JPH0893752A - 動圧軸受 - Google Patents
動圧軸受Info
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- JPH0893752A JPH0893752A JP23544094A JP23544094A JPH0893752A JP H0893752 A JPH0893752 A JP H0893752A JP 23544094 A JP23544094 A JP 23544094A JP 23544094 A JP23544094 A JP 23544094A JP H0893752 A JPH0893752 A JP H0893752A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】ヤング率が３００ＧＰａ以上のセラミック体２
２の表面２４に溝２１お形成し、非晶質硬質炭素膜２３
を備えて動圧スラスト軸受２を構成する。 【効果】セラミック体２２は剛性が高いことから安定し
た動圧効果が得られるとともに、非晶質硬質炭素膜２３
は高硬度で自己潤滑性、耐食性などに優れているため、
相手材の摩耗量を低減し、起動トルクを低下できること
から、高い信頼性と長寿命化をもたらすことができる。
２の表面２４に溝２１お形成し、非晶質硬質炭素膜２３
を備えて動圧スラスト軸受２を構成する。 【効果】セラミック体２２は剛性が高いことから安定し
た動圧効果が得られるとともに、非晶質硬質炭素膜２３
は高硬度で自己潤滑性、耐食性などに優れているため、
相手材の摩耗量を低減し、起動トルクを低下できること
から、高い信頼性と長寿命化をもたらすことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は動圧効果を利用した軸受
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＦＤＤ装置等に用いるスピンドル
モータの軸受は、玉軸受と含油軸受を積み重ねた構造を
とっていた。しかしながら、従来の軸受では、製品の薄
型化、高性能化に伴い、種々の問題点が発生してきた。
モータの軸受は、玉軸受と含油軸受を積み重ねた構造を
とっていた。しかしながら、従来の軸受では、製品の薄
型化、高性能化に伴い、種々の問題点が発生してきた。
【０００３】例えば、ＦＤＤ装置等のスピンドルモータ
の薄型化をはかる場合は軸受を短くする必要があるが、
短くするにつれ軸振れが大きくなってくる。これによ
り、メディアの偏心が大きくなり、データの書き込み、
読み出しの信頼性が著しく低下する問題点が発生した。
の薄型化をはかる場合は軸受を短くする必要があるが、
短くするにつれ軸振れが大きくなってくる。これによ
り、メディアの偏心が大きくなり、データの書き込み、
読み出しの信頼性が著しく低下する問題点が発生した。
【０００４】そこで、このような問題点の解決手段とし
て、軸受面に動圧効果を生み出すスパイラル溝を形成し
た動圧軸受が開発された。これは、スパイラル溝が潤滑
流体に与えるポンピング作用により、スピンドルモータ
の回転に伴う油圧の上昇を得てシャフトを浮上させ、流
体膜を形成して無接触で回転するものである。更には油
圧によるセンタリング効果を与えることにより偏心を著
しく抑えられるものである。
て、軸受面に動圧効果を生み出すスパイラル溝を形成し
た動圧軸受が開発された。これは、スパイラル溝が潤滑
流体に与えるポンピング作用により、スピンドルモータ
の回転に伴う油圧の上昇を得てシャフトを浮上させ、流
体膜を形成して無接触で回転するものである。更には油
圧によるセンタリング効果を与えることにより偏心を著
しく抑えられるものである。
【０００５】動圧軸受の構成としては、シャフト外周ま
たはスリーブ内面のいずれか一方に溝が形成されラジア
ル方向の剛性を持つラジアル軸受部と、スパイラル溝に
よるオイル、気体等の潤滑流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からなる。
たはスリーブ内面のいずれか一方に溝が形成されラジア
ル方向の剛性を持つラジアル軸受部と、スパイラル溝に
よるオイル、気体等の潤滑流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からなる。
【０００６】ここで、重要な要素は動圧スラスト軸受で
ある。即ち、縦型モータにおけるラジアル方向は、シャ
フト外径とスリーブ内径がほぼ等しいために接触により
傷がついたり、面が剥離することはほとんど無い。これ
に対し、スラスト方向は回転部の自重や、マグネットと
ステータの吸引力等のスラスト力が、全てスラスト軸受
とシャフト端部との接触部にかかることになり、動圧軸
受であってもスタート・ストップ時や、低速回転時には
接触回転するため、耐久性に対して重要な影響を持つの
である。
ある。即ち、縦型モータにおけるラジアル方向は、シャ
フト外径とスリーブ内径がほぼ等しいために接触により
傷がついたり、面が剥離することはほとんど無い。これ
に対し、スラスト方向は回転部の自重や、マグネットと
ステータの吸引力等のスラスト力が、全てスラスト軸受
とシャフト端部との接触部にかかることになり、動圧軸
受であってもスタート・ストップ時や、低速回転時には
接触回転するため、耐久性に対して重要な影響を持つの
である。
【０００７】また、動圧スラスト軸受の表面には前述し
たとおりスパイラル溝が形成され、その深さは極めて高
精度に仕上がっており、この動圧軸受を構成するシャフ
ト及び軸受は、いずれも従来はステンレス等の焼き入れ
材を使用していた。
たとおりスパイラル溝が形成され、その深さは極めて高
精度に仕上がっており、この動圧軸受を構成するシャフ
ト及び軸受は、いずれも従来はステンレス等の焼き入れ
材を使用していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シャフ
トと軸受を共に金属材で構成した場合、金属同士の接触
により摩耗が生じたり、また発生した摩耗粉が軸受の隙
間に入り込んだりして、かじりや焼き付きを生じる等の
問題があった。そのため、長期の使用において信頼性の
面で問題を有していた。
トと軸受を共に金属材で構成した場合、金属同士の接触
により摩耗が生じたり、また発生した摩耗粉が軸受の隙
間に入り込んだりして、かじりや焼き付きを生じる等の
問題があった。そのため、長期の使用において信頼性の
面で問題を有していた。
【０００９】また、従来の金属材からなる動圧スラスト
軸受は剛性が低いため、大きなスラスト荷重が加わるよ
うな場合や、もしくは動圧スラスト軸受をネジ止めで取
りつける場合には、たわみを生じるという問題があっ
た。これにより、動圧スラスト軸受のスパイラル溝を高
精度に仕上げても、たわみにより溝の深さにばらつきが
生じて安定した動圧効果を得ることができない等の問題
があった。
軸受は剛性が低いため、大きなスラスト荷重が加わるよ
うな場合や、もしくは動圧スラスト軸受をネジ止めで取
りつける場合には、たわみを生じるという問題があっ
た。これにより、動圧スラスト軸受のスパイラル溝を高
精度に仕上げても、たわみにより溝の深さにばらつきが
生じて安定した動圧効果を得ることができない等の問題
があった。
【００１０】上記問題に対し、シャフトもしくは動圧軸
受のいずれか一方をアルミナ、ジルコニア等のセラミッ
クスで構成することも考えられている（特開昭６３−１
６３０１６号、特開平２−９３１１５号公報等参照）
が、この場合、摺動相手の金属材を摩耗させやすく、長
期の使用に於て信頼性の低下を引き起こすことがあると
いう問題点があった。
受のいずれか一方をアルミナ、ジルコニア等のセラミッ
クスで構成することも考えられている（特開昭６３−１
６３０１６号、特開平２−９３１１５号公報等参照）
が、この場合、摺動相手の金属材を摩耗させやすく、長
期の使用に於て信頼性の低下を引き起こすことがあると
いう問題点があった。
【００１１】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、接触回転時に長期間使用しても摺動する相手部材の
摩耗を小さくし、また剛性を高めて、大きなスラスト荷
重または組み付け時の荷重に対する変形を小さくするこ
とにより安定した性能を確保できる動圧軸受を提供する
ことを目的とする。
で、接触回転時に長期間使用しても摺動する相手部材の
摩耗を小さくし、また剛性を高めて、大きなスラスト荷
重または組み付け時の荷重に対する変形を小さくするこ
とにより安定した性能を確保できる動圧軸受を提供する
ことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、動圧軸受を構
成する部材としてヤング率が３００ＧＰａ以上のセラミ
ックスを使用し、その表面に非晶質硬質炭素膜を被覆し
たことを特徴とする。
成する部材としてヤング率が３００ＧＰａ以上のセラミ
ックスを使用し、その表面に非晶質硬質炭素膜を被覆し
たことを特徴とする。
【００１３】また、本発明は上記セラミックス表面の中
心線平均粗さ（Ｒａ）を０．０５〜０．６μｍとし、か
つ非晶質硬質炭素膜の膜厚を０．３〜１．５μｍとした
ことを特徴とする。
心線平均粗さ（Ｒａ）を０．０５〜０．６μｍとし、か
つ非晶質硬質炭素膜の膜厚を０．３〜１．５μｍとした
ことを特徴とする。
【００１４】即ち、セラミックスの表面に非晶質硬質炭
素膜を被覆することでシャフトと動圧軸受との摩擦係数
を小さくし、摩耗量も最小限に抑え、耐摩耗性を向上さ
せるようにしたものである。また非晶質硬質炭素膜を被
覆することで、母材を成すセラミックスの材質に関係な
く非晶質硬質炭素膜自体の優れた摺動特性が引き出せる
ため、摺動相手であるシャフト等の金属材を摩耗させる
こともない。
素膜を被覆することでシャフトと動圧軸受との摩擦係数
を小さくし、摩耗量も最小限に抑え、耐摩耗性を向上さ
せるようにしたものである。また非晶質硬質炭素膜を被
覆することで、母材を成すセラミックスの材質に関係な
く非晶質硬質炭素膜自体の優れた摺動特性が引き出せる
ため、摺動相手であるシャフト等の金属材を摩耗させる
こともない。
【００１５】ここで、母材を成すセラミックスのヤング
率を３００ＧＰａ以上としたのは、３００ＧＰａ未満で
あると、負荷荷重に対する変形のために、高精度（溝深
さ精度±１μｍ）に仕上がったスパイラル溝による動圧
効果を充分に安定して引き出すことができなくなるため
である。
率を３００ＧＰａ以上としたのは、３００ＧＰａ未満で
あると、負荷荷重に対する変形のために、高精度（溝深
さ精度±１μｍ）に仕上がったスパイラル溝による動圧
効果を充分に安定して引き出すことができなくなるため
である。
【００１６】また、セラミックス表面の中心線平均粗さ
（Ｒａ）を０．０５〜０．６μｍとしたのは、０．０５
μｍ未満であると、非晶質硬質炭素膜が剥離しやすく、
０．６μｍを越えると相手材を摩耗させやすくなるため
である。さらに非晶質硬質炭素膜の厚みを０．３〜１．
５μｍとしたのは、０．３μｍ未満であると剥離しやす
く、１．５μｍを越えると非晶質炭素膜中にクラックが
生じやすくなるためである。なお、このような厚みで形
成した非晶質硬質炭素膜の表面粗さは、母材であるセラ
ミックスの表面粗さとほぼ同じとなり、中心線平均粗さ
（Ｒａ）で０．０５〜０．６μｍの範囲内となる。
（Ｒａ）を０．０５〜０．６μｍとしたのは、０．０５
μｍ未満であると、非晶質硬質炭素膜が剥離しやすく、
０．６μｍを越えると相手材を摩耗させやすくなるため
である。さらに非晶質硬質炭素膜の厚みを０．３〜１．
５μｍとしたのは、０．３μｍ未満であると剥離しやす
く、１．５μｍを越えると非晶質炭素膜中にクラックが
生じやすくなるためである。なお、このような厚みで形
成した非晶質硬質炭素膜の表面粗さは、母材であるセラ
ミックスの表面粗さとほぼ同じとなり、中心線平均粗さ
（Ｒａ）で０．０５〜０．６μｍの範囲内となる。
【００１７】
【実施例】以下、実施例により本発明の詳細について説
明する。
明する。
【００１８】図１に示す動圧軸受装置は、スリーブ３と
該スリーブ３に取りつけられた動圧スラスト軸受２によ
り軸支されたシャフト１から成り、該動圧スラスト軸受
２にはスパイラル形状の溝２１を形成してある。また、
シャフト１の外周にヘリングボーン形状の溝４１が形成
されて動圧ラジアル軸受４となっている。なお、溝４１
はスリーブ３の内周面側に形成しても良い。
該スリーブ３に取りつけられた動圧スラスト軸受２によ
り軸支されたシャフト１から成り、該動圧スラスト軸受
２にはスパイラル形状の溝２１を形成してある。また、
シャフト１の外周にヘリングボーン形状の溝４１が形成
されて動圧ラジアル軸受４となっている。なお、溝４１
はスリーブ３の内周面側に形成しても良い。
【００１９】そして、上記シャフト１を回転させた時、
上記溝２１及び溝４１の動圧作用により、シャフト１は
動圧スラスト軸受２から浮上して滑らかに回転すること
ができる。
上記溝２１及び溝４１の動圧作用により、シャフト１は
動圧スラスト軸受２から浮上して滑らかに回転すること
ができる。
【００２０】また、図１とは上下を逆にして、シャフト
１を固定し、スリーブ３側を回転させるような構造とす
ることもできる。
１を固定し、スリーブ３側を回転させるような構造とす
ることもできる。
【００２１】いずれにしても、シャフト１の先端は、ス
タート・ストップ時や、低速回転時には動圧スラスト軸
受２と摺動するようになっており、このとき回転体の全
荷重がシャフト１の先端と動圧スラスト軸受２に負荷と
して加わることになる。
タート・ストップ時や、低速回転時には動圧スラスト軸
受２と摺動するようになっており、このとき回転体の全
荷重がシャフト１の先端と動圧スラスト軸受２に負荷と
して加わることになる。
【００２２】図２に示すように、この動圧スラスト軸受
２はヤング率３００ＧＰａ以上のセラミックス体２２の
表面２４に溝２１を有し、この表面２４に非晶質硬質炭
素膜２３を備えたものである。なお、図２では溝２１の
内部まで非晶質硬質炭素膜２３を被着したが、溝２１の
内部には被着しなくてもよい。
２はヤング率３００ＧＰａ以上のセラミックス体２２の
表面２４に溝２１を有し、この表面２４に非晶質硬質炭
素膜２３を備えたものである。なお、図２では溝２１の
内部まで非晶質硬質炭素膜２３を被着したが、溝２１の
内部には被着しなくてもよい。
【００２３】また、セラミックス体２２表面の中心線平
均粗さ（Ｒａ）は０．０５〜０．６μｍの範囲内とし、
非晶質硬質炭素膜２３の厚みｔは０．３〜１．５μｍの
範囲内としてある。このとき、最終的な非晶質硬質炭素
膜２３の表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は母材であるセ
ラミックス体２２と同じ０．０５〜０．６μｍの範囲内
となる。
均粗さ（Ｒａ）は０．０５〜０．６μｍの範囲内とし、
非晶質硬質炭素膜２３の厚みｔは０．３〜１．５μｍの
範囲内としてある。このとき、最終的な非晶質硬質炭素
膜２３の表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は母材であるセ
ラミックス体２２と同じ０．０５〜０．６μｍの範囲内
となる。
【００２４】ここで非晶質硬質炭素膜２３とは、例えば
ベンゼンを熱電子イオン化し、イオン化した炭素成分を
ＰＶＤ法等で蒸着することによって得られる非晶質状の
不定形炭素の膜のことであり、規則的な結晶構造を持つ
ダイヤモンドや立方晶窒化ほう素（ｃＢＮ）、六方晶窒
化ほう素（ｈＢＮ）とは明確に異なるものである。この
非晶質硬質炭素膜２３の組成をカーボンやダイヤモンド
の同定に用いられるラマン分光装置を使って調べると、
本炭素膜は１３５０ｃｍ-1付近にピークを持つダイヤモ
ンドではなく、１５５０ｃｍ-1付近にピークをもつグラ
ファイトのみの組成でもない。また非晶質硬質炭素膜２
３の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭやＴＥＭ）で観察すると
非常に緻密で結晶粒界が見られずガラスを割ったような
形態を示していることから非晶質であることがわかる。
ベンゼンを熱電子イオン化し、イオン化した炭素成分を
ＰＶＤ法等で蒸着することによって得られる非晶質状の
不定形炭素の膜のことであり、規則的な結晶構造を持つ
ダイヤモンドや立方晶窒化ほう素（ｃＢＮ）、六方晶窒
化ほう素（ｈＢＮ）とは明確に異なるものである。この
非晶質硬質炭素膜２３の組成をカーボンやダイヤモンド
の同定に用いられるラマン分光装置を使って調べると、
本炭素膜は１３５０ｃｍ-1付近にピークを持つダイヤモ
ンドではなく、１５５０ｃｍ-1付近にピークをもつグラ
ファイトのみの組成でもない。また非晶質硬質炭素膜２
３の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭやＴＥＭ）で観察すると
非常に緻密で結晶粒界が見られずガラスを割ったような
形態を示していることから非晶質であることがわかる。
【００２５】さらに、非晶質硬質炭素膜２３の硬度をマ
イクロビッカース硬度計で調べると、ビッカース硬度３
０〜５０ＧＰａとダイヤモンド（１００ＧＰａ）に次
ぐ、極めて硬質の膜であることが分かった。このように
非晶質硬質炭素膜２３はそれ自体が極めて硬質であるた
め、耐摩耗性に優れるだけでなく、摺動性が良いため相
手部材を摩耗させにくい。
イクロビッカース硬度計で調べると、ビッカース硬度３
０〜５０ＧＰａとダイヤモンド（１００ＧＰａ）に次
ぐ、極めて硬質の膜であることが分かった。このように
非晶質硬質炭素膜２３はそれ自体が極めて硬質であるた
め、耐摩耗性に優れるだけでなく、摺動性が良いため相
手部材を摩耗させにくい。
【００２６】また、母材となるセラミック体２２は、ヤ
ング率３００ＭＰａ以上のアルミナ、炭化珪素、窒化珪
素等のセラミックス、あるいはＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系セ
ラミックスやサーメットを用いる。
ング率３００ＭＰａ以上のアルミナ、炭化珪素、窒化珪
素等のセラミックス、あるいはＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系セ
ラミックスやサーメットを用いる。
【００２７】この軸受装置は、ＶＴＲのスピンドルモー
タに用いる場合は３０００ｒｐｍ程度、ＬＢＰ（レーザ
ービームプリンター）のスピンドルモータでは２０００
０ｒｐｍ程度と非常に高速となる。このとき、シャフト
１と動圧スラスト軸受２は、スタート・ストップ時に負
荷の加わった状態で激しく摺動することになるが、上記
のように動圧スラスト軸受２の表面２４が耐摩耗性、摺
動性に優れた非晶質硬質炭素膜２３からなるため、動圧
スラスト軸受２自身及び相手材であるシャフト１の摩耗
を少なくし、長期間にわたって良好に使用することがで
きる。
タに用いる場合は３０００ｒｐｍ程度、ＬＢＰ（レーザ
ービームプリンター）のスピンドルモータでは２０００
０ｒｐｍ程度と非常に高速となる。このとき、シャフト
１と動圧スラスト軸受２は、スタート・ストップ時に負
荷の加わった状態で激しく摺動することになるが、上記
のように動圧スラスト軸受２の表面２４が耐摩耗性、摺
動性に優れた非晶質硬質炭素膜２３からなるため、動圧
スラスト軸受２自身及び相手材であるシャフト１の摩耗
を少なくし、長期間にわたって良好に使用することがで
きる。
【００２８】なお、上記実施例では、動圧スラスト軸受
２に非晶質硬質炭素膜２３を形成した例を示したが、本
発明の動圧軸受はスラスト側のみに限定するものではな
い。例えば、図１における動圧ラジアル軸受４をなすス
リーブ３の内周面に非晶質硬質炭素膜を形成し、かつ動
圧発生用の溝を形成することもできる。
２に非晶質硬質炭素膜２３を形成した例を示したが、本
発明の動圧軸受はスラスト側のみに限定するものではな
い。例えば、図１における動圧ラジアル軸受４をなすス
リーブ３の内周面に非晶質硬質炭素膜を形成し、かつ動
圧発生用の溝を形成することもできる。
【００２９】さらに、本発明はＶＴＲやＬＢＰのスピン
ドルモータに限らず、異なる構造をもつ各種軸受装置に
ついても適用できることは言うまでもない。
ドルモータに限らず、異なる構造をもつ各種軸受装置に
ついても適用できることは言うまでもない。
【００３０】実験例１ ここで、本発明の動圧軸受の耐摩耗性および摺動性を調
べるため、ボール・オン・ディスク型の摩擦摩耗試験を
用いた試験を行った。
べるため、ボール・オン・ディスク型の摩擦摩耗試験を
用いた試験を行った。
【００３１】ヤング率３００ＧＰａ以上のアルミナ系セ
ラミックスを用いてボール・オン・ディスク摩擦摩耗実
験用のテストピースを作成し、表面粗さをいろいろ変化
させて、厚みｔが０．５μｍの非晶質硬質炭素膜を被覆
させて摺動実験を行った。各試料を、乾式無潤滑下の状
態で、相手材に高炭素クロム軸受け鋼ＳＵＪ２のボール
を用いて、荷重０．５ｋｇ、相対摺動速度０．１７ｍ／
ｓで２時間摺動試験を行った後、両部材の摺動面を観察
した結果を表１に示す。
ラミックスを用いてボール・オン・ディスク摩擦摩耗実
験用のテストピースを作成し、表面粗さをいろいろ変化
させて、厚みｔが０．５μｍの非晶質硬質炭素膜を被覆
させて摺動実験を行った。各試料を、乾式無潤滑下の状
態で、相手材に高炭素クロム軸受け鋼ＳＵＪ２のボール
を用いて、荷重０．５ｋｇ、相対摺動速度０．１７ｍ／
ｓで２時間摺動試験を行った後、両部材の摺動面を観察
した結果を表１に示す。
【００３２】表１から明らかなように、セラミックスの
表面粗さ（Ｒａ）が０．０５〜０．６μｍの範囲であれ
ば膜の剥がれもなく優れた摺動特性が得られた。また表
面粗さ（Ｒａ）が０．６μｍを越えると相手材である金
属の摩耗量が極端に増加したため不適当であった。
表面粗さ（Ｒａ）が０．０５〜０．６μｍの範囲であれ
ば膜の剥がれもなく優れた摺動特性が得られた。また表
面粗さ（Ｒａ）が０．６μｍを越えると相手材である金
属の摩耗量が極端に増加したため不適当であった。
【００３３】
【表１】
【００３４】実験例２ 次に実験１と同様にボール・オン・ディスクを用い、セ
ラミックスの表面粗さ（Ｒａ）を実験１で剥離のなかっ
た０．３μｍにして、非晶質硬質炭素膜の厚みｔをそれ
ぞれ変化させたときの表面状態を観察した。結果を表２
に示す。
ラミックスの表面粗さ（Ｒａ）を実験１で剥離のなかっ
た０．３μｍにして、非晶質硬質炭素膜の厚みｔをそれ
ぞれ変化させたときの表面状態を観察した。結果を表２
に示す。
【００３５】表２から明かな通り、非晶質硬質炭素膜の
厚みｔは０．３〜１．５μｍの範囲で剥離がなく摺動性
もよく良好である。０．２μｍ以下では部分的ではある
が膜が剥離した。一方２．０μｍになると摺動部にクラ
ックが入った。またそれ以上の厚みにすると膜生成にも
時間がかかる上、コストも高くなるという問題点がある
ため摺動特性、コストからみると０．３〜１．５μｍが
最適であった。
厚みｔは０．３〜１．５μｍの範囲で剥離がなく摺動性
もよく良好である。０．２μｍ以下では部分的ではある
が膜が剥離した。一方２．０μｍになると摺動部にクラ
ックが入った。またそれ以上の厚みにすると膜生成にも
時間がかかる上、コストも高くなるという問題点がある
ため摺動特性、コストからみると０．３〜１．５μｍが
最適であった。
【００３６】
【表２】
【００３７】実験例３ 実験例１、２より非結晶質硬質炭素膜の表面粗さ（Ｒ
ａ）を０．３μｍに、厚みｔを０．７μｍに設定した。
表３に示すさまざまなセラミックスに非晶質硬質炭素膜
を被覆させた場合、及び比較例として非晶質硬質炭素膜
を被覆しない場合について、ボール・オン・ディスクに
て摺動試験を行った。結果を表３に示す。
ａ）を０．３μｍに、厚みｔを０．７μｍに設定した。
表３に示すさまざまなセラミックスに非晶質硬質炭素膜
を被覆させた場合、及び比較例として非晶質硬質炭素膜
を被覆しない場合について、ボール・オン・ディスクに
て摺動試験を行った。結果を表３に示す。
【００３８】表３からも明らかな通り、非晶質硬質炭素
膜を備えていないものは相手材、即ち金属（ＳＵＪ２）
を大きく摩耗させてしまった。
膜を備えていないものは相手材、即ち金属（ＳＵＪ２）
を大きく摩耗させてしまった。
【００３９】これに対し、非晶質硬質炭素膜を被覆した
本発明実施例は、自材の摩耗は同レベルであるが、相手
材（金属）の摩耗量を大幅に減少させられることがわか
る。さらに摩擦係数も低く、摺動性が優れていることが
わかった。また、母材をなすセラミックスの種類にかか
わらず、ほぼ同様の特性を示すこともわかる。
本発明実施例は、自材の摩耗は同レベルであるが、相手
材（金属）の摩耗量を大幅に減少させられることがわか
る。さらに摩擦係数も低く、摺動性が優れていることが
わかった。また、母材をなすセラミックスの種類にかか
わらず、ほぼ同様の特性を示すこともわかる。
【００４０】
【表３】
【００４１】
【発明の効果】このように本発明によれば、表面に動圧
発生溝を備えた動圧軸受において、ヤング率が３００Ｇ
Ｐａ以上のセラミックスで形成するとともに、その表面
に非晶質硬質炭素膜を備えたことによって、剛性が高い
ことから安定した動圧効果が得られるとともに、非晶質
硬質炭素膜は高硬度で自己潤滑性、耐食性などに優れて
いるため、相手材の摩耗量を低減し、起動トルクを低下
できることから、高い信頼性と長寿命化をもたらすこと
ができる。
発生溝を備えた動圧軸受において、ヤング率が３００Ｇ
Ｐａ以上のセラミックスで形成するとともに、その表面
に非晶質硬質炭素膜を備えたことによって、剛性が高い
ことから安定した動圧効果が得られるとともに、非晶質
硬質炭素膜は高硬度で自己潤滑性、耐食性などに優れて
いるため、相手材の摩耗量を低減し、起動トルクを低下
できることから、高い信頼性と長寿命化をもたらすこと
ができる。
【図１】本発明の動圧軸受を用いた動圧軸受装置を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】本発明の動圧軸受を示す縦断面図である。
１ ：シャフト ２ ：動圧スラスト軸受 ２１：溝 ２２：セラミック体 ２３：非晶質硬質炭素膜 ２４：表面 ３ ：スリーブ ４ ：動圧ラジアル軸受 ４１：溝
Claims (2)
- 【請求項１】表面に動圧発生溝を備えた動圧軸受におい
て、ヤング率が３００ＧＰａ以上のセラミックスで形成
するとともに、その表面に非晶質硬質炭素膜を備えたこ
とを特徴とする動圧軸受。 - 【請求項２】上記セラミックス表面の中心線平均粗さ
（Ｒａ）を０．０５〜０．６μｍとし、かつ非晶質硬質
炭素膜の膜厚を０．３〜１．５μｍとしたことを特徴と
する請求項１記載の動圧軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23544094A JP3580580B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 動圧軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23544094A JP3580580B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 動圧軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0893752A true JPH0893752A (ja) | 1996-04-09 |
| JP3580580B2 JP3580580B2 (ja) | 2004-10-27 |
Family
ID=16986149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23544094A Expired - Fee Related JP3580580B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 動圧軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3580580B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000213533A (ja) * | 1999-01-27 | 2000-08-02 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 動圧軸受装置及びそれを用いたモ―タ |
| JP2003328060A (ja) * | 2002-05-02 | 2003-11-19 | Mitsubishi Materials Corp | 焼結合金とその製造方法 |
| JP2009501688A (ja) * | 2005-07-16 | 2009-01-22 | センター フォー アブレイシブズ アンド リフラクトリーズ リサーチ アンド ディベロップメント シー．エー．アール．アール．ディー． ゲーエムベーハー | α−酸化アルミニウム・ベースのナノ結晶焼結体、その製造方法およびその使用 |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP23544094A patent/JP3580580B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000213533A (ja) * | 1999-01-27 | 2000-08-02 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 動圧軸受装置及びそれを用いたモ―タ |
| JP2003328060A (ja) * | 2002-05-02 | 2003-11-19 | Mitsubishi Materials Corp | 焼結合金とその製造方法 |
| JP2009501688A (ja) * | 2005-07-16 | 2009-01-22 | センター フォー アブレイシブズ アンド リフラクトリーズ リサーチ アンド ディベロップメント シー．エー．アール．アール．ディー． ゲーエムベーハー | α−酸化アルミニウム・ベースのナノ結晶焼結体、その製造方法およびその使用 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3580580B2 (ja) | 2004-10-27 |
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