JP3929654B2 - 動圧軸受 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸部とフランジ部とからなるフランジ付シャフトを備える動圧軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、動圧軸受としては、図９に示すように、ハウジング９１内に、軸部９３とフランジ部９４とからなるフランジ付シャフト９２を回転自在に嵌合したものがある。上記フランジ部９４の軸方向の端面９５,９６またはその端面９５,９６に対向するハウジング９１のスラスト軸受面９７,９８には、図示しないが、フランジ付シャフト９２をスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝を形成している。また、上記軸部９３の周面には、フランジ付シャフト９２をラジアル方向に支持するラジアル用動圧溝９９を設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記動圧軸受において、フランジ部９４の端面９５,９６に例えばプレス加工等でスラスト用動圧溝を形成した場合、軸部９３に対するフランジ部９４の直角度が悪くなる場合がある。その場合、フランジ付シャフト９２がハウジング９１に対して回転すると、フランジ部９４の外周縁がスラスト軸受面９７,９８に接触(所謂片当たり)する。その結果、上記フランジ部９４の外周縁およびスラスト軸受面９７,９８が次第に摩耗するという問題がある。
【０００４】
一方、上記ハウジング９１のスラスト軸受面９７,９８にスラスト用動圧溝を形成する場合、そのスラスト軸受面９７,９８を形成するハウジング９１の形状が複雑であるため、スラスト用動圧溝を高精度に形成するのが困難であるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、フランジ部およびスラスト軸受面の摩耗を低減できると共に、スラスト用動圧溝を高精度かつ容易に形成できる動圧軸受を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の動圧軸受は、
ハウジングと、
上記ハウジング内に相対回転自在に嵌合すると共に、軸部とフランジ部とからなるフランジ付シャフトと、
上記フランジ付シャフトをスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝が形成された薄板と
を備え、
上記薄板が、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置され、
上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置された上記薄板に開口を設けて、
この開口と、上記薄板とこの薄板に対向する上記ハウジングのスラスト軸受面との間の隙間とを介して、上記フランジ部の周面と上記ハウジングとの間と、上記軸部の周面と上記ハウジングとの間とを連通させたことを特徴としている。
【０００７】
上記請求項１の発明の動圧軸受によれば、上記フランジ付シャフトをスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝を薄板に形成しているので、フランジ部に例えばプレス加工等でスラスト用動圧溝を形成する必要がない。したがって、上記フランジ部自体にスラスト用動圧溝を加工する必要がなくなって、軸部に対するフランジ部の直角度にくるいが生じない。その結果、上記ハウジングに対してフランジ付シャフトが回転しても、フランジ部の外周縁が、そのフランジ部に対向するハウジングのスラスト軸受面に接触しにくくなって、フランジ部およびスラスト軸受面における摩耗を低減できる。また、上記フランジ付シャフトに対してハウジングが回転する場合も同様の効果を奏する。
【０００８】
また、上記薄板は単純な形状なので、その単純形状の薄板にスラスト用動圧溝を高精度かつ容易に形成できる。
また、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように、スラスト用動圧溝が形成された薄板を配置するので、そのスラスト用動圧溝が発生する動圧によってフランジ付シャフトをスラスト方向に確実に支持できる。
また、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置された薄板に開口を設けているので、この開口と、上記薄板とこの薄板に対向するハウジングのスラスト軸受面との間の隙間とを介して、フランジ部の周面とハウジングとの間に充填される潤滑剤と、軸部の周面とハウジングとの間に充填される潤滑剤との循環が可能になる。したがって、上記フランジ付シャフトの各部とハウジングとの間における潤滑剤の量にアンバランスが生じることがない。その結果、上記フランジ付シャフトの各部とハウジングとの間において、潤滑剤の不足が起こりにくくなって、ハウジングまたはフランジ部に複雑な加工を行わなくても、良好な潤滑状態を維持できる。また、このようにフランジ部に潤滑用の通路を設けなくても、潤滑剤を循環できる。つまり、フランジ部に循環用の通路を加工する必要がないから、フランジ部の径を大きくする必要がなく、したがって、トルクも増大しない。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
請求項２の発明の動圧軸受は、
ハウジングと、
上記ハウジング内に相対回転自在に嵌合すると共に、軸部とフランジ部とからなるフランジ付シャフトと、
上記フランジ付シャフトをスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝が形成された弾性のある薄板と
を備え、
上記薄板は、上記フランジ部の軸方向に垂直な面に対向するように配置され、
上記薄板は環状であり、
上記薄板は内周縁と外周縁とうちの一方のみが上記ハウジングに固定され、
上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置された上記薄板に開口を設けて、この開口と、上記薄板とこの薄板に対向する上記ハウジングのスラスト軸受面との間の隙間とを介して、上記フランジ部の周面と上記ハウジングとの間と、上記軸部の周面と上記ハウジングとの間とを連通させたことを特徴としている。
【００１４】
上記請求項２の発明の動圧軸受によれば、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置された薄板に開口を設けているので、この開口と、上記薄板とこの薄板に対向するハウジングのスラスト軸受面との間の隙間とを介して、フランジ部の周面とハウジングとの間に充填される潤滑剤と、軸部の周面とハウジングとの間に充填される潤滑剤との循環が可能になる。したがって、上記フランジ付シャフトの各部とハウジングとの間における潤滑剤の量にアンバランスが生じることがない。その結果、上記フランジ付シャフトの各部とハウジングとの間において、潤滑剤の不足が起こりにくくなって、ハウジングまたはフランジ部に複雑な加工を行わなくても、良好な潤滑状態を維持できる。また、このようにフランジ部に潤滑用の通路を設けなくても、潤滑剤を循環できる。つまり、フランジ部に循環用の通路を加工する必要がないから、フランジ部の径を大きくする必要がなく、したがって、トルクも増大しない。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の動圧軸受を図示の実施形態により詳細に説明する前に、まず、本発明をより理解し易くするために第１〜第４参考例を説明する。
【００１８】
(第１参考例)
図１は本発明の第１参考例の動圧軸受の断面図である。この動圧軸受は、図１に示すように、スリーブ３とこのスリーブ３の一端に取り付けられたプレート４とで構成されたハウジング１と、軸部５とフランジ部６とからなるフランジ付シャフト２とを備え、ハウジング１内にフランジ付シャフト２を相対回転自在に嵌合している。上記ハウジング１とフランジ付シャフト２との間には、図示しないが、潤滑剤を充填している。上記フランジ部６が対向するスリーブ３のスラスト軸受面３ａには、スラスト用動圧溝９が形成された環状の薄板７を取り付けている。また、上記フランジ部６が対向するプレート４のスラスト軸受面４ａにも、スラスト用動圧溝８を形成している。これらのスラスト用動圧溝８,９が、フランジ付シャフト２の回転により、潤滑剤に動圧を発生することによって、フランジ付シャフト２をスラスト方向に支持する。また、上記フランジ付シャフト２をラジアル方向に支持するために、フランジ付シャフト２の軸部５の周面にラジアル用動圧溝(図示せず)を設けている。
【００１９】
上記構成の動圧軸受は、フランジ付シャフト２をスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝９を薄板７に形成しているので、フランジ部６に例えばプレス加工等でスラスト用動圧溝を形成する必要がない。したがって、上記フランジ部６自体にスラスト用動圧溝を加工しないから、軸部５に対するフランジ部６の直角度にくるいが生じない。その結果、上記ハウジング１に対してフランジ付シャフト２が回転しても、フランジ部６の外周縁が、スラスト軸受面４ａおよび薄板７に接触しにくくなって、フランジ部６の外周縁,プレート４のスラスト軸受面４ａおよび薄板７の摩耗を低減できる。また、上記フランジ付シャフト２に対してハウジング１が回転する場合も同様の効果を奏する。
【００２０】
また、上記薄板７は単純な形状なので、その単純形状の薄板７にスラスト用動圧溝を高精度かつ容易に形成できる。
【００２１】
(第２参考例)
図２は本発明の第２参考例の動圧軸受の断面図である。この動圧軸受は、図２に示すように、スリーブ２３とこのスリーブ２３の一端に取り付けられたプレート２４とで構成されたハウジング２１内に、フランジ付シャフト２２を相対回転自在に嵌合して、ハウジング２１とフランジ付シャフト２２との間に図示しない潤滑剤を充填している。このフランジ付シャフト２２は軸部２５とフランジ部２６とからなって、そのフランジ部２６のプレート２４側の端面２６ａに、スラスト用動圧溝２９が形成された弾性のある環状の薄板２７を取り付けている。また、上記フランジ部２６の端面２６ｂとその端面２６ｂに対向するスリーブ２３のスラスト軸受面２３ａとの間に、スラスト用動圧溝３０が形成された弾性のある環状の薄板２８を配置している。この薄板２８の外周縁は、スリーブ２４の内周面に設けられた段部に固定している。なお、上記フランジ付シャフト２２の軸部２５の周面には、図示しないが、ラジアル用動圧溝を設けている。
【００２２】
上記構成の動圧軸受は、第１参考例の動圧軸受と同様の効果を有すると共に、ハウジング２１またはフランジ付シャフト２２が振れ回ったとしても、弾性を有する薄板２８がフランジ部２６の端面２６ｂにならうので、フランジ部２６と薄板２８とがより接触しにくくなって、フランジ部２６の摩耗をより低減できる。
【００２３】
また、上記フランジ部２６の軸方向の端面２６ａに取り付けた薄板２７のスラスト用動圧溝２９が動圧を発生するので、フランジ部２６自体にスラスト用動圧溝２９を形成することなく、フランジ部２６の回転によって動圧を発生させて、フランジ付シャフト２２をスラスト方向に確実に支持できる。
【００２４】
(第３参考例)
図３は本発明の第３参考例の動圧軸受の断面図である。この動圧軸受は、図３に示すように、ハウジング３１内に、軸部３５とフランジ部３６とからなるフランジ付シャフト３２を相対回転自在に嵌合して、ハウジング３１とフランジ付シャフト３２との間に図示しない潤滑剤を充填している。
【００２５】
上記ハウジング３１は、スリーブ３３とこのスリーブ３３の一端に取り付けられたプレート３４とで構成されている。このスリーブ３３のスラスト軸受面３３ａにおいて、軸部３５近傍から軸方向に突出した突出部３３ｂが形成されている。また、上記スリーブ３３の一端に取り付けられたプレート３４では、軸方向に向かって延びる凸部３４ａを有する。上記プレート３４,スリーブ３３とフランジ部３６との間に、弾性のある環状の薄板３７,３８を夫々配置して、フランジ部３６の端面３６ａ,３６ｂに薄板３７,３８を対向させている。上記薄板３７は、プレート３４の凸部３４ａの先端に固定している。一方、上記薄板３８は、スリーブ３３の突出部３３ｂの先端に固定している。また、上記薄板３７,３８には、フランジ付シャフト３２をスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝３９,４０が形成されている。また、上記フランジ付シャフト３２の軸部３５の周面には、図示しないが、ラジアル用動圧溝を設けている。
【００２６】
上記構成の動圧軸受は、第１参考例の動圧軸受と同様の効果を有すると共に、ハウジング３１またはフランジ付シャフト３２が振れ回ったとしても、弾性を有する薄板３７,３８がフランジ部３６の端面３６ａ,３６ｂに夫々ならうので、フランジ部３６と薄板３７,３８とがより接触しにくくなって、フランジ部３６の摩耗をより低減できる。
【００２７】
(第４参考例)
図４は本発明の第４参考例の動圧軸受の断面図である。この動圧軸受は、図４に示すように、ハウジング４１にフランジ付シャフト４２を相対回転自在に嵌合して、ハウジング４１とフランジ付シャフト４２との間に図示しない潤滑剤を充填している。上記フランジ付シャフト４２は、軸部４３とフランジ部４４とからなる。このフランジ部４４とハウジング４１との間に、スラスト用動圧溝４８が形成された弾性のある環状の薄板４５を配置するために、その薄板４５の外周縁をハウジング４１の一端の段部に固定している。一方、上記ハウジング４１の他端の端面にも、スラスト用動圧溝４９が形成された環状の薄板４６を取り付けている。また、その薄板４６に対向する環状の薄板４７は、弾性を有すると共に、軸部４３の図中下側の端部に取り付けられている。また、上記フランジ付シャフト４２の軸部４３の周面には、図示しないが、ラジアル用動圧溝を形成している。
【００２８】
上記構成の動圧軸受は、第１参考例の動圧軸受と同様の効果を有すると共に、ハウジング４１またはフランジ付シャフト４２が振れ回ったとしても、弾性を有する薄板４５,４７がフランジ部４４の端面４４ａ,薄板４６にならうので、フランジ部４４および薄板４６が薄板４５,４７により接触しにくくなって、フランジ部４４の摩耗をより低減できる。
【００２９】
また、上記実施形態では、薄板４６にスラスト用動圧溝４９を形成したが、薄板４７にスラスト用動圧溝を形成してもよい。
【００３０】
( 実施形態)
図５は本発明の実施形態の動圧軸受の断面図である。この動圧軸受は、図５に示すように、スリーブ５３とこのスリーブ５３の一端に取り付けられたプレート５４とで構成されたハウジング５１と、このハウジング５１内に回転自在に嵌合したフランジ付シャフト５２とを備えている。上記ハウジング５１とフランジ付シャフト５２との間には、図示しないが、潤滑剤を充填している。このフランジ付シャフト５２は軸部５５とフランジ部５６とからなって、そのフランジ部５６とスリーブ５３との間に、スラスト用動圧溝６５が形成された弾性のある環状の薄板５７を配置している。その薄板５７の外周縁は、スリーブ５３と環状の固定部材５８とで挟まれて固定されている。また、上記薄板５７には、図６(ａ)に示すように、円状の開口６０を設けている。その開口６０は、図５に示すように、薄板５７を軸方向に貫通する貫通穴であり、この開口６０を薄板５７に設けることによって、薄板５７とこの薄板５７に対向するスリーブ５３のスラスト軸受面５３ａとの間の隙間を介して、フランジ部５６の周面と固定部材５８の内周面との間と、軸部５５の周面とスリーブ５３の内周面との間とを連通させている。また、上記軸部５５の周面には、ラジアル用動圧溝５９を設けている。なお、上記フランジ部５６に対向するプレート５４のスラスト軸受面５４ａにも、スラスト用動圧溝６４を形成している。
【００３１】
上記構成の動圧軸受は、ハウジング５１に対してフランジ付シャフト５２が回転すると、スラスト軸受面５４ａと薄板５８とに形成されたスラスト用動圧溝６４,６５が潤滑剤に発生する動圧によって、フランジ付シャフト５２をスラスト方向に支持する。また、上記フランジ付シャフト５２における軸部５５の周面のラジアル用動圧溝５９が潤滑剤に発生する動圧によって、フランジ付シャフト５２をラジアル方向に支持する。このとき、上記ハウジング５１とフランジ付シャフト５２との間に充填された潤滑剤は、スラスト用動圧溝６４,６５およびラジアル用動圧溝５９に引き込まれる。その結果、上記軸部５５とフランジ部５６との接続部周辺において潤滑剤が不足するが、フランジ部５６の周面と固定部材５８の内周面との間の潤滑剤が、薄板５７に設けられた開口６０と、薄板５７とスラスト軸受面５３ａとの間の隙間とを介して、軸部５５とフランジ部５６との接続部周辺の隙間に流入する。
【００３２】
このように、上記薄板５７に開口６０を設けているので、この開口６０と、薄板５７とスリーブ５３のスラスト軸受面５３ａとの間の隙間とを介して、フランジ部５６の周面と固定部材５８の内周面との間の潤滑剤と、軸部５５の周面とスリーブ５３の内周面との間の潤滑剤との循環が可能になる。したがって、上記フランジ付シャフト５２の各部とハウジング５１との間における潤滑剤の量にアンバランスが生じることがない。その結果、上記フランジ付シャフト５２の各部とハウジング５１との間において、潤滑剤の潤滑不良が起こりにくくなって、ハウジング５１またはフランジ部５６に複雑な加工を行わずに、良好な潤滑状態を維持できる。また、このようにフランジ部５６に循環用の通路を設けなくても、潤滑剤を循環できる。つまり、フランジ部５６に循環用の通路を加工する必要がないから、フランジ部５６の径を大きくする必要がなく、したがって、トルクも増大しない。また、上記フランジ付シャフト５２に対してハウジング５１が回転する場合も同様の効果を奏する。
【００３３】
また、上記動圧軸受は、第１参考例の動圧軸受と同様の効果を有すると共に、ハウジング５１またはフランジ付シャフト５２が振れ回ったとしても、弾性を有する薄板５７がフランジ部５６の端面５６ｂにならうので、フランジ部５６と薄板５７とがより接触しにくくなって、フランジ部５６の摩耗をより低減できる。
【００３４】
また、上記薄板５７は、例えばシート等にエッチングでスラスト動圧溝６５を設ける時に、そのエッチングで開口６０も形成できるので、安価に製作できる。
【００３５】
また、上記実施形では、薄板５７に円状の開口６０を設けたが、図６(ｂ),(ｃ)に示す略半円形状の開口６２,６３を薄板に設けてもよい。
【００３６】
また、本発明の他の参考例としては次のようものがある。
(第５参考例)
図７は本発明の第５参考例の動圧軸受の断面図である。この動圧軸受は、図７に示すように、ハウジング７１と、このハウジング７１内に回転自在に嵌合するフランジ付シャフト７２とを備えて、ハウジング７１とフランジ付シャフト７２との間に図示しない潤滑剤を充填している。上記フランジ付シャフト７２は、図８に示すように、軸部７３とフランジ部７４とからなって、そのフランジ部７４を変形可能な薄板で形成している。また、図７に示すように、上記フランジ部７４の軸方向の端面が対向するハウジング７１のスラスト軸受け面７１ａ,７１ｂには、図示しないスラスト用動圧溝を夫々形成している。また、上記軸部７３の周面には、ラジアル用動圧溝７５を設けている。
【００３７】
上記構成の動圧軸受は、ハウジング７１に対してフランジ付シャフト７２が回転すると、変形可能な薄板で形成されたフランジ部７４がハウジング７１のスラスト軸受面７１ａ,７１ｂにならう。したがって、上記軸部７５に対するフランジ部７４の直角度が悪くても、フランジ部７４の外周縁がスラスト軸受面７１ａ,７１ｂに接触しにくくなって、フランジ部７４の外周縁およびスラスト軸受面７１ａ,７１ｂにおける摩耗を低減できる。また、上記フランジ付シャフト７２に対してハウジング７１が回転する場合も同様の効果を奏する。
【００３８】
上記第５参考例では、ハウジング７１のスラスト軸受面７１ａ,７１ｂにスラスト用動圧溝を形成したが、フランジ部７４に形成してもよい。この場合、薄板で形成されたフランジ部７４は単純な形状なので、その単純形状のフランジ部７４にスラスト用動圧溝を高精度かつ容易に形成できる。
【００３９】
なお、上記円板状のフランジ部７４の直径をＤとすると、そのフランジ部７４の軸方向の肉厚を０.０３Ｄ以下に設定するのがより好まししいことが分った。
【００４０】
【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、フランジ付シャフトをスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝を薄板に形成することによって、フランジ部自体にスラスト用動圧溝を加工する必要がなくなって、軸部に対するフランジ部の高精度な直角度に悪影響が生じないので、フランジ部の外周縁とそのフランジ部に対向するハウジングのスラスト軸受面との接触が防止されて、フランジ部およびスラスト軸受面における摩耗を低減できる。
【００４１】
また、請求項１の発明の動圧軸受は、上記薄板は単純な形状なので、その単純形状の薄板にスラスト用動圧溝を高精度かつ容易に形成できる。
【００４２】
【００４３】
また、請求項１の発明の動圧軸受は、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように、スラスト用動圧溝が形成された薄板を配置するので、そのスラスト用動圧溝が発生する動圧によってフランジ付シャフトをスラスト方向に確実に支持できる。
【００４４】
また、請求項１の発明の動圧軸受は、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置された薄板に開口を設けているので、フランジ付シャフトの各部とハウジングとの間における潤滑剤の量にアンバランスが生じることがなくなって、良好な潤滑状態を維持できる。
【００４５】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１参考例の動圧軸受の断面図である。
【図２】 本発明の第２参考例の動圧軸受の断面図である。
【図３】 本発明の第３参考例の動圧軸受の断面図である。
【図４】 本発明の第４参考例の動圧軸受の断面図である。
【図５】 本発明の実施形態の動圧軸受の断面図である。
【図６】 上記実施形態の動圧軸受の薄板に設けられる穴の変形例を示す図である。
【図７】 本発明の第５参考例の動圧軸受の断面図である。
【図８】 上記動圧軸受が有するフランジ付シャフトの正面図である。
【図９】 従来の動圧軸受の断面図である。
【符号の説明】
１,２１,３１,４１,５１,７１ ハウジング
２,２２,３２,４２,５２,７２ フランジ付シャフト
５,２５,３５,４３,５５,７３ 軸部
６,２６,３６,４４,５６,７４ フランジ部
７,２７,２８,３７,３８,４５,４６,４７,５７ 薄板
３ａ,４ａ,２３ａ,３３ａ,５３ａ,５４ａ,７１ａ,７１ｂ スラスト軸受面
６ａ,６ｂ,２６ａ,２６ｂ,３６ａ,３６ｂ,４４ａ,５６ｂ フランジ部の端面
８,９,２９,３０,３９,４０,４８,４９,６４,６５ スラスト用動圧溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸部とフランジ部とからなるフランジ付シャフトを備える動圧軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、動圧軸受としては、図９に示すように、ハウジング９１内に、軸部９３とフランジ部９４とからなるフランジ付シャフト９２を回転自在に嵌合したものがある。上記フランジ部９４の軸方向の端面９５,９６またはその端面９５,９６に対向するハウジング９１のスラスト軸受面９７,９８には、図示しないが、フランジ付シャフト９２をスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝を形成している。また、上記軸部９３の周面には、フランジ付シャフト９２をラジアル方向に支持するラジアル用動圧溝９９を設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記動圧軸受において、フランジ部９４の端面９５,９６に例えばプレス加工等でスラスト用動圧溝を形成した場合、軸部９３に対するフランジ部９４の直角度が悪くなる場合がある。その場合、フランジ付シャフト９２がハウジング９１に対して回転すると、フランジ部９４の外周縁がスラスト軸受面９７,９８に接触(所謂片当たり)する。その結果、上記フランジ部９４の外周縁およびスラスト軸受面９７,９８が次第に摩耗するという問題がある。
【０００４】
一方、上記ハウジング９１のスラスト軸受面９７,９８にスラスト用動圧溝を形成する場合、そのスラスト軸受面９７,９８を形成するハウジング９１の形状が複雑であるため、スラスト用動圧溝を高精度に形成するのが困難であるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、フランジ部およびスラスト軸受面の摩耗を低減できると共に、スラスト用動圧溝を高精度かつ容易に形成できる動圧軸受を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の動圧軸受は、
ハウジングと、
上記ハウジング内に相対回転自在に嵌合すると共に、軸部とフランジ部とからなるフランジ付シャフトと、
上記フランジ付シャフトをスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝が形成された薄板と
を備え、
上記薄板が、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置され、
上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置された上記薄板に開口を設けて、
この開口と、上記薄板とこの薄板に対向する上記ハウジングのスラスト軸受面との間の隙間とを介して、上記フランジ部の周面と上記ハウジングとの間と、上記軸部の周面と上記ハウジングとの間とを連通させたことを特徴としている。
【０００７】
上記請求項１の発明の動圧軸受によれば、上記フランジ付シャフトをスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝を薄板に形成しているので、フランジ部に例えばプレス加工等でスラスト用動圧溝を形成する必要がない。したがって、上記フランジ部自体にスラスト用動圧溝を加工する必要がなくなって、軸部に対するフランジ部の直角度にくるいが生じない。その結果、上記ハウジングに対してフランジ付シャフトが回転しても、フランジ部の外周縁が、そのフランジ部に対向するハウジングのスラスト軸受面に接触しにくくなって、フランジ部およびスラスト軸受面における摩耗を低減できる。また、上記フランジ付シャフトに対してハウジングが回転する場合も同様の効果を奏する。
【０００８】
また、上記薄板は単純な形状なので、その単純形状の薄板にスラスト用動圧溝を高精度かつ容易に形成できる。
また、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように、スラスト用動圧溝が形成された薄板を配置するので、そのスラスト用動圧溝が発生する動圧によってフランジ付シャフトをスラスト方向に確実に支持できる。
また、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置された薄板に開口を設けているので、この開口と、上記薄板とこの薄板に対向するハウジングのスラスト軸受面との間の隙間とを介して、フランジ部の周面とハウジングとの間に充填される潤滑剤と、軸部の周面とハウジングとの間に充填される潤滑剤との循環が可能になる。したがって、上記フランジ付シャフトの各部とハウジングとの間における潤滑剤の量にアンバランスが生じることがない。その結果、上記フランジ付シャフトの各部とハウジングとの間において、潤滑剤の不足が起こりにくくなって、ハウジングまたはフランジ部に複雑な加工を行わなくても、良好な潤滑状態を維持できる。また、このようにフランジ部に潤滑用の通路を設けなくても、潤滑剤を循環できる。つまり、フランジ部に循環用の通路を加工する必要がないから、フランジ部の径を大きくする必要がなく、したがって、トルクも増大しない。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
請求項２の発明の動圧軸受は、
ハウジングと、
上記ハウジング内に相対回転自在に嵌合すると共に、軸部とフランジ部とからなるフランジ付シャフトと、
上記フランジ付シャフトをスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝が形成された弾性のある薄板と
を備え、
上記薄板は、上記フランジ部の軸方向に垂直な面に対向するように配置され、
上記薄板は環状であり、
上記薄板は内周縁と外周縁とうちの一方のみが上記ハウジングに固定され、
上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置された上記薄板に開口を設けて、この開口と、上記薄板とこの薄板に対向する上記ハウジングのスラスト軸受面との間の隙間とを介して、上記フランジ部の周面と上記ハウジングとの間と、上記軸部の周面と上記ハウジングとの間とを連通させたことを特徴としている。
【００１４】
上記請求項２の発明の動圧軸受によれば、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置された薄板に開口を設けているので、この開口と、上記薄板とこの薄板に対向するハウジングのスラスト軸受面との間の隙間とを介して、フランジ部の周面とハウジングとの間に充填される潤滑剤と、軸部の周面とハウジングとの間に充填される潤滑剤との循環が可能になる。したがって、上記フランジ付シャフトの各部とハウジングとの間における潤滑剤の量にアンバランスが生じることがない。その結果、上記フランジ付シャフトの各部とハウジングとの間において、潤滑剤の不足が起こりにくくなって、ハウジングまたはフランジ部に複雑な加工を行わなくても、良好な潤滑状態を維持できる。また、このようにフランジ部に潤滑用の通路を設けなくても、潤滑剤を循環できる。つまり、フランジ部に循環用の通路を加工する必要がないから、フランジ部の径を大きくする必要がなく、したがって、トルクも増大しない。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の動圧軸受を図示の実施形態により詳細に説明する前に、まず、本発明をより理解し易くするために第１〜第４参考例を説明する。
【００１８】
(第１参考例)
図１は本発明の第１参考例の動圧軸受の断面図である。この動圧軸受は、図１に示すように、スリーブ３とこのスリーブ３の一端に取り付けられたプレート４とで構成されたハウジング１と、軸部５とフランジ部６とからなるフランジ付シャフト２とを備え、ハウジング１内にフランジ付シャフト２を相対回転自在に嵌合している。上記ハウジング１とフランジ付シャフト２との間には、図示しないが、潤滑剤を充填している。上記フランジ部６が対向するスリーブ３のスラスト軸受面３ａには、スラスト用動圧溝９が形成された環状の薄板７を取り付けている。また、上記フランジ部６が対向するプレート４のスラスト軸受面４ａにも、スラスト用動圧溝８を形成している。これらのスラスト用動圧溝８,９が、フランジ付シャフト２の回転により、潤滑剤に動圧を発生することによって、フランジ付シャフト２をスラスト方向に支持する。また、上記フランジ付シャフト２をラジアル方向に支持するために、フランジ付シャフト２の軸部５の周面にラジアル用動圧溝(図示せず)を設けている。
【００１９】
上記構成の動圧軸受は、フランジ付シャフト２をスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝９を薄板７に形成しているので、フランジ部６に例えばプレス加工等でスラスト用動圧溝を形成する必要がない。したがって、上記フランジ部６自体にスラスト用動圧溝を加工しないから、軸部５に対するフランジ部６の直角度にくるいが生じない。その結果、上記ハウジング１に対してフランジ付シャフト２が回転しても、フランジ部６の外周縁が、スラスト軸受面４ａおよび薄板７に接触しにくくなって、フランジ部６の外周縁,プレート４のスラスト軸受面４ａおよび薄板７の摩耗を低減できる。また、上記フランジ付シャフト２に対してハウジング１が回転する場合も同様の効果を奏する。
【００２０】
また、上記薄板７は単純な形状なので、その単純形状の薄板７にスラスト用動圧溝を高精度かつ容易に形成できる。
【００２１】
(第２参考例)
図２は本発明の第２参考例の動圧軸受の断面図である。この動圧軸受は、図２に示すように、スリーブ２３とこのスリーブ２３の一端に取り付けられたプレート２４とで構成されたハウジング２１内に、フランジ付シャフト２２を相対回転自在に嵌合して、ハウジング２１とフランジ付シャフト２２との間に図示しない潤滑剤を充填している。このフランジ付シャフト２２は軸部２５とフランジ部２６とからなって、そのフランジ部２６のプレート２４側の端面２６ａに、スラスト用動圧溝２９が形成された弾性のある環状の薄板２７を取り付けている。また、上記フランジ部２６の端面２６ｂとその端面２６ｂに対向するスリーブ２３のスラスト軸受面２３ａとの間に、スラスト用動圧溝３０が形成された弾性のある環状の薄板２８を配置している。この薄板２８の外周縁は、スリーブ２４の内周面に設けられた段部に固定している。なお、上記フランジ付シャフト２２の軸部２５の周面には、図示しないが、ラジアル用動圧溝を設けている。
【００２２】
上記構成の動圧軸受は、第１参考例の動圧軸受と同様の効果を有すると共に、ハウジング２１またはフランジ付シャフト２２が振れ回ったとしても、弾性を有する薄板２８がフランジ部２６の端面２６ｂにならうので、フランジ部２６と薄板２８とがより接触しにくくなって、フランジ部２６の摩耗をより低減できる。
【００２３】
また、上記フランジ部２６の軸方向の端面２６ａに取り付けた薄板２７のスラスト用動圧溝２９が動圧を発生するので、フランジ部２６自体にスラスト用動圧溝２９を形成することなく、フランジ部２６の回転によって動圧を発生させて、フランジ付シャフト２２をスラスト方向に確実に支持できる。
【００２４】
(第３参考例)
図３は本発明の第３参考例の動圧軸受の断面図である。この動圧軸受は、図３に示すように、ハウジング３１内に、軸部３５とフランジ部３６とからなるフランジ付シャフト３２を相対回転自在に嵌合して、ハウジング３１とフランジ付シャフト３２との間に図示しない潤滑剤を充填している。
【００２５】
上記ハウジング３１は、スリーブ３３とこのスリーブ３３の一端に取り付けられたプレート３４とで構成されている。このスリーブ３３のスラスト軸受面３３ａにおいて、軸部３５近傍から軸方向に突出した突出部３３ｂが形成されている。また、上記スリーブ３３の一端に取り付けられたプレート３４では、軸方向に向かって延びる凸部３４ａを有する。上記プレート３４,スリーブ３３とフランジ部３６との間に、弾性のある環状の薄板３７,３８を夫々配置して、フランジ部３６の端面３６ａ,３６ｂに薄板３７,３８を対向させている。上記薄板３７は、プレート３４の凸部３４ａの先端に固定している。一方、上記薄板３８は、スリーブ３３の突出部３３ｂの先端に固定している。また、上記薄板３７,３８には、フランジ付シャフト３２をスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝３９,４０が形成されている。また、上記フランジ付シャフト３２の軸部３５の周面には、図示しないが、ラジアル用動圧溝を設けている。
【００２６】
上記構成の動圧軸受は、第１参考例の動圧軸受と同様の効果を有すると共に、ハウジング３１またはフランジ付シャフト３２が振れ回ったとしても、弾性を有する薄板３７,３８がフランジ部３６の端面３６ａ,３６ｂに夫々ならうので、フランジ部３６と薄板３７,３８とがより接触しにくくなって、フランジ部３６の摩耗をより低減できる。
【００２７】
(第４参考例)
図４は本発明の第４参考例の動圧軸受の断面図である。この動圧軸受は、図４に示すように、ハウジング４１にフランジ付シャフト４２を相対回転自在に嵌合して、ハウジング４１とフランジ付シャフト４２との間に図示しない潤滑剤を充填している。上記フランジ付シャフト４２は、軸部４３とフランジ部４４とからなる。このフランジ部４４とハウジング４１との間に、スラスト用動圧溝４８が形成された弾性のある環状の薄板４５を配置するために、その薄板４５の外周縁をハウジング４１の一端の段部に固定している。一方、上記ハウジング４１の他端の端面にも、スラスト用動圧溝４９が形成された環状の薄板４６を取り付けている。また、その薄板４６に対向する環状の薄板４７は、弾性を有すると共に、軸部４３の図中下側の端部に取り付けられている。また、上記フランジ付シャフト４２の軸部４３の周面には、図示しないが、ラジアル用動圧溝を形成している。
【００２８】
上記構成の動圧軸受は、第１参考例の動圧軸受と同様の効果を有すると共に、ハウジング４１またはフランジ付シャフト４２が振れ回ったとしても、弾性を有する薄板４５,４７がフランジ部４４の端面４４ａ,薄板４６にならうので、フランジ部４４および薄板４６が薄板４５,４７により接触しにくくなって、フランジ部４４の摩耗をより低減できる。
【００２９】
また、上記実施形態では、薄板４６にスラスト用動圧溝４９を形成したが、薄板４７にスラスト用動圧溝を形成してもよい。
【００３０】
( 実施形態)
図５は本発明の実施形態の動圧軸受の断面図である。この動圧軸受は、図５に示すように、スリーブ５３とこのスリーブ５３の一端に取り付けられたプレート５４とで構成されたハウジング５１と、このハウジング５１内に回転自在に嵌合したフランジ付シャフト５２とを備えている。上記ハウジング５１とフランジ付シャフト５２との間には、図示しないが、潤滑剤を充填している。このフランジ付シャフト５２は軸部５５とフランジ部５６とからなって、そのフランジ部５６とスリーブ５３との間に、スラスト用動圧溝６５が形成された弾性のある環状の薄板５７を配置している。その薄板５７の外周縁は、スリーブ５３と環状の固定部材５８とで挟まれて固定されている。また、上記薄板５７には、図６(ａ)に示すように、円状の開口６０を設けている。その開口６０は、図５に示すように、薄板５７を軸方向に貫通する貫通穴であり、この開口６０を薄板５７に設けることによって、薄板５７とこの薄板５７に対向するスリーブ５３のスラスト軸受面５３ａとの間の隙間を介して、フランジ部５６の周面と固定部材５８の内周面との間と、軸部５５の周面とスリーブ５３の内周面との間とを連通させている。また、上記軸部５５の周面には、ラジアル用動圧溝５９を設けている。なお、上記フランジ部５６に対向するプレート５４のスラスト軸受面５４ａにも、スラスト用動圧溝６４を形成している。
【００３１】
上記構成の動圧軸受は、ハウジング５１に対してフランジ付シャフト５２が回転すると、スラスト軸受面５４ａと薄板５８とに形成されたスラスト用動圧溝６４,６５が潤滑剤に発生する動圧によって、フランジ付シャフト５２をスラスト方向に支持する。また、上記フランジ付シャフト５２における軸部５５の周面のラジアル用動圧溝５９が潤滑剤に発生する動圧によって、フランジ付シャフト５２をラジアル方向に支持する。このとき、上記ハウジング５１とフランジ付シャフト５２との間に充填された潤滑剤は、スラスト用動圧溝６４,６５およびラジアル用動圧溝５９に引き込まれる。その結果、上記軸部５５とフランジ部５６との接続部周辺において潤滑剤が不足するが、フランジ部５６の周面と固定部材５８の内周面との間の潤滑剤が、薄板５７に設けられた開口６０と、薄板５７とスラスト軸受面５３ａとの間の隙間とを介して、軸部５５とフランジ部５６との接続部周辺の隙間に流入する。
【００３２】
このように、上記薄板５７に開口６０を設けているので、この開口６０と、薄板５７とスリーブ５３のスラスト軸受面５３ａとの間の隙間とを介して、フランジ部５６の周面と固定部材５８の内周面との間の潤滑剤と、軸部５５の周面とスリーブ５３の内周面との間の潤滑剤との循環が可能になる。したがって、上記フランジ付シャフト５２の各部とハウジング５１との間における潤滑剤の量にアンバランスが生じることがない。その結果、上記フランジ付シャフト５２の各部とハウジング５１との間において、潤滑剤の潤滑不良が起こりにくくなって、ハウジング５１またはフランジ部５６に複雑な加工を行わずに、良好な潤滑状態を維持できる。また、このようにフランジ部５６に循環用の通路を設けなくても、潤滑剤を循環できる。つまり、フランジ部５６に循環用の通路を加工する必要がないから、フランジ部５６の径を大きくする必要がなく、したがって、トルクも増大しない。また、上記フランジ付シャフト５２に対してハウジング５１が回転する場合も同様の効果を奏する。
【００３３】
また、上記動圧軸受は、第１参考例の動圧軸受と同様の効果を有すると共に、ハウジング５１またはフランジ付シャフト５２が振れ回ったとしても、弾性を有する薄板５７がフランジ部５６の端面５６ｂにならうので、フランジ部５６と薄板５７とがより接触しにくくなって、フランジ部５６の摩耗をより低減できる。
【００３４】
また、上記薄板５７は、例えばシート等にエッチングでスラスト動圧溝６５を設ける時に、そのエッチングで開口６０も形成できるので、安価に製作できる。
【００３５】
また、上記実施形では、薄板５７に円状の開口６０を設けたが、図６(ｂ),(ｃ)に示す略半円形状の開口６２,６３を薄板に設けてもよい。
【００３６】
また、本発明の他の参考例としては次のようものがある。
(第５参考例)
図７は本発明の第５参考例の動圧軸受の断面図である。この動圧軸受は、図７に示すように、ハウジング７１と、このハウジング７１内に回転自在に嵌合するフランジ付シャフト７２とを備えて、ハウジング７１とフランジ付シャフト７２との間に図示しない潤滑剤を充填している。上記フランジ付シャフト７２は、図８に示すように、軸部７３とフランジ部７４とからなって、そのフランジ部７４を変形可能な薄板で形成している。また、図７に示すように、上記フランジ部７４の軸方向の端面が対向するハウジング７１のスラスト軸受け面７１ａ,７１ｂには、図示しないスラスト用動圧溝を夫々形成している。また、上記軸部７３の周面には、ラジアル用動圧溝７５を設けている。
【００３７】
上記構成の動圧軸受は、ハウジング７１に対してフランジ付シャフト７２が回転すると、変形可能な薄板で形成されたフランジ部７４がハウジング７１のスラスト軸受面７１ａ,７１ｂにならう。したがって、上記軸部７５に対するフランジ部７４の直角度が悪くても、フランジ部７４の外周縁がスラスト軸受面７１ａ,７１ｂに接触しにくくなって、フランジ部７４の外周縁およびスラスト軸受面７１ａ,７１ｂにおける摩耗を低減できる。また、上記フランジ付シャフト７２に対してハウジング７１が回転する場合も同様の効果を奏する。
【００３８】
上記第５参考例では、ハウジング７１のスラスト軸受面７１ａ,７１ｂにスラスト用動圧溝を形成したが、フランジ部７４に形成してもよい。この場合、薄板で形成されたフランジ部７４は単純な形状なので、その単純形状のフランジ部７４にスラスト用動圧溝を高精度かつ容易に形成できる。
【００３９】
なお、上記円板状のフランジ部７４の直径をＤとすると、そのフランジ部７４の軸方向の肉厚を０.０３Ｄ以下に設定するのがより好まししいことが分った。
【００４０】
【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、フランジ付シャフトをスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝を薄板に形成することによって、フランジ部自体にスラスト用動圧溝を加工する必要がなくなって、軸部に対するフランジ部の高精度な直角度に悪影響が生じないので、フランジ部の外周縁とそのフランジ部に対向するハウジングのスラスト軸受面との接触が防止されて、フランジ部およびスラスト軸受面における摩耗を低減できる。
【００４１】
また、請求項１の発明の動圧軸受は、上記薄板は単純な形状なので、その単純形状の薄板にスラスト用動圧溝を高精度かつ容易に形成できる。
【００４２】
【００４３】
また、請求項１の発明の動圧軸受は、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように、スラスト用動圧溝が形成された薄板を配置するので、そのスラスト用動圧溝が発生する動圧によってフランジ付シャフトをスラスト方向に確実に支持できる。
【００４４】
また、請求項１の発明の動圧軸受は、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置された薄板に開口を設けているので、フランジ付シャフトの各部とハウジングとの間における潤滑剤の量にアンバランスが生じることがなくなって、良好な潤滑状態を維持できる。
【００４５】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１参考例の動圧軸受の断面図である。
【図２】 本発明の第２参考例の動圧軸受の断面図である。
【図３】 本発明の第３参考例の動圧軸受の断面図である。
【図４】 本発明の第４参考例の動圧軸受の断面図である。
【図５】 本発明の実施形態の動圧軸受の断面図である。
【図６】 上記実施形態の動圧軸受の薄板に設けられる穴の変形例を示す図である。
【図７】 本発明の第５参考例の動圧軸受の断面図である。
【図８】 上記動圧軸受が有するフランジ付シャフトの正面図である。
【図９】 従来の動圧軸受の断面図である。
【符号の説明】
１,２１,３１,４１,５１,７１ ハウジング
２,２２,３２,４２,５２,７２ フランジ付シャフト
５,２５,３５,４３,５５,７３ 軸部
６,２６,３６,４４,５６,７４ フランジ部
７,２７,２８,３７,３８,４５,４６,４７,５７ 薄板
３ａ,４ａ,２３ａ,３３ａ,５３ａ,５４ａ,７１ａ,７１ｂ スラスト軸受面
６ａ,６ｂ,２６ａ,２６ｂ,３６ａ,３６ｂ,４４ａ,５６ｂ フランジ部の端面
８,９,２９,３０,３９,４０,４８,４９,６４,６５ スラスト用動圧溝
Claims (2)
- ハウジングと、
上記ハウジング内に相対回転自在に嵌合すると共に、軸部とフランジ部とからなるフランジ付シャフトと、
上記フランジ付シャフトをスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝が形成された薄板と
を備え、
上記薄板が、上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置され、
上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置された上記薄板に開口を設けて、
この開口と、上記薄板とこの薄板に対向する上記ハウジングのスラスト軸受面との間の隙間とを介して、上記フランジ部の周面と上記ハウジングとの間と、上記軸部の周面と上記ハウジングとの間とを連通させたことを特徴とする動圧軸受。 - ハウジングと、
上記ハウジング内に相対回転自在に嵌合すると共に、軸部とフランジ部とからなるフランジ付シャフトと、
上記フランジ付シャフトをスラスト方向に支持するスラスト用動圧溝が形成された弾性のある薄板と
を備え、
上記薄板は、上記フランジ部の軸方向に垂直な面に対向するように配置され、
上記薄板は環状であり、
上記薄板は内周縁と外周縁とうちの一方のみが上記ハウジングに固定され、
上記フランジ部の軸方向の端面に対向するように配置された上記薄板に開口を設けて、
この開口と、上記薄板とこの薄板に対向する上記ハウジングのスラスト軸受面との間の隙間とを介して、上記フランジ部の周面と上記ハウジングとの間と、上記軸部の周面と上記ハウジングとの間とを連通させたことを特徴とする動圧軸受。
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