JPS5969520A - 軸承装置 - 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】 本発明は、電動機の回転軸により直接に駆動されるフロ
ッピテスクの場合における回転軸の軸承装置、若しくは
磁気録音再生機のキャプスタンを支持する軸承装置、若
しくは、この柚の機器と類似した装置の軸承装置に関す
るものである。

フロッピテスクの駆動回転軸は、その振れ丑わりの精度
は、少なくとも２ミクロン以下であることが必要となり
、今後は更にその精度の向−１＝が要求される現状にあ
る。現在は、精度のｔ妬い特別仕様のホールベアリング
２個を使用し、これに予圧を付加して、上述した精度を
保持している。しかしこれ以上の性能は期待できない実
情にある。又かかる手段は高価となる欠点がある。

キャプスタンの場合には、含油軸承が使用されているが
、キャプスタン外径と含油軸承の内径との差は６〜１０
ミクロン位あることが通例で、この値を小さくすること
が困難な実情にある。

しかしキャプスタンが横力向に２ミクロン振れると、２
０ザイクルの場合に、ワウフラッタは、０．０３％以上
となる。前述したように、周知の手段によると、回転軸
は６〜１０ミクロン位振れる可能性があり、音質の向上
は望めない。現在の市販品で、０．０３％のワウフラッ
タのもの幻５、キャプスタンの振動特に共振の原因とな
るものを除去して、各動作部分を、半ば安定な平衡条件
を満足する機構として、０．０３％のワウフラッタを得
ているもので、量産性が々く、安定な性能を保持できな
い欠点がある。

本発明装置は、上述した欠点を除去し、簡素な構成によ
り、回転軸と軸承間の空隙を除去して、回転軸の振れま
わりを除去したことに特徴を有するものである。

次に第１図以下の実施例について、上述した諸特徴を有
する本発明装置の詳細を説明する。第１図は、本発明装
置を、磁気録音再生機のキャプスタンに適用した場合で
ある。又キャプスタンが、電動機の回転軸となる場合の
例である。

第１図において、円板状の磁性体９は、マグネット回転
子１０の磁路（ヨーク）となるものである。

磁性体１２の上部には、電機子コイル１１が載置されて
いる。電機子コイル１１は、１般に扇型で、３−６個の
ものが、放射状に配設されている。磁性体１２ハ、ソフ
トフェライトが使用されている。又強度を増加し、後述
する軸承部となる円筒筐体４を圧入し易くする為に、磁
性体１２、電機子コイル１１をインジェクション成型に
よシ、プラスチフク材　　　。

に埋設して固定電機子を構成することもできる。

ヨークとなる磁性体１２は、他に例えば、鉄の細粉を混
入し、これ等をプラスチック成型して作ることもできる
。

上記した固定電機子の詳細は、同一出願人による昭和５
７年特許願第４９２０４号の明細書に示されている。

記号１０は、界磁となるべきマグネット回転子である。

この詳細が第４図に示されている。即ち円板状のフェラ
イトマグネット１０には、９０度の開角−ｒ、Ｎ、Ｓ極
１（）ａ、１．Ｏｂ　、　ｌ（ｌ　ｃ、１０ｄが交互に
磁化して配例されている。

マグネット回転子１０は、その回転中心が、第１図の回
転軸１となるように、円板状の磁性体板９に貼着されて
いる。又磁性体板９の中央部は、回転軸１の上部に固定
されている。回転軸１の上部より、電動機の出力をとり
出すことができる。又プルが嵌着される。又キャプスタ
ンとなる場合が本実施例である。フロンピデスクの場合
には、その取付部風が設けられているものである。

電機子コイルに、慣用されているホール素子を利用する
位置検知素子の出力により付勢される通電制御回路によ
り通電することにより半導体電動機として、回転軸１は
回転する。

特に、第１図の実施例のような電動機の場合における電
機子コイルの通電制御手段は、同一出願人による昭和５
７年特許願第３５１９８号の明細書に記載されている電
機子コイルの通電制御手段が適している。かかる手段に
よると、ホール素子が除去されるので、電動機は、固定
電機子と、マグネット回転子１０とその回転軸１及び軸
承のみとがるので、高温で、しかも環境の悪い場所で使
用できる特徴がある。又構成が簡素化され、故障なく、
廉価に半導体電動機を供給できる利点がある。

更に又後述するように、軸承部材が特別外構成となって
いるので、回転軸１の振れまわりの精度が良好となる特
徴がある 第１図において、磁性体板１２は、底板８上に固定され
、軟鋼板よりなるカセントデンキ７と底板８は、支柱７
ａ、７ｂにより連結されている。

電動機の回転速度が小いい場合、（１般に毎秒７回転以
内の場合）には、渦流損失が少ないので、磁性体板１２
を除去し、底板８を軟鋼板とし、その上に直接に電機子
コイル１１を貼着しても差支えな記号４で示す金属（鋼
製）円筒即ち円筒筐体は、テンキ７の空孔に圧入されて
保持されている。

円筒状筺体４の上端には、含油軸承５ａが圧入され、下
端には、上端にある含油軸承５ａと全く同じ構成の含油
軸承５ｂが圧入されている。この詳細が第２図（ａ）に
断面として示されている。含油軸承ハ、テフロン含金む
プラスチック材で作ることもできる。両者をともに、摺
動軸承部材と呼称する。

摺動軸承部材５ａ及び５ｂは、円筒筐体４の内面に、上
方、及び下方より圧入されている。かかる手段を有効と
する為に、摺動軸承部材５ａ、５ｂは半周以上に亘る開
角の外周とする必要がある。

摺動軸承部材５ａの内面の突出した摺接部５Ｃ１５ｄと
回転軸１．は、２個所において摺接している。

摺接部５Ｃ１５ｄの開角は、はぼ１２０度とすることが
よい。

第２図（ａ）に示すように、摺動軸承部材５ａの左側は
開口部となっている。第１図において、かか修る開口部
は、上部の摺動軸承部材５ａでｔ、１１、左方に、又下
部の摺動軸承部材５ｂでは右方にあるように、即ち互い
に反対力向に開口部があるように設定されている。開口
部は、図示のように構成してもよいが、点線５ｅで示す
ように、含油軸承材で密閉しても差支えない。摺動軸承
部材５ｂも、同様に１２０度位の開角の部分で、回転軸
１と圧接しているものである。

回転軸１は、キャプスタンとなるもので、下端は、推力
承８ａにより支持され、上端には、磁気テープ（図示せ
ず）を挾持して、ピンチローラ３が圧接されている。

ピンチローラ３は、支軸３ａによｐ、７レーム２に回動
自在に支持されている。この詳細が第２図（Ｃ）に示さ
れている。フレーム２は、本体テンキ７に支軸２ａによ
り回動自在に支持され、図示しないスプリングにより、
矢印Ｂ方向に弾撥され、ピンチロー２３は、キャプスタ
ン１に３００グラム重位の押圧力で圧接されて、磁気テ
ープの走行が行なわれている。磁気ヘンド１４は、支持
台１３に載置され、周知の滑動機構により、デツキ７上
を、矢印入方向に、左右に滑動できるように支持されて
いる。支持台１３が図示の位置にあるときには、Ｐ４生
モードの位置で、左方に後退すると、停止、早送り、巻
き戻し特の非町生モードとなる。このう３は、キャプス
タン１より離間する。ピンチローラ３が、キャプスタン
１に圧接していると、キャプスタン１は、摺動軸承部材
５ａを右方に押圧し、摺動軸承部材５ｂを左方に押圧し
て、力学的に平衡して回転する。この場合に、軸承とキ
ャプスタン１との間の空隙は、極めて小さくなるので、
キャプスタン１の振れまわりによる、ワウフラッタの発
生は完全に防止される効果がある。第２図（ａ）の摺接
部５Ｃ１５ｄは、上述した回転軸１に対するピンチロー
ラの押圧力の方向に関して、対称的な位置となることが
必要である。

第２図（ａ）の圧接部５ｃ、５ｄを円孤状とすると、軸
承の耐用時間を増加することができる。

第２図（Ｃ）のレバー１５は、プラスチック製で、デツ
キ７に植立した支軸１５ａにより回動自在に支持され、
図示しないスプリングにより、矢印Ｃ方向に弾撥されて
いる。当接ピン１５　ｂは、支持台１３に当接して、レ
バー１５の回転が抑止されている。ｔ。

かし非再生位置では、支持台１３が左方に後退している
ので、レバー１５は、反時計方向に回転して、キャプス
タン１に尚接し、これを右方に押圧する。

この押圧力向は、ピンチローラ３のそれと全く同じ方向
なので、回転軸１は、所定の位置に保持され、又必要ア
れば回転することもできる。レバー１５にローラを設け
、ローラの周縁部をキャプスタン１に当接するようにす
るとより有効である。

第２図の実施例では、ピンチローラ３とレバー１５は、
交互に、キャプスタン１に圧接するように連動している
が、かかる連動機構を除き、第２図（ｂ）に示すように
、デツキ７に植立した支軸６ａにより、レバー６（第１
図でも同一記号で示しである。）を回動自在に支持し、
図示しかいスプリングにより、矢印り方向に弾撥し、凹
部６ｂ部をキャプスタン１に、常時圧接して保持しても
同様な効果がある。ただしこの場合には、摺動軸承部材
５ａ、５ｂに、大きい負荷が加えられる欠点がある。

第１図の実施例は、キャプスタン１を回転軸とする軸方
向空隙型の電動機の例を示したが、■般のキャプスタン
、フライホイールの形式のものにも、本発明は適用でき
るものである。

第３図（ａ）、（ｂ）に示すものは、本発明装置を、フ
ロンピデスクの駆動電動機に利用した場合である。

前実施例と同一記号のものは、同一部材なので、その説
明は省略する。

第３図（ａ）において、底板８ａは、円筒状となり、そ
の周縁部は、デツキ７に固定され、円筒筺体４ｂが、底
板８ａに圧入されている。回転軸１の上部には、フロン
ピデスクの取付部１６が固定されている。回転軸１の下
端は、スチールボール１７ａ、１７ｂを介するピボット
ボール軸承となっている。即ち回転軸１の下端は図示の
ように、テーパ部１ａを構成し、円筒の底面には、回転
軸１の回転とともに転動するスチールボール１７ａ、１
７ｂが転接するリング状の溝が設けられている。ピボッ
トボール軸承は、マグネット回転子１０と、磁性体１２
の間の磁気吸引力を承けているものである。

デツキ７には、円筒筐体４ａが圧入され、第１図と同様
な構成の摺動軸承部材５ａが、その開口部を左側として
圧入されている。記号１８はローラで、その詳細が、第
３図（Ｃ）に示されている。即ちデツキ７に植立した支
軸１９　ａには、レバー１９が回動自在に支持され、図
示しないスプリングにより、矢印Ｅ方向に弾撥されてい
る。レバー１９の遊端部には、ローラ１８が支軸１８　
ａにより支承され、回転軸１に圧接している。

上記した構成なので、回転軸１は、摺動軸承部材５ａに
、前実施例と同様に、１２０度の開角の摺接部分で圧接
して、その振れまわυが小さくなる効果がある。ピボッ
トボール軸承（１７ａ、１７ｂ。

１　ａ）Ｋよる振れまわりは、２〜３ミクロン位あるが
、これを減少せしめる効果を有するものである。

第３図（１））において、デツキ７には、円筒筐体４が
月二人され、その上端には、第１図と同様な構成の摺動
軸承部材５ａが圧入されている。デツキ７の下面には、
円板状のヨークとなる磁性体１２が貼着され、この上に
は、電機子コイル１１が固着されている。回転軸１には
、軟鋼円板９が固定され、ヨークとなる円板９の上には
、マグネット回転子１０が固定されている。前実施例に
比較して、マグネット回転子と、電機子の位置の上下が
反対となって回転する構成となっている。従って両者の
磁気吸引力は、回転軸１を上方に押上げる力となるので
、この力がポール軸承１９（円筒筐体４の下端に設けら
れている。）の予圧を与えることになるので、振れ壕わ
りが小さくなる効果がある。更に又ローラ１８が、回転
軸１を右方に押圧して、摺動軸承部材５ａに、１２０度
の開角の２つの摺接部分で圧接するので、回転軸１の振
れまわシの精度を向上せしめる効果がある。

第５図に示す実施例は、フロンピデスク駆動の為の装置
の他の実施例で、前実施例と同一記号のものは、同一部
材なので、その説明は省略する。

第５図（ａ）において、回転軸１には、マグネット回転
子２１が、プラスチック部２１　ａを介して固定されで
いる。マグイ・ット回転子２１は、第４図示のものと全
く同じ構成である。マグネット回転子２１のヨークとな
る磁性体（円環状）２２は、底板８ａ上に固着されてい
る。従って、マグネット回転子２１は、磁性体１２によ
り上刃に、又磁性体２２により下方に磁気的に吸引され
る。下方の吸引力を若干大きくして、回転軸１を下方に
押し下げるカを、推力承２０によシ承けている。デツキ
７に圧入した円筒筐体４には、第１図の実施例と同様な
構成の摺動軸承部材５ａ、５ｂが圧入され、ローラ１８
（第３図（ｃ）に示すもの）により、回転軸１は右方に
押圧され、この力は、摺動軸承部材５ａを右方に、又摺
動軸承部材５ｂを左方に押圧している。従って第１図の
場合と同様（Ｃ１振れまわりの精度を向上せしめること
ができる効果がある。

以上のような構成なので、回転軸１は、１２０度はなれ
たｈｂ「の摺接部５ｃ、５ｄ及びローラ１８により、圧
接して保持されている。■般に含油軸承の場合に、回転
軸１の真円度及び軸方向の曲りの精度は１ミクロン以下
となっているが、含油軸承の内面の径の精度即ち嵌合し
ている回転軸との間の空隙は、６〜１０ミクロン程度で
ある。従って回転軸の振れまわりの精度は劣化する。ボ
ール軸承の場合でも、大きい与圧を与えて振れまわりの
精度を２ミクロン位にしている現状にある。

本発明装置によれば、摺動軸承部材５ａ、５ｂによる軸
承装置は、原理的には、振れまわシが無いので、高い精
度の軸承を得ることのできる効果がある。特にフロンピ
デスクのダイレクトドライブ用の電動機として最適のも
のが得られる効果がある。

第５図（ｂ）に示す軸承は、第５図（ａ）の軸承のロー
ラ１８を除去した実施例である。

第５図（ｂ）において、摺動軸承部材５ａ、５ｂの中間
に、ボールベアリング２３が設けられ、ボールベアリン
グ２３は、板ばね２４によシ右方に押圧され、従って回
転軸ｌを右方に押圧している。かかる押圧力は、摺動軸
承部材５ａ、５ｂ（開口部がともに左側にある。）によ
り承けられるので、前実施例と同様な効果がある。

第５図（ｃ）に、前記した板ばね２４の形状のｈ面が示
されている。板ばね２４は、第５図（ｄ）の板ばね２５
の形状としても、又第５図（ｅ）の板ばね２６の形状と
してもよい。板ばね２６の両端を折曲し、折曲部２６狂
２６　ｂを、ボールベアリング２３の外輪の凹孔に嵌入
して設けると、安定した弾撥装置を得る仁とかできる。

情２　　、ｖ　％由ン３りづう中季も〉トしＬ謁１？ｌ
　Ｌ：’　ｌｆｉ　Ｎ、６．％　％。

上述した各実施例の説明よシ判るように、冒頭において
述べた本発明の目的が達成されて効果著しきものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の説明図、第２図は、同じくその
１部の説明図、第３図は、本発明装置の他の実施例の説
明図、第４図は、マグネット回転子の説明図、第５図は
、本発明装置の他の実施例の説明図をそれぞれ示す。 １・・・回転軸、　　２・・・フレーム、　　３・・・
ピンチローラ、　　４．４ａ、４ｂ・−円筒筐体、　　
５　ａ、　５　ｂ・・・摺動軸承部材、　　６・　レバ
ー、　　６ａ、１５ａ。 ２ａ、１９　ａ・・・支軸、　　８ａ、２０・・・推力
承、　　７・・・デツキ、　　８．８ａ・・・底板、　
　９・・・磁性体円板、１０．１０ａ、］（ｌｂ、１０
ｃ、１０　ｄ　、　２１　・＝　マグネット回転子、　
２１　ａ・・プラスチック部、１１−・・・霜１機子コ
イル、１２．２２・・・磁性体、１４・・・磁気ヘッド
、１３・・・支持台、　１５．６、］−９・・・レバー
、　１３ａ、１５ｂ・・・蟲接ビン、　　５ｃ、５ｄ・
・摺接部、　　７ａ、７ｂ・・・支柱、１６・・フロン
ピテスクの取付部、１８・・・ローラ、　１７ａ、］、
７ｂ−スチールボール、　　１ａ・・テーパ部、１９．
２：（・・ボールベアリング、２４．２５．２６・・・
板ばね。 特許出願人 １９− 藝　３　園 び） （Ｃ） 早４　図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）本体の上部に設けられた円形空孔と、該空孔の円
   筒の半周以上に亘って外周部が嵌着されるとともに、装
   着された回転軸が、右方に横方向の押圧力を受けたとき
   に、内周面において、前記１〜だ回転軸による押圧力を
   、対称的な２個所で受けるように、所定の開角で設けら
   れた突出部を備えた第１の摺動軸承部材と、前記した本
   体の下部に設けられた円形空孔と、該空孔の円周の半周
   以上に亘って外周部が嵌着されるとともに、装着された
   前記した回転軸が左方に横方向の押圧力を受けたときに
   、内周面において、前記した回転軸による押圧力を対称
   的力２個所で受けるように、ｎ１定の開角で設けられた
   突出部を備えた第２の摺動軸承部材と、前記した回転軸
   により、第１、第２の摺動軸承部材が、それぞれ右方及
   び左方に押圧力を受けるように、回転軸をスプリングの
   弾撥力により押圧する圧接部材と、前記した回転軸の推
   力を受けるように本体に設けた推力承とより構成された
   ことを特徴とする軸承装置。
2. （２）第（１）項記載の特許請求の範囲において、回転
   軸を磁気録音再生機のキャプスタメンとし、再生時には
   、ピンチローラが圧接部材として作動し、非再生時には
   、ピンチローラの避退動作と連動する圧接部材が前進し
   て、キャプスタンをピンチローラの押圧力向と同じ方向
   より押圧する機構とより構成されたことを特徴とする軸
   承装置。
3. （３）本体の上部に設けられた円形空孔と、該空孔の田
   川の半周以上に亘って外周部が嵌着されるとともに、装
   着された回転軸が、右方に横方向の押圧力を受けたとき
   に、内周面において、前記［７た回転軸による押圧力を
   、対称的々２２個所受けるように、所定の開角で設けら
   れた突出部を備えた第１の摺動軸承部材と、前記した本
   体の下部ににより、第１の摺動軸承部材が、右方に押圧
   力を受けるように、回転軸をスプリングの弾撥力により
   押圧する圧接部材とより構成されたことを特徴とする軸
   承装置。
4. （４）本体の」二部に設けられた円形空孔と、該空孔の
   円周の半周以上に亘って外周部が嵌着されるとともに、
   装着された回転軸が、右方に横力向の押圧力を受けたと
   きに、内周面において、前記１゜た回転軸による押圧力
   を、対称的な２個所で受けるように、所定の開角で設け
   られた突出部を備えた第１の摺動軸承部材と、前記した
   本体の下部に設けられた円形空孔と、該空孔の円周の半
   周以上に亘って外周部が嵌着されるとともに、装着され
   た前記した回転軸が右方に横方向の押圧力を受けたとき
   に、内周面において、前記した回転軸による押圧力を対
   称的な２個所で受けるように、所定の開角で設けられた
   突出部を備えた第２の摺動軸承部材と、前記した回転軸
   により、第１、第２の摺動軸承部材が、右方に押圧力を
   受けるように、ングによシ弾撥された腔＝午軸承とより
   構成されたことを特徴とする軸承装置。