JPS6410687B2 - - Google Patents
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- JPS6410687B2 JPS6410687B2 JP58114819A JP11481983A JPS6410687B2 JP S6410687 B2 JPS6410687 B2 JP S6410687B2 JP 58114819 A JP58114819 A JP 58114819A JP 11481983 A JP11481983 A JP 11481983A JP S6410687 B2 JPS6410687 B2 JP S6410687B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は動圧流体軸受に関するもので、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。
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、磁気デイスク用モータ等、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気体、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とに特徴
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。
例えば多面鏡(ポリゴン)駆動用モータ、VTR
用モータ、磁気デイスク用モータ等、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気体、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とに特徴
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か
摩耗粉によるグリスオイル等の劣化という軸受に
とつ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。
摩耗粉によるグリスオイル等の劣化という軸受に
とつ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、またつか
ない様に、細心の注意がはらわれており、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慮
されている。
い様に、また軸受面に傷等がない様に、またつか
ない様に、細心の注意がはらわれており、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慮
されている。
しかし、この組立直後の状態を確認する有効な
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
とかモータとして徐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つた。
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
とかモータとして徐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つた。
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。
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
導通性をチエツ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。
る樹脂材料に導電性を持たせ、固定側と回転側の
導通性をチエツ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自己潤滑性樹脂で構成
し、該樹脂に導電性材料が混入されていることを
特徴とした動圧流体軸受である。
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自己潤滑性樹脂で構成
し、該樹脂に導電性材料が混入されていることを
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周対向型
モータ構成で、外筒1に固定された軸2にはヘリ
ーングボーン状の溝3、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。
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周対向型
モータ構成で、外筒1に固定された軸2にはヘリ
ーングボーン状の溝3、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があいている。
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があいている。
また、このスリーブ5にはポリゴン8、ロータ
としてのマグネツト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、マグネツト
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)の為のタツ
ク信号を得る反射型センサ13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。
としてのマグネツト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、マグネツト
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)の為のタツ
ク信号を得る反射型センサ13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、ステータコイ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3,4、
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。
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3,4、
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。
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とスパイラル溝4による気
体のポ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。
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とスパイラル溝4による気
体のポ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
要な部品である。その為ここではその接触抵抗を
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
ポリアセタール、ポリエチレン、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
回の起動停止によつ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つている。
で接触回転するためこの軸受の寿命を決定する重
要な部品である。その為ここではその接触抵抗を
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
ポリアセタール、ポリエチレン、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
回の起動停止によつ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つている。
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、ポリフエニレンサルフアイド樹脂等の自己
潤滑性樹脂にカーボンフアイバーを重量比で25%
以上含ませてあり、この結果、体積固有抵抗は
107Ωcm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SUS又はS材で作
られており、また摺動性を考えてCrメツキ(化
学ニツケルメツ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エツクが可能と
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
がうまくいつていない場合は当然である所定の回
転数での浮上りがないため軸受全体の総合性能の
チエツクにもなり、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。
ラスト板16はポリアセタール、ナイロン、テト
ロン、ポリフエニレンサルフアイド樹脂等の自己
潤滑性樹脂にカーボンフアイバーを重量比で25%
以上含ませてあり、この結果、体積固有抵抗は
107Ωcm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SUS又はS材で作
られており、また摺動性を考えてCrメツキ(化
学ニツケルメツ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エツクが可能と
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
がうまくいつていない場合は当然である所定の回
転数での浮上りがないため軸受全体の総合性能の
チエツクにもなり、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、カーボンフア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。
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
フア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、導電性の有機顔料等を混入させることも考
えられる。
フア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、導電性の有機顔料等を混入させることも考
えられる。
またモータ構成も第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、フオイルタイプの動圧軸受でも、また磁気
軸受とのハイブリツドタイプの構成であつてもそ
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。
く溝を持つ動圧軸受ではなく、テイルテイングパ
ツド、フオイルタイプの動圧軸受でも、また磁気
軸受とのハイブリツドタイプの構成であつてもそ
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DCホールモータで、
面対向モータ(いわゆるフラツトモータ)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。
る。第2図は第1図と同様なDCホールモータで、
面対向モータ(いわゆるフラツトモータ)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、マグネツト9
を支持するホルダー18が固定され、マグネツト
9に対向して、ステータコイル11、2ケのホー
ル素子12及びマグネツトの磁極の変化より回転
数をカウントする為のホール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。
を支持するホルダー18が固定され、マグネツト
9に対向して、ステータコイル11、2ケのホー
ル素子12及びマグネツトの磁極の変化より回転
数をカウントする為のホール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10μ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10000rpmまでの中速域に
対し非常に安価な動圧軸受が得られる。
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10μ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10000rpmまでの中速域に
対し非常に安価な動圧軸受が得られる。
また、軸受に樹脂を用いる場合、高速回転時樹
脂表面が帯電してしまい、樹脂表面から軸に放電
が生じ、樹脂表面が荒れてしまうことがあつた。
脂表面が帯電してしまい、樹脂表面から軸に放電
が生じ、樹脂表面が荒れてしまうことがあつた。
本発明は、自己潤滑性樹脂に導電性材料を混入
するため、樹脂表面の帯電による問題をも解決で
きる。
するため、樹脂表面の帯電による問題をも解決で
きる。
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エツクでき
るものである。
気的導通性により軸受性能を簡単にチエツクでき
るものである。
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。
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 (1)
- 【特許請求の範囲】 1 軸と軸受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自己潤滑性樹脂で構成
し、該自己潤滑性樹脂には導電性材料が混入され
ていることを特徴とする動圧流体軸受。 2 上記導電性材料はカーボンであり、自己潤滑
性樹脂に対して重量比で25%以上混入されている
特許請求の範囲第1項に記載の動圧流体軸受。 3 上記自己潤滑性樹脂の体積固有抵抗は107Ω
cm以下であるである特許請求の範囲第1項もしく
は第2項に記載の動圧流体軸受。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58114819A JPS604617A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 動圧流体軸受 |
US06/882,459 US4652149A (en) | 1983-06-24 | 1986-07-08 | Dynamic pressure fluid bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58114819A JPS604617A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 動圧流体軸受 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS604617A JPS604617A (ja) | 1985-01-11 |
JPS6410687B2 true JPS6410687B2 (ja) | 1989-02-22 |
Family
ID=14647474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58114819A Granted JPS604617A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 動圧流体軸受 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4652149A (ja) |
JP (1) | JPS604617A (ja) |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH0520893Y2 (ja) * | 1987-05-14 | 1993-05-28 | ||
JPH083182Y2 (ja) * | 1988-01-18 | 1996-01-29 | ソニー株式会社 | キャプスタンモータ |
JPH01283432A (ja) * | 1988-05-06 | 1989-11-15 | Bando Chem Ind Ltd | 導電性含油樹脂組成物 |
JPH0211918A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 動圧型エア軸受装置 |
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JP2617124B2 (ja) * | 1988-12-29 | 1997-06-04 | キヤノン株式会社 | 密封型動圧流体軸受モータ |
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JP4901162B2 (ja) * | 2005-09-06 | 2012-03-21 | Ntn株式会社 | 流体軸受装置及びこれを備えたモータ |
DE102006005602B4 (de) * | 2006-02-06 | 2010-12-23 | Minebea Co., Ltd. | Fluiddynamisches Lagersystem |
JP5095115B2 (ja) * | 2006-03-27 | 2012-12-12 | Ntn株式会社 | 動圧軸受装置 |
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-
1983
- 1983-06-24 JP JP58114819A patent/JPS604617A/ja active Granted
-
1986
- 1986-07-08 US US06/882,459 patent/US4652149A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS604617A (ja) | 1985-01-11 |
US4652149A (en) | 1987-03-24 |
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