(57)【要約】【課題】高い真直性の確保が容易であり、寿命の長い自動調芯型流体動圧軸受を提供する。【解決手段】外部軸に接続されて使用される自動調芯型動圧軸受（１）であって、シャフト（７）を回転自在に収納するシャフト孔（９）が形成され、シャフト孔の周面にオイル溝（１１）が形成され、少なくとも一部に球体面（５）を有する軸受本体（４）と、軸受本体を収容する空間を形成する内壁（６ａ）を有し、内壁を球体面と接触させながらシャフトの動きに応じてシャフト孔の軸線が首振り自在であるように軸受本体を支持する支持体（６）と、を備えることを特徴とする。【選択図】　図１
2004100870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部軸に接続されて使用される自動調芯型動圧軸受であって、
シャフトを回転自在に収納するシャフト孔が形成され、前記シャフト孔の周面にオイル溝が形成され、少なくとも一部に球体面を有する軸受本体と、
前記軸受本体を収容する空間を形成する内壁を有し、前記内壁を前記球体面と接触させながら前記シャフトの動きに応じて前記シャフト孔の軸線が首振り自在であるように前記軸受本体を支持する支持体と、
を備えることを特徴とする自動調芯型流体動圧軸受。
【請求項２】
前記オイル溝は、前記シャフト孔の中心部に対し両側に配列されている
ことを特徴とする請求項１に記載の自動調芯型流体動圧軸受。
【請求項３】
前記オイル溝は、前記シャフト孔の中心部に対し両側に１個ずつ帯状に配列されている
ことを特徴とする請求項２に記載の自動調芯型流体動圧軸受。
【請求項４】
前記軸受本体の外壁面に前記オイル溝にオイルを供給可能にオイルを貯留するオイル貯留部が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の自動調芯型流体動圧軸受。
【請求項５】
前記オイル貯留部は、前記軸受本体の外壁面に間隔をおいて形成されたオイルを貯留するための複数の貯留溝を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の自動調芯型流体動圧軸受。
【請求項６】
前記オイル貯留部は前記貯留溝と前記オイル溝とを連通する前記軸受本体に形成された少なくとも１個の連通孔を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の自動調芯型流体動圧軸受。
【請求項７】
前記支持体を収容する枠体を備え、
前記枠体に前記オイル貯留部にオイルを供給する少なくとも１個のオイル注入用孔が形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の自動調芯型流体動圧軸受。
【請求項８】
前記オイル注入用孔は、前記オイル貯留部にオイルを供給した後に塞ぎ部材で閉じられる
ことを特徴とする請求項７に記載の自動調芯型流体動圧軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動調芯型流体動圧軸受に係り、特に、動圧溝を有する自動調芯が可能な自動調芯型流体動圧軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の流体動圧軸受は図５に示すように、スリーブ１０１のシャフト用孔の周面に所定の間隔をおいて２カ所に動圧溝１０２が形成されているのが一般的である。この軸受は扁平タイプのスピンドルモータに使用されることが多く、スリーブ１０１のシャフト用孔にモータ軸１０４が回転可能に支持され、モータ軸１０４に接続されたロータは片軸支持されている。
【０００３】
長細いタイプのモータの軸受としては、図６に示すようにロータ１１０を挟んで両側に一対の軸受１１２，１１３を有するものが知られている。軸受１１２，１１３としては、ボールベアリングが広く使用されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１３１９５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
長細いタイプのモータの軸受として流体動圧軸受を使用しようとする場合に、次のような問題があった。
【０００６】
２個所に取り付けられた軸受の真直性を得るのが容易でなく、特に流体動圧軸受にあってはシャフトと動圧溝との間の隙間は数μｍと小さいために、２個所の軸受に渡って高い真直性を得ることは困難である。
【０００７】
また、流体動圧軸受の両側が開放されているために、供給されたオイルの消失が早く、オイルが枯渇すると動作不能となるために、流体動圧軸受の寿命が短いという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題が解消し、高い真直性の確保が容易であり、寿命の長い自動調芯型流体動圧軸受を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の自動調芯型流体動圧軸受は、外部軸に接続されて使用される自動調芯型動圧軸受であって、シャフトを回転自在に収納するシャフト孔が形成され、前記シャフト孔の周面にオイル溝が形成され、少なくとも一部に球体面を有する軸受本体と、前記軸受本体を収容する空間を形成する内壁を有し、前記内壁を前記球体面と接触させながら前記シャフトの動きに応じて前記シャフト孔の軸線が首振り自在であるように前記軸受本体を支持する支持体と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記オイル溝は、前記シャフト孔の中心部に対し両側に配列されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記オイル溝は、前記シャフト孔の中心部に対し両側に１個ずつ帯状に配列されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記軸受本体の外壁面に前記オイル溝にオイルを供給可能にオイルを貯留するオイル貯留部が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記オイル貯留部は、前記軸受本体の外壁面に間隔をおいて形成されたオイルを貯留するための複数の貯留溝を有することを特徴とする。
【００１４】
また、前記オイル貯留部は前記貯留溝と前記オイル溝とを連通する前記軸受本体に形成された少なくとも１個の連通孔を有することを特徴とする。
【００１５】
また、前記支持体を収容する枠体を備え、前記枠体に前記オイル貯留部にオイルを供給する少なくとも１個のオイル注入用孔が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記オイル注入用孔は、前記オイル貯留部にオイルを供給した後に塞ぎ部材で閉じられることを特徴とする。
【００１７】
上述の発明において、支持体は、その内壁を軸受本体の球体面と接触させながら軸受本体を支持し、シャフト孔の軸線が首振り自在であるように軸受本体を支持するので、シャフトが外部軸（例えば、他の自動調芯型軸受等）との接続等によって軸線方向が拘束された場合等において、軸受本体の調芯を自動的に行うことができ、高い真直性を容易に確保できる。
【００１８】
また、オイル溝は、シャフト孔の中心部に対し両側に配列されているので、シャフトがシャフト孔内で過大に傾斜することを防止でき、シャフトがシャフト孔の端部に接触してシャフト孔を摩耗させないようにすることができる。
【００１９】
また、オイル貯留部が設けられているので、流体動圧軸受におけるオイルの欠乏を無くし寿命を長くすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
自動調芯型動圧軸受１は、モータ軸等の外部軸に接続されて使用されるものであり、少なくとも一部に球体面５を有する軸受本体４と、軸受本体４を支持する支持体６とを備えている。ここで、外部軸とは、例えば、本願発明に係る自動調芯型動圧軸受であり、あるいは他のベアリング型の他の自動調芯型軸受であり、あるいはシャフトに対し適度の遊びを有する軸受等である。
【００２２】
軸受本体４の中央部に両端を貫通して、シャフト７を回転自在に収納する円柱状に抜けたシャフト孔９が形成されている。シャフト孔９の円柱周面には多数のＶ字状に刻設されたオイル溝１１が形成されている。オイル溝１１はシャフト孔９の軸線１０に直交する方向に小さい間隔をおいて帯状に配列されている。
【００２３】
図１に示すように、帯状に配列されたオイル溝１１、１１は、シャフト孔９の軸線方向の中心部を挟んで互いに反対側のほぼ対称な位置に１個づつ配列されている。シャフト孔９の中心部には帯状のオイル溝１１、１１は配列されていない。このように、帯状に配列されたオイル溝１１、１１がシャフト孔９の中心部を挟んでほぼ対称な位置に１個づつ配列されているので、シャフト７はシャフト孔９の中心部を挟んだ両側でオイル溝１１，１１から動圧を受けることになり、外部軸等に接続され方向の定められたシャフト７に対し軸受本体４が過大に傾斜することを防止することができる。例えば、帯状に配列されたオイル溝１１がシャフト孔９の中心部に１個だけある場合においては、軸受本体４がシャフト７に対し過大に傾斜することが生じ得るのであり、この場合、シャフト７とシャフト孔９の端部とが接触し、シャフト孔９が摩耗されてしまうという問題があるのである。なお、シャフト７がシャフト孔９の端部と接触しシャフト孔９を摩耗させるという現象は、自動調芯型でない軸受では生じないことであって、自動調芯型動圧軸受において特に生じ得るのであり、この点、上述のようにシャフト孔９の中心部に対し両側に帯状のオイル溝１１、１１を配列させることは、非常に有効であるのである。
【００２４】
軸受本体４は、球体面５で支持体６に揺動自在に支持されている。軸受本体４は、球体面５以外の部分は球面より削落されて円筒面５ａを形成している。
【００２５】
支持体６は、軸受本体４を収容する空間を形成する内壁６ａを有する。支持体６は、内壁６ａを球体面５と接触させながら軸受本体４を支持し、シャフト７の揺動に追従してシャフト孔１１の軸線１０が首振り自在であるように軸受本体４を支持する。
【００２６】
支持体６は、金属板材からなり半球状の凹部１３ｂと凹部１３ｂに延設された円筒部１３ｃとを有する第１ハウジング１３と、第１ハウジング１３に対向して配設され半球面が内側に形成されたブロック状の樹脂材からなる第２ハウジング１５とから構成されている。第２ハウジング１５は第１ハウジング１３の円筒部１３ｃの内側に、内側に収納されている。第１ハウジング１３と第２ハウジング１５の各々の頂部には、シャフト７を貫通して取り付けるための孔１３ａ、１５ａが形成されており、孔１３ａ、１５ａはシャフト７の調芯を可能にしシャフト７の揺動を可能にするようにシャフト７の直径より大きい径を有する。
【００２７】
第１ハウジング１３と第２ハウジング１５の外側には、枠体１７が設けられている。枠体１７は底部１７ａと側部１７ｂと端部１７ｃを有し、底部１７ａで第２ハウジング１５に接している。側部１７ｂの内側と第１ハウジング１３の凹部１３ｂの外側との間には接着剤１９が挿入され、この接着剤１９によって枠体１７と第１ハウジング１３とが固着されている。枠体１７の端部１７ｃは側部１７ｂから９０度外方に延設されており、外部材との取り付け部として用いることができる。
【００２８】
上述のように、支持体６は、内壁６ａを球体面５と接触させながら軸受本体４を支持し、シャフト７の向くべき方向にシャフト孔９の軸線１０が首振り自在であるように軸受本体４を支持するので、シャフト７が外部軸（例えば、本願発明に係る自動調芯型動圧軸受、他のベアリング型の他の自動調芯型軸受、あるいはシャフト７に対し適度の遊びを有する軸受等）と接続された場合等においてシャフト７が揺動した場合において、シャフト７の調芯を可能にし軸受本体４を支持することができる。
【００２９】
第１ハウジング１３の側部１３ｂにはオイル注入孔２１が形成され、枠体１７にはオイル注入孔２１に対応する位置にオイル注入孔２２が形成され、オイル注入孔２１及びオイル注入孔２２から軸受本体４に形成された後述するオイル供給溝２５へオイルを供給することが可能になる。オイルを供給した後は、枠体１７のオイル注入孔２２は蓋体２３で塞がれる。
【００３０】
次に、図２位及び図３を参照して、軸受本体４に形成された複数のオイル供給溝２５からなるオイルを貯留するためのオイル貯留部２４について説明する。
【００３１】
図２に示す例では、オイル供給溝２５は軸受本体４の円筒面５ａに上下に直線状に形成されており、オイル供給溝２５の中央部にはオイル注入孔２１、２２に対応する位置に連通孔２７が形成されている。オイル供給溝２５は等間隔をおいて複数形成されており、連通孔２７は１８０度対向する位置に合計２個形成されている。
【００３２】
蓋体２３を外し、オイル注入孔２１、２２からオイルを供給すると、供給されたオイルは連通孔２７を通りシャフト孔９に入りオイル溝１１へ供給される。
【００３３】
図３に示す例では、オイル溝２５は、軸受本体４の円筒面５ａ及び球体面５に上下に直線状に形成されており、球体面５の上下の端部においてシャフト孔１１に連通している。図３に示す例では、図２の場合における連通孔２７が形成されていない。蓋体２３を外し、オイル注入孔２１、２２からオイルを供給すると、供給されたオイルは球体面５の上下の端部からシャフト孔９に入りオイル溝１１へ供給される。
【００３４】
図４は、２個の自動調芯型流体動圧軸受１、２を共通のシャフト７で接続された例を示す。自動調芯型流体動圧軸受１と自動調芯型流体動圧軸受２とは、枠体１７の底部１７ａを互いに対向させた位置に配置されている。自動調芯型流体動圧軸受１は図１に示したものと同じものであり、自動調芯型流体動圧軸受２は、自動調芯型流体動圧軸受１とほぼ同じ構造を有する。自動調芯型流体動圧軸受２においては、第１ハウジング１３の半球状の凹部１３ｂの頂部には、自動調芯型流体動圧軸受１の場合と異なり、シャフト７の端部を収納する突体１３ｃが形成されている。
【００３５】
図４において、自動調芯型流体動圧軸受１、２の枠体１７を揃えて配置し、共通のシャフト７を自動調芯型流体動圧軸受１、２のシャフト孔９，９に通した場合において、シャフト孔９，９の各々の軸線１０，１０が互いにずれていた場合においても、支持体６は、内壁６ａを球体面５と接触させながら軸受本体４を支持し、シャフト７の揺動に追従してシャフト孔１１の軸線１０が首振り自在であるように軸受本体４を支持するので、シャフト７が外部軸と接続された場合等においてシャフト７が揺動した場合において、シャフト７の調芯を可能にし軸受本体４を支持することができる。
【００３６】
支持体６は、シャフト孔１１の軸線１０が首振り自在であるように軸受本体４を支持するので、２個の自動調芯型流体動圧軸受１、２に渡って軸受本体４の調芯を行うことができる。
【００３７】
なお、図４における自動調芯型流体動圧軸受２の代わりに、シャフト７を回転可能に支持する通常の軸受を用い、自動調芯型流体動圧軸受１のみを用いた場合においても、自動調芯型流体動圧軸受１は自動調芯の作用を発揮することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態によれば、支持体６は、内壁６ａを球体面５と接触させながら軸受本体４を支持し、シャフト７に追従してシャフト孔１１の軸線１０が首振り自在であるように軸受本体４を支持するので、シャフト７が外部軸と接続された場合等において、軸受本体４の調芯を可能にし軸受本体４を支持することができる。
【００３９】
また、図２及び図３において、オイル貯留部２４を構成するオイル供給溝２５はある程度の溝体積を有するので、オイル溝１１に要するオイルを長期間に渡って必要に応じて供給することができる。この結果、流体動圧軸受におけるオイルの欠乏を無くし寿命を長くすることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の構成によれば、支持体はシャフトの向くべき方向にシャフト孔の軸線が首振り自在であるように軸受本体を支持するので、シャフトが外部軸と接続された場合等において、軸受本体の調芯を自動的に行うことができ、高い真直性を容易に確保できる。
【００４１】
また、オイル溝は、シャフト孔の中心部に対し両側に配列されているので、外部軸との接続等によって軸線方向の定められたシャフトに対し軸受本体が過大に傾斜することを防止でき、シャフトがシャフト孔の端部に接触してシャフト孔を摩耗させないようにすることができる。
【００４２】
また、オイル貯留部が設けられているので、流体動圧軸受におけるオイルの欠乏を無くし寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動調芯型流体動圧軸受の一実施の形態を示す断面図。
【図２】軸受本体の一実施の形態を示す斜視図。
【図３】軸受本体の他の実施の形態を示す斜視図。
【図４】２個の自動調芯型流体動圧軸受を接続した例を示す断面図。
【図５】従来の流体動圧軸受の一例を示す断面図。
【図６】従来の流体動圧軸受の他の例を示す断面図。
【符号の説明】
１、２　自動調芯型流体動圧軸受
４　軸受本体
５　球体面
５ａ　円筒面
６　支持体
７　シャフト
９　シャフト孔
１０　軸線
１１　オイル溝
１３　第１ハウジング
１５　第２ハウジング
１７　枠体
２１、２２　オイル注入孔
２４　オイル貯留部
２５　オイル供給溝
【図１】
2004100870.tif 000003
【図２】
2004100870.tif 000004
【図３】
2004100870.tif 000005
【図４】
2004100870.tif 000006
【図５】
2004100870.tif 000007
【図６】
2004100870.tif 000008