JPH045291Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ａ 考案の目的 （産業上の利用分野） この考案に係る軸受の軸受本体成形用金型は、
ビデオデツキを始めとする映像機器、事務機器、
音響機器等の回転部分を、極小の抵抗で、且つ精
密に支持する為の軸受の軸受本体を、合成樹脂に
より一体成形する場合に利用し、この軸受本体の
軸受面が所望通りの寸法形状に、正確に仕上げら
れる様にするものである。

（従来の技術） 上述の様な各種機器に組み込まれる軸を回転支
持する軸受の１例として、例えば、軸の回転に伴
なつて発生する空気或は油等の流体の動圧を利用
して、この軸を極小の抵抗で、且つ精密な寸法で
支持する動圧型流体軸受が、使用されている。

第５〜６図はこの様な軸受の１例として、実公
昭61−31538号公報に開示された動圧型流体軸受
を示しているが、先ず、この公報に開示された第
５〜６図に基づき、動圧型流体軸受の構造と作用
とに就いて簡単に説明する。

下端部に取付用のフランジ１を形成した軸受本
体２に形成された筒壁８の上下２個所位置には、
内径が他の部分よりも小径となつた軸受面３，３
が形成されており、上記筒壁８の下端開口部をス
ラスト受板４で塞いでいる。

筒壁８内に上方から挿入された回転軸５の外周
面で、上記軸受面３，３に対向する部分には、ラ
ジアル方向の支持圧力を発生させる山形の動圧発
生溝６，６が、それぞれ複数本ずつ形成されてお
り、上記スラスト受板４の上面に対向する回転軸
５の下面には、スラスト方向の支持圧力を発生さ
せる動圧発生溝７，７が、複数本形成されてい
る。

ラジアル軸受用の動圧発生溝６，６は、回転軸
５の外周面に形成する代りに、上記軸受面３，３
に形成する場合もあり、同様にスラスト軸受用の
動圧発生溝７，７も、スラスト受板４の上面に形
成する場合がある。

上述の様に形成される動圧型流体軸受に於い
て、回転軸５が、第５〜６図の矢印ａ方向に回転
した場合、筒壁８の内周面に形成した軸受面３，
３と、回転軸５の外周面との間の隙間９（実際の
場合、この隙間９の幅は数μ乃至数十μである。）
内に存在する流体及び回転軸５の下面とスラスト
受板４の上面との間に存在する流体が、各動圧発
生溝６，７に沿つて流れる事で、回転軸５の外面
を押す圧力が発生し、この回転軸５が筒壁８の軸
受面３，３及びスラスト受板４に、圧力流体の層
を介して支持される。動圧発生溝６，７を、軸受
面３，３とスラスト受板４の上面とに形成した場
合や、軸を固定して筒壁８やスラスト受板４を回
転させた場合に於ける作用も、これと同様であ
る。

ところで、上述の様に構成され作用する動圧型
流体軸受等の軸受に組み込まれる軸受本体２を、
筒壁８の下端開口を塞ぐスラスト受板４と共に合
成樹脂で一体成形する事で、軸受の製作の容易化
と品質の安定化とを図る事が考えられている。

即ち、例えば第７〜８図に示す様に、筒部１３
の下端部に取付用のフランジ１を形成した金属製
のホルダ１４の内側に、熱可塑性樹脂、或は熱硬
化性樹脂等の合成樹脂を一体成形して成る軸受本
体１５を嵌装して成るもので、この軸受本体１５
とホルダ１４とは、軸受本体１５の成形時に成形
用金型内にホルダ１４を挿入しておく事で、軸受
本体１５の成形とホルダ１４内への嵌装とを同時
に行なう様にする。

この様に合成樹脂の一体成形により造られ、成
形と同時にホルダ１４内に嵌装された軸受本体１
５は、筒壁１６と、この筒壁１６の下端部を塞ぐ
底壁１７とから成る有底筒状に形成される。

尚、第７〜８図の例に於いては、上記筒壁１６
の内周面は上下２個所位置に於いて、それ以外の
部分よりも内径を少し小さくする事でラジアル軸
受面１８，１８としており、各ラジアル軸受面１
８，１８に、動圧発生用の山形の溝１９，１９を
それぞれ複数本ずつ形成している。

この様に、筒壁１６の内周面の上下２個所位置
にラジアル軸受面１８，１８を形成すると共に、
このラジアル軸受面１８，１８に動圧発生用の溝
１９，１９を形成した軸受本体１５内には、この
軸受本体１５に対して相対的に回転する軸２０を
挿入している。

又、筒壁１６の下端開口を塞ぐ底壁１７の上面
中央部には、半球状の突起２２を形成して、上記
軸２０の下面中央部を支承している。この突起２
２の周囲には、スラスト軸受用動圧発生の為の、
複数本のスパイラル状の動圧発生溝２３，２３が
形成されている。

更に、上記底壁１７の隅部には、小孔２１を形
成して、この底壁１７の上面と軸２０の下面との
間に封入された流体を、この小孔を通じて外部に
排出し、軸２０の挿入を容易に行なえる様にして
いる。

上述の様に構成される動圧型流体軸受に於いて
は、軸２０が軸受本体１５に対して、第７〜８図
の矢印ｂ方向に回転した場合、上下２個所のラジ
アル軸受面１８，１８に形成した溝１９，１９に
よつてラジアル軸受面１８，１８と軸２０の外周
面との間に動圧が発生し、この軸２０のラジアル
方向の支持が行なわれる。

又、軸２０の回転に伴ない、底壁１７の上面の
動圧発生溝２３，２３によつて軸２０の下面と底
壁１７の上面との間に動圧が発生し、この動圧に
よつて軸２０のスラスト方向の支持が行なわれ
る。

又、一体型の軸受本体１５を用いた動圧型流体
軸受の別例として、第９〜１０図に示した様な構
造のものも考えられている。

この第９〜１０図に示した構造の場合、軸受本
体１５の底壁１７の上面には、上記第７〜８図に
示した例の場合の様な突起２２は形成せず、代り
に軸２０の下面を球面状に湾曲させて、この軸２
０の下面と上記底壁１７の上面との接触面積を小
さくしている。

ところで、上述の様な、筒壁１６と底壁１７と
を含む軸受本体１５を、合成樹脂により一体成形
する場合、第１１図に示す様な金型を使用して行
なう。

この金型は、その内周面によつて軸受本体１５
を構成する筒壁１６の外周面を形成する孔２４を
有する第一型素子２５と、この第一型素子２５に
形成した上記孔２４の一端部開口を塞いで、軸受
本体１５を構成する底壁１７の外面を形成する第
二型素子２６と、上記孔２４の内径よりも小さな
外径を有し、成形時に於いて上記孔２４内にこの
孔２４と同心に挿入され、その先端面２７ａと上
記第二型素子２６との間に、上記底壁１７形成用
の空間２８を形成する第三型素子２７と、この第
三型素子２７の外周面と上記孔２４の内周面との
間に形成される、前記筒壁１６形成用の筒状空間
２９の端部開口から、この筒状空間２９内に均一
に合成樹脂を送り込む供給口３０とから構成され
ている。

上述の様に構成される金型によつて、筒壁１６
と底壁１７とを含む軸受本体１５を形成すべく、
合成樹脂を成形する場合、筒状空間２９の端部開
口に設けた供給口３０からこの筒状空間２９内
に、加熱溶融した熱可塑性樹脂、或は未硬化の熱
硬化性樹脂を注入する。

供給口３０から筒状空間２９内に注入された未
硬化の合成樹脂は、第１１図に矢印で示す様に流
れて、底壁１７形成用の空間２８に迄達し、この
空間２８内及び上記筒状空間２９内で硬化して、
筒壁１６と底壁１７とが一体となつた軸受本体１
５となる。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、上述の様な、筒壁１６と底壁１７と
を含む軸受本体１５を、第１１図に示した様な金
型を用いて、合成樹脂により一体成形する場合、
次に述べる様な不都合を生じる。

即ち、供給口３０から筒状空間２９内に注入さ
れた未硬化の合成樹脂は、第１１図に矢印で示す
様に流れて、底壁１７形成用の空間２８に迄達
し、この空間２８内及び上記筒状空間２９内で硬
化するが、この未硬化の合成樹脂中には、混入し
た空気や金型内に存在する空気、及び合成樹脂か
ら発生するガスによる気泡が存在する事が避けら
れない。

この様な気泡は、筒状空間２９から空間２８内
に達した合成樹脂の先端同士がぶつかり合う、空
間２８の中央部に集まり易いが、第三型素子２７
の先端面２７ａに気泡が集中した場合、この先端
面２７ａによつて形成される動圧発生溝２３や、
突起２２（第７〜８図の例）の形状が不定となつ
て、この軸受本体１５を使用して組み立てた動圧
型流体軸受が、所期の性能を発揮しなくなる。

動圧発生溝２３を軸２０側に設けた場合は、上
記第三型素子２７の先端面２７ａによつて形成さ
れる底壁１７の内面は、単なる平坦面となるが、
上述の様な気泡の混入によつて、この平坦面の形
状が不定となつた場合に於いても、動圧型流体軸
受が所期の性能を発揮しなくなる事は、同様であ
る。

本考案の軸受の軸受本体成形用金型は、合成樹
脂中に混入した空気や金型内の空間に存在する空
気、更には合成樹脂から発生するガス等に基づく
気泡が、正確な形状を求められる第三型素子２７
の先端面２７ａに集中しない様に構成する事で、
上述の様な不都合を解消するものである。

ｂ 考案の構成 （問題を解決するための手段） 本考案の軸受の軸受本体成形用金型は、円形、
或は非円形の任意の外周形状を有する筒壁と、こ
の筒壁の下端部を塞ぐ底壁とから成る有底筒状
で、上記筒壁の内周面にラジアル軸受面を形成
し、且つ上記底壁の内面をスラスト軸受面とした
軸受本体内に軸を、この軸と軸受本体との相対的
回転を自在として挿入した軸受に組み込まれる上
記軸受本体を、合成樹脂により一体成形する為に
使用する。

この様な目的に使用される本考案の金型は、前
述した従来からの金型の場合と同様に、その内周
面によつて上記筒壁の外周面を形成する孔を有す
る第一型素子と、この第一型素子に形成した上記
孔の一端部開口を塞いで、上記底壁の外面を形成
する第二型素子と、上記孔の内径よりも小さな外
径を有し、成形時に於いて上記孔内にこの孔と同
心に挿入され、その先端面と上記第二型素子との
間に、上記底壁形成用の空間を形成する第三型素
子と、この第三型素子の外周面と上記孔の内周面
との間に形成される、前記筒壁形成用の筒状空間
の端部開口から、この筒状空間内に均一に合成樹
脂を送り込む供給口とを有している。

上述の様な第一〜第三型素子と供給口とから成
る本考案の軸受の軸受本体成形用金型に於いて
は、上記第二型素子の表面で底壁形成用の空間に
対向する部分に、第三型素子の直径方向に亘つて
堰板部を形成している。

この堰板部の高さ寸法は、上記底壁形成用の空
間の厚さよりも小さく、この堰板部によつて上記
空間を第一空間と第二空間とに２分割すると共
に、第一、第二両空間を、上記第三型素子の先端
面に接する、スリツト状の通路を介して連通させ
ている。

更に、底壁形成用の空間を堰板部で仕切る事で
構成された上記第一空間の容積と、第二空間の容
積とを異ならせる手段を設けている。

（作用） 上述の様に構成される本考案の軸受の軸受本体
成形用金型によつて、筒壁と底壁とを有する軸受
本体を、合成樹脂の一体成形により造る場合、前
述した従来の金型を用いて成形する場合と同様
に、第一型素子の孔内周面と第三型素子外周面と
の間に形成された筒状空間の端部開口に設けた供
給口からこの筒状空間内に、加熱溶融した熱可塑
性樹脂、或は未硬化の熱硬化性樹脂を注入する。

供給口から筒状空間内に注入された未硬化の合
成樹脂は、この筒状空間内をその長さ方向に流れ
て、底壁形成用の空間に迄達し、この空間内及び
上記筒状空間内で硬化して、筒壁と底壁とが一体
となつた軸受本体となる。

但し、本考案の金型の場合、上記底壁形成用の
空間が、第三型素子の直径方向に亘る堰板部によ
つて２分割されており、しかもこの２分割された
第一、第二両空間の容積が異なつている為、底壁
内面を形成する第三型素子の先端面部分に、前述
の様に合成樹脂中に混入した空気やガスに基づく
気泡が集中する事がない。

この様に、底壁形成用の空間を容積不同の第
一、第二両空間に２分割する堰板部の存在によ
り、第三型素子の先端面部分に空気やガスに基づ
く気泡が集中しなくなるのは、次の様な理由によ
る。

即ち、筒壁形成用の筒状空間内に均一に送り込
まれた合成樹脂は、この筒状空間内をその長さ方
向に流れて、同時に第一、第二両空間内に達する
が、上記両空間の容積は異なる為、容積の小さい
空間内の圧力が、容積の大きい空間内の圧力より
も先に上昇する。

この為、その後引き続いて容積の小さい空間内
に送り込まれる合成樹脂は、堰板部の端縁と、第
三型素子の先端面との間に形成されたスリツト状
の通路を通つて、容積の大きい空間に向けて流
れ、上記スリツト状の通路に対向する第三型素子
の先端面に気泡が滞留し、この先端面によつて形
成される底壁内面の形状が不定となる事がなくな
る。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本考案を更
に詳しく説明する。

第１〜２図は本考案の軸受の軸受本体成形用金
型を、動圧型流体軸受の軸受本体成形用に構成し
た第一実施例を示しており、第１図は半部縦断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図である。

軸受本体成形用金型は、第一〜第三の型素子２
５〜２７から構成されている。

この内の第一型素子２５には、この第一型素子
２５を上下（上下左右は図面による）に貫通する
円孔２４が形成されており、この円孔２４の内周
面によつて前記円筒壁１６（第７，９図参照）の
外周面を形成する様にしている。

又、上記第一型素子２５の下方には、この第一
型素子２５に形成した上記円孔２４の下端部開口
を塞いで、前記底壁１７（第７，９図参照）の外
面を形成する第二型素子２６を設けている。

上記第一型素子２５の円孔２４内には、この円
孔２４の内径よりも小さな外径を有する第三型素
子２７を、成形時に於いてこの円孔２４と同心に
挿入自在としている。この様な第三型素子２７
を、成形時に於いて円孔２４内に挿入する量Ｌ
は、この円孔２４を形成した第一型素子２５の厚
さＤよりも小さく（Ｌ＜Ｄ）して、第三型素子２
７を円孔２４内に挿入した場合に、その先端面２
７ａと上記第二型素子２６の上面との間に、底壁
１７形成用の厚さｄ（＝Ｄ−Ｌ）の空間２８が形
成される様にしている。

又、上記第三型素子２７の外周面と上記円孔２
４の内周面との間に形成される、円筒壁１６形成
用の筒状空間２９の上端部には、この筒状空間２
９の上端部開口から、この筒状空間２９内に均一
に合成樹脂を送り込む為の供給口３０を設けてい
る。

更に、上記第二型素子２６の上面で、底壁１７
形成用の空間２８に対向する部分には、堰板部３
１を形成している。この堰板部３１を形成する方
向は、上記空間２８の上面を区画する第三型素子
２７の直径方向として上記空間２８を、第一空間
３２と第二空間３３とに２分割している。

この堰板部３１の高さ寸法ｈは、上記底壁１７
形成用の空間２８の厚さｄよりも小さく（ｈ＜
ｄ）して、この堰板部３１によつて区画された上
記第一、第二両空間３２，３３を、第三型素子２
７の先端面２７ａと堰板部３１の上縁３１ａとの
間に形成されるスリツト状の通路３４を介して連
通させている。堰板部３１の幅Ｗは、第一型素子
２５の円孔２４の内径Ｒより小さく、第三型素子
２７の外径ｒよりも大きく（Ｒ＞Ｗ＞ｒ）して、
第三型素子２７の先端面２７ａが、上記スリツト
状の通路３４によつて完全に２分される様にして
いる。

一方、底壁１７形成用の空間２８を、上述の様
な堰板部３１で仕切る事で構成された上記第一空
間３２と第二空間３３との内、第一空間３２の容
積は、第二空間３３の容積よりも大きくしてい
る。即ち、第二型素子２６の上面で、上記第一空
間３２に整合する部分には凹部３５を形成し、こ
の凹部３５の容積分だけ、第一空間３２の容積を
第二空間３３の容積よりも大きくしている。

上述の様に構成される本考案の軸受の軸受本体
成形用金型により、第７，９図に示した様な、筒
壁１６と底壁１７とを有する軸受本体１５を、合
成樹脂の一体成形により造る場合、先ず、第一型
素子２５の円孔２４内周面と第三型素子２７の外
周面との間に形成された筒状空間２９内に、この
筒状空間２９の上端部開口に設けた供給口３０か
ら、加熱溶融した熱可塑性樹脂、或は未硬化の熱
硬化性樹脂を注入する。

供給口３０から筒状空間２９内に注入された未
硬化の合成樹脂は、この筒状空間２９内を均一に
流下し、筒状空間２９の下端に連続する、底壁１
７形成用の空間２８に迄達する。

この様に、筒壁１６形成用の筒状空間２９内に
均一に送り込まれ、この筒状空間２９内を均一に
流下した未硬化の合成樹脂は、同時に第一、第二
両空間３２，３３内に達し、この第一、第二の両
空間内に未硬化の合成樹脂を満たし始める。

ところがこの場合に於いて、凹部３５に対向す
る第一空間３２の容積は、この様な凹部を設けて
いない第二空間３３の容積よりも大きい為、容積
の小さい第二空間３３内の圧力が、容積の大きい
第一空間３２内の圧力よりも先に上昇する。

この為、その後更に容積の小さい第二空間３３
内に送り込まれる未硬化の合成樹脂は、堰板部３
１の上端縁３１ａと、第三型素子２７の先端面２
７ａとの間に形成されたスリツト状の通路３４を
通つて、容積の大きい第一空間３２に向けて流れ
る。

この為、上記スリツト状の通路３４に対向する
第三型素子２７の先端面２７ａに気泡が滞留する
事がなくなり、この先端面２７ａによつて形成さ
れる底壁１７内面の形状が不定となる事がなくな
る。

上述の様にして形成された、筒壁１６と底壁１
７との一体型軸受本体１５の下面には、凹部３５
に見合う凸部が形成されるが、この様な凸部が邪
魔な場合は、軸受本体１５を金型から取り出した
後、これを切除する。

次に、第３〜４図は本考案の第二実施例を示し
ている。

本実施例の場合、第一、第二両空間３２，３３
に対向する第二型素子２６の上面に、第一実施例
に於ける様な凹部３５を形成する代りに、凸部３
６を形成し、この凸部３６を設けた側の第二空間
３３の容積を、凸部を設けていない第一空間３２
の容積よりも小さくしている。

本実施例の場合も、前記第一実施例の場合と同
様の理由によつて、第三型素子２７の先端面２７
ａによつて形成される底壁１７の内面形状を正確
に仕上げる事が出来る。

又、本実施例の場合、完成後の軸受本体１５の
下端部が、その一部分のみ突出することがない
（第一実施例の場合、凹部３５によつて造られる
凸部が突出する。）為、成形後にこの軸受本体１
５の一部を切除する手間が不要となる。

尚、軸受本体１５を第７，９図に示す様にホル
ダ１４の内側に嵌装する場合、軸受本体１５の成
形時に、このホルダ１４を金型内に装置しておく
が、この場合、第一型素子２５の円孔２４を、ホ
ルダ１４を嵌装出来る程度に、大き目に形成して
おく。この様な円孔２４を大き目に形成した金型
も、勿論本考案の対象となる。

又、以上に述べた実施例に於いては、何れも動
圧型の溝付きの軸受本体の成形に就いて説明した
が、本考案の金型はこの様な動圧型流体軸受用の
軸受本体に限定されず、総ての種類の摺り軸受用
の軸受本体を作る場合に利用出来る。

ｃ 考案の効果 本考案の軸受の軸受本体成形用金型は、以上に
述べた通り構成され作用する為、小型の軸受を構
成する軸受本体を合成樹脂によつて一体成形する
場合に於いても、軸受本体各部の形状を正確に仕
上げる事が可能となり、しかもスラスト受面の中
心とラジアル受面の中心とを一致させる事、及び
ラジアル受面に対するスラスト受面の直角度が金
型により保証される為、品質の安定した軸受を得
る事が出来る等、産業上の効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本考案の軸受の軸受本体成形用金
型の第一実施例を示しており、第１図は半部縦断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３〜４
図は本考案の軸受の軸受本体成形用金型の第二実
施例を示しており、第３図は半部縦断面図、第４
図は第３図のＢ−Ｂ断面図、第５〜６図は従来の
動圧型流体軸受の第１例を示しており、第５図は
縦断面図、第６図は軸の下面図、第７〜８図は本
考案の金型により造られる軸受本体を組み込んだ
動圧型流体軸受の第１例を示しており、第７図は
縦断面図、第８図は底壁部分の平面図、第９〜１
０図は同じく第２例を示す第７〜８図同様の図、
第１１図は従来の金型を示す縦断面図である。 １……フランジ、２……軸受本体、３……軸受
面、４……スラスト受板、５……回転軸、６，７
……動圧発生溝、８……筒壁、９……隙間、１３
……筒部、１４……ホルダ、１５……軸受本体、
１６……円筒壁、１７……底壁、１８……ラジア
ル軸受面、１９……溝、２０……軸、２１……小
孔、２２……突起、２３……動圧発生溝、２４…
…（円）孔、２５……第一型素子、２６……第二
型素子、２７……第三型素子、２７ａ……先端
面、２８……空間、２９……筒状空間、３０……
供給口、３１……堰板部、３１ａ……上端縁、３
２……第一空間、３３……第二空間、３４……通
路、３５……凹部、３６……凸部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 筒壁とこの筒壁の下端部を塞ぐ底壁とから成る
   有底筒状で、上記筒壁の内周面にラジアル軸受面
   を形成し、且つ上記底壁の内面をスラスト軸受面
   とした軸受本体内に軸を、この軸と軸受本体との
   相対的回転を自在として挿入した軸受に組み込ま
   れる上記軸受本体を、合成樹脂により一体成形す
   る為の型であつて、その内周面によつて上記筒壁
   の外周面を形成する孔を有する第一型素子と、こ
   の第一型素子に形成した上記孔の一端部開口を塞
   いで、上記底壁の外面を形成する第二型素子と、
   上記孔の内径よりも小さな外径を有し、成形時に
   於いて上記孔内にこの孔と同心に挿入され、その
   先端面と上記第二型素子との間に、上記底壁形成
   用の空間を形成する第三型素子と、この第三型素
   子の外周面と上記孔の内周面との間に形成され
   る、前記筒壁形成用の筒状空間の端部開口から、
   この筒状空間内に均一に合成樹脂を送り込む供給
   口と、上記第二型素子の表面で底壁形成用の空間
   に対向する部分に、第三型素子の直径方向に亘つ
   て形成された、この空間の厚さよりも小さな高さ
   寸法を有する堰板部と、この堰板部によつて第一
   空間と第二空間とに２分割された底壁形成用の空
   間の、上記第一空間の容積と第二空間の容積とを
   異ならせる手段とから成る、軸受の軸受本体成形
   用金型。