JP2007046694A - Bearing unit and rotary device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、潤滑油の漏洩をほぼ完全に防止でき、しかも回転軸の浮上や脱落を防止できる信頼性に優れた軸受ユニット及びこの軸受ユニットを用いたモータなどの回転装置に関するものである。 The present invention relates to a highly reliable bearing unit capable of preventing leakage of lubricating oil almost completely and preventing floating and dropping of a rotating shaft, and a rotating device such as a motor using the bearing unit.
先ず、図9至図11を用いて、従来技術の軸受ユニットを説明する。 First, a conventional bearing unit will be described with reference to FIGS. 9 to 11.
図9は従来技術の第1形態の軸受ユニットの断面側面図、図10は図9に示したラジアル軸受の内周面に形成された動圧発生溝の一例を示す断面斜視図、図11は図9に示した軸受ユニットで好ましくない一状態が発生した場合の軸受ユニットの断面側面図、図12は従来技術の第2形態の軸受ユニットの断面側面図、図13は図12に図示した通路形成部材蓋体とラジアル軸受との間に形成された連通通路の形状を示した斜視図、図14は図12及び図13に示した通路形成部材を示していて、同図Aはその全体斜視図、同図Bはその上面図、同図Cは同図BのC−C線上における断面図、そして図15は図12に示した軸受ユニットで好ましくない一状態が発生した場合の軸受ユニットの断面側面図である。 FIG. 9 is a sectional side view of a bearing unit according to the first embodiment of the prior art, FIG. 10 is a sectional perspective view showing an example of a dynamic pressure generating groove formed on the inner peripheral surface of the radial bearing shown in FIG. 9 is a cross-sectional side view of the bearing unit when an undesirable state occurs in the bearing unit shown in FIG. 9, FIG. 12 is a cross-sectional side view of the bearing unit of the second form of the prior art, and FIG. 13 is a passage shown in FIG. FIG. 14 is a perspective view showing the shape of the communication passage formed between the forming member lid and the radial bearing. FIG. 14 shows the passage forming member shown in FIGS. Fig. B is a top view thereof, Fig. C is a cross-sectional view taken along the line C-C of Fig. B, and Fig. 15 is a view of the bearing unit when an undesirable state occurs in the bearing unit shown in Fig. 12. It is a cross-sectional side view.
先ず、図9を参照しながら、従来技術の第1形態の軸受ユニット30Bの構成、構造を説明する。
First, the configuration and structure of the
この軸受ユニット30Bは、[特許文献1]の図24に示されている構成のものであって、回転軸31を回転可能に支持するものであり、回転軸31の外周回り方向の支持を行うラジアル軸受33と、このラジアル軸受33を収納したハウジング60とを備える。
The
この軸受ユニット30Bにおいて、ラジアル軸受33は、ハウジング60に充填される粘性流体である潤滑油Lと共に動圧流体軸受を構成するものであって、図9及び図10に示したように、回転軸31が挿通される回転軸挿通孔33hの内周面には、動圧を発生させるための動圧発生溝43、44が形成されている。
In this bearing
回転軸31を支持するラジアル軸受33を収納したハウジング60は、図9に示すように、円筒状に形成されたラジアル軸受33の回転軸挿通孔33hを除き、ラジアル軸受33を囲むようして、合成樹脂で一体成形された一つの部材である。
As shown in FIG. 9, the
即ち、ハウジング60の構造は、筒状をなすラジアル軸受33の外周を囲む部分のハウジング本体61と、ラジアル軸受33の回転軸挿通孔33hを除き、スラスト軸受46を形成し、そしてハウジング本体61と一体に形成された底部閉塞部62と、ラジアル軸受33の軸挿通孔40hを除き、回転軸解放側端面33a側を覆い、ハウジング本体61と一体に形成された上部閉塞部63とからなる。このように構成されたハウジング60は、筒状をなすラジアル軸受33を取り囲むようにして合成樹脂材料をアウトサート成形することにより、ラジアル軸受33がハウジング本体61の内周側に配された構造で一体に形成することができる。
That is, the structure of the
ハウジング60の上部閉塞部63の中央部には、ラジアル軸受33に回転自在に支持された回転軸31が挿通される軸挿通孔64が設けられている。底部閉塞部62の内面側の中央部には、ラジアル軸受33に支持された回転軸31のスラスト方向の一端部である下端部31bを回転可能に支持するスラスト軸受46が一体に形成されているとともに、この部分は潤滑油溜まり部Dでもある。
A
スラスト軸受46は、円弧状若しくは先端先細り状に形成された回転軸31の下端部31bを点で支持するピボット軸受として形成されている。
The thrust bearing 46 is formed as a pivot bearing that supports the
ところで、軸挿通孔64は、この軸挿通孔64に挿通された回転軸31が軸挿通孔64の内周面に摺接することなく回転するように、回転軸本体31aの外形よりやや大きな内径をもって形成されている。このとき、軸挿通孔64は、その周面と軸部本体の外周面との間にハウジング内に充填された潤滑油Lがハウジング60内から漏れを防止するに足る間隔cの空隙65を有するように形成される。
By the way, the
回転軸31の軸挿通孔64の内周面と対向する外周面には、テーパ部31cが設けられている。このテーパ部31cは、回転軸31の外周面と軸挿通孔64の内周面との間に形成される空隙65をハウジング60の外方に向かって拡大させるように傾斜されている。このテーパ部31cは、回転軸31の外周面と軸挿通孔64の内周面との間に形成される空隙65に圧力勾配を形成し、ハウジング60内に充填された潤滑油Lをハウジング60の内部に引き込む力を発生させる。従って、回転軸31の回転時に、潤滑油Lがハウジング60の内部に引き込まれるようになるので、動圧流体軸受に構成されているラジアル軸受33の動圧発生溝43、44に潤滑油Lが確実に侵入して動圧を発生させ、回転軸31が安定した状態で支持され、しかもハウジング60内に充填された潤滑油Lの漏洩を防止することができる。
A
図9に示すように構成された軸受ユニット30Bは、回転軸31の露出が軸挿通孔64側の一端のみで、軸挿通孔64の僅かな間隙以外は、ハウジング部材によりシームレスに覆われている。従って、この軸受ユニット30Bは、潤滑油Lがハウジング60の外部へ漏洩するのを防止できるものである。また、外部との連通部分も軸挿通孔64の間隙のみであるので、衝撃による潤滑油Lの飛散を防止することができる。
In the bearing unit 30 </ b> B configured as shown in FIG. 9, the
しかし、前記の軸受ユニット30Bでは、図11に示したように、回転軸31がラジアル軸受33に対して回転して動圧を発生すると、軸受ユニット30Bの内部の静圧が極端に低下する。ハウジング60内部の圧力が低下することにより、ハウジング60の内部に僅かに残っている空気や、潤滑油Lなどの粘性流体中に溶解している空気が膨張する。このハウジング60の内部の空気や、潤滑油L中に溶解された空気が膨張することにより、潤滑油溜まり部D周辺の空気圧がハウジング60の回転軸挿通孔64側周辺の圧力より上昇して回転軸31をスラスト軸受46から押し上げ、潤滑油Lも押し上げられる。
However, in the
そうすると、軸挿通孔64から潤滑油Lが漏れ、やがてテーパ部31c(シール部)における潤滑油面が低下し、ついには、軸受ユニット30B内に空気が浸入する。
Then, the lubricating oil L leaks from the
このように、図9に示す軸受ユニット30Bは、回転軸31とその回転による動圧の発生により、内部空気が膨張し、潤滑油Lが漏洩し、そして回転軸31がスラスト軸受46から浮き上がってしまうという課題がある。
As described above, in the
この課題を解決した軸受ユニットが図12に示した従来技術の第2形態の軸受ユニット30Cであって、この軸受ユニット30Cは[特許文献1]の図3に開示されている発明の軸受ユニットである。
A bearing unit that solves this problem is the
以下、図12を参照しながら、この軸受ユニット30Cの構成、構造を説明するが、この軸受ユニット30Cにおいて、前記の軸受ユニット30Bと共通する部分には共通する符号を付して詳細な説明は省略する。
Hereinafter, the configuration and structure of the
この軸受ユニット30Cは、主として回転軸31の動圧軸受けされる回転軸本体31aの外周に動圧発生溝32が所定の間隔を開けて上下に形成されており、その周回り方向を軸支し、回転軸解放側端面33aとスラスト軸受側端面33bとが形成されているラジアル軸受33と、このラジアル軸受33の一部の外周面を覆う通路形成部材34と、中央部に回転軸31が挿通できる直径の軸挿通孔40hが形成されていて、ラジアル軸受33の回転軸解放側端面33aを覆う通路形成部材蓋体40と、軸挿通孔40hを除いてラジアル軸受33と通路形成部材34と通路形成部材蓋体40との全体を一体的に被覆して保持するハウジング60などとから構成されている。
In this bearing
ラジアル軸受33は、図13に示したように、円筒型の構造のもので、中央部に回転軸挿通孔33hが形成されており、その上端面は回転軸解放側端面33aとして、下端面はスラスト軸受側端面33bとして形成されており、その外周面には、少なくとも1本の、この実施例では、3本の第1の溝51が、スラスト軸受側端面33bには少なくとも1本の、この実施例では、3本の第2の溝52が、そして回転軸解放側端面33aには少なくとも1本の、この実施例では、3本の第3の溝53が形成されており、そしてそれぞれ第1の溝51の上下で第2の溝52と第3の溝53とが連通して3本の連通通路50が形成されている。
As shown in FIG. 13, the
通路形成部材(或いはスラスト軸受部材とも呼んでよいが、本明細書では「通路形成部材」で統一して記す)34は、図12、図13及び図14に示したように、カップ形状のものであるが、底部内面にはスラスト軸受46が形成されており、上方の円筒部分は切り込み35で区切られた、ラジアル軸受33の第1の溝51の空隙を確保するためにそれぞれの第1の溝51上を覆う三枚の円弧状板36が形成されており、そして底部には、中央部に回転軸31を差し込んで押し広げられる柔軟性のある抜止ワッシャ49を収容できる空間37と回転軸31の下端部31bを収容できる空間38とからなるスラスト空間S(図12)が形成されている。これらの空間37、38は連通通路50を構成する第2の溝52にも連通し、潤滑油Lが循環することができる空間でもある。また、上部の開口部の周縁には内方に向けて係合爪39が形成されている。
The passage forming member (or may be referred to as a thrust bearing member, but is collectively described as “passage forming member” in this specification) 34 is a cup-shaped member as shown in FIGS. 12, 13, and 14. However, a thrust bearing 46 is formed on the inner surface of the bottom portion, and an upper cylindrical portion is divided by a
通路形成部材蓋体40は、図13に示したように、ドーナツ型の平らな円板形のもので、中央部には軸挿通孔40hが形成されている。この通路形成部材蓋体40は通路形成部材34の開口部に形成された前記係合爪39の直径より僅かに大きく、これら係合爪39を押し広げて嵌め込まれ、上方に抜けないように係止される。
As shown in FIG. 13, the passage forming
軸受ユニット30を組み立てるには、先ず、通路形成部材34の空間37に予め抜止ワッシャ49を配設しておき、その内部にラジアル軸受33を、スラスト軸受側端面33b側を下側にして嵌め込み、通路形成部材34の上方から通路形成部材蓋体40を嵌め込み、ラジアル軸受33の回転軸解放側端面33aに密着するように係合爪39で固定する。
In order to assemble the bearing unit 30, firstly, a retaining
このように組み立てることによって、ラジアル軸受33の3本の第3の溝53を通路形成部材蓋体40が塞ぐことにより管状の空間通路が形成され、ラジアル軸受33の3本の第1の溝51を通路形成部材34の円弧状板36で塞ぐことにより管状の空間通路が形成され、そしてラジアル軸受33の3本の第2の溝52はスラスト空間S(空間37、38)に解放されて、これらの空間通路からなる連通通路50を通じて回転軸31の動圧発生溝32に潤滑油Lを供給、循環させることができる他、回転軸31がラジアル軸受33及びスラスト軸受46に軸支されて回転した時に発生する圧力を短絡させる機能を果たす。
By assembling in this way, a tubular space passage is formed by closing the three
この組立状態で金型を用いて、通路形成部材34の外表面から回転軸挿通孔40hを除く通路形成部材蓋体40の上面にわたって樹脂封止すると、通路形成部材34の切り込み35により露出しているラジアル軸受33の一部外周面と円弧状板36の外表面とにわたって、そして通路形成部材蓋体40の上表面にわたって樹脂製のハウジング60で被覆することができる。
When the mold is used in this assembled state and the resin is sealed from the outer surface of the
その後、ハウジング60の軸挿通孔64、通路形成部材蓋体40の回転軸挿通孔40h、ラジアル軸受33の回転軸挿通孔33h及び抜止ワッシャ49の中央部に回転軸31を挿入、押し込めば、図12に示したような構造の軸受ユニット30Cが得られる。
After that, if the
回転軸31の構造は、ラジアル軸受33部分で動圧発生軸受けで軸支される回転軸本体31aとスラスト軸受46で軸支される下端部31bと回転装置の例えばロータが取り付けられる取付部31dとこの取付部31dと回転軸本体31aとの中間部に形成され、ハウジング60の軸挿通孔64の上部開口部分でテーパ状の形状に形成されているテーパ部31cとから構成されている。
The structure of the
従って、軸受ユニット30Cの完成後、潤滑油Lはハウジング60の軸挿通孔64と回転軸31のテーパ部31cとの間から注入され、この注入によって、ラジアル軸受33の回転軸挿通孔33hと回転軸31との間、各連通通路50に潤滑油Lを行き渡らせることができる。
Therefore, after completion of the
このようにして軸受ユニット30が組み立てられている。 In this way, the bearing unit 30 is assembled.
この軸受ユニット30Cの場合も、回転軸31の軸挿通孔64の内周面と対向する外周面に、回転軸31の外周面と軸挿通孔64の内周面との間に形成される空隙65をハウジング60の外方に向かって拡大するように傾斜するテーパ部31cが設けられていることから、軸受ユニット30Bの場合と同様に、回転軸31のテーパ部31cの外周面と軸挿通孔64の内周面との間に形成される空隙65に圧力勾配を形成し、ハウジング60内に充填された潤滑油Lをハウジング60の内部に引き込む力を発生させる。従って、回転軸31の回転時に、潤滑油Lがハウジング60の内部に引き込まれるようになるので、ラジアル軸受33の内周面と回転軸31の外周面に形成されている動圧発生溝43、44に潤滑油Lが確実に侵入して動圧を発生させ、回転軸31が安定した状態で支持し、しかもハウジング60内に充填された潤滑油Lの漏洩を防止することができる。
Also in the case of this bearing unit 30 </ b> C, a gap formed between the outer peripheral surface of the
なお、この図示の例の軸受ユニット30Cには、回転軸31に動圧発生溝32を形成したが、図10に示したように、ラジアル軸受33の内周面に動圧発生溝43、44を設けるようにしてもよい。
In the illustrated
このように軸受ユニット30Cでは、連通通路50が設けられているため、回転軸31の回転と共に2つの動圧発生溝32間で生じる動圧のバラツキと動圧の上昇と共に発生する静圧のバラツキとを短絡する働きがある。
As described above, since the
もし、ここで動圧発生溝32間で動圧、静圧を短絡しないと、回転軸31の非開放側の動圧が開放側の動圧より低い場合、静圧が相対的に高くなるので回転軸31を押し上げる力が発生する。この結果、回転軸31が押し上げられると、軸受ユニットとしての機能を果たすことができなくなってしまう。
If the dynamic pressure and the static pressure are not short-circuited between the dynamic
また、動圧発生溝32で発生する動圧量は動圧発生溝の深さ、軸との空隙量、溝角度などの機械精度などで決められるが、機械精度を寸分違わずに合わせることは不可能であることから、動圧発生溝32間に連通通路50を設けて、動圧及び静圧を短絡する必要がある。
In addition, the amount of dynamic pressure generated in the dynamic
従って、軸受ユニット30Cでは、前記のように圧力を短絡しているため、軸受ユニット30Bのように回転軸31の浮き上がり現象は発生しない。
Therefore, in the
前記のような軸受ユニットは、コンピュータ、特に携帯型コンピュータなどの電子機器に組み込まれる放熱装置用モータの軸受けに用いて好適であるが、それだけに潤滑油の漏洩は極力防止しなければならない。
しかし、軸受ユニット30Cでは、回転軸31を保持する何らかの力を付与しないと、軸受ユニット30Cが外部からスラスト方向(軸方向)への振動変位を受けると、回転軸31が浮く(上下振動する)ことになる。このことは、次のような不具合を引き起こすことがある。
軸受ユニットCは回転軸31が抜止ワッシャ49により脱落しない構造となっているため、図15に示したように、ラジアル軸受33と抜止ワッシャ49と回転軸31のスラスト方向の隙間の空間分だけ上下に移動し、回転軸31が上昇すると、潤滑油Lの液面は回転軸31が液面より移動した体積分だけ下がることになる。抜止ワッシャ49が無い場合は、回転軸31は自由に上昇することになり、潤滑油Lの液面は回転軸31が液面より移動した体積分だけ下がる。
However, in the
The bearing unit C has a structure in which the
この潤滑油Lの液面が低下する時、回転軸31のテーパ部31cとハウジング60の軸挿通孔64の内周面の潤滑油溜まり(シール部)のメニスカス(meniscus)が切れ、空気が軸受ユニット30Cの内部に入り込み、ラジアル軸受33と回転軸31との隙間の潤滑油Lが切れ、回転性能に支障をきたしたり、入り込んだ空気が温度や気圧の影響により膨張し、潤滑油Lが軸受ユニット30Cの外部に漏れるおそれがある。
When the liquid level of the lubricating oil L decreases, the meniscus of the lubricating oil pool (seal portion) on the inner peripheral surface of the tapered
このため、軸受ユニットを用いるモータなどの回転装置においては、回転軸31がスラスト軸受46から浮かない(上下振動しない)ように、回転軸31をスラスト方向へ押し付ける何らかの力が必要となる場合がある。
For this reason, in a rotating device such as a motor using a bearing unit, some force may be required to press the rotating
これらの点が従来技術の軸受ユニット、特に軸受ユニット30Cの改善すべき課題である。
These points are problems to be improved in the conventional bearing unit, particularly the
本発明は、このような課題を解決しようとするものであって、残留した空気などによる気泡が膨張しても外部へ排出できるとともに、何らかの外力が軸受ユニットに加わっても回転軸がスラスト軸受から浮き上がり難い軸受ユニットを得ることを目的とする。 The present invention is intended to solve such problems, and can be discharged to the outside even if bubbles due to residual air expand, and the rotating shaft can be removed from the thrust bearing even if some external force is applied to the bearing unit. The object is to obtain a bearing unit that is difficult to lift.
それ故、本発明の軸受ユニットは、回転軸を回転自在に支持する回転軸挿通孔が中心部に、少なくとも1本の溝が回転軸解放側端面及びスラスト軸受側端面間を結ぶ外周面に形成されている円筒形のラジアル軸受と、底部内面に軸方向に支持するスラスト軸受が、そして少なくとも前記溝部分を覆う円弧状板が形成されている通路形成部材と、前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面を覆い、中央部に回転軸挿通孔が形成されている通路形成部材蓋体と、前記通路形成部材内に前記ラジアル軸受のスラスト軸受側端面を前記スラスト軸受側に向け、そして前記外周面の溝部分が前記円弧状板で覆われるようにして装着されている前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面側を前記通路形成部材蓋体で密閉して連通通路を形成された状態で、前記回転軸挿通孔部分を除いて前記ラジアル軸受の周囲、前記通路形成部材の外表面、前記通路形成部材蓋体の表面を一体的に被覆して形成されているハウジングと、前記ハウジング内に充填された潤滑油と、前記連通通路の前記通路形成部材蓋体側に形成された前記潤滑油の逆流防止機構とを備えて構成されていることを特徴とする。 Therefore, in the bearing unit of the present invention, the rotation shaft insertion hole for rotatably supporting the rotation shaft is formed in the central portion, and at least one groove is formed on the outer peripheral surface connecting the rotation shaft release side end surface and the thrust bearing side end surface. A cylindrical radial bearing, a thrust bearing axially supported on the inner surface of the bottom portion, a passage forming member in which an arc-shaped plate covering at least the groove portion is formed, and the rotary shaft release of the radial bearing A passage forming member lid that covers the side end surface and has a rotation shaft insertion hole formed in the center thereof, the thrust bearing side end surface of the radial bearing facing the thrust bearing side in the passage forming member, and the outer peripheral surface In a state where the communication shaft is formed by sealing the rotary shaft release side end surface side of the radial bearing mounted so that the groove portion of the radial bearing is covered with the arc-shaped plate with the passage forming member lid, A housing formed by integrally covering the periphery of the radial bearing, the outer surface of the passage forming member, and the surface of the passage forming member lid, except for the rotation shaft insertion hole portion, and filling the housing And a backflow prevention mechanism for the lubricating oil formed on the passage forming member lid side of the communication passage.
そして、前記軸受ユニットにおける前記逆流防止機構が、前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面側から前記スラスト軸受側端面にわたって前記ラジアル軸受の外周面に形成された少なくとも1本の連通通路と、該連通通路を前記通路形成部材の前記円弧状板で覆って形成された空間通路と、前記連通通路及び前記空間通路内を前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面側から前記スラスト軸受側端面側に前記潤滑油が流れることを阻止するように配設された球とを備えて構成されている。 The backflow prevention mechanism in the bearing unit includes at least one communication passage formed on the outer peripheral surface of the radial bearing from the rotary shaft release side end surface side of the radial bearing to the thrust bearing side end surface, and the communication A space passage formed by covering the passage with the arc-shaped plate of the passage forming member, and the communication passage and the space passage from the rotary shaft release side end face side of the radial bearing to the thrust bearing side end face side. And a ball arranged to prevent the lubricating oil from flowing.
また、前記軸受ユニットにおける前記逆流防止機構が、前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面側から外周面、そしてスラスト軸受側端面側にわたって形成された少なくとも1本の連通通路と、前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面側を覆う通路形成部材蓋体と、前記ラジアル軸受の外周を覆う通路形成部材と、前記連通通路、前記スラスト軸受のスラスト空間、前記ラジアル軸受の回転軸挿通孔内に充たされている前記潤滑油と、前記連通通路の前記回転軸解放側端面側に形成された半椀状球移動溝と、前記通路形成部材の前記円弧状板に形成され、前記連通通路を覆った場合に前記半椀状球移動溝と合体して椀状球移動溝を形成する他方の半椀状球移動溝と、前記潤滑油が前記連通通路内を前記回転軸解放端面側から前記スラスト軸受側端面側に流れることを阻止するように、前記椀状球移動溝内に配設された球とを備えて構成されていることが望ましい。 Further, the backflow prevention mechanism in the bearing unit includes at least one communication passage formed from the rotary shaft release side end surface side to the outer peripheral surface and the thrust bearing side end surface side of the radial bearing, and the radial bearing A passage forming member lid that covers the end surface of the rotary shaft release side, a passage forming member that covers the outer periphery of the radial bearing, the communication passage, the thrust space of the thrust bearing, and the rotary shaft insertion hole of the radial bearing are filled. Formed in the lubricating oil, a semi-cylindrical sphere moving groove formed on the rotary shaft release side end face side of the communication passage, and the arc-shaped plate of the passage forming member, covering the communication passage The other semi-spheroid sphere moving groove which is combined with the semi-spheroid sphere moving groove to form the bowl-shaped sphere moving groove, and the lubricating oil passes through the communication passage from the rotary shaft release end surface side to the thrust. To prevent the flow to the receiving-side end face side, it is preferably configured with a disposed sphere in the bowl-shaped spheres moving in the groove.
そしてまた、前記両半椀状球移動溝の深さがほぼ同等であることが望ましい。 In addition, it is desirable that the depths of the two semi-cylindrical sphere movement grooves are substantially equal.
更に、前記ラジアル軸受が焼結金属から形成されていることが望ましい。 Furthermore, it is desirable that the radial bearing is made of sintered metal.
更にまた、前記ラジアル軸受がその前記回転軸挿通孔の内周面に動圧発生溝が設けられている動圧流体軸受であることが望ましい。 Furthermore, it is desirable that the radial bearing is a hydrodynamic fluid bearing in which a dynamic pressure generating groove is provided on an inner peripheral surface of the rotary shaft insertion hole.
また、本発明の回転装置は、
回転軸を回転自在に支持する回転軸挿通孔が中心部に、少なくとも1本の溝が回転軸解放側端面及びスラスト軸受側端面間を結ぶ外周面に形成されている円筒形のラジアル軸受と、底部内面に軸方向に支持するスラスト軸受が、そして少なくとも前記溝部分を覆う円弧状板が形成されている通路形成部材と、前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面を覆い、中央部に回転軸挿通孔が形成されている通路形成部材蓋体と、前記通路形成部材内に前記ラジアル軸受のスラスト軸受側端面を前記スラスト軸受側に向け、そして前記外周面の溝部分が前記円弧状板で覆われるようにして装着されている前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面側を前記通路形成部材蓋体で密閉して連通通路を形成された状態で、前記回転軸挿通孔部分を除いて前記ラジアル軸受の周囲、前記通路形成部材の外表面、前記通路形成部材蓋体の表面を一体的に被覆して形成されているハウジングと、前記ハウジング内に充填された潤滑油と、前記連通通路の前記通路形成部材蓋体側に形成された前記潤滑油の逆流防止機構とを備えて構成されている軸受ユニットの前記ラジアル軸受に回転自在に軸支されている回転軸とを備えて構成されていることを特徴とする。
The rotating device of the present invention is
A cylindrical radial bearing in which a rotation shaft insertion hole for rotatably supporting the rotation shaft is formed at the center, and at least one groove is formed on an outer peripheral surface connecting the rotation shaft release side end surface and the thrust bearing side end surface; A thrust bearing that supports the inner surface in the axial direction on the inner surface of the bottom portion, a passage forming member in which an arc-shaped plate covering at least the groove portion is formed, covers the rotary shaft release side end surface of the radial bearing, and a rotating shaft in the central portion A passage-forming member lid having an insertion hole, a thrust bearing side end surface of the radial bearing facing the thrust bearing side in the passage-forming member, and a groove portion of the outer peripheral surface covered with the arc-shaped plate In the state where the rotary shaft release side end face side of the radial bearing mounted in such a manner is sealed with the passage forming member lid body to form a communication passage, the rotational shaft insertion hole portion is excluded, A housing formed by integrally covering the periphery of the dial bearing, the outer surface of the passage forming member, and the surface of the passage forming member lid, lubricating oil filled in the housing, and the communication passage And a rotating shaft that is rotatably supported by the radial bearing of the bearing unit that includes the backflow prevention mechanism for the lubricating oil formed on the passage forming member lid side. It is characterized by that.
その場合の回転装置の前記回転軸がステータとロータとから構成されたモータのロータ軸であることが望ましい。 In this case, it is desirable that the rotating shaft of the rotating device is a rotor shaft of a motor composed of a stator and a rotor.
従って、本発明の軸受ユニットによれば、前記逆流防止機構を設けたことにより、軸受ユニットの回転軸が前記ハウジングから引き上げられる力を受ける時にダッシュポット効果が発生し、スラスト軸受から前記回転軸が引き離されることを防止できる。 Therefore, according to the bearing unit of the present invention, by providing the backflow prevention mechanism, a dashpot effect is generated when the rotating shaft of the bearing unit receives a force pulled up from the housing, and the rotating shaft is moved from the thrust bearing. It can prevent being pulled apart.
また、回転軸がスラスト軸受から浮き上がる(振動的な)外力を受けた場合に、スラスト軸受から浮く方向へ回転軸が変位する場合には、ダッシュポット効果により大きな抵抗力が働き、前記回転軸をスラスト軸受へ押し付ける方向の時には、ダッシュポット効果が小さくなることから、回転軸がスラスト軸受へ押し付けられるように振る舞う。このため、外力振動に強いスラスト軸受となる。 In addition, when the rotating shaft receives a (vibrational) external force that lifts from the thrust bearing, when the rotating shaft is displaced in the direction of floating from the thrust bearing, a large resistance force acts due to the dashpot effect, and the rotating shaft is In the direction of pressing against the thrust bearing, since the dashpot effect is reduced, the rotating shaft behaves so as to be pressed against the thrust bearing. For this reason, it becomes a thrust bearing strong against external force vibration.
そして、本発明の軸受ユニットを前記回転装置に適用した場合には、スラスト方向の振動に対してより一層安定性が得られ、また、スラスト吸引力を小さくできることから、前記スラスト軸受がピボット軸受である場合には、スラスト荷重の低減により、摩耗を低減することができる。 And, when the bearing unit of the present invention is applied to the rotating device, it is possible to obtain further stability against vibration in the thrust direction and to reduce the thrust suction force. In some cases, wear can be reduced by reducing the thrust load.
それ故、本発明の軸受ユニットによれば、
1.軸受ユニットの外部から空気の浸入が起こり難くく、高い信頼性が得られること
2.軸受ユニットに加わった場合の外力振動に対して強い
などの優れた効果が得られ、
また、本発明の軸受ユニットを用いた回転装置によれば、
1.回転装置にスラスト振動安定のためのスラスト吸引補助機構を付加されている場合に は、スラスト吸引機構を廃止することや、スラスト吸引機構の吸引力を小さくでき、コ ストの低減を図ることができること
2.スラスト吸引力を小さくできることから、スラスト軸受がピボット軸受である場合に も、スラスト荷重の低減により、摩耗が低減し、信頼性の向上を図ることができること
などの優れた効果が得られる。
Therefore, according to the bearing unit of the present invention,
1. 1. Air can hardly enter from the outside of the bearing unit and high reliability can be obtained. Excellent effects such as being strong against external vibration when added to the bearing unit are obtained.
Moreover, according to the rotating device using the bearing unit of the present invention,
1. When a thrust suction assist mechanism is added to the rotating device to stabilize the thrust vibration, the thrust suction mechanism can be abolished, the suction force of the thrust suction mechanism can be reduced, and the cost can be reduced. 2. Since the thrust suction force can be reduced, even when the thrust bearing is a pivot bearing, excellent effects such as reduced wear and improved reliability can be obtained by reducing the thrust load.
本発明の軸受ユニットは流体軸受に関し、内部に圧力短絡通路を備え、その圧力短絡通路に逆流防止機構を設けたものであり、そして本発明の回転装置は前記のような軸受ユニットに軸支された回転軸を備えたものである。 The bearing unit of the present invention relates to a fluid bearing, and is provided with a pressure short-circuit passage inside, and a backflow prevention mechanism is provided in the pressure short-circuit passage. With a rotating shaft.
以下、図を用いて、本発明の軸受ユニット及びこの軸受ユニットを用いた回転装置を説明する。 Hereinafter, a bearing unit of the present invention and a rotating device using the bearing unit will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施例の回転装置の一つであるモータの断面図、図2は図1に示したモータの軸受けに用いられている本発明の一実施例の逆流防止機構を備えた軸受ユニットの断面側面図、図3は本発明に示した軸受ユニットに用いて好適な通路形成部材であって、同図Aはその全体斜視図、同図Bは同図Aの上面図、同図Cは同図BのC−C線上における断面側面図、図4は図3に示した本発明の軸受ユニットに用いて好適な通路形成部材蓋体の斜視図、図5は逆止球の正面図、図6は図3に示した本発明の軸受ユニットに用いて好適なラジアル軸受の斜視図、図7は図2に示した本発明の軸受ユニットの動作説明のための断面図、そして図8は図7に示した軸受ユニットにおける逆流防止機構の動作説明のための一部拡大断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor which is one of rotating devices according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 includes a backflow prevention mechanism according to an embodiment of the present invention which is used in the motor bearing shown in FIG. 3 is a cross-sectional side view of the bearing unit, FIG. 3 is a passage forming member suitable for use in the bearing unit shown in the present invention, FIG. A is an overall perspective view, FIG. B is a top view of FIG. FIG. 4C is a cross-sectional side view taken along the line CC of FIG. 4B, FIG. 4 is a perspective view of a passage forming member lid suitable for use in the bearing unit of the present invention shown in FIG. 3, and FIG. FIG. 6 is a perspective view of a radial bearing suitable for use in the bearing unit of the present invention shown in FIG. 3, and FIG. 7 is a sectional view for explaining the operation of the bearing unit of the present invention shown in FIG. 8 is a partially enlarged sectional view for explaining the operation of the backflow prevention mechanism in the bearing unit shown in FIG.
なお、従来技術の軸受ユニット30Cと同一の構成部分には同一の符号を付して説明する。
In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same component as the
先ず、図1を用いて、本発明の回転装置の一つとしてモータを採り上げて説明する。ここでは、コンピュータ、特にノート型コンピュータなどの各種情報を演算処理、記録再生などを行う電子機器、特に小型電子機器に組み込んで好適なモータ、特に放熱装置用モータについて説明する。 First, referring to FIG. 1, a motor will be described as one of the rotating devices of the present invention. Here, a description will be given of a motor, particularly a motor for a heat dissipation device, that is suitable for being incorporated into an electronic device that performs arithmetic processing, recording / reproduction, and the like, and particularly a small electronic device, such as a computer, particularly a notebook computer.
ノート型コンピュータなどの電子機器の内部には放熱装置が設けられている。この放熱装置は、金属製のベースと、このベースに取り付けられたモータ1と、このモータ1によって回転操作されるファン3と、ファン3を収納したファンケース4と、ヒートシンク(不図示)を備えている。この放熱装置のファン3を回転駆動するモータ1の構成について詳細に説明する。
A heat dissipation device is provided inside an electronic device such as a notebook computer. The heat radiating device includes a metal base, a motor 1 attached to the base, a
後記する本発明の軸受ユニット30Aを用いたモータ1は、図1に示したように、ロータ11とステータ12とを備えている。
As shown in FIG. 1, the motor 1 using a bearing unit 30 </ b> A of the present invention described later includes a
ステータ12は、モータ1と共にこのモータ1によって回転操作されるファン3を収納
したファンケース4の上面板4a側に一体に設けられている。ステータ12は、ステータヨーク13と、本発明に係る軸受ユニット30Aと、コイル14とこのコイル14が巻回されるコア15とを備える。ステータヨーク13は、ファンケース4の上面部4aと一体に形成されたもの、即ち、ファンケース4の一部によって構成したものでもよく、別体に形成したものであってもよい。ステータヨーク13は、例えば、鉄により形成されている。軸受ユニット30Aは、ステータヨーク13の中心部に筒状に形成されたホルダー16中に圧入または接着、更には圧入と共に接着により固定されている。
The
なお、軸受ユニット30Aが圧入されるホルダー16は、ステータヨーク13と一体に円筒状に形成されている。ステータヨーク13に一体に形成されたホルダー16の外周部には、図示したように、駆動電流が供給されるコイル14が巻回されたコア15が取り付けられている。
The
ステータ12と共にモータ1を構成するロータ11は、軸受ユニット30Aに回転可能に支持された回転軸31の取付部31dに取り付けられ、回転軸31と一体に回転する。ロータ11は、ロータヨーク17と、このロータヨーク17と一体に回転する複数の羽根19を備えたファン3とを有する。ファン3の羽根19は、ロータヨーク17の外周面にアウトサート成形することにより、ロータヨーク17と一体に形成することができる。
The
ロータヨーク17の筒状部17aの内周面には、ステータ12のコイル14と対向するように、リング状のロータマグネット20が設けられている。このマグネット20は、周回り方向にS極とN極が交互に着磁されたプラスチックマグネットであり、接着剤によりロータヨーク17の内周面に固定されている。
A ring-shaped
ロータヨーク17は、軸受ユニット30Aに支持された回転軸31の先端側に設けた取付部32に、平板部17bの中心部に設けた貫通孔21aが設けられたボス部21を圧入することによって回転軸31と一体に回転可能に取り付けられている。
The
前記のような構成のモータ1は、ステータ12側のコイル14に、モータ1の外部に設けた駆動回路部から所定の通電パターンにより駆動電流が供給されると、コイル14に発生する磁界とロータ11側のロータマグネット20からの磁界との作用によって、ロータ11が回転軸31と一体に回転する。ロータ11が回転することにより、このロータ11に取り付けられた複数の羽根19を有するファン3もロータ11と一体に回転する。ファン3が回転することにより、コンピュータを構成する筐体に設けた開口を介して装置外部のエアーを吸引し、更に、筐体内を流通させ、筐体内に設けたヒートシンク中を流通しながら貫通口を介して筐体の外部に排気されることにより、半導体集積回路素子などの電子部品のような発熱素子から発生する熱をコンピュータ本体の外部に放熱し、コンピュータ本体を冷却する。
In the motor 1 having the above-described configuration, when a drive current is supplied to the
次に、このモータ1に用いて好適な本発明の一実施例の軸受ユニット30Aの構成、構造について説明する。
Next, the configuration and structure of a
前記モータ1の回転軸31を回転自在に支持する軸受ユニット30Aは、図1乃至図4に示したように、回転軸31の周回り方向の支持を行うラジアル軸受33Aと、このラジアル軸受33Aの外側に形成される通路形成部材34A、この通路形成部材34Aを収納する通路形成部材蓋体40A、逆流防止機構70、逆止球80、ハウジング60、抜止ワッシャ49などとから構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
本発明の軸受ユニット30Aに適用して好適なラジアル軸受33Aは、図2及び図6に示したように、図13に示した従来技術のラジアル軸受33の構造と同様に、円筒形の構造のもので、中央部に回転軸挿通孔33hが形成されており、その上端面は回転軸解放側端面33aとして、下端面はスラスト軸受側端面33bとして形成されており、その外周面には少なくとも1本の、この実施例では、3本の第1の溝51が、スラスト軸受側端面33bには少なくとも1本の、この実施例では、第2の溝52が、そして回転軸解放側端面33aには少なくとも1本の、この実施例では、第3の溝53が形成されており、それぞれ第1の溝51の上下でそれぞれ第2の溝52と第3の溝53とが連通して3本の連通通路50が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 6, a
そして更に、このラジアル軸受33Aの回転軸解放側端面33aと外周面との角、即ち、各第1の溝51と各第3の溝53との連結している角部に、下部が連通通路50に連結し、上方がやや開き気味の断面半椀状でやや長めの半椀状球移動溝71aが形成されている。
Furthermore, the lower part is a communication path at the corner between the rotary shaft release
なお、ラジアル軸受33Aの材料としては、焼結メタル、真鍮、ステンレスなどの金属、或いは樹脂であってもよい。また、ラジアル軸受33Aとしては、図10に示したように、その内周面に動圧発生溝43、44を設けた動圧流体軸受であってもよい。
The material of the
通路形成部材34Aは、図3に示したように、図13に示した通路形成部材34の構造と同様に、カップ形状のもので、底部内面にはスラスト軸受46が形成されており、上方の円筒部分は切り込み35で区切られた、各連通通路50の溝の空間通路を確保するためにそれぞれの連通通路50上を覆う三枚の円弧状板36Aが形成されており、そして底部には、中央部に回転軸31を差し込んで押し広げられる柔軟性のある抜止ワッシャ49を収容する空間37と回転軸31の下端部31bを収容、支持する空間38とが同心円的に形成されていて、両者でスラスト空間Sが形成されている。これらの空間37、38は連通通路50とも連通し、潤滑油Lが循環することができる空間でもある。また、開口部の周縁には内方に向けて係合爪39が形成されている。
As shown in FIG. 3, the
更にまた、各係合爪39の直下で各円弧状板36Aの内周面中央部にやや上方に開き気味の断面が半椀状でやや長めの前記半椀状球移動溝71aと対をなす半椀状球移動溝71bが形成されている。
Furthermore, it opens slightly above the center of the inner peripheral surface of each arc-shaped
これらの半椀状球移動溝71bと前記の半椀状球移動溝71aとは合体して断面がほぼ円形であるがお椀状の長さがやや長めの溝、即ち、椀状球移動溝71となり、その下部は連通通路50の直径と同一で、上方にやや開き気味の溝を構成する構造のものである。
The semi-spheroid
通路形成部材蓋体40Aは、図4に示したように、ドーナツ型の平らなほぼ円板状のもので、中央部には回転軸挿通孔40hが形成されており、そして外周面に中心が120度の角間隔で前記通路形成部材34Aの係合爪39の直下の半椀状球移動溝71bを塞ぐ半円弧状の突起蓋72が形成されている。この通路形成部材蓋体40は通路形成部材34の開口部に形成された前記係合爪39の直径より僅かに大きく、これら係合爪39を押し広げて嵌め込まれ、上方に抜けないように係止されて、通路形成部材34Aの開口部を密閉する構造のものである。
As shown in FIG. 4, the passage forming
そして更にまた、逆流防止機構70を構成する一部品として、図5に示したような逆止球80がある。この逆止球80は椀状球移動溝71の断面直径より僅かに小さい直径の球であって、椀状球移動溝71の中を円滑に上下動できるが、図8Aに示したように、下降位置状態では連通通路50を閉鎖し、第3の溝53との連通を遮断し、図8Bに示したように、上方の位置にある場合には、連通通路50を第3の溝53に連通させる大きさで、逆止弁の機能を備えるものである。この逆止球80の上下の移動距離、即ち、椀状球移動溝71の深さは、溝の太さ、深さなどにより一律に決められないが、逆止球80の直径の1.2倍程度でよい。
Furthermore, as one part constituting the
逆止球80の材質としては、スチール、セラミックなどの一般的なボールペンやべアリングに使われているものでよく、潤滑油Lとの相性に問題ない樹脂やゴム系材料であってもよい。また、逆止球80の大きさや重量も潤滑油Lの粘度を考慮して選定する。
The material of the
なお、スラスト軸受46は動圧流体軸受でもピヴォット型軸受でもよい。本形態の軸受ユニット30Aでは、回転軸31の下端部31bを球状とし、通路形成部材34を樹脂としてピヴォット型のスラスト軸受としている。
The
次に、図1及び図2に示した本発明の軸受ユニット30Aを組み立てるには、先ず、通路形成部材34Aの空間37に予め抜止ワッシャ49を配設しておき、その内部にラジアル軸受33Aを、スラスト軸受側端面33b側を下側にして嵌め込む。このラジアル軸受33Aの嵌め込みの場合に、ラジアル軸受33Aの各半椀状球移動溝71aが各円弧状板36Aの半椀状球移動溝71bに合致するように嵌め込む。そうすることにより両者が合体して椀状球移動溝71が形成される。
Next, in order to assemble the
続いて各椀状球移動溝71に逆止球80を挿入し、それらの上方をそれぞれ突起蓋72が密閉するように通路形成部材34Aの上方開口部から通路形成部材蓋体40Aを嵌め込み、ラジアル軸受33Aの回転軸解放側端面33aに密着するように係合爪39で係合、固定する。
Subsequently, a
このように組み立てることにより、ラジアル軸受33Aの各第1の溝51は通路形成部材34Aの各円弧状板36Aで密閉され、各第2の溝52はスラスト空間Sに連通し、そして各第3の溝53は通路形成部材蓋体40Aで密閉されて、それぞれ空間通路が形成され、これらの空間通路が連結された、従来技術の軸受ユニット30Cとほぼ同様の潤滑油Lを循環することができる連通通路50が形成されると共に、本発明の軸受ユニット30Aの一大特徴である逆流防止機構70が形成される。
By assembling in this way, each
この組立状態で金型を用いて、通路形成部材34Aの外表面及び回転軸挿通孔40hを除く通路形成部材蓋体40Aの上面にわたって樹脂封止すると、通路形成部材34Aの切り込み35により露出しているラジアル軸受33の一部外周面と円弧状板36の外表面とにわたって、そして通路形成部材蓋体40Aの上表面にわたって樹脂製のハウジング60で被覆することができる。
When the mold is used in this assembled state and the resin is sealed over the outer surface of the
その後、通路形成部材蓋体40Aの回転軸挿通孔40h、ラジアル軸受33Aの回転軸挿通孔33h及び抜止ワッシャ49の中央部に回転軸31を挿入し、押し込むと、図2に示したような構造の本発明の軸受ユニット30Aが得られる。
After that, when the
ハウジング60の材質としては、POM(ポリオキシメチレン)、ポリイミド、LCP(液晶ポリマー)などの樹脂をアウトサート成形で形成することが望ましい。
このようにして本発明の軸受ユニット30Aが組み立てることができる。
As a material of the
In this way, the
次に、図8も用いて、本発明の軸受ユニット30Aの動作、特に逆流防止機構70の動作を説明する。
Next, the operation of the
本発明の軸受ユニットAでは、回転軸31の回転と共に2つの動圧発生溝32間で生じる動圧のバラツキと動圧の上昇と共に発生する静圧のバラツキを短絡するための連通通路50が設けられているが、もしここで、連通通路50で短絡しないと、軸回転31の回転に伴い、(回転軸31の非開放側圧力による力)>(回転軸31の開放側の圧力による力)となった場合に、回転軸31を押し上げる力(矢印Za、図7及び図8B)が発生する。この結果、回転軸31が押し出されると、軸受ユニット30Aは軸受けとしての機能を果たせなくなってしまう。本発明における逆流防止機構70はこのような不都合を防止するために働きをする。
In the bearing unit A of the present invention, there is provided a
即ち、スラスト空間Sの圧力が外気圧より高くなった時に、図8Bに示したように、逆止球80が潤滑油Lにより半椀状球移動溝71bに沿って通路形成部材蓋体40Aの下面まで押し上げられ、連通通路50が回転軸解放側端面33a上に開放されて、前記圧力を逃がし、回転軸31がスラスト軸受46から浮き上がることを防止する。
That is, when the pressure in the thrust space S becomes higher than the external air pressure, the
一方、回転軸31がスラスト軸受46から浮くような振動外力を受けた時には、逆止球80が椀状球移動溝71の底部に位置し、その下の連通通路50を閉鎖し(図7、図8Aの矢印Zb)、ダッシュポット効果により回転軸31をスラスト軸受46から浮き上がらす力に対する抵抗力となる。
On the other hand, when the rotating
従って、スラスト(軸)方向の振動外力が回転軸31に加わえられた時に、回転軸31が浮く方向に対しては抵抗力が大きくなり、回転軸31がスラスト軸受46側へ戻る方向には抵抗力が小さくなるので、振動外力が回転軸31をスラスト軸受46へ押し付ける力となり、振動に対しても安定した軸受となる。
Therefore, when a vibration external force in the thrust (shaft) direction is applied to the
それ故、本発明の軸受ユニット30Aでは、単品または回転装置の状態において、軸受ユニット30Aの回転軸31がハウジング60から引き上げられる力を受ける時に、逆流防止機構70が作動し、連通通路50が閉じられるので、潤滑油Lが流れ込むことが無く、ダッシュポット効果で大きな抵抗力が発生し、回転軸31がスラスト軸受46から引き離されることを防止できる。
Therefore, in the
その結果、潤滑油L面の低下によるシール決壊により、軸受ユニット30Aの外部から空気の浸入が起こり難く、信頼性の高い軸受ユニットが得られる。
As a result, it is difficult for air to enter from the outside of the
また、回転軸31がスラスト軸受46から浮き上がる(振動的な)外力を受けた場合に、スラスト軸受46から浮く方向へ回転軸31が変位する時には、ダッシュポット効果により大きな抵抗力が働き、また、外力が回転軸31をスラスト軸受46へ押し付ける方向へ加わった時には、ダッシュポット効果が小さくなることから、回転軸31がスラスト軸受46へ押し付けられるように振る舞う。このため、外力振動に強いスラスト軸受となる。
In addition, when the rotating
そして、本発明の軸受ユニット30Aをモータなどのような回転装置の軸受けに適用した場合には、スラスト方向の振動に対してより安定性が得られ、回転装置にスラスト振動安定のためのスラスト吸引補助機構を付加されている場合には、そのようなスラスト吸引機構を除外できることや、スラスト吸引機構の吸引力を小さくできることなどにより、コスト低減効果が得られる。更に、スラスト吸引力を小さくできることから、スラスト軸受46がピボット軸受である場合には、スラスト荷重の低減により、摩耗が低減し、軸受ユニットとして信頼性が向上する効果が得られる。
When the
以上、記したように、本発明の軸受ユニットは、従来の軸受ユニットに比べて、信頼性の高い軸受ユニットとして構成することができる。 As described above, the bearing unit of the present invention can be configured as a highly reliable bearing unit as compared with a conventional bearing unit.
なお、前記実施例では、回転装置としてモータを採り上げて説明したが、本発明の軸受ユニットは、モータの回転軸の軸受け用に限定されるものではなく、糸、ワイヤなどの線状物、幅広フィルム、磁気テープなどの帯状物などの巻き取りを行う装置に用いられるガイロローラ、アイドラー、キャプスタン、ピンチローラ等々の軸受けにも適用できることを付言しておく。 In the above embodiment, the motor is used as the rotating device. However, the bearing unit of the present invention is not limited to the bearing of the rotating shaft of the motor, but is a linear object such as a thread or a wire, and a wide width. It should be noted that the present invention can also be applied to bearings such as gyro rollers, idlers, capstans, pinch rollers, and the like used in an apparatus for winding a strip such as a film or a magnetic tape.
1…本発明の一実施例のモータ、3…ファン、4…ファンケース、11…ロータ、12…ステータ、14…コイル、15…コア、30A…本発明の一実施例の軸受ユニット、31…回転軸、32…動圧発生溝、33A…ラジアル軸受、33a…ラジアル軸受33Aの回転軸解放側端面、33b…ラジアル軸受33Aのスラスト軸受側端面、33h…回転軸挿通孔、34A…通路形成部材、35……切り込み、36A…円弧状板、37,38…空間、39…係合爪、40A…通路形成部材蓋体、40h…回転軸挿通孔、46…スラスト軸受、49…抜止ワッシャ、50…連通通路、71…椀状球移動溝、71a,71b…半椀状球移動溝、72…突起蓋、80…逆止球、S…スラスト空間、L…潤滑油
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor of one Example of this invention, 3 ... Fan, 4 ... Fan case, 11 ... Rotor, 12 ... Stator, 14 ... Coil, 15 ... Core, 30A ... Bearing unit of one Example of this invention, 31 ... Rotating shaft, 32 ... Dynamic pressure generating groove, 33A ... Radial bearing, 33a ... Rotating shaft release side end surface of
Claims (8)
底部内面に軸方向に支持するスラスト軸受が、そして少なくとも前記溝部分を覆う円弧状板が形成されている通路形成部材と、
前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面を覆い、中央部に回転軸挿通孔が形成されている通路形成部材蓋体と、
前記通路形成部材内に前記ラジアル軸受のスラスト軸受側端面を前記スラスト軸受側に向け、そして前記外周面の溝部分が前記円弧状板で覆われるようにして装着されている前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面側を前記通路形成部材蓋体で密閉して連通通路を形成された状態で、前記回転軸挿通孔部分を除いて前記ラジアル軸受の周囲、前記通路形成部材の外表面、前記通路形成部材蓋体の表面を一体的に被覆して形成されているハウジングと、
前記ハウジング内に充填された潤滑油と、
前記連通通路の前記通路形成部材蓋体側に形成された前記潤滑油の逆流防止機構と
を備えて構成されていることを特徴とする軸受ユニット。 A cylindrical radial bearing in which a rotation shaft insertion hole for rotatably supporting the rotation shaft is formed at the center, and at least one groove is formed on an outer peripheral surface connecting the rotation shaft release side end surface and the thrust bearing side end surface;
A thrust bearing supporting the bottom inner surface in the axial direction, and a passage forming member formed with an arc-shaped plate covering at least the groove portion;
A passage forming member lid that covers the rotary shaft release side end surface of the radial bearing and has a rotary shaft insertion hole formed in a central portion;
The rotation of the radial bearing mounted in the passage forming member with the thrust bearing side end surface of the radial bearing facing the thrust bearing side and the groove portion of the outer peripheral surface covered with the arcuate plate With the shaft release side end face side sealed with the passage forming member lid to form a communication passage, the periphery of the radial bearing, the outer surface of the passage forming member, and the passage excluding the rotating shaft insertion hole portion A housing formed by integrally covering the surface of the forming member lid;
A lubricating oil filled in the housing;
A bearing unit comprising: a backflow prevention mechanism for the lubricating oil formed on the passage forming member lid side of the communication passage.
前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面側から前記スラスト軸受側端面にわたって前記ラジアル軸受の外周面に形成された少なくとも1本の連通通路と、
該連通通路を前記通路形成部材の前記円弧状板で覆って形成された空間通路と、
前記連通通路及び前記空間通路内を前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面側から前記スラスト軸受側端面側に前記潤滑油が流れることを阻止するように配設された球と
を備えて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の軸受ユニット。 The backflow prevention mechanism is
At least one communication passage formed on the outer peripheral surface of the radial bearing from the rotary shaft release side end surface side of the radial bearing to the thrust bearing side end surface;
A space passage formed by covering the communication passage with the arc-shaped plate of the passage forming member;
And a ball disposed so as to prevent the lubricating oil from flowing from the rotary shaft release side end surface side of the radial bearing to the thrust bearing side end surface side in the communication passage and the space passage. The bearing unit according to claim 1, wherein:
前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面側から外周面、そしてスラスト軸受側端面側にわたって形成された少なくとも1本の連通通路と、
前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面側を覆う通路形成部材蓋体と、
前記ラジアル軸受の外周を覆う通路形成部材と、
前記連通通路、前記スラスト軸受のスラスト空間、前記ラジアル軸受の回転軸挿通孔内に充たされている前記潤滑油と、
前記連通通路の前記回転軸解放側端面側に連続して形成された半椀状球移動溝と、
前記通路形成部材の前記円弧状板に形成され、前記連通通路を覆った場合に前記半椀状球移動溝と合体して椀状球移動溝を形成する他方の半椀状球移動溝と、
前記潤滑油が前記連通通路内を前記回転軸解放端面側から前記スラスト軸受側端面側に流れることを阻止するように、前記椀状球移動溝内に配設された球と
を備えて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の軸受ユニット。 The backflow prevention mechanism is
At least one communication passage formed from the rotary shaft release side end surface side of the radial bearing to the outer peripheral surface and the thrust bearing side end surface side;
A passage forming member lid that covers the rotary shaft release side end face side of the radial bearing;
A passage forming member covering the outer periphery of the radial bearing;
The lubricating oil filled in the communication passage, the thrust space of the thrust bearing, and the rotary shaft insertion hole of the radial bearing;
A semi-cylindrical sphere moving groove formed continuously on the rotary shaft release side end face side of the communication passage;
The other semi-cone-shaped sphere moving groove which is formed in the arc-shaped plate of the passage-forming member and forms a bowl-shaped sphere-moving groove when the communication passage is covered,
And a ball disposed in the bowl-shaped ball moving groove so as to prevent the lubricating oil from flowing in the communication passage from the rotary shaft release end surface side to the thrust bearing side end surface side. The bearing unit according to claim 1, wherein:
底部内面に軸方向に支持するスラスト軸受が、そして少なくとも前記連通通路部分を覆う円弧状板が形成されている通路形成部材と、
前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面を覆い、中央部に回転軸挿通孔が形成されている通路形成部材蓋体と、
前記通路形成部材内に前記ラジアル軸受のスラスト軸受側端面を前記スラスト軸受側に向け、そして前記連通通路部分が前記円弧状板で覆われるようにして装着されている前記ラジアル軸受の前記回転軸解放側端面側を前記通路形成部材蓋体で密閉した状態で、前記回転軸挿通孔部分を除いて前記ラジアル軸受の周囲、前記通路形成部材の外表面、前記通路形成部材蓋体の表面を一体的に被覆して形成されているハウジングと、
前記ハウジング内に充填された潤滑油と、
前記連通通路の前記通路形成部材蓋体側に形成された前記潤滑油の逆流防止機構と
を備えて構成されている軸受ユニットの前記ラジアル軸受に回転自在に軸支されている回転軸と
を備えて構成されていることを特徴とする回転装置。 A cylindrical radial bearing in which a rotation shaft insertion hole for rotatably supporting the rotation shaft is formed at the center, and at least one communication passage is formed on the outer peripheral surface connecting the rotation shaft release side end surface and the thrust bearing side end surface; ,
A thrust bearing axially supported on the inner surface of the bottom, and a passage forming member formed with an arc-shaped plate covering at least the communication passage portion;
A passage forming member lid that covers the rotary shaft release side end surface of the radial bearing and has a rotary shaft insertion hole formed in a central portion;
The rotational shaft release of the radial bearing mounted in the passage forming member with the thrust bearing side end face of the radial bearing facing the thrust bearing side and the communication passage portion covered with the arcuate plate With the side end face side sealed with the passage forming member lid, the periphery of the radial bearing, the outer surface of the passage forming member, and the surface of the passage forming member lid are integrated, except for the rotation shaft insertion hole portion. A housing formed by covering with,
A lubricating oil filled in the housing;
A rotation shaft that is rotatably supported by the radial bearing of the bearing unit that includes a backflow prevention mechanism for the lubricating oil that is formed on the passage forming member lid side of the communication passage. A rotating device characterized by being configured.
The rotating device according to claim 7, wherein the rotating shaft is a rotor shaft of a motor including a stator and a rotor.
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JP2009008661A (en) * | 2007-05-31 | 2009-01-15 | Sii Nanotechnology Inc | Positioning apparatus and scanning probe microscope using the same |
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US20040075939A1 (en) * | 2002-08-19 | 2004-04-22 | Aiello Anthony Joseph | Asymmetry pressure regulation and check valve device for fluid dynamic bearing |
JP2005069382A (en) * | 2003-08-25 | 2005-03-17 | Sony Corp | Bearing unit and motor using the same |
-
2005
- 2005-08-09 JP JP2005231418A patent/JP2007046694A/en active Pending
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