JPH04277315A - 複合型流体軸受装置 - Google Patents
複合型流体軸受装置Info
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- JPH04277315A JPH04277315A JP3038334A JP3833491A JPH04277315A JP H04277315 A JPH04277315 A JP H04277315A JP 3038334 A JP3038334 A JP 3038334A JP 3833491 A JP3833491 A JP 3833491A JP H04277315 A JPH04277315 A JP H04277315A
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- bearing device
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
，ディスク駆動装置、等に用いられ、スラスト軸受がピ
ボット軸受であり、ラジアル軸受に動圧型の流体軸受を
組み合わせた複合型流体軸受装置に関するものである。
，ディスク駆動装置、等に用いられ、スラスト軸受がピ
ボット軸受であり、ラジアル軸受に動圧型の流体軸受を
組み合わせた複合型流体軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオテープレコーダおよび、デ
ィスク装置等は、高性能化が図られており、その回転駆
動用主軸部は、高精度、低摩擦トルクでしかも耐磨耗性
に優れた軸受が要望されており、軸心への求心性能に優
れたラジアル流体軸受と、点接触であるために摩擦トル
クが小さいという特徴を有するピボット軸受をスラスト
軸受に組み合わせた複合型流体軸受が用いられている。
ィスク装置等は、高性能化が図られており、その回転駆
動用主軸部は、高精度、低摩擦トルクでしかも耐磨耗性
に優れた軸受が要望されており、軸心への求心性能に優
れたラジアル流体軸受と、点接触であるために摩擦トル
クが小さいという特徴を有するピボット軸受をスラスト
軸受に組み合わせた複合型流体軸受が用いられている。
【０００３】以下図面を参照しながら、上述した従来の
複合型流体軸受装置の一例について説明する。図５は従
来の複合型流体軸受装置の断面図である。図５において
、１１はフレームであり、軸１２が中央に固定されてい
る。軸１２の上部端面はおよそ球面に加工され、スラス
ト受け１４と当接し、スラスト潤滑剤１５が保持されて
、スラスト軸受１７が構成されている。スラスト受け１
４はディスク１３の端面にネジ等により固定されている
。ディスク１３は中央に軸受穴１３Ａを有し、軸１２の
外周を回転自在に設けられている。軸１２の外周または
ディスクの軸受穴１３Ａのいずれか一方には動圧発生溝
１２Ｂ，１２Ｃが設けられ、ラジアル潤滑剤１６Ａ，１
６Ｂが保持されて、ラジアル動圧型流体軸受１８を構成
している。１９はモータロータ、２０はモータステータ
である。
複合型流体軸受装置の一例について説明する。図５は従
来の複合型流体軸受装置の断面図である。図５において
、１１はフレームであり、軸１２が中央に固定されてい
る。軸１２の上部端面はおよそ球面に加工され、スラス
ト受け１４と当接し、スラスト潤滑剤１５が保持されて
、スラスト軸受１７が構成されている。スラスト受け１
４はディスク１３の端面にネジ等により固定されている
。ディスク１３は中央に軸受穴１３Ａを有し、軸１２の
外周を回転自在に設けられている。軸１２の外周または
ディスクの軸受穴１３Ａのいずれか一方には動圧発生溝
１２Ｂ，１２Ｃが設けられ、ラジアル潤滑剤１６Ａ，１
６Ｂが保持されて、ラジアル動圧型流体軸受１８を構成
している。１９はモータロータ、２０はモータステータ
である。
【０００４】以上のように構成された複合型流体軸受装
置について、以下その動作について説明する。まず、モ
ータステータ２０に通電されると、これによりモータロ
ータ１９は、ディスク１３，スラスト受け１４と共に回
転する。このとき動圧発生溝１２Ｂ、１２Ｃはポンピン
グ圧力を発生し、軸１２に対して、ディスク１３は無接
触で回転振れを発生せず高性能に回転し、スラスト受け
１４は、図中Ｅに示す自重等による力がかかるが、軸先
端１２Ａと点接触しながら小さい摩擦トルクで軽く回転
する。
置について、以下その動作について説明する。まず、モ
ータステータ２０に通電されると、これによりモータロ
ータ１９は、ディスク１３，スラスト受け１４と共に回
転する。このとき動圧発生溝１２Ｂ、１２Ｃはポンピン
グ圧力を発生し、軸１２に対して、ディスク１３は無接
触で回転振れを発生せず高性能に回転し、スラスト受け
１４は、図中Ｅに示す自重等による力がかかるが、軸先
端１２Ａと点接触しながら小さい摩擦トルクで軽く回転
する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、次の様な問題点がある。それは、スラス
ト軸受１７は、磨耗防止のためには、軸１２は硬い鋼材
等で構成し、また、スラスト受け１４は、炭化珪素また
は窒素珪素等の高価な材料を用いなければならない。と
ころがそれでも、耐磨耗性は不充分であり、軸先端１２
Ａとスラスト受け１４の点接触部分にはスラスト潤滑剤
１５は入り込むことができず、潤滑不良によりスラスト
受け１４、または軸先端１２のいずれかから５ミクロン
メータ程度の磨耗が発生することは避けることが困難で
あった。一方、ラジアル軸受に玉軸受、または含油軸受
を用いた図示しない別の従来例においては、ラジアル方
向の回転精度が悪く、軸振れが２０ミクロンメータ程あ
るため、この軸振れが有る効果により、スラスト受け１
４が軸先端に当接する点は１回転中に常に移動させられ
、スラスト受けには、集中荷重がかからず、スラスト軸
受１７の磨耗は比較的少なかった。これに比べて第５図
の従来例はラジアル軸受に動圧型流体軸受を用いている
ので、回転性能は良い代わりに、スラスト受け１４が軸
先端１２Ａの常に同じ点と当接してしまうためスラスト
軸受の磨耗防止は困難であった。
うな構成では、次の様な問題点がある。それは、スラス
ト軸受１７は、磨耗防止のためには、軸１２は硬い鋼材
等で構成し、また、スラスト受け１４は、炭化珪素また
は窒素珪素等の高価な材料を用いなければならない。と
ころがそれでも、耐磨耗性は不充分であり、軸先端１２
Ａとスラスト受け１４の点接触部分にはスラスト潤滑剤
１５は入り込むことができず、潤滑不良によりスラスト
受け１４、または軸先端１２のいずれかから５ミクロン
メータ程度の磨耗が発生することは避けることが困難で
あった。一方、ラジアル軸受に玉軸受、または含油軸受
を用いた図示しない別の従来例においては、ラジアル方
向の回転精度が悪く、軸振れが２０ミクロンメータ程あ
るため、この軸振れが有る効果により、スラスト受け１
４が軸先端に当接する点は１回転中に常に移動させられ
、スラスト受けには、集中荷重がかからず、スラスト軸
受１７の磨耗は比較的少なかった。これに比べて第５図
の従来例はラジアル軸受に動圧型流体軸受を用いている
ので、回転性能は良い代わりに、スラスト受け１４が軸
先端１２Ａの常に同じ点と当接してしまうためスラスト
軸受の磨耗防止は困難であった。
【０００６】そこで、本発明はスラスト軸受の耐磨耗性
に優れ、かつ、低摩擦トルクで回転性能の良好な、複合
型流体軸受装置を提供するものである。
に優れ、かつ、低摩擦トルクで回転性能の良好な、複合
型流体軸受装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の複合型流体軸受装置は、ラジアル軸受に動
圧型流体軸受を用い、スラスト軸受に軸先端の接触点が
軸中心から１５から１００ミクロンメータ偏心した軸と
これに当接するスラスト受けにより構成したものである
。
めに本発明の複合型流体軸受装置は、ラジアル軸受に動
圧型流体軸受を用い、スラスト軸受に軸先端の接触点が
軸中心から１５から１００ミクロンメータ偏心した軸と
これに当接するスラスト受けにより構成したものである
。
【０００８】
【作用】本発明は、上記した構成により、ラジアル軸受
の回転性能を高精度に保ちつつ、スラストピボット軸受
の充分な耐磨耗性を有する複合型流体軸受装置を得るこ
とができる。
の回転性能を高精度に保ちつつ、スラストピボット軸受
の充分な耐磨耗性を有する複合型流体軸受装置を得るこ
とができる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例の複合型流体軸受装置
について、図１から図４を参照しながら説明する。図１
は本発明実施例の複合型流体軸受の断面図である。
について、図１から図４を参照しながら説明する。図１
は本発明実施例の複合型流体軸受の断面図である。
【００１０】図１において、１はフレームであり、軸２
が中央に固定されている。軸２の上部端面はおよそ球面
に加工され、または、少なくとも一部は、ほぼ球面を有
し、第２図に示すようにその球面の中心は、軸２の軸心
に対して１５ミクロンメータから１００ミクロンメータ
偏心させてある。この偏心させられた球面の中心は、ス
ラスト受け４と当接し、スラスト潤滑剤５が保持されて
、スラスト軸受７が構成されている。スラスト受け４は
ディスク３の端面にネジ等により固定され、ディスク３
は中央に軸受穴３Ａを有し、軸２に対して回転自在に設
けられている。３Ｃは通気穴である。軸２の外周または
ディスクの軸受穴３Ａのいずれか一方には動圧発生溝２
Ｂ，２Ｃが設けられ、液体または気体等のラジアル潤滑
剤６Ａ，６Ｂが保持されて、ラジアル動圧型流体軸受８
を構成している。９はモータロータ、１０はモータステ
ータである。
が中央に固定されている。軸２の上部端面はおよそ球面
に加工され、または、少なくとも一部は、ほぼ球面を有
し、第２図に示すようにその球面の中心は、軸２の軸心
に対して１５ミクロンメータから１００ミクロンメータ
偏心させてある。この偏心させられた球面の中心は、ス
ラスト受け４と当接し、スラスト潤滑剤５が保持されて
、スラスト軸受７が構成されている。スラスト受け４は
ディスク３の端面にネジ等により固定され、ディスク３
は中央に軸受穴３Ａを有し、軸２に対して回転自在に設
けられている。３Ｃは通気穴である。軸２の外周または
ディスクの軸受穴３Ａのいずれか一方には動圧発生溝２
Ｂ，２Ｃが設けられ、液体または気体等のラジアル潤滑
剤６Ａ，６Ｂが保持されて、ラジアル動圧型流体軸受８
を構成している。９はモータロータ、１０はモータステ
ータである。
【００１１】以上のように構成された複合型流体軸受装
置について、以下その動作について説明する。まず、モ
ータステータ１０に通電されると、これによりモータロ
ータ９は、ディスク３、スラスト受け４と共に回転する
。このとき動圧発生溝２Ｂ，２Ｃはポンピング圧力を発
生し、軸２に対して、ディスク３は無接触で回転振れを
発生せず高性能に回転し、スラスト受け４は、図中Ｆに
示すように、自重または、自重とモータロータ９の吸引
力を加えた力がかかるが、軸先端２Ａと点接触しながら
小さい摩擦トルクで軽く回転する。
置について、以下その動作について説明する。まず、モ
ータステータ１０に通電されると、これによりモータロ
ータ９は、ディスク３、スラスト受け４と共に回転する
。このとき動圧発生溝２Ｂ，２Ｃはポンピング圧力を発
生し、軸２に対して、ディスク３は無接触で回転振れを
発生せず高性能に回転し、スラスト受け４は、図中Ｆに
示すように、自重または、自重とモータロータ９の吸引
力を加えた力がかかるが、軸先端２Ａと点接触しながら
小さい摩擦トルクで軽く回転する。
【００１２】軸先端２Ａは、第２図のａに示す距離だけ
偏心させられているが、この偏心により第３図のｃに示
すようにスラスト受け４と軸先端２Ａとの接触点は、１
回転の間に常に移動するので、スラスト受けに集中荷重
がかからない。また接触点が移動するときに、第４図の
図中矢印ｄに示すように、スラスト潤滑剤が接触点に巻
き込まれ、良好な潤滑がおこなわれるので耐磨耗性が非
常に向上する。
偏心させられているが、この偏心により第３図のｃに示
すようにスラスト受け４と軸先端２Ａとの接触点は、１
回転の間に常に移動するので、スラスト受けに集中荷重
がかからない。また接触点が移動するときに、第４図の
図中矢印ｄに示すように、スラスト潤滑剤が接触点に巻
き込まれ、良好な潤滑がおこなわれるので耐磨耗性が非
常に向上する。
【００１３】本発明において、ラジアル軸受は動圧型流
体軸受でなく、含油軸受を用いても、スラスト軸受の耐
磨耗性を向上させるという効果は、得ることができる。 尚、第２図のａに示す偏心量は、１０ミクロンメータで
は効果がなく、また、１００ミクロンメータを越えると
、接触点における周速が早くなって磨耗が増加する。
体軸受でなく、含油軸受を用いても、スラスト軸受の耐
磨耗性を向上させるという効果は、得ることができる。 尚、第２図のａに示す偏心量は、１０ミクロンメータで
は効果がなく、また、１００ミクロンメータを越えると
、接触点における周速が早くなって磨耗が増加する。
【００１４】また、本発明において、シャフトは硬いマ
ルテンサイト系の焼き入れの行われたステンレス鋼であ
り、スラスト軸受はチタンカーバイトを主成分とするサ
ーメット（複合金属）または部分安定化ジルコニヤ（Ｐ
ＳＺ）であり、その表面粗さは０．２ミクロン以下に精
度良く仕上げられている。そしてスラスト潤滑剤５とし
てエステル油，アルファ・オレフィン油または、フッソ
系潤滑剤等を用いている。
ルテンサイト系の焼き入れの行われたステンレス鋼であ
り、スラスト軸受はチタンカーバイトを主成分とするサ
ーメット（複合金属）または部分安定化ジルコニヤ（Ｐ
ＳＺ）であり、その表面粗さは０．２ミクロン以下に精
度良く仕上げられている。そしてスラスト潤滑剤５とし
てエステル油，アルファ・オレフィン油または、フッソ
系潤滑剤等を用いている。
【００１５】また、本発明によればスラスト軸受の耐磨
耗性としては、アルミナ〈炭化珪素＝窒素珪素＝サファ
イヤ〈ＰＳＺ＝チタンカーバイトサーメットの順序であ
りＰＳＺまたはチタンカーバイトサーメットを用いるこ
とにより更に寿命を保障することが可能になる。また、
図１のＦに示すように、スラスト方向に、回転体の自重
に加えて、モータロータ９のマグネットの吸引力をスラ
スト受け４にかけることにより、回転体の浮き上がりや
振動が防止され、安定した回転性能が得られる。
耗性としては、アルミナ〈炭化珪素＝窒素珪素＝サファ
イヤ〈ＰＳＺ＝チタンカーバイトサーメットの順序であ
りＰＳＺまたはチタンカーバイトサーメットを用いるこ
とにより更に寿命を保障することが可能になる。また、
図１のＦに示すように、スラスト方向に、回転体の自重
に加えて、モータロータ９のマグネットの吸引力をスラ
スト受け４にかけることにより、回転体の浮き上がりや
振動が防止され、安定した回転性能が得られる。
【００１６】以上のように本実施例によれば、ラジアル
軸受を動圧型流体軸受とし、軸先端とスラスト受けとの
接触点を軸心から１５ないし１００ミクロンメータずら
せたピボット軸受を構成することにより接触点での潤滑
を良好にし、高い回転精度を有し、かつ耐磨耗性に優れ
た複合型流体軸受装置を得ることができる。
軸受を動圧型流体軸受とし、軸先端とスラスト受けとの
接触点を軸心から１５ないし１００ミクロンメータずら
せたピボット軸受を構成することにより接触点での潤滑
を良好にし、高い回転精度を有し、かつ耐磨耗性に優れ
た複合型流体軸受装置を得ることができる。
【００１７】なお、動圧発生溝２Ｂ，２Ｃは、軸の外周
でなく、軸受穴の内周にあっても同じである。
でなく、軸受穴の内周にあっても同じである。
【００１８】なお、ディスクとスラスト受けが回転せず
、軸が回転しても同じことである。
、軸が回転しても同じことである。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ラジアル
軸受を動圧型流体軸受とし、軸先端とスラスト受けとの
接触点を軸心から１５ないし１００ミクロンメータずら
せたピボット軸受とすることにより接触点での潤滑を良
好にし、高い回転精度と、耐磨耗性に優れた複合型流体
軸受装置を得ることができる。
軸受を動圧型流体軸受とし、軸先端とスラスト受けとの
接触点を軸心から１５ないし１００ミクロンメータずら
せたピボット軸受とすることにより接触点での潤滑を良
好にし、高い回転精度と、耐磨耗性に優れた複合型流体
軸受装置を得ることができる。
【図１】本発明流体軸受装置の一実施例の断面図
【図２
】図１の詳細断面図
】図１の詳細断面図
【図３】図２のｂｂ方向断面図
【図４】軸先端の解説図
【図５】従来の複合型流体軸受装置の断面図
２ 軸
２Ａ 軸先端
２Ｂ，２Ｃ 動圧発生溝
３ ディスク
３Ａ 軸受穴
４ スラスト受け
５ スラスト潤滑剤
６Ａ，６Ｂ ラジアル潤滑剤
７ スラスト軸受
８ ラジアル軸受
９ モータロータ
１０ モータステータ
Claims (4)
- 【請求項１】 軸と前記軸に対して回転自在に設けら
れたディスクと、前記ディスクと一体的に固定され、前
記軸の一端に当接するスラスト受けを有し、前記軸の一
端は、ほぼ球面であり、液体または半固体の潤滑剤が塗
布され、前記球面の中心は、軸の中心に対して１５から
１００ミクロンメータ偏心している複合型流体軸受装置
。 - 【請求項２】 軸外周または、ディスクの中心部に有
する軸受穴のいずれか一方に動圧発生溝を有する請求項
１記載の複合型流体軸受装置。 - 【請求項３】 スラスト受けは、チタンカーバイトを
含むサーメットまたは、部分安定化ジルコニヤからなる
請求項１記載の複合型流体軸受装置。 - 【請求項４】 ディスクに一体的に固定されたモータ
ロータのマグネットの吸引力によりスラスト受けを、軸
の一端に押しつけた請求項１記載の複合型流体軸受装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3038334A JPH04277315A (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 複合型流体軸受装置 |
| KR1019920003635A KR960005184B1 (ko) | 1991-03-05 | 1992-03-05 | 복합형의 유체베어링 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3038334A JPH04277315A (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 複合型流体軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04277315A true JPH04277315A (ja) | 1992-10-02 |
Family
ID=12522385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3038334A Pending JPH04277315A (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 複合型流体軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04277315A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002159811A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-04 | Ngk Insulators Ltd | ハニカムフィルター及びその製造方法 |
| DE10346475B3 (de) * | 2003-10-02 | 2005-03-10 | Eurocopter Deutschland | Lageranordnung für ein hochgradig fliehkraftbelastetes Bauteil, Rotorblatt sowie Drehflügelflugzeug mit einer derartigen Lageranordnung |
-
1991
- 1991-03-05 JP JP3038334A patent/JPH04277315A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002159811A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-04 | Ngk Insulators Ltd | ハニカムフィルター及びその製造方法 |
| DE10346475B3 (de) * | 2003-10-02 | 2005-03-10 | Eurocopter Deutschland | Lageranordnung für ein hochgradig fliehkraftbelastetes Bauteil, Rotorblatt sowie Drehflügelflugzeug mit einer derartigen Lageranordnung |
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