(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被案内部材を支持する軸受部の負荷領域部に潤滑油を供給することで当該被案内部材を案内する静圧軸受であって、
前記軸受部の負荷領域部に静圧ポケットまたは溝部が設けられ、
前記静圧ポケットまたは前記溝部へ前記潤滑油を供給したときの給油圧力の中心が、前記潤滑油の給油圧力により前記被案内部材を片持ち支持するよう前記負荷領域部の中心に対しずれた位置に配置され、
前記潤滑油の給油圧力の中心のずれ量が、加工誤差よりも大きく、前記被案内部材が前記軸受部と接触することにより焼付けを生じる大きさよりも小さい範囲の大きさである
ことを特徴とする静圧軸受。
【請求項２】
請求項１に記載された静圧軸受であって、
前記潤滑油の給油圧力の中心のずれ量が、前記負荷領域部の中心に対して前記軸受部の軸受幅の０．１％以上５％以下の範囲の大きさである
ことを特徴とする静圧軸受。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された静圧軸受であって、
前記被案内部材が、軸体であり、
前記溝部は、前記軸受部の負荷領域部における軸受幅方向の中心に対し非対称の形状をなしている
ことを特徴とする静圧軸受。
【請求項４】
被案内部材を支持する軸受部の負荷領域部に潤滑油を供給することで当該被案内部材を案内する静圧軸受であって、
前記軸受部の負荷領域部に静圧ポケットまたは溝部が設けられ、
前記静圧ポケットまたは前記溝部へ前記潤滑油を供給したときの給油圧力の中心が、前記潤滑油の給油圧力により前記被案内部材を片持ち支持するよう前記負荷領域部の中心に対しずれた位置に配置され、
前記被案内部材が、軸体であり、
前記溝部は、前記軸受部の負荷領域部における軸受幅方向の中心に対し非対称の形状をなしている
ことを特徴とする静圧軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静圧軸受に関し、例えば、タービン軸受（ジャーナル軸受、スラスト軸受）やすべり案内面に適用して好適な静圧軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
静圧軸受において、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、給油装置１０１が、給油配管１０３を介して、部材１０６を支持する軸受部１０４に設けられた静圧ポケット１０５に接続されている。給油配管１０３の先端近傍には、オリフィス１０２が設けられている。静圧軸受を起動するときには、給油装置１０１が給油配管１０３を介して静圧ポケット１０５へ潤滑油を供給することで、潤滑油が静圧ポケット１０５内を満たしてから負荷領域部１０７（停止時に部材１０６と接触する部分）へ浸みだしていき、前記潤滑油の給油圧力により部材１０６を負荷領域部１０７から浮上させるようにしている。これにより、静圧軸受を起動した後に部材１０６を円滑に案内できるようになっている。
【０００３】
静圧ポケット１０５は、平面視で円形状をなし、従来、その中心が負荷領域部１０７の左右方向および上下方向の中心と一致するように形成され、部材１０６の荷重を負荷領域部１０７全体に生成した油膜で均等に支持するようにしてある。これは、静圧ポケットが対称形状をなしていないと、部材が浮上するときに当該部材を油膜で均等に支持できずバランスが崩れて水平に持ち上がらない、また、部材が浮上しても潤滑油が負荷領域部１０７全体に均等に浸みだしていかないため部材を水平に保つことができないなどの理由があるためである。
【０００４】
また、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、ジャーナル軸受において、給油装置１１１が、給油配管１１３を介して、軸体１１６を支持する軸受部１１４に設けられたＪＯＰ（ジャッキングオイルポンプ）溝１１５に接続されている。給油配管１１３の先端部にオリフィス１１２が設けられている。ＪＯＰ溝１１５は、軸体１１６の軸体浮上装置をなしている。ＪＯＰ溝１１５は、２つの菱形状溝部を有し、これら溝部の角部が接続して八の字型の形状をなしている。ＪＯＰ溝１１５も、上述の静圧ポケット１０５の場合と同様の理由により、その中心（２つの溝部の接続箇所）が軸受部１１４の負荷領域部１１７（停止時に軸体１１６が接触する部分）における軸回転方向Ｄ１およびこれに直交する軸方向（図１１（ｂ）中の左右方向）の中心と一致するように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平２−１４６９６１号公報（例えば、第２図、第５図など参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述の静圧軸受およびジャーナル軸受では、部材１０６および軸体１１６に対し負荷領域部１０７，１１７にて均等に給油圧力を作用させて当該部材１０６および軸体１１６を浮上させており、高い給油圧力を発現し得る給油装置１０１，１１１またはその付帯装置が必要となっている。そのため、部材１０６および軸体１１６を浮上させる給油圧力を低減したくても低減することができなかった。
【０００７】
このような問題は、上述の静圧軸受やジャーナル軸受に限らず、例えば、部材を水平方向に案内するスラスト軸受やすべり案内面などの場合のように、部材を所定の方向に案内するような場合であれば、上述した場合と同様、高い給油圧力を発現し得る給油装置またはその付帯装置が必要となっており、部材および軸体を浮上させる給油圧力を低減したくても低減することができなかった。
【０００８】
以上のことから、本発明は前述した課題を解決するために為されたものであって、被案内部材を比較的低い給油圧力で起動時に作動させることができる静圧軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決する第１番目の発明に係る静圧軸受は、
被案内部材を支持する軸受部の負荷領域部に潤滑油を供給することで当該被案内部材を案内する静圧軸受であって、
前記軸受部の負荷領域部に静圧ポケットまたは溝部が設けられ、
前記静圧ポケットまたは前記溝部へ前記潤滑油を供給したときの給油圧力の中心が、前記潤滑油の給油圧力により前記被案内部材を片持ち支持するよう前記負荷領域部の中心に対しずれた位置に配置され、
前記潤滑油の給油圧力の中心のずれ量が、加工誤差よりも大きく、前記被案内部材が前記軸受部と接触することにより焼付けを生じる大きさよりも小さい範囲の大きさである
ことを特徴とする。
【００１１】
上述した課題を解決する第２番目の発明に係る静圧軸受は、前述した第１番目の発明に係る静圧軸受であって、
前記潤滑油の給油圧力の中心のずれ量が、前記負荷領域部の中心に対して前記軸受部の軸受幅の０．１％以上５％以下の範囲の大きさである
ことを特徴とする。
【００１２】
上述した課題を解決する第３番目の発明に係る静圧軸受は、前述した第１番目または第２番目の発明に係る静圧軸受であって、
前記被案内部材が、軸体であり、
前記溝部は、前記軸受部の負荷領域部における軸受幅方向の中心に対し非対称の形状をなしている
ことを特徴とする。
上述した課題を解決する第４番目の発明に係る静圧軸受は、
被案内部材を支持する軸受部の負荷領域部に潤滑油を供給することで当該被案内部材を案内する静圧軸受であって、
前記軸受部の負荷領域部に静圧ポケットまたは溝部が設けられ、
前記静圧ポケットまたは前記溝部へ前記潤滑油を供給したときの給油圧力の中心が、前記潤滑油の給油圧力により前記被案内部材を片持ち支持するよう前記負荷領域部の中心に対しずれた位置に配置され、
前記被案内部材が、軸体であり、
前記溝部は、前記軸受部の負荷領域部における軸受幅方向の中心に対し非対称の形状をなしている
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る静圧軸受によれば、静圧ポケットまたは溝部へ潤滑油を供給し潤滑油の給油圧力により被案内部材を一旦片持ち支持状態とし、被案内部材を回転または所定の方向へ移動させることで当該被案内部材に動圧が生じることで、または溝部への潤滑油の給油圧力を制御することで、当該被案内部材全体が浮上することになるため、潤滑油の給油圧力により被案内部材全体を一度に浮上させる場合と比べて、被案内部材を比較的低い給油圧力で起動時に作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施例に係る静圧軸受の概略構成図であり、図１（ａ）にその全体を示し、図１（ｂ）に軸受部の平面を示す。
【図２】図１の静圧軸受の起動時の説明図であり、図２（ａ）に潤滑油を供給したときの状態を示し、図２（ｂ）に部材を所定の方向に案内したときの状態を示す。
【図３】本発明の第２の実施例に係る静圧軸受の概略構成図であり、図３（ａ）にその全体を示し、図３（ｂ）に軸受部の負荷領域部の平面を示す。
【図４】図３の静圧軸受の起動時の説明図であり、図４（ａ）に起動前の状態を示し、図４（ｂ）に潤滑油を供給したときの状態を示し、図４（ｃ）に軸体を回転したときの状態を示す。
【図５】図３の静圧軸受の起動時の説明図であり、図５（ａ）に軸体の片持ち支持状態を示し、図５（ｂ）に軸体の動圧状態を示す。
【図６】本発明の第３の実施例に係る静圧軸受の概略構成図であり、図６（ａ）にその全体を示し、図６（ｂ）に軸受部の負荷領域部の平面を示す。
【図７】図６の静圧軸受の溝部に潤滑油を供給した状態の説明図である。
【図８】本発明の第４の実施例に係る静圧軸受の概略構成図であり、図８（ａ）にその全体を示し、図８（ｂ）に軸受部の負荷領域部の平面を示す。
【図９】本発明の第４の実施例に係る静圧軸受の起動時の説明図であって、図９（ａ）に第１ステップＳ１の状態を示し、図９（ｂ）に第２ステップＳ２の状態を示し、図９（ｃ）に第３ステップＳ３の状態を示し、図９（ｄ）に第４ステップＳ４の状態を示す。
【図１０】従来の静圧軸受を説明するための概略図であって、図１０（ａ）にその全体を示し、図１０（ｂ）に軸受部の平面を示す。
【図１１】従来のジャーナル軸受を説明するための概略図であって、図１１（ａ）にその全体を示し、図１１（ｂ）に軸受部の負荷領域部の平面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る静圧軸受を実施するための形態について、各実施例にて具体的に説明する。
【実施例１】
【００１７】
本発明の第１の実施例に係る静圧軸受について、図１および図２に基づいて説明する。
【００１８】
本実施例に係る静圧軸受は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、被案内部材１６を支持する軸受部１４を備える。軸受部１４は、静圧ポケット１５を備える。静圧ポケット１５は、給油配管１３を介して給油装置１１と接続している。給油配管１３の先端近傍には、オリフィス１２が設けられる。静圧ポケット１５は、当該静圧ポケット１５に潤滑油を供給したときの給油圧力の中心が前記潤滑油の給油圧力により被案内部材１６を片持ち支持するよう軸受部１４の負荷領域部１７（停止時に被案内部材１６が接触する部分）の中心Ｃ１１に対し距離δだけずれるように形成されている。つまり、静圧ポケット１５は、その中心Ｃ１２が軸受部１４の負荷領域部１７の中心Ｃ１１に対し図中左右方向にて距離δだけずれるように形成されている。
【００１９】
距離δは、加工誤差よりも大きく、被案内部材１６が所定の方向に動き出す際、軸受部１４と接触することにより焼付けを生じる大きさよりも小さい範囲の大きさである。これは、距離δの大きさが加工誤差と同じもしくはそれよりも小さくなると、静圧ポケットに潤滑油を供給しても、負荷領域部の中心と一致する位置に静圧ポケットの中心を設けた場合と同じ給油圧力が必要となり、給油圧力を低減することができないからである。他方、距離δの大きさが焼付けを生じる大きさよりも大きいと、静圧ポケットへの潤滑油の供給により被案内部材の一部が浮上し片持ち支持状態となるが、その後、被案内部材が所定の方向へ動き出す際、軸受部と接触する接地点に作用する力が大きく焼付けが生じてしまうからである。距離δの大きさとしては、軸受部１４の軸受幅（図１中左右方向の大きさ）の０．１％以上５％以下の範囲となる大きさ、好適には０．１％以上３％以下の範囲となる大きさが挙げられる。
【００２０】
ここで、上述した静圧軸受が起動するときの作動について図２（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
まず、給油装置１１が潤滑油を給油配管１３に供給すると、潤滑油が給油配管１３、オリフィス１２を介して静圧ポケット１５に送られる。そして、潤滑油が静圧ポケット１５を満たすと、静圧ポケット１５から軸受部１４の表面に浸み出していくことになる。ここで、被案内部材１６に作用する給油圧力は、負荷領域部１７全体で均等にならず、当該負荷領域部１７の中心Ｃ１１に対し距離δだけ図中左方向にずれた箇所にて最も大きくなっている。被案内部材１６に作用する給油圧力が図中左右方向で異なることになり、被案内部材１６の左側方端部側が持ち上がり浮上することになる。つまり、図２（ａ）に示すように、潤滑油の給油圧力（油膜反力）Ｒ１２が被案内部材１６に作用して被案内部材１６が片持ち支持されることになる。軸受部１４との接触（メタル接触）で被案内部材１６を支持する支持力Ｒ１１が生じるため、給油圧力Ｒ１２は、被案内部材１６の荷重Ｗ１１から被案内部材１６の支持力Ｒ１１を引いた大きさとなる。つまり、給油圧力Ｒ１２は、荷重Ｗ１１の一部を支持する分だけ被案内部材１６の荷重Ｗ１１よりも小さくなるのである。よって、被案内部材全体を一度に浮上させるための給油装置と比べて、給油装置１１により供給可能な最大給油圧力の仕様を低減した装置とすることができる。また、静圧ポケット１５の中心Ｃ１２を負荷領域部１７の中心Ｃ１１に対して距離δだけ微小に移動させるだけであることから、給油圧力Ｒ１２による負荷容量は従来とほぼ同等のものとなる。
そして、被案内部材１６を所定の方向へ案内させて、当該被案内部材１６に対し動圧を作用させることで、図２（ｂ）に示すように、被案内部材１６全体が軸受部１４に対して油膜反力により浮上することになる。
【００２１】
したがって、本実施例に係る静圧軸受によれば、軸受部１４の負荷領域部１７の中心Ｃ１１に対し静圧ポケット１５の中心Ｃ１２を微小に移動させただけで、起動したときに被案内部材１６に作用する給油圧力に分布を生じさせることができる。これにより、当該被案内部材１６の一部が軸受部１４に接触し他の部分が浮上して当該被案内部材１６を片持ち支持することになり、被案内部材１６の一部が軸受部１４に接触している分だけ給油圧力を低減することができる。よって、従来の給油装置と比べて、給油圧力を低減することができ、被案内部材１６を比較的低い給油圧力で起動時に作動させることができる。
【実施例２】
【００２２】
本発明の第２の実施例に係る静圧軸受について、図３〜図５に基づいて説明する。
【００２３】
本実施例に係る静圧軸受は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、被案内部材である軸体２６を支持する軸受部２４を備える。軸体２６には、ターニングモータ（図示せず）が取り付けられて、回転可能になっている。
【００２４】
軸受部２４は、八の字型の形状の溝部（ＪＯＰ（ジャッキングオイルポンプ）溝）２５を備える。溝部２５は、給油配管２３を介して給油装置２１と接続している。給油配管２３の先端近傍には、オリフィス２２が設けられる。溝部２５は、軸受部２４の負荷領域部２７（停止時に軸体２６が接触する部分）における軸回転方向Ｄ１の中心で線対称をなしている。溝部２５は、２つの菱形状溝部２５Ａ，２５Ｂを有し、菱形状溝部２５Ａ，２５Ｂの角部同士が負荷領域部２７の軸受幅方向（図３（ｂ）の左右方向）の中心で接続している。一方の菱形状溝部２５Ａが他方の菱形状溝２５Ｂよりも大きい形状をなしている。一方の菱形状溝部２５Ａで囲まれるランド部２８Ａの面積が他方の菱形状溝部２５Ｂで囲まれるランド部２８の面積よりも大きくなっている。
【００２５】
溝部２５Ａ，２５Ｂの比は、当該溝部２５Ａ，２５Ｂに潤滑油を供給したときに、軸体２６に作用する給油圧力の中心が負荷領域部２７の中心Ｃ２１に対して距離δだけずれるように調整される。距離δは、実施例１の場合と同様、加工誤差よりも大きく、軸体２６が回転し出す際、軸受部２４と接触することにより焼付けを生じる大きさよりも小さい範囲である。これは、距離δの大きさが加工誤差と同じもしくはそれよりも小さくなると、溝部に潤滑油を供給しても、負荷領域部の中心と一致する位置に溝部の中心を設けた場合と同じ給油圧力が必要となり、給油圧力を低減することができないからである。他方、距離δの大きさが焼付けを生じる大きさよりも大きいと、溝部への潤滑油の供給により軸体の一部が浮上し片持ち支持状態となるが、その後、軸体が回転し出す際、軸受部と接触する接地点に作用する力が大きく焼付けが生じてしまうからである。距離δの大きさとしては、軸受部の軸受幅（図３中左右方向の大きさ）の０．１％以上５％以下の範囲となる大きさ、好適には０．１％以上３％以下の範囲となる大きさが挙げられる。距離δの下限値は、例えば、軸受部２４の外径（直径）が約９００ｍｍであり幅径比を０．８とすると、軸受幅が７２０ｍｍとなり、このときの加工誤差を０．５ｍｍオーダした場合に、約０．１％となるからである。
【００２６】
ここで、上述した静圧軸受が起動するときの作動について図４（ａ）〜（ｃ），図５（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、静圧軸受を起動する前にあっては、給油装置２１（図３（ａ）参照）から潤滑油が溝部２５に供給されていないため、軸体２６が軸受部２４と接触している。
【００２７】
続いて、図４（ｂ）に示すように、給油装置２１が潤滑油を給油配管２３に供給すると、潤滑油が給油配管２３、オリフィス２２を介して溝部２５に送られる。潤滑油が溝部２５を満たすと、溝部２５から軸受部２４の表面のランド部２８Ａ，２８Ｂに浸みだしていくことになる。ここで、溝部２５Ａと溝部２５Ｂの大きさが異なるため、軸体２６に作用する給油圧力Ｒ２２の中心が軸受部２４の負荷領域部２７の中心Ｃ２１に対し図中左方向へ距離δだけずれることになる。軸体２６に作用する給油圧力Ｒ２２が図中左右方向で異なることになり、軸体２６の左側方端部側が持ち上がり浮上することになる。つまり、図４（ｂ）および図５（ａ）に示すように、潤滑油の給油圧力（油膜反力）Ｒ２２が軸体２６に作用して軸体２６が片持ち支持されることになる。軸受部２４との接触（メタル接触）で軸体２６を支持する支持力Ｒ２１が生じるため、給油圧力Ｒ２２は、軸体２６の荷重Ｗ２１から軸体２６の支持力Ｒ２１を引いた大きさとなる。つまり、給油圧力Ｒ２２は、荷重Ｗ２１の一部を支持する分だけ軸体２６の荷重Ｗ２１よりも小さくなるのである。よって、軸体全体を一度に浮上させるための給油装置と比べて、給油装置２１により供給可能な最大給油圧力の仕様を低減した装置とすることができる。このときの軸体２６の浮上量は３０μｍ〜５０μｍ程度である。
【００２８】
そして、供給装置２１による潤滑油の供給を維持したまま、前記ターニングモータにより軸体２６を低速で回転させて軸体２６に対し動圧を作用させることで、図５（ｂ）に示すように、軸体２６の方向Ｄ１への回転に準じて潤滑油が方向Ｆ１へ軸受部２４内を流れることになる。ここで、軸体２６とで他箇所と相対的に狭くなる狭小箇所２９Ａと、軸体２６とで他箇所と相対的に広くなる広大箇所２９Ｂとが、軸受部２４内にて周方向に移動することになる。これにより、広大箇所２９Ｂから狭小箇所２９Ａに向けて圧力が高くなり、軸受幅の中心で圧力が高くなる圧力分布Ｐ２１が生じる（図４（ｃ）、図５（ｂ）参照）。軸体２６の回転が所定速度よりも速くなると、軸体２６に対して動圧が支配的に作用することになり、軸体２６全体が油膜反力により軸受部２４に対して浮上することになる。なお、定格運転時の動圧による軸体の浮上は約１００μｍである。
【００２９】
したがって、本実施例に係る静圧軸受によれば、軸受部２４の負荷領域部２７の中心Ｃ２１に対し給油圧力Ｒ２２の中心が距離δだけずれるように溝部２５を設けただけで、起動したときに軸体２６に作用する給油圧力に分布を生じさせることできる。これにより、当該軸体２６の一部が軸受部２４に接触し他の部分が浮上して当該軸体２６を片持ち支持することになり、軸体２６の一部が軸受部２４に接触している分だけ給油圧力を低減することができる。よって、従来の給油装置と比べて、給油圧力を低減することができ、軸体２６を比較的低い給油圧力で起動時に作動させることができる。
【実施例３】
【００３０】
本発明の第３の実施例に係る静圧軸受について、図６および図７に基づいて説明する。
【００３１】
本実施例に係る静圧軸受は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、被案内部材である軸体３６を支持する軸受部３４を備える。軸体３６には、ターニングモータ（図示せず）が取り付けられて、回転可能になっている。
【００３２】
軸受部３４は、溝部３５を備える。溝部３５は、給油配管３２を介して給油装置３１と接続している。給油配管３２の先端近傍には、オリフィス３３が設けられる。溝部３５は、２つの菱形状溝部３５Ａ，３５Ｂで構成される八の字状の溝部（ＪＯＰ（ジャッキングオイルポンプ）溝）と、前記ＪＯＰ溝部に接続する直線状溝部３５Ｃを有する。溝部３５は、軸受部３４の負荷領域部３７（停止時に軸体３６が接触する部分）における軸回転方向Ｄ２の中心で線対称をなしている。菱形状溝部３５Ａ，３５Ｂの端部同士が接続している。一方の菱形状溝部３５Ａと他方の菱形状溝部３５Ｂとは同じ大きさに形成されている。一方の菱形状溝部３５Ａで囲まれるランド部３８Ａの面積と他方の菱形状溝部３５Ｂで囲まれるランド部３８Ｂの面積とが同じになっている。直線状溝部３５Ｃは、負荷領域部３７における軸回転方向Ｄ２の中心を軸受部３４の軸受幅方向（図６（ｂ）の左右方向）にて直線状に延在している。
【００３３】
直線状溝部３５Ｃの大きさ（長さ）は、当該溝部３５に潤滑油を供給したときに、軸体３６に作用する給油圧力Ｒ３２が負荷領域部３７の中心Ｃ３１に対して距離δだけずれるように調整される。距離δは、実施例２の場合と同様、加工誤差よりも大きく、軸体３６が回転し出す際、軸受部３４と接触することにより焼付けを生じる大きさよりも小さい範囲である。これは、距離δの大きさが加工誤差と同じもしくはそれよりも小さくなると、溝部に潤滑油を供給しても、負荷領域部の中心と一致する位置に溝部の中心を設けた場合と同じ給油圧力が必要となり、給油圧力を低減することができないからである。他方、距離δの大きさが焼付けを生じる大きさよりも大きいと、溝部への潤滑油の供給により軸体の一部が浮上し片持ち支持状態となるが、その後、軸体が回転し出す際、軸受部と接触する接地点に作用する力が大きく焼付けが生じてしまうからである。距離δの大きさとしては、軸受部の軸受幅（図６中左右方向の大きさ）の０．１％以上５％以下の範囲となる大きさ、好適には０．１％以上３％以下の範囲となる大きさが挙げられる。
【００３４】
ここで、上述した静圧軸受が起動するときの作動について図７を参照して説明する。
まず、給油装置３１が潤滑油を給油配管３３に供給すると、潤滑油が給油配管３３、オリフィス３２を介して溝部３５に送られる。潤滑油が溝部３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃを満たすと、溝部３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃから軸受部３４の表面のランド部３８Ａ，３８Ｂに浸みだしていくことになる。ここで、負荷領域部３７の中心Ｃ３１に対し図中左側には直線状溝部３５Ｃがあるため、軸体３６に作用する給油圧力Ｒ３２の中心が軸受部３４の負荷領域部３７の中心Ｃ３１に対して図中左方向へ距離δだけずれることになる。軸体３６に作用する給油圧力Ｒ３２が図中左右方向で異なることになり、軸体３６の左側方端部側が持ち上がり浮上することになる。つまり、潤滑油の給油圧力（油膜反力）Ｒ３２が軸体３６に作用して軸体３６が片持ち支持されることになる。軸受部３４との接触（メタル接触）で軸体３６を支持する支持力Ｒ３１が生じるため、給油圧力Ｒ３２は、軸体３６の荷重Ｗ３１から軸体３６の支持力Ｒ３１を引いた大きさとなる。つまり、給油圧力Ｒ３２は、荷重Ｗ３１の一部を支持する分だけ軸体３６の荷重Ｗ３１よりも小さくなるのである。よって、軸体全体を一度に浮上させるための給油装置と比べて、給油装置３１により供給可能な最大給油圧力の仕様を低減した装置とすることができる。このときの軸体３６の浮上量は３０μｍ〜５０μｍ程度である。
【００３５】
そして、供給装置３１による潤滑油の供給を維持したまま、前記ターニングモータにより軸体３６を低速で回転させて軸体２６に対し動圧を作用させることで、実施例２と同様、軸体３６に対し動圧が支配的に作用することになり、軸体３６全体が油膜反力により軸受部３４に対して浮上することになる。なお、定格運転時の動圧による軸体の浮上は約１００μｍである。
【００３６】
したがって、本実施例に係る静圧軸受によれば、第２の実施例に係る静圧軸受と同様、軸受部３４の負荷領域部３７の中心Ｃ３１に対し給油圧力Ｒ３２の中心が距離δだけずれるように溝部３５を設けただけで、起動したときに軸体３６に作用する給油圧力に分布を生じさせることができる。これにより、当該軸体３６の一部が軸受部３４に接触し他の部分が浮上して当該軸体３６を片持ち支持することになり、軸体３６の一部が軸受部３４に接触している分だけ給油圧力を低減することができる。よって、従来の給油装置と比べて、給油圧力を低減することができ、軸体３６を比較的低い給油圧力で起動時に作動させることができる。
【実施例４】
【００３７】
本発明の第４の実施例に係る静圧軸受について、図８および図９に基づいて説明する。
【００３８】
本実施例に係る静圧軸受は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、被案内部材である軸体４６を支持する軸受部４４を備える。軸受部４４は、２つの菱形状溝部４５Ａ，４５Ｂを備える。溝部４５Ａ，４５Ｂは、それぞれ給油配管４３Ａ，４３Ｂを介して給油装置４１Ａ，４１Ｂと接続している。給油配管４３Ａ，４３Ｂの先端近傍には、オリフィス４２Ａ，４２Ｂがそれぞれ設けられる。菱形状溝部４５Ａと菱形状溝部４５Ｂは、軸受部４４の軸受幅方向（図８（ｂ）の左右方向）にて対称に且つ離れた箇所に同じ大きさにて形成されている。一方の菱形状溝部４５Ａで囲まれるランド部４８Ａの面積と他方の菱形状溝部４５Ｂで囲まれるランド部４８Ｂの面積とが同じになっている。
【００３９】
つまり、給油装置４１Ａ、給油配管４３Ａ、オリフィス４２Ａが、溝部４５Ａへ潤滑油を供給する潤滑油供給手段をなし、給油装置４１Ｂ、給油配管４３Ｂ、オリフィス４２Ｂが、溝部４５Ｂへ潤滑油を供給する潤滑油供給手段をなしている。
【００４０】
ここで、上述した静圧軸受が起動するときの作動について図９（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
まず、図９（ａ）に示すように、静圧軸受を起動する前にあっては、給油装置４１Ａ，４１Ｂから潤滑油が溝部４５Ａ，４５Ｂには供給されていないため、軸体４６が軸受部４４に接触している（第１ステップＳ１）。このとき、軸体４６の荷重Ｗ４１が軸受部４４の負荷領域部４７に作用している。
【００４１】
続いて、図９（ｂ）に示すように、給油装置４１Ａが潤滑油５１を給油配管４３Ａに供給して、潤滑油５１が給油配管４３Ａ、オリフィス４２Ａを介して溝部４５Ａに送られる。潤滑油５１が溝部４５Ａを満たすと、溝部４５Ａから軸受部４４の表面のランド部４８Ａに浸みだしていくことになる。このとき、給油装置４１Ｂが潤滑油を供給していないため、軸体４６に作用する給油圧力Ｒ４２が図中左右方向で異なることになり、軸体４６の左側方端部側が持ち上がり浮上することになる（第２ステップＳ２）。つまり、潤滑油の給油圧力（油膜反力）Ｒ４２が軸体４６に作用して軸体４６が片持ち支持されることになる。軸受部４４との接触（メタル接触）で軸体４６を支持する支持力Ｒ４１が生じるため、給油圧力Ｒ４２は、軸体４６の荷重Ｗ４１から軸体４６の支持力Ｒ４１を引いた大きさとなる。つまり、給油圧力Ｒ４２は、荷重Ｗ４１の一部を支持する分だけ軸体４６の荷重Ｗ４１よりも小さくなるのである。よって、軸体全体を一度に浮上させるための給油装置と比べて、給油装置４１Ａの供給可能な最大給油圧力の仕様を低減した装置とすることができる。このときの軸体２６の浮上量は３０μｍ〜５０μｍ程度である。軸体４６の一部分が浮上することにより、軸受部４４の負荷領域部４７および溝部４５Ｂにも潤滑油５１が送られる。
【００４２】
軸体４６が片持ち支持状態となった後、図９（ｃ）に示すように、一方の給油装置４１Ａからの潤滑油５１の供給量を減らす一方、他方の給油装置４１Ｂから溝部４５Ｂに対し潤滑油５２を供給する。これにより、軸体４６に対し給油圧力Ｒ４３が生じることになる。軸体４６が片持ち支持状態となっていたため、軸体全体を一度に浮上させる場合と比べて小さい力にて軸体全体を浮上させることができる（第３ステップＳ３）。
【００４３】
ここで、軸体の荷重をＷ４１とし、潤滑油５３が軸体４６の荷重Ｗ４１を支持する面積をＡ’としたとき、潤滑油５３の給油圧力Ｒ４３（軸体４６の浮上に必要な圧力）は、Ｒ４３＝Ｗ４１／Ａ’の関係式を満たす。ここで、Ａ’は、第２ステップＳ２での軸体４６の軸受部４４との接地面積Ａよりも大きいため、給油圧力Ｒ４３は、給油圧力Ｒ４２よりも小さくなる。
【００４４】
軸体全体が浮上した後、図９（ｄ）に示すように、軸体４６が水平となるように、給油装置４１Ａ，４１Ｂによる潤滑油５１，５２の給油量をそれぞれ調整する（第４ステップＳ４）。そして、軸体４６が水平になると、軸体４６の回転運動が実施される。
【００４５】
したがって、本実施例に係る静圧軸受によれば、軸受部４４に軸受幅方向にて対称に且つ離れた箇所に溝部４５Ａ，４５Ｂをそれぞれ形成し、溝部４５Ａ，４５Ｂへ供給する潤滑油の供給量をそれぞれ制御するだけで、軸体４６を片持ち支持状態としてから、軸体４６を浮上状態とすることができる。そのため、軸体全体を一度に浮上させる場合と比べて、軸体４６に作用させる潤滑油の給油圧力を小さくすることができる。
【００４６】
なお、上記では、２つの溝部４５Ａ，４５Ｂに対しそれぞれ給油装置４１Ａ，４１Ｂを接続した静圧軸受について説明したが、１つの給油装置からの潤滑油を、途中にバルブが設けられた給油配管を介して２つの溝部のそれぞれに対し供給する静圧軸受とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係る静圧軸受は、被案内部材を比較的低い給油圧力で起動時に作動させることができるので、各種産業において、極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１１            給油装置
１２            オリフィス
１３            給油配管
１４            軸受部
１５            静圧ポケット
１６            被案内部材
１７            負荷領域部
２１            給油装置
２２            オリフィス
２３            給油配管
２４            軸受部
２５            溝部（ＪＯＰ溝）
２６            軸体
２７            負荷領域部
３１            給油装置
３２            オリフィス
３３            給油配管
３４            軸受部
３５            溝部
３６            軸体
３７            負荷領域部
４１Ａ，４１Ｂ  給油装置
４２Ａ，４２Ｂ  オリフィス
４３Ａ，４３Ｂ  給油配管
４４            軸受部
４５Ａ，４５Ｂ  溝部
４６            軸体
４７            負荷領域部
５１〜５３      潤滑油
１０１，１１１  給油装置
１０２，１１２  オリフィス
１０３，１１３  給油配管
１０４，１１４  軸受部
１０５，１１５  静圧ポケット
１０６，１１６  被案内部材
１０７，１１７  負荷領域部
１１５          溝部（ＪＯＰ溝）
１１６          軸体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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