JP2504063B2 - Bearing device - Google Patents

Bearing device

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JP2504063B2
JP2504063B2 JP62191724A JP19172487A JP2504063B2 JP 2504063 B2 JP2504063 B2 JP 2504063B2 JP 62191724 A JP62191724 A JP 62191724A JP 19172487 A JP19172487 A JP 19172487A JP 2504063 B2 JP2504063 B2 JP 2504063B2
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郁紀 坂谷
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、音響機器,映像機器,事務用機器などに
使用される軸受装置に関する。
The present invention relates to a bearing device used in audio equipment, video equipment, office equipment and the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来音響機器,映像機器などの磁気ヘッド用回転シリ
ンダの軸受装置としては、例えば上部シリンダに固着さ
れたスリーブを下部シリンダに固着された軸体の周りに
回転可能に嵌挿し、その軸体の外周面に動圧発生溝を設
けてスリーブを半径方向に支持する動圧形のラジアル軸
受を構成するとともに、スリーブの上端部の内周面に球
状体を圧入固着してスラスト受けとし、このスラスト受
けと前記軸体の上端の平面とを潤滑剤を介してまたは介
さないで対向させてスリーブを軸方向に支持するピボッ
ト形のスラスト軸受を構成した構造のものが知られてい
る。
As a bearing device for a rotary cylinder for a magnetic head of conventional audio equipment, video equipment, etc., for example, a sleeve fixed to an upper cylinder is rotatably fitted around a shaft fixed to a lower cylinder, and the outer circumference of the shaft is fixed. A dynamic pressure type radial bearing that supports the sleeve in the radial direction is provided on the surface, and a spherical body is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the upper end of the sleeve to form a thrust receiver. There is known a structure in which a pivot type thrust bearing for supporting the sleeve in the axial direction is formed by making the upper surface of the shaft and the flat surface of the upper end face each other with or without a lubricant.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

この種の軸受装置にあっては、軸受使用中における磁
気ヘッドの高さの変化をできるだけ少なくすることが必
要とされており、例えば高さの変化を5μm以内に抑え
ることが要求されている。
In this type of bearing device, it is necessary to reduce the height change of the magnetic head during use of the bearing as much as possible, and for example, it is required to suppress the height change within 5 μm.

そこで、従来のピボット形のスラスト軸受にあって
は、スラスト受けには、軸受用鋼球(SUJ2)に焼入れ,
焼戻し処理を施したもの(硬さHRC60〜66)を使用し、
一方、軸体はステンレス丸鋼(SUS420J2)に焼入れ,焼
戻し処理を施したもの(硬さHRC45〜60)を使用してい
る。
Therefore, in the conventional pivot type thrust bearing, the thrust bearing is hardened by a bearing steel ball (SUJ2).
Use one that has been tempered (hardness H R C60 ~ 66),
On the other hand, the shaft is made of stainless round steel (SUS420J2) that has been quenched and tempered (hardness H R C45 to 60).

しかしながら、その軸受装置についても、例えば2000
時間に及ぶ長期の摩耗試験を行った結果は第4図に示す
通りであって、スラスト受けを構成する球体1及びこれ
を支持する軸体2の当接面は、いずれも大きく摩耗し、
その摩耗量の総計は14μmに達した。(第4図(a)に
示す球体及び第4図(b)に示す軸端面はいずれも軸方
向と径方向との倍率を10:1に変えて表してある。) これは、球体の摩耗粉が球体と軸体との接触面に噛み
込まれることによって軸体端面の摩耗が促進されるため
と考えられる。
However, for the bearing device, for example, 2000
The result of the long-term wear test over time is as shown in FIG. 4, and the abutting surfaces of the spherical body 1 and the shaft body 2 which support the thrust bearing are greatly worn,
The total amount of wear reached 14 μm. (Both the sphere shown in FIG. 4 (a) and the shaft end surface shown in FIG. 4 (b) are shown by changing the magnification in the axial direction and the radial direction to 10: 1.) It is considered that the wear of the end face of the shaft is promoted by the powder being caught in the contact surface between the sphere and the shaft.

この発明はこのような従来の問題点に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、スラスト受け
となる球体の硬度を極めて高くすることにより、スラス
ト軸受全体の摩耗を減少せしめ、軸方向精度を長期間に
わたり所定の範囲内に維持し得る軸受装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made by paying attention to such a conventional problem, and an object thereof is to reduce the wear of the entire thrust bearing by increasing the hardness of a spherical body that serves as a thrust receiver. It is an object of the present invention to provide a bearing device that can maintain axial accuracy within a predetermined range for a long period of time.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記の目的を達成するこの発明の軸受装置は、軸体と
該軸体に嵌挿されたスリーブとの何れか一方が他方にラ
ジアル軸受を介して回転可能に支持されるとともに、ス
リーブの一端部に球体からなるスラスト受けが固着さ
れ、該スラスト受けとスラスト受けに軸方向に対向して
接触する軸体の端面との間にスラスト軸受が構成されて
いる軸受装置において、前記スラスト受けは超硬合金か
らなり、前記スラスト受けの硬度を軸体端面の硬度より
も高くするとともに、前記軸体の端面に、前記スラスト
受けの半径より僅かに大きい曲率半径の凹球面を直接形
成したものである。
In the bearing device of the present invention which achieves the above object, one of a shaft body and a sleeve fitted into the shaft body is rotatably supported by the other via a radial bearing, and one end portion of the sleeve is provided. In a bearing device in which a thrust bearing made of a spherical body is fixed to the shaft bearing, and a thrust bearing is configured between the thrust bearing and an end surface of the shaft body that axially opposes and contacts the thrust bearing, the thrust bearing is made of cemented carbide. It is made of an alloy, and the hardness of the thrust receiver is made higher than the hardness of the end face of the shaft body, and a concave spherical surface having a radius of curvature slightly larger than the radius of the thrust receiver is directly formed on the end face of the shaft body.

〔作用〕[Action]

超硬合金からなる球状のスラスト受けの硬度が軸体端
面の硬度より高くなっているうえ、このスラスト受けが
接する軸体の端面が、スラスト受けの半径より僅かに大
きい曲率半径の凹球面に形成されたものであるから摩耗
粉が生じにくく、従って摩耗粉による摩耗の促進がな
く、軸体のスラスト軸受面の摩耗量も極めて微量のまま
である。また、前記凹球面は軸体に直接形成されている
から、凹球面の中心を軸体の軸心に一致させて形成した
後には偏心するおそれがない。
The hardness of the spherical thrust bearing made of cemented carbide is higher than the hardness of the end face of the shaft, and the end face of the shaft contacting this thrust receiver is a concave spherical surface with a radius of curvature slightly larger than the radius of the thrust receiver. As a result, abrasion powder is unlikely to be generated, and therefore abrasion is not promoted by the abrasion powder, and the amount of abrasion on the thrust bearing surface of the shaft body remains extremely small. Further, since the concave spherical surface is directly formed on the shaft body, there is no possibility of eccentricity after the concave spherical surface is formed by aligning the center of the concave spherical surface with the shaft center of the shaft body.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、この発明の軸受装置を磁気ヘッド用回転シ
リンダーに適用した実施例を示す縦断側面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional side view showing an embodiment in which the bearing device of the present invention is applied to a rotary cylinder for a magnetic head.

この軸受装置は、固定軸である軸体10の下端部が下部
シリンダ11に圧入等により固着されている。一方、その
軸体10の周りに回転可能に嵌挿されたスリーブ12は、上
部シリンダ13に固着されている。軸体10の外周面にはヘ
リングボーン状の動圧発生溝14a,14bを設けてスリーブ1
2を半径方向に支持する動圧形のラジアル軸受14を構成
している。
In this bearing device, a lower end portion of a shaft body 10 which is a fixed shaft is fixed to a lower cylinder 11 by press fitting or the like. On the other hand, the sleeve 12 rotatably fitted around the shaft body 10 is fixed to the upper cylinder 13. Herringbone-shaped dynamic pressure generating grooves 14a and 14b are provided on the outer peripheral surface of the shaft body 10 to form a sleeve 1.
A dynamic pressure type radial bearing 14 that supports 2 in the radial direction is configured.

また、スリーブ12の軸方向上端部の内周面にスラスト
受けとしての球状体15が圧入固着されており、そのスラ
スト受け15と軸体10の上端面10Aとを潤滑剤を介してま
たは介さないで対向させて、スリーブ12を軸方向に支持
するピボット形のスラスト軸受Sを構成している。軸体
10の上端面10Aは第3図に拡大して示されるように凹球
面30が形成されている。すなわち、第3図に示すよう
に、超硬合金からなるスラスト受け15の凸球面15Aに対
向する軸体10の上端面10Aは、平面ではなく半径方向中
央部に凹球面30を有している。その凹球面30の曲率半径
Rsはスラスト受け15の凸球面15Aの曲率半径Rxより大き
くして構成されている。
Further, a spherical body 15 as a thrust receiver is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the upper end portion of the sleeve 12 in the axial direction, and the thrust receiver 15 and the upper end surface 10A of the shaft body 10 are intervened with or without a lubricant. To form a pivot type thrust bearing S for supporting the sleeve 12 in the axial direction. Shaft
A concave spherical surface 30 is formed on the upper end surface 10A of 10 as shown enlarged in FIG. That is, as shown in FIG. 3, the upper end surface 10A of the shaft body 10 facing the convex spherical surface 15A of the thrust receiver 15 made of cemented carbide has a concave spherical surface 30 at the center in the radial direction instead of a flat surface. . Radius of curvature of the concave spherical surface 30
Rs is configured to be larger than the radius of curvature Rx of the convex spherical surface 15A of the thrust receiver 15.

而して、軸体10は焼入れ,焼戻し処理又は析出硬化処
理等の熱処理を施した硬さHRC45〜60のステンレス丸鋼
(SUS420J2.SUS630.SUS631等)よりなるのに対して、ス
ラスト受け15はHv1300以上の超硬合金製であり、例えば
WC−Co合金その他のタングステンカーバイト基の合金か
らなっている。
And Thus, the shaft 10 is hardened, whereas consisting tempering or precipitation hardening treatment hardness was subjected to heat treatment such as H R C45~60 stainless round bars (SUS420J2.SUS630.SUS631 etc.), the thrust bearing 15 is made of cemented carbide of Hv1300 or higher, for example
It consists of WC-Co alloy and other tungsten carbide based alloys.

上記のスリーブ12の上端部の内周面には、軸体10の上
端部とスラスト受け15との間の空気を外気に連通させる
空気抜き溝16が軸方向に設けてあり、スリーブ12の中間
部にも半径方向に貫通する空気抜き穴17を設けて、軸体
10の外周面とスリーブ12との間の空気を外気に連通さ
せ、軸受組立時における空気抵抗を軽減するとともに油
等の潤滑剤中に含まれる気泡を外部へ逃がすようにして
いる。
The inner peripheral surface of the upper end portion of the sleeve 12 is provided with an air vent groove 16 axially communicating the air between the upper end portion of the shaft body 10 and the thrust receiver 15 to the outside air, and the middle portion of the sleeve 12 is provided. Is also provided with an air vent hole 17 that penetrates in the radial direction,
Air between the outer peripheral surface of the sleeve 10 and the sleeve 12 is communicated with the outside air to reduce air resistance at the time of assembling the bearing and to escape bubbles contained in a lubricant such as oil to the outside.

軸受装置の回転駆動モータは、円筒状のロータマグネ
ット18をスリーブ12の外周面に固着されたディスク19に
取付け、ロータマグネット18の外周面に円筒面で対向す
るステータコイル20を下部シリンダ11の側壁に取付けて
形成されている。
In the rotary drive motor of the bearing device, a cylindrical rotor magnet 18 is attached to a disk 19 fixed to the outer peripheral surface of a sleeve 12, and a stator coil 20 facing the outer peripheral surface of the rotor magnet 18 with a cylindrical surface is attached to a side wall of the lower cylinder 11. Is formed by being attached to.

また、下部シリンダ11には、スリーブ12の外周に配設
した円筒状の固定側ロータリトランス21を取付け、この
固定側ロータリトランス21の外周面に円筒面で対向する
回転側ロータリトランス22を前記のディスク19に取付け
て、上部シリンダ13に取付けられた磁気ヘッド23から取
り出した信号を回転側ロータリトランス22を経て固定側
ロータリトランス21に伝達するようになっている。
Further, a cylindrical fixed-side rotary transformer 21 arranged on the outer circumference of the sleeve 12 is attached to the lower cylinder 11, and the rotary-side rotary transformer 22 opposed to the outer peripheral surface of the fixed-side rotary transformer 21 by a cylindrical surface is provided. A signal attached to the disk 19 and taken out from the magnetic head 23 attached to the upper cylinder 13 is transmitted to the fixed rotary transformer 21 via the rotary rotary transformer 22.

次に作用を説明する。 Next, the operation will be described.

上記の軸受装置は、スリーブ12と軸体10との間のラジ
アル軸受14のすきまに、油(合成炭化水素油,ふっ素油
等)、グリースなどの潤滑剤を充填して駆動するか、あ
るいは空気などの気体を潤滑剤に用いて駆動するように
なっており、下部シリンダ11に固着された回転駆動モー
タのステータコイル20に通電すると、ロータマグネット
18に回転力が発生してスリーブ12とこれに直接又は間接
に固着された各付属品とは一体となって回転する。スリ
ーブ12が回転すると、軸体10の動圧発生溝14a,14bによ
る動圧が発生してラジアル軸受14のすきまに流体膜が生
成され、この流体膜の圧力によりスリーブ12は軸体10に
対して非接触状態を保って半径方向に支持されるととも
に、スラスト受け15が軸体10の上端面と点接触するの
で、スリーブ12は軸体10の上端面10Aによって軸方向に
支持されて回転する。
The above-mentioned bearing device is driven by filling the clearance of the radial bearing 14 between the sleeve 12 and the shaft body 10 with a lubricant such as oil (synthetic hydrocarbon oil, fluorine oil, etc.), grease, or by air. When the stator coil 20 of the rotary drive motor fixed to the lower cylinder 11 is energized, the rotor magnet is driven.
Rotational force is generated in 18 and the sleeve 12 and the accessories directly or indirectly fixed thereto rotate together. When the sleeve 12 rotates, dynamic pressure is generated by the dynamic pressure generation grooves 14a and 14b of the shaft body 10 to generate a fluid film in the clearance of the radial bearing 14, and the pressure of this fluid film causes the sleeve 12 to move against the shaft body 10. While being supported in the radial direction while maintaining a non-contact state, the thrust receiver 15 makes point contact with the upper end surface of the shaft body 10, so that the sleeve 12 is supported in the axial direction by the upper end surface 10A of the shaft body 10 and rotates. .

スラスト受け15に前記超硬合金製の球体を用いた軸受
装置の耐摩耗性能を確認するために、軸受端面10Aを軸
体10の軸心に対して直角な平面として行ったスラスト軸
受けSの2000時間に及ぶ摩耗試験の結果が第2図に示さ
れる。軸体にSUS420J2、潤滑剤に合成炭化水素油を使用
した(第2図(a)に示すスラスト受け及び第2図
(b)に示す軸端面はいずれも軸方向と径方向との倍率
を10対1に変えて表してある。)。
In order to confirm the wear resistance performance of the bearing device using the above-mentioned cemented carbide sphere for the thrust bearing 15, the bearing end face 10A is a plane perpendicular to the axis of the shaft body 10 The results of the wear test over time are shown in FIG. SUS420J2 was used for the shaft, and synthetic hydrocarbon oil was used for the lubricant (the thrust receiver shown in Fig. 2 (a) and the shaft end face shown in Fig. 2 (b) both have a magnification of 10 in the axial direction and in the radial direction. It has been changed to 1).

図から明らかなように、Hv1300以上の超硬合金からな
るスラスト受け15には全く摩耗が認められず、軸体10と
の当接面は滑らかなままの状態であった。一方、軸体10
の上端面10Aには、スラスト受け15との当接部分に摩耗
による僅かな窪みが認められたが、その摩耗量は4μm
に過ぎなかった。かくして、この軸受装置を用いれば長
時間使用しても磁気ヘッドの軸方向の高さ変化を5μm
以内に抑えることが可能となる。ましてや、本実施例は
軸体10の端面10Aを前記の通り凹球面30としているた
め、スラスト受け15の凸球面15Aと軸体10の端面10Aとの
接触面積が端面10Aが平面のものより大きくなる。その
結果単位面積当たりの接触面圧が低下して、軸体10の端
面10Aの摩耗を一層減少させることができるという利点
がある。
As is clear from the figure, no abrasion was observed in the thrust receiver 15 made of cemented carbide of Hv1300 or higher, and the contact surface with the shaft body 10 remained smooth. On the other hand, shaft 10
A slight dent due to wear was recognized on the upper end surface 10A of the bearing at the contact portion with the thrust receiver 15, but the wear amount was 4 μm.
It was nothing more than Thus, if this bearing device is used for a long time, the change in axial height of the magnetic head is 5 μm.
It is possible to keep it within. Furthermore, in the present embodiment, since the end surface 10A of the shaft body 10 is the concave spherical surface 30 as described above, the contact area between the convex spherical surface 15A of the thrust receiver 15 and the end surface 10A of the shaft body 10 is larger than that of the end surface 10A being flat. Become. As a result, the contact surface pressure per unit area decreases, and there is an advantage that the wear of the end surface 10A of the shaft body 10 can be further reduced.

次に、軸体10端面の凹球面30を形成する方法を説明す
る。まず、固定軸として使用する軸体10の外周面に嵌挿
可能な内径をもつ円筒状体を用意し、この円筒状体の内
周面の一方の軸方向端部に軸体10よりも硬さの高い押圧
体を圧入等により固定した治具(図示を省略)を使用し
て、この治具に軸体10を挿入する。押圧体は軸体10と対
向する面が半径方向中央部に凸球面を有し、また軸体10
の硬さはHRC45〜60である。この押圧体としては球体を
用いてもよい。軸体10を固定して治具の押圧体を軸体の
端面10Aに押圧して所定の押圧荷重を与えるか、または
固定した治具の押圧体に対して軸体10を押圧するか、或
いは治具と軸体10との双方を軸方向に押圧して軸体の端
面10Aに治具の押圧体による押圧荷重を与える。なお、
この円筒状体の一方の端部内周面には軸体10と押圧体と
の間の空気を外気に連通させる空気抜き溝が設けられて
いる。これにより、軸体の端面10Aは軸体10よりも硬さ
の高い押圧体によって塑性変形すると共にスプリングバ
ックし、軸体の端面10Aには押圧体の凸球面の曲率半径
より大きな曲率半径Rsの凹球面30が形成される。
Next, a method of forming the concave spherical surface 30 on the end surface of the shaft body 10 will be described. First, a cylindrical body having an inner diameter that can be fitted into the outer peripheral surface of the shaft body 10 used as a fixed shaft is prepared, and one end of the inner peripheral surface of this cylindrical body in the axial direction is harder than the shaft body 10. A shaft (10) is inserted into this jig by using a jig (not shown) in which a pressing member having a high height is fixed by press fitting or the like. The pressing body has a surface facing the shaft body 10 having a convex spherical surface at the center in the radial direction, and the shaft body 10
Has a hardness of H R C45-60. A spherical body may be used as the pressing body. The shaft 10 is fixed and the pressing body of the jig is pressed against the end face 10A of the shaft to give a predetermined pressing load, or the shaft 10 is pressed against the pressing body of the fixed jig, or By pressing both the jig and the shaft body 10 in the axial direction, a pressing load by the pressing body of the jig is applied to the end surface 10A of the shaft body. In addition,
An air vent groove for communicating air between the shaft body 10 and the pressing body to the outside air is provided on the inner peripheral surface of one end of the cylindrical body. As a result, the end surface 10A of the shaft body is plastically deformed and springs back by the pressing body having a hardness higher than that of the shaft body 10, and the end surface 10A of the shaft body has a curvature radius Rs larger than that of the convex spherical surface of the pressing body. A concave spherical surface 30 is formed.

上記の治具の円筒状体と軸体10との間の半径方向すき
まを、製品として使用するスリーブ12と軸体10との間の
半径方向すきまよりも小さくでき、軸体の端面10Aに軸
体10の軸心からの偏心が少ない凹球面30を形成すること
ができる。
The radial clearance between the cylindrical body of the jig and the shaft body 10 can be made smaller than the radial clearance between the sleeve 12 and the shaft body 10 used as a product, and the end surface 10A of the shaft body has a shaft. It is possible to form the concave spherical surface 30 with less eccentricity from the axis of the body 10.

また、治具の押圧体の凸球面の曲率半径を製品として
使用するスラスト受け15の球面15Aの曲率半径Rxとは異
なるものを用いることにより、それぞれの押圧体の凸球
面の曲率半径に応じた曲率半径Rsをもつ凹球面30を軸体
の端面10Aに形成することができる。
Further, by using a different radius of curvature of the convex spherical surface of the pressing body of the jig from the radius of curvature Rx of the spherical surface 15A of the thrust receiver 15 used as a product, according to the radius of curvature of the convex spherical surface of each pressing body. A concave spherical surface 30 having a radius of curvature Rs can be formed on the end surface 10A of the shaft body.

なお、上記の治具の代わりに、製品として使用するス
ラスト受け15を製品として使用するスリーブ12に圧入等
の手段により固定し、これに他の付属品を取付けたもの
又は取付けないものを使用してもよく、この場合は軸体
10についても予め下部シリンダ11に圧入等の手段により
固定しておいて又は固定しないで、前記と同様の操作を
行うことにより、軸体の端面10Aに凹球面30を形成する
こともできる。
It should be noted that, instead of the above jig, the thrust receiver 15 used as a product is fixed to the sleeve 12 used as a product by means such as press fitting, and the one with or without other accessories attached to it is used. May be, in this case the shaft
The concave spherical surface 30 can also be formed on the end surface 10A of the shaft body by performing the same operation as above with or without fixing 10 to the lower cylinder 11 in advance by means such as press fitting.

このようにした場合には、軸体10に、スラスト受け15
が固着されたスリーブ12を嵌挿して所定の押圧荷重を与
えて、凹球面30を形成すると同時に組立も完成した軸受
装置が得られる。
In this case, the thrust bearing 15
A bearing device is obtained in which the sleeve 12 to which is fixed is inserted and a predetermined pressing load is applied to form the concave spherical surface 30, and at the same time, the assembly is completed.

なお、焼入れ焼戻し又は析出硬化処理等の熱処理前の
硬度の低い軸体の端面10Aに凹球面30を塑性変形によっ
て形成すると、焼入れ焼戻し又は析出硬化処理等の熱処
理工程を経て軸体10の硬さが高くなる迄の途中工程で
は、軸体10,の取り扱いによって軸体10の凹球面30及び
外径面等に傷が付きやすいし、凹球面30には熱処理変形
が生ずる。しかし、熱処理後の硬さの高い軸体の端面10
Aに凹球面30を塑性変形によって形成すると、軸体10は
硬度が高いので凹球面30及び外径面等へは傷が付きにく
い。また、塑性変形された凹球面30には熱処理を施す必
要がないので凹球面30には熱処理変形が生じない。
Incidentally, when the concave spherical surface 30 is formed on the end surface 10A of the shaft body having a low hardness before heat treatment such as quenching tempering or precipitation hardening treatment by plastic deformation, the hardness of the shaft body 10 is passed through a heat treatment step such as quenching tempering or precipitation hardening treatment. In the intermediate process until the temperature becomes high, the concave spherical surface 30 and the outer diameter surface of the shaft body 10 are easily scratched by the handling of the shaft body 10, and the concave spherical surface 30 is deformed by heat treatment. However, after heat treatment, the end face 10
When the concave spherical surface 30 is formed on A by plastic deformation, the shaft body 10 has high hardness, so that the concave spherical surface 30 and the outer diameter surface are not easily scratched. Further, since the plastically deformed concave spherical surface 30 does not need to be heat-treated, the concave spherical surface 30 is not deformed by heat treatment.

前記実施例で説明した回転スピンドルにおいては、軸
体10の周りのスリーブ12とその付属部品とが回転する構
造になっているが、これとは反対にスリーブ12を下部シ
リンダ11に固定し、上部シリンダ13に固着した軸体10が
スリーブ12に支持されて回転する構造ものについても前
記同様にこの発明を適用することができる。
In the rotary spindle described in the above embodiment, the sleeve 12 around the shaft body 10 and its accessory parts rotate, but on the contrary, the sleeve 12 is fixed to the lower cylinder 11, The present invention can also be applied to the structure in which the shaft body 10 fixed to the cylinder 13 is supported by the sleeve 12 and rotates.

なお、ふっ素油又はふっ素油ベースの潤滑剤は合成炭
化水素油に比べると防錆性が劣るのでふっ素油又はふっ
素ベースの潤滑剤を使用すると軸受が錆びやすくなる。
この場合はスラスト受け15に超硬合金、軸体10に析出硬
化型のステンレス鋼(SUS630.SUS631等)、スリーブ12
に快削黄鋼等を使用して錆の発生を防止することが好ま
しい。
In addition, since fluorine oil or a lubricant based on fluorine oil is inferior in rust prevention property to synthetic hydrocarbon oil, the use of fluorine oil or a lubricant based on fluorine makes the bearing more likely to rust.
In this case, the thrust bearing 15 is cemented carbide, the shaft body 10 is precipitation hardening stainless steel (SUS630.SUS631 etc.), the sleeve 12
It is preferable to use free-cutting yellow steel to prevent rust.

また、上部シリンダ13の上方に上ドラムを配設し、こ
の上ドラムと下部シリンダ11とを一体にしても良い。
Further, an upper drum may be arranged above the upper cylinder 13 and the upper drum and the lower cylinder 11 may be integrated.

さらに、スリーブ12に設けた空気抜き穴17は使用条件
によっては省略することもできる。
Further, the air vent hole 17 provided in the sleeve 12 may be omitted depending on the usage conditions.

また、スリーブ12と軸体10との間に構成されるラジア
ル軸受については、前記実施例で説明した動圧形流体軸
受に限定されるものではなく、静圧形流体軸受でもよ
く、また流体軸受以外のすべり軸受或いは転がり軸受を
用いることも可能である。
Further, the radial bearing configured between the sleeve 12 and the shaft body 10 is not limited to the dynamic pressure type hydrodynamic bearing described in the above embodiment, and may be a hydrostatic type hydrodynamic bearing. Other sliding bearings or rolling bearings can also be used.

なお、ロータマグネットとステータコイルとが平面で
対向する平面形モータを用いてもよい。ロータマグネッ
ト18とステータコイル20とが円筒面で対向する周対向形
モータでも、平面対向形モータでも、スリーブ12の軸体
10からの抜けを防止するために、ロータマグネットとス
テータコイルとで生ずる軸方向吸引力によって、スラス
ト受け15が軸体10の方へ吸引されるようにしておくこと
が好ましい。
A flat motor in which the rotor magnet and the stator coil face each other in a plane may be used. Whether the rotor magnet 18 and the stator coil 20 are cylindrically opposed to each other in a circumferentially opposed motor or a planarly opposed motor, the shaft body of the sleeve 12 is
In order to prevent the thrust bearing 15 from coming off, it is preferable that the thrust bearing 15 be attracted toward the shaft body 10 by the axial attraction force generated by the rotor magnet and the stator coil.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、この発明によれば、スラスト受
けを球体にするとともに、軸体端面の前記スラスト受け
に接する面をスラスト受けの半径より僅かに大きい曲率
半径の凹球面とし、さらに超硬合金からなるスラスト受
けの硬度は軸体端面の硬度より高いので、軸体端面の摩
耗を著しく減少させることができて、長期間にわたり所
定の軸方向精度を維持する高性能の軸受装置が提供でき
る。また前記凹球面を軸体端面に直接形成したから、凹
球面を形成したプレートを軸体端面に配置することによ
りスラスト受けと軸体との間にプレートを介在させるこ
とに比較して、動作中にスラスト受けと凹球面とが偏心
するおそれがなく、軸方向及び周方向精度も維持できて
さらに高性能とすることができる。
As described above, according to the present invention, the thrust receiver is a spherical body, and the surface of the shaft end face in contact with the thrust receiver is a concave spherical surface having a radius of curvature slightly larger than the radius of the thrust receiver. Since the hardness of the thrust receiver made of is higher than the hardness of the end surface of the shaft body, the wear of the end surface of the shaft body can be remarkably reduced, and a high-performance bearing device that maintains a predetermined axial accuracy for a long period of time can be provided. Further, since the concave spherical surface is directly formed on the shaft end surface, the plate having the concave spherical surface is arranged on the shaft end surface to place the plate between the thrust receiver and the shaft body. In addition, there is no possibility of eccentricity between the thrust receiver and the concave spherical surface, the axial and circumferential accuracy can be maintained, and higher performance can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明を磁気ヘッド用回転シリンダに適用し
た実施例を示す縦断側面図、第2図は超硬合金製の球体
からなるスラスト受けを平面の軸端面に対向させて使用
した場合の摩耗試験の結果を示す要部拡大図(但し軸方
向と径方向との拡大倍率は異なる)であり、同図(a)
はスラスト受けを表し同図(b)は軸端面を表す図、第
3図は第1図の要部拡大側面図、第4図は従来の軸受装
置における摩耗試験の結果を示す要部拡大図(但し軸方
向と径方向との拡大倍率は異なる)であり、同図(a)
はスラスト受けを表し同図(b)は軸端面を表す図であ
る。 10は軸体、10Aは軸体の端面、12はスリーブ、14はラジ
アル軸受、15はスラスト受け、Sはスラスト軸受、30は
凹球面である。
FIG. 1 is a vertical sectional side view showing an embodiment in which the present invention is applied to a rotary cylinder for a magnetic head, and FIG. 2 shows a case where a thrust receiver made of a cemented carbide sphere is used so as to face a flat shaft end face. It is a principal part enlarged view which shows the result of a wear test (however, the enlargement ratio of an axial direction and a radial direction differs), and the same figure (a).
Is a thrust receiver, and FIG. 3B is a diagram showing a shaft end face. FIG. 3 is an enlarged side view of an essential part of FIG. 1. FIG. 4 is an enlarged view of an essential part showing the results of a wear test in a conventional bearing device. (However, the magnifying power in the axial direction is different from that in the radial direction).
Represents a thrust receiver, and FIG. 3B is a view showing a shaft end face. 10 is a shaft, 10A is an end face of the shaft, 12 is a sleeve, 14 is a radial bearing, 15 is a thrust bearing, S is a thrust bearing, and 30 is a concave spherical surface.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】軸体と該軸体に嵌挿されたスリーブとの何
れか一方が他方にラジアル軸受を介して回転可能に支持
されるとともに、スリーブの一端部に球体からなるスラ
スト受けが固着され、該スラスト受けにスラスト受けた
軸方向に対向して接触する軸体の端面との間にスラスト
軸受が構成されている軸受装置において、前記スラスト
受けは超硬合金からなり、前記スラスト受けの硬度を軸
体端面の硬度よりも高くするとともに、前記軸体の端面
に、前記スラスト受けの半径より僅かに大きい曲率半径
の凹球面を直接形成したことを特徴とする軸受装置。
1. A shaft body and a sleeve fitted into the shaft body are rotatably supported by the other through a radial bearing, and a thrust receiver made of a spherical body is fixed to one end portion of the sleeve. In the bearing device in which the thrust bearing is formed between the thrust bearing and the end surface of the shaft body that is in contact with the thrust bearing so as to face the thrust bearing in the axial direction, the thrust bearing is made of cemented carbide. A bearing device having a hardness higher than that of an end surface of a shaft body, and a concave spherical surface having a radius of curvature slightly larger than a radius of the thrust receiver is directly formed on the end surface of the shaft body.
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