(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。【選択図】図２
2006183872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【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、
上記ハウジングの軸受部に対して径方向に対向している外周面に隣接すると共に径が一定の等径部とこの等径部から上記ハウジングの開口に向かって径が減少する縮径部とを有し、
上記ハウジングは、
上記軸受部に対して上記開口側に隣接していて上記軸の等径部と縮径部に対向していると共に内径が上記軸受部の内周面の内径よりも大きくて一定である等径内周面と、
上記等径内周面に対して上記開口側に隣接していて上記軸の縮径部に対向していると共に軸方向の奥側から上記開口に向って内径が減少している縮径面とを有しており、
上記軸の等径部,縮径部と上記ハウジングの等径内周面,縮径面とがキャピラリーシール部を構成し、
上記軸の縮径部と上記ハウジングの等径内周面,縮径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て、
上記ハウジングの軸受部の内周面と上記ハウジングの等径内周面とは、軸方向に対して直角に延在する段面で連なっていることを特徴とする動圧軸受。
【請求項２】
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、
上記ハウジングの軸受部に対して径方向に対向している外周面に隣接すると共に径が一定の等径部とこの等径部から上記ハウジングの開口に向かって径が減少する縮径部とを有し、
上記ハウジングは、
上記軸受部の内周面よりも上記開口側に位置していて上記軸の等径部と縮径部に対向していると共に内径が上記軸受部の内周面の内径よりも大きくて一定である等径内周面と、
上記等径内周面に対して上記開口側に隣接していて上記軸の縮径部に対向していると共に軸方向の奥側から上記開口に向って内径が減少している縮径面とを有しており、
上記軸の等径部,縮径部と上記ハウジングの等径内周面,縮径面とがキャピラリーシール部を構成し、
上記軸の縮径部と上記ハウジングの等径内周面,縮径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て、
上記ハウジングの軸受部の内周面と上記ハウジングの等径内周面とは、軸方向奥側から開口に向って内径が増加するテーパ面で連なっていることを特徴とする動圧軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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】
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。
【特許文献１】特開平８−１０５４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明の課題は、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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、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、
上記ハウジングの軸受部に対して径方向に対向している外周面に隣接すると共に径が一定の等径部とこの等径部から上記ハウジングの開口に向かって径が減少する縮径部とを有し、
上記ハウジングは、
上記軸受部に対して上記開口側に隣接していて上記軸の等径部と縮径部に対向していると共に内径が上記軸受部の内周面の内径よりも大きくて一定である等径内周面と、
上記等径内周面に対して上記開口側に隣接していて上記軸の縮径部に対向していると共に軸方向の奥側から上記開口に向って内径が減少している縮径面とを有しており、
上記軸の等径部,縮径部と上記ハウジングの等径内周面,縮径面とがキャピラリーシール部を構成し、
上記軸の縮径部と上記ハウジングの等径内周面,縮径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て、
上記ハウジングの軸受部の内周面と上記ハウジングの等径内周面とは、軸方向に対して直角に延在する段面で連なっていることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２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、
上記ハウジングの軸受部に対して径方向に対向している外周面に隣接すると共に径が一定の等径部とこの等径部から上記ハウジングの開口に向かって径が減少する縮径部とを有し、
上記ハウジングは、
上記軸受部の内周面よりも上記開口側に位置していて上記軸の等径部と縮径部に対向していると共に内径が上記軸受部の内周面の内径よりも大きくて一定である等径内周面と、
上記等径内周面に対して上記開口側に隣接していて上記軸の縮径部に対向していると共に軸方向の奥側から上記開口に向って内径が減少している縮径面とを有しており、
上記軸の等径部,縮径部と上記ハウジングの等径内周面,縮径面とがキャピラリーシール部を構成し、
上記軸の縮径部と上記ハウジングの等径内周面,縮径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て、
上記ハウジングの軸受部の内周面と上記ハウジングの等径内周面とは、軸方向奥側から開口に向って内径が増加するテーパ面で連なっていることを特徴としている。
【０００８】
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。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の動圧軸受によれば、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
〔参考例〕
図１に、この発明の動圧軸受の参考例を全体的に示す。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。
【００１２】
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１３,１５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１８を備えている。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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ことを防止できる。
【００１６】
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。
【００１７】
〔実施の形態〕
次に、図３に、この発明の動圧軸受の実施形態のキャピラリーシール部の構造を示す。
【００１８】
この実施形態は、キャピラリーシール部の構成だけが、前述の参考例と異なるから、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。
【００１９】
この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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
この実施形態によれば、ハウジング３１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、参考例に比べて、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。
【００２３】
また、この実施形態によれば、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。
【００２４】
また、この実施形態では、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。
【００２５】
尚、上記実施形態では、ハウジング３１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、上記参考例,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。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の動圧軸受の参考例の全体を示す断面図である。
【図２】上記参考例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】
【００２７】
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、
２３,３３…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。
【図１】
2006183872.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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