JPH0640978Y2 - 動圧流体軸受 - Google Patents

動圧流体軸受

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JPH0640978Y2
JPH0640978Y2 JP1988077960U JP7796088U JPH0640978Y2 JP H0640978 Y2 JPH0640978 Y2 JP H0640978Y2 JP 1988077960 U JP1988077960 U JP 1988077960U JP 7796088 U JP7796088 U JP 7796088U JP H0640978 Y2 JPH0640978 Y2 JP H0640978Y2
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fluid
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recess
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政良 大西
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Koyo Seiko Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/045Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. spiral groove thrust bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/08Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only for supporting the end face of a shaft or other member, e.g. footstep bearings

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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は動圧流体軸受に関する。
〈従来の技術〉 従来、動圧流体軸受は、互いに対向する軸受面を有する
一対の部材を備えると共に、上記軸受面の間にグリース
等の流体を満たして、上記一対の部材のうちの一方の部
材の回転によって動圧を発生させ、上記一方の部材を他
方の静止している部材に流体を介して支持するようにし
ている。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の動圧流体軸受は、ただ単に対
向する軸受面間に流体を満たしているだけであるので、
軸受の静止時や軸受に大きな負荷がかかったとき、軸受
面間の流体が軸受面間以外の周囲に押し出されてしま
い、その一旦押し出された流体は、一方の部材の回転に
より常に遠心力が作用するため上記軸受面間に戻りきら
ず、軸受面間が流体不足状態になり易いという問題があ
った。このことは軸受面の損傷や、極端な場合、軸受の
破壊を引き起こしてしまう。
そこで、この考案の目的は、軸受面に流体を補給するこ
ととができ、常に安定して軸受面間に必要とする流体を
確保することができる動圧流体軸受を提供することにあ
る。
〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この考案の動圧流体軸受は、
互いに対向する軸受面を有する一対の部材を備え、上記
軸受面の間に流体を満たして上記一対の部材のうちの一
方の部材の回転によって上記流体が動圧を発生するよう
に、少なくとも一方の部材にヘリングボーン形の動圧発
生用溝を上記部材の回転方向に沿って形成した動圧流体
軸受であって、上記軸受面の動圧発生用溝の内方側に流
体収納用の凹部を設けると共に、上記凹部の周縁部を上
記軸受面に対して傾斜した傾斜面をなすように形成した
ことを特徴としている。
〈作用〉 互いに対向する軸受面の有する一対の部材のうちの一方
の部材は、静止側の他方の部材に対して回転する。する
と、上記軸受の間に満たされた流体が、ヘリングボーン
形の動圧発生用溝の幅方向の中央部、すなわちヘリング
ボーン形の動圧発生用溝の楔形の先端で最大になるよう
に動圧を発生し、上記回転している一方の部材は上記静
止している他方の部材により、上記流体を介して支持さ
れ、これにより、上記一方の部材は他方の部材に対して
ごくわずかの回転トルクで滑らかに回転する。
上記互いに対向する軸受面の間が使用と共に万が一流体
不足状態になっても、流体収納用凹部が、上記ヘリング
ボーン形の動圧発生用溝の内方側に存在し、すなわち、
上記流体収納用凹部がヘリングボーン形動圧発生用溝に
よって流体が集中させられる箇所ではない所に設けられ
ているから(上記ヘリングボーン形の動圧発生用溝によ
って流体が集中させられて圧力が最大になるのはヘリン
グボーン形動圧発生用溝自体の幅方向の中央部(楔の先
端)であるから)、その凹部の流体が遠心力により上記
軸受面の間に導かれる。つまり、上記流体収納用凹部
が、動圧により流体が集められる所ではなく、遠心力に
よりヘリングボーン形動圧発生用溝に流体を供給し得る
位置に設けられているから、上記流体収納用凹部から常
に上記流体が軸受面間に補給されて流体不足状態が解消
される。このとき、上記凹部の流体は、上記凹部の周縁
部が上記軸受面に対して傾斜した傾斜面をなすように形
成されているため、容易かつスムーズに上記軸受面内に
補給される。
〈実施例〉 以下、この考案を図示の実施例により詳細に説明する。
第1図はこの考案の動圧流体軸受の一実施例のスラスト
動圧流体軸受の縦断面図であり、軸方向に対向する一対
の部材1,2を備えている。上記部材1は図示しない静止
部材に固定してあり、円柱形をしている。そして、上記
部材2側の一方の端面に、滑らかな平面で形成される軸
受面3を有している。一方、上記部材2は、上記部材1
より所定の寸法小さな径を有する円柱状の円板部2aと円
板部2aの上記部材1と反対側の端面2cの中心に軸方向上
記部材1と反対側に突設された軸部2bからなっている。
上記円板部2aの上記部材1側の端面には、上記部材1の
軸受面3に対向して、滑らかな平面で形成される軸受面
4を形成し、その中心に所定の径を有し上記軸受面4に
対して所定の角度傾斜した円錐面5aを側面とする凹部5
を形成している。つまり、上記円板部2aは上記部材1の
軸受面3に対向する環状の軸受面4と円錐形の凹部5と
を有している。この環状の軸受面4には、第2図に示す
ように、周方向に一定間隔を有するヘリングボーン形の
所定の深さの動圧発生用の溝4a,4a…を形成している。
上記部材2の軸部2bは、図示しない他の部材に接続し
て、上記部材1と同軸を保つようになっている。
上記部材1の軸受面3と上記部材2の環状の軸受面4お
よび円錐形の凹部5との間には、流体としての適当な粘
性を有するグリース7を充填している。そして、上記軸
部2aを介して円板部2aに伝えられるスラスト荷重を、上
記グリース7が、同じく軸部2bを介して伝えられる回転
トルクにより回転する円板部2aの軸受面4に設けた上記
動圧発生用の溝4a,4a…の動圧発生作用によって発性す
る動圧により、支えるようにしている。つまり上記部材
2にかかるスラスト荷重を、動圧を発生している流体7
を介して回転を妨げることなく部材1により支えるよう
にしている。
上記構成のスラスト動圧流体軸受において、部材2の回
転が止められたときあるいは部材2が通常の負荷状態で
回転していて過負荷がかかったとき、第3図に示したよ
うに、部材1の軸受面3と部材2の環状の軸受面4およ
び中心の円錐形の凹部5の側面5aの間に充填されている
グリース7は軸受面3,4の間から外部に全周にわたって
押し出されることがある。この場合、一旦押し出された
グリース7は部材2が回転を始めたりあるいは過負荷が
取り除かれて定格負荷状態に戻っても完全には戻りきら
ない。このとき、上記部材2の部材1側の端面の中心に
は、軸受面に対して所定の角度傾いた円錐面5aを有する
凹部5を形成し、この凹部5内に適当な粘性を有するグ
リース7を封入しているから、部材2の回転と共にグリ
ース7が円錐面5aから粘性摩擦を受けて共に回転して、
遠心力を受けて、径方向外側に流れて、上記対向する軸
受面3,4の間に流れ込む。したがって、軸受面3,4からグ
リースが流出しても、回転を始めたとき、あるいは過負
荷が取り除かれたとき、軸受面3,4の間にグリース7が
補給される。このグリース7が補給されるとき、凹部5
の円錐面が軸受面4に対して所定の勾配を有しているた
め、グリース7は第3図に矢印で示すように円錐面5aに
沿ってスムーズに軸受面3,4の間に補給される。このた
め、このスラスト動圧軸受は、回転開始時あるいは過負
荷がかかったときでも、常に凹部5からグリース7を遠
心力により軸受面3,4の間に補充して軸受面3,4の間がグ
リース不足状態となるのを防ぐことができ、したがっ
て、軸受面3,4が損傷したりすることがない。
上記実施例では、円柱形で一方の端面に滑らかな平面で
形成された軸受面3を有する部材1と、部材1の軸受面
3と対向する側の端面に滑らかな平面で形成された環状
の軸受面4および円錐形の凹部5を有する円板部2aと軸
部2bとからなる部材2とを用いたが、第4図に示すよう
に、中心に所定の径の軸方向の滑らかな円筒面で形成さ
れる中心穴11を有し、一方の端面に環状の滑らかな平面
で形成される軸受面12を有する円筒形の部材10と、上記
部材10の中心穴11に所定の間隙を保って挿通され、滑ら
かな外周面15を有する軸部13と、上記軸部13の端部13a
に外嵌して固定され、上記部材10の環状の軸受面12と対
向する側の端面に、環状の軸受面16を有すると共に、こ
の環状の軸受面16に径方向内側に連続する上記軸受面16
に対して所定の傾きを有する円錐面17aと上記軸部13の
外周面15とで形成される断面直角三角形の環状の凹部18
を有する円板部19とからなる部材14を用いてもよい。こ
のとき、上記断面直角三角形の環状の凹部18は、前述の
円錐形の凹部5と同じ作用をする。上記部材10の中心穴
11と部材14の軸部13の外周面15とは、一対のラジアル動
圧流体軸受の軸受面を形成する。
また、上記実施例の部材2に形成した凹部5は円錐面で
形成したが、円錐面に限らず周縁部が軸受面4に対して
傾斜してればよく、湾曲面で形成してもよい。また第5
図に示すように、円錐形の頂点側と円柱形とを一部を同
軸に軸方向に重ねたような形状の凹部20、つまり、軸受
面4側の軸受面4に対して所定の角度傾いた円錐面21a
で形成される円錐台形部21と凹部の底側の円柱形部22と
からなる凹部20を形成して、その円柱形部22内に、グリ
ース等の流体を含浸させた綿状あるいは多孔質のもの23
を収納して、長期的に流体7を軸受面3,4に供給するよ
うにしてもよい。
また、上記実施例は、スラスト動圧流体軸受であった
が、ラジアル動圧流体軸受であってもよい。この場合を
第6図において、40は一方の部材として軸体であり、滑
らかな円周面からなる軸受面41を有しており、軸方向所
定の位置に2列に周方向に一定間隔を有する複数の所定
の深さの動圧発生用の溝42,42を有している。そして上
記2列の動圧発生用の溝42,42の間の軸方向中心に、斜
面が上記軸受面41に対して所定の角度傾いた2つの円錐
面43a,43aで形成される断面2等辺三角形の環状の凹部4
4を周方向に有している。この軸体40には所定の間隙を
保って他方の部材としての円筒形のスリーブ45を外嵌し
ている。このスリーブ45の内周面46は滑らかな円筒面で
形成されており、上記軸体40の外周の軸受面41とで、ラ
ジアル動圧流体軸受の一対の軸受面41,46を形成してい
る。上記一対の軸受面41,46の間および環状の凹部44内
には流体7を充填している。そして、上記スラスト軸受
と同様に、軸体40が停止したり、あるいはラジアル方向
の過負荷を受けて軸受面41、46間に流体不足状態の部分
が生じたとき、軸体40が回転を始めたときあるいは過負
荷が取り除かれたときに、軸体40の回転により生じる遠
心力により凹部44内の流体を上記軸受面41,46の間に補
給するようにしている。すなわち、ラジアル軸受の場
合、周縁部が軸受面に対して傾斜した円錐面43a,43aで
形成される凹部44は、凹部44内の流体7に軸体40の回転
により遠心力が働いたとき、流体が軸受面41,46間に流
れ込む位置、つまり2列に設けられた上記動圧発生用の
溝42,42の間の軸方向中心に周方向に設けられる。
〈考案の効果〉 以上より明らかなように、この考案の動圧流体軸受は、
互いに対向する軸受面を有する一対の部材を備え、上記
軸受面の間に流体を満たして上記一対の部材のうちの一
方の部材の回転によって上記流体が動圧を発生するよう
に、少なくとも一方の部材にヘリングボーン形の動圧発
生用溝を上記部材の回転方向に沿って形成した動圧流体
軸受であって、上記軸受面の動圧発生用溝の内方側に流
体収納用の凹部を設けているので、上記凹部内に流体を
溜めておくことができると共に、上記凹部はヘリングボ
ーン形の動圧発生用溝の内方側にあって上記動圧発生用
溝によって流体が集中させられる箇所にないから、凹部
内の流体を遠心力によって軸受面の間に補給することが
できる。また、上記凹部の周縁部を上記軸受面に対して
傾斜した傾斜面をなすように形成しているので、上記凹
部の流体は凹部の軸受面に対して傾斜した上記周縁部に
沿ってスムーズに上記軸受面間に導くことができる。し
たがって、この動圧流体軸受は、回転開始時あるいは過
負荷がかかったときでも上記軸受面の間が流体不足状態
になるのを防止することができ、軸受面が損傷したりす
ることがない。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案の動圧流体軸受の一実施例のスラスト
動圧流体軸受の縦断面図、第2図は第1図のII-II線矢
視図、第3図は第1図の要部の図、第4,5,6図は夫々変
形例の説明図である。 1,2,10,14,40,45……一対の部材、3,4,12,16,41,46……
対向する軸受面、5,18,20,44……凹部、5a,17a,21a,43a
……円錐面、7……グリース。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに対向する軸受面を有する一対の部材
    を備え、上記軸受面の間に流体を満たして上記一対の部
    材のうちの一方の部材の回転によって上記流体が動圧を
    発生するように、少なくとも一方の部材にヘリングボー
    ン形の動圧発生用溝を上記部材の回転方向に沿って形成
    した動圧流体軸受であって、 上記軸受面の動圧発生用溝の内方側に流体収納用の凹部
    を設けると共に、上記凹部の周縁部を上記軸受面に対し
    て傾斜した傾斜面をなすように形成している動圧流体軸
    受。
JP1988077960U 1988-06-13 1988-06-13 動圧流体軸受 Expired - Lifetime JPH0640978Y2 (ja)

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JPH02410U JPH02410U (ja) 1990-01-05
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JPH02410U (ja) 1990-01-05

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