JPH03234910A - 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〕 本発明は、ビデオテープレコーダの回転ドラム等に用い
られる流体軸受装置で、軸受からの潤滑剤の漏れを防止
した流体軸受装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の流体軸受装置としては、第１２図に示すようなす
べり軸受構造を持つラジアル軸受装置がある。第１２図
において、ラジアル軸受部３は筒体１の穴の内周に沿っ
て設けられた一定幅の環状の凸部からなり、その環状の
凸部はその中に収容する軸体６との間に僅かなりリアラ
ンスを有し、またラジアル軸受部３の内面には軸方向に
ＩＩ　＜　ｕの字形の動力発生用の溝３ａが複数本設け
られている。そしてこの流体軸受装置はラジアル軸受部
３を筒体１の各端寄りそれぞれ設けている。

このような軸受構造では外筒１または軸体６のどちらか
一方が回転すると、本来、動圧発生用の− 溝３ａの効果により潤滑剤５はラジアル軸受部３内で還
流を起こし、潤滑剤５の膜を形成し、その膜形成を維持
する。しかし、その動圧発生用の溝３ａの製作誤差（位
置ずれや形状変化等）により発生する潤滑剤５の還流の
アンバランスや長時間回転による潤滑剤の高温化、回転
時の遠心力、などのために潤滑剤５は徐々に外に流出し
てしまう。

従来では、このように潤滑剤の確保や回転時の遠心力に
よる潤滑剤の飛散防止等の構造についてはあまり考えら
れてはいなかった。なお、この種の装置として関連する
ものには例えば、特開平１−３０９２３号公報、特開平
１−３５１１５号公報に開示されたものが挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、ラジアル軸受部の潤滑剤の量を保持
するという点について配慮がなされておらず、稼動時間
の経過に従い、潤滑剤の量が減り、回転時において、ラ
ジアル軸受部に形成されなければならない潤滑剤の膜が
維持できなくなり、そのため、回転時におけるラジアル
軸受部に摩擦変４ 動が生じ軸受寿命が短くなるという問題があった。

本発明の第１．の目的は、ラジアル軸受部近辺に潤滑剤
の流出をせき止める領域を設けることにより、ラジアル
軸受部の潤滑剤の保持率を向上させ、潤滑剤の減少によ
り発生する回転体の振れ回りの増大を防いで流体軸受装
置の機能を長期間維持することにあり、本発明の第２の
目的は、長期間機能を維持できる流体軸受装置を備えた
ビデオテープレコーダを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の目的を達成するために、本発明の流体軸受装
置は、軸体と該軸体に嵌合する外筒とが所定のクリアラ
ンスをもち潤滑剤を介して相対すべりをするラジアル軸
受部を有し、該ラジアル軸受部で前記軸体の外周面及び
外筒の内周面の少なくとも一方に軸方向に形成された動
圧発生用の溝を設けた流体軸受装置において、前記ラジ
アル軸受部に近接して前記外筒の内周面の円周上に前記
クリアランスよりも大きいすきまを有する環状の凹部領
域を設けたことを特徴としている。

また、」１記流体軸受装置において、前記外筒の内周面
に設けた凹部領域に加えて、前記ラジアル軸受部に近接
して前記軸体の外周面の円周上に前記クリアランスより
も大きいずきまを有する環状の凹部領域を設けるものも
有効である。

さらに、本発明の別の流体軸受装置は、軸体と該軸体に
嵌合する外筒が所定のクリアランスをもち潤滑剤を介し
て相対すべりをするラジアル軸受部を有し、該ラジアル
軸受部で前記軸体夕Ｉ周面及び外筒内周面の少なくとも
一方に軸方向に形成された動圧発生用の溝を設けた流体
軸受装置において、前記ラジアル軸受部に近接して前記
クリアランスよりも大きなすきまを有する環状の中間領
域を設け、該中間領域に隣接して前記外筒の内周面の円
周上に前記中間領域のすきまよりさらに大きいすきまを
有する環状の凹部領域を設けたことを特徴としている。

また、上記別の流体軸受装置において、前記外筒の内周
面に設けた凹部領域に加えて、前記ラジアル軸受部に近
接して前記軸体の外周面の円周上に前記クリアランスよ
りも大きなすきまを有する環状の中間領域を設けるのも
有効である。

前記流体軸受装置および別の流体軸受装置において、環
状の凹部領域の断面形状は略半円形または三角形でもよ
く、それら凹部領域の開口側の角の少なくとも一方に面
取りを施すのがよい。

上記第２の目的は、上記の本発明の流体軸受装置または
本発明の別の流体軸受装置を備えたテープレコーダによ
り、達成される。

〔作用〕

本発明の流体軸受装置において、外筒または軸体の回転
時に、ラジアル軸受部に近接して設けた外筒の内周面の
すきまの大きい凹部領域、軸体の外周面のすきまの大き
い凹部領域はラジアル軸受部から流出する潤滑剤をせき
止め、溜める働きをする。回転停止時には、凹部領域に
移った潤滑剤は外筒内周面と軸体との界面張力によりラ
ジアル軸受部に戻る。したがって潤滑剤は流体軸受装置
から外に飛散、流出することがなく、常にラジアル軸受
部に潤滑剤が保持される。

− 〔実施例〕 以下、本発明による流体軸受装置の実施例を第１図ない
し第１１図により説明する。

第１図は第１実施例のラジアル軸受部の断面図、第２図
は第１実施例の全体構成図である。本実施例の流体軸受
装置は、外筒１の内面に、僅かなりリアランスを以て軸
体６を収納するラジアル軸受部３と、ラジアル軸受部３
の各端面に近接する内面円周上にその内面と軸体６の外
周面間のすきまが大きい凹部領域２とを設けたものであ
り、溝状のその凹部領域２はラジアル軸受部３内を満た
す潤滑剤の量分が蓄えられる程度の大きさとする。

ところで、ラジアル軸受部３は外筒１の穴の内周に沿っ
て設けられた一定幅の環状の凸部でなりその環状の凸部
の中に僅かなりリアランスを以て軸体６を収納し、そし
てラジアル軸受部３の内面には軸方向にＬＬ　＜　ｊｌ
の字形の複数本の動力発生用の溝３ａが設けられている
。

第２図においては、外筒１の軸方向で２箇所にラジアル
軸受部３を設け、各ラジアル軸受部３あ＝８− たり、その両側に合わせて４箇所にすきまの大きい凹部
領域２を設けているが、必要に応じてラジアル軸受部３
および凹部領域２の数を増減すればよい。凹部領域２の
位置もラジアル軸受部３の一端側だけか両側にするか適
宜きめればよい。またこの流体軸受装置は、外筒１を固
定して軸体６を回転させる場合、逆に軸体６を固定して
外筒を回転させる場合にも利用されるので、凹部領域２
も外筒１に設けるか軸体６に設けるか、それとも両方に
設けるか適宜法めればよい。

次に、この実施例の流体軸受の潤滑剤５の動作を第３図
によって説明する。

第３Ａ図、第３Ｂ図および第３Ｃ図は各々、外筒１（又
は軸体６）が停止から回転、停止までの潤滑剤の動作状
態を示し、第３Ｄ図は従来の流体軸受装置の回転時の潤
滑剤の動作状態を示したものである。第３Ａ図に示す停
止時では潤滑剤はラジアル軸受部３内に落ち着いている
。次に、外筒１（又は軸体６）が回転すると、軸受部３
の溝３ａの加工誤差（溝の位置や寸法の誤差）等により
発生する潤滑剤５の還流（Ａ、、、　Ａ２）のアンバラ
ンスや回転に伴う遠心力等の発生により、潤滑剤５は第
３Ｂ図で示す矢印Ｂのように外に流出する。

従来の第３Ｄ図に示す流体軸受装置ではこの流出した潤
滑剤５は再びラジアル軸受部３に戻ることはない。しか
し、第３Ｂ図に示すように、上述したすきまの大きい凹
部領域２をラジアル軸受部３の近接した位置に設けると
、潤滑剤５はその凹部領域２でせき止められ、それ以上
法がることはなくなる。回転を止めると第３Ｃ図で示す
ように凹部領域２まで達していた潤滑剤は外筒１の内周
面と軸体６の外周面との間に発生する界面張力により、
ラジアル軸受部３へと戻り、第３Ａ図に示す初期の状態
のように潤滑剤５がラジアル軸受部３内に確保され、潤
滑剤５が減少することはなくなる。従って、本実施例の
流体軸受装置によれば、潤滑剤の漏れがなくなり、それ
に伴い回転体は安定に回転し、しかも、軸受としての機
能を長期間維持できる効果がある。

また、上記実施例では、上述した凹部領域２の断面形状
は底が丸く、その片側面を面取りしているが、他に第４
図、第５図に示すようにその両側面を面取り（あるいは
丸く）シたもの２ａ、あるいは面取り等がないもの２ｂ
がある。それ以外に第６図に示すように三角形２Ｃを形
成したもの、または、第７図のように四角形２ｄを形成
したもの、更に第８図、第９図に示すようにこれら２ｃ
。

２ｄの両側あるいは片側を面取り（あるいは丸く）しだ
もの２ｅ、２ｆ等があり、これらも上述したのと同様な
効果がある。なお、凹部領域は、切削または塑性加工に
より設ける。

第１０図は本発明の第２実施例を示す。これは上述した
すきまの大きい凹部領域２とラジアル軸受部３との間に
ラジアル軸受部３のクリアランスδよりわずかに大きい
すきまΔを円周上に設けた中間領域２′を有する流体軸
受装置であり、これも第１実施例と同様に潤滑剤の漏れ
防止、回転体の安定回転、軸受機能の長期間維持の効果
がある。

第１１図は第２実施例の流体軸受装置をビデオテープレ
コーダ（ＶＴＲ）の回転ドラムの軸受に１１− 用いた場合のドラムの縦断面図である。図中、回転ドラ
ム１′の中心部にはラジアル軸受部３とその両側にすき
まの大きい凹部領域２および中間領域２′有する軸受が
設けられており、その軸受には固定ドラム８に固定され
た軸体６が嵌入されている。固定ドラム８側にはステー
タ１０が、回転ドラム１′側にはロータなるマグネット
９が設けられており、これらが電動機を構成して、軸体
６回りに回転ドラム１′が回転する。回転ドラム１′に
は軸体６の先端と当接するスラスト軸受板７が設けられ
ており、その他へラド１１が取り付けられている。この
ドラムをＶＴＲに搭載すると、上述した流体軸受装置に
よる漏れ防止、安定回転等の効果により、高画質が期待
され、ドラムの長寿命化が図れる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、以上説明したように流体軸受装置にお
いて、ラジアル軸受部に近接して外筒の内周面に、また
は外筒の内周面と軸体の外周面しすきまの大きい凹部領
域を設け、この凹部領域？２− 外筒または軸体の回転時にはラジアル軸受部から流れ出
す潤滑剤をせき止めて貯え、回転停止時には潤滑剤は凹
部領域からラジアル軸受部に戻るようにしたので、ラジ
アル軸受部の製作誤差による潤滑剤の飛散や流出を防ぐ
ことができ、常にラジアル軸受部に潤滑剤を保持でき、
円滑な回転機能が得られ、流体軸受装置の長寿命化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１実施例の流体軸受装置のラジ
アル軸受部詳細図、第２図は第１実施例の全体断面図、
第３Ａ〜第３Ｃ図はそれぞれ第１実施例の流体軸受装置
の休止時、回転時、回転停止時における潤滑剤の動作状
態を示す説明図、第３Ｄ図は従来の装置における回転時
の潤滑剤の動作を示す比較説明図、第４図〜第９図はす
きまの大きい凹部領域の各種断面形状を示す図、第１０
図は本発明による第２実施例の流体軸受装置を示す図、
第１１図は第２実施例の流体軸受装置をビデオテープレ
コーダのドラムの軸受として用いた例を示す図、第１２
図は従来の流体軸受装置の一例を示す図である。 １・・・外筒、２，２ａ〜２ｆ・・・凹部領域、２′中
間領域、３・・・ラジアル軸受部、３ａ：動圧発生用溝
、６・・・軸体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸体と該軸体に嵌合する外筒とが所定のクリアラン
   スをもち潤滑剤を介して相対すべりをするラジアル軸受
   部を有し、該ラジアル軸受部で前記軸体の外周面及び外
   筒の内周面の少なくとも一方に軸方向に形成された動圧
   発生用の溝を設けた流体軸受装置において、前記ラジア
   ル軸受部に近接して前記外筒の内周面の円周上に前記ク
   リアランスよりも大きいすきまを有する環状の凹部領域
   を設けたことを特徴とする流体軸受装置。 ２、軸体と該軸体に嵌合する外筒とが所定のクリアラン
   スをもち潤滑剤を介して相対すべりをするラジアル軸受
   部を有し、該ラジアル軸受部で前記軸体の外周面及び外
   筒の内周面の少なくとも一方に軸方向に形成された動圧
   発生用の溝を設けた流体軸受装置において、前記ラジア
   ル軸受部に近接して前記外筒の内面周および前記軸体の
   外周面の円周上に前記クリアランスよりも大きいすきま
   を有する環状の凹部領域を設けたことを特徴とする流体
   軸受け装置。 ３、軸体と該軸体に嵌合する外筒とが所定のクリアラン
   スをもち潤滑剤を介して相対すべりをするラジアル軸受
   部を有し、該ラジアル軸受部で前記軸体外周面及び外筒
   内周面の少なくとも一方に軸方向に形成された動圧発生
   用の溝を設けた流体軸受装置において、前記ラジアル軸
   受部に近接して前記クリアランスよりも大きなすきまを
   有する環状の中間領域を設け、該中間領域に隣接して前
   記外筒の内周面の円周上に前記中間領域のすきまよりさ
   らに大きいすきまを有する環状の凹部領域を設けたこと
   を特徴とする流体軸受装置。 ４、軸体と該軸体に嵌合する外筒とが所定のクリアラン
   スをもち潤滑剤を介して相対すべりをするラジアル軸受
   部を有し、該ラジアル軸受部で前記軸体外周面及び外筒
   内周面の少なくとも一方に軸方向に形成された動圧発生
   用の溝を設けた流体軸受装置において、前記ラジアル軸
   受部に近接して前記クリアランスよりも大きなすきまを
   有する環状の中間領域を設け、該中間領域に隣接して前
   記外筒の内周面及び前記軸体の外周面の円周上に前記中
   間領域のすきまよりさらに大きいすきまを有する環状の
   凹部領域を設けたことを特徴とする流体軸受装置。 ５、前記凹部領域の断面形状は略半円形になることを特
   徴とする請求項１〜４いずれか記載の流体軸受装置。 ６、前記断面形状が半円形の凹部領域の開口側の角の少
   なくとも一方に面取りを施したことを特徴とする請求項
   ５記載の流体軸受装置。 ７、前記凹部領域の断面形状は三角形なることを特徴と
   する請求項１〜４いずれか記載の流体軸受装置。 ８、前記断面形状が三角形の凹部領域の開口側の角の少
   なくとも一方に面取りを施したことを特徴とする請求項
   ７記載の流体軸受装置。 ９、請求項１〜８いずれか記載の流体軸受装置を備えた
   テープレコーダ。