流體動壓軸承裝置以及主軸電動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供在抑制潤滑油水解的同時可以抑制軸、軸承套筒的磨損的流體動壓軸承裝置。流體動壓軸承裝置具備軸、可旋轉(zhuǎn)地支撐上述軸的軸承套筒、以及被填充于上述軸和上述軸承套筒之間的潤滑油，上述軸和上述軸承套筒中的至少一者由含有0.8～5wt%的鉛的銅合金形成，上述潤滑油的基礎(chǔ)油為選自單酯、二元酸雙酯和二醇酯中的1種，上述潤滑油含有0.1～1wt%的縮合型磷酸酯。
【專利說明】流體動壓軸承裝置以及主軸電動機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流體動壓軸承裝置以及具備該裝置的主軸電動機。
【背景技術(shù)】
[0002]在信息設(shè)備中使用的主軸電動機近年來進(jìn)行著小型化、薄型化，與之相伴，對旋轉(zhuǎn)振動少的高旋轉(zhuǎn)精度、低噪音化的要求提高。為了應(yīng)對這些要求,對于主軸電動機的軸承，可以適當(dāng)?shù)夭捎昧黧w動壓軸承裝置、燒結(jié)含油軸承裝置等滑動軸承裝置。例如，在多面鏡掃描儀電動機中，可使用流體動壓軸承裝置，以每分鐘大于40000次的高速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中公開了使用向酯油中添加作為摩擦調(diào)整劑的磷酸三甲苯酚酯而成的含油軸承油的含油軸承裝置。酯油由于是低粘度，因此適于高速旋轉(zhuǎn)的軸承油，摩擦調(diào)整劑抑制與軸承油接觸的軸、軸承套筒的磨損。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-51719號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]然而，在如多面鏡掃描儀電動機這樣的高速旋轉(zhuǎn)的電動機中使用的流體動壓軸承裝置容易發(fā)熱，對于其中使用的潤滑油，要求比以往更好的低粘度的同時，保持耐熱性。酯油是低粘度的，而容易因熱和水分而發(fā)生水解，在高溫多濕的苛刻的使用條件下壽命縮短。此外，在高速旋轉(zhuǎn)的流體軸承裝置中，要求對于與潤滑油接觸的軸、軸承套筒的磨損更有耐性。因此，期望可以抑制軸、軸承套筒的磨損且也難以發(fā)生水解的潤滑油，以及采用該潤滑油的流體動壓軸承裝置。
[0006]本發(fā)明的目的是提供能夠抑制軸、軸承套筒的磨損和潤滑油的水解這兩者的流體動壓軸承裝置，以及具備該軸承裝置的主軸電動機。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第I方式，提供一種流體動壓軸承裝置，其特征在于，具備軸、可旋轉(zhuǎn)地支撐上述軸的軸承套筒、和被填充于上述軸和上述軸承套筒之間的潤滑油，上述軸和上述軸承套筒中的至少一者由含有0.8?5wt%的鉛的銅合金形成，上述潤滑油的基礎(chǔ)油是選自單酯、二元酸雙酯和二醇酯中的任一種，上述潤滑油含有0.1?lwt%的縮合型磷酸酯。
[0008]上述流體動壓軸承裝置中，在上述軸的外周面和上述軸承套筒的內(nèi)周面中的至少一者，可以形成動壓發(fā)生槽。
[0009]成為潤滑油的基礎(chǔ)油的單酯可以是使碳原子數(shù)為10?18的直鏈狀或支鏈狀脂肪族一元羧酸、與碳原子數(shù)為8?10的直鏈狀飽和脂肪族一元醇或碳原子數(shù)為8?16的支鏈狀飽和脂肪族一元醇進(jìn)行酯化反應(yīng)而得到的單酯。另外，二元酸雙酯可以是使碳原子數(shù)為2?12的脂肪族二元酸與碳原子數(shù)為3?22的直鏈狀或支鏈狀的飽和脂肪族醇進(jìn)行酯化反應(yīng)而得到的雙酯。二醇酯可以是使碳原子數(shù)為2?10的直鏈狀或具有I個或2個以上的分支的支鏈狀飽和脂肪族二元醇、與碳原子數(shù)為4?18的直鏈狀或支鏈狀飽和脂肪族一元羧酸進(jìn)行酯化反應(yīng)而得到的二醇酯。
[0010]基礎(chǔ)油所含有的縮合型磷酸酯可以是選自間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酚雙[二(二甲基苯基)磷酸酯]和雙酚A雙(二苯基磷酸酯)中的一種。此外，關(guān)于潤滑油，其基礎(chǔ)油可以是癸二酸二辛酯，并且，縮合型磷酸酯可以是間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)。
[0011]潤滑油可以含有0.1~0.5wt%的縮合型磷酸酯。另外，可以含有0.25~1.0wt%的縮合型磷酸酯。此外，可以含有0.25~0.5wt%的縮合型磷酸酯。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第2方式，提供具備第I方式的流體動壓軸承裝置的主軸電動機。
[0013]本發(fā)明的流體動壓軸承裝置可以抑制潤滑油的水解和軸、軸承套筒的磨損這兩者。因此，即使用于高速旋轉(zhuǎn)的主軸電動機，也顯示出高耐久性而壽命長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1:第I實施方式的流體動壓軸承裝置和具備該流體動壓軸承裝置的第2實施方式的主軸電動機的剖面圖。
[0015]圖2: (a)是圖1所示的軸的側(cè)視圖，(b)是圖1所示的軸承套筒的剖面圖。
[0016]圖3:表示潤滑油的水解評價試驗I中的試驗時間與潤滑油質(zhì)量減少率的關(guān)系的圖。
[0017]圖4:表示潤滑油 的水解評價試驗2中的合金中的含鉛率與潤滑油質(zhì)量減少率的關(guān)系的圖。
[0018]圖5:表示潤滑油的水解評價試驗3中的縮合型磷酸酯含有率與潤滑油質(zhì)量減少率的關(guān)系的圖。
[0019]圖6:表示摩擦磨損試驗中的磷酸酯含有率與磨損痕直徑的關(guān)系的圖。
【具體實施方式】
[0020][第I實施方式]
[0021]作為第I實施方式，對于用于主軸電動機的流體動壓軸承裝置進(jìn)行說明。如圖1所示，用于主軸電動機100的流體動壓軸承裝置10主要由軸(shaft)ll、容納軸11的筒狀的軸承套筒12、被填充在軸11和軸承套筒12之間的微小間隙內(nèi)的潤滑油13構(gòu)成。在軸承套筒12的下端安裝有用于承受軸11的圓盤狀的滑動板14、和覆蓋軸承套筒12的下端部且被固定于軸承套筒12的閉塞板15。在軸承套筒12的貫穿孔12a的內(nèi)部，軸11被可旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))地支撐。如圖2 (a)和(b)所示，在軸11的外周面和/或軸承套筒12的內(nèi)周面，SP形成貫穿孔12a的面，形成有人字形狀、螺旋狀的動壓發(fā)生槽llb、12b。雖然在本實施方式中，在軸承套筒12的內(nèi)周面形成有動壓發(fā)生槽，但是也可以代替軸承套筒12的內(nèi)周面，在軸11的外周面形成動壓發(fā)生槽。
[0022]本實施方式的流體動壓軸承裝置10中，軸11和軸承套筒12中的至少一者由含有
0.8~5wt%的鉛的銅合金形成。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)與這種銅合金一起使用的潤滑油13的基礎(chǔ)油是選自單酯、二元酸雙酯和二醇酯中的一種，通過含有0.1~1?〖％的縮合型磷酸酯，可以抑制潤滑油的水解，能耐受在高旋轉(zhuǎn)速度下的長期使用的流體動壓軸承裝置得以實現(xiàn)。
[0023]形成軸11和軸承套筒12中的至少一者的銅合金含有0.8~5wt%的鉛，銅合金中的鉛的含有率優(yōu)選為2~5wt%。作為本實施方式的銅合金，可以舉出銅與鋅、鐵、鎳、錳、銀、錫的合金，特別優(yōu)選銅和鋅為主成分的黃銅。例如，可以舉出根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JISH3250:2012)合金編號 C3531、C3601、C3602、C3603、C3604 和 C3605 的黃銅。這些黃銅含有1.0~4.0wt%的鉛、56.0~64.0wt%的銅、27~41.2wt%的鋅、0.8wt%以下的鐵。軸11和軸承套筒12這兩者可以由含鉛的銅合金形成，另外，也可以僅任意一者由含鉛的銅合金形成。僅一者由含鉛的銅合金形成時，從確保軸的充分的剛性的觀點出發(fā)，優(yōu)選軸承套筒12由上述含鉛的銅合金形成。另外，軸11和軸承套筒12中的一者由含鉛的銅合金形成時，另一者優(yōu)選由可高精度加工的不銹鋼形成。
[0024]用于本實施方式的流體動壓軸承裝置10的潤滑油13的基礎(chǔ)油(基礎(chǔ)油)是酯油，且是選自單酯、二元酸雙酯和二醇酯中的一種。這些酯優(yōu)選為羧酸酯。作為單酯，可以舉出通式(I)所示的碳原子數(shù)為10~18的直鏈狀或支鏈狀脂肪族一元羧酸和碳原子數(shù)為8~10的直鏈狀飽和脂肪族一元醇或碳原子數(shù)為8~16的支鏈狀飽和脂肪族一元醇的單酯。
[0025][化學(xué)式I]
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種流體動壓軸承裝置，其特征在于，具備: 軸， 可旋轉(zhuǎn)地支撐所述軸的軸承套筒，和 被填充于所述軸和所述軸承套筒之間的潤滑油， 所述軸和所述軸承套筒中的至少一者由含有0.8?5wt%的鉛的銅合金形成， 所述潤滑油的基礎(chǔ)油為選自單酯、二元酸雙酯和二醇酯中的一種， 所述潤滑油含有0.1?lwt%的縮合型磷酸酯。
2.如權(quán)利要求1所述的流體動壓軸承裝置，其特征在于，在所述軸的外周面和所述軸承套筒的內(nèi)周面中的至少一者，形成有動壓發(fā)生槽。
3.如權(quán)利要求1或2所述的流體動壓軸承裝置，其特征在于，所述單酯是使碳原子數(shù)為10?18的直鏈狀或支鏈狀脂肪族一元羧酸、與碳原子數(shù)為8?10的直鏈狀飽和脂肪族一元醇或碳原子數(shù)為8?16的支鏈狀飽和脂肪族一元醇進(jìn)行酯化反應(yīng)而得到的單酯。
4.如權(quán)利要求1或2所述的流體動壓軸承裝置，其特征在于，所述二元酸雙酯是使碳原子數(shù)為2?12的脂肪族二元酸和碳原子數(shù)為3?22的直鏈狀或支鏈狀的飽和脂肪族醇進(jìn)行酯化反應(yīng)而得到的雙酯。
5.如權(quán)利要求1或2所述的流體動壓軸承裝置，其特征在于，二醇酯是使碳原子數(shù)為2?10的直鏈狀或具有I個或2個以上的分支的支鏈狀飽和脂肪族二元醇和碳原子數(shù)為4?18的直鏈狀或支鏈狀飽和脂肪族一元羧酸進(jìn)行酯化反應(yīng)而得到的二醇酯。
6.如權(quán)利要求1或2所述的流體動壓軸承裝置，其特征在于，縮合型磷酸酯是選自間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酚雙[二(二甲基苯基)磷酸酯]和雙酚A雙(二苯基磷酸酯)中的一種。
7.如權(quán)利要求1或2所述的流體動壓軸承裝置，其特征在于，所述軸和所述軸承套筒中的至少一者由含有2?5wt%的鉛的銅合金形成。
8.如權(quán)利要求1或2所述的流體動壓軸承裝置，其特征在于，所述潤滑油含有0.1?0.5wt%的縮合型磷酸酯。
9.如權(quán)利要求1或2所述的流體動壓軸承裝置，其特征在于，所述潤滑油含有0.25?1.0wt%的縮合型磷酸酯。
10.如權(quán)利要求1或2所述的流體動壓軸承裝置，其特征在于，所述潤滑油含有0.25?0.5wt%的縮合型磷酸酯。
11.如權(quán)利要求1或2所述的流體動壓軸承裝置，其特征在于，所述基礎(chǔ)油為癸二酸二辛酯，所述縮合型磷酸酯為間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)。
12.具備權(quán)利要求1?11中任一項所述的流體動壓軸承裝置的主軸電動機。
【文檔編號】C10M137/04GK103711794SQ201310397599
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月4日
【發(fā)明者】八町順, 藤裹英雄 申請人:美蓓亞株式會社