JPH05312212A - 動圧型軸受け装置 - Google Patents
動圧型軸受け装置Info
- Publication number
- JPH05312212A JPH05312212A JP4115689A JP11568992A JPH05312212A JP H05312212 A JPH05312212 A JP H05312212A JP 4115689 A JP4115689 A JP 4115689A JP 11568992 A JP11568992 A JP 11568992A JP H05312212 A JPH05312212 A JP H05312212A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dynamic pressure
- outer cylinder
- shaft body
- bearing device
- circular hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 円形孔を有する外筒とその円形孔にわずかの
ラジアル隙間をもって挿入された軸体によって構成さ
れ、かつその対向する面の少なくとも一方に動圧発生用
グルーブが形成されるとともに、前記隙間に流体を注入
した動圧型軸受け装置に関するもので、特に、温度変化
による軸受けロスの変動を軽減除去せんとするものであ
る。 【構成】 円形孔を有する外筒５とその円形孔にわずか
のラジアル隙間をもって挿入された軸体１によって構成
され、かつその対向する面の少なくとも一方に動圧発生
用グルーブが形成されるとともに、前記隙間に流体を注
入した動圧型軸受け装置において、前記外筒５の材質を
前記軸体１の材質より熱膨張係数の小さい材質により構
成させた事を特徴とする。
ラジアル隙間をもって挿入された軸体によって構成さ
れ、かつその対向する面の少なくとも一方に動圧発生用
グルーブが形成されるとともに、前記隙間に流体を注入
した動圧型軸受け装置に関するもので、特に、温度変化
による軸受けロスの変動を軽減除去せんとするものであ
る。 【構成】 円形孔を有する外筒５とその円形孔にわずか
のラジアル隙間をもって挿入された軸体１によって構成
され、かつその対向する面の少なくとも一方に動圧発生
用グルーブが形成されるとともに、前記隙間に流体を注
入した動圧型軸受け装置において、前記外筒５の材質を
前記軸体１の材質より熱膨張係数の小さい材質により構
成させた事を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円形孔を有する外筒と
その円形孔にわずかのラジアル隙間をもって挿入された
軸体によって構成され、かつその対向する面の少なくと
も一方に動圧発生用グルーブが形成されるとともに、前
記隙間に流体を注入した動圧型軸受け装置に関するもの
で、特に、温度変化による軸受けロスの変動を軽減除去
せんとするものである。
その円形孔にわずかのラジアル隙間をもって挿入された
軸体によって構成され、かつその対向する面の少なくと
も一方に動圧発生用グルーブが形成されるとともに、前
記隙間に流体を注入した動圧型軸受け装置に関するもの
で、特に、温度変化による軸受けロスの変動を軽減除去
せんとするものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、低騒音、低振動或は高速回転
を目的としてレーザープリンタ用ポリゴンミラ駆動モー
タ，ＶＴＲシリンダモータ等の軸受けに動圧型軸受け装
置が採用されてきている。そして動圧は、モータ回転
数，グルーブの形状，外筒と軸体との間に介在する流体
の特性、及び外筒と軸体との隙間によって決定される。
を目的としてレーザープリンタ用ポリゴンミラ駆動モー
タ，ＶＴＲシリンダモータ等の軸受けに動圧型軸受け装
置が採用されてきている。そして動圧は、モータ回転
数，グルーブの形状，外筒と軸体との間に介在する流体
の特性、及び外筒と軸体との隙間によって決定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな動圧型軸受け装置において、外筒と軸体との間に介
在された流体は温度により粘度が変化するため、軸受け
剛性が変化したり、軸受けロスが変動し、結果として消
費電力が温度によりドリフトするといった問題を持って
いた。
うな動圧型軸受け装置において、外筒と軸体との間に介
在された流体は温度により粘度が変化するため、軸受け
剛性が変化したり、軸受けロスが変動し、結果として消
費電力が温度によりドリフトするといった問題を持って
いた。
【０００４】本発明は、この温度変化による軸受け剛性
及び軸受けロスの変動を軽減除去し、消費電力のドリフ
トを防止し、安定した軸受け剛性及び消費電力で回転し
うる動圧型軸受け装置を提供するものである。
及び軸受けロスの変動を軽減除去し、消費電力のドリフ
トを防止し、安定した軸受け剛性及び消費電力で回転し
うる動圧型軸受け装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の動圧型軸受け装
置は、円形孔を有する外筒とその円形孔にわずかのラジ
アル隙間をもって挿入された軸体によって構成され、か
つその対向する面の少なくとも一方に動圧発生用グルー
ブが形成されるとともに、前記隙間に流体を注入した動
圧型軸受け装置において、前記外筒の材質を前記軸体の
材質より熱膨張係数の小さい材質により構成したことを
特徴とする。
置は、円形孔を有する外筒とその円形孔にわずかのラジ
アル隙間をもって挿入された軸体によって構成され、か
つその対向する面の少なくとも一方に動圧発生用グルー
ブが形成されるとともに、前記隙間に流体を注入した動
圧型軸受け装置において、前記外筒の材質を前記軸体の
材質より熱膨張係数の小さい材質により構成したことを
特徴とする。
【０００６】
【作用】外筒と軸体の隙間を小さくすれば軸受けロス及
び軸受け剛性が増加し、大きくすれば減少する事に着目
し、流体の温度変化にともなう粘性の変化により生じる
軸受け剛性・軸受けロスの変化を、外筒及び軸体の材質
の熱膨張係数の差を利用し、両者間の隙間を変化させる
ことで相殺し、温度によるドリフトを解消せんとするも
のである。
び軸受け剛性が増加し、大きくすれば減少する事に着目
し、流体の温度変化にともなう粘性の変化により生じる
軸受け剛性・軸受けロスの変化を、外筒及び軸体の材質
の熱膨張係数の差を利用し、両者間の隙間を変化させる
ことで相殺し、温度によるドリフトを解消せんとするも
のである。
【０００７】すなわち、外筒に軸体より熱膨張係数の小
さい材料を選定し、しかも流体の温度変化による軸受け
ロス変化及び軸受け剛性変化に相当するだけ両者間の隙
間が変化する様に軸径及び孔径寸法を選択することによ
り、温度による軸受け剛性・消費電力の変化を防止する
ものである。
さい材料を選定し、しかも流体の温度変化による軸受け
ロス変化及び軸受け剛性変化に相当するだけ両者間の隙
間が変化する様に軸径及び孔径寸法を選択することによ
り、温度による軸受け剛性・消費電力の変化を防止する
ものである。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の動圧型軸受け装置をディス
ク駆動モータに利用した一実施例であり、図１におい
て、１は軸体であり、その先端には円筒状のハブ２が固
定されている。そのハブ２の内側にはバックヨーク３を
介して円筒状のマグネット４が接着固定されている。そ
して、前記軸体１の他端には、表面に（図３）に示すよ
うなスラスト動圧発生用の動圧グルーブ６ａが形成され
たスラスト板６がねじ７で固定されている。
ク駆動モータに利用した一実施例であり、図１におい
て、１は軸体であり、その先端には円筒状のハブ２が固
定されている。そのハブ２の内側にはバックヨーク３を
介して円筒状のマグネット４が接着固定されている。そ
して、前記軸体１の他端には、表面に（図３）に示すよ
うなスラスト動圧発生用の動圧グルーブ６ａが形成され
たスラスト板６がねじ７で固定されている。
【０００９】５は動圧軸受けを形成する外筒であり、下
方より前記軸体１が挿入された状態で、プレート８とと
もに、ベース９にねじ１０により固定されている。そし
て前記外筒５の内周には（図２）に示すようにラジアル
動圧発生用のグルーブ５ａが形成されており、この外筒
５と軸体１との間および前記スラスト板６とプレート８
との間には油などの流体が注入され、動圧軸受け装置を
形成している。なお、１１は前記外筒５の外周に固定さ
れた電機子であり、この電機子１１と前記マグネット４
とによりモータを形成している。
方より前記軸体１が挿入された状態で、プレート８とと
もに、ベース９にねじ１０により固定されている。そし
て前記外筒５の内周には（図２）に示すようにラジアル
動圧発生用のグルーブ５ａが形成されており、この外筒
５と軸体１との間および前記スラスト板６とプレート８
との間には油などの流体が注入され、動圧軸受け装置を
形成している。なお、１１は前記外筒５の外周に固定さ
れた電機子であり、この電機子１１と前記マグネット４
とによりモータを形成している。
【００１０】以上の構成に於いて、本発明の特徴は、外
筒５と軸体１の材質の熱膨張係数の関係を、外筒材質の
熱膨張係数＜軸体材質の熱膨張係数に条件設定したこと
である。即ち、具体的一例として外筒５に黄銅（熱膨張
係数：１８×１０-6／℃）、軸体１にアルミニウム（熱
膨張係数：２４×１０-6／℃）を使用する。
筒５と軸体１の材質の熱膨張係数の関係を、外筒材質の
熱膨張係数＜軸体材質の熱膨張係数に条件設定したこと
である。即ち、具体的一例として外筒５に黄銅（熱膨張
係数：１８×１０-6／℃）、軸体１にアルミニウム（熱
膨張係数：２４×１０-6／℃）を使用する。
【００１１】これにより、常温時に設定されたラジアル
軸受け隙間に対し、低温時には隙間が大きくなり、結果
として油の粘度が上昇し動圧（軸受け剛性）及び軸受け
ロスが増加するのを相殺できる。また、高温時において
も隙間が小さくなる事により、油の粘度低下による動圧
（軸受け剛性）及び軸受けロスの低下を相殺する事が出
来、使用温度範囲に於ける動圧（軸受け剛性）、軸受け
ロスの安定化が図れる。
軸受け隙間に対し、低温時には隙間が大きくなり、結果
として油の粘度が上昇し動圧（軸受け剛性）及び軸受け
ロスが増加するのを相殺できる。また、高温時において
も隙間が小さくなる事により、油の粘度低下による動圧
（軸受け剛性）及び軸受けロスの低下を相殺する事が出
来、使用温度範囲に於ける動圧（軸受け剛性）、軸受け
ロスの安定化が図れる。
【００１２】図４は、従来の材質、即ち外筒５に黄銅
（熱膨張係数：１９．９×１０-6／℃）、軸体１にＳＵ
Ｓ材（熱膨張係数：１３×１０-6／℃）を使用したとき
の、温度に対する動圧（軸受け剛性）変化と軸受けロス
変化のグラフである。また、図５は本発明により外筒５
に黄銅（熱膨張係数：１８×１０-6／℃）、軸体１にア
ルミニウム（熱膨張係数：２４×１０-6／℃）を使用し
た時の同様のグラフである。
（熱膨張係数：１９．９×１０-6／℃）、軸体１にＳＵ
Ｓ材（熱膨張係数：１３×１０-6／℃）を使用したとき
の、温度に対する動圧（軸受け剛性）変化と軸受けロス
変化のグラフである。また、図５は本発明により外筒５
に黄銅（熱膨張係数：１８×１０-6／℃）、軸体１にア
ルミニウム（熱膨張係数：２４×１０-6／℃）を使用し
た時の同様のグラフである。
【００１３】以上の実施例では、軸体１の全てをＳＵＳ
材で構成したが、強剛性の材質（例えばＳＵＳ材）の外
周部を外筒５より熱膨張係数の大きい材質、例えばポリ
アセタール樹脂（熱膨張係数：８０×１０-6／℃）で被
覆した形状としても良いものである。
材で構成したが、強剛性の材質（例えばＳＵＳ材）の外
周部を外筒５より熱膨張係数の大きい材質、例えばポリ
アセタール樹脂（熱膨張係数：８０×１０-6／℃）で被
覆した形状としても良いものである。
【００１４】図６は表面に所定の動圧グルーブを形成す
る新規な方法を示すものであり、まず表面に動圧グルー
ブを形成すべき軸体１を動圧溝奥径に合わせ外形を仕上
げる。
る新規な方法を示すものであり、まず表面に動圧グルー
ブを形成すべき軸体１を動圧溝奥径に合わせ外形を仕上
げる。
【００１５】次に、図６に示すように溝奥部分に相当す
るところにフォトレジストあるいはスクリーン印刷など
によりマスキング１２を施す。そしてそれを蒸着釜に入
れ、化学蒸着あるいは電子ビーム蒸着等の手法により耐
磨耗性のある高強度構造材１３を蒸着する。その後前記
マスキング１２を既知の方法により取り除けば所定の動
圧グルーブが形成できる。このように蒸着法によれば、
動圧グルーブの寸法をサブミクロンの単位で容易に制御
でき、簡単に高精度の軸受け装置を得ることができる。
るところにフォトレジストあるいはスクリーン印刷など
によりマスキング１２を施す。そしてそれを蒸着釜に入
れ、化学蒸着あるいは電子ビーム蒸着等の手法により耐
磨耗性のある高強度構造材１３を蒸着する。その後前記
マスキング１２を既知の方法により取り除けば所定の動
圧グルーブが形成できる。このように蒸着法によれば、
動圧グルーブの寸法をサブミクロンの単位で容易に制御
でき、簡単に高精度の軸受け装置を得ることができる。
【００１６】
【発明の効果】図４及び図５からもわかるように、本発
明によれば温度変化による流体の粘度変化に伴う動圧
（軸受け剛性）及び軸受けロスの変動を、外筒及び軸体
の熱膨張差を利用したラジアル隙間の変化により相殺さ
せることができ、安定した性能の動圧型軸受け装置を提
供できる。
明によれば温度変化による流体の粘度変化に伴う動圧
（軸受け剛性）及び軸受けロスの変動を、外筒及び軸体
の熱膨張差を利用したラジアル隙間の変化により相殺さ
せることができ、安定した性能の動圧型軸受け装置を提
供できる。
【図１】本発明の動圧型軸受け装置をディスク駆動モー
タに利用した一実施例の断面図
タに利用した一実施例の断面図
【図２】同実施例の動圧発生グルーブを形成した外筒の
断面図
断面図
【図３】同実施例のスラスト板の平面図
【図４】従来の動圧型軸受け装置の温度変化に対するラ
ジアル動圧（軸受け剛性）と軸受けロスの関係を示す図
ジアル動圧（軸受け剛性）と軸受けロスの関係を示す図
【図５】本発明の動圧型軸受け装置の温度変化に対する
ラジアル動圧（軸受け剛性）と軸受けロスの関係を示す
図
ラジアル動圧（軸受け剛性）と軸受けロスの関係を示す
図
【図６】動圧発生グルーブの製造方法の一例を示す断面
図
図
１ 軸体 ２ ハブ ３ バックヨーク ４ マグネット ５ 外筒 ６ スラスト板 ７ ねじ ８ プレート ９ ベース １０ ねじ １１ 電機子
Claims (2)
- 【請求項１】円形孔を有する外筒とその円形孔にわずか
のラジアル隙間をもって挿入された軸体によって構成さ
れ、かつその対向する面の少なくとも一方に動圧発生用
グルーブが形成されるとともに、前記隙間に流体が注入
された動圧型軸受け装置において、前記外筒の材質を前
記軸体の材質より熱膨張係数の小さい材質により構成し
たことを特徴とする動圧型軸受け装置。 - 【請求項２】動圧発生用グルーブとなる凹凸が蒸着によ
り形成されていることを特徴とする請求項１に記載の動
圧型軸受け装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4115689A JPH05312212A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 動圧型軸受け装置 |
| US08/057,388 US5357163A (en) | 1992-05-08 | 1993-05-06 | Motor with dynamic-pressure type bearing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4115689A JPH05312212A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 動圧型軸受け装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312212A true JPH05312212A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=14668821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4115689A Pending JPH05312212A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 動圧型軸受け装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05312212A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100425849C (zh) * | 2004-07-09 | 2008-10-15 | 松下电器产业株式会社 | 动压流体轴承装置 |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP4115689A patent/JPH05312212A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100425849C (zh) * | 2004-07-09 | 2008-10-15 | 松下电器产业株式会社 | 动压流体轴承装置 |
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