JPH09229053A - 動圧軸受 - Google Patents

動圧軸受

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JPH09229053A
JPH09229053A JP8033598A JP3359896A JPH09229053A JP H09229053 A JPH09229053 A JP H09229053A JP 8033598 A JP8033598 A JP 8033598A JP 3359896 A JP3359896 A JP 3359896A JP H09229053 A JPH09229053 A JP H09229053A
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JP
Japan
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dynamic pressure
flange
pressure generating
bearing
generating groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP8033598A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Takahashi
高橋  毅
康雄 ▲高▼村
Yasuo Takamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部から加わるモーメントに対して強くて、
かつ、起動時のアキシャル支持力を十分に発揮できる動
圧軸受を提供する。 【解決手段】 この動圧軸受は、軸部1のフランジ2の
端面2Aと2Bにポンプアウト型動圧発生溝5と6が形
成されている。フランジ2は溝5,6の径方向内端の近
くで軸方向に貫通している貫通孔7を有している。軸部
1の回転時に動圧発生溝5と6は、溝5,6の径方向外
端の近くに動圧のピークを発生させる。また、起動時に
は動圧発生溝5と6は流体をフランジ2の径方向外側に
押し込むから、フランジの周囲の流体が軸に向かって引
き込まれることを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、軸に形成されて
いるフランジでもって軸方向の支持を行う動圧軸受に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の動圧軸受としては、図3
に示すものがある。この動圧軸受は、軸51に形成され
ているフランジ52を有している。図3(A)に示すよう
に、フランジ52の一方の端面53には、ヘリングボー
ンタイプの略V字形状の動圧発生溝55が形成されてい
る。この動圧発生溝55は、周方向に所定の間隔を隔て
て環状に複数個配列されている。尚、図3(A)におい
て、矢印Xは軸51の回転方向を示している。そして、
上記フランジ52の他方の端面56にも、ヘリングボー
ンタイプの略V字形状の動圧発生溝57が形成されてい
る。この動圧発生溝57は、周方向に所定の間隔を隔て
て環状に複数個配列されている。
【0003】上記動圧軸受では、軸1が矢印Xが示す方
向に回転すると、フランジ52に形成されている動圧発
生溝55と57は、図3(B)に矢印Y1,Y2,Y3,Y4
示す方向に溝55と57の径方向中央に向かって流体を
移動させて、フランジ52をハウジング58のアキシャ
ル軸受面60と61に対して軸方向に支持する。このと
きのフランジ52の端面53と56に沿った径方向の圧
力分布を曲線PとSで示す。曲線P,Sと軸受面60,6
1との間の距離が圧力の大きさを表している。この曲線
PとSのピークが示しているように、動圧発生溝55お
よび57の径方向の略中央において、圧力が最大にな
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、動圧発生溝55および57の径方向の略
中央において圧力が最大になるから、この圧力最大の位
置と軸51の中心軸J1との間の距離D1が、動圧発生
溝55と57の径方向最外端と軸51の中心軸J1との
間の距離D2に比べて動圧発生溝55,57の径方向寸
法の略半分の寸法だけ短くなる。この距離D1が短いと
いうことは、外部から加わるモーメントに対する支持力
が弱いということを示している。
【0005】したがって、特に、フランジのサイズを小
型化した場合には、負荷容量が低下するから、外部から
加わるモーメントに対して弱くなるという問題がある。
【0006】さらには、上記従来の動圧軸受では、起動
時において、軸51に形成されているラジアル支持用の
動圧溝60が、流体を矢印Zの方向に引っぱるから、フ
ランジ52の端面56とハウジング58の軸受面61の
間にある流体が動圧溝60に向かって引っぱり込まれる
現象が起こる。すると、上記フランジ52の端面56と
ハウジング58の軸受面61との間の流体が不足して、
アキシャル支持のための動圧不足が起こるという問題が
ある。
【0007】そこで、この発明の目的は、外部から加わ
るモーメントに対して強くて、かつ、起動時のアキシャ
ル支持力を十分に発揮できる動圧軸受を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の動圧軸受は、軸に形成されているフラン
ジの軸方向の一方の端面あるいは上記一方の端面に対向
する軸受面に動圧発生溝が形成されており、上記フラン
ジの軸方向の他方の端面あるいは上記他方の端面に対向
する軸受面に動圧発生溝が形成されている動圧軸受にお
いて、上記動圧発生溝は、上記動圧発生溝の径方向外端
の近くに動圧のピークを発生させるようなポンプアウト
型の動圧発生溝であり、上記フランジは、上記動圧発生
溝の径方向内端の近くで軸方向に貫通している孔を有し
ていることを特徴としている。
【0009】この発明の動圧軸受によれば、上記動圧発
生溝をポンプアウト型の動圧発生溝として、上記動圧発
生溝の径方向外端の近くに動圧のピークを発生させるよ
うにしたから、従来例に比べて、動圧のピークが発生す
る位置を軸の中心から遠ざけることができる。したがっ
て、この発明によれば、従来にくらべて、外部モーメン
トを支える力を強くすることができる。
【0010】また、この発明の動圧軸受は、上記動圧発
生溝がポンプアウト型であるから、起動時に流体をフラ
ンジの外周に押し込む。したがって、起動時にフランジ
の周囲にある流体が軸に向かって引き込まれ難くなる。
したがって、起動時にフランジから軸へ流体が流れ出す
ことを防止できる。したがって、起動時にアキシャル支
持用の動圧発生溝に流体を十分に与えることができ、起
動時のアキシャル支持力を十分に発揮できる。
【0011】また、この発明の動圧軸受は、回転中にフ
ランジが軸方向の一方に片寄ったときには、フランジと
一方の軸受面との狭まった空間からポンプアウトされた
流体を、(フランジと他方の軸受面との間の広がった空
間)→(フランジの軸方向に貫通している孔)→(フラ
ンジと一方の軸受面との間の狭まった空間)という経路
で狭まった空間に戻すことができる。したがって、上記
狭まった空間を広げて、フランジの片寄りを解消するこ
とができる。したがって、軸方向の支持力を安定化する
ことができる。なお、ここで、上記流体中に重い摩耗粉
が存在している場合には、この摩耗粉は、上記流体と一
緒に循環せずに、フランジよりも外周の空間に集まるか
ら、動圧発生溝の目詰まり等を防いで、軸受の長寿命化
を図ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。
【0013】図1に、この発明の動圧軸受の実施の形態
を示す。この実施の形態は、軸部1とフランジ2を含ん
だシャフト9を備えている。このフランジ2は、軸部1
の軸方向の一端面1Aから軸方向に所定寸法だけ離れた
位置で軸部1に固定されている。なお、このフランジ2
は軸部1に一体に形成されたものであってもよい。
【0014】また、軸部1は、フランジ2よりも上記一
端面1Aから軸方向に離れた位置に形成されたラジアル
支持用の動圧発生溝3を有している。この動圧発生溝3
は、ヘリングボーンタイプであり略V字形状になってい
る。一方、フランジ2の軸方向の一端面2Aには、アキ
シャル支持用の動圧発生溝5が形成されており、フラン
ジ2の軸方向の他端面2Bには、アキシャル支持用の動
圧発生溝6が形成されている。上記動圧発生溝5と6
は、いずれもポンプアウト型の動圧発生溝であり、図1
(B)に示すように、スパイラル状に配列されている。ま
た、上記フランジ2は、上記動圧発生溝5と6の径方向
内端の近くで軸方向に貫通している貫通孔7を有してい
る。この貫通孔7は、図1(B)に示すように、周方向に
略90°ずつ位相がずれている4箇所に形成されてい
る。
【0015】図1(A)に示すように、上記軸部1はハウ
ジング8に形成された軸方向孔10に挿入されており、
フランジ2は軸方向孔10から径方向に延在している鍔
形状溝11内に配置されている。
【0016】上記構成の動圧軸受は、図1(B)に示し
た矢印Tの方向に軸部1が回転すると、軸部1に形成さ
れているラジアル支持用の動圧発生溝3は、流体を動圧
発生溝3の軸方向の中心に向かわせて、軸部1をハウジ
ング8に対して径方向に支持する動圧を発生する。ま
た、上記フランジ2に形成されたポンプアウト型の動圧
発生溝5と6は、流体を径方向の外方に向かわせて、フ
ランジ2をハウジング8に対して軸方向に支持する動圧
を発生する。
【0017】この動圧軸受によれば、フランジ2の動圧
発生溝5と6をポンプアウト型の動圧発生溝として、上
記動圧発生溝5と6の径方向外端の近くに動圧のピーク
を発生させるようにした。したがって、この動圧軸受に
よれば、従来例に比べて、動圧のピークが発生する位置
を軸の中心軸から遠ざけることができる。したがって、
この動圧軸受によれば、従来に比べて、外部モーメント
を支える力を強くすることができる。
【0018】また、この動圧軸受は、フランジ2の動圧
発生溝5と6がポンプアウト型であるから、起動時に流
体をフランジ2の径方向外側に押し込む。したがって、
起動時にフランジ2の周囲に存在する流体が、軸部1の
ヘリンボーンタイプの動圧発生溝3に向かって引き込ま
れ難くすることができる。したがって、起動時にフラン
ジ2から軸部1に沿って軸方向へ流体が流出することを
防止できる。したがって、起動時に、アキシャル支持用
動圧発生溝5と6に流体を十分に与えることができ、起
動時のアキシャル支持力を十分に発揮できる。
【0019】また、この動圧軸受は、図2(A)に示すよ
うに、回転中にフランジ2が軸方向の一方に片寄ったと
きには、動圧発生溝5が分布曲線Vで示すような動圧を
発生して、フランジ2と一方の軸受面15との間の狭ま
った空間から流体をポンプアウトさせる。曲線Vと軸受
面15との間の距離が圧力の大きさを表している。この
流体は、矢印Mで示すように、(フランジ2と他方の軸
受面16との間の広がった空間)→(フランジ2の軸方
向に貫通している孔7)→(フランジ2と一方の軸受面1
5との間の狭まった空間)という経路で狭まった空間に
戻すことができる。したがって、上記狭まった空間を広
げて、フランジ2の片寄りを解消することができる。し
たがって、軸方向の支持力を安定化することができる。
【0020】また、図2(B)に示すように、回転中にフ
ランジ2が軸方向の他方に片寄ったときには、動圧発生
溝6が分布曲線Rで示すような動圧を発生して、フラン
ジ2と他方の軸受面16との間の狭まった空間から流体
をポンプアウトさせる。曲線Rと軸受面16との間の距
離が圧力の大きさを表している。この流体は、矢印Nで
示すように、(フランジ2と一方の軸受面15との間の
広がった空間)→(フランジ1の軸方向に貫通している孔
7)→(フランジ2と他方の軸受面16との間の狭まった
空間)という経路で狭まった空間に戻すことができる。
したがって、上記狭まった空間を広げて、フランジ2の
片寄りを解消することができる。したがって、軸方向の
支持力を安定化することができる。
【0021】なお、ここで、上記流体中に重い摩耗粉が
存在している場合には、この摩耗粉は、上記流体と一緒
に循環せずに、フランジ2よりも径方向外方の空間に集
まるから、動圧発生溝5,6の目詰まり等を防いで、軸
受の長寿命化を図ることができる。
【0022】尚、上記実施の形態では、フランジ2の端
面2Aと2Bに形成されたポンプアウト型のアキシャル
支持用の動圧発生溝を備えたがハウジング8の軸受面1
5と16に形成されたポンプアウト型のアキシャル支持
用の動圧発生溝を備えてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の動
圧軸受のフランジまたは軸受面に形成されている動圧発
生溝は、この動圧発生溝の径方向外端の近くに動圧のピ
ークを発生させるようなポンプアウト型の動圧発生溝で
あり、上記フランジは、動圧発生溝の径方向内端の近く
で軸方向に貫通している孔を有している。
【0024】したがって、この発明の動圧軸受によれ
ば、動圧発生溝の径方向外端の近くに動圧のピークを発
生させるから、従来例に比べて、動圧のピークが発生す
る位置を軸の中心から遠ざけることができる。したがっ
て、この発明によれば、従来にくらべて、外部モーメン
トに対して強い動圧軸受を実現できる。
【0025】また、この発明の動圧軸受は、上記動圧発
生溝がポンプアウト型であるから、起動時に流体をフラ
ンジの外周に押し込む。したがって、起動時にフランジ
の周囲にある流体が軸に向かって引き込まれ難くなる。
したがって、起動時にフランジから軸へ流体が流れ出す
ことを防止できる。したがって、起動時にアキシャル支
持用の動圧発生溝に流体を十分に与えることができ、起
動時のアキシャル支持力を十分に発揮できる。
【0026】また、この発明の動圧軸受は、回転中にフ
ランジが軸方向の一方に片寄ったときには、フランジと
一方の軸受面との狭まった空間からポンプアウトされた
流体を、(フランジと他方の軸受面との間の広がった空
間)→(フランジの軸方向に貫通している孔)→(フラ
ンジと一方の軸受面との間の狭まった空間)という経路
で狭まった空間に戻すことができる。したがって、上記
狭まった空間を広げて、フランジの片寄りを解消するこ
とができる。したがって、軸方向の支持力を安定化する
ことができる。なお、ここで、上記流体中に重い摩耗粉
が存在している場合には、この摩耗粉は、上記流体と一
緒に循環せずに、フランジよりも外周の空間に集まるか
ら、動圧発生溝の目詰まり等を防いで、軸受の長寿命化
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1(A)はこの発明の動圧軸受の実施の形態
の部分断面図であり、図1(B)は上記実施の形態のフラ
ンジに形成されたポンプアウト型の動圧発生溝を示す図
である。
【図2】 図2(A)は上記実施の形態のフランジが軸方
向の一方に片寄った状態を示す部分断面図であり、図2
(B)は上記フランジが軸方向の他方に片寄った状態を示
す部分断面図である。
【図3】 図3(A)は従来の動圧軸受のフランジに形成
されたヘリンボーンタイプの動圧発生溝を示す図であ
り、図3(B)は上記フランジの動圧発生溝が発生する圧
力分布を示す部分断面図である。
【符号の説明】
1…軸、1A…一端面、2…フランジ、2A…一端面、
2B…他端面、3…ラジアル支持用の動圧発生溝、5,
6…アキシャル支持用の動圧発生溝、7…貫通孔、8…
ハウジング、9…シャフト、10…軸方向孔、11…鍔
形状溝、15,16…軸受面。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸に形成されているフランジの軸方向の
    一方の端面あるいは上記一方の端面に対向する軸受面に
    動圧発生溝が形成されており、上記フランジの軸方向の
    他方の端面あるいは上記他方の端面に対向する軸受面に
    動圧発生溝が形成されている動圧軸受において、 上記動圧発生溝は、 上記動圧発生溝の径方向外端の近くに動圧のピークを発
    生させるようなポンプアウト型の動圧発生溝であり、 上記フランジは、 上記動圧発生溝の径方向内端の近くで軸方向に貫通して
    いる孔を有していることを特徴とする動圧軸受。
JP8033598A 1996-02-21 1996-02-21 動圧軸受 Pending JPH09229053A (ja)

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Cited By (5)

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