JP2001232289A - 撥油剤塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸方向に内径が非直線的に変化している異形
内径部を有する軸受構成部品に撥油剤を自動的に且つ均
一に塗布する撥油剤塗布装置を提供すること。 【解決手段】 撥油剤塗布装置を、軸受構成部品５の異
形内径部５ａに撥油剤を塗布する塗布ヘッド１０と、塗
布ヘッド１０に撥油剤を定量供給する撥油剤供給装置２
０とで構成した。そして、塗布ヘッド１０をラジアル方
向の吐出口１４を備え且つ異形内径部５ａと所定隙間を
隔てて嵌合する柱状突起部１２と軸受構成部品５の下端
面５ｃが液密に着座する着座部であるＯリング１３とを
備えた本体部材１１と、軸受構成部品５を外側から保持
する保持部材１６とで構成すると共に、本体部材１１に
は撥油剤供給装置２０からの撥油剤を吐出口１４に導く
導通路１５を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体動圧軸受の軸
受構成部品であって撥油剤を塗布すべき部位が複雑な形
状である軸受構成部品に撥油剤を自動的に塗布する撥油
剤塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、シャフトと、スリーブと、これ
ら軸受構成部材間に形成された微小隙間に充填された潤
滑油とを具備し、且つキャピラリーシール部でシールさ
れて構成された流体動圧軸受においては、前記微小隙間
の中で動圧発生溝が設けられている微小隙間、即ち動圧
発生部に潤滑油を保持し、且つキャピラリーシール部か
ら潤滑油が漏出しないようにするために軸受構成部材の
所定部位に撥油剤が塗布されている。

【０００３】例えば、特開昭５８−５０３２１号公報に
は、相対運動をする二つの表面、これら表面のいずれか
一方もしくは双方に形成されかつその相対運動の方向に
対して傾いた平行の溝群及び二つの表面の間に満たされ
た潤滑油を有し、前記二つの表面のそれぞれを有する二
つの部材の間隔を、前記溝群が形成された付近が最も狭
くなるよう形成し、前記潤滑油を前記二つの部材間の毛
細管現象の力によってこの溝群が形成された付近だけに
侵入させ保持し、前記二つの表面の少なくとも一方の延
長上に撥油剤を塗布した流体動圧軸受が開示されてい
る。即ち、キャピラリーシールから潤滑油が漏出しない
ように、キャピラリーシール部を形成している軸受構成
部材の所定の部位に撥油剤が塗布されている流体動圧軸
受が開示されている。

【０００４】ところで、この撥油剤の塗布は手作業で行
われるため、キャピラリーシール部を形成する軸受構成
部材の所定部位である傾斜面に対して撥油剤を位置精度
良く塗布することは困難であるという問題がある。この
塗布作業は、モータの流体動圧軸受が小型化され、或い
は外形が複雑になる程、困難になる。そこで、この問題
を解決するために、下記の２つの解決手段が提案されて
いる。

【０００５】キャピラリーシールを形成する軸受構成部
材の所定部位に撥油剤を位置精度良く塗布することの困
難性を解決する従来の第１の解決手段は、特開平１０−
７３１２６号公報に開示の流体動圧軸受に採用されてい
るもので、シャフトの上部とスラスト押さえ板の内周面
との間の隙間に形成されたキャピラリーシール部に、気
液界面より外側の部位に撥油機能を有する角部を全周に
設けることによって、撥油剤を用いないようにしたもの
である。これは確かに本質的な解決手段ではあるが、撥
油剤に匹敵する撥油機能を得るためには軸受のサイズや
構造を特定しなければならず、様々な種類やサイズの流
体動圧軸受に採用できるものではない。

【０００６】キャピラリーシールを形成する軸受構成部
材の所定部位に撥油剤を位置精度良く塗布することの困
難性を解決する従来の第２の解決手段は、特開平８−１
４０３０４号公報に開示のシャフトとスリーブを軸受構
成部材とする流体動圧軸受に採用されているもので、先
ず軸受構成部材全体に撥油剤を塗布し、その後に撥油剤
を塗布すべきでない部分、即ち動圧発生部を形成する部
分とキャピラリーシール部を形成する部分の撥油剤を除
去するというものである。より具体的には、シャフト部
材全体を撥油剤に含浸させて、その表面全てに撥油剤を
塗布し、その後にシャフト部材の外周面の所定の部位に
動圧発生溝をプレスによる塑性加工又は切削加工により
形成し、またキャピラリーシール部のテーパー溝も切削
加工により形成し、これにより動圧発生部とキャピラリ
ーシール部を形成する部位から撥油剤を除去する。同様
に、スリーブ部材全体を撥油剤に含浸させて、その表面
全てに撥油剤を塗布し、その後にスリーブ部材の内周面
の所定の部位に動圧発生部を切削加工により形成し、撥
油剤を除去する。

【０００７】上記の従来の第２解決手段によれば、撥油
剤の塗布の手間は大幅に削減できる。しかしながら、こ
の従来の第２解決手段は、軸受構成部材において撥油剤
の塗布を必要としない部分、即ち圧倒的に広い表面積で
ある部分にまで塗布されるという撥油剤の無駄使いとい
う問題がある。また、切削加工により動圧発生溝やキャ
ピラリーシール部のテーパー溝を形成する場合は切削油
が用いられるので、切削油で塗布された撥油剤が汚れた
り、或いは切削加工後の軸受構成部材の脱脂工程で塗布
された撥油剤が必要な部位から除去される不具合もあ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、流体動圧軸受の軸受構成部品であって、軸
方向に内径が非直線的に変化している異形内径部を有す
る軸受構成部品に撥油剤を自動的に且つ均一に塗布する
撥油剤塗布装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１の撥油剤塗布装置を、軸方向の内径が非直線的に変
化している異形内径部を有する軸受構成部品の前記異形
内径部に撥油剤を塗布する塗布ヘッドと、前記塗布ヘッ
ドに撥油剤を定量供給する撥油剤供給装置とで構成し
た。そして、前記塗布ヘッドを、ラジアル方向の吐出口
を備え且つ前記軸受構成部品の異形内径部と所定隙間を
隔てて嵌合する柱状突起部と前記軸受構成部品の下端面
が液密に着座する着座部とを備えた本体部材と、前記軸
受構成部品を外側から保持する保持部材とで構成すると
共に、前記本体部材には前記撥油剤供給装置からの撥油
剤を前記吐出口に導く導通路を形成した。

【００１０】上記課題を解決する請求項２の撥油剤塗布
装置を、請求項１の撥油剤塗布装置において前記柱状突
起部を円柱突起とし且つ前記着座部をＯリングとして構
成した。

【００１１】上記課題を解決する請求項３の撥油剤塗布
装置を、請求項１の撥油剤塗布装置において前記保持部
材に排出手段を設けて構成した。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態である撥油剤
塗布装置は、図１にブロック図で示す如く、塗布ヘッド
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅと、これら塗
布ヘッド１０ａ〜１０ｅに撥油剤を定量供給する撥油剤
供給装置２０とから構成されている。

【００１３】撥油剤供給装置２０は、塗布ヘッド１０ａ
〜１０ｅに一端が夫々接続された供給管２１ａ、２１
ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、これら供給管２１ａ〜２
１ｅの他端がその排出口に接続されたポンプ２２、この
ポンプの導入口にパイプ２３を介して接続された撥油剤
貯蔵タンク２４、供給管２１ａ〜２１ｅの途中に夫々配
設された電磁弁２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５
ｅ、及び、これら電磁弁２５ａ〜２５ｅの開閉とポンプ
２２の運転を制御する制御装置２６とから構成されてい
る。

【００１４】本発明に係る撥油剤塗布装置により撥油剤
が塗布される軸受構成部品は、例えば図２に示す如く、
軸方向の内径が非直線的に変化している異形内径部５ａ
を有するリング状軸受構成部品５であって、異形内径部
５ａに撥油剤が塗布される部品である。なお、５ｂ、５
ｃ及び５ｄは夫々リング状軸受構成部品５の外周面、上
端面及び下端面である。

【００１５】塗布ヘッド１０ａ〜１０ｅは、図３に示す
如く、いずれも柱状突起部１２と着座部１３を有する本
体部材１１と、軸受構成部品５を外側から保持するリン
グ状保持部材１６とで構成されている。柱状突起部１２
は円柱突起であって、軸受構成部品５の異形内径部５ａ
と所定隙間を隔てて嵌合するように、その内径並びに長
さが定められている。柱状突起部１２には、その軸方向
の中間より下部に吐出口１４が形成されている。吐出口
１４は複数個、ラジアル方向に等間隔に配置されるのが
望ましい。軸受構成部品５を塗布ヘッドに設置したとき
に、その下端面５ｂが液密に着座する着座部１３はＯリ
ングであって、このＯリング１３は柱状突起部１２の下
端部の周囲に形成された環状溝に収納されている。撥油
剤供給装置２０からの撥油剤を吐出口１４に導く導通路
１５は、本体部材１１に形成されている。また、リング
状保持部材１６には、排出路１７が形成されている。

【００１６】次に、図１に示す撥油剤塗布装置による軸
受構成部品５への撥油剤塗布作業を説明する。先ず準備
作業は作業員が軸受構成部品５を塗布ヘッド１０ａ〜１
０ｅに設置する。この準備作業が完了した状態が、図４
の断面図及び図５の斜視図である。即ち、軸受構成部品
５は、撥油剤が塗布される異形内径部５ａを柱状突起部
１２に嵌合し、且つその下端面５ｂが着座部１３に液密
に着座するようにして、塗布ヘッド１０ａ〜１０ｅの本
体部材１１に設置され、更にリング状保持部材１６によ
ってその外周面を保持されている。

【００１７】準備作業を経て軸受構成部品５が設置され
た塗布ヘッド１０ａ〜１０ｅには、夫々の供給管２１ａ
〜２１ｅを経て、タンク２４に貯蔵されている撥油剤が
圧送されてくる。圧送されてきた撥油剤は、本体部材１
１内に穿設されている導通路１５を経て吐出口１４から
吐出される。吐出された撥油剤は、異形内径部５ａと柱
状突起１２の外周面との間に形成されている隙間を完全
に満たし、この隙間の上部開口から殆ど溢れるぐらいに
なる。この状態に達すると、撥油剤の供給は停止され、
軸受構成部品５は作業員によって塗布ヘッド１０ａ〜１
０ｅから取り外される。取り外された軸受構成部品は、
その異形内径部５ａに余分の撥油剤が残っているが、こ
れは振り払うことで除去される。このようにして、軸受
構成部品５の異形内径部５ａには撥油剤が自動的に均一
に塗布される。

【００１８】塗布ヘッド１０ａ〜１０ｅへの撥油剤の定
量供給は、制御装置２６によって制御されている。即
ち、制御装置２６は撥油剤貯蔵タンク２４から供給管２
１ａ〜２１ｅへ撥油剤を圧送するためのポンプ２２の運
転を制御するとともに、２１ａ〜２１ｅの途中に夫々配
設された電磁弁２５ａ〜２５ｅの開閉を制御して、塗布
ヘッド１０ａ〜１０ｅへの撥油剤の供給と停止を制御す
る。なお、塗布作業を何回か繰り返すと、塗布ヘッド１
０ａ〜１０ｅの本体部材１１の上面と保持部材１６の内
周面との間の空間１８に撥油剤が溜まってくるので、排
出管１７でこれを排出することにした。

【００１９】更に、本発明に係る撥油剤塗布装置により
撥油剤が塗布された軸受構成部品を備えた流体動圧軸受
について説明する。この流体動圧軸受は、本出願人の特
願平１１−０８２２８０号において開示したもので、リ
ング部材３と円柱部材２とからなるフランジ付シャフト
１と、このフランジ付シャフト１を受けるスリーブ４
と、スラスト押さえ部材としても機能する環状蓋部材５
とから構成されたものである。スリーブ４は、下段には
底を有する小径の円筒部が、且つ上段には大気に開口し
た開口端を有する大径の円筒部が夫々形成されている。
スリ−ブ４の開口端には環状段部が形成されており、こ
の環状段部には環状蓋部材５が圧入され、これによって
スリ−ブ４の開口端は塞がれている。ラジアル動圧発生
溝は例えばヘリングボーン溝であって、円柱部材２の下
側の外周面に形成されている。また、スラスト動圧発生
溝は例えばスパイラルのヘリングボーン溝であって、リ
ング部材３の上面と下面に夫々形成されている。

【００２０】フランジ付シャフト１、スリ−ブ４及び環
状蓋部材５との間に形成された数μｍから数１０μｍ程
度の微小隙間Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５には、潤
滑油Ｆが充填されている。潤滑油Ｆのシールは下段のキ
ャピラリーシールＳ１と上段のＳ２とによって行われて
いる。第１のキャピラリーシールＳ１は、環状蓋部材５
の小径の下段内周面とフランジ付軸部材１の円柱部２の
外周面との間に数１０μｍから数１００μｍ程度の微小
な環状隙間を形成し、且つ環状蓋部材５の下段内周面を
テーパー状としたものである。第２のキャピラリーシー
ルＳ２は、環状蓋部材５の大径の上段内周面とフランジ
付軸部材１の円柱部２に圧入されたハブ６の環状突出部
の外周面６ｂとの間に数１０μｍから数１００μｍ程度
の微小な環状隙間を形成し、且つ環状蓋部材５の大径の
上段内周面をテーパー状としたものである。環状蓋部材
５は、このように、軸方向の内径が非直線的に変化して
いる異形内径部を有する軸受構成部品であって、この異
形内径部には撥油剤が塗布されている。

【００２１】第１のキャピラリーシールＳ１と第２のキ
ャピラリーシールＳ２との間にはバッファー用環状空隙
Ｗが形成されている。従って、この流体動圧軸受のシー
ル構造は、下段の第1のキャピラリーシールＳ１と、上
段の第２のキャピラリーシールＳ２、及び中段のバッフ
ァー用環状空隙Ｗの三段構え構造である。即ち下段の第
１のキャピラリーシールＳ１は、バッファー用環状空隙
Ｗに向かって末広がりに開口した環状のテーパー溝とな
っており、流体動圧軸受内に充填された潤滑油は毛細管
現象と表面張力によってバッファー用環状空隙Ｗへの漏
出が阻止される。

【００２２】もし、急激な熱膨張や大きな衝撃によって
流体動圧軸受内に充填された潤滑油が下段の第１のキャ
ピラリーシールＳ１から溢れ出した場合、バッファー用
環状空隙Ｗは溢れ出した潤滑油を収容し、外に漏出する
のを防止する。バッファー用環状空隙Ｗが収容しきれな
い程に大量の潤滑油が溢れ出した場合には、上段の第２
のキャピラリーシールＳ２が毛細管現象と表面張力によ
って流体動圧軸受の外に潤滑油が漏出するのを阻止す
る。このように三段構えで潤滑油の漏出を防止するシー
ル構造を実現するのに採用されているのが、軸方向の内
径が非直線的に変化している異形内径部を有する軸受構
成部品である環状蓋部材５である。

【００２３】以上、本発明に係る撥油剤塗布装置を５個
の塗布ヘッドを備えた一実施形態を開示して詳細に説明
したが、塗布ヘッドの数は必要に応じて増減できること
は勿論である。また、撥油剤の定量供給装置２０も図１
に開示したものに限定されないで、他の構成のものであ
ってもよい。更に、本発明に係る撥油剤塗布装置により
撥油剤が塗布される軸受構成部品は、軸方向の内径が非
直線的に変化している異形内径部を有する軸受構成部品
であればどのような部品であってもよく、図２又は図６
に示した如き部品に限定されるものではない。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係る撥油剤塗布装置を用いるこ
とによって、軸方向の内径が非直線的に変化している異
形内径部を有する軸受構成部品への撥油剤塗布作業の能
率と塗布の品質が向上した。即ち、大量の軸受構成部品
に対して迅速且つ均一に撥油剤の塗布が行えるようにな
った。従って、本発明により撥油剤が塗布された軸受構
成部品を用いることによって、流体動圧軸受の製造コス
トの低減と品質の向上が図られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の撥油剤塗布装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】 軸方向の内径が非直線的に変化している異形
内径部を有する軸受構成部品の断面図である。

【図３】 塗布ヘッドの一実施形態の断面図である。

【図４】 異形内径部を有する軸受構成部品が設置され
た塗布ヘッドの一実施形態の断面図である。

【図５】 異形内径部を有する軸受構成部品が設置され
た塗布ヘッドの一実施形態の斜視図である。

【図６】 異形内径部を有する軸受構成部品を備えた流
体動圧軸受の一実施形態の断面図である。但し、微小隙
間は誇張して示してある。

【符号の説明】

１ フランジ付シャフト ２ 円柱部材 ３ リング部材 ４ スリーブ ５ 軸受構成部品又は環状蓋部材 ５ａ 異形内径部 ５ｂ、５ｃ及び５ｄ 軸受構成部品５の外周面、上端面
及び下端面 ６ カップ状ハブ Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５ 微小隙間 Ｆ 潤滑油 １０、１０ａ〜１０ｅ 塗布ヘッド １１ 本体部材 １２ 柱状突起部又は円柱突起 １３ 着座部又はＯリング １４ 吐出口 １５ 導通路 １６ 保持部材 １７ 排出路 １８ 空間 ２０ 撥油剤供給装置 ２１、２１ａ〜２１ｅ 供給管 ２２ ポンプ ２３ パイプ ２４ タンク ２５ａ〜２５ｅ 電磁弁 ２６ 制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向の内径が非直線的に変化している
   異形内径部を有する軸受構成部品の前記異形内径部に撥
   油剤を塗布する塗布ヘッドと前記塗布ヘッドに撥油剤を
   定量供給する撥油剤供給装置とからなる撥油剤塗布装置
   において、前記塗布ヘッドは、ラジアル方向の吐出口を
   備え且つ前記軸受構成部品の異形内径部と所定隙間を隔
   てて嵌合する柱状突起部と前記軸受構成部品の下端面が
   液密に着座する着座部とを備えた本体部材と、前記軸受
   構成部品を外側から保持する保持部材とから構成され、
   前記本体部材には前記撥油剤供給装置からの撥油剤を前
   記吐出口に導く導通路が形成されていることを特徴とす
   る撥油剤塗布装置。
2. 【請求項２】 前記柱状突起部は円柱突起であり、且つ
   前記着座部はＯリングであることを特徴とする請求項１
   の撥油剤塗布装置。
3. 【請求項３】 前記保持部材には、排出手段が設けられ
   ていることを特徴とする請求項１の撥油剤塗布装置。