JPH04248014A - 動圧流体軸受装置 - Google Patents
動圧流体軸受装置Info
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- JPH04248014A JPH04248014A JP148091A JP148091A JPH04248014A JP H04248014 A JPH04248014 A JP H04248014A JP 148091 A JP148091 A JP 148091A JP 148091 A JP148091 A JP 148091A JP H04248014 A JPH04248014 A JP H04248014A
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- radial
- dynamic pressure
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- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、情報機器,事務機,測
定機器等に用いられる動圧流体軸受装置に関する。
定機器等に用いられる動圧流体軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の動圧流体軸受装置としては、例
えば磁気ディスク用のものがある。近年、磁気ディスク
はますます高密度化する傾向にあり、これに伴い、磁気
ディスク用の軸受装置においても、線記録密度の向上を
はかるために軸受の非回転数同期成分の振れを小さくす
ることが求められている。この要求に応えるためには、
従来の玉軸受に代わって振動の小さい動圧流体軸受装置
が適している。
えば磁気ディスク用のものがある。近年、磁気ディスク
はますます高密度化する傾向にあり、これに伴い、磁気
ディスク用の軸受装置においても、線記録密度の向上を
はかるために軸受の非回転数同期成分の振れを小さくす
ることが求められている。この要求に応えるためには、
従来の玉軸受に代わって振動の小さい動圧流体軸受装置
が適している。
【0003】従来の動圧流体軸受装置は、軸が嵌合して
いるハウジング(スリーブ)の内径面に、円筒状のラジ
アル軸受面が、軸方向に間隔をおいて2ヵ所に設けられ
ている。一方、スリーブに嵌合する軸には、長手方向に
間隔をおいて2ヵ所にラジアル受面が設けられており、
ラジアル軸受面とラジアル受面とは軸受すきまを介して
対向してラジアル軸受を構成している。ラジアル軸受面
にはヘリングボーン状の動圧発生用の溝が設けられてお
り、ラジアル軸受すきまに保持される極めて微少量の潤
滑剤に、そのヘリングボーン状動圧発生用の溝のポンピ
ング作用で圧力を発生させて流体動力学的潤滑をおこな
うようになされている。そして、二カ所の軸受すきまの
間の個所は軸受すきまより大きなすきまの潤滑剤溜りで
ある。潤滑剤溜りの軸受すきま近傍部は軸受すきまに向
かってせまくなる大きなテーパ角度のテーパ状となって
いる。しかして、軸受すきま内の潤滑剤が漏れ又は蒸発
で失われると早期に軸受としての機能を果たさなくなる
。
いるハウジング(スリーブ)の内径面に、円筒状のラジ
アル軸受面が、軸方向に間隔をおいて2ヵ所に設けられ
ている。一方、スリーブに嵌合する軸には、長手方向に
間隔をおいて2ヵ所にラジアル受面が設けられており、
ラジアル軸受面とラジアル受面とは軸受すきまを介して
対向してラジアル軸受を構成している。ラジアル軸受面
にはヘリングボーン状の動圧発生用の溝が設けられてお
り、ラジアル軸受すきまに保持される極めて微少量の潤
滑剤に、そのヘリングボーン状動圧発生用の溝のポンピ
ング作用で圧力を発生させて流体動力学的潤滑をおこな
うようになされている。そして、二カ所の軸受すきまの
間の個所は軸受すきまより大きなすきまの潤滑剤溜りで
ある。潤滑剤溜りの軸受すきま近傍部は軸受すきまに向
かってせまくなる大きなテーパ角度のテーパ状となって
いる。しかして、軸受すきま内の潤滑剤が漏れ又は蒸発
で失われると早期に軸受としての機能を果たさなくなる
。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の動圧流体軸受装置は、潤滑剤溜り内の潤滑剤のラジ
アル軸受すきまへの補給が不十分であった。本発明は、
簡単な構造で潤滑剤溜り内の潤滑剤をラジアル軸受すき
まに送り込むことができる特殊な流体溜りを設けた動圧
流体軸受装置を提供して、上記従来の問題点を解決する
ことをその目的としている。
来の動圧流体軸受装置は、潤滑剤溜り内の潤滑剤のラジ
アル軸受すきまへの補給が不十分であった。本発明は、
簡単な構造で潤滑剤溜り内の潤滑剤をラジアル軸受すき
まに送り込むことができる特殊な流体溜りを設けた動圧
流体軸受装置を提供して、上記従来の問題点を解決する
ことをその目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、スリーブの内
径面は軸方向に離れた二カ所に円筒状のラジアル軸受面
を有し、スリーブに嵌合する軸はラジアル軸受面に軸受
すきまを介して対向するラジアル受面を有し、ラジアル
軸受面とラジアル受面との少なくとも一方にヘリングボ
ーン状の動圧発生用の溝が設けられ、前記二カ所の軸受
すきまの間の個所は軸受すきまより大きなすきまの潤滑
剤溜りである動圧流体軸受装置において、前記潤滑剤溜
りの軸受すきま近傍部は、軸受すきまに向かってせまく
なる2〜8°のテーパ角度のテーパ状となって軸受すき
まに接続することを特徴とする。
径面は軸方向に離れた二カ所に円筒状のラジアル軸受面
を有し、スリーブに嵌合する軸はラジアル軸受面に軸受
すきまを介して対向するラジアル受面を有し、ラジアル
軸受面とラジアル受面との少なくとも一方にヘリングボ
ーン状の動圧発生用の溝が設けられ、前記二カ所の軸受
すきまの間の個所は軸受すきまより大きなすきまの潤滑
剤溜りである動圧流体軸受装置において、前記潤滑剤溜
りの軸受すきま近傍部は、軸受すきまに向かってせまく
なる2〜8°のテーパ角度のテーパ状となって軸受すき
まに接続することを特徴とする。
【0006】
【作用】ラジアル軸受すきまに接続するゆるいテーパを
もつ潤滑溜りを設けたために、ラジアル軸受すきまに向
かって毛管現象により潤滑剤が補給される。したがって
、耐久性のよい動圧流体軸受装置が得られる。
もつ潤滑溜りを設けたために、ラジアル軸受すきまに向
かって毛管現象により潤滑剤が補給される。したがって
、耐久性のよい動圧流体軸受装置が得られる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明の一実施例の縦断面図であり、軸
1が嵌合しているスリーブ2の内径面3に、円筒状のラ
ジアル軸受面4が軸方向に間隔をおいて二カ所に設けら
れてある。一方、軸1には、長手方向に間隔をおいて二
カ所にラジアル受面5が設けられており、ラジアル軸受
面4とラジアル受面5とはラジアル軸受すきま6を介し
て対向してラジアル軸受Rを構成している。ラジアル受
面5には、ヘリングボーン状の動圧発生用の溝7が設け
られている。この動圧発生用の溝7は、屈曲部7aより
軸端側の溝長さの方が屈曲部7aより反軸端側の溝長さ
より長い非対称形のヘリングボーン状の溝パターンにな
っている。これにより、ラジアル軸受すきま6内の潤滑
剤が軸端側へ漏れにくくしている。
する。図1は、本発明の一実施例の縦断面図であり、軸
1が嵌合しているスリーブ2の内径面3に、円筒状のラ
ジアル軸受面4が軸方向に間隔をおいて二カ所に設けら
れてある。一方、軸1には、長手方向に間隔をおいて二
カ所にラジアル受面5が設けられており、ラジアル軸受
面4とラジアル受面5とはラジアル軸受すきま6を介し
て対向してラジアル軸受Rを構成している。ラジアル受
面5には、ヘリングボーン状の動圧発生用の溝7が設け
られている。この動圧発生用の溝7は、屈曲部7aより
軸端側の溝長さの方が屈曲部7aより反軸端側の溝長さ
より長い非対称形のヘリングボーン状の溝パターンにな
っている。これにより、ラジアル軸受すきま6内の潤滑
剤が軸端側へ漏れにくくしている。
【0008】スリーブ2の内径面3は、二カ所のラジア
ル軸受すきま6の間の個所が、ラジアル軸受すきま6の
部分の内径(すなわちラジアル軸受面4の内径)より大
きい内径とされ、これによりラジアル軸受すきま6より
大きなすきまの潤滑剤溜り10が設けられている。しか
も、その潤滑剤溜り10の内面は、ラジアル軸受すきま
近傍部11が、ラジアル軸受すきま6に向かってせまく
なるテーパ角度θ=2〜8°のテーパ状となって、ラジ
アル軸受すきま6に接続している。このように、潤滑剤
溜り10の両端部を先細りのテーパ状にした理由は、潤
滑剤溜り10内の潤滑剤が軸1とのすきまが狭くなる方
に毛管現象で引っ張られ易くするためである。テーパ角
度θが2°より小さくては、この引っ張り力が弱すぎる
。逆に、テーパ角度θが8°より大きいと、すきまの大
きい方での潤滑剤の保持力が弱くなり、重力あるいは外
部衝撃などで潤滑剤が流出してしまう。また、軸1とス
リーブ2との間のすきまに変化がない場合、すなわちテ
ーパ角度θが0°の場合、及び2°より小さい場合は、
潤滑剤の流動が少なくなり、ラジアル軸受すきま6への
潤滑剤の供給が円滑に行われにくい。
ル軸受すきま6の間の個所が、ラジアル軸受すきま6の
部分の内径(すなわちラジアル軸受面4の内径)より大
きい内径とされ、これによりラジアル軸受すきま6より
大きなすきまの潤滑剤溜り10が設けられている。しか
も、その潤滑剤溜り10の内面は、ラジアル軸受すきま
近傍部11が、ラジアル軸受すきま6に向かってせまく
なるテーパ角度θ=2〜8°のテーパ状となって、ラジ
アル軸受すきま6に接続している。このように、潤滑剤
溜り10の両端部を先細りのテーパ状にした理由は、潤
滑剤溜り10内の潤滑剤が軸1とのすきまが狭くなる方
に毛管現象で引っ張られ易くするためである。テーパ角
度θが2°より小さくては、この引っ張り力が弱すぎる
。逆に、テーパ角度θが8°より大きいと、すきまの大
きい方での潤滑剤の保持力が弱くなり、重力あるいは外
部衝撃などで潤滑剤が流出してしまう。また、軸1とス
リーブ2との間のすきまに変化がない場合、すなわちテ
ーパ角度θが0°の場合、及び2°より小さい場合は、
潤滑剤の流動が少なくなり、ラジアル軸受すきま6への
潤滑剤の供給が円滑に行われにくい。
【0009】なお、潤滑剤溜り10の中間部には、スリ
ーブ2を半径方向に貫通してハブ12の内部に連通する
空気抜き孔13が設けられている。この空気抜き孔13
は、温度変化があってもスリーブ2の内外の気圧を同一
にして、ラジアル軸受すきま6内の潤滑剤の外部への洩
れを防止する。軸1の下端は平面状のスラスト受面15
とされ、このスラスト受面15はスリーブ2に固着され
たスラスト板16に設けられたスラスト軸受面17に対
向しており、スラスト受面15とスラスト軸受面17と
でスラスト軸受Sを構成している。スラスト軸受面17
には図示しないが動圧発生用の溝が設けられ、またスリ
ーブ2の内径面3の下端部には、下方のラジアル軸受面
4より大径の逃げ部18が設けられている。もっとも、
スラスト軸受Sの動圧発生用の溝は、スラスト受面15
に設けてもよく、あるいはスラスト軸受面17とスラス
ト受面15との双方に設けてもよい。
ーブ2を半径方向に貫通してハブ12の内部に連通する
空気抜き孔13が設けられている。この空気抜き孔13
は、温度変化があってもスリーブ2の内外の気圧を同一
にして、ラジアル軸受すきま6内の潤滑剤の外部への洩
れを防止する。軸1の下端は平面状のスラスト受面15
とされ、このスラスト受面15はスリーブ2に固着され
たスラスト板16に設けられたスラスト軸受面17に対
向しており、スラスト受面15とスラスト軸受面17と
でスラスト軸受Sを構成している。スラスト軸受面17
には図示しないが動圧発生用の溝が設けられ、またスリ
ーブ2の内径面3の下端部には、下方のラジアル軸受面
4より大径の逃げ部18が設けられている。もっとも、
スラスト軸受Sの動圧発生用の溝は、スラスト受面15
に設けてもよく、あるいはスラスト軸受面17とスラス
ト受面15との双方に設けてもよい。
【0010】この動圧流体軸受装置は、ラジアル軸受す
きま6及びスラスト受面15とスラスト軸受面17との
間のスラスト軸受すきまに毛細管現象により保持される
極めて微少量の潤滑剤で潤滑される。軸1の上端部には
一体回転可能にハブ12が嵌着され、そのハブ12に図
示しない磁気ディスクが取り付けられるようになってい
る。
きま6及びスラスト受面15とスラスト軸受面17との
間のスラスト軸受すきまに毛細管現象により保持される
極めて微少量の潤滑剤で潤滑される。軸1の上端部には
一体回転可能にハブ12が嵌着され、そのハブ12に図
示しない磁気ディスクが取り付けられるようになってい
る。
【0011】ハブ12は駆動モータMにより軸1と共に
回転駆動される。回転駆動モータMを構成する円筒状の
ロータマグネット20は、ハブ12の内径面に一体回転
可能に取付けられている。このロータマグネット20に
対向するステータコイル21は、スリーブ2の円筒状胴
部に固定されている。次に作用を説明する。
回転駆動される。回転駆動モータMを構成する円筒状の
ロータマグネット20は、ハブ12の内径面に一体回転
可能に取付けられている。このロータマグネット20に
対向するステータコイル21は、スリーブ2の円筒状胴
部に固定されている。次に作用を説明する。
【0012】いま、回転駆動モータMのステータコイル
21に通電すると、ロータマグネット20に回転力が発
生してハブ12が軸1と一体的に回転する。軸1が回転
すると、ラジアル軸受Rの動圧発生用の溝7のポンピン
グ作用によってラジアル軸受すきま6の潤滑剤は、ヘリ
ングボーンの溝の屈曲部7aへ流入する。そして溝の屈
曲部7aに充満した潤滑剤は、ラジアル軸受すきま6を
通ってラジアル軸受すきま6の軸方向両端部に移行して
循環する。この実施例の場合、非対称ヘリングボーンの
動圧発生用の溝7の長さの長い外側パターンの溝で発生
する圧力が、より短い内側パターンの溝のそれより大き
くなり、ラジアル軸受すきま6内の潤滑剤がラジアル軸
受Rより軸端側部に送り出されることを効果的に防止す
る。
21に通電すると、ロータマグネット20に回転力が発
生してハブ12が軸1と一体的に回転する。軸1が回転
すると、ラジアル軸受Rの動圧発生用の溝7のポンピン
グ作用によってラジアル軸受すきま6の潤滑剤は、ヘリ
ングボーンの溝の屈曲部7aへ流入する。そして溝の屈
曲部7aに充満した潤滑剤は、ラジアル軸受すきま6を
通ってラジアル軸受すきま6の軸方向両端部に移行して
循環する。この実施例の場合、非対称ヘリングボーンの
動圧発生用の溝7の長さの長い外側パターンの溝で発生
する圧力が、より短い内側パターンの溝のそれより大き
くなり、ラジアル軸受すきま6内の潤滑剤がラジアル軸
受Rより軸端側部に送り出されることを効果的に防止す
る。
【0013】スラスト軸受Sにおいても、ヘリングボー
ン状(又はスパイラル状)の動圧発生用の溝のポンピン
グ作用により、潤滑剤の循環が行われる。こうしてラジ
アル軸受Rにおいては、動圧発生用の溝7のポンピング
作用による動圧が発生し、ラジアル軸受すきま6内の潤
滑剤の圧力が高くなり、軸1はスリーブ2のラジアル軸
受面4に非接触で半径方向に支持される。一方、スラス
ト軸受Sにおいては、スラスト軸受面17の動圧発生用
の溝のポンピング作用によって動圧が発生し、軸1はス
ラスト板16のスラスト軸17に非接触で支持される。
ン状(又はスパイラル状)の動圧発生用の溝のポンピン
グ作用により、潤滑剤の循環が行われる。こうしてラジ
アル軸受Rにおいては、動圧発生用の溝7のポンピング
作用による動圧が発生し、ラジアル軸受すきま6内の潤
滑剤の圧力が高くなり、軸1はスリーブ2のラジアル軸
受面4に非接触で半径方向に支持される。一方、スラス
ト軸受Sにおいては、スラスト軸受面17の動圧発生用
の溝のポンピング作用によって動圧が発生し、軸1はス
ラスト板16のスラスト軸17に非接触で支持される。
【0014】動圧流体軸受装置の起動・停止時並びに回
転中の潤滑剤の飛散による軸受外への流出、および潤滑
剤の蒸発により、ラジアル軸受すきま6内の潤滑剤の減
少が起こっても、潤滑剤溜り10からラジアル軸受すき
ま近傍部11を経て、テーパによるすきまのせまい方に
向かって、潤滑剤が毛管現象で自動的に、且つ効果的に
徐々に補給される。したがって、長期間にわたって軸受
性能の劣化がなく、優れた耐久性が得られる。
転中の潤滑剤の飛散による軸受外への流出、および潤滑
剤の蒸発により、ラジアル軸受すきま6内の潤滑剤の減
少が起こっても、潤滑剤溜り10からラジアル軸受すき
ま近傍部11を経て、テーパによるすきまのせまい方に
向かって、潤滑剤が毛管現象で自動的に、且つ効果的に
徐々に補給される。したがって、長期間にわたって軸受
性能の劣化がなく、優れた耐久性が得られる。
【0015】この実施例によれば、更に、潤滑剤溜り1
0を二カ所のラジアル軸受R間に設けたので、潤滑剤溜
り10の分、ラジアル軸受R間のスパンが大きく取れて
、外部モーメントに対して強い軸受装置とすることがで
きる。なお、ラジアル軸受Rに設ける動圧発生用の溝7
の溝パターンを必ずしも非対称形とする必要はなく、対
称形の溝パターンとしても良い。
0を二カ所のラジアル軸受R間に設けたので、潤滑剤溜
り10の分、ラジアル軸受R間のスパンが大きく取れて
、外部モーメントに対して強い軸受装置とすることがで
きる。なお、ラジアル軸受Rに設ける動圧発生用の溝7
の溝パターンを必ずしも非対称形とする必要はなく、対
称形の溝パターンとしても良い。
【0016】また、上記実施例のラジアル軸受Rにおけ
る動圧発生用の溝7は、スリーブ2のラジアル軸受面4
に設けてもよく、あるいはラジアル軸受面4とラジアル
受面5との双方に設けても良い。また、動圧発生用の溝
7は軸受すきま6内にのみ位置しても良く、また動圧発
生用の溝7の軸方向両端部は軸受すきま6から軸方向外
側にはみ出しても良く、潤滑剤溜り10内に位置しても
良い。
る動圧発生用の溝7は、スリーブ2のラジアル軸受面4
に設けてもよく、あるいはラジアル軸受面4とラジアル
受面5との双方に設けても良い。また、動圧発生用の溝
7は軸受すきま6内にのみ位置しても良く、また動圧発
生用の溝7の軸方向両端部は軸受すきま6から軸方向外
側にはみ出しても良く、潤滑剤溜り10内に位置しても
良い。
【0017】また、上記実施例では軸回転としたが、ス
リーブ回転であっても良い。
リーブ回転であっても良い。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明の動圧流体軸
受装置は、軸方向に離れた二カ所のラジアル軸受面と、
これに軸受すきまを介して対向するラジアル受面との少
なくとも一方に、ヘリングボーン状の溝が設けられ、二
カ所の軸受すきまの間の個所は潤滑剤溜りである動圧流
体軸受装置において、前記潤滑剤溜りの軸受すきま近傍
部は軸受すきまに向かってせまくなる2〜8°のテーパ
角度のテーパ状となって軸受すきまに接続するものとし
た。そのため、ラジアル軸受すきまから潤滑剤が飛散流
出,蒸発などで徐々に失われても、潤滑溜りに保持され
ている潤滑剤が毛管現象によって強制的に補給され、軸
受性能の劣化がほとんどなく耐久性に優れた動圧流体軸
受装置が得られる。しかも製造工程が簡単で生産性が高
く、低コストで提供できる。
受装置は、軸方向に離れた二カ所のラジアル軸受面と、
これに軸受すきまを介して対向するラジアル受面との少
なくとも一方に、ヘリングボーン状の溝が設けられ、二
カ所の軸受すきまの間の個所は潤滑剤溜りである動圧流
体軸受装置において、前記潤滑剤溜りの軸受すきま近傍
部は軸受すきまに向かってせまくなる2〜8°のテーパ
角度のテーパ状となって軸受すきまに接続するものとし
た。そのため、ラジアル軸受すきまから潤滑剤が飛散流
出,蒸発などで徐々に失われても、潤滑溜りに保持され
ている潤滑剤が毛管現象によって強制的に補給され、軸
受性能の劣化がほとんどなく耐久性に優れた動圧流体軸
受装置が得られる。しかも製造工程が簡単で生産性が高
く、低コストで提供できる。
【図1】本発明の動圧流体軸受装置の一実施例の縦断面
図である。
図である。
【符号の説明】
1 軸
2 スリーブ
4 ラジアル軸受面
5 ラジアル受面
6 軸受すきま
7 動圧発生用の溝
10 潤滑剤溜り
Claims (1)
- 【請求項1】 スリーブの内径面は軸方向に離れた二
カ所に円筒状のラジアル軸受面を有し、前記スリーブに
嵌合する軸はラジアル軸受面に軸受すきまを介して対向
するラジアル受面を有し、前記ラジアル軸受面とラジア
ル受面との少なくとも一方にヘリングボーン状の動圧発
生用の溝が設けられ、前記二カ所の軸受すきまの間の個
所は軸受すきまより大きなすきまの潤滑剤溜りである動
圧流体軸受装置において、前記潤滑剤溜りの軸受すきま
近傍部は軸受すきまに向かってせまくなる2〜8°のテ
ーパ角度のテーパ状となって軸受すきまに接続すること
を特徴とする動圧流体軸受装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP148091A JPH04248014A (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 動圧流体軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP148091A JPH04248014A (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 動圧流体軸受装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04248014A true JPH04248014A (ja) | 1992-09-03 |
Family
ID=11502606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP148091A Pending JPH04248014A (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 動圧流体軸受装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04248014A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5707154A (en) * | 1995-12-26 | 1998-01-13 | Nidec Corporation | Hydrodynamic fluid pressure bearings |
-
1991
- 1991-01-10 JP JP148091A patent/JPH04248014A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5707154A (en) * | 1995-12-26 | 1998-01-13 | Nidec Corporation | Hydrodynamic fluid pressure bearings |
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