JPH0814250A - 軸受装置 - Google Patents

軸受装置

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JPH0814250A
JPH0814250A JP14949294A JP14949294A JPH0814250A JP H0814250 A JPH0814250 A JP H0814250A JP 14949294 A JP14949294 A JP 14949294A JP 14949294 A JP14949294 A JP 14949294A JP H0814250 A JPH0814250 A JP H0814250A
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thrust
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thrust bearing
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Koichi Yamaguchi
浩一 山口
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】スパークの発生を防止することができる軸受装
置を提供する。 【構成】セラミック製のスラスト軸受3とセラミック製
のスラストカラー2とを備えてなる軸受装置において、
前記スラスト軸受のスラストカラー側の面及び/又は前
記スラストカラーの前記スラスト軸受側の面に、厚さが
10〜500nmで表面抵抗が106 Ω以下の酸化物半
導体薄膜を形成するか、あるいは、厚さが1〜50nm
で表面抵抗が106 Ω以下の金属超薄膜を形成してなる
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、空気動圧型等
の軸受装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】近年、セラミック製スラスト軸受装置は、
セラミックの密度が小さいことから、軽量、低慣性能等
の理由により高速回転に適した軸受装置として期待され
ている。特に近年では、小型化が進行しているビデオテ
ープレコーダ(VTR)、フロッピーディスクドライブ
(FDD)、レーザビームプリンタ(LBP)のOA機
器において軽薄短小の軸受装置が必要となっている。こ
のような軸受装置としては、スパイラル溝を持ったスラ
スト軸受装置があり、コンパクトな構成で安定した高速
回転を可能とすることができる。
【0003】スラスト軸受装置としては、例えば、特開
平3−28516号公報に開示される空気動圧型スラス
ト軸受装置が知られている。この公報に開示される空気
動圧型スラスト軸受装置は過大な起動トルクを解消する
ために、スラスト軸受及び/又はスラストカラーを多孔
質な構造としている。
【0004】また、例えば、特公昭64−2815号公
報には、セラミックス製転動面に金属膜を形成した軸受
装置が開示されており、転動面に金属膜を形成すること
によって転動応力に対する耐久性を向上している。
【0005】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
従来技術は応力的な問題について解決されたものにすぎ
ず、電気的絶縁性の高いセラミックスを用いて軸受を構
成すると、高速回転時に静電気が発生して帯電し、軸受
に発生するスパークによりOA機器にノイズが発生し、
OA機器に悪影響を与えるという問題があった。
【0006】本発明は、スパークの発生を防止すること
ができる軸受装置を提供することを目的とする。
【0007】
【問題点を解決するための手段】本発明者は、上記のよ
うな問題点について鋭意検討した結果、スラスト軸受及
び/又はスラストカラーの表面に、所定厚さ所定の表面
抵抗を有する酸化物半導体薄膜または金属超薄膜を形成
することにより、高速回転時におけるスパークの発生を
防止できることを知見し、本発明に至った。
【0008】即ち、本発明の軸受装置は、セラミック製
のスラスト軸受とセラミック製のスラストカラーとを備
えてなる軸受装置において、前記スラスト軸受のスラス
トカラー側の面及び/又は前記スラストカラーのスラス
ト軸受側の面に、厚さが10〜500nmで表面抵抗が
106 Ω以下の酸化物半導体薄膜を形成してなるもので
ある。
【0009】また、本発明の軸受装置は、セラミック製
のスラスト軸受とセラミック製のスラストカラーとを備
えてなる軸受装置において、前記スラスト軸受のスラス
トカラー側の面及び/又は前記スラストカラーのスラス
ト軸受側の面に、厚さが1〜50nmで表面抵抗が10
6 Ω以下の金属超薄膜を形成してなるものである。
【0010】本発明に用いられるセラミック製のスラス
ト軸受及びスラストカラーは、例えば、Al2 3 、S
3 4 、SiC、ZrO2 を主体とする焼結体等から
形成されるが、これに限定されるものではなく、スラス
ト軸受及びスラストカラーに従来から用いられるその他
の公知のセラミック材料でも良い。
【0011】また、スラスト軸受及びスラストカラーの
表面に形成される酸化物半導体薄膜は、例えば、SnO
2 、NiO、Cr2 3 、Cu2 O、MnO2 、Zn
O、V2 5 、Fe2 3 、TiO2 、BaTiO2
CoO、CdOなどが用いられ、例えば、イオンビーム
スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イ
オンビームアシストデポジション法等により形成され
る。
【0012】また、酸化物半導体薄膜の厚みを10〜5
00nmとしたのは、酸化物半導体薄膜が10nmより
小さいと導電膜としての効果が得られず、帯電除去効果
が小さいからである。また、酸化物半導体薄膜の厚みが
500nmより大きいと、表面硬度が低下して耐摩耗性
が悪化するからである。酸化物半導体薄膜は耐摩耗性と
いう点から10〜300nmが好ましく、特に10〜2
00nmであることが望ましい。
【0013】また、本発明の軸受装置は、スラスト軸受
のスラストカラー側の面及び/又はスラストカラーのス
ラスト軸受側の面に、厚さが1〜50nmで表面抵抗が
106 Ω以下の金属超薄膜を形成してなるものである
が、厚さが1〜50nmの金属超薄膜を形成したのは、
金属超薄膜が1nmより小さいと導電膜としての効果が
得られず、帯電除去効果が小さいからである。また、金
属超薄膜の厚みが50nmより大きいと表面硬度が低下
して耐摩耗性が悪化するからである。金属超薄膜は耐摩
耗性という点から1〜30nmが好ましく、特に1〜2
0nmであることが望ましい。
【0014】金属超薄膜は、例えば、Ni、Cu、P
d、Ag、Pt、Au、Al、Si、C、Cr、Co、
Tiから構成され、例えば、イオンビームスパッタリン
グ法、イオンミキシング法等により形成される。
【0015】さらに、酸化物半導体薄膜および金属超薄
膜の表面抵抗を106 Ω以下としたのは、表面抵抗が1
6 Ωよりも高い場合には、導電膜としての効果が得ら
れず、帯電除去効果が小さいからである。これらの薄膜
の表面抵抗は、帯電除去を有効に行うためには105 Ω
以下であることが望ましい。
【0016】
【作用】本発明の軸受装置では、高速回転によりスラス
ト軸受およびスラストカラーに発生した静電気は、スラ
スト軸受のスラストカラー側の面及び/又はスラストカ
ラーのスラスト軸受側の面の酸化物半導体薄膜および金
属超薄膜を介して除電される。これにより、軸受装置を
OA機器に搭載した場合、静電気によるOA機器への悪
影響を防止することができる。
【0017】
【実施例】
実施例1 図1は、本発明の軸受装置の一実施例を示すもので、符
号1は、回転軸を示している。この回転軸1にはセラミ
ック製のスラストカラー2が一体形成されており、この
スラストカラー2の下方には、セラミック製のスラスト
軸受3が配置されている。スラストカラー2およびスラ
スト軸受3は、例えば、Al2 3 、Si3 4 、Si
C、ZrO2 等の焼結体から形成されている。
【0018】また、スラスト軸受3のスラストカラー2
側の面(スラスト軸受3の上面)には、図2に示すよう
に、スパイラル溝4が形成されている。
【0019】そして、スラストカラー2のスラスト軸受
3側の面及びスラスト軸受3のスラストカラー2側の面
には、図3に示すように厚さが10〜500nmで表面
抵抗が106 Ω以下の酸化物半導体薄膜5が形成されて
いる。この酸化物半導体薄膜5は、例えば、SnO2
NiO、Cr2 3 、Cu2 O、MnO2 、ZnO、V
2 5 、Fe2 3 、TiO2 、BaTiO3 、Co
O、CdOなどから構成されており、例えば、イオンビ
ームスパッタリング法により形成されている。
【0020】また、スラストカラー2およびスラスト軸
受3の側面には、帯電した静電気をアースするための酸
化物半導体薄膜6が形成されている。
【0021】以上のように形成された軸受装置では、高
速回転により、スラスト軸受3に設けたスパイラル溝4
に外周から空気が巻き込まれ、空気ベアリングが形成さ
れる。
【0022】そして、高速回転によりスラスト軸受3お
よびスラストカラー2に発生した静電気は、スラスト軸
受3のスラストカラー2側の面及びスラストカラー2の
スラスト軸受3側の面の酸化物半導体薄膜5、スラスト
軸受3、スラストカラー2の側面に形成された酸化物半
導体薄膜6を介して除電され、軸受装置におけるスパー
クを防止することができ、OA機器におけるノイズの発
生を防止することができる。
【0023】本発明者は、本発明の効果を確認すべく、
スラスト軸受およびスラストカラーを表1に示すような
セラミックスにより形成するとともに、このスラスト軸
受およびスラストカラーに、表1に示すような材料、厚
さ、表面抵抗を有する酸化物半導体薄膜を形成し、この
ような軸受装置をVTRの磁気ヘッドドラムに組み込ん
だ時に発生した1分間のノイズをカウントした。また、
表面硬度をマイクロビッカース硬度計により測定した。
結果を表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】表1より明らかなように、酸化物半導体薄
膜の厚さが10nmよりも薄い場合には導電膜の効果が
得られないため、表面抵抗が高く、1分間のノイズ発生
件数が100件と多い。また、厚さが500nmよりも
暑い場合、表面硬度が低下し、耐摩耗性が悪く、実用性
に乏しいことが判る。
【0026】実施例2 厚さが10〜500nmで表面抵抗が106 Ω以下の酸
化物半導体薄膜の代わりに、厚さが1〜50nmで表面
抵抗が106 Ω以下の金属超薄膜を用いた以外は、上記
実施例1と同様に軸受装置を形成した。このような軸受
装置でも、上記実施例1と同様の効果を得ることができ
る。
【0027】そこで、本発明者はスラスト軸受およびス
ラストカラーを表2に示すようなセラミックスにより形
成するとともに、表2に示すような材料、厚さ、表面抵
抗を有する金属超薄膜を形成し、このような軸受装置を
VTRの磁気ヘッドドラムに組み込んだ時に発生した1
分間のノイズをカウントした。結果を表2に示す。
【0028】
【表2】
【0029】表2より明らかなように、金属超薄膜の厚
さが1nmよりも薄い場合には導電膜の効果が得られな
いため表面抵抗が高く、1分間のノイズ発生件数が10
0件と多い。厚さが50nmよりも厚い場合、表面硬度
が低下し、耐摩耗性が悪く、実用性に乏しいことが判
る。
【0030】上記実施例1,2ではスラスト軸受とスラ
ストカラーを同一材料で形成した例について説明した
が、異なる材料により形成しても良いことは勿論であ
る。また、上記実施例1,2ではスラスト軸受とスラス
トカラーの両面に 酸化物半導体薄膜,金属超薄膜を形
成した例について説明したが、スラスト軸受表面あるい
はスラストカラー表面のいずれか一方に酸化物半導体薄
膜あるいは金属超薄膜を形成しても良いことは勿論であ
る。
【0031】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の軸受装置で
は、高速回転によりスラスト軸受およびスラストカラー
に発生した静電気は、スラスト軸受のスラストカラー側
の面及びスラストカラーのスラスト軸受側の面の酸化物
半導体薄膜や金属超薄膜を介して除電され、軸受装置に
おけるスパークを防止することができ、OA機器におけ
るノイズの発生を防止することができ、これにより、高
品質のOA機器に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の軸受装置を示す縦断面図である。
【図2】図1のスラスト軸受の平面図である。
【図3】図1の一部を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
1・・・回転軸 2・・・スラストカラー 3・・・スラスト軸受

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セラミック製のスラスト軸受とセラミック
    製のスラストカラーとを備えてなる軸受装置において、
    前記スラスト軸受のスラストカラー側の面及び/又は前
    記スラストカラーのスラスト軸受側の面に、厚さが10
    〜500nmで表面抵抗が106 Ω以下の酸化物半導体
    薄膜を形成してなることを特徴とする軸受装置。
  2. 【請求項2】セラミック製のスラスト軸受とセラミック
    製のスラストカラーとを備えてなる軸受装置において、
    前記スラスト軸受のスラストカラー側の面及び/又は前
    記スラストカラーのスラスト軸受側の面に、厚さが1〜
    50nmで表面抵抗が106 Ω以下の金属超薄膜を形成
    してなることを特徴とする軸受装置。
JP14949294A 1994-06-30 1994-06-30 軸受装置 Expired - Fee Related JP3181004B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6018442A (en) * 1997-04-04 2000-01-25 U.S. Philips Corporation Recording and/or reproducing apparatus having rotary scanning drum supported by a bearing having contacting bearing surfaces which provide electrical grounding

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6018442A (en) * 1997-04-04 2000-01-25 U.S. Philips Corporation Recording and/or reproducing apparatus having rotary scanning drum supported by a bearing having contacting bearing surfaces which provide electrical grounding

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