(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸およびこの軸に形成されたフランジと、
上記軸および上記フランジを所定の隙間を隔てて収容するハウジングとを備え、
上記ハウジングは、上記フランジを径方向内側に収容する大径孔と、上記軸を径方向内側に収容する小径孔とを有し、
上記フランジの軸方向の端面に動圧発生溝が形成された動圧軸受であって、
上記軸は、上記フランジの軸方向の端面から所定寸法だけ軸方向に延びる小径部と、この小径部から軸方向に延びると共に上記ハウジングの小径孔の内周面との間に動圧を発生する大径部を備え、
上記フランジは、軸方向線に対して略直交する端面と、上記端面を軸方向に貫通すると共に、上記軸の小径部に隣接し、かつ、少なくとも一部が上記大径部の端面に対向する少なくとも２つの貫通穴を有し、
上記大径部の端面は、軸方向線に対して略直交する平面であり、
上記少なくとも２つの貫通穴は、上記大径部の端面の法線方向に延在していると共に軸に関して対称に配置され、
上記フランジの軸方向の端面に形成された動圧発生溝の径方向内端は、上記軸と上記ハウジングの小径孔とが径方向に対向して形成する所定の隙間の径方向外端の径方向位置よりも径方向内方に位置していることを特徴とする動圧軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、軸に形成されているフランジでもって軸方向の支持を行う動圧軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、軸１０１の軸端に形成されたフランジ１０２の軸方向両端面にスラスト支持用の動圧発生溝１０３,１０５が形成されている。このフランジ１０２は、軸１０１との接合部１０６に隣接して、軸方向に貫通する貫通孔１０７,１０９を有している。また、軸１０１には、ラジアル支持用の動圧発生溝１１１,１１２が形成されている。
【０００３】
そして、軸１０１とフランジ１０２は、筒１０８と蓋１１０からなるハウジング１１５内に収容されていて、フランジ１０２に形成された動圧発生溝１０３,１０５は、蓋１１０の軸受面１１０Ａ,筒１０８の軸受面１０８Ａに所定の隙間を隔てて対向している。
【０００４】
この動圧軸受は、回転時にフランジ１０２の上側あるいは下側に潤滑流体が偏在した場合に、上記貫通穴１０７,１０９を通して、フランジ１０２の上側から下側あるいは下側から上側に潤滑流体を流して、フランジ１０２の上下片寄りを解消できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の動圧軸受では、フランジ１０２に形成した貫通穴１０７,１０９が動圧発生溝１０３,１０５のための領域を狭めるから、所定の動圧を発生させるためには、フランジ径を増大させることが必要になって、外径の増大を招く上に、軸回転に必要な回転力が増大するという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、フランジ径を増大させることなく、潤滑流体の偏在を解消でき、コンパクトで回転トルクの小さな動圧軸受を提供することにある。
【０００７】
【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の発明の動圧軸受は、軸およびこの軸に形成されたフランジと、
上記軸および上記フランジを所定の隙間を隔てて収容するハウジングとを備え、
上記ハウジングは、上記フランジを径方向内側に収容する大径孔と、上記軸を径方向内側に収容する小径孔とを有し、
上記フランジの軸方向の端面に動圧発生溝が形成された動圧軸受であって、
上記軸は、上記フランジの軸方向の端面から所定寸法だけ軸方向に延びる小径部と、この小径部から軸方向に延びると共に上記ハウジングの小径孔の内周面との間に動圧を発生する大径部を備え、
上記フランジは、軸方向線に対して略直交する端面と、上記端面を軸方向に貫通すると共に、上記軸の小径部に隣接し、かつ、少なくとも一部が上記大径部の端面に対向する少なくとも２つの貫通穴を有し、
上記大径部の端面は、軸方向線に対して略直交する平面であり、
上記少なくとも２つの貫通穴は、上記大径部の端面の法線方向に延在していると共に軸に関して対称に配置され、
上記フランジの軸方向の端面に形成された動圧発生溝の径方向内端は、上記軸と上記ハウジングの小径孔とが径方向に対向して形成する所定の隙間の径方向外端の径方向位置よりも径方向内方に位置し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、フランジの軸方向貫通穴は、軸の小径部に隣接し、大径部の端面に対向するように形成されている。すなわち、上記軸方向貫通穴は、フランジの軸受面よりも内側領域に形成されているので、軸方向貫通穴がフランジの軸受面を狭めることがない。したがって、この発明によれば、フランジ径を増大させることなく、上記軸方向貫通穴でもって、潤滑流体の偏在を解消できる。したがって、安定した支持能力を発揮できる上に、コンパクトかつ低回転トルクを実現できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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。
【００１０】
〔第１の実施の形態〕
図１に、この発明の動圧軸受の第１の実施の形態を示す。この動圧軸受は、軸１と軸１の軸方向の端に一体に形成されたフランジ２とからなる回転体３と、この回転体３が収容されるハウジング５を備える。このハウジング５は、筒体６と、筒体６の軸方向の端の開口部７を塞ぐ蓋部８からなる。筒体６は、開口部７に隣接する大径孔１０と、この大径孔１０に隣接する小径孔１１を有する。この小径孔１１を形成する筒体６の内周面がラジアル軸受面１２をなす。また、上記蓋部８の内面がスラスト軸受面１３をなし、上記大径孔１０と小径孔１１の間の段面１５がもう１つのスラスト軸受面１５をなす。
【００１１】
一方、上記回転体３のフランジ２の両端面２Ａ,２Ｂには、スラスト支持用の動圧発生溝１６,１７が形成されている。このスラスト支持用の動圧発生溝１６,１７は、上記スラスト軸受面１３,１５に所定の隙間を隔てて対向している。また、軸１の大径部１Ａの外周面には、ラジアル支持用の動圧発生溝１８,１９が形成されている。そして、この大径部１Ａに連なる所定寸法の小径部１Ｂがフランジ２に連なっている。この軸１の小径部１Ｂは、フランジ２に一体に形成されている。
【００１２】
そして、この軸１の小径部１Ｂに隣接し、かつ、大径部１Ａの端面１Ａ-１に対向するように、フランジ２に軸方向貫通穴２１,２２が形成されている。すなわち、この軸方向貫通穴２１,２２は、スラスト支持用の動圧発生溝１６,１７が形成されているスラスト軸受面よりも内径側の領域に形成されている。
【００１３】
上記構成の動圧軸受は、ハウジング５に対して回転体３が相対回転することによって、軸１の大径部１Ａに形成されたラジアル支持用動圧発生溝１８,１９が筒体６の内周面との間に動圧を発生して、回転体３をハウジング５に対して径方向に支持する。同時に、フランジ２の両端面２Ａ,２Ｂに形成されたスラスト支持用の動圧発生溝１６,１７が蓋部８と段面１５に対して動圧を発生して、回転体３をハウジング５に対して軸方向に支持する。
【００１４】
この第１実施形態では、回転体３のフランジ２に形成した軸方向貫通穴２１,２２の存在により、フランジ２の上側隙間Ｓ１と下側隙間Ｓ２との間に潤滑流体の流通経路が形成される。この流通経路によって、上側隙間Ｓ１もしくは下側隙間Ｓ２への潤滑流体の片寄った分配を速やかに解消でき、フランジ２をハウジング５の大径孔１０内の所定位置に保つことができ、回転体３を安定,確実に支持できる。
【００１５】
また、この第１実施形態では、フランジ２の軸方向貫通穴２１,２２が、軸１の小径部１Ｂに隣接し、大径部１Ａの端面１Ａ-１に対向するように形成されている。言い換えれば、軸方向貫通穴２１,２２が、筒体６の段面１５に対向する軸受面領域よりも内径側の領域に形成されているから、軸方向貫通穴２１,２２がフランジ２の軸受面を狭めることがない。
【００１６】
すなわち、この第１実施形態によれば、軸方向貫通穴２１,２２を軸１の大径部１Ａと同径内に納めることができるので、大径部１Ａよりも径方向外側にあるフランジ２の端面２Ａ,２Ｂをすべてスラスト軸受面にすることができる。したがって、この実施形態によれば、スラスト支持能力を低下させることなく、軸方向貫通穴２１,２２を設けて、潤滑流体の偏在を解消できる。したがって、フランジの小径化を図れ、コンパクトかつ低回転トルクである上に、安定した支持能力を発揮できる。
【００１７】
尚、上記第１実施形態では、回転体３の軸１とフランジ２を一体に形成したが、図２に示すように、フランジ２と軸１とを別体とし、フランジ２の中心にネジ孔３１を形成し、軸１の小径部１Ｂに延在するネジ部３２を形成して、フランジ２のネジ孔３１に軸１のネジ部３２を螺合させてもよい。
【００１８】
〔第２の実施の形態〕
次に、図３に、第２の実施の形態を示す。この第２実施形態は、次の▲１▼,▲２▼の点だけが、前述の第１実施形態と異なる。
【００１９】
▲１▼  図１の蓋部８に替えて、中央に穴３６を有する円板３５を筒体６の開口部７に嵌合,固定した点。
【００２０】
▲２▼  回転体３の軸１が、フランジ２の端面２Ａから軸方向に突き出したもう１つの小径部１Ｃとこの小径部１Ｃに連なるもう１つの大径部１Ｄを備えた点。
【００２１】
この第２実施形態では、上記回転体３の大径部１Ｄが、ハウジング５の円板３５の穴３６内に配置される。この第２実施形態は、密封式動圧軸受である第１実施形態と異なり、ハウジング５内の潤滑流体が外部に開放されている開放式動圧軸受である。
【００２２】
この第２実施形態においても、フランジ２の軸方向貫通穴２１,２２が、軸１の小径部１Ｂおよび１Ｃに隣接し、大径部１Ａの端面１Ａ-１および大径部１Ｄの端面１Ｄ-１に対向するように形成されている。すなわち、軸方向貫通穴２１,２２が、筒体６の段面１５(および円板３５)に対向する軸受面領域よりも内径側の領域に形成されているから、軸方向貫通穴２１,２２がフランジ２の軸受面を狭めることがない。
【００２３】
この第２実施形態によれば、軸方向貫通穴２１,２２を軸１の大径部１Ａ,１Ｄと同径内に納めることができるので、大径部１Ａ,１Ｄよりも径方向外側にあるフランジ２の端面２Ａ,２Ｂをすべてスラスト軸受面にすることができる。したがって、この第２実施形態によれば、スラスト支持能力を低下させることなく、軸方向貫通穴２１,２２を設けて、潤滑流体の偏在を解消でき、第１実施形態と同様に、フランジの小径化を図れ、コンパクトで低トルクである上に、安定した支持能力を発揮できる。なお、上記第１,第２の実施形態では、軸方向貫通穴２１,２２は、完全に軸１の大径部１Ａ,１Ｄよりも径方向内側に形成されているが、本発明は、これに限るものではなく、軸方向貫通穴２１,２２の少なくとも一部が大径部１Ａ,１Ｄの端面１Ａ-１,１Ｄ-１に対向するようになっていればよいが、上記第１,第２の実施形態のように、完全に対向させる方が好ましい。
【００２４】
なお、第１,第２の実施形態では、フランジ２の両端面２Ａ,２Ｂに動圧発生溝１６,１７を形成したが、ハウジング５の蓋部８の内面８Ａ(円板３５の内面３５Ａ),筒体６の段面１５に動圧発生溝を形成してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の動圧軸受では、フランジの軸方向貫通穴が、軸の小径部に隣接し、大径部の端面に対向するように形成されて、軸の大径部の外周面よりも内側領域に形成されているので、上記軸方向貫通穴がフランジの軸受面を狭めることがない。したがって、この発明によれば、フランジ径を増大させることなく、上記軸方向貫通穴でもって、潤滑流体の偏在を解消でき、フランジの小径化を図れ、コンパクトかつ低回転トルクである上に安定した支持能力を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の動圧軸受の第１実施形態の断面図である。
【図２】  上記第１実施形態の変形例の断面図である。
【図３】  この発明の第２実施形態の断面図である。
【図４】  従来の動圧軸受の断面図である。
【符号の説明】
１…軸、１Ａ,１Ｄ…大径部、１Ｃ,１Ｂ…小径部、１Ａ-１…端面、
１Ｄ-１…端面、２…フランジ、３…回転体、５…ハウジング、６…筒体、
７…開口部、８…蓋部、１０…大径孔、１１…小径孔、
１２…ラジアル軸受面、１３…スラスト軸受面、１５…段面(スラスト軸受面)、
１６,１７…スラスト支持用の動圧発生溝、
１８,１９…ラジアル支持用の動圧発生溝、２１,２２…軸方向貫通穴、
３５…円板、３６…穴、Ｓ１…上側隙間、Ｓ２…下側隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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