JPH112246A - 焼結含油軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速回転に伴うオイル切れが発生しない、シ
リンダーモータ用焼結含油軸受の提供。 【解決手段】 軸受の一方のスラスト端面に、少なくと
も円周方向に延びる平坦な山部と円周方向に一定の勾配
をもって延びる峰部を順次繰り返し形成してなる環状摺
動面と、該摺動面の半径方向内方に隣接して円周方向に
延び、半径方向内方に向けてワッシャとの隙間が広がる
方向に傾斜する環状勾配面とを備える。軸受内径から軸
受のスラスト端面の環状摺動面に対し環状勾配面を介し
て油が供給され、また、環状摺動面に供給されたオイル
は環状摺動面とワッシャとの摺動により油圧が上昇する
ので、摩耗を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転磁気ヘッド型
の記録再生装置、たとえばＶＴＲやＤＡＴなどのシリン
ダモーター軸受に使用される焼結含油軸受のスラスト耐
摩耗性構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種モータに要求される振れ、スラス
ト耐摩耗性などの性能が非常に高い。近年、潤滑油を含
浸させた焼結合金により形成された軸受の使用が提案さ
れているが、回転ヘッドの軌道を決定するスラスト受け
を潤滑油を含浸させた焼結合金により形成された軸受け
端面で摺動させることは、ラジアル摺動と異なり、通常
のオイル潤滑による摺動が期待されにくく、耐摩耗性の
信頼性に乏しく使用し難い。そのため、ボールベアリン
グや高い加工精度が要求される動圧流体軸受などでスラ
ストを受けているのが現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、焼結含
油軸受は従来の軸受に比して製造コストが安価であり、
良好なオイル潤滑がスラスト摺動面に確保されると、長
期間にわたる耐摩耗性のが期待できる。そこで、本発明
は安価な焼結含油軸受けの端面で長時間スラスト摺動さ
せても、常に摺動面にオイルを介在および油圧を発生さ
せ、耐摩耗性に優れたスラスト軸受け構造を提供するこ
とを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はシリンダーモー
タ用焼結含油軸受であって、軸受の一方のスラスト端面
に、少なくとも円周方向に延びる平坦な山部と円周方向
に一定の勾配をもって延びる峰部を順次繰り返し形成し
てなる環状摺動面と、該摺動面の半径方向内方に隣接し
て円周方向に延び、半径方向内方に向けてワッシャとの
隙間が広くなる方向に傾斜する環状勾配面とからなるこ
とを特徴とする焼結含油軸受にある。本発明によれば、
回転によって、軸受内径からにじみ出てきたオイルの一
部は、軸受の端面から軸受内部にもどる。そのオイル
は、軸受のスラスト端面の環状摺動面に対し環状勾配面
を介して油が供給されるので、高速回転に伴うオイル切
れが発生しない。また、環状摺動面に供給されたオイル
は環状摺動面とワッシャとの摺動により油圧が上昇する
ので、摩耗を防止することができる。

【０００５】上記摺動面が軸受内径に近接して形成され
る場合は、軸受内径端部を面取りして形成される急勾配
の環状勾配面を設けることにより、給油は支障なく行う
ことができる。他方、摺動面が軸受内径からやや離れる
場合は上記勾配の急な第１環状勾配面と上記環状摺動面
の間に第１環状勾配面より緩やかな勾配の第２環状勾配
面を設けるのが好ましい。かかる勾配面により軸受内径
から環状摺動面に近づくにしたがってワッシャとの隙間
が小さくなるので、余剰のオイル飛散を防ぎ、長時間安
定した摺動を可能とする。

【０００６】軸受内径から環状摺動面への給油は上記環
状勾配面を介して行われるが、給油効率を向上させるた
めに、上記第１環状勾配面から上記第２環状勾配面上を
わたって上記環状摺動面に至る、円周方向に一定の間隔
をおいて形成された複数の油案内溝を備えるのが好まし
い。また、上記摺動面の特定の箇所に給油するために、
山部の摺動方向から見て入口近傍に案内溝の出口を臨ま
せるのがが好ましい。

【０００７】上記環状摺動面は平坦な山部と摺動方向に
ワッシャとの隙間が狭くなる方向に傾斜する勾配を有す
る峰部とで構成されるが、その山部と峰部との間に円周
方向に延びる平坦な谷部を形成してもよい。また、上記
平坦な谷部はそれに連続する上記峰部とは反対の傾斜勾
配を設け、すなわち、山部と山部の間に下り勾配峰部と
上がり勾配峰部からなるＶ字部を形成してもよい。後者
の場合は左右回転いずれに対しても同様の摺動面形状を
なすので、正逆回転用および上と下の軸受を同一形状軸
受として使用する事が可能である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。一般にこの種軸受に
は図２７にその内部構造を示す軸受固定型の焼結含油軸
受と、図２８に示す軸受回転型の焼結含油軸受とがあ
る。図中、４はワッシャ、１８は焼結含油軸受、１９は
シャフト、２０、２１は上ドラムハウジング、２０’、
２１’は下ドラムハウジングである。この軸受構造は平
面図で見ると、代表的には３種の形態に区分することが
できる。第１は図１のＡ、ＢおよびＣに示すように，環
状摺動面Ｓが軸受内径に近い位置に形成された場合で、
軸受内径Ｈ周端を面取りするように連続して第１環状勾
配面Ｇ１が形成される場合。Ａは軸受のスラスト端面を
示す平面図、ＢはＡの中央横断面図、Ｃは上記環状摺動
面の展開図である。なお、ここでは環状摺動面Ｓは円周
方向に延びる平坦な山部Ｍと円周方向に一定の勾配で延
びる峰部Ｒとを順次繰り返して形成されている。第２は
図２のＡ，ＢおよびＣに示すように、環状摺動面Ｓ’が
軸受内径から離間した軸受外周とのほぼ中間に形成され
た場合で、環状摺動面と軸受内径周端を面取りした第１
の環状勾配面Ｇ１との間に繋ぎの第２の環状勾配面Ｇ２
を設ける場合。なお、ここでは環状摺動面Ｓ’は円周方
向に延びる平坦な山部Ｍと円周方向に一定の勾配で延び
る峰部Ｒとの間に円周方向に延びる平坦な谷部Ｖを順次
繰り返して形成されている。第３は図３のＡ，Ｂおよび
Ｃに示すように、図２の環状摺動面Ｓ’が軸受内径から
離間した軸受外周とのほぼ中間に形成された場合で、上
記第２の環状勾配面Ｇ２に給油路として軸受内径Ｈから
環状摺動面Ｓ’に至る油案内溝Ｐが形成される場合が挙
げられる。なお、ここでは環状摺動面Ｓ’は円周方向に
延びる平坦な山部Ｍと円周方向に一定の勾配で延びる峰
部Ｒとを順次繰り返して形成されている。

【０００９】次に、本発明の軸受構造は上記環状摺動面
の展開図によって代表的な３種の形態に区分することが
できる。図４Ａは、環状摺動面が円周方向に延びる平坦
な山部Ｍと円周方向に一定の勾配で延びる峰部Ｒを順次
繰り返して形成される場合である。山部：峰部＝１：３
に形成されるのが好ましい。なお、油案内溝Ｐは摺動方
向で山部の入口近傍に開口している。図４Ｂは、環状摺
動面が上記円周方向に延びる平坦な山部Ｍと円周方向に
一定の勾配で延びる峰部Ｒとの間に円周方向に延びる平
坦な谷部Ｖを順次繰り返して形成される場合である。山
部：峰部：谷部＝２：３：１に形成されるのが好まし
い。なお、油案内溝Ｐは摺動方向で山部の入口近傍に開
口している。図４Ｃは、環状摺動面Ｓ’が上記山部Ｍと
山部Ｍの間に下り勾配峰部Ｒ１と上がり勾配峰部Ｒ２か
らなるＶ字部を順次繰り返して形成される場合である。
山部：第１峰部：第２峰部＝２：３：３に形成されるの
が好ましい。なお、油案内溝Ｐ１、Ｐ２は山部の両方の
入口近傍に２カ所および山部中央１カ所に開口してい
る。

【００１０】上記図４Ｃの場合は左右対称形で、正逆両
方の回転を行うようにした兼用形態であり、軸受の両端
面に同一形状が形成される。他方、図４のＡおよびＢの
場合は、摺動方向に峰部がワッシャとの隙間が狭くなる
方向に傾斜するようにし、軸受の両端面を使用する場合
は逆形態となるように作り、片面使用の場合は他方は平
坦面とする。

【００１１】油案内溝を形成する場合はその出口は山部
に設けられるが、摺動方向入口部が特に好ましい。図４
Ｃの場合は正逆両方の回転を行うように形成された兼用
型であるので、山部の両端にそれぞれ設けられるのがよ
い。

【００１２】

【実施例】

（実施例１）図５は図２７および図２８に示した代表的
なシリンダモータに装着される焼結含油軸受に端面図
で、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面拡大図である。この
実施例は環状摺動面Ｓが焼結含油軸受のスラスト端面に
軸受内径Ｈに近接して設けられ、かつ上記軸受内径Ｈの
端部を面取りして第１環状勾配面Ｇ１が構成されてい
る。上記環状摺動面Ｓは１２０°の間隔で１−２または
１'−２’間に平坦な山部Ｍと２−３または２'−３'間
に緩やかな勾配の峰部Ｒが形成されている。

【００１３】１−２間に平坦な山部Ｍと２−３間に緩や
かな勾配の峰部Ｒを有する場合は、ワッシャ４の固定
（軸受回転）のときは図７Ａに示す展開図のように、矢
印方向に環状摺動面の山部Ｍと峰部Ｒが移動する。他
方、軸受固定の場合は、図７Ｂに示すようにワッシャ４
は矢印方向に環状摺動面上を摺動することになる。

【００１４】１'−２'間に平坦な山部Ｍと２'−３'間に
緩やかな勾配の峰部Ｒを有する場合は、図７とは反対向
きの勾配を有しており、ワッシャ４の固定（軸受回転）
のときは図８Ａに示す展開図のように、矢印方向に環状
摺動面の山部Ｍと峰部Ｒが移動する。他方、軸受固定の
場合は、図８Ｂに示すようにワッシャ４は矢印方向に環
状摺動面上を摺動することになる。

【００１５】（実施例２）この実施例は図９に示すよう
に、環状摺動面Ｓが焼結含油軸受のスラスト端面に軸受
内径Ｈに近接して設けられ、かつ上記軸受内径Ｈの端部
を面取りして第１環状勾配面Ｇ１が構成されている点で
は実施例１と同様であるが、上記環状摺動面Ｓは６０°
の間隔で５−６または５'−６’間に平坦な山部Ｍと６
−７または６'−７'間に緩やかな勾配の峰部Ｒが形成さ
れ、全体として実施例１の２倍の起伏が形成されてい
る。なお、ワッシャ右回りまたは軸受のスラスト端面左
回りの場合は図１０に示すような山部および峰部の展開
図となり、ワッシャ左回りまたは軸受のスラスト端面右
回りの場合は図１１に示すような山部および峰部の展開
図となる。

【００１６】（実施例３）この実施例は図１２に示すよ
うに、環状摺動面Ｓが焼結含油軸受のスラスト端面に軸
受内径Ｈに近接して設けられ、かつ上記軸受内径Ｈの端
部を面取りして第１環状勾配面Ｇ１が構成されている点
では実施例１と同様であるが、上記環状摺動面Ｓは１２
０°の間隔で８−９間に平坦な山部Ｍと９−１０間に緩
やかな下り勾配の峰部ＧＤ１と１０−１１間に緩やかな
上り勾配の峰部ＧＰ１が形成され、全体として３つの起
伏が形成されている。したがって、環状摺動面は図１３
に示されるように、山部と峰部は左右対称形をなし、左
右回転のいずれにも適用できるものである。

【００１７】（実施例４）この実施例は図１４に示すよ
うに、環状摺動面Ｓ’が焼結含油軸受のスラスト端面に
軸受内径Ｈと外径のほぼ中間に設けられるので、上記軸
受内径Ｈの端部を面取りして形成される第１環状勾配面
Ｇ１と上記環状摺動面Ｓとの間に第１環状勾配面より緩
やかな第２環状勾配面Ｇ２が構成されている。図１５Ａ
は図１４のＡ−Ａ’断面図、図１５Ｂは図１４のＢ−
Ｂ’断面図を示す。１５は第２環状勾配面Ｇ２を示す。
上記環状摺動面Ｓ２は１２０°の間隔で１２−１３間に
平坦な山部Ｍと１３−１４間に緩やかな勾配の峰部Ｒが
形成されている。図１６はその環状摺動面Ｓ２の展開図
である。この展開図から環状摺動面Ｓ２の山部Ｍと峰部
Ｒは上記実施例よりもやや大きな間隔で配列されること
になる。図１７から図１９は峰部の勾配が上記実施例と
反対の場合の具体例を示す。他は図１４から図１５Ｂの
場合と同一である。

【００１８】（実施例５）この実施例は図２０に示すよ
うに、環状摺動面Ｓ２が焼結含油軸受のスラスト端面に
軸受内径Ｈと外径のほぼ中間に設けられ、上記軸受内径
Ｈの端部を面取りして形成される第１環状勾配面Ｇ１と
上記環状摺動面Ｓ２との間に第１環状勾配面より緩やか
な第２環状勾配面Ｇ２が構成されている点は実施例４と
同様であるが、ここでは第１環状勾配面Ｇ１から第２環
状勾配面Ｇ２をワッシャあるいは軸受の矢印回転方向の
接線方向に、即ち斜めに交差して上記環状摺動面の各山
部Ｍの入口に至る油案内溝１６が各々１本ずつ形成され
ている。

【００１９】図２１は図２０の油案内溝１６に平行して
各１本の補助案内溝１８をその出口が環状摺動面Ｓ２の
山部Ｍのほぼ中央にくるように設けたものである。

【００２０】図２２は油案内溝１７が半径方向に第１環
状勾配面Ｇ１から第２環状勾配面Ｇ２を横切って環状摺
動面Ｓ２に至って形成されたものである。

【００２１】図２３は図２０と図２２の組み合わせた例
で、傾斜する油案内溝１６と直交する油案内溝１７とが
形成されている。

【００２２】図２４は図２０と逆回転に適するように形
成されたもので、図２０は軸受左回り態様で峰部Ｒの傾
斜勾配は左回り下がりとなっているが、図２４では軸受
右回り態様で峰部Ｒ’は右回り下がりとなっている。そ
れに伴い、油案内溝１６’は右回りの接線方向に伸びて
いる。

【００２３】図２５、図２６は環状摺動面Ｓ’が図４Ｃ
の形態で、即ち、環状摺動面Ｓ’が上記山部Ｍと山部Ｍ
の間に下り勾配峰部Ｒ１と上がり勾配峰部Ｒ２からなる
Ｖ字部を順次繰り返して形成されており、左右回転兼用
である。図２５では、峰部Ｒ１の右回り下がり勾配に隣
接する山部の入口には右回り接線方向に延びる油案内溝
１６が形成され、左回り下がり勾配の峰部Ｒ２に隣接す
る山部の入口には左回り接線方向に延びる油案内溝１
６’がそれぞれ形成されている。図２６では図２５に第
２勾配面Ｇ２を直交方向する油案内溝１７が軸受内径Ｈ
から環状摺動面Ｓ’の各山部のほぼ中央に至って形成さ
れている。

【００２４】本発明は上記実施例に限られるものでな
く、環状摺動面Ｓ，Ｓ’は軸受内径から離間した外径近
傍に設けることもできる。環状摺動面の展開図構成は図
４に代表的な場合を示したが、潤滑油の油圧を上昇さ
せ、摩耗を防止する形態であれば、少なくとも平坦な山
部とそれに連続する峰部とを備えるかぎり種々の組み合
わせが可能である。なお、この環状摺動面はある程度サ
イジングによって目潰し加工した態様で使用される。さ
らに、環状勾配面も第１および第２に限らず、第３の勾
配面が形成されてもよい。また、油案内溝は上記実施例
に示された形態だけでなく、種々の油案内溝が形成され
てもよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係るシリンダーモータ用焼結含
油軸受は、軸受の一方のスラスト端面に、少なくとも円
周方向に延びる平坦な山部と円周方向に一定の勾配をも
って延びる峰部を順次繰り返し形成してなる環状摺動面
と、該摺動面の半径方向内方に隣接して円周方向に延
び、半径方向内方に向けて下方傾斜する環状勾配面とを
備えるので、軸受内径から軸受のスラスト端面の環状摺
動面に対し環状勾配面を介して油が供給され、高速回転
に伴うオイル切れが発生しない。また、環状摺動面に供
給されたオイルは環状摺動面とワッシャとの摺動により
油圧が上昇するので、摩耗を防止することができる。

【００２６】上記勾配面により軸受内径から環状摺動面
に近づくにしたがってワッシャとの隙間が小さくなるの
で、余剰のオイル飛散を防ぎ、長時間安定した摺動を可
能とする。

【００２７】軸受内径から環状摺動面への給油は上記環
状勾配面を介して行われるが、上記第１環状勾配面から
上記第２環状勾配面上をわたって上記環状摺動面に至
る、円周方向に一定の間隔をおいて形成された複数の油
案内溝を備えると、ワッシャまたは軸受回転によって環
状摺動面にオイルをより安定して供給することができ、
安定した摺動が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態の焼結含油軸受のスラ
スト端面を示す平面図（Ａ）、Ａの中央横断断面図
（Ｂ）、環状摺動面の展開図（Ｃ）である。

【図２】 本発明の第２実施形態の焼結含油軸受のスラ
スト端面を示す平面図（Ａ）、Ａの中央横断断面図
（Ｂ）、環状摺動面の展開図（Ｃ）である。

【図３】 本発明の第３実施形態の焼結含油軸受のスラ
スト端面を示す平面図（Ａ）、Ａの中央横断断面図
（Ｂ）、環状摺動面の展開図（Ｃ）である。

【図４】 本発明の焼結含油軸受の環状摺動面の代表的
な展開図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を示す。

【図５】 本発明の第１実施例のスラスト端面の平面図
である。

【図６】 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【図７】 図５の摺動面の１，２，３の展開図で、ワッ
シャ（４）固定で軸受矢印方向の回転仕様の場合（Ａ
図）、軸受固定でワッシャ（４）の矢印方向の回転仕様
の場合（Ｂ図）を示す。

【図８】 図５の摺動面の１’，２’，３’の展開図
で、ワッシャ（４）固定で軸受矢印方向の回転仕様の場
合（Ａ図）と軸受固定でワッシャ（４）の矢印方向の回
転仕様の場合（Ｂ図）を示す。

【図９】 本発明の第２実施例のスラスト端面の平面図
である。

【図１０】 図９の軸受において軸受左回転もしくはワ
ッシャ右回転方向にて決定される環状摺動面の展開図で
ある。

【図１１】 図９の軸受において軸受右回転もしくはワ
ッシャ左回転方向にて決定される環状摺動面の展開図で
ある。

【図１２】 本発明の第３実施例で、軸受もしくはワッ
シャの回転方向に決定されない兼用型の軸受スラスト端
面を示す平面図である。

【図１３】 図１２の軸受の環状摺動面の展開図であ
る。

【図１４】 本発明の第４実施例で、内径から環状摺動
面部にかけて第２環状勾配面（１５）を設けたスラスト
端面を示す平面図である。

【図１５】 （Ａ）は図１４のＡ−Ａ’断面図、（Ｂ）
は図１４のＢ−Ｂ’断面図である。

【図１６】 図１４の軸受の環状摺動面の１２，１３，
１４の摺動方向の展開図である。

【図１７】 図１４の変形例で、内径から環状摺動面部
にかけて第２環状勾配面（１５’）を設けたスラスト端
面の平面図である。

【図１８】 図１７のＸＶIII−ＸＶIII断面図である。

【図１９】 図１７の環状摺動面の１２’，１３’，１
４’の展開図である。

【図２０】 本発明の第５実施例で、図１７の第２環状
勾配面に内径から摺動面に接線方向に油の案内溝（１
６）を設けたスラスト端面平面図である。

【図２１】 図２０の第１変形例で、第２環状勾配面に
内径から摺動面に油の案内溝を複数設けたスラスト端面
の平面図である。

【図２２】 図２０の第２変形例で、第２環状勾配面に
内径から摺動面に半径方向に油案内溝を設けたスラスト
端面の平面図である。

【図２３】 図２０の第３変形例で、第２環状勾配面に
内径から摺動面に接線方向と半径方向に油の案内溝を設
けたスラスト端面の平面図である。

【図２４】 図２０の第４変形例で、第２環状勾配面に
内径から摺動面に接線方向に油の案内溝を設けた上面図
である。

【図２５】 図２０の第５変形例で、第２環状勾配面を
設け、軸受もしくはワッシャの回転方向に決定されない
環状摺動面を備え、左右回転方向のいずれの接線方向に
も第２環状勾配面に内径から摺動面に至る油の案内溝を
設けたスラスト端面の平面図である。

【図２６】 図２５において、さらに半径方向に延びる
油案内溝を設けたスラスト端面の平面図である。

【図２７】 代表的なシリンダーの概略図（軸受固定、
ワッシャ、シャフト回転仕様）である。

【図２８】 代表的なシリンダーの概略図（軸受回転、
ワッシャ、シャフト固定仕様）である。

【符号の説明】

４ ステンレスなどのワッシャ形状摺動材、 １５、１５’ 第２環状勾配面、 １６、１６’ 内径から摺動面に接線方向の油の案内
溝、 １７ 内径から摺動面に半径方向の油の案内溝、 １８ 焼結含油軸受、 １９ シャフト、 ２０、２１ 上ドラムハウジング、 ２０’、２１’下ドラムハウジング。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダーモータ用焼結含油軸受であっ
   て、軸受の一方のスラスト端面に、少なくとも円周方向
   に延びる平坦な山部と円周方向に一定の勾配をもって延
   びる峰部を順次繰り返し形成してなる環状摺動面と、 該摺動面の半径方向内方に隣接して円周方向に延び、半
   径方向内方に向けてワッシャとの隙間が広くなる方向に
   傾斜する環状勾配面とからなることを特徴とする焼結含
   油軸受。
2. 【請求項２】 上記環状摺動面の半径方向内方に隣接し
   て円周方向に延び、半径方向内方に向けてワッシャとの
   隙間が広くなる方向に傾斜する環状勾配面が軸受内径の
   端部を面取りしてなる勾配の急な第１環状勾配面と該第
   １環状勾配面より緩やかな勾配を有し、第１環状勾配面
   と上記環状摺動面との間に配置される第２環状勾配面と
   からなる請求項１記載の焼結含油軸受。
3. 【請求項３】 さらに、上記第１環状勾配面から上記第
   ２環状勾配面上をわたって上記環状摺動面に至る、円周
   方向に一定の間隔をおいて形成された複数の油案内溝を
   備える請求項１または２記載の焼結含油軸受。
4. 【請求項４】 上記油案内溝の少なくとも１部が上記環
   状摺動面の山部の摺動方向入口部近傍に開口している請
   求項３記載の焼結含油軸受。
5. 【請求項５】 上記環状摺動面が上記山部と峰部との間
   に円周方向に延びる平坦な谷部を有する請求項１ないし
   ３のいずれかに記載の焼結含油軸受。
6. 【請求項６】 上記環状摺動面が上記山部と山部の間に
   円周方向に下り勾配を有する峰部と上がり勾配を有する
   峰部からなるＶ字部を有している請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の焼結含有軸受。