JPH0217216A

JPH0217216A - 動圧軸受装置

Info

Publication number: JPH0217216A
Application number: JP16261488A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Watanabe; 吉章渡辺; Mikio Nakasugi; 幹夫中杉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-07-01
Filing date: 1988-07-01
Publication date: 1990-01-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はビデオデツキヘッドやレコードプレーヤのター
ンテーブル等に使用される油潤滑の動圧軸受装置に関す
る。

（従来の技術）従来の油潤滑の動圧軸受装置は、第６図に示すようにラ
ジアル面にヘリングボーン状の溝１０１とスラスト面に
渦巻状の溝１０２が刻設された軸１００と、この軸１０
０を保持するスリーブｌＯ５とを有し、軸１００とスリ
ーブ１０５との隙間（２〜２０ＩＬｍ程度）にオイルを
内蔵させている。

ところで、上記動圧軸受装置は停止時においてオイルの
流れはなく、軸１００とスリーブ１０５とが接触してい
る。そして、軸１００が回転開始と同時に、オイルが第
７図（ａ）に示すように矢印方向に流れ出す、その後、
軸１００の回転が徐々に増加していくと、ラジアル面の
へリングボーン状の溝１０１によってオイルが同図（ｂ
）に示すようなラジアル方向の圧力分布図を形成し、ラ
ジアル面において軸１００とスリーブ１０５とが非接触
状態になる。他方、スラスト面は回転が増加する毎にス
ラスト面の渦巻状のｔｌｔ１０２に沿って流れ、オイル
が同図（Ｃ）に示すような圧力分布を形成し、その圧力
で軸１００の自重を押上げる構成となっている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、斯かる従来例において、高速回転型であ
って小型化を図る場合には次の問題点が発生する。即ち
、第一に、高速回転により装置が高温になり、しかも油
潤滑の場合、オイルによって熱放射が妨げられる。従っ
て、冷却装置が必要になるが、装置本体を冷却するため
にファン等を設けた場合にはコストが上昇し、広いスペ
ースが必要になる。また、第二に、高速回転で立上り時
間を同一にしようとすると、スタート時のトルクが大き
くなり、金属接触による摩耗粉が多くなる。そして、こ
の摩耗粉が軸スラスト面の周縁に堆積して装置としての
耐久性が劣化する。

第三に、高速回転になると、オイルの流れが速くなり、
圧力分布の高い部分と低い部分との差が極端に大きくな
り、軸スラスト面の周縁に負圧が発生し、スラスト面に
おいて第７図（ｂ）に示す圧力分布の高い部分より負圧
になっている部分にオイルが流れ出す、すると、スラス
ト面のオイルの圧力分布が乱れ、軸１００とスリーブ１
０５がスラスト面上において接触する。その後、再び第
７図（ｂ）に示すような圧力分布に戻ろうとする０以上
のような運動が連続的に発生する。これにより、振動が
起き、金属接触による削れが起きて寿命が短くなる。

そこで、本発明は従来例の上記した問題点を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、小型化
を図り、コストを低減させ、耐久性を向上させた動圧軸
受装置を提供することにある。

（課題を解決するだめの手段）上記の目的を達成するために、本発明にあっては、軸と
スリーブとが嵌合し、軸又はスリーブの少なくとも一方
に浅溝を形成すると共に、前記軸の端面又は該軸端面と
対向する前記スリーブ側の面の少なくとも一方に浅溝を
形成して回転中のラジアル及びスラスト方向を支持する
動圧軸受装置において、前記スリーブの軸とスラスト面
で接触する面に、溝又は孔の少なくとも一方を設けて油
が循環する経路を形成したことにより構成されている。

（作　用）上記の構成を有する本発明においては、スリーブの軸と
スラスト面で接触する面に溝又は孔の少なくとも一方を
設け、回転に伴って溝又は孔に沿ってオイルを循環させ
ることによって、スラスト方向にオイルが循環して軸ス
ラスト面に負圧が発生しなくなる。従って１回転中にス
リーブと軸とが接触することがない、また、スリーブと
軸間の抵抗を増すことなくオイルを増量できることによ
り、温度上昇を抑制できる。

（実施例）以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する１本発
明の第１実施例を示す第１図乃至第３図において、１は
ラジアル方向に２　Ｎ２０　ｐ、　ｍ程度の深さのへリ
ングポーン状の溝１ａが刻設された軸、２はスリーブで
、軸１が嵌合され両者のいずれか一方が回転可能となっ
ている。尚１本実施例では軸１がスリーブ２に対して回
転する。３はインサート部材で、略円筒状に形成され、
中央に孔３ａ、軸ｌの受面に渦巻パターンの溝３ｂ、周
面部にスラスト方向に延びる溝３ｃ（第３図示）が形成
されている。４は密閉部材で、スリーブ２に圧入されス
リーブ２内にオイルを密閉している。

上記の動圧軸受装置を組立てるには、先ずスリーブ２に
第３図に示すようなインサート部材３をスリーブ底面よ
り圧入させる。その後、密閉部材４を圧入し、そしてス
リーブ２内にオイルを注入する。しかる後、軸ｌをスリ
ーブｚ内に落し込んで両者を嵌合させることで行なわれ
る。

次に１本実施例の作用について説明する。低速回転では
第１図に示すヘリングボーン状の溝１ａに沿ってオイル
が流れ出し、ラジアル面上で第７図（Ｃ）に示すような
圧力分布になる。これにより、軸ｌとスリーブ２がラジ
アル方向にて非接触になる。また、低、中速回転域では
スラスト面上において始めに渦巻状の溝３ｂに沿ってオ
イルが流れ出す、この溝３ｂの深さは２〜２０ＪＬｍ程
度の浅い溝であり１次々にオイルが流れるために軸中央
部に進むにつれて圧力が増加する。ここで。

インサート部材３には中央部に孔３ａが穿設されている
ために、その孔３ａ内にオイルが流入する。その後、イ
ンサート部材３の底面に形成されたＣ字状の溝３ｄを通
り、さらに溝３Ｃに沿ってオイルが流れる（第２図（ａ
）に示す）、従って。

以上のようなオイル循環のため軸スラスト面とインサー
ト部材３のオイル圧力が第２図（ｂ）に示すような圧力
分布となるため、軸周縁部近傍に負圧は発生しない。

第４図及び第５図は本発明の第２実施例を示し、前記第
１実施例と同一の部材には同一の符号を付して説明する
８本実施例ではインサート部材３と密閉部材４との間に
多孔質部材５を介装しである。そして１本実施例の動圧
軸受装置を組立てるには、インサート部材３をスリーブ
２内に圧入し、多孔質部材５を圧入する。そして密閉部
材４をスリーブ２に圧入する。その後、スリーブ２内に
オイルを流し込み、その上から軸１を落し込む、ここで
、多孔質部材５はインサート部材３と一体であっても分
離したものであってもいずれでもよい。

従って、本第２実施例では、オイル循環経路の少なくと
も一部に多孔質部材５を介在させることで、フィルタ機
能を有し、オイル内の摩耗粉を多孔質部材５により除去
することができる。

尚、上記第１．第２実施例では溝又は孔の少なくとも一
方を設けたオイルを循環させるインサート部材を使用し
たが、インサート部材を使用しないで、スリーブ自体に
溝又は孔を形成してオイルの循環を行なうこともできる
。

以上のように、上記各実施例ではオイル循環がラジアル
面の円周方向だけでなくスラスト方向の縦循環も可能と
なり、また、軸のスラスト面におけるオイル循環により
負圧が発生することがなくなった。これにより、回転中
に発生するスリーブと軸との接触がなく、振動や回転ム
ラが発生しにくくなった。また、オイル循環を良好とし
、オイルによるスリーブと軸間の抵抗を増すことなくオ
イルを増量できるので、温度上昇を抑制できる。

そして、オイル循環によって摩耗粉によるかじれが少な
くなった。

ところで、スラスト面の連環機能を持たせるためには、
軸に孔や溝を形成して行なう等の手段があるが、装置の
小型化に伴い軸がφ２〜３腸層というように細くなり、
軸にそれらを加工することが困難である。また、軸オイ
ルの流れを決定するヘリングボーン状の溝を加工した後
、孔や溝を加工すると、精度が悪くなるが、上記各実施
例ではインサート部材を加工後に圧入することにより、
加工が容易になり、その結果コストダウンを図ることが
できる。

（発明の効果）本発明に係る動圧軸受装置は以上の構成及び作用からな
るもので、スラスト面におけるオイル循環により軸スラ
スト面の周縁に負圧が発生することがないので、振動や
回転ムラを防止し得、耐久性が大幅に向上する。また、
冷却装置を設けなくても温度上昇を抑制できるので、コ
ストを低減させ小型化を図ることができる。さらに、加
工が容易になることで、−段とコストを低減させること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図。第２図（ａ）、（ｂ）は同実施例におけるインサート部
材及びその周辺部の拡大断面図、その圧力分布図、第３
図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は同実施例におけるインサー
ト部材の平面図、側面図、底面図、第４図は本発明の第
２実施例を示す縦断面図、第５図は同実施例における多
孔質部材及びその周辺部の拡大断面図、第６図は従来の
動圧軸受装置を示す縦断面図、第７図（ａ）　、（ｂ）
　、（ｃ）は同従来例におけるオイルの流れを示す断面
図、ラジアル方向の圧力分布面、スラスト方向の圧力分布図である。符号の説明１・・・軸ａ・・・溝２・・・スリーブ３・・・インサート部材３ａ・・・孔ｂ・・・溝４・・・密閉部材５・・・多孔質部材第図第３図（σ）（０＞距堆第図第図第５図第６図第図（Ｏ）（ｃ’）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）軸とスリーブとが嵌合し、軸又はスリーブの少な
くとも一方に浅溝を形成すると共に、前記軸の端面又は
該軸端面と対向する前記スリーブ側の面の少なくとも一
方に浅溝を形成して回転中のラジアル及びスラスト方向
を支持する動圧軸受装置において、前記スリーブの軸とスラスト面で接触する面に、溝又は孔の少
なくとも一方を設けて油が循環する経路を形成したこと
を特徴とする動圧軸受装置。
（２）前記油の循環する経路が、インサート部材にて形
成される請求項１記載の動圧軸受装置。
（３）前記油の循環する経路に、多孔質材が介在してな
る請求項１又は２記載の動圧軸受装置。