(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の端面またはこの端面に対向する軸受面に、相対的な正回転方向に向かって開いたＶ字形状の動圧発生溝が周方向に配列されているスラスト動圧軸受であって、
上記Ｖ字形状の動圧発生溝を構成する２つのＶ字形状の側壁の内、相対的な正回転方向に関して前方の側壁の上記正回転方向に対する後端は、上記前方の側壁を含むＶ字形状の丘部の高さ方向の全域において、上記軸の端面またはこの端面に対向する軸受面に平行な面で切断した断面形状が湾曲している一方、上記相対的な正回転方向に関して後方の側壁の上記正回転方向に対する後端が尖っていることを特徴とするスラスト動圧軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転起動時の損傷を防ぐスラスト動圧軸受に関し、特に、高速回転と小型化とが必要とされるＨＤＤ(ハードディスクドライブ）やオーディオ機器,ビデオデッキなどで使用されるスラスト動圧軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スラスト動圧軸受としては、軸の端面に、図２に示すように、正回転方向に向かって開いた複数のＶ字形状の動圧発生溝２１が周方向に配列されたものがある。この動圧発生溝２１は、軸が矢印２２で示す正方向に回転したときに、動圧発生流体を溝２１の両端から導き入れて中央に向かって案内する。そして、溝２１の中央の屈曲部２３で上記動圧発生流体を溝２１の底面２４が向いている軸方向に向かわせることによって、軸方向の動圧を発生する。この軸方向の動圧によって、軸が軸受面に対して軸方向に支持される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記軸をモータ等による駆動手段で回転させる場合には、起動時や停止時等にわずかに逆回転する現象が起きることがある。この逆回転時に、上記溝２１を構成する２つの側壁２６と２７の内の正回転方向に関して前方の側壁２６の尖った先端２６Ａが、軸受面に当たると軸受面が著しく傷つけられるという問題がある。また、上記損傷時に生じた微小な粉体が、正回転時に軸と軸受面との間に巻き込まれて、軸受面の摩耗が促進されるという問題がある。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、起動時や停止時等の逆回転時に軸受面が損傷することを防止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の発明は、軸の端面またはこの端面に対向する軸受面に、相対的な正回転方向に向かって開いたＶ字形状の動圧発生溝が周方向に配列されているスラスト動圧軸受であって、
上記Ｖ字形状の動圧発生溝を構成する２つのＶ字形状の側壁の内、相対的な正回転方向に関して前方の側壁の上記正回転方向に対する後端は、上記前方の側壁を含むＶ字形状の丘部の高さ方向の全域において、上記軸の端面またはこの端面に対向する軸受面に平行な面で切断した断面形状が湾曲している一方、上記相対的な正回転方向に関して後方の側壁の上記正回転方向に対する後端が尖っていることを特徴としている。
【０００６】
この発明によれば、上記Ｖ字形状の動圧発生溝が有する前方の側壁の後端が湾曲しているから、起動時等の逆回転時に、軸が振れ回りして前方の側壁の後端が対向面に接触したときに、上記後端が上記対向面を傷つけることを防ぐことができる。また、上記側壁の後端自体の損傷も防止できる。したがって、軸受の摩耗や焼き付きを防止できる。
【０００７】
また、上記Ｖ字形状の動圧発生溝が有する後方の側壁の後端は尖っているから、上記後方側壁の後端は正回転時に溝の両端から導入された潤滑流体を集める力が強く、潤滑流体を軸方向に強く推進させることができ、軸方向の動圧を高くできる。すなわち、上記複数のＶ字形状の動圧発生溝の前方の側壁の後端および後方の側壁の後端を結ぶ円環状のライン上に集中的に軸方向の高い動圧を発生させることができる。したがって、軸方向の支持力を向上させることができる。
【０００８】
【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。
【０００９】
図１に、この発明のスラスト動圧軸受の実施の形態の動圧発生溝１の形状を詳細に示す。このスラスト動圧軸受は、例えば、ＳＵＳ３０３などのステンレス鋼製でなる。軸の端面に正回転方向に向かって開いたＶ字形状の動圧発生溝１が周方向に複数配列されている。溝１はプレス加工などの塑性加工によって形成されている。隣接する２つの動圧発生溝１，１がＶ字形状の丘部２を挟んでいる。矢印３が上記軸の正回転方向を示している。上記Ｖ字形状の動圧発生溝１は、正回転方向に関して前方の側壁５と後方の側壁６とを有している。上記前方の側壁５は、後端５Ａが湾曲している。また、上記後方の側壁６は、後端６Ａが尖っている。
【００１０】
上記構成のスラスト動圧軸受は、上記Ｖ字形状の動圧発生溝１が有する前方の側壁５の後端５Ａが湾曲しているから、起動時の逆回転時に、軸が振れ回りして前方の側壁５の後端５Ａが軸方向に対向する軸受面に接触したときに、上記後端５Ａが上記軸受面を傷つけることを防ぐことができる。また、上記Ｖ字丘２の後端２Ａは湾曲しているから、上記逆回転時の接触時に上記丘部２の後端２Ａが欠けて脱落することを防止できる。したがって、軸受の摩耗と焼き付きを防止できる。
【００１１】
また、上記Ｖ字形状の動圧発生溝１が有する後方の側壁６の後端６Ａは尖っているから、上記後方側壁６の後端６Ａは溝１の両端から導入された潤滑流体を軸方向に強く推進させることができ、軸方向の動圧を高くできる。
【００１２】
また、Ｖ字形状の丘部２の正回転方向の先端２Ｂは、正回転方向に向かって尖っているから、正回転時にＶ字形状の溝１に潤滑流体を効率良く導き入れることができる。さらに、動圧発生溝１の形成に際し、側壁５の後端５Ａに対応する金型の尖角隅部の精度をそれほど高くする必要がなく、金型製作コストを安くできる。
【００１３】
尚、上記実施の形態では、Ｖ字形状の動圧発生溝が軸の端面に形成されたが、Ｖ字形状の動圧発生溝が軸の端面に対向する軸受面に形成されていてもよい。また、上記Ｖ字形状の動圧発生溝は、軸に設けられたフランジの端面に形成されていてもよい。この場合、軸受面が軸の端面に対して相対的に回転していると考え、軸が正回転しているときの軸受面の回転方向を相対的な正回転方向という。
【００１４】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明のスラスト動圧軸受は、軸の端面またはこの端面に対向する軸受面に、相対的な正回転方向に向かって開いたＶ字形状の動圧発生溝が周方向に配列されているスラスト動圧軸受であって、上記Ｖ字形状の動圧発生溝を構成する２つのＶ字形状の側壁の内、相対的な正回転方向に関して前方の側壁の上記正回転方向に対する後端は、上記前方の側壁を含むＶ字形状の丘部の高さ方向の全域において、上記軸の端面またはこの端面に対向する軸受面に平行な面で切断した断面形状が湾曲している一方、上記相対的な正回転方向に関して後方の側壁の上記正回転方向に対する後端が尖っている。
【００１５】
この発明によれば、上記Ｖ字形状の動圧発生溝が有する前方の側壁の後端が湾曲しているから、起動時等の逆回転時に、軸が振れ回りして前方の側壁の後端が対向面に接触したときに、上記後端が上記対向面を傷つけることを防ぐことができる。また、上記側壁の後端自体の損傷も防止できる。したがって、軸受の摩耗や焼き付きを防止できる。
【００１６】
また、上記Ｖ字形状の動圧発生溝が有する後方の側壁の後端は尖っているから、上記後方側壁の後端は正回転時に溝の両端から導入された潤滑流体を集める力が強く、潤滑流体を軸方向に強く推進させることができ、軸方向の動圧を高くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明のスラスト動圧軸受の実施の形態の軸の端面に形成された動圧発生溝の形状を詳細に示す図である。
【図２】  従来のスラスト動圧軸受の動圧発生溝の形状を詳細に示す図である。
【符号の説明】
１…Ｖ字形状の動圧発生溝、２…Ｖ字形状の丘部、３…正回転方向の矢印、
５…前方の側壁、５Ａ…後端、６…後方の側壁、６Ａ…後端。
【図１】
0003819472.tif 000002
【図２】
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