KR20170044581A - A fluid hydrodynamic bearing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 높은 회전 정밀도와 부하 용량을 가지고, 저(低)토크성이 우수한 유체 동압 베어링에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid dynamic pressure bearing having high rotation accuracy and load capacity and excellent low torque characteristics.
원통 형상의 외륜과, 외륜에 축심 방향으로 삽입된 스터드와, 외륜과 스터드사이에 외륜의 회전에 따라 회전 운동되는 롤러를 구비한 구름 베어링의 캠 팔로워가 알려져 있고, 그 중에는, 회전 운동되는 롤러를 유지하기 위한 유지기를 구비한 캠 팔로워, 유지기를 이용하지 않는 풀 컴플리먼트 롤러형의 캠 팔로워가 있다. 이러한 구름 베어링의 캠 팔로워는, 캠 기구, 예를 들면, 롤러 기어 캠 기구, 배럴 캠 기구 등에 사용되지만, 캠과의 위치 관계에 의해 외륜의 외경이 제약되기 때문에, 강성 부족이나 부하 용량이 부족한 경향이 있다. 따라서, 구름 베어링의 캠 팔로워의 대체로서, 미끄럼 베어링의 캠 팔로워를 사용함으로써, 스터드 직경을 굵게 하거나, 외륜의 두께를 두껍게 하거나 할 수 있다.There is known a cam follower of a rolling bearing having a cylindrical outer ring, a stud inserted in the outer ring in the axial direction, and a roller rotated between the outer ring and the stud in accordance with the rotation of the outer ring. A cam follower provided with a retainer for retaining the cam follower, and a full compliment roller type cam follower which does not use the retainer. Such a cam follower of the rolling bearing is used for a cam mechanism, for example, a roller gear cam mechanism, a barrel cam mechanism, etc. However, since the outer diameter of the outer ring is restricted by the positional relationship with the cam, . Therefore, as a substitute for the cam follower of the rolling bearing, by using the cam follower of the sliding bearing, the stud diameter can be made thick or the thickness of the outer ring can be made thick.
특허 문헌 1에는, 일단부를 외팔보 지지되는 축 부재와, 축 부재의 타단부 외주에 장착된 미끄럼 베어링을 구비한 캠 팔로워가 개시되어 있다. 미끄럼 베어링은, Fe의 함유량이 90wt% 이상인 Fe계의 소결 금속재로 이루어지는 원통 형상의 모체와, 모체의 내주면으로부터 양단면에 걸쳐 형성된 슬라이딩 층으로 구성되고, 슬라이딩 층은, 예를 들면 폴리에틸렌 수지 등의 베이스 재료에, 실리콘유 등의 윤활제 및 이 윤활제를 함침시킨 구(球) 형상 다공질 실리카를 배합한 슬라이딩재 조성물로 형성되어 있다.Patent Document 1 discloses a cam follower including a shaft member that is cantilevered at one end and a slide bearing that is mounted on the outer circumference of the other end of the shaft member. The sliding bearing is constituted by a cylindrical mother body made of an Fe-based sintered metal material having an Fe content of 90 wt% or more and a sliding layer formed on both end faces from the inner peripheral face of the mother body. The sliding layer is made of, for example, And a sliding material composition in which a base material is blended with a lubricant such as silicone oil and spherical porous silica impregnated with the lubricant.
특허 문헌 2에는, 내주에, 복수의 동압(動壓) 홈을 원주 방향으로 배열한 동압 홈 영역을 가지는 베어링 슬리브와, 베어링 슬리브의 내주에 삽입된 축 부재를 구비하고, 축 부재의 외주와 베어링 슬리브 내주의 동압 홈 영역의 사이의 레이디얼 베어링 간극에 발생한 유체의 동압 작용으로 축 부재를 정·역 회전 방향에서 레이디얼 방향으로 비접촉 지지하는 동압 베어링이 개시되어 있다. 베어링 슬리브는, 소결 금속제이며, 내주에, 축방향 일방측의 제 1 정회전용의 동압 홈 영역과 축방향 타방측의 제 1 역회전용의 동압 홈 영역을 가지고, 제 1 정회전용의 동압 홈 영역과 제 1 역회전용의 동압 홈 영역이, 각각 축방향에 대하여 경사지는 동압 홈과, 이것과는 역방향으로 경사지는 동압 홈을 축방향의 다른 위치에 구비하고 있다.Patent Document 2 discloses a bearing device comprising a bearing sleeve having an inner circumference and a dynamic pressure groove region in which a plurality of dynamic pressure grooves are arranged in the circumferential direction and a shaft member inserted into the inner periphery of the bearing sleeve, Contact bearing in the radial direction in the forward and reverse rotation directions by the dynamic pressure action of the fluid generated in the radial bearing gap between the dynamic pressure groove regions of the inner circumference of the sleeve. The bearing sleeve is made of sintered metal and has a first pressure-for-purpose dynamic pressure groove region on one side in the axial direction and a second pressure-side groove region for the second reverse side on the other side in the axial direction, The dynamic pressure groove region dedicated for the first reverse rotation has the dynamic pressure groove inclined with respect to the axial direction and the dynamic pressure groove inclined in the direction opposite to the axial direction at different positions in the axial direction.
특허 문헌 1에 의한 캠 팔로워는, 미끄럼 베어링의 모체를 Fe계의 소결 금속재로 형성하고 있으므로, 높은 치수 정밀도 및 회전 정밀도를 얻을 수 있고, 또한 슬라이딩 층을 베이스 재료로서 폴리에틸렌 수지를 사용하여 형성하고 있으므로, 저(低)마찰성을 가질 수 있다. 그러나, 축 부재와 미끄럼 베어링의 사이의 마찰계수는, 0.08로서, 회전 운동되는 롤러를 구비한 구름 베어링의 캠 팔로워의 외륜과 스터드의 사이의 마찰계수에 비해서도 크기 때문에, 미끄럼 베어링을 축 부재에 대하여 회전시키기 위해서는 큰 토크가 필요하고, 부하 용량이 작다는 문제가 있다.Since the base of the sliding bearing is formed of the Fe-based sintered metal material, the cam follower according to Patent Document 1 can obtain high dimensional precision and rotational accuracy, and the sliding layer is formed using the polyethylene resin as the base material , And low friction properties. However, since the coefficient of friction between the shaft member and the sliding bearing is 0.08, which is greater than the coefficient of friction between the outer ring and the stud of the cam follower of the rolling bearing having the roller to be rotated, There is a problem that a large torque is required to rotate and the load capacity is small.
특허 문헌 2에 의한 동압 베어링은, 베어링 슬리브의 내주에 축방향에 대하여 경사지는 동압 홈과, 이것과는 역방향으로 경사지는 동압 홈을 축방향의 다른 위치에 구비함으로써, 정·역 회전 시에 있어서도, 축 부재와 베어링 슬리브의 사이의 레이디얼 베어링 간극에 유체의 동압 작용을 발생시키고 있다. 그러나, 축방향 일방측의 정회전용의 동압 홈 영역을 가지고, 축방향 타방측의 역회전용의 동압 홈 영역을 가지고 있는 점으로부터, 유체가, 각각의 영역에서 역방향으로 유동하기 때문에, 베어링 장치의 외부로 누설되어, 축 부재와 베어링 슬리브의 사이의 마찰을 충분히 작게 할 수 없다는 문제가 있다.The dynamic pressure bearing according to Patent Document 2 has a dynamic pressure groove which is inclined in the axial direction with respect to the axial direction and a dynamic pressure groove which is inclined in the opposite direction to the axial direction in the inner circumference of the bearing sleeve at different positions in the axial direction, , Causing dynamic pressure action of the fluid on the radial bearing clearance between the shaft member and the bearing sleeve. However, since the fluid flows in the reverse direction in the respective regions from the point of having the dynamic pressure groove region for exclusive use in the axial direction on one side in the axial direction and having the dynamic pressure groove region exclusively for reverse rotation on the other side in the axial direction, And there is a problem that friction between the shaft member and the bearing sleeve can not be made sufficiently small.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기 문제점을 해결하여, 높은 회전 정밀도를 가지고, 큰 부하에도 지장 없이 사용이 가능함과 함께, 토크를 저감할 수 있는 유체 동압 베어링을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a fluid dynamic pressure bearing capable of reducing torque, having high rotational accuracy, capable of being used without any trouble even with a large load, and capable of reducing torque.
본 발명에 의하면, 상기 목적은, 축 부재와, 축 부재의 외주면을 따라 회전 가능한 외륜부를 구비하고, 축 부재의 외주면과 외륜부의 내주면의 사이에 레이디얼 간극이 마련된 유체 동압 베어링으로서, 축 부재의 외주면은, 제 1 표면 영역, 제 2 표면 영역, 및, 제 1 표면 영역과 제 2 표면 영역의 사이에 배치된 제 1 유체 동압 유지 영역을 포함하고, 외륜부가, 축 부재의 외주면을 따라 제 1 표면 영역으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역을 통과하여 제 2 표면 영역을 향하도록 회전하고 있는 경우에, 레이디얼 간극 중 제 1 유체 동압 유지 영역 상에 위치하는 제 1 하중 부하 영역에 있어서, 외륜부의 회전에 따라 제 1 표면 영역으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역으로 유동하는 유체에 의해 동압을 발생시킬 수 있도록, 제 1 표면 영역에 동압 홈이 형성되어 있는 유체 동압 베어링에 의해 달성된다.According to the present invention, the above object is achieved by a fluid dynamic pressure bearing having a shaft member and an outer ring portion rotatable along the outer circumferential surface of the shaft member, wherein a radial clearance is provided between an outer circumferential surface of the shaft member and an inner circumferential surface of the outer ring portion, Wherein the outer peripheral surface includes a first fluid dynamic pressure holding region disposed between the first surface region, the second surface region, and the first surface region and the second surface region, and the outer ring portion includes a first fluid dynamic pressure holding region In the first load bearing region located on the first fluid dynamic pressure holding region of the radial clearance when the first fluid dynamic pressure holding region is rotated from the surface region through the first fluid dynamic pressure holding region toward the second surface region, A dynamic pressure groove is formed in the first surface area so as to generate a dynamic pressure by the fluid flowing from the first surface area to the first fluid dynamic pressure holding area Fluid hydrodynamic bearings.
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 외륜부가, 축 부재의 외주면을 따라 제 2 표면 영역으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역을 통과하여 제 1 표면 영역을 향하도록 회전하고 있는 경우에, 제 1 하중 부하 영역에 있어서, 외륜부의 회전에 따라 제 2 표면 영역으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역으로 유동하는 유체에 의해 동압을 발생시킬 수 있도록, 제 2 표면 영역에 동압 홈이 형성되어 있는 유체 동압 베어링에 의해 달성된다.Another object of the above-mentioned object is also achieved in that when the outer ring portion rotates from the second surface area along the outer peripheral surface of the shaft member to the first surface area through the first fluid dynamic pressure holding area, In which a dynamic pressure groove is formed in a second surface area so as to be able to generate dynamic pressure by fluid flowing from the second surface area to the first fluid dynamic pressure holding area in accordance with rotation of the outer race part .
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 제 1 표면 영역의 동압 홈이, 복수의 대략 V자 형상을 가지는 홈으로 형성되고, 대략 V자 형상의 정점부가 제 2 표면 영역에 대향하도록 형성되어 있는 유체 동압 베어링에 의해 달성된다.Another aspect of the above object is to provide a fluid dynamic pressure generating device in which a dynamic pressure groove of a first surface area is formed by a plurality of grooves having a substantially V shape and a vertex portion of a substantially V shape is formed so as to face a second surface area, Is accomplished by a bearing.
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 제 2 표면 영역의 동압 홈이, 복수의 대략 V자 형상을 가지는 홈으로 형성되고, 대략 V자 형상의 정점부가 제 1 표면 영역에 대향하도록 형성되어 있는 유체 동압 베어링에 의해 달성된다.Another object of the present invention is to provide a fluid dynamic pressure generating device in which a dynamic pressure groove of a second surface area is formed by a plurality of grooves having a substantially V shape and a vertex portion of a substantially V shape is formed so as to face a first surface area, Is accomplished by a bearing.
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 제 1 유체 동압 유지 영역에 있어서, 축 부재의 외주면에 복수의 딤플이 형성되어 있는 유체 동압 베어링에 의해 달성된다.Another object of the present invention is achieved by a fluid dynamic pressure bearing in which a plurality of dimples are formed on an outer peripheral surface of a shaft member in a first fluid dynamic pressure holding region.
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 축 부재의 외주면에, 그 원주 방향을 따라 원호 홈이 형성되어 있는 유체 동압 베어링에 의해 달성된다.Another object of the present invention is achieved by a fluid dynamic pressure bearing in which an outer circumferential surface of a shaft member is provided with an arcuate groove along its circumferential direction.
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 외륜부에, 그 외주면으로부터 내주면으로 통하는 유로 구멍이 마련되어 있는 유체 동압 베어링에 의해 달성된다.Another object of the present invention is achieved by a fluid dynamic pressure bearing in which an outer race portion is provided with a passage hole extending from an outer circumferential surface to an inner circumferential surface thereof.
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 축 부재의 외주면이, 제 3 표면 영역, 제 4 표면 영역, 및, 제 3 표면 영역과 제 4 표면 영역의 사이에 배치된 제 2 유체 동압 유지 영역을 더 포함하고, 외륜부가, 축 부재의 외주면을 따라 제 1 표면 영역으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역을 통과하여 제 2 표면 영역을 향하도록 회전하고 있는 경우에, 레이디얼 간극 중 제 2 유체 동압 유지 영역 상에 위치하는 제 2 하중 부하 영역에 있어서, 외륜부의 회전에 따라 제 3 표면 영역으로부터 제 2 유체 동압 유지 영역으로 유동하는 유체에 의해 동압을 발생시킬 수 있도록, 제 3 표면 영역에 동압 홈이 형성되고, 외륜부가, 축 부재의 외주면을 따라 제 2 표면 영역으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역을 통과하여 제 1 표면 영역을 향하도록 회전하고 있는 경우에, 제 2 하중 부하 영역에 있어서, 외륜부의 회전에 따라 제 4 표면 영역으로부터 제 2 유체 동압 유지 영역으로 유동하는 유체에 의해 동압을 발생시킬 수 있도록, 제 4 표면 영역에 동압 홈이 형성되어 있는 유체 동압 베어링에 의해 달성된다.Another object of the above-mentioned object is also achieved in that the outer peripheral surface of the shaft member further includes a third surface region, a fourth surface region, and a second fluid dynamic pressure holding region disposed between the third surface region and the fourth surface region And when the outer ring portion rotates from the first surface area along the outer peripheral surface of the shaft member to the second surface area through the first fluid dynamic pressure holding area and rotates on the second fluid dynamic pressure holding area in the radial clearance A dynamic pressure groove is formed in the third surface area so as to generate dynamic pressure by the fluid flowing from the third surface area to the second fluid dynamic pressure holding area in accordance with the rotation of the outer ring part in the second load load area located, When the outer ring portion rotates from the second surface area along the outer peripheral surface of the shaft member to the first surface area through the first fluid dynamic pressure holding area, In the fourth to generate a braking pressure by the fluid flowing into second fluid dynamic pressure of the region from the surface region, and the fourth is achieved by a fluid dynamic pressure bearing with dynamic pressure grooves are formed in the surface area in accordance with the paddle rotating portion.
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 축 부재의 외주면이, 제 1 표면 영역 및 제 2 표면 영역의 축 부재의 축선에 대한 반대측에 각각 제 3 표면 영역 및 제 4 표면 영역을 포함하는 유체 동압 베어링에 의해 달성된다.Another object of the present invention is to provide a hydrodynamic bearing having an outer peripheral surface of a shaft member including a third surface region and a fourth surface region on opposite sides of an axis of a shaft member of a first surface region and a second surface region, Lt; / RTI >
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 축 부재의 외주면의 외경이, 축 부재의 삽입부의 외경보다 큰 유체 동압 베어링에 의해 달성된다.Another object of the present invention is achieved by a fluid dynamic pressure bearing in which the outer diameter of the outer peripheral surface of the shaft member is larger than the outer diameter of the insertion portion of the shaft member.
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 캠 팔로워 또는 롤러 팔로워인 유체 동압 베어링에 의해 달성된다.Another object of the above-mentioned object is achieved by a fluid dynamic pressure bearing which is a cam follower or a roller follower.
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 스크루 형상의 캠 리브를 가지는 회전 가능한 캠과, 캠의 회전에 따라 회전 가능한 회전 부재를 구비하는 캠 기구로서, 회전 부재가, 상기의 유체 동압 베어링을 복수 구비하고, 캠 리브가 복수의 유체 동압 베어링 중 적어도 1개에 접촉함으로써 회전 부재가 회전하도록 되어 있는 캠 기구에 의해 달성된다.Another object of the present invention is to provide a cam mechanism including a rotatable cam having a cam rib in the form of a screw and a rotatable member rotatable in accordance with rotation of the cam, wherein the rotatable member includes a plurality of the hydrodynamic pressure bearings And the cam rib is brought into contact with at least one of the plurality of fluid dynamic pressure bearings so that the rotating member is caused to rotate.
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 캠 리브가 복수의 유체 동압 베어링의 각각에 접촉할 때에, 복수의 유체 동압 베어링의 각각의 제 1 유체 동압 유지 영역이 캠 리브에 대면하도록, 복수의 유체 동압 베어링의 각각의 축 부재가 회전 부재에 고정되어 있는 캠 기구에 의해 달성된다.Another object of the present invention is to provide a fluid dynamic pressure bearing structure in which each first fluid dynamic pressure holding region of a plurality of fluid dynamic pressure bearings faces a cam rib when the cam rib contacts each of the plurality of fluid dynamic pressure bearings, And each of the shaft members is fixed to the rotary member.
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 회전 가능한 평면 캠과, 평면 캠의 회전에 따라 동작 가능한 부재를 구비하는 캠 기구로서, 부재가, 그 선단에 상기의 유체 동압 베어링을 구비하고, 평면 캠이 유체 동압 베어링에 접촉함으로써 부재가 동작하도록 되어 있는 캠 기구에 의해 달성된다.Another object of the present invention is to provide a cam mechanism having a rotatable planar cam and a member operable in accordance with the rotation of the planar cam, wherein the member has the hydrodynamic bearing at the tip thereof, And a cam mechanism in which the member is operated by being brought into contact with the hydrodynamic bearing.
또한, 상기 목적의 다른 하나는, 평면 캠이 유체 동압 베어링에 접촉할 때에, 유체 동압 베어링의 제 1 유체 동압 유지 영역이 평면 캠에 대면하도록, 유체 동압 베어링의 축 부재가 부재에 고정되어 있는 캠 기구에 의해 달성된다.Another object of the above-mentioned object is also achieved in that when the planar cam contacts the hydrodynamic pressure bearing, the first fluid dynamic pressure holding region of the hydrodynamic bearing faces the plane cam so that the shaft member of the hydrodynamic pressure bearing is fixed to the member Is accomplished by a mechanism.
상기와 같이, 축 부재의 외주면의 제 1 표면 영역에 동압 홈을 형성함으로써, 레이디얼 간극 중 제 1 하중 부하 영역에 유체에 의한 동압을 발생시켜 축 부재와 외륜부의 마찰을 작게 할 수 있으므로, 토크를 저감할 수 있고, 높은 회전 정밀도를 가져, 큰 부하에도 지장 없이 사용이 가능한 베어링을 실현할 수 있다는 효과를 나타낸다. 또한, 축 부재의 외주면의 제 2 표면 영역에도 동압 홈을 형성함으로써, 외륜부가 축 부재에 대하여 정회전·역회전 어느 경우에 있어서도 레이디얼 간극 중 제 1 하중 부하 영역에 유체에 의한 동압을 발생시켜 축 부재와 외륜부의 마찰을 작게 할 수 있다는 효과를 나타낸다. 또한, 동압 홈을 대략 V자 형상으로 함으로써, 더 효율적으로 동압을 발생시킬 수 있다는 효과를 나타낸다. 또한, 딤플, 원호 홈을 형성함으로써, 더 효율적으로 동압을 발생시킬 수 있다는 효과를 나타낸다.As described above, by forming the dynamic pressure grooves in the first surface area of the outer peripheral surface of the shaft member, it is possible to reduce the friction between the shaft member and the outer ring portion by generating dynamic pressure by the fluid in the first load- Can be reduced, a high rotation accuracy can be achieved, and a bearing which can be used without any hindrance even with a large load can be realized. Further, by forming the dynamic pressure grooves in the second surface area of the outer peripheral surface of the shaft member, dynamic pressure is generated by the fluid in the first load-applied region of the radial clearance even when the outer ring portion is rotated forward or backward relative to the shaft member And the friction between the shaft member and the outer ring portion can be reduced. Further, by forming the dynamic pressure grooves in a substantially V-shape, it is possible to generate dynamic pressure more efficiently. Further, by forming dimples and arc grooves, it is possible to generate dynamic pressure more efficiently.
또한, 본 발명의 유체 동압 베어링을 캠 기구에 사용함으로써, 높은 회전 정밀도와 부하 용량을 가져, 장수명화에 적합하고, 또한, 본 발명의 유체 동압 베어링에는 롤러가 없으므로 정숙성이 향상되는 캠 기구를 실현할 수 있다는 효과를 나타낸다.Further, by using the hydrodynamic pressure bearing of the present invention in a cam mechanism, it is possible to realize a cam mechanism that has high rotation accuracy and load capacity and is suitable for longevity improvement and that the hydrodynamic bearing of the present invention has no rollers, .
또한, 본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은, 첨부된 도면에 관한 이하의 본 발명의 실시예의 기재로부터 명백해질 것이다.Further objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은, 본 발명의 유체 동압 베어링을 측면에서 본 단면도이다.
도 2는, 축 부재의 일방의 측면에서 본 제 1 실시예의 개략도이다.
도 3은, 축 부재의 일방의 측면에서 본 제 2 실시예의 개략도이다.
도 4는, 축 부재의 일방의 측면에서 본 제 3 실시예의 개략도이다.
도 5는, 축 부재의 일방의 측면에서 본 제 4 실시예의 개략도이다.
도 6은, 축 부재의 일방의 측면에서 본 제 5 실시예의 개략도이다.
도 7은, 축 부재의 일방의 측면에서 본 제 6 실시예의 개략도이다.
도 8은, 축 부재의 일방의 측면에서 본 제 7 실시예의 개략도이다.
도 9는, 축 부재의 일방의 측면에서 본 제 8 실시예의 개략도이다.
도 10은, 축 부재의 일방의 측면에서 본 제 9 실시예의 개략도이다.
도 11은, 축 부재의 일방의 측면에서 본 제 10 실시예의 개략도이다.
도 12는, 축 부재의 일방의 측면에서 본 제 11 실시예의 개략도이다.
도 13은, 축 부재의 반대의 측면에서 본 제 1 실시예의 개략도이다.
도 14는, 축 부재의 반대의 측면에서 본 제 2 실시예의 개략도이다.
도 15는, 외륜부의 정면에서 본 단면도이다.
도 16은, 외륜부의 측면에서 본 일부 투시도이다.
도 17은, 본 발명의 유체 동압 베어링을 사용한 캠 기구의 정면에서 본 개략도이다.
도 18은, 본 발명의 유체 동압 베어링과 캠면의 접촉을 하면에서 본 단면 개략도이다.
도 19는, 본 발명의 유체 동압 베어링을 사용한 별도의 캠 기구의 정면에서 본 개략도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a cross-sectional side view of a hydrodynamic bearing of the present invention.
2 is a schematic view of the first embodiment seen from one side of the shaft member.
Fig. 3 is a schematic view of the second embodiment seen from one side of the shaft member; Fig.
4 is a schematic view of the third embodiment seen from one side of the shaft member.
Fig. 5 is a schematic view of the fourth embodiment seen from one side of the shaft member. Fig.
6 is a schematic view of the fifth embodiment seen from one side of the shaft member.
7 is a schematic view of the sixth embodiment seen from one side of the shaft member.
8 is a schematic view of the seventh embodiment seen from one side of the shaft member.
9 is a schematic view of an eighth embodiment seen from one side of the shaft member.
10 is a schematic view of the ninth embodiment seen from one side of the shaft member.
11 is a schematic view of the tenth embodiment seen from one side of the shaft member.
12 is a schematic view of the eleventh embodiment seen from one side of the shaft member.
13 is a schematic view of the first embodiment seen from the opposite side of the shaft member.
14 is a schematic view of the second embodiment seen from the opposite side of the shaft member.
Fig. 15 is a sectional view seen from the front of the outer ring portion. Fig.
16 is a partial perspective view seen from the side of the outer ring portion.
17 is a front view of the cam mechanism using the fluid dynamic pressure bearing of the present invention.
Fig. 18 is a schematic cross-sectional view of the hydrodynamic bearing of the present invention as viewed from the bottom in contact with the cam surface. Fig.
19 is a front view of a separate cam mechanism using the fluid dynamic pressure bearing of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.
도 1~19를 참조하여, 본 발명의 유체 동압 베어링의 실시예 및 본 발명의 유체 동압 베어링을 사용한 캠 기구의 실시예를 설명한다.1 to 19, an embodiment of the fluid dynamic pressure bearing of the present invention and an embodiment of the cam mechanism using the fluid dynamic pressure bearing of the present invention will be described.
도 1에, 유체 동압 베어링(101)의 단면도를 나타낸다. 유체 동압 베어링(101)은, 축 부재(104)와, 축 부재(104)의 외주면(107)을 따라 회전 가능한 외륜부(102)를 구비하고, 축 부재(104)의 외주면(107)과 외륜부(102)의 내주면(120)의 사이에는 레이디얼 간극(103)이 마련되어 있다. 도 1에 있어서는, 유체 동압 베어링(101)은, 또한, 캠 기구의 터릿 등의 회전 부재에 유체 동압 베어링(101)을 감합(嵌合)하기 위한 삽입부(105), 삽입부(105)를 개재하여 터릿에 축 부재(104)를 고정하기 위한 볼트 등의 고정 부재를 수용하는 고정 부재 수용 구멍(106)을 구비하고 있지만, 이들 삽입부(105), 고정 부재 수용 구멍(106)은 구비하고 있지 않아도 된다.1 shows a cross-sectional view of a fluid dynamic pressure bearing 101. As shown in Fig. The fluid dynamic pressure bearing 101 includes a
도 2에, 도 1의 유체 동압 베어링(101)의 축 부재(104)에 대하여, 측면에서 본 제 1 실시예의 개략도를 나타낸다. 축 부재(104)의 외주면(107)은, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)인 제 1 표면 영역, 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)인 제 2 표면 영역, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)과 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)의 사이에 배치된 제 1 유체 동압 유지 영역(110)을 포함한다. 또한, 도 2~14에서 기재된 점선은 각 영역을 설명하기 위한 편의상의 것이다. 외륜부(102)가, 축 부재(104)의 외주면(107)을 따라 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역(110)을 통과하여 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)을 향하도록 회전하고 있는 경우에(정회전), 레이디얼 간극(103) 중, 제 1 유체 동압 유지 영역(110) 상에 위치하는 제 1 하중 부하 영역(도 18 참조)에 있어서, 외륜부(102)의 회전에 따라 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역(110)으로 유동하는 기름 등의 유체에 의해 동압을 발생시킬 수 있도록, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)에 외주면(107)에 대하여 움푹 들어가 있는 동압 홈(111)이 형성되어 있다. 이와 같이, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)에 동압 홈(111)이 형성되어 있으면, 외륜부(102)의 정회전에 따라, 기름 등의 유체가, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)의 동압 홈(111)을 따라 제 1 유체 동압 유지 영역(110)을 향해 그 동압 홈(111)의 첨단부에 집약되도록 유동하고, 그 집약된 유체가 그 첨단부에서 막혀짐으로써, 레이디얼 간극(103) 중, 제 1 유체 동압 유지 영역(110) 상에 위치하는 제 1 하중 부하 영역에 있어서 압력이 높은 유체에 의한 막이 형성되어, 유체에 의한 동압이 발생한다. 이 유체에 의한 동압에 의해, 외륜부(102)는, 제 1 유체 동압 유지 영역(110)에 있어서 축 부재(104)에 접촉하지 않아, 저마찰이면서 또한 저토크로 회전할 수 있다.2 shows a schematic view of the first embodiment viewed from the side with respect to the
또한, 외륜부(102)가, 축 부재(104)의 외주면(107)을 따라 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역(110)을 통과하여 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)을 향하도록 회전하고 있는 경우에(역회전), 레이디얼 간극(103) 중, 제 1 유체 동압 유지 영역(110) 상에 위치하는 제 1 하중 부하 영역(도 18 참조)에 있어서, 외륜부(102)의 회전에 따라 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역(110)으로 유동하는 기름 등의 유체에 의해 동압을 발생시킬 수 있도록, 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)에 외주면(107)에 대하여 움푹 들어가 있는 동압 홈(111)이 형성되어 있어도 된다. 이와 같이, 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)에 동압 홈(111)이 형성되어 있으면, 외륜부(102)의 역회전에 따라, 기름 등의 유체가, 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)의 동압 홈(111)을 따라 제 1 유체 동압 유지 영역(110)을 향해 그 동압 홈(111)의 첨단부에 집약되도록 유동하고, 그 집약된 유체가 그 첨단부에서 막혀짐으로써, 레이디얼 간극(103) 중, 제 1 유체 동압 유지 영역(110) 상에 위치하는 제 1 하중 부하 영역에 있어서 압력이 높은 유체에 의한 막이 형성되어, 유체에 의한 동압이 발생한다. 이 유체에 의한 동압에 의해, 외륜부(102)는, 제 1 유체 동압 유지 영역(110)에 있어서 축 부재(104)에 접촉하지 않아, 저마찰이면서 또한 저토크로 회전할 수 있다.The
제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)인 제 1 표면 영역의 동압 홈(111)은 복수의 대략 V자 형상을 가지는 홈으로 형성되어 있어도 되고, 그 대략 V자 형상의 정점부가 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)에 대향하도록 형성되어 있어도 된다. 또한, 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)인 제 2 표면 영역의 동압 홈(111)은 복수의 대략 V자 형상을 가지는 홈으로 형성되어 있어도 되고, 그 대략 V자 형상의 정점부가 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)에 대향하도록 형성되어 있어도 된다. 동압 홈(111)을 대략 V자 형상을 가지는 홈으로 함으로써, 유체가 대략 V자 형상의 첨단부인 정점부(112)에 집약되도록 유동하고, 그 집약된 유체가 그 정점부(112)에서 막혀짐으로써, 레이디얼 간극(103) 중, 제 1 유체 동압 유지 영역(110) 상에 위치하는 제 1 하중 부하 영역에 있어서 압력이 높은 유체에 의한 막이 형성되어, 유체에 의한 동압이 발생한다.The
그리고, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)의 동압 홈(111)인 대략 V자 형상의 정점부(112), 및, 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)의 동압 홈(111)인 대략 V자 형상의 정점부(112)가 서로 대향하도록 형성됨으로써, 외륜부(102)가 정회전하는 경우여도 역회전하는 경우여도, 레이디얼 간극(103) 중, 제 1 유체 동압 유지 영역(110) 상에 위치하는 제 1 하중 부하 영역에 있어서 압력이 높은 유체에 의한 막을 형성할 수 있다.The
도 3에 나타내는 바와 같이, 축 부재(104)의 외주면(107)에는, 외주면(107)의 원주 방향을 따라 1개 이상의 원호 홈(114)이 형성되어 있어도 된다. 또한, 동압 홈(111)의 첨단부인 대략 V자 형상의 정점부(112)를 연결하도록 원호 홈(114)을 형성해도 되고, 이와 같이 형성하면, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)과 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)의 동압 홈(111)에는, 서로 대향하는 헤링본 형상의 홈이 형성된다. 축 부재(104)의 외주면(107)에 원호 홈(114)을 형성함으로써, 더 효율적으로 유체가 집약되어, 제 1 하중 부하 영역에 있어서 압력이 높은 유체에 의한 막이 형성되어, 유체에 의한 동압이 발생한다.One or more
도 4에 나타내는 바와 같이, 축 부재(104)의 외주면(107)에는, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)과 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)의 사이의 제 1 유체 동압 유지 영역(110)에 있어서, 복수의 오목부 형상의 딤플(113)이 형성되어 있어도 된다. 딤플(113)의 외경은, 100㎛ 이하, 바람직하게는 50㎛ 이하인 것이 바람직하다. 제 1 유체 동압 유지 영역(110)에 복수의 딤플(113)을 형성함으로써, 외륜부(102)가 축 부재(104)에 대하여 정회전 또는 역회전하고 있는 경우에, 복수의 딤플(113)이, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108) 또는 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역(110)을 향해 유입되어 오는 유체의 저류부로서 작용하여, 유체의 막 형성 능력을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 레이디얼 간극(103) 중, 제 1 유체 동압 유지 영역(110) 상에 위치하는 제 1 하중 부하 영역에 있어서, 압력이 높은 유체에 의한 막이 추가 형성되어, 유체에 의한 동압이 발생한다. 이 유체에 의한 동압에 의해, 외륜부(102)는, 제 1 유체 동압 유지 영역(110)에 있어서 축 부재(104)에 접촉하지 않아, 저마찰이면서 또한 저토크로 회전할 수 있다. 또한, 딤플(113)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108), 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)에 있어서 형성되어 있어도 되고, 축 부재(104)의 외주면(107) 전체에 형성되어 있어도 된다.4, the first fluid dynamic pressure holding region (the first fluid dynamic pressure holding region 108) between the first regular-motion dedicated dynamic
도 5~10에, 제 4~9의 실시예를 나타낸다. 도 5는, 도 3의 실시예에 대하여 딤플(113)이 형성된 실시예이며, 도 6은, 도 3의 실시예에 대하여 형성되는 동압 홈(111), 원호 홈의 수를 늘린 실시예이고, 도 7은, 도 6의 실시예에 대하여 딤플(113)이 형성된 실시예이며, 도 8은, 도 6의 실시예의 원호 홈(114)이 원환(圓環) 형상으로 형성된 실시예이고, 도 9는, 도 8의 실시예에 대하여 딤플(113)이 형성된 실시예이고, 도 10은, 동압 홈의 그 밖의 형상을 나타내는 실시예이다. 이와 같이, 모든 형상의 동압 홈, 원호 홈, 딤플을 조합함으로써, 동압을 발생시킬 수 있어, 모멘트 하중의 크기 등, 유체 동압 베어링이 사용되는 환경에 따라 다양한 형상을 선택할 수 있다. 또한, 외주부(107)에 형성되는 동압 홈, 원호 홈, 딤플의 형상은, 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Figs. 5 to 10 show the fourth to ninth embodiments. Fig. 5 shows an embodiment in which the
도 2~10에 있어서는, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)의 동압 홈(111) 및 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)의 동압 홈(111)은, 도 1에 나타내는 축 부재(104)의 축선(104a)에 대하여, 대칭의 형상이 되도록 형성되어 있지만, 도 11, 12에 나타내는 바와 같이, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108), 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109), 제 1 유체 동압 유지 영역(110)은, 축 부재(104)의 축선(104a)에 대하여 각도(α)를 가지도록 축 부재(104)의 외주면(107)에 포함되어 있어도 된다. 또한, 딤플(113)이 축선(104a)에 대하여 대략 각도(α)를 가지도록 분포하도록 형성되어도 된다. 또한, 각도(α)는, 후술하는 바와 같이 유체 동압 베어링(101)이 캠 기구에 사용되는 경우에 있어서, 유체 동압 베어링(101)의 외륜부(102)가 가장 가압되는 부분에, 유체에 의한 동압을 발생시킬 수 있도록 결정된다. 이와 같이 각도(α)를 가짐으로써, 유체 동압 베어링(101)이 사용되는 캠 기구에 따라, 축 부재(104)와 외륜부(102)의 마찰을 작게 할 수 있다는 효과를 나타낸다.2 to 10, the
도 13, 14에 나타내는 바와 같이, 축 부재(104)의 외주면(107)은, 제 3 표면 영역인 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115), 제 4 표면 영역인 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116), 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115)과 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116)의 사이에 배치된 제 2 유체 동압 유지 영역(117)을 더 포함하고 있어도 된다. 외륜부(102)가, 축 부재(104)의 외주면(107)을 따라 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115)으로부터 제 2 유체 동압 유지 영역(117)을 통과하여 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116)을 향하도록 회전하고 있는 경우, 즉, 축 부재(104)의 외주면(107)을 따라 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역(110)을 통과하여 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)을 향하도록 회전하고 있는 경우에(정회전), 레이디얼 간극(103) 중, 제 2 유체 동압 유지 영역(117) 상에 위치하는 제 2 하중 부하 영역(도 18 참조)에 있어서, 외륜부(102)의 회전에 따라 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115)으로부터 제 2 유체 동압 유지 영역(117)으로 유동하는 기름 등의 유체에 의해 동압을 발생시킬 수 있도록, 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115)에 외주면(107)에 대하여 움푹 들어가 있는 동압 홈(111)이 형성되어 있어도 된다. 또한, 외륜부(102)가, 축 부재(104)의 외주면(107)을 따라 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116)으로로부터 제 2 유체 동압 유지 영역(117)을 통과하여 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115)을 향하도록 회전하고 있는 경우, 즉, 축 부재(104)의 외주면(107)을 따라 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역(110)을 통과하여 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)을 향하도록 회전하고 있는 경우에(역회전), 레이디얼 간극(103) 중, 제 2 유체 동압 유지 영역(117) 상에 위치하는 제 2 하중 부하 영역(도 18 참조)에 있어서, 외륜부(102)의 회전에 따라 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116)으로부터 제 2 유체 동압 유지 영역(117)으로 유동하는 기름 등의 유체에 의해 동압을 발생시킬 수 있도록, 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116)에 외주면(107)에 대하여 움푹 들어가 있는 동압 홈(111)이 형성되어 있어도 된다. 이와 같이, 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115)에 동압 홈(111)이, 그리고, 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116)에 동압 홈(111)이 각각 형성되면, 외륜부(102)의 정회전 또는 역회전에 따라, 유체가, 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115) 또는 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116)의 동압 홈(111)을 따라 제 2 유체 동압 유지 영역(117)을 향해 그 동압 홈(111)의 첨단부에 집약되도록 유동하고, 그 집약된 유체가 그 첨단부에서 막혀짐으로써, 레이디얼 간극(103) 중, 제 1 유체 동압 유지 영역(110)과는 상이한 위치에 배치된 제 2 유체 동압 유지 영역(117) 상에 위치하는 제 2 하중 부하 영역(도 18 참조)에 있어서도, 압력이 높은 유체에 의한 막이 형성되어, 유체에 의한 동압이 발생한다. 이 유체에 의한 동압에 의해, 외륜부(102)는, 제 2 유체 동압 유지 영역(117)에 있어서도 축 부재(104)에 접촉하지 않아, 저마찰이면서 또한 저토크로 회전할 수 있다.As shown in Figs. 13 and 14, the outer
또한, 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115)은, 도 1에 나타내는 축 부재(104)의 축선(104a)에 대하여, 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)의 반대측에 배치되어 있어도 된다. 또한, 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116)은, 도 1에 나타내는 축 부재(104)의 축선(104a)에 대하여 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)의 반대측에 배치되어 있어도 된다.The second forbidden dynamic
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 삽입부(105)를 구비하는 경우에는, 축 부재(104)의 외주면(107)의 외경이, 축 부재(104)의 삽입부(105)의 외경보다 커도 된다. 외주면(107)의 외경을 삽입부(105)의 외경보다 크게 함으로써, 유체 동압 베어링(101)을 캠 기구의 터릿 등의 회전 부재에 감합하는 경우에, 외주면(107)이 회전 부재에 너무 들어가지 않도록 스토퍼로서 작용할 수 있고, 이에 따라, 축 부재(104)의 축선(104a)의 방향에 대한 외주면(107)의 길이를 확보하여, 축 부재(104)의 외주면(107)을 따라 외륜부(102)가 원활하게 회전할 수 있게 하고 있다.1, the outer diameter of the outer
도 15, 16에 나타내는 바와 같이, 외륜부(102)에는, 외륜부(102)의 외주면(119)으로부터 내주면(120)으로 통하는 유로 구멍(118)이 마련되어 있어도 된다. 유로 구멍(118)을 마련함으로써, 외륜부(102)의 외주면(119)으로부터 축 부재(104)의 외주면(107)과 외륜부(102)의 내주면(120)의 사이에 있는 레이디얼 간극(103)에, 기름 등의 유체를 원활하게 유출·유입할 수 있게 된다.The
유체 동압 베어링(101)으로서는, 캠 팔로워 또는 롤러 팔로워여도 된다.The fluid dynamic pressure bearing 101 may be a cam follower or a roller follower.
도 17, 18에, 유체 동압 베어링(101)이 사용된 캠 기구(201)를 나타낸다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 캠 기구(201)는, 캠 축의 전부 또는 일부에 스크루 형상의 캠 리브(204)를 가지는 캠 축선(203)을 중심으로 회전 가능한 캠(202)과, 캠(202)의 회전에 따라 회전 부재 축선(208)을 중심으로 회전 가능한 터릿 등의 회전 부재(207)를 구비한다. 또한, 도 17에서는, 캠 기구로서 롤러 기어(글로보이드) 캠을 이용한 감속 기구를 나타내고 있지만, 롤러 기어 캠을 이용한 인덱스 기구, 원통 캠, 배럴 캠을 이용한 감속 기구나 인덱스 기구, 판 캠이나 홈 캠 등의 평면 캠을 이용한 직동(直動) 기구나 요동 기구 등, 그 밖의 캠 기구여도 된다. 회전 부재(207)에는, 그 외주 방향을 따라 복수의 유체 동압 베어링(101)이 구비되어 있다. 캠 기구(201)의 회전 부재(207)에 유체 동압 베어링(101)을 장착하는 방법에는, 예를 들면, 축 부재(104)의 삽입부(105)를 개재하여 유체 동압 베어링(101)을 회전 부재(207)에 삽입하고, 고정 부재 수용 구멍(106)에 볼트 등의 고정 부재를 삽입하여 회전 부재(207)에 체결하여, 축 부재(104)를 회전 부재(207)에 고정하는 방법, 유체 동압 베어링(101)의 삽입부(105)를 회전 부재(207)에 삽입하고, 회전 부재(207)의 삽입부(105)가 삽입된 개소에 설치된 암나사에 고정나사를 삽입하여, 축 부재(104)를 회전 부재(207)에 고정하는 방법(이 경우, 삽입부(105)에는, 바닥이 평면 형상인 오목부, V자 형상의 오목부 등이 마련되어 있어도 됨), 유체 동압 베어링(101)의 삽입부(105)를 회전 부재(207)에 대하여 압입(꼭 죄어 끼워 맞춤)하여 감합함으로써 고정하는 방법, 유체 동압 베어링(101)의 삽입부(105)를 회전 부재(207)에 대하여 헐겁게 끼워 맞추고, 간극에 나사 헐거움 고정 접착제를 도입하여 고정하는 방법 등, 이들에는 한정되지 않는 다양한 방법이 있다. 캠(202)이 회전하면, 캠 리브(204)의 제 1 캠면(205) 또는 제 2 캠면(206)과 유체 동압 베어링(101)의 외륜부(102)의 외주면(119)의 접촉에 의해 유체 동압 베어링(101)의 외주면(119)이 가압되어, 회전 부재(207)는 회전하지만, 그 때, 유체 동압 베어링(101)의 외륜부(102)는, 축 부재(104)에 지지되어 회전 가능하기 때문에, 캠 리브(204)에 대하여 구름 접촉하고 있다.17 and 18 show a
도 18은, 캠 기구의, 어느 타이밍에 있어서의, 유체 동압 베어링(101)의 외륜부(102)의 외주면(119)과 캠 리브(204)의 제 1 및 제 2 캠면(205, 206)의 접촉 상태를 나타내는 단면 개략도이다. 캠(202)의 회전에 따라 캠 리브(204)가 화살표의 방향을 따라 회전하면, 캠(202)에 구름 접촉하고 있는 유체 동압 베어링(101a, 101c)의 외륜부(102)는, 축 부재(104)에 대하여 화살표의 방향(시계 방향 혹은 반시계 방향)으로 회전하고, 외륜부(102)의 회전에 따라 레이디얼 간극에 있는 유체도 회전한다.18 shows the relationship between the outer
보다 상세하게는, 캠 리브(204)의 제 1 캠면(205)과 유체 동압 베어링(101a)의 외륜부(102)의 접촉에 의해 외륜부(102)는 가압되고, 외륜부(102)의 중심 축선이 축 부재(104)의 중심 축선에 대하여 경심(傾心)된 상태이며, 외륜부(102)는, 축 부재(104)에 지지되면서 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역(110)을 통과하여 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)을 향하도록 시계 방향으로 회전한다. 레이디얼 간극(103)에 있는 유체도, 외륜부(102)의 회전에 따라 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역(110)으로 유동한다. 여기서, 제 1 캠면(205)으로부터 외륜부(102)로의 가압에 의해, 축 부재(104)의 외주면(107)에 있어서 부하를 받는 것은, 제 1 캠면(205)에 대면하고 있는 부분에 한정된다. 따라서, 이 제 1 캠면(205)에 대면되는 축 부재(104)의 외주면(107)의 부분에, 압력이 높은 유체에 의한 막을 형성시키고, 유체에 의한 동압을 발생시켜, 축 부재(104)와 외륜부(102)의 마찰을 작게 할 필요가 있다. 따라서, 축 부재(104)를, 그 외주면(107)에 포함되는 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)과 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)의 사이에 배치된 제 1 유체 동압 유지 영역(110)이 제 1 캠면(205)에 대면하도록 회전 부재(207)에 고정하면, 레이디얼 간극(103) 중, 제 1 유체 동압 유지 영역(110) 상에 위치하는 제 1 하중 부하 영역(121)에 있어서, 유체에 의한 동압을 발생시킬 수 있어, 축 부재(104)와 외륜부(102)의 마찰을 작게 할 수 있다. 또한, 캠(202)이 역회전하고, 외륜부(102)가 축 부재(104)에 지지되면서 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)으로부터 제 1 유체 동압 유지 영역(110)을 통과하여 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)을 향하도록 반시계 방향으로 회전한 경우에도, 마찬가지로, 제 1 하중 부하 영역(121)에 있어서, 유체에 의한 동압을 발생시킬 수 있다.More specifically, the
도 17, 18과 같이, 유체 동압 베어링(101a)의 외륜부(102)의 회전 방향과 유체 동압 베어링(101c)의 외륜부(102)의 회전 방향이 상이한 경우에는, 유체 동압 베어링(101b)은, 캠 리브(204)에 접촉하지 않도록 해도 된다.When the rotational direction of the
유체 동압 베어링(101c)은, 제 1 캠면(205)과는 반대측의 제 2 캠면(206)에 접촉, 즉, 유체 동압 베어링(101a)이 접촉되는 캠면과는 반대측의 캠면에 접촉하고 있다. 여기서, 유체 동압 베어링(101a)과 마찬가지로, 제 2 캠면(206)으로부터 외륜부(102)로의 가압에 의해, 축 부재(104)의 외주면(107)에 있어서 부하를 받는 것은, 제 2 캠면(206)에 대면하고 있는 부분에 한정된다. 따라서, 이 제 2 캠면(206)에 대면되는 축 부재(104)의 외주면(107)의 부분에, 압력이 높은 유체에 의한 막을 형성시켜, 유체에 의한 동압을 발생시키기 위해, 외주면(107)이, 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115), 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116), 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115)과 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116)의 사이에 배치된 제 2 유체 동압 유지 영역(117)을 더 포함하도록 해도 된다. 그리고, 축 부재(104)를, 그 외주면(107)에 포함되는 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115)과 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116)의 사이에 배치된 제 2 유체 동압 유지 영역(117)이 제 2 캠면(206)에 대면하도록 회전 부재(207)에 고정하면, 외륜부(102)가 축 부재(104)에 지지되면서 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116)으로부터 제 2 유체 동압 유지 영역(117)을 통과하여 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115)을 향하도록 반시계 방향으로 회전한 경우에도, 또한 캠(202)이 역회전하고, 외륜부(102)가 축 부재(104)에 지지되면서 제 2 정회전용 동압 생성 영역(115)으로부터 제 2 유체 동압 유지 영역(117)을 통과하여 제 2 역회전용 동압 생성 영역(116)을 향하도록 시계 방향으로 회전한 경우에도, 레이디얼 간극(103) 중, 제 2 유체 동압 유지 영역(117) 상에 위치하는 제 2 하중 부하 영역(122)에 있어서, 유체에 의한 동압을 발생시킬 수 있어, 축 부재(104)와 외륜부(102)의 마찰을 작게 할 수 있다.The fluid dynamic pressure bearing 101c is in contact with the
도 19에, 유체 동압 베어링(101)이 사용된 별도의 캠 기구(301)를 나타낸다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 캠 기구(301)는, 평면 캠 축선(303)을 중심으로 회전 가능한 평면 캠(302)과, 평면 캠(302)의 회전에 따라 동작 가능한 부재(304)를 구비한다. 평면 캠(302)은, 판 캠, 홈 캠 등이어도 된다. 부재(304)에는, 그 선단에 유체 동압 베어링(101)이 구비되어 있다. 평면 캠(302)이 유체 동압 베어링(101)에 접촉함으로써, 부재(304)가 동작하도록 되어 있다. 예를 들면, 도 19와 같이, 평면 캠(302)이, 평면 캠 축선(303)을 중심으로 회전하면, 평면 캠(302)의 단부나 홈에 부재(304)의 선단에 구비된 유체 동압 베어링(101)이 접촉하여, 그 회전에 의한 접촉에 따라 부재(304)가 상하로 직동한다. 평면 캠(302)과 유체 동압 베어링(101)이 접촉하고 있는 경우에 있어서, 부재(304)의 선단에 고정된 유체 동압 베어링(101)의 축 부재(104)에 대하여, 유체 동압 베어링(101)의 외륜부(102)가 회전하고 있다.19 shows a
또한, 평면 캠(302)과 유체 동압 베어링(101)이 접촉하고 있는 경우에 있어서, 평면 캠(302)으로부터 외륜부(102)로의 가압에 의해, 축 부재(104)의 외주면(107)에 있어서 부하를 받는 것은, 평면 캠(302)의 단부, 홈에 대면하고 있는 부분이다. 따라서, 평면 캠(302)이 유체 동압 베어링(101)에 접촉하고 있을 때에, 그 축 부재(104)의 외주면(107)에 포함되는 제 1 정회전용 동압 생성 영역(108)과 제 1 역회전용 동압 생성 영역(109)의 사이에 배치된 제 1 유체 동압 유지 영역(110)이 평면 캠(302)의 단부, 홈에 대면하도록, 유체 동압 베어링(101)의 축 부재(104)를 부재(304)에 고정해도 된다. 이와 같이 축 부재(104)를 고정함으로써, 레이디얼 간극(103) 중, 제 1 유체 동압 유지 영역(110) 상에 위치하는 제 1 하중 부하 영역에 있어서, 유체에 의한 동압을 발생시킬 수 있어, 축 부재(104)와 외륜부(102)의 마찰을 작게 할 수 있다.In the case where the
상기 기재는 특정의 실시예에 대하여 이루어졌지만, 본 발명은 그것에 한정되지 않고, 본 발명의 원리와 첨부의 특허 청구범위의 범위 내에서 다양한 변경 및 수정을 할 수 있는 것은 당업자에게 명백하다.Although the above description has been made with respect to specific embodiments, the present invention is not limited thereto, and it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the principles of the present invention and the appended claims.
101 유체 동압 베어링
102 외륜부
103 레이디얼 간극
104 축 부재
105 삽입부
106 고정 부재 수용 구멍
107 축 부재의 외주면
108 제 1 정회전용 동압 생성 영역(제 1 표면 영역)
109 제 1 역회전용 동압 생성 영역(제 2 표면 영역)
110 제 1 유체 동압 유지 영역
111 동압 홈
112 동압 홈 정점부
113 딤플
114 원호 홈
115 제 2 정회전용 동압 생성 영역(제 3 표면 영역)
116 제 2 역회전용 동압 생성 영역(제 4 표면 영역)
117 제 2 유체 동압 유지 영역
118 유로 구멍
119 외륜의 외주면
120 외륜의 내주면
121 제 1 하중 부하 영역
122 제 2 하중 부하 영역
201 캠 기구
202 캠
203 캠 축선
204 캠 리브
205 제 1 캠면
206 제 2 캠면
207 회전 부재
208 회전 부재 축선
301 캠 기구
302 평면 캠
303 평면 캠 축선
304 부재101 Fluid dynamic bearing
102 outer ring part
103 Radial clearance
104 shaft member
105 insertion portion
106 Fixing member receiving hole
107 outer peripheral surface of the shaft member
108 First Forward Dedicated Dynamic Pressure Generating Area (First Surface Area)
109 First reverse rotation dedicated pressure generating area (second surface area)
110 first fluid dynamic pressure holding area
111 dynamic pressure home
112 Dynamic pressure groove top part
113 dimple
114 Circular groove
115 Second Forward Dedicated Dynamic Pressure Generating Area (Third Surface Area)
116 Second reversing-only dynamic pressure generating area (fourth surface area)
117 2nd fluid dynamic pressure holding area
118 Euro hole
119 outer circumference of outer ring
120 Inner circumference of outer ring
121 First Load Load Area
122 2nd load load area
201 cam mechanism
202 cam
203 Cam axis
204 cam ribs
205 first cam face
206 Second cam face
207 rotating member
208 Rotation member axis
301 cam mechanism
302 plane cam
303 plane cam axis
304 member
Claims (15)
상기 축 부재의 외주면은, 제 1 표면 영역, 제 2 표면 영역, 및, 상기 제 1 표면 영역과 상기 제 2 표면 영역의 사이에 배치된 제 1 유체 동압 유지 영역을 포함하고,
상기 외륜부가, 상기 축 부재의 외주면을 따라 상기 제 1 표면 영역으로부터 상기 제 1 유체 동압 유지 영역을 통과하여 상기 제 2 표면 영역을 향하도록 회전하고 있는 경우에, 상기 레이디얼 간극 중 상기 제 1 유체 동압 유지 영역 상에 위치하는 제 1 하중 부하 영역에 있어서, 상기 외륜부의 회전에 따라 상기 제 1 표면 영역으로부터 상기 제 1 유체 동압 유지 영역으로 유동하는 유체에 의해 동압을 발생시킬 수 있도록, 상기 제 1 표면 영역에 동압 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링.A hydrodynamic bearing having a shaft member and an outer ring portion rotatable along an outer circumferential surface of the shaft member, wherein a radial gap is provided between an outer circumferential surface of the shaft member and an inner circumferential surface of the outer ring portion,
Wherein the outer peripheral surface of the shaft member includes a first fluid dynamic pressure holding region disposed between the first surface region and the second surface region,
Wherein when the outer ring portion rotates from the first surface area along the outer circumferential surface of the shaft member to the second surface area through the first fluid dynamic pressure holding area, The first fluid dynamic pressure holding region and the second fluid dynamic pressure holding region are arranged such that in the first load bearing region located on the dynamic pressure holding region, the dynamic pressure can be generated by the fluid flowing from the first surface region to the first fluid dynamic pressure holding region in accordance with the rotation of the outer ring portion, And a dynamic pressure groove is formed in the surface area.
상기 외륜부가, 상기 축 부재의 외주면을 따라 상기 제 2 표면 영역으로부터 상기 제 1 유체 동압 유지 영역을 통과하여 상기 제 1 표면 영역을 향하도록 회전하고 있는 경우에, 상기 제 1 하중 부하 영역에 있어서, 상기 외륜부의 회전에 따라 상기 제 2 표면 영역으로부터 상기 제 1 유체 동압 유지 영역으로 유동하는 유체에 의해 동압을 발생시킬 수 있도록, 상기 제 2 표면 영역에 동압 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링.The method according to claim 1,
Wherein when the outer ring portion rotates from the second surface area along the outer circumferential surface of the shaft member to the first surface area through the first fluid dynamic pressure holding area, Wherein a dynamic pressure groove is formed in the second surface area so as to generate a dynamic pressure by fluid flowing from the second surface area to the first fluid dynamic pressure holding area in accordance with rotation of the outer ring part. bearing.
상기 제 1 표면 영역의 동압 홈이, 복수의 대략 V자 형상을 가지는 홈으로 형성되고, 상기 대략 V자 형상의 정점부가 상기 제 2 표면 영역에 대향하도록 형성 되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링.The method according to claim 1,
Wherein the dynamic pressure grooves of the first surface area are formed in a plurality of grooves having a substantially V shape and the vertex portions of the substantially V shape are formed so as to face the second surface area.
상기 제 2 표면 영역의 동압 홈이, 복수의 대략 V자 형상을 가지는 홈으로 형성되고, 상기 대략 V자 형상의 정점부가 상기 제 1 표면 영역에 대향하도록 형성 되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링.3. The method of claim 2,
Wherein the dynamic pressure grooves of the second surface area are formed by grooves having a plurality of substantially V shapes and the apexes of the substantially V shape are formed to face the first surface area.
상기 제 1 유체 동압 유지 영역에 있어서, 상기 축 부재의 외주면에 복수의 딤플이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링.The method according to claim 1,
Wherein a plurality of dimples are formed on an outer peripheral surface of the shaft member in the first fluid dynamic pressure holding region.
상기 축 부재의 외주면에, 그 원주 방향을 따라 원호 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링.The method according to claim 1,
And an outer circumferential surface of the shaft member is formed with an arcuate groove along its circumferential direction.
상기 외륜부에, 그 외주면으로부터 내주면으로 통하는 유로 구멍이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링.The method according to claim 1,
Wherein the outer race portion is provided with a passage hole communicating from the outer circumferential surface to the inner circumferential surface thereof.
상기 축 부재의 외주면이, 제 3 표면 영역, 제 4 표면 영역, 및, 상기 제 3 표면 영역과 상기 제 4 표면 영역의 사이에 배치된 제 2 유체 동압 유지 영역을 더 포함하고,
상기 외륜부가, 상기 축 부재의 외주면을 따라 상기 제 1 표면 영역으로부터 상기 제 1 유체 동압 유지 영역을 통과하여 상기 제 2 표면 영역을 향하도록 회전하고 있는 경우에, 상기 레이디얼 간극 중 상기 제 2 유체 동압 유지 영역 상에 위치하는 제 2 하중 부하 영역에 있어서, 상기 외륜부의 회전에 따라 상기 제 3 표면 영역으로부터 상기 제 2 유체 동압 유지 영역으로 유동하는 유체에 의해 동압을 발생시킬 수 있도록, 상기 제 3 표면 영역에 동압 홈이 형성되며,
상기 외륜부가, 상기 축 부재의 외주면을 따라 상기 제 2 표면 영역으로부터 상기 제 1 유체 동압 유지 영역을 통과하여 상기 제 2 표면 영역을 향하도록 회전하고 있는 경우에, 상기 제 2 하중 부하 영역에 있어서, 상기 외륜부의 회전에 따라 상기 제 4 표면 영역으로부터 상기 제 2 유체 동압 유지 영역으로 유동하는 유체에 의해 동압을 발생시킬 수 있도록, 상기 제 4 표면 영역에 동압 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링.8. The method according to any one of claims 2 to 7,
The outer peripheral surface of the shaft member further includes a third surface region, a fourth surface region, and a second fluid dynamic pressure holding region disposed between the third surface region and the fourth surface region,
Wherein when the outer ring portion rotates from the first surface area along the outer circumferential surface of the shaft member to the second surface area through the first fluid dynamic pressure holding area, A second fluid dynamic pressure holding region for holding the third fluid dynamic pressure holding region so as to be able to generate dynamic pressure by a fluid flowing from the third surface region to the second fluid dynamic pressure holding region in accordance with the rotation of the outer ring portion, A dynamic pressure groove is formed in the surface region,
Wherein when the outer ring portion rotates from the second surface region along the outer circumferential surface of the shaft member to the second surface area through the first fluid dynamic pressure holding region, Wherein a dynamic pressure groove is formed in the fourth surface region so that dynamic pressure can be generated by fluid flowing from the fourth surface region to the second fluid dynamic pressure holding region in accordance with rotation of the outer ring portion. bearing.
상기 축 부재의 외주면이, 상기 제 1 표면 영역 및 상기 제 2 표면 영역의 상기 축 부재의 축선에 대한 반대측에 각각 상기 제 3 표면 영역 및 상기 제 4 표면 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링.9. The method of claim 8,
Wherein the outer peripheral surface of the shaft member includes the third surface region and the fourth surface region on opposite sides of the axis of the shaft member of the first surface region and the second surface region, .
상기 축 부재의 외주면의 외경이, 상기 축 부재의 삽입부의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링.The method according to claim 1,
Wherein the outer diameter of the outer peripheral surface of the shaft member is larger than the outer diameter of the insertion portion of the shaft member.
캠 팔로워 또는 롤러 팔로워인 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링.The method according to claim 1,
Wherein the bearing is a cam follower or a roller follower.
상기 회전 부재가, 제 1 항에 기재된 유체 동압 베어링을 복수 구비하고, 상기 캠 리브가 상기 복수의 유체 동압 베어링 중 적어도 1개에 접촉함으로써 상기 회전 부재가 회전하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 캠 기구.1. A cam mechanism comprising a rotatable cam having a cam rib in a screw shape and a rotatable member rotatable in accordance with rotation of the cam,
The cam mechanism according to claim 1, wherein the rotating member has a plurality of hydrodynamic pressure bearings according to claim 1, and the cam rib is adapted to contact at least one of the plurality of fluid dynamic pressure bearings so that the rotating member rotates.
상기 캠 리브가 상기 복수의 유체 동압 베어링의 각각에 접촉할 때에, 상기 복수의 유체 동압 베어링의 각각의 상기 제 1 유체 동압 유지 영역이 상기 캠 리브에 대면하도록, 상기 복수의 유체 동압 베어링의 각각의 상기 축 부재가 상기 회전 부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 캠 기구.13. The method of claim 12,
Wherein each of said plurality of fluid dynamic pressure bearings has a first fluid dynamic pressure bearing region and a second fluid dynamic pressure bearing region, each of said plurality of fluid dynamic pressure bearings facing said cam rib when said cam rib contacts each of said plurality of fluid dynamic pressure bearings, And the shaft member is fixed to the rotating member.
상기 부재가, 그 선단에 제 1 항에 기재된 유체 동압 베어링을 구비하고, 상기 평면 캠이 상기 유체 동압 베어링에 접촉함으로써 상기 부재가 동작하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 캠 기구.A cam mechanism comprising a rotatable planar cam and a member operable in accordance with rotation of the planar cam,
Wherein said member has a hydrodynamic bearing according to claim 1 at its tip and said member is adapted to operate by said planar cam contacting said hydrodynamic bearing.
상기 평면 캠이 상기 유체 동압 베어링에 접촉할 때에, 상기 유체 동압 베어링의 상기 제 1 유체 동압 유지 영역이 상기 평면 캠에 대면하도록, 상기 유체 동압 베어링의 상기 축 부재가 상기 부재에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 캠 기구.15. The method of claim 14,
Characterized in that the shaft member of the fluid dynamic pressure bearing is fixed to the member so that the first fluid dynamic pressure holding region of the fluid dynamic pressure bearing faces the plane cam when the plane cam contacts the fluid dynamic pressure bearing .
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