JPH0765612B2 - 動圧気体軸受け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、VTR（ビデオテープレコーダ）用回転シリン
ダー、磁気ディスク装置用回転駆動モータ、回転多面
鏡、等、モータを内蔵する回転ユニットに用いる動圧気
体軸受け装置に関するものである。

従来の技術 近年、VTR、磁気ディスク装置等においては、その心臓
部の軸受けの、高精度、低トルク化が必要になってお
り、動圧形流体軸受け、そのなかでも軸受け摩擦トルク
の小さい気体軸受けの必要性が高まっている。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の気体軸受け
装置の一例について説明する。第５図は従来の気体軸受
け装置を示すものである。第５図において１はシャーシ
であり、シャーシ１にはハウジング２が固定されてい
る。ハウジング２にはハブ4Bを有する軸４が回転自在に
挿入されている。軸４にはディスクフランジ4A、端部4C
を有している。ハウジング２には、底板３が取り付けら
れ、端部4Cとの当接面には、動圧発生溝3Aを有し、端部
4Cとの間に圧力を発生して浮上し無接触回転する。軸４
の外周または、ハウジング２の内周のいずれか一方に
は、ヘリングボーン状の動圧発生溝5A,5Bを有し、無接
触回転する。上部にハブ4Bを有する軸４には、モータロ
ータ６が、またハウジングの内部には、モータステータ
７が対向して取り付けられている。ハブ4Bには、ディス
ク８とスペーサ９が挿入され、ディスク固定板10により
固定されている。

以上のように構成された動圧気体軸受け装置について、
以下その動作について説明する。まず、モータステータ
６に通電されると、モータロータ６は、軸４、ディスク
８、スペーサ９、ディスク固定板10と共に回転し、動圧
発生溝5A、3Aにより浮上し回転する。

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。すなわち、回転中に発生した静電気がラジアル気
体軸受け表面で放電し、長時間安定回転できず、気体軸
受けの寿命に悪影響をおよぼしていた。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の気体軸受け装置
は、シャーシに立設され、大径部と小径部を有する段付
き状の固定軸と、この固定軸の大径部に回転自在に取り
付けられたスリーブと、前記固定軸の自由端部に固定さ
れ前記スリーブの段部に係合するストッパーと、前記ス
リーブの端部に取り付けられた回転円板と、前記回転円
板と前記軸端面または、ストッパー端面のいずれか一方
との間に設けたスラスト軸受けとを備え、前記スラスト
軸受けに導電性潤滑剤を保持し、前記軸とスリーブのい
ずれか一方にヘリングボーン型、または、ヘリカル型の
動圧発生溝を設け、前記シャーシと前記固定軸の大径部
との間で、かつ前記小径部の周囲にモータを配したもの
である。

作用 本発明は、上記した構成によって軸受け部での放電がな
く、寿命の長い、動圧気体軸受け装置を得るものであ
る。

実施例 以下本発明の一実施例の動圧気体軸受け装置について、
第１図〜第４図を参照しながら説明する。第１図は本発
明の動圧気体軸受け装置の断面図である。第１図におい
て、11はシャーシであり、12は大径部12Aと小径部12Bを
有する固定軸であり、ネジ等によりシャーシ11に固定さ
れている。13はスリーブであり、軸12の外周に回転自在
に挿入され、フランジ部13cと段部13dを有している。固
体軸12上部にはストッパー14がネジ等により固定され、
このストッパー14は、スリーブ13の段部13dに入り込み
回転体の抜け防止となる。ストッパー14の中央にはスパ
イラル溝15Aを有するスラスト軸受け15が突起14Aにより
揺動自在に設けられている。スラスト軸受け15は廻りど
めピン17により回転防止されている。15Aの動圧発生溝
は、スラスト軸受けとして働くものであるが、導電性オ
イルまたは導電性グリース等の導電性潤滑剤18を保持さ
せている。スリーブ13の内周または、固定軸12の大径部
12Aの外周には、第２図に示す図中上側の長さB1が、下
側B2より長いヘリングボーン溝13Aまたは、第３図に示
すように、回転することにより、気体を図中上から下へ
運ぶためのヘリカル溝13Bを有している。回転円盤16に
は、気体が通過する吸気穴16Aと清浄な気体を導くため
のフィルター21を有し、ディスク23とスペーサ22が回転
円板16により固定されている。19はモータロータであり
スリーブ13にカシメ等の手段で固定されている。20はモ
ータステータであり固定軸12の大径部12Aとシャーシ11
の間で、かつ小径部12Bの周囲に固定され20Aのリード線
から電力が供給される。導電性潤滑剤18は、エステルオ
イル、またはオレフィンオイルを主原料とし、カーボ
ン、グラファイト、金属パウダー等を添加したものが用
いられる。

以上のように構成された動圧気体軸受け装置について、
第１図〜第４図を用いてその動作を説明する。第１図に
おいて、モータステータ20に通電されると、モータロー
タ19は、スリーブ13、ディスク23、スペーサ22、回転円
板16、スラスト軸受け15と共に回転をはじめる。尚、モ
ータ19,20は固定軸12の小径部12Bの周囲に位置するの
で、モータをコンパクトに構成できる。この時、ラジア
ル軸受け用の、動圧発生溝13Aまたは13Bは、気体に圧力
を発生し、無接触回転する。また、スラスト軸受け用
の、動圧発生溝15Aも、オイル、グリス等の導電性潤滑
剤18にポンピング圧力を与え、無接触回転をする。動圧
発生溝15Aに、導電性潤滑剤18を用いている事により、
回転体に発生した静電気を、固定体に逃がすことがで
き、軸受け装置を安定して連続回転することがきる。ラ
ジアル軸受け用の動圧発生溝13Aおよび13Bは、回転中
に、第１図において、圧力を高めながら、気体を上から
下へ運搬するように働き、気体は、フィルター21により
清浄にされて、吸気穴16Aから供給されるので、塵が軸
受け隙間に入って気体軸受けが、焼け付くことがない。

以上のように本実施例によれば、回転中に発生した静電
気が固定体にアースされ、軸受け部での放電が防止さ
れ、あわせて気体はフィルターにより清浄にされて供給
されるので長期に安定して回転できるようになる。

なお、スラスト軸受けとしては、第４図に示す動圧型軸
受けでなくても、例えば、図示しないピボット軸受けに
導電性潤滑剤を用いてもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、ラジアル軸受けを動圧型気体軸
受けとし、スラスト軸受けに導電性潤滑を用いることに
より、長時間安定して連続回転できる、長寿命な動圧気
体軸受け装置を得ることができるとともに、モータを固
定軸の小径部の周囲に配置するので、モータをコンパク
トに構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の気体軸受け装置の断面図、
第２は同ラジアル気体軸受けの動圧発生溝のパターン
図、第３図は動圧発生溝パターンの変形応用例の図、第
４図は同実施例のスラスト軸受けの詳細図、第５図は従
来の気体軸受け装置の断面図である。 11……シャーシ、12……固定軸、13……スリーブ、13
A、13B……動圧発生溝、13D……段部、14……ストッパ
ー、15……スラスト軸受け、16……回転円板、16A……
吸気穴、18……導電性潤滑剤、21……フィルター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シャーシに立設され、大径部と小径部を有
   する段付き状の固定軸と、この固定軸の大径部に回転自
   在に取り付けられたスリーブと、前記固定軸の自由端部
   に固定され前記スリーブの段部に係合するストッパー
   と、前記スリーブの端部に取り付けられた回転円板と、
   前記回転円板と前記軸端面または、ストッパー端面のい
   ずれか一方との間に設けたスラスト軸受けとを備え、前
   記スラスト軸受けに導電性潤滑剤を保持し、前記軸とス
   リーブのいずれか一方にヘリングボーン型、または、ヘ
   リカル型の動圧発生溝を設け、前記シャーシと前記固定
   軸の大径部との間で、かつ前記小径部の周囲にモータを
   配した動圧気体軸受け装置。