JPS6133286Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は軸体のハウジングに対する軸方向変
位量が小さい円筒形動圧軸受に関する。

従来の円筒形動圧軸受は第１図に示すように、
ハウジング１に設けた円筒状孔２は円筒状のラジ
アル内面３と凹形円すい状のスラスト底面４とを
有し、前記円筒状孔２に配設した軸体５はスパイ
ラル状のみぞ６を有するラジアル外面７と平面状
のスラスト端面８とを有し、このスラスト端面８
とスラスト底面４との間には球体９が配設されて
いる。

従つて軸受の静止時にスラスト端面８が球体９
を介してスラスト底面４と点接触するが、軸体５
が回転するとスパイラル状のみぞ６のポンピング
作用によつてラジアル内面３とラジアル外面７と
の間のラジアル軸受すきま１１内の油又はグリー
スの潤滑剤がスラスト底面４とスラスト端面８と
の間の圧力室１２に流入し、軸体５が浮上する。
前記軸体５が浮上すると、スパイラル状のみぞ６
のラジアル内面３と対向する部分の軸方向長さＡ
が短かくなるので圧力室１２内の潤滑剤の圧力が
低くなり、軸体５は所定の位置で浮上を停止する
が軸体５の浮上量を小さくおさえることはできな
い。このような軸受をフラツト・モータ等に使用
すると、軸体５に固定したロータとハウジング１
に固定したステータとの軸方向すきまを小さくす
ることは困難である。また円筒形動圧軸受の雰囲
気温度の上昇によつて潤滑剤の粘度が低下する
と、潤滑剤の粘度の低下によつて生ずるスラスト
負荷容量の減少と、スパイラル状のみぞのラジア
ル外面と対向する部分の軸方向長さＡの増大によ
つて生ずるスラスト負荷容量の増加とが新たに平
衝する位置まで軸体５は下降することになり、軸
体５は温度および荷重の変動による浮上量の変動
が大きい。

この考案は軸体のハウジングに対する軸方向変
位量が小さい円筒形動圧軸受を提供することを目
的とする。

次にこの考案の実施例を図面に基いて説明す
る。第２図において、ハウジング２１は外筒１２
１と外筒１２１の内周面の底部に嵌合して固定し
た支持部材２２１とから構成され、このハウジン
グ２１には円筒状孔２２が設けられている。前記
円筒状孔２は円筒状のラジアル内面２３とスラス
ト底面２４とを有し、このラジアル内面の開口側
部２５にはスパイラル状の開口側のみぞ２６が設
けられている。前記ラジアル内面の底側部２７に
はスパイラル状の底側のみぞ２８が設けられ、こ
の底側のみぞ２８は開口側のみぞ２６と接続して
いる。前記開口側のみぞ２６と底側のみぞ２８と
は開口側のみぞと底側のみぞとの接続部３１に対
して対称に構成されており、開口側のみぞ２６と
底側のみぞ２８とはみぞの向きが異なつている。
前記スラスト底面２４は中央部が凸形球面部３２
となつており、この凸形球面部３２の周囲が平面
部３３となつている。前記円筒状孔２２には軸体
３５が配設され、この軸体３５はラジアル内面２
３と対向して共働する円筒状のラジアル外面３６
と、スラスト底面２４と対向して共働する平面状
のスラスト端面３７とを有している。前記ラジア
ル外面３６には断面が矩形状の外周みぞ３８が設
けられ、この外周みぞ３８はスラスト底面２４と
スラスト端面３７との接触時に開口側のみぞ２６
の一部と底側のみぞ２８の一部とにそれぞれ対向
している。前記スラスト底面２４とスラスト端面
３７との接触時に開口側のみぞ２６のラジアル外
面３６と対向する部分の軸方向長さＢは底側のみ
ぞ２８のラジアル外面３６と対向する部分の軸方
向長さＣより長くなつており、そしてラジアル内
面の開口側部２５とラジアル外面３６との間の開
口側のラジアル軸受すきま４１、外周みぞ３８、
ラジアル内面の底側部２７とラジアル外面３６と
の間の底側のラジアル軸受すきま４２、およびス
ラスト底面２４とスラスト端面３７との間の圧力
室４３には油、グリース、又は空気等の潤滑剤が
それぞれ存在している。

以上のような構成の円筒形動圧軸受は軸受の静
止時にスラスト底面２４とスラスト端面３７とが
点接触しているが、軸体３５が回転すると開口側
のみぞ２６のポンピング作用によつて開口側のラ
ジアル軸受すきま４１内の潤滑剤が外周みぞ３８
内に流入する。また底側のみぞ２８は底側のラジ
アル軸受すきま４２内の潤滑剤をポンピング作用
によつて外周みぞ３８内に流入させようとする
が、開口側のみぞのラジアル外面と対向する部分
の軸方向長さＢが底側のみぞのラジアル外面と対
向する部分の軸方向長さＣより長いので開口側の
みぞ２６によつて生ずる動圧が底側のみぞ２８に
よつて生ずる動圧より高く、外周みぞ３８内の潤
滑剤が底側のラジアル軸受すきま４２を通つて圧
力室４３に流入し、軸体３５が浮上する。前記軸
体３５が浮上すると、開口側のみぞのラジアル外
面と対向する部分の軸方向長さＢが短かくなるの
で開口側のみぞ２６によつて生ずる動圧が低くな
り、また底側のみぞのラジアル外面と対向する部
分の軸方向長さＣが長くなるので底側のみぞ２８
によつて生ずる動圧が高くなり、軸体３５の浮上
量が大きくなるに従がつて圧力室４３内の潤滑剤
の圧力が低くなるので軸体３５は所定の位置で浮
上を停止すると共に浮上量が小さい。前記軸体３
５が所定の浮上量を保つて回転している時に円筒
形動圧軸受の雰囲気温度の上昇等によつて油又は
グリース等の潤滑剤の粘度が低下すると、潤滑剤
の粘度の低下によつて生ずるスラスト負荷容量の
減少と、開口側のみぞのラジアル外面と対向する
部分の軸方向長さＢの増大によつて生ずるスラス
ト負荷容量の増加と、底側のみぞのラジアル外面
と対向する部分の軸方向長さＣの減少によつて生
ずるスラスト負荷容量の増加とが調和する位置ま
で軸体３５の浮上量が小さくなる。また軸体３５
が所定の浮上量を保つて回転している時に潤滑剤
の粘度が上昇すると、潤滑剤の粘度の上昇によつ
て生ずるスラスト負荷容量の増加と、開口側のみ
ぞのラジアル外面と対向する部分の軸方向長さＢ
の減少によつて生ずるスラスト負荷容量の減少
と、底側のみぞのラジアル外面と対向する部分の
軸方向長さＣの増大によつて生ずるスラスト負荷
容量の減少とが調和する位置まで軸体３５の浮上
量が大きくなる。従つて軸体３５は従来の変位量
のほぼ1/2の変位量で安定状態に均衡する。

第３図はこの考案の他の実施例であるが、ハウ
ジング２１は外筒１２１と、外筒１２１に設けた
円筒孔の内周面に嵌合して固定したスリーブ３２
１と、外筒１２１の円筒孔の底面の中央部に埋め
込んだ球４２１とから構成されている。前記スリ
ーブ３２１の内周面がラジアル内面２３となつて
おり、また開口側のみぞ２６は底側のみぞ２８と
接続しないで軸方向に少し距離を隔てている。前
記開口側のみぞ２６と底側のみぞ２８とは開口側
のみぞ２６と底側のみぞ２８との間の軸と直角な
平面に対して対称に構成され、また外筒１２１の
円筒孔の底面が平面部３３となつている。前記球
４２１が凸形球面部３２となつており、この凸形
球面部３２と平面部３３とがスラスト底面２４を
構成している。なお図示の実施例の他の個所は第
一の実施例とほぼ同様に構成されている。

第４図はこの考案の他の実施例であるが、スリ
ーブ３２１は底側のスリーブ５２１と底側スリー
ブ５２１の開口側の端面に接続して配設した開口
側のスリーブ６２１とから構成されている。また
スラスト底面２４の平面部３３には第５図に示す
ようにスパイラル状の動圧発生用のみぞ５１が設
けられており、軸体３５が回転するとスラスト底
面２４とスラスト端面３７との間の圧力室４３の
周囲の潤滑剤は動圧発生用のみぞ５１のポンピン
グ作用によつて圧力室４３即ちスラスト軸受すき
まに流入し、軸体３５の浮上を助勢する。従つて
スラスト負荷容量が高くなり、また開口側のみぞ
のラジアル外面と対向する部分の軸方向長さＢと
底側のみぞのラジアル外面と対向する部分の軸方
向長さＣとの差を小さくできる。なおこの場合軸
体３５が浮上すると動圧発生用のみぞ５１によつ
て生ずる動圧が低くなり、軸体３５の浮上量が大
きくなるにしたがつて圧力室４３内の潤滑剤の圧
力が低くなるので軸体３５は所定の位置で浮上を
停止すると共に浮上量が小さい。前記軸体３５が
所定の浮上量を保つて回転している時に潤滑剤の
粘度が変動すると、潤滑剤の粘度の変動によつて
生ずるスラスト負荷容量の変動と、開口側のみぞ
のラジアル外面と対向する部分の軸方向長さＢの
変動によつて生ずるスラスト負荷容量の変動と、
底側のみぞのラジアル外面と対向する部分の軸方
向長さＣの変動によつて生ずるスラスト負荷容量
の変動と、スラスト底面２４とスラスト端面３７
との間のすきまの変動によつて生ずるスラスト負
荷容量の変動とが調和する位置まで軸体３５の浮
上量が変動する。従つて軸体３５の浮上量の変動
は第２図および第３図に示す実施例より著しく小
さい。なお図示の実施例の他の個所は第３図に示
す実施例とほぼ同様に構成されている。なお図示
の実施例ではスラスト底面２４に動圧発生用のみ
ぞ５１を設けたが、スラスト底面２４とスラスト
端面３７との少なくとも一方に動圧発生用のみぞ
５１を設けても良い。

第６図はこの考案の他の実施例であるが、スリ
ーブ３２１と同一の構成の第二のスリーブ７２１
がスリーブ３２１の開口側の端面に接続して配設
され、この第二のスリーブ７２１は外筒１２１の
内周面に嵌合して固定されている。また軸体３５
には第二のスリーブ７２１に設けた第二のラジア
ル内面１２３と対向して共働する円筒体の第二の
ラジアル外面１３６が設けられ、この第二のラジ
アル外面１３６には第二の外周みぞ１３８が設け
られている。前記第二の外周みぞ１３８はスラス
ト底面２４とスラスト端面３７との接触時に第二
のラジアル内面１２３に設けた第二の開口側のみ
ぞ１２６の一部と第二のラジアル内面１２３に設
けた第二の底側のみぞ１２８の一部とにそれぞれ
対向し、この第二の開口側のみぞの第二のラジア
ル外面と対向する部分の軸方向長さＤは第二の底
側のみぞの第二のラジアル外面と対向する部分の
軸方向長さＥより長くなつている。なお図示の実
施例の他の個所は第３図に示す実施例とほぼ同様
に構成されている。

従つて軸体３５が浮上すると、第二の開口側の
みぞの第二のラジアル外面と対向する部分の軸方
向長さＤと、開口側のみぞのラジアル外面と外向
する部分の方向長さＢとがいずれも短かくなると
共に第二の底側みぞの第二のラジアル外面と対向
する部分の軸方向長さＥと、底側のみぞのラジア
ル外面と対向する部分の軸方向長さＣとがいずれ
も長くなるので、軸体３５の浮上量はより小さく
なる。また軸体３５が所定の浮上量を保つて回転
している時に潤滑剤の粘度が変動すると、潤滑剤
の粘度の変動によつて生ずるスラスト負荷容量の
変動と、第二の開口側のみぞのラジアル外面と対
向する部分の軸方向長さＤの変動によつて生ずる
スラスト負荷容量の変動と、第二の底側のみぞの
ラジアル外面と対向する部分の軸方向長さＥの変
動によつて生ずるスラスト負荷容量の変動と、開
口側のみぞのラジアル外面と対向する部分の軸方
向長さＢの変動によつて生ずるスラスト負荷容量
の変動と、底側のみぞのラジアル外面と対向する
部分の軸方向長さＣの変動によつて生ずるスラス
ト負容量の変動とが調和する位置まで軸体３５の
浮上量が変動する。従つて軸体３５の浮上量の変
動はより少なくなる。

またスリーブ３２１と同一の構成の第三のスリ
ーブを第二のスリーブ７２１の開口側の端面に接
続して配設し、このように第所要数のスリーブの
開口側の端面に第所要数プラス１のスリーブを接
続して配設していくと、軸体３５の浮上量はより
小さくなると共に軸体３５の浮上量の変動はより
少なくなる。

なおスラスト底面２４およびスラスト端面３７
は凸面で平面でも凹面でも良い。

また外周みぞ３８の断面形状は半円形でも多角
形でもいかなる形状でも良い。

さらに開口側のみぞ２６の軸方向長さを底側の
みぞ２８の軸方向長さより長くしても良く、また
開口側のみぞ２６と底側のみぞ２８とを非対称に
しても良い。

またハウジング２１を一つの部材から構成して
も良い。

さらに動圧形円筒みぞ軸受の使用形態は縦形で
も横形でも良く、あるいは倒置しても良い。

また軸体３５回転でもハウジング２１回転でも
良く、あるいは相対回転でも良い。

この考案の円筒形動圧軸受によると、ラジアル
内面の開口側部２５に設けたスパイラル状の開口
側のみぞ２６とラジアル内面の底側部２７に設け
たスパイラル状の底側のみぞ２８とはみぞの向き
が異なつており、前記ラジアル外面３６に設けた
外周みぞ３８はスラスト底面２４とスラスト端面
３７との接触時に開口側のみぞ２６にそれぞれ対
向し、前記スラスト底面２４とスラスト端面３７
との接触時に開口側のみぞのラジアル外面と対向
する部分の軸方向長さＢは底側のみぞのラジアル
外面と対向する部分の軸方向長さＣより長いので
軸体３５がハウジング２１に対して軸方向に変位
すると、開口側のみぞのラジアル外面と対向する
部分の軸方向長さＢが短くなると共に底側のみぞ
のラジアル外面と対向する部分の軸方向長さＣが
長くなるので軸体３５のハウジング２１に対する
軸方向変位量が大きくなるに従つて圧力室４３内
の潤滑剤の圧力が低くなり、軸体３５のハウジン
グ２１に対する軸方向変位量が小さい。また軸体
３５がハウジング２１に対して軸方向に所定の変
位量を保つている時に円筒形動圧軸受内の油又は
グリース等の潤滑剤の粘度が変動すると、潤滑剤
の粘度の変動によつて生ずるスラスト負荷容量の
変動と、開口側のみぞのラジアル外面と対向する
部分の軸方向長さＢの変動によつて生ずるスラス
ト負荷容量の変動と、底側のみぞのラジアル外面
と対向する部分の軸方向長さＣの変動によつて生
ずるスラスト負荷容量の変動とが調和する位置ま
で軸体３５がハウジング２１に対して軸方向に変
位するので軸体３５のハウジング２１に対する軸
方向変位量の変動が少ないという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の円筒形動圧軸受の断面図、第２
図はこの考案の一実施例を示す円筒形動圧軸受の
断面図、第３図，第４図、および第６図はこの考
案の他の実施例を示す円筒形動圧軸受の断面図、
第５図は第４図に示す円筒形動圧軸受のスラスト
底面の平面図である。 図中、２１はハウジング、２２は円筒状孔、２
３はラジアル内面、２４はスラスト底面、２５は
ラジアル内面の開口側部、２６は開口側のみぞ、
２７はラジアル内面の底側部、２８は底側のみ
ぞ、３５は軸体、３６はラジアル外面、３７はス
ラスト端面、３８は外周みぞ、Ｂは開口側のみぞ
のラジアル外面と対向する部分の軸方向長さ、Ｃ
は底側のみぞのラジアル外面と対向する部分の軸
方向長さである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ハウジング２１に設けた円筒状孔２２は円筒
   状のラジアル内面２３とスラスト底面２４とを
   有し、前記円筒状孔２２に配設した軸体３５は
   ラジアル内面２３と対向して共働するラジアル
   外面３６と、スラスト底面２４と対向して共働
   するスラスト端面３７とを有している円筒形動
   圧軸受において、前記ラジアル内面の開口側部
   ２５に設けたスパイラル状の開口側のみぞ２６
   とラジアル内面の底側部２７に設けたスパイラ
   ル状の底側のみぞ２８とはみぞの向きが異なつ
   ており、前記ラジアル外面３６に設けた外周み
   ぞ３８はスラスト底面２４とスラスト端面３７
   との接触時に開口側のみぞ２６と底側のみぞ２
   ８とにそれぞれ対向し、前記スラスト底面２４
   とスラスト端面３７との接触時に開口側のみぞ
   のラジアル外面と対向する部分の軸方向長さＢ
   は底側のみぞのラジアル外面と対向する部分の
   軸方向長さＣより長いことを特徴とする円筒形
   動圧軸受。 ２ スラスト底面２４とスラスト端面３７との少
   なくとも一方に動圧発生用のみぞ５１を設けた
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の円筒形動
   圧軸受。