JP2004245275A - 超小型軸受構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】スラストギャップを無くして、中心軸を中心として相対的回転するハウジングの位置精度を向上し、かつ振動、衝撃等にも耐久性の優れた超小型軸受構造の提供。
【解決手段】筒状ハウジング4の中央孔4aに固着した一対の環状の軸石6A,6Bを、中心軸1に回転自在に挿通し、前記中心軸1の自由端1aをスラスト体8で接触支持させると共に、他端を磁性材料のフランジ体2に挿通固着させ、かつ前記筒状ハウジング側で前記フランジ体2と対向する箇所に磁石体9を配設し、この磁石体と前記フランジ体2との間に間隙gを設けてこの間隙gを介して磁気吸引力を働かせて予圧を与え、これによりスラストギャップを無くすようにしたことを特徴とする超小型軸受構造。
【選択図】 図1
【解決手段】筒状ハウジング4の中央孔4aに固着した一対の環状の軸石6A,6Bを、中心軸1に回転自在に挿通し、前記中心軸1の自由端1aをスラスト体8で接触支持させると共に、他端を磁性材料のフランジ体2に挿通固着させ、かつ前記筒状ハウジング側で前記フランジ体2と対向する箇所に磁石体9を配設し、この磁石体と前記フランジ体2との間に間隙gを設けてこの間隙gを介して磁気吸引力を働かせて予圧を与え、これによりスラストギャップを無くすようにしたことを特徴とする超小型軸受構造。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、HDD等に用いられているVCM(ボイスコイルモータ)等の磁気ヘッドを備えた可動片の軸受として使用するための超小型化が要求される超小型軸受構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の軸受構造は、従来、専らボールベアリングを用いたものが一般的である(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特許第3243121号明細書
【特許文献2】
特開2001−43658号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このようなボールベアリング構造のものにあっては、高精度を保持するためには、構造上超小型が不可能であって、外径の大きさも、せいぜい5mm〜6mm程度が限界であり、それ以下の小型化は、全く実現不可能であった。
【0005】
このような課題に対して、本出願人は、先きの出願の特願2001−313937号および特願2003−3201号において、ボールベアリングレスの超小型が可能の軸受構造を提案した。
【0006】
この発明も、先きの特許出願と同一の課題の下になされたもので、殊にスラストギャップを無くして、中心軸(シャフト)を中心として相対的回転するハウジングの位置精度を向上し、かつ振動、衝撃等にも耐久性の優れた超小型軸受構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明は、以下の構成を備えることにより、上記課題を解決できる。
【0008】
(1)筒状ハウジングの中央孔に固着した一対の環状の軸石を、中心軸に回転自在に挿通し、前記中心軸の自由端をスラスト体で接触支持させると共に、他端を磁性材料のフランジ体に挿通固着させ、かつ前記筒状ハウジング側で前記フランジ体と対向する箇所に磁石体を配設し、この磁石体と前記フランジ体との間に間隙を設けてこの間隙を介して磁気吸引力を働かせて予圧を与え、これによりスラストギャップを無くすようにしたことを特徴とする超小型軸受構造。
【0009】
(2)中心軸の自由端は、半球状に形成し、スラスト体との接触面積を極小にし、接触部を中心近傍にし、回転方向の摩擦抵抗を小さくすることを特徴する前記(1)記載の超小型軸受構造。
【0010】
(3)間隙は調節自在とし、間隙間に生ずる磁気吸引力の大きさを可変して予圧を調整できるようにしたことを特徴とする前記(1)記載の超小型軸受構造。
【0011】
(4)一対の環状の軸石は、中心軸と接触する内周を、断面オリーブ形状の円弧状面として成ることを特徴とする前記(1)記載の超小型軸受構造。
【0012】
(5)中心軸と筒状ハウジングとは、いずれか一方を固定し、他方は回転可能とすることを特徴とする前記(1)記載の超小型軸受構造。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施の形態を図面について説明する。
【0014】
なお、この実施例は、中心軸を所望の固定側に固着起立させた非回転とする場合を示している。
【0015】
図において、1は円柱状の中心軸(シャフト)を示し、自由端1aは半球状αに形成してあり、他端1bは、フランジ体2に挿通固定し、このフランジ体2は、固定側の各種筐体3に挿通螺着させてある。4は筒状ハウジングを示し、その外側には環状のハブ5を固着し、このハブ5の外周下部に螺子部6が形成されていると共に、中心軸1の外周と摺接回転できる一対の環状の軸石6A,6Bを筒状ハウジング4の中央孔4aの上下に一体的に固着してある。そして前記環状の軸石6A,6Bの中心軸1と摺接する内面は、断面オリーブ状の円弧状面Pとして形成して、ラジアル方向の軸損を軽減するのが好ましい。
【0016】
しかも、中心軸1に挿通される筒状ハウジング4の中央上部にはネジ孔7が設けられ、このネジ孔7と螺合できるスラストボルトのようなスラスト体8が中心軸1の自由端1aと接触できるようになっている。ことにスラスト体8の下面中央と、自由端1aの半球状αの中央頂部とを接触させているので、接触面積を極小にでき、回転方向の摩擦抵抗を極小にできる。
【0017】
前記フランジ体2は、磁性材料で形成され、このフランジ体2と相対向する筒状ハウジング4の下部に磁石体9を配設し、この磁石体9と前記フランジ体2との間に間隙gを設けて、この間隙gを介して磁気吸引力を働かせて予圧(プリロード)を与え、これによりスラストギャップを無くすことができるようにしてある。
【0018】
上述の構成について、組立順序を説明し乍ら、さらに構成の詳細を説明する。
【0019】
まず、始めに、中心軸1の自由端1aを半球状αに加工し、他端1bをフランジ体2に挿通し、治具で位置決めして、接着等により固定する。ついで筒状ハウジング4の中央孔4aの上下に環状の軸石6A,6Bを治具で位置決めし、接着等により固定すると共に、この筒状ハウジング4の下部に磁石体9を固定する。
【0020】
そして、中心軸1の軸石6Bと接する箇所に注油し、治具によりスラスト方向の位置決めをして、中心軸1内に筒状ハウジング4を被せ、中心軸1と接する軸石6Aおよびネジ孔7に注油し、ネジ孔7に対してスラスト体8を螺合させ、このスラスト体8の下面中央が、中心軸1の自由端1aに形成される半球状αの頂面中央に接するまで螺子込むと共に、スラスト方向の位置決め治具を外し、筒状ハウジング4の外周にハブ5を接着等で固定して超小型軸受構造Aを得ることができるものである。
【0021】
叙上の構成により成るので、この超小型軸受構造Aを、例えば、所望の電子機器などの筐体3として用いることができる。
【0022】
なお、上記実施例では、一般的で共通的な構成しか記載していないが、例えばHDDのVCMの軸受の場合は、前記軸受構造Aの筒状ハウジング4を回転部分として、筐体3上の他の位置に設けたVCMの磁気ヘッドを備えた可動片の所望の支点箇所に固定することにより、VCMのリニアモータ的な作動に応じて可動片は、中心軸1を中心として筒状ハウジング4の回動を介して回動操作できる。
【0023】
以上の構成によれば、筒状ハウジング4は、中央孔4aの上下に固定した軸石6A,6Bによって中心軸1に回転自在に挿通され、かつ一方は、中心軸1の自由端1aの半球状の頂面中央で摩擦抵抗を狭小とした状態で支持でき、他方は、筐体3に挿入固着したフランジ体2で支持され、しかもこのフランジ体2と相対向する筒状ハウジング4に設けた磁石体9と間隙gを介して磁気吸引力を働かせてスラスト方向に予圧を与え、これによりスラストギャップを無くして高精度よく回転させることができる。
【0024】
以上の実施例では、中心軸1を固定し、筒状ハウジング4側を回転構造として示してあるが、筒状ハウジング4側を固定し、中心軸1側を回転させる構造としても実施できる。
【0025】
【発明の効果】
この発明によれば、筒状ハウジングに固定した一対の軸石により、中心軸に回転自在に挿通されラジアル方向の軸受とし、スラスト方向は、中心軸の上面とスラスト体を接触させ、しかも筒状ハウジングに設けた磁石体とこれと磁気吸引する中心軸の他端を支持するフランジ体との間の間隙を介して、下方に引張る構成としてあるので、全体を小型に形成でき、軸受の外径をφ6mm以下とすることができるものであって、スラスト軸受は、片側を固定し、他側を磁石体の磁気吸引作用力により引張る構成によりスラスト方向に予圧を与え、スラストキャップを無くすことができ、この予圧を与えることにより筒状ハウジングの位置精度が良くなり、又振動、衝撃などにも強くなるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す超小型軸受構造の拡大した縦断面図で、構造を明確にするため相当に誇張して表現してある。
【図2】図1の拡大平面図
【符号の説明】
1 円柱状の中心軸(シャフト)
1a 中心軸1の自由端
1b 中心軸1の他端
2 フランジ体(磁性材料)
3 各種筐体
4 筒状ハウジング
4a 中央孔
5 ハブ
6 螺子部
6A,6B 一対の軸石
7 ネジ孔
8 スラスト体(スラストボルト)
9 磁石体
A 超小型軸受構造
P 断面オリーブ状の円弧状面
α 半球状
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、HDD等に用いられているVCM(ボイスコイルモータ)等の磁気ヘッドを備えた可動片の軸受として使用するための超小型化が要求される超小型軸受構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の軸受構造は、従来、専らボールベアリングを用いたものが一般的である(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特許第3243121号明細書
【特許文献2】
特開2001−43658号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このようなボールベアリング構造のものにあっては、高精度を保持するためには、構造上超小型が不可能であって、外径の大きさも、せいぜい5mm〜6mm程度が限界であり、それ以下の小型化は、全く実現不可能であった。
【0005】
このような課題に対して、本出願人は、先きの出願の特願2001−313937号および特願2003−3201号において、ボールベアリングレスの超小型が可能の軸受構造を提案した。
【0006】
この発明も、先きの特許出願と同一の課題の下になされたもので、殊にスラストギャップを無くして、中心軸(シャフト)を中心として相対的回転するハウジングの位置精度を向上し、かつ振動、衝撃等にも耐久性の優れた超小型軸受構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明は、以下の構成を備えることにより、上記課題を解決できる。
【0008】
(1)筒状ハウジングの中央孔に固着した一対の環状の軸石を、中心軸に回転自在に挿通し、前記中心軸の自由端をスラスト体で接触支持させると共に、他端を磁性材料のフランジ体に挿通固着させ、かつ前記筒状ハウジング側で前記フランジ体と対向する箇所に磁石体を配設し、この磁石体と前記フランジ体との間に間隙を設けてこの間隙を介して磁気吸引力を働かせて予圧を与え、これによりスラストギャップを無くすようにしたことを特徴とする超小型軸受構造。
【0009】
(2)中心軸の自由端は、半球状に形成し、スラスト体との接触面積を極小にし、接触部を中心近傍にし、回転方向の摩擦抵抗を小さくすることを特徴する前記(1)記載の超小型軸受構造。
【0010】
(3)間隙は調節自在とし、間隙間に生ずる磁気吸引力の大きさを可変して予圧を調整できるようにしたことを特徴とする前記(1)記載の超小型軸受構造。
【0011】
(4)一対の環状の軸石は、中心軸と接触する内周を、断面オリーブ形状の円弧状面として成ることを特徴とする前記(1)記載の超小型軸受構造。
【0012】
(5)中心軸と筒状ハウジングとは、いずれか一方を固定し、他方は回転可能とすることを特徴とする前記(1)記載の超小型軸受構造。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施の形態を図面について説明する。
【0014】
なお、この実施例は、中心軸を所望の固定側に固着起立させた非回転とする場合を示している。
【0015】
図において、1は円柱状の中心軸(シャフト)を示し、自由端1aは半球状αに形成してあり、他端1bは、フランジ体2に挿通固定し、このフランジ体2は、固定側の各種筐体3に挿通螺着させてある。4は筒状ハウジングを示し、その外側には環状のハブ5を固着し、このハブ5の外周下部に螺子部6が形成されていると共に、中心軸1の外周と摺接回転できる一対の環状の軸石6A,6Bを筒状ハウジング4の中央孔4aの上下に一体的に固着してある。そして前記環状の軸石6A,6Bの中心軸1と摺接する内面は、断面オリーブ状の円弧状面Pとして形成して、ラジアル方向の軸損を軽減するのが好ましい。
【0016】
しかも、中心軸1に挿通される筒状ハウジング4の中央上部にはネジ孔7が設けられ、このネジ孔7と螺合できるスラストボルトのようなスラスト体8が中心軸1の自由端1aと接触できるようになっている。ことにスラスト体8の下面中央と、自由端1aの半球状αの中央頂部とを接触させているので、接触面積を極小にでき、回転方向の摩擦抵抗を極小にできる。
【0017】
前記フランジ体2は、磁性材料で形成され、このフランジ体2と相対向する筒状ハウジング4の下部に磁石体9を配設し、この磁石体9と前記フランジ体2との間に間隙gを設けて、この間隙gを介して磁気吸引力を働かせて予圧(プリロード)を与え、これによりスラストギャップを無くすことができるようにしてある。
【0018】
上述の構成について、組立順序を説明し乍ら、さらに構成の詳細を説明する。
【0019】
まず、始めに、中心軸1の自由端1aを半球状αに加工し、他端1bをフランジ体2に挿通し、治具で位置決めして、接着等により固定する。ついで筒状ハウジング4の中央孔4aの上下に環状の軸石6A,6Bを治具で位置決めし、接着等により固定すると共に、この筒状ハウジング4の下部に磁石体9を固定する。
【0020】
そして、中心軸1の軸石6Bと接する箇所に注油し、治具によりスラスト方向の位置決めをして、中心軸1内に筒状ハウジング4を被せ、中心軸1と接する軸石6Aおよびネジ孔7に注油し、ネジ孔7に対してスラスト体8を螺合させ、このスラスト体8の下面中央が、中心軸1の自由端1aに形成される半球状αの頂面中央に接するまで螺子込むと共に、スラスト方向の位置決め治具を外し、筒状ハウジング4の外周にハブ5を接着等で固定して超小型軸受構造Aを得ることができるものである。
【0021】
叙上の構成により成るので、この超小型軸受構造Aを、例えば、所望の電子機器などの筐体3として用いることができる。
【0022】
なお、上記実施例では、一般的で共通的な構成しか記載していないが、例えばHDDのVCMの軸受の場合は、前記軸受構造Aの筒状ハウジング4を回転部分として、筐体3上の他の位置に設けたVCMの磁気ヘッドを備えた可動片の所望の支点箇所に固定することにより、VCMのリニアモータ的な作動に応じて可動片は、中心軸1を中心として筒状ハウジング4の回動を介して回動操作できる。
【0023】
以上の構成によれば、筒状ハウジング4は、中央孔4aの上下に固定した軸石6A,6Bによって中心軸1に回転自在に挿通され、かつ一方は、中心軸1の自由端1aの半球状の頂面中央で摩擦抵抗を狭小とした状態で支持でき、他方は、筐体3に挿入固着したフランジ体2で支持され、しかもこのフランジ体2と相対向する筒状ハウジング4に設けた磁石体9と間隙gを介して磁気吸引力を働かせてスラスト方向に予圧を与え、これによりスラストギャップを無くして高精度よく回転させることができる。
【0024】
以上の実施例では、中心軸1を固定し、筒状ハウジング4側を回転構造として示してあるが、筒状ハウジング4側を固定し、中心軸1側を回転させる構造としても実施できる。
【0025】
【発明の効果】
この発明によれば、筒状ハウジングに固定した一対の軸石により、中心軸に回転自在に挿通されラジアル方向の軸受とし、スラスト方向は、中心軸の上面とスラスト体を接触させ、しかも筒状ハウジングに設けた磁石体とこれと磁気吸引する中心軸の他端を支持するフランジ体との間の間隙を介して、下方に引張る構成としてあるので、全体を小型に形成でき、軸受の外径をφ6mm以下とすることができるものであって、スラスト軸受は、片側を固定し、他側を磁石体の磁気吸引作用力により引張る構成によりスラスト方向に予圧を与え、スラストキャップを無くすことができ、この予圧を与えることにより筒状ハウジングの位置精度が良くなり、又振動、衝撃などにも強くなるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す超小型軸受構造の拡大した縦断面図で、構造を明確にするため相当に誇張して表現してある。
【図2】図1の拡大平面図
【符号の説明】
1 円柱状の中心軸(シャフト)
1a 中心軸1の自由端
1b 中心軸1の他端
2 フランジ体(磁性材料)
3 各種筐体
4 筒状ハウジング
4a 中央孔
5 ハブ
6 螺子部
6A,6B 一対の軸石
7 ネジ孔
8 スラスト体(スラストボルト)
9 磁石体
A 超小型軸受構造
P 断面オリーブ状の円弧状面
α 半球状
Claims (5)
- 筒状ハウジングの中央孔に固着した一対の環状の軸石を、中心軸に回転自在に挿通し、前記中心軸の自由端をスラスト体で接触支持させると共に、他端を磁性材料のフランジ体に挿通固着させ、かつ前記筒状ハウジング側で前記フランジ体と対向する箇所に磁石体を配設し、この磁石体と前記フランジ体との間に間隙を設けてこの間隙を介して磁気吸引力を働かせて予圧を与え、これによりスラストギャップを無くすようにしたことを特徴とする超小型軸受構造。
- 中心軸の自由端は、半球状に形成し、スラスト体との接触面積を極小にし、接触部を中心近傍にし、回転方向の摩擦抵抗を小さくすることを特徴する請求項1記載の超小型軸受構造。
- 間隙は調節自在とし、間隙間に生ずる磁気吸引力の大きさを可変して予圧を調整できるようにしたことを特徴とする請求項1記載の超小型軸受構造。
- 一対の環状の軸石は、中心軸と接触する内周を、断面オリーブ形状の円弧状面として成ることを特徴とする請求項1記載の超小型軸受構造。
- 中心軸と筒状ハウジングとは、いずれか一方を固定し、他方は回転可能とすることを特徴とする請求項1記載の超小型軸受構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003033719A JP2004245275A (ja) | 2003-02-12 | 2003-02-12 | 超小型軸受構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003033719A JP2004245275A (ja) | 2003-02-12 | 2003-02-12 | 超小型軸受構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004245275A true JP2004245275A (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=33019617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003033719A Withdrawn JP2004245275A (ja) | 2003-02-12 | 2003-02-12 | 超小型軸受構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004245275A (ja) |
-
2003
- 2003-02-12 JP JP2003033719A patent/JP2004245275A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060509 |