JPH11182532A - 動圧流体軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スラスト摺動面で発生するスラスト摩耗粉を
少なくし、動圧流体軸受内へ侵入しにくくして、モータ
ーの長寿命化を図ることができる信頼性の高い動圧流体
軸受装置を提供する。 【解決手段】 筒体４の内部に回転軸１が潤滑油を介在
して回転自在に支持される内周に動圧発生溝２を有する
スリーブ３を設けた動圧流体軸受５と、この動圧流体軸
受５を受けるケースと、前記筒体４の端面と摺動するス
ラストワッシャー１２とを備え、前記筒体４を含油部材
で、前記スリーブ３を金属材で形成した動圧流体軸受装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モーターに使用さ
れる動圧流体軸受を設けた動圧流体軸受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、換気扇等のモーターに動圧流体軸
受を使用されることが普及してきており、スラスト摺動
面において発生する摩耗粉が動圧流体軸受内に侵入しに
くい構成の動圧流体軸受装置の要求が高まってきてい
る。

【０００３】従来、この種の動圧流体軸受装置としては
図６および図７に示されるものが知られていた。

【０００４】以下、その構成について図６および図７を
参照しながら説明する。図に示すように、外周を球面状
に形成し、内周に転造加工によりほぼＶ字状の動圧発生
溝１０１を形成した黄銅製の動圧流体軸受１０２を設
け、この動圧流体軸受１０２の外周の他方を軸受ケース
１０３側に押圧する調芯ばね１０４を設け、軸受部１０
５を構成していた。

【０００５】そして、固定子１０６を収納するモーター
ケース１０７の軸受部分に軸受部１０５を設け、回転子
１０８を設けた回転軸１０９にスラスト調整用の金属製
のワッシャー１１０および樹脂製のワッシャー１１１等
の複数種類のワッシャーを装着し、回転軸１０９を動圧
発生溝１０１に潤滑油の設けられた動圧流体軸受１０２
で回転自在に支持していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の動圧
流体軸受装置では、モーターが運転されモーターの回転
軸１０９が回転すると、動圧流体軸受１０２の端面と樹
脂ワッシャー１１１等が摺動することにより摩耗粉が多
量に発生し、この摩耗粉が動圧流体軸受１０２の内部に
侵入し、モーターの耐久性が損なわれるという課題があ
った。

【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、スラ
スト摺動面で発生するスラスト摩耗粉を発生しにくく
し、動圧流体軸受内部に侵入しにくくすることでモータ
ーの長寿命化を図ることのできる信頼性の高い動圧流体
軸受装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の動圧流体軸受装
置においては、筒体の内部に回転軸が潤滑油を介在して
回転自在に支持される内周に動圧発生溝を有するスリー
ブを設けた動圧流体軸受と、この動圧流体軸受を受ける
ケースと、前記筒体の端面と摺動するスラストワッシャ
ーとを備え、前記筒体を含油部材で、前記スリーブを金
属材で形成したものである。

【０００９】この本発明によれば、スラスト摺動面で発
生するスラスト摩耗粉を発生しにくくし、動圧流体軸受
内部に侵入しにくくすることでモーターの長寿命化を図
ることのできる信頼性の高い動圧流体軸受装置を提供す
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、筒体の内部に回転軸が潤滑油を介在して回転自在に
支持される内周に動圧発生溝を有するスリーブを設けた
動圧流体軸受と、この動圧流体軸受を受けるケースと、
前記筒体の端面と摺動するスラストワッシャーとを備
え、前記筒体を含油部材で、前記スリーブを金属材で形
成したものであり、回転軸が回転すると動圧流体軸受内
の潤滑油はポンピング作用により加圧され、回転軸は油
膜により浮上した状態で回転するとともに、含油部材内
に含浸されている潤滑油が温度上昇とともに、端面に滲
み出した状態にてスラストワッシャーと摺動することと
なり、スラスト摺動部の摩擦抵抗が小さくなり、スラス
トワッシャーの摩耗粉を発生しにくくする作用を有す
る。

【００１１】また、スリーブ長さを筒体の長さよりも短
くしたものであり、スリーブ端面とスラストワッシャー
の間に隙間ができることにより確実に筒体の端面とスラ
ストワッシャーが摺動することができる。

【００１２】また、スリーブ内径の両端より内側に一定
寸法を前記内径よりも大径としたものであり、スリーブ
両端部には潤滑油が備蓄されているため、潤滑油が劣化
しても常に潤滑油のポンピング作用により供給されるこ
とができる。

【００１３】また、筒体の一端と摺動するスラストワッ
シャー端面の大径側周状に形成した溝Ａと、小径側周状
に前記大径側周状に形成した溝Ａと１８０度反転した溝
Ｂを形成したものであり、筒体の端面に含浸されている
潤滑油が滲み、充填され、スラストワッシャーの溝によ
るポンピング作用により、スラストワッシャーが浮上し
摺動面に隙間ができた状態で回転することができる。

【００１４】また、スラストワッシャーと摺動する筒体
端面の大径側周状に形成した溝Ｃと、小径側周状に前記
大径側周状に形成した溝Ｃと１８０度反転した溝Ｄを形
成したものであり、回転直後でも溝内に潤滑油が滲み、
スラストワッシャーが浮上し摺動面に隙間ができた状態
で回転することができる。

【００１５】以下、本発明の実施例について図を参照し
ながら説明する。

【００１６】

【実施例】（実施例１）図１に示すように、回転軸１が
潤滑油を介在して回転自在に支持される内周にほぼＶの
字状の動圧発生溝２を設けた円筒状のスリーブ３と外周
が球面状の焼結含油部材からなる筒体４の内周部に圧入
して動圧流体軸受５を形成し、動圧流体軸受５の一方を
受ける筒状の軸受ケース６内には動圧流体軸受５の他方
を調芯自在に支持する調芯ばね７を設ける。

【００１７】そして、軸受ケース６を固定子８を収納す
るモーターケース９の軸受保持部１０に設け、回転子１
１を設けた回転軸１にスラストワッシャー１２を装着
し、回転軸１を動圧発生溝２に潤滑油の設けられた動圧
流体軸受５で回転自在に支持する構成とする。

【００１８】上記構成により、モーターが運転され回転
軸１が回転すると、動圧発生溝２内の潤滑油がポンピン
グ作用により加圧され、回転軸１は油膜により浮上した
状態で回転することとなる。

【００１９】そして、外径が球面状で焼結含油部材から
なる筒体４端面とスラストワッシャー１２が摺動する間
には筒体４に含浸されている潤滑油が端面に滲み、充填
されているため、摩擦抵抗が小さくなりスラストワッシ
ャー１２の摩耗粉が発生しにくくなる。

【００２０】このように本発明の実施例１の動圧流体軸
受装置によれば、外周が球面状で焼結含油部材で形成さ
れた筒体４内部に、回転軸１が潤滑油を介在して回転自
在に支持される内周に動圧発生溝２を有するスリーブ３
を設けた動圧流体軸受５と、この動圧流体軸受５の外周
の一方を受ける筒状４端面と摺動するスラストワッシャ
ー１２とから形成されているので、モーターの運転によ
る焼結含油部材で形成された筒体４端面とスラストワッ
シャー１２の摩耗粉が発生しにくく、ひいては動圧流体
軸受５内に侵入しにくくなりモーターの長寿命化を図る
ことができる。

【００２１】（実施例２）図２に示すように、スリーブ
３ａ長さを筒体４の長さよりも短くする構成とする。

【００２２】上記構成により、モーターが運転され回転
軸１が回転すると、実施例１と同様の作用によりスラス
トワッシャー１２の摩耗粉が発生しにくい状態にあり、
スリーブ３ａ端面とスラストワッシャー１２の間に隙間
ができることにより確実に筒体４端面とスラストワッシ
ャー１２が摺動することとなり、さらにスラストワッシ
ャー１２の摩耗粉が発生しにくくなる。

【００２３】このように本発明の実施例２の動圧流体軸
受装置によれば、スリーブ３ａ端面が球面状の筒体４端
面よりも内部に配設したので、確実に筒体４端面とスラ
ストワッシャー１２が摺動することとなり、更にスラス
トワッシャー１２の摩耗粉が発生しにくくなり、モータ
の長寿命化を図ることができる。

【００２４】（実施例３）図３に示すように、スリーブ
３ｂ内径の両端より内側に一定寸法を内径よりも大径と
する構成とする。

【００２５】上記構成により、モーターが運転され回転
軸１が回転すると、実施例１と同様の作用によりスラス
トワッシャー１２の摩耗粉が発生しにくい状態にあり、
スリーブ３ｂ両端部には潤滑油が備蓄されているため、
潤滑油が劣化しても常に潤滑油のポンピング作用により
供給されることとなる。

【００２６】このように本発明の実施例３の動圧流体軸
受装置によれば、スリーブ３ｂ内径の両端より内側に一
定寸法を内径よりも大径としているのでスリーブ３ｂ両
端部には潤滑油が備蓄されているため、潤滑油が劣化し
ても常に潤滑油のポンピング作用により供給されること
となり、モーターの長寿命化を図ることができる。

【００２７】（実施例４）図４に示すように、球面状の
筒体４の一端と摺動するスラストワッシャー１２ａ表面
の大径側周状に形成したほぼＶ字状の溝Ａ１３と、小径
側周状に大径側周状に形成したほぼＶ字状の溝Ａ１３と
１８０度反転したほぼＶ字状の溝Ｂ１４を形成した構成
とする。

【００２８】上記構成により、外径が球面状で焼結含油
部材からなる筒体４の端面とスラストワッシャー１２ａ
が摺動する間には筒体４端面に含浸されている潤滑油が
滲み、充填され、スラストワッシャー１２ａの溝による
ポンピング作用により、スラストワッシャー１２ａが浮
上し摺動面に隙間ができた状態で回転することとなり、
スラストワッシャー１２ａの摩耗粉の発生を防止するこ
ととなる。

【００２９】このように本発明の実施例４の動圧流体軸
受装置によれば、球面状の筒体４の一端と摺動するスラ
ストワッシャー１２ａ表面の大径側周状に形成したほぼ
Ｖ字状の溝Ａ１３と、小径側周状に大径側周状に形成し
たほぼＶ字状の溝Ａ１３と１８０度反転したほぼＶ字状
の溝Ｂ１４を形成しているのでスラストワッシャー１２
ａの溝によるポンピング作用により、スラストワッシャ
ー１２ａが浮上し摺動面に隙間ができた状態で回転する
こととなり、スラストワッシャー１２ａの摩耗粉の発生
を防止することとなり、モータの長寿命化を図ることが
できる。

【００３０】なお、モーターが通常とは逆の方向へ回転
しても何ら作用に変わりなく、同様の効果が得られる。

【００３１】なお、溝をＶ字としているが、Ｕ字にして
も何ら作用に変わりなく、同様の効果が得られる。

【００３２】なお、１８０度反転した溝であれば何ら作
用に変わりなく、同様の効果が得られる。

【００３３】（実施例５）図５に示すように、スラスト
ワッシャー１２と摺動する球面状の筒体４ａ表面の大径
側周状に形成したほぼＶ字状の溝Ｃ１５と、小径側周状
に大径側周状に形成したほぼＶ字状の溝Ｃ１５と１８０
度反転したほぼＶ字状の溝Ｄ１６を形成した構成とす
る。

【００３４】上記構成により、モーターが運転され回転
軸１が回転すると、実施例４と同様の作用によりスラス
トワッシャー１２の摩耗粉の発生を防止する状態にあ
り、回転直後でも溝内に潤滑油が滲み、スラストワッシ
ャー１２が浮上し摺動面に隙間ができた状態で回転する
こととなり、摩耗粉の発生を防止することとなる。

【００３５】このように本発明の実施例５の動圧流体軸
受装置によれば、スラストワッシャー１２と摺動する球
面状の筒体４ａ表面の大径側周状に形成したほぼＶ字状
の溝Ｃ１５と、小径側周状に大径側周状に形成したほぼ
Ｖ字状の溝Ｃ１５と１８０度反転したほぼＶ字状の溝Ｄ
１６を形成しているので回転直後でも溝内に潤滑油が滲
み、スラストワッシャー１２が浮上し摩耗粉の発生を防
止することとなり、モータの長寿命化を図ることができ
る。

【００３６】なお、モーターが通常とは逆の方向へ回転
しても何ら作用に変わりなく、同様の効果が得られる。

【００３７】なお、溝をＶ字としているがＵ字にしても
何ら作用に変わりなく、同様の効果が得られる。

【００３８】なお、１８０度反転した溝であれば何ら作
用に変わりなく、同様の効果が得られる。

【００３９】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、筒体の内部に回転軸が潤滑油を介在して回
転自在に支持される内周に動圧発生溝を有するスリーブ
を設けた動圧流体軸受と、この動圧流体軸受を受けるケ
ースと、前記筒体の端面と摺動するスラストワッシャー
とを備え、前記筒体を含油部材で、前記スリーブを金属
材で形成しているのでスラスト摺動面で発生するスラス
ト摩耗粉を少なくし、動圧流体軸受内部に侵入しにくく
することでモーターの長寿命化を図ることができる信頼
性の高い動圧流体軸受装置を提供することを目的とす
る。

【００４０】また、スリーブ長さを筒体の長さよりも短
くしたので確実に筒体の端面とスラストワッシャーが摺
動することとなり、更にスラストワッシャーの摩耗粉が
発生しにくくなる。

【００４１】また、スリーブ内径の両端より内側に一定
寸法を前記内径よりも大径としているのでスリーブ両端
部には潤滑油が備蓄されているため、潤滑油が劣化して
も常に潤滑油のポンピング作用により供給されることと
なり、モーターの長寿命化を図ることができる。

【００４２】また、筒体の一端と摺動するスラストワッ
シャー表面の大径側周状に形成した溝Ａと、小径側周状
に大径側周状に形成した溝Ａと１８０度反転した溝Ｂを
形成しているのでスラストワッシャーの溝によるポンピ
ング作用により、スラストワッシャーが浮上し摺動面に
隙間ができた状態で回転することとなり、スラストワッ
シャーの摩耗粉の発生を防止することができる。

【００４３】また、スラストワッシャーと摺動する球面
状の筒体表面の大径側周状に形成したほぼＶ字状の溝
と、小径側周状に大径側周状に形成したほぼＶ字状の溝
と１８０度反転したほぼＶ字状の溝を形成しているので
回転直後でも溝内に潤滑油が滲み、スラストワッシャー
が浮上し摩耗粉の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施例１の動圧流体軸受装置を
装着したモーターの概略断面図 （ｂ）同動圧流体軸受装置の断面図

【図２】同実施例２の動圧流体軸受装置の断面図

【図３】（ａ）同実施例３の動圧流体軸受装置の断面図 （ｂ）同動圧流体軸受装置に装着したスリーブ端部の拡
大図

【図４】（ａ）同実施例４の動圧流体軸受装置に装着し
たスラストワッシャーの立体図 （ｂ）同動圧流体軸受装置に装着したスラストワッシャ
ーの平面図

【図５】（ａ）同実施例５の動圧流体軸受装置に装着し
た動圧流体軸受の立体図 （ｂ）同動圧流体軸受装置に装着した動圧流体軸受の平
面図

【図６】従来の動圧流体軸受装置を装着したモーターの
概略断面図

【図７】同動圧流体軸受装置の断面図

【符号の説明】

１ 回転軸 ２ 動圧発生溝 ３ スリーブ ３ａ スリーブ ３ｂ スリーブ ４ 筒体 ４ａ 筒体 ５ 動圧流体軸受 ６ 軸受ケース ７ 調芯ばね ８ 固定子 ９ モーターケース １０ 軸受保持部 １１ 回転子 １２ スラストワッシャー １２ａ スラストワッシャー １３ 溝Ａ １４ 溝Ｂ １５ 溝Ｃ １６ 溝Ｄ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒体の内部に回転軸が潤滑油を介在して
   回転自在に支持される内周に動圧発生溝を有するスリー
   ブを設けた動圧流体軸受と、この動圧流体軸受を受ける
   ケースと、前記筒体の端面と摺動するスラストワッシャ
   ーとを備え、前記筒体を含油部材で、前記スリーブを金
   属材で形成した動圧流体軸受装置。
2. 【請求項２】 スリーブ長さを筒体の長さよりも短くし
   た請求項１記載の動圧流体軸受装置。
3. 【請求項３】 スリーブ内径の両端より内側に一定寸法
   を前記内径よりも大径とした請求項１および２記載の動
   圧流体軸受装置。
4. 【請求項４】 筒体の一端と摺動するスラストワッシャ
   ー端面の大径側周状に形成した溝Ａと、小径側周状に前
   記大径側周状に形成した溝Ａと１８０度反転した溝Ｂを
   形成した請求項１、２および３記載の動圧流体軸受装
   置。
5. 【請求項５】 スラストワッシャーと摺動する筒体端面
   の大径側周状に形成した溝Ｃと、小径側周状に前記大径
   側周状に形成した溝Ｃと１８０度反転した溝Ｄを形成し
   た請求項１、２および３記載の動圧流体軸受装置。