JPS6142127B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特にすべり軸受にて回転自在に支持さ
れる回転軸の回転性能の向上を図つた回転軸の軸
受装置に関する。特にこの性能を特別な保守を加
えることなく長期間にわたつて維持したい場合に
好適な構造を提供することを目的とする。

従来、いわゆる一般消費者を対象として音響製
品や映像関係製品あるいは一般家庭電気製品等は
その商品の性格上、消費者が購入した後はその性
能を維持するための保守は期待できず、特に摩
耗・劣化の激しい回転軸とその軸受部分は製品の
性能や寿命までも決定するという重要な要素であ
るにもかかわらず、出来るだけ安価にまた小型に
製品を作らなければならないという強い要求のた
めに、高価な設備や装置に用いられているような
静圧軸受や強制潤滑などの方法は採用されず、一
般には多孔質含油軸受を用いて内部に含まれた含
浸油のみによる潤滑やフエルト等の油含浸材を用
いて部分的に給油を行なつている。しかしながら
多孔質含油軸受に含まれる油は極めて少量である
し、蒸発などで失なわれる油量も考慮すれば、長
期の性能保証には大きな不安があつた。また、フ
エルトを用いた場合には回転軸と軸受の間隙にフ
エルトの繊維が入り込み、これが回転負荷になる
という問題がある。このため開発設計から製造に
至るまで常に細心の注意を払わなければならない
ものであつた。

本発明はこのような問題を解決しようとするも
ので、以下図面を参照しながら本発明の一実施例
について説明する。

第１図は本発明の一実施例の主要断面図であ
り、第２図は同要部断面拡大図である。また第３
図は本発明を構成する主要部の他の実施例を示し
ている。

第１図において１は回転軸であり、例えば
SUS420あるいはSK材などの磁性材料により作ら
れている。２はハウジングであつて、アルミダイ
キヤストや合成樹脂などの非磁性体材料で作られ
ている。３は底板であつて、回転軸１の下方向の
動きを規制する規制部材４が取りつけられてい
る。５はロータで、回転軸１にビス１１により固
定され、回転軸１と一体的に回転する。なお回転
軸１あるいはロータ５はモータ（図示せず）等の
駆動手段により伝達手段を介してあるいは直接的
に回転駆動される。

６は軸受手段であり、本実施例においては３個
の多孔質含油軸受部材６ａ，６ｂ，６ｃをハウジ
ング２に圧入固定した構成からなつている。これ
ら３個の多孔質含油軸受部材６ａ，６ｂ，６ｃの
うち、両端部にあたる２個の含油軸受部材６ａ，
６ｂの内径は適当な軸受負荷容量を得るように回
転軸１とのクリアランスが決定されるが、中央部
の含油軸受部材６ｃの内径は両端部の軸受部材６
ａ，６ｂの内径よりも大きくなつており、その回
転軸１との間隙１０には潤滑油が満たされてい
る。また含油軸受部材６ａ，６ｂの含油率は体積
表示で一般的な20％前後に設定されているが、中
央部の含油軸受部材６ｃは出来るだけ大きな含油
率となるように設定され、本実施例では35〜40％
が選ばれ、より多くの潤滑油を含浸するようにな
つている。

７ａ，７ｂはリング状のマグネツトで、第１図
および第２図に示すように厚さ方向に着磁されて
いる。このマグネツト７ａ，７ｃには回転軸１の
外径よりもやや大きい穴８ａ，８ｂが設けられて
いると共に、この穴８ａ，８ｂと回転軸１が略同
心となつている。前記マグネツト７ａ，７ｂの端
面はそれぞれ多孔質含油軸受部材６ａ，６ｂの端
面に接着等の方法により密着して取り付けてお
り、このため含油軸受部材６ａ，６ｂの端部の大
部分はマグネツト７ａ，７ｂに覆われ、外部に露
出している部分は極めて少なくなつている。さら
にこの部分の構成を説明するために第２図に要部
を拡大して示している。この第２図で点線を用い
て示してあるのはマグネツト７ａの穴８ａの端部
からの磁束の流れである。マグネツト７ａの上端
Ｎ極より出た磁束は磁性体である回転軸１の内部
を通り、再びマグネツト７ａの下端Ｓ極に戻ると
いうループを形成するのである。従つて回転軸１
とマグネツト７ａ，７ｂの穴８ａ，８ｂの間隙に
例えばケロシンに酸化鉄の微粒子をケロイド状に
分散した磁性流体１２ａ，１２ｂを満たせば前記
した磁束によりこの磁性流体１２ａ，１２ｂは保
持されることになる。

第３図に示した例は、磁性流体の保持をさらに
効果的に行なおうとするものである。即ち第２図
に示した例では磁性流体１２ａ，１２ｂの保持は
マグネツト７ａ，７ｂの穴８ａ，８ｂの端面部の
漏れ磁束を利用したに過ぎないが、第３図の例で
はマグネツト７ｃの穴部１６の断面を略く字状と
してそのマグネツト７ｃの厚さ方向の上端部およ
び下端部の内径d₂を中央部の内径D₂よりも小さ
くしたものである。これにより上端部１５ａ、下
端部１５ｂが突起状となり、厚さ方向に着磁を行
なうならば上端部１５ａ、下端部１５ｂに磁束が
集中し、より高い磁束密度が得られ、より効果的
に磁性流体を保持できることになる。なお第３図
においてマグネツト７ｃを上部マグネツト７ｄと
下部マグネツト７ｅに２分割しているのは製造上
の問題であつて、穴部１６のアンダーカツト部の
存在に対処し、作りやすくするために分割したも
のである。

再び第１図において、９は厚さ方向に着磁さ
れ、その極方向がマグネツト７ａにより吸引され
る方向、即ち図においてＳ極がマグネツト７ａに
対向しているリング状マグネツトであり、ロータ
５の下面に接着等の手段によつてマグネツト７ａ
の上面と略平行に、かつ穴１４と回転軸１とが略
同心となるように固定されている。このためロー
タ５がマグネツト７ａと９との吸引力により図に
おいて下方向に吸引されることになり、回転軸１
は前記した規制部材４へ押圧されることになる。
またマグネツト９の穴１４の内径D₁はマグネツ
ト７ａの穴８ａの内径d₁よりも大きく設定されて
いる。これはマグネツト９の影響により前記した
マグネツト７ａの磁束の流れが乱され、磁性流体
１２ａの保持に悪影響をおよぼさないようにした
ためである。

なお、第１図に示した実施例ではマグネツト９
を設けて回転軸１を下方向へ付勢しているが、マ
グネツト９のかわりに磁性体を設けてもよいし、
ロータ自体を磁性体とし、マグネツト７ａとの間
に吸引力を発生させても同様の効果が得られ、こ
れによつても同様である。

以上実施例に基づいた説明から明らかなよう
に、本発明は非磁性体ハウジングを持つ軸受手段
の端部に厚さ方向に着磁したリング状のマグネツ
トと磁性体よりなる回転軸により磁性流体を保持
し、されに軸受と回転軸の潤滑油を封ずるように
しているので、極めて簡単で低コストの構造で磁
性流体を保持することが出来、また潤滑油を効果
的に軸受内に封じ込めているので寿命的にも優れ
た軸受構造を実現し得るものである。また軸受部
材に多孔質含油軸受部材を用いることによりその
端部に前記マグネツトが密着して外部に露出した
部分が極めて少なく、従つて、潤滑油の軸受部材
端部からの蒸発あるいは漏れを防ぐことが可能に
なり、含油多孔質材に含まれた潤滑油を有効に利
用することができる。さらに、マグネツトに対向
して厚さ方向に着磁した別のマグネツトを前記マ
グネツトと略平行して設け、この別のマグネツト
に穴を明け、これを回転軸と同心状とし、その穴
を前記マグネツトの穴よりも大きくしているの
で、前記マグネツトによる磁性流体の保持に影響
を与えることなく、また特別なマグネツトを設け
ることなく回転軸を前記マグネツトによる吸引力
あるいは反発力により規制部材に押圧することが
可能で、不規則な回転負荷を与えることがなく、
回転軸の軸方向の不要な縦振動を防ぐことができ
るものであり、高精度な回転が実現されるもので
ある。なお、実施例では前記マグネツトと前記別
のマグネツトの着磁極性を別にして両者の吸引力
を利用しているがこの着磁極性を同一極性とする
と共に規制部材の位置を上下反対にすれば両マグ
ネツトの反発力をも利用できることは明らかであ
る。

また前記マグネツトの穴部の断面形状を略く字
状として磁束密度を向上させればコストの上昇を
招くことなく磁性流体の保持力が向上し、より確
実な潤滑油の封じ込めが行なわれ、さらに軸受手
段の中央部の内径を両端部内径よりも大とするこ
とにより軸受と回転軸の接触長さが短かくなり、
回転負荷が小さくなると共に潤滑油をより多く封
入できるものである。一方、軸受の負荷容量の点
で大きくは関与しない中央部の含油率を大きくす
ることにより潤滑油をより多く保持でき、また中
央部の内径を大きくして内径のサイジング等の仕
上げにも影響がなくなり、軸受手段の両端部の仕
上げを精密に行なうことが出来るものである。こ
のように本発明によれば、極めて安価で簡単な構
成により、長寿命で低負荷さらに高精度が回転が
ほとんど保守の必要もなく実現できるという大き
な効果が期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は
同要部断面図、第３図は他の実施例の要部断面図
である。 １……軸、２……ハウジング、６……軸受部
材、１２ａ，１２ｂ……磁性流体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジングと、このハウジング内にすべり軸
   受部材を少なくとも１個以上、固定した軸受手段
   と、この軸受手段を貫通し回転自在に支持された
   磁性体よりなる回転軸と、厚さ方向に着磁される
   と共に前記回転軸の外径よりも大きな径の穴を設
   け、この穴と前記回転軸とが略同心状になるよう
   前記軸受手段の端部に設けられたリング状の第１
   のマグネツトと、この第１のマグネツトの穴の内
   面と前記回転軸との間隙に満たされた磁性流体
   と、前記回転軸の軸方向の少なくとも一方向の動
   きを規制する規制部材と、前記第１のマグネツト
   と対向する面に前記第１のマグネツトと略平行し
   て厚さ方向に着磁した第２のマグネツトあるいは
   磁性体とを具備し、前記第１のマグネツトと第２
   のマグネツトあるいは前記磁性体間に発生する磁
   気力により前記回転軸を前記規制部材に押圧した
   ことを特徴とする回転軸の軸受装置。 ２ 第２のマグネツトは円形状の穴が明けられ、
   この穴は回転軸と略同心となるように設けられた
   リング状のマグネツトであると共にこの穴の内径
   は前記第２のマグネツトと対向する第１のマグネ
   ツトの穴の径よりも大となしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の回転軸の軸受装置。 ３ 第１のマグネツトの穴部の断面形状を略く字
   状となし、その厚さ方向の上端部および下端部の
   内径を中央部の内径に比して小となしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の回転軸の軸受装置。