JP2002013534A - 流体軸受装置 - Google Patents
流体軸受装置Info
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- JP2002013534A JP2002013534A JP2000196067A JP2000196067A JP2002013534A JP 2002013534 A JP2002013534 A JP 2002013534A JP 2000196067 A JP2000196067 A JP 2000196067A JP 2000196067 A JP2000196067 A JP 2000196067A JP 2002013534 A JP2002013534 A JP 2002013534A
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- JP
- Japan
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- sleeve
- shaft
- manganese
- silicon
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性が良好で、加工性が良くかつ安価な
流体軸受装置を実現することを目的とする。 【解決手段】 シャフト１に回転自在に填めあわされた
スリーブ２の材質をマンガン１％以上、シリコン０．５
％以上、鉛０．５％以上を含有し、亜鉛３０％以上を含
み、かつマンガンとシリコンが金属間化合物の形で析出
した銅合金を材料とすることにより、耐摩耗性が良好
で、加工性が良くかつ安価な流体軸受装置を実現するこ
とができる。
流体軸受装置を実現することを目的とする。 【解決手段】 シャフト１に回転自在に填めあわされた
スリーブ２の材質をマンガン１％以上、シリコン０．５
％以上、鉛０．５％以上を含有し、亜鉛３０％以上を含
み、かつマンガンとシリコンが金属間化合物の形で析出
した銅合金を材料とすることにより、耐摩耗性が良好
で、加工性が良くかつ安価な流体軸受装置を実現するこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリゴンミラー回
転駆動装置が用いられている高速デジタル複写機、レー
ザープリンタ、ハードディスクドライブ、ビデオテープ
レコーダーの回転磁気ヘッド装置等に用いられている動
圧発生溝により潤滑剤にポンピングを行う流体軸受装置
に関するものである。
転駆動装置が用いられている高速デジタル複写機、レー
ザープリンタ、ハードディスクドライブ、ビデオテープ
レコーダーの回転磁気ヘッド装置等に用いられている動
圧発生溝により潤滑剤にポンピングを行う流体軸受装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下、図面を参照しながら、従来の流体
軸受装置の一例について説明する。図２は従来の流体軸
受装置を示したものである。図２においてシャフト１１
に軸受穴１８を介しスリーブ１２が回転自在に填め合わ
されている。スリーブ１２の軸受穴１８内周面には動圧
発生溝１６ａ、１６ｂが加工されている。スリーブ１２
の端面にスパイラル型動圧発生溝１４を持つスラスト板
１３が固定されている。このときシャフト１１外周に対
するシャフト１１の端面１９の直角度は高い精度が必要
である。また、スラスト板１３にスパイラル型動圧発生
溝１４を用いず、シャフト端面１９を球形状に加工した
ピボット軸受もある。スラスト板１３とシャフト端面１
９の間にはスラスト潤滑剤１５が注入され、スリーブ１
２に加工された動圧発生溝１６ａ、１６ｂとシャフト１
１との間にはラジアル潤滑剤１７が注入されている。ス
ラスト潤滑剤１５とラジアル潤滑剤１７は必要に応じ個
別の潤滑剤を使うことも有る。
軸受装置の一例について説明する。図２は従来の流体軸
受装置を示したものである。図２においてシャフト１１
に軸受穴１８を介しスリーブ１２が回転自在に填め合わ
されている。スリーブ１２の軸受穴１８内周面には動圧
発生溝１６ａ、１６ｂが加工されている。スリーブ１２
の端面にスパイラル型動圧発生溝１４を持つスラスト板
１３が固定されている。このときシャフト１１外周に対
するシャフト１１の端面１９の直角度は高い精度が必要
である。また、スラスト板１３にスパイラル型動圧発生
溝１４を用いず、シャフト端面１９を球形状に加工した
ピボット軸受もある。スラスト板１３とシャフト端面１
９の間にはスラスト潤滑剤１５が注入され、スリーブ１
２に加工された動圧発生溝１６ａ、１６ｂとシャフト１
１との間にはラジアル潤滑剤１７が注入されている。ス
ラスト潤滑剤１５とラジアル潤滑剤１７は必要に応じ個
別の潤滑剤を使うことも有る。
【０００３】上記した従来の流体軸受装置は、図示しな
いモータにより駆動され、シャフト１１またはスリーブ
１２のいずれか一方が回転駆動されると、この回転力に
よりシャフト１１とスリーブ１２の間のラジアル潤滑剤
１７が動圧発生溝１６ａ、１６ｂによりポンピングされ
高い剛性を発揮しシャフト１１とスリーブ１２とで構成
される軸受は非接触で回転を支持する構成となってい
た。同様に動圧軸受構造を持つスラスト軸受の場合もシ
ャフト端面１９とスラスト板１３の間のスラスト潤滑剤
１５はスパイラル型動圧発生溝１４によりポンピングさ
れ、シャフト端面１９とスラスト板１３は非接触で回転
を支持する。また、スラスト軸受にピボット軸受を持つ
構成の場合、シャフト１１はラジアル潤滑剤１７の支持
によりスリーブ穴の中心で回転し、動圧発生溝を有しな
いスラスト板１３と接触しながら回転する。この構成に
おいて、スリーブ１２は極めて高い加工精度が必要で、
スリーブ１２の中空穴の真円度、円筒度ならびにシャフ
ト１１スラスト方向荷重を支持する構成として動圧型流
体軸受構造とした場合はさらに中空穴とスラスト板１３
取り付け面との直角精度も必要となってくる。従来はこ
れらの加工精度を確保するためスリーブ１２の材料とし
て快削黄銅（Ｃ３６０１〜Ｃ３６０４）や青銅鋳物（Ｂ
Ｃ）、鉛青銅鋳物（ＬＢＣ）を用いていた。
いモータにより駆動され、シャフト１１またはスリーブ
１２のいずれか一方が回転駆動されると、この回転力に
よりシャフト１１とスリーブ１２の間のラジアル潤滑剤
１７が動圧発生溝１６ａ、１６ｂによりポンピングされ
高い剛性を発揮しシャフト１１とスリーブ１２とで構成
される軸受は非接触で回転を支持する構成となってい
た。同様に動圧軸受構造を持つスラスト軸受の場合もシ
ャフト端面１９とスラスト板１３の間のスラスト潤滑剤
１５はスパイラル型動圧発生溝１４によりポンピングさ
れ、シャフト端面１９とスラスト板１３は非接触で回転
を支持する。また、スラスト軸受にピボット軸受を持つ
構成の場合、シャフト１１はラジアル潤滑剤１７の支持
によりスリーブ穴の中心で回転し、動圧発生溝を有しな
いスラスト板１３と接触しながら回転する。この構成に
おいて、スリーブ１２は極めて高い加工精度が必要で、
スリーブ１２の中空穴の真円度、円筒度ならびにシャフ
ト１１スラスト方向荷重を支持する構成として動圧型流
体軸受構造とした場合はさらに中空穴とスラスト板１３
取り付け面との直角精度も必要となってくる。従来はこ
れらの加工精度を確保するためスリーブ１２の材料とし
て快削黄銅（Ｃ３６０１〜Ｃ３６０４）や青銅鋳物（Ｂ
Ｃ）、鉛青銅鋳物（ＬＢＣ）を用いていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、快削黄
銅や、青銅鋳物、鉛青銅鋳物では軸受に必要な加工精度
は得られるが十分な耐摩耗性が得られなかった。また、
通常の高力黄銅やステンレスでは耐摩耗性は十分に得ら
れるが、必要な加工精度が得られにくく、精度を確保す
るためには快削黄銅の２倍以上の加工時間が必要となり
実現性がなかった。
銅や、青銅鋳物、鉛青銅鋳物では軸受に必要な加工精度
は得られるが十分な耐摩耗性が得られなかった。また、
通常の高力黄銅やステンレスでは耐摩耗性は十分に得ら
れるが、必要な加工精度が得られにくく、精度を確保す
るためには快削黄銅の２倍以上の加工時間が必要となり
実現性がなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の流体軸受装置は、スリーブ材質に、マンガ
ン１％以上、シリコン０．５％以上、鉛０．５％以上を
含有し、亜鉛３０％以上を含み、かつマンガンとシリコ
ンが金属間化合物の形で析出した銅合金を用いる構成と
したものである。
めに本発明の流体軸受装置は、スリーブ材質に、マンガ
ン１％以上、シリコン０．５％以上、鉛０．５％以上を
含有し、亜鉛３０％以上を含み、かつマンガンとシリコ
ンが金属間化合物の形で析出した銅合金を用いる構成と
したものである。
【０００６】本発明の上気した構成においては、加工性
はほぼ快削黄銅と同程度であり、耐摩耗性はステンレス
鋼には劣るものの、潤滑油やグリースを用いる流体軸受
装置では十分なものである。
はほぼ快削黄銅と同程度であり、耐摩耗性はステンレス
鋼には劣るものの、潤滑油やグリースを用いる流体軸受
装置では十分なものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以上本発明の一実施形態における
流体軸受装置ならびに本実施形態の流体軸受装置と前述
の従来例との比較を行った結果について説明する。
流体軸受装置ならびに本実施形態の流体軸受装置と前述
の従来例との比較を行った結果について説明する。
【０００８】図１は本実施形態の流体軸受装置の概略構
成を示す断面図で、構成部材の形状や動作は図２に示す
従来例の場合と同一であるが、スリーブに用いる材料が
異なっている。
成を示す断面図で、構成部材の形状や動作は図２に示す
従来例の場合と同一であるが、スリーブに用いる材料が
異なっている。
【０００９】表１はスリーブ材料として種々の材料を用
いた場合の特性の比較評価結果を示すものである。表１
において、実施例１におけるスリーブ材料はマンガン
２．５％、シリコン１％、鉛０．５％、亜鉛３６．５
％、残部が銅の合金である。
いた場合の特性の比較評価結果を示すものである。表１
において、実施例１におけるスリーブ材料はマンガン
２．５％、シリコン１％、鉛０．５％、亜鉛３６．５
％、残部が銅の合金である。
【００１０】実施例２におけるスリーブ材料はマンガン
１％、シリコン０．５％、鉛０．５％、亜鉛３０％、残
部が銅の合金である。
１％、シリコン０．５％、鉛０．５％、亜鉛３０％、残
部が銅の合金である。
【００１１】従来例１ならびに比較例１，２，３のスリ
ーブ材料はＪＩＳに記載されたものである。
ーブ材料はＪＩＳに記載されたものである。
【００１２】比較例４の試作合金はマンガン０．８％、
シリコン０．５％、鉛０．５％、亜鉛３０％、残部が銅
の合金であり、マンガンとシリコンの金属間化合物の析
出が認められない銅合金である。
シリコン０．５％、鉛０．５％、亜鉛３０％、残部が銅
の合金であり、マンガンとシリコンの金属間化合物の析
出が認められない銅合金である。
【００１３】摩耗試験による比較はシャフトに用いるＳ
ＵＳ４２０Ｊ２とスリーブに用いる各材料との摩耗試験
の結果で、表１の数字は従来例１の快削黄銅Ｃ３６０４
の摩耗量（体積）を１００とした場合の摩耗量の比較で
ある。数字が大きいほど摩耗量は多い。
ＵＳ４２０Ｊ２とスリーブに用いる各材料との摩耗試験
の結果で、表１の数字は従来例１の快削黄銅Ｃ３６０４
の摩耗量（体積）を１００とした場合の摩耗量の比較で
ある。数字が大きいほど摩耗量は多い。
【００１４】また、加工性は加工時間と切削工具の寿命
を考慮したもので、快削黄銅Ｃ３６０４を１００として
これと比較し、数字が大きいものほど加工性が悪い。
を考慮したもので、快削黄銅Ｃ３６０４を１００として
これと比較し、数字が大きいものほど加工性が悪い。
【００１５】実機寿命は回転停止を繰り返した加速試験
の時間の比較で、快削黄銅Ｃ３６０４を１００としてこ
れと比較し、数字が大きいものほど寿命が長い。
の時間の比較で、快削黄銅Ｃ３６０４を１００としてこ
れと比較し、数字が大きいものほど寿命が長い。
【００１６】以上のように本発明によれば、流体軸受装
置において、実施例２に示すマンガン１％、シリコン
０．５％、鉛０．５％、亜鉛３０％、残部が銅の合金
で、かつマンガンとシリコンが金属間化合物の形で析出
した銅合金をスリーブ材料に用いることにより長寿命で
安価な流体軸受装置が実現できる。
置において、実施例２に示すマンガン１％、シリコン
０．５％、鉛０．５％、亜鉛３０％、残部が銅の合金
で、かつマンガンとシリコンが金属間化合物の形で析出
した銅合金をスリーブ材料に用いることにより長寿命で
安価な流体軸受装置が実現できる。
【００１７】また、実施例１に示す材料をスリーブに使
用した場合は、耐摩耗性、加工性、実機寿命、いずれの
面においても実施例２の場合よりもすぐれた結果が得ら
れることがわかる。
用した場合は、耐摩耗性、加工性、実機寿命、いずれの
面においても実施例２の場合よりもすぐれた結果が得ら
れることがわかる。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明は流体軸受装置にお
いてマンガン１％以上、シリコン０．５％以上、鉛０．
５％以上、亜鉛３０％以上、残部が銅の合金で、かつマ
ンガンとシリコンが金属間化合物の形で析出した銅合金
をスリーブ材料に用いることにより長寿命で安価な流体
軸受装置が実現できる。
いてマンガン１％以上、シリコン０．５％以上、鉛０．
５％以上、亜鉛３０％以上、残部が銅の合金で、かつマ
ンガンとシリコンが金属間化合物の形で析出した銅合金
をスリーブ材料に用いることにより長寿命で安価な流体
軸受装置が実現できる。
【図１】本発明の一実施形態における流体軸受装置の概
略構成を示す断面図
略構成を示す断面図
【図２】従来の流体軸受装置の概略構成を示す断面図
１ シャフト ２ スリーブ ３ スラスト板 ４ スパイラル型動圧発生溝 ５ スラスト潤滑剤 ６ａ ６ｂ 動圧発生溝 ７ ラジアル潤滑剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 7/08 Ｈ０２Ｋ 7/08 Ａ Ｆターム(参考） 3J011 AA11 AA20 BA04 CA02 DA01 JA02 KA02 KA03 LA05 MA12 RA01 SB03 SB05 5H605 BB05 BB14 CC03 CC04 CC05 DD03 EA06 EA15 EB03 EB06 5H607 AA04 BB01 BB25 CC01 DD03 DD16 GG01 GG03 GG09 GG12 GG15
Claims (2)
- 【請求項１】 軸と軸受穴を有するスリーブからなり、
前記軸受穴の内周面または、軸の外周面のいずれか一方
に動圧発生溝を有し、前記軸とスリーブならびに動圧発
生溝に潤滑剤を充満させた流体軸受装置において、前記
スリーブにマンガン１％以上、シリコン０．５％以上、
鉛０．５％以上を含有し、亜鉛３０％以上を含み、かつ
マンガンとシリコンが金属間化合物の形で析出した銅合
金を材料として用いた流体軸受装置。 - 【請求項２】 軸と軸受穴を有するスリーブからなり、
前記軸の端面又は前記軸端面に対向する前記軸受穴の端
部のいずれか一方に前記軸を軸方向に支持する動圧発生
溝を有し、前記軸端面と軸受穴の端部の間ならびに動圧
発生溝に潤滑剤を充満させた流体軸受装置において、前
記スリーブにマンガン１％以上、シリコン０．５％以
上、鉛０．５％以上を含有し、亜鉛３０％以上を含み、
かつマンガンとシリコンが金属間化合物の形で析出した
銅合金を材料として用いた流体軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000196067A JP2002013534A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 流体軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000196067A JP2002013534A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 流体軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002013534A true JP2002013534A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=18694626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000196067A Pending JP2002013534A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 流体軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002013534A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100366931C (zh) * | 2002-12-06 | 2008-02-06 | 松下电器产业株式会社 | 流体轴承装置及磁盘记录再生装置 |
| JP2011179600A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Daido Metal Co Ltd | 内燃機関用過給機のすべり軸受 |
| CN102825097A (zh) * | 2012-09-07 | 2012-12-19 | 白银有色集团股份有限公司 | 合金HMn60-3-1-0.75大规格棒材的生产方法 |
-
2000
- 2000-06-29 JP JP2000196067A patent/JP2002013534A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100366931C (zh) * | 2002-12-06 | 2008-02-06 | 松下电器产业株式会社 | 流体轴承装置及磁盘记录再生装置 |
| JP2011179600A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Daido Metal Co Ltd | 内燃機関用過給機のすべり軸受 |
| CN102825097A (zh) * | 2012-09-07 | 2012-12-19 | 白银有色集团股份有限公司 | 合金HMn60-3-1-0.75大规格棒材的生产方法 |
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