JP2002130284A - 動圧軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で、加工コストと組立コストの増
大を回避しつつ、潤滑剤の漏れを防止できる動圧軸受を
提供する。 【解決手段】 この動圧軸受は、スリーブ１とシャフト
２の間の軸方向の２箇所にラジアル動圧軸受部１５,１
６が形成され、この２つのラジアル動圧軸受部１５,１
６の間において、スリーブ１とシャフト２に径方向に窪
んでいる環状ぬすみ２５,２６が形成されている。この
ぬすみ２５,２６の容積Ｑ１,Ｑ２を２つのラジアル動圧
軸受部１５,１６の軸受すきまの容積Ｑ３の１６倍以
下、かつ、４倍以上に設定した。これにより、潤滑剤の
もれ量を極小値に抑制できることを実験で確認できた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シャフトとスリ
ーブとの間の開口部から潤滑剤が洩れることを防ぐ動圧
軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の動圧軸受としては、図３
に示すものがある。この動圧軸受は、ハウジング１０１
にフランジ付シャフト１０２を収容しており、このシャ
フト１０２とハウジング１０１との間に潤滑剤(図示せ
ず)が充填されている。上記シャフト１０２の軸方向の
２箇所に所定間隔を隔てて２つのラジアル動圧溝１０
３,１０５が形成されている。また、シャフト１０２の
フランジ部１０６の両面にスラスト動圧溝１０７,１０
８が形成されている。

【０００３】この動圧軸受は、シャフト１０２の軸方向
の両端とハウジング１０１との間が開口している。この
開口は、軸端に向かって末広がりのハウジング内周面１
１０とシャフト１０２の外周面とで構成されている。ま
た、この動圧軸受は、上記開口にチャンバ(図示せず)な
どを設けて、開口から潤滑剤が漏れ出さないようにして
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の構
造では、部品点数が多くなる上に、軸受構造が複雑であ
り、加工コストおよび組立コストを増大させるという問
題がある。

【０００５】そこで、この発明の目的は、構造が簡単
で、加工コストと組立コストの増大を回避しつつ、潤滑
剤の漏れを防止できる動圧軸受を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の動圧軸受は、スリーブにシャフト
が挿入され、軸方向の両端が開口していて、上記スリー
ブとシャフトの間の軸方向の２箇所にラジアル動圧軸受
部が形成され、この２つのラジアル動圧軸受部の間にお
いて、少なくとも上記スリーブに径方向に窪んでいるぬ
すみが形成されている動圧軸受であって、上記ぬすみの
容積を上記２つのラジアル動圧軸受部の軸受すきまの容
積の１６倍以下、かつ、４倍以上に設定したことを特徴
としている。

【０００７】この請求項１の発明では、上記ぬすみの容
積を上記２つのラジアル動圧軸受部の軸受すきまの容積
の１６倍以下、かつ、４倍以上に設定したことによっ
て、図２に示すように、潤滑剤のもれ量を極小値に抑制
できることを実験で確認できた。

【０００８】上記ぬすみの容積を上記軸受すきまの容積
の１６倍以下に設定することで、２つのラジアル動圧軸
受部の間に存在する潤滑剤の絶対量を抑えて、ラジアル
軸受部での潤滑剤の流れを抑制でき、サーキュレータホ
ール,チャンバなど複雑な構造を設けなくても、開口か
ら潤滑剤が漏れることを防止できる。

【０００９】また、上記ぬすみの容積を上記軸受すきま
の容積の４倍以上に設定することで、２つのラジアル動
圧軸受部がその動圧で干渉することを防ぎ、潤滑剤が軸
方向外方へ押し出されることを抑制し、潤滑剤の漏れを
防止できる。

【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の動圧軸受において、上記スリーブに形成されたぬすみ
の容積を、上記シャフトに形成されたぬすみの容積より
も大きくしたことを特徴としている。

【００１１】この請求項２の発明では、上記スリーブに
形成されたぬすみの容積を、上記シャフトに形成された
ぬすみの容積よりも大きくしたから、回転時の遠心力で
もって、シャフトのぬすみから径方向外方に向かって押
し出される潤滑剤の量を少なくすることができ、潤滑剤
の流れを抑制でき、より安定した特性が得られる。

【００１２】また、請求項３の発明は、請求項１または
２に記載の動圧軸受において、上記シャフトに形成され
たぬすみの容積を上記軸受すきまの容積の２倍以下に設
定したことを特徴としている。

【００１３】この請求項３の発明では、上記シャフトに
形成されたぬすみの容積を上記軸受すきまの容積の２倍
以下に設定したから、図２の実験特性図に示すように、
潤滑剤の漏れを実質的になくすることができた。これに
対し、上記シャフトに形成されたぬすみ容積が上記軸受
すきま容積の２倍を上回ると、もれ量が急激に増大す
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。

【００１５】図１に、この発明の動圧軸受の実施の形態
の断面を示す。この動圧軸受は、スリーブ１にシャフト
２が収容されており、このシャフト２にはフランジ３が
形成されている。上記スリーブ１とシャフト２との間に
潤滑剤としてのオイル(図示せず)が充填されている。こ
のフランジ３は、スリーブ１の軸方向の一端に形成され
た大径孔５に収容されていて、このフランジ３はスリー
ブ１の軸方向の一端に固定された蓋部材６に対して所定
の動圧隙間を隔てて対向している。このフランジ３の両
面には、スラスト動圧溝２０,２１が形成されている。

【００１６】一方、このスリーブ１の小径孔８を形成す
る内周面１Ａの軸方向の両端部には、ラジアル動圧溝１
１,１２が形成されている。このラジアル動圧溝１１,１
２は、シャフト２の周面２Ａに対して所定の動圧隙間を
隔てて対向している。この周面２Ａと上記ラジアル動圧
溝１１,１２が２つのラジアル動圧軸受部１５,１６を構
成している。なお、図１では、径方向のすきま寸法が誇
張して描かれている。

【００１７】図１に示すように、上記２つのラジアル動
圧軸受部１５,１６の間において、シャフト２の周面２
Ａに、径方向内方に窪み軸方向と周方向に延在している
環状溝状ぬすみ２５が形成されている。また、上記２つ
のラジアル動圧軸受部１５,１６の間において、上記ス
リーブ１の内周面に、径方向外方に窪み軸方向と周方向
に延在している環状溝状ぬすみ２６が形成されている。

【００１８】上記シャフト２のぬすみ２５の容積Ｑ２は
上記スリーブ１のぬすみ２６の容積Ｑ１よりも小さく設
定されている。また、上記ぬすみ２５と２７の容積の和
(Ｑ１＋Ｑ２)は、上記２つのラジアル動圧軸受部１５,
１６におけるシャフト２の周面２Ａとスリーブ１の内周
面との間の容積Ｑ３の１６倍以下、かつ、４倍以上に設
定されている。

【００１９】この実施形態では、上記ぬすみ２５と２６
の容積の和(Ｑ１＋Ｑ２)を上記２つのラジアル動圧軸受
部１５,１６の軸受すきまの容積Ｑ３の１６倍以下、か
つ、４倍以上に設定したことによって、図２に示すよう
に、潤滑剤としてのオイルのもれ量を極小値に抑制でき
ることを実験で確認できた。

【００２０】すなわち、上記ぬすみ２５と２６の容積の
和(Ｑ１＋Ｑ２)を上記軸受すきまの容積Ｑ３の１６倍以
下に設定することで、２つのラジアル動圧軸受部１５,
１６の間に存在するオイルの絶対量を抑えて、軸方向両
端の開口３１,３２からオイルが漏れることを防止でき
る。また、上記ぬすみ２５と２６の容積の和(Ｑ１＋Ｑ
２)を上記軸受すきまの容積Ｑ３の４倍以上に設定する
ことで、２つのラジアル動圧軸受部１５,１６がその動
圧で干渉することを防ぎ、潤滑剤としてのオイルが軸方
向外方へ押し出されることを抑制し、オイルの漏れを防
止できる。

【００２１】また、この実施形態では、スリーブ１に形
成されたぬすみ２６の容積Ｑ１を、シャフト２に形成さ
れたぬすみ２５の容積Ｑ２よりも大きくしたから、回転
時の遠心力でもって、シャフト２のぬすみ２５から径方
向外方に向かって押し出されるオイルの量を少なくする
ことができ、オイルの流れを抑制でき、より安定した特
性が得られる。

【００２２】さらに、この実施形態では、シャフト２に
形成されたぬすみ２５の容積Ｑ２を軸受すきまの容積Ｑ
３の２倍以下に設定した(ｔ＝(Ｑ２/Ｑ３)≦２)から、
図２の特性曲線(ｔ＝２,１.５,０)に示すように、オイ
ルの漏れを実質的に零にすることができた。尚、上記実
施形態では、スリーブ内周面とシャフト外周面の両方に
ぬすみを形成したが、シャフトにぬすみを形成せずに、
スリーブの内周面だけにぬすみを形成してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の動圧軸受は、スリーブとシャフトの間の軸方向の２
箇所にラジアル動圧軸受部が形成され、この２つのラジ
アル動圧軸受部の間において、少なくとも上記スリーブ
に径方向に窪んでいるぬすみが形成されていて、上記ぬ
すみの容積を上記２つのラジアル動圧軸受部の軸受すき
まの容積の１６倍以下、かつ、４倍以上に設定した。こ
れにより、図２に示すように、潤滑剤のもれ量を極小値
に抑制できることを実験で確認できた。

【００２４】上記ぬすみの容積を上記軸受すきまの容積
の１６倍以下に設定することで、２つのラジアル動圧軸
受部の間に存在する潤滑剤の絶対量を抑えて、ラジアル
軸受部での潤滑剤の流れを抑制し、開口から潤滑剤が漏
れることを防止する。また、上記ぬすみの容積を上記軸
受すきまの容積の４倍以上に設定することで、２つのラ
ジアル動圧軸受部がその動圧で干渉することを防ぎ、潤
滑剤が軸方向外方へ押し出されることを抑制し、潤滑剤
の漏れを防止する。

【００２５】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の動圧軸受において、スリーブに形成されたぬすみの容
積を、シャフトに形成されたぬすみの容積よりも大きく
したから、回転時の遠心力でもって、シャフトのぬすみ
から径方向外方に向かって押し出される潤滑剤の量を少
なくすることができ、潤滑剤の流れを抑制でき、より安
定した特性が得られる。

【００２６】また、請求項３の発明は、請求項１または
２に記載の動圧軸受において、シャフトに形成されたぬ
すみの容積を上記軸受すきまの容積の２倍以下に設定し
たから、図２の実験特性図に示すように、潤滑剤の漏れ
を実質的になくすることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の動圧軸受の実施の形態の断面図で
ある。

【図２】 シャフトに形成されたぬすみ容積Ｑ２とスリ
ーブに形成されたぬすみ容積Ｑ１と軸受すきまの容積Ｑ
３と潤滑剤の漏れ量との関係を示す実験特性図である。

【図３】 従来の動圧軸受の断面図である。

【符号の説明】

１…スリーブ、１Ａ…内周面、２…シャフト、２Ａ…周
面、３…フランジ、５…大径孔、６…蓋部材、８…小径
孔、１１,１２…ラジアル動圧溝、１５,１６…ラジアル
動圧軸受部、２５,２６…ぬすみ、３１,３２…開口。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリーブにシャフトが挿入され、軸方向
   の両端が開口していて、上記スリーブとシャフトの間の
   軸方向の２箇所にラジアル動圧軸受部が形成され、この
   ２つのラジアル動圧軸受部の間において、少なくとも上
   記スリーブに径方向に窪んでいるぬすみが形成されてい
   る動圧軸受であって、 上記ぬすみの容積を上記２つのラジアル動圧軸受部の軸
   受すきまの容積の１６倍以下、かつ、４倍以上に設定し
   たことを特徴とする動圧軸受。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の動圧軸受において、 上記スリーブに形成されたぬすみの容積を、上記シャフ
   トに形成されたぬすみの容積よりも大きくしたことを特
   徴とする動圧軸受。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の動圧軸受にお
   いて、 上記シャフトに形成されたぬすみの容積を上記軸受すき
   まの容積の２倍以下に設定したことを特徴とする動圧軸
   受。