(57)【要約】【課題】潤滑流体の飛散及び消耗を抑制できる流体動圧軸受装置の提供。【解決手段】流体動圧軸受装置は、潤滑流体が入る中空部２ａにラジアル軸受４を挿入した軸受ハウジング２と、中空部２ａの一方端側を塞ぎ中空部２ａの他方側から挿入した回転軸５の軸端を受けるスラスト板３と、回転軸５が通る軸挿通孔６ａを有し、中空部２ａの他方端側を塞ぐ環状シール部材６とを備える。環状シール部材６は外周面６ｂ側において軸方向に貫通する流体還流溝６ｃを有し、環状シール部材６の反ラジアル軸受側の端面６ｄは外周面６ｂ側から軸挿通孔６ａ側にかけて次第に軸方向の反ラジアル軸受側へ遠ざかるテーパ面となっている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑流体が入る中空部にラジアル軸受を挿入した軸受ハウジングと、前記中空部の一方端側を塞ぎ前記中空部の他方側から挿入した回転軸の軸端を受けるスラスト部と、前記回転軸が通る軸挿通孔を有し、前記中空部の他方端側を塞ぐ環状シール部材とを備えた流体動圧軸受装置であって、
前記環状シール部材は外周面側において軸方向に貫通する流体還流部を有し、前記環状シール部材の反ラジアル軸受側の端面は前記外周面側から前記軸挿通孔側にかけて次第に軸方向の反ラジアル軸受側へ遠ざかるテーパ面であることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体動圧軸受装置において、前記環状シール部材はラジアル軸受側の端面から前記軸挿通孔の孔壁にかけて孔径が次第に縮小するテーパ孔を有することを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項３】
潤滑流体が入る中空部にラジアル軸受を挿入した軸受ハウジングと、前記中空部の一方端側を塞ぎ前記中空部の他方側から挿入した回転軸の軸端を受けるスラスト部と、前記回転軸が通る軸挿通孔を有し、前記中空部の他方端側を塞ぐ環状シール部材とを備えた流体動圧軸受装置であって、
前記環状シール部材は、前記外周面側において軸方向に貫通する流体還流部を持つ環状鍔部と、この環状鍔部に対して一体的に成形された内側環状部とを有し、この内側環状部の反ラジアル軸受側の端面は前記環状鍔部側から前記軸挿通孔側にかけて次第に軸方向の反ラジアル軸受側へ遠ざかるテーパ面であることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項４】
請求項３に記載の流体動圧軸受装置において、前記内側環状部は前記環状鍔部のラジアル軸受側の端面から前記軸挿通孔の孔壁にかけて孔径が次第に縮小するテーパ孔を有することを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の流体動圧軸受装置において、前記環状鍔部の反ラジアル軸受側の端面は前記内側環状部の反ラジアル軸受側の端面上の前記潤滑流体を前記流体還流部内へ誘う案内面を有していることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項６】
請求項２、請求項４、請求項５のいずれか一項に記載の流体動圧軸受装置において、前記回転軸は、前記テーパ孔の孔壁を臨む部分に液切り溝を有していることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の流体動圧軸受装置において、前記流体還流部は、前記外周面に沿って間隔をあけて形成した複数の流体還流溝であることを特徴とする流体動圧軸受装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に規定する流体動圧軸受装置を用いて成ることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイル等を潤滑流体として用いた流体動圧軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００１−１３２７５３に開示の流体動圧軸受装置においては、ラジアル軸受内又はこれと軸受ハウジングの接触面に軸方向に延びる連通孔が設けられており、回転軸のラジアル軸受への挿入時に、内部の空気やオイルを連通孔から逃がしながら組立が行われる。軸受ハウジングの中空部の上部は、回転軸と僅かなクリアランスをあけてリング状板のシール部で塞がれており、連通孔から逃がしたオイルが軸受ハウジング外へ流出するのを抑制している。
【特許文献１】特開２００１−１３２７５３（図１、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、回転軸の回転時においては回転軸の周面に付着するオイルが軸方向に沿って徐々に延び上がり、回転軸とシール部との間のクリアランスを介して軸受ハウジング外へ汲み上がって遠心力により周りに飛散するため、オイル汚染を招き、また中空内のオイル量の消耗を早める。
【０００４】
そこで上記問題点に鑑み、本発明の課題は、潤滑流体の飛散及び消耗を抑制できる流体動圧軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の手段は、潤滑流体が入る中空部にラジアル軸受を挿入した軸受ハウジングと、中空部の一方端側を塞ぎ中空部の他方側から挿入した回転軸の軸端を受けるスラスト部と、回転軸が通る軸挿通孔を有し、中空部の他方端側を塞ぐ環状シール部材とを備えた流体動圧軸受装置であって、環状シール部材は外周面側において軸方向に貫通する流体還流部を有し、環状シール部材の反ラジアル軸受側の端面は外周面側から軸挿通孔側にかけて次第に軸方向の反ラジアル軸受側へ遠ざかるテーパ面であることを特徴とする。
【０００６】
回転軸の回転に伴い、回転軸に付着する潤滑流体が軸方向に沿って徐々に延び上がり、回転軸と環状シール部材との隙間を介して中空部外へ汲み上がるものの、反ラジアル軸受側の端面はテーパ面であるため、潤滑流体はこの端面上を流れ下り外周面側の流体還流部内へ落ちて中空部内の流体溜まりに滴下するので、潤滑流体の消耗を抑制でき、また、漏れ流体の遠心力による飛散を抑制することができる。
【０００７】
環状シール部材はラジアル軸受側の端面から軸挿通孔の孔壁にかけて孔径が次第に縮小するテーパ孔を有することが望ましい。回転軸から振り切られた潤滑流体がこのテーパ孔の孔壁を介して中空部内の流体溜まりへ戻るため、回転軸と環状シール部材との隙間を介して中空部外へ漏れる潤滑流体量を減らすことができる。
【０００８】
本発明の第２の手段は、潤滑流体が入る中空部にラジアル軸受を挿入した軸受ハウジングと、中空部の一方端側を塞ぎ中空部の他方側から挿入した回転軸の軸端を受けるスラスト部と、回転軸が通る軸挿通孔を有し、中空部の他方端側を塞ぐ環状シール部材とを備えた流体動圧軸受装置であって、環状シール部材は、外周面側において軸方向に貫通する流体還流部を持つ環状鍔部と、この環状鍔部に対して一体的に成形された内側環状部とを有し、この内側環状部の反ラジアル軸受側の端面は環状鍔部側から軸挿通孔側にかけて次第に軸方向の反ラジアル軸受側へ遠ざかるテーパ面であることを特徴とする。
【０００９】
回転軸の回転に伴い、回転軸に付着する潤滑流体が軸方向に沿って徐々に延び上がり、回転軸と内側環状部との隙間を介して中空部外へ汲み上がるものの、内側環状部の反ラジアル軸受側の端面はテーパ面であるため、潤滑流体はこの端面上を流れ下り環状鍔部の流体還流部内へ落ちて中空部内の流体溜まりに滴下するので、潤滑流体の消耗を抑制でき、また、漏れ流体の遠心力による飛散を抑制することができる。
【００１０】
内側環状部はラジアル軸受側の端面から軸挿通孔の孔壁にかけて孔径が次第に縮小するテーパ孔を有することが望ましい。回転軸から振り切られた潤滑流体がこのテーパ孔の孔壁を介して中空部内の流体溜まりへ戻るため、回転軸と内側環状部との隙間を介して中空部外へ漏れる潤滑流体量を減らすことができる。
【００１１】
また、環状鍔部の反ラジアル軸受側の端面は内側環状部の反ラジアル軸受側の端面上の潤滑流体を流体還流部内へ誘う案内面を有していることが望ましい。環状鍔部での潤滑流体の飛散を抑制できる。
【００１２】
回転軸はテーパ孔の孔壁を臨む部分に液切り溝を有していることが望ましい。回転軸に付着する潤滑流体が液切り溝で振り切れることにより、振り飛ばされた潤滑流体がテーパ孔の孔壁に当って流体溜まりに戻るので、回転軸と内側環状部との隙間を介して中空部外へ漏れる潤滑流体量を減らすことができる。
【００１３】
流体還流部としては外周面に沿って間隔をあけて形成した複数の流体還流溝とするのが望ましい。この外周面は軸受ハウジングの内周面に嵌るため、この内周面を流体止めの堰とすることができ、潤滑流体を流体還流溝内へ案内できる。
【００１４】
なお、上記の流体動圧軸受装置はポリゴンミラーモータ等のモータに用いるに好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る流体動圧軸受装置においては、環状シール部材はテーパ面と流体還流部とを有しているため、潤滑流体の飛散及び消耗を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例１に係る環状シール部材を用いたポリゴンミラーモータを示す半縦断面図、図２（Ａ）は同環状シール部材を示す斜視図、図２（Ｂ）は同環状シール部材の半縦断面図である。
【００１８】
本例のポリゴンミラーモータは流体動圧軸受装置を有するブラシレスモータで、この流体動圧軸受装置は、ステータ板１にカシメ固定で起立した軸受ハウジング２と、この軸受ハウジング２の下端側にカシメ固定で中空部２ａを塞ぎ、中空部２ａの上側から挿入した回転軸５の軸端を受けるスラスト板３と、軸受ハウジング２内に挿入されたラジアル軸受４と、中空部２ａ内の潤滑流体の流体溜まりＬと、回転軸５が通る軸挿通孔６ａを有し、中空部２ａの上端側を塞ぐ環状シール部材６とを備えて成る。軸受ハウジング２はその外周に積層コア７を有しており、この積層コア７にはコイル巻線８が巻装されている。
【００１９】
一方、ロータは、回転軸５に圧入固定されたボス部９と、このボス部９に支持されて内周側にマグネットＭを持つロータケース１０と、ボス部９上に載置されたポリゴンミラー１１と、ボス部９に嵌合してポリゴンミラー１１の上面を押さえ込む押えバネ１２とを有する。
【００２０】
環状シール部材６は、外周面６ｂにおいて９０°間隔で軸方向に貫通する４つの流体還流溝６ｃを有し、環状シール部材６の反ラジアル軸受側の端面６ｄは外周面６ｂ側から軸挿通孔６ａ側にかけて次第に軸方向の反ラジアル軸受側へ遠ざかるテーパ面となっている。また、環状シール部材６はラジアル軸受側の端面６ｅから軸挿通孔６ａの孔壁にかけて孔径が次第に縮小するテーパ孔６ｆを有する。そして、回転軸５はテーパ孔６ｆの孔壁を臨む部分に液切り溝Ｖを有している。
【００２１】
本例においては、回転軸５の回転に伴い、回転軸５に付着する潤滑流体が軸方向に沿って徐々に延び上がり、回転軸５と環状シール部材６との隙間を介して中空部２ａ外へ徐々に汲み上がるが、反ラジアル軸受側の端面６ｄはテーパ面であるため、潤滑流体はこの端面６ｄ上を流れ下り外側面側の流体還流溝６ｃ内へ落ちて中空部２ａ内の流体溜まりＬに滴下するため、潤滑流体の消耗を抑制でき、また、漏れ流体の遠心力による飛散を抑制することができる。また、回転軸５の液切り溝Ｖから振り切られた潤滑流体がテーパ孔６ｆの孔壁を介して中空部２ａ内の流体溜まりＬへ戻るため、回転軸５と環状シール部材６との隙間を介して中空部２ａ外へ漏れる潤滑流体量を減らすことができる。
【実施例２】
【００２２】
図３（Ａ）は実施例２に係る環状シール部材を示す斜視図、図３（Ｂ）は同環状シール部材の半縦断面図である。なお、図３において図２に示す部分と同一部分には同一参照符号を付し、その説明は省略する。
【００２３】
本例の環状シール部材１６は図１の環状シール部材６に代えて使用するもので、図２に示す環状シール部材６と異なる点は、流体還流溝６ｃの個数にあり、外周面６ｂにおいて６０°間隔で軸方向に貫通する６つの流体還流溝６ｃが形成されている。本例は実施例１と同様の効果を奏することは勿論、流体還流溝６ｃが実施例１に比べ分散的に形成されているので、テーパ面の端面６ｄを流れ下る潤滑流体の回収を早めることができる。
【実施例３】
【００２４】
図４（Ａ）は実施例３に係る環状シール部材を示す斜視図、図４（Ｂ）は同環状シール部材の半縦断面図である。
【００２５】
本例の環状シール部材２６は図１の環状シール部材６に代えて使用するもので、外周面２６ｂ側において９０°間隔で軸方向に貫通する４つの流体還流溝２６ｃを持つ環状鍔部Ａと、この環状鍔部Ａに対して一体的に成形された内側環状部Ｂとを有している。この内側環状部Ｂの反ラジアル軸受側の端面２６ｄは環状鍔部Ａ側から軸挿通孔２６ａ側にかけて次第に軸方向の反ラジアル軸受側へ遠ざかるテーパ面となっている。内側環状部Ｂはラジアル軸受側の端面２６ｅから軸挿通孔２６ａの孔壁にかけて孔径が次第に縮小するテーパ孔２６ｆを有する。
【００２６】
本例においても、回転軸５の回転に伴い、回転軸５に付着する潤滑流体が軸方向に沿って徐々に延び上がり、回転軸５と内側環状部Ｂとの隙間を介して中空部２ａ外へ徐々に汲み上がるが、反ラジアル軸受側の端面２６ｄはテーパ面であるため、潤滑流体はこの端面２６ｄ上を流れ下り環状鍔部Ａの流体還流溝２６ｃ内へ落ちて中空部２ａ内の流体溜まりＬに滴下するため、潤滑流体の消耗を抑制でき、また、漏れ流体の遠心力による飛散を抑制することができる。また、回転軸５の液切り溝Ｖから振り切られた潤滑流体がテーパ孔２６ｆの孔壁を介して中空部２ａ内の流体溜まりＬへ戻るため、回転軸５と内側環状部Ｂとの隙間を介して中空部２ａ外へ漏れる潤滑流体量を減らすことができる。
【実施例４】
【００２７】
図５（Ａ）は実施例４に係る環状シール部材を示す斜視図、図５（Ｂ）は同環状シール部材の半縦断面図である。なお、図５において図４に示す部分と同一部分には同一参照符号を付し、その説明は省略する。
【００２８】
本例の環状シール部材３６は図１の環状シール部材６に代えて使用するもので、図４に示す環状シール部材２６と異なる点は、流体還流溝２６ｃの個数にあり、外周面２６ｂにおいて６０°間隔で軸方向に貫通する６つの流体還流溝２６ｃが形成されている。本例は実施例３と同様の効果を奏することは勿論、流体還流溝２６ｃが実施例３に比べ分散的に形成されているので、テーパ面の端面２６ｄを流れ下る潤滑流体の回収を早めることができる。
【実施例５】
【００２９】
図６は実施例５に係る環状シール部材を示す斜視図である。なお、図６において図５に示す部分と同一部分には同一参照符号を付し、その説明は省略する。
【００３０】
本例の環状シール部材４６は図１の環状シール部材６に代えて使用するもので、図５に示す環状シール部材３６と異なる点は、流体還流溝２６ｃ間における環状鍔部Ａの反ラジアル軸受側の端面２６ｇが、内側環状部の反ラジアル軸受側の端面２６ｄ上の潤滑流体を流体還流溝２６ｃ内へ誘う一対の傾斜案内面で山形に形成されているところにある。このため、環状鍔部Ａでの潤滑流体が停留することなく、流体還流溝２６ｃ内へ速く落ち込むので、環状鍔部Ａでの飛散を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１に係る環状シール部材を用いたポリゴンミラーモータを示す半縦断面図である。
【図２】（Ａ）は同環状シール部材を示す斜視図、（Ｂ）は同環状シール部材の半縦断面図である。
【図３】（Ａ）は実施例２に係る環状シール部材を示す斜視図、（Ｂ）は同環状シール部材の半縦断面図である。
【図４】（Ａ）は実施例３に係る環状シール部材を示す斜視図、（Ｂ）は同環状シール部材の半縦断面図である。
【図５】（Ａ）は実施例４に係る環状シール部材を示す斜視図、（Ｂ）は同環状シール部材の半縦断面図である。
【図６】実施例５に係る環状シール部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…ステータ板
２…軸受ハウジング
２ａ…中空部
３…スラスト板
４…ラジアル軸受
５…回転軸
６ａ，２６ａ…軸挿通孔
６，１６，２６，３６，４６…環状シール部材
６ｂ，２６ｂ…外周面
６ｃ，２６ｃ…流体還流溝
６ｄ，２６ｄ…反ラジアル軸受側の端面
６ｅ，２６ｅ…ラジアル軸受側の端面
６ｆ，２６ｆ…テーパ孔
７…積層コア
８…コイル巻線
９…ボス部
１０…ロータケース
１１…ポリゴンミラー
１２…押えバネ
２６ｇ…環状鍔部の反ラジアル軸受側の端面
Ａ…環状鍔部
Ｂ…内側環状部
Ｌ…流体溜まり
Ｍ…マグネット
Ｖ…液切り溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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