JPH04277316A - 流体軸受式回転ヘッドシリンダ - Google Patents
流体軸受式回転ヘッドシリンダInfo
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- JPH04277316A JPH04277316A JP3833591A JP3833591A JPH04277316A JP H04277316 A JPH04277316 A JP H04277316A JP 3833591 A JP3833591 A JP 3833591A JP 3833591 A JP3833591 A JP 3833591A JP H04277316 A JPH04277316 A JP H04277316A
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
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
，ディジタル・オーディオテープレコーダ、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て用いた流体軸受式回
転ヘッドシリンダに関するものである。
，ディジタル・オーディオテープレコーダ、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て用いた流体軸受式回
転ヘッドシリンダ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摩耗性に優れた軸受が要望さ
れている。その要望に応えるため、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
軸受に組み合わせて用いた流体軸受式回転ヘッドシリン
ダが用いられようとしている。
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摩耗性に優れた軸受が要望さ
れている。その要望に応えるため、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
軸受に組み合わせて用いた流体軸受式回転ヘッドシリン
ダが用いられようとしている。
【０００３】以下図面を参照しながら、上述した従来の
流体軸受式回転ヘッドシリンダの一例について説明する
。図５は従来の回転ヘッドシリンダの断面図である。 図５において、１１は下部シリンダであり、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、または、少なくとも一部にはほぼ球面の部分
を有し、この球面部分は、スラスト受け１４に当接し、
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１４は上部シリンダ１３
の端面に一体的に固定され、上部シリンダ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の外周または上部シリンダの軸受穴１
３Ａ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，１６Ｂ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。１３Ｂ，
１３Ｃは上部シリンダに固定され、図示しない磁気テー
プ等から信号の記録再生を行うための磁気ヘッドである
。１９はモータロータ、２０はモータステータである。
流体軸受式回転ヘッドシリンダの一例について説明する
。図５は従来の回転ヘッドシリンダの断面図である。 図５において、１１は下部シリンダであり、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、または、少なくとも一部にはほぼ球面の部分
を有し、この球面部分は、スラスト受け１４に当接し、
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１４は上部シリンダ１３
の端面に一体的に固定され、上部シリンダ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の外周または上部シリンダの軸受穴１
３Ａ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，１６Ｂ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。１３Ｂ，
１３Ｃは上部シリンダに固定され、図示しない磁気テー
プ等から信号の記録再生を行うための磁気ヘッドである
。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流体軸受式回転ヘ
ッドシリンダについて、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、上部シリンダ１３、磁気ヘッド
１３Ｂ，１３Ｃ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、上部シリンダ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。
ッドシリンダについて、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、上部シリンダ１３、磁気ヘッド
１３Ｂ，１３Ｃ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、上部シリンダ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、摩耗防止のためには、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
は窒化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、耐摩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材
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
メータ程度の摩耗が発生することは避けることが困難で
あった。ところが回転ヘッドシリンダとしてはこの摩耗
が発生すると図示しない磁気テープと磁気ヘッド１３Ｂ
，１３Ｃとの相対高さずれになり、性能を著しく低下さ
せるので初期摩耗も含めて約ミクロンメータ以下におさ
えなければならない。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１０ミクロ
ンメータ程あるため、磁気ヘッドによる記録再生が安定
して行えないという問題点がある反面、この軸振れが有
る効果により、スラスト受け１４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の摩耗は比較的少
なかった。これに比べて図５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摩耗防止は困難であ
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、摩耗防止のためには、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
は窒化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、耐摩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材
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
メータ程度の摩耗が発生することは避けることが困難で
あった。ところが回転ヘッドシリンダとしてはこの摩耗
が発生すると図示しない磁気テープと磁気ヘッド１３Ｂ
，１３Ｃとの相対高さずれになり、性能を著しく低下さ
せるので初期摩耗も含めて約ミクロンメータ以下におさ
えなければならない。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１０ミクロ
ンメータ程あるため、磁気ヘッドによる記録再生が安定
して行えないという問題点がある反面、この軸振れが有
る効果により、スラスト受け１４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の摩耗は比較的少
なかった。これに比べて図５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摩耗防止は困難であ
った。
【０００６】そこで、本発明はスラスト軸受の耐摩耗性
に優れ、かつ、低摩擦トルクで回転性能の良好な軸受を
有する、流体軸受式回転ヘッドシリンダを提供するもの
である。
に優れ、かつ、低摩擦トルクで回転性能の良好な軸受を
有する、流体軸受式回転ヘッドシリンダを提供するもの
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
めに本発明の回転ヘッドシリンダは、ラジアル軸受に動
圧型流体軸受を用い、スラスト軸受は、軸の一端の先端
をほぼ球面状とし、または少なくとも一部に球面部分を
有し、軸に直角な平面より２／１０００〜１２／１００
０だけ傾けたスラスト受けを軸の先端に当接したピボッ
ト軸受により構成したものである。
めに本発明の回転ヘッドシリンダは、ラジアル軸受に動
圧型流体軸受を用い、スラスト軸受は、軸の一端の先端
をほぼ球面状とし、または少なくとも一部に球面部分を
有し、軸に直角な平面より２／１０００〜１２／１００
０だけ傾けたスラスト受けを軸の先端に当接したピボッ
ト軸受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
の充分な耐摩耗性を有する流体軸受式回転ヘッドシリン
ダ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
の充分な耐摩耗性を有する流体軸受式回転ヘッドシリン
ダを得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例の回転ヘッドシリンダ
について、図１から図４を参照しながら説明する。図１
は本発明実施例の回転ヘッドシリンダの断面図である。 図１において、１は下部シリンダであり、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、少なくとも一部にはほぼ球面を有し、この
球面の中心近傍は、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は上部シリンダ３の端面にネジ等に
より固定されている。上部シリンダ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の外周または上部シリンダの
軸受穴３Ａのいずれか一方には動圧発生溝２Ｂ，２Ｃが
設けられ、液体または気体等のラジアル潤滑剤６Ａ，６
Ｂ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。図２においてスラスト受け４は図中ａに示すように
スペーサ３Ｂ等をはさみ込むことにより、軸２に対して
傾きを持たせて固定されている。この傾きは、軸２の軸
心に直角な平面に対して２／１０００〜１２／１０００
の角度を持っている。この傾きは第４図中の角度Ｇに相
当する。
について、図１から図４を参照しながら説明する。図１
は本発明実施例の回転ヘッドシリンダの断面図である。 図１において、１は下部シリンダであり、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、少なくとも一部にはほぼ球面を有し、この
球面の中心近傍は、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は上部シリンダ３の端面にネジ等に
より固定されている。上部シリンダ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の外周または上部シリンダの
軸受穴３Ａのいずれか一方には動圧発生溝２Ｂ，２Ｃが
設けられ、液体または気体等のラジアル潤滑剤６Ａ，６
Ｂ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。図２においてスラスト受け４は図中ａに示すように
スペーサ３Ｂ等をはさみ込むことにより、軸２に対して
傾きを持たせて固定されている。この傾きは、軸２の軸
心に直角な平面に対して２／１０００〜１２／１０００
の角度を持っている。この傾きは第４図中の角度Ｇに相
当する。
【００１０】以上のように構成された流体軸受式回転ヘ
ッドシリンダについて、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、上部シリンダ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、上部シリンダ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２
Ａと点接触しながら小さい摩擦トルクでり軽く回転する
。
ッドシリンダについて、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、上部シリンダ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、上部シリンダ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２
Ａと点接触しながら小さい摩擦トルクでり軽く回転する
。
【００１１】スラスト受け４は、図２のａに示す高さだ
け傾いて取り付けられているが、この傾きにより図３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、軸先端２Ａに集中
荷重がかからない。また接触点が移動するときに、図４
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摩耗性が
非常に向上する。このようにして、図示しない磁気テー
プと磁気ヘッド３Ｄ，３Ｅとの間において高精度な位置
決めが行われ、良好な信号の記録再生が行われる。
け傾いて取り付けられているが、この傾きにより図３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、軸先端２Ａに集中
荷重がかからない。また接触点が移動するときに、図４
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摩耗性が
非常に向上する。このようにして、図示しない磁気テー
プと磁気ヘッド３Ｄ，３Ｅとの間において高精度な位置
決めが行われ、良好な信号の記録再生が行われる。
【００１２】また、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
受の耐摩耗性を向上させるという効果は、得ることがで
きる。
圧型流体軸受でなく、含油軸受を用いても、スラスト軸
受の耐摩耗性を向上させるという効果は、得ることがで
きる。
【００１３】また、第２図のａに示す傾き量は、角度に
して２／１０００以下では効果がなく、また、１２／１
０００を越えると、接触点における周速が早くなって摩
耗が増加する。
して２／１０００以下では効果がなく、また、１２／１
０００を越えると、接触点における周速が早くなって摩
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なわれたステンレス鋼で
あり、スラスト軸受け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ア
（ＰＳＺ）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なわれたステンレス鋼で
あり、スラスト軸受け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ア
（ＰＳＺ）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摩
耗性としては、アルミナ＜炭化珪素＝窒化珪素＝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証することが可能になる。
耗性としては、アルミナ＜炭化珪素＝窒化珪素＝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証することが可能になる。
【００１６】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。
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。
【００１７】以上のように本実施例によれば、ピボット
軸受の接触点での潤滑を良好にし、高い回転精度を有し
、かつ耐摩耗性に優れた流体軸受式回転ヘッドシリンダ
を得ることができる。
軸受の接触点での潤滑を良好にし、高い回転精度を有し
、かつ耐摩耗性に優れた流体軸受式回転ヘッドシリンダ
を得ることができる。
【００１８】尚、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。
なく、軸受穴の内周にあっても同じである。
【００１９】尚、上部シリンダ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。
ず、軸が回転しても同じことである。
【００２０】尚、スペーサ３Ａは、上部シリンダ３と一
体的に設けられた段部であっても同じである。
体的に設けられた段部であっても同じである。
【００２１】
【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、スラスト軸受をおよそ球面
形状を有する軸先端にスラスト受けを当接し、スラスト
受けを軸心に直角な面に対し２／１０００〜１２／１０
００だけ傾け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、耐摩耗性に優れた軸受を有する流体軸
受式回転ヘッドシリンダを得ることができる。
軸受を動圧型流体軸受とし、スラスト軸受をおよそ球面
形状を有する軸先端にスラスト受けを当接し、スラスト
受けを軸心に直角な面に対し２／１０００〜１２／１０
００だけ傾け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、耐摩耗性に優れた軸受を有する流体軸
受式回転ヘッドシリンダを得ることができる。
【図１】本発明流体軸受式回転ヘッドシリンダの一実施
例の断面図
例の断面図
【図２】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】従来の流体軸受式回転ヘッドシリンダの断面図
１ 下部シリンダ
２ 軸
２Ａ 軸先端
２Ｂ，２Ｃ 動圧発生溝
３ 上部シリンダ
３Ａ 軸受穴
３Ｂ スペーサ
３Ｄ，３Ｅ 磁気ヘッド
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
れた上部シリンダと、前記上部シリンダと一体的に固定
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、前記スラスト受けは前記軸中心に対す
る直角な平面に対して２／１０００〜１２／１０００だ
け角度をもたせて固定され、磁気ヘッドを前記上部シリ
ンダに有し、前記上部シリンダを回転駆動するモータを
有する流体軸受式回転ヘッドシリンダ。 - 【請求項２】 軸外周または、上部シリンダの中心部
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記載の流体軸受式回転ヘッドシリンダ。 - 【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記載の流体軸受式回転ヘッドシリンダ。 - 【請求項４】 上部シリンダ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記載の流体軸受式回転
ヘッドシリンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3833591A JPH04277316A (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 流体軸受式回転ヘッドシリンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3833591A JPH04277316A (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 流体軸受式回転ヘッドシリンダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04277316A true JPH04277316A (ja) | 1992-10-02 |
Family
ID=12522414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3833591A Pending JPH04277316A (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 流体軸受式回転ヘッドシリンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04277316A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696100A3 (en) * | 1994-08-03 | 1996-12-18 | Minebea Co Ltd | Bearing device for rotating electrical machine |
-
1991
- 1991-03-05 JP JP3833591A patent/JPH04277316A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696100A3 (en) * | 1994-08-03 | 1996-12-18 | Minebea Co Ltd | Bearing device for rotating electrical machine |
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