JPH1182487A - Porous bearing - Google Patents
Porous bearingInfo
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- JPH1182487A JPH1182487A JP26494397A JP26494397A JPH1182487A JP H1182487 A JPH1182487 A JP H1182487A JP 26494397 A JP26494397 A JP 26494397A JP 26494397 A JP26494397 A JP 26494397A JP H1182487 A JPH1182487 A JP H1182487A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スピンドルモータ
用軸受等の比較的高速で回転する軸を高精度で支持する
際に用いて好適な多孔質軸受に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a porous bearing suitable for supporting a shaft rotating at a relatively high speed, such as a bearing for a spindle motor, with high precision.
【0002】[0002]
【従来の技術】多孔質材からなる軸受としては、焼結含
油軸受が一般的である。この焼結含油軸受は、含有され
た潤滑油がラジアル方向の摺動面である内周面にしみ出
して油膜が形成されることにより、摩擦抵抗が低減して
騒音や振動が抑えられるといったものである。また、内
周面に溝や凹部を設けて潤滑油に動圧を発生させること
により、ラジアル荷重に対する支持力を増大させて軸受
としての剛性を高めたものもある。ところで、ラジアル
荷重とともに、軸のフランジを端面で受けてスラスト荷
重も担うといった形態のスラスト軸受の場合、フランジ
とのスラスト摺動面である端面に潤滑油を供給したり、
供給した潤滑油によって動圧を発生させたりすること
が、内周面の場合に比べると従来困難であった。2. Description of the Related Art As a bearing made of a porous material, a sintered oil-impregnated bearing is generally used. In this sintered oil-impregnated bearing, the lubricating oil contained oozes out on the inner peripheral surface, which is the sliding surface in the radial direction, and an oil film is formed, thereby reducing frictional resistance and suppressing noise and vibration. It is. Further, there is a type in which a groove or a concave portion is provided on an inner peripheral surface to generate dynamic pressure in lubricating oil, thereby increasing a supporting force against a radial load and increasing rigidity as a bearing. By the way, in the case of a thrust bearing in which the thrust load is carried by receiving the shaft flange at the end face together with the radial load, lubricating oil is supplied to the end face which is the thrust sliding surface with the flange,
It has been conventionally difficult to generate dynamic pressure by the supplied lubricating oil as compared with the case of the inner peripheral surface.
【0003】これを克服するものとして、次のような従
来技術があった。 スラスト荷重を受ける端面に、複数の頂部を有するウ
ェーブ状の凸条を円周方向および半径方向に沿って形成
し、複数の頂部でスラスト荷重を支えるようにした(特
開平1−12121号公報)。この焼結含油軸受によれ
ば、凸条の高低差により潤滑油に正圧と負圧が発生し、
これによってスラスト摺動面への潤滑油の供給がなされ
るとともに、動圧が発生する。 上記端面に、底面が傾斜した複数の直線状の凹部を形
成し、この凹部を潤滑油の供給部とするとともに、凹部
によるくさび状の隙間により動圧が効果的に発生するよ
うにした(実開昭57−63121号公報)。 焼結含油軸受ではないが、上記端面に、底面が2段階
に傾斜した複数の凹部を形成し、動圧が効果的に発生す
るようにした(特公昭63−33010号公報)。 上記端面に、複数の溝を放射状に形成するとともに、
それら溝の底面の密度を他の部分の密度よりも高くし、
溝に溜まる潤滑油の漏出を抑えて潤滑油の供給効率が向
上するようにした(特開昭50−35552号公報)。[0003] To overcome this, there is the following prior art. A wave-shaped ridge having a plurality of peaks is formed on the end face receiving the thrust load along the circumferential direction and the radial direction, and the thrust load is supported by the plurality of peaks (Japanese Patent Laid-Open No. 1-1121). . According to this sintered oil-impregnated bearing, a positive pressure and a negative pressure are generated in the lubricating oil due to the height difference of the ridge,
As a result, lubricating oil is supplied to the thrust sliding surface, and a dynamic pressure is generated. A plurality of linear concave portions having a slanted bottom surface are formed on the end surface, the concave portions serve as a lubricating oil supply portion, and wedge-shaped gaps formed by the concave portions effectively generate dynamic pressure. JP-A-57-63121). Although not a sintered oil-impregnated bearing, a plurality of concave portions having a bottom surface inclined in two steps are formed on the end surface so that dynamic pressure can be effectively generated (Japanese Patent Publication No. 63-33010). While forming a plurality of grooves radially on the end face,
Make the density of the bottom of those grooves higher than the density of other parts,
Leakage of the lubricating oil accumulated in the groove is suppressed, and the lubricating oil supply efficiency is improved (Japanese Patent Laid-Open No. 50-35552).
【0004】以上はスラスト荷重を受ける端面に、凹部
や溝を設けて効果的な潤滑油の供給や動圧発生の達成を
目的としている。この他に、スラスト軸受ではない焼結
含油軸受ではあるが、端面に溝を設けた例として次のよ
うなものがある。 端面に、複数の溝を放射状に形成するとともに、軸孔
の端面に臨む開口縁部を比較的大きく面取り加工した
(特開昭58−623号公報)。この場合、軸と内周面
との間から湧出する潤滑油が、開口縁部から溝を経て外
周面に導かれることにより潤滑油の飛散が抑制されると
ともに、潤滑油が軸受自体に確実に回収されて長寿命と
なる効果を期待するものである。[0004] The foregoing aims at providing an effective supply of lubricating oil and generation of dynamic pressure by providing a concave portion or a groove on an end face receiving a thrust load. In addition to the above, there are sintered oil-impregnated bearings that are not thrust bearings, but the following are examples of grooves provided on the end face. A plurality of grooves were formed radially on the end face, and the opening edge facing the end face of the shaft hole was chamfered relatively large (Japanese Patent Laid-Open No. 58-623). In this case, the lubricating oil flowing out from between the shaft and the inner peripheral surface is guided from the opening edge to the outer peripheral surface through the groove, thereby suppressing the scattering of the lubricating oil and ensuring that the lubricating oil flows to the bearing itself. It is expected to have the effect of being recovered and having a long life.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記各従来技術におい
ては、次のような問題点があった。 ウェーブ状の凸条は、圧粉体の成形時か焼結体の再圧
縮時に形成することになるが、いずれにしても凸条が形
成されるべき金型の製作が、精度やコストの面で困難で
ある。また、軸のフランジは、ウェーブ状の凸条の頂部
に点接触することになるので、耐スラスト荷重の限度が
比較的低く、かつ安定した摺動特性が発揮されるまでに
ある程度の時間を要する。 凹部が直線状で、かつその凹部の底面が二次元的な平
面であるため、有効な動圧が発生し得る軸の回転数や凹
部の位置が一意的に決定され、軸の回転数や凹部の位置
が狭い範囲に特定されてしまう。したがって、軸の回転
数の範囲が広い場合に対応しにくく、汎用性や耐久性に
劣る。また、端面への潤滑油の供給に関しては、ラジア
ル摺動面からの摩擦熱膨張による湧出や、同摺動面から
の単なる漏出に期待する面が大きいので、十分なされな
いことが想定される。 有効な動圧が発生し得る軸の回転数や凹部の位置の範
囲については、上記の場合よりも広くなるが、と同
様に、端面への潤滑油の供給に関する難点がある。 端面への潤滑油の供給に関する難点をと同様に抱え
ており、さらに、稼動初期における端面への潤滑油の供
給や、凹部に一旦供給された潤滑油の貯留状態の維持が
満足に行われないことが想定される。このため、安定し
た摺動特性や高い耐久性が望めない。 潤滑油の飛散を抑制するとともに、潤滑油の回収を確
実に行うことを主目的としており、スラスト軸受として
適用した場合の摺動特性については考慮されていない。The above prior arts have the following problems. The wavy ridges are formed when the green compact is formed or when the sintered body is recompressed. In any case, the production of the mold on which the ridges are to be formed depends on accuracy and cost. Difficult. Also, since the shaft flange comes into point contact with the top of the wavy ridge, the limit of the thrust load resistance is relatively low, and it takes some time until stable sliding characteristics are exhibited. . Since the concave portion is linear and the bottom surface of the concave portion is a two-dimensional plane, the rotational speed of the shaft and the position of the concave portion at which effective dynamic pressure can be generated are uniquely determined, and the rotational speed of the shaft and the concave portion are determined. Is specified in a narrow range. Therefore, it is difficult to cope with the case where the range of the number of rotations of the shaft is wide, and it is inferior in versatility and durability. In addition, the supply of lubricating oil to the end face is expected to be insufficient due to a large expectation of a spring due to frictional thermal expansion from the radial sliding face or a simple leak from the sliding face. The range of the number of rotations of the shaft and the position of the concave portion in which an effective dynamic pressure can be generated is wider than in the above case, but similarly, there is a difficulty in supplying the lubricating oil to the end face. It has the same problems as the supply of lubricating oil to the end face, and furthermore, it is not satisfactory to supply the lubricating oil to the end face in the initial stage of operation and maintain the stored state of the lubricating oil once supplied to the recess. It is assumed that Therefore, stable sliding characteristics and high durability cannot be expected. The main purpose is to suppress the scattering of the lubricating oil and to surely collect the lubricating oil. No consideration is given to the sliding characteristics when applied as a thrust bearing.
【0006】したがって、本発明は、スラスト荷重を受
ける端面とラジアル荷重を受ける内周面の双方において
十分な潤滑作用と有効な動圧発生が達成されて高い軸受
性能を発揮する多孔質軸受を提供することを目的として
いる。Accordingly, the present invention provides a porous bearing which achieves sufficient bearing performance by achieving sufficient lubrication and effective dynamic pressure generation on both the end face receiving a thrust load and the inner peripheral face receiving a radial load. It is intended to be.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、流体潤滑剤を
含有し、支持する軸から、スラスト荷重を受ける端面と
ラジアル荷重を受ける内周面とを有する略円筒状の多孔
質軸受であって、前記端面から前記内周面に至る軸孔の
開口縁が面取り加工されて面取り部とされ、前記端面
に、前記軸の回転方向に向かうにしたがって外周側から
内周側に延びる複数のスラスト凹部が放射状に形成さ
れ、前記内周面の前記スラスト凹部に対応する位置に、
その周縁が前記面取り部に開口するラジアル凹部が形成
されていることを特徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a substantially cylindrical porous bearing containing a fluid lubricant and having an end face receiving a thrust load and an inner peripheral face receiving a radial load from a shaft to be supported. The opening edge of the shaft hole extending from the end face to the inner peripheral surface is chamfered to form a chamfered portion, and a plurality of thrusts extending from the outer peripheral side to the inner peripheral side toward the rotation direction of the shaft are provided on the end face. A concave portion is formed radially, and at a position corresponding to the thrust concave portion on the inner peripheral surface,
It is characterized in that a radial concave part whose peripheral edge is open to the chamfered part is formed.
【0008】上記構成の軸受によれば、スラスト凹部は
軸の回転方向に向かうにしたがって外周側から内周側に
延びているから、スラスト凹部に供給された潤滑剤は、
軸の遠心力による外周側への移動もしくは飛散が抑制さ
れ、逆に内周側の端部に集中して圧力が上昇する。これ
により、軸の回転に伴って端面に動圧が発生する。一
方、内周面においても、ラジアル凹部内の潤滑剤の圧力
が上昇することにより動圧が発生する。このように、ス
ラスト摺動面とラジアル摺動面の双方において動圧が発
生するが、ここで、ラジアル凹部内の潤滑剤は、同凹部
が面取り部に開口していることにより、その開口側が低
圧となって面取り部に流出していく傾向にある。また、
スラスト凹部において動圧となった潤滑剤の一部はスラ
スト凹部から流出し、さらには、面取り部を経て低圧と
なっているラジアル凹部に開口から流入していく。する
と、スラスト凹部から流出した潤滑剤と、ラジアル凹部
から流出しようとする潤滑剤が、面取り部と軸との間に
形成される隙間や、面取り部に臨むラジアル凹部の開口
近傍で合流する。この潤滑剤の合流によってラジアル凹
部の開口側の端部の低圧状態が解消されるとともに、あ
る程度の圧力が確保されるか、場合によっては所望の動
圧に匹敵する圧力が新たに生じる。このため、ラジアル
摺動面においては、ラジアル凹部が形成された軸線方向
全長にわたって潤滑剤の供給ならびに動圧発生が均一か
つ十分になされ、また、スラスト摺動面においても、上
述の如く潤滑剤の供給ならびに動圧発生が十分になされ
る。これらの結果、スラスト摺動面とラジアル摺動面の
双方の潤滑作用と軸を支持する剛性が向上し、スラスト
軸受として性能が高まる。According to the bearing having the above structure, the thrust concave portion extends from the outer peripheral side to the inner peripheral side in the direction of rotation of the shaft.
Movement or scattering to the outer peripheral side due to the centrifugal force of the shaft is suppressed, and conversely, the pressure increases at the inner peripheral end. Thereby, a dynamic pressure is generated on the end face with the rotation of the shaft. On the other hand, also on the inner peripheral surface, a dynamic pressure is generated by an increase in the pressure of the lubricant in the radial concave portion. As described above, dynamic pressure is generated on both the thrust sliding surface and the radial sliding surface. Here, the lubricant in the radial concave portion has an opening side due to the concave portion being opened to the chamfered portion. It tends to flow out to the chamfer at low pressure. Also,
Part of the lubricant that has been subjected to the dynamic pressure in the thrust recess flows out of the thrust recess, and further flows into the low-pressure radial recess through the chamfered portion through the opening. Then, the lubricant flowing out of the thrust concave portion and the lubricant flowing out of the radial concave portion merge in a gap formed between the chamfered portion and the shaft or near the opening of the radial concave portion facing the chamfered portion. Due to the joining of the lubricant, the low pressure state at the end of the radial recess on the opening side is eliminated, and a certain level of pressure is secured, or a new pressure equivalent to a desired dynamic pressure is generated in some cases. For this reason, on the radial sliding surface, the supply of the lubricant and the generation of the dynamic pressure are uniformly and sufficiently performed over the entire length in the axial direction in which the radial recess is formed. Supply and dynamic pressure generation are sufficient. As a result, the lubricating action of both the thrust sliding surface and the radial sliding surface and the rigidity for supporting the shaft are improved, and the performance as a thrust bearing is enhanced.
【0009】上記構成において、前記スラスト凹部を、
内周側に向かうにしたがってその深さが深くなるスラス
ト凹部Aと、外周側に向かうにしたがってその深さが深
くなるスラスト凹部Bとに分け、これらを円周方向に略
交互に配置するとともに、前記ラジアル凹部を、内周面
のスラスト凹部Aおよび/またはスラスト凹部Bに対応
する位置に形成すると、上記作用がさらに明確化され
る。すなわち、軸の回転に伴って内周側が深いスラスト
凹部Aに流入した潤滑剤は、その深い内周側に貯留され
やすく、一方、外周側が深いスラスト凹部Bに流入した
潤滑剤は、くさび状の隙間が軸の回転方向に向かって形
成される内周側に集中し、これによって大きな動圧が発
生する。つまり、スラスト凹部Aで主に潤滑剤の供給を
担い、スラスト凹部Bで主に動圧発生を担う。スラスト
凹部Aに供給された潤滑剤は、スラスト摺動面に流出し
ていく他、面取り部に流入する。また、スラスト凹部B
で動圧発生を担った潤滑剤も、同様にスラスト摺動面に
流出していく他、面取り部に流入する。面取り部に流入
した潤滑剤は、スラスト凹部Aおよび/またはスラスト
凹部Bに対応して形成されたラジアル凹部からの潤滑油
と合流し、ここで新たな動圧が発生する。これらの結
果、スラスト摺動面においては、潤滑油の供給ならびに
動圧の発生がバランスよく、かつ十分に行われ、またラ
ジアル摺動面においても動圧発生が効果的になされる。In the above structure, the thrust recess is formed
A thrust recess A whose depth becomes deeper toward the inner circumference side and a thrust recess B whose depth becomes deeper toward the outer circumference side, and these are arranged substantially alternately in the circumferential direction, When the radial recess is formed at a position corresponding to the thrust recess A and / or the thrust recess B on the inner peripheral surface, the above operation is further clarified. That is, the lubricant that flows into the deep thrust recess A on the inner peripheral side with the rotation of the shaft is easily stored in the deep inner peripheral side, while the lubricant that flows into the deep thrust concave B on the outer peripheral side has a wedge-like shape. The gap concentrates on the inner peripheral side formed in the direction of rotation of the shaft, thereby generating a large dynamic pressure. In other words, the thrust recess A mainly supplies the lubricant, and the thrust recess B mainly generates the dynamic pressure. The lubricant supplied to the thrust recess A flows out to the thrust sliding surface and also flows into the chamfered portion. Also, the thrust recess B
Similarly, the lubricant responsible for generating the dynamic pressure flows out to the thrust sliding surface and also flows into the chamfered portion. The lubricant that has flowed into the chamfer merges with the lubricating oil from the radial recess formed corresponding to the thrust recess A and / or the thrust recess B, where a new dynamic pressure is generated. As a result, on the thrust sliding surface, the supply of the lubricating oil and the generation of the dynamic pressure are performed in a well-balanced and sufficient manner, and the dynamic pressure is also effectively generated on the radial sliding surface.
【0010】また、前記スラスト凹部および前記ラジア
ル凹部の数は、2個では軸の支持状態が不安定になるの
で少なくとも3個以上が好ましく、3個以上の素数であ
るとさらに好ましい。これは、軸の回転に伴って発生し
た各種振動周波数が同期することを、少なくとも1個の
凹部によって確実に打ち消される作用が発揮されるから
であり、その結果、共振による騒音や振動が効果的に抑
制される。The number of the thrust recesses and the number of the radial recesses is preferably at least 3 or more, more preferably 3 or more, since the support state of the shaft becomes unstable if two. This is because the synchronization of various vibration frequencies generated with the rotation of the shaft is effectively canceled by at least one recess, and as a result, noise and vibration due to resonance are effectively reduced. Is suppressed.
【0011】また、前記スラスト凹部は、軸の回転方向
に向かうにしたがって外周側から内周側に延びているの
で、つまりは当該軸受の外周の接線に対してある角度を
もって斜めに形成されている。本発明者は、その傾斜角
度を種々設定してそのスラスト凹部への潤滑剤の供給量
や発生する動圧の程度を調べた結果、当該軸受の外周の
接線に対して5〜45゜の範囲に設定されていると好ま
しいことを見いだした。すなわち、5゜未満では潤滑剤
の供給が不十分であり、これは、スラスト凹部への潤滑
油の流入抵抗に伴う圧力損失が大きくなったことに起因
していると想定された。また、45゜を超えるとスラス
ト凹部への潤滑油の供給や動圧発生が不十分であり、こ
れは、スラスト凹部の長さが短く、かつ外周の接線に対
して急角度になり過ぎたことにより所望の作用が得られ
ないと考えられた。よって、スラスト凹部の角度は、外
周の接線に対し5〜45゜の範囲に設定されていると好
ましい。なお、スラスト凹部は直線状に限らず、例えば
外周側に凸なる円弧状であってもよい。その場合は、ス
ラスト凹部の中央部の接線が外周の接線に対して5〜4
5゜の角度になるよう形成される。Further, the thrust recess extends from the outer peripheral side toward the inner peripheral side in the direction of rotation of the shaft, that is, is formed obliquely at a certain angle with respect to a tangent line of the outer periphery of the bearing. . The inventor of the present invention set the inclination angle variously and examined the supply amount of the lubricant to the thrust recess and the degree of the generated dynamic pressure. Found that it is preferable to set it to. That is, if the angle is less than 5 °, the supply of the lubricant is insufficient, and it is assumed that this is caused by an increase in the pressure loss due to the resistance of the lubricating oil to flowing into the thrust recess. On the other hand, if the angle exceeds 45 °, the supply of lubricating oil to the thrust recess and the generation of dynamic pressure are insufficient. It was thought that the desired action could not be obtained. Therefore, it is preferable that the angle of the thrust recess is set in the range of 5 to 45 degrees with respect to the tangent line on the outer periphery. Note that the thrust recess is not limited to a linear shape, and may be, for example, an arc shape that protrudes outward. In this case, the tangent at the center of the thrust recess is 5 to 4 with respect to the tangent at the outer periphery.
It is formed to have an angle of 5 °.
【0012】さらに、本発明者の検討によれば、前記ス
ラスト凹部の深さは、5〜100μmの範囲に設定され
ていると、潤滑剤の供給や動圧発生が有効になされるこ
とがわかった。これは、5μm未満では、スラスト凹部
に供給される潤滑油と動圧発生部との油圧差が小さくな
り、また、100μmを超えるとスラスト凹部への潤滑
油の十分な供給が常時得られないことが理由として想定
され、いずれの場合も有効な動圧が発生が期待できない
ことになる。また、スラスト荷重を受ける前記端面を、
内周側に凸となるテーパ状に形成することにより、端面
に生じる摩擦抵抗がより低減して騒音や振動が抑えられ
る。Further, according to the study of the present inventors, it has been found that when the depth of the thrust recess is set in the range of 5 to 100 μm, the supply of the lubricant and the generation of the dynamic pressure are effectively performed. Was. This is because when the thickness is less than 5 μm, the difference in oil pressure between the lubricating oil supplied to the thrust recess and the dynamic pressure generating portion becomes small. This is assumed as a reason, and in any case, generation of an effective dynamic pressure cannot be expected. Further, the end face receiving a thrust load is:
By forming the tapered shape to be convex on the inner peripheral side, the frictional resistance generated on the end face is further reduced, and noise and vibration are suppressed.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】(1)第1実施形態 以下、図1〜図4を参照して本発明の第1実施形態につ
いて説明する。図1は、第1実施形態の円筒状の焼結含
油軸受(多孔質軸受:以下、軸受と略称する)1によっ
て軸8が回転自在に支持されている状態を示す断面図、
図2は、軸受1の縦割り斜視図である。軸受1は、この
場合ハウジング9に圧入されている。図1に示すよう
に、軸受1は、軸8に形成されたフランジ8aからのス
ラスト荷重を一方の端面10で受け、軸孔2に挿入され
た軸8からのラジアル荷重を内周面20で受けるように
なっている。図1および図4に示すように、軸孔2の端
面10側の開口縁は面取り加工され、面取り部3が形成
されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (1) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a state in which a shaft 8 is rotatably supported by a cylindrical sintered oil-impregnated bearing (porous bearing: hereinafter, simply referred to as a bearing) 1 according to the first embodiment.
FIG. 2 is a vertical perspective view of the bearing 1. The bearing 1 is in this case pressed into the housing 9. As shown in FIG. 1, the bearing 1 receives a thrust load from a flange 8 a formed on the shaft 8 on one end face 10, and receives a radial load from the shaft 8 inserted into the shaft hole 2 on the inner peripheral face 20. I am going to receive it. As shown in FIGS. 1 and 4, the opening edge of the shaft hole 2 on the end face 10 side is chamfered to form a chamfered portion 3.
【0014】上記軸受1の端面10には、図2に示すよ
うに、3個以上の複数の溝状スラスト凹部11が、円周
方向に等間隔をおいて放射状に形成されている。スラス
ト凹部11の数は、2個では軸8の支持状態が不安定に
なるので少なくとも3個以上が好ましく、3個以上の素
数であるとさらに好ましい。これは、軸8の回転に伴っ
て発生した各種振動周波数が同期することを、少なくと
も1個のスラスト凹部11によって確実に打ち消される
作用が発揮されるからであり、このため、共振による騒
音や振動が効果的に抑制される効果を奏する。As shown in FIG. 2, a plurality of three or more groove-shaped thrust recesses 11 are radially formed on the end face 10 of the bearing 1 at equal intervals in the circumferential direction. The number of the thrust recesses 11 is preferably at least three or more, more preferably three or more prime numbers, because the support state of the shaft 8 becomes unstable if two. This is because at least one thrust recess 11 can reliably cancel the synchronization of various vibration frequencies generated with the rotation of the shaft 8, and therefore, noise and vibration due to resonance can be achieved. Is effectively suppressed.
【0015】スラスト凹部11は直線状であり、図2の
矢印Aで示す軸8の回転方向に向かうにしたがって外周
側から内周側に斜めに延びている。その傾斜角度は、外
周の接線に対して5〜45゜の範囲に設定されていると
好ましい。なお、スラスト凹部11は直線状に限らず、
例えば、外周側に凸なる円弧状であってもよい。その場
合は、その中央部の接線が外周の接線に対して5〜45
゜の角度になるよう形成される。このようなスラスト凹
部11の角度設定は、5゜未満ではスラスト凹部11へ
の潤滑油の流入抵抗に伴う圧力損失が大きくなって潤滑
油の供給が不十分になり、また、45゜を超えるとスラ
スト凹部11の長さが短く、かつ外周の接線に対して急
角度になり過ぎ、スラスト凹部11への潤滑油の供給や
動圧発生が十分になされないといった理由に基づいてい
る。The thrust recess 11 is linear, and extends obliquely from the outer peripheral side to the inner peripheral side in the direction of rotation of the shaft 8 indicated by the arrow A in FIG. The angle of inclination is preferably set in the range of 5 to 45 degrees with respect to the tangent line of the outer periphery. In addition, the thrust recess 11 is not limited to a linear shape,
For example, the shape may be an arc that protrudes outward. In that case, the tangent at the center is 5 to 45
It is formed to have an angle of ゜. When the angle of the thrust recess 11 is set to less than 5 °, the pressure loss due to the resistance of the lubricating oil to flow into the thrust recess 11 increases and the supply of the lubricant becomes insufficient. This is based on the reason that the length of the thrust recess 11 is short and is too steep with respect to the tangent line on the outer periphery, so that lubricating oil is not sufficiently supplied to the thrust recess 11 and dynamic pressure is not sufficiently generated.
【0016】スラスト凹部11の両端は、外周面および
面取り部3には開口しておらず、端面10内において閉
塞している。また、スラスト凹部11の長さ方向および
幅方向に沿った断面形状は任意であり、例えば、矩形
状、半円弧状、半楕円状あるいは三角形状に形成され
る。ここで、スラスト凹部11の最深部の深さは、5〜
100μmに設定されていると、良好な摺動特性が得ら
れて好ましい。これは、5μm未満では、スラスト凹部
11に供給される潤滑油と動圧発生部との油圧差が小さ
くて動圧が十分に発生せず、また、100μmを超える
とスラスト凹部11への潤滑油の十分な供給が常時得ら
れなくなって動圧が発生しにくくなるからである。Both ends of the thrust recess 11 are not open to the outer peripheral surface and the chamfered portion 3 but are closed in the end surface 10. The cross-sectional shape along the length direction and the width direction of the thrust recess 11 is arbitrary, and is formed, for example, in a rectangular shape, a semicircular arc shape, a semielliptical shape, or a triangular shape. Here, the depth of the deepest part of the thrust recess 11 is 5 to
When the thickness is set to 100 μm, good sliding characteristics can be obtained, which is preferable. If the thickness is less than 5 μm, the difference in oil pressure between the lubricating oil supplied to the thrust recess 11 and the dynamic pressure generating portion is small, and sufficient dynamic pressure is not generated. This is because a sufficient supply of water cannot always be obtained, and dynamic pressure hardly occurs.
【0017】一方、図2に示すように、軸受1の内周面
20の、上記各スラスト凹部11に対して1つおきに対
応する位置には、台形状のラジアル凹部21がそれぞれ
形成されている。これらラジアル凹部21は、円周方向
に沿った幅が軸線方向に沿って一定であり、図2におけ
る上端周縁(端面10側の周縁)が、面取り部3に開口
している。また、その下端周縁は、軸8の回転方向に向
かうにしたがって斜め下方(軸孔2の内方)に延びてい
る。図3は、ラジアル凹部21の円周方向に沿った断面
形状を示している。同図に示すように、ラジアル凹部2
1の底面は、軸8の回転方向Aに対する反対側の端部が
もっとも深く、その最深部から軸8の回転方向に向かう
にしたがってしだいに浅くなるテーパ状となっており、
軸8との間にくさび状の隙間が形成されるようになって
いる。なお、ラジアル凹部21の数は、前記スラスト凹
部11の場合と同様の理由により3個以上の素数が好ま
しい。On the other hand, as shown in FIG. 2, trapezoidal radial recesses 21 are formed in the inner peripheral surface 20 of the bearing 1 at positions corresponding to every other thrust recess 11. I have. These radial recesses 21 have a constant width along the circumferential direction along the axial direction, and the upper edge (the edge on the side of the end face 10) in FIG. The lower peripheral edge extends obliquely downward (inward of the shaft hole 2) toward the rotation direction of the shaft 8. FIG. 3 shows a cross-sectional shape of the radial recess 21 along the circumferential direction. As shown in FIG.
The bottom surface of 1 has a tapered shape in which the end opposite to the rotation direction A of the shaft 8 is deepest and gradually becomes shallower from the deepest part toward the rotation direction of the shaft 8.
A wedge-shaped gap is formed between the shaft 8 and the shaft 8. The number of the radial recesses 21 is preferably a prime number of three or more for the same reason as in the case of the thrust recess 11.
【0018】次いで、上記軸受の作用を説明する。軸8
が回転すると、スラスト荷重を受ける端面10において
は、端面10とフランジ8aとの間に軸受1自身から供
給された潤滑油が、スラスト凹部11に流入する。ま
た、内周面20と軸8との間から湧出する潤滑油が面取
り部3を経て端面10とフランジ8aとの間に流入する
ことによっても、スラスト凹部11に潤滑油が供給され
る。スラスト凹部11は軸8の回転方向に向かうにした
がって外周側から内周側に延びているから、遠心力によ
る潤滑油の外周側への移動もしくは飛散が抑制され、逆
に内周側の端部に集中して圧力が上昇し、この部分に動
圧が発生する。このように、スラスト摺動面において
は、スラスト凹部11に供給される潤滑油がフランジ8
aの遠心力の影響を受けずに貯留状態が確保されるとと
もに動圧が確実に発生するので、摺動特性の向上が図ら
れる。Next, the operation of the bearing will be described. Axis 8
Rotates, the lubricating oil supplied from the bearing 1 itself between the end face 10 and the flange 8a flows into the thrust recess 11 on the end face 10 receiving the thrust load. Further, the lubricating oil flowing out from between the inner peripheral surface 20 and the shaft 8 flows between the end face 10 and the flange 8a through the chamfered portion 3, so that the lubricating oil is supplied to the thrust recess 11. Since the thrust concave portion 11 extends from the outer peripheral side to the inner peripheral side in the direction of rotation of the shaft 8, the movement or scattering of the lubricating oil toward the outer peripheral side due to centrifugal force is suppressed. And the pressure rises, and a dynamic pressure is generated in this portion. Thus, on the thrust sliding surface, the lubricating oil supplied to the thrust recess 11 is supplied to the flange 8.
Since the storage state is ensured without being affected by the centrifugal force a and the dynamic pressure is reliably generated, the sliding characteristics are improved.
【0019】一方、ラジアル荷重を受ける内周面20に
おいては、内周面20と軸8との間に軸受1自身から供
給された潤滑油が、ラジアル凹部21に流入する。ラジ
アル凹部21における軸8の回転方向側の端部はくさび
状の隙間になるので、その端部に潤滑油が集中して圧力
が上昇し、動圧が発生する。このように、ラジアル摺動
面においては、ラジアル凹部21に潤滑油が供給される
とともに大きな動圧が発生するので、摺動特性の向上が
図られる。この場合のラジアル凹部21は、軸孔2の内
方側の周縁(図2で下端周縁)が、軸8の回転方向に向
かうにしたがって内方に斜めに延びているから、その末
端の角部においてくさび効果が増大し、より大きな動圧
を得ることができる。On the other hand, on the inner peripheral surface 20 that receives the radial load, the lubricating oil supplied from the bearing 1 itself between the inner peripheral surface 20 and the shaft 8 flows into the radial recess 21. Since the end of the radial recess 21 on the rotation direction side of the shaft 8 forms a wedge-shaped gap, the lubricating oil concentrates on the end and the pressure increases, and dynamic pressure is generated. As described above, on the radial sliding surface, the lubricating oil is supplied to the radial recess 21 and a large dynamic pressure is generated, so that the sliding characteristics are improved. In this case, the radial concave portion 21 is formed such that the inner peripheral edge of the shaft hole 2 (the lower peripheral edge in FIG. 2) extends obliquely inward toward the rotation direction of the shaft 8. In this case, the wedge effect increases, and a larger dynamic pressure can be obtained.
【0020】さて、上記ラジアル凹部21内の潤滑油
は、同凹部21が面取り部3に開口していることによ
り、その開口側が低圧となって面取り部3に流出してい
く傾向にある。また、上記スラスト凹部11において動
圧となった潤滑油の一部はスラスト凹部11から流出
し、さらには、面取り部3を経て低圧となっているラジ
アル凹部21に開口から流入していく。したがって、図
4に示すように、スラスト凹部11から流出した潤滑油
と、ラジアル凹部21から流出しようとする潤滑油と
が、面取り部3、軸8およびフランジ8aで形成される
隙間や、面取り部3に臨むラジアル凹部21の開口近傍
で合流する。これによってラジアル凹部21の開口側の
端部の低圧状態が解消されるとともに、ある程度の圧力
が確保されるか、場合によっては所望の動圧に匹敵する
圧力が新たに生じる。したがって、ラジアル摺動面にお
いては、ラジアル凹部21が形成された軸線方向全長に
わたって潤滑油の供給ならびに動圧発生が均一かつ十分
になされ、また、スラスト摺動面においても、上述の如
く潤滑油の供給ならびに動圧発生が十分になされる。こ
れらの結果として、スラスト摺動面とラジアル摺動面の
双方の潤滑作用と軸8を支持する剛性が向上し、スラス
ト軸受として性能が高まる。The lubricating oil in the radial recess 21 tends to flow out to the chamfer 3 at a low pressure on the opening side because the recess 21 is open to the chamfer 3. In addition, a part of the lubricating oil that has been subjected to the dynamic pressure in the thrust recess 11 flows out of the thrust recess 11 and further flows into the low-pressure radial recess 21 through the chamfer 3 from the opening. Therefore, as shown in FIG. 4, the lubricating oil flowing out of the thrust concave portion 11 and the lubricating oil flowing out of the radial concave portion 21 form a gap formed by the chamfered portion 3, the shaft 8 and the flange 8 a, or a chamfered portion. 3 join near the opening of the radial recess 21. As a result, the low pressure state at the end of the radial recess 21 on the opening side is eliminated, and a certain level of pressure is secured, or a new pressure equivalent to a desired dynamic pressure is generated in some cases. Accordingly, on the radial sliding surface, the supply of the lubricating oil and the generation of the dynamic pressure are uniformly and sufficiently performed over the entire length in the axial direction in which the radial concave portion 21 is formed, and also on the thrust sliding surface, the lubricating oil is formed as described above. Supply and dynamic pressure generation are sufficient. As a result, the lubricating action of both the thrust sliding surface and the radial sliding surface and the rigidity for supporting the shaft 8 are improved, and the performance as a thrust bearing is enhanced.
【0021】続いて、本発明の第2および第3実施形態
を説明する。これら実施形態の説明で参照する図面にお
いて、上記第1実施形態と同一の構成要素がある場合に
は同じ符号を付し、その説明を省略する。Next, second and third embodiments of the present invention will be described. In the drawings referred to in the description of these embodiments, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0022】(2)第2実施形態 図5を参照して、本発明の第2実施形態について説明す
る。図5に示す第2実施形態の軸受5の内周面20に
は、端面10に形成された各スラスト凹部11全てに対
応して溝状のラジアル凹部22が形成されている。これ
らラジアル凹部22は、図5における上端縁のみが面取
り部3に開口しており、その上端から軸の回転方向Aに
対して反対方向に斜めに延びている。ラジアル凹部22
の円周方向に沿った断面形状は、図3で示した上記第1
実施形態のラジアル凹部21と同様である。 (2) Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A groove-shaped radial recess 22 is formed on the inner peripheral surface 20 of the bearing 5 of the second embodiment shown in FIG. 5 so as to correspond to each of the thrust recesses 11 formed on the end face 10. These radial recesses 22 only open at the upper end edges in FIG. 5 to the chamfered portion 3 and extend obliquely from the upper ends in the direction opposite to the rotation direction A of the shaft. Radial recess 22
The cross-sectional shape along the circumferential direction is the first shape shown in FIG.
This is the same as the radial recess 21 of the embodiment.
【0023】この軸受5によれば、ラジアル凹部22
は、軸孔2の内方から端面10方向に向かうにしたがっ
て軸の回転方向に斜めに延びているので、ラジアル凹部
22内の潤滑油は端面10方向に流動しやすく、スラス
ト凹部11から流れ込む潤滑油との合流量が多くなる。
このため、内周面20の開口近傍における動圧が発生し
やすく、かつその動圧が大きくなるので、軸を支持する
剛性の向上が図られる。According to the bearing 5, the radial recess 22
Extends obliquely in the rotational direction of the shaft from the inside of the shaft hole 2 toward the end face 10, the lubricating oil in the radial recess 22 easily flows in the direction of the end face 10, and the lubricating oil flowing from the thrust recess 11 The combined flow rate with oil increases.
For this reason, a dynamic pressure near the opening of the inner peripheral surface 20 is easily generated and the dynamic pressure increases, so that the rigidity for supporting the shaft is improved.
【0024】(3)第3実施形態 次に、図6および図7を参照して本発明の第3実施形態
について説明する。図6に示す第3実施形態の軸受6の
端面10には、複数の溝状スラスト凹部13Aと、複数
の溝状スラスト凹部13Bとが、円周方向に交互に、か
つ等間隔に形成されている。これらスラスト凹部13
A,13Bは、外周側に凸なる円弧状で、その中央部の
接線が外周の接線に対して5〜45゜の角度になるよう
形成されている。スラスト凹部13A,13Bの違い
は、その断面形状にあり、スラスト凹部13Aは、図7
(a)に示すように、内周(IN)側に向かうにしたが
ってその深さが深くなっており、これとは逆にスラスト
凹部13Bは、図7(b)に示すように、外周(OU
T)側に向かうにしたがってその深さが深くなってい
る。 (3) Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. On the end face 10 of the bearing 6 of the third embodiment shown in FIG. 6, a plurality of groove-shaped thrust recesses 13A and a plurality of groove-shaped thrust recesses 13B are formed alternately in the circumferential direction and at equal intervals. I have. These thrust recesses 13
A and 13B are arc-shaped convex on the outer peripheral side, and are formed such that the tangent at the center thereof is at an angle of 5 to 45 ° with respect to the tangent on the outer periphery. The difference between the thrust recesses 13A and 13B lies in the cross-sectional shape thereof.
As shown in FIG. 7A, the depth increases toward the inner circumference (IN) side. On the contrary, as shown in FIG.
The depth increases toward the T) side.
【0025】一方、軸受6の内周面20には、図6に示
すように、複数の直角二等辺三角形状のラジアル凹部2
3が形成されている。このラジアル凹部23は、底辺部
が面取り部3から軸孔2の内方に向かうにしたがって軸
の回転方向Aに対し斜めに延びており、互いに直交する
辺部の一方が面取り部3に開口し、他方が軸線方向と平
行に延びている。面取り部3への開口縁部は、軸の回転
方向に向かうにしたがって面取り部3の外周側から内周
側に斜めに横断するよう延びており、この開口縁部と底
辺部とが交わる開口側の鋭角部23aが、スラスト凹部
13Aに近接している。このようにして開口側の鋭角部
23aがスラスト凹部13Aに近接するラジアル凹部2
3が、各スラスト凹部13Aに対応して複数形成されて
いる。また、これらラジアル凹部23の円周方向に沿っ
た断面形状は、図3で示した上記第1実施形態のラジア
ル凹部21と同様に、軸の回転方向に向かうにしたがっ
てしだいに浅くなるテーパ状となっている。On the other hand, as shown in FIG. 6, a plurality of right-angled isosceles triangular radial recesses 2 are formed on the inner peripheral surface 20 of the bearing 6.
3 are formed. The radial concave portion 23 extends obliquely with respect to the rotation direction A of the shaft as the bottom side goes from the chamfered portion 3 to the inside of the shaft hole 2. , The other extending parallel to the axial direction. The opening edge to the chamfered portion 3 extends obliquely from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the chamfered portion 3 toward the rotation direction of the shaft, and the opening side where the opening edge and the bottom side intersect. Is in proximity to the thrust recess 13A. In this way, the radial concave portion 2 in which the acute angle portion 23a on the opening side is close to the thrust concave portion 13A
3 are formed corresponding to each thrust recess 13A. Further, like the radial recess 21 of the first embodiment shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of the radial recess 23 along the circumferential direction has a tapered shape that gradually becomes shallower in the rotation direction of the shaft. Has become.
【0026】この軸受6によれば、軸の回転に伴い、内
周側が深いスラスト凹部13Aに流入した潤滑油は、そ
の深い内周側に貯留されやすく、一方、外周側が深いス
ラスト凹部13Bに流入した潤滑油は、くさび状の隙間
が軸の回転方向に向かって形成される内周側に集中し、
これによって大きな動圧が発生する。つまり、スラスト
凹部13Aで主に潤滑油の供給を担い、スラスト凹部1
3Bで主に動圧発生を担う。スラスト凹部A13に供給
された潤滑油は、スラスト摺動面に流出していく他、面
取り部3を経てラジアル凹部23の開口側の鋭角部23
aに流入する。そして、ラジアル凹部23から端面10
方向に流動する潤滑油と合流し、ここで新たな動圧が発
生する。これらの結果、スラスト摺動面においては、潤
滑油の供給ならびに動圧の発生がバランスよく、かつ十
分に行われ、またラジアル摺動面においても端面10か
らの潤滑油の供給による動圧発生が効果的になされる。According to the bearing 6, the lubricating oil that has flowed into the deep thrust recess 13A on the inner peripheral side with the rotation of the shaft is easily stored in the deep inner peripheral side, while the lubricating oil flows into the deep thrust recess 13B on the outer peripheral side. Lubricating oil concentrates on the inner peripheral side where a wedge-shaped gap is formed in the rotation direction of the shaft,
This generates a large dynamic pressure. That is, the supply of the lubricating oil is mainly performed by the thrust recess 13A, and the thrust recess 1A is provided.
3B mainly generates dynamic pressure. The lubricating oil supplied to the thrust recess A13 flows out to the thrust sliding surface, and passes through the chamfered portion 3 to form an acute angle portion 23 on the opening side of the radial recess 23.
flows into a. Then, from the radial recess 23 to the end face 10
It merges with the lubricating oil flowing in the direction, where a new dynamic pressure is generated. As a result, on the thrust sliding surface, supply of lubricating oil and generation of dynamic pressure are performed in a well-balanced and sufficient manner. Be done effectively.
【0027】なお、ラジアル凹部23を、外周側に向か
うにしたがってその深さが深くなっているスラスト凹部
13Bに対応する位置に形成してもよい。この場合、ス
ラスト凹部13Bで動圧発生を担った後に面取り部3に
流入した潤滑油が、ラジアル凹部23から端面10方向
に流動する潤滑油と合流し、端面10の近傍において新
たな動圧が発生し、上記と同様の効果を奏する。さら
に、ラジアル凹部23を、スラスト凹部13Aおよびス
ラスト凹部13Bの双方にに対応する位置に形成しても
よい。The radial recess 23 may be formed at a position corresponding to the thrust recess 13B whose depth becomes deeper toward the outer peripheral side. In this case, the lubricating oil flowing into the chamfered portion 3 after generating the dynamic pressure in the thrust recess 13 </ b> B merges with the lubricating oil flowing from the radial recess 23 toward the end face 10, and a new dynamic pressure is generated in the vicinity of the end face 10. Occurs and has the same effect as described above. Further, the radial recess 23 may be formed at a position corresponding to both the thrust recess 13A and the thrust recess 13B.
【0028】図8は、上記第3実施形態の変形例を示し
ており、この場合、ラジアル凹部23は同形状であるも
のの、底辺部が軸の回転方向A側に形成されており、互
いに直交する辺部で形成される直角部23bがスラスト
凹部13Aに近接している。FIG. 8 shows a modification of the third embodiment. In this case, although the radial recesses 23 have the same shape, the bottom side is formed on the side of the shaft in the rotation direction A, and is orthogonal to each other. A right-angled portion 23b formed by the side portion is close to the thrust recess 13A.
【0029】ところで、本発明においては、端面10に
形成されるスラスト凹部および内周面20に形成される
ラジアル凹部の形態は任意である。例えば、図9に示す
ように、スラスト凹部14は外周面に開口していてもよ
く、また、ラジアル凹部24は軸線方向に長い長方形状
であってもよい。スラスト凹部14の各種変形例を図1
0に、また、ラジアル凹部24の各種変形例を図11に
それぞれ示す。図10(a)のスラスト凹部14は、外
周側から内周側に広がる細長い扇状でに形成され、外周
面に開口している。また、図10(b)のスラスト凹部
14,14は、径線を中心として内周側に向かうにした
がって円周方向に対称的に広がり、かつ外周面への開口
部で合流しており、軸の回転方向が正逆(矢印A,B)
いずれの場合にも対応することができるようになってい
る。また、図10(c)のスラスト凹部14は、内周側
から外周側に広がる扇状で、面取り部3と外周面双方に
開口している。そして、端面10に連なる側壁部がいず
れも底面から軸の回転方向Aに向かって傾斜している。
この場合、軸の回転方向側の端部ではくさび状の隙間が
形成されて大きな動圧が発生しやすく、また、軸の回転
方向反対側の端部では負圧が発生して潤滑油が供給され
やすい。In the present invention, the form of the thrust recess formed on the end face 10 and the form of the radial recess formed on the inner peripheral surface 20 are arbitrary. For example, as shown in FIG. 9, the thrust recess 14 may be open on the outer peripheral surface, and the radial recess 24 may be a rectangular shape that is long in the axial direction. FIG. 1 shows various modifications of the thrust recess 14.
0, and various modifications of the radial recess 24 are shown in FIG. The thrust recess 14 in FIG. 10A is formed in an elongated fan shape extending from the outer peripheral side to the inner peripheral side, and is opened on the outer peripheral surface. Further, the thrust recesses 14 and 14 in FIG. 10B are symmetrically spread in the circumferential direction toward the inner peripheral side around the radial line, and merge at the opening to the outer peripheral surface. The direction of rotation is forward / reverse (arrows A and B)
In either case, it is possible to respond. The thrust recess 14 in FIG. 10C has a fan shape extending from the inner peripheral side to the outer peripheral side, and is open to both the chamfered portion 3 and the outer peripheral surface. Each of the side wall portions connected to the end surface 10 is inclined from the bottom surface toward the rotation direction A of the shaft.
In this case, a wedge-shaped gap is formed at the end of the shaft in the rotation direction, so that large dynamic pressure is easily generated, and a negative pressure is generated at the end of the shaft opposite to the rotation direction to supply lubricating oil. Easy to be.
【0030】一方、図11(a)のラジアル凹部24は
直角三角形状で、その円周方向に沿った断面形状は、斜
辺部に沿った最深部である底部が、斜辺部の内周面に臨
む縁部よりも軸の回転方向Aの反対側に傾いた三角形状
になっている。この断面形状により、図10(c)で示
したスラスト凹部14と同様に、潤滑油の供給と動圧発
生が効果的に行われる。また、図11(b)のラジアル
凹部24は、軸の回転方向Aに向かって端面10側から
内方に斜めに延びる長方形状であり、その円周方向に沿
った断面形状は図11(a)のラジアル凹部24と同様
である。また、図11(c)のラジアル凹部24は、軸
孔2の内方に向かうにしたがって収束する二等辺三角形
状であり、円周方向に沿った断面形状も二等辺三角形状
である。このラジアル凹部24では、図10(b)で示
したスラスト凹部14と同様に、軸の回転方向が正逆
(矢印A,B)いずれの場合にも対応することができる
ようになっている。On the other hand, the radial recess 24 in FIG. 11A has a right-angled triangular shape, and its cross-sectional shape along the circumferential direction is such that the bottom, which is the deepest portion along the hypotenuse, is It has a triangular shape inclined to the opposite side in the rotation direction A of the shaft from the facing edge. By this cross-sectional shape, the supply of the lubricating oil and the generation of the dynamic pressure are effectively performed, similarly to the thrust recess 14 shown in FIG. The radial recess 24 in FIG. 11B has a rectangular shape that extends obliquely inward from the end face 10 side in the rotation direction A of the shaft, and its cross-sectional shape along the circumferential direction is shown in FIG. ) Is the same as the radial concave portion 24. The radial recess 24 in FIG. 11C has an isosceles triangle shape converging toward the inside of the shaft hole 2, and the cross-sectional shape along the circumferential direction is also an isosceles triangle shape. In the radial recess 24, similarly to the thrust recess 14 shown in FIG. 10B, it is possible to cope with both forward and reverse rotations of the shaft (arrows A and B).
【0031】また、スラスト凹部14とラジアル凹部2
4の形状に伴う双方の位置関係は、例えば、双方がとも
に溝状である場合は、図12(a)に示すように、スラ
スト凹部14の内周側の端部にラジアル凹部24の最深
部を近接させる。また、ラジアル凹部24の底面が図3
に示したようにテーパ状の場合は、図12(b)に示す
ように、やはりその最深部をスラスト凹部14の内周側
の端部に近接させる。さらに、図12(c)に示すよう
に、スラスト凹部14とラジアル凹部24の底面がある
程度の幅をもった平坦な場合には、双方が円周方向にず
れず互いに対応するように配置する。いずれの場合も、
潤滑油がスラスト凹部14からラジアル凹部24の最深
部へ向かって流入し、上記の有効な合流効果が発揮され
る位置関係が望ましい。The thrust recess 14 and the radial recess 2
For example, as shown in FIG. 12 (a), when both are groove-shaped, the innermost end of the radial recess 24 is located at the inner peripheral end of the thrust recess 14, as shown in FIG. Close to each other. The bottom surface of the radial recess 24 is shown in FIG.
In the case of a tapered shape as shown in FIG. 12, the deepest portion is also made to approach the inner peripheral end of the thrust recess 14 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 12C, when the bottom surfaces of the thrust recess 14 and the radial recess 24 are flat with a certain width, they are arranged so as to correspond to each other without shifting in the circumferential direction. In either case,
It is desirable that the lubricating oil flows from the thrust concave portion 14 toward the deepest portion of the radial concave portion 24 and exerts the above-described effective merging effect.
【0032】さらに、上記各実施形態では、軸のフラン
ジが摺動する端面10は平面であることを前提としてき
たが、図13に示すように内周側が凸となるテーパ状で
あってもよい。同図に示すように、その端面10に形成
されるスラスト凹部14は、左側のように外周側に向か
って深くなるものでよく、これとは逆に、右側のように
内周側に向かって深くなるものでもよい。この場合、内
周面10のラジアル凹部24は、図11(a)の形態の
ものを適用している。このように、端面10を内周側に
凸となるテーパ状に形成することにより、端面10と軸
8のフランジ8aとの接触面積が小さくなって摩擦抵抗
がより低減し、騒音や振動が抑えられるといった効果を
奏する。Further, in each of the above embodiments, the end face 10 on which the flange of the shaft slides is assumed to be flat, but may be tapered such that the inner peripheral side is convex as shown in FIG. . As shown in the figure, the thrust recess 14 formed in the end face 10 may be deeper toward the outer peripheral side as shown on the left side, and conversely, toward the inner peripheral side as shown on the right side. It may be deeper. In this case, the radial recess 24 of the inner peripheral surface 10 has the form shown in FIG. As described above, by forming the end face 10 in a tapered shape that protrudes inward, the contact area between the end face 10 and the flange 8a of the shaft 8 is reduced, the frictional resistance is further reduced, and noise and vibration are suppressed. It has the effect of being able to.
【0033】なお、上記各実施形態はいずれも焼結含油
軸受であるが、本発明はこれに限定されない多孔質軸受
であり、その材質としては、樹脂、セラミックス、サー
メット等の単独材料もしくはこれらを2つ以上組み合わ
せた複合材であってもよい。また、含有される潤滑剤
も、その材質に応じたものとされ、潤滑油の他には水、
空気等の流体が適宜に使用される。Although each of the above embodiments is a sintered oil-impregnated bearing, the present invention is not limited to the porous bearing, and may be made of a single material such as resin, ceramics, cermet or the like. A composite material in which two or more are combined may be used. Also, the lubricant contained is also determined according to the material, in addition to lubricating oil, water,
A fluid such as air is appropriately used.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の多孔質軸
受によれば、スラスト凹部内の潤滑剤が、面取り部を経
てラジアル凹部から流出しようとする潤滑剤と合流する
ので、ラジアル凹部内の潤滑剤の低圧化を防止すること
ができ、よって、スラスト摺動面とラジアル摺動面の双
方において十分な潤滑作用と有効な動圧発生が達成され
る。As described above, according to the porous bearing of the present invention, since the lubricant in the thrust recess merges with the lubricant flowing out of the radial recess through the chamfered portion, the lubricant in the radial recess is formed. Thus, a sufficient lubricating action and effective dynamic pressure generation can be achieved on both the thrust sliding surface and the radial sliding surface.
【図1】 本発明の第1実施形態に係る軸受により軸を
支持している状態を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state where a shaft is supported by a bearing according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の第1実施形態に係る軸受の縦割り斜
視図である。FIG. 2 is a vertical perspective view of the bearing according to the first embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の第1実施形態に係る軸受のラジアル
凹部の円周方向に沿った断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along a circumferential direction of a radial recess of the bearing according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の第1実施形態に係る軸受の作用を説
明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining an operation of the bearing according to the first embodiment of the present invention.
【図5】 本発明の第2実施形態に係る軸受の縦割り斜
視図である。FIG. 5 is a vertical perspective view of a bearing according to a second embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の第3実施形態に係る軸受の縦割り斜
視図である。FIG. 6 is a vertical perspective view of a bearing according to a third embodiment of the present invention.
【図7】 本発明の第3実施形態に係る軸受の(a)一
方のスラスト凹部の断面図、(b)他方のスラスト凹部
の断面図である。FIG. 7A is a sectional view of one thrust recess of the bearing according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a sectional view of the other thrust recess.
【図8】 本発明の第3実施形態に係る軸受の変形例を
示す縦割り斜視図である。FIG. 8 is a vertical perspective view showing a modified example of the bearing according to the third embodiment of the present invention.
【図9】 本発明に係るスラスト凹部およびラジアル凹
部の変形例が適用された軸受の縦割り斜視図である。FIG. 9 is a longitudinal perspective view of a bearing to which a modified example of the thrust recess and the radial recess according to the present invention is applied.
【図10】本発明に係るスラスト凹部の他の変形例を示
す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing another modification of the thrust recess according to the present invention.
【図11】本発明に係るラジアル凹部の他の変形例を示
す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing another modification of the radial concave portion according to the present invention.
【図12】本発明に係るスラスト凹部とラジアル凹部と
の形状に応じた位置関係を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing a positional relationship according to shapes of a thrust recess and a radial recess according to the present invention.
【図13】端面がテーパ状に形成された軸受に本発明の
スラスト凹部およびラジアル凹部が適用された状態を示
す縦断面図である。FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a state in which a thrust recess and a radial recess of the present invention are applied to a bearing having a tapered end surface.
1,5,6…多孔質軸受、2…軸孔、3…面取り部、8
…軸、10…端面、11,12,14…スラスト凹部、
13A…スラスト凹部A、13B…スラスト凹部B、2
0…内周面、21,22,23,24…ラジアル凹部。1, 5, 6 ... porous bearing, 2 ... shaft hole, 3 ... chamfered part, 8
... axis, 10 ... end face, 11, 12, 14 ... thrust recess,
13A: Thrust recess A, 13B: Thrust recess B, 2
0: inner peripheral surface, 21, 22, 23, 24: radial concave portion.
Claims (6)
スラスト荷重を受ける端面とラジアル荷重を受ける内周
面とを有する略円筒状の多孔質軸受であって、 前記端面から前記内周面に至る軸孔の開口縁が面取り加
工されて面取り部とされ、 前記端面に、前記軸の回転方向に向かうにしたがって外
周側から内周側に延びる複数のスラスト凹部が放射状に
形成され、 前記内周面の前記スラスト凹部に対応する位置に、その
周縁が前記面取り部に開口するラジアル凹部が形成され
ていることを特徴とする多孔質軸受。Claims 1. From a shaft containing and supporting a fluid lubricant,
A substantially cylindrical porous bearing having an end surface receiving a thrust load and an inner peripheral surface receiving a radial load, wherein an opening edge of a shaft hole from the end surface to the inner peripheral surface is chamfered to form a chamfered portion. A plurality of radially extending thrust recesses extending from the outer peripheral side toward the inner peripheral side in the direction of rotation of the shaft are radially formed on the end face, and the peripheral edge of the inner peripheral face is located at a position corresponding to the thrust concave section. A porous bearing, wherein a radial concave portion that opens in a chamfered portion is formed.
うにしたがってその深さが深くなるスラスト凹部Aと、
前記外周側に向かうにしたがってその深さが深くなるス
ラスト凹部Bとが、前記端面に円周方向に略交互に配置
され、前記ラジアル凹部は、前記スラスト凹部Aおよび
/または前記スラスト凹部Bに対応する位置に形成され
ていることを特徴とする請求項1に記載の多孔質軸受。2. A thrust recess A whose depth increases toward the inner peripheral side, and
Thrust recesses B whose depths increase toward the outer peripheral side are arranged substantially alternately in the circumferential direction on the end face, and the radial recesses correspond to the thrust recesses A and / or the thrust recesses B. The porous bearing according to claim 1, wherein the porous bearing is formed at a position where the porous bearing is located.
部の数が、3以上の素数であることを特徴とする請求項
1または2に記載の多孔質軸受。3. The porous bearing according to claim 1, wherein the number of the thrust recess and the number of the radial recess are a prime number of 3 or more.
接線に対する角度が5〜45゜の範囲に設定されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の多孔
質軸受。4. The porous bearing according to claim 1, wherein an angle of the thrust recess with respect to a tangent of an outer periphery of the bearing is set in a range of 5 to 45 °.
mの範囲に設定されていることを特徴とする請求項1〜
4のいずれかに記載の多孔質軸受。5. The thrust recess has a depth of 5 to 100 μm.
m is set in the range of m.
5. The porous bearing according to any one of 4.
に形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいず
れかに記載の多孔質軸受。6. The porous bearing according to claim 1, wherein the end face is formed in a tapered shape that protrudes inward.
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