JPH05106633A

JPH05106633A - 動圧軸受

Info

Publication number: JPH05106633A
Application number: JP27268991A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kakumoto; 賢一角本; Takeshi Takahashi; 高橋　　毅
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1991-10-21
Filing date: 1991-10-21
Publication date: 1993-04-27

Abstract

(57)【要約】【目的】回転動作中における金属製回転軸と合成樹脂製
筒体との間の隙間寸法が適正となるようにし、回転軸の
支持状態を安定化すること。【構成】金属製の回転軸１の外周二箇所にはヘリングボ
ーン状の動圧溝７が形成されている。回転軸１はその動
圧溝７を円筒部材２の内周面に対向させるようにして合
成樹脂製の円筒部材２の中空孔に内挿されている。円筒
部材２は上半分の断面がほぼコ字形のカバー４を介して
ケース３の内周に固定されている。カバー４により合成
樹脂製の円筒部材２は、温度上昇とともに、径方向内方
へ膨張することになるので、両者間の隙間は温度上昇に
伴って小さくなる。この隙間の変化量を予め実験などで
把握していれば、回転動作中での隙間寸法を適正に設定
できるようになり、支持状態が安定化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂製の筒体に金
属製の回転軸を内挿し、前記筒体の内周面または軸の外
周面の少なくとも一方に動圧溝で両者間の隙間に動圧を
発生させる動圧軸受に係り、特に、金属製回転軸と合成
樹脂製筒体との間の隙間を適正化するように改良したも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に、従来の動圧軸受を示している。
図中、５０は回転軸、５１は円筒部材、５２はケースで
ある。回転軸５０の外周所定位置（二箇所）にはヘリン
グボーン状の動圧溝５３が形成されている。回転軸５０
はその動圧溝５３を円筒部材５１の内周面に対向させる
ようにして円筒部材５１の中空孔に内挿されている。円
筒部材５１はケース５２の内周に圧入により直接的に固
定されている。

【０００３】そして、一般的に、回転軸５０、円筒部材
５１の両方とも、ステンレスなどの金属で形成されてい
るが、近年、安価で潤滑性能を高く設定できるなどの理
由により円筒部材５１については潤滑性に優れた合成樹
脂で形成することが試みられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
動圧軸受では、次のような不具合がある。

【０００５】つまり、金属製回転軸５０と合成樹脂製円
筒部材５１とは線膨張係数が異なるため、熱膨張量に差
が生じて、温度上昇する回転動作中においては、前記両
者間の隙間寸法が大きくなるなど、回転軸５０の支持状
態が不安定になるという課題がある。

【０００６】特に、従来例の動圧軸受だと、温度上昇に
伴い、合成樹脂製の円筒部材５１が外径側へ膨張しよう
とするが、ケース５２によって径方向外向きの膨張が阻
止されるために、円筒部材５１は軸方向に膨張すること
になって、内径寸法が大きくなる。これに対して、回転
軸５０は径方向外方に膨張するけれども、合成樹脂製の
円筒部材５１の線膨張係数の方が大きいために、結局、
両者間の隙間は組み付け時に比べて大きくなる。隙間が
大きくなると、回転軸５０の回転振れを抑制できなくな
るので、前述したように支持状態が不安定になってしま
う。

【０００７】本発明は、このような課題を解決するため
に創案されたもので、高温時における金属製回転軸と合
成樹脂製筒体との間の隙間寸法を適正化できるように
し、回転軸の支持状態を安定化することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、合成樹脂製の筒体に金属製の回転
軸を内挿し、前記筒体の内周面または軸の外周面の少な
くとも一方に形成した動圧溝で両者間の隙間に動圧を発
生させる動圧軸受において、次のような構成をとる。

【０００９】本発明の動圧軸受は、前記筒体の外周を囲
んだ状態で保持する保持部材と、前記筒体の端面に当接
されてそれの軸方向への熱膨張を抑制する膨張抑制部材
とを備えており、そして、前記保持部材および膨張抑制
部材が、前記回転軸とほぼ同じ線膨張係数の金属で形成
されるものとした。また、隙間寸法が小さくなると、発
生する動圧が大きくなり、負荷容量のアップにつなが
る。

【００１０】

【作用】温度上昇すると、保持部材と膨張抑制部材とに
よって、合成樹脂製の筒体が径方向外方および軸方向へ
膨張するのが妨げられるので、筒体は径方向内方へ向け
て膨張することになる。つまり、本発明では、温度上昇
に伴い、組み付け時よりも回転軸と筒体との間の隙間寸
法が小さくなる。したがって、組み付け時には前記隙間
寸法を従来例に比べて大きくできるので、作業を行いや
すくなる一方、回転動作中には隙間寸法を適正となるよ
うに設定できるので、回転軸の支持状態が安定化するよ
うになる。

【００１１】つまり、本発明構成において、筒体の径方
向内方への膨張量と回転軸の径方向外方への膨張量とを
予め実験により調べておけば、それを考慮して組み付け
時における回転軸と筒体との間の隙間寸法を適宜に設定
するだけで、回転動作中の隙間寸法を適正に設定できる
ようになる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１３】図１に本発明の一実施例を示している。図
中、１は金属製の回転軸、２は合成樹脂製の円筒部材、
３はケース、４は金属製のカバー、５はＯリング、６は
スペーサである。回転軸１の外周二箇所にはヘリングボ
ーン状の動圧溝７が形成されている。回転軸１はその動
圧溝７を円筒部材２の内周面に対向させるようにして円
筒部材２の中空孔に内挿されている。円筒部材２はケー
ス３の内周にカバー４およびＯリング５を介して固定さ
れている。

【００１４】回転軸１は、ステンレスなどで形成され、
円筒部材２は、例えばポリアセタール、ポリテトラフロ
ロエチレンなど潤滑性に優れた合成樹脂で形成される。

【００１５】カバー４は、円筒部材２の外周部分および
端面部分を覆うように上半分の断面がほぼコ字形に形成
されており、回転軸１と同種の金属で形成されている。
このカバー４の円筒本体部８が請求項に記載の保持部材
に相当し、カバー４の軸方向両端の径方向内向きの環状
突片９が請求項に記載の膨張抑制部材に相当する。とこ
ろで、このカバー４をインサート成形により円筒部材２
と一体的に形成すれば、カバー４の円筒本体部８の内径
寸法と円筒部材２の外径寸法とを、またカバー４の環状
突片９間の幅寸法と円筒部材２の幅寸法とをそれぞれ同
一にすることができ、別々のものをはめ合わせる場合の
ような寸法誤差がなくなる。

【００１６】Ｏリング５は、円筒部材２の外周に装着さ
れてケース３の内周に設けられたＶ字形溝に嵌入されて
いて、回転軸１から円筒部材２に伝わる振動を減衰吸収
するためのものである。スペーサ６は二つの円筒部材
２，２の間に設けられて両者間の間隔を調整するもので
ある。

【００１７】上述した構成の動圧軸受においては、回転
軸１の回転動作により環境温度が上昇すると、カバー４
によって合成樹脂製の円筒部材２が径方向外方および軸
方向へ膨張するのが妨げられることになって通常とは逆
に径方向内方へ向けて膨張することになる。これに対し
て、回転軸１は通常と同様に温度上昇に伴い径方向外方
へ膨張するために、回転動作時は、回転軸１と円筒部材
２との間の隙間寸法が組み付け時よりも小さくなる。し
たがって、回転軸１の回転動作時における環境温度に関
連して、回転軸１の径方向外方への膨張量とカバー４に
装着した円筒部材２の径方向内方への熱膨張量とをそれ
ぞれ実験などにより測定し、熱膨張による隙間寸法の変
化量を把握した上で、回転軸１および円筒部材２の材質
や、組み付け時の両者間の隙間寸法を適宜に選択すれ
ば、回転動作中における回転軸１と円筒部材２との間の
隙間寸法が適正となるように設定することができる。な
お、隙間寸法は、負荷荷重に応じて任意（例えば５〜１
０μｍ）に設定される。

【００１８】このように、本実施例の動圧軸受では、熱
膨張による隙間寸法を、従来例とは逆に、組み付け時に
おける寸法よりも小さくなるようにしているので、組み
付け時の前記隙間寸法を大きくできて従来例よりも組み
付け作業が行いやすくなるとともに、回転動作中の前記
隙間寸法を適正化できて回転軸の支持状態が安定化する
ようになる。

【００１９】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
ない。例えば、図２に示すように、図１のカバー４，４
の一方の環状突片９を排除して、スペーサ６の両端面を
二つの円筒部材２，２の内端面に当接させた構成として
もよい。また、二つのカバー４，４の代わりに単一のス
リーブを用意し、このスリーブに対して円筒部材２，２
を嵌合し、円筒部材２，２のそれぞれ両側を挟むための
環状板をスリーブに装着するようにした構造も本発明に
含む。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、熱膨
張による隙間寸法を、従来例とは逆に、組み付け時にお
ける寸法よりも小さくなるようにしている。したがっ
て、本発明によれば、組み付け時の前記隙間寸法を大き
くできるので、従来例よりも組み付け作業が行いやすく
なる他、回転動作中の前記隙間寸法を適正化できるの
で、回転軸の支持状態が安定化するようになる。さら
に、隙間寸法を従来より小さくできることにより、負荷
容量の向上が図れるという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の動圧軸受を示す縦断面図。

【図２】本発明の他の実施例の動圧軸受を示す縦断面
図。

【図３】従来例の動圧軸受を示す縦断面図。

【符号の説明】

１回転軸２円筒部材３ケース４カバー７動圧溝８円筒本体部９環状突片

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合成樹脂製の筒体に金属製の回転軸を内挿
し、前記筒体の内周面または軸の外周面の少なくとも一
方に形成した動圧溝で両者間の隙間に動圧を発生させる
動圧軸受であって、前記筒体の外周を囲んだ状態で保持する保持部材と、前
記筒体の端面に当接されてそれの軸方向への熱膨張を抑
制する膨張抑制部材とを備え、かつ、前記保持部材および膨張抑制部材が、前記回転軸
とほぼ同じ線膨張係数の金属で形成されるものである、
ことを特徴とする動圧軸受。