JPH0438102Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は動圧型回転体、つまり、支軸周面とこ
れに挿嵌される軸孔内周面との間に潤滑流体を介
在させ、その潤滑流体のポンピング作用によつて
上記支軸から浮上させられた状態で軸支される回
転体に関する。

（従来の技術） 動圧型回転体を適用する装置として、ビデオテ
ープレコーダ（VTR）用のヘツドを含む回転シ
リンダアツセンブリがある。

いま、このアツセンブリについて説明すると次
の通りである。

VTR用のヘツドを含む回転シリンダアツセン
ブリを示す第６図において、ヘツド５１を有する
回転シリンダ５２は、中心軸５３に回転自在に支
持された回転体たる回転デイスク５４にねじ５５
で固定されており、回転デイスク５４のフランジ
部５４ａの下面には、ロータマグネツト５６を内
周面に固定したマグネツトケース５７が、ロータ
リトランスの一方のトランス５８を挾み付けるよ
うにしてねじ５９で固定されている。

固定シリンダ６０は、中心軸５３を植設したハ
ウジング６１の開口端に固定されており、この固
定シリンダ６０内には、ロータリトランスの他方
のトランス６２が、上記一方のトランス５８と微
小間隙を置いて固定されている。

ハウジング６１の底板には、ロータマグネツト
５６と協働する積層板からなる、駆動コイル６５
を有するステータ６３が支持体６４を介してねじ
６６で固定されている。

ロータリトランス５８，６２は、ヘツド５１か
らの信号を回転シリンダアツセンブリの回転側か
ら固定側に無接触で伝達するためのものであつ
て、ステータ６３及びロータマグネツト５６から
主に構成されているモータに対して軸方向に並ん
で配置されている。

一方、中心軸５３には、その軸方向において２
ヶ所に、動圧用のスパイラルグルーブＧが刻設さ
れ、このグルーブと回転デイスク５４の内孔との
間に油等の潤滑流体を介在させ、回転デイスク５
４が回転することによつて生じるポンピング作用
によつて回転デイスク５４を、中心軸５３を中心
として油により浮上せしめて軸支させている。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、上述した構成においては、中心軸５
３、つまり固定されている軸にグルーブを形成
し、回転側である回転デイスク５４は、その内面
が平滑、つまり鏡面に仕上げられた内孔を形成さ
れていることから、回転デイスク５４が回転して
も、その中心軸周面と回転デイスク５４の内孔と
の間の隙間に介在されている潤滑流体が、内孔面
との間の摩擦作用のみによつて流動性が決定づけ
られるのでグルーブ内では円滑な移動を起さず、
換言すれば動きづらく、従つて、所望のポンピン
グ作用を得られなくなり、その結果、動圧作用に
よる軸受機能の効率が悪いという問題があつた。

しかも、中心軸５３の周面にグルーブを刻設す
る場合には、特殊な溶剤によつてフオトエツチン
グ工法により溝部分のみを溶解させ数μm〜数
10μm程度の深さの溝を形成していることから、
その加工工数が多くなりさらには処理時間も多く
要し、作業コストのアツプを招く虞れもあり、ま
た、エツチングによつて得られた溝部が、その側
縁部に縦壁部をもつ皿状に形成されてしまうこと
から、溝からの油の吐出性も含め、溝内での油の
流動性が悪くなり、動圧作用の効率が悪いという
問題点もあつた。

（問題を解決するための手段） 本考案は、相対運動する２つの表面である軸周
面と軸受側内周面との間に潤滑流体を介在させて
流体軸受を成す構造体において、上記軸受側を回
転側とし、その軸受内孔面に、相対運動方向に対
して傾斜した平行な溝群を形成し、その溝群の少
なくとも一側にこの溝群に連通する油溜り部を形
成することによつて動圧型回転体の問題点を解決
した。

（作用） 回転側である軸受が回転すると、その回転によ
つて溝群が移動するので潤滑流体が油溜り部から
溝内に流入するとともに同溝内で流動し、溝群に
よるポンピング作用を生じさせて軸周面と回転デ
イスク内孔面との間の隙間に油圧膜を形成し、こ
れによつて回転デイスクが軸に対して浮上した状
態で支持される。

（実施例） 第１図には、本考案の回転体を適用した一例で
ある回転シリンダアツセンブリが示されている。

第１図において、ロータマグネツト１０は、端
板付筒体からなるロータケース１２の内周面に固
定されており、ロータケース１２は、フランジ１
３ａを有する回転体たる回転デイスク１３に固定
されている。回転デイスク１３は、VTRの回転
ヘツド部を構成する固定シリンダ１４の中心部に
植設固定された軸１５に回転自在に嵌合してい
る。回転デイスク１３の軸孔内面には後で詳しく
述べるところの動圧軸受用スパイラル溝１６が形
成され、また軸１５の端面はスラスト軸受板１７
に当接している。スラスト軸受板１７は、軸１５
との当接面に動圧用の溝（図示されず）が形成さ
れ、その外側面に当てがわれた押え板１８によつ
て回転デイスク１３の端面に固定されている。押
え板１８はねじ１９によつて回転デイスク１３の
頂部に固定されている。なお、スラスト軸受と軸
との当接面の構造は、動圧用の溝をもつものであ
るが、その構造のひとつとして第５図に示すよう
に、軸１５の図における軸方向下端に当接するス
ラスト軸受あるいは押え端板１７０に動圧用の環
状溝１７０ａを形成し、その中心ランド部に軸端
を当接させるものがある。

回転デイスク１３のフランジ１３ａには、回転
ヘツド部を構成する回転シリンダ２０がねじ２１
で固定されていて、この回転シリンダ２０には、
ヘツド２２が支持体２３を介して取り付けられて
いる。支持体２３の回転シリンダ２０と接する側
の面には、回転シリンダ２０にねじ込まれたアジ
マス調整ねじ２４の内端が当接している。

軸１５を植設した固定シリンダ１４には、積層
板からなるステータコア１１が、隔離筒２５を挾
んでねじ２６によつて固定されており、ステータ
コア１１には、駆動コイル２７が設けられてい
る。隔離筒２５には配線基板２８が固定されてい
て、ロータマグネツト１０の内周端部と対向する
位置には、ホール素子２９が、配線基板２８に支
持されることによつて配置されている。

ロータリトランスの回転側トランス３０は、略
円環状をなしており、ロータケース１２の外周面
に接着剤によつて固定されている。一方、固定側
トランス３１は、回転側トランス３０と40〜
50μmの面間隔を置いて、固定シリンダ１４の段
部に固定されている。

そして前述した回転デイスク１３の軸孔１３ｂ
の内面には、第３図に示すように、展開形状がく
さび形を成す複数個のスパイラルグルーブ１６
が、軸孔開口側に形成されている。

このグルーブ１６が形成されている軸孔１３ｂ
の内周部は、第２図に示すように、軸１５の外径
よりもやや大きい径に設定され、そして軸方向に
おける各グルーブ１６の間の内周部は上述したグ
ルーブの形成部分よりもさらに大きい内径に設定
されていて、軸方向における各グルーブ１６の両
側には、第４図に示すように、略すり鉢状に座ぐ
られて各グルーブ１６に連通している油溜り部１
３ｃが形成されている。

この回転デイスク１３は、軸１５よりも硬度の
低い金属材料、例えば真鍮や砲金を用いて構成さ
れ、グルーブ１６は、周面に複数個のボールある
いは歯を突設した工具を軸孔１３ｂ内に圧入する
状態で挿入すると共に、第３図に示したくさび状
の形状で深さが数μm〜数10μmとなるように工具
あるいは回転デイスク１３を相対的に変位させて
転造または切削することによつて形成される。

なお、回転デイスク１３は、真鍮あるいは砲金
に限らず、軸１５よりも硬度が低いという特性を
もつものであれば、上記以外の金属材料あるいは
樹脂を用いても良く、また、グループの形成方法
も他の工法としても良いこと勿論である。

このような構成において軸１５の周面とグルー
ブ１６との間には第４図に示すように潤滑流体で
ある油を介在させている。

従つて、モータ等によつて回転デイスク１３が
回転するとグルーブ１６が移動するので、油はグ
ルーブ１６内に流入してくる。

そしてグルーブ１６がくさび状の形状に設定さ
れていることから、グルーブ１６内の油は先細部
に集約されてその部分での蓄積圧力を高められそ
の結果、軸１５周面に向けて流出、換言すれば吐
出されてポンピング作用を生じさせ、軸１５とグ
ルーブ１６との間の隙間に油圧膜を形成してこの
膜により回転デイスク１３を軸１５に対して浮上
させる。

回転デイスク１３は、この状態で回転させられ
る。

このとき、軸１５とグルーブ１６との両者間に
存在する油は、ポンピング作用によつて軸周面と
回転デイスク１３の内孔周面との間の隙間に流
れ、グルーブ１６の両側に位置する油溜り部１３
ｃに戻される。

この油溜り部１３ｃに戻された油は、再度、そ
れに連通しているグルーブ１６内に導かれ、以
後、ポンピング作用発生および油溜り部への帰還
をくり返すことによつてグループと油溜り部との
間を循環する。

（効果） 以上、本考案によれば、相対運動関係にある軸
と軸受とにおいて軸受側を回転側とし、この回転
側の軸孔内周面に動圧用のグルーブを形成し、か
つ、そのグルーブの少なくとも一側に油溜り部を
形成するとともにこの油溜り部とグルーブとを連
通させたので、グルーブが移動することによつて
グルーブ内での油の流動性を良化させることがで
き、これによつてグルーブと油溜り部との間の油
の循環効率を高められるので、ポンピング作用を
きわめて高効率な状態で得ることができ、しか
も、回転側である軸受側の加工、例えばフランジ
部等の加工を行なう際にその加工にまとめた状態
で、ポンピング作用を奏する部分の加工もできる
ことになり、さらには軸受の加工基準面に対して
グルーブおよび油溜り部の切削や転造が可能とな
るので、特別な加工工程を採る必要がなく、作業
能率向上によるコストダウンが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を適用する回転シリン
ダアツセンブリを示す概略断面図、第２図は本考
案実施例の要部を示す局部断面図、第３図は本考
案実施例の要部を示す展開図、第４図は本考案実
施例の要部の作用を示す局部断面図、第５図は第
１図に示した回転シリンダアツセンブリの一部を
示す概略断面図、第６図は動圧型回転体の従来例
を示す概略断面図である。 １３……回転デイスク、１３ｂ……軸孔、１３
ｃ……油溜り部、１６……グルーブ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 固定されている軸に挿嵌される軸孔を有し、上
   記軸を中心として回転する回転体において、 上記回転体の軸孔の内周面に動圧発生用のグル
   ーブを形成するとともに、このグループの少なく
   とも一側に、上記軸の周面及び上記軸孔の内周面
   との間に介在する潤滑流体を溜める溜り部を形成
   し、この溜り部と上記グルーブとを連通させて成
   る動圧型回転体。