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今年度、現在までに検討を行い、実験結果として結論づけられた点を以下に記す。
(i)多孔質焼結材における最適動圧スラスト軸受、及びこれと同系列の動圧形状を使用した動圧ラジアル軸受の双方を複合化した多孔質動圧スラスト・ラジアル複合軸受の製作。
(ii)ラジアル動圧形状付加による軸振れ抑制効果の検証。(スピンドルモータ実機にて検証を行う)
(iii)上記各種動圧形状組み合わせ品による動圧効果・潤滑特性の検討。(継続中)
軸受潤滑特性に優れるスラスト動圧形状としてポンプイン(PIN)、ウェーブ(WAVE)の2種類と、ラジアル動圧形状:疑似テーパードランド(TLT)、ヘリングボーン(HB)、及び基準としての真円形状(SLV)の3種類、計6種類の組み合わせに対して、金型による試料作製を行った。まずは、ラジアル動圧形状付加による効果として、顕著に現れる軸振れ抑制効果を実機により検証。その結果は、従来の真円形状に比べて6000rpmにて軸振れを1/3(実測7μm)にまで低減可能という目覚ましいものであった。その後、各種軸受潤滑特性として:浮上性、摩擦トルク、温度上昇値、浮上量、軸振れ及びラジアル・スラスト負荷比率などを定量的に測定し、その結果より以下の結論に至った。
(継続中)
1)浮上性に対してはラジアル動圧形状が支配的であり、これにスラスト動圧形状を加えると浮上性は改善する。特にPIN-TLTの組み合わせは、スラスト軽負荷時(0.83N)、1000rpmからほぼ完全浮上状態となる。
2)軸受寿命に直結する温度上昇値は、ラジアル動圧形状がSLVのものに比較して、TLT形状品では約1/2程度に低減する事が可能である。その他、摩擦トルクに関しても温度上昇値と同様に、PIN-TLTの組み合わせは、ラジアル動圧形状がSLV形状のものに比較して約1/2の摩擦トルクとなる顕著な低減効果を実現している。
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