JPH04231718A - 複合型流体軸受装置 - Google Patents
複合型流体軸受装置Info
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- JPH04231718A JPH04231718A JP40884890A JP40884890A JPH04231718A JP H04231718 A JPH04231718 A JP H04231718A JP 40884890 A JP40884890 A JP 40884890A JP 40884890 A JP40884890 A JP 40884890A JP H04231718 A JPH04231718 A JP H04231718A
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
、ディスク駆動装置、等に用いられ、スラスト軸受がピ
ボット軸受であり、ラジアル軸受に動圧型の流体軸を受
組み合わせた複合型流体軸受装置に関するものである。
、ディスク駆動装置、等に用いられ、スラスト軸受がピ
ボット軸受であり、ラジアル軸受に動圧型の流体軸を受
組み合わせた複合型流体軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオテープレコーダおよび、デ
ィスク装置等は、高性能化が図られており、その回転駆
動用主軸部は、高精度、低摩擦トルクでしかも耐摩耗性
に優れた軸受が要望されており、軸心への求心性能に優
れたラジアル流体軸受と、点接触であるために摩擦トル
クが小さいという特徴を有するピボット軸受をスラスト
軸受に組み合わせた複合型流体軸受が用いられている。
ィスク装置等は、高性能化が図られており、その回転駆
動用主軸部は、高精度、低摩擦トルクでしかも耐摩耗性
に優れた軸受が要望されており、軸心への求心性能に優
れたラジアル流体軸受と、点接触であるために摩擦トル
クが小さいという特徴を有するピボット軸受をスラスト
軸受に組み合わせた複合型流体軸受が用いられている。
【０００３】以下図面を参照しながら、上述した従来の
複合型流体軸受装置の一例について説明する。図５は従
来の複合型流体軸受装置の断面図である。図５において
、１１はフレームであり、軸１２が中央に固定されてい
る。軸１２の上部端面はおよそ球面に加工され、スラス
ト受け１４と当接し、スラスト潤滑剤１５が保持されて
、スラスト軸受１７が構成されている。スラスト受け１
４はディスク１３の端面にネジ等により固定されている
。ディスク１３は、中央に軸受穴１３Ａを有し、軸１２
の外周を回転自在に設けられている。軸１２の外周また
はティスクの軸受穴１３Ａのいずれか一方には動圧発生
溝１２Ｂ，１２Ｃが設けられ、ラジアル潤滑剤１６Ａ，
１６Ｂが保持されて、ラジアル動圧型流体軸受１８を構
成している。１９はモータロータ、２０はモータステー
タである。
複合型流体軸受装置の一例について説明する。図５は従
来の複合型流体軸受装置の断面図である。図５において
、１１はフレームであり、軸１２が中央に固定されてい
る。軸１２の上部端面はおよそ球面に加工され、スラス
ト受け１４と当接し、スラスト潤滑剤１５が保持されて
、スラスト軸受１７が構成されている。スラスト受け１
４はディスク１３の端面にネジ等により固定されている
。ディスク１３は、中央に軸受穴１３Ａを有し、軸１２
の外周を回転自在に設けられている。軸１２の外周また
はティスクの軸受穴１３Ａのいずれか一方には動圧発生
溝１２Ｂ，１２Ｃが設けられ、ラジアル潤滑剤１６Ａ，
１６Ｂが保持されて、ラジアル動圧型流体軸受１８を構
成している。１９はモータロータ、２０はモータステー
タである。
【０００４】以上のように構成された複合型流体軸受装
置について、以下その動作について説明する。まず、モ
ータステータ２０に通電されると、これによりモータロ
ータ１９は、ティスク１３、スラスト受け１４と共に回
転する。このとき動圧発生溝１２Ｂ，１２Ｃはポンピン
グ圧力を発生し、軸１２に対して、ディスク１３は無接
触で回転振れを発生せず高性能に回転し、スラスト受け
１４は、図中Ｅに示す自重等による力がかかるが、軸先
端１２Ａと点接触しながら小さい摩擦トルクで軽く回転
する。
置について、以下その動作について説明する。まず、モ
ータステータ２０に通電されると、これによりモータロ
ータ１９は、ティスク１３、スラスト受け１４と共に回
転する。このとき動圧発生溝１２Ｂ，１２Ｃはポンピン
グ圧力を発生し、軸１２に対して、ディスク１３は無接
触で回転振れを発生せず高性能に回転し、スラスト受け
１４は、図中Ｅに示す自重等による力がかかるが、軸先
端１２Ａと点接触しながら小さい摩擦トルクで軽く回転
する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、次の様な問題点がある。それは、スラス
ト軸受１７は、摩耗防止のためには、軸１２は硬い鋼材
等で構成し、また、スラスト受け１４は、炭化珪素また
は窒化珪素等の高価な材料を用いなければならない。と
ころがそれでも、耐摩耗性は不充分であり、軸先端１２
Ａとスラスト受け１４の点接触部分にはスラスト潤滑剤
１５は入り込むことができず、潤滑不良によりスラスト
受け１４、また軸先端１２のいずれかから５ミクロンメ
ータ程度の摩耗が発生することは避けることが困難であ
った。一方、ラジアル軸受に玉軸受、または含油軸受を
用いた図示しない別の従来例においては、ラジアル方向
の回転精度が悪く、軸振れが２０ミクロンメータ程度あ
るため、この軸振れが有る効果により、スラスト受け１
４が軸先端に当接する点は１回転中に常に移動させられ
、スラスト受けには、集中荷重がかからず、スラスト軸
受１７の摩耗は比較的少なかった。これに比べて図５の
従来例はラジアル軸受に動圧型流体軸受を用いているの
で、回転性能は良い代わりに、スラスト受け１４が軸先
端１２Ａの常に同じ点と当接してしまうためスラスト軸
受の摩耗防止は困難であった。
うな構成では、次の様な問題点がある。それは、スラス
ト軸受１７は、摩耗防止のためには、軸１２は硬い鋼材
等で構成し、また、スラスト受け１４は、炭化珪素また
は窒化珪素等の高価な材料を用いなければならない。と
ころがそれでも、耐摩耗性は不充分であり、軸先端１２
Ａとスラスト受け１４の点接触部分にはスラスト潤滑剤
１５は入り込むことができず、潤滑不良によりスラスト
受け１４、また軸先端１２のいずれかから５ミクロンメ
ータ程度の摩耗が発生することは避けることが困難であ
った。一方、ラジアル軸受に玉軸受、または含油軸受を
用いた図示しない別の従来例においては、ラジアル方向
の回転精度が悪く、軸振れが２０ミクロンメータ程度あ
るため、この軸振れが有る効果により、スラスト受け１
４が軸先端に当接する点は１回転中に常に移動させられ
、スラスト受けには、集中荷重がかからず、スラスト軸
受１７の摩耗は比較的少なかった。これに比べて図５の
従来例はラジアル軸受に動圧型流体軸受を用いているの
で、回転性能は良い代わりに、スラスト受け１４が軸先
端１２Ａの常に同じ点と当接してしまうためスラスト軸
受の摩耗防止は困難であった。
【０００６】そこで本発明はスラスト軸受の耐摩耗性に
優れ、かつ、低摩擦トルクで回転性能の良好な、複合型
流体軸受装置を提供するものである。
優れ、かつ、低摩擦トルクで回転性能の良好な、複合型
流体軸受装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の複合型流体軸受装置は、ラジアル軸受に動圧
型流体軸受を用い、スラスト軸受は、軸の一端の先端を
ほぼ球面状とし、軸に直角な平面より２／１０００〜１
２／１０００だけ傾けたものである。
に本発明の複合型流体軸受装置は、ラジアル軸受に動圧
型流体軸受を用い、スラスト軸受は、軸の一端の先端を
ほぼ球面状とし、軸に直角な平面より２／１０００〜１
２／１０００だけ傾けたものである。
【０００８】
【作用】本発明は、上記した構成により、ラジアル軸受
の回転性能を高精度に保ちつつ、スラスト軸受の充分な
耐摩耗性を有する複合型流体軸受装置を得ることができ
る。
の回転性能を高精度に保ちつつ、スラスト軸受の充分な
耐摩耗性を有する複合型流体軸受装置を得ることができ
る。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例の複合型流体軸受装置
について、図１から図４を参照しながら説明する。図１
は本発明実施例の複合型流体軸受けの断面図である。
について、図１から図４を参照しながら説明する。図１
は本発明実施例の複合型流体軸受けの断面図である。
【００１０】図１において、１はフレームであり、軸２
が中央に固定されている。軸２の上部端面はおよそ球面
に加工され、または、少なくとも一部には、ほぼ球面を
有し、この球面の中心近傍は、スラスト受け４と当接し
、スラスト潤滑剤５が保持されて、スラスト軸受７が構
成されている。スラスト受け４はディスク３の端面にネ
ジ等により固定されている。ディスク３は、中央に軸受
穴３Ａを有し、軸２に対して回転自在に設けられている
。３Ｃは通気穴である。軸２の外周またはディスクの軸
受穴３Ａのいずれか一方には動圧発生溝２Ｂ，２Ｃが設
けられ、液体または気体等のラジアル潤滑剤６Ａ，６Ｂ
が保持されて、ラジアル動圧型流体軸受８を構成してい
る。９はモータロータ、１０は、モータステータである
。第２図においてスラスト受け４は図中ａに示すように
スペーサ３Ｂ等をはさみ込むことにより、軸２に対して
傾きを持たせて固定されている。この傾きは、軸２の軸
心に直角な平面に対して２／１０００〜１２／１０００
の角度を持っている。この傾きは図４中の角度Ｇに相当
する。
が中央に固定されている。軸２の上部端面はおよそ球面
に加工され、または、少なくとも一部には、ほぼ球面を
有し、この球面の中心近傍は、スラスト受け４と当接し
、スラスト潤滑剤５が保持されて、スラスト軸受７が構
成されている。スラスト受け４はディスク３の端面にネ
ジ等により固定されている。ディスク３は、中央に軸受
穴３Ａを有し、軸２に対して回転自在に設けられている
。３Ｃは通気穴である。軸２の外周またはディスクの軸
受穴３Ａのいずれか一方には動圧発生溝２Ｂ，２Ｃが設
けられ、液体または気体等のラジアル潤滑剤６Ａ，６Ｂ
が保持されて、ラジアル動圧型流体軸受８を構成してい
る。９はモータロータ、１０は、モータステータである
。第２図においてスラスト受け４は図中ａに示すように
スペーサ３Ｂ等をはさみ込むことにより、軸２に対して
傾きを持たせて固定されている。この傾きは、軸２の軸
心に直角な平面に対して２／１０００〜１２／１０００
の角度を持っている。この傾きは図４中の角度Ｇに相当
する。
【００１１】以上のように構成された複合型流体軸受装
置について、以下その動作について説明する。まず、モ
ータステータ１０に通電されると、これによりモータロ
ータ９は、ディスク３、スラスト受け４と共に回転する
。このとき動圧発生溝２Ｂ，２Ｃはポンピング圧力を発
生し、軸２に対して、ディスク３は無接触で回転振れを
発生せず高性能に回転し、スラスト受け４は、図中Ｆに
示すように、自重または、自重とモータロータ９の吸引
力を加えた力がかかるが、軸先端２Ａと点接触しながら
小さな摩擦トルクで軽く回転する。
置について、以下その動作について説明する。まず、モ
ータステータ１０に通電されると、これによりモータロ
ータ９は、ディスク３、スラスト受け４と共に回転する
。このとき動圧発生溝２Ｂ，２Ｃはポンピング圧力を発
生し、軸２に対して、ディスク３は無接触で回転振れを
発生せず高性能に回転し、スラスト受け４は、図中Ｆに
示すように、自重または、自重とモータロータ９の吸引
力を加えた力がかかるが、軸先端２Ａと点接触しながら
小さな摩擦トルクで軽く回転する。
【００１２】スラスト受け４は、図２のａに示す高さだ
け傾いて取り付けられているが、この傾きにより図３の
ｃに示すようにスラスト受け４と軸先端２Ａとの接触点
は、１回転の間に常に移動するので、軸先端２Ａに集中
荷重がかからない。また接触点が移動するときに、図４
の図中矢印ｄに示すように、スラスト潤滑剤が接触点に
巻き込まれ、良好な潤滑がおこなわれるので耐摩耗性が
非常に向上する。
け傾いて取り付けられているが、この傾きにより図３の
ｃに示すようにスラスト受け４と軸先端２Ａとの接触点
は、１回転の間に常に移動するので、軸先端２Ａに集中
荷重がかからない。また接触点が移動するときに、図４
の図中矢印ｄに示すように、スラスト潤滑剤が接触点に
巻き込まれ、良好な潤滑がおこなわれるので耐摩耗性が
非常に向上する。
【００１３】また、本発明において、ラジアル軸受は動
圧型流体軸受でなく、含油軸受を用いても、スラスト軸
受の耐摩耗性を向上させるという効果は、得ることがで
きる。
圧型流体軸受でなく、含油軸受を用いても、スラスト軸
受の耐摩耗性を向上させるという効果は、得ることがで
きる。
【００１４】また、図２のａに示す傾き量は、角度にし
て２／１０００以下では効果がなく、また、１２／１０
００を越えると、接触点における周速が早くなって摩耗
が増加する。
て２／１０００以下では効果がなく、また、１２／１０
００を越えると、接触点における周速が早くなって摩耗
が増加する。
【００１５】また、本発明において、シャフトは硬いマ
ルテンサイト系の焼き入れの行なわれたステンレス鋼で
あり、スラスト軸受けはチタンカーバイトを主成分とす
るサーメット（複合金属）また部分安定化ジルコニア（
ＰＳＺ）であり、その表面粗さは０．２ミクロン以下に
精度良く仕上げられている。そしてスラスト潤滑剤５と
してエステル油、アルファ・オレフィン油または、フッ
ソ系潤滑剤等を用いている。
ルテンサイト系の焼き入れの行なわれたステンレス鋼で
あり、スラスト軸受けはチタンカーバイトを主成分とす
るサーメット（複合金属）また部分安定化ジルコニア（
ＰＳＺ）であり、その表面粗さは０．２ミクロン以下に
精度良く仕上げられている。そしてスラスト潤滑剤５と
してエステル油、アルファ・オレフィン油または、フッ
ソ系潤滑剤等を用いている。
【００１６】本発明によればスラスト軸受の耐摩耗性と
しては、アルミナ＜炭化珪素＝窒化珪素＝サファイア＜
ＰＳＺ＝チタンカーバイトサーメットの順序でありＰＳ
Ｚまたはチタンカーバイトサーメットを用いることによ
り更に寿命を保障することが可能になる。また、図１の
Ｆに示すように、スラスト方向に、回転体の自重に加え
て、モータロータ９のマグネットの吸引力をスラスト受
け４にかけることにより、回転体の浮き上がりや振動が
防止され、安定した回転性能が得られる。
しては、アルミナ＜炭化珪素＝窒化珪素＝サファイア＜
ＰＳＺ＝チタンカーバイトサーメットの順序でありＰＳ
Ｚまたはチタンカーバイトサーメットを用いることによ
り更に寿命を保障することが可能になる。また、図１の
Ｆに示すように、スラスト方向に、回転体の自重に加え
て、モータロータ９のマグネットの吸引力をスラスト受
け４にかけることにより、回転体の浮き上がりや振動が
防止され、安定した回転性能が得られる。
【００１７】以上のように本実施例によれば、ピボット
軸受の接触点での潤滑を良好にし、高い回転精度を有し
、かつ耐摩耗性に優れた複合型流体軸受装置を得ること
ができる。
軸受の接触点での潤滑を良好にし、高い回転精度を有し
、かつ耐摩耗性に優れた複合型流体軸受装置を得ること
ができる。
【００１８】尚、動圧発生溝２Ｂ，２Ｃは、軸の外周で
なく、軸受穴の内周にあっても同じである。また、ディ
スクとスラスト受けが回転せず、軸が回転しても同じこ
とである。また、スペーサ３Ａは、ディスク３と一体的
に設けられた段部であっても同じである。
なく、軸受穴の内周にあっても同じである。また、ディ
スクとスラスト受けが回転せず、軸が回転しても同じこ
とである。また、スペーサ３Ａは、ディスク３と一体的
に設けられた段部であっても同じである。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ラジアル
軸受を動圧型流体軸受とし、スラスト軸受をおよそ球面
形状を有する軸先端にスラスト受けを当接し、スラスト
受けを軸心に直角な面に対し２／１０００〜１２／１０
００だけ傾けることにより接触点での潤滑を良好にし、
高い回転精度と、耐摩耗性に優れた複合型流体軸受装置
を得ることができる。
軸受を動圧型流体軸受とし、スラスト軸受をおよそ球面
形状を有する軸先端にスラスト受けを当接し、スラスト
受けを軸心に直角な面に対し２／１０００〜１２／１０
００だけ傾けることにより接触点での潤滑を良好にし、
高い回転精度と、耐摩耗性に優れた複合型流体軸受装置
を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例における複合型流体軸受装置
の断面図
の断面図
【図２】図１の詳細断面図
【図３】図２のｂ−ｂ方向断面図
【図４】本実施例における複合型流体軸受装置の構成図
【図５】従来の複合型流体軸受装置の断面図
２ 軸
２Ａ 軸先端
２Ｂ，２Ｃ 動圧発生溝
３ ディスク
４ スラスト受け
６Ａ，６Ｂ ラジアル潤滑剤
Claims (4)
- 【請求項１】 軸と前記軸に対して回転自在に設けら
れたディスクと前記ディスクと一体的に固定され前記軸
の一端に当接するスラスト受けを有し、前記軸の一端は
、ほぼ球面であり、液体または半固体の潤滑剤が塗布さ
れ、前記スラスト受けは前記軸中心に対する直角な平面
に対して２／１０００〜１２／１０００の角度で固定さ
れてなる複合型流体軸受装置。 - 【請求項２】 軸外周または、ディスクの中心部に有
する軸受穴のいずれか一方に動圧発生溝を有する請求項
１記載の複合型流体軸受装置。 - 【請求項３】 スラスト受けは、チタンカーバイトを
含むサーメットまたは、部分安定化ジルコニヤからなる
請求項１記載の複合型流体軸受装置。 - 【請求項４】 ディスクに一体的に固定されたモータ
ロータのマグネットの吸引力によりスラスト受けを、軸
の一端に押しつけた請求項１記載の複合型流体軸受装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40884890A JPH04231718A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 複合型流体軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40884890A JPH04231718A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 複合型流体軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04231718A true JPH04231718A (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=18518249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40884890A Pending JPH04231718A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 複合型流体軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04231718A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555124A (en) * | 1992-12-15 | 1996-09-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Rotating polygon mirror driving apparatus |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP40884890A patent/JPH04231718A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555124A (en) * | 1992-12-15 | 1996-09-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Rotating polygon mirror driving apparatus |
| US5708520A (en) * | 1992-12-15 | 1998-01-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Rotating polygon mirror driving apparatus |
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