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JP2000170749A - スラスト動圧軸受 - Google Patents

スラスト動圧軸受

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Publication number
JP2000170749A
JP2000170749A JP10349884A JP34988498A JP2000170749A JP 2000170749 A JP2000170749 A JP 2000170749A JP 10349884 A JP10349884 A JP 10349884A JP 34988498 A JP34988498 A JP 34988498A JP 2000170749 A JP2000170749 A JP 2000170749A
Authority
JP
Japan
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dynamic pressure
thrust
shaft
housing
thrust receiving
Prior art date
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Pending
Application number
JP10349884A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiki Fujii
義樹 藤井
Takeshi Takahashi
高橋　　毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP10349884A priority Critical patent/JP2000170749A/ja
Priority to US09/455,915 priority patent/US6371651B1/en
Publication of JP2000170749A publication Critical patent/JP2000170749A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10—Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/107—Grooves for generating pressure
    • 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
    • F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F16C17/105—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one bearing surface providing angular contact, e.g. conical or spherical bearing surfaces

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  • Fluid Mechanics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転中の片当たりを防止できる上に、起動,
停止時の接触で発生する摩耗粉が動圧隙間に詰まること
を防止できるスラスト動圧軸受を提供する。 【解決手段】 このスラスト動圧軸受は、シャフト１に
設けたフランジ２が外周に向かって先細になっているの
で、回転中におけるハウジング１００のスラスト軸受面
９,１０とシャフト１のスラスト受け面５,３との間の動
圧隙間は、外周に行くにしたがって広くなる。したがっ
て、回転中に、ハウジング１００に対してシャフト１が
傾いたときに、外周付近でシャフト１のスラスト受け面
５,３がハウジング１００のスラスト軸受面９,１０に片
当たりすることを防止できる。また、外周に行くにした
がって動圧隙間が広がっているから、起動,停止時の接
触で発生する摩耗粉を、動圧隙間の径方向内方から径方
向外方に向かって逃し易くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、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、図２
に示すように、スリーブ１０１にフランジ付シャフト１
０２を挿入して、このシャフト１０２のフランジ１０３
に対し、スリーブ１０１の端に固定した鍔状のプレート
１０５と上記スリーブ１０１の段部１０１Ａとが所定の
動圧隙間Ｓを隔てて対向するようにしたものがある。ス
リーブ１０１とプレート１０５とがハウジング１００を
構成している。
【０００３】上記フランジ１０３の両端面には、動圧発
生溝１０６,１０７が形成されている。また、上記ハウ
ジング１０１とフランジ付シャフト１０２との間には、
動圧発生用潤滑剤(図示せず)が充填されている。
【０００４】このスラスト動圧軸受は、スリーブ１０１
に対してフランジ付シャフト１０２が相対回転すると、
上記フランジ１０３に形成された動圧発生溝１０６,１
０７が上記動圧発生用潤滑剤に動圧を発生させて、シャ
フト１０２をスリーブ１０１に対してスラスト方向に支
持する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスラスト動圧軸受では、フランジ１０３がシャフト
１０２の軸心に対して軸直角から傾いている場合や、ス
リーブ１０１に対してシャフト１０２を傾ける力が発生
した場合に、フランジ１０３の外周部１０３Ａがスリー
ブ１０１やプレート１０５に接触し、摩耗等の不具合が
発生するという問題がある。
【０００６】また、フランジ１０３が軸心に対して正確
に軸直角になっていても、起動および停止時にフランジ
１０３とスリーブ１０１との接触が不可避なので、この
接触で発生する摩耗粉が上記動圧隙間Ｓに詰まり易いと
いう問題もある。
【０００７】そこで、この発明の目的は、回転中の片当
たりを防止できる上に、起動,停止時の接触で発生する
摩耗粉が動圧隙間に詰ま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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の請求項１の発明のスラスト動圧軸受は、
ハウジングに設けたスラスト軸受面が、シャフトに設け
たフランジ状のスラスト受け部のスラスト受け面に対向
すると共に、上記スラスト軸受面とスラスト受け面の少
なくとも一方が動圧発生用の動圧発生溝を有しており、
上記スラスト軸受面とスラスト受け面との間に、潤滑剤
が満たされるスラスト動圧軸受において、上記スラスト
受け部は、外周に行くにしたがって厚さが薄くなるよう
に、断面が略テーパ状に形成されていることを特徴とし
ている。
【０００９】この請求項１の発明では、シャフトに設け
たフランジ状のスラスト受け部が外周に向かって先細に
なっているので、回転中におけるハウジングのスラスト
軸受面とシャフトのスラスト受け面との間の動圧隙間
は、外周に行くにしたがって広くなる。したがって、こ
の発明によれば、回転中に、ハウジングに対してシャフ
トが傾いたときに、外周付近でシャフトのスラスト受け
面がハウジングのスラスト軸受面に片当たりすることを
防止できる。また、外周に行くにしたがって動圧隙間が
広がっているから、起動,停止時の接触で発生する摩耗
粉を、動圧隙間の径方向内方から径方向外方に向かって
逃し易くなる。
【００１０】したがって、この発明によれば、回転中の
片当たりを防止できる上に、起動,停止時の接触で発生
する摩耗粉が動圧隙間に詰まることを防止でき、安定し
た動作を実現できる。
【００１１】また、請求項２の発明のスラスト動圧軸受
は、請求項１に記載のスラスト動圧軸受において、上記
スラスト受け部の最内周端と最外周端とのレベル差を、
１乃至５μｍとしたことを特徴としている。
【００１２】この請求項２の発明では、シャフトのスラ
スト受け部の最内周端と最外周端とのレベル差を１μｍ
乃至５μｍとしたから、動圧発生能力を十分に保ちなが
ら、片当たりと摩耗粉の詰まりを防止できる。
【００１３】なお、上記最内周端と最外周端とのレベル
差を１μｍ未満にすると、片当たりと摩耗粉詰まりを防
ぐことが困難にあり、上記レベル差が５μｍを越えると
動圧発生能力が不足する。
【００１４】
【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。
【００１５】図１に、この発明のスラスト動圧軸受の実
施の形態の要部を示す。この実施形態は、図２に示した
従来例のスリーブ１０１とプレート１０５からなるハウ
ジング１００と、フランジ付シャフト１を備える。
【００１６】このフランジ付シャフト１は、軸４とスラ
スト受け部としてのフランジ２を有している。このフラ
ンジ２は、上向きスラスト受け面３と下向きスラスト受
け面５を有し、内周端２Ａから外周端２Ｂに向かって先
細になっている。この上向きスラスト受け面３と下向き
スラスト受け面５の円すい面形状は、円すい面を有する
型のコイニングにより形成する。そして、上記上向きス
ラスト受け面３の内周端３Ａと外周端３Ｂとのレベル差
Ｌ１を３μｍとし、下向きスラスト受け面５の内周端５
Ａと外周端５Ｂとのレベル差Ｌ２を３μｍとした。な
お、図１では、上記レベル差Ｌ１,Ｌ２を１０００倍以
上に誇張して描いている。上向きスラスト受け面３およ
び下向きスラスト受け面５には、それぞれ、ヘリングボ
ーンタイプの動圧発生溝６および７が形成されている。
【００１７】このフランジ２は、ハウジング１００内に
収容され、上向きスラスト受け面３がプレート１０５の
スラスト軸受面１０に対して所定の動圧隙間を有し、下
向きスラスト受け面５がスリーブ１０１の段部１０１Ａ
のスラスト軸受面９に対して所定の動圧隙間を有するよ
うになっている。そして、上記フランジ２とハウジング
１００との間には、所定の動圧発生用の潤滑流体が充填
されている。
【００１８】上記構成のスラスト動圧軸受は、ハウジン
グ１００に対して、シャフト１が回転すると、フランジ
２の上向きスラスト受け面３に形成された動圧発生溝６
がプレート１０５との間の動圧発生流体に動圧を発生さ
せる。また、下向きスラスト受け面５に形成された動圧
発生溝７が、段部１０１Ａのスラスト軸受面９との間の
動圧発生流体に動圧を発生させる。この動圧により、シ
ャフト１をハウジング１００に対して軸方向に支持す
る。
【００１９】この実施の形態では、シャフト１に設けた
フランジ２が外周に向かって先細になっているので、回
転中におけるハウジング１００のスラスト軸受面１０,
９とシャフト１の上,下スラスト受け面３,５との間の動
圧隙間は、外周に行くにしたがって広くなる。したがっ
て、回転中に、ハウジング１００に対してシャフト１が
傾いたときに、外周付近でシャフト１の上,下スラスト
受け面３,５がハウジング１００のスラスト軸受面１０,
９に片当たりすることを防止できる。また、外周に行く
にしたがって動圧隙間が広がっているから、起動,停止
時にフランジ２とハウジング１００とが接触して発生す
る摩耗粉を、動圧隙間の径方向内方から径方向外方に向
かって逃し易くなる。
【００２０】したがって、この実施形態によれば、回転
中の片当たりを防止できる上に、起動,停止時の接触で
発生する摩耗粉が動圧隙間に詰まることを防止でき、安
定した動作を実現できる。
【００２１】尚、上記実施形態では、フランジ２の上向
きスラスト受け面３と下向きスラスト受け面５に動圧発
生溝６と７を形成したが、ハウジング１００のスラスト
軸受面９,１０に動圧発生溝を形成してもよい。また、
上記実施形態では、上,下向きスラスト受け面３,５の内
周端３Ａ,５Ａと外周端３Ｂ,５Ｂとのレベル差Ｌ１,Ｌ
２を３μｍとしたが、レベル差Ｌ１,Ｌ２は１μｍ乃至
５μｍの範囲内で設定すればよい。なお、レベル差Ｌ
１,Ｌ２が１μｍ未満では片当たり防止効果がなく、Ｌ
１,Ｌ２が５μｍを越えると動圧発生能力不足になる。
【００２２】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の請
求項１の発明のスラスト動圧軸受は、シャフトに設けた
フランジ状のスラスト受け部が外周に向かって先細にな
っているので、回転中におけるハウジングのスラスト軸
受面とシャフトのスラスト受け面との間の動圧隙間は、
外周に行くにしたがって広くなる。したがって、この発
明によれば、回転中に、ハウジングに対してシャフトが
傾いたときに、外周付近でシャフトのスラスト受け面が
ハウジングのスラスト軸受面に片当たりすることを防止
できる。また、外周に行くにしたがって動圧隙間が広が
っているから、起動,停止時の接触で発生する摩耗粉
を、動圧隙間の径方向内方から径方向外方に向かって逃
し易くなる。したがって、この発明によれば、回転中の
片当たりを防止できる上に、起動,停止時の接触で発生
する摩耗粉が動圧隙間に詰まることを防止でき、安定し
た動作を実現できる。
【００２３】また、請求項２の発明のスラスト動圧軸受
は、請求項１に記載のスラスト動圧軸受において、シャ
フトのスラスト受け部の最内周端と最外周端とのレベル
差を１μｍ乃至５μｍとしたから、動圧発生能力を十分
に保ちながら、片当たりと摩耗粉の詰まりを防止でき
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
要部を示す図である。
【図２】 従来のスラスト動圧軸受を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
１…フランジ付シャフト、２…フランジ、３…上向きス
ラスト受け面、３Ａ…内周端、３Ｂ…外周端、４…軸、
５…下向きスラスト受け面、５Ａ…内周端、５Ｂ…外周
端、６,７…動圧発生溝、１００…ハウジング、１０１
…スリーブ、１０１Ａ…段部、１０５…プレート。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジングに設けたスラスト軸受面が、
    シャフトに設けたフランジ状のスラスト受け部のスラス
    ト受け面に対向すると共に、上記スラスト軸受面とスラ
    スト受け面の少なくとも一方が動圧発生用の動圧発生溝
    を有しており、 上記スラスト軸受面とスラスト受け面との間に、潤滑剤
    が満たされるスラスト動圧軸受において、 上記スラスト受け部は、外周に行くにしたがって厚さが
    薄くなるように、断面が略テーパ状に形成されているこ
    とを特徴とするスラスト動圧軸受。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のスラスト動圧軸受にお
    いて、 上記スラスト受け部の最内周端と最外周端とのレベル差
    を、１乃至５μｍとしたことを特徴とするスラスト動圧
    軸受。
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