JPH01172614A - 流体軸受装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、高速回転に耐えかつ高精度が要求される流
体軸受装置、例えばビデオテープレコーダの磁気ヘッド
を回転させる回転ヘッドアセンブリ等に使用するのに適
した流体軸受装置、特にその軸受剛性の増大に関する。

〔従来の技術〕

第３図は従来の流体軸受装置を備えた、ビデオテープレ
コーダの回転ヘッドアセンブリを示す縦断面図、第４図
は第３図の回転ヘッドアセンブリにおける流体軸受装置
の軸の一部分を拡大して示す正面図、第５図は第４図の
線ｖ−■に沿った軸の横断面を円周方向の動圧分布と併
せ示す図である。

図において、（１）は磁気テープ、（２）は外周面に磁
気テープ（１）を案内するリード溝（２０１）を有する
固定シリンダ、（３）は固定シリンダ（２）の中心部に
固定シリンダ（２）と同軸状に圧入固定された軸、（４
）は軸（３）を同軸状に挿入したスリーブ、（５）はス
リーブ（４）に固定され軸（３）の軸線（３０１）を中
心としてスリーブ（４）と共に回転するようになされた
回転シリンダ、（６）は回転シリンダ（５）に固定され
、固定シリンダ（２）の外周面をリード溝（２０１）に
沿って走行する磁気テープ（１）に情報を記録し、また
はすでに記録されている情報を再生する磁気ヘッド、（
７）はスリーブ（４）、従ってまた回転シリンダ（５）
を回転駆動する電動機、（８）は磁気ヘッド（６）と固
定側の信号処理回路（図示せず）との間で記録信号や再
生信号を無接触で授受するロータリトランス、（９）は
軸（３）の上下三箇所に設けられた流体軸受装置である
。

しかして、二つの流体軸受装置（９）は同じ構造であり
、図示の流体軸受装置（９）はそれぞれ軸（３）の外周
面に円周方向に配列形成された複数のヘリングボーン形
（平仮名の「＜」の字形）の溝（９０１）と、軸（３）
とスリーブ（４）との間の微小間隙に介在する潤滑剤（
一般に油）（９０２）からなる、溝（９０１）は全て同
一幅、同−深さであってその中間屈曲部が同一円周上に
位置するようにかつ軸線（３０１）を中心とじて軸対称
となるように配列形成されている。

次に動作について説明する。電動機（７）を付勢すると
、スリーブ（４）が流体軸受装置（９）を介して軸（３
）の軸線（３０１）を中心として矢印（１０）の方向に
回転し、従って回転シリンダ（５）およびこれに固定さ
れた磁気ヘッド（６）も矢印（１０）の方向に回転し、
磁気ヘッド（６）は磁気テープ（１）に情報を記録再生
する。

この間、記録再生される信号はロータリトランス（８）
を介して磁気ヘッド（６）と信号処理回路との間で授受
される。

ところで、スリーブ（４）が矢印（１０）の方向に回転
すると、ボンピング作用により潤滑剤（９０２）が溝（
９０１）の中間屈曲部に集中し、動圧を発生し、軸受剛
性を持った軸受機能を生じる。かかる円周方向の動圧分
布が第５図に曲線（１１）で示されており、溝（９０１
）の部分で大きな動圧が発生する。この間、潤滑剤（９
０２）の粘性抵抗により軸受ロス（摩擦ロス）が発生す
ることは周知である。そして、一般に他の条件が同一の
場合、溝（９０１）の幅が大きくなればなるほど、流体
軸受装置（９）の軸受剛性（動圧）、軸受ロス共に小さ
くなることも周知である。

〔発明が解決しようとする問題点］ 流体軸受装置としては一般に軸受剛性が大きく、軸受ロ
スが小さいことが望まれるが、従来の流体軸受装置は以
上のように構成され、ヘリングボーン形の溝（９０１）
の幅および深さは全ての溝について同じであるため、軸
受剛性を高めるために溝（９０１）の幅を小さくすると
軸受ロスも大きくなる問題点があった。

この発明は従来のもののかかる問題点を解決するために
なされたもので、軸受ロスをあまり増加することなく、
軸受剛性を高めることのできる流体軸受装置を提供する
ことを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る流体軸受装置は、複数のヘリングボーン
形の溝を、一定の幅および深さを有し軸の軸線を中心と
して軸対称に形成された複数の第一の溝と、深さは前記
第一の溝と同じであるが幅が前記第一の溝より大きく、
前記第一の溝の間に前記軸線を中心として軸対称に形成
された複数の第二の溝とから構成したものである。

〔作用〕

この発明においては、第一の溝の間に、この第一の溝よ
り幅の大きい第二の溝を設けることにより、軸受ロスを
あまり大きくすることなく高い軸受剛性が得られる。

〔発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図および第２図につい
て説明する。第１図はこの発明の一実施例による流体軸
受装置の軸の主要部の正面図、第２図は第１図の線■−
Ｈに沿った軸の横断面図であって、円周方向の動圧分布
を併せて示す図であり、前記従来のものと同一部分には
同一符号を付してその説明は省略する。

図において、（９Ａ）は前記従来のものの（９）に対応
する流体軸受装置、（９０１Ａ）は一定の幅および深さ
を有し軸（３）の軸線（３０１）を中心として軸対称に
配列、形成したベリングボーン形の第一の溝、（９０１
Ｂ）は第一の溝（９０１Ａ）より大きい幅で深さは同じ
のヘリングボーン形の第二の溝であって、第一の溝（９
０１Ａ）の間に第一の溝（９０１Ａ）と一つ置きに交互
にかつ軸線（３０１）を中心として軸対称に配列、形成
されている。

かくして、第一の溝（９０１Ａ）の間に、第二の溝（９
０１Ｂ）を設けることにより、円周方向の動圧分布は第
２図に曲線（１２）で示すように、幅の小さい第一の溝
（９０１Ａ）による高圧部（１２１）の中間に、幅の大
きい第二の溝（９０１Ｂ）による中圧部（１２２）が発
生し、流体軸受装置全体の軸受剛性が増加すると共に、
従来のものに比して円周方向の動圧分布が均一化される
ため、回転アンバランス荷重による回転振れが小さくな
る６また、幅の大きい第二の溝を付加することにより、
軸受ロスはさほど増えない。

なお、前記実施例では第一および第二の溝（９０１Ａ）
、（９０１Ｂ）の断面形状は円弧状のものを示したが、
この形状は四角形、三角形等信の形状でも良い、また、
前記実施例ではいずれも溝（９０１Ａ）、（９０１Ｂ）
は軸（３）の外周面に形成しているが、スリーブ（４）
の内周面に形成しても良い、また、第一の溝（９０１Ａ
）と第二の溝（９０１Ｂ）は−本置きに交互に設けてい
るが、複数本ずつ交互に設けたり、第一の溝複数本置き
に第二の溝を一本あるいはその逆の配列関係で設ける等
、嚢求される軸受剛性、円周方向の動圧分布、軸受ロス
の許容限度、採用する溝の幅および深さ等との関連で適
宜配列すれば良い、更にまた、前記実施例では軸（３）
が固定されていてスリーブ（４）が軸（３）を中心とし
て回転するが、その逆にスリーブ（４）が固定されてい
て軸（３）が回転するもの、あるいは両者が回転するも
の等、両者が相対的に回転するものであれば良い。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明は第一の溝の間にこれより幅の大
きい第二の溝を設けるという極めて簡単な構成により、
軸受ロスをあまり大きくすることなく軸受剛性を高める
ことができかつ回転アンバランス荷重による回転振れの
小さい流体軸受装置が得られる効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による流体軸受装置の軸の
主要部の正面図、第２図は第１図の線■−ＩＩに沿った
軸の横断面図であって、円周方向の動圧分布を併せて示
す図、第３図は従来の流体軸受装置を備えた、ビデオテ
ープレコーダの回転ヘッドアセンブリを示す縦断面図、
第４図は第３図の回転ヘッドアセンブリにおける流体軸
受装置の軸の一部分を拡大して示す正面図、第５図は第
４図の線■−■に沿った軸の横断面を円周方向の動圧分
布と併せ示す図である。 図において、（３）は軸、（３０１）は軸線、（４）は
スリーブ、（９Ａ）は流体軸受装置、（９０１Ａ）はヘ
リングボーン形の第一の溝、（９０１Ｂ）はヘリングボ
ーン形の第二の溝、（９０２）は潤滑剤である。 なお、各図中同一符号は同一部または相当部を示す。 代理人　弁理士　　大　　岩　　増　　雄＾諷 ′−蘭 手続補正書（自発）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スリーブと、このスリーブに微小間隙を置いて同
   軸状に挿入された軸とを相対的に回転可能に支持する流
   体軸受装置であって、前記軸の外周面またはスリーブの
   内周面に円周方向に配列形成された複数のヘリングボー
   ン形の溝と、前記軸とスリーブとの間の前記微小間隙に
   介在する潤滑剤とからなるものにおいて、前記溝を、一
   定の幅および深さを有し前記軸の軸線を中心として軸対
   称に形成された複数の第一の溝と、深さは前記第一の溝
   と同じであるが幅が前記第一の溝より大きく、前記第一
   の溝の間に前記軸線を中心として軸対称に形成された複
   数の第二の溝とから構成したことを特徴とする流体軸受
   装置。