(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部または軸部に形成されたフランジ状部の端面と、この端面に対向するハウジングの軸受面とのうちの少なくとも一方に動圧発生用の溝を有するスラスト動圧軸受において、
上記溝の幅をその溝の両縁に内接する円の直径と定義したとき、上記溝の幅は上記溝の延びる方向のどこであっても一定であり、
上記動圧発生用の溝はヘリンボーンタイプの溝であって、上記溝または丘の折り返し部の先端は、上記溝または丘に内接する円の曲率と等しい曲率を有する曲面であることを特徴とするスラスト動圧軸受。
【請求項２】
軸部または軸部に形成されたフランジ状部の端面と、この端面に対向するハウジングの軸受面とのうちの少なくとも一方に動圧発生用の溝を有するスラスト動圧軸受において、
上記溝に隣接する丘の幅をその丘の両縁に内接する円の直径と定義したとき、上記丘の幅は上記丘の延びる方向のどこであっても一定であり、
上記動圧発生用の溝はヘリンボーンタイプの溝であって、上記溝または丘の折り返し部の先端は、上記溝または丘に内接する円の曲率と等しい曲率を有する曲面であることを特徴とするスラスト動圧軸受。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスラスト動圧軸受において、上記動圧発生用の溝の隣の丘の幅を、その丘の両縁に内接する円の直径と定義したとき、上記溝の幅と上記丘の幅との比が２：１から１：５であることを特徴とするスラスト動圧軸受。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載のスラスト動圧軸受において、上記溝または丘の縁が描く曲線がインボリュート曲線であることを特徴とするスラスト動圧軸受。
【請求項５】
軸部または軸部に形成されたフランジ状部の端面と、この端面に対向するハウジングの軸受面とのうちの少なくとも一方に動圧発生用の溝を有
し、
上記動圧発生用の溝は、へリングボーンの溝であって、
上記溝の折り返し部の先端は、上記溝に内接する円の曲率と等しい曲率を有する曲面であるスラスト動圧軸受の製造方法において、
上記動圧発生用の溝を、ミーリングにより１回のみ軌跡を描かせる、または、複数回同じ軌跡を描かせる加工により形成することを特徴とするスラスト動圧軸受の製造方法。
【請求項６】
軸部または軸部に形成されたフランジ状部の端面と、この端面に対向するハウジングの軸受面とのうちの少なくとも一方に動圧発生用の溝を
有し、
上記動圧発生用の溝は、へリングボーンの溝であって、
上記溝に隣接する丘の折り返し部の先端は、上記丘に内接する円の曲率と等しい曲率を有する曲面であるスラスト動圧軸受のプレス成形用の金型の製造方法において、
上記プレス成形用の金型の溝を、ミーリングにより１回のみ軌跡を描かせる、または、複数回同じ軌跡を描かせる加工により形成することを特徴とするスラスト動圧軸受のプレス成形用の金型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラスト動圧軸受、スラスト動圧軸受の製造方法、ならびに、スラスト動圧軸受のプレス成形用の金型の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スラスト動圧軸受の動圧発生用の溝としては、図３に示すようなものがある。この溝５０の縁５０aはR＝Ri・eθtanαで表わされる曲線となっている。ここで、
R：極座標による動径、Ri：動圧発生用の溝の始点の内径、θ：極座標の角度（rad)、α：溝角度である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のスラスト動圧軸受では、上記溝５０の縁５０aが描く曲線が指数関数からなる曲線であるため、溝幅が中心側から外周側に向けて徐々に広くなる。そのため、上記一つの溝５０を、例えばミーリングで加工する場合に、ミーリングを２回以上走らさなければならない。幅が狭い中心側の溝５０の部分５０bの加工では、ミーリングを２回程度走らせるだけでよいが、外周側の溝の部分の加工ではミーリングをさらに何度も走らせなければならなくなり、ミーリングを走らす回数は極座標の半径Ｒが大きくなればなるほど増えて、上記溝５０の加工に工数がかかって難しいといった問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、動圧発生用の溝を簡単に加工できるスラスト動圧軸受を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明のスラスト動圧軸受は、
軸部または軸部に形成されたフランジ状部の端面と、この端面に対向するハウジングの軸受面とのうちの少なくとも一方に動圧発生用の溝を有するスラスト動圧軸受において、
上記溝の幅をその溝の両縁に内接する円の直径と定義したとき、上記溝の幅は上記溝の延びる方向のどこであっても一定であり、
上記動圧発生用の溝はヘリンボーンタイプの溝であって、上記溝または丘の折り返し部の先端は、上記溝または丘に内接する円の曲率と等しい曲率を有する曲面であることを特徴としている。
【０００６】
上記請求項１の発明によれば、溝の幅が一定である。したがって、溝を例えば、ミーリングで加工する場合に、原則としてミーリングを１回走らすだけで、動圧発生用の溝の加工をすることができる。ここで、上記溝を加工するにあたって、勿論、小径のミーリングを数回走らせてもよい。勿論、荒加工と仕上げ加工を行う場合は、ミーリングに同じ軌跡を複数回描かせることになる。
【０００７】
また、請求項２の発明は、軸部または軸部に形成されたフランジ状部の端面と、この端面に対向するハウジングの軸受面とのうちの少なくとも一方に動圧発生用の溝を有するスラスト動圧軸受において、
上記溝に隣接する丘の幅をその丘の両縁に内接する円の直径と定義したとき、上記丘の幅は上記丘の延びる方向のどこであっても一定であり、
上記動圧発生用の溝はヘリンボーンタイプの溝であって、上記溝または丘の折り返し部の先端は、上記溝または丘に内接する円の曲率と等しい曲率を有する曲面であることを特徴としている。
【０００８】
上記請求項２の発明によれば、丘の幅が同一である。したがって、例えば、この丘をプレス成形する場合、金型の溝をミーリングを１回走らすだけで加工でき、この溝形状が、上記丘と同一形状になる。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載のスラスト動圧軸受において、上記動圧発生用の溝の隣の丘の幅を、その丘の両縁に内接する円の直径と定義したとき、上記溝の幅と上記丘の幅との比が２：１から１：５であることを特徴としている。
【００１０】
上記請求項３の発明によれば、上記溝の幅と上記丘の幅との比が２：１から１：５であるので、大きな動圧を安定に発生させることができる。特に１：１の時に最大の動圧を発生する。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３に記載のスラスト動圧軸受において、上記溝または丘の縁が描く曲線がインボリュート曲線であることを特徴としている。
【００１２】
上記請求項４の発明によれば、上記溝または丘の縁が描く曲線がインボリュート曲線であるので、溝または丘の幅が一定の動圧発生用の溝を簡単に加工することができる。さらに、上記動圧発生用の溝と隣の丘の幅との比を一定にすることができる。
【００１３】
上記請求項１および２の発明によれば、上記溝または丘の折り返し部の先端は、上記溝または丘に内接する円の曲率と等しい曲率を有する曲面である。したがって、上記動圧発生用の溝または丘形成用の金型の溝を、例えば、ミーリングで加工する場合、溝の側壁に内接して走らせるミーリングの外周によって、上記折り返し部または金型溝の折り返し部の先端の加工がなされる。したがって、上記折り返し部の先端または金型溝の折り返し部の先端の加工が容易にできる。
【００１４】
また、請求項５の発明は、軸部または軸部に形成されたフランジ状部の端面と、この端面に対向するハウジングの軸受面とのうちの少なくとも一方に動圧発生用の溝を有
し、
上記動圧発生用の溝は、へリングボーンの溝であって、
上記溝の折り返し部の先端は、上記溝に内接する円の曲率と等しい曲率を有する曲面であるスラスト動圧軸受の製造方法において、
上記動圧発生用の溝を、ミーリングにより１回のみ軌跡を描かせる、または、複数回同じ軌跡を描かせる加工により形成することを特徴としている。
【００１５】
また、請求項６の発明は、軸部または軸部に形成されたフランジ状部の端面と、この端面に対向するハウジングの軸受面とのうちの少なくとも一方に動圧発生用の溝を有
し、
上記動圧発生用の溝は、へリングボーンの溝であって、
上記溝に隣接する丘の折り返し部の先端は、上記丘に内接する円の曲率と等しい曲率を有する曲面であるスラスト動圧軸受のプレス成形用の金型の製造方法において、
上記プレス成形用の金型の溝を、ミーリングにより１回のみ軌跡を描かせる、または、複数回同じ軌跡を描かせる加工により形成することを特徴としている。
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本実施の形態の少なくとも軸部または軸部に形成されたフランジ状部の端面に溝を有するスラスト動圧軸受の軸部の端面を示す平面図である。図１においては、軸部の輪郭を省略し、溝のパターンのみを示している。この軸部は図示しないハウジング内に回転自在に嵌合し、この軸部の端面をハウジングの軸受面に対向させている。
【００１８】
上記軸部の端面にはヘリンボーン型の動圧発生用の溝１，1，１，・・・を設けている。この動圧発生用の溝１は折り返し部６でＶ字型に屈曲している。上記動圧発生用の溝１の幅は、溝１の延びている方向のどこにおいても同じである。ここで、溝１の幅とは、図１において、溝１の両縁１a，１aに内接する円（図示せず）の直径をいう。もっとも、上記折り返し部６の先端６aは鋭角に尖った形状をしている。上記溝１の縁１a，１aはインボリュート曲線になっている。
【００１９】
上記動圧発生用の溝１とその隣りの動圧発生用の溝１の間には、上記溝１と同じ平面形状を有する丘２が存在する。上記丘２もＶ字状の形状をしており、その丘２の幅はいたるところで同じになっている。ここで、丘２の幅とは、溝１の幅と同様に、丘２の両縁に内接する円の直径をいう。上記溝１と丘２とは同じ幅を有している。
【００２０】
上記構成において、上記軸部が矢印X方向にもしくはハウジングの軸受面に対して相対的に矢印X方向に回転すると、上記軸部の端面とハウジングの軸受面との間に封入された潤滑油や気体などの流体（図示せず）が溝１にそって折り返し部６の方向に向けて送られて動圧が発生する。この動圧によって、軸部は軸方向に支持される。
【００２１】
上記溝１は、その溝１の延びる方向のどこにおいても、幅が同じであるので、この溝１は原則として図示しないミーリングで溝１の方向にそって１回走らすだけで、溝１の加工をすることができる。このように、ミーリングを１回溝の方向に走らすだけで、溝１の加工ができるので、溝１を簡単安価に形成することができる。
【００２２】
また、上記動圧発生用の溝１の幅と丘２の幅とは１：１の比であるので、大きな動圧を安定に発生することができる。つまり、このスラスト動圧軸受は、大きな負荷能力を得ることができるのである。
【００２３】
さらに、上記動圧発生用の溝１の縁１a，１aはインボリュート曲線であるので、ミーリングを上記溝１を形成すべくインボリュート曲線に沿って容易に走行させることができる。換言すれば、ミーリングをインボリュート曲線を描くように走行させることは機械的に容易にできるのである。また、上記溝１の縁１a，１aはインボリュート曲線であるから、基本的には、軸部の端面を動圧発生用の溝１と丘２ですきまなく埋め尽くすことができる。
【００２４】
図２は他の実施の形態の軸部の端面の一部を示す図である。この実施の形態では、ヘリンボーンタイプの動圧発生用の溝１の折り返し部１６の先端１６aが上記溝１に内接する円の曲率と等しい曲率を有する円筒面からなる点のみが先の実施の形態と異なる。したがって、先の実施の形態と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略する。
【００２５】
上記構成によれば、上記折り返し部１６の先端１６aは上記溝１に内接する円筒面と同一曲率を有する曲面であるから、例えば、インボリュート曲線である溝１を描くようにミーリングを走らせて、折り返し部１６で上記ミーリングを切り返すだけで、簡単に折り返し部１６の先端１６aの加工を行うことができる。
【００２６】
上記実施の形態では、溝１の幅と丘２の幅とは１：１の比にしているが、これに限られるものではなく、様々な比の値にすることができる。
【００２７】
また、上記実施の形態では、ヘリンボーン型の動圧発生溝１について説明したが、動圧発生用の溝はスパイラル型の動圧発生用の溝であってもよい。
【００２８】
また、上記実施の形態では、動圧発生用の溝は軸部の端面に設けたが、動圧発生用の溝を軸部の端面に設けることなく、軸部の端面に対向するハウジングの軸受面に動圧発生用の溝を設けてもよい。また、軸部に設けたフランジ状部の端面に溝を設けてもよい。また、軸部やフランジ状部の端面とハウジングの軸受面との両方に動圧発生用の溝を設けてもよい。
【００２９】
また、上記実施の形態では、動圧発生用の溝は、ミーリングで直接機械加工する例について説明したが、動圧発生用の溝をプレス成形してもよい。この場合、上記のように幅が至る所で同じである動圧発生用の溝であれば、プレス成形用の金型における溝の加工をミーリングを原則として１回走らすだけで、金型を簡単に加工することができる。なお、ここで原則として１回という意味は、荒加工と仕上げ加工を各々1回した場合であっても、この明細書では、ミーリングを１回走らせたという。つまり、同一軌跡を描かせることを、ミーリングを1回走らせたという。またこのような金型により成形された面は、丘が上記金型の溝と実質同一形状となっているため、上記実施形態における溝に関する記載が、丘についてもいえることになる。
【００３０】
また、上記動圧発生用の溝をエッチング加工してもよい。この場合、溝の幅が至るところで同一であるので、現像のためのパターンを簡単に形成することができる。同様に上記溝を電解加工や放電加工で加工する場合は、成形用の電極形状を簡単に形成することができる。
【００３１】
また、上記実施の形態では、動圧発生用の溝は断面が矩形であったが、断面が台形であってもよい。この場合、円錐台形状のミーリングを1回走らせるだけで、上記断面が台形の溝の加工ができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１または２の発明のスラスト動圧軸受によれば、動圧発生用の溝または丘の幅をその溝または丘の延びる方向のどこにおいても一定にしているので、例えば、上記溝や金型の溝等をミーリングで加工する場合に、原則としてミーリングを１回走らすだけで、溝を簡単に加工することができる。
【００３３】
また、請求項３の発明のスラスト動圧軸受によれば、上記溝の幅と上記丘の幅との比が２：１から１：５であるので、大きな動圧を安定に発生させることができる。
【００３４】
また、請求項４の発明のスラスト動圧軸受によれば、溝または丘の縁が描く曲線がインボリュート曲線であるので、溝または丘の幅が一定の動圧発生用の溝を簡単に加工することができ、さらに、上記溝と隣の丘の幅との比を簡単に一定にすることができる。
【００３５】
また、請求項１および２の発明のスラスト動圧軸受によれば、動圧発生用の溝または丘の折り返し部の先端は、上記溝または丘に内接する円の曲率と等しい曲率を有する曲面であるので、上記動圧発生の溝または丘形成用の金型の溝の折り返し部で、ミーリングを折り返すだけで、上記溝の折り返し部または金型溝の折り返し部の先端の曲面の加工を簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はこの発明の実施の形態のスラスト動圧軸受の軸部の端面の平面図である。
【図２】  図２はこの発明のスラスト動圧軸受の他の実施の形態の要部である。
【図３】  図３は従来のスラスト動圧軸受の軸部の端面の平面図である。
【符号の説明】
１  動圧発生溝、
１a  縁、
２  丘、
６、１６  折り返し部。
【図１】
0003985490.tif 000002
【図２】
0003985490.tif 000003
【図３】
0003985490.tif 000004