流体動圧軸受け

質問

流体動圧軸受けを使用したファンモータは、もう時代遅れなんでしょうか？

回答No.2

lexanblue · ベストアンサー

>現在のファン技術の主流はボールベアリング式、流体同圧式、エアー式どれが主流なのでしょうか？
以前、小型ファンモーターを開発したり、その後、装置設計をしていて電気系統の冷却に使用するファンモーターの音、冷却能力、定格寿命には相当悩まされた経験があります。
知る限りでは、今もって家電製品等に使用される小型ファンの軸受けの主流は、焼結合金含油軸受け（焼結メタル）でしょう。それは、いままでの実績と経済性の問題があるからです。特許の問題もあるでしょう。流体動圧軸受けは、その焼結メタルの内部に細工をして油膜で軸を浮かせて回転させるものであり、非接触空気動圧軸受けは空気の膜で軸を浮かせるものです。しかし、現在のファンモーターのサイトを見てもほとんどが依然として焼結メタルであるようです。

＞ボールベアリング式で静音を極限まで追及した場合、流体同圧式やエアー式に勝てるのでしょうか？
機械設計法を習った経験のある人なら知っていると思いますが、ボールベアリングには、定格負荷時の定格回転数という定格寿命があるので、小型ファンモーターのように負荷が大きくなくて、やたら回転数が速いものは、すぐ寿命が来てしまうのです。しかも、ボールがベアリングの内外輪に接触しているので、騒音という面から恐らくだめでしょう。その上、ボールベアリングというのは、予想以上に、隙間のガタが大きく、ガタをなくすようにファンに組み込むには、複数のボールベアリングが必要で複雑な軸受け形状になってしまい、小型化が無理とまります。その上、ミニチュアサイズのボールベアリングは結構高価なんです。そういった理由から、多分使用されない。
ファンモーターの静音化のためには、理想的には、ファンの回転が速くなったら軸を宙に浮かせて（動圧軸受けのように）どことも接触しないようにするのがよいでしょう。できなければ、やはり、焼結メタルということでしょうが、焼結メタルでも、動圧軸受けで革新技術があったように、まだ改良の余地はありそうです。
あと、ファンの羽の形状も風切り音を低くするように工夫ができるであろうし、
ファンモーターのような回転数の速いものでは、回転動バランスが取れていないと振動音が発生し、かつ、回転がスムーズではなくなります。羽と磁石を含む回転系の動バランスを取るにしても、羽を切り欠いて質量を変化させてバランスを取る場合には切り欠き形状次第では、風切り音の原因になることも考えられます。
騒音の問題は、単に軸受けだけの問題ではなくて検討課題は多いと思われます。
いずれにしても、ファンモーターは静かで寿命が長く冷却効果が高いものが好まれます。

お礼

大変参考になりました。大感謝！

回答No.1

lexanblue

流体動圧軸受けは、ハードディスクの長寿命化のために開発されたものですが、ファンモータにも使用されているようです。ソニーの製品です。http://ascii24.com/news/i/tech/article/2005/06/06/656243-000.html
記事の日付を見ると、2005年6月6日ですので、３年も経てば、この手の製品のはやりすたりから言えば、古いかもしれません。
ただし、軸受けの長寿命化、軸受けの静音化は、どこのファンメーカでも最大の課題だと思うので、それを達成できれば、古い新しいの問題ではないように思います。
もっとも、既に、他社が製品として出しているということは、特許でひっかかる可能性があるので、同じ製品を作るとしたら、それなりの特許権使用料を払わされる可能性があるので、事前調査は必要でしょう。
そういう先行技術を真似しないで独創的な物を作るという発想であれば、流体動圧軸受けは古いということになるかも知れません。

お礼

ご回答有難う御座います。静音ファンで有名な会社は、流体同圧方式ではなく、エアー式になっているようですが、現在のファン技術の主流はボールベアリング式、流体同圧式、エアー式どれが主流なのでしょうか？
また、ボールベアリング式で静音を極限まで追及した場合、流体同圧式やエアー式に勝てるのでしょうか？