JPH09112542A - 自己与圧ジャーナル・ベアリング・アセンブリ - Google Patents
自己与圧ジャーナル・ベアリング・アセンブリInfo
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- JPH09112542A JPH09112542A JP8226501A JP22650196A JPH09112542A JP H09112542 A JPH09112542 A JP H09112542A JP 8226501 A JP8226501 A JP 8226501A JP 22650196 A JP22650196 A JP 22650196A JP H09112542 A JPH09112542 A JP H09112542A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自己与圧ジャーナル・ベアリング・アセンブ
リ１０を提供すること。 【解決手段】 自己与圧ジャーナル・ベアリング・アセ
ンブリ１０は、平面円筒ジャーナル・ベアリング１６ａ
を画定するボア１６を有する管状ハウジング１２と、そ
こに同軸状に配置された円筒回転シャフト１８とを含
む。このシャフトは、ジャーナル・ベアリング・ギャッ
プ２０ａを画定するためにベアリングの内側に向かって
半径方向に間隔をおいた平面円筒ジャーナル１８ａを含
む。スクリュー・ポンプ２６は、一部がシャフトの一部
分によって画定され、ジャーナル・ベアリングからの潤
滑剤２２の端部漏れに対応するためにシャフトの回転時
（モータ２４による）に圧力を受けて潤滑剤をそこに連
続循環するためにジャーナル・ベアリング１６ａと流体
連絡してハウジング・ボア１８ｃ内部に配置されてい
る。
リ１０を提供すること。 【解決手段】 自己与圧ジャーナル・ベアリング・アセ
ンブリ１０は、平面円筒ジャーナル・ベアリング１６ａ
を画定するボア１６を有する管状ハウジング１２と、そ
こに同軸状に配置された円筒回転シャフト１８とを含
む。このシャフトは、ジャーナル・ベアリング・ギャッ
プ２０ａを画定するためにベアリングの内側に向かって
半径方向に間隔をおいた平面円筒ジャーナル１８ａを含
む。スクリュー・ポンプ２６は、一部がシャフトの一部
分によって画定され、ジャーナル・ベアリングからの潤
滑剤２２の端部漏れに対応するためにシャフトの回転時
（モータ２４による）に圧力を受けて潤滑剤をそこに連
続循環するためにジャーナル・ベアリング１６ａと流体
連絡してハウジング・ボア１８ｃ内部に配置されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にはジャー
ナル・ベアリングに関し、より具体的には流体式ジャー
ナル・ベアリング与圧（pressurization）用の外部ポン
プの除去に関する。
ナル・ベアリングに関し、より具体的には流体式ジャー
ナル・ベアリング与圧（pressurization）用の外部ポン
プの除去に関する。
【０００２】
【従来の技術】典型的なジャーナル・ベアリングは、そ
のジャーナルを画定する平滑円筒シャフトの一部分を支
持する平面円筒ベアリングによって画定される。オイル
などの液体潤滑剤がジャーナルとベアリングを分離し、
摩擦損の低下をもたらし、摩耗を防止する。ベアリング
内のジャーナルの偏心回転により、オイル膜に流体圧力
が発生し、その膜がシャフトによって伝達される荷重を
支持し、その低摩擦回転を可能にする。ジャーナル・ベ
アリングは２つの対向する軸端を有し、動作時にそこか
ら潤滑剤が漏れる。したがって、動作時に連続して所与
の量の潤滑剤をジャーナル・ベアリングに補給し、端部
漏れを補償し、ベアリングの荷重伝達能力を維持しなけ
ればならない。
のジャーナルを画定する平滑円筒シャフトの一部分を支
持する平面円筒ベアリングによって画定される。オイル
などの液体潤滑剤がジャーナルとベアリングを分離し、
摩擦損の低下をもたらし、摩耗を防止する。ベアリング
内のジャーナルの偏心回転により、オイル膜に流体圧力
が発生し、その膜がシャフトによって伝達される荷重を
支持し、その低摩擦回転を可能にする。ジャーナル・ベ
アリングは２つの対向する軸端を有し、動作時にそこか
ら潤滑剤が漏れる。したがって、動作時に連続して所与
の量の潤滑剤をジャーナル・ベアリングに補給し、端部
漏れを補償し、ベアリングの荷重伝達能力を維持しなけ
ればならない。
【０００３】したがって、潤滑剤を与圧してジャーナル
・ベアリングに流れるようにし、ベアリング端部の漏れ
に対応するためにそこに必要な潤滑剤の流れを提供する
ために、通常、適当な外部ポンプが設けられる。この外
部ポンプにより、ジャーナル・ベアリング構成の複雑さ
とコストが増し、そのための取付け空間の追加と、関連
流体コンジットが必要になる。典型的な工業設計では、
この必須外部ポンプはあまり重要ではない。
・ベアリングに流れるようにし、ベアリング端部の漏れ
に対応するためにそこに必要な潤滑剤の流れを提供する
ために、通常、適当な外部ポンプが設けられる。この外
部ポンプにより、ジャーナル・ベアリング構成の複雑さ
とコストが増し、そのための取付け空間の追加と、関連
流体コンジットが必要になる。典型的な工業設計では、
この必須外部ポンプはあまり重要ではない。
【０００４】しかし、たとえば、比較的小さく携帯用の
消費者製品では、ジャーナル・ベアリングと関連の外部
ポンプ循環システムを使用することは望ましくないはず
である。たとえば、音楽用コンパクト・ディスクを再生
するため、またはコンピュータ・メモリを提供するため
に、携帯用ディスク・ドライブが開発されている。この
ような例では、好ましいほど低いエネルギー損失で動作
するために適当な潤滑ベアリングを必要とするような高
速で、電気モータが適当な記憶ディスクを回転させる。
この装置は携帯用なので、落下する可能性があり、その
ため、数千ｇ程度の高い一時衝撃荷重を受ける可能性が
ある。
消費者製品では、ジャーナル・ベアリングと関連の外部
ポンプ循環システムを使用することは望ましくないはず
である。たとえば、音楽用コンパクト・ディスクを再生
するため、またはコンピュータ・メモリを提供するため
に、携帯用ディスク・ドライブが開発されている。この
ような例では、好ましいほど低いエネルギー損失で動作
するために適当な潤滑ベアリングを必要とするような高
速で、電気モータが適当な記憶ディスクを回転させる。
この装置は携帯用なので、落下する可能性があり、その
ため、数千ｇ程度の高い一時衝撃荷重を受ける可能性が
ある。
【０００５】典型的なディスク・スピンドルまたはシャ
フトでは、軸方向および半径方向にシャフトを支持する
ためにボール・ベアリングを使用している。しかし、典
型的なボール・ベアリングは、損傷せずに約３００ｇに
耐えることができる。ただし、衝撃荷重は、この能力を
上回る範囲になる可能性があり、そのため、ボール・ベ
アリングがかなり高いヘルツの接触力を発生し、結果的
に不要な塑性変形をもたらす恐れがある。その結果、ボ
ールまたはレースあるいはその両方が損傷すると、振
動、スピンドル回転の正確さ、寿命に悪影響を及ぼす。
フトでは、軸方向および半径方向にシャフトを支持する
ためにボール・ベアリングを使用している。しかし、典
型的なボール・ベアリングは、損傷せずに約３００ｇに
耐えることができる。ただし、衝撃荷重は、この能力を
上回る範囲になる可能性があり、そのため、ボール・ベ
アリングがかなり高いヘルツの接触力を発生し、結果的
に不要な塑性変形をもたらす恐れがある。その結果、ボ
ールまたはレースあるいはその両方が損傷すると、振
動、スピンドル回転の正確さ、寿命に悪影響を及ぼす。
【０００６】別の例では、従来のパーソナル・コンピュ
ータで使用するために従来のＰＣＭＣＩＡカードまたは
同様の応用例に適当なディスク・ドライブを統合するこ
とが望ましい。このようなカードには、業界仕様があ
り、極めて薄い。したがって、そこにディスク・ドライ
ブを取り付けるには、ＰＣＭＣＩＡカードによって画定
される薄い囲壁内で回転スピンドルを支持するために極
めて短いベアリングが必要である。
ータで使用するために従来のＰＣＭＣＩＡカードまたは
同様の応用例に適当なディスク・ドライブを統合するこ
とが望ましい。このようなカードには、業界仕様があ
り、極めて薄い。したがって、そこにディスク・ドライ
ブを取り付けるには、ＰＣＭＣＩＡカードによって画定
される薄い囲壁内で回転スピンドルを支持するために極
めて短いベアリングが必要である。
【０００７】ジャーナル・ベアリングは、大きい一時荷
重容量と、それに対応する緩衝能力とを有する。しか
し、消費者製品に使用されているような小型ディスク・
ドライブ装置の低い電力制限および空間制限を満たすこ
とができ、相当な衝撃荷重を受けるようなジャーナル・
ベアリング設計は、現在まったく知られていない。
重容量と、それに対応する緩衝能力とを有する。しか
し、消費者製品に使用されているような小型ディスク・
ドライブ装置の低い電力制限および空間制限を満たすこ
とができ、相当な衝撃荷重を受けるようなジャーナル・
ベアリング設計は、現在まったく知られていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、適当
な長期潤滑剤供給が行われ、潤滑剤の移動が低減され、
電力消費が低く、相当な衝撃能力と、確実に封止可能な
能力とを有し、摩耗や潤滑剤の漏れがない改良されたジ
ャーナル・ベアリングを提供することにある。
な長期潤滑剤供給が行われ、潤滑剤の移動が低減され、
電力消費が低く、相当な衝撃能力と、確実に封止可能な
能力とを有し、摩耗や潤滑剤の漏れがない改良されたジ
ャーナル・ベアリングを提供することにある。
【０００９】本発明のさらなる目的は、競争力のある低
い製造コストで、正確な同心性とともに、軸方向、半径
方向、傾斜方向に適当なベアリング剛性を提供すること
にある。また、本発明の別の目的は、従来の精密ボール
・ベアリングの性能を満たすかまたは上回る際に空間制
限が重要になるような比較的薄い装置で使用することの
できる改良されたジャーナル・ベアリングを提供するこ
とにある。
い製造コストで、正確な同心性とともに、軸方向、半径
方向、傾斜方向に適当なベアリング剛性を提供すること
にある。また、本発明の別の目的は、従来の精密ボール
・ベアリングの性能を満たすかまたは上回る際に空間制
限が重要になるような比較的薄い装置で使用することの
できる改良されたジャーナル・ベアリングを提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】自己与圧ジャーナル・ベ
アリング・アセンブリは、平面円筒ジャーナル・ベアリ
ングを画定するボアを有する管状ハウジングと、そこに
同軸状に配置された円筒回転シャフトとを含む。このシ
ャフトは、ジャーナル・ベアリング・ギャップを画定す
るようにベアリングの内側に向かって半径方向に間隔を
おいて配置された平面円筒ジャーナルを含む。スクリュ
ー・ポンプは、一部がシャフトの一部分によって画定さ
れ、ジャーナル・ベアリングからの潤滑剤の端部漏れに
対応するためにシャフトの回転時に圧力を受けて潤滑剤
をそこに連続循環するようにジャーナル・ベアリングと
流体連絡してハウジング・ボア内部に配置されている。
アリング・アセンブリは、平面円筒ジャーナル・ベアリ
ングを画定するボアを有する管状ハウジングと、そこに
同軸状に配置された円筒回転シャフトとを含む。このシ
ャフトは、ジャーナル・ベアリング・ギャップを画定す
るようにベアリングの内側に向かって半径方向に間隔を
おいて配置された平面円筒ジャーナルを含む。スクリュ
ー・ポンプは、一部がシャフトの一部分によって画定さ
れ、ジャーナル・ベアリングからの潤滑剤の端部漏れに
対応するためにシャフトの回転時に圧力を受けて潤滑剤
をそこに連続循環するようにジャーナル・ベアリングと
流体連絡してハウジング・ボア内部に配置されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１には、本発明の実施例による
自給式自己与圧ジャーナル・ベアリング・アセンブリ１
０の概略が示されている。このアセンブリは、固定サポ
ートまたはフレーム１４に適当に固定して取り付けられ
た固定管状ハウジング１２を含む。ハウジング１２は、
好ましくは平滑半径方向内部円筒表面を有し、そこから
軸方向に延びる円筒ボア１６を含む。図１に示す実施例
では、ハウジング１２の一方の端部にあるボア１６が平
面円筒ジャーナル表面またはベアリング１６ａを画定す
る。
自給式自己与圧ジャーナル・ベアリング・アセンブリ１
０の概略が示されている。このアセンブリは、固定サポ
ートまたはフレーム１４に適当に固定して取り付けられ
た固定管状ハウジング１２を含む。ハウジング１２は、
好ましくは平滑半径方向内部円筒表面を有し、そこから
軸方向に延びる円筒ボア１６を含む。図１に示す実施例
では、ハウジング１２の一方の端部にあるボア１６が平
面円筒ジャーナル表面またはベアリング１６ａを画定す
る。
【００１２】円筒回転シャフト１８は、ボア１６を通っ
て延び、一部がジャーナル・ベアリング１６ａ内に同軸
状に配置されている。シャフト１８の近位端（proximal
end）は、図２により具体的に示すように、適当な半径
方向範囲を有するジャーナル・ベアリング・ギャップ２
０ａを画定するために、ジャーナル・ベアリング１６ａ
の内側に向かって半径方向に間隔をおいた平面円筒ジャ
ーナル１８ａを画定する平滑半径方向外部表面を有す
る。近位端は基部端とも呼ばれ得る。図１に戻ると、シ
ャフトのジャーナル１８ａは、回転動作でシャフト１８
を支持するために同様のサイズのジャーナル・ベアリン
グ１６ａと協働するように適当な軸長を有することがで
きる。図示の実施例のシャフト１８は、回転動作中のシ
ャフト１８を支持するための流体式スクイーズ膜（sque
eze film）を設けるためにジャーナル・ベアリング・ギ
ャップ２０ａを通って循環する適当な液体潤滑剤２２の
要件を軽減するため、ジャーナル１８ａを軸方向に２つ
の等しいセクションに分割する環状グルーブ１８ｂを含
むことができる。
て延び、一部がジャーナル・ベアリング１６ａ内に同軸
状に配置されている。シャフト１８の近位端（proximal
end）は、図２により具体的に示すように、適当な半径
方向範囲を有するジャーナル・ベアリング・ギャップ２
０ａを画定するために、ジャーナル・ベアリング１６ａ
の内側に向かって半径方向に間隔をおいた平面円筒ジャ
ーナル１８ａを画定する平滑半径方向外部表面を有す
る。近位端は基部端とも呼ばれ得る。図１に戻ると、シ
ャフトのジャーナル１８ａは、回転動作でシャフト１８
を支持するために同様のサイズのジャーナル・ベアリン
グ１６ａと協働するように適当な軸長を有することがで
きる。図示の実施例のシャフト１８は、回転動作中のシ
ャフト１８を支持するための流体式スクイーズ膜（sque
eze film）を設けるためにジャーナル・ベアリング・ギ
ャップ２０ａを通って循環する適当な液体潤滑剤２２の
要件を軽減するため、ジャーナル１８ａを軸方向に２つ
の等しいセクションに分割する環状グルーブ１８ｂを含
むことができる。
【００１３】図１に概略を示すように、ベアリング・ハ
ウジング１２内でシャフト１８を回転させる適当なモー
タ２４がシャフト１８に機能的に結合されている。本発
明の１つの特徴によれば、一体型スクリュー・ポンプ２
６がハウジング・ボア１６内部に半径方向に配置され、
一部が回転シャフト１８の一部分によって画定されてい
る。また、スクリュー・ポンプ２６は、シャフト１８の
回転時に適当な圧力を受けてそれに潤滑剤２２を連続循
環するために、ジャーナル・ベアリング１６ａと流体連
絡して配置されている。シャフト１８が回転すると、ジ
ャーナル・ベアリング１６ａからの潤滑剤の端部漏れに
対応するために、自給式の一体型スクリュー・ポンプ２
６によってジャーナル・ベアリング１６ａの自己与圧が
行われる。このため、平面ジャーナル・ベアリングに固
有の潤滑剤２２の端部漏れにもかかわらず、シャフト１
８の回転中、シャフトのジャーナル１８ａとそのジャー
ナル・ベアリング１６ａとの間に発生した流体式スクイ
ーズ膜が維持される。
ウジング１２内でシャフト１８を回転させる適当なモー
タ２４がシャフト１８に機能的に結合されている。本発
明の１つの特徴によれば、一体型スクリュー・ポンプ２
６がハウジング・ボア１６内部に半径方向に配置され、
一部が回転シャフト１８の一部分によって画定されてい
る。また、スクリュー・ポンプ２６は、シャフト１８の
回転時に適当な圧力を受けてそれに潤滑剤２２を連続循
環するために、ジャーナル・ベアリング１６ａと流体連
絡して配置されている。シャフト１８が回転すると、ジ
ャーナル・ベアリング１６ａからの潤滑剤の端部漏れに
対応するために、自給式の一体型スクリュー・ポンプ２
６によってジャーナル・ベアリング１６ａの自己与圧が
行われる。このため、平面ジャーナル・ベアリングに固
有の潤滑剤２２の端部漏れにもかかわらず、シャフト１
８の回転中、シャフトのジャーナル１８ａとそのジャー
ナル・ベアリング１６ａとの間に発生した流体式スクイ
ーズ膜が維持される。
【００１４】先行技術では、ジャーナル・ベアリングの
端部漏れを補償するために潤滑剤を提供するため、通
常、個別に電力供給された外部潤滑剤ポンプがジャーナ
ル・ベアリングと流体連絡して配置されている。したが
って、先行技術の構成は、本発明よりかなり複雑であ
り、適当な流体コンジット（conduit）とシール、なら
びに動作用の追加の電力消費が必要になり、一般にいず
れも１インチの何分の１かのサイズの比較的小さいジャ
ーナル・ベアリングでは特に望ましくないものである。
端部漏れを補償するために潤滑剤を提供するため、通
常、個別に電力供給された外部潤滑剤ポンプがジャーナ
ル・ベアリングと流体連絡して配置されている。したが
って、先行技術の構成は、本発明よりかなり複雑であ
り、適当な流体コンジット（conduit）とシール、なら
びに動作用の追加の電力消費が必要になり、一般にいず
れも１インチの何分の１かのサイズの比較的小さいジャ
ーナル・ベアリングでは特に望ましくないものである。
【００１５】スクリュー・ポンプ２６は、一体型スラス
ト・ベアリングの有無にかかわらず、また適当なシャフ
ト・シールの有無にかかわらず、本発明による様々な実
施例のシャフト１８と一体化することができる。図１に
示す実施例のシャフト１８は、ハウジング１２内のその
近位端で支持されており、図１に示す水平方向または天
井扇風機を支持するために図１に示す方向に向かって時
計回りに１／４巻き分回転した垂直方向などの任意の方
向で動作することができる。
ト・ベアリングの有無にかかわらず、また適当なシャフ
ト・シールの有無にかかわらず、本発明による様々な実
施例のシャフト１８と一体化することができる。図１に
示す実施例のシャフト１８は、ハウジング１２内のその
近位端で支持されており、図１に示す水平方向または天
井扇風機を支持するために図１に示す方向に向かって時
計回りに１／４巻き分回転した垂直方向などの任意の方
向で動作することができる。
【００１６】他の応用例としては、高回転速度で動作す
るスピンドルまたはシャフトを含み、そこからの読取り
またはそこへの書込みの際にメモリ・ディスクが正確に
動作するようにシャフトの精密取付けが必要になる、携
帯用コンピュータ・ディスク・ドライブなどがある。従
来の携帯用ディスク・ドライブでは、通常、精密な軸方
向および半径方向の支持のために予荷重のボール・ベア
リングを使用している。このベアリングは、長期の使用
のためにグリースが塗られ、自納式になっている。ま
た、このベアリングは、シャフトの低摩擦回転も可能に
し、そのため、動作時にほとんど電力を無駄にしない。
これは、携帯用の電池式ディスク・ドライブでは重要な
ことである。
るスピンドルまたはシャフトを含み、そこからの読取り
またはそこへの書込みの際にメモリ・ディスクが正確に
動作するようにシャフトの精密取付けが必要になる、携
帯用コンピュータ・ディスク・ドライブなどがある。従
来の携帯用ディスク・ドライブでは、通常、精密な軸方
向および半径方向の支持のために予荷重のボール・ベア
リングを使用している。このベアリングは、長期の使用
のためにグリースが塗られ、自納式になっている。ま
た、このベアリングは、シャフトの低摩擦回転も可能に
し、そのため、動作時にほとんど電力を無駄にしない。
これは、携帯用の電池式ディスク・ドライブでは重要な
ことである。
【００１７】しかし、携帯用ディスク・ドライブは、落
下する可能性があり、そのため、通常は従来のボール・
ベアリングの衝撃荷重能力を上回る範囲の数千ｇの一時
衝撃荷重が発生する可能性がある。ボールは小さい点で
その協働レースに接触するので、高重力衝撃荷重時に相
当なヘルツの接触応力が発生し、それがボールまたはレ
ースあるいはその両方を塑性変形させ、ベアリングが位
置の正確さ、振動、および寿命の点で必要な仕様を満た
せなくなる。さらに、１０，０００ｒｐｍ以上の速度で
は、グリースを容易に収容しておくことができない。
下する可能性があり、そのため、通常は従来のボール・
ベアリングの衝撃荷重能力を上回る範囲の数千ｇの一時
衝撃荷重が発生する可能性がある。ボールは小さい点で
その協働レースに接触するので、高重力衝撃荷重時に相
当なヘルツの接触応力が発生し、それがボールまたはレ
ースあるいはその両方を塑性変形させ、ベアリングが位
置の正確さ、振動、および寿命の点で必要な仕様を満た
せなくなる。さらに、１０，０００ｒｐｍ以上の速度で
は、グリースを容易に収容しておくことができない。
【００１８】図１に示す自給式自己与圧ジャーナル・ベ
アリング１６ａは、たとえば、ディスク・ドライブ落下
時に受ける数千ｇの荷重に耐えられるような、精密携帯
用コンピュータ・ディスク・ドライブ内のベール・ベア
リングの代替構成を提供する。ジャーナル・ベアリング
１６ａと協働ジャーナル１８ａは、比較的大きい補足接
触表面を提供し、それが装置落下時に発生した衝撃荷重
を拡散し、塑性変形なしでヘルツ接触力を大幅に低減す
る。潤滑剤２２が循環されるシャフト１８の周りの隙間
は、半径方向と軸方向の両方にシャフト１８を精密に支
持するために、たとえば、１ミル程度の適当な小ささに
することができる。また、潤滑剤２２は、アセンブリ１
０内に収容し、効果的に封止することができる。
アリング１６ａは、たとえば、ディスク・ドライブ落下
時に受ける数千ｇの荷重に耐えられるような、精密携帯
用コンピュータ・ディスク・ドライブ内のベール・ベア
リングの代替構成を提供する。ジャーナル・ベアリング
１６ａと協働ジャーナル１８ａは、比較的大きい補足接
触表面を提供し、それが装置落下時に発生した衝撃荷重
を拡散し、塑性変形なしでヘルツ接触力を大幅に低減す
る。潤滑剤２２が循環されるシャフト１８の周りの隙間
は、半径方向と軸方向の両方にシャフト１８を精密に支
持するために、たとえば、１ミル程度の適当な小ささに
することができる。また、潤滑剤２２は、アセンブリ１
０内に収容し、効果的に封止することができる。
【００１９】より具体的に図２を参照すると、スクリュ
ー・ポンプ２６が実施例に示されているが、これは、シ
ャフト１８と同軸状に配置されたスピンドル２８ａと、
スピンドル２８ａと同心状かつ軸方向に同延状に配置さ
れた環状ケーシングまたはシート３０ａとを含み、ポン
プ・ギャップ２０ｂを画定するためにそこから外側に向
かって半径方向に間隔があいている。図示のスピンドル
２８ａまたはポンプ・ギャップ２０ｂ内のシート３０ａ
（図示せず）のいずれかには複数のらせんねじ山２６ａ
が一体式に配置され、シャフト１８の回転時にポンプ・
スピンドル２８ａとシート３０ａとの間の相対回転によ
って、潤滑剤２２が軸方向およびねじ山２６ａに沿った
円周状に圧力を受けて自己ポンピングされ、ジャーナル
・ベアリング・ギャップ２０ａに加圧された潤滑剤を供
給するようになっている。
ー・ポンプ２６が実施例に示されているが、これは、シ
ャフト１８と同軸状に配置されたスピンドル２８ａと、
スピンドル２８ａと同心状かつ軸方向に同延状に配置さ
れた環状ケーシングまたはシート３０ａとを含み、ポン
プ・ギャップ２０ｂを画定するためにそこから外側に向
かって半径方向に間隔があいている。図示のスピンドル
２８ａまたはポンプ・ギャップ２０ｂ内のシート３０ａ
（図示せず）のいずれかには複数のらせんねじ山２６ａ
が一体式に配置され、シャフト１８の回転時にポンプ・
スピンドル２８ａとシート３０ａとの間の相対回転によ
って、潤滑剤２２が軸方向およびねじ山２６ａに沿った
円周状に圧力を受けて自己ポンピングされ、ジャーナル
・ベアリング・ギャップ２０ａに加圧された潤滑剤を供
給するようになっている。
【００２０】図１および図２に示す実施例で潤滑剤２２
の再循環を行うため、シャフト１８は、そこを通って潤
滑剤２２を導くための１つまたは複数の軸方向ボア１８
ｃをさらに含み、シャフト・ボア１８ｃはジャーナル・
ベアリング・ギャップ２０ａと流体連絡して適当に配置
されている。図１および図２に示す実施例では、単一の
中心軸方向ボア１８ｃがジャーナル・ベアリング１６ａ
とスクリュー・ポンプ２６の両方の下の半径方向にシャ
フト１８の近位端を通って同軸状に延びている。必要で
あれば複数の軸方向ボアを使用することができるが、こ
れらは、回転中のシャフト１８の振動バランスを取るた
めに互いに適当な間隔を置く必要がある。
の再循環を行うため、シャフト１８は、そこを通って潤
滑剤２２を導くための１つまたは複数の軸方向ボア１８
ｃをさらに含み、シャフト・ボア１８ｃはジャーナル・
ベアリング・ギャップ２０ａと流体連絡して適当に配置
されている。図１および図２に示す実施例では、単一の
中心軸方向ボア１８ｃがジャーナル・ベアリング１６ａ
とスクリュー・ポンプ２６の両方の下の半径方向にシャ
フト１８の近位端を通って同軸状に延びている。必要で
あれば複数の軸方向ボアを使用することができるが、こ
れらは、回転中のシャフト１８の振動バランスを取るた
めに互いに適当な間隔を置く必要がある。
【００２１】図１に示すように、シャフト１８は、シャ
フト・ボア１８ｃと流体連絡して配置されたその近位端
に軸方向オリフィス１８ｄをさらに含む。また、シャフ
ト１８は、シャフト・ボア１８ｃの反対側の軸端と流体
連絡して配置された１つまたは複数の半径方向オリフィ
ス１８ｅを有し、その近位端から内側に向かって軸方向
に間隔をおいた中間部分も含む。ジャーナル・ベアリン
グ１６ａとスクリュー・ポンプ２６は、軸方向オリフィ
ス１８ｄと半径方向オリフィス１８ｅとの間に軸方向に
配置され、ねじ山２６ａは、軸方向オリフィス１８ｄと
半径方向オリフィス１８ｅによりシャフト・ボア１８ｃ
による再循環中にスクリュー・ポンプ２６自体を通り、
次にジャーナル・ベアリング・ギャップ２０ａを通って
軸方向に潤滑剤２２をポンピングするように適当なピッ
チと角度になっている。
フト・ボア１８ｃと流体連絡して配置されたその近位端
に軸方向オリフィス１８ｄをさらに含む。また、シャフ
ト１８は、シャフト・ボア１８ｃの反対側の軸端と流体
連絡して配置された１つまたは複数の半径方向オリフィ
ス１８ｅを有し、その近位端から内側に向かって軸方向
に間隔をおいた中間部分も含む。ジャーナル・ベアリン
グ１６ａとスクリュー・ポンプ２６は、軸方向オリフィ
ス１８ｄと半径方向オリフィス１８ｅとの間に軸方向に
配置され、ねじ山２６ａは、軸方向オリフィス１８ｄと
半径方向オリフィス１８ｅによりシャフト・ボア１８ｃ
による再循環中にスクリュー・ポンプ２６自体を通り、
次にジャーナル・ベアリング・ギャップ２０ａを通って
軸方向に潤滑剤２２をポンピングするように適当なピッ
チと角度になっている。
【００２２】上記のように、スクリュー・ポンプ２６は
様々な実施例でジャーナル・ベアリング２０ａと一体化
することができる。図１および図２に示す実施例のポン
プ・シート３０ａは、ハウジング・ボア１６の同軸一体
部分であり、ジャーナル・ベアリング２０ａから軸方向
に延びている。また、ポンプ・スピンドル２８ａは、シ
ャフト１８の同軸一体部分であり、ジャーナル１８ａか
ら軸方向に延びている。このため、スクリュー・ポンプ
２６は、共通のハウジング・ボア１６内で軸方向にジャ
ーナル・ベアリング１６ａと隣接するので、それに適当
な軸長が必要になる。図１に示すように、非支持中心グ
ルーブ１８ｂを含むジャーナル・ベアリング１８ａは第
１の軸長Ｌ1を有し、スクリュー・ポンプ２６はねじ山
２６ａの軸範囲を含む、隣接する第２の軸長Ｌ2を有す
る。
様々な実施例でジャーナル・ベアリング２０ａと一体化
することができる。図１および図２に示す実施例のポン
プ・シート３０ａは、ハウジング・ボア１６の同軸一体
部分であり、ジャーナル・ベアリング２０ａから軸方向
に延びている。また、ポンプ・スピンドル２８ａは、シ
ャフト１８の同軸一体部分であり、ジャーナル１８ａか
ら軸方向に延びている。このため、スクリュー・ポンプ
２６は、共通のハウジング・ボア１６内で軸方向にジャ
ーナル・ベアリング１６ａと隣接するので、それに適当
な軸長が必要になる。図１に示すように、非支持中心グ
ルーブ１８ｂを含むジャーナル・ベアリング１８ａは第
１の軸長Ｌ1を有し、スクリュー・ポンプ２６はねじ山
２６ａの軸範囲を含む、隣接する第２の軸長Ｌ2を有す
る。
【００２３】ねじ山２６ａは、複数巻きの単一ねじ山
か、または部分または複数巻きを適宜有する複数ねじ山
を含むことができる。また、ねじ山２６ａは、適当な駆
動圧力で軸方向に潤滑剤２２を効果的にポンピングする
ために適当なねじれ角を付け、隅が四角いものから丸み
を付けたものまで適当な断面を有することができる。
か、または部分または複数巻きを適宜有する複数ねじ山
を含むことができる。また、ねじ山２６ａは、適当な駆
動圧力で軸方向に潤滑剤２２を効果的にポンピングする
ために適当なねじれ角を付け、隅が四角いものから丸み
を付けたものまで適当な断面を有することができる。
【００２４】図２に示すように、ねじ山２６ａの半径方
向外側先端はポンプ・シート３０ａとの先端隙間Ｃを画
定し、その隙間は、それとのこすれを回避し、ねじ山先
端を越える潤滑剤２２の逆流が最小限になるように潤滑
剤２２を効果的にポンピングするために適当な小ささに
なっている。図２に示す実施例のねじ山２６ａは約２ミ
ルの半径方向高さを有し、隣接ねじ山２６ａ同士の軸方
向グルーブは公称２５０ミルの外径のシャフト１８で約
２０〜約３０ミルの幅になっている。ジャーナル・ベア
リング・ギャップ１８ａは、半径方向高さがポンプ・ギ
ャップ２０ｂとほぼ等しいことが好ましく、ねじ山２６
ａはポンプ・ギャップ２０ｂ内に延び、ジャーナル・ベ
アリング１６ａから軸方向に潤滑剤２２が逆流するのを
制限するために適当に小さい先端隙間Ｃを画定する。ギ
ャップ２０ａおよび２０ｂは、たとえば、約１〜３ミル
の範囲内にすることができる。また、ねじ山２６ａは、
約１１度のねじれ角を有することができ、たとえば、そ
れぞれが単一巻きを有する４つのねじ山で画定すること
ができる。一体型スクリュー・ポンプ２６とジャーナル
・ベアリング１６ａは様々な構成を有することができる
ので、スクリュー・ポンプ２６は、特定のジャーナル・
ベアリング応用例と潤滑剤の選択のために必要な量の潤
滑剤流量と圧力を提供するために対応するサイズにな
る。
向外側先端はポンプ・シート３０ａとの先端隙間Ｃを画
定し、その隙間は、それとのこすれを回避し、ねじ山先
端を越える潤滑剤２２の逆流が最小限になるように潤滑
剤２２を効果的にポンピングするために適当な小ささに
なっている。図２に示す実施例のねじ山２６ａは約２ミ
ルの半径方向高さを有し、隣接ねじ山２６ａ同士の軸方
向グルーブは公称２５０ミルの外径のシャフト１８で約
２０〜約３０ミルの幅になっている。ジャーナル・ベア
リング・ギャップ１８ａは、半径方向高さがポンプ・ギ
ャップ２０ｂとほぼ等しいことが好ましく、ねじ山２６
ａはポンプ・ギャップ２０ｂ内に延び、ジャーナル・ベ
アリング１６ａから軸方向に潤滑剤２２が逆流するのを
制限するために適当に小さい先端隙間Ｃを画定する。ギ
ャップ２０ａおよび２０ｂは、たとえば、約１〜３ミル
の範囲内にすることができる。また、ねじ山２６ａは、
約１１度のねじれ角を有することができ、たとえば、そ
れぞれが単一巻きを有する４つのねじ山で画定すること
ができる。一体型スクリュー・ポンプ２６とジャーナル
・ベアリング１６ａは様々な構成を有することができる
ので、スクリュー・ポンプ２６は、特定のジャーナル・
ベアリング応用例と潤滑剤の選択のために必要な量の潤
滑剤流量と圧力を提供するために対応するサイズにな
る。
【００２５】ねじ山２６ａがシャフト１８の外部表面上
に配置されている図１〜３の実施例では、シャフトの半
径方向オリフィス１８ｅがシャフト・ボア・アウトレッ
トを画定し、シャフトの軸方向オリフィス１８ｄがシャ
フト・ボア・インレットを画定する。また、シャフト１
８は、そこから潤滑剤２２を受け取るために、シャフト
・ボア・アウトレット１８ｅに隣接するねじ山２６ａの
一方の軸方向側面上に環状インレット・マニホールドま
たはグルーブ１８ｆも含むことが好ましい。また、シャ
フト１８は、そこから潤滑剤を受け取り、ジャーナル１
８ａの円周とジャーナル・ベアリング１６ａとの間で円
周状に潤滑剤を分配するために、ねじ山２６ａの反対側
の軸方向側面上に環状アウトレット・マニホールドまた
はグルーブ１８ｇも含む。
に配置されている図１〜３の実施例では、シャフトの半
径方向オリフィス１８ｅがシャフト・ボア・アウトレッ
トを画定し、シャフトの軸方向オリフィス１８ｄがシャ
フト・ボア・インレットを画定する。また、シャフト１
８は、そこから潤滑剤２２を受け取るために、シャフト
・ボア・アウトレット１８ｅに隣接するねじ山２６ａの
一方の軸方向側面上に環状インレット・マニホールドま
たはグルーブ１８ｆも含むことが好ましい。また、シャ
フト１８は、そこから潤滑剤を受け取り、ジャーナル１
８ａの円周とジャーナル・ベアリング１６ａとの間で円
周状に潤滑剤を分配するために、ねじ山２６ａの反対側
の軸方向側面上に環状アウトレット・マニホールドまた
はグルーブ１８ｇも含む。
【００２６】アウトレット・グルーブ１８ｇは、スクリ
ュー・ポンプ２６からジャーナル１８ａを軸方向に分離
し、個々のねじ山２６ａ同士の間から潤滑剤２２を円周
状に回収する。このため、ジャーナル・ベアリング１６
ａによる潤滑剤供給を犠牲にせずに、垂直から水平まで
の任意の方向にシャフト１８に荷重をかけるかまたはシ
ャフト１８を動作させることができる。ジャーナル・ベ
アリング・ギャップ２０ａ内に含まれる潤滑剤にかかわ
らず、ジャーナル１８ａはまずジャーナル・ベアリング
１６ａ内に緩やかに取り付けられていることに留意され
たい。したがって、シャフト１８が回転すると、ジャー
ナル・ベアリング１６ａ内でジャーナル１８ａが偏心運
動し、従来どおり、流体膜が出来上がる。アウトレット
・グルーブ１８ｇにより、スクリュー・ポンプ２６から
の加圧潤滑剤がジャーナル・ベアリング・ギャップ２０
ａ内に円周状に分配され、重力に対して任意の方向に手
持ち可能な携帯用装置の応用例で重要な方向にその効果
的な動作が確保される。
ュー・ポンプ２６からジャーナル１８ａを軸方向に分離
し、個々のねじ山２６ａ同士の間から潤滑剤２２を円周
状に回収する。このため、ジャーナル・ベアリング１６
ａによる潤滑剤供給を犠牲にせずに、垂直から水平まで
の任意の方向にシャフト１８に荷重をかけるかまたはシ
ャフト１８を動作させることができる。ジャーナル・ベ
アリング・ギャップ２０ａ内に含まれる潤滑剤にかかわ
らず、ジャーナル１８ａはまずジャーナル・ベアリング
１６ａ内に緩やかに取り付けられていることに留意され
たい。したがって、シャフト１８が回転すると、ジャー
ナル・ベアリング１６ａ内でジャーナル１８ａが偏心運
動し、従来どおり、流体膜が出来上がる。アウトレット
・グルーブ１８ｇにより、スクリュー・ポンプ２６から
の加圧潤滑剤がジャーナル・ベアリング・ギャップ２０
ａ内に円周状に分配され、重力に対して任意の方向に手
持ち可能な携帯用装置の応用例で重要な方向にその効果
的な動作が確保される。
【００２７】同様に、図３により具体的に示すインレッ
ト・グルーブ１８ｆは、個別半径方向オリフィス１８ｅ
から潤滑剤２２を回収し、インレット・グルーブ１８ｆ
と連絡している隣接ねじ山２６ａによって画定されるイ
ンレット空間内に潤滑剤２２を均一に円周状に分配す
る。
ト・グルーブ１８ｆは、個別半径方向オリフィス１８ｅ
から潤滑剤２２を回収し、インレット・グルーブ１８ｆ
と連絡している隣接ねじ山２６ａによって画定されるイ
ンレット空間内に潤滑剤２２を均一に円周状に分配す
る。
【００２８】図１および図２に示すように、ジャーナル
・ベアリング１６ａと一体型スクリュー・ポンプ２６
は、潤滑剤２２の漏れを防止し、長い有効寿命を確保す
るためにシャフト１８でシールされていることが好まし
い。したがって、ジャーナル・ベアリング・アセンブリ
１０は、シャフト１８の周りのハウジング１２からの潤
滑剤２２の漏れをシールまたは防止するために、インレ
ット・グルーブ１８ｆに隣接するハウジング１２に適当
に結合されたシャフト・シール３２も含むことが好まし
い。好ましい実施例では、潤滑剤２２は従来の磁気フェ
ロフルイド（magnetic ferrofluid）であり、シャフト
・シール３２は従来の構成要素を有するフェロフルイド
・シールである。フェロフルイドとは、潤滑に使用可能
な磁気液体である。磁性流体と呼ばれることもあるよう
である。この液体は、オングストローム・サイズの鉄粒
子がそこに懸濁している鉱油であってもよい。粒子は、
粒子をオイル中で安定懸濁状態に維持するようなステア
リン酸または他の適当な物質からなる比較的柔らかい外
部層でコーティングされた酸化鉄の形態であってもよ
い。フェロフルイドの固有の特性としては、効果的な潤
滑を行うと同時に、その間のギャップ内の半径方向の強
い磁場によって回転シャフトとハウジングとの間を封止
する能力などがある。一般に、フェロフルイド・シール
は従来から既知のものであり、適当なフェロフルイドと
ともに、ニューハンプシャー州NashuaのFerrofluidics
Corporationから市販されている。
・ベアリング１６ａと一体型スクリュー・ポンプ２６
は、潤滑剤２２の漏れを防止し、長い有効寿命を確保す
るためにシャフト１８でシールされていることが好まし
い。したがって、ジャーナル・ベアリング・アセンブリ
１０は、シャフト１８の周りのハウジング１２からの潤
滑剤２２の漏れをシールまたは防止するために、インレ
ット・グルーブ１８ｆに隣接するハウジング１２に適当
に結合されたシャフト・シール３２も含むことが好まし
い。好ましい実施例では、潤滑剤２２は従来の磁気フェ
ロフルイド（magnetic ferrofluid）であり、シャフト
・シール３２は従来の構成要素を有するフェロフルイド
・シールである。フェロフルイドとは、潤滑に使用可能
な磁気液体である。磁性流体と呼ばれることもあるよう
である。この液体は、オングストローム・サイズの鉄粒
子がそこに懸濁している鉱油であってもよい。粒子は、
粒子をオイル中で安定懸濁状態に維持するようなステア
リン酸または他の適当な物質からなる比較的柔らかい外
部層でコーティングされた酸化鉄の形態であってもよ
い。フェロフルイドの固有の特性としては、効果的な潤
滑を行うと同時に、その間のギャップ内の半径方向の強
い磁場によって回転シャフトとハウジングとの間を封止
する能力などがある。一般に、フェロフルイド・シール
は従来から既知のものであり、適当なフェロフルイドと
ともに、ニューハンプシャー州NashuaのFerrofluidics
Corporationから市販されている。
【００２９】図２に概略を示すように、フェロフルイド
・シール３２は、環状軸方向磁化磁石３２ｂの軸方向の
境界を示す磁極３２ａを画定する１対のワッシャ・プレ
ートを含む。磁極３２ａは、シャフト１８の外部表面か
ら外側に向かって半径方向に間隔がおかれ、半径方向磁
極ギャップ３２ｃを画定する。フェロフルイド潤滑剤２
２の一部は、フェロフルイドＯリング２２ａを画定する
ためにそれぞれの磁極３２ａの下に磁気的に蓄積するも
のとして図２に概略が示されている。シャフト１８自体
は磁性物質なので、磁気Ｏリング２２ａは、半径方向ギ
ャップ３２ｃからの潤滑剤２２の漏れに対して効果的な
シールになる。
・シール３２は、環状軸方向磁化磁石３２ｂの軸方向の
境界を示す磁極３２ａを画定する１対のワッシャ・プレ
ートを含む。磁極３２ａは、シャフト１８の外部表面か
ら外側に向かって半径方向に間隔がおかれ、半径方向磁
極ギャップ３２ｃを画定する。フェロフルイド潤滑剤２
２の一部は、フェロフルイドＯリング２２ａを画定する
ためにそれぞれの磁極３２ａの下に磁気的に蓄積するも
のとして図２に概略が示されている。シャフト１８自体
は磁性物質なので、磁気Ｏリング２２ａは、半径方向ギ
ャップ３２ｃからの潤滑剤２２の漏れに対して効果的な
シールになる。
【００３０】ハウジング１２とシャフト１８が衝撃荷重
を受ける図２に示す実施例では、たとえば、磁極ギャッ
プ３２ｃに向かって潤滑剤２２を一時的に加圧するよう
な軸方向衝撃荷重時にそこからの漏れを防止するため
に、シャフト１８上でフェロフルイド・シール３２を具
体的に構成することが望ましい。より具体的には、シャ
フト１８とハウジング１２が急激に右に減速されるよう
な図２の水平衝撃荷重の場合、質量慣性を有する潤滑剤
２２は、フェロフルイドＯリング２２ａの圧力能力を上
回る可能性のある一時的な圧力増加を発生することにな
る。
を受ける図２に示す実施例では、たとえば、磁極ギャッ
プ３２ｃに向かって潤滑剤２２を一時的に加圧するよう
な軸方向衝撃荷重時にそこからの漏れを防止するため
に、シャフト１８上でフェロフルイド・シール３２を具
体的に構成することが望ましい。より具体的には、シャ
フト１８とハウジング１２が急激に右に減速されるよう
な図２の水平衝撃荷重の場合、質量慣性を有する潤滑剤
２２は、フェロフルイドＯリング２２ａの圧力能力を上
回る可能性のある一時的な圧力増加を発生することにな
る。
【００３１】したがって、フェロフルイド・シール３２
は、インレット・グルーブ１８ｆから軸方向に間隔があ
いていて、ハウジング・ボア１６の内部表面とシャフト
１８の外部表面との間に半径方向絞り３４を画定するこ
とが好ましい。これは、左または最も内部の磁極３２ａ
がインレット・グルーブ１８ｆから軸方向に間隔をおい
た状態で、ハウジング１２の端部カウンタボア１２ａ内
にシール３２を適当に取り付けることによって実施する
ことができる。絞り３４は、流量圧縮を行うために、半
径方向に磁極ギャップ３２ｃより小さいことが好まし
い。このため、磁極ギャップ３２ｃは、Ｏリング２２ａ
を効果的に磁気封止するために必要な大きさにすること
ができ、絞り３４は半径方向に適当にそれより小さくす
ることができる。
は、インレット・グルーブ１８ｆから軸方向に間隔があ
いていて、ハウジング・ボア１６の内部表面とシャフト
１８の外部表面との間に半径方向絞り３４を画定するこ
とが好ましい。これは、左または最も内部の磁極３２ａ
がインレット・グルーブ１８ｆから軸方向に間隔をおい
た状態で、ハウジング１２の端部カウンタボア１２ａ内
にシール３２を適当に取り付けることによって実施する
ことができる。絞り３４は、流量圧縮を行うために、半
径方向に磁極ギャップ３２ｃより小さいことが好まし
い。このため、磁極ギャップ３２ｃは、Ｏリング２２ａ
を効果的に磁気封止するために必要な大きさにすること
ができ、絞り３４は半径方向に適当にそれより小さくす
ることができる。
【００３２】また、絞り３４は、一時的な衝撃荷重時に
潤滑剤２２内で予定される衝撃圧力に対応するのに適し
た十分な圧力低下を提供するために適当な軸長を有す
る。動作時には、衝撃荷重時にシール３２に向かって絞
り３４を軸方向に通る潤滑剤２２の一時衝撃移動は、絞
り３４によって妨害されるので、過剰な一時圧力はＯリ
ング２２ａに到達しない。したがって、Ｏリング２２ａ
の有効性は衝撃時にも維持され、それにより、シール３
２からの漏れを防止する。実施例の絞り３４は、半径方
向の高さを約１〜２ミルにすることができ、それに対応
して磁極ギャップ３２ｃは２〜３ミルの範囲内でより大
きくすることができる。３，０００ｇの衝撃荷重下の絞
り３４の有効性はテストによって確認されている。
潤滑剤２２内で予定される衝撃圧力に対応するのに適し
た十分な圧力低下を提供するために適当な軸長を有す
る。動作時には、衝撃荷重時にシール３２に向かって絞
り３４を軸方向に通る潤滑剤２２の一時衝撃移動は、絞
り３４によって妨害されるので、過剰な一時圧力はＯリ
ング２２ａに到達しない。したがって、Ｏリング２２ａ
の有効性は衝撃時にも維持され、それにより、シール３
２からの漏れを防止する。実施例の絞り３４は、半径方
向の高さを約１〜２ミルにすることができ、それに対応
して磁極ギャップ３２ｃは２〜３ミルの範囲内でより大
きくすることができる。３，０００ｇの衝撃荷重下の絞
り３４の有効性はテストによって確認されている。
【００３３】好ましい実施例の左Ｏリング２２ａは、ボ
ア１６内の潤滑剤２２と直接接触し、独力で漏れを封止
することはできない。したがって、本発明の他の特徴で
は、磁石３２ｂのボア内の２つのＯリング２２ａ間の領
域が空気などのガスによって適当に与圧され、左Ｏリン
グ２２ａのシーリング効力を提供する。図１および図２
に示すように、スクリュー・ポンプ２６とジャーナル・
ベアリング１６ａは、シャフト・シール３２そのもので
の潤滑剤２２の圧力を最小限にし、そこで効果的なシー
リングを確保するように構成することが好ましい。スク
リュー・ポンプ２６は潤滑剤２２で数十ｐｓｉの圧力を
発生するように構成することができるので、シール３２
にスクリュー・ポンプ２６の最大圧力をかけないことが
望ましい。
ア１６内の潤滑剤２２と直接接触し、独力で漏れを封止
することはできない。したがって、本発明の他の特徴で
は、磁石３２ｂのボア内の２つのＯリング２２ａ間の領
域が空気などのガスによって適当に与圧され、左Ｏリン
グ２２ａのシーリング効力を提供する。図１および図２
に示すように、スクリュー・ポンプ２６とジャーナル・
ベアリング１６ａは、シャフト・シール３２そのもので
の潤滑剤２２の圧力を最小限にし、そこで効果的なシー
リングを確保するように構成することが好ましい。スク
リュー・ポンプ２６は潤滑剤２２で数十ｐｓｉの圧力を
発生するように構成することができるので、シール３２
にスクリュー・ポンプ２６の最大圧力をかけないことが
望ましい。
【００３４】したがって、インレット・グルーブ１８ｆ
にあるスクリュー・ポンプ２６のインレットまたは吸込
み端は図示のようにシャフト・シール３２に隣接して配
置され、スクリュー・ポンプ２６のアウトレットまたは
圧力端はシール３２から軸方向に間隔があいており、ジ
ャーナル・ベアリング１６ａに直接最大圧力の潤滑剤２
２を提供することが好ましい。図１に示すように、潤滑
剤２２は、スクリュー・ポンプ２６とジャーナル・ベア
リング１６ａとを通って軸方向に循環し、次にシャフト
・ボア１８ｃを通ってインレット・グルーブ１８ｅに戻
り、サイクルを繰り返す。したがって、最低圧力の潤滑
剤２２は、その圧力シーリング要件を低減するためにシ
ャフト・シール３２に位置する。
にあるスクリュー・ポンプ２６のインレットまたは吸込
み端は図示のようにシャフト・シール３２に隣接して配
置され、スクリュー・ポンプ２６のアウトレットまたは
圧力端はシール３２から軸方向に間隔があいており、ジ
ャーナル・ベアリング１６ａに直接最大圧力の潤滑剤２
２を提供することが好ましい。図１に示すように、潤滑
剤２２は、スクリュー・ポンプ２６とジャーナル・ベア
リング１６ａとを通って軸方向に循環し、次にシャフト
・ボア１８ｃを通ってインレット・グルーブ１８ｅに戻
り、サイクルを繰り返す。したがって、最低圧力の潤滑
剤２２は、その圧力シーリング要件を低減するためにシ
ャフト・シール３２に位置する。
【００３５】図１の実施例に示すように、ジャーナル・
ベアリング・アセンブリ１０は、シャフト・ボア・イン
レット１８ｄでハウジング１２の近位端に適当に固く結
合されたエンドキャップ３６も含むことが好ましい。エ
ンドキャップ３６は必要に応じてプラスチックなどの適
当な材料で形成し、シャフト１８とハウジング１２は適
当な金属で形成することができる。また、エンドキャッ
プ３６は、シャフト１８の近位端から軸方向に間隔がお
かれ、それによりスラスト・ベアリング３８を画定す
る。スラスト・ベアリング３８は、ジャーナル・ベアリ
ング・ギャップ２０ａとシャフト・ボア１８ｃの両方と
流体連絡して配置され、スクリュー・ポンプ２６、ジャ
ーナル・ベアリング１６ａ、スラスト・ベアリング３
８、シャフト・ボア１８ｃを通って潤滑剤を再循環す
る。
ベアリング・アセンブリ１０は、シャフト・ボア・イン
レット１８ｄでハウジング１２の近位端に適当に固く結
合されたエンドキャップ３６も含むことが好ましい。エ
ンドキャップ３６は必要に応じてプラスチックなどの適
当な材料で形成し、シャフト１８とハウジング１２は適
当な金属で形成することができる。また、エンドキャッ
プ３６は、シャフト１８の近位端から軸方向に間隔がお
かれ、それによりスラスト・ベアリング３８を画定す
る。スラスト・ベアリング３８は、ジャーナル・ベアリ
ング・ギャップ２０ａとシャフト・ボア１８ｃの両方と
流体連絡して配置され、スクリュー・ポンプ２６、ジャ
ーナル・ベアリング１６ａ、スラスト・ベアリング３
８、シャフト・ボア１８ｃを通って潤滑剤を再循環す
る。
【００３６】図１に示し、図４に拡大した実施例のシャ
フト１８は、２つの対向する軸方向のいずれかのシャフ
ト１８の軸方向荷重に対応するために複動（double-act
ing）スラスト・ベアリング３８を遂行するために、シ
ャフトの近位端から外側に向かって半径方向に延び、エ
ンドキャップ３６とハウジング１２の近位端との間に軸
方向に間隔をおいた一体型スラスト・ベアリング・ディ
スク１８ｈをさらに含む。ディスク１８ｈは、ジャーナ
ル１８ａのシャフト１８の外径とのその接合点において
内径Ｒ2より適当に大きい外径Ｒ1を有する。また、シャ
フト・ボア１８ｃは、軸方向オリフィス１８ｄで半径Ｒ
3を有する。
フト１８は、２つの対向する軸方向のいずれかのシャフ
ト１８の軸方向荷重に対応するために複動（double-act
ing）スラスト・ベアリング３８を遂行するために、シ
ャフトの近位端から外側に向かって半径方向に延び、エ
ンドキャップ３６とハウジング１２の近位端との間に軸
方向に間隔をおいた一体型スラスト・ベアリング・ディ
スク１８ｈをさらに含む。ディスク１８ｈは、ジャーナ
ル１８ａのシャフト１８の外径とのその接合点において
内径Ｒ2より適当に大きい外径Ｒ1を有する。また、シャ
フト・ボア１８ｃは、軸方向オリフィス１８ｄで半径Ｒ
3を有する。
【００３７】したがって、ディスク１８ｈは、シャフト
１８から外側に向かって半径方向に延び、ハウジング２
２の端面の適当な部分と半径方向に重なり、図４に示す
ように右への一方向のスラスト・ベアリング能力を提供
する。また、図４に示すように左への反対方向のスラス
ト・ベアリング能力は、軸方向オリフィス１８ｄを取り
囲むディスク１８ｈの端面全体に対応するエンドキャッ
プ３６の内部表面によって提供される。ディスク１８ｈ
の対向する端面の有効面積は互いに異なり、等しくない
ので、それに対応して異なるスラスト・ベアリング能力
が提供される。
１８から外側に向かって半径方向に延び、ハウジング２
２の端面の適当な部分と半径方向に重なり、図４に示す
ように右への一方向のスラスト・ベアリング能力を提供
する。また、図４に示すように左への反対方向のスラス
ト・ベアリング能力は、軸方向オリフィス１８ｄを取り
囲むディスク１８ｈの端面全体に対応するエンドキャッ
プ３６の内部表面によって提供される。ディスク１８ｈ
の対向する端面の有効面積は互いに異なり、等しくない
ので、それに対応して異なるスラスト・ベアリング能力
が提供される。
【００３８】図１および図４に示す実施例のスクリュー
・ポンプ２６は、適当な圧力下の潤滑剤２２を提供し、
ジャーナル・ベアリング・ギャップ２０ａを通ってスラ
スト・ベアリング３８の周りに潤滑剤を循環させ、その
静水動作を提供するのに効果的である。
・ポンプ２６は、適当な圧力下の潤滑剤２２を提供し、
ジャーナル・ベアリング・ギャップ２０ａを通ってスラ
スト・ベアリング３８の周りに潤滑剤を循環させ、その
静水動作を提供するのに効果的である。
【００３９】動作中にシャフト１８によって左に伝達さ
れた軸方向荷重はシャフト１８とディスク１８ｈを図４
の左に変位させ、それにより、ディスク１８ｈとエンド
キャップ３６との間の軸方向隙間が減少し、ジャーナル
・ベアリング・ギャップ２０ａから循環する加圧潤滑剤
１２のためにスラスト・ベアリング能力が提供されるこ
とになる。ディスク１８ｈ上の左軸方向ギャップが減少
するにつれて、ディスク１８ｈとハウジング１２との間
の右軸方向ギャップが増加し、圧力低下が減少し、ディ
スク１８ｈの外辺部の周りおよびそれを越えて潤滑剤２
２をより効率よく導く。シャフト１８によって伝達され
る軸方向荷重が図４の右方向である場合、ディスク１８
ｈとハウジング１２との間のスラスト・ベアリング能力
を遂行するために右側の軸方向隙間が減少し、圧力低下
を低減するためにディスク１８ｈ上の左側の軸方向隙間
が増加し、反対方向の荷重が発生する。これにより、シ
ャフト・ボア１８ｃを通って潤滑剤２２が効率よく戻っ
てくる。
れた軸方向荷重はシャフト１８とディスク１８ｈを図４
の左に変位させ、それにより、ディスク１８ｈとエンド
キャップ３６との間の軸方向隙間が減少し、ジャーナル
・ベアリング・ギャップ２０ａから循環する加圧潤滑剤
１２のためにスラスト・ベアリング能力が提供されるこ
とになる。ディスク１８ｈ上の左軸方向ギャップが減少
するにつれて、ディスク１８ｈとハウジング１２との間
の右軸方向ギャップが増加し、圧力低下が減少し、ディ
スク１８ｈの外辺部の周りおよびそれを越えて潤滑剤２
２をより効率よく導く。シャフト１８によって伝達され
る軸方向荷重が図４の右方向である場合、ディスク１８
ｈとハウジング１２との間のスラスト・ベアリング能力
を遂行するために右側の軸方向隙間が減少し、圧力低下
を低減するためにディスク１８ｈ上の左側の軸方向隙間
が増加し、反対方向の荷重が発生する。これにより、シ
ャフト・ボア１８ｃを通って潤滑剤２２が効率よく戻っ
てくる。
【００４０】ディスク１８ｈの面積が右側より左側の方
が大きいので、両方向安定性を最適化するためにＲ1、
Ｒ2、Ｒ3の値を適当に変更してもよい。
が大きいので、両方向安定性を最適化するためにＲ1、
Ｒ2、Ｒ3の値を適当に変更してもよい。
【００４１】図１に示すジャーナル・ベアリング・アセ
ンブリ１０は、ハウジング１２の一方の端部を囲むエン
ドキャップ３６と、ハウジング１２の反対側の端部を囲
むシャフト・シール３２とで密閉してシールし、漏れや
気泡を発生せずにそこに潤滑剤２２を収容することが好
ましい。このため、ジャーナル・ベアリング・アセンブ
リ１０は、その中で一体型スクリュー・ポンプ２６を使
用する自給式自己与圧型（self contained and self pr
essurizing）であり、シャフト・シール３２からの漏れ
なしにその様々なベアリング表面に沿って潤滑剤２２を
再循環する。ベアリング・アセンブリ１０の衝撃容量ま
たは衝撃受容力は、潤滑剤２２の境界を示す接点の表面
積がそれに対応して大きいため、半径方向と軸方向の両
方で極めて大きくなっている。
ンブリ１０は、ハウジング１２の一方の端部を囲むエン
ドキャップ３６と、ハウジング１２の反対側の端部を囲
むシャフト・シール３２とで密閉してシールし、漏れや
気泡を発生せずにそこに潤滑剤２２を収容することが好
ましい。このため、ジャーナル・ベアリング・アセンブ
リ１０は、その中で一体型スクリュー・ポンプ２６を使
用する自給式自己与圧型（self contained and self pr
essurizing）であり、シャフト・シール３２からの漏れ
なしにその様々なベアリング表面に沿って潤滑剤２２を
再循環する。ベアリング・アセンブリ１０の衝撃容量ま
たは衝撃受容力は、潤滑剤２２の境界を示す接点の表面
積がそれに対応して大きいため、半径方向と軸方向の両
方で極めて大きくなっている。
【００４２】小型コンピュータ・ディスク・ドライブに
適した超小型シャフト設計の例では、ハウジング１２を
通るシャフト１８は、約３００ミルの長さと、約１００
ミルの外径とを有する。粘性が３ｃｐのフェロフルイド
潤滑剤２２を使用することができ、シャフト１８は約３
６００ｒｐｍで動作することができる。このようなベア
リング・アセンブリでの電力損失は約１００ｍｗ程度で
極めて低い。また、ジャーナル・ベアリング１６ａは、
約１０，０００ｌｂ／インチの半径方向剛性を有するこ
とができ、これは約２倍程度、対応するボール・ベアリ
ング・サスペンションを上回る可能性がある。対応する
ボール・ベアリング・サスペンションのそれに合致する
かまたはそれを上回るような約５，０００ｌｂ／インチ
の軸方向剛性は、効果的である可能性がある。軸方向に
間隔をおいたジャーナル１８ａによるねじり剛性または
傾斜抵抗能力は約１，５００ｉｎ−ｌｂ／ｒａｄになる
可能性があり、これは３００ミルの間隔をおいて２つの
ボール・ベアリングを使用した場合に匹敵する。ジャー
ナル・ベアリングのサスペンション力学は、ボール・ベ
アリングのそれに匹敵するか、それより優れていなけれ
ばならない。予定される振動が小さい場合、ディスク追
跡の精度を高める必要がある。また、半径方向の反復不
能な振れも、ボール・ベアリングより改善する必要があ
る。
適した超小型シャフト設計の例では、ハウジング１２を
通るシャフト１８は、約３００ミルの長さと、約１００
ミルの外径とを有する。粘性が３ｃｐのフェロフルイド
潤滑剤２２を使用することができ、シャフト１８は約３
６００ｒｐｍで動作することができる。このようなベア
リング・アセンブリでの電力損失は約１００ｍｗ程度で
極めて低い。また、ジャーナル・ベアリング１６ａは、
約１０，０００ｌｂ／インチの半径方向剛性を有するこ
とができ、これは約２倍程度、対応するボール・ベアリ
ング・サスペンションを上回る可能性がある。対応する
ボール・ベアリング・サスペンションのそれに合致する
かまたはそれを上回るような約５，０００ｌｂ／インチ
の軸方向剛性は、効果的である可能性がある。軸方向に
間隔をおいたジャーナル１８ａによるねじり剛性または
傾斜抵抗能力は約１，５００ｉｎ−ｌｂ／ｒａｄになる
可能性があり、これは３００ミルの間隔をおいて２つの
ボール・ベアリングを使用した場合に匹敵する。ジャー
ナル・ベアリングのサスペンション力学は、ボール・ベ
アリングのそれに匹敵するか、それより優れていなけれ
ばならない。予定される振動が小さい場合、ディスク追
跡の精度を高める必要がある。また、半径方向の反復不
能な振れも、ボール・ベアリングより改善する必要があ
る。
【００４３】ベアリング・アセンブリ１０は密閉して封
止することが好ましいので、たとえば、シャフト・シー
ル３２の漏れに至る可能性ある温度や圧力によるそこで
の潤滑剤２２の容積変化に対応するための手段を設ける
ことが望ましい。図４は、そこからの圧力変化を低減す
るように潤滑剤の容積変化に対応するために、ハウジン
グ１２内の潤滑剤２２と流体連絡して配置された適当な
アキュムレータ４０の実施例を示している。実施例のア
キュムレータ４０は弾性ダイヤフラム４０ａを含み、こ
れは、その一方の側のリザーバ４０ｃを画定するために
エンドキャップ３６の中心に環状リテーナ４０ｂを使用
して適当に取り付けられた厚さ約１ミルのマイラーまた
はカプトンのディスクにすることができる。適当に小さ
いオリフィス４０ｄは、リザーバ４０ｃとスラスト・ベ
アリング３８との間で流体連絡しているエンドキャップ
３６の内部部分を通って延びている。リテーナ４０ｂ
は、ダイヤフラム４０ａの裏側に大気圧を提供する適当
なベント４０ｅを含む。リザーバ４０ｃは、スラスト・
ベアリング３８と流体連絡している潤滑剤２２で充填さ
れる。動作中、その膨張の原因になるような潤滑剤２２
の加熱が行われる場合は、漏れのないダイヤフラム４０
ａのたわみによって対応される。このため、ジャーナル
・ベアリング・アセンブリ１０全体にわたる潤滑剤２２
の設計対象圧力を超えることはなく、それにより、シャ
フト・シール３２からの漏れが防止される。
止することが好ましいので、たとえば、シャフト・シー
ル３２の漏れに至る可能性ある温度や圧力によるそこで
の潤滑剤２２の容積変化に対応するための手段を設ける
ことが望ましい。図４は、そこからの圧力変化を低減す
るように潤滑剤の容積変化に対応するために、ハウジン
グ１２内の潤滑剤２２と流体連絡して配置された適当な
アキュムレータ４０の実施例を示している。実施例のア
キュムレータ４０は弾性ダイヤフラム４０ａを含み、こ
れは、その一方の側のリザーバ４０ｃを画定するために
エンドキャップ３６の中心に環状リテーナ４０ｂを使用
して適当に取り付けられた厚さ約１ミルのマイラーまた
はカプトンのディスクにすることができる。適当に小さ
いオリフィス４０ｄは、リザーバ４０ｃとスラスト・ベ
アリング３８との間で流体連絡しているエンドキャップ
３６の内部部分を通って延びている。リテーナ４０ｂ
は、ダイヤフラム４０ａの裏側に大気圧を提供する適当
なベント４０ｅを含む。リザーバ４０ｃは、スラスト・
ベアリング３８と流体連絡している潤滑剤２２で充填さ
れる。動作中、その膨張の原因になるような潤滑剤２２
の加熱が行われる場合は、漏れのないダイヤフラム４０
ａのたわみによって対応される。このため、ジャーナル
・ベアリング・アセンブリ１０全体にわたる潤滑剤２２
の設計対象圧力を超えることはなく、それにより、シャ
フト・シール３２からの漏れが防止される。
【００４４】図１に示す実施例では、スクリュー・ポン
プ２６がワンピース・アセンブリ内のジャーナル１８ａ
と軸方向に並んで配置され、全体の長さがこのような構
成要素の個々の長さを含んでいる。スクリュー・ポンプ
２６自体はジャーナル・ベアリングとして機能するわけ
ではないので、シャフト１８の半径方向および傾斜剛性
はジャーナル・ベアリング１６ａによってのみもたらさ
れなければならない。図示の２つのジャーナル１８ａ
は、傾斜剛性（tilt stiffness）を提供するために互い
にできるだけ離されており、シャフト・グルーブ１８ｂ
は適当な半径方向剛性を提供するのに不要なジャーナル
１８ａの部分を除去するためにそれに対応して最大化さ
れている。グルーブ１８ｂは、スクリュー・ポンプ２６
の圧力要件を低減し、これがその設計を単純化する。傾
斜剛性はティルト剛性またはチルト剛性と呼ばれること
もあるようである。
プ２６がワンピース・アセンブリ内のジャーナル１８ａ
と軸方向に並んで配置され、全体の長さがこのような構
成要素の個々の長さを含んでいる。スクリュー・ポンプ
２６自体はジャーナル・ベアリングとして機能するわけ
ではないので、シャフト１８の半径方向および傾斜剛性
はジャーナル・ベアリング１６ａによってのみもたらさ
れなければならない。図示の２つのジャーナル１８ａ
は、傾斜剛性（tilt stiffness）を提供するために互い
にできるだけ離されており、シャフト・グルーブ１８ｂ
は適当な半径方向剛性を提供するのに不要なジャーナル
１８ａの部分を除去するためにそれに対応して最大化さ
れている。グルーブ１８ｂは、スクリュー・ポンプ２６
の圧力要件を低減し、これがその設計を単純化する。傾
斜剛性はティルト剛性またはチルト剛性と呼ばれること
もあるようである。
【００４５】しかし、比較的薄いディスク・ドライブな
どでは、比較的薄いＰＣＭＣＩＡカードまたは同様の応
用例にディスク・ドライブを一体化するなど、ドライブ
の厚さが重大な制約になる。このような状況では、図１
に示すベアリング・アセンブリ１０の全体の長さが大き
すぎる可能性があり、したがって、妥当な傾斜剛性と自
己与圧能力を提供しながら、ベアリング・アセンブリの
全体的な軸方向長を低減することが望ましい。
どでは、比較的薄いＰＣＭＣＩＡカードまたは同様の応
用例にディスク・ドライブを一体化するなど、ドライブ
の厚さが重大な制約になる。このような状況では、図１
に示すベアリング・アセンブリ１０の全体の長さが大き
すぎる可能性があり、したがって、妥当な傾斜剛性と自
己与圧能力を提供しながら、ベアリング・アセンブリの
全体的な軸方向長を低減することが望ましい。
【００４６】図５は、その傾斜剛性に合致するかまたは
それを上回りながら、図１に示すアセンブリ１０よりか
なり短くすることができる、ジャーナル・ベアリング・
アセンブリ１０Ｂの代替実施例を示している。図５のポ
ンプ・スピンドル２８ｂは、たとえば、エンドキャップ
３６の中心を通ってハウジング１２に適当に固く取り付
けられている。ポンプ・スピンドル２８ｂは、その近位
端ではエンドキャップ３６によって支持され、シャフト
１８内部のその遠位端では自由に支持される片持ち梁の
形式で、シャフト・ボア１８ｃ内部で同心状かつ軸方向
に延びている。
それを上回りながら、図１に示すアセンブリ１０よりか
なり短くすることができる、ジャーナル・ベアリング・
アセンブリ１０Ｂの代替実施例を示している。図５のポ
ンプ・スピンドル２８ｂは、たとえば、エンドキャップ
３６の中心を通ってハウジング１２に適当に固く取り付
けられている。ポンプ・スピンドル２８ｂは、その近位
端ではエンドキャップ３６によって支持され、シャフト
１８内部のその遠位端では自由に支持される片持ち梁の
形式で、シャフト・ボア１８ｃ内部で同心状かつ軸方向
に延びている。
【００４７】この実施例のポンプ・ケーシングまたはシ
ート３０ｂは、シャフト・ボア１８ｃ自体の内部表面に
よって画定される。この実施例のシャフト・ジャーナル
１８ａは、ハウジング１２内部のほぼその長さ全体にわ
たって連続し、軸方向の第３の長さＬ3により対応する
ジャーナル・ベアリング１６ａと協働する。
ート３０ｂは、シャフト・ボア１８ｃ自体の内部表面に
よって画定される。この実施例のシャフト・ジャーナル
１８ａは、ハウジング１２内部のほぼその長さ全体にわ
たって連続し、軸方向の第３の長さＬ3により対応する
ジャーナル・ベアリング１６ａと協働する。
【００４８】したがって、スピンドル２８ｂとシャフト
・ボア１８ｃとの間に画定されるスクリュー・ポンプ２
６は、軸方向に同延（coextensive）であり、第３の長
さＬ3全体にわたってジャーナル・ベアリング１６ａの
軸方向範囲にかなり重なっている。したがって、スクリ
ュー・ポンプ２６は、コンパクトで集合的に短い一体型
アセンブリ内のジャーナル・ベアリング１６ａの内側に
向かってまたはその下に半径方向に配置されている。こ
のため、スクリュー・ポンプとジャーナル・ベアリング
の全体的な長さＬ3は、図１の実施例に示す軸方向に並
んだスクリュー・ポンプとジャーナル・ベアリングの結
合した第１および第２の長さＬ1およびＬ2よりかなり小
さくすることができる。たとえば、図５に示すジャーナ
ル・ベアリング１６ａの第３の長さＬ3は、より短い全
体長でほぼ同等の傾斜および半径方向（radial）剛性能
力を得るために図１の結合ジャーナル・ベアリング１６
ａの第１の長さＬ1と等しくすることができる。半径方
向剛性はラジアル剛性と呼ばれることもあるようであ
る。
・ボア１８ｃとの間に画定されるスクリュー・ポンプ２
６は、軸方向に同延（coextensive）であり、第３の長
さＬ3全体にわたってジャーナル・ベアリング１６ａの
軸方向範囲にかなり重なっている。したがって、スクリ
ュー・ポンプ２６は、コンパクトで集合的に短い一体型
アセンブリ内のジャーナル・ベアリング１６ａの内側に
向かってまたはその下に半径方向に配置されている。こ
のため、スクリュー・ポンプとジャーナル・ベアリング
の全体的な長さＬ3は、図１の実施例に示す軸方向に並
んだスクリュー・ポンプとジャーナル・ベアリングの結
合した第１および第２の長さＬ1およびＬ2よりかなり小
さくすることができる。たとえば、図５に示すジャーナ
ル・ベアリング１６ａの第３の長さＬ3は、より短い全
体長でほぼ同等の傾斜および半径方向（radial）剛性能
力を得るために図１の結合ジャーナル・ベアリング１６
ａの第１の長さＬ1と等しくすることができる。半径方
向剛性はラジアル剛性と呼ばれることもあるようであ
る。
【００４９】より具体的には、スクリュー・ポンプがジ
ャーナル・ベアリング１６ａの範囲内とその全体的な軸
方向範囲内に完全に位置している図５の実施例では、図
１に示すスクリュー・ポンプの第２の長さＬ2はもはや
不要である。したがって、所与の傾斜剛性要件の場合、
図５の実施例は、図１の実施例よりかなり短くすること
ができ、そこに精密ディスク・ドライブを一体化するた
めに従来のＰＣＭＣＩＡカードで見られるような薄い覆
い内で有利になるように使用することができる。さら
に、短いベアリング・アセンブリ１０Ｂは、それに関連
し対応する半径方向および軸方向のベアリング剛性とと
もに、図１に示す実施例の半径方向および軸方向の精度
も享受する。また、図５に示すアセンブリ１０Ｂは、図
１の実施例に関して前述した衝撃能力の改良も享受す
る。
ャーナル・ベアリング１６ａの範囲内とその全体的な軸
方向範囲内に完全に位置している図５の実施例では、図
１に示すスクリュー・ポンプの第２の長さＬ2はもはや
不要である。したがって、所与の傾斜剛性要件の場合、
図５の実施例は、図１の実施例よりかなり短くすること
ができ、そこに精密ディスク・ドライブを一体化するた
めに従来のＰＣＭＣＩＡカードで見られるような薄い覆
い内で有利になるように使用することができる。さら
に、短いベアリング・アセンブリ１０Ｂは、それに関連
し対応する半径方向および軸方向のベアリング剛性とと
もに、図１に示す実施例の半径方向および軸方向の精度
も享受する。また、図５に示すアセンブリ１０Ｂは、図
１の実施例に関して前述した衝撃能力の改良も享受す
る。
【００５０】図５に示すフェロフルイド・シール３２に
隣接するスクリュー・ポンプ２６から高圧潤滑剤を放出
することは望ましくないので、ジャーナル・ベアリング
１６ａの一方の端部と流体連絡して配置されたシャフト
・ボア・インレットをシャフトの半径方向オリフィス１
８ｅが画定し、ジャーナル・ベアリング１６ａの反対側
の端部と流体連絡して配置されたシャフト・ボア・アウ
トレットをシャフトの軸方向オリフィス１８ｄが画定
し、図１の実施例に示すものと反対の方向に潤滑剤２２
を再循環させることが好ましい。図５のねじ山２６ａ
は、シャフト・ボア・インレット１８ｅとアウトレット
１８ｄとの間で軸方向に潤滑剤２２をポンピングし、次
に再循環ループ内でジャーナル・ベアリング１６ａを横
切って軸方向にポンピングするような角度になってい
る。シャフト・ボア・インレット１８ｅはスクリュー・
ポンプ２６への吸込みインレットを画定するので、した
がって、インレット・グルーブ１８ｆはフェロフルイド
・シャフト・シール３２に隣接する比較的低圧の領域を
画定し、これはシール３２を反対方向に与圧したり、そ
の性能を低下させることはない。
隣接するスクリュー・ポンプ２６から高圧潤滑剤を放出
することは望ましくないので、ジャーナル・ベアリング
１６ａの一方の端部と流体連絡して配置されたシャフト
・ボア・インレットをシャフトの半径方向オリフィス１
８ｅが画定し、ジャーナル・ベアリング１６ａの反対側
の端部と流体連絡して配置されたシャフト・ボア・アウ
トレットをシャフトの軸方向オリフィス１８ｄが画定
し、図１の実施例に示すものと反対の方向に潤滑剤２２
を再循環させることが好ましい。図５のねじ山２６ａ
は、シャフト・ボア・インレット１８ｅとアウトレット
１８ｄとの間で軸方向に潤滑剤２２をポンピングし、次
に再循環ループ内でジャーナル・ベアリング１６ａを横
切って軸方向にポンピングするような角度になってい
る。シャフト・ボア・インレット１８ｅはスクリュー・
ポンプ２６への吸込みインレットを画定するので、した
がって、インレット・グルーブ１８ｆはフェロフルイド
・シャフト・シール３２に隣接する比較的低圧の領域を
画定し、これはシール３２を反対方向に与圧したり、そ
の性能を低下させることはない。
【００５１】図５に示すねじ山２６ａは、図示の通り、
スピンドル２８ｂ上に配置することができ、あるいはシ
ャフト・ボア１８ｃ（図示せず）の内部表面上に配置す
ることも可能である。したがって、シャフト１８が回転
すると、固定スピンドル２８ｂと回転ポンプ・シート３
０ｂとの間の相対運動により、スクリュー・ポンプ２６
を自己推進する。本来、図５に示すベアリング・アセン
ブリ１０Ｂは、フェロフルイド・シャフト・シール３２
と、フェロフルイドである潤滑剤２２と、一体型複動ス
ラスト・ベアリング３８とを含む、図１に示す同一の特
徴を含むことができる。シャフト１８は、インレット・
グルーブ１８ｆをシャフト・ボア・インレット１８ｅと
流体連絡した状態に保持する。シャフト・シール３２
は、通常動作時と前述の衝撃荷重時にシャフト１８の周
りの潤滑剤の漏れを封止するために、図２に示すものと
同様の対応絞り３４を備えたインレット・グルーブ１８
ｆに隣接するハウジング１２に結合されている。
スピンドル２８ｂ上に配置することができ、あるいはシ
ャフト・ボア１８ｃ（図示せず）の内部表面上に配置す
ることも可能である。したがって、シャフト１８が回転
すると、固定スピンドル２８ｂと回転ポンプ・シート３
０ｂとの間の相対運動により、スクリュー・ポンプ２６
を自己推進する。本来、図５に示すベアリング・アセン
ブリ１０Ｂは、フェロフルイド・シャフト・シール３２
と、フェロフルイドである潤滑剤２２と、一体型複動ス
ラスト・ベアリング３８とを含む、図１に示す同一の特
徴を含むことができる。シャフト１８は、インレット・
グルーブ１８ｆをシャフト・ボア・インレット１８ｅと
流体連絡した状態に保持する。シャフト・シール３２
は、通常動作時と前述の衝撃荷重時にシャフト１８の周
りの潤滑剤の漏れを封止するために、図２に示すものと
同様の対応絞り３４を備えたインレット・グルーブ１８
ｆに隣接するハウジング１２に結合されている。
【００５２】動作中、シャフト１８は、スピンドル２８
ｂの周りを自由に回転し、ジャーナル・ベアリング１６
ａに沿って流体膜を発生し、適当な半径方向剛性と傾斜
剛性でシャフト１８を回転式に支持する。潤滑剤２２
は、スクリュー・ポンプ２６に沿って軸方向にポンピン
グされ、スクリュー・ポンプ２６、スラスト・ベアリン
グ３８、ジャーナル・ベアリング１６ａを通って再循環
を行い、潤滑剤２２はインレット・ホール１８ｅを取っ
て内側に向かって半径方向に流れることによりスクリュ
ー・ポンプ２６に戻る。潤滑剤２２はスラスト・ベアリ
ング２８の周りを均一に円周状に自由に流れ、ジャーナ
ル・ベアリング１６ａに入るようになっているので、ベ
アリング・アセンブリ１０Ｂは荷重を加えた角度のある
向きでも動作可能である。
ｂの周りを自由に回転し、ジャーナル・ベアリング１６
ａに沿って流体膜を発生し、適当な半径方向剛性と傾斜
剛性でシャフト１８を回転式に支持する。潤滑剤２２
は、スクリュー・ポンプ２６に沿って軸方向にポンピン
グされ、スクリュー・ポンプ２６、スラスト・ベアリン
グ３８、ジャーナル・ベアリング１６ａを通って再循環
を行い、潤滑剤２２はインレット・ホール１８ｅを取っ
て内側に向かって半径方向に流れることによりスクリュ
ー・ポンプ２６に戻る。潤滑剤２２はスラスト・ベアリ
ング２８の周りを均一に円周状に自由に流れ、ジャーナ
ル・ベアリング１６ａに入るようになっているので、ベ
アリング・アセンブリ１０Ｂは荷重を加えた角度のある
向きでも動作可能である。
【００５３】スクリュー・ポンプ２６をシャフト・ボア
１８ｃ内部に配置することにより、ジャーナル・ベアリ
ング１６ａは、シャフト・ジャーナル１８ａの使用可能
な軸長全体を利用して、傾斜安定性を最大化することが
できる。さらに、スクリュー・ポンプ２６の長さは、よ
り高圧を伝達するようにより長くすることができる。ま
た、ねじ山２６ａは、ポンプ自体の逆流漏れを最小限に
するために、シート３０ｂとの隙間をより狭くすること
もできる。ジャーナル・ベアリング１６ａとスクリュー
・ポンプ２６の性能は、互いに悪影響を及ぼさずに独立
して最適化することができる。ジャーナル・ベアリング
１６ｃがシャフト１８を中心に置き、それにより伝達さ
れる外部荷重を支持するので、スピンドル２８ｂとシャ
フト・ボア１８ｃとの接触は一切発生しない。
１８ｃ内部に配置することにより、ジャーナル・ベアリ
ング１６ａは、シャフト・ジャーナル１８ａの使用可能
な軸長全体を利用して、傾斜安定性を最大化することが
できる。さらに、スクリュー・ポンプ２６の長さは、よ
り高圧を伝達するようにより長くすることができる。ま
た、ねじ山２６ａは、ポンプ自体の逆流漏れを最小限に
するために、シート３０ｂとの隙間をより狭くすること
もできる。ジャーナル・ベアリング１６ａとスクリュー
・ポンプ２６の性能は、互いに悪影響を及ぼさずに独立
して最適化することができる。ジャーナル・ベアリング
１６ｃがシャフト１８を中心に置き、それにより伝達さ
れる外部荷重を支持するので、スピンドル２８ｂとシャ
フト・ボア１８ｃとの接触は一切発生しない。
【００５４】スラスト・ベアリング３８は静水圧的に
（hydrostatically）動作し、図４の小さい軸方向隙間
を軸方向に使用して両方向に非常に剛性のものにするこ
とができるが、図５に示すスラスト・ベアリング３８
は、この実施例では単方向荷重向けに具体的に構成され
ている。軸方向隙間は、ハウジング１２に対するエンド
キャップ３６の対応寸法によって便宜的に設定される。
スクリュー・ポンプ２６は、スラスト・ベアリング３８
とジャーナル・ベアリング１６ａの両方によりフェロフ
ルイド潤滑剤２２を与圧し、数十ｐｓｉ程度の潤滑剤圧
力が容易に達成可能な状態で完全な膜動作を確保する。
スクリュー・ポンプ２６の吸込み側がインレット・グル
ーブ１８ｆで画定されるので、フェロフルイド・シャフ
ト・シール３２には過剰な内部圧力がかからない。
（hydrostatically）動作し、図４の小さい軸方向隙間
を軸方向に使用して両方向に非常に剛性のものにするこ
とができるが、図５に示すスラスト・ベアリング３８
は、この実施例では単方向荷重向けに具体的に構成され
ている。軸方向隙間は、ハウジング１２に対するエンド
キャップ３６の対応寸法によって便宜的に設定される。
スクリュー・ポンプ２６は、スラスト・ベアリング３８
とジャーナル・ベアリング１６ａの両方によりフェロフ
ルイド潤滑剤２２を与圧し、数十ｐｓｉ程度の潤滑剤圧
力が容易に達成可能な状態で完全な膜動作を確保する。
スクリュー・ポンプ２６の吸込み側がインレット・グル
ーブ１８ｆで画定されるので、フェロフルイド・シャフ
ト・シール３２には過剰な内部圧力がかからない。
【００５５】一体型スラスト・ベアリングまたはシャフ
ト・シールの有無にかかわらず構成可能な自己与圧ジャ
ーナル・ベアリングの様々な実施例について開示してき
た。このような実施例は、必要に応じて小さいサイズま
たは大きいサイズにすることができ、その小さいサイズ
はコンピュータ・ディスク・ドライブなどの空間制限型
の携帯用装置で有用である。シャフトを精密に位置決め
しながら、アセンブリの損傷もそこからの潤滑剤の漏れ
も発生せずに通常動作中および一時衝撃中に反応荷重に
対応するために、適当な半径方向、軸方向、および傾斜
剛性を設けることができる。図示しない他の実施例で
は、スクリュー・ポンプに電力供給するためにハウジン
グ内でピストンを磁気的に回転させる線形流体ポンプ用
の管状ピストンの外部表面の上にジャーナルおよびスク
リュー・ポンプを形成することができる。
ト・シールの有無にかかわらず構成可能な自己与圧ジャ
ーナル・ベアリングの様々な実施例について開示してき
た。このような実施例は、必要に応じて小さいサイズま
たは大きいサイズにすることができ、その小さいサイズ
はコンピュータ・ディスク・ドライブなどの空間制限型
の携帯用装置で有用である。シャフトを精密に位置決め
しながら、アセンブリの損傷もそこからの潤滑剤の漏れ
も発生せずに通常動作中および一時衝撃中に反応荷重に
対応するために、適当な半径方向、軸方向、および傾斜
剛性を設けることができる。図示しない他の実施例で
は、スクリュー・ポンプに電力供給するためにハウジン
グ内でピストンを磁気的に回転させる線形流体ポンプ用
の管状ピストンの外部表面の上にジャーナルおよびスク
リュー・ポンプを形成することができる。
【００５６】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００５７】（１）平面円筒ジャーナル・ベアリングを
画定するボアを有する管状ハウジングと、前記ジャーナ
ル・ベアリング内に同軸状に配置され、ジャーナル・ベ
アリング・ギャップを画定するように前記ジャーナル・
ベアリングの内側に向かって半径方向に間隔をおいて配
置された平面円筒ジャーナルを有する円筒回転シャフト
と、一部が前記シャフトの一部分によって画定され、前
記ジャーナル・ベアリングからの潤滑剤の端部漏れに対
応するため、前記シャフトの回転時に圧力を受けて潤滑
剤をそこに連続循環するように前記ジャーナル・ベアリ
ングと流体連絡して前記ハウジング・ボア内部に配置さ
れているスクリュー・ポンプとを含むジャーナル・ベア
リング・アセンブリ。 （２）前記スクリュー・ポンプが、前記シャフトと同軸
状に配置されたスピンドルと、前記スピンドルの周りに
同心状に配置され、ポンプ・ギャップを画定するように
そこから外側に向かって半径方向に間隔をおいて配置さ
れた管状シートと、前記シャフトの回転時に前記ポンプ
・スピンドルとシートとの相対回転により、ねじ山に沿
って前記潤滑剤が自己ポンピングされ、前記ジャーナル
・ベアリング・ギャップに圧力を受けた前記潤滑剤を供
給するように、前記ポンプ・ギャップ内の前記スピンド
ルおよび前記シードの一方の上に配置された複数のらせ
んねじ山とを含むことを特徴とする、上記（１）に記載
のベアリング・アセンブリ。 （３）前記シャフトが前記潤滑剤を導くための軸方向ボ
アを含み、前記シャフト・ボアが前記ジャーナル・ベア
リング・ギャップと流体連絡して配置されていることを
特徴とする、上記（２）に記載のベアリング・アセンブ
リ。 （４）前記シャフトが、前記シャフト・ボアと流体連絡
して配置された軸方向オリフィスを有する近位端と、前
記シャフト・ボアの反対側の軸端と流体連絡して配置さ
れた半径方向オリフィスを有する中間部分とをさらに含
み、前記ジャーナル・ベアリングと前記スクリュー・ポ
ンプが、前記軸方向オリフィスと半径方向オリフィスと
の間に軸方向に配置されており、前記ねじ山が、前記軸
方向および半径方向オリフィスによって前記シャフト・
ボアを通る再循環時に前記スクリュー・ポンプを通り、
次に前記ジャーナル・ベアリング・ギャップを通って軸
方向に前記潤滑剤をポンピングするような角度になって
いることを特徴とする、上記（３）に記載のベアリング
・アセンブリ。 （５）前記ポンプ・シートが、前記ジャーナル・ベアリ
ングから軸方向に延びる前記ハウジング・ボアの一部分
であり、前記ポンプ・スピンドルが、前記ジャーナルか
ら軸方向に延びる前記シャフトの一部分であることを特
徴とする、上記（４）に記載のベアリング・アセンブ
リ。 （６）前記ねじ山が前記シャフト上に配置され、前記シ
ャフトの半径方向オリフィスがシャフト・ボア・アウト
レットを画定し、前記シャフトの軸方向オリフィスがシ
ャフト・ボア・インレットを画定し、前記シャフトが、
そこから前記潤滑剤を受け取るための前記シャフト・ボ
ア・アウトレットに隣接する前記ねじ山の一方の側の環
状インレット・グルーブと、そこから前記潤滑剤を受け
取り、前記潤滑剤を前記ジャーナル・ベアリングに分配
するための前記ねじ山の反対側の環状アウトレット・グ
ルーブとを含むことを特徴とする、上記（５）に記載の
ベアリング・アセンブリ。 （７）前記ベアリング・ギャップと前記ポンプ・ギャッ
プの半径方向の高さがほぼ等しく、前記ジャーナル・ベ
アリングから軸方向の前記潤滑剤の逆流を制限するため
に前記ねじ山が前記ポンプ・ギャップ内に延びることを
特徴とする、上記（６）に記載のベアリング・アセンブ
リ。 （８）前記シャフトの周りの前記潤滑剤の漏れを封止す
るように前記インレット・グルーブに隣接する前記ハウ
ジングに結合されたシャフト・シールをさらに含むこと
を特徴とする、上記（６）に記載のベアリング・アセン
ブリ。 （９）前記潤滑剤がフェロフルイドであり、前記シャフ
ト・シールがフェロフルイド・シールであることを特徴
とする、上記（８）に記載のベアリング・アセンブリ。 （１０）前記フェロフルイド・シールが軸方向に環状磁
石の境界を示す１対の磁極を含み、半径方向磁極ギャッ
プを画定するように前記磁極が前記シャフトから外側に
向かって半径方向に間隔をおいて配置されており、前記
ハウジング・ボアと前記シャフトとの間の半径方向絞り
を画定するように、前記フェロフルイド・シールが前記
インレット・グルーブから軸方向に間隔をおいて配置さ
れ、前記絞りの半径が前記磁極ギャップより小さいこと
を特徴とする、上記（９）に記載のベアリング・アセン
ブリ。 （１１）前記シャフト・ボア・インレットで前記ハウジ
ングに固く結合され、それとともにスラスト・ベアリン
グを画定するように前記シャフトから軸方向に間隔をお
いて配置されたエンドキャップをさらに含み、前記スラ
スト・ベアリングが、前記スクリュー・ポンプ、ジャー
ナル・ベアリング、スラスト・ベアリング、およびシャ
フト・ボアを通って前記潤滑剤を再循環するように前記
ジャーナル・ベアリング・ギャップと前記シャフトの両
方と流体連絡して配置されていることを特徴とする、上
記（８）に記載のベアリング・アセンブリ。 （１２）前記シャフトが、前記シャフトの近位端から外
側に向かって半径方向に延び、複動スラスト・ベアリン
グを実施するために前記エンドキャップと前記ハウジン
グとその間に軸方向に間隔がおかれたスラスト・ベアリ
ング・ディスクをさらに含むことを特徴とする、上記
（１１）に記載のベアリング・アセンブリ。 （１３）それからの圧力変化を低減するようにその容積
変化に対応するために前記ハウジング内の前記潤滑剤と
流体連絡して配置されたアキュムレータをさらに含むこ
とを特徴とする、上記（１２）に記載のベアリング・ア
センブリ。 （１４）前記アキュムレータが、リザーバを画定するよ
うに前記エンドキャップ内に取り付けられた弾性ダイヤ
フラムと、前記リザーバと前記スラスト・ベアリングと
の間で流体連絡して前記エンドキャップを通って延びる
オリフィスとを含むことを特徴とする、上記（１３）に
記載のベアリング・アセンブリ。 （１５）前記ポンプ・スピンドルが、前記ハウジングに
取り付けられ、前記シャフト・ボア内部で同心状に延び
ており、前記ポンプ・シートが前記シャフト・ボアによ
って画定されることを特徴とする、上記（３）に記載の
ベアリング・アセンブリ。 （１６）前記スクリュー・ポンプとジャーナル・ベアリ
ングが軸方向に同延であり、前記スクリュー・ポンプが
前記ジャーナル・ベアリングの下に半径方向に配置され
ていることを特徴とする、上記（１５）に記載のベアリ
ング・アセンブリ。 （１７）前記シャフトの半径方向オリフィスが、前記ジ
ャーナル・ベアリングの一方の端部と流体連絡して配置
されたシャフト・ボア・インレットを画定し、前記シャ
フトの軸方向オリフィスが、前記ジャーナル・ベアリン
グの反対側の端部と流体連絡して配置されたシャフト・
ボア・アウトレットを画定し、前記ねじ山が、前記シャ
フト・ボア・インレットとアウトレットとの間で軸方向
に、次に再循環時に前記ジャーナル・ベアリングを横切
って軸方向に、前記潤滑剤をポンピングするような角度
になっていることを特徴とする、上記（１６）に記載の
ベアリング・アセンブリ。 （１８）前記ねじ山が前記スピンドル上に配置され、前
記シャフトが、前記シャフト・ボア・インレットと流体
連絡している環状インレット・グルーブを含み、前記シ
ャフトの周りの前記潤滑剤の漏れを封止するように前記
インレット・グルーブに隣接する前記ハウジングに結合
されたシャフト・シールをさらに含むことを特徴とす
る、上記（１６）に記載のベアリング・アセンブリ。 （１９）前記潤滑剤がフェロフルイドであり、前記シャ
フト・シールがフェロフルイド・シールであることを特
徴とする、上記（１８）に記載のベアリング・アセンブ
リ。 （２０）前記フェロフルイド・シールが軸方向に環状磁
石の境界を示す１対の磁極を含み、半径方向磁極ギャッ
プを画定するように前記磁極が前記シャフトから外側に
向かって半径方向に間隔をおいて配置されており、前記
ハウジング・ボアと前記シャフトとの間の半径方向絞り
を画定するように、前記フェロフルイド・シールが前記
インレット・グルーブから軸方向に間隔をおいて配置さ
れ、前記絞りの半径が前記磁極ギャップより小さく、前
記シャフト・ボア・インレットで前記ハウジングに固く
結合され、それとともにスラスト・ベアリングを画定す
るように前記シャフトから軸方向に間隔をおいて配置さ
れたエンドキャップをさらに含み、前記スラスト・ベア
リングが、前記スクリュー・ポンプ、スラスト・ベアリ
ング、およびジャーナル・ベアリングを通って前記潤滑
剤を再循環するように前記ジャーナル・ベアリング・ギ
ャップと前記シャフトの両方と流体連絡して配置されて
いることを特徴とする、上記（１９）に記載のベアリン
グ・アセンブリ。
画定するボアを有する管状ハウジングと、前記ジャーナ
ル・ベアリング内に同軸状に配置され、ジャーナル・ベ
アリング・ギャップを画定するように前記ジャーナル・
ベアリングの内側に向かって半径方向に間隔をおいて配
置された平面円筒ジャーナルを有する円筒回転シャフト
と、一部が前記シャフトの一部分によって画定され、前
記ジャーナル・ベアリングからの潤滑剤の端部漏れに対
応するため、前記シャフトの回転時に圧力を受けて潤滑
剤をそこに連続循環するように前記ジャーナル・ベアリ
ングと流体連絡して前記ハウジング・ボア内部に配置さ
れているスクリュー・ポンプとを含むジャーナル・ベア
リング・アセンブリ。 （２）前記スクリュー・ポンプが、前記シャフトと同軸
状に配置されたスピンドルと、前記スピンドルの周りに
同心状に配置され、ポンプ・ギャップを画定するように
そこから外側に向かって半径方向に間隔をおいて配置さ
れた管状シートと、前記シャフトの回転時に前記ポンプ
・スピンドルとシートとの相対回転により、ねじ山に沿
って前記潤滑剤が自己ポンピングされ、前記ジャーナル
・ベアリング・ギャップに圧力を受けた前記潤滑剤を供
給するように、前記ポンプ・ギャップ内の前記スピンド
ルおよび前記シードの一方の上に配置された複数のらせ
んねじ山とを含むことを特徴とする、上記（１）に記載
のベアリング・アセンブリ。 （３）前記シャフトが前記潤滑剤を導くための軸方向ボ
アを含み、前記シャフト・ボアが前記ジャーナル・ベア
リング・ギャップと流体連絡して配置されていることを
特徴とする、上記（２）に記載のベアリング・アセンブ
リ。 （４）前記シャフトが、前記シャフト・ボアと流体連絡
して配置された軸方向オリフィスを有する近位端と、前
記シャフト・ボアの反対側の軸端と流体連絡して配置さ
れた半径方向オリフィスを有する中間部分とをさらに含
み、前記ジャーナル・ベアリングと前記スクリュー・ポ
ンプが、前記軸方向オリフィスと半径方向オリフィスと
の間に軸方向に配置されており、前記ねじ山が、前記軸
方向および半径方向オリフィスによって前記シャフト・
ボアを通る再循環時に前記スクリュー・ポンプを通り、
次に前記ジャーナル・ベアリング・ギャップを通って軸
方向に前記潤滑剤をポンピングするような角度になって
いることを特徴とする、上記（３）に記載のベアリング
・アセンブリ。 （５）前記ポンプ・シートが、前記ジャーナル・ベアリ
ングから軸方向に延びる前記ハウジング・ボアの一部分
であり、前記ポンプ・スピンドルが、前記ジャーナルか
ら軸方向に延びる前記シャフトの一部分であることを特
徴とする、上記（４）に記載のベアリング・アセンブ
リ。 （６）前記ねじ山が前記シャフト上に配置され、前記シ
ャフトの半径方向オリフィスがシャフト・ボア・アウト
レットを画定し、前記シャフトの軸方向オリフィスがシ
ャフト・ボア・インレットを画定し、前記シャフトが、
そこから前記潤滑剤を受け取るための前記シャフト・ボ
ア・アウトレットに隣接する前記ねじ山の一方の側の環
状インレット・グルーブと、そこから前記潤滑剤を受け
取り、前記潤滑剤を前記ジャーナル・ベアリングに分配
するための前記ねじ山の反対側の環状アウトレット・グ
ルーブとを含むことを特徴とする、上記（５）に記載の
ベアリング・アセンブリ。 （７）前記ベアリング・ギャップと前記ポンプ・ギャッ
プの半径方向の高さがほぼ等しく、前記ジャーナル・ベ
アリングから軸方向の前記潤滑剤の逆流を制限するため
に前記ねじ山が前記ポンプ・ギャップ内に延びることを
特徴とする、上記（６）に記載のベアリング・アセンブ
リ。 （８）前記シャフトの周りの前記潤滑剤の漏れを封止す
るように前記インレット・グルーブに隣接する前記ハウ
ジングに結合されたシャフト・シールをさらに含むこと
を特徴とする、上記（６）に記載のベアリング・アセン
ブリ。 （９）前記潤滑剤がフェロフルイドであり、前記シャフ
ト・シールがフェロフルイド・シールであることを特徴
とする、上記（８）に記載のベアリング・アセンブリ。 （１０）前記フェロフルイド・シールが軸方向に環状磁
石の境界を示す１対の磁極を含み、半径方向磁極ギャッ
プを画定するように前記磁極が前記シャフトから外側に
向かって半径方向に間隔をおいて配置されており、前記
ハウジング・ボアと前記シャフトとの間の半径方向絞り
を画定するように、前記フェロフルイド・シールが前記
インレット・グルーブから軸方向に間隔をおいて配置さ
れ、前記絞りの半径が前記磁極ギャップより小さいこと
を特徴とする、上記（９）に記載のベアリング・アセン
ブリ。 （１１）前記シャフト・ボア・インレットで前記ハウジ
ングに固く結合され、それとともにスラスト・ベアリン
グを画定するように前記シャフトから軸方向に間隔をお
いて配置されたエンドキャップをさらに含み、前記スラ
スト・ベアリングが、前記スクリュー・ポンプ、ジャー
ナル・ベアリング、スラスト・ベアリング、およびシャ
フト・ボアを通って前記潤滑剤を再循環するように前記
ジャーナル・ベアリング・ギャップと前記シャフトの両
方と流体連絡して配置されていることを特徴とする、上
記（８）に記載のベアリング・アセンブリ。 （１２）前記シャフトが、前記シャフトの近位端から外
側に向かって半径方向に延び、複動スラスト・ベアリン
グを実施するために前記エンドキャップと前記ハウジン
グとその間に軸方向に間隔がおかれたスラスト・ベアリ
ング・ディスクをさらに含むことを特徴とする、上記
（１１）に記載のベアリング・アセンブリ。 （１３）それからの圧力変化を低減するようにその容積
変化に対応するために前記ハウジング内の前記潤滑剤と
流体連絡して配置されたアキュムレータをさらに含むこ
とを特徴とする、上記（１２）に記載のベアリング・ア
センブリ。 （１４）前記アキュムレータが、リザーバを画定するよ
うに前記エンドキャップ内に取り付けられた弾性ダイヤ
フラムと、前記リザーバと前記スラスト・ベアリングと
の間で流体連絡して前記エンドキャップを通って延びる
オリフィスとを含むことを特徴とする、上記（１３）に
記載のベアリング・アセンブリ。 （１５）前記ポンプ・スピンドルが、前記ハウジングに
取り付けられ、前記シャフト・ボア内部で同心状に延び
ており、前記ポンプ・シートが前記シャフト・ボアによ
って画定されることを特徴とする、上記（３）に記載の
ベアリング・アセンブリ。 （１６）前記スクリュー・ポンプとジャーナル・ベアリ
ングが軸方向に同延であり、前記スクリュー・ポンプが
前記ジャーナル・ベアリングの下に半径方向に配置され
ていることを特徴とする、上記（１５）に記載のベアリ
ング・アセンブリ。 （１７）前記シャフトの半径方向オリフィスが、前記ジ
ャーナル・ベアリングの一方の端部と流体連絡して配置
されたシャフト・ボア・インレットを画定し、前記シャ
フトの軸方向オリフィスが、前記ジャーナル・ベアリン
グの反対側の端部と流体連絡して配置されたシャフト・
ボア・アウトレットを画定し、前記ねじ山が、前記シャ
フト・ボア・インレットとアウトレットとの間で軸方向
に、次に再循環時に前記ジャーナル・ベアリングを横切
って軸方向に、前記潤滑剤をポンピングするような角度
になっていることを特徴とする、上記（１６）に記載の
ベアリング・アセンブリ。 （１８）前記ねじ山が前記スピンドル上に配置され、前
記シャフトが、前記シャフト・ボア・インレットと流体
連絡している環状インレット・グルーブを含み、前記シ
ャフトの周りの前記潤滑剤の漏れを封止するように前記
インレット・グルーブに隣接する前記ハウジングに結合
されたシャフト・シールをさらに含むことを特徴とす
る、上記（１６）に記載のベアリング・アセンブリ。 （１９）前記潤滑剤がフェロフルイドであり、前記シャ
フト・シールがフェロフルイド・シールであることを特
徴とする、上記（１８）に記載のベアリング・アセンブ
リ。 （２０）前記フェロフルイド・シールが軸方向に環状磁
石の境界を示す１対の磁極を含み、半径方向磁極ギャッ
プを画定するように前記磁極が前記シャフトから外側に
向かって半径方向に間隔をおいて配置されており、前記
ハウジング・ボアと前記シャフトとの間の半径方向絞り
を画定するように、前記フェロフルイド・シールが前記
インレット・グルーブから軸方向に間隔をおいて配置さ
れ、前記絞りの半径が前記磁極ギャップより小さく、前
記シャフト・ボア・インレットで前記ハウジングに固く
結合され、それとともにスラスト・ベアリングを画定す
るように前記シャフトから軸方向に間隔をおいて配置さ
れたエンドキャップをさらに含み、前記スラスト・ベア
リングが、前記スクリュー・ポンプ、スラスト・ベアリ
ング、およびジャーナル・ベアリングを通って前記潤滑
剤を再循環するように前記ジャーナル・ベアリング・ギ
ャップと前記シャフトの両方と流体連絡して配置されて
いることを特徴とする、上記（１９）に記載のベアリン
グ・アセンブリ。
【図１】本発明の一実施例により補足ジャーナル・ベア
リング内に取り付けられたシャフトを有する自己与圧ジ
ャーナル・ベアリング・アセンブリの例を示す概略図で
ある。
リング内に取り付けられたシャフトを有する自己与圧ジ
ャーナル・ベアリング・アセンブリの例を示す概略図で
ある。
【図２】図１に示すジャーナル・ベアリング・アセンブ
リの一部分の軸方向拡大部分断面図であり、ジャーナル
・ベアリングとシャフト・シールとの間のシャフト状に
配置された一体型スクリュー・ポンプの一実施例を示す
図である。
リの一部分の軸方向拡大部分断面図であり、ジャーナル
・ベアリングとシャフト・シールとの間のシャフト状に
配置された一体型スクリュー・ポンプの一実施例を示す
図である。
【図３】図１に示すシャフトとハウジングの一部分によ
る半径方向断面図であり、線３−３に沿って示す図であ
る。
る半径方向断面図であり、線３−３に沿って示す図であ
る。
【図４】図１に示すジャーナル・ベアリング・アセンブ
リの近位端の軸方向拡大部分断面図であり、ジャーナル
・ベアリングに隣接するシャフトに結合された一体型複
動スラスト・ベアリングを示す図である。
リの近位端の軸方向拡大部分断面図であり、ジャーナル
・ベアリングに隣接するシャフトに結合された一体型複
動スラスト・ベアリングを示す図である。
【図５】スクリュー・ポンプが回転シャフト内部に配置
された、本発明の他の実施例によるジャーナル・ベアリ
ング・アセンブリの軸方向部分断面図である。
された、本発明の他の実施例によるジャーナル・ベアリ
ング・アセンブリの軸方向部分断面図である。
１０ 自給式自己与圧ジャーナル・ベアリング・アセン
ブリ １２ 固定管状ハウジング １４ 固定サポートまたはフレーム １６ 円筒ボア １６ａ ジャーナル・ベアリング １８ 円筒回転シャフト １８ａ 平面円筒ジャーナル １８ｂ 環状グルーブ １８ｃ シャフト・ボア １８ｄ 軸方向オリフィス １８ｅ 半径方向オリフィス １８ｆ インレット・グルーブ １８ｇ アウトレット・グルーブ ２０ａ ジャーナル・ベアリング・ギャップ ２０ｂ ポンプ・ギャップ ２２ 液体潤滑剤 ２４ モータ ２６ 一体型スクリュー・ポンプ ３０ａ ポンプ・シート ３２ シャフト・シール ３６ エンドキャップ ３８ スラスト・ベアリング
ブリ １２ 固定管状ハウジング １４ 固定サポートまたはフレーム １６ 円筒ボア １６ａ ジャーナル・ベアリング １８ 円筒回転シャフト １８ａ 平面円筒ジャーナル １８ｂ 環状グルーブ １８ｃ シャフト・ボア １８ｄ 軸方向オリフィス １８ｅ 半径方向オリフィス １８ｆ インレット・グルーブ １８ｇ アウトレット・グルーブ ２０ａ ジャーナル・ベアリング・ギャップ ２０ｂ ポンプ・ギャップ ２２ 液体潤滑剤 ２４ モータ ２６ 一体型スクリュー・ポンプ ３０ａ ポンプ・シート ３２ シャフト・シール ３６ エンドキャップ ３８ スラスト・ベアリング
Claims (20)
- 【請求項１】平面円筒ジャーナル・ベアリングを画定す
るボアを有する管状ハウジングと、 前記ジャーナル・ベアリング内に同軸状に配置され、ジ
ャーナル・ベアリング・ギャップを画定するように前記
ジャーナル・ベアリングの内側に向かって半径方向に間
隔をおいて配置された平面円筒ジャーナルを有する円筒
回転シャフトと、 一部が前記シャフトの一部分によって画定され、前記ジ
ャーナル・ベアリングからの潤滑剤の端部漏れに対応す
るため、前記シャフトの回転時に圧力を受けて潤滑剤を
そこに連続循環するように前記ジャーナル・ベアリング
と流体連絡して前記ハウジング・ボア内部に配置されて
いるスクリュー・ポンプとを含むジャーナル・ベアリン
グ・アセンブリ。 - 【請求項２】前記スクリュー・ポンプが、 前記シャフトと同軸状に配置されたスピンドルと、 前記スピンドルの周りに同心状に配置され、ポンプ・ギ
ャップを画定するようにそこから外側に向かって半径方
向に間隔をおいて配置された管状シートと、 前記シャフトの回転時に前記ポンプ・スピンドルとシー
トとの相対回転により、ねじ山に沿って前記潤滑剤が自
己ポンピングされ、前記ジャーナル・ベアリング・ギャ
ップに圧力を受けた前記潤滑剤を供給するように、前記
ポンプ・ギャップ内の前記スピンドルおよび前記シード
の一方の上に配置された複数のらせんねじ山とを含むこ
とを特徴とする、請求項１に記載のベアリング・アセン
ブリ。 - 【請求項３】前記シャフトが前記潤滑剤を導くための軸
方向ボアを含み、前記シャフト・ボアが前記ジャーナル
・ベアリング・ギャップと流体連絡して配置されている
ことを特徴とする、請求項２に記載のベアリング・アセ
ンブリ。 - 【請求項４】前記シャフトが、前記シャフト・ボアと流
体連絡して配置された軸方向オリフィスを有する近位端
と、前記シャフト・ボアの反対側の軸端と流体連絡して
配置された半径方向オリフィスを有する中間部分とをさ
らに含み、 前記ジャーナル・ベアリングと前記スクリュー・ポンプ
が、前記軸方向オリフィスと半径方向オリフィスとの間
に軸方向に配置されており、 前記ねじ山が、前記軸方向および半径方向オリフィスに
よって前記シャフト・ボアを通る再循環時に前記スクリ
ュー・ポンプを通り、次に前記ジャーナル・ベアリング
・ギャップを通って軸方向に前記潤滑剤をポンピングす
るような角度になっていることを特徴とする、請求項３
に記載のベアリング・アセンブリ。 - 【請求項５】前記ポンプ・シートが、前記ジャーナル・
ベアリングから軸方向に延びる前記ハウジング・ボアの
一部分であり、 前記ポンプ・スピンドルが、前記ジャーナルから軸方向
に延びる前記シャフトの一部分であることを特徴とす
る、請求項４に記載のベアリング・アセンブリ。 - 【請求項６】前記ねじ山が前記シャフト上に配置され、 前記シャフトの半径方向オリフィスがシャフト・ボア・
アウトレットを画定し、 前記シャフトの軸方向オリフィスがシャフト・ボア・イ
ンレットを画定し、 前記シャフトが、そこから前記潤滑剤を受け取るための
前記シャフト・ボア・アウトレットに隣接する前記ねじ
山の一方の側の環状インレット・グルーブと、そこから
前記潤滑剤を受け取り、前記潤滑剤を前記ジャーナル・
ベアリングに分配するための前記ねじ山の反対側の環状
アウトレット・グルーブとを含むことを特徴とする、請
求項５に記載のベアリング・アセンブリ。 - 【請求項７】前記ベアリング・ギャップと前記ポンプ・
ギャップの半径方向の高さがほぼ等しく、前記ジャーナ
ル・ベアリングから軸方向の前記潤滑剤の逆流を制限す
るために前記ねじ山が前記ポンプ・ギャップ内に延びる
ことを特徴とする、請求項６に記載のベアリング・アセ
ンブリ。 - 【請求項８】前記シャフトの周りの前記潤滑剤の漏れを
封止するように前記インレット・グルーブに隣接する前
記ハウジングに結合されたシャフト・シールをさらに含
むことを特徴とする、請求項６に記載のベアリング・ア
センブリ。 - 【請求項９】前記潤滑剤がフェロフルイドであり、前記
シャフト・シールがフェロフルイド・シールであること
を特徴とする、請求項８に記載のベアリング・アセンブ
リ。 - 【請求項１０】前記フェロフルイド・シールが軸方向に
環状磁石の境界を示す１対の磁極を含み、半径方向磁極
ギャップを画定するように前記磁極が前記シャフトから
外側に向かって半径方向に間隔をおいて配置されてお
り、 前記ハウジング・ボアと前記シャフトとの間の半径方向
絞りを画定するように、前記フェロフルイド・シールが
前記インレット・グルーブから軸方向に間隔をおいて配
置され、 前記絞りの半径が前記磁極ギャップより小さいことを特
徴とする、請求項９に記載のベアリング・アセンブリ。 - 【請求項１１】前記シャフト・ボア・インレットで前記
ハウジングに固く結合され、それとともにスラスト・ベ
アリングを画定するように前記シャフトから軸方向に間
隔をおいて配置されたエンドキャップをさらに含み、前
記スラスト・ベアリングが、前記スクリュー・ポンプ、
ジャーナル・ベアリング、スラスト・ベアリング、およ
びシャフト・ボアを通って前記潤滑剤を再循環するよう
に前記ジャーナル・ベアリング・ギャップと前記シャフ
トの両方と流体連絡して配置されていることを特徴とす
る、請求項８に記載のベアリング・アセンブリ。 - 【請求項１２】前記シャフトが、前記シャフトの近位端
から外側に向かって半径方向に延び、複動スラスト・ベ
アリングを実施するために前記エンドキャップと前記ハ
ウジングとその間に軸方向に間隔がおかれたスラスト・
ベアリング・ディスクをさらに含むことを特徴とする、
請求項１１に記載のベアリング・アセンブリ。 - 【請求項１３】それからの圧力変化を低減するようにそ
の容積変化に対応するために前記ハウジング内の前記潤
滑剤と流体連絡して配置されたアキュムレータをさらに
含むことを特徴とする、請求項１２に記載のベアリング
・アセンブリ。 - 【請求項１４】前記アキュムレータが、 リザーバを画定するように前記エンドキャップ内に取り
付けられた弾性ダイヤフラムと、 前記リザーバと前記スラスト・ベアリングとの間で流体
連絡して前記エンドキャップを通って延びるオリフィス
とを含むことを特徴とする、請求項１３に記載のベアリ
ング・アセンブリ。 - 【請求項１５】前記ポンプ・スピンドルが、前記ハウジ
ングに取り付けられ、前記シャフト・ボア内部で同心状
に延びており、 前記ポンプ・シートが前記シャフト・ボアによって画定
されることを特徴とする、請求項３に記載のベアリング
・アセンブリ。 - 【請求項１６】前記スクリュー・ポンプとジャーナル・
ベアリングが軸方向に同延であり、前記スクリュー・ポ
ンプが前記ジャーナル・ベアリングの下に半径方向に配
置されていることを特徴とする、請求項１５に記載のベ
アリング・アセンブリ。 - 【請求項１７】前記シャフトの半径方向オリフィスが、
前記ジャーナル・ベアリングの一方の端部と流体連絡し
て配置されたシャフト・ボア・インレットを画定し、 前記シャフトの軸方向オリフィスが、前記ジャーナル・
ベアリングの反対側の端部と流体連絡して配置されたシ
ャフト・ボア・アウトレットを画定し、 前記ねじ山が、前記シャフト・ボア・インレットとアウ
トレットとの間で軸方向に、次に再循環時に前記ジャー
ナル・ベアリングを横切って軸方向に、前記潤滑剤をポ
ンピングするような角度になっていることを特徴とす
る、請求項１６に記載のベアリング・アセンブリ。 - 【請求項１８】前記ねじ山が前記スピンドル上に配置さ
れ、 前記シャフトが、前記シャフト・ボア・インレットと流
体連絡している環状インレット・グルーブを含み、 前記シャフトの周りの前記潤滑剤の漏れを封止するよう
に前記インレット・グルーブに隣接する前記ハウジング
に結合されたシャフト・シールをさらに含むことを特徴
とする、請求項１６に記載のベアリング・アセンブリ。 - 【請求項１９】前記潤滑剤がフェロフルイドであり、前
記シャフト・シールがフェロフルイド・シールであるこ
とを特徴とする、請求項１８に記載のベアリング・アセ
ンブリ。 - 【請求項２０】前記フェロフルイド・シールが軸方向に
環状磁石の境界を示す１対の磁極を含み、半径方向磁極
ギャップを画定するように前記磁極が前記シャフトから
外側に向かって半径方向に間隔をおいて配置されてお
り、 前記ハウジング・ボアと前記シャフトとの間の半径方向
絞りを画定するように、前記フェロフルイド・シールが
前記インレット・グルーブから軸方向に間隔をおいて配
置され、 前記絞りの半径が前記磁極ギャップより小さく、 前記シャフト・ボア・インレットで前記ハウジングに固
く結合され、それとともにスラスト・ベアリングを画定
するように前記シャフトから軸方向に間隔をおいて配置
されたエンドキャップをさらに含み、前記スラスト・ベ
アリングが、前記スクリュー・ポンプ、スラスト・ベア
リング、およびジャーナル・ベアリングを通って前記潤
滑剤を再循環するように前記ジャーナル・ベアリング・
ギャップと前記シャフトの両方と流体連絡して配置され
ていることを特徴とする、請求項１９に記載のベアリン
グ・アセンブリ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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