JPS604617A - 動圧流体軸受 - Google Patents

動圧流体軸受

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JPS604617A
JPS604617A JP58114819A JP11481983A JPS604617A JP S604617 A JPS604617 A JP S604617A JP 58114819 A JP58114819 A JP 58114819A JP 11481983 A JP11481983 A JP 11481983A JP S604617 A JPS604617 A JP S604617A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動圧流体軸受に閃するもので、特に動圧流体軸
受の軸と軸受の微少な隙間を有効に管理保証する為の動
圧流体軸受に関するものである。
近年、レーザビームプリンター等に用いられる例えば多
面鏡（ポリゴン）駆動用モータ、ＶＴＲ。
用モータ、山気ディスク用モータ等、高速、高寿命、低
回転ムラを要求される高精度モータにおいては、高速回
転時のすぐれた軸受性能及び低トルク、低回転ムラ等の
理由で空気等のλ体、又はオイル等の液体を媒体にした
動圧流体軸受が用いられて来ている。このような動圧流
体軸受は定常時固定側と回転側の間に微少な隙間（２〜
１０μ程度）を保持しながら非接触で回転するこ七に特
徴があり、その軸受性能（回転精度、ムラ、トルク等）
もそれに由来している。
この隙間の保証は固定側と回転側の焼付きとが摩耗粉に
よるグリスオイル等の劣化といつ軸受にとっては致命的
なトラブルを防止する上で非常に重要である。
その為組立に際してもその隙間に微粉が入らない様に、
また軸受面に傷等がない様に、またつがない様に、細心
の注意がはられれており、またモータ自身もクリーンエ
アーを密封するなど一度きちんと組立てられれば問題を
起こさない様に考ＩＦ６されている。
しかし、この組立直後の状態を？ｉａ認する有効な手段
がないため、従来はスラスト方向に回転部分を少し浮か
せて（例えば第１図のモータではスリーブ５を少し浮か
せてスラスト受け６の絞り孔７を閉じる）手で回して接
触音を耳で確認する方法穐 とかモータとして従々に回転数を上げていき異音の発生
、振動を観察するという方法がとられていたが、ともに
作業者の勘に左右され、作業性が悪く量産などにはとて
も向かないものであった。
そこで、本発明はこれらの欠点に鑑みて改良された新規
な動圧流体軸受を提供すること、を目的とするものであ
る。
本発明の他の目的は動圧軸受部に用いられている樹脂材
料に導電性を持たせ、固定側と回転側の導通性をチェッ
クすることができる動圧流体軸受を提供することである
。
即ち、上記目的を達成できる本発明の主要な構成は軸と
軸受との間に流体を介在させて該両者を非接触状態で相
対的に回転する動圧流体軸受で、該軸受の一部又は全部
を樹脂で溝成し、該樹脂に導電性を持たせたことを特徴
とした動圧流体軸受である。
以下本発明の具体的実施例について詳細に説明する。第
１図は空気を媒体とした動圧軸受を用いたスリーブ回転
タイプのポリゴン駆動用駆動同周対向タ構成で、外筒１
に固定された軸２にはへリーングボーン状の溝６、スパ
イラル状の溝４が刻まれており、またこの軸２は半径隙
間が３〜１０μ程度になる様に回転するスリーブ５でお
おわれている。
そして、このスリーブ上端には停止時に軸端と接触する
スラスト受け６が圧入され、そのスラスト受け６の中央
には絞り効果によりスラスト方向に圧力を発生させ回転
部分を所定の高さに浮上させる絞り孔７がおいている。
また、このスリーブ毛にはポリゴン８、ロータとしての
マグネット９、回転体のバランスを取るバランスリング
１０が取りつけられ、マグネット９に対向して外筒には
ステータコイル１１、ホール素子１２、バランスリング
の白黒のパターンを読みとりＰＬＬ制御（位相同期制御
）の為のタック信号を得る反射型センサ１６が取りつけ
られ全体としてＰＬＬ制御のＤＣ（直流）ホールモータ
を構成している。
ここで、ステータフィルに電流が流れるとスリーブ５が
回転し空気が前記の溝により矢印１４の様に流入しスパ
イラル及びヘリボーン溝′５−４、上部絞り孔７により
ラジアル、スラスト方向に空気膜による圧力が発生し軸
２とスリーブ５は接触することなしに回転し、ＰＬＬ制
御で一定回転数に制御されて回転しつづけることになる
。
ここで、この様なタテ型の構成で動圧軸受として重要な
要素はスラスト受け６である。
このスラスト受け６は軸外周の溝とスリーブ内面がラジ
アル方向の剛性を持つラジアル軸受部であるのに対し絞
り孔７とスノぐイラル溝４による気体のボンピング作用
によりスラスト剛性を持つスラスト軸受部として働く。
そして、低速時は圧力が低いため軸端部との間で接触回
転するためこの軸受の寿命を決定する重要なｔ％　品で
ある。その為ここてはその接触抵抗を少なくする様にス
ラスト受けの断面は曲等の大きな球状をしており、また
その材質も金属同志の接触では、かじり、焼付き、トル
クの増加がある為咋 ポリアセタール、ポリエチ、ナイロン、テトロン△ 等の自己潤滑性のある樹脂で作られている。その結果ス
ラスト負荷が５００ｇ程度であれば数万回の起動停止に
よってもそのトルク変化摩耗量は実用的に問題ないレベ
ルに収まっている。
なお、スラスト受け６、軸受スリーブ１５、スラスト板
１６はポリアセタール、ナイロン、テトロン、ポリフェ
ニレンサルファイド樹脂等の自己潤滑性樹脂にカーボン
ファイバーを重箱、比で２５％以上含ませてあり、この
結果、体積固有抵抗は１０７以下となり、導電性を持ち
、また一般に軸１゜１４及びスリーブ６は８ＵＳ又はＳ
材で作られており、また摺動性を考えてＣｒメッキ（化
学ニッケルメッキに樹脂を含浸させたもの）等がほどこ
されている為ラジアル方向、スラスト方向両方に対して
オシロによる導通チェックが可能となり隙間の大きさに
対し有害な金属性の微粉存在、傷によるカエリの接触等
が耳で観察するのに比べ早く確実に行える様になり、ま
た定常回転時の固定側と回転側が接触する様な有害な振
動（ホワール、エアーハンマー等）の確認も可能になり
、また浮上りの確認は特に第１図の様な回転スリーブタ
イプの場合には軸とスリーブ内面の関係がうまくいって
いない場合は当然ある所定の回転数での浮上りがないた
め軸受全体の総合性能のチェックにもなり、また所定回
転数での浮上りは起動停止の回数を保証することにつな
がる。
そして、カーボンファイバーの混入は樹脂の耐摩耗性を
向上させ、実験によれば、カーボンを入れない場合の起
動停止回数に対し２倍以上の回数に耐える。
以上、ここでは導電性を持たせる為にカーボンファイバ
ーについてのみ述べたが本発明の主旨か−らいえば樹脂
に導電性を持たせることにあり、金属粉、導電性の有機
顔料で９を混入させることも考えられる。
またモータ借戒も第１図に限られるわけではなく溝を持
つ動圧軸受ではなく、テイルテイングパツド、フォイル
タイプの動圧軸受でも、また磁気軸受とのハイブリッド
タイプの構成であってもその動圧軸受部に用いられてい
る樹脂部を導電性にし非接触の確認が出来る。
次に、第２図において、他の実施例を説明する。
第２図は第１図と同様なりＣホールモータで、面対向モ
ータ（いわゆるフラットモータ）であること及び軸受が
グリースまたはオイルを媒体にした軸回転型の動圧軸受
である。なお、第１図のものと同じ機能をもつものは同
一番号を付してその説明を省略する。
ここで、軸１４にはポリゴン８、マグネット９を支持す
るホルダー１８が固定され、マグネット９に対向して、
ステータコイル１１．２ケのホール素子１２及びマグネ
ットの磁極の変化より回転数をカウントする為のホー＃
ＩＣ１９がステータコイル１１を固定しているプリント
板２０に設けられている。
そして軸受には粘性の大きいグリス又はオイル等の液体
が介在する為、隙間の許容値が大きいこと（半径隙間１
０μ程度）、低速時にもグリス等が潤滑剤となることか
ら、その内面にヘリーングボーン溝を一体成形した樹脂
の軸受スリーブ１５が軸受ホルダー１７に圧入され、ま
た軸端に対向して、中心に球状の微少突起を持ち周囲に
スパイラル溝を持つ樹脂成形のスラスト板１６が固定さ
れている。この結果、グリスオイルを使用している為高
速には向かないが１１００００ｒｐまでの中速域に対し
非常に安価な動圧軸受が得られる。
以上説明したように本発明の構成によれば、電気的導通
性により軸受性能を簡単にチェックできるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示した断面図。 第２図は本発明の他の実施例を示した断面図である。 ６はスラスト受け、１６はスラスト板である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）軸と軸受との間に流体を介在させて、該両者を非
    接触状態で相対的に回転する動圧流体軸受において。 該軸受の一部又は全部を樹脂で構成し、該樹脂導電性を
    持たせたことを特徴とした動圧流体軸受。
  2. （２）該樹脂が重量比２５％以上のカーボンを含む自己
    潤滑性樹脂である特許請求の範囲第１項記載の動圧流体
    軸受。
JP58114819A 1983-06-24 1983-06-24 動圧流体軸受 Granted JPS604617A (ja)

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JP58114819A JPS604617A (ja) 1983-06-24 1983-06-24 動圧流体軸受
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JPS604617A true JPS604617A (ja) 1985-01-11
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