JP3696672B2 - 動圧軸受およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フランジ部に動圧発生用の溝が形成されている動圧軸受およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の動圧軸受としては、図４に示すように、軸４１と、この軸４１から径方向外方へ延びると共にスラスト軸受面Ｊ４２Ａ,Ｊ４２Ｂに対向する対向面４３Ａ,４３Ｂを有するフランジ部４３とを備え、上記フランジ部４３の対向面４３Ａ,４３Ｂに動圧発生用の溝４５Ａ,４５Ｂがプレス加工や転造加工等の塑性加工によって形成されているものがある。
【０００３】
この動圧軸受の軸４１は、大径部４１Ａと小径部４１Ｂを有している。そして、この大径部４１Ａの端面４１Ａ‐１と端面４１Ａ‐１に隣接する小径部４１Ｂの周面４１Ｂ‐１とが段部４６を構成している。そして、この段部４６に、フランジ部４３の中央に形成された孔４３Ｃを嵌合させて、圧入や接着でもってフランジ部４３を段部４６に固定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の動圧軸受は、上記フランジ部４３の対向面４３Ａ,４３Ｂに動圧発生用の溝４５Ａ,４５Ｂを塑性加工で形成したときに、上記溝４５Ａ,４５Ｂよりも径方向内方の部分４７Ａ,４７Ｂが上記対向面４３Ａ,４３Ｂよりも軸方向に盛り上がる。フランジ部４３の対向面４３Ａ,４３Ｂと対向するスラスト軸受面Ｊ４２Ａ,Ｊ４２Ｂとの間の動圧隙間は、μｍ単位の寸法であるから、上記フランジ部４３の盛り上がった部分４７Ａ,４７Ｂが上記動圧隙間を減少させて動圧発生流体の流れが悪くなったり、上記盛り上がった部分４７Ａ,４７Ｂが上記スラスト軸受面Ｊ４２Ａ,Ｊ４２Ｂに衝突したりして、動圧で軸４１を支持できなくなるという問題がある。
【０００５】
また、上記従来の動圧軸受は、軸４１とフランジ部４３とが別体であるから、部品点数が増加する。その上、別々の部品である軸４１とフランジ部４３とを組付けなければならないから、軸４１とフランジ部４３との直角度を確保することが難しいという問題がある。上記軸４１とフランジ部４３とが別体である理由は、フランジ部４３を軸４１に固定した状態では、フランジ部４３に動圧発生用の溝４５を形成することが難しいからである。軸４１に組み付ける前のフランジ部４３単体であれば、フランジ部４３の対向面４３Ａにプレス加工でもって溝４５を簡単に形成することができる。
【０００６】
また、上記従来の動圧軸受は、軸４１にフランジ部４３を組み付けるために、軸４１に大径部４１Ａと小径部４１Ｂとが構成する段部４６を形成しておく必要があるから、フランジ部４３の軸方向の両側で軸４１を同径にすることができない。つまり、フランジ部４３の軸方向の一方では軸径が小さくなってしまうから、この小さな軸径の部分にはねじ加工等を施すことが困難であるという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、フランジ部へ動圧発生用の溝を塑性加工で作製するときに、フランジ部の径方向内方の部分が盛り上がることを防止できる動圧軸受を提供することにある。
【０００８】
また、この発明の今一つの目的は、上記フランジ部の盛り上がりを防止できる上に、部品点数が少なくて簡単,安価に製作でき、軸とフランジ部との直角度を確保できる動圧軸受およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【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、軸と、この軸から径方向外方へ延びると共にスラスト軸受面に対向する対向面を有するフランジ部とを備え、
上記軸は、上記フランジ部の一方の面からこの一方の面が向いている方向に延在する一方の軸部と、上記フランジ部の他方の面からこの他方の面が向いている方向に延在する他方の軸部を有し、
上記フランジ部における両方の面に動圧発生用の溝が塑性加工によって形成されている動圧軸受であって、
上記両方の面は上記動圧発生用の溝が形成された外径部分と上記動圧発生用の溝が形成されていない内径部分を有し、上記外径部分は径方向最外端まで延びており、上記内径部分は上記外径部分よりも軸方向に窪んでいるとともに上記軸の外周部に接する位置まで形成されていて、
上記軸とフランジ部とが一体に形成されていることを特徴としている。
【００１０】
この請求項１の発明の構成の動圧軸受は、上記フランジ部の動圧発生用の溝と上記軸との間の部分に、上記軸を囲む環状の窪みが形成されているから、上記フランジ部に上記動圧発生用の溝を塑性加工で形成したときに、上記溝と軸との間の部分は軸方向に上記対向面よりも上に盛り上がらない。従って、上記溝と軸との間の部分が、フランジ部に対向するスラスト軸受面に接近し過ぎることを防止できる。したがって、フランジ部とスラスト軸受面との間の流体が流れ難くなることを防止でき、かつ、フランジ部がフランジ部に対向するスラスト軸受面に衝突することを防止できる。したがって、この発明によれば、上記フランジ部を、動圧で常に安定に軸方向に支持することができる。
【００１１】
また、上記軸を囲む環状の窪みは、動圧発生流体の溜め部を構成することができるから、動圧発生用の溝に動圧発生流体を安定に供給することができる。
【００１２】
しかも、請求項１の発明によれば、軸とフランジ部が一体であるから、軸とフランジ部とが別体である従来例に比べて、部品点数を削減できる上に、軸にフランジ部を組み付ける作業も不要である。しかも、軸とフランジ部との直角度を容易に得ることができる。この軸とフランジ部との直角度を得ることは、軸受部の微小クリアランスを要する動圧軸受においては重要である。
【００１３】
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、上記塑性加工はプレス加工であることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の動圧軸受において、上記プレス加工によって上記動圧発生用の溝が上記フランジ部の上記両方の面に同時形成されたことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項４の発明の動圧軸受の製造方法は、請求項１に記載の動圧軸受を製造する方法であって、
軸と、この軸から径方向外方へ延在しているフランジ部とを一体に形成して、上記軸とフランジ部とが一体のフランジ付き軸を形成するステップと、
上記フランジ部の動圧発生用の溝が形成されるべき領域よりも径方向内方の領域に窪みを形成するステップと、
２つのスリーブ形状の型部材のうちの一方を上記軸の一方の軸部に嵌め、上記２つのスリーブ形状の型部材のうちの一方を他方の軸部に嵌めて、
上記２つのスリーブ形状の型部材を、上記フランジ部に向かって軸方向に同時にスライドさせて、上記２つのスリーブ形状の型部材の軸方向の端面に形成されている動圧溝形成用の型を上記フランジ部の両方の軸受面に押し付けて、上記両方の軸受面に動圧発生用の溝を形成するステップとを備えていることを特徴としている。
【００１６】
したがって、請求項４の発明によれば、上記スリーブ形状の型部材を上記フランジ部の軸受面に押し付けて溝を形成したときに、この溝よりも径方向内方の領域に窪みが形成されているから、上記径方向内方の領域が軸受面よりも盛り上がらない。したがって、上記フランジ部は動圧発生のためのクリアランスを確保できる。
【００１７】
また、この請求項４の発明によれば、上記スリーブ形状の型部材でもって、軸と一体になっているフランジ部の軸受面に、動圧発生用の溝を形成することができる。したがって、軸とフランジ部を組み立てる必要がなく、かつ、軸とフランジ部との直角度を容易に確保することができる動圧軸受を実現できる。その上、フランジ部の軸方向の両側に同径の軸部分を設けることができるから、軸部分への加工を容易にできる。
【００１８】
また、一実施形態の動圧軸受は、軸と、この軸から径方向外方へ延びると共にスラスト軸受面に対向する対向面を有するフランジ部とを備え、上記フランジ部における対向面に動圧発生用の溝が塑性加工によって形成されている動圧軸受であって、上記軸とフランジ部とが一体に形成されている。
【００１９】
したがって、この実施形態の動圧軸受によれば、軸とフランジ部が一体であるから、軸とフランジ部とが別体である従来例に比べて、部品点数を削減できる上に、軸にフランジ部を組み付ける作業も不要である。しかも、軸とフランジ部との直角度を容易に得ることができる。
【００２０】
【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。
【００２１】
〔第１形態〕
図１に、この発明の動圧軸受の実施の第１形態を示す。図１(Ｂ)に示すように、この第１形態は、軸１と、この軸１から径方向外方に延びているフランジ部２とを有している。また、この軸１とフランジ部２とは一体に形成されている。軸１とフランジ部２とはプレス成形性と耐食性とを考慮して、例えばＳＵＳ３０３などのステンレス鋼で作製されている。ステンレス鋼としては、その他ＳＵＳ３０４などのオーステナイト系や、ＳＵＳ４４０やＳＵＳ４２０などのマルテンサイト系が使用可能である。
【００２２】
また、上記軸１は、フランジ部２の一方の面２Ａからこの面２Ａが向いている方向に延在している一方の軸部１Ａと、フランジ部２の他方の面２Ｂからこの面２Ｂが向いている方向に延在している他方の軸部１Ｂとを有している。そして、この軸部１Ａと軸部１Ｂとは同径である。
【００２３】
上記フランジ部２は、外径部分３と内径部分５とを有している。この外径部分３は、フランジ部２の径方向の略真ん中の位置から径方向の最外端まで延びている。そして、上記外径部分３の両方の面３ａ,３ｂには、図１(Ａ),（Ｃ)に示すように、動圧発生用の溝６,７が形成されている。上記動圧発生用の溝６と７は、外径部分３の両面３ａと３ｂを軸方向の両側から挟んでプレス加工することによって形成されている。尚、プレス加工により溝を形成する代わりに、転造加工やのコイニング加工などの塑性加工としてもよい。上記外径部分３の面３ａと面３ｂは、スラスト軸受面Ｊ１とＪ２に対向する対向面を構成している。
【００２４】
一方、上記フランジ部２の内径部分５は、上記外径部分３に比べて、軸方向に窪んでいる。つまり、この内径部分５は、上記動圧発生用の溝６,７と上記軸１との間の部分に形成された環状の窪みＣ１,Ｃ２を構成している。この窪みＣ１,Ｃ２の深さは、上記溝６,７よりも深ければよい。
【００２５】
上記構成の動圧軸受は、軸１が回転すると、フランジ部２の外径部分３に形成された溝６と７が、スラスト軸受面Ｊ１とＪ２との間に動圧を発生させる。この動圧は、上記フランジ部２をスラスト軸受面Ｊ１,Ｊ２に対して軸方向に支持する。したがって、上記動圧によって、軸１が軸方向に支持される。
【００２６】
ところで、上記動圧軸受は、フランジ部２の内径部分５が外径部分３に比べて軸方向に窪んでいるから、フランジ部２の外径部分３の両面３ａ,３ｂを軸方向の両側から挟んでプレス加工して上記溝６と７と形成したときに、上記内径部分５が軸方向に盛り上がっても、この内径部分５が上記外径部分３よりも軸方向に突出することを防止できる。したがって、この実施例によれば、上記溝６,７と軸１との間の部分である内径部分５が、フランジ部２に対向するスラスト軸受面Ｊ１,Ｊ２に接近し過ぎることを防止できる。したがって、フランジ部２とスラスト軸受面Ｊ１,Ｊ２との間の動圧発生流体が流れ難くなることを防止でき、動圧発生流体の流れを円滑にすることができる。さらに、フランジ部２がフランジ部２に対向するスラスト軸受面Ｊ１,Ｊ２に衝突することを防止できる。したがって、この第１形態によれば、上記フランジ部２を、常に動圧で安定に軸方向に支持することができる。
【００２７】
また、この第１形態によれば、上記フランジ部２の内径部分５が外径部分３よりも軸方向に窪んでいるから、上記内径部分５は動圧発生流体の溜め部の役割を果たすことができる。したがって、この第１形態によれば、上記内径部分５に動圧発生流体を溜めることができるから、動圧発生用の溝６,７へ動圧発生流体を安定に供給することができる。
【００２８】
また、この第１形態の動圧軸受は、上記軸１とフランジ部２とが一体に形成されているから、軸とフランジ部とが別体である従来例に比べて、部品点数を削減できる上に、軸にフランジ部を組み付ける作業も不要である。しかも、軸１とフランジ部２が一体形成されているので、軸１とフランジ部２との直角度を容易に得ることができる。この軸１とフランジ部２との直角度を得ることは、軸受部の微小クリアランスを要する動圧軸受においては重要である。
【００２９】
また、この第１形態の動圧軸受は、上記一方の軸部１Ａと他方の軸部１Ｂとが同径であるから、軸部の一方の部分を小径にしなけらばならない従来例とは異なり、軸部１Ａ,１Ｂにねじ加工等の加工を容易に施すことができる。
【００３０】
尚、この第１形態では、上記フランジ部２の内径部分を旋削して内径部分５を形成したが、上記フランジ部２の外径部分３の両面にプレス加工で動圧発生用の溝を形成するときに同時にプレス加工で上記内径部分５を形成してもよい。
【００３１】
また、上記第１形態では、外径部分３と内径部分５とがフランジ部２の径方向の略中央で境を接しているが、上記外径部分３と内径部分５とがフランジ部２の径方向のどのような位置で境を接していてもよい。
【００３２】
さらにまた、上記第１形態では、内径部分５の環状の窪みＣ１，Ｃ２が径方向内側に軸１の外周部に接する位置まで形成されている。
【００３３】
〔第２形態〕
次に、この発明の第２形態としての動圧軸受の製造方法の実施の形態を説明する。この実施の形態は、上記第１形態の動圧軸受を製造する方法である。この製造方法は、まず、ＳＵＳ３０３を材料として使用して、図１(Ｂ)に示すように軸１とフランジ部２とを一体に形成する。
【００３４】
次に、図１(Ｂ)に示すように、フランジ部２に窪みＣ１とＣ２を旋削加工によって形成する。次に、図３に示すスリーブ形状の型部材３１を、溝型３２が形成されている型面３３が上記フランジ部２の一方の面２Ａに向くように軸１Ａに嵌めて、型部材３１をフランジ部２に向かって軸方向にスライドさせる。そして、上記型部材３１の溝型３２を面２Ａに押し付ける。これにより、フランジ部２の面２Ａが含んでいる面３ａに動圧発生用の溝６が形成される。
【００３５】
次に、上記型部材３１を、溝型３５が形成されている型面３６がフランジ部２の他方の面２Ｂに向くように軸１Ｂに嵌めて、型部材３１の溝型３５を面２Ｂに押し付ける。これにより、フランジ部２の面２Ｂが含んでいる面３ｂに動圧発生用の溝７が形成される。
【００３６】
上記型部材３１をフランジ部２に押し付けて、上記溝６と７を形成したときに、上記軸１を囲む環状の窪みＣ１とＣ２が僅かに盛り上がるが、面３ａ,３ｂを越えないから、動圧発生のためのクリアランス不足が起こらない。
【００３７】
なお、上記溝６と７とを、上記型部材３１をフランジ部２の両側から押し付けて同時に形成すれば加工精度が増すと共に作業効率も向上する。
【００３８】
この第２形態の製造方法によれば、スリーブ形状の型部材３１によって、軸１と一体に形成されているフランジ部２の軸受面をなす面３ａに動圧発生用の溝６を形成することができる。つまり、従来とは異なり、軸とフランジ部とを別体にしなくてもフランジ部に動圧発生用の溝６を形成することができるから、軸１とフランジ部２との直角度を容易に確保することができる。
【００３９】
しかも、軸１とフランジ部２とを別体にしなくてもよいから、軸部１Ａもしくは１Ｂの一方を小径にする必要がなくなり、したがって、フランジ部２の軸方向の両側に同径の軸部１Ａと１Ｂを設けることができる。したがって、軸部１Ａや軸部１Ｂへのネジ加工等を容易に行える。
【００４０】
〔第１参考例〕
次に、この発明の動圧軸受の第１参考例を、図２(Ａ)に示す。この第１参考例の動圧軸受は、軸２１とフランジ部２２とを有している。この軸２１とフランジ部２２とは一体に形成されている。図２(Ａ)に示すように、この第１参考例の動圧軸受の軸２１は、フランジ部２２の軸方向の一方の面２２Ａの側には存在しておらず、他方の面２２Ｂの側だけに存在している。そして、上記一方の面２２Ａには周方向に配列されている複数のＶ字型の動圧発生用の溝２３,２３…が形成されている。上記溝２３が形成されている面２２Ａは、スラスト軸受面Ｊ２１に対向する対向面を構成している。
【００４１】
また、上記フランジ部２２の面２２Ａの溝２３よりも径方向内方に略円形の窪みＣ２１が形成されている。この窪みＣ２１の深さは、溝２３の深さよりも深い。
【００４２】
この構成の動圧軸受は、軸２１が回転すると、フランジ部２２の面２２Ａに形成された溝２３が、面２２Ａとスラスト軸受面Ｊ２１との間の流体(図示せず)に動圧を発生させる。この動圧は、上記フランジ部２２をスラスト軸受面Ｊ２１に対して軸方向に支持する。したがって、動圧によって、軸２１が支持される。
【００４３】
この第１参考例によれば、フランジ部２２の径方向内方に窪みＣ２１が形成されているから、上記径方向内方の領域が面２２Ａよりも盛り上がることを防止できる。したがって、上記窪みＣ２１が形成されている径方向内方の部分がスラスト軸受面Ｊ２１に接近し過ぎることを防止できる。したがって、フランジ部２２とスラスト軸受面Ｊ２１との間で動圧発生流体の流れが悪くなることを防止でき、かつ、フランジ部２２がスラスト軸受面Ｊ２１に衝突することを防止できる。したがって、この第３形態によれば、フランジ部２２を動圧で常に安定に軸方向に支持することができる。また、上記窪みＣ２１は、動圧発生流体の溜め部を構成するから、動圧発生用の溝２３に動圧発生流体を安定に供給できる。
【００４４】
さらに、この第１参考例の動圧軸受によれば、軸２１とフランジ部２２とが一体に形成されているから、軸とフランジ部とが別体である従来例に比べて、部品点数を削減できる上に、軸２１にフランジ部２２を組み付ける作業も不要である。しかも、軸２１とフランジ部２２とが一体に形成されているから、軸２１とフランジ部２２との直角度を容易に得ることができる。軸２１とフランジ部２２との直角度を得ることは、軸受部のμｍ単位の微小なクリアランスを要する動圧軸受にとっては非常に重要なことである。
【００４５】
〔第２参考例〕
次に、図２(Ｃ)に、この発明の動圧軸受の第２参考例を示す。この第２参考例の動圧軸受は、軸２６とフランジ部２７とを有している。この軸２６とフランジ部２７とは一体に形成されている。図２(Ｃ)に示すように、この第２参考例の動圧軸受の軸２６は、一方の軸部２６Ａと他方の軸部２６Ｂを有している。一方の軸部２６Ａは、フランジ部２７の軸方向の一方の面２７Ａから面２７Ａが向いている軸方向に延在している。また、他方の軸部２６Ｂは、他方の面２７Ｂから面２７Ｂが向いている軸方向に延在している。
【００４６】
そして、上記フランジ部２７の一方の面２７Ａには周方向に配列されている複数のＶ字型の動圧発生用の溝２８,２８…が形成されている。上記溝２８が形成されている面２７Ａは、スラスト軸受面Ｊ２６に対向する対向面を構成している。
【００４７】
また、上記フランジ部２７の面２７Ａの溝２８よりも径方向内方に環状の窪みＣ２６が形成されている。この窪みＣ２６は軸部２６Ａを囲んでいる。そして、窪みＣ２６の深さは溝２８の深さよりも深い。
【００４８】
この構成の動圧軸受は、軸２６が回転すると、フランジ部２７の面２７Ａに形成された溝２８が、面２７Ａとスラスト軸受面Ｊ２６との間の流体(図示せず)に動圧を発生させる。この動圧は、上記フランジ部２７をスラスト軸受面Ｊ２６に対して軸方向に支持する。したがって、動圧によって、スラスト軸受面Ｊ２６に対して軸２６が支持される。
【００４９】
この第２参考例によれば、フランジ部２７の径方向内方に窪みＣ２６が形成されているから、上記径方向内方の領域が面２７Ａよりも盛り上がることを防止できる。したがって、上記窪みＣ２６が形成されている径方向内方の部分がスラスト軸受面Ｊ２６に接近し過ぎることを防止できる。したがって、フランジ部２７とスラスト軸受面Ｊ２６との間で動圧発生流体の流れが悪くなることを防止でき、かつ、フランジ部２７がスラスト軸受面Ｊ２６に衝突することを防止できる。したがって、この第４形態によれば、フランジ部２７を動圧で常に安定に軸方向に支持することができる。また、上記窪みＣ２６は、動圧発生流体の溜め部を構成するから、動圧発生用の溝２８に動圧発生流体を安定に供給できる。
【００５０】
また、この第２参考例の動圧軸受によれば、軸とフランジ部とが別体である従来例に比べて、部品点数を削減できる上に、軸２６にフランジ部２７を組み付ける作業も不要である。しかも、軸２６とフランジ部２７とが一体に形成されているから、軸２６とフランジ部２７との直角度を容易に得ることができる。軸２６とフランジ部２７との直角度を得ることは、軸受部のμｍ単位の微小なクリアランスを要する動圧軸受にとっては非常に重要なことである。
【００５１】
尚、上記第１ , 第２参考例では、フランジ部２２,２７の一方の面２２Ａ,２７Ａだけに動圧発生用の溝２３,２８を形成したが、他方の面２２Ｂ,２７Ｂにも動圧発生用の溝を形成してもよい。この場合には、フランジ部２２，２７を軸方向の両方向に支持することができる。
【００５２】
【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、軸と、この軸から径方向外方へ延びると共にスラスト軸受面に対向する対向面を有するフランジ部とを備え、上記フランジ部における対向面に動圧発生用の溝が塑性加工によって形成されている動圧軸受であって、上記フランジ部は、上記動圧発生用の溝と上記軸との間の部分に、上記軸を囲む環状の窪みが形成されているものである。
【００５３】
従って、請求項１の発明の動圧軸受は、上記フランジ部の動圧発生用の溝と上記軸との間の部分に、上記軸を囲む環状の窪みが形成されているから、上記フランジ部に上記動圧発生用の溝を塑性加工で形成したときに、上記溝と軸との間の部分は上記対向面よりも上に軸方向に盛り上がらない。したがって、上記溝と軸との間の部分が、フランジ部に対向するスラスト軸受面に接近し過ぎることを防止できる。従って、フランジ部とスラスト軸受面との間の流体が流れ難くなることを防止でき、かつ、フランジ部がフランジ部に対向するスラスト軸受面に衝突することを防止できる。したがって、この発明によれば、上記フランジ部を、動圧で常に安定に軸方向に支持することができる。
【００５４】
また、上記軸を囲む環状の窪みは、動圧発生流体の溜め部を構成することができるから、動圧発生用の溝に動圧発生流体を安定に供給することができる。
【００５５】
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、上記塑性加工はプレス加工であることを特徴としている。
【００５６】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の動圧軸受において、上記プレス加工によって上記動圧発生用の溝が上記フランジ部の上記両方の面に同時形成されたことを特徴としている。
【００５７】
また、請求項４の発明の動圧軸受の製造方法は、請求項１に記載の動圧軸受を製造する方法であって、軸と、この軸から径方向外方へ延在しているフランジ部とを一体に形成して、上記軸とフランジ部とが一体のフランジ付き軸を形成するステップと、上記フランジ部の動圧発生用の溝が形成されるべき領域よりも径方向内方の領域に窪みを形成するステップと、２つのスリーブ形状の型部材のうちの一方を上記軸の一方の軸部に嵌め、上記２つのスリーブ形状の型部材のうちの一方を他方の軸部に嵌めて、上記２つのスリーブ形状の型部材を、上記フランジ部に向かって軸方向に同時にスライドさせて、上記２つのスリーブ形状の型部材の軸方向の端面に形成されている動圧溝形成用の型を上記フランジ部の両方の軸受面に押し付けて、上記両方の軸受面に動圧発生用の溝を形成するステップとを備えていることを特徴としている。
【００５８】
したがって、請求項４の発明によれば、上記スリーブ形状の型部材を上記フランジ部の軸受面に押し付けて溝を形成したときに、この溝よりも径方向内方の領域に窪みが形成されているから、上記径方向内方の領域が軸受面よりも盛り上がらない。したがって、上記フランジ部は動圧発生のためのクリアランスを確保できる。
【００５９】
また、この請求項４の発明によれば、上記スリーブ形状の型部材でもって、軸と一体になっているフランジ部の軸受面に、動圧発生用の溝を形成することができる。したがって、軸とフランジ部を組み立てる必要がなく、かつ、軸とフランジ部との直角度を容易に確保することができる動圧軸受を実現できる。その上、フランジ部の軸方向の両側に同径の軸部分を設けることができるから、軸部分への加工を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１(Ａ)はこの発明の動圧軸受の実施の第１形態のフランジ部の一方の面に形成された動圧発生用の溝を示す平面図であり、図１(Ｂ)は上記第１形態の要部断面を示す部分断面図であり、図１(Ｃ)は上記フランジ部の他方の面に形成された動圧発生用の溝を示す平面図である。
【図２】 図２（Ａ)はこの発明の第１参考例としての動圧軸受のフランジ部の一方の面に形成された動圧発生用の溝を示す平面図であり、図２(Ｂ)は上記第１参考例の要部断面を示す部分断面図であり、図２(Ｃ)はこの発明の第２参考例としての動圧軸受のフランジ部の一方の面に形成された動圧発生用の溝を示す平面図であり、図２(Ｄ)は上記第２参考例の要部断面を示す部分断面図である。
【図３】 この発明の第２形態としての動圧軸受の製造方法で使用するスリーブ形状の型部材の構造を説明する斜視図である。
【図４】 従来の動圧軸受の構造を説明する一部断面図である。
【符号の説明】
１,２１,２６…軸、２,２２,２７…フランジ部、３…外径部分、
３ａ,３ｂ…面、５…内径部分、６,７,２３,２８…動圧発生用の溝、
Ｃ１,Ｃ２,Ｃ２６…環状の窪み、Ｃ２１…窪み、
Ｊ１,Ｊ２,Ｊ２１,Ｊ２６…スラスト軸受面、
３１…スリーブ形状の型部材、３２,３５…溝型、３３,３６…型面。
【発明の属する技術分野】
この発明は、フランジ部に動圧発生用の溝が形成されている動圧軸受およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の動圧軸受としては、図４に示すように、軸４１と、この軸４１から径方向外方へ延びると共にスラスト軸受面Ｊ４２Ａ,Ｊ４２Ｂに対向する対向面４３Ａ,４３Ｂを有するフランジ部４３とを備え、上記フランジ部４３の対向面４３Ａ,４３Ｂに動圧発生用の溝４５Ａ,４５Ｂがプレス加工や転造加工等の塑性加工によって形成されているものがある。
【０００３】
この動圧軸受の軸４１は、大径部４１Ａと小径部４１Ｂを有している。そして、この大径部４１Ａの端面４１Ａ‐１と端面４１Ａ‐１に隣接する小径部４１Ｂの周面４１Ｂ‐１とが段部４６を構成している。そして、この段部４６に、フランジ部４３の中央に形成された孔４３Ｃを嵌合させて、圧入や接着でもってフランジ部４３を段部４６に固定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の動圧軸受は、上記フランジ部４３の対向面４３Ａ,４３Ｂに動圧発生用の溝４５Ａ,４５Ｂを塑性加工で形成したときに、上記溝４５Ａ,４５Ｂよりも径方向内方の部分４７Ａ,４７Ｂが上記対向面４３Ａ,４３Ｂよりも軸方向に盛り上がる。フランジ部４３の対向面４３Ａ,４３Ｂと対向するスラスト軸受面Ｊ４２Ａ,Ｊ４２Ｂとの間の動圧隙間は、μｍ単位の寸法であるから、上記フランジ部４３の盛り上がった部分４７Ａ,４７Ｂが上記動圧隙間を減少させて動圧発生流体の流れが悪くなったり、上記盛り上がった部分４７Ａ,４７Ｂが上記スラスト軸受面Ｊ４２Ａ,Ｊ４２Ｂに衝突したりして、動圧で軸４１を支持できなくなるという問題がある。
【０００５】
また、上記従来の動圧軸受は、軸４１とフランジ部４３とが別体であるから、部品点数が増加する。その上、別々の部品である軸４１とフランジ部４３とを組付けなければならないから、軸４１とフランジ部４３との直角度を確保することが難しいという問題がある。上記軸４１とフランジ部４３とが別体である理由は、フランジ部４３を軸４１に固定した状態では、フランジ部４３に動圧発生用の溝４５を形成することが難しいからである。軸４１に組み付ける前のフランジ部４３単体であれば、フランジ部４３の対向面４３Ａにプレス加工でもって溝４５を簡単に形成することができる。
【０００６】
また、上記従来の動圧軸受は、軸４１にフランジ部４３を組み付けるために、軸４１に大径部４１Ａと小径部４１Ｂとが構成する段部４６を形成しておく必要があるから、フランジ部４３の軸方向の両側で軸４１を同径にすることができない。つまり、フランジ部４３の軸方向の一方では軸径が小さくなってしまうから、この小さな軸径の部分にはねじ加工等を施すことが困難であるという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、フランジ部へ動圧発生用の溝を塑性加工で作製するときに、フランジ部の径方向内方の部分が盛り上がることを防止できる動圧軸受を提供することにある。
【０００８】
また、この発明の今一つの目的は、上記フランジ部の盛り上がりを防止できる上に、部品点数が少なくて簡単,安価に製作でき、軸とフランジ部との直角度を確保できる動圧軸受およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【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、軸と、この軸から径方向外方へ延びると共にスラスト軸受面に対向する対向面を有するフランジ部とを備え、
上記軸は、上記フランジ部の一方の面からこの一方の面が向いている方向に延在する一方の軸部と、上記フランジ部の他方の面からこの他方の面が向いている方向に延在する他方の軸部を有し、
上記フランジ部における両方の面に動圧発生用の溝が塑性加工によって形成されている動圧軸受であって、
上記両方の面は上記動圧発生用の溝が形成された外径部分と上記動圧発生用の溝が形成されていない内径部分を有し、上記外径部分は径方向最外端まで延びており、上記内径部分は上記外径部分よりも軸方向に窪んでいるとともに上記軸の外周部に接する位置まで形成されていて、
上記軸とフランジ部とが一体に形成されていることを特徴としている。
【００１０】
この請求項１の発明の構成の動圧軸受は、上記フランジ部の動圧発生用の溝と上記軸との間の部分に、上記軸を囲む環状の窪みが形成されているから、上記フランジ部に上記動圧発生用の溝を塑性加工で形成したときに、上記溝と軸との間の部分は軸方向に上記対向面よりも上に盛り上がらない。従って、上記溝と軸との間の部分が、フランジ部に対向するスラスト軸受面に接近し過ぎることを防止できる。したがって、フランジ部とスラスト軸受面との間の流体が流れ難くなることを防止でき、かつ、フランジ部がフランジ部に対向するスラスト軸受面に衝突することを防止できる。したがって、この発明によれば、上記フランジ部を、動圧で常に安定に軸方向に支持することができる。
【００１１】
また、上記軸を囲む環状の窪みは、動圧発生流体の溜め部を構成することができるから、動圧発生用の溝に動圧発生流体を安定に供給することができる。
【００１２】
しかも、請求項１の発明によれば、軸とフランジ部が一体であるから、軸とフランジ部とが別体である従来例に比べて、部品点数を削減できる上に、軸にフランジ部を組み付ける作業も不要である。しかも、軸とフランジ部との直角度を容易に得ることができる。この軸とフランジ部との直角度を得ることは、軸受部の微小クリアランスを要する動圧軸受においては重要である。
【００１３】
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、上記塑性加工はプレス加工であることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の動圧軸受において、上記プレス加工によって上記動圧発生用の溝が上記フランジ部の上記両方の面に同時形成されたことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項４の発明の動圧軸受の製造方法は、請求項１に記載の動圧軸受を製造する方法であって、
軸と、この軸から径方向外方へ延在しているフランジ部とを一体に形成して、上記軸とフランジ部とが一体のフランジ付き軸を形成するステップと、
上記フランジ部の動圧発生用の溝が形成されるべき領域よりも径方向内方の領域に窪みを形成するステップと、
２つのスリーブ形状の型部材のうちの一方を上記軸の一方の軸部に嵌め、上記２つのスリーブ形状の型部材のうちの一方を他方の軸部に嵌めて、
上記２つのスリーブ形状の型部材を、上記フランジ部に向かって軸方向に同時にスライドさせて、上記２つのスリーブ形状の型部材の軸方向の端面に形成されている動圧溝形成用の型を上記フランジ部の両方の軸受面に押し付けて、上記両方の軸受面に動圧発生用の溝を形成するステップとを備えていることを特徴としている。
【００１６】
したがって、請求項４の発明によれば、上記スリーブ形状の型部材を上記フランジ部の軸受面に押し付けて溝を形成したときに、この溝よりも径方向内方の領域に窪みが形成されているから、上記径方向内方の領域が軸受面よりも盛り上がらない。したがって、上記フランジ部は動圧発生のためのクリアランスを確保できる。
【００１７】
また、この請求項４の発明によれば、上記スリーブ形状の型部材でもって、軸と一体になっているフランジ部の軸受面に、動圧発生用の溝を形成することができる。したがって、軸とフランジ部を組み立てる必要がなく、かつ、軸とフランジ部との直角度を容易に確保することができる動圧軸受を実現できる。その上、フランジ部の軸方向の両側に同径の軸部分を設けることができるから、軸部分への加工を容易にできる。
【００１８】
また、一実施形態の動圧軸受は、軸と、この軸から径方向外方へ延びると共にスラスト軸受面に対向する対向面を有するフランジ部とを備え、上記フランジ部における対向面に動圧発生用の溝が塑性加工によって形成されている動圧軸受であって、上記軸とフランジ部とが一体に形成されている。
【００１９】
したがって、この実施形態の動圧軸受によれば、軸とフランジ部が一体であるから、軸とフランジ部とが別体である従来例に比べて、部品点数を削減できる上に、軸にフランジ部を組み付ける作業も不要である。しかも、軸とフランジ部との直角度を容易に得ることができる。
【００２０】
【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。
【００２１】
〔第１形態〕
図１に、この発明の動圧軸受の実施の第１形態を示す。図１(Ｂ)に示すように、この第１形態は、軸１と、この軸１から径方向外方に延びているフランジ部２とを有している。また、この軸１とフランジ部２とは一体に形成されている。軸１とフランジ部２とはプレス成形性と耐食性とを考慮して、例えばＳＵＳ３０３などのステンレス鋼で作製されている。ステンレス鋼としては、その他ＳＵＳ３０４などのオーステナイト系や、ＳＵＳ４４０やＳＵＳ４２０などのマルテンサイト系が使用可能である。
【００２２】
また、上記軸１は、フランジ部２の一方の面２Ａからこの面２Ａが向いている方向に延在している一方の軸部１Ａと、フランジ部２の他方の面２Ｂからこの面２Ｂが向いている方向に延在している他方の軸部１Ｂとを有している。そして、この軸部１Ａと軸部１Ｂとは同径である。
【００２３】
上記フランジ部２は、外径部分３と内径部分５とを有している。この外径部分３は、フランジ部２の径方向の略真ん中の位置から径方向の最外端まで延びている。そして、上記外径部分３の両方の面３ａ,３ｂには、図１(Ａ),（Ｃ)に示すように、動圧発生用の溝６,７が形成されている。上記動圧発生用の溝６と７は、外径部分３の両面３ａと３ｂを軸方向の両側から挟んでプレス加工することによって形成されている。尚、プレス加工により溝を形成する代わりに、転造加工やのコイニング加工などの塑性加工としてもよい。上記外径部分３の面３ａと面３ｂは、スラスト軸受面Ｊ１とＪ２に対向する対向面を構成している。
【００２４】
一方、上記フランジ部２の内径部分５は、上記外径部分３に比べて、軸方向に窪んでいる。つまり、この内径部分５は、上記動圧発生用の溝６,７と上記軸１との間の部分に形成された環状の窪みＣ１,Ｃ２を構成している。この窪みＣ１,Ｃ２の深さは、上記溝６,７よりも深ければよい。
【００２５】
上記構成の動圧軸受は、軸１が回転すると、フランジ部２の外径部分３に形成された溝６と７が、スラスト軸受面Ｊ１とＪ２との間に動圧を発生させる。この動圧は、上記フランジ部２をスラスト軸受面Ｊ１,Ｊ２に対して軸方向に支持する。したがって、上記動圧によって、軸１が軸方向に支持される。
【００２６】
ところで、上記動圧軸受は、フランジ部２の内径部分５が外径部分３に比べて軸方向に窪んでいるから、フランジ部２の外径部分３の両面３ａ,３ｂを軸方向の両側から挟んでプレス加工して上記溝６と７と形成したときに、上記内径部分５が軸方向に盛り上がっても、この内径部分５が上記外径部分３よりも軸方向に突出することを防止できる。したがって、この実施例によれば、上記溝６,７と軸１との間の部分である内径部分５が、フランジ部２に対向するスラスト軸受面Ｊ１,Ｊ２に接近し過ぎることを防止できる。したがって、フランジ部２とスラスト軸受面Ｊ１,Ｊ２との間の動圧発生流体が流れ難くなることを防止でき、動圧発生流体の流れを円滑にすることができる。さらに、フランジ部２がフランジ部２に対向するスラスト軸受面Ｊ１,Ｊ２に衝突することを防止できる。したがって、この第１形態によれば、上記フランジ部２を、常に動圧で安定に軸方向に支持することができる。
【００２７】
また、この第１形態によれば、上記フランジ部２の内径部分５が外径部分３よりも軸方向に窪んでいるから、上記内径部分５は動圧発生流体の溜め部の役割を果たすことができる。したがって、この第１形態によれば、上記内径部分５に動圧発生流体を溜めることができるから、動圧発生用の溝６,７へ動圧発生流体を安定に供給することができる。
【００２８】
また、この第１形態の動圧軸受は、上記軸１とフランジ部２とが一体に形成されているから、軸とフランジ部とが別体である従来例に比べて、部品点数を削減できる上に、軸にフランジ部を組み付ける作業も不要である。しかも、軸１とフランジ部２が一体形成されているので、軸１とフランジ部２との直角度を容易に得ることができる。この軸１とフランジ部２との直角度を得ることは、軸受部の微小クリアランスを要する動圧軸受においては重要である。
【００２９】
また、この第１形態の動圧軸受は、上記一方の軸部１Ａと他方の軸部１Ｂとが同径であるから、軸部の一方の部分を小径にしなけらばならない従来例とは異なり、軸部１Ａ,１Ｂにねじ加工等の加工を容易に施すことができる。
【００３０】
尚、この第１形態では、上記フランジ部２の内径部分を旋削して内径部分５を形成したが、上記フランジ部２の外径部分３の両面にプレス加工で動圧発生用の溝を形成するときに同時にプレス加工で上記内径部分５を形成してもよい。
【００３１】
また、上記第１形態では、外径部分３と内径部分５とがフランジ部２の径方向の略中央で境を接しているが、上記外径部分３と内径部分５とがフランジ部２の径方向のどのような位置で境を接していてもよい。
【００３２】
さらにまた、上記第１形態では、内径部分５の環状の窪みＣ１，Ｃ２が径方向内側に軸１の外周部に接する位置まで形成されている。
【００３３】
〔第２形態〕
次に、この発明の第２形態としての動圧軸受の製造方法の実施の形態を説明する。この実施の形態は、上記第１形態の動圧軸受を製造する方法である。この製造方法は、まず、ＳＵＳ３０３を材料として使用して、図１(Ｂ)に示すように軸１とフランジ部２とを一体に形成する。
【００３４】
次に、図１(Ｂ)に示すように、フランジ部２に窪みＣ１とＣ２を旋削加工によって形成する。次に、図３に示すスリーブ形状の型部材３１を、溝型３２が形成されている型面３３が上記フランジ部２の一方の面２Ａに向くように軸１Ａに嵌めて、型部材３１をフランジ部２に向かって軸方向にスライドさせる。そして、上記型部材３１の溝型３２を面２Ａに押し付ける。これにより、フランジ部２の面２Ａが含んでいる面３ａに動圧発生用の溝６が形成される。
【００３５】
次に、上記型部材３１を、溝型３５が形成されている型面３６がフランジ部２の他方の面２Ｂに向くように軸１Ｂに嵌めて、型部材３１の溝型３５を面２Ｂに押し付ける。これにより、フランジ部２の面２Ｂが含んでいる面３ｂに動圧発生用の溝７が形成される。
【００３６】
上記型部材３１をフランジ部２に押し付けて、上記溝６と７を形成したときに、上記軸１を囲む環状の窪みＣ１とＣ２が僅かに盛り上がるが、面３ａ,３ｂを越えないから、動圧発生のためのクリアランス不足が起こらない。
【００３７】
なお、上記溝６と７とを、上記型部材３１をフランジ部２の両側から押し付けて同時に形成すれば加工精度が増すと共に作業効率も向上する。
【００３８】
この第２形態の製造方法によれば、スリーブ形状の型部材３１によって、軸１と一体に形成されているフランジ部２の軸受面をなす面３ａに動圧発生用の溝６を形成することができる。つまり、従来とは異なり、軸とフランジ部とを別体にしなくてもフランジ部に動圧発生用の溝６を形成することができるから、軸１とフランジ部２との直角度を容易に確保することができる。
【００３９】
しかも、軸１とフランジ部２とを別体にしなくてもよいから、軸部１Ａもしくは１Ｂの一方を小径にする必要がなくなり、したがって、フランジ部２の軸方向の両側に同径の軸部１Ａと１Ｂを設けることができる。したがって、軸部１Ａや軸部１Ｂへのネジ加工等を容易に行える。
【００４０】
〔第１参考例〕
次に、この発明の動圧軸受の第１参考例を、図２(Ａ)に示す。この第１参考例の動圧軸受は、軸２１とフランジ部２２とを有している。この軸２１とフランジ部２２とは一体に形成されている。図２(Ａ)に示すように、この第１参考例の動圧軸受の軸２１は、フランジ部２２の軸方向の一方の面２２Ａの側には存在しておらず、他方の面２２Ｂの側だけに存在している。そして、上記一方の面２２Ａには周方向に配列されている複数のＶ字型の動圧発生用の溝２３,２３…が形成されている。上記溝２３が形成されている面２２Ａは、スラスト軸受面Ｊ２１に対向する対向面を構成している。
【００４１】
また、上記フランジ部２２の面２２Ａの溝２３よりも径方向内方に略円形の窪みＣ２１が形成されている。この窪みＣ２１の深さは、溝２３の深さよりも深い。
【００４２】
この構成の動圧軸受は、軸２１が回転すると、フランジ部２２の面２２Ａに形成された溝２３が、面２２Ａとスラスト軸受面Ｊ２１との間の流体(図示せず)に動圧を発生させる。この動圧は、上記フランジ部２２をスラスト軸受面Ｊ２１に対して軸方向に支持する。したがって、動圧によって、軸２１が支持される。
【００４３】
この第１参考例によれば、フランジ部２２の径方向内方に窪みＣ２１が形成されているから、上記径方向内方の領域が面２２Ａよりも盛り上がることを防止できる。したがって、上記窪みＣ２１が形成されている径方向内方の部分がスラスト軸受面Ｊ２１に接近し過ぎることを防止できる。したがって、フランジ部２２とスラスト軸受面Ｊ２１との間で動圧発生流体の流れが悪くなることを防止でき、かつ、フランジ部２２がスラスト軸受面Ｊ２１に衝突することを防止できる。したがって、この第３形態によれば、フランジ部２２を動圧で常に安定に軸方向に支持することができる。また、上記窪みＣ２１は、動圧発生流体の溜め部を構成するから、動圧発生用の溝２３に動圧発生流体を安定に供給できる。
【００４４】
さらに、この第１参考例の動圧軸受によれば、軸２１とフランジ部２２とが一体に形成されているから、軸とフランジ部とが別体である従来例に比べて、部品点数を削減できる上に、軸２１にフランジ部２２を組み付ける作業も不要である。しかも、軸２１とフランジ部２２とが一体に形成されているから、軸２１とフランジ部２２との直角度を容易に得ることができる。軸２１とフランジ部２２との直角度を得ることは、軸受部のμｍ単位の微小なクリアランスを要する動圧軸受にとっては非常に重要なことである。
【００４５】
〔第２参考例〕
次に、図２(Ｃ)に、この発明の動圧軸受の第２参考例を示す。この第２参考例の動圧軸受は、軸２６とフランジ部２７とを有している。この軸２６とフランジ部２７とは一体に形成されている。図２(Ｃ)に示すように、この第２参考例の動圧軸受の軸２６は、一方の軸部２６Ａと他方の軸部２６Ｂを有している。一方の軸部２６Ａは、フランジ部２７の軸方向の一方の面２７Ａから面２７Ａが向いている軸方向に延在している。また、他方の軸部２６Ｂは、他方の面２７Ｂから面２７Ｂが向いている軸方向に延在している。
【００４６】
そして、上記フランジ部２７の一方の面２７Ａには周方向に配列されている複数のＶ字型の動圧発生用の溝２８,２８…が形成されている。上記溝２８が形成されている面２７Ａは、スラスト軸受面Ｊ２６に対向する対向面を構成している。
【００４７】
また、上記フランジ部２７の面２７Ａの溝２８よりも径方向内方に環状の窪みＣ２６が形成されている。この窪みＣ２６は軸部２６Ａを囲んでいる。そして、窪みＣ２６の深さは溝２８の深さよりも深い。
【００４８】
この構成の動圧軸受は、軸２６が回転すると、フランジ部２７の面２７Ａに形成された溝２８が、面２７Ａとスラスト軸受面Ｊ２６との間の流体(図示せず)に動圧を発生させる。この動圧は、上記フランジ部２７をスラスト軸受面Ｊ２６に対して軸方向に支持する。したがって、動圧によって、スラスト軸受面Ｊ２６に対して軸２６が支持される。
【００４９】
この第２参考例によれば、フランジ部２７の径方向内方に窪みＣ２６が形成されているから、上記径方向内方の領域が面２７Ａよりも盛り上がることを防止できる。したがって、上記窪みＣ２６が形成されている径方向内方の部分がスラスト軸受面Ｊ２６に接近し過ぎることを防止できる。したがって、フランジ部２７とスラスト軸受面Ｊ２６との間で動圧発生流体の流れが悪くなることを防止でき、かつ、フランジ部２７がスラスト軸受面Ｊ２６に衝突することを防止できる。したがって、この第４形態によれば、フランジ部２７を動圧で常に安定に軸方向に支持することができる。また、上記窪みＣ２６は、動圧発生流体の溜め部を構成するから、動圧発生用の溝２８に動圧発生流体を安定に供給できる。
【００５０】
また、この第２参考例の動圧軸受によれば、軸とフランジ部とが別体である従来例に比べて、部品点数を削減できる上に、軸２６にフランジ部２７を組み付ける作業も不要である。しかも、軸２６とフランジ部２７とが一体に形成されているから、軸２６とフランジ部２７との直角度を容易に得ることができる。軸２６とフランジ部２７との直角度を得ることは、軸受部のμｍ単位の微小なクリアランスを要する動圧軸受にとっては非常に重要なことである。
【００５１】
尚、上記第１ , 第２参考例では、フランジ部２２,２７の一方の面２２Ａ,２７Ａだけに動圧発生用の溝２３,２８を形成したが、他方の面２２Ｂ,２７Ｂにも動圧発生用の溝を形成してもよい。この場合には、フランジ部２２，２７を軸方向の両方向に支持することができる。
【００５２】
【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、軸と、この軸から径方向外方へ延びると共にスラスト軸受面に対向する対向面を有するフランジ部とを備え、上記フランジ部における対向面に動圧発生用の溝が塑性加工によって形成されている動圧軸受であって、上記フランジ部は、上記動圧発生用の溝と上記軸との間の部分に、上記軸を囲む環状の窪みが形成されているものである。
【００５３】
従って、請求項１の発明の動圧軸受は、上記フランジ部の動圧発生用の溝と上記軸との間の部分に、上記軸を囲む環状の窪みが形成されているから、上記フランジ部に上記動圧発生用の溝を塑性加工で形成したときに、上記溝と軸との間の部分は上記対向面よりも上に軸方向に盛り上がらない。したがって、上記溝と軸との間の部分が、フランジ部に対向するスラスト軸受面に接近し過ぎることを防止できる。従って、フランジ部とスラスト軸受面との間の流体が流れ難くなることを防止でき、かつ、フランジ部がフランジ部に対向するスラスト軸受面に衝突することを防止できる。したがって、この発明によれば、上記フランジ部を、動圧で常に安定に軸方向に支持することができる。
【００５４】
また、上記軸を囲む環状の窪みは、動圧発生流体の溜め部を構成することができるから、動圧発生用の溝に動圧発生流体を安定に供給することができる。
【００５５】
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、上記塑性加工はプレス加工であることを特徴としている。
【００５６】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の動圧軸受において、上記プレス加工によって上記動圧発生用の溝が上記フランジ部の上記両方の面に同時形成されたことを特徴としている。
【００５７】
また、請求項４の発明の動圧軸受の製造方法は、請求項１に記載の動圧軸受を製造する方法であって、軸と、この軸から径方向外方へ延在しているフランジ部とを一体に形成して、上記軸とフランジ部とが一体のフランジ付き軸を形成するステップと、上記フランジ部の動圧発生用の溝が形成されるべき領域よりも径方向内方の領域に窪みを形成するステップと、２つのスリーブ形状の型部材のうちの一方を上記軸の一方の軸部に嵌め、上記２つのスリーブ形状の型部材のうちの一方を他方の軸部に嵌めて、上記２つのスリーブ形状の型部材を、上記フランジ部に向かって軸方向に同時にスライドさせて、上記２つのスリーブ形状の型部材の軸方向の端面に形成されている動圧溝形成用の型を上記フランジ部の両方の軸受面に押し付けて、上記両方の軸受面に動圧発生用の溝を形成するステップとを備えていることを特徴としている。
【００５８】
したがって、請求項４の発明によれば、上記スリーブ形状の型部材を上記フランジ部の軸受面に押し付けて溝を形成したときに、この溝よりも径方向内方の領域に窪みが形成されているから、上記径方向内方の領域が軸受面よりも盛り上がらない。したがって、上記フランジ部は動圧発生のためのクリアランスを確保できる。
【００５９】
また、この請求項４の発明によれば、上記スリーブ形状の型部材でもって、軸と一体になっているフランジ部の軸受面に、動圧発生用の溝を形成することができる。したがって、軸とフランジ部を組み立てる必要がなく、かつ、軸とフランジ部との直角度を容易に確保することができる動圧軸受を実現できる。その上、フランジ部の軸方向の両側に同径の軸部分を設けることができるから、軸部分への加工を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１(Ａ)はこの発明の動圧軸受の実施の第１形態のフランジ部の一方の面に形成された動圧発生用の溝を示す平面図であり、図１(Ｂ)は上記第１形態の要部断面を示す部分断面図であり、図１(Ｃ)は上記フランジ部の他方の面に形成された動圧発生用の溝を示す平面図である。
【図２】 図２（Ａ)はこの発明の第１参考例としての動圧軸受のフランジ部の一方の面に形成された動圧発生用の溝を示す平面図であり、図２(Ｂ)は上記第１参考例の要部断面を示す部分断面図であり、図２(Ｃ)はこの発明の第２参考例としての動圧軸受のフランジ部の一方の面に形成された動圧発生用の溝を示す平面図であり、図２(Ｄ)は上記第２参考例の要部断面を示す部分断面図である。
【図３】 この発明の第２形態としての動圧軸受の製造方法で使用するスリーブ形状の型部材の構造を説明する斜視図である。
【図４】 従来の動圧軸受の構造を説明する一部断面図である。
【符号の説明】
１,２１,２６…軸、２,２２,２７…フランジ部、３…外径部分、
３ａ,３ｂ…面、５…内径部分、６,７,２３,２８…動圧発生用の溝、
Ｃ１,Ｃ２,Ｃ２６…環状の窪み、Ｃ２１…窪み、
Ｊ１,Ｊ２,Ｊ２１,Ｊ２６…スラスト軸受面、
３１…スリーブ形状の型部材、３２,３５…溝型、３３,３６…型面。
Claims (4)
- 軸と、この軸から径方向外方へ延びると共にスラスト軸受面に対向する対向面を有するフランジ部とを備え、
上記軸は、上記フランジ部の一方の面からこの一方の面が向いている方向に延在する一方の軸部と、上記フランジ部の他方の面からこの他方の面が向いている方向に延在する他方の軸部を有し、
上記フランジ部における両方の面に動圧発生用の溝が塑性加工によって形成されている動圧軸受であって、
上記両方の面は上記動圧発生用の溝が形成された外径部分と上記動圧発生用の溝が形成されていない内径部分を有し、上記外径部分は径方向最外端まで延びており、上記内径部分は上記外径部分よりも軸方向に窪んでいるとともに上記軸の外周部に接する位置まで形成されていて、
上記軸とフランジ部とが一体に形成されていることを特徴とする動圧軸受。 - 請求項１に記載の動圧軸受において、
上記塑性加工はプレス加工であることを特徴とする動圧軸受。 - 請求項２に記載の動圧軸受において、
上記プレス加工によって上記動圧発生用の溝が上記フランジ部の上記両方の面に同時形成されたことを特徴とする動圧軸受。 - 請求項１に記載の動圧軸受を製造する方法であって、
軸と、この軸から径方向外方へ延在しているフランジ部とを一体に形成して、上記軸とフランジ部とが一体のフランジ付き軸を形成するステップと、
上記フランジ部の動圧発生用の溝が形成されるべき領域よりも径方向内方の領域に窪みを形成するステップと、
２つのスリーブ形状の型部材のうちの一方を上記軸の一方の軸部に嵌め、上記２つのスリーブ形状の型部材のうちの一方を他方の軸部に嵌めて、
上記２つのスリーブ形状の型部材を、上記フランジ部に向かって軸方向に同時にスライドさせて、上記２つのスリーブ形状の型部材の軸方向の端面に形成されている動圧溝形成用の型を上記フランジ部の両方の軸受面に押し付けて、上記両方の軸受面に動圧発生用の溝を形成するステップとを備えていることを特徴とする動圧軸受の製造方法。
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