JPH01269720A - 流体軸受装置 - Google Patents

流体軸受装置

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JPH01269720A
JPH01269720A JP63097029A JP9702988A JPH01269720A JP H01269720 A JPH01269720 A JP H01269720A JP 63097029 A JP63097029 A JP 63097029A JP 9702988 A JP9702988 A JP 9702988A JP H01269720 A JPH01269720 A JP H01269720A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、軸受装置のうち動圧型流体軸受に関するもの
である。
従来の技術 従来の動圧型流体軸受においては、潤滑油の酸化や、金
属材料の腐食、１だ大量生産時の特性バラツキ等を考慮
し、ポリブテンや、ポリｔｔ−オレフィン等の合成炭化
水素を基油として用いてきた。
動圧型流体軸受装置の一例としてラジアル軸受を第１図
に示す。第１図において、１は軸、１ａは動圧発生溝、
２はスリーブである。３は潤滑剤であり、軸１とスリー
ブ２０間に設けられた隙間に毛管現象にて保持されてい
る。スリーブ２のテーパー２ａは軸受有効幅Ｗを限定し
、軸受部に潤滑剤を保つ為に設けたものである。
以上のように構成された動圧型流体軸受装置について、
以下その動作を説明する。図示していない駆動部により
、軸１、またはグリース２のどちらか一方を回転させる
。回転が始まると、動圧発生溝１＝１のボンピング力に
よりスリーブ２に対して軸１はセンターリングし、軸１
とグリース２は無接触の状態となる。この際、潤滑剤３
は軸１とスリーブ２の間に設けられた隙間で剪断を受は
発熱し、スリーブ２のテーパーではさまれた軸受有効Ｉ
ＩＭＷにおいては剪断応力が最も高いため周囲に比較し
高温となる。発生した熱は、軸１及びスリーブ２を通し
て周囲に移動する。この時、剪断による発熱量、ならび
に動圧型流体軸受装置全体の放熱量が一定であれば、軸
１及びスリーブ２には常に温度勾配が発生することにな
る。同様に潤滑剤３においても軸受有効幅Ｗ内の潤滑剤
３と気液境界面近傍の潤滑剤３では温度差が生じ、潤滑
剤も温度勾配を持つことになる。温度勾配の発生は表面
張力の勾配を生じることになり、表面張力の差に相当す
る接線力の作用のため潤滑剤内部に流動が誘起される。
この流動の方向は、第２図に矢印で示すように表面張力
の高い方、即ち軸受の外側に向かって働く。
発明が解決しようとする課題 ところで、潤滑油として上記のような基油を用いた場合
、比較的広い分子量分布を持っており、かつ高分子量成
分は潤滑剤全体の表面張力に比べ大きく、また低分子量
成分は、潤滑剤全体の全面張力に比べ小さいため、高分
子量成分は低温度側に偏析し、低分子量成分は高温度側
に偏析する。
これにより、軸受有効幅Ｗの潤滑剤３の粘度は低下し、
軸受剛性の低下による振れ回りや偏心が発生する。これ
によシ、更に発熱が促進され、温度勾配２表面張力勾配
が大きくなる。この際、軸受中央部に偏析した低分子量
成分の蒸気圧は、潤滑剤全体の蒸気圧に比べ低いため、
キャビテーションを発生し、また表面張力勾配の増加に
よシ、軸受部外への潤滑剤の流失が発生し、軸受特性の
劣化が生じる。まだ、最悪の場合焼き付きにまで至るこ
とがある。
本発明は上記課題に鑑み、キャビテーションの発生、軸
受部外への潤滑剤の流失を防ぐだめのものである。
課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するために本発明の流体軸受装置は、流
体として油やグリース等の潤滑剤を用いた流体軸受装置
において、潤滑剤の基油に単体組成物を用いたことを特
徴とするものである。
また、必要に応じて酸化防止剤、油性向上剤。
極圧剤、防錆剤等の公知の各種添加剤を配合しても同等
差支えはないが、その量は、必要最小限に留めるほうが
好ましい。
作　　　用 本発明は上記したように、基油に分子量分布を持たない
ため、軸受有効幅内の潤滑剤と気液境界面近傍の潤滑剤
とで、成分に偏析が生じないことにより、局所的な蒸気
圧の低下によるキャビテーションや、成分の偏析による
表面張力勾配の助長やそれに伴う軸受部外への潤滑剤の
流・出を効果的に抑制することができる。
実施例 以下、本発明の実施例の流体軸受装置について説明する
。尚、流体軸受装置のメカニカルな構造に関しては第１
図に基づいて説明したものと実質的に同一であるだめ、
その説明を援用し、ここでの説明は省略する。また、以
下の実施例における構成部材の材料及びその熱伝導度は
、軸１は２６（ｌｅａｆ／ｍ−ｈｒ　・℃、）のステン
レス鋼、スリーブ２は８５　Ｃ１ｅａｌ／ｍ−ｈｒ・℃
）の銅合金である。以下、前記潤滑剤３として、種々の
ものを用いた実施例及び比較例を示す。
実施例１ スクアラン１００重景部に対し、２．ｅ−ジーｔ−ブチ
／ｖ−４−メチル−フェノール０．１重量部を添加した
潤滑剤を用いた。
実施例２ トリメチロールプロパントリエナント酸エヌテ／Ｌ／１
００重量部に対し、２，６−ジーｔ−ブチル−４−メチ
ル−フェノール０．１重量部を添加した潤滑剤を用いた
。
実施例３ トリメチロールプロパントリカプリル酸エステ）ｖ１０
０重量部に対し、２，６−ジーｔ−ブチル−４−メチル
−フェノ−ｔｖｏ−１重量部を添加した潤滑剤を用いた
。
実施例４ トリメチロールプロパントリペラルゴン酸エステ）ｖ１
ＱＯ重量部に対し、２，６−ジーｔ−ブチル−４−メチ
ル−フェノ−／１１０．１重量部ｆ：　添加りだ潤滑剤
を用いた。
比較例１ ４ｏ℃における動粘度が１９ｃｓｔのポリプテン１００
重量部に対し、２，６−シーｔ−ブチル−４−メチル−
フェノ’−）Ｌｌｏ、１重量部を添加した潤滑剤を用い
た。
比較例２ ４０℃における動粘度が１９ｃｓｔのポリ−α−オレフ
ィン１００重量部に対し、２，６−ジーを一ブチ）Ｖ　
−４−メチル−フェノール０．１重量部を添加した潤滑
剤を用いた。
比較例３ トリメチロールプロパントリエナント酸エステ）Ｖ　４
７　重ｉｔ　部、）リメチロールプロパントリベラルゴ
ン酸エステ／１１５３重量部ニ対１．．２１　　ｅ−シ
ーｔ−ブチ／Ｌ’−４−メチル−フェノ−／ｌ／　０　
、１重量部を添加した潤滑剤を用いた。
上記各実施例並びに比較例に用いた潤滑剤の特注を表１
に示す。
また、上記実施例、並びに比較例を４０℃の恒温槽内に
おいて２０００Ｏｒｐｍで回転させ、異常振動が発生す
るまでの時間を表２に示した。異常振動とはホワール、
まだは、％ホワールと呼ばれ表　　　　１ 表　　　２ る回転数の約半分の周波数で発生する振れ回りの振動で
、ギヤビテーションや、潤滑剤の流失により軸受剛性が
低下したときに発生する。
本発明における流体として油やグリースを用いた流体軸
受装置において、潤滑剤の基油に単体組成物を用いるこ
とによる効果は、実施例１と比較例１及び２との比較、
並びに実施例３と比較例３の比較で明らかである。
実施例８ 次に、上記流体軸受装置を適用したポリゴンミラースキ
ャナーユニットの実施例を説明する。第３図において、
４は軸で、ロータ８に挿着されている。６はスリーブで
あり、ブラケット７に挿着されている。９はスラスト板
であり、スパイラル型動圧発生溝９ａを有しており、ス
リーブ５の軸受穴に対して直角の状態でブラダ・ノド７
の底面に取り付けられている。１１は円筒形状をしたモ
ータマグネットであり、ロータ８の外周に取り付けられ
ている。１６はへリングポーン型動圧発生溝であり軸４
の外周またはスリーブ６の内周のいずれか一方に設けら
れている。１２はモータステータである。６はへリング
ボーン型動圧発生溝１６に保持された潤滑油、１０はス
パイラル型動圧発生溝９ａに保持された潤滑グリース、
１３はスリーブ５の外周に取り付けられた多角形状をし
たポリゴンミラーである。１４は透明のウィンドグラス
であり、１６はカバーである。本実施例の特徴は、軸受
部を構成する材料及び、材料の熱伝導度がそれぞれ、軸
４は２５　［１ｅａｆ／ｍ−ｈｒ　・℃〕のステンレス
鋼、スリーブ５は８５　〔！ｃａｌ／ｍ−ｈｒ　・’Ｃ
）の銅合金であり、また、潤滑油６は、基油にトリメチ
ロールプロパントリカプリル酸エステル単体組成物を用
い、基油１００重量部に対し公知の酸化防止剤及び腐食
防止剤等を総量で０．５重量部添加したものであり、ま
た、潤滑グリース１０は、基油にトリメチロールプロパ
ントリ２−エチルヘキサン酸エステル単体組成物を用い
、基油１ｏ○重（■）部に対し公知の増稠剤及び酸化防
止剤等を総量で１０重量部添加したものを用いたことで
ある。
発明の効果 以上のように本発明は、軸とスリーブからなり、前記軸
とスリーブの対向軸受面のどちらか一方に動圧発生溝を
有し、流体として油やグリース等の潤滑剤を用いた流体
軸受装置において、潤滑剤の基油に単体組成物を用いた
ことにより、潤滑剤成分の偏析が生じず、局所的な蒸気
圧の低下によるキャビテーションの発生や表面張力勾配
の助長に伴う軸受部外への潤滑剤の流失を防ぐことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例及び従来例におけるラジアル
軸受の縦断面図、第２図は温度勾配が発生し、更に表面
張力勾配が発生した際の潤滑剤の流動の方向を示す説明
図、第３図は本発明に係る流体軸受装置を適用したポリ
ゴンミラースキャナーユニットの一実施例を右半分を縦
断して示した正面図である。 １．４・・・・・・軸、１＆・・・・・・動圧発生溝、
２，５・・・・・・スリーブ、３・・・・・・潤滑剤、
６・・・・・・潤滑油、９・・・・・・スラスト板、９
ａ・・・・・・スパイラル型動圧発生溝、１０・・・・
・・潤滑グリース、１６・・・・・・ヘリングボーン型
動圧発生溝。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図　　　　　　１−軸 １α−一一動／ｆ奮１羞 ２−・スリーブ 第２図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）軸とスリーブからなり、前記軸とスリーブの対向
    軸受面のどちらか一方に動圧発生溝を有し、流体として
    油やグリース等の潤滑剤を用いた流体軸受装置において
    、潤滑剤の基油に単体組成物を用いたことを特徴とする
    流体軸受装置。
  2. （２）請求項１記載の流体軸受装置を用いたポリゴンミ
    ラースキャナーユニット。
JP63097029A 1988-04-20 1988-04-20 流体軸受装置 Expired - Lifetime JP2621329B2 (ja)

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JP63097029A JP2621329B2 (ja) 1988-04-20 1988-04-20 流体軸受装置
US07/339,324 US5022492A (en) 1988-04-20 1989-04-17 Fluid-bearing apparatus
KR1019890005224A KR940002489B1 (ko) 1988-04-20 1989-04-20 유체베어링장치

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