JP3811553B2 - 流体軸受 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図３に示されるような流体軸受は、ベッド３０に立設され径方向の円周フランジ３３が形成された軸３１と、この軸３１およびフランジ３３の上下面３３ａ，３３ｂを囲むよう配置されたスリーブ３２と、軸３１の周面に設けられた動圧溝３６により軸３１とスリーブ３４間に形成されるラジアル動圧軸受部３５と、フランジ３３の上下面３３ａ，３３ｂに設けられた動圧溝３９，４０によりフランジ上下面３３ａ，３３ｂとスリーブ３２間に形成される第１アキシアル動圧軸受部３７および第２アキシアル動圧軸受部３８とを有している。そして、上記スリーブ３２は、上記フランジ３３を上下から挾持するように上下に二分割された第１スリーブ３２ａと第２スリーブ３２ｂより構成されている。すなわち、上記第１アキシアル動圧軸受部３７は第１スリーブ３２ａとフランジ３３間に、第２アキシアル動圧軸受部３８は第２スリーブ３２ｂとフランジ３３間に形成されている。さらに、上記軸３１の大気側両端部に大気側に向いて縮径する円すい面４１，４２がそれぞれ形成され、この両円すい面４１，４２に対向する第１スリーブ３２ａの内側円筒面４３及び第２スリーブ３２ｂの内側円筒面４４との間の空間部が、それぞれ軸受内部の流体が収容される収容部４５，４６とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の流体軸受においては、軸３１とスリーブ３２の相対回転時に、軸受内部の流体Ｌが温度上昇につれて膨張し、流体収容部４５，４６に収容されて、流体の外部への漏れが防止されるようになっているが、図４に示すように、第１スリーブ３２ａの内側面４３が円筒面であるため、軸３１の円すい面４１の傾斜角度βが大きくとれない。これは、傾斜角度βを大きくとると、軸３１の円すい面４１と第１スリーブ３２ａの内側面４３の円筒面間の空間が広がりすぎ流体Ｌの漏れにつながるためである。したがって、流体収容部４５の収容量が小さくなり、さらに流体収容部４５が大気側に拡開しているため遠心力の影響を受けやすく、これらが原因となり、どうしても流体の漏れが生じやすい問題がある。なお、図４では軸３１の上部の収容部４５について説明したが、軸３１の下部の収容部４６についても同様の問題を有している。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、軸受内部の流体が温度上昇による膨張を行っても、流体の軸受外部の漏れが防止される流体収容部を有する流体軸受を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明は、相対回転させられる軸及びスリーブと、軸とスリーブ間に形成される動圧軸受部と、軸とスリーブ間の大気側近傍空間に軸受内部の流体を収容する収容部とを有する流体軸受において、上記収容部が、軸に形成された軸の端部側に縮径する軸の円すい面と、スリーブの内側面に形成された上記軸の円すい面を覆うスリーブの円すい面との対向空間部とされ、上記軸の円すい面の回転中心軸方向に対する傾斜角度と上記スリーブの円すい面の回転中心軸方向に対する傾斜角度とが同一であり、上記軸の円すい面と上記スリーブの円すい面との上記軸の円すい面に垂直な方向の距離は上記軸の円すい面の反大気側に形成される円筒面と上記スリーブの円すい面の反大気側に形成される円筒面との径方向の距離と同一であり、上記流体と大気の界面が上記収容部内にあることを特徴とする。
【０００６】
また、上記収容部が上記軸の両端部に形成されていることを特徴とする。また、上記収容部の大気側に、軸の円筒面とスリーブの円筒面とにより形成される空間が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的実施例について図面を参照して説明する。
図１は、この発明にかかる一実施例であり、従来図３に示されるような流体軸受は、ベッド１に立設され径方向の円周フランジ６が形成された軸２と、この軸２およびフランジ６の上下面６ａ，６ｂを囲むよう配置されたスリーブ３と、軸２の周面に設けられた動圧溝８により軸２とスリーブ３間に形成されるラジアル動圧軸受部７と、フランジ６の上下面６ａ，６ｂに設けられた動圧溝１１，１２によりフランジ上下面６ａ，６ｂとスリーブ３間に形成される第１アキシアル動圧軸受部９および第２アキシアル動圧軸受部１０とを有している。なお、上記スリーブ３は、上記フランジ６を上下から挾持するように上下に二分割された第１スリーブ４と第２スリーブ５より構成されている。すなわち、上記第１スリーブ４と第２スリーブ５とで形成される周溝３ａ内に上記フランジ６が嵌入されて、上記第１アキシアル動圧軸受部９は第１スリーブ４とフランジ６間に、第２アキシアル動圧軸受部１０は第２スリーブ５とフランジ６間に形成されている。
【０００８】
さらに、上記軸２の上部に大気側端部には、大気側に向いて縮径する円すい面１３が形成されている。また、第１スリーブ４の内側円筒面４ａには、上記円すい面１３に対向し覆う円すい面１４、すなわち大気側に縮径する円すい面が形成されている。そして、この軸２の円すい面１３と第１スリーブ４の円すい面１４間の対向空間部が軸受内部の流体Ｌの収容部１７とされている。
【０００９】
同様に、上記軸２の下部の大気側端部には、大気側に向いて縮径する円すい面１５が形成されている。また、第２スリーブ５の内側円筒面５ａには、上記円すい面１５に対向し覆う円すい面１６、すなわち大気側に縮径する円すい面が形成されている。そして、この軸２の円すい面１５と第２スリーブ５の円すい面１６間の対向空間部が軸受内部の流体Ｌの収容部１８とされている。
【００１０】
上記収容部１７について、図２の拡大図を使用して詳述する。なお、収容部１８も同様構成を有しているため、説明は省く。図２において、第１スリーブ４の円すい面１４にて軸２の円すい面１３を覆う形状であるため、軸２の円すい面１３の傾斜角度αが大きくとれ、これに合わせて第１スリーブ４の円すい面１４の傾斜角度も同様に傾斜角度αに形成されている。これにより、流体収容部１７の収容量が大きくとれると同時に、大気側に縮径する方向に傾斜した流体収容部１７であるため流体Ｌが遠心力の影響で大気側に振り飛ばされて漏れるのが効果的に防止される。従って、軸受回転時の温度上昇に伴う流体Ｌの膨張が生じても、流体収容部１７により、流体Ｌが確実に保持される。
【００１１】
【発明の効果】
この発明の流体軸受は、軸受内部の流体が温度上昇による膨張を行っても、軸端部の円すい面とスリーブ内面の円すい面とで形成される大気側に縮径する流体収容部により、流体が保持されるため、流体の軸受外部への漏れが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】従来の流体軸受の断面図である。
【図４】図３のＢ部拡大図である。
【符号の説明】
２ 軸
３ スリーブ
７，９，１０ 動圧軸受部
１３，１４，１５，１６ 円すい面
１７，１８ 流体収容部

Claims (3)

  1. 相対回転させられる軸及びスリーブと、軸とスリーブ間に形成される動圧軸受部と、軸とスリーブ間の大気側近傍空間に軸受内部の流体を収容する収容部とを有する流体軸受において、上記収容部が、軸に形成された軸の端部側に縮径する軸の円すい面と、スリーブの内側面に形成された上記軸の円すい面を覆うスリーブの円すい面との対向空間部とされ、上記軸の円すい面の回転中心軸方向に対する傾斜角度と上記スリーブの円すい面の回転中心軸方向に対する傾斜角度とが同一であり、上記軸の円すい面と上記スリーブの円すい面との上記軸の円すい面に垂直な方向の距離は上記軸の円すい面の反大気側に形成される円筒面と上記スリーブの円すい面の反大気側に形成される円筒面との径方向の距離と同一であり、上記流体と大気の界面が上記収容部内にあることを特徴とする流体軸受。
  2. 上記収容部が上記軸の両端部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体軸受。
  3. 上記収容部の大気側に、軸の円筒面とスリーブの円筒面とにより形成される空間が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流体軸受。
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