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JP2001082458A - 動圧軸受 - Google Patents

動圧軸受

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Publication number
JP2001082458A
JP2001082458A JP25416899A JP25416899A JP2001082458A JP 2001082458 A JP2001082458 A JP 2001082458A JP 25416899 A JP25416899 A JP 25416899A JP 25416899 A JP25416899 A JP 25416899A JP 2001082458 A JP2001082458 A JP 2001082458A
Authority
JP
Japan
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housing
peripheral surface
liquid lubricant
inner peripheral
tapered
Prior art date
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Pending
Application number
JP25416899A
Other languages
English (en)
Inventor
Taiji Hiraoka
大治 平岡
Takeshi Takahashi
高橋　　毅
Yasuo Takamura
康雄 高村
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
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Publication of JP2001082458A publication Critical patent/JP2001082458A/ja
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/74—Sealings of sliding-contact bearings
    • F16C33/741—Sealings of sliding-contact bearings by means of a fluid
    • F16C33/743—Sealings of sliding-contact bearings by means of a fluid retained in the sealing gap
    • F16C33/745—Sealings of sliding-contact bearings by means of a fluid retained in the sealing gap by capillary action
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F16C17/107—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one surface for radial load and at least one surface for axial load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/02—General use or purpose, i.e. no use, purpose, special adaptation or modification indicated or a wide variety of uses mentioned

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジングの振れ回りに起因する液体潤滑剤
の漏れを防止できる動圧軸受を提供する。 【解決手段】 この動圧軸受は、キャピラリーシール部
２３を構成しているハウジング１の先細内周面２０が開
口１７から軸方向の奥側に向かって内径が増大している
から、ハウジング１の回転時に先細内周面２０に存在す
る液体潤滑剤に働く遠心力は、矢印１９で示すように、
上記液体潤滑剤を奥側に押し込む方向に働く。したがっ
て、この奥側に押し込む方向に働く力によって、ハウジ
ング１の振れ回りに起因する遠心力が液体潤滑剤を矢印
２９で示す外側に向かって押し出す力を相殺でき、ハウ
ジング１の振れ回りで液体潤滑剤が漏れるのを防止でき
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、液体潤滑剤の漏
れ防止機構を有する動圧軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の動圧軸受としては、図４
に示すものがある。この動圧軸受は、ハウジング８１と
軸８２との間に形成された動圧軸受部８３を有し、ハウ
ジング８１の開口端部にキャピラリーシール８５が形成
されている。このキャピラリーシール８５は、先細軸部
８６とこれに対向するハウジング８１の内周面８７とで
構成される。この内周面８７は、開口から軸方向の奥側
に向かって径が小さくなっているテーパ部８８と一定の
径で軸受部８３に連なるストレート部８９からなる。
【０００３】上記キャピラリシール８５は、軸８２とハ
ウジング８１との間のクリアランスが軸方向の奥に向か
って減少しているので、毛細管現象によって、液体潤滑
剤を軸受部８３側に引き込んで、漏れを防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ハウジ
ング８１が、その回転中心軸が軸８２の中心軸の回りを
回転する振れ回り運動(すりこぎ運動)をした際に、液体
潤滑剤を軸受部８３の外部に排出する方向に遠心力が働
き、この遠心力がキャピラリーシール８５のキャピラリ
ー効果を上回ったときに、液体潤滑剤がハウジング８１
の開口から漏れ出すという問題があった。
【０００５】そこで、この発明の目的は、ハウジングの
振れ回りに起因する液体潤滑剤の漏れを防止できる動圧
軸受を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の動圧軸受は、ハウジングに軸が挿
入され、上記ハウジングの軸受部または上記軸の外周面
の少なくとも一方に動圧溝が形成された動圧軸受におい
て、上記軸は、上記軸受部に隣接し、上記ハウジングの
開口に向かって径が小さくなる先細軸部を有し、上記ハ
ウジングは、上記先細軸部に対向し、上記開口から軸方
向の奥側に向かって内径が増大する先細内周面を有し、
上記先細軸部と上記先細内周面とがキャピラリーシール
部を構成し、上記先細軸部と上記先細内周面との間のク
リアランスが上記開口から軸方向の奥側に向かって減少
していることを特徴としている。
【０００７】この発明の動圧軸受では、キャピラリーシ
ール部を構成しているハウジングの先細内周面が開口か
ら軸方向の奥側に向かって内径が増大しているから、ハ
ウジングの回転時に上記先細内周面に存在する液体潤滑
剤に働く遠心力は、上記液体潤滑剤を奥側に押し込む方
向に働く。したがって、この奥側に押し込む方向に働く
力によって、ハウジングの振れ回りに起因する遠心力が
液体潤滑剤を外側に向かって押し出す力を相殺でき、ハ
ウジングの振れ回りで液体潤滑剤が漏れるのを防止でき
る。
【０００８】
【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。
【０００９】〔第１の実施の形態〕図１に、この発明の
動圧軸受の第１の実施の形態を全体的に示す。この動圧
軸受は、ハウジング１と、このハウジング１に挿入され
た軸２とからなる。このハウジング１と軸２との間に、
液体潤滑剤(図示せず)が充填されている。軸２は、フラ
ンジ３と軸本体５からなる。このフランジ３の両端面に
は、スラスト支持用の動圧溝６,７が形成されており、
軸本体５の外周面にはラジアル支持用の動圧溝８,１０
が形成されている。そして、軸２のフランジ３は、ハウ
ジング１の大径孔部１１内に配置され、軸本体５は、上
記大径孔部１１から軸方向に延在して端面１Ａで開口し
ている小径孔部１２内に配置されている。
【００１０】上記軸２のフランジ３に形成された動圧溝
６,７と、ハウジング１の大径孔部１１をなす面１３,１
５とがスラスト軸受部４を構成し、軸本体５の動圧溝
８,１０と、この動圧溝８,１０に対向する小径孔部１２
の周面１６がラジアル軸受部９を構成している。そし
て、上記ラジアル軸受部９に隣接して、軸２は、ハウジ
ング１の開口１７に向かって先細になっている先細部１
８を備えている。
【００１１】図２に示すように、ハウジング１は、上記
ラジアル軸受部９に隣接し、かつ、軸２の先細部１８に
対向し、上記開口１７から軸方向の奥側に向かって内径
が徐々に大きくなる先細内周面２０を有している。この
先細内周面２０が、軸方向中心軸２１に対して傾斜して
いる傾斜角θ１(例えば、１°〜２°)は、軸２の先細部
１８が中心軸２１に対して傾斜している傾斜角θ２(例
えば、４°〜６°)よりも小さくなっている。したがっ
て、この先細内周面２０と先細部１８との間の径方向ク
リアランスは、開口１７から軸方向の奥側に向かって減
少しており、先細内周面２０と先細部１８はキャピラリ
ーシール部２３を構成する。
【００１２】また、このキャピラリーシール部２３の先
細内周面２０は、径方向段面２５でラジアル軸受部９の
周面１６に連なっており、周面１６に対する窪みを形成
している。
【００１３】この動圧軸受は、キャピラリーシール部２
３を構成しているハウジング１の先細内周面２０が開口
１７から軸方向の奥側に向かって内径が増大しているか
ら、ハウジング１の回転時に先細内周面２０に存在する
液体潤滑剤に働く遠心力は、矢印１９で示すように、上
記液体潤滑剤を奥側に押し込む方向に働く。したがっ
て、この奥側に押し込む方向に働く力によって、ハウジ
ング１の振れ回りに起因する遠心力が液体潤滑剤を矢印
２９で示す外側に向かって押し出す力を相殺でき、ハウ
ジング１の振れ回りで液体潤滑剤が漏れることを防止で
きる。
【００１４】また、キャピラリーシール部２３を構成す
る先細内周面２０と先細部１８との間の径方向クリアラ
ンスは、開口１７から軸方向の奥側に向かって減少して
いるから、毛細管効果により漏れ防止効果を高めること
ができる。
【００１５】〔第２の実施の形態〕次に、図３に、この
発明の動圧軸受の第２実施形態のキャピラリーシール部
の構造を示す。
【００１６】この第２実施形態は、キャピラリーシール
部の構成だけが、前述の第１実施形態と異なるから、キ
ャピラリーシール部の構成について重点的に説明する。
【００１７】この第２実施形態のキャピラリーシール部
３３は、ラジアル軸受部３９に隣接していて、ハウジン
グ３１の軸受用内周面３４のレベルから径方向に窪んだ
先細内周面３５と、軸３２の軸受用外周面３６に隣接し
た先細部３７とからなる。
【００１８】ハウジング３１の先細内周面３５は、軸受
用内周面３４よりも径大で径が一定の等径面４０と、こ
の等径面４０から開口４１に向かって縮径している縮径
面４３とからなる。一方、軸３２の先細部３７は、軸受
用外周面３６に隣接した等径部４５とこの等径部４５か
ら細軸部４７に向かって径が減少している縮径部４８と
からなる。
【００１９】ハウジング３１の等径面４０は、軸３２の
等径部４５よりも軸方向寸法が長くなっており、軸３２
の縮径部４８が等径部４５から傾斜している傾斜角αは
ハウジング３１の縮径面４３が等径面４０から傾斜して
いる傾斜角βよりも大きい(α＞β)。また、傾斜角α
は、０°＜α≦１０°の範囲で設定すればよく、傾斜角
βは、０°＜β＜１０°の範囲で設定すればよい。
【００２０】この第２実施形態によれば、ハウジング３
１の等径面４０が、軸３２の等径部４５よりも軸方向寸
法を長くしたことにより、ハウジング３１の縮径面４３
の屈曲点Ｂを軸３２の縮径部４８の屈曲点Ａよりも開口
４１側に位置させた。これにより、ハウジング３１の回
転時に、縮径面４３に存在する液体潤滑剤を矢印１９の
方向に押し込む遠心力を、第１実施形態に比べて、抑制
することができる。よって、過大な遠心力が働かないよ
うにして、液体潤滑剤の漏れの原因となるエアの巻き込
みを防止できる。
【００２１】また、この第２実施形態によれば、キャピ
ラリーシール部３３を構成する先細内周面３５と先細部
３７との間の径方向クリアランスは、開口４１から軸方
向の奥側に向かって小さくなっているから、毛細管効果
により漏れ防止効果を高めることができる。
【００２２】また、この第２実施形態では、ハウジング
３１の縮径面４３の屈曲点Ｂを軸３２の縮径部４８の屈
曲点Ａよりも開口４１側に位置させたから、上記径方向
クリアランスが開口４１からラジアル軸受部３９に向か
って増大する領域が無くなる。これにより、開口４１の
方向に液体潤滑剤を引き込む毛細管現象を無くすること
ができ、漏れ易くなる欠点を無くせる。
【００２３】尚、上記第２実施形態では、ハウジング３
１の先細内周面３５の等径面４０が軸受用内周面３４か
ら直角に窪んでいたが、破線で示すように、軸受用内周
面３４から斜めに窪んでいてもよい。また、一点鎖線で
示すように、軸受用内周面３４と等径面４０の径方向レ
ベルを同じにしてもよい。また、上記第１,第２実施形
態では、各傾斜面を直線的に傾斜させたが、曲線的に傾
斜させてもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の動圧軸受は、キャピラリーシール部を構成している
ハウジングの先細内周面が開口から軸方向の奥側に向か
って内径が増大している。したがって、ハウジングの回
転時に、先細内周面に存在する液体潤滑剤に働く遠心力
が、液体潤滑剤を奥側に押し込む方向に働き、この奥側
に押し込む方向に働く力が、ハウジングの振れ回り時の
遠心力を相殺し、ハウジングの振れ回りで液体潤滑剤が
漏れ出すことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の動圧軸受の第１実施形態の全体を
示す断面図である。
【図２】 上記第１実施形態のキャピラリーシール部を
示す拡大断面図である。
【図３】 この発明の第２実施形態のキャピラリーシー
ル部を示す拡大断面図である。
【図４】 従来の動圧軸受のキャピラリーシール部周辺
の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１,３１…ハウジング、２,３２…軸、３…フランジ、４
…スラスト軸受部、５…軸本体、６,７,８,１０…動圧
溝、９…ラジアル軸受部、１１…大径孔部、１２…小径
孔部、１３,１５…面、１６…周面、１７…開口、１８
…先細部、２０…先細内周面、２１…軸方向中心軸、２
３,３３…キャピラリーシール部、２９…ラジアル軸受
部、３４…軸受用内周面、３５…先細内周面、３６…軸
受用外周面、３７…先細部、４０…等径面、４１…開
口、４３…縮径面、４５…等径部、４７…細軸部、４８
…縮径部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高村 康雄 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J011 AA07 AA11 BA04 BA06 CA02 JA02 KA02 KA03 LA05 MA23 MA24 PA03 RA01

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジングに軸が挿入され、上記ハウジ
    ングの軸受部または上記軸の外周面の少なくとも一方に
    動圧溝が形成された動圧軸受において、 上記軸は、上記軸受部に隣接し、上記ハウジングの開口
    に向かって径が減少する先細軸部を有し、 上記ハウジングは、上記先細軸部に対向し、上記開口か
    ら軸方向の奥側に向かって内径が増大する先細内周面を
    有し、 上記先細軸部と上記先細内周面とがキャピラリーシール
    部を構成し、 上記先細軸部と上記先細内周面との間のクリアランスが
    上記開口から軸方向の奥側に向かって減少していること
    を特徴とする動圧軸受。
JP25416899A 1999-09-08 1999-09-08 動圧軸受 Pending JP2001082458A (ja)

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