JPH02256916A - 耐摩耗性動圧軸受け - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、耐摩耗性動圧軸受けに関するものである。

［従来の技術とその課題］ 動圧軸受けは、モータの高回転数化に伴い、重要性が増
している。しかし、動圧軸受けの構造より、始動時や過
負荷時などには軸受けの静止側と回転側が接触するため
、動圧軸受けの動圧発生溝が摩耗したり、面接触したと
きに双方の金属が凝着し合いカジリ現象を引き起こした
り軸受けをロックさせることなどの問題がある。

動圧軸受けの耐摩耗性対策としては、動圧発生用の溝を
硬度の高い材質で作り、耐摩耗性を高める方法や、磁気
反発力を使い、始動時など摩耗を抑える方法がなされて
いる。硬度の高い材質を使用し耐摩耗性を上げる方法と
しては、軸材質にセラミックを使用したり、あるいは軸
材質に加工のしやすい金属を使用し、その１に耐摩耗性
の皮膜などを施したりしている。しかし、軸材質にセラ
ミックなどの硬度の高い材料を使用すると、軸受けの耐
摩耗性は高くなるが、加工が著しく困雌になり、また軸
受けの表面に耐摩耗性に優れた皮膜をｈにす場合には、
高い寸法粒度を得ることが難しく、さらにはこれらの方
法はコスト高になるなど多くの問題を含んでいる。一方
、磁気反発力を利用する方法は構造が複雑になったり、
十分な磁気反発力を得るためには高価な磁石が必要であ
ったりしている。

この発明は上記の欠点を除去するためになされたもので
、動圧軸受けの一部にセラミックよりなる停止時受は部
を設けることにより、動圧軸受けの動圧発生溝部での接
触防止を図り、摩耗と起動トルクが軽減する動圧軸受け
を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ ジャーナル軸受けやスラスト軸受は等の動圧軸受けにお
いて、停止時に接触する可能性のある軸受は面の一部に
、セラミックあるいはセラミックと他の耐摩耗性材料よ
りなる停止時受は部を設けることにより、動圧軸受けの
動圧発生溝部での接触防止を図り、起動時の摩耗あるい
は起動トルクを軽減させることを特徴とするものであり
、停止時受は部の高さは、回転中に発生する動圧によっ
て浮上あるいは間隔保持できる高さあるいは間隔以下に
調整することで回転中の摩耗も少なくするものである。

［実施例］ 本発明を実施例の図を参照しながら説明する。

第１図はジャーナル動圧軸受けとスラスト動圧軸受けか
らなる軸受けの完成品であり、回転しない状態を示して
いる。図中、１はジャーナル軸受けの固定側、２は回転
側、３はスラスト軸受けの回転側、４は固定側であり、
５はセラミックよりなる停止時の受は部、６．７はそれ
ぞれジャーナル軸受けとスラスト軸受けの動圧発生溝で
ある。ここで停止時受は部とは、第１図の５のように、
回転側と固定側の動圧発生溝を有する軸受は面が接触し
ないように、軸受は面の一部に他の軸受は面の部分より
面間隔の狭くした突起部分であり、この受は部は回転側
と固定側のどちらか一方かあるいは両方に設けてもよい
。この受は部５の高さは、受は部がある場合の受は部具
外の軸受けの面間隔と受は部がない場合の軸受は面が接
触した状態の面間隔の差を言う。この軸受けは、受は部
５で回転部を支持しているので、３．４のスラスト軸受
は面での接触がなく、スラスト面の動圧発生溝７を損な
うことなく、また低い始動トルクで始動できる。この軸
受けが高回転の定常状態になると、スラスト軸受けの動
圧発生溝７により動圧が発生し、回転部を浮上させるが
、第２図のように、受は部５の高さが回転部浮上高さよ
り低い場合には、受は部５は固定側と接触しなくなる。

この軸受けは、回転部の重重を支えるスラスト軸受けが
始動時かつ回転中に接触することがないので、摩耗しな
く、・摩耗による動圧の低下がない。

また受は部５のみで接触しているので、起動トルクも小
さくできる。

第３図はジャーナル軸受けにも受は部を設けた場合の停
止状態の図であり、８．９はセラミックのリング状受は
部である。回転開始時には、回転側２と固定側１の回転
軸はずれているため、受は部８，９で接触するが、定常
回転になると、ジャーナル軸受けによって発生する動圧
により、第４図のように、回転側２と固定側１の回転軸
が一致するようになり、受は部８．９は接触しなくなる
。停止時の第３図と回転時の第４図のように、動圧の発
生する動圧発生溝６．７のある軸受は面は停止時と回転
時を通して接触してなく、摩耗しなく、受は部５．８．
９も起動時のみしか摩耗しない。第２図の場合と同様に
、第４図の場合も起動トルクが小さくなる。このように
、摩耗するのは、受は部５，８．９だけなので、動圧発
生溝６．７のる軸受は面は、接触しない。従って、受は
部にセラミックのような硬度の高い材料を使用すること
で、動圧軸受けの耐摩耗性を高くできる。複雑な加工を
必要とする動圧発生溝を有する軸受は面は高耐摩耗性の
材料にする必要がなく、受は部たけ硬度の高いセラミッ
クを使えばよい。

第５図、第６図にそれぞれ示した停市状態と定常回転状
態の動圧軸受けは、ジャーナル軸受けの固定側受は部８
．９および回転側受は部１０の双方をセラミックにした
耐摩耗性動圧軸受けである。

始動時に接触する受は部８．９．１０か、すべて硬度の
高いセラミックで構成しており、耐摩耗性が著しく改善
する。このような動圧軸受けは、始動時の接触面積が従
来のものより狭くなるので、接触面の表面粗度による起
動トルクが）ＪＳさくなる。

この発明での受は部は、すべてセラミックでなくても、
一部かセラミックで他の受は部は他の高硬度材料でよい
。

［発明の効果］ 本発明は、受は部のみを高硬度のセラミックなどにす′
るだけで耐摩耗性の高い動圧軸受けを提供するものであ
る。またこの動圧軸受けは、動圧発生溝を有する軸受は
面が始動ならびに高速回転中に接触しないので摩耗する
ことがなく、軸受は性能が変化しないだけでなく、動圧
発生溝部の材質を高硬度のものでなく゛〔もよく、加工
などが容易になり、寸法精度を高くできる。受は部はセ
ラミックなどの高硬度材料を使用する必要があるが、そ
の形状は複雑でなく、加工も難しくない。

従って、本発明の耐摩耗性軸受けは、製作が容易な高耐
摩耗性であり、またセラミック使用量が少なく、加工が
容易なため、低コストなものにもなる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明のジャーナル動圧軸受けとス
ラスト動圧軸受けからなる軸受けの完成品を示す図面で
あり、第１図、第３図、第５図は回転しない状態を示し
、第２図、第４図、第６図は高速回転している定常状態
を示す。 １・・・ジャーナル軸受けの固定側、２・・・ジャーナ
ル軸受けの回転側、３・・・スラスト軸受けの回転側、
４・・・スラスト軸受けの固定側、５・・・受は部、６
．７・・・動圧発生溝、８．９．１０・・・受は部。 ＡＡ’断面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、動圧軸受けにおいて、停止時に接触する可能性のあ
   る前記動圧軸受けの軸受け面の一部に、セラミックある
   いはセラミックと他の耐摩耗性材料よりなる停止時受け
   部を設けることにより、前記動圧軸受けの動圧発生溝部
   での接触防止を図り、摩耗と起動トルクを軽減させるこ
   とを特徴とする耐摩耗性動圧軸受け。 ２、前記の停止時受け部の高さを、前記動圧軸受けの回
   転中に前記動圧軸受けで発生する動圧によって浮上ある
   いは間隔保持できる高さあるいは間隔以下に調整した請
   求項１記載の耐摩耗性動圧軸受け。 ３、スラスト軸受けの回転の中心部に、耐摩耗性の高い
   軸受け部を設けることを特徴とした請求項１または２記
   載の耐摩耗性動圧軸受け。 ４、ジャーナル軸受けにおいて、回転軸に対して両端の
   前記ジャーナル軸受けの接触部に耐摩耗性の高い軸受け
   部を設けることを特徴とした請求項１、２または３記載
   の耐摩耗性動圧軸受け。