JPH0914256A - 流体潤滑剤を流体軸受に与えるための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体潤滑剤を流体軸受に与える方法および関
連装置を提供する。 【解決手段】 流体潤滑剤で充填される対象の軸受（１
０）のクリアランス空間（２６，２８，３０）が排気さ
れる。流体潤滑剤が次いでクリアランス空間に与えられ
る。一旦流体潤滑剤がクリアランス空間に与えられる
と、またはそれと同時に、クリアランス空間は周囲圧力
レベルにまで戻る。軸受内にトラップされた空気または
他の気体のどんなポケットも萎む。なぜならクリアラン
ス空間が周囲圧力レベルにまで戻るからである。この方
法は、多くの軸受が短期間で流体潤滑剤で充填され得る
ような大体積のアセンブリラインのようなプロセスに受
入れられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連特許への相互参照】この発明は、１９８９年１月
３日に発行された「流体軸受」のための米国特許第４，
７９５，２７５号、１９９１年１１月２６日に発行され
た「流体軸受」のための第５，０６７，５２８号、およ
び１９９２年５月１２日に発行された「流体軸受」のた
めの第５，１１２，１４２号の主題に関する。これらの
特許はこの発明の譲受人であるカリフォルニア州ミルピ
ティスのクオンタム・コーポレイション（Quantum Corp
oration ）に現在譲渡されている。これらの特許はここ
で具体的に引用により援用される。

【０００２】

【発明の背景】この発明は一般に流体軸受に関する。よ
り特定的には、この発明は、流体潤滑剤を流体軸受に与
えるための方法および関連の装置に関する。

【０００３】流体潤滑剤は、軸受の移動部分を分離する
クリアランス空間を充填するために軸受に与えられる。
流体潤滑剤が、この発明の教示に従ってクリアランス空
間を充填するために軸受に与えられるとき、軸受内のト
ラップされた空気のポケットに付随する問題は最小化さ
れる。特に、流体潤滑剤を軸受に与えている間に軸受内
にトラップされた空気のポケットは萎み、空気のポケッ
トの熱に関連した膨張は一旦萎むと、軸受が動作する間
に問題を提示しない。

【０００４】多くのタイプの軸受および軸受アセンブリ
が、多くのさまざまなタイプの装置で用いられるように
販売されている。従来のラジアル軸受および従来の玉軸
受が、販売されていて広範囲に利用されている軸受のタ
イプの例である。

【０００５】ディスクドライブアセンブリが軸受を用い
る装置の典型的な例である。ディスクドライブアセンブ
リとはコンピュータ大容量記憶装置であり、そこからデ
ータが読出され、かつ／またはそこにそのようなデータ
が書込まれ得る。一般に、ディスクドライブアセンブリ
は、１つ以上のランダムにアクセス可能な回転記憶媒体
またはディスクを含み、そこでデータがエンコードされ
る。ディスクの内径はハブに付けられ、これは、１対の
軸受、従来は玉軸受により固定のスピンドルシャフトに
回転するように結合される。軸受の対は典型的には、上
部軸受と下部軸受とで形成されている。

【０００６】ディスクドライブアセンブリはますます高
さが低くなるように構成されているので、スピンドルシ
ャフトの長さ、および上部軸受と下部軸受との間の間隔
は減じられねばならない。つまり、ディスクドライブア
センブリの高さが低くなるので、それに比例してより短
いスピンドルシャフトが、低くなった高さのディスクド
ライブアセンブリ内に収容されねばならない。より短い
スピンドルシャフトが必要なので、軸受間の間隔はそれ
に対応して減じられねばならない。

【０００７】上部玉軸受および下部玉軸受が、より短い
距離と、それに相伴うより小さな非反復性の振れ（ＮＲ
ＲＯ）および、より速いスピン速度への傾向とによって
間隔をおかれねばならないので、従来の玉軸受を引続き
使用することはますます問題になる。特に、軸受間のよ
り短い間隔は、その結果傾斜剛性を低減し、かつ揺れモ
ード振動数を低減し、これらのいずれかがもし深刻であ
れば、ディスクドライブアセンブリのドライブ故障を引
き起こす恐れがある。さらに、玉軸受に関連した潤滑剤
の膜の厚さは元々非常に薄く、この薄い潤滑剤膜によっ
て、玉軸受の表面の欠点および欠陥が減ることはほとん
どない。スピンドル軸受のスピン軸が描く、大量の反復
性の振れまたは反復性の経路のずれが結果として生じる
恐れがある。そのような振れおよび経路のずれは、もし
深刻であれば、ディスクドライブアセンブリへのダメー
ジも引き起こす。

【０００８】前述の米国特許第４，７９５，２７５号、
５，０６７，５２８号、および５，１１２，１４２号す
べては流体軸受を開示している。あまり限定されてはい
ないが、そこに開示された軸受に類似の軸受は、ディス
クドライブアセンブリで用いられる従来の玉軸受に支持
されたスピンドルの固有の不利な点を克服するのに特に
有用である。

【０００９】流体軸受は、軸受の摺動する金属表面間に
形成されたクリアランス空間に与えられる流体潤滑剤の
潤滑剤膜を含む。潤滑剤膜は高度の粘性減衰を与え、デ
ィスクドライブアセンブリで従来の玉軸受の代用として
用いられるとき、ディスクドライブアセンブリによっ
て、トラッキング性能が増大することを達成できる。ト
ラッキング性能が増大することは有利である。なぜな
ら、ディスクの駆動軌道密度が増大すること、したがっ
てディスクの記憶容量が増大することが可能になるから
である。それに加えて、潤滑剤膜はさらに、外部衝撃お
よび振動を弱める働きをする。

【００１０】典型的には、一旦流体軸受が組立てられる
と、軸受の移動部分を分離するクリアランス空間を充填
するために潤滑剤が次いで与えられる。潤滑剤が与えら
れている間、軸受内に存在する空気または他の気体のポ
ケットは軸受内にトラップされる可能性がある。簡単に
するため、「空気」という言葉はここではどんな気体媒
体にも言及する。軸受が動作する間、熱が生じ、空気ポ
ケットの熱膨張特性によって、熱の発生に反応して空気
ポケットの体積の寸法が増大する。そのように空気ポケ
ットの体積寸法が増大することによって、空気ポケット
が膨張した結果、潤滑剤が軸受から押し出される恐れが
ある。したがって、潤滑剤を軸受に与えている間、軸受
内の空気のポケットのトラッピングを最小化するために
注意を払わなければならない。

【００１１】この発明の重大な改善点が進歩したのは流
体軸受に対するこれらの考慮および他の背景的な情報に
関してである。

【００１２】

【発明の概要】この発明は、流体潤滑剤を流体軸受に与
える方法、およびその方法を実現するための関連の装置
を有利に提供する。流体潤滑剤を軸受に与えている間に
軸受内にトラップされた空気のポケットは非常に小さな
体積に萎む。

【００１３】この発明の方法および装置は、短時間で多
くの流体軸受に流体潤滑剤を与えることが可能であり、
アセンブリラインのようなプロセスに受入れられる。潤
滑剤をそこに与えている間に軸受内にトラップされるど
んな空気のポケットも萎み、それによって、軸受が動作
する間に軸受内にトラップされた空気の熱膨張に付随す
る問題は回避される。軸受内に保持された空気のポケッ
トに付随する他の問題もさらに回避される。たとえば、
軸受部分のキャビテーションが回避される。

【００１４】したがって、この発明に従って、流体潤滑
剤を流体軸受に与えるための方法および関連の装置が開
示される。流体軸受のクリアランス空間が軸受の軸受部
分を分離し、少なくとも１つの通路が軸受の外面にまで
延びる。クリアランス空間のクリアランス空間圧力レベ
ルは、周囲圧力レベルに対して、低減された圧力レベル
にまで低減される。次いで、流体潤滑剤がクリアランス
空間に与えられ、クリアランス空間圧力レベルは、低減
された圧力レベルよりも上のレベルにまで戻る。

【００１５】この発明のより完全な応用例およびその範
囲は、以下に簡潔に要約された添付図面、この発明の現
在好ましい実施例の以下の詳細な説明、および前掲の特
許請求の範囲から得られる。

【００１６】

【好ましい実施例の詳細な説明】図１は、この発明の実
施例が動作する間に流体潤滑剤が与えられ得る軸受の典
型的な例である、包括的に１０で図示される流体軸受を
示す。最初に注目すべきことは、軸受１０が単に例示の
流体軸受であり、かつ流体軸受の多くの他の構造体に流
体潤滑剤を与えるためにこの発明の教示を利用すること
ができるということである。

【００１７】軸受１０は外部スリーブ１２を含む。外部
スリーブ１２は、減じられた内径の内側部分１４を含
む。シャフト１６がスリーブ１２内に位置決めされ、シ
ャフト１６とスリーブ１２との間の相対的な回転運動が
可能になる。シャフト１６は固定の位置に保持され、か
つ外部スリーブ１２は回転し得る。その代わりとして
は、外部スリーブ１２が固定して保持され、かつシャフ
ト１６が回転してもよいし、またはスリーブ１２および
シャフト１６の両方が回転するが異なった回転速度で回
転してもよい。

【００１８】図１に示される実施例において、シャフト
１６はさらに、シャフトの対向する軸方向の側部で軸受
シャフト部分を規定しまたは分離する凹部１７を含む。

【００１９】軸受１０の対向する軸方向の側部に位置決
めされたスラストプレート１８および２０がシャフト１
６に付けられ、これによってシャフトとともに回転し、
またはシャフトとともに固定の位置で維持される。ここ
ではＯリングシールである固定シール２４が、スラスト
プレート１８および２０とシャフト１６との間でシール
を形成するように位置決めされる。シール２４は、スラ
ストプレート１８および２０とシャフト１６との境界に
沿った潤滑剤の漏れを防ぐように動作する。

【００２０】クリアランス空間２６，２８および３０
が、スリーブ１２とシャフト１６ならびにスラストプレ
ート１８およびスラストプレート２０との間で形成され
る。クリアランス空間２６，２８および３０は、スリー
ブ１２とシャフト１６／スラストプレート１８およびス
ラストプレート２０との組合せを分離する分離距離を規
定する。より特定的には、クリアランス空間２６はスラ
ストプレート１８または２０とスリーブ１２との間で規
定され、クリアランス空間２８にまで延びる。クリアラ
ンス空間２８はスラストプレート１８または２０の内側
の側部とスリーブ１２の内側部分１４の端の側部との間
で規定され、クリアランス空間３０にまで延びる。さら
に、クリアランス空間３０はスリーブ１２の内側部分と
シャフト１６との間で規定される。クリアランス空間２
６，２８および３０はともに流体の行き来があり、軸受
１０の外面から軸受の内部へ延びる流体通路または経路
をともに形成する。クリアランス空間は非常に狭い。た
とえば、クリアランス空間３０は０．０００２インチか
ら０．００１インチの間の幅であり得るし、クリアラン
ス空間２８は０．０００５インチから０．００２インチ
の間の幅であり得る。

【００２１】クリアランス空間２６，２８および３０を
充填するために軸受１０に流体潤滑剤が与えられる。流
体潤滑剤は、たとえばオイルで形成され得る。

【００２２】図に示される流体軸受１０はさらに、軸方
向に延びる通路３２と半径方向に延びる通路３４とを含
む。軸方向に延びる通路３２は、スリーブ１２の周囲お
よびその内側部分１４の周囲に配置され、半径方向に延
びる通路３４はスリーブ１２の周囲に配置される。通路
３２および３４はクリアランス空間の間の圧力の均等化
をもたらす。

【００２３】外部スリーブ１２とシャフト１６／スラス
トプレート１８およびスラストプレート２０との間で相
対的に回転できるようにしなければならないので、クリ
アランス空間内に位置決めされた流体潤滑剤の漏れを防
ぐために動的シールをクリアランス空間２６で形成する
必要がある。図に示された実施例において、動的シール
は表面張力毛管シールにより形成される。毛管シール
は、クリアランス空間２６，２８および３０を充填する
流体潤滑剤の表面張力間のバランスにより形成され、相
対的な周囲の空気圧と流体潤滑剤の圧力との間のバラン
スにより形成され、かつクリアランス空間２６の寸法に
より形成される。そのような動的シールの形成および機
能は前述の特許においてさらに詳しく述べられている。

【００２４】軸受１０のアセンブリが一旦完了すると、
クリアランス空間２６，２８および３０に流体潤滑剤を
与えなければならない。クリアランス空間２６，２８お
よび３０は互いにかつ軸受１０の外側の方へ流体通路を
なすので、クリアランス空間を充填しかつクリアランス
空間２６で動的シールを形成するために、流体潤滑剤が
軸受に注がれまたは他の態様で与えられ得る。前に述べ
たように、流体潤滑剤が軸受に与えられるとき、クリア
ランス空間２８または３０のような軸受内に空気または
他の気体のポケットがトラップされる可能性がある。前
に注目したように、簡単にするため、「空気」という言
葉はどんな気体媒体も言及する。軸受が動作する間に大
きな空気ポケットは存在することはできない。そうでな
ければ、軸受が動作する間に生じた熱エネルギによって
空気ポケットが膨張する恐れがあり、それによってクリ
アランス空間２６で形成された動的シールが破壊され、
かつそれによってそこから流体潤滑剤が排出される。

【００２５】図２は、ここでは包括的に５０で図示され
た軸受を示し、軸受には第１のキャップ部材５２と第２
のキャップ部材５４とが装着されている。第１のキャッ
プ部材５２は軸受５０の第１の軸方向の側部周囲に位置
決めされ、かつ第２のキャップ部材５４は軸受の第２の
軸方向の側部周囲に位置決めされる。キャップ部材５２
および５４は、軸受５０のそれぞれの側部周囲に位置決
めされたとき、図１に示される軸受１０のクリアランス
空間２６，２８および３０に対応している、軸受５０の
クリアランス空間を分離するように機能する。

【００２６】第１の流体ライン５５がキャップ部材５２
の本体を越えて延び、かつ弁部材５８を通って真空源５
６にまで延びる。第２の流体ライン６２もキャップ部材
５２の本体を越えて延び、かつ弁部材６６を通って周囲
のまたは代替的には制御された圧力レベル源６４にまで
延びる。周囲圧力レベル源６４は、弁６６が開放位置に
あるときに大気への出口を与える大気圧レベル源であり
得る。第３の流体ライン６８はさらに部材５２の本体を
越えて延び、かつ弁部材７４を通って流体潤滑剤源７２
にまで延びる。

【００２７】キャップ部材５４は同様に、弁部材７８を
通って真空圧力源５６にまで延びる第１の流体ライン
（ここでは流体ライン７６）と、弁８２を通って周囲圧
力レベル源６４にまで延びる第２の流体ライン（ここで
は流体ライン８０）と、弁８６を通って流体潤滑剤源７
２にまで延びる第３の流体ライン（ここでは流体ライン
８４）とを含む。

【００２８】注目すべきことは、図２は、そこから延び
る流体ラインを含むための第２のキャップ部材５４を示
すが、他の実施例においては第２のキャップ部材５４
は、軸受５０の軸方向の側部の１つを分離するためだけ
に用いられ、源５６、６４および７２にまで延びる流体
ラインを含まないということである。

【００２９】流体潤滑剤が軸受５０に与えられるべきと
きになると、図に示されるように、キャップ部材５２お
よび５４は軸受の対向する軸方向の側部に位置決めされ
る。示されるように位置決めされたとき、軸受のクリア
ランス空間はキャップ部材により分離される。

【００３０】次いで、真空圧力源５６に結合された弁５
８および７８が開かれ、それによって軸受５０内のクリ
アランス空間の圧力レベルを真空圧力源５６の圧力レベ
ルにまで低減する。つまり、クリアランス空間は排気さ
れる。

【００３１】一旦クリアランス空間の圧力レベルが低減
されると、弁５８および７８は閉じられ、かつ弁７４お
よび８６が開かれ、かつ流体潤滑剤はクリアランス空間
を充填するためにクリアランス空間に与えられる。ある
実施例において、流体潤滑剤は、それを軸受に容易に与
えるための圧力下で維持される。図に示される実施例に
おいて、軸受の軸方向の側部の両方に流体潤滑剤が与え
られるとき、軸受のクリアランス空間を流体潤滑剤で充
填することは容易になる。なぜならその両方の軸方向の
側部で流体が軸受内に引入れられるからである。

【００３２】この発明のある実施例において、流体潤滑
剤は、クリアランス空間に与えられる前に高温にまで加
熱され、または高温で維持される。上昇した温度では、
流体潤滑剤の粘性は、クリアランス空間にそれを容易に
与えられるように変化する。

【００３３】一旦軸受５０のクリアランス空間が充填さ
れると、弁７４および８６は閉じられる。弁６６および
８２が開かれ、軸受は周囲圧力レベルに戻る。軸受内の
どんな空気のポケットも非常に小さな体積に萎む。軸受
の後の動作の間において、空気の膨張に付随する問題は
最小限度である。なぜなら、もしあるとしても、空気の
小体積のポケットだけが軸受内にとどまっているからで
ある。

【００３４】こうして、流体潤滑剤は軸受５０のクリア
ランス空間に与えられ、軸受内にトラップされたどんな
空気のポケットも小体積に萎む。一旦流体潤滑剤を軸受
５０のクリアランス空間に与えることが完了し、かつク
リアランス空間が周囲圧力レベルにまで戻ると、キャッ
プ部材５２および５４は軸受５０から取り外され、同様
の態様で別の軸受のクリアランス空間を流体潤滑剤で充
填するために工程が繰返され得る。

【００３５】図３は、ここでは包括的に５２′で図示さ
れる、この発明の代替的実施例のキャップ部材を示す。
キャップ部材５２′は、弁５８を通って真空源まで延び
かつ弁６６を通って周囲圧力レベル源まで延びている１
つの流体ライン５５を含む。弁５８および６６は交互に
開かれ、または両方の弁は閉鎖位置にあり得る。キャッ
プ部材５２′はまた、流体潤滑剤源まで延びる２つの流
体ライン６８と２つの弁部材７４とを含む。弁部材５
８，６６および７４は、図２に示されるキャップ部材５
２の弁部材が、流体潤滑剤を流体軸受に与えるために開
閉されるのと類似の態様で開閉される。

【００３６】キャップ部材５２′はさらに、ドレイン弁
９２まで延びる付加的な流体ライン８８を含む。ドレイ
ン弁９２は、前に説明したのと同様の態様でクリアラン
ス空間を充填するために流体潤滑剤が軸受に与えられた
後に開かれる。流体充填処置によって軸受を充填してい
る間に軸受に与えられたどんな過度の潤滑剤も、一旦弁
９２が開かれると流体ライン８８を通って排出される。

【００３７】図４は、ここでは包括的に１００で示され
る流体軸受を示し、その周囲に、第１のキャップ部材５
２′および第２のキャップ部材５４′が流体潤滑剤を軸
受に与えるように位置決めされている。図１に示される
軸受５０に類似して、軸受１００は外部スリーブ１１２
と内部スリーブ１１４とシャフト１１６とを含む。スラ
ストプレート１１８および１２０がシャフト１１６の対
向する側部に位置決めされ、そこに付けられる。クリア
ランス空間１２６，１２８および１３０が、外部スリー
ブ１１２とシャフト１１６ならびにスラストプレート１
１８およびスラストプレート１２０の組合せとの間で形
成される。さらに、軸方向に延びる通路１３２と半径方
向に延びる通路１３４とはそれぞれ、すべてが軸受１０
０の部分を形成し、図１に示される軸受１０の対応する
構造体の動作に類似の態様で動作可能である。

【００３８】図４に示されるキャップ部材５２′は、そ
れぞれそこに形成された半径方向に延びる流体ライン１
５４とドレインライン１５８とを有する第１のリング部
材１５６を含む。流体ライン１６８もそこに形成され
る。リング部材１６０はリング部材１５６上に据えつけ
られ、リング部材１５６を通って形成された対応する開
口部を通って挿入される盛り上がった環状の中央部分を
含む。エラストマのシール１７０がリング１５６と１６
０との間で据えつけられ、付加的なエラストマのシール
１７２が、軸受１００上に据えつけられるようにリング
部材１５６の底面上に位置決めされる。

【００３９】キャップ部材５４′が、軸受１００の第２
の軸方向の側部に位置決めされる。キャップ部材５４′
は、そこに形成された流体ライン１７４，１７６および
１７８を含む１つの円筒形リングで形成されている。流
体ライン１７４はキャップ部材５２′の流体ライン１５
４に対応し、流体ライン１７６はキャップ部材５２′の
流体ライン１５８に対応し、かつ流体ライン１７８はキ
ャップ部材５２′の流体ライン１６８に対応する。ここ
ではＯリング１８４および１８６である固定シールが軸
受１００の外周面に接して据えつけられる。

【００４０】流体潤滑剤が軸受１００に与えられるべき
ときになると、キャップ部材５２′および５４′は、示
されるような態様で軸受１００の対向する軸方向の側部
に位置決めされる。エラストマのシール１７２ならびに
Ｏリング１８４および１８６が軸受１００上に据えつけ
られ、キャップ部材の他の部分とともに、軸受１００の
クリアランス空間および通路を分離する。図２に関して
前に説明された態様に類似して、クリアランス空間は、
クリアランス空間を真空源に接続することにより排気さ
れる。一旦排気されると、流体潤滑剤がクリアランス空
間に与えられ、クリアランス空間は周囲圧力レベルにま
で戻る。そのとき、過度の潤滑剤は軸受から排出され
る。キャップ部材５２′および５４′は、軸受１００と
の係合が外れて取り外され、キャップ部材５２′および
５４′は、その後、次の軸受に流体潤滑剤を与えること
ができるように再び位置決めされ得る。

【００４１】より特定的には、一旦キャップ部材５２′
および５４′が軸受１００の周囲に位置決めされると、
流体ライン１５４および１７４は、流体ライン１５４お
よび１７４と真空圧力源との間に接続された真空弁（図
４には図示されず）を開くことにより真空圧力源に接続
される。軸受１００のクリアランス空間は、排気され
る。なぜなら、クリアランス空間がキャップ部材５２′
および５４′を通って真空圧力源と流体通路をなすから
である。

【００４２】一旦排気されると、真空弁は閉じられ、流
体ライン１６８および１７８と流体潤滑剤源との間に接
続された流体潤滑剤弁（図示せず）が開かれる。クリア
ランス空間の排気が原因の圧力差動によって、流体潤滑
剤は「加圧され」、またはクリアランス空間内に「押込
まれる」。

【００４３】次いで、流体ライン１５４および１７４と
周囲圧力レベル源（たとえば大気）との間に接続された
出口弁（図４には図示せず）が開かれる。軸受内のどん
な空気のポケットも萎む。なぜなら流体潤滑剤がクリア
ランス空間に与えられかつクリアランス空間が周囲圧力
レベルにまで戻るからである。

【００４４】流体潤滑剤弁は、出口弁の開放と同時にま
たはその前に交互に開かれ得る。真空の出口弁が次いで
閉じられ、ライン１５８と１７６との間に接続されたド
レイン弁（図４には図示せず）が、軸受からどんな過度
の潤滑剤でも排出するように開かれる。ドレイン弁は次
いで閉じられ、キャップ部材は軸受から取り外される。

【００４５】さらに注目すべきことは、図２から図４は
１つの軸受だけに流体潤滑剤を与えることを示している
が、キャップ部材を多くの軸受に付け、かつ上で説明し
た態様で流体潤滑剤を軸受に与えることによって、同時
に多くの軸受に流体潤滑剤を与えることができる。複数
のキャップ部材が、たとえば共通の弁部材に結合され、
流体潤滑剤が同時に軸受に与えられるようにできる。

【００４６】図５は、２００で包括的に示されるこの発
明の代替的な実施例の装置を示し、これによって軸受の
クリアランス空間を充填するために流体潤滑剤が軸受に
与えられる。装置２００は、入口端部２０６と出口端部
２０８とを有する真空タンク２０４を含む。流体潤滑剤
２１２は真空タンク２０４内にプールされる。コンベア
２１４は、真空タンクの入口端部を通って、流体潤滑剤
のプールに沿ってかつ真空タンクの出口端部２０８に出
るように延びている。コンベア２１４は、先行する図に
示される軸受１０，５０および１００と同様の軸受をそ
れに沿って運ぶ。

【００４７】ここでは軸受２５０である軸受は、真空タ
ンク２０４に入る前に、破線で示されるブロック２５８
により表わされる第１の位置により図に示されるコンベ
ア２１４上に最初に位置決めされる。コンベア２１４
は、破線で示されるブロック２６２により表わされる、
タンク２０４内の第２の位置に位置決めされるように軸
受２５０を真空タンク２０４に運ぶ。一旦軸受２５０が
真空タンク２０４内に位置決めされると、真空タンク
は、タンクの圧力レベルを低減するために排気される。

【００４８】図に示される実施例において、軸受２５０
は、軸受の縦軸が水平方向に延びるようにコンベア２１
４上に位置決めされる。別の実施例において、軸受は、
縦軸が垂直方向に延びるように位置決めされる。さら
に、別の実施例において、軸受は、縦軸が水平方向と垂
直方向との間のある角度で延びるようにコンベア上に支
持され、またはコンベアは適切に傾斜している。

【００４９】コンベア２１４は次いで軸受２５０を流体
潤滑剤のプール２１２内の第３の位置に運ぶ。第３の位
置は、図に破線で示されるブロック２６４により表わさ
れる。流体潤滑剤内に浸されるとき、大きなシール区域
と軸受の部分とを充填することにより、流体潤滑剤は軸
受２５０のクリアランス空間を部分的に充填する。

【００５０】ある実施例において、流体潤滑剤は、潤滑
剤の粘性特徴を向上させるために高温で維持される。加
熱エレメント（図示せず）が、たとえば熱エネルギを生
じて流体潤滑剤を加熱するように真空タンク２０４内に
位置決めされ得るし、または流体潤滑剤は、真空タンク
２０４内に位置決めされる前に加熱され得る。

【００５１】軸受が、ブロック２６５により表わされる
第３の位置に運ばれるとき、真空タンクは周囲圧力レベ
ルへの出口を与えられ、またはそうでなければ圧力レベ
ルは、排気された圧力レベルに対して増大する。たとえ
ば、加圧された気体のタンクは真空タンクに接続され得
るし、加圧された気体は、その圧力を増大させるために
タンクに与えられ得る。タンクがこのように再加圧され
る間に、クリアランス空間の残りの部分は流体潤滑剤で
充填される。

【００５２】その後、コンベア２１４は、破線で示され
るブロック２６６により表わされる第４の位置へ軸受２
５０を運ぶ。

【００５３】さらなる実施例において、コンベア２１４
は、軸受２５０の配向を変えるために、１つを上回る配
向で好ましくは傾斜している。なぜなら、軸受を流体潤
滑剤内に浸した後に軸受がそれに沿って運ばれるからで
ある。軸受の配向を変えることによって、軸受内にトラ
ップされた空気のポケットは容易にリリースされる。

【００５４】次いで、コンベア２１４は、真空タンク２
０４を越えて、破線で示されるブロック２６８により表
わされる第５の位置に軸受を運ぶ。

【００５５】さらに注目すべきことは、図に示される装
置２００によって、多くの数の軸受２５０をコンベアに
沿って運ぶことができかつ同時に真空タンク２０４に挿
入することができる。したがって、多くの数の軸受２５
０を流体潤滑剤で同時に充填することができる。

【００５６】この発明のさまざまな実施例によって、流
体潤滑剤を、流体潤滑剤を軸受に与えている間に軸受内
にトラップされた空気に付随する問題を最小限にする流
体軸受に与えることが可能である。軸受は、潤滑剤の槽
内に軸受を運ぶことまたは潤滑剤を軸受内に運ぶことの
いずれかによって流体潤滑剤で囲まれる。軸受内に保持
された空気のポケットに関連する、軸受部分のキャビテ
ーションのような他の問題がさらに回避される。流体潤
滑剤は短時間で多くの軸受に与えられ得るし、かつアセ
ンブリラインのようなプロセスに受入れられる。この発
明はさらに、ここでは図１に示される例示の軸受を含む
流体軸受の多くのさまざまな構造体のどんなものにでも
流体潤滑剤を与えるように有利に利用され得る。この発
明を用いて流体潤滑剤を流体軸受の他の構造体に与える
ことは、当然のことながら同様に果たされ得る。

【００５７】この発明の現在好ましい実施例はある程度
特定的に説明された。以上の説明はこの発明を実現する
ための好ましい例であり、この発明の範囲はこの説明に
より必ずしも限定されるべきではない。この発明の範囲
は前掲の特許請求の範囲により規定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例が動作する間に流体潤滑剤が
与えられ得る軸受を例示する流体軸受の断面図である。

【図２】流体潤滑剤を軸受に与えるために流体軸受とと
もに位置決めされた、この発明の実施例の装置の部分的
機能ブロックおよび部分的概略図である。

【図３】この発明の代替的な実施例のその第１の端部か
ら見られる端面図である。

【図４】流体潤滑剤を軸受に与えるために流体軸受とと
もに位置決めされた、この発明の実施例の装置の縦断面
図である。

【図５】流体潤滑剤を流体軸受に与えるための、この発
明の別の代替的な実施例を示す図である。

【符号の説明】

２６ クリアランス空間 ２８ クリアランス空間 ３０ クリアランス空間 １０ 流体軸受

フロントページの続き (72)発明者 ジャッキー・コルドバ アメリカ合衆国、80907 コロラド州、コ ロラド・スプリングス、メイプルウッド・ ドライブ、407 (72)発明者 リチャード・イー・ミルズ アメリカ合衆国、80904 コロラド州、コ ロラド・スプリングス、スリー・グレイシ ズ・ドライブ、4255

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体潤滑剤を、軸受の前記軸受部分を分
   離しかつ前記軸受の外面に延びる少なくとも１つの通路
   を規定するクリアランス空間を有する流体軸受に与える
   ための方法であって、 周囲圧力レベルに対して前記クリアランス空間のクリア
   ランス空間圧力レベルを低減された圧力レベルに低減す
   るステップと、 前記流体潤滑剤を前記クリアランス空間に与えるステッ
   プと、 前記クリアランス空間圧力レベルを前記低減された圧力
   レベルよりも上のレベルに戻すステップとを含む、方
   法。
2. 【請求項２】 少なくとも前記軸受を部分的に前記流体
   潤滑剤で囲むステップをさらに含む、請求項１に記載の
   方法。
3. 【請求項３】 前記クリアランス空間を前記周囲圧力レ
   ベルから分離する導入ステップをさらに含む、請求項１
   に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記軸受の前記外面にまで延びる前記少
   なくとも１つの通路は、前記外面で通路開口部を規定
   し、前記分離するステップは、前記通路開口部の周囲に
   キャップ部材を位置決めするステップを含む、請求項３
   に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記位置決めするステップの間に前記通
   路開口部周囲に位置決め可能な前記キャップ部材は、流
   体潤滑剤の源と真空圧力源と周囲圧力レベル源とに接続
   可能であり、前記低減するステップは、前記キャップ部
   材を前記真空圧力源に接続するステップを含む、請求項
   ４に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記与えるステップは、前記キャップ部
   材を流体潤滑剤の前記源に接続するステップを含む、請
   求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記戻すステップは、前記キャップ部材
   を前記周囲圧力レベル源に接続するステップを含む、請
   求項５に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記キャップ部材はさらにドレイン排出
   ラインに接続可能であり、前記方法は、前記キャップ部
   材を前記ドレイン排出ラインに接続して、前記与えるス
   テップの間に与えられた過度の量の流体潤滑剤を放出す
   るステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
9. 【請求項９】 前記少なくとも１つの通路は、前記軸受
   の第１の軸方向の側部で形成されかつ前記軸受の前記外
   面で第１の通路開口部を規定する第１の通路と、前記軸
   受の第２の軸方向の側部で形成されかつ前記軸受の前記
   外面で第２の通路開口部を規定する第２の通路とを含
   み、前記分離するステップは、第１のキャップ部材を前
   記第１の通路開口部の周囲に位置決めするステップと、
   第２のキャップ部材を前記第２の通路開口部の周囲に位
   置決めするステップとを含む、請求項３に記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記第１のキャップ部材は、前記位置
    決めするステップの間に前記第１の通路の周囲に位置決
    め可能でありかつ潤滑剤弁を通って流体潤滑剤の源に接
    続可能であり、真空弁を通って真空圧力源に接続可能で
    ありかつ出口弁を通って周囲圧力レベル源に接続可能で
    あり、前記低減するステップは、前記真空弁を開いて、
    前記真空圧力源を前記第１のキャップ部材に接続しかつ
    前記第１の通路を通って前記クリアランス空間に接続す
    るステップを含む、請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記与えるステップは、前記真空弁を
    閉じかつ前記潤滑剤弁を開いて、流体潤滑剤の前記源を
    前記第１のキャップ部材に接続しかつ前記第１の通路を
    通って前記クリアランス空間に接続するステップを含
    む、請求項１０に記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記与えるステップは、前記流体潤滑
    剤を前記軸受内に押し込むステップをさらに含む、請求
    項１１に記載の方法。
13. 【請求項１３】 前記戻すステップは、前記出口弁を開
    いて、前記周囲圧力レベル源を前記第１のキャップ部材
    に接続しかつ前記第１の通路を通って前記クリアランス
    空間に接続するステップを含む、請求項１１に記載の方
    法。
14. 【請求項１４】 前記分離するステップは、前記軸受
    を、前記潤滑剤のプールを含む真空タンク内に運ぶステ
    ップを含む、請求項３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記低減するステップは、前記軸受が
    前記真空タンク内に運ばれた後に前記真空タンクを排気
    するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記与えるステップは、前記軸受を前
    記潤滑剤の前記プール内に運ぶステップを含む、請求項
    １５に記載の方法。
17. 【請求項１７】 前記戻すステップは、前記排気するス
    テップの間に排気された前記真空タンクの圧力レベルを
    上げ、かつ前記軸受を前記潤滑剤の前記プールから運び
    出すステップを含む、請求項１６に記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記軸受を前記真空タンク内に運び、
    前記軸受を前記プール内に運びかつ前記軸受を前記プー
    ルから運び出す前記ステップは、前記軸受をコンベアの
    上に位置決めするステップと、前記コンベア上の前記軸
    受を前記真空タンク内に運ぶステップと、前記軸受を前
    記プール内に運ぶステップと、前記軸受を前記プールか
    ら運び出すステップとを含む、請求項１７に記載の方
    法。
19. 【請求項１９】 前記流体潤滑剤を前記クリアランス空
    間に与える前記ステップの前に、前記流体潤滑剤を加熱
    するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
20. 【請求項２０】 前記流体潤滑剤が前記クリアランス空
    間に与えられた後、前記流体軸受の少なくとも１つの軸
    方向の配向を変えるステップをさらに含む、請求項１に
    記載の方法。
21. 【請求項２１】 所望の配向で前記流体軸受を位置決め
    する導入ステップをさらに含む、請求項１に記載の方
    法。
22. 【請求項２２】 流体潤滑剤を、軸受の前記軸受部分を
    分離しかつ前記軸受の外面にまで延びる少なくとも１つ
    の通路を規定するクリアランス空間を有する流体軸受に
    与えるための装置であって、 前記クリアランス空間のクリアランス空間圧力レベルを
    低減するための手段と、 少なくとも前記軸受を部分的に前記流体潤滑剤で囲み、
    前記クリアランス空間を周囲圧力レベルから分離するた
    めの手段と、 前記流体潤滑剤を前記クリアランス空間に与えるための
    手段と、 一旦前記流体潤滑剤が前記与えるための手段により与え
    られると、前記クリアランス空間の圧力レベルを前記周
    囲圧力レベルにまで戻すための手段とを含む、装置。
23. 【請求項２３】 流体潤滑剤を、軸受の前記軸受部分を
    分離しかつ前記軸受の外面にまで延びてそこにある通路
    開口部を規定する、少なくとも１つの通路を規定するク
    リアランス空間を有する流体軸受に与えるための装置で
    あって、 前記少なくとも１つの通路開口部の周囲にシーリング係
    合で位置決め可能な第１のキャップ部材と、 前記第１のキャップ部材と真空圧力源との間に位置決め
    された真空弁とを含み、前記真空弁は、前記真空圧力源
    と前記クリアランス空間との間に第１の流体接続を形成
    しかつ前記軸受の前記クリアランス空間を減圧するため
    に開放位置に駆動可能であり、さらに、 前記第１のキャップ部材と前記流体潤滑剤の源との間に
    位置決めされた潤滑剤弁を含み、前記潤滑剤弁は、流体
    潤滑剤の前記源と前記クリアランス空間との間に第２の
    流体接続を形成しかつ前記流体潤滑剤を前記クリアラン
    ス空間に与えるために開放位置に駆動可能であり、さら
    に、 前記第１のキャップ部材と周囲圧力レベル源との間に位
    置決めされた出口弁を含み、前記出口弁は、前記周囲圧
    力レベル源と前記クリアランス空間との間に第３の流体
    接続を形成しかつ前記クリアランス空間に前記周囲圧力
    レベル源の周囲圧力レベルへの出口を与えるために開放
    位置に駆動可能である、装置。
24. 【請求項２４】 ドレインエレメントと前記第１のキャ
    ップ部材との間に位置決めされたドレイン弁をさらに含
    み、前記ドレイン弁は、前記クリアランス空間に与えら
    れた過度の量の流体潤滑剤を排出するために開放位置に
    駆動可能である、請求項２３に記載の装置。
25. 【請求項２５】 前記少なくとも１つの通路は、前記軸
    受の第１の軸方向の側部で形成されかつ前記軸受の前記
    外面で第１の通路開口部を規定する第１の通路と、前記
    軸受の第２の軸方向の側部で形成されかつ前記軸受の前
    記外面で第２の通路開口部を規定する第２の通路とを含
    み、前記第１のキャップ部材は、前記第１の通路開口部
    の周囲に位置決め可能であり、前記装置はさらに、前記
    第２の通路開口部の周囲に位置決め可能な第２のキャッ
    プ部材を含む、請求項２３に記載の装置。
26. 【請求項２６】 流体潤滑剤を、軸受の前記軸受を分離
    するクリアランス空間を有しかつ前記軸受の外面と前記
    クリアランス空間との間に延びる少なくとも１つの通路
    を有する流体軸受に与えるための装置であって、 真空タンクを含み、前記真空タンクは、周囲圧力レベル
    と排気された圧力レベルとの間で調整可能な圧力レベル
    を有し、さらに、 前記タンク内で支持された前記流体潤滑剤のプールと、 前記真空タンク内へ、前記流体潤滑剤の前記プールを通
    って、前記プールを越えてかつ前記真空タンクの外へ前
    記軸受を運ぶためのコンベアとを含む、装置。