JPH0228010B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に云つて軸受に関し、具体的には
圧搾軸受に関する。

〔従来技術〕

圧搾型軸受の動作原理を説明する一般的理論は
従来良く知られている。Transaction of the
ASME Journal of Basic Engineering（1964年
６月６日刊）のE.O.Salbu著“Compressible
Squeeze Films and Squeeze Bearings”と題す
る論文は圧搾軸受技術を知るために優れた基本的
文献である。この時以来、この基本的圧搾軸受原
理にもとずく種々の軸受装置が提案されている。

最近、管状もしくは円筒状圧搾軸受組立体は、
磁気デイスク装置におけるトランスジユーサ位置
付け機構の磁気トランスジユーサ・キヤリツジ組
立体のための軸受素子として提案されている。こ
れ等の位置付け機構の機能は磁気デイスク上の特
定のトラツクに磁気トランスジユーサ、即ちヘツ
ドを位置付ける事にある。位置付け動作は極めて
正確に約2.5cmから５cmの範囲にわたつてヘツド
を直線運動させる事を含んでいる。ヘツドはボイ
スコイル・アクチユエータの可動コイルに取付け
られたアーム上に取付けられている。コイル及び
アームはこれ等がトラツク・アドレス間の直線路
に沿つて移動する時ヘツド及びコイルを正確に案
内するキヤリツジ組立体に取付けられている。ヘ
ツドとデイスクとの間隔は制御される事が重要で
ある。なんとなれば、この間隔はデイスクに対す
るデータの記録及び書込みにとつて重要であるか
らである。データが正確に書込み及び読取られる
ためには、磁気ヘツドの記録ギヤツプがトラツク
の中心線に対して同じ角度、例えば90゜を成す事
も重要である。

位置付け機構のキヤリツジ及び案内組立体に関
連する通常の玉軸受ローラ機構は満足に動作する
が１つの主要な欠点を有する。これは玉軸受が固
有の静止摩擦及び可変の動摩擦の問題を有するか
らである。これ等の問題は磁気デイスクにおける
アクセス時間及びヘツドの位置付けの精度に悪影
響を与える。円筒状圧搾軸受はこれ等の問題を持
たないので、磁気デイスク装置における用途につ
いての関心が高まつている。

特願昭57−38262号（特公昭62−4566号）には、
磁気デイスク装置におけるアクチユエータに関連
して用いられる円筒状圧搾軸受が開示されてい
る。

上記出願において図示され説明された如く、軸
受装置は一般に入子式に同軸関係に配向された円
筒状軸受素子対より成る。一つの軸受素子には圧
電駆動素子が設けられており、軸受素子に振動を
与えて、その断面の形状を変化させている。圧電
駆動素子は物理的に軸受素子の１つに取付けられ
ている。この分野の専門家にとつては、円筒状圧
電駆動素子及びこれに対して物理的に取付けられ
なければならない円筒状軸受素子の寸法上の公差
は圧電駆動素子及び軸受素子の適切な動作にとつ
て重要である事が明らかであろう。圧電駆動素子
とこれによつて駆動される軸受素子との間に臨界
的な公差を与えなければならないという事は軸受
装置の制造コストをかなり増大させる。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、前述の様に製造の容易さやコ
ストに影響を及ぼす圧電駆動素子と軸受素子の公
差の問題を軽減する様に改良された圧搾軸受装置
を提供することである。

本発明に従い１つの軸受素子及び関連する物理
的な圧電駆動素子の断面形状が同じでない圧搾軸
受装置が提供される。２つの素子の幾何学形状が
異なつていてよいので、軸受素子は圧搾軸受作用
にとつて最も有効な軸受面を呈する断面形状を有
するように形成され、他方、バイモルもしくは単
一素子であり得る圧電駆動素子には製造が相対的
に容易で、より経済的である断面幾何学形状が与
えられる。

開示された軸受装置においては、一方の軸受素
子は物理的に短い縦方向のリブによつて関連する
駆動素子のアンチノード（腹）に取付けられてい
る。

本発明に従えば軸受素子に断面形状が最適な圧
搾軸受作用を生ずる様に選択され、圧電駆動素子
の断面形状が相対的に容易に製造され得る様に改
良された圧搾軸受装置が提供される。

〔実施例の説明〕

第１図に示された圧搾軸受装置は軸線１４に平
行に相対運動をするように同軸上に配列された２
つの軸受素子１０及び１１を有する。第１図に概
略的に示された如く、軸受素子１０は固定されて
おり、素子１１は軸線１４に沿つて移動する。も
し望むならば素子１０を可動素子とし、他方の素
子１１を固定してもよい。軸受素子１０及び１１
の断面形状は夫々４個の凹状側面１５Ａ乃至１５
Ｄ及び１６Ａ乃至１６Ｄを有する湾曲した正方形
に対応している。第１図に示された素子１０と素
子１１との間の間隔は誇張されている。第１図に
示された軸受装置の軸受素子の断面形状は、回転
方向においても比較的堅い軸受構造を与える様に
選択されている。

第１図に示されている軸受装置のための圧電駆
動素子は圧電セラミツク円筒部材２２及び包囲円
筒部材２３より成り、２つの素子でバイモル素子
をなしている。もし望まれるならば円筒部材２３
は圧電セラミツク円筒部材２２をわずかだけ圧縮
した状態におく様に形成されうる。これによつて
駆動部材２２が疲れによつて破損するのが防止さ
れる。

円筒部材２２は短いリブ部材２４によつて軸受
素子１１に取付けられている。駆動素子としての
円筒部材２２及び被駆動素子としての軸受素子１
１に関するリブ部材２４の位置は２つの振動構造
のアンチノード（腹）、即ち２つの相互接続され
た素子２２及び１１の寸法によつて決定される最
大たわみ点の軌跡によつて決定される。

第２図に示された如く、リブ２４は第３図に示
された垂直及び水平基準線３０及び３１に沿つて
いる最大たわみ点に対応する如くバイモル素子の
円周のまわりに90゜間隔に配置されている。

第４図は第１図に示された本発明の実施例と類
似の軸受装置を示している。第４図の軸受装置は
第１図の圧電セラミツク円筒部材２２が４つの別
個の平坦な圧電セラミツク片４３Ａ乃至４３Ｄを
使用して組立てられた略正方形の駆動素子４２に
よつて置換えられた点で第１図に示されたものと
異なつている。駆動素子４２も同様にバイモル素
子として構成されうる。駆動素子４２は第１図及
び第２図に関連して説明されたのと同様に短かい
縦方向のリブ２４′によつて軸受素子１１′に取付
けられている。

第５図は、円筒状駆動素子２２′が使用され、
軸受素子５１の断面形状が修正されている点を除
き第１図に示された本発明の実施例と類似の軸受
装置を示している。第５図に示された如く、駆動
素子２２′は基本的には第１図に示された圧電セ
ラミツク円筒部材２２と同一であり、包囲円筒部
材２３′並びに軸受素子５１を円筒部材２３′に取
付ける縦方向リブ２４″を含んでいる。第５図に
示された軸受素子の断面形状は全体的に凸状をな
し、他の図面に示されたものは凹状をなしてい
る。軸受素子のいずれの形状も満足に動作する。
さらに、軸受素子は正方形の断面で円形状の駆動
素子を備えたり、あるいは円形状の断面で円形状
の駆動素子を備え得る。

種々の駆動素子には軸受表面間に軸受関係を確
立するのに所望の周波数で圧電セラミツク部材を
付勢するための適切な手段が与えられ得る。この
手段は図中で駆動素子から電源PSに至る信号線
Ｗとして示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の従う圧搾軸受装置の部分的に
断面の斜視図である。第２図は第１図の線２−２
に沿つて見た軸受装置の断面図である。第３図は
第２図に示された軸受装置の圧電駆動素子及び取
付けられた軸受素子の周期的たわみの様子を示し
た図である。第４図は本発明の他の実施例として
の圧搾軸受装置の断面図である。第５図は本発明
のさらに他の実施例としての圧搾軸受装置の断面
図である。 １０，１１……軸受素子、１４……軸線、１５
Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１６Ａ，１６Ｂ，
１６Ｃ，１６Ｄ……軸受素子の側面、２２……圧
電セラミツク円筒部材、２３……包囲円筒部材、
２４……リブ部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の軸線を中心として同軸的に且つ間隔を
   おいて配置された中空の第１及び第２の軸受素子
   であつて、両軸受素子の対面する周面が軸受面と
   して作用するようになつているものと、 上記第２の軸受素子と対面するように上記軸線
   を中心として上記第２の軸受素子と同軸的に且つ
   間隔をおいて配置されており、且つ付勢信号に応
   じて上記軸線に垂直な方向に振動し、その際に、
   周面の複数位置において振動の腹を呈する特性を
   有する中空の圧電駆動素子と、 上記圧電駆動素子の振動を上記第２の軸受素子
   に伝えるために上記複数の位置において上記圧電
   駆動素子を上記第２の軸受素子に連結する複数の
   連結素子とを有し、 且つ、上記圧電駆動素子と上記第２の軸受素子
   との間の間隔が上記軸線を中心とする順次の方角
   において規則的に異なるように、上記軸線に垂直
   な面における上記圧電駆動素子及び上記第２の軸
   受素子の断面形状が異なつていることを特徴とす
   る圧搾軸受装置。