JPH02300514A - 流体軸受装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、たとえばＶＴＲまたはＤＡＴなどの回転ヘ
ッドシリンダを回転自在に支持する動圧型の流体軸受装
置に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は、従来のこの種流体軸受装置を具備したＶＴＲ
またはＤＡＴなどの回転ヘッドシリンダを示す断面図で
ある。

同図において、（１）は固定シリンダで、ＶＴＲまたは
ＤＡＴのシャーシ（図示せず）上の所定位置に固定され
ており、はぼ中心部には所定長さの垂直な軸（２）の下
端部が一体に固着されている。（３）は回転シリンダで
、上記軸（２）に回転可能に嵌合するスリーブ（４）と
一体をなし、上記固定シリンダ（１）の上面に間隙をあ
けて同心的に回転可能に配設されている。（５）　、　
　（６）は一対の磁気ヘッドで、上記固定シリンダ（１
）の上縁部に対応して回転シリンダ（３）の下縁部に取
付けられており、磁気テープ（７）に摺接して映像信号
の記録または再生を行なう。

（８）はテープガイドで、上記固定シリンダ（１）の外
周面に所定角度（約３゛）に傾斜して形成され、磁気テ
ープ（７）が固定シリンダ（１）　と回転シリンダ（３
）とに跨って常に一定の角度で傾斜した状態で両シリン
ダ（１）　、　　（３）の外周面に沿つて走行するよう
にガイドするために設けられたものである。

（９）はロータリトランスで、記録すべき信号または再
生信号を、固定側の信号処理装置（図示せず）と、上記
磁気ヘッド（５）　、　　（６）　との間において無接
触で授受するためのもので、上記固定シリンダ（１）の
ボス部（１ａ）に固定された固定ロータリトランス（９
ａ）と、この固定ロータリトランス（９ａ）の外周に間
隙を介して対応し、上記回転シリンダ（３）のスリーブ
（４）に固着された回転ロータリトランス（９ｂ）とに
よって構成されている。

（１０）は上記回転シリンダ（３）を所定速度で回転駆
動する駆動モータで、上記固定シリンダ（１）に固定ボ
ルト（１１）によって固定されたコイル（１２ａ）を有
するステータコア（１２）と、上記回転シリンダ（３）
のスリーブ（４）にホルダ（１３）を介して固定された
アマチュアマグネット（１４）とによって構成されてい
る。

（１５）は円筒状のラジアル軸受で、上記回転シリンダ
（３）と一体をなすスリーブ（４）のほぼ中心部に形成
され、上記固定シリンダ（１）の軸（２）に所定の間隙
（Ｇｌ）およびポケット（１６）を介して回転自在に嵌
合されている。（１７）は平板状のスラスト軸受で、上
記ラジアル軸受（１５）の上端部において、上記スリー
ブ（４）の上面に固定ボルト（１８）によって取付けら
れ、上記軸（２）の上端面と所定の間隙（Ｇ２）を介し
て対向するように配置されている。

（１９ａ）　、　（１９ｂ）はへリングボーン状（杉綾
形）の一対の加圧溝で、上記軸（２）の外周面に軸方向
に所定の間隙をあけて形成されており、第４図で示すよ
うな角形の溝からなるこの両加圧溝（１９ａ）　、　（
１９ｂ）は、上記スリーブ（４）とともにラジアル軸受
（１５）が所定方向に回転したとき、このラジアル軸受
（１５）のポケット（１６）内に充填された比較的粘度
の低いたとえば流動性オイルなどのラジアル軸受用の潤
滑剤（２０ａ）をボンピング作用により加圧し、その油
圧によりラジアル軸受（１５）を介して回転シリンダ（
３）のラジアル方向の荷重を軸（２）で受けるために設
けられたものである。

（２１）は第５図で示すようなスパイラル状の加圧溝で
、上記軸（２）の上端面に上記間隙（Ｇ２）を介して対
向するスラスト軸受（１７）の対向面に形成されており
、この加圧溝（２１）は上記スリーブ（４）とともにス
ラスト軸受（１７）が所定方向に回転したとき、上記ポ
ケット（１６）内に充填された比較的粘度の高いたとえ
ばグリースなどのスラスト軸受用の潤滑剤（２０ｂ）を
ボンピング作用により加圧し、その油圧によりスラスト
軸受Ｃ１７）を介して回転シリンダ（３）のスラスト方
向の荷重を軸（２）で受けるために設けられたものであ
る。

つぎに、上記構成の流体軸受装置の動作について説明す
る。

第６図の動作説明図において、いま回転シリンダ（３）
とともに、スリーブ（４）が矢印（Ａ）の方向に高速回
転すると、ラジアル軸受（１５）のポケット（１６）内
に充填されている潤滑剤（２０）は、軸（２）の一対の
加圧溝（１９ａ）　、　（１９ｂ）およびスラスト軸受
（１７）の加圧溝（２１）のボンピング作用によってそ
れぞれ矢印の方向に加圧されるので、軸（２）とラジア
ル軸受（１５）および軸（２）とスラスト軸受（１７）
との間の間隙（Ｇ、）および間隙［；２）内におけるｘ
印の近傍の潤滑剤（２０ａ）　、　（２０ｂ）の圧力が
上昇し、この油圧、つまり動圧によってスリーブ（４）
を介して回転シリンダ（３）が支持され高精度の高速回
転が可能となる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のこの種動圧型の流体軸受装置においては、回転シ
リンダ（３）とともに高速回転していたスリーブ（４）
が停止すると、軸（２）の加圧溝（１９ａ）　、　（１
９ｂ）のボンピング作用およびスラスト軸受（１７）の
加圧溝（２１）のボンピング作用によって間隙（Ｇｌ）
、（Ｇ２）内に保持されていた潤滑剤（２０ａ）。

（２０ｂ）が、その自重または振動等によって自然流下
したり、スラスト軸受（１７）の間隙（Ｇ２）内の潤滑
剤（２０ｂ）が流下してラジアル軸受（１５）のポケッ
ト（１６）内の異種の潤滑油（２０ａ）と混合して軸受
効果が悪化し、流体軸受装置としての機能が著しく低下
する欠点がある。

この発明は、上記のような問題点を改善するためになさ
れたもので、回転が停止しても自然流下による潤滑剤の
自然減少を防止するとともに、スラスト軸受ラジアル軸
受の異種の潤滑油の混合を防止して長期にわたって良好
な軸受効果が得られる流体軸受装置を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる流体軸受装置は、軸またはラジアル軸
受の少なくとも一方の周面に、所定角度で傾斜する一対
のテーパ面からなり、かつ濡れ防止剤を塗布した環状の
Ｖ形溝を形成したことを特徴とする。

［作用］ この発明によれば、回転が停止して軸の加圧溝およびス
ラスト軸受の加圧溝によるボンピング作用がなくななる
ことによって、スラスト軸受とラジアル軸受の間隙内に
それぞれ保持されていた潤滑剤が自重または振動等によ
って流下しようとしても、軸またはラジアル軸受の少な
くとも一方の周面に形成され、かつ濡れ防止剤を塗布し
た環状のＶ形溝のテーパ面において発生した両温滑剤の
表面張力によってこの両温滑剤の流下が阻止されＶ形溝
内に保持される。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。

第１図はこの発明の一実施例による流体軸受装置を具備
したＶＴＲまたはＤＡＴなどの回転ヘッドシリンダを示
す断面図であり、同図において、第３図に示す従来のも
のと同一または相当部分には、同一の符号を付して、そ
の詳細な説明は省略する。

同図において、（２２）は環状の■形溝で、上記軸（２
）の軸端またはラジアル軸受（１５）の少なくとも一方
、たとえば軸（２）の軸端の近傍において、これの外周
面に対向するラジアル軸受（１５）の内周面に形成され
ている。このＶ形溝（２２）は、第２図の要部拡大断面
図で示すように所定のテーパ角（αＩ）、（Ｇ２）で傾
斜する一対のテーパ面（２２ａ）　、　（２２ｂ）から
なり、上記Ｖ形溝（２２）、つまり上記両テーパ面（２
２ａ）　、　（２２ｂ）にはそれぞれ濡れ防止剤（２３
）が所定厚さで塗布されている。

（Ｇ１）は上記一方のテーパ面（２２ａ）　　に塗布さ
れた濡れ防止剤（２３）と、Ｖ形溝（２２）内のスラス
ト軸受用の潤滑剤（２０ｂ）との濡れ角度、（Ｇ２）は
上記他方のテーパ面（２２ｂ）に塗布された濡れ防止剤
（２３）と、■形溝（２２）内のラジアル軸受用の潤滑
剤（２０ａ）との濡れ角度で、上記テーパ面（２２ａ）
。

（２２ｂ）のテーパ角（αｌ）、（Ｇ２）と、上記濡れ
角度（Ｇ１）、（Ｇ２）との関係は、α、〈θ８．α２
〈Ｇ２ となるように設定されている。

このように構成した理由は、Ｖ形溝（２２）内に上部か
ら侵入してきたスラスト軸受用の潤滑剤（２０ｂ）と、
Ｖ形溝（２２）内に下部から侵入してきたラジアル軸受
用の潤滑剤（２０ａ）とを軸（２）の外周面に有効に接
触させることにより、両温滑剤（２０ａ）　、　（２０
ｂ）の表面張力を増大させ、この両温滑剤（２０ａ）　
、　（２０ｂ）を■形溝（２２）内の上下部において互
いに混合しない状態で確実に保持させるためである。

つぎに、上記構成の流体軸受装置の動作について説明す
るが、回転ヘッドシリンダとしての動作は、上記第６図
の動作説明図で説明した従来の回転ヘッドシリンダの動
作と同一のため、その詳細な説明は省略する。

第１図において、回転シリンダ（３）とともに矢印（Ａ
）の方向に高速回転していたスリーブ（４）が停止する
と、スラスト軸受（１７）の加圧溝（２１）のボンピン
グ作用によって加圧されて間隙（Ｇ２）内に保持されて
いたスラスト軸受用の潤滑剤（２０ｂ）の一部は、その
自重または振動によって自然流下しようとするが、Ｖ形
溝（２２）内に上部から侵入して軸（２）の外周面に接
触すると、表面張力によってこの潤滑剤（２０ｂ）は第
２図の拡大断面図で示す状態に保持され、流下が阻止さ
れる。

また、ラジアル軸受（１５）の停止によってＶ形溝（２
２）内のラジアル軸受用の潤滑剤（２０ａ）は、その自
重または振動によって自・熱流化しようとするが、軸（
２）の外周面に接触しているＶ形溝（２２）内の潤滑剤
（２０ａ）は表面張力が強いため、第２図の拡大断面図
で示す状態に保持され、流下が阻止される。

再び、上記回転シリンダ（３）とともにスリーブ（４）
が高速回転すると、■形溝（２２）内の潤滑剤（２０ａ
）　、　（２０ｂ）はスラスト軸受（１７）の加圧溝（
２１）および軸（２）の加圧溝（１９ａ）のボンピング
作用によって間！（Ｇｌ）、　（Ｇ２）内に送り出され
、流体軸受装置の潤滑剤として作用する。

なお、上記一実施例においては、互いに回転可能に嵌合
する一方の軸（２）が固定された場合について説明した
が、軸（２）が回転し、これを支持する流体軸受装置が
固定された場合でも同様の効果を奏することはいうまで
もない。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、回転が停止して軸の
加圧溝およびスラスト軸受の加圧溝によるボンピング作
用がなくなることによって、スラスト軸受とラジアル軸
受の間隙内にそれぞれ保持されていた潤滑剤が自重また
は振動等によって流下しようとしても、軸またはラジア
ル軸受の少なくとも一方の周面に形成され、かつ濡れ防
止剤を塗布した環状の■形溝のテーパ面において発生し
た両温滑剤の表面張力によってこの両温滑剤の流下が阻
止されＶ形溝内に保持される。したがって、回転が停止
して軸の加圧溝およびスラスト軸受の加圧溝によるボン
ピング作用がなくなっても、潤滑剤の自然減少による流
体軸受装置の機能低下が防止されるとともに、Ｖ形溝内
で保持される両温滑剤が異種のものであってもＶ形溝を
形成する一対のテーパ面において個々に保持されるため
、互いに混合するようなことがなく、長期にわたって良
好な軸受効果を１！続する流体軸受装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による流体軸受装置を具備
したＶＴＲなどの回転ヘッドシリンダを示す断面図、第
２図は要部の拡大断面図、第３図は従来の流体軸受装置
を具備したＶＴＲなどの回転ヘッドシリンダを示す断面
図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う拡大断面図、
第５図はスラスト軸受の加圧溝を示す拡大正面図、第６
図は動作説明図である。 （２）・・・軸、（１５）・・・ラジアル軸受、（１７
）・・・スラスト軸受、（１，９ａ）　、　（１９ｂ）
　、　（２１）・”加圧溝、（２０ａ）　、　（２０ｂ
）−・−潤滑剤、（２２）・Ｖ形溝、（２２ａ）　、　
（２２ｂ）−テーパ面、（２３）−・・濡れ防止剤、（
Ｇｌ）　、　（Ｇ２）・・・間隙。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定間隙を介して互いに回転可能に嵌合する軸ま
   たはラジアル軸受の少なくとも一方の周面および上記軸
   の端面に所定間隙を介して対向するスラスト軸受の対向
   面のそれぞれに、上記両間隙内に介在する潤滑材を加圧
   して上記軸および軸受を支持する加圧溝を形成した流体
   軸受装置において、上記軸の軸端またはラジアル軸受の
   少なくとも一方の周面に、所定角度で傾斜する一対のテ
   ーパ面からなり、かつ濡れ防止剤を塗布した環状のｖ形
   溝を形成してなる流体軸受装置。