(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の一部を凸球面に形成し、受部材に該凸球面を嵌め入れる凹球面を形成し、これら凸球面若しくは凹球面のいずれか一方に動圧溝を形成してなる球面接触構造の動圧軸受において、前記軸端部に形成した凸球面及び該凸球面を嵌め入れる受部材に形成した凹球面に鏡面仕上げを施し、更に、いずれか一方の表面に硬質の微粉末により梨地を形成したことを特徴とする動圧軸受。
【請求項２】
鏡面仕上げ面がＲｍａｘ  ≦０．４の粗さに形成されていることを特徴とする請求項第１項記載の動圧軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、軸端部を球面接触構造とし且つ表面に動圧溝を形成して回転させる動圧軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軸端部に凸球面を設けると共に該凸球面部を凹球面で受ける球面接触構造の動圧軸受では、凸球面或いは凹球面のいずれか一方の表面に動圧溝を形成して回転させる。このような球面接触構造とした動圧軸受の支持構造は、図５に示すように、軸１の端部の球部１０の表面に動圧溝３を形成し、受部材２に該球部１０を嵌め入れる凹球面２１を形成してＡ、Ａ点（実際はこの二点を含む円状の線）で接触させて支持する構造か、或いは、図６（Ａ）に示すように、軸１の端部の球部１０の表面に動圧溝３を形成し且つ該球部１０を嵌め入れる受部材２の凹球面２１にはその曲率半径を該球部１０の半径よりわずかに大きくして形成しＢ点で支持する構造か、のいずれかである場合が多い。また、これらの球部１０の表面及び凹球面２１の表面は、通常、動圧溝３を除いてラップ仕上げにより鏡面状に仕上げ加工し、図６（Ｂ）に示すように、一定の粗さＲｍａｘ  ≦０．４の範囲内に収められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
球面接触構造の動圧軸受は、上記するように図５に示すようなＡ、Ａ点での接触支持か或いは図６（Ａ）に示すようなＢ点のみでの接触支持とすると、軸１自体に垂直或いは水平方向に荷重がかかっているため起動時及び停止時接触部の圧力が高くなり、これらの部分が摩耗しやすい状態にある。従って、このような球面接触部では潤滑剤による潤滑状態が悪いと焼付やすくなり軸受寿命が低下するという問題がある。また、前記球部１０或いは凹球面２１の表面は鏡面状に加工するが、このような鏡面状の軸受面には磨耗粉等により疵が付きやすいという問題があった。
【０００４】
この発明は上記する課題に着目してなされたものであり、起動或いは停止時摩耗が生じにくく、また、潤滑剤の保持能力も高く軸受寿命を長く維持することのできる球面接触構造の動圧軸受を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明は上記する課題を解決するために、▲１▼軸の一部を凸球面に形成し、受部材に該凸球面を嵌め入れる凹球面を形成し、これら凸球面若しくは凹球面のいずれか一方に動圧溝を形成してなる球面接触構造の動圧軸受において、前記軸端部に形成した凸球面及び該凸球面を嵌め入れる受部材に形成した凹球面に鏡面仕上げを施し、更に、いずれか一方の表面にアルミナ粉末やダイヤモンド粉末等の硬質の微粉末により梨地を形成したことを特徴とする。
また、▲２▼前記鏡面仕上げ面がＲｍａｘ  ≦０．４の粗さに形成されていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１（Ａ）は従来の動圧軸受の縦断面図であり、図１（Ｂ）はこの発明の動圧軸受部分の縦断面図を示す。尚、重複記載を避けるため同一要素部分には従来技術で説明した符号と同一の符号を使用して説明する。
軸１の端部は凸球面１１が形成してあり、該軸１は該凸球面１１を受部材２に形成された凹球面２１に嵌合させて支持するようにしてある。通常、これらの凸球面１１及び凹球面２１は鏡面状に加工してある。更に、該凸球面１１には動圧溝３が形成され、軸１或いは受部材２の回転時のポンピング作用による動圧で該軸１は受部材２に球面支持される。尚、前記動圧溝３は凹球面２１側に形成してもよい。
【０００７】
図２は、前記軸１の端部の凸球面１１を鏡面仕上げした状態の表面粗さを示す表面の模式図であるが、粗さは表面の凹凸が一定の範囲となるようにラップ仕上げ等により鏡面研磨加工が施されている。
【０００８】
次に、前記軸１に形成した凸球面１１の動圧溝３以外の部分の鏡面には、図１（Ｂ）に示すように、梨地状態の加工が施される。即ち、該凸球面１１は鏡面仕上げ加工し動圧溝３を形成した後（或いは加工前）の残りの鏡面部分に、アルミナ粉末やガラスの微粉末或いは粉末ダイヤモンド等の硬質の微粉末により微細な孔の梨地１１ａが形成されるようにバレル加工を施す。即ち、前記軸１の凸球面１１には、鏡面としての精度は維持し且つその鏡面状表面に微細な凹凸の梨地１１ａが形成されることになる。従って、この場合の梨地とは、一般的に言われる鏡面状態（一定面積当たりの凹凸が少なく乱反射の少ない状態）とは逆の『一定面積当たりの凹凸が多く、そのため乱反射が多く曇って見える状態のことをいう。但し、粗さ的には上記するように鏡面仕上げと同程度である。
【０００９】
図３は、前記軸１の端部の凸球面１１を鏡面仕上げし且つ該鏡面に梨地１１ａとなるように加工を施した状態の表面粗さを示す表面の模式図である。前記軸１の端部の凸球面１１を鏡面状にラップ仕上げを施し、更に、硬質の微粉末によりバレル加工を施すと粗さは表面の凹凸が一定の範囲に維持され且つその粗さ範囲でその表面に微細な凹凸が形成される。かかる凹凸には潤滑剤Ｇが良く保持されるようになるので潤滑性能が向上し摩耗も少なくなる。
【００１０】
図４は前記受部材２の凹球面２１に梨地加工を施した場合の斜視図を示す。即ち、上記実施例では軸１の端部に形成した凸球面１１を鏡面仕上げして動圧溝３と梨地１１ａとを形成したが、前記軸１に形成する凸球面１１は鏡面仕上げに動圧溝３を形成した状態とし、且つ受部材２に形成した凹球面２１をラップ仕上げによる鏡面状とし、更に該鏡面状の凹球面２１に硬質の微粉末によりバレル加工を施し梨地２１ａを形成する。この場合でも凹球面２１は鏡面状の粗さを維持しながら梨地２１ａが形成されることになる。
【００１１】
以上詳述するように、この発明では球面接触構造の動圧軸受において、軸１端部の端部の動圧溝３を設けた凸球面１１に鏡面仕上げを施し、更に、アルミナ粉末や微細なダイヤモンド粉末等の硬質の微粉末によるバレル加工により梨地１１ａを形成するか、或いは該軸１を受ける受部材２の前記凸球面１１を嵌合する凹球面２１に鏡面仕上げを施し、梨地２１ａを形成するものである。従来においても、例えば特公昭６０−１８８５０号で開示されるように、光沢面のある冷間圧延鋼板から取り出した帯鋼に薬剤やショットピ−ニング或いはショットブラスト等により表面を梨地とするもの、或いは特開平３−８６４５８号で開示されているような回転体若しくは該回転体をスラスト支持する支持体の一方の面に対し荒加工を施し面粗度を３〜５Ｓとした後、ラップ加工を施して面粗度を２〜３Ｓとする発明等が知られているが、この発明の球面接触構造の動圧軸受はこれらの先行例とも異なるものである。
【００１２】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明の動圧軸受によれば、動圧軸受を構成する凸球面或いは凹球面における梨地での潤滑剤の保持能力が向上し、起動時或いは停止時圧力が高くなる部分があっても微小摩耗が少なくなる。そして発生する微小な摩耗粉も極めて少なくなり軸受面に与える影響も小さくなる。また、軸受寿命も長くなり部品交換のための停止や整備の必要性も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は従来の動圧軸受の縦断面図であり、図１（Ｂ）はこの発明の動圧軸受部分の縦断面図を示す図である。
【図２】従来の動圧軸受を構成する軸の端部の凸球面を鏡面仕上げした状態の表面粗さを示す表面の模式図である。
【図３】この発明の動圧軸受を構成する軸の端部の凸球面を鏡面仕上げし、更にバレル加工した梨地状態の表面粗さを示す表面の模式図である。
【図４】この発明の動圧軸受の変形実施例を示すものであって、受部材の凹球面に鏡面仕上げして梨地加工を施した場合の斜視図である。
【図５】従来の動圧軸受の凸球面を凹球面が所定の線上で支持する場合の縦断面図である。
【図６】図６（Ａ）は従来の動圧軸受の凸球面を凹球面の一点で支持する場合の縦断面図であり、図６（Ｂ）はその場合の表面粗さを示す表面の模式図である。
【符号の説明】
１    軸
１１    凸球面
１１ａ  梨地
２    受部材
２１    凹球面
２１ａ  梨地
３    動圧溝
【図１】
0003610396.tif 000002
【図２】
0003610396.tif 000003
【図３】
0003610396.tif 000004
【図４】
0003610396.tif 000005
【図５】
0003610396.tif 000006
【図６】
0003610396.tif 000007