JPS639721A - 流体嚢から成る軸受 - 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】 ３（産業上の利用分野） 本発明は軸方向に駆動するシャフトを保持するための軸
受に関する。

特に近時渇望されている、データ読み取り装置のように
、ハウジング内を密閉する必要のある場合等に適切な、
密閉性および精密性の優れた軸受を提供するものである
。

（従来技術） 軸方向に摺動するシャフトを保持するための軸受として
は、軸受ハウジングの内壁に軸方向に配列した鋼鉄球体
を回転させてシャフトを支持させる構造のボール・ベア
リングが一般に使用されており、また特殊のものとして
は、滑りベアリング、動圧ベアリング、静圧ベアリング
等が用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記従来のベアリングについて見ると、
先ずボール・ベアリングにあっては、鋼鉄球体を回転さ
せてシャフトを保持するため、この鋼鉄球体を完全な球
体にしないかぎり、回転むらを生じてしまうため、鋼鉄
球体の加工に高度の技術を要すること、そのためコスト
が高くなること、鋼鉄球体の質量が大であるため、慣性
が大きくなるので、近時に多く用いられるレーザーディ
スク、Ｃ−Ｄ、及びコンピュータの固定磁気ディスク読
み取り装置等の読み取りヘッド駆動装置のシャフトのよ
うな場合に、この軸受に保持されるシャフトの迅速且つ
正確な駆動を要するのに対し、上記慣性がその妨げるこ
とになること、密閉性が優れていないために、近時に多
（用いられるハード・ディスクのデータ読み取りのため
のヘッドを駆動させるためのシャフトの軸受等の場合に
は、ハード・ディスクの収納されているハウジング内の
密閉を要するので、軸受の近傍に別の磁性流体等からな
るシールを取りつける必要が生じるが、ボール・ベアリ
ングにはグリス等の潤滑剤を使用するため、このグリス
が流れ出して磁性流体に混入すると、これが磁性流体の
溶媒に混入し、磁性流体の特性を損なってしまう等の欠
点があった。

また外部からの振動に対しては従来の軸受は殆ど無防備
であって、そのため、外部からの振動によって軸受、な
いしはシャフトが振動し、そのためシャフトの目的物、
例えば前記読み取り装置におけるヘッド等が振動し、こ
の場合にはヘッドが誤った情報を読み取ってしまうこと
になった。

その他の軸受、例えば滑りベアリングにしても摩擦が大
きく、且つやはりグリス等の潤滑剤を使用しなければな
らないし、動圧ベアリングまたは制圧ヘアリングにあっ
ては、いずれも気体正大装置等が必要になって付属装置
の巨大化およびコスト高を免れなかった。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明は軸受
の要素として、液体・気体等の流動物を封入した、伸縮
性のある皮膜から成る丘を用い、軸受内を摺動するシャ
フトはこの嚢の伸縮性のある皮膜と密着したまま保持さ
れるように構成したものであって、シャフトと軸受の要
素である嚢とは密着していてその間に隙間がないから密
閉性が保てるとともに、摺動部分がないから摩擦抵抗の
極めて小さい軸受であって、且つ付随効果として耐振動
性も有する軸受を提供するものである。

（実施例） 以下本考案を図面に示す実施例によって詳細に説明する
。

第１図は本発明を、へ・ノドによってデータを読み取る
装置の、ヘッド駆動シャフトの軸受として実施している
状態を示す側面概念図であって軸受部分だけをやや大き
く、断面図で示したものである。

同図は抽象的に図示した枠１の上に、台を介して駆動部
２があり、該駆動部２で発生させた駆動力をシャフト３
を介してヘッド部４に伝え、該ヘッド部４によってデー
タ駆動装置５に積載されたデータ部６の情報を読み取る
装置を概念的に示したものである。

本発明の軸受は上記シャフトの中間にあってこれを保持
している状態を断面図で示している。

本発明の軸受の外枠７は、中空の円筒状に形成して前記
枠１に固定されるように設置し、且つ中央部は切れ目８
によって左右に２分割した形状にする。

この外枠内に生ゴム、合成ゴム等から成る伸縮性のある
皮膜で作った中空ドーナツ状の嚢９を入れるのであるが
、実施例では該ＩＥ９の中央部に開口部１０を設け、こ
の開口部から嚢９の内部にヒマシ油等の流動物１１を封
入して、かつ開口部は前記外枠の切れ百８に挟んで保持
具で密閉、保持して構成する。

以上が本発明の構成である。次にその動作を説明する。

今、駆動部２によってシャフト３を第１図矢印方向に動
かすと、該シャフトと嚢９とが接する部分において、シ
ャフト３と嚢９のその接する部分の皮膜は密着したまま
、同図左に動き、以前に左端にあった皮膜は、めくれ上
がって外枠に接して取り込まれるという運動をする。シ
ャフトが右方向に動いたときは、この反対の運動をする
。

その結果皮膜の同図左端部は同図点線９′に示すように
同図左に膨張し、−労資９の右端は、同図点線９″′に
示すように、少し凹んでくるようになる。

この場合、嚢の左端部、同図９′の部分においては、嚢
を構成している伸縮性を有する皮膜は、内部の流動物に
引かれて多少伸びることになり、この皮膜９を伸ばす力
だけシャフトの動きに反発する力がかかるように見える
が、一方に同図右端部９′の部分においては、伸縮性の
ある皮膜が収縮することになるため、結局両者の力が相
殺され、伸縮性皮膜を伸ばすための力はシャフトの動き
を妨害することはない。

また上記シャフトの動きに従って、嚢の内容物である流
動物１１が動くことにはなるが、流動物１１は攪拌され
るわけではなく、そのままの形状で横に動くだけである
から、流動物の粘度があまり大きくないかぎり、この影
響も無視しうる程度に過ぎないから、結局シャフトはほ
とんど何の抵抗もな（同図左右に動き、正確に例えば同
図のヘッド４を必要な位置に動かすことになり、従来の
各種ベアリングにあっては問題とあっていた摩擦抵抗は
非常に小さいものとなる。

また、前記量に封入された流動物が嚢９の皮膜を内側か
ら押圧している圧力は嚢９の皮膜の全ての点で同じ圧力
になるから、この嚢の中心に保持されたシャフトは、圧
力の中心で保持され、且つ流動物の緩衝性により、外部
からの振動または自己の駆動のために横揺れすることも
少ないものと期待される。

もちろん、シャフト３を同図矢印と反対の方向に動かす
ときは、上記説明と逆の作用をして、全く同様にシャフ
ト３は保持される。

（その他の実施例） 勿論本発明は上記実施例のようにだけしか実施できない
わけではなく、伸縮性のある嚢に接しているシャフトが
軸方向に動くように構成することによって、上記実施例
以外にも多彩な設計による軸受を作ることができる。

例えば、第２図は流動物を封入した嚢はシャフト３につ
いており、この嚢が円筒形の外枠の内壁に密着して摺動
するように構成したものの、概念側面図であるが、この
場合にも充分所期の効果を期待できるのである。

さらに、第３図に軸に垂直な断面図を示すように、前記
第１図の実施例における流体嚢に、軸方向に仕切り１２
を入れて本発明を実施すればシャフト３の周囲が一層均
圧となり、シャフト３の動きをより精密に保持する。

第４図はドーナツ状の流体嚢９．９を多数配置した状態
を示すシャフトの軸方向断面図であるが、このようにド
ーナツ状の流体嚢を軸方向に多数差べて本発明を実施す
ることもできる。

さらに、第５図は円柱状の流体嚢を、従来のローラベア
リングと同様に、シャフトの軸方向に多数配置した状態
を示す軸に垂直面断面図であるが、本発明をこの実施例
のように実施すれば、回転するシャフトを保持するため
の軸受としても実施することができる。

（発明の効果） 本発明の軸受は上記のように、流動物を封入した伸縮性
のある皮膜から成る嚢の表面にシャフトを密着保持させ
るようにしたから、 （１１シヤフトの動きに対する摩擦を極小にするのでシ
ャフトの駆動エネルギーも少な（て済むと共にシャフト
の迅速且つ正確な動きを期待できる。

（２）シャフトは嚢の圧力の中心に保持され、振動等に
よってシャフトの微細な運動を害されることがない。こ
のことは、たとえばこの軸受をデータの読み取り装置等
に利用するとき、シャフトの晴密且つ微細な運動を正確
にヘッド等に伝達するのに役立ち、データ部のデータ間
隔を極小にしたものに追随できる精度の高い読み取り装
置を作るのに役立つ。

（３）シャフトと伸縮性のある皮膜とは摺動するのでな
く、密着したままで、皮膜はシャフトの動きに追随する
から、軸受の密閉性が、かなり高度に保てる。

近時需要の多いコンピュータにおけるハード・ディスク
の読み取り装置等においては、ハード・ディスクのハウ
ジング内に微細な塵埃等が混入するのを防止するために
、ハウジング外部からの開口部である軸受の密閉性が特
に問題となるのであるが、上記のように軸受自体に高度
の密閉性があることは、このような需要にも最適である
。

（４）外部の振動がシャフトに伝わると、シャフトの正
確な動きを損なうことになるが、本発明を実施せる軸受
を用いれば、外部からの振動は、流動物を封入した嚢に
よって遮断され、シャフトには伝わらない。

（５）構造は極めて簡単であるから、製造が容易であっ
てコストの節減および故障頻度の減少が期待できる。

等々数々の長所を有し、且つ近時需要の高まっている精
密器具に於ける広い分野における使用が見込まれる画期
的な発明といえるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をヘッド駆動シャフトの軸受として実施
している状態を示す側面一部断面概念図、第２図は別の
実施例を示す側面断面図、第３図は嚢９に軸方向に仕切
り１２を入れて本発明を実施せる状態を示す軸に垂直面
断面図。第４図は本発明の流体嚢をドーナツ状に構成し
て軸方向に多数並べて実施する状態を示す軸方向断面図
。第５図は本発明の流体嚢を円柱状に構成して軸方向に
並列配置して本発明を実施する状態を示す軸に垂直面断
面図である。 図中、２・・・・・・駆動部　３・・・・・・シャフト
　　７・・・・・・軸受の外枠　　９・・・・・・嚢　
　１１・・・・・・流動物である。 第２図 手続補正書（方式） １、事件の表示　昭和６１年特・許願第１５３７１６号
２、発明の名称　流体嚢から成る軸受 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 い、Ｉ ４、代理人 住所　東京都中央区銀座１−１４−６ ６、補正の対象 明細書の３、発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 明細書の１頁８行目「３．（産業上の利用分野）」とあ
るのを、「３、発明の詳細な説明」と訂正し、次の行に
「（産業上の利用分野）」との１行を加える。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体・気体等の流動物を封入した、伸縮性のある皮膜か
   ら成る嚢の、皮膜の表面にシャフトを密着・保持させて
   構成した流体嚢から成る軸受。