JPS62283215A - 軸受装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク装置等の電子機器に用いて好適
な軸受装置に関する。

〔従来の技術〕

第３図は、スクリューシャフト方式のキャリッジ送り機
構を説明するための平面図である。同図において、■は
シャーシ２に取付けられたステッピングモータ、３は外
周に螺旋状溝３ａを刻設したスクリューシャフトで、こ
のスクリューシャフト３は、ステッピングモータ１の回
転子たる筒状の永久磁石（図示せず）を貫通固着し、そ
の一端をステッピングモータ１のケーシングの軸受（図
示せず）に支承されているとともに、他端を軸受４に支
承されている。５は書込み・読取り用の磁気ヘッド６を
搭載したキャリッジで、２本の案内輪７．８に沿って移
送される。９はキャリッジ５に取付けた係合子で、その
円錐状の尖端部９ａを前記スクリューシャフト３の螺旋
状溝３ａに係合させている。

上記構成において、ステッピングモータ１によってスク
リューシャフト３を正逆回転させると、螺旋状溝３ａに
嵌入された尖端部９ａは図示矢印方向に移動し、その結
果、キャリッジ５は案内軸７．８に沿ってスクリューシ
ャフト３の回転量に相応した分だけ往復移送される。

前記軸受４は、具体的には、第４図に示すように、スク
リューシャフト３の一端側の円錐形端部１０を直接支承
するボール１１と、このボール１１を半球面状の内壁面
１３に当接させて転動自在に収納しているボール収納体
１２と、有底の円筒部材からなりボール収納体１２を摺
動自動に嵌挿せしめた保持体１４と、この保持体１４の
凹所１４ａ内に配設されて前記ボール収納体１２を付勢
するバネ１５と、前記ボール１１の脱落を防止するため
にボール収納体１２の軸挿入口１２ａに工大固定された
リング状のカバー１６とから構成されている。

そして、スクリューシャフト３の円錐形端部１０が、ボ
ール収納体１２の軸挿入口１２ａからボール１１間に挿
入され、前記バネ１５の弾性力と平衡した位置で前記円
錐形端部１０がボール１１に支承されることとなる。す
なわち、このスクリューシャフト３はバネ１５によって
スラスト方向にテンションをかけられて軸受４から脱落
しないようになっており、一方この軸受４は、ころがり
摩擦により効率よくスクリューシャフト３を回転させ、
且つ自動求心機能を呈するので軸芯のガタもない。

だが、かかる従来の軸受装置は、各ボール１１が半球面
状の内壁面１３の１点に当接しているため該ボール１１
の位置が不安定で、スクリューシャフト３の起動時にボ
ール１１が円錐形端部１０まわりの所定の公転軌道から
ずれやすく、その結果、この起動時におけるボール１１
のずれがスクリューシャフト３にスラスト方向のガタを
生じてしまい、前記キャリッジ５の送り精度を低下させ
る要因となっていた。

そこで、この問題を解消するために、従来、第５図に示
すように、ボール収納体１２の内壁面を円筒面１３ａと
平面１３ｂとで構成し、これら円筒面１３ａおよび平面
１３ｂの双方にボール１１が当接するようにしたものが
提案されている。このように、各ボール１１がボール収
納体１２の内壁面の２点に当接していると、スクリュー
シャフト３の起動時におけるボール１１のずれが防止で
きるので、スクリューシャフト３にスラスト方向のガタ
が生じる虞れがなくなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記した従来提案にも問題がないわけで
はない。すなわち、ボール収納体１２の内壁面を、スク
リューシャフト３の軸芯に対して平行な円筒面１３ａと
、この円筒面１３ａに対して垂直な平面１３ｂとで構成
しであると、−Ｓにスクリュ−シャフト３０円錐形端部
１０のテーパ角度αは６０°に設定されているので、ボ
ール１１と円錐形端部１０との当接点Ｐから、ボール１
１と円筒面１３ａおよび平面１３ｂとの各当接点Ｑ。

Ｒまでの距離が異なってしまい、ボール１１はＰＱ＞ｎ
なる状態でボール収納体１２内に収納されることとなる
。このため、ボール１１のＱ。

Ｒ各点の接触圧は等しくなく、その結果ボール１１の転
動が円滑に行われず、スクリューシャフト３を効率よく
回転させるという軸受本来の機能が損なわれてしまって
いた。また、回転が円滑におこなわれないことは、すべ
り接触を生み、このすべり接触により接触部位が摩耗し
、回転精度が劣化する原因となっていた。

したがって本発明の目的とするところは、回転軸にスラ
スト方向のガタが生じる虞れがなく、且つボール収納体
内のボールが円滑に転動でき、回転精度に優れた軸受装
置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、スラスト方向に
テンションを付与された回転軸の円錐形端部が、複数個
のボールを内壁面に当接させて転動自在に収納したボー
ル収納体の軸挿入口から該ボール間に挿入され、該ボー
ルにより前記円錐形端部が回動自在に支承されている軸
受装置ニオいて、前記各ボールが前記ボール収納体の内
壁面の２点に当接し、且つ該ボールの前記円錐形端部と
の当接点から前記２点までの距離が等しくなるような形
状に、該内壁面を形成した。

すなわち、具体例としては、前記内壁面を、前記軸挿入
口側にあって前記回転軸の軸芯に対して平行な円筒面と
、該円筒面の反軸挿入口側に連続し回転軸挿入方向に向
かって先細りな円錐面とで構成し、且つ前記回転軸の円
錐形端部のテーパ角度をα度としたとき前記円錐面のテ
ーパ角度を２α度に設定すればよい。

〔作用〕

上記手段によれば、各ボールがボール収納体の内壁面の
２点に同等の接触圧で当接するので、該ボールは回転軸
の円錐形端部まわりの所定の公転軌道からずれる虞れが
なく、また該ボールは円滑に転動でき、ころがり摩擦に
より効率よ（回転軸を回転させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は本発明による軸受装置の一実施例を示す要部断
面図であって、第４図および第５図と同等もしくは同等
と見なせる部分には同一符号を付けである。

第１図において、ボール１１を収納しているボール収納
体１２の内壁面は、軸挿入口１２ａ側にあってスクリュ
ーシャフト３の軸芯に対して平行な円筒面２０ａと、こ
の円筒面２０ａの反軸挿入口１２ａ側に連続しシャフト
挿入方向（図示下方向）に向かって先細りな円錐面２０
ｂとで構成されており、各ボール１１は、これら円筒面
２０ａおよび円錐面２０ｂの双方に当接した状態で収納
されている。また、スクリューシャフト３の円錐形端部
１０のテーパ角度αが６０°であることから、前記円錐
面２０ｂのテーパ角度βは１２０゜（＝２α）に設定し
てあり、こうすることにより、ボール１１と円錐形端部
１０との当接点Ｐから、ボール１１と円筒面２０ａおよ
び円錐面２０ｂとの各当接点Ｑ、　　Ｒまでの距離を等
しく　　（ＰＱ＝ｆｆ）することができる。

すなわち、スクリューシャフト３の軸芯を含む平面で切
断した断面図である第１図において、円筒面２０ａと円
錐面２０ｂとの屈曲点をＡ、円錐形端部１０および円筒
面２０ａの各延長線の交点をＢとしたとき、丙＝丁１な
る関係が成立していると、 ＺＱＡＰ＝／ＲＡＰ＝／ＱＡＲ／２ となり、一方、 ／α／２＝ＺＡＢＰ＝９０°　−／ＱＡＰ／β／２＝１
８０°−／ＱＡＲ であるから、結局、 ／β＝２／α となる。

このように、各ボール１１がボール収納体１２の内壁面
の２点Ｑ、　　Ｒに当接していると、円錐形端部１０ま
わりの所定の公転軌道からボール１１がずれる虞れがな
くなり、スクリューシャフト３のスラスト方向のガタ発
生を防止することができる。さらに、ＰＱ＝ＰＲとなっ
ていることから、これら２点Ｑ、　　Ｒにおける接触圧
は同等で、このためボール１１はスクリューシャフト３
の回転時に円滑に転動することができる。

なお、円錐形端部１０のテーパ角度αが６０゜でない場
合にも、前記円錐面２０ｂのテーパ角度βを２αに設定
しておけば、ｐｑ＝丁ｌなる関係が成り立って同様の効
果を期待することができる。

また、ボール収納体１２の内壁面の形状は上記実施例に
限定されるものではなく、ＰＱ＝ＰＲなる関係が成立す
る他の形状でも良い。すなわち、一般的には、スクリュ
ーシャフト３の軸芯を含む平面で切断した断面図で見た
場合、第２図に示すように、円錐形端部１０、第１の内
壁面２１ａ、および第２の内壁面２１ｂをそれぞれ延長
して画成される三角形ＡＢＣが、ボール１１に外接し、
且つＡＢ＝Ａでなる二等辺三角形であれば、ボール１１
と円錐形端部１０との当接点をＰ、ボール１１と第１お
よび第２の内壁面２１ａ、２１ｂとの各当接点をＱ、Ｒ
としたとき、ＰＱ＝ＰＲなる状態を実現することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、各ボールがボー
ル収納体の内壁面の２点に同等の接触圧で当接するので
、該ボールは回転軸の円錐形端部まわりの所定の公転軌
道からずれる虞れがなくなって、該回転軸のスラスト方
向のガタ発生を防止できるとともに、該ボールの転動が
損なわれる心配もないので、ころがり摩擦により効率よ
くかつ精度よく回転軸を回転させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による軸受装置の一実施例を示す要部断
面図、第２図は本発明の一般的概念を説明するための要
部断面図、第３図はスクリューシャフト方式のキャリッ
ジ送り機構を説明するための平面図、第４図は従来の軸
受装置の一例を示す断面図、第５図は従来の軸受装置の
他の例を示す要部断面図である。 ３・・・・・・スクリューシャフト（回転軸）、１０・
・・・・・円錐形端部、１１・・・・・・ボール、１２
・・・・・・ボール収納体、１２ａ・・・・・・軸挿入
口、２０ａ・・・・・・円筒面、２０ｂ・・・・・・円
錐面、２Ｌａ・・・・・・第１の内壁面、２１ｂ・・・
・・・第２の内壁面、α、β・・・・・・テーパ角度。 第１図 第２図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スラスト方向にテンションを付与された回転軸の
   円錐形端部が、複数個のボールを内壁面に当接させて転
   動自在に収納したボール収納体の軸挿入口から該ボール
   間に挿入され、該ボールにより前記円錐形端部が回動自
   在に支承されている軸受装置において、前記各ボールが
   前記ボール収納体の内壁面の２点に当接し、且つ該ボー
   ルの前記円錐形端部との当接点から前記２点までの距離
   が等しくなるような形状に、該内壁面を形成したことを
   特徴とする軸受装置。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項記載において、前記ボ
   ールが当接する前記ボール収納体の内壁面を、前記軸挿
   入口側にあつて前記回転軸の軸芯に対して平行な円筒面
   と、該円筒面の反軸挿入口側に連続し回転軸挿入方向に
   向かつて先細りな円錐面とで構成し、且つ前記回転軸の
   円錐形端部のテーパ角度をα度としたとき前記円錐面の
   テーパ角度を２α度に設定したことを特徴とする軸受装
   置。