JP2004052990A - Spherical dynamic pressure bearing - Google Patents

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JP2004052990A
JP2004052990A JP2002215267A JP2002215267A JP2004052990A JP 2004052990 A JP2004052990 A JP 2004052990A JP 2002215267 A JP2002215267 A JP 2002215267A JP 2002215267 A JP2002215267 A JP 2002215267A JP 2004052990 A JP2004052990 A JP 2004052990A
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JP
Japan
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ball
spherical
dynamic pressure
bearing
pressure bearing
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JP2002215267A
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Japanese (ja)
Inventor
Keisuke Asaba
浅 場 啓 介
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Asaba KK
Original Assignee
Asaba KK
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spherical dynamic pressure bearing having high versatility for a use and a strong bearing. <P>SOLUTION: This spherical dynamic pressure bearing 10 is connected to an external shaft 52 for the use. The bearing 10 is provided with a ball 11, bearings 12 and 13 formed with spherical spaces to rotatably store the ball 11 and oil grooves 12a and 13a on an inner wall surface to section the spherical spaces, a supporting shaft 14 fixed to the ball 11 on an end side to be rotatable integrally with the ball 11 and having a projecting part 16 to project to the outside of the bearings 12 and 13 on the other end side, and a recessed part 18 formed into a recessed shape in a direction away from the ball 11 and provided at a distal end part of the projecting part 16 inserted and fixed with the external shaft 52. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、球形動圧ベアリングに係り、特に、高い汎用性で使用可能な球形動圧ベアリングに関する。
【0002】
【従来の技術】
HDD用等のスピンドルモータにおいては、回転振れ精度を高める必要があることから流体動圧ベアリングが用いられている。流体動圧ベアリングについては、例えば、特開2001−165154号公報に記載されたものが知られている。
【0003】
図14は従来の球形動圧ベアリング100を示す。球形動圧ベアリング100は、球形のボール101と、ボール101を回転自在に収納する球面空間が形成された一対の軸受部材102、103と、ボール101に一端側が挿入されてボール101に固着された支持軸104とを備えている。球面空間を区画する軸受部材102、103の内壁面にはオイル溝が形成されている。
【0004】
下部の軸受部材102と上部の軸受部材103とはOリング105を間に挟んで配置され、軸受部材102と軸受部材103との間には軸受部材102と軸受部材103とを固着するために接着剤を挿入する隙間106が形成されている。軸受部材102を軸受部材103へ押し付けて、軸受部材102及び軸受部材103の内壁面とボール101との間に微少隙間108が形成された状態で隙間106に接着剤が注入され軸受部材102と軸受部材103とが固着され、ボール101と軸受部材102及び軸受部材103の内壁面との間に必要十分な微少隙間108が確保される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
球形動圧ベアリング100を組み立てる場合に、まず、ボール101に支持軸104を挿入固定され、ボール101と支持軸104とで一体的になったものが軸受部材102、103に組み込まれる。この理由は、先にボール101を軸受部材102、103に組み込み、その後に支持軸104をボール101に挿入し接着剤で固着しようとすると、接着剤がボール101の外周面に漏れ出てしまい、微少隙間108における障害となるからである。また、接着剤を使用しないでボール101に支持軸104を嵌合しようとする場合には、軸受部材102、103がエンジニアプラスチック材でできているので強度的に好ましくないからである。
【0006】
上述のように、ボール101と支持軸104とで一体的になったものが軸受部材102、103に組み込まれて組み立てられるために、球形動圧ベアリング100を使用するモータ製造者等のユーザは支持軸104そのものを外部軸(例えばモータの回転軸)として利用していた。このために、球形動圧ベアリング100における支持軸104とユーザ側が準備する外部軸とが分離できていないために、球形動圧ベアリング100の使用汎用性が制限されるという問題があった。
【0007】
この場合、支持軸104にカップリングを取り付け、そのカップリングにモータの回転軸等を取り付けることも考えられるが、支持軸104、カップリング及びモータの回転軸等の全体の長さが長くなりすぎ、球形動圧ベアリング100を利用しにくいという問題があった。
【0008】
また、軸受部材102、103がエンジニアプラスチック材でできているために、接着剤と軸受部材102、103の接着性が良くなく、軸受部材102と軸受部材103とを強固に保持することができないという問題があった。
【0009】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題が解消し、使用の汎用性が高く、また強固な軸受を有する球形動圧ベアリングを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の球形動圧ベアリングは、外部軸に接続されて使用される球形動圧ベアリングであって、ボールと、前記ボールを回転自在に収納する球面空間が形成され、前記球面空間を区画する内壁面にオイル溝が形成された軸受と、前記ボールと一体的に回転可能に前記ボールに一端側で固定され、前記軸受の外部へ突出する突出部を他端側で有する支持軸と、前記ボールから離れる方向に凹状に形成され前記外部軸が挿入され固定される前記突出部の先端に設けられた凹部と、を備えることを特徴とする。
【0011】
これによって、突出部の先端に凹部が設けられているので、外部軸を支持軸に結合させる場合に、外部軸の寸法が種々にある場合にあっても外部軸の先端部を加工し凹部に容易に結合することが可能になり、球形動圧ベアリングの使用の汎用性を高くすることができる。
【0012】
ここで、前記凹部に前記外部軸が接着固定されることを特徴とする。凹部はボールから離れる方向に凹状に形成されているので、外部軸を接着剤で支持軸に結合させる場合に、接着剤がボールの周面に流れ込みにくくすることができる。
【0013】
本発明の球形動圧ベアリングは、外部軸に接続されて使用される球形動圧ベアリングであって、ボールと、前記ボールを回転自在に収納する球面空間が形成され、前記球面空間を区画する内壁面にオイル溝が形成された軸受と、前記ボールと一体的に回転可能に前記ボールに固定され、前記軸受の外部へ突出する突出部を有し、前記外部軸が挿入され固定されるスリーブ状の支持軸と、を備えることを特徴とする。
【0014】
これによって、ボールと一体的に回転可能に前記ボールに固定され、軸受の外部へ突出する突出部を有し、外部軸が挿入され固定されるスリーブ状の支持軸を備えているので、外部軸をスリーブ状の支持軸に挿入して固定することが可能になり、球形動圧ベアリングの使用の汎用性を高くすることができる。また、外部軸をスリーブ状の支持軸に挿入し接着剤等で固定する場合に、接着剤がボールの周面に流れ込みにくくすることができる。
【0015】
ここで、前記支持軸は、前記ボールを貫通して前記ボールに固定され、前記突出部を両端に有することを特徴とする。
【0016】
また、前記突出部の外周面から前記ボールから離れる方向に凹状に形成された凹部が前記突出部の先端に設けられていることを特徴とする。
【0017】
本発明の球形動圧ベアリングは、外部軸に接続されて使用される球形動圧ベアリングであって、ボールと、前記ボールを回転自在に収納する球面空間が形成され、前記球面空間を区画する内壁面にオイル溝が形成された軸受と、前記ボールと一体的に回転可能に前記ボールに固定され、前記外部軸と接続可能な支持軸と、底部と前記底部に対向する側は開口部を有し、前記軸受に密着して前記軸受を収納する金属材からなる第1ハウジングと、を備え、前記開口部の近傍の前記軸受の外周面と前記第1ハウジングの内周面との間に、前記軸受を前記底部に向かって押圧した状態で接着剤を注入可能な接着スペースが形成されていることを特徴とする。
【0018】
これによって、従来のようにエンジニアプラスチック材からなる一対の軸受同士を接着剤で接着する場合には、プラスチック材と接着剤との間の接着性がよくないため一対の軸受を強固に結合させることができなかったが、金属材からなる第1ハウジングを設けたので、接着性のよい第1ハウジングの内周面を介して軸受を強固に保持することが可能になる。
【0019】
また、前記開口部を覆う金属材からなる第2ハウジングを有し、前記第1ハウジングの外周面と前記第2ハウジングの内周面との間が接着剤で結合されていることを特徴とする。
【0020】
また、前記接着スペースに対応する前記第2ハウジングの部分に、前記接着スペースに接着剤を注入可能な接着剤注入孔が形成されていることを特徴とする。
【0021】
また、前記第1ハウジングの前記底部にオイル注入用孔が形成されており、前記軸受の前記底部に面する部分に前記オイル注入用孔から注入されるオイルを前記オイル溝に供給可能に貯留するオイル貯留部が設けられていることを特徴とする。
【0022】
また、前記オイル貯留部は、前記オイル注入用孔に対し放射状に形成された複数の注入溝からなることを特徴とする。
【0023】
また、前記オイル注入用孔は、前記オイル貯留部にオイルを供給した後に塞ぎ部材で閉じられることを特徴とする。
【0024】
また、前記接着スペースは、前記開口部の開口端面でより幅広である断面くさび形状に形成されていることを特徴とする。これによって、例えば第2ハウジングがない場合においても、断面くさび形状に第1ハウジングに強固に固化した接着剤によって軸受を第1ハウジングの底部に向かって押し付けることが可能になる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
まず、図1乃至図5を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1において、球形動圧ベアリング10は、鋼材からなる球形のボール11と、ボール11を回転自在に収納する球面空間が形成された一対のエンジニアプラスチック材からなる軸受部材12、13と、ボール11に一端側が挿入されてボール11の固着された支持軸14とを備えている。支持軸14は、軸受部材13の外部へ突出する突出部16を他端側で有する。球面空間を区画する軸受部材12、13の内壁面には、細かく多数のV字状に形成されたオイル溝12a、13aが形成されている。下部の軸受部材12と上部の軸受部材13とはOリング15を間に挟んで配置されている。
【0026】
支持軸14の突出部16には、モータの回転軸等の外部軸52が挿入されるための凹部18が設けられている。凹部18は、ボール11から離れる方向に凹状に開口している。
【0027】
突出部16の先端に凹部18が設けられているので、外部軸52を支持軸14に結合させる場合に、外部軸52の寸法が種々にある場合にあっても外部軸52の先端部を加工し凹部18に容易に結合することが可能になり、球形動圧ベアリングの使用の汎用性を高くすることができる。また、凹部18に外部軸52が接着固定される場合には、凹部18はボール11から離れる方向に凹状に形成されているので、外部軸52を接着剤で支持軸14の凹部18に結合させる場合に接着剤がボール11の周面に流れ込みにくくすることができる。なお、外部軸52を支持軸14の凹部18に結合させる手法としては、上述のように接着剤によるものに限らず、例えば突出部16の内側と外部軸52の両方にキー溝を形成しこれらの両方のキー溝にキーを挿入し両者を固定するようにしてもよく、あるいは外部軸52を凹部18に嵌入させて固定するようにしてもよい。
【0028】
軸受部材12、13の外側には、軸受部材12、13を密接して収納する第1ハウジング21が配設されており、第1ハウジング21は突出部18の反対側に位置する底部22と底部22の反対側に位置する開口部23を有する。第1ハウジング21の開口部23を覆うように第2ハウジング24が配設されている。第2ハウジング24には突出部16が突出する孔25が形成されており、また、第2ハウジング24は側壁部26は第1ハウジング21の外周面に位置している。
【0029】
第1ハウジング21の開口部23の近傍の軸受部材13の外周面と第1ハウジング24の側壁部26の内周面との間に接着剤を注入可能な接着スペース28が形成されている。第2ハウジング24の周縁の近傍には、接着剤を接着スペース28に注入するための例えば4個の孔29が90度の間隔で形成されている。接着スペース28には、軸受部材13を軸受部材12に押し付けOリング15をある程度押しつぶし、ボール11の面と軸受部材12、13の内壁面との間に必要十分な微少隙間19が形成した状態で、接着剤が孔29から注入され固化される。接着剤は金属材からなる第1ハウジング21に強く接着され、接着スペース28には第1ハウジング21の内周面に強く接着し固化されて接着剤が配設されることになる。この固化した接着剤は、金属材からなる第1ハウジング21に接着されるほどに強くではないが、軸受部材13の外周面にも接着されている。また、接着スペース28は、開口部23の開口端面でより幅広の形状を有するように断面くさび形状に形成されており、このことは図10により明確に示されている。
【0030】
また、第2ハウジング24の側壁部26の端部内周面と第1ハウジング21の外周面との間には接着スペース30が形成されている。第1ハウジング21と第2ハウジング24とは、ともに金属材からなるので接着剤との接着性がよく、接着スペース30に注入される接着剤によって強固に固着される。
【0031】
図2(a),(b),(c)は各々、第2ハウジング24と、軸受部材12、13と、第1ハウジング21を示し、軸受部材12、13が上下から第2ハウジング24と第1ハウジング21とによって収容される。Oリング15を間にしてボール11を回転自在に収納する球面空間を区画する軸受部材12、13の内壁面には、細かく多数のV字状に形成されたオイル溝12a、13aが形成されている。
【0032】
図3(a)は一端側に突出部16を有する支持軸14を示す。図3(b)はボール11を示し、ボール11の中央部には孔が形成されており、この孔に支持軸14の突出部16の反対側の部分が嵌入される。なお、支持軸14は図2(b)に示す軸受部材13の孔25に挿通された後にボール11に嵌入される。
【0033】
図4及び図5は、2個の球形動圧ベアリングを一対として使用する例を示す。
図4(a)は突出部16が形成された支持軸14がボール11に嵌入された状態を示し、図4(b)は図4(a)に示すものと一対を組む支持軸34がボール11に嵌入された例を示す。図4(b)に示す支持軸34には、図4(a)に示す支持軸14におけるような突出部16が設けられておらず円筒状に形成されており、支持軸34のボール11に嵌入される側と反対側の一端部34aが突出部18の凹部18に挿入され、凹部18に接着剤が注入され一端部34aと凹部18とが接着固定される。この場合、支持軸34を上方から凹部18に挿入させると、凹部18はボール11から離れる方向に開口しているので、接着剤が支持軸14が嵌入されたボール11へ流れ出ることをなくすることができる。
【0034】
図5(a)は突出部36が形成された支持軸36がボール11に嵌入された状態を示し、図5(b)は図5(a)に示すものと一対を組む支持軸42がボール11に嵌入された例を示す。図5(b)に示す支持軸42は、図4(a)に示す支持軸14におけるような突出部16が設けられておらず、支持軸42のボール11に嵌入される側と反対側の一端部42aが突出部38の凹部40に挿入され、凹部40に接着剤が注入され一端部34aと凹部18とが接着固定される。凹部40は外方に向かって末広がりの形状を有する。この場合、支持軸42を上方から凹部40に挿入させると、凹部40はボール11から離れる方向に開口しておりさらに凹部40は外方に向かって末広がりの形状を有するので、接着剤が支持軸36が嵌入されたボール11へ流れ出ることをなくすることができる。
【0035】
図6は、第2ハウジング24の側壁部26にリング状の鍔部26aが延設されている例を示す。鍔部26aによって球形動圧ベアリング10を外部装置に容易に取り付けることが可能になる。
【0036】
図7は、図6に示す球形動圧ベアリング10からボール11及び支持軸14を除いた部分を示し、軸受部材12、13を包囲する第1ハウジング21及び第2ハウジング24を示す。
【0037】
図8は、本発明の他の実施の形態を示す。図8において、球形動圧ベアリング10は、スリーブ状の支持軸50を備えている。支持軸50はボール11を上下に貫通しボール11と一体的に回転可能にボール11に嵌入され固定されている。支持軸50はその上端部と下端部に軸受12の外部へ突出する突出部50aを有する。支持軸50の内周面に接着剤を塗布しておき、モータ軸等の外部軸52は支持軸50に挿入された後、接着剤によって支持軸50に固定される。
【0038】
なお、1本の外部軸52を用い、図8に示す球形動圧ベアリングと例えば図6に示す球形動圧ベアリングとを一対にし、外部軸52の一端を凹部18に挿入して固着し、外部軸52の他部をスリーブ状の支持軸50に挿入して固定することも可能である。
【0039】
スリーブ状の支持軸50は突出部50aを有するので、外部軸52を接着剤によって支持軸50に固定する際に、接着剤が支持軸50の外側に漏れ出たとしても突出部50aの外周面でふき取ることができ、接着剤がボール11の外周面に流れ込むことを防ぐことができる。
【0040】
図9は、図8に示す支持軸50の突出部50aの外周部に皿部54を設けた例を示す。皿部54はボール11から離れる方向に向かって凹部を形成している。支持軸50の内周面に接着剤を塗布し外部軸52を支持軸50に挿入して接着剤によって支持軸50に固定する際に、支持軸50の外側に漏れ出た接着剤を皿部に収納することによって、接着剤がボール11の外周面に流れ込むことを確実に防ぐことができる。
【0041】
図10は、図1または図6に示す球形動圧ベアリング10における第2ハウジング24を除いた例を示す。接着スペース28は、開口部23の開口端面でより幅広の形状を有するように断面くさび形状に形成されている。図10に示す接着スペース28は図1または図6に示す接着スペースより大きく形成されている。
【0042】
第1ハウジング21は金属材で形成されているので接着剤との接着性がよく、接着スペース28の接着剤は第1ハウジング21の内周面と一体的に固化される。この結果、固化した断面くさび形状の接着剤によって軸受部材13を軸受部材12に向かって押し付ける状態に保持することが可能になる。
【0043】
次に、図11乃至図13を参照して本発明の他の実施の形態を示す。
第1ハウジング21の底部にオイル注入用孔66が形成されている。軸受部材12の第1ハウジング21の底部に面する部分にオイル貯留部62が設けられている。オイル注入用孔66から注入されるオイルはオイル貯留部62に貯留されオイル溝12a、13aに供給される。オイル貯留部62は、オイル注入用孔66に対し放射状に形成された複数の注入溝63からなる。注入溝63はオイル溝12a、13aに連通している。図12に示すように、オイル注入用孔66は、オイル貯留部62にオイルを供給した後に金属球の塞ぎ部材68を接着して閉じられる。なお、オイル注入用孔66は、オイル貯留部62にオイルを供給した後に塞ぎ部材68を圧入のみで閉じてもよい。
【0044】
従来は、オイル溝12a、13aのためのオイルは、軸受部材13の上部に形成された孔(例えば図1に示す孔25)から供給していた。このため、軸受部材12、13の内壁面とボール11との間の微少な隙間にある空気に逃げ場が十分に確保することができなく、オイルがオイル溝12a、13aの全体に均一に行き渡るのが不十分であるという問題があった。ような軸受部材13の突出部16が突出する孔25
これに対して、本実施の形態によれば、オイル溝12a、13aに連通する注入溝63を備えたオイル貯留部62が設けられているので、オイル注入用孔66からオイルを例えば圧入することによって、軸受部材12、13の内壁面とボール11との間の微少な隙間にある空気を外部へ逃がしながらオイルを十分に供給できる。また、軸受部材12、13の内壁面とボール11との間の微少な隙間にある空気を孔25から逃がすことも可能である。
【0045】
なお、図8または図9に示すようなスリーブ状の支持軸50を有するものにオイル貯留部62を設ける場合には、オイル注入用孔66を支持軸50をよけるように中心部以外に設ければよい。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の構成によれば、使用の汎用性が高く、また強固な軸受を有する球形動圧ベアリングを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の球形動圧ベアリングの一実施の形態を示す断面図。
【図2】図1の第2ハウジング(a)と、軸受部材(b)と、第1ハウジング(c)を示す断面図。
【図3】一端側に突出部を有する支持軸を示す一部断面図(a)とボールを示す図(b)。
【図4】突出部が形成された支持軸がボールに嵌入された状態を示素図(a)と(a)に示すものと一対を組む支持軸がボールに嵌入された例を示す図(b)。
【図5】突出部が形成された支持軸がボールに嵌入された状態を示素図(a)と(a)に示すものと一対を組む支持軸がボールに嵌入された例を示す図(b)。
【図6】図1に示す球形動圧ベアリングの変形例を示す断面図。
【図7】図6に示す球形動圧ベアリングからボール及び支持軸を除いた部分を示し、軸受部材を包囲する第1ハウジング及び第2ハウジングを示す図。
【図8】本発明の球形動圧ベアリングの他の実施の形態を示す断面図。
【図9】図8に示す球形動圧ベアリングの変形例を示す図。
【図10】本発明の球形動圧ベアリングの他の実施の形態を示す断面図。
【図11】本発明の球形動圧ベアリングの他の実施の形態を示す断面図。
【図12】オイルを供給した後にオイル注入用孔を金属球の塞ぎ部材で閉じた状態を示す図。
【図13】軸受部材に形成されたオイル貯留部を示す斜視図。
【図14】従来の球形動圧ベアリングを示す図。
【符号の説明】
10 球形動圧ベアリング
11 ボール
12,13 軸受部材
12a、13a オイル溝
14 支持軸
15 Oリング
16 突出部
18 凹部
21 第1ハウジング
22 底部
23 開口部
24 第2ハウジング
28 接着スペース
29 孔
34、42、50 支持軸
52 外部軸
62 オイル貯留部
63 注入溝
66 オイル注入用孔
68 塞ぎ部材
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a spherical dynamic pressure bearing, and more particularly to a spherical dynamic pressure bearing that can be used with high versatility.
[0002]
[Prior art]
In a spindle motor for an HDD or the like, a fluid dynamic pressure bearing is used because it is necessary to increase rotational runout accuracy. As a fluid dynamic pressure bearing, for example, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-165154 is known.
[0003]
FIG. 14 shows a conventional spherical dynamic pressure bearing 100. The spherical dynamic pressure bearing 100 has a spherical ball 101, a pair of bearing members 102 and 103 formed with a spherical space for rotatably storing the ball 101, and one end inserted into the ball 101 and fixed to the ball 101. And a support shaft 104. Oil grooves are formed on the inner wall surfaces of the bearing members 102 and 103 that define the spherical space.
[0004]
The lower bearing member 102 and the upper bearing member 103 are arranged with an O-ring 105 interposed therebetween, and are bonded between the bearing members 102 and 103 to fix the bearing members 102 and 103 together. A gap 106 for inserting the agent is formed. The bearing member 102 is pressed against the bearing member 103, and an adhesive is injected into the gap 106 with a minute gap 108 formed between the inner wall surface of the bearing member 102 and the bearing member 103 and the ball 101. The member 103 is fixed, and a necessary and sufficient minute gap 108 is secured between the ball 101 and the bearing member 102 and the inner wall surface of the bearing member 103.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When assembling the spherical dynamic pressure bearing 100, first, the support shaft 104 is inserted and fixed to the ball 101, and the one integrated with the ball 101 and the support shaft 104 is incorporated into the bearing members 102 and 103. The reason for this is that if the ball 101 is first incorporated into the bearing members 102 and 103, and then the support shaft 104 is inserted into the ball 101 and is to be fixed with an adhesive, the adhesive leaks out to the outer peripheral surface of the ball 101, This is because it becomes an obstacle in the minute gap 108. If the support shaft 104 is to be fitted to the ball 101 without using an adhesive, the strength is not preferable because the bearing members 102 and 103 are made of engineered plastic material.
[0006]
As described above, since the one integrated with the ball 101 and the support shaft 104 is assembled into the bearing members 102 and 103, a user such as a motor manufacturer using the spherical dynamic pressure bearing 100 can support the ball. The shaft 104 itself is used as an external shaft (for example, a rotating shaft of a motor). For this reason, since the support shaft 104 of the spherical dynamic pressure bearing 100 cannot be separated from the external shaft prepared by the user, there is a problem that the versatility of use of the spherical dynamic pressure bearing 100 is limited.
[0007]
In this case, it is conceivable to attach a coupling to the support shaft 104 and attach a rotating shaft of the motor to the coupling, but the overall length of the supporting shaft 104, the coupling, the rotating shaft of the motor, and the like is too long. However, there is a problem that it is difficult to use the spherical dynamic pressure bearing 100.
[0008]
Further, since the bearing members 102 and 103 are made of engineered plastic material, the adhesive between the adhesive and the bearing members 102 and 103 is not good, and the bearing members 102 and 103 cannot be firmly held. There was a problem.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a spherical dynamic pressure bearing which solves the above-mentioned problems of the prior art, has high versatility in use, and has a strong bearing.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a spherical dynamic pressure bearing of the present invention is a spherical dynamic pressure bearing used by being connected to an external shaft, wherein a ball and a spherical space for rotatably storing the ball are formed. A bearing having an oil groove formed on an inner wall surface that defines the spherical space; and a protruding portion fixed to the ball at one end so as to be rotatable integrally with the ball, and projecting to the outside of the bearing at the other end. And a concave portion provided at the tip of the protruding portion formed in a concave shape in a direction away from the ball and into which the external shaft is inserted and fixed.
[0011]
As a result, since the concave portion is provided at the tip of the protruding portion, when the external shaft is coupled to the support shaft, even if the external shaft has various dimensions, the distal end of the external shaft is machined into the concave portion. The coupling can be easily performed, and the versatility of the use of the spherical dynamic pressure bearing can be increased.
[0012]
Here, the outer shaft is adhesively fixed to the recess. Since the concave portion is formed in a concave shape in a direction away from the ball, it is possible to make it difficult for the adhesive to flow into the peripheral surface of the ball when the external shaft is connected to the support shaft with the adhesive.
[0013]
The spherical dynamic pressure bearing according to the present invention is a spherical dynamic pressure bearing used by being connected to an external shaft, wherein a ball and a spherical space for rotatably storing the ball are formed, and an inner space defining the spherical space is formed. A sleeve having an oil groove formed in a wall surface, and a sleeve having a protruding portion fixed to the ball so as to be rotatable integrally with the ball and protruding to the outside of the bearing, wherein the external shaft is inserted and fixed. And a supporting shaft.
[0014]
With this, a sleeve-shaped support shaft is provided, which is fixed to the ball so as to be rotatable integrally with the ball, protrudes to the outside of the bearing, and has a sleeve-shaped support shaft into which the external shaft is inserted and fixed. Can be inserted into and fixed to the sleeve-shaped support shaft, and the versatility of the use of the spherical dynamic pressure bearing can be enhanced. Further, when the external shaft is inserted into the sleeve-shaped support shaft and fixed with an adhesive or the like, it is possible to make it difficult for the adhesive to flow into the peripheral surface of the ball.
[0015]
Here, the support shaft is fixed to the ball through the ball, and has the protrusions at both ends.
[0016]
Further, a recess formed in a concave shape in a direction away from the ball from an outer peripheral surface of the protrusion is provided at a tip of the protrusion.
[0017]
The spherical dynamic pressure bearing of the present invention is a spherical dynamic pressure bearing used by being connected to an external shaft, wherein a ball and a spherical space for rotatably storing the ball are formed, and an inner space defining the spherical space is formed. A bearing having an oil groove formed in a wall surface, a support shaft fixed to the ball so as to be rotatable integrally with the ball, and connectable to the external shaft, and a bottom portion and a side facing the bottom portion have an opening. And a first housing made of a metal material that accommodates the bearing in close contact with the bearing, between the outer peripheral surface of the bearing and the inner peripheral surface of the first housing near the opening. An adhesive space in which an adhesive can be injected in a state where the bearing is pressed toward the bottom is formed.
[0018]
As a result, when a pair of bearings made of an engineered plastic material are bonded to each other with an adhesive as in the related art, the adhesion between the plastic material and the adhesive is not good, so that the pair of bearings must be firmly connected. However, since the first housing made of a metal material is provided, the bearing can be firmly held via the inner peripheral surface of the first housing having good adhesiveness.
[0019]
In addition, a second housing made of a metal material that covers the opening is provided, and an outer peripheral surface of the first housing and an inner peripheral surface of the second housing are joined with an adhesive. .
[0020]
Also, an adhesive injection hole capable of injecting an adhesive into the bonding space is formed in a portion of the second housing corresponding to the bonding space.
[0021]
Further, an oil injection hole is formed in the bottom of the first housing, and the oil injected from the oil injection hole is stored in a portion of the bearing facing the bottom so as to be supplied to the oil groove. An oil reservoir is provided.
[0022]
Further, the oil reservoir is characterized by comprising a plurality of injection grooves formed radially with respect to the oil injection hole.
[0023]
Further, the oil injection hole is closed by a closing member after supplying the oil to the oil reservoir.
[0024]
Further, the bonding space is formed in a wedge-shaped cross section which is wider at an opening end face of the opening. Thus, even without the second housing, for example, the bearing can be pressed toward the bottom of the first housing by the adhesive firmly fixed to the first housing in a wedge-shaped cross section.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, a spherical dynamic pressure bearing 10 includes a spherical ball 11 made of a steel material, a pair of engineered plastic material bearing members 12 and 13 having a spherical space for rotatably storing the ball 11, and a ball 11. And a support shaft 14 having one end inserted therein and to which the ball 11 is fixed. The support shaft 14 has a protruding portion 16 protruding outside the bearing member 13 on the other end side. On the inner wall surfaces of the bearing members 12 and 13 that define the spherical space, a large number of fine V-shaped oil grooves 12a and 13a are formed. The lower bearing member 12 and the upper bearing member 13 are arranged with an O-ring 15 interposed therebetween.
[0026]
The projection 16 of the support shaft 14 is provided with a recess 18 into which an external shaft 52 such as a motor rotation shaft is inserted. The concave portion 18 has a concave opening in a direction away from the ball 11.
[0027]
Since the concave portion 18 is provided at the distal end of the protruding portion 16, when the external shaft 52 is coupled to the support shaft 14, the distal end portion of the external shaft 52 is machined even if the external shaft 52 has various dimensions. In addition, it is possible to easily couple to the concave portion 18, and the versatility of the use of the spherical dynamic pressure bearing can be enhanced. When the external shaft 52 is bonded and fixed to the concave portion 18, since the concave portion 18 is formed in a concave shape in a direction away from the ball 11, the external shaft 52 is connected to the concave portion 18 of the support shaft 14 with an adhesive. In this case, it is possible to make it difficult for the adhesive to flow into the peripheral surface of the ball 11. The method of connecting the external shaft 52 to the concave portion 18 of the support shaft 14 is not limited to the method using an adhesive as described above. For example, a key groove is formed on both the inside of the protrusion 16 and the external shaft 52. The key may be inserted into both key grooves to fix them, or the external shaft 52 may be fitted into the recess 18 and fixed.
[0028]
A first housing 21 that houses the bearing members 12 and 13 in close contact with each other is disposed outside the bearing members 12 and 13, and the first housing 21 includes a bottom 22 and a bottom 22 that are located on opposite sides of the protrusion 18. An opening 23 is provided on the opposite side of the opening 22. A second housing 24 is provided so as to cover the opening 23 of the first housing 21. The second housing 24 is formed with a hole 25 from which the protruding portion 16 protrudes, and the side wall portion 26 of the second housing 24 is located on the outer peripheral surface of the first housing 21.
[0029]
An adhesive space 28 into which an adhesive can be injected is formed between the outer peripheral surface of the bearing member 13 near the opening 23 of the first housing 21 and the inner peripheral surface of the side wall 26 of the first housing 24. In the vicinity of the peripheral edge of the second housing 24, for example, four holes 29 for injecting an adhesive into the bonding space 28 are formed at intervals of 90 degrees. In the bonding space 28, the bearing member 13 is pressed against the bearing member 12, and the O-ring 15 is crushed to some extent, so that a necessary and sufficient minute gap 19 is formed between the surface of the ball 11 and the inner wall surfaces of the bearing members 12 and 13. Then, an adhesive is injected from the holes 29 and solidified. The adhesive is strongly adhered to the first housing 21 made of a metal material, and the adhesive is strongly adhered to the inner peripheral surface of the first housing 21 and solidified in the adhesion space 28, and the adhesive is provided. The solidified adhesive is not strong enough to be bonded to the first housing 21 made of a metal material, but is also bonded to the outer peripheral surface of the bearing member 13. Further, the bonding space 28 is formed in a wedge-shaped cross section so as to have a wider shape at the opening end face of the opening 23, which is clearly shown in FIG.
[0030]
Further, an adhesive space 30 is formed between the inner peripheral surface of the end of the side wall 26 of the second housing 24 and the outer peripheral surface of the first housing 21. Since the first housing 21 and the second housing 24 are both made of a metal material, they have good adhesiveness to an adhesive, and are firmly fixed by the adhesive injected into the adhesive space 30.
[0031]
FIGS. 2A, 2B, and 2C show the second housing 24, the bearing members 12, 13, and the first housing 21, respectively. It is accommodated by one housing 21. On the inner wall surfaces of the bearing members 12 and 13 which define a spherical space for rotatably storing the ball 11 with the O-ring 15 interposed therebetween, a large number of fine V-shaped oil grooves 12a and 13a are formed. I have.
[0032]
FIG. 3A shows a support shaft 14 having a protrusion 16 on one end side. FIG. 3B shows the ball 11. A hole is formed in the center of the ball 11, and a portion of the support shaft 14 on the side opposite to the protrusion 16 is fitted into the hole. The support shaft 14 is inserted into the hole 11 of the bearing member 13 shown in FIG.
[0033]
4 and 5 show an example in which two spherical dynamic pressure bearings are used as a pair.
FIG. 4A shows a state in which the support shaft 14 on which the protruding portion 16 is formed is fitted into the ball 11, and FIG. 4B shows a state in which the support shaft 34 which is paired with the support shaft 34 shown in FIG. 11 shows an example of fitting. The support shaft 34 shown in FIG. 4B does not have the protrusion 16 as in the support shaft 14 shown in FIG. 4A and is formed in a cylindrical shape. One end 34a opposite to the side to be fitted is inserted into the concave portion 18 of the projecting portion 18, an adhesive is injected into the concave portion 18, and the one end 34a and the concave portion 18 are bonded and fixed. In this case, when the support shaft 34 is inserted into the concave portion 18 from above, the concave portion 18 is opened in a direction away from the ball 11, so that the adhesive does not flow out to the ball 11 into which the support shaft 14 is fitted. Can be.
[0034]
FIG. 5A shows a state in which the support shaft 36 on which the protruding portion 36 is formed is fitted into the ball 11, and FIG. 5B shows a state in which the support shaft 42, which is a pair with the one shown in FIG. 11 shows an example of fitting. The support shaft 42 shown in FIG. 5B is not provided with the protrusion 16 as in the support shaft 14 shown in FIG. 4A, and is provided on the opposite side of the support shaft 42 from the side fitted to the ball 11. One end 42a is inserted into the concave portion 40 of the projecting portion 38, an adhesive is injected into the concave portion 40, and the one end 34a and the concave portion 18 are bonded and fixed. The concave portion 40 has a shape diverging outward. In this case, when the support shaft 42 is inserted into the concave portion 40 from above, the concave portion 40 opens in a direction away from the ball 11 and the concave portion 40 has a shape diverging outwardly, so that the adhesive is 36 can be prevented from flowing out to the ball 11 in which the ball 36 is inserted.
[0035]
FIG. 6 shows an example in which a ring-shaped flange 26 a is extended from the side wall 26 of the second housing 24. The flange portion 26a allows the spherical dynamic pressure bearing 10 to be easily attached to an external device.
[0036]
FIG. 7 shows a portion of the spherical dynamic pressure bearing 10 shown in FIG. 6 from which the ball 11 and the support shaft 14 are removed, and shows a first housing 21 and a second housing 24 surrounding the bearing members 12 and 13.
[0037]
FIG. 8 shows another embodiment of the present invention. In FIG. 8, the spherical dynamic pressure bearing 10 has a sleeve-shaped support shaft 50. The support shaft 50 penetrates the ball 11 vertically and is fitted and fixed to the ball 11 so as to be rotatable integrally with the ball 11. The support shaft 50 has a protruding portion 50 a protruding outside the bearing 12 at the upper end and the lower end thereof. An adhesive is applied to the inner peripheral surface of the support shaft 50, and an external shaft 52 such as a motor shaft is inserted into the support shaft 50 and then fixed to the support shaft 50 by the adhesive.
[0038]
In addition, using one external shaft 52, the spherical dynamic pressure bearing shown in FIG. 8 and the spherical dynamic pressure bearing shown in FIG. 6, for example, are paired, and one end of the external shaft 52 is inserted into the concave portion 18 and fixed. It is also possible to insert the other part of the shaft 52 into the sleeve-like support shaft 50 and fix it.
[0039]
Since the sleeve-shaped support shaft 50 has the protruding portion 50a, even when the adhesive leaks out of the support shaft 50 when the external shaft 52 is fixed to the support shaft 50 with an adhesive, the outer peripheral surface of the protruding portion 50a is formed. And the adhesive can be prevented from flowing into the outer peripheral surface of the ball 11.
[0040]
FIG. 9 shows an example in which a plate portion 54 is provided on the outer peripheral portion of the protruding portion 50a of the support shaft 50 shown in FIG. The dish portion 54 has a recess formed in a direction away from the ball 11. When an adhesive is applied to the inner peripheral surface of the support shaft 50 and the outer shaft 52 is inserted into the support shaft 50 and fixed to the support shaft 50 by the adhesive, the adhesive leaking out of the support shaft 50 is removed from the plate portion. , It is possible to reliably prevent the adhesive from flowing into the outer peripheral surface of the ball 11.
[0041]
FIG. 10 shows an example in which the second housing 24 is omitted from the spherical dynamic pressure bearing 10 shown in FIG. 1 or FIG. The bonding space 28 is formed in a wedge-shaped cross section so as to have a wider shape at the opening end face of the opening 23. The bonding space 28 shown in FIG. 10 is formed larger than the bonding space shown in FIG. 1 or FIG.
[0042]
Since the first housing 21 is formed of a metal material, the first housing 21 has good adhesiveness with an adhesive, and the adhesive in the bonding space 28 is solidified integrally with the inner peripheral surface of the first housing 21. As a result, the bearing member 13 can be held in a state of being pressed against the bearing member 12 by the solidified wedge-shaped adhesive.
[0043]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
An oil injection hole 66 is formed at the bottom of the first housing 21. An oil reservoir 62 is provided at a portion of the bearing member 12 facing the bottom of the first housing 21. The oil injected from the oil injection hole 66 is stored in the oil storage part 62 and supplied to the oil grooves 12a and 13a. The oil storage section 62 includes a plurality of injection grooves 63 formed radially with respect to the oil injection hole 66. The injection groove 63 communicates with the oil grooves 12a and 13a. As shown in FIG. 12, the oil injection hole 66 is closed by bonding the metal ball closing member 68 after supplying the oil to the oil storage portion 62. Note that the oil injection hole 66 may close the closing member 68 only by press-fitting after supplying the oil to the oil storage section 62.
[0044]
Conventionally, the oil for the oil grooves 12a and 13a has been supplied from a hole (for example, the hole 25 shown in FIG. 1) formed in the upper part of the bearing member 13. For this reason, it is not possible to secure a sufficient escape space for the air in the minute gap between the inner wall surfaces of the bearing members 12 and 13 and the ball 11, and the oil uniformly spreads over the entire oil grooves 12a and 13a. There was a problem that was insufficient. The hole 25 from which the projection 16 of the bearing member 13 projects
On the other hand, according to the present embodiment, since the oil reservoir 62 having the injection groove 63 communicating with the oil grooves 12a and 13a is provided, for example, the oil is press-fitted from the oil injection hole 66. Accordingly, it is possible to supply the oil sufficiently while allowing the air in the minute gap between the inner wall surfaces of the bearing members 12 and 13 and the ball 11 to escape to the outside. Further, it is also possible to allow air in a minute gap between the inner wall surfaces of the bearing members 12 and 13 and the ball 11 to escape from the hole 25.
[0045]
When the oil storage portion 62 is provided in the one having the sleeve-shaped support shaft 50 as shown in FIG. 8 or 9, the oil injection hole 66 is provided at a position other than the center so as to keep the support shaft 50 away. Just do it.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, it is possible to provide a spherical dynamic pressure bearing having high versatility in use and having a strong bearing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a spherical dynamic pressure bearing according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a second housing (a), a bearing member (b), and a first housing (c) of FIG.
FIGS. 3A and 3B are a partial cross-sectional view showing a support shaft having a protruding portion on one end side and a view showing a ball;
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a state in which a support shaft formed with a protrusion is fitted into a ball, and a diagram showing an example in which a pair of support shafts is fitted into a ball as shown in FIGS. b).
5 (a) and 5 (a) show a state in which a support shaft having a protrusion formed thereon is fitted into a ball, and a diagram showing an example in which a pair of support shafts is fitted into a ball (FIG. 5 (a)). b).
FIG. 6 is a sectional view showing a modification of the spherical dynamic pressure bearing shown in FIG. 1;
FIG. 7 is a view showing a portion of the spherical dynamic pressure bearing shown in FIG. 6 excluding a ball and a support shaft, and showing a first housing and a second housing surrounding a bearing member.
FIG. 8 is a sectional view showing another embodiment of the spherical dynamic pressure bearing of the present invention.
FIG. 9 is a view showing a modification of the spherical dynamic pressure bearing shown in FIG. 8;
FIG. 10 is a cross-sectional view showing another embodiment of the spherical dynamic pressure bearing of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view showing another embodiment of the spherical dynamic pressure bearing of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a state in which the oil injection hole is closed with a metal ball closing member after oil is supplied.
FIG. 13 is a perspective view showing an oil reservoir formed in the bearing member.
FIG. 14 is a view showing a conventional spherical dynamic pressure bearing.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Spherical dynamic pressure bearing 11 Ball 12, 13 Bearing member 12a, 13a Oil groove 14 Support shaft 15 O-ring 16 Projection 18 Depression 21 First housing 22 Bottom 23 Opening 24 Second housing 28 Bonding space 29 Holes 34, 42, Reference Signs List 50 Support shaft 52 External shaft 62 Oil reservoir 63 Injection groove 66 Oil injection hole 68 Blocking member

Claims (12)

外部軸に接続されて使用される球形動圧ベアリングであって、
ボールと、
前記ボールを回転自在に収納する球面空間が形成され、前記球面空間を区画する内壁面にオイル溝が形成された軸受と、
前記ボールと一体的に回転可能に前記ボールに一端側で固定され、前記軸受の外部へ突出する突出部を他端側で有する支持軸と、
前記ボールから離れる方向に凹状に形成され前記外部軸が挿入され固定される前記突出部の先端に設けられた凹部と、
を備えることを特徴とする球形動圧ベアリング。
A spherical dynamic pressure bearing used by being connected to an external shaft,
With the ball,
A bearing in which a spherical space for rotatably storing the ball is formed, and an oil groove is formed on an inner wall surface defining the spherical space;
A support shaft fixed at one end to the ball so as to be rotatable integrally with the ball and having a projecting portion projecting to the outside of the bearing at the other end;
A recess provided at the tip of the protruding portion, which is formed in a concave shape in a direction away from the ball and in which the external shaft is inserted and fixed,
A spherical dynamic pressure bearing comprising:
前記凹部に前記外部軸が接着固定される
ことを特徴とする請求項1に記載の球形動圧ベアリング。
The spherical dynamic pressure bearing according to claim 1, wherein the external shaft is adhesively fixed to the concave portion.
外部軸に接続されて使用される球形動圧ベアリングであって、
ボールと、
前記ボールを回転自在に収納する球面空間が形成され、前記球面空間を区画する内壁面にオイル溝が形成された軸受と、
前記ボールと一体的に回転可能に前記ボールに固定され、前記軸受の外部へ突出する突出部を有し、前記外部軸が挿入され固定されるスリーブ状の支持軸と、を備えることを特徴とする球形動圧ベアリング。
A spherical dynamic pressure bearing used by being connected to an external shaft,
With the ball,
A bearing in which a spherical space for rotatably storing the ball is formed, and an oil groove is formed on an inner wall surface defining the spherical space;
A sleeve-shaped support shaft fixed to the ball so as to be rotatable integrally with the ball, having a protruding portion protruding outside the bearing, and having the external shaft inserted and fixed therein. Spherical dynamic pressure bearing.
前記支持軸は、前記ボールを貫通して前記ボールに固定され、前記突出部を両端に有する
ことを特徴とする請求項3に記載の球形動圧ベアリング。
The spherical dynamic pressure bearing according to claim 3, wherein the support shaft penetrates the ball and is fixed to the ball, and has the protrusion at both ends.
前記突出部の外周面から前記ボールから離れる方向に凹状に形成された凹部が前記突出部の先端に設けられている
ことを特徴とする請求項3に記載の球形動圧ベアリング。
The spherical dynamic pressure bearing according to claim 3, wherein a concave portion formed in a concave shape in a direction away from the ball from an outer peripheral surface of the projecting portion is provided at a tip of the projecting portion.
外部軸に接続されて使用される球形動圧ベアリングであって、
ボールと、
前記ボールを回転自在に収納する球面空間が形成され、前記球面空間を区画する内壁面にオイル溝が形成された軸受と、
前記ボールと一体的に回転可能に前記ボールに固定され、前記外部軸と接続可能な支持軸と、
底部と前記底部に対向する側は開口部を有し、前記軸受に密着して前記軸受を収納する金属材からなる第1ハウジングと、
を備え、
前記開口部の近傍の前記軸受の外周面と前記第1ハウジングの内周面との間に、前記軸受を前記底部に向かって押圧した状態で接着剤を注入可能な接着スペースが形成されている
ことを特徴とする球形動圧ベアリング。
A spherical dynamic pressure bearing used by being connected to an external shaft,
With the ball,
A bearing in which a spherical space for rotatably storing the ball is formed, and an oil groove is formed on an inner wall surface defining the spherical space;
A support shaft fixed to the ball so as to be integrally rotatable with the ball and connectable to the external shaft;
A first housing made of a metal material that has a bottom and a side facing the bottom and has an opening and is in close contact with the bearing and houses the bearing;
With
An adhesive space is formed between an outer peripheral surface of the bearing near the opening and an inner peripheral surface of the first housing, in which an adhesive can be injected while the bearing is pressed toward the bottom. A spherical dynamic pressure bearing.
前記開口部を覆う金属材からなる第2ハウジングを有し、
前記第1ハウジングの外周面と前記第2ハウジングの内周面との間が接着剤で結合されている
ことを特徴とする請求項6に記載の球形動圧ベアリング。
A second housing made of a metal material covering the opening,
The spherical dynamic pressure bearing according to claim 6, wherein an outer peripheral surface of the first housing and an inner peripheral surface of the second housing are connected with an adhesive.
前記接着スペースに対応する前記第2ハウジングの部分に、前記接着スペースに接着剤を注入可能な接着剤注入孔が形成されている
ことを特徴とする請求項6に記載の球形動圧ベアリング。
The spherical dynamic pressure bearing according to claim 6, wherein an adhesive injection hole capable of injecting an adhesive into the bonding space is formed in a portion of the second housing corresponding to the bonding space.
前記第1ハウジングの前記底部にオイル注入用孔が形成されており、
前記軸受の前記底部に面する部分に前記オイル注入用孔から注入されるオイルを前記オイル溝に供給可能に貯留するオイル貯留部が設けられている
ことを特徴とする請求項6に記載の球形動圧ベアリング。
An oil injection hole is formed in the bottom portion of the first housing,
7. The spherical shape according to claim 6, wherein an oil storage portion for storing the oil injected from the oil injection hole so as to be able to be supplied to the oil groove is provided at a portion facing the bottom portion of the bearing. Dynamic pressure bearing.
前記オイル貯留部は、前記オイル注入用孔に対し放射状に形成された複数の注入溝からなる
ことを特徴とする請求項9に記載の球形動圧ベアリング。
The spherical dynamic pressure bearing according to claim 9, wherein the oil storage portion includes a plurality of injection grooves formed radially with respect to the oil injection hole.
前記オイル注入用孔は、前記オイル貯留部にオイルを供給した後に塞ぎ部材で閉じられる
ことを特徴とする請求項9に記載の球形動圧ベアリング。
The spherical dynamic pressure bearing according to claim 9, wherein the oil injection hole is closed by a closing member after supplying oil to the oil reservoir.
前記接着スペースは、前記開口部の開口端面でより幅広である断面くさび形状に形成されている
ことを特徴とする請求項6に記載の球形動圧ベアリング。
The spherical dynamic pressure bearing according to claim 6, wherein the bonding space is formed in a wedge-shaped cross section that is wider at an opening end face of the opening.
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