JPH01135914A

JPH01135914A - 回転ドラム装置

Info

Publication number: JPH01135914A
Application number: JP29216487A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Ibaraki; 正一茨木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1989-05-29
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JP2534522B2

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】〔産業上の利用分野）本発明は、回転ドラム装置、特にビデオテープレコーダ
もしくはデジタルオーディオチーブレコーダ用等の回転
ドラムユニットに用いられる、動圧形流体軸受を備えた
回転ドラム装置の構造に関するものである。

〔従来の技術〕

最近、この種のＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やＤＡ
Ｔ　（デジタルオーディオテープレコーダ）等の装置は
、急速に小形、ｆ＃形化の方向に進みつつあり、これに
伴って、回転ドラムユニットも小形、薄形化されてきた
。このため、回転ドラムの軸受も、玉軸受から動圧形流
体軸受が採用されるようになフてきた。

第５図に、従来の動圧形流体軸受を用いたこの種の回転
ドラムユニットの一例の縦断面図を示す。

図において、１は下ドラム、２は、下ドラム１の中心に
固設された中心軸、３は、中心軸２と同軸心的に下ドラ
ム１に固定されたロータリトランスのステータ、４は、
モータコイルで、下ドラム１に固設されたヨーク４ａに
固定されている。

５は、中心軸２上に、下ドラム１の固定端の反対端部に
同軸心的に固定された円板状のスラスト受台、６は、中
心軸２に対して回転可能に嵌合しているスリーブで、中
心軸２との嵌合すき間には耐滑用流体が満たさね、スリ
ーブ６もしくは中心軸２のいずれか一方には、動圧発生
用みぞが刻設されている（図示せず）。

７は、スリーブ６に同軸心的に固設された上ドラム、８
は、スリーブ６に同軸心的に固設されて、前記ステータ
３との対向位置に配設されたロータリトランスのロータ
、９は、スリーブ６に同軸心的に固設されたマグネット
ヨーク９ａに固定されたモータマグネットである。

１０は、スラスト受台５の対向位置にスリーブ６に固設
されたスラスト板で、スラスト受台５との間にはｌ滑流
体が満たされ、かつ、スラスト受台５．スラスト板１０
のいずれか一方には、動圧発生用みぞが刻設されている
（図示せず）。

１１は、上ドラム７に固設された回転ヘッドである。

つぎに、以上のような構成における動作を説明する。

いま、モータコイル４に所定の電流を流すことにより、
モータマグネット９は回転を開始する。

このとき、中心軸２とスリーブ６のいずれか一方に刻設
された動圧発生用みぞと嵌合すき間に満たされた潤滑流
体とにより、流体動圧が発生し、スリーブ６は、中心軸
２に潤滑流体を介して浮動的に回転支持される。

同時に、スラスト受台５とスラスト板ｌＯとの間にも流
体動圧が発生し、下ドラム１から一１ニドラム７へ向う
軸方向に推力を発生し、モータマグネット９とヨーク４
ａとの間に作用する力と釣合い、スラスト板１０は、ス
ラスト受台５より浮上する。それに伴い、スリーブ６お
よびスリーブ６に固定された上トラム７、ロータリトラ
ンスのロータ８．モータ９．さらに回転ヘット１１は、
中心軸２と完全に非接触状態で回転している。このこと
により、玉軸受を用いた場合の回転ドラム装置より粒度
よく回転支持することができる。また、軸受ハウジング
を収容するスペースを設ける必要がなく、さらに、軸受
スパンも短くすることができるので、ドラム装置の薄形
化か可能である。

また、第６図は、磁性流体を用いた動圧形流体軸受を採
用した従来の回転トラムユニットの他の従来例である。

図中、第５図におけると同一（相当）構成要素は、同一
符号で表わす。

１２はシールマグネット、１３はシールヨークである。

このドラムの特徴は、ｌ滑流体が漏れないように潤滑流
体に磁性をもたせ、シールマグネット１２とシールヨー
ク１３とにより磁気的にシールしていることにある。

（発明が解決しようとする問題点〕しかしなから、第５図に示した従来例にあっては、周対
向式のロータリトランスを用いる必要があり、スリーブ
６とトランスのロータ８との同軸度、および下ドラム１
とトランス３との同軸度に、高い加工／組立蹟度が要求
され、コストの上昇につながっている。また、モータお
よびロータリトランス共に上ドラム７の下とトドラム１
の中に収容しなければならないため、モータやトランス
を大形化することができず、トルク不足や、トランスの
クロストークを生ずる怖れがあった。

また、第６図における従来例にあっては、１ニドラム７
の中にモータを、下ドラム１の中にロータリトランスを
収容し、共にサイズ上の制約は第５図例よりは少いか、
ｌ滑流体が、第５図例の場合は、片側が封止され、片側
開放であるため漏れることがないが、第６図例において
は、両側開放で、作動流体か漏れてしまうため、流体に
磁性をもたせ、片側をマグネットによりシールしなけれ
ばならなかフだ。このため、シールマグネットやヨーク
、−′性流体等が必要となりコスト１昇につながり、か
つ組立性も悪化するという欠点があった。

本発明は、以上のような従来例の諸問題点にかんがみて
なされたもので、回転トラムの内側スペースを最大限に
利用でき、かつ潤滑流体の漏ゎを生ずることなく、コス
トの安い動圧形流体軸受式回転ドラム装置の提供を目的
としている。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明においては、中心軸に貫通／固設した
スラスト受台と該中心軸に嵌合するスリーブとによって
スラスト軸受を形成し、該スラスト受台を覆うように流
体カバーをスリーブに固設すると共に、該流体カバーと
中心軸との間に流体漏れ防止用の動圧発生用みぞを配設
するよう構成することにより、前記目的を達成しようと
するものである。

〔作用〕

以上のような構成により、潤滑流体の漏れを生ずること
なく、軸受構造が小形化され、回転ドラム装置内部スペ
ースを存効に使用することができると共に、組立性も改
善される。

〔実施例〕

以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図に、本発明に係る回転ドラム装置の一実施例の縦
断面図を示し、益田従来例第５，６図におけると同一（
相当）構成要素は同一符号で表わす。

（構成）第１図において、ｌは下ドラム、２は、Ｆドラム１の中
心に固設された中心軸、３は、下ドラム１に固定された
ロータリトランスのステータ、５は、中心軸２に貫通／
固定された円環状のスラスト受台である。６は、中心軸
２に回転可能に嵌合しているスリーブで、中心軸２との
嵌合すき間には一■滑流体が満たされ、第２図に中心軸
２要部の拡大図を示すように、スリーブ６もしくは中心
軸２のいずわか一方（図例は中心軸２側）に、流体動圧
発生用みぞ１６，１７が刻設しである（後述）。

７は、スリーブ６に同軸心的に固設された上ドラム、８
は、ロータリトランスのステータ３との対向位置にスリ
ーブ６に固設されたロータリトランスのロータ、９は、
上ドラム７に固設されたヨーク９ａに固定されたモータ
マグネットである。１０は、スリーブ６に同軸心的に固
設されたスラスト板で、スラスト受台５との間には潤滑
流体が満たしてあり、スラスト軸受を形成している。ス
ラスト受台５とスラスト板１０とのいずれか一方（図例
はスラスト受台５側）には、第３図にスラスト受台５部
の底面図を示すように、らせん状の動圧発生用みぞ１９
を刻設しである。

第１図における１４は流体カバーで、潤滑流体が外部へ
流出しないように、上記スラスト軸受部を覆うよう、中
心軸２に対して回転可能にスリーブ６上に固設している
。２０は流体の潤滑穴である。１５は、中心軸２に固定
されたモータ台、４ａは、モータ台１５に固定されたヨ
ーク、４は、ヨーク４ａに固設されたモータコイルであ
る。

（動作）いま、モータコイル４に所定の電流を流すと、モータマ
グネット９は回転力を生じ、モータマグネット９．上ド
ラム７、スリーブ６、スラスト板１０、トランス８．ヘ
ッド１１．流体カバー１４（以下、これらを“回転体”
と略称する）は、回転を開始する。このとき、中心軸２
とスリーブ６の嵌合面のいずれか一方に刻設された動圧
発生用みぞ１６，１７と嵌合すき間に満たされた潤滑流
体により、流体動圧が発生し、上記回転体は中心軸２に
潤滑流体を介して、浮動的に回転支持される。それと同
時に、スラスト受台５とスラスト板１０との間にも、ら
せん状の動圧発生用みぞ１９により動圧が発生し、回転
体を、中心軸２に沿って軸方向に下ドラムｌ側に押下げ
る方向に推力が働き、回転体はスラスト受台５より浮上
する。そして、回転体は、この力とモータマグネット９
とヨーク４ａとの間に作用する磁力との釣合う位置で静
止して回転する。

この時、回転体と中心軸２との間にある潤滑流体は、各
動圧発生用みぞ１６，１７によってそれぞれのみぞパタ
ーンの中心へ集めようとする流れが生じ、スリーブ６の
下ドラム１側の開放端から漏れることはない。また、中
心軸２と回転体とのもう一方の開放端は、中心軸２と流
体カバー１４との嵌合面であるが、この部分には、流体
漏れ防止専用の動圧発生用みぞ１８が中心軸２もしくは
流体カバー１４の一方（第２図例は軸２側）に刻設して
あり、この開放端より外部へ流出しようとする流れを、
回転によりて生ずるみぞ１８パターンの傾斜方向への流
れによって逆送して封止する。

第２Ａ図に、この時（回転時）の潤滑流体の流ＦＬ挙動
の方向性を各矢印で示す。

以上のように構成された動圧形流体軸受を用いた本実施
例の回転ドラム装置は、従来の動圧形流体軸受を用いた
回転ドラム装置の回転精度や潤滑流体の漏れなどの性能
を低下させることなく、第５図の従来例に比して外形サ
イズも不変であり、しかも、より大形のモータやロータ
リトランスをドラム中のスペースに収容することができ
るため、ドラムの回転トルクを増大し得、また、ロータ
リトランスのクロストークの減少等により、より多くの
チャンネルを有するロータリトランスを用いることがで
きる。

また、潤滑流体としても、従来の第６図例のように、高
価な磁性流体を用いることなく、効果的にシールし得る
ため、従来のようなシールマグネット等が不要となり、
コストの上昇が抑えられ、かつ、組立も容易になる。

（他の実施例）第４図は、本発明による他の実施例の回転ドラム装置の
縦断面図である。この実施例は、第１図におけるモータ
およびロータリトランスの位置を互に軸線の上下方向に
入れ替えたものである。これに伴い、モータの吸引力の
働く方向が逆になるため、スラスト板１０．スラスト受
台５．流体カバー１４の位置も逆にしである。動作につ
いては、第１図の例の場合と同様であり、効果も同様で
あるため、重複説明は省略する。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、中心軸に貫通
固定されたスラスト受台の側面およびスラスト軸受を形
成している反対の面に潤滑流体が流出しないようにこの
部分を覆うよう中心軸に回転可能に嵌合している流体カ
バーと、その中心軸との嵌合面において潤滑流体の流出
を防止するための動圧発生用みぞを中心軸もしくは上記
カバーのいずれかに刻設するよう構成したことにより、
回転ドラムの内側のスペースが最大限に利用し得るよう
になった。また、通常の潤滑流体によって効果的シール
が可能となり、かつ、組立性が改善されるとともに、コ
スト上昇を防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による回転ドラム装置の一実施例の縦
断面図、第２図は、第１図における中心軸要部拡大図、
第２Ａ図は、第２図における潤滑流体の挙動図、第３図
は、第２図におけるスラスト受台部の底面図、第４図は
、本発明の他の実施例の回転ドラム装置の縦断面図、第
５図、第６図は、それぞれ従来の回転ドラム装置の２例
の各縦断面図である。！・・・・・・下ドラム２・・・・・・中心軸５・−・・・スラスト受台６・・・・−スリーブ７・・・・・・上トラム１０−−−−−スラスト板１４−−−−・流体カバー

Claims

【特許請求の範囲】

中心軸と、該中心軸に回転可能に嵌合するスリーブとの
いずれか一方に流体動圧発生用みぞを刻設するとともに
、該スリーブの両開放端面のいずれか一方に、前記中心
軸に固定したスラスト受台を対向位置に配設し、該一方
のスリーブ開放端面と該スラスト受台の対向面とのいず
れか一方に流体動圧発生用みぞを刻設した動圧形流体軸
受を備えた回転ドラム装置であって、前記スラスト受台
は、前記中心軸に同軸心的に貫通固定され、該スラスト
受台の側面および前記対向面と反対側の面を覆うように
、かつ、該中心軸に対して回転可能に構成した流体カバ
ーを前記スリーブに固定して配設し、該中心軸と該流体
カバーとの嵌合面のいずれか一方に流体動圧発生用みぞ
を刻設して、該潤滑流体の外部流出を防止するよう構成
したことを特徴とする回転ドラム装置。