JP2000346055A - 軸 受 - Google Patents
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- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 20
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- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F16C17/026—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with helical grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. herringbone grooves
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- F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
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- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動圧発生溝への空気の巻き込みを防止し、軸
振れを抑制して寿命の長い軸受を提供する。 【解決手段】 軸受の内周面の円周方向に所定間隔で設
けられた複数の動圧発生溝８を有する軸受１において、
動圧発生溝８への空気の巻き込みを防止する空気巻き込
み防止層５を軸受１の少なくとも一方の端面に隣接して
設ける。
振れを抑制して寿命の長い軸受を提供する。 【解決手段】 軸受の内周面の円周方向に所定間隔で設
けられた複数の動圧発生溝８を有する軸受１において、
動圧発生溝８への空気の巻き込みを防止する空気巻き込
み防止層５を軸受１の少なくとも一方の端面に隣接して
設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速回転用モータ
に用いる軸受に関する。
に用いる軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３５は、従来の動圧軸受の構造を示す
模式的な断面図である。５１は軸受、５２は上端部、５
３は下端部、５７は動圧発生溝、５８は支持面、そして
５５は中央部である。動圧発生溝５７はシャフトもしく
は軸受の回転に伴い、オイルに動圧を発生させる。そし
て、この動圧により回転時の負荷を受けることができる
ようになっている。
模式的な断面図である。５１は軸受、５２は上端部、５
３は下端部、５７は動圧発生溝、５８は支持面、そして
５５は中央部である。動圧発生溝５７はシャフトもしく
は軸受の回転に伴い、オイルに動圧を発生させる。そし
て、この動圧により回転時の負荷を受けることができる
ようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、動圧発
生溝５７に空気を巻き込むと、オイルの正常な流れが阻
害され、軸振れが増加するという問題がある。そのた
め、例えば、特開昭６３−１８１１号公報では、動圧発
生溝を構成するへリングボーン型グルーブの上端近傍と
下端近傍に少なくとも１本以上の円周状の溝を配設した
軸受が提案されている。これによれば、へリングボーン
型グルーブの中心部への空気の進入を防止することが可
能であるが、上記円周状の溝に気泡が進入した場合、気
泡同志が合体し大きくなり易く、また、円周状の溝の部
分には動圧が発生しないため、安定な動圧が発生せず、
軸振れの発生を防止できない場合がある。
生溝５７に空気を巻き込むと、オイルの正常な流れが阻
害され、軸振れが増加するという問題がある。そのた
め、例えば、特開昭６３−１８１１号公報では、動圧発
生溝を構成するへリングボーン型グルーブの上端近傍と
下端近傍に少なくとも１本以上の円周状の溝を配設した
軸受が提案されている。これによれば、へリングボーン
型グルーブの中心部への空気の進入を防止することが可
能であるが、上記円周状の溝に気泡が進入した場合、気
泡同志が合体し大きくなり易く、また、円周状の溝の部
分には動圧が発生しないため、安定な動圧が発生せず、
軸振れの発生を防止できない場合がある。
【０００４】本発明は、上記の課題を解決し、動圧発生
溝への空気の巻き込みを防止して、軸振れを抑制し、寿
命の長い軸受を提供することを目的とした。
溝への空気の巻き込みを防止して、軸振れを抑制し、寿
命の長い軸受を提供することを目的とした。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載の発明は、軸孔に遊挿され
たシャフトを支持する軸受において、上記軸受の内周面
の円周方向に所定間隔で設けられた複数の動圧発生溝を
有する動圧発生層と、上記軸受の少なくとも一方の端面
に隣接して設けられ、上記動圧発生溝への空気の巻き込
みを防止する空気巻き込み防止層を有することを特徴と
する。
め、本発明の請求項１に記載の発明は、軸孔に遊挿され
たシャフトを支持する軸受において、上記軸受の内周面
の円周方向に所定間隔で設けられた複数の動圧発生溝を
有する動圧発生層と、上記軸受の少なくとも一方の端面
に隣接して設けられ、上記動圧発生溝への空気の巻き込
みを防止する空気巻き込み防止層を有することを特徴と
する。
【０００６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、上記空気巻き込み防止層が複数
の動圧発生溝の各々に隣接して設けられた複数の空気逃
がし溝を有することを特徴とする。
に記載の発明において、上記空気巻き込み防止層が複数
の動圧発生溝の各々に隣接して設けられた複数の空気逃
がし溝を有することを特徴とする。
【０００７】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の発明において、上記空気巻き込み防止層
の表面開孔率αが１０〜３０％、上記動圧発生層の表面
開孔率βが０〜２０％であり、かつ、α＞βであること
を特徴とする。
又は２に記載の発明において、上記空気巻き込み防止層
の表面開孔率αが１０〜３０％、上記動圧発生層の表面
開孔率βが０〜２０％であり、かつ、α＞βであること
を特徴とする。
【０００８】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の発明において、上記空気巻き込み防止層が、上
記軸受の端面と動圧発生溝とを隔離する隔離層であるこ
とを特徴とする。
に記載の発明において、上記空気巻き込み防止層が、上
記軸受の端面と動圧発生溝とを隔離する隔離層であるこ
とを特徴とする。
【０００９】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
〜４のいずれかひとつに記載の発明において、２つの上
記空気巻き込み防止層を有し、該空気巻き込み防止層の
幅Ｌ１，Ｌ２の少なくとも一方が、動圧発生層の幅Ｌ３
に対し、０．０２×Ｌ３〜Ｌ３の関係を満たし、かつ、
上記軸受の内径有効長Ｌと０．５Ｌ＜Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３
≦１．５Ｌの関係を満たすことを特徴とする。
〜４のいずれかひとつに記載の発明において、２つの上
記空気巻き込み防止層を有し、該空気巻き込み防止層の
幅Ｌ１，Ｌ２の少なくとも一方が、動圧発生層の幅Ｌ３
に対し、０．０２×Ｌ３〜Ｌ３の関係を満たし、かつ、
上記軸受の内径有効長Ｌと０．５Ｌ＜Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３
≦１．５Ｌの関係を満たすことを特徴とする。
【００１０】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
〜５のいずれかひとつに記載の発明において、上記動圧
発生溝の深さｈ３と、シャフトと内周面とのクリアラン
スｃとが、０．５≦ｈ３／ｃ≦５の関係を満たすことを
特徴とする。
〜５のいずれかひとつに記載の発明において、上記動圧
発生溝の深さｈ３と、シャフトと内周面とのクリアラン
スｃとが、０．５≦ｈ３／ｃ≦５の関係を満たすことを
特徴とする。
【００１１】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
〜６のいずれかひとつに記載の発明において、上記動圧
発生層が、上記軸受の内周面の軸方向に設けられた少な
くとも１つのＶ字状の動圧発生溝を含むことを特徴とす
る。
〜６のいずれかひとつに記載の発明において、上記動圧
発生層が、上記軸受の内周面の軸方向に設けられた少な
くとも１つのＶ字状の動圧発生溝を含むことを特徴とす
る。
【００１２】また、請求項８に記載の発明は、請求項
１、２、３、５、６及び７のいずれかひとつに記載の発
明において、上下からの押圧により形成された上記空気
逃がし溝を有することを特徴とする。
１、２、３、５、６及び７のいずれかひとつに記載の発
明において、上下からの押圧により形成された上記空気
逃がし溝を有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。 〈第１の実施形態〉図１,３は、本発明の第１の実施形
態に係る軸受の縦断面図である。軸受１は、その内周面
に上端部２、下端部３と中央部４とを有している。中央
部４は、空気巻き込み防止層５と動圧発生層６とからな
る。空気巻き込み防止層５は複数のＶ字状の動圧発生溝
８の各々に隣接して設けられた複数の空気逃がし溝７を
有している。動圧発生層６は、軸受の内周面の円周方向
に所定間隔で設けられた複数の動圧発生溝８と支持面９
を有している。シャフト（図示せず）もしくは軸受の回
転時において、動圧は動圧発生層６の中央付近で最も高
圧となるような圧力分布をとる。シャフトもしくは軸受
の回転により空気は空気逃がし溝７に巻き込まれるが、
空気逃がし溝７で発生する動圧により空気は外方に排出
される。したがって、軸振れの原因となる動圧発生溝８
への空気の巻き込みを防止することができる。なお、動
圧発生溝は、動圧発生層の中央部で高い動圧を発生でき
れば、Ｖ字状でも円弧状でも良い。
て、図面を参照しながら説明する。 〈第１の実施形態〉図１,３は、本発明の第１の実施形
態に係る軸受の縦断面図である。軸受１は、その内周面
に上端部２、下端部３と中央部４とを有している。中央
部４は、空気巻き込み防止層５と動圧発生層６とからな
る。空気巻き込み防止層５は複数のＶ字状の動圧発生溝
８の各々に隣接して設けられた複数の空気逃がし溝７を
有している。動圧発生層６は、軸受の内周面の円周方向
に所定間隔で設けられた複数の動圧発生溝８と支持面９
を有している。シャフト（図示せず）もしくは軸受の回
転時において、動圧は動圧発生層６の中央付近で最も高
圧となるような圧力分布をとる。シャフトもしくは軸受
の回転により空気は空気逃がし溝７に巻き込まれるが、
空気逃がし溝７で発生する動圧により空気は外方に排出
される。したがって、軸振れの原因となる動圧発生溝８
への空気の巻き込みを防止することができる。なお、動
圧発生溝は、動圧発生層の中央部で高い動圧を発生でき
れば、Ｖ字状でも円弧状でも良い。
【００１４】図２は、第１の実施の形態の変形例であ
り、空気逃がし溝１０と動圧発生溝８とを分離したもの
である。空気逃がし溝１０と動圧発生溝８を分離するこ
とにより、動圧発生溝８への空気の巻き込み防止効果を
より高めることができる。なお、動圧発生溝は軸方向に
少なくとも１つ以上あることが好ましい。例えば、図４
〜９の別の変形例に示すようにＶ字状の動圧発生溝を複
数個設けても良い。。
り、空気逃がし溝１０と動圧発生溝８とを分離したもの
である。空気逃がし溝１０と動圧発生溝８を分離するこ
とにより、動圧発生溝８への空気の巻き込み防止効果を
より高めることができる。なお、動圧発生溝は軸方向に
少なくとも１つ以上あることが好ましい。例えば、図４
〜９の別の変形例に示すようにＶ字状の動圧発生溝を複
数個設けても良い。。
【００１５】次に、図１０に、本実施の形態に係る軸受
の縦断面図である。ここで、Ｌ１，Ｌ２は動圧発生層の
両側の空気巻き込み防止層の幅、Ｌ３は動圧発生層の
幅、そしてＬは内径有効長を示す。図１１（ａ），
（ｂ）は、Ｌ１／Ｌ３，Ｌ２／Ｌ３と軸受剛性との関係
を示すグラフである。Ｌ１又はＬ２が、０．０２×Ｌ３
＜Ｌ１，Ｌ２＜Ｌ３の関係を満たせば軸受剛性は低下し
なかった。また、図１２に、Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３とＬとの
関係を示すが、０．５Ｌ＜Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３≦１．５Ｌ
の関係を満たせば軸受剛性は低下しなかった。ここで、
軸受剛性が高いということは。偏心負荷による軸振れが
少ないことを示す。
の縦断面図である。ここで、Ｌ１，Ｌ２は動圧発生層の
両側の空気巻き込み防止層の幅、Ｌ３は動圧発生層の
幅、そしてＬは内径有効長を示す。図１１（ａ），
（ｂ）は、Ｌ１／Ｌ３，Ｌ２／Ｌ３と軸受剛性との関係
を示すグラフである。Ｌ１又はＬ２が、０．０２×Ｌ３
＜Ｌ１，Ｌ２＜Ｌ３の関係を満たせば軸受剛性は低下し
なかった。また、図１２に、Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３とＬとの
関係を示すが、０．５Ｌ＜Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３≦１．５Ｌ
の関係を満たせば軸受剛性は低下しなかった。ここで、
軸受剛性が高いということは。偏心負荷による軸振れが
少ないことを示す。
【００１６】図１３は、シャフトが遊挿された本実施の
形態に係る軸受の模式的な断面図である。そして、図１
４（ａ）は、図１３の線ＸＩＶａ−ＸＩＶａに沿った断
面図で、Ｃは空気巻き込み防止層における軸受とシャフ
トとのクリアランス、ｈ１，ｈ２は空気逃がし溝の深さ
を示す。また、図１４（ｂ）は、図１３の線ＸＩＶｂ−
ＸＩＶｂに沿った断面図で、Ｃは動圧発生層における軸
受とシャフトとのクリアランス、ｈ３は動圧発生溝の深
さを示す。
形態に係る軸受の模式的な断面図である。そして、図１
４（ａ）は、図１３の線ＸＩＶａ−ＸＩＶａに沿った断
面図で、Ｃは空気巻き込み防止層における軸受とシャフ
トとのクリアランス、ｈ１，ｈ２は空気逃がし溝の深さ
を示す。また、図１４（ｂ）は、図１３の線ＸＩＶｂ−
ＸＩＶｂに沿った断面図で、Ｃは動圧発生層における軸
受とシャフトとのクリアランス、ｈ３は動圧発生溝の深
さを示す。
【００１７】図１５は、δ（＝ｈ３／ｃ）と軸受剛性の
関係を示すグラフであり、δを０．５〜５の範囲に設定
することにより、必要十分な軸受剛性が得られる。
関係を示すグラフであり、δを０．５〜５の範囲に設定
することにより、必要十分な軸受剛性が得られる。
【００１８】また、本実施の形態の更に別の変形例とし
て、図１６に示すように、動圧発生溝の幅を端面から中
央部に向かって、テーパ状に減少させても良い。ここ
で、空気逃がし溝７近傍の動圧発生溝の幅Ｂ１,Ｂ２
は、動圧発生溝８の中央部の幅Ｂ３より大きければ良
く、必ずしも同じである必要はない。
て、図１６に示すように、動圧発生溝の幅を端面から中
央部に向かって、テーパ状に減少させても良い。ここ
で、空気逃がし溝７近傍の動圧発生溝の幅Ｂ１,Ｂ２
は、動圧発生溝８の中央部の幅Ｂ３より大きければ良
く、必ずしも同じである必要はない。
【００１９】また、動圧発生溝の深さを端面から中央部
に向かって減少させても良い。例えば図１８に、図１７
（ｂ）における線ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩに沿った縦断
面図を示す。ここで、空気逃がし溝７近傍の動圧発生溝
の深さｈ１，ｈ２は、動圧発生溝８の深さｈ３より大き
ければ良く、必ずしも同じである必要はない。
に向かって減少させても良い。例えば図１８に、図１７
（ｂ）における線ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩに沿った縦断
面図を示す。ここで、空気逃がし溝７近傍の動圧発生溝
の深さｈ１，ｈ２は、動圧発生溝８の深さｈ３より大き
ければ良く、必ずしも同じである必要はない。
【００２０】本実施の形態に係る軸受には、端部の外周
面に複数の凸部を有する冶具を上下から押圧することに
より、空気逃がし溝を形成しても良い。また、焼結含油
軸受けの場合には、粉末材料を圧縮成形時に、空気逃が
し溝を形成しても良い。
面に複数の凸部を有する冶具を上下から押圧することに
より、空気逃がし溝を形成しても良い。また、焼結含油
軸受けの場合には、粉末材料を圧縮成形時に、空気逃が
し溝を形成しても良い。
【００２１】〈第２の実施形態〉図１９〜図２１は、本
発明の第２の実施形態に係る軸受であって、焼結含油軸
受を示したものである。焼結含油軸受の場合、シャフト
もしくは軸受が回転すると、自己給油作用によりシャフ
トと軸受との間にオイルが給油されるが、シャフトの軸
振れ防止効果を高めるため、空気巻き込み防止部と動圧
発生部の表面開孔率を所定範囲に設定することが好まし
い。図２２は、本実施の形態に係る軸受を用いた場合
の、動圧発生層の表面開孔率βを変化させた時の空気巻
き込み防止層の開孔率αと軸振れの関係を示したもので
ある。ここで、縦軸の軸振れは、空気巻き込み防止層が
なく、α及びβが１０％である従来の軸受に対する相対
値で示したものであり、この値が大きいことは軸振れが
大きいことを意味する。αが１０＜α＜３０％の範囲
で、０＜β＜２０％で、かつα＞βであれば、軸振れを
抑制する効果が大であった。
発明の第２の実施形態に係る軸受であって、焼結含油軸
受を示したものである。焼結含油軸受の場合、シャフト
もしくは軸受が回転すると、自己給油作用によりシャフ
トと軸受との間にオイルが給油されるが、シャフトの軸
振れ防止効果を高めるため、空気巻き込み防止部と動圧
発生部の表面開孔率を所定範囲に設定することが好まし
い。図２２は、本実施の形態に係る軸受を用いた場合
の、動圧発生層の表面開孔率βを変化させた時の空気巻
き込み防止層の開孔率αと軸振れの関係を示したもので
ある。ここで、縦軸の軸振れは、空気巻き込み防止層が
なく、α及びβが１０％である従来の軸受に対する相対
値で示したものであり、この値が大きいことは軸振れが
大きいことを意味する。αが１０＜α＜３０％の範囲
で、０＜β＜２０％で、かつα＞βであれば、軸振れを
抑制する効果が大であった。
【００２２】本実施の形態では、動圧発生溝を軸受の両
端面から隔離して設け、その隔離層を空気巻き込み防止
層とし、かつ、空気巻き込み防止層の表面開孔率αを１
０〜３０％、動圧発生層の表面開孔率βを０〜２０％、
そして、α＞βとした以外は、第１の実施形態と同様の
構造であり、かつ同様の方法で製造される。隔離層によ
りシャフトもしくは軸受の回転時に動圧発生溝と外部の
空気との直接接触を抑制できるため、動圧発生溝への空
気の巻き込みを防止できる。
端面から隔離して設け、その隔離層を空気巻き込み防止
層とし、かつ、空気巻き込み防止層の表面開孔率αを１
０〜３０％、動圧発生層の表面開孔率βを０〜２０％、
そして、α＞βとした以外は、第１の実施形態と同様の
構造であり、かつ同様の方法で製造される。隔離層によ
りシャフトもしくは軸受の回転時に動圧発生溝と外部の
空気との直接接触を抑制できるため、動圧発生溝への空
気の巻き込みを防止できる。
【００２３】また、第２の実施形態のさらに別の変形例
として、図２３に示すように軸方向に複数のＶ字状の動
圧発生溝８が分離して設けられても良く、また、図２４
に示すように軸方向に複数のＶ字状の動圧発生溝８が互
い違いに分離して設けられても良く、さらに図２５に示
すように大小のＶ字状の動圧発生溝８が交互に分離して
設けられても良い。いずれにおいても、動圧の高圧部の
領域を隔離層１５の近傍まで伸ばすことが可能である。
として、図２３に示すように軸方向に複数のＶ字状の動
圧発生溝８が分離して設けられても良く、また、図２４
に示すように軸方向に複数のＶ字状の動圧発生溝８が互
い違いに分離して設けられても良く、さらに図２５に示
すように大小のＶ字状の動圧発生溝８が交互に分離して
設けられても良い。いずれにおいても、動圧の高圧部の
領域を隔離層１５の近傍まで伸ばすことが可能である。
【００２４】〈第３の実施の形態〉本実施の形態に係る
軸受は、空気巻き込み防止層５を動圧発生層６の片側に
のみ設けた以外は第１及び第２の実施の形態と同様の構
造をとり、同様の方法で製造される。図２６〜図２８に
その例を示す。これら軸受２個を、空気巻き込み防止層
５がそれぞれ上方、下方に位置するように配置しシャフ
トを遊挿することにより、第１及び第２の実施の形態と
同様の効果が得られる。
軸受は、空気巻き込み防止層５を動圧発生層６の片側に
のみ設けた以外は第１及び第２の実施の形態と同様の構
造をとり、同様の方法で製造される。図２６〜図２８に
その例を示す。これら軸受２個を、空気巻き込み防止層
５がそれぞれ上方、下方に位置するように配置しシャフ
トを遊挿することにより、第１及び第２の実施の形態と
同様の効果が得られる。
【００２５】なお、第１〜第３の実施の形態において
は、１つの軸受について説明したが、複数の軸受を用い
てシャフトを支持しても良い。例えば、図２の構造を有
する図２９の軸受部３０を２個（図３０）、そして３個
（図３１）用いることも可能である。このように軸受部
を複数用いて軸受を構成しても、第１及び第２の実施形
態と同様の効果を有する。
は、１つの軸受について説明したが、複数の軸受を用い
てシャフトを支持しても良い。例えば、図２の構造を有
する図２９の軸受部３０を２個（図３０）、そして３個
（図３１）用いることも可能である。このように軸受部
を複数用いて軸受を構成しても、第１及び第２の実施形
態と同様の効果を有する。
【００２６】図３２と図３３は、それぞれ第１の実施の
形態に係る図１の軸受、第２の実施形態に係る図１０の
軸受、そして図３４は図３５の従来の軸受について、そ
れぞれ複数のサンプルを用いて、軸振れの寿命を調べた
結果を示すグラフである。従来の軸受は、１００時間や
２００時間から軸振れが急激に増大するのに対し、本発
明に係る軸受は、５００時間を越えても軸振れは変化せ
ず、良好な空気巻き込み防止効果が得られた。
形態に係る図１の軸受、第２の実施形態に係る図１０の
軸受、そして図３４は図３５の従来の軸受について、そ
れぞれ複数のサンプルを用いて、軸振れの寿命を調べた
結果を示すグラフである。従来の軸受は、１００時間や
２００時間から軸振れが急激に増大するのに対し、本発
明に係る軸受は、５００時間を越えても軸振れは変化せ
ず、良好な空気巻き込み防止効果が得られた。
【００２７】
【発明の効果】本発明の請求項１に係る発明によれば、
動圧発生層と少なくとも一方の端面に隣接して空気巻き
込み防止層を設けたので、動圧発生溝への空気の巻き込
みを防止でき、軸振れが防止できるため、寿命の長い軸
受を提供できる。
動圧発生層と少なくとも一方の端面に隣接して空気巻き
込み防止層を設けたので、動圧発生溝への空気の巻き込
みを防止でき、軸振れが防止できるため、寿命の長い軸
受を提供できる。
【００２８】また、請求項２に係る発明によれば、空気
巻き込み防止層に動圧発生溝の各々に隣接して、複数の
空気逃がし溝を設けたので、巻き込んだ空気を空気逃が
し溝を通すことにより排出できるため、動圧発生溝への
空気の巻き込みを防止できる。
巻き込み防止層に動圧発生溝の各々に隣接して、複数の
空気逃がし溝を設けたので、巻き込んだ空気を空気逃が
し溝を通すことにより排出できるため、動圧発生溝への
空気の巻き込みを防止できる。
【００２９】また、請求項３に係る発明によれば、空気
巻き込み防止層の表面開孔率αを１０〜３０％、動圧発
生層の表面開孔率βを０〜２０％とし、さらにα＞βと
したので、空気の巻き込みを防止できる。
巻き込み防止層の表面開孔率αを１０〜３０％、動圧発
生層の表面開孔率βを０〜２０％とし、さらにα＞βと
したので、空気の巻き込みを防止できる。
【００３０】また、請求項４に係る発明によれば、軸受
の端面と動圧発生溝との隔離層を空気巻き込み防止層と
したので、動圧発生溝と外部の空気との直接の接触が抑
制されるため、動圧発生溝への空気の混入を防止でき
る。
の端面と動圧発生溝との隔離層を空気巻き込み防止層と
したので、動圧発生溝と外部の空気との直接の接触が抑
制されるため、動圧発生溝への空気の混入を防止でき
る。
【００３１】また、請求項５に係る発明によれば、空気
巻き込み防止層の幅Ｌ１，Ｌ２の少なくとも一方が、
０．０２×Ｌ３〜Ｌ３であり、かつ、内径有効長Ｌと
０．５Ｌ＜Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３≦１．５Ｌの関係を満たす
ようにしたので、安定した回転が行なわれる。
巻き込み防止層の幅Ｌ１，Ｌ２の少なくとも一方が、
０．０２×Ｌ３〜Ｌ３であり、かつ、内径有効長Ｌと
０．５Ｌ＜Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３≦１．５Ｌの関係を満たす
ようにしたので、安定した回転が行なわれる。
【００３２】また、請求項６に係る発明によれば、動圧
発生溝の深さｈ３と、軸材料と内径面とのクリアランス
ｃを、０．５≦ｈ３／ｃ≦５の関係を満たすようにした
ので、適度な動圧が発生でき、安定した回転が行なわれ
る。
発生溝の深さｈ３と、軸材料と内径面とのクリアランス
ｃを、０．５≦ｈ３／ｃ≦５の関係を満たすようにした
ので、適度な動圧が発生でき、安定した回転が行なわれ
る。
【００３３】また、請求項７に係る発明によれば、軸受
の内周面の軸方向に少なくとも１つの動圧発生溝を設け
たので、動圧の高圧部を空気巻き込み防止層の近傍まで
拡げることができる。
の内周面の軸方向に少なくとも１つの動圧発生溝を設け
たので、動圧の高圧部を空気巻き込み防止層の近傍まで
拡げることができる。
【００３４】また、請求項８に係る発明によれば、空気
逃がし溝を上下からの押圧により形成でき、空気逃がし
溝を容易に加工できる。
逃がし溝を上下からの押圧により形成でき、空気逃がし
溝を容易に加工できる。
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る軸受の縦断面
図である。
図である。
【図２】 図１の軸受の変形例を示す縦断面図である。
【図３】 図１の軸受の変形例を示す縦断面図である。
【図４】 図１の軸受の変形例を示す縦断面図である。
【図５】 図１の軸受の変形例を示す縦断面図である。
【図６】 図１の軸受の変形例を示す縦断面図である。
【図７】 図１の軸受の変形例を示す縦断面図である。
【図８】 図１の軸受の変形例を示す縦断面図である。
【図９】 図１の軸受の変形例を示す縦断面図である。
【図１０】 本発明の第１の実施形態に係る軸受におけ
る、動圧発生層の幅Ｌ３、空気巻き込み防止層の幅Ｌ
１,Ｌ２、そして内径有効長Ｌを示す縦断面図である。
る、動圧発生層の幅Ｌ３、空気巻き込み防止層の幅Ｌ
１,Ｌ２、そして内径有効長Ｌを示す縦断面図である。
【図１１】 ａ．図１０の軸受における、Ｌ１／Ｌ３及
びＬ２／Ｌ３と軸受剛性との関係を示すグラフである。
ｂ．図１１の軸受における、Ｌ１／Ｌ３及びＬ２／Ｌ３
と軸受剛性との関係を示すグラフである。
びＬ２／Ｌ３と軸受剛性との関係を示すグラフである。
ｂ．図１１の軸受における、Ｌ１／Ｌ３及びＬ２／Ｌ３
と軸受剛性との関係を示すグラフである。
【図１２】 図１０の軸受における、（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ
３）／Ｌと軸受剛性との関係を示すグラフである。
３）／Ｌと軸受剛性との関係を示すグラフである。
【図１３】 シャフトが遊挿された本発明の第１の実施
形態に係る軸受の構造を示す模式断面図である。
形態に係る軸受の構造を示す模式断面図である。
【図１４】 図１４における軸受の縦断面図であり、
（ａ）は線ＸＩＶａ−ＸＩＶａに沿った断面図、（ｂ）
は線ＸＩＶｂ−ＸＩＶｂに沿った断面図である。
（ａ）は線ＸＩＶａ−ＸＩＶａに沿った断面図、（ｂ）
は線ＸＩＶｂ−ＸＩＶｂに沿った断面図である。
【図１５】 本発明の第１の実施形態に係る軸受におけ
る、ｈ３（動圧発生溝の深さ）／ｃ（クリアランス）と
軸受剛性との関係を示すグラフである。
る、ｈ３（動圧発生溝の深さ）／ｃ（クリアランス）と
軸受剛性との関係を示すグラフである。
【図１６】 本発明の第１の実施形態に係る軸受の変形
例の断面図であり、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は
（ａ）の拡大図である。
例の断面図であり、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は
（ａ）の拡大図である。
【図１７】 本発明の第１の実施形態に係る軸受の変形
例の断面図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）
の拡大図である。
例の断面図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）
の拡大図である。
【図１８】 図１７ｂの線ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩに沿
った断面図である。
った断面図である。
【図１９】 本発明の第２の実施形態に係る軸受の構造
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図２０】 図１９の軸受の変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図２１】 図１９の軸受の変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図２２】 本発明の第２の実施形態に係る軸受の、動
圧発生層の表面開孔率βを変化させた時の、空気巻き込
み防止層の表面開口率αと軸振れの関係を示すグラフで
ある。
圧発生層の表面開孔率βを変化させた時の、空気巻き込
み防止層の表面開口率αと軸振れの関係を示すグラフで
ある。
【図２３】 図１９の軸受の変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図２４】 図１９の軸受の変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図２５】 図１９の軸受の変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図２６】 本発明の第３の実施形態に係る軸受の構造
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図２７】 図２６の軸受の変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図２８】 図２６の軸受の変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図２９】 図１の軸受の変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図３０】 図１の軸受の変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図３１】 図１の軸受の変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図３２】 図１の軸受の軸振れの時間変化の結果を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３３】 図１０の軸受の軸振れの時間変化の結果を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図３４】 従来の軸受の軸触れの時間変化の結果を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３５】 従来の軸受の構造を示す縦断面図である。
１,２１,３２,３３ 軸受、２ 上端部、３ 下端部、
４ 中央部、５ 空気巻き込み防止層、６ 動圧発生
層、８ 動圧発生溝、９ 支持面、７,１０,１１,１２,
１３ 空気逃がし溝、１５ 隔離層、１６ 連絡溝、２
０ シャフト、３０ 軸受部。
４ 中央部、５ 空気巻き込み防止層、６ 動圧発生
層、８ 動圧発生溝、９ 支持面、７,１０,１１,１２,
１３ 空気逃がし溝、１５ 隔離層、１６ 連絡溝、２
０ シャフト、３０ 軸受部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上本 育男 大阪府寝屋川市大成町12番32号 日本科学 冶金株式会社内 (72)発明者 横畑 誠一 大阪府寝屋川市大成町12番32号 日本科学 冶金株式会社内 Ｆターム(参考） 3J011 AA20 BA02 CA02 DA01 PA10 QA20 RA03 SB19 5H605 AA04 BB05 CC04 EB06 GG21 5H607 AA04 BB01 CC01 GG01 GG15 KK10
Claims (8)
- 【請求項１】 軸孔に遊挿されたシャフトを支持する軸
受において、上記軸受の内周面の円周方向に所定間隔で
設けられた複数の動圧発生溝を有する動圧発生層と、上
記軸受の少なくとも一方の端面に隣接して設けられ、上
記動圧発生溝への空気の巻き込みを防止する空気巻き込
み防止層を有する軸受。 - 【請求項２】 上記空気巻き込み防止層が上記複数の動
圧発生溝の各々に隣接して設けられた複数の空気逃がし
溝を有する請求項１記載の軸受。 - 【請求項３】 上記軸受が焼結含油軸受であって、上記
空気巻き込み防止層の表面開孔率αが１０〜３０％、上
記動圧発生層の表面開孔率βが０〜２０％であり、か
つ、α＞βである請求項１又は２に記載の軸受。 - 【請求項４】 上記空気巻き込み防止層が、上記軸受の
端面と動圧発生溝とを隔離する隔離層である請求項３記
載の軸受。 - 【請求項５】 ２つの上記空気巻き込み防止層を有し、
該空気巻き込み防止層の幅Ｌ１，Ｌ２の少なくとも一方
が、動圧発生層の幅Ｌ３に対し、０．０２×Ｌ３〜Ｌ３
の関係を満たし、かつ、上記軸受の内径有効長Ｌと０．
５Ｌ＜Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３≦１．５Ｌの関係を満たす請求
項１〜４のいずれかひとつに記載の軸受。 - 【請求項６】 上記動圧発生溝の深さｈ３と、シャフト
と内周面とのクリアランスｃとが、０．５≦ｈ３／ｃ≦
５の関係を満たす請求項１〜５のいずれかひとつに記載
の軸受。 - 【請求項７】 上記動圧発生層が、上記軸受の内周面の
軸方向に設けられた少なくとも１つの動圧発生溝を含む
請求項１〜６のいずれかひとつに記載の軸受。 - 【請求項８】 上下からの押圧により形成された上記空
気逃がし溝を有する請求項１、２、３、５、６及び７の
いずれかひとつに記載の軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11157189A JP2000346055A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 軸 受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11157189A JP2000346055A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 軸 受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000346055A true JP2000346055A (ja) | 2000-12-12 |
Family
ID=15644157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11157189A Pending JP2000346055A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 軸 受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000346055A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006234161A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-09-07 | Victor Co Of Japan Ltd | 焼結合金動圧軸受及びそれを備えたモータ |
| JP2007074839A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Fujitsu Ltd | 動圧軸受を有するモータ及びそれを有するディスク装置 |
| CN103244560A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-14 | 哈尔滨耦合动力工程技术中心有限公司 | 缩放结构型线动静压气浮轴承 |
| WO2016035613A1 (ja) * | 2014-09-01 | 2016-03-10 | Ntn株式会社 | 流体動圧軸受装置とこれに用いられる軸受部材及び軸部材 |
| KR101817732B1 (ko) | 2016-05-30 | 2018-02-21 | 주식회사동서산업롤 | 표면에 홈이 형성된 산업용 고무롤 |
| CN103244560B (zh) * | 2013-05-16 | 2018-08-31 | 哈尔滨耦合动力工程技术中心有限公司 | 缩放结构型线动静压气浮轴承 |
| CN113161217A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-23 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种大承载径向液态金属轴承 |
| US11209047B1 (en) * | 2020-07-14 | 2021-12-28 | John Wun-Chang Shih | Liquid guiding structure for fluid dynamic pressure bearing |
-
1999
- 1999-06-03 JP JP11157189A patent/JP2000346055A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006234161A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-09-07 | Victor Co Of Japan Ltd | 焼結合金動圧軸受及びそれを備えたモータ |
| JP2007074839A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Fujitsu Ltd | 動圧軸受を有するモータ及びそれを有するディスク装置 |
| CN103244560A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-14 | 哈尔滨耦合动力工程技术中心有限公司 | 缩放结构型线动静压气浮轴承 |
| CN103244560B (zh) * | 2013-05-16 | 2018-08-31 | 哈尔滨耦合动力工程技术中心有限公司 | 缩放结构型线动静压气浮轴承 |
| WO2016035613A1 (ja) * | 2014-09-01 | 2016-03-10 | Ntn株式会社 | 流体動圧軸受装置とこれに用いられる軸受部材及び軸部材 |
| KR101817732B1 (ko) | 2016-05-30 | 2018-02-21 | 주식회사동서산업롤 | 표면에 홈이 형성된 산업용 고무롤 |
| US11209047B1 (en) * | 2020-07-14 | 2021-12-28 | John Wun-Chang Shih | Liquid guiding structure for fluid dynamic pressure bearing |
| CN113161217A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-23 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种大承载径向液态金属轴承 |
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