專利名稱：具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)，該氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)使旋轉(zhuǎn)軸和
固定構(gòu)件的軸承間隙中產(chǎn)生氣體動(dòng)壓，從而使旋轉(zhuǎn)軸和固定構(gòu)件順暢地進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)。本發(fā)明特別涉及如下的技術(shù)，雖然在周圍濕度高的環(huán)境下，有時(shí)會(huì)因由旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動(dòng)
壓的壓力變化而在所述軸承間隙中結(jié)露，但是該技術(shù)利用簡(jiǎn)單的人字形槽(herring bone groove)的構(gòu)成來(lái)防止所述結(jié)露，從而獲得順暢的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著信息相關(guān)設(shè)備的發(fā)展，人們要求激光掃描儀(lasersca皿er)或復(fù)印 機(jī)(copy machine)更高速且更高密度地打印文字或圖像。此種高速、高密度化需要掃描激 光用的多角鏡(polygon mirror)高速且穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)?？紤]到剛性或高速下的相對(duì)于半頻 渦動(dòng)(Half FrequencyWhirl， HFW)的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)，現(xiàn)有的激光掃描儀用軸承在多數(shù)情況 下是使用帶人字形(以下，適當(dāng)簡(jiǎn)稱為"HB")槽的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)。
然而，常規(guī)的帶人字形槽的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)200如圖18(a)所示，一般來(lái)說(shuō)， 人字形槽210a形成在固定側(cè)的固定軸210上，旋轉(zhuǎn)側(cè)的旋轉(zhuǎn)套筒(sleeve) 220可旋轉(zhuǎn)， 如圖18 (b)所示，由于多條人字形槽210a形成復(fù)雜的形狀，因此，存在制作成本變高的缺 點(diǎn)，所以需要槽形狀更簡(jiǎn)單且可以低成本來(lái)制作的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)。特別是轉(zhuǎn)數(shù)超過 50krpm(50000轉(zhuǎn)/分鐘)的激光掃描儀用軸承機(jī)構(gòu)也正被開發(fā)。但是，對(duì)于此種氣體動(dòng)壓 軸承機(jī)構(gòu)而言，由于在要求提高性能的同時(shí)，也強(qiáng)烈地要求降低生產(chǎn)成本，因此，以往使用 了多條人字形槽，所以在生產(chǎn)成本方面存在問題。 另一方面，氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)利用泵(pump)來(lái)提高軸承內(nèi)的氣體的壓力，借此來(lái) 獲得剛性和穩(wěn)定性，對(duì)于該氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)而言，特別是在高溫、多濕環(huán)境下，氣體中的 水蒸氣會(huì)因由旋轉(zhuǎn)引起的動(dòng)壓的變動(dòng)而在接近于等溫壓縮(isothermal compression)的 狀態(tài)下被壓縮(以下，稱作"等溫壓縮")，借此，結(jié)露并成為液態(tài)。因此，原本構(gòu)成軸承的軸 承間隙內(nèi)應(yīng)該將氣體作為潤(rùn)滑介質(zhì)，卻使因所述等溫壓縮而結(jié)露的液體易于變成潤(rùn)滑膜。
當(dāng)將旋轉(zhuǎn)軸的圓周速度(peripheral velocity)設(shè)為u，將間隙間隔設(shè)為h時(shí)，作 用于軸承表面(圖18(a)的固定軸210的外周面及旋轉(zhuǎn)套筒220的內(nèi)周面)與潤(rùn)滑介質(zhì) 之間的剪切力(shearing force) t是由t = y Xdu/dh表示。此處，ii為潤(rùn)滑介質(zhì)的粘 性系數(shù)(viscosity coefficient)，液體的ii的值為氣體的1000倍或1000倍以上。艮卩， 與軸承內(nèi)的潤(rùn)滑介質(zhì)為氣體時(shí)相比，當(dāng)該潤(rùn)滑介質(zhì)為液體時(shí)可產(chǎn)生1000倍或1000倍以上 的剪切力。因此，如果像上述那樣結(jié)露并成為液態(tài)，那么會(huì)在軸承表面上產(chǎn)生通常的潤(rùn)滑 介質(zhì)為氣體時(shí)的1000倍或1000倍以上的剪切力，所以存在如下的問題不僅軸承的摩擦 損失(frictional loss)變成1000倍或1000倍以上，而且軸承表面會(huì)因該大剪切力而破 損、剝落，此時(shí)產(chǎn)生的軸承表面的剝落部分填埋軸承間隙，導(dǎo)致氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)發(fā)生鎖止 (lock)。 于是，經(jīng)過研究后發(fā)現(xiàn)，因人字形槽的數(shù)量(間隔)而交替變化的動(dòng)壓的極大壓力值與極小壓力值之比，會(huì)隨著人字形槽的數(shù)量(間隔)而變化，產(chǎn)生該動(dòng)壓的槽的數(shù)量越 少，那么極小壓力值越小，而且發(fā)現(xiàn)即便所述槽的數(shù)量少，也可確保旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。
例如，圖19中表示如下內(nèi)容當(dāng)人字形槽210a為3對(duì)共6條(在固定軸210的 軸方向的端部相對(duì)軸方向的中心分別對(duì)象地配置3條槽，共計(jì)6條槽)時(shí)，橫軸表示固定軸 210的圓周方向的位置，縱軸表示壓力的強(qiáng)度，實(shí)線表示某一任意時(shí)間T時(shí)的壓力分布。如 果在橫軸為星號(hào)的位置，從時(shí)間T到時(shí)間T+A t為止來(lái)對(duì)壓力的變化進(jìn)行定點(diǎn)觀測(cè)，那么， 可知壓力的極大壓力值和極小壓力值交替地連續(xù)變化。而且，在時(shí)間T時(shí)，蒸氣因表示極大 壓力值的壓力而結(jié)露并成為液體粒子(星號(hào))，但在表示極小壓力值的時(shí)間(T+At)時(shí)，由 于急劇的壓力下降，結(jié)露被消除，液體粒子再次氣化。 圖20是人字形槽210a為15對(duì)共30條的示例，其他為與圖19相同的座標(biāo)。圖20 與圖19相比，極小壓力值與極大壓力值之差縮小，壓力的分布整體向高壓側(cè)移動(dòng)。因此，在 圖20的時(shí)間T時(shí)，因壓力為極大壓力值，蒸氣結(jié)露并成為液體粒子(星號(hào))，但即便到達(dá)時(shí) 間(T+ A t)，極小壓力值自身仍然較高，幾乎并未下降，因此，液體粒子幾乎不氣化，液體粒 子(星號(hào))有就此殘留的傾向。 接著，在圖20中，因旋轉(zhuǎn)造成的等溫壓縮而結(jié)露的液體粒子如圖21所示，一方面 沿著圓周方向移動(dòng)，一方面該液體粒子的粒徑逐漸變大，產(chǎn)生液體膜，固定軸210的表面因 液體的剪切力而破損、剝落，此時(shí)產(chǎn)生的固定軸210的表面的剝落部分填埋軸承間隙，從而 使氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)200發(fā)生了鎖止這一障礙。然而，如上所述，在圖19中可防止此種障 礙。 因此，如圖19所示，極小壓力值必須達(dá)到小于等于產(chǎn)生結(jié)露的壓力的值，由此可 理解為人字形槽210a的數(shù)量越少越好。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上分析的結(jié)果，本發(fā)明的目的在于提供一種具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬
達(dá)，所述氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)可通過采用如下的槽構(gòu)成，以簡(jiǎn)易的構(gòu)成來(lái)防止由結(jié)露變成液 體，所述槽構(gòu)成使動(dòng)壓的壓力值進(jìn)入如下的范圍，即，即便在動(dòng)壓為極大壓力值時(shí)結(jié)露，也 可利用隨后到來(lái)的動(dòng)壓的極小壓力值來(lái)防止所述結(jié)露或消除結(jié)露。 第1發(fā)明是一種具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)，包括旋轉(zhuǎn)軸；固定構(gòu)件，具有隔 開規(guī)定的軸承間隙而與所述旋轉(zhuǎn)軸的面相向的面；以及人字形槽，由沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的旋 轉(zhuǎn)方向而等間隔地配置在所述旋轉(zhuǎn)軸的面上的N條槽所構(gòu)成，且在旋轉(zhuǎn)時(shí)使所述軸承間隙 中產(chǎn)生動(dòng)壓，所述具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)的特征在于所述人字形槽由條數(shù)為N的 槽所構(gòu)成，所述條數(shù)為N的槽的間隔使得在所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的所述軸承間隙內(nèi)的 動(dòng)壓變化的極大壓力值所出現(xiàn)的位置，與所述極大壓力值交替出現(xiàn)的N個(gè)極小壓力值成為 比結(jié)露的壓力值更低的壓力值。 第2發(fā)明為第1發(fā)明所述的具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)，其特征在于構(gòu)成所述 人字形槽的N條槽是將所述旋轉(zhuǎn)軸的軸方向的一端部的邊緣作為一端，朝向所述旋轉(zhuǎn)軸的 軸方向的中央，將規(guī)定的吸入角P設(shè)置為(0< 13《90度)，將所述槽的軸方向的長(zhǎng)度與 所述旋轉(zhuǎn)軸的軸徑之比設(shè)置為a (0.2 < a 〈0.8)，而且，所述槽由條數(shù)為N的槽所構(gòu)成， 所述條數(shù)為N的槽的間隔使得在周圍濕度大致為60% RH的環(huán)境下，當(dāng)以M(40 < M《60 :
4單位krpm)的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，至少所述極小壓力值為1. 7atm或1. 7atm以下。
第3發(fā)明為第1發(fā)明或第2發(fā)明所述的具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)，其特征在 于所述N為3 5中的任一個(gè)整數(shù)，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述M =約60 (krpm)。
第4發(fā)明是一種馬達(dá)，具有氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)，并安裝于旋轉(zhuǎn)軸，用以使掃描激光 用的掃描構(gòu)件或吹風(fēng)的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，所述氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)軸；固定構(gòu)件，具有隔 開規(guī)定的軸承間隙而與所述旋轉(zhuǎn)軸的面相向的面；以及人字形槽，由沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的旋 轉(zhuǎn)方向而等間隔地配置在所述旋轉(zhuǎn)軸的面上的N條槽所構(gòu)成，且在旋轉(zhuǎn)時(shí)使所述軸承間隙 中產(chǎn)生動(dòng)壓，所述馬達(dá)的特征在于所述人字形槽由N條槽構(gòu)成，所述各槽是將所述旋轉(zhuǎn)軸 的軸方向的一端部的邊緣作為一端，朝向所述旋轉(zhuǎn)軸的軸方向的中央，將吸入角P設(shè)置為 約30度，將所述槽的軸方向的長(zhǎng)度與所述旋轉(zhuǎn)軸的軸徑之比a大致設(shè)置于0.2 0.8的范 圍，而且，所述槽的條數(shù)N由如下的數(shù)量所構(gòu)成，所述數(shù)量的槽的間隔使得在周圍溫度大致 為60。C或60°C以下，且周圍濕度大致為60% RH的環(huán)境下，在以M(40 < M《60 :單位krpm) 的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的所述軸承間隙內(nèi)的動(dòng)壓變化的極大壓力值所出現(xiàn)的位置，與所 述極大壓力值交替出現(xiàn)的N個(gè)極小壓力值為1. 7atm或1. 7atm以下。 第5發(fā)明為第3發(fā)明所述的馬達(dá)，其特征在于等間隔地配置在所述圓周方向上的
所述各槽在該圓周方向上的長(zhǎng)度的合計(jì)是比所述旋轉(zhuǎn)軸的圓周的長(zhǎng)度更短。 第6發(fā)明為第4發(fā)明所述的馬達(dá)，其特征在于所述N為3 5中的任一個(gè)整數(shù)，
當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述M =約60 (krpm)。[發(fā)明的效果] 根據(jù)本發(fā)明，以使產(chǎn)生于軸承間隙的氣體的壓力分布高速移動(dòng)的方式，將人字形 槽設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上，該人字形槽由條數(shù)為N的槽所構(gòu)成，所述條數(shù)為N的槽的間隔使得在旋 轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的軸承間隙內(nèi)的動(dòng)壓變化的極大壓力值所出現(xiàn)的位置，與極大壓力值交 替出現(xiàn)的N個(gè)極小壓力值成為比結(jié)露的壓力值更低的壓力值，因此具有如下的效果，即，在 因等溫壓縮而結(jié)露的液體粒子變成液體膜之前，利用減壓來(lái)使該液體粒子再次氣化，從而 不會(huì)形成液體膜。所以，形成了一種可靠性高的具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)，該可靠性高 的具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)可避免產(chǎn)生如下的問題，即，軸承表面由于因等溫壓縮而 結(jié)露的液體的剪切力而破損、剝落，此時(shí)所產(chǎn)生的軸承表面的剝落部分填埋軸承間隙，導(dǎo)致 軸承鎖止。


圖1 (a)、圖1 (b)是本發(fā)明實(shí)施例1的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的透視圖及旋轉(zhuǎn)軸的外周 面展開圖。 圖2是表示實(shí)驗(yàn)裝置的概略的圖。 圖3是表示軸承乘數(shù)和無(wú)因次負(fù)載容量的關(guān)系的圖表。 圖4是表示偏心率和無(wú)因次負(fù)載容量的關(guān)系的圖表。 圖5是表示無(wú)因次時(shí)間和旋轉(zhuǎn)軸位移的關(guān)系的圖表。 圖6(a)、圖6(b)是表示軸心軌跡的穩(wěn)定狀態(tài)及不穩(wěn)定狀態(tài)的圖。 圖7是表示間隙間隔和穩(wěn)定臨界速度的關(guān)系的圖表。 圖8是表示等溫壓縮時(shí)的結(jié)露產(chǎn)生壓力的圖表。
圖9是表示壓力變動(dòng)情況的圖表。 圖10是表示以60krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使軸徑8mm的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，與HB槽的條數(shù)相對(duì) 應(yīng)的極大壓力值及極小壓力值的柱狀圖。 圖11是表示以70krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使軸徑8mm的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，與HB槽的條數(shù)相對(duì) 應(yīng)的極大壓力值及極小壓力值的柱狀圖。 圖12是表示以60krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使軸徑9mm的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，與HB槽的條數(shù)相對(duì) 應(yīng)的極大壓力值及極小壓力值的柱狀圖。 圖13是表示以70krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使軸徑9mm的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，與HB槽的條數(shù)相對(duì) 應(yīng)的極大壓力值及極小壓力值的柱狀圖。 圖14是表示以50krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使軸徑14mm的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，與HB槽的條數(shù)相 對(duì)應(yīng)的極大壓力值及極小壓力值的柱狀圖。 圖15是表示以60krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使軸徑14mm的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，與HB槽的條數(shù)相 對(duì)應(yīng)的極大壓力值及極小壓力值的柱狀圖。 圖16(a)、圖16(b)、圖16(c)是分別表示人字形槽的形狀的變形例的展開圖。 圖17是表示本發(fā)明實(shí)施例2的馬達(dá)的截面圖。
圖18(a)、圖18(b)是常規(guī)的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的透視圖及固定軸的外周面展開
圖。
圖19是說(shuō)明中壓力下的壓力分布的時(shí)間移動(dòng)和已結(jié)露的液體粒子位置的關(guān)系的 圖20是說(shuō)明高壓力下的壓力分布的時(shí)間移動(dòng)和已結(jié)露的液體粒子位置的關(guān)系的
















圖21是說(shuō)明壓力分布的時(shí)間移動(dòng)和已結(jié)露的液體粒子位置的關(guān)系的圖表。 [符號(hào)的說(shuō)明]
1 :氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu) 10a、10b、10c、40a :人字形槽 30:固定軸(固定構(gòu)件) 32:電路基板
34、47 :軸向磁鐵
40、220:旋轉(zhuǎn)套筒(旋轉(zhuǎn)軸) 41 :軸皮
43 :鏡面推壓彈簧 46 :磁鐵
51 、52 :動(dòng)壓推力軸承
10 :旋轉(zhuǎn)軸(rotating shaft)
加固定套筒(固定構(gòu)件) 31 :軸瓦 33 :巻線 35:間隙探針 40a、210a :人字形槽(套筒內(nèi)徑) 42 :多角鏡 44 、45 :背軛
48 :蓋體
53 、54 :渦輪噴嘴
300 :馬達(dá)
210 :固定槽
br :人字形槽10a的圓周方向的長(zhǎng)度 bg :人字形槽10a的圓周方向的寬度
h :軸承間隙 L :軸長(zhǎng)
lg :最大壓力截面(位置) V :穩(wěn)定臨界速度
X :旋轉(zhuǎn)軸位移(無(wú)因次旋轉(zhuǎn)軸位移)
Y :無(wú)因次旋轉(zhuǎn)軸位移 P :吸入角 e :偏心率 t :無(wú)因次時(shí)間
W :無(wú)因次負(fù)載容j
:槽角度 A :軸承常數(shù)
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種使用著如下的構(gòu)造的軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)，該構(gòu)造不會(huì)結(jié)露或即便結(jié) 露也可消除結(jié)露。因此，在對(duì)實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明之前，基于圖8來(lái)對(duì)結(jié)露的壓力等的環(huán)境 (條件)加以說(shuō)明。圖8是獲取把握所述圖19及圖20所示的壓力和結(jié)露的傾向的信息。 圖8中對(duì)等溫壓縮時(shí)產(chǎn)生結(jié)露的壓力加以研究。結(jié)露產(chǎn)生壓力Pc(hPa)大致為lOOXPo/ U(hPa)。其中，Po表示標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1013hPa)， U表示相對(duì)濕度(％ RH)。在絕熱壓縮 (adiabaticcompression)的情況下，內(nèi)部溫度上升，使得飽和水蒸氣壓上升，水蒸氣壓上 升。但是，一般認(rèn)為飽和水蒸氣壓大于水蒸氣壓，不會(huì)產(chǎn)生結(jié)露。因此，重要的是在等溫壓 縮狀態(tài)下，形成不結(jié)露的狀態(tài)。 根據(jù)圖8，如果使用狀態(tài)下的相對(duì)濕度RH = 60%，那么結(jié)露產(chǎn)生壓約為1. 7atm。 因此，即便此為暫時(shí)情況，也必須制造出使所述壓力下降的狀態(tài)。
以下， 一面參照附圖， 一面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 圖1(a)、圖l(b)表示本發(fā)明的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)1的實(shí)施例1的模擬性構(gòu)造。帶 人字形槽的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)中，有固定著不帶槽構(gòu)件的平滑構(gòu)件旋轉(zhuǎn)型和帶槽構(gòu)件進(jìn)行 旋轉(zhuǎn)的帶槽構(gòu)件旋轉(zhuǎn)型。本實(shí)施例1的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)1為帶槽構(gòu)件旋轉(zhuǎn)型。詳細(xì)來(lái)說(shuō)， 在本實(shí)施例1的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)1中，如圖l(a)所示，外周面上形成有人字形槽10a的 旋轉(zhuǎn)軸10 (rotating shaft)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且固定有作為不帶人字形槽構(gòu)件的固定套筒20 (固 定構(gòu)件)，此固定套筒20具有圓筒狀結(jié)構(gòu)，并隔開軸承用的間隙而在所述圓筒內(nèi)部包圍著 旋轉(zhuǎn)軸10的外周面。如圖l(b)的展開圖(該展開圖是在平面上將旋轉(zhuǎn)軸10展開所成的 圖，圖1 (b)的上下方向?yàn)閳D1 (a)的軸方向)所示，形成有3條以旋轉(zhuǎn)軸10的軸方向的一端 部(單側(cè))為一端，以槽角度P g傾斜配置在所述端部上的軸方向長(zhǎng)度為lg的槽，進(jìn)一步 隔著軸方向的中心部(圖1 (b)的軸長(zhǎng)L的1/2處附近)對(duì)象地形成有3條人字形槽10a， 也就是形成有共計(jì)6條人字形槽10a。由于此為條數(shù)少的簡(jiǎn)單的槽形狀，因此，可以低成本 來(lái)制作。換句話說(shuō)，在旋轉(zhuǎn)軸10的軸方向的兩端部的外周面上具有3對(duì)共6條軸方向的槽 長(zhǎng)度為lg的人字形槽10a，由于人字形槽10a產(chǎn)生的泵效應(yīng)(pumping effect)，即便在無(wú) 偏心狀態(tài)下，軸承內(nèi)部壓力也高于周圍壓力，從而可獲得充分的剛性及高速穩(wěn)定性。
本實(shí)施例1的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)1借由人字形槽10a來(lái)使氣體流入至旋轉(zhuǎn)軸10 和對(duì)該旋轉(zhuǎn)軸10進(jìn)行支撐的固定套筒20的軸承間隙中，使旋轉(zhuǎn)軸10順暢地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該 氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)中，并以因旋轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的等溫壓縮導(dǎo)致結(jié)露的液體粒子在積 聚而變成液體膜之前，利用減壓再次氣化從而不使液體膜形成的方式，使沿著旋轉(zhuǎn)軸10的 圓周方向配置在旋轉(zhuǎn)軸10的端部上的人字形槽10a間的圓周方向距離拉開。決定該條件 的要素在于槽的條數(shù)和形狀。在實(shí)施例1中，單側(cè)采用最少為3條的槽，且等間隔地配置。
以下，在馬達(dá)中采用附帶槽條數(shù)已減少為3對(duì)共6條的人字形槽10a的氣體動(dòng)壓 軸承機(jī)構(gòu)l，來(lái)作為可容易地形成人字形槽10a的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)l，并推薦可充分用于
7使安裝在所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸10上的激光掃描儀用的多角鏡進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的軸承，通過數(shù)值計(jì) 算和實(shí)驗(yàn)來(lái)使該軸承的靜態(tài)特性(static characteristic)及高速穩(wěn)定性變得明確。
圖2表示對(duì)圖1的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)1進(jìn)行測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置的概略主要部分。 圖2的實(shí)驗(yàn)裝置中，旋轉(zhuǎn)軸10是由一個(gè)固定套筒20支撐。在圖2中，動(dòng)壓推力(thrust) 軸承51、52是從圖2的縱方向來(lái)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸10進(jìn)行支撐的軸承機(jī)構(gòu)，渦輪噴嘴(turbine nozzle) 53、54表示氣體的流入口 ，間隙探針(probe) 35表示用以對(duì)旋轉(zhuǎn)軸10的外周面與固 定套筒20的內(nèi)周面之間的軸承間隙h進(jìn)行測(cè)定的探針。圖2中進(jìn)行軸承的測(cè)試，并且進(jìn)行 模擬(simulation)。用于模擬的固定套筒20及旋轉(zhuǎn)軸10的軸承規(guī)格表示在表1中。表1 中的槽表示人字形槽10a。另外，通過使用直徑不同的旋轉(zhuǎn)軸lO來(lái)改變軸承間隙h。[表l]軸承及旋轉(zhuǎn)軸規(guī)格旋轉(zhuǎn)軸直徑D[mm]12. 005旋轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度L[mm]34. 1軸承間隙h :h[iim]3. 5、5. 5、7. 5槽條數(shù)ng3槽角度(吸入角)Pg[deg.]30槽深度S [踐]3槽寬度比bg/(bg+br)0. 1槽長(zhǎng)度比:21g/L0. 29槽長(zhǎng)度/直徑比a :lg/D0. 41旋轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量m:[g]69. 5主慣性矩It :[kgm2]3. 77X10—5極慣性矩IP : [kgm2]1. 25X10—6表l的主要規(guī)格中所使用的符號(hào)中，與圖1(a)、圖1(b)中所使用的符號(hào)一致的符號(hào)是表示相同事項(xiàng)。表l中的槽表示人字形槽10a。軸承間隙h是旋轉(zhuǎn)軸10的外周面與 固定套筒20的內(nèi)周面的間隙間隔。槽條數(shù)ng為人字形槽10a的條數(shù)，當(dāng)該人字形槽10a 對(duì)稱地配置在旋轉(zhuǎn)軸10的軸方向的兩端部時(shí)，將一對(duì)人字形槽10a數(shù)作為1條。例如在圖 1(b)所示的情況下，ng = 3條。槽角度Pg(也稱作吸入角度)是人字形槽lOa和旋轉(zhuǎn)軸 10的圓周方向的線相交叉的角度。如表示1所示，槽寬度比是利用人字形槽10a的圓周方 向的長(zhǎng)度br及人字形槽lOa的圓周方向的寬度bg來(lái)求出。 其次，基于表1的規(guī)格來(lái)進(jìn)行軸承模擬(實(shí)驗(yàn))，求出壓力分布，并對(duì)該壓力分布進(jìn) 行研究。另外，在軸承模擬實(shí)驗(yàn)中，基于表l的規(guī)格，改變?nèi)俗中尾蹢l數(shù)ng等的條件來(lái)求出 所述壓力分布，并且也添加轉(zhuǎn)數(shù)等的條件來(lái)求出所述壓力分布。 在軸承模擬中，基于粘性流體的納維斯托克斯方程(Navier-Stokesequations)， 參考以下條件來(lái)求出所述壓力分布。 (1)與軸承內(nèi)(表示軸承間隙h的空間)的其他方向(軸承間隙h的空間的x、 y 方向)相比，間隙方向(z方向)十分小，可當(dāng)作二維來(lái)處理，
(2)軸承內(nèi)的氣體流動(dòng)為完全行進(jìn)的邊界層流動(dòng)， (3)將作用于氣體之力設(shè)為由壓力梯度(Pressure Gradient)產(chǎn)生的力與粘性力，忽視慣性力(inertial force)，而且，粘性力僅為剪切力而忽視其他力， 根據(jù)在所述條件下推導(dǎo)出的雷諾方程(Reynolds equations)即軸承模擬的基本
方程式(數(shù)學(xué)式1)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，并求出壓力。 [數(shù)1]
<formula>formula see original document page 9</formula>
此處，x、y為將間隙間隔h展開的二維座標(biāo)，P為氣體的密度，p為壓力，h為間隙 間隔，ii為氣體的粘性系數(shù)，U為氣體的流速，t為時(shí)間。 對(duì)于靜態(tài)特性的計(jì)算而言，在細(xì)微柵格中假設(shè)質(zhì)量流量連續(xù)條件，通過利用邊界 擬合法的散度公式法(Divergence Formulation Method)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。借此，可考慮槽條
數(shù)的影響。通過對(duì)所求出的軸承內(nèi)壓力分布進(jìn)行積分來(lái)求出旋轉(zhuǎn)軸io在偏心率e時(shí)的負(fù)
載容量w。其中，無(wú)因次負(fù)載容量(dimensionless load capacity) W為W = w/(paLD)。此 處，Pa為周圍壓力。 圖3表示帶人字形槽10a(以下，有時(shí)將"人字形"稱作"HB")的軸承及圓軸承 (Circular Bearing)的無(wú)因次負(fù)載容量W的數(shù)值計(jì)算的比較。基本的軸承規(guī)格如表1所 示。根據(jù)圖3可知，HB軸承與圓軸承相比較，隨著軸承常數(shù)A變大而成比例地獲得高的無(wú) 因次負(fù)載容量W。而且，在表1所示的軸承規(guī)格中，可以說(shuō)因HB槽條數(shù)ng = 3和HB槽條數(shù) ng = 12的不同所引起的無(wú)因次負(fù)載容量W之差較小。 圖4表示帶3對(duì)共6條人字形槽10a的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)1的間隙間隔h為5. 5 y m 時(shí)的偏心率e 、和無(wú)因次負(fù)載容量W的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖4的"ExP")與數(shù)值計(jì)算(圖4的 "CAL")的比較。實(shí)驗(yàn)中，通過使圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置傾斜來(lái)產(chǎn)生朝向軸承方向的負(fù)荷。而 且，利用非接觸式位移計(jì)(displacement gauge)來(lái)測(cè)定此時(shí)旋轉(zhuǎn)軸10的位移，借此來(lái)求出 旋轉(zhuǎn)軸10相對(duì)于負(fù)荷的偏心率e 。根據(jù)圖4可知，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果表現(xiàn)出良好的一致 性。 在穩(wěn)定性的計(jì)算中，應(yīng)用考慮了角位移(angular displacement)及平行位移的運(yùn) 動(dòng)方程式(motion equation)，并使用非線性軌道法(nonlinear orbit method)來(lái)求出軸 心軌跡。 在非線性軌道法中，將旋轉(zhuǎn)軸10的軸心軌跡向軸承中心收斂的情況判定為穩(wěn)定， 相反地，將該軸心軌跡逐漸遠(yuǎn)離軸承中心的情況判定為不穩(wěn)定。進(jìn)而，旋轉(zhuǎn)軸io在高速旋 轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生由稱作渦動(dòng)(HFW)的擺動(dòng)所造成的不穩(wěn)定狀態(tài)。 圖5中表示對(duì)表1所示的軸承規(guī)格的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算所得的軸心X方向位移。圖5 表示在間隙間隔h為7. 5 ii m、軸轉(zhuǎn)數(shù)為20krpm的情況下，Z = 0 (軸承中心)與Z = L/2 (軸 承端部)時(shí)的軸心X方向位移。參照?qǐng)D5可知，旋轉(zhuǎn)軸10的位移為圓錐模式(cone mode), 即，軸承端部的位移大于軸承中心的位移，且伴隨有角位移。 圖6中表示表1所示的軸承規(guī)格中利用非線性軌道法所計(jì)算的旋轉(zhuǎn)軸10的軸心 軌跡。圖6(a)是旋轉(zhuǎn)軸10為穩(wěn)定狀態(tài)的情況，軸心軌跡向軸承中心收斂。相反地，圖6(b) 是旋轉(zhuǎn)軸10為不穩(wěn)定狀態(tài)的情況，軸心軌跡從軸承中心向外側(cè)逐漸變大。如圖5所示，伴 隨有角位移的圓錐模式下的擺動(dòng)中，軸承端部的擺動(dòng)大于軸承中心的擺動(dòng)。因此，使用軸承端部的軸心軌跡來(lái)判別本實(shí)施例1中的旋轉(zhuǎn)軸10的穩(wěn)定性。 圖7表示表l(作為所推薦的軸承之一，HB槽條數(shù)ng = 3條)所示的固定套筒 20和旋轉(zhuǎn)軸10中的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算結(jié)果。將實(shí)驗(yàn)中的穩(wěn)定臨界速度(Stability Threshold Speed) V設(shè)為即將產(chǎn)生渦動(dòng)(HFW)之前的速度。而且，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)為無(wú)偏心狀 態(tài)，因此，垂直地設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸10。實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖7的"ExP")與計(jì)算結(jié)果(圖7的"CAL") 表現(xiàn)出良好的一致性，可知間隙間隔h越小，則穩(wěn)定臨界速度V越高。而且，實(shí)際的激光掃描 儀中所使用的旋轉(zhuǎn)體的質(zhì)量為30g左右，該質(zhì)量比實(shí)驗(yàn)中所使用的旋轉(zhuǎn)軸10更輕。由此， 可以說(shuō)帶3對(duì)共6條人字形槽10a的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)1具備充分的高速穩(wěn)定性。
此外，圖7中也表示通過表1所示的軸承規(guī)格中使HB槽條數(shù)ng為12條的氣體動(dòng) 壓軸承機(jī)構(gòu)的數(shù)值計(jì)算而求出的穩(wěn)定臨界速度V。根據(jù)圖7可知，表1所示的軸承規(guī)格中， HB槽條數(shù)不同所造成的穩(wěn)定臨界速度V的不同較為輕微。 本實(shí)施例1中，已從實(shí)驗(yàn)和數(shù)值上明確了解帶3對(duì)共6條人字形槽10a的氣體動(dòng) 壓軸承機(jī)構(gòu)1的靜態(tài)特性及高速穩(wěn)定性。結(jié)果，表示以下的內(nèi)容。 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)及數(shù)值計(jì)算可知，帶3對(duì)共6條人字形槽10a的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)1 可獲得非常高的無(wú)因次負(fù)載容量W。而且，已知該無(wú)因次負(fù)載容量W與帶多條人字形槽的氣 體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)之差較小，所述氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)1的性能足以用作激光掃描儀用軸承。
(2)在本實(shí)施例1所示的條件下，帶3對(duì)共6條人字形槽10a的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu) 1的穩(wěn)定臨界速度V在間隙間隔h為3. 5 ii m時(shí)超過60krpm，顯示出具有穩(wěn)定性。因此，已 知本實(shí)施例1的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)1具有足以用作激光掃描儀用軸承的高速穩(wěn)定性。
接著，對(duì)軸承內(nèi)的壓力分布進(jìn)行說(shuō)明。軸承內(nèi)的壓力分布的極大值在圖l(b)中的 最大壓截面位置處表現(xiàn)為最大，即，在朝軸方向與旋轉(zhuǎn)軸10的端部相距HB槽10a長(zhǎng)度lg的 中間的位置處表現(xiàn)為最大。圖l(b)僅表示了單側(cè)的情況，但在兩側(cè)產(chǎn)生了所述情況。也就 是說(shuō)，在從旋轉(zhuǎn)軸10的端部算起的朝向內(nèi)側(cè)的距離lg的位置，當(dāng)HB槽10a隨著旋轉(zhuǎn)到達(dá) 此位置時(shí)顯示出極大值，當(dāng)?shù)竭_(dá)HB槽10a與相鄰的HB槽10a的中間時(shí)顯示出極小值。圖 9中表示所述壓力的分布圖。圖9是在將橫軸設(shè)為旋轉(zhuǎn)軸10的圓周方向，并將縱軸設(shè)為在 壓力(atm)的座標(biāo)上表示壓力分布。當(dāng)使所述最大壓力截面位置固定，并觀測(cè)壓力時(shí)，圖9 的壓力分布中所示的壓力值對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)軸10的旋轉(zhuǎn)而變化。 如果以此方式來(lái)使帶ng = 3條的HB槽10a的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)1旋轉(zhuǎn)，那么如 圖9所示，壓力將以脈動(dòng)的方式變動(dòng)，存在極大壓力值max.如上述那樣超過結(jié)露產(chǎn)生壓力 值約1. 7atm而結(jié)露的可能性，但壓力會(huì)立即下降到結(jié)露產(chǎn)生壓力值約1. 7或1. 7以下，使
結(jié)露消除并氣化。 接著，如下述(1) (3)所示，在將旋轉(zhuǎn)軸10的直徑、轉(zhuǎn)數(shù)等的規(guī)格中的若干規(guī)格 改變的條件下，且在相同條件下使HB槽本10a從3條變?yōu)?5條，對(duì)壓力分布進(jìn)行分析。
(1)以60krpm的轉(zhuǎn)數(shù)及70krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使主要規(guī)格如表2所示的氣體動(dòng)壓軸承 機(jī)構(gòu)l旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
[表2]旋轉(zhuǎn)軸直徑D[mm] 8
旋轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度L[mm] 12.3
軸承間隙h[iim] 2.5
10
槽條數(shù)ng 3 15 槽角度(吸入角)Pg[deg.] 30 槽深度S[ym] 8 槽的圓周方向的長(zhǎng)度 2.7(單 bg[mm] 側(cè)) 槽長(zhǎng)度/直徑比a :lg/D 0.41 當(dāng)以60krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使軸徑8mm的旋轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于HB槽10a的條數(shù)而獲得了如圖lO所示的極大壓力值max.及極小壓力值min.。已知在表2的條件下，無(wú)論HB槽10a的條數(shù)如何，極小壓力值min.均為1. 7atm或1. 7atm以下，即便產(chǎn)生液體粒子，該液體粒子也會(huì)立即氣化。 接著，當(dāng)以70krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使軸徑8mm的旋轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于HB槽10a的條數(shù)而獲得了如圖ll所示的極大壓力值max.及極小壓力值min.。已知在表2的條件下，無(wú)論HB槽10a的條數(shù)如何，極小壓力值min.例如均為1. 7atm或1. 7atm以下，即便產(chǎn)生液體粒子，該液體粒子也會(huì)立即氣化。 (2)其次，以60krpm的轉(zhuǎn)數(shù)及70krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使主要規(guī)格如表2所示的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)1旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。[表3]旋轉(zhuǎn)軸直徑D[mm]9旋轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度L[mm]12. 3軸承間隙:h[踐]2. 5槽條數(shù)ng3 15槽角度(吸入角)Pg[deg.]30槽深度S [踐]8槽的圓周方向的長(zhǎng)度2. 7(單bg[mm]側(cè))槽長(zhǎng)度/直徑比a :lg/D0. 41當(dāng)以60krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使軸徑9mm的旋轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于HB槽10a的條數(shù)而獲得了如圖12所示的極大壓力值max.及極小壓力值min.。已知在表3的條件下，無(wú)論HB槽10a的條數(shù)如何，極小壓力值min.例如均為1. 7atm或1. 7atm以下，即便產(chǎn)生液體粒子，該液體粒子也會(huì)立即氣化。接著，當(dāng)以70krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使軸徑9mm的旋轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于HB槽10a的
條數(shù)而獲得了如圖13所示的極大壓力值max.及極小壓力值min.。即便在表3的條件下，
如果HB槽10a的條數(shù)為10條或10條以上，那么也存在如下的可能性，即，極小壓力值min.
超過1.7atm，因等溫壓縮而結(jié)露的液體粒子未完全氣化而積聚并殘留。因此，可知為了在所
述條件下避免結(jié)露的問題，HB槽10a的條數(shù)較佳為10條或10條以下。 (3)接著，以50krpm的轉(zhuǎn)數(shù)及60krpm的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)使主要規(guī)格如表2所示的氣體動(dòng)壓
軸承機(jī)構(gòu)1旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
一種具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)，包括旋轉(zhuǎn)軸；固定構(gòu)件，具有隔開規(guī)定的軸承間隙而與所述旋轉(zhuǎn)軸的面相向的面；以及人字形槽，由沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向而等間隔地配置在所述旋轉(zhuǎn)軸的面上的N條槽所構(gòu)成，且在旋轉(zhuǎn)時(shí)使所述軸承間隙中產(chǎn)生動(dòng)壓，所述具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)的特征在于所述人字形槽由條數(shù)為N的槽所構(gòu)成，所述條數(shù)為N的槽的間隔使得在所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的所述軸承間隙內(nèi)的動(dòng)壓變化的極大壓力值所出現(xiàn)的位置，與所述極大壓力值交替出現(xiàn)的N個(gè)極小壓力值成為比結(jié)露的壓力值更低的壓力值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)，其特征在于 構(gòu)成所述人字形槽的N條槽是將所述旋轉(zhuǎn)軸的軸方向的一端部的邊緣作為一端，朝向所述旋轉(zhuǎn)軸的軸方向的中央，將規(guī)定的吸入角P設(shè)置為(0< 13《90度)，將所述槽的軸 方向的長(zhǎng)度與所述旋轉(zhuǎn)軸的軸徑之比設(shè)置為a (0.2 < a <0.8)，而且，所述槽由條數(shù)為N的槽所構(gòu)成，所述條數(shù)為N的槽的間隔使得在周圍濕度大致為60% RH的環(huán)境下，當(dāng)以M(40 < M《60 :單位krpm)的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，至少所述極小壓力值為 1. 7atm或1. 7atm以下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具備氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)的馬達(dá)，其特征在于 所述N為3 5中的任一個(gè)整數(shù)，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述M =約60 (krpm)。
4. 一種馬達(dá)，具有氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)，并安裝于旋轉(zhuǎn)軸，用以使掃描激光用的掃描構(gòu)件 或吹風(fēng)的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，所述氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)軸；固定構(gòu)件，具有隔開規(guī)定的軸承 間隙而與所述旋轉(zhuǎn)軸的面相向的面；以及人字形槽，由沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向而等間 隔地配置在所述旋轉(zhuǎn)軸的面上的N條槽所構(gòu)成，且在旋轉(zhuǎn)時(shí)使所述軸承間隙中產(chǎn)生動(dòng)壓， 所述馬達(dá)的特征在于所述人字形槽由N條槽構(gòu)成，所述各槽是將所述旋轉(zhuǎn)軸的軸方向的一端部的邊緣作為 一端，朝向所述旋轉(zhuǎn)軸的軸方向的中央，將吸入角P設(shè)置為(0< 13《90度)，將所述槽的 軸方向的長(zhǎng)度與所述旋轉(zhuǎn)軸的軸徑之比a大致設(shè)置于0.2 0.8的范圍，而且，所述槽的條數(shù)N由如下的數(shù)量所構(gòu)成，所述數(shù)量的槽的間隔使得在周圍溫度大 致為6(TC或6(TC以下，且周圍濕度大致為60% RH的環(huán)境下，在以M(40 <M《60 :單位 krpm)的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的所述軸承間隙內(nèi)的動(dòng)壓變化的極大壓力值所出現(xiàn)的位 置，與所述極大壓力值交替出現(xiàn)的N個(gè)極小壓力值為1. 7atm或1. 7atm以下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的馬達(dá)，其特征在于等間隔地配置在所述圓周方向上的所述各槽在該圓周方向上的長(zhǎng)度的合計(jì)是比所述 旋轉(zhuǎn)軸的圓周的長(zhǎng)度更短。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的馬達(dá)，其特征在于所述N為3 5中的任一個(gè)整數(shù)，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述M =約60 (krpm)。
全文摘要
在因等溫壓縮而結(jié)露的液體粒子積聚并成為液體膜之前，利用減壓來(lái)再次使液體粒子氣化而不會(huì)形成液體膜。本發(fā)明的氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)(1)是利用人字形槽(10a)來(lái)使氣體流入到旋轉(zhuǎn)軸(10)與對(duì)該旋轉(zhuǎn)軸(10)進(jìn)行支撐的固定套筒(20)之間的軸承間隙中，使旋轉(zhuǎn)軸(10)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變得順暢，該氣體動(dòng)壓軸承機(jī)構(gòu)(1)中，以使產(chǎn)生于軸承間隙的氣體的壓力分布高速移動(dòng)的方式，將人字形槽(10a)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸(10)上，人字形槽(10a)由條數(shù)為N的槽所構(gòu)成，槽間的間隔使得在旋轉(zhuǎn)軸(10)旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的軸承間隙內(nèi)的動(dòng)壓變化的極大壓力值所出現(xiàn)的位置，與極大壓力值交替出現(xiàn)的N個(gè)極小壓力值成為比結(jié)露的壓力值更低的壓力值。
文檔編號(hào)F16C17/24GK101743682SQ20088001749
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者內(nèi)田俊哉, 高橋明義 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)科寶電子株式會(huì)社