(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転するハウジングとこのハウジングの軸方向貫通穴に所定間隙を隔てて挿通される軸とを備え、この軸に形成されたフランジがハウジングの貫通穴内径面に形成された環状凹部に所定間隙を隔てて嵌入されているとともに、上記ハウジングと軸間に潤滑流体が封入され、上記フランジの上下面と上記環状凹部のフランジ上下面に対向する面との間にスラスト動圧発生部が設けられた動圧軸受装置において、上記軸のフランジ上面側に対向する上記ハウジング部分に、ハウジングの内径面から環状凹部の底部に開口する連通路が形成され、上記連通路は、上記ハウジングの内径面から径方向外方かつ軸方向に垂直に延伸するよう形成された径方向穴と、上記径方向穴と交叉しかつ環状凹部の底部内に開口する切除部とから形成され、上記切除部は、上記径方向穴より軸方向に上記環状凹部から離れる方向に広がるとともに、上記環状凹部よりも大径側に広がり、かつフランジと環状凹部の底部とが形成する所定間隙に軸方向に連通するよう形成され、上記径方向穴は上記切除部の径方向最内部に開口していることを特徴とする動圧軸受装置。
【請求項２】
上記連通路は、ハウジングの軸を中心に対称に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の動圧軸受装置。
【請求項３】
上記ハウジングは、環状凹部位置で軸方向に分割された上部分割ハウジングと下部分割ハウジングとが一体化されて形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の動圧軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動圧軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、動圧軸受装置としては、図４に示すものが知られている。この動圧軸受装置は、ハウジング４１と、このハウジング４１の軸方向貫通穴４２に相対回転可能に所定間隙を隔てて挿通される回転軸４３とを備え、この回転軸４３に軸端部分が残るよう形成されたフランジ４４がハウジング４１の貫通穴４２内径面に形成された環状凹部４５に所定間隙を隔てて嵌入されているとともに、上記フランジ４４の上面４４ａ（図４において上側の面を上面という）側のハウジング４１の貫通穴４２は外部に開放４７され、上記ハウジング４１と回転軸４３間に潤滑流体４６が封入され、上記フランジの上面４４ａおよび下面４４ｂ（図４において下側の面を下面という）と上記環状凹部４５のフランジ上下面４４ａ，４４ｂに対向する面４５ａ，４５ｂとの間にスラスト動圧発生部Ｂ１，Ｂ２が設けられている。なお、ハウジング４１と回転軸４３との間の上記開放部４７は、ラビリンス密封とされている。このスラスト動圧発生部Ｂ１，Ｂ２は、上記フランジ４４の上面４４ａおよび下面４４ｂにそれぞれ動圧発生溝４８，４９が形成されることにより構成されているが、必要により動圧発生溝４８，４９を環状凹部内面４５ａ，４５ｂ側に形成してもよい。また、フランジ下面４４ｂ側の回転軸４３には動圧発生溝５０が形成され、ハウジング４１との間にラジアル動圧発生部Ｂ３が形成されている。このラジアル動圧発生部Ｂ３の動圧発生溝５０はハウジング４１の貫通穴４２内径面に形成される場合もある。
【０００３】
さらに、回転軸４３のフランジ上面４４ａ側におけるハウジング４１の貫通穴４２は外部に開放４７された状態であるため、回転軸４３の回転起動および回転停止の繰り返しにより、ハウジング４１の貫通穴４２の上部（フランジ４４の上面４４ａ側）の開放部４７側へ潤滑流体４６が移動してこのラビリンス密封としている開放部４７から潤滑流体４６が漏れ出すことがあり、潤滑流体４６の他部への循環により上記開放部４７への潤滑流体４６の移動を防止する必要がある。このため、回転軸４３のフランジ４４根元部にフランジ上下面４４ａ，４４ｂに貫通する軸線に平行な軸方向貫通穴５１が形成されており、潤滑流体４６の循環用とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の動圧軸受装置においては、回転軸４３のフランジ４４に形成したスラスト動圧発生部Ｂ１，Ｂ２の負荷容量を低下させることなく、上記フランジ４４に潤滑流体４６の外部への漏れを防止する軸方向貫通穴５１を形成しなければならないため、フランジ４４径が大きくなり、トルクが大きくなるという問題が発生している。
【０００５】
そこで、この発明は、軸のフランジ径が大きくなることによるトルク増大をなくし、かつ外部への潤滑流体の漏れを防止する動圧軸受装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、請求項１の発明は、相対回転するハウジングとこのハウジングの軸方向貫通穴に所定間隙を隔てて挿通される軸とを備え、この軸に形成されたフランジがハウジングの貫通穴内径面に形成された環状凹部に所定間隙を隔てて嵌入されているとともに、上記ハウジングと軸間に潤滑流体が封入され、上記フランジの上下面と上記環状凹部のフランジ上下面に対向する面との間にスラスト動圧発生部が設けられた動圧軸受装置において、上記軸のフランジ上面側に対向する上記ハウジング部分に、ハウジングの内径面から環状凹部の底部に開口する連通路が形成され、上記連通路は、上記ハウジングの内径面から径方向外方かつ軸方向に垂直に延伸するよう形成された径方向穴と、上記径方向穴と交叉しかつ環状凹部の底部内に開口する切除部とから形成され、上記切除部は、上記径方向穴より軸方向に上記環状凹部から離れる方向に広がるとともに、上記環状凹部よりも大径側に広がり、かつフランジと環状凹部の底部とが形成する所定間隙に軸方向に連通するよう形成され、上記径方向穴は上記切除部の径方向最内部に開口していることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、上記連通路は、ハウジングの軸を中心に対称に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
さらにまた、請求項３の発明においては、上記ハウジングは、環状凹部位置で軸方向に分割された上部分割ハウジングと下部分割ハウジングとが一体化されて形成されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的な実施の形態について図１を参照しながら説明する。この動圧軸受装置は、ハウジング１と、このハウジング１の軸方向貫通穴２に相対回転可能に所定間隙を隔てて挿通される回転軸３とを備え、この回転軸３に軸端部分が残るよう形成されたフランジ４がハウジング１の貫通穴２の内径面に形成された環状凹部５に所定間隙を隔てて嵌入されているとともに、上記フランジ４の上面４ａ（図１において上側の面を上面という）側のハウジング１の貫通穴２は外部に開放部７として開放され、上記ハウジング１と回転軸３との間に潤滑流体６が封入され、上記フランジ４の上面４ａおよび下面４ｂ（図１において下側の面を下面という）と上記環状凹部５のフランジ上下面４ａ，４ｂに対向する面５ａ，５ｂとの間にスラスト動圧発生部Ｂ１，Ｂ２が設けられている。なお、ハウジング１と回転軸３との間の上記開放部７はラビリンス密封とされている。このスラスト動圧発生部Ｂ１，Ｂ２は、上記フランジ４の上面４ａおよび下面４ｂにそれぞれ動圧発生溝８，９が形成されることにより構成されているが、必要により動圧発生溝８，９を環状凹部５の内面５ａ，５ｂ側に形成してもよい。また、フランジ下面４ｂ側の回転軸３には動圧発生溝１０が形成され、ハウジング１との間にラジアル動圧発生部Ｂ３が形成されている。このラジアル動圧発生部Ｂ３の動圧発生溝１０はハウジング１の貫通穴２の内径面に形成してもよい。
【００１０】
さらに、上記ハウジング１は、上記回転軸３のフランジ上面４ａ側でかつ環状凹部５の位置で軸方向に分割された上部分割ハウジング１ａと下部分割ハウジング１ｂが圧入嵌合または接着等にて一体化されて形成されている。そして、上記上部分割ハウジング１ａの貫通穴２の内径面には、フランジ４側に大径の段部１２が形成され、この段部１２から環状凹部５の底部５ｃに開口する連通路１１が形成されている。この連通路１１は、図２においてさらによく理解されるように、上部分割ハウジング１ａの１８０度対向位置の２個所において、上部分割ハウジング１ａの貫通穴２の内径面から外径部側に形成された径方向穴１１ａと、上部分割ハウジング１ａの貫通穴２の内径面から外径部側に形成された径方向穴１１ａと、上部分割ハウジング１ａの外径部に形成され上記径方向穴１１ａと交叉しかつ環状凹部５の底部５ｃ内に開口する切除部１１ｂとから形成されている。この切除部１１ｂは潤滑流体溜りとしても機能し、潤滑流体切れの防止に役立つ。また、この切除部１１ｂは、図２の構成においては上部分割ハウジング１ａに外径面の接線方向に直線状に切除されて形成されている。この構造は軸受サイズが小さい場合に油溜り部としての容積を確保しやすく、又、加工も容易である点で有利である。また、図３は切除部の別の実施形態であり、この切除部１１ｂは、上部分割ハウジング１ａに外径面側に中心を持つ円弧にて切除されている。この構造は、油溜り部の容積確保の意味から比較的軸受サイズの大きい場合に有利であり、さらに加工は容易になる点で有利である。又、上記連通路１１の径方向穴は上部ハウジング１ａにドリル等にて直接形成されているが、上部ハウジング１ａの下面に径方向溝を形成し、この径方向溝を覆うように、上部ハウジング１ａの内面に別蓋を一体化して実質的に径方向穴１１ａとしてもよい。
【００１１】
なお、上記図１の実施形態ではハウジング１を上部分割ハウジング１ａと下部分割ハウジング１ｂとに分割されているが、このようにすることにより、連通路１１の加工が非常に容易となる。
【００１２】
次に、上記連通路１１の作用について説明する。回転軸３の起動及び停止により変化するスラスト動圧発生部Ｂ１，Ｂ２の軸受すきまは変化するが、回転軸３のフランジ上面４ａとハウジング１の凹部５との間のすきま、すなわち上部のスラスト動圧発生部Ｂ１の軸受すきまが小さくなった場合、上部のスラスト動圧発生部Ｂ１の外径側付近および連通路１１の切除部１１ｂ付近の潤滑流体６が、フランジ下面４ｂ側に引き込まれる。その結果、フランジ４の上面４ａ側でハウジング１の貫通穴内２にある潤滑流体６は段部１２で受け止められて効率よく連通路１１内に引き込まれて円滑に軸受すきまが大きくなるフランジ４の下面４ｂ側に移動し、これによりハウジング１の貫通穴２の外部開放部７付近にある潤滑流体６が外部に押し出されて漏れることが防止される。
【００１３】
なお、上記実施形態では軸３が回転する場合を示したが、軸３が固定でハウジング１が回転してもよい。
【００１４】
【発明の効果】
このように、請求項１乃至３の発明では、軸のフランジには上下面に貫通する軸方向貫通穴がないため、スラストと動圧発生部の負荷容量を維持しながら上記フランジ径を小さくでき、トルクの低減が可能となる。さらに、ハウジングに形成した連通路によりスラスト動圧発生部の軸受すきまの減少時に潤滑流体が円滑に循環するため、ハウジングの貫通穴の外部開放部からの漏れが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の動圧軸受装置の断面図である。
【図２】図１のフランジ上面から見た平面図であり、本発明の連通路の一実施形態である。
【図３】図１のフランジ上面から見た平面図であり、本発明の連通路の別の実施形態である。
【図４】従来の動圧軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
１    ハウジング
１ａ  上部分割ハウジング
１ｂ  下部分割ハウジング
２    貫通穴
３    回転軸
４    フランジ
５    環状凹部
６    潤滑流体
７    開放部
８    動圧発生溝
９    動圧発生溝
１０    動圧発生溝
１１    連通路
１１ａ  径方向穴
１１ｂ  切除部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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