JP2004218658A

JP2004218658A - 超小型軸受構造

Info

Publication number: JP2004218658A
Application number: JP2003003201A
Authority: JP
Inventors: Toshio Iwata; 俊夫岩田
Original assignee: CRD KK
Current assignee: CRD KK
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】スラストギャップを無くして、シャフトを中心として相対的回転するハウジングの位置精度を向上し、かつ振動、衝撃等にも耐久性の優れた超小型軸受構造の提供。
【解決手段】筒状ハウジング４を有する一対の環状の軸石６Ａ，６Ｂを、中心軸１に回転自在に挿通し、前記一対の環状の軸石６Ａ，６Ｂの両側から一対のスラスト軸受３Ａ，３Ｂで挟持すると共に、前記スラスト軸受３Ａ，３Ｂのうち、一方を固定し、他方を可動可能にして、固定側に向けて加圧して、前記一対の軸石６Ａ，６Ｂを挟圧することにより予圧を与えてスラストギャップを無くするようにしたことを特徴とする超小型軸受構造。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、ＨＤＤ等に用いられているＶＣＭ（ボイスコイルモータ）等の磁気ヘッドを備えた可動片の軸受として使用するための超小型化が要求される超小型軸受構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の軸受構造は、従来、専らボールベアリングを用いたものが一般的である（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２４３１２１号明細書
【特許文献２】
特開２００１−４３６５８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなボールベアリング構造のものにあっては、高精度を保持するためには、構造上超小型が不可能であって、外径の大きさも、せいぜい５ｍｍ〜６ｍｍ程度が限界であり、それ以下の小型化は、全く実現不可能であった。
【０００５】
このような課題に対して、本出願人は、先きの出願の特願２００１−３１３９３７号において、ボールベアリングレスの超小型が可能の軸受構造を提案した。
【０００６】
この発明も、先きの特許出願と同一の課題の下になされたもので、殊にスラストギャップを無くして、中心軸（シャフト）を中心として相対的回転するハウジングの位置精度を向上し、かつ振動、衝撃等にも耐久性の優れた超小型軸受構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、以下の構成を備えることにより、上記課題を解決できる。
【０００８】
（１）筒状ハウジングを有する一対の環状の軸石を、中心軸に回転自在に挿通し、前記一対の環状の軸石の両側から一対のスラスト軸受で挟持すると共に、前記スラスト軸受のうち一方を固定し、他方を可動可能にして、可動側から固定側に向けて加圧し、前記一対の軸石を挟圧することにより予圧を与えてスラストギャップを無くすようにしたことを特徴とする超小型軸受構造。
【０００９】
（２）一対のスラスト軸受の可動側には、中心軸上に配設した押圧弾性手段の働きにより、他方の固定したスラスト軸受に加圧力として作用させ、両軸受間で一対の軸石を挟圧できるようにして成ることを特徴とする前記（１）記載の超小型軸受構造。
【００１０】
（３）筒状ハウジングには環状のスペーサを備え、このスペーサの内周両端に一対の環状の軸石を配設して成ることを特徴とする前記（１）記載の超小型軸受構造。
【００１１】
（４）一対の環状の軸石は、中心軸と接触する内周を断面オリーブ形状の円弧状面として成ることを特徴とする前記（１）または（３）いずれか記載の超小型軸受構造。
【００１２】
（５）中心軸と筒状ハウジングとは、いずれか一方を固定し、他方は回転可能とすることを特徴とする前記（１）記載の超小型軸受構造。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の一実施の形態を図面について説明する。
【００１４】
なお、この実施例は、中心軸を所望の固定側に固着起立させた非回転とする場合を示している。
【００１５】
図において、１は円柱状の中心軸（シャフト）を示し、固定側の各種筐体２に挿通固着してある。３Ａ，３Ｂは前記中心軸１に挿通される一対のスラスト軸受を示し、そのうちの一方の軸受３Ｂは、所望の治具（図示せず）を用いて中心軸１の所望箇所に位置決めして固定すると共に、他方の軸受３Ａは、中心軸１に対して非固定の回転可能としてある。４は筒状ハウジングを示し、その内側には環状のスペーサ５を固着し、このスペーサ５の内周両端に、中心軸１の外周と摺接回転できる一対の環状の軸石６Ａ，６Ｂを一体的に固着してある。そして前記環状の軸石６Ａ，６Ｂの中心軸１と摺接する内面は、断面オリーブ状の円弧状面Ｐとして形成して、ラジアル方向の軸損を軽減するのが好ましい。
【００１６】
しかも、中心軸１に挿通される筒状ハウジング４に設けられるスペーサ５の一方の軸石６Ｂは、前記スラスト軸受３Ｂで軸支されると共に、他方の軸石６Ａは、中心軸１に非固定の前記スラスト軸受３Ａで軸支される。
【００１７】
７は、前記スラスト軸受３Ａの外方より他方のスラスト軸受３Ｂ側に加圧力を付加できる押圧弾性手段を示し、図示では環状のバネ板で示され、中心軸１の凹処８にバネ板７の内端７ａを係入させて構成できる。
【００１８】
なお、このバネ板７の構成に代え、例えばコイルスプリングなどを用いて、自由にその形状、構成を変更可能である。
【００１９】
そして、この押圧弾性手段７の働きにより、スラスト方向に予圧（プリロード）を与えることができる。
【００２０】
上述の構成について、組立順序を説明し乍ら、さらに構成の詳細を説明する。
【００２１】
まず、始めに、中心軸１にスラスト軸受３Ｂを治具で位置決めして、接着等に固定し、中心軸１とスラスト軸受３Ｂと接する箇所にオイルを注油し置く。
【００２２】
他方、回転側の筒状ハウジング４は、内周下部に段部４ａを形成し、この段部４ａに沿って環状のスペーサ５を嵌合固着するものであるが、スペーサ５の内周両端に切欠部５ａを穿ち、この切欠部５ａには予め一対の軸石６Ａ，６Ｂを嵌合圧入固着して置き、これら一対の軸石６Ａ，６Ｂの上下方向および内方向において、スペーサ５の上下面および内周面よりそれぞれ突出された状態を呈するように構成させる。なお、筒状ハウジング４とスペーサ５にはその一側面に通気孔９，１０を予め穿っておき、スペーサ５の外周に設けた環状凹処１１を介して、両通気孔９，１０が連通でき、かつ、スペーサ５の通気孔１０を両軸石６Ａ，６Ｂの中間へ向けて開口させて置くものである。
【００２３】
上述の構成より成る中心軸１と筒状ハウジング４とは、筒状ハウジング４に一体的に組み込まれた軸石６Ａ，６Ｂを中心軸１内に挿通させて両者を組立てることができる。
【００２４】
つぎに、軸石６Ａにオイルを注油すると共に、スラスト軸受３Ａを中心軸１に挿通する。そして、その上方より押圧弾性手段７のバネ板を挿通し、中心軸１の凹処８にバネ板７の基端を係止させ、バネ板７に弾性力を働かせてスラスト軸受３Ａの表面からスラスト軸受３Ａを固定し、かつ他方のスラスト軸受３Ｂに向って所望の加圧力を与えることができるものである。
【００２５】
そして、これにより、中心軸１を中心にして筒状ハウジング４を回転自在に配設できると共に、筒状ハウジング４の内側とスペーサ５の外周に設けた環状凹処１１との間に環状の空間部１２を形成でき、かつ、一対の軸石６Ａ，６Ｂとスペーサ５の内周面と中心軸１の外周面との間にも空間部１３を形成できる。したがって、中心軸１の外周に形成される内部の空間部１３と外気とは、両通気孔９，１０および空間部１２によって連通され、内外の気圧を同一に保つことができるので、温度変化や気圧変動の影響をなくして、中心軸１とスラスト軸受３Ａ，３Ｂおよび一時の軸石６Ａ，６Ｂの回転摺動箇所に貯溜される潤滑油のオイル漏れを防止できる。
【００２６】
このように組成された部材、即ち、超小型軸受構造Ａを、所望の電子機器などの筐体２に設けた取付孔１４内に中心軸１を挿入固着して使用に供することができる。
【００２７】
なお、上記実施例では、一般的で共通的な構成しか記載していないが、例えばＨＤＤのＶＣＭの軸受の場合は、前記軸受構造Ａの筒状ハウジング４を回転部分として、筐体２上の他の位置に設けたＶＣＭの磁気ヘッドを備えた可動片の所望の支点箇所に固定することにより、ＶＣＭのリニアモータ的な作動に応じて可動片は、中心軸を中心として筒状ハウジング４の回動を介して回動操作できる。
【００２８】
以上の構成によれば、筒状ハウジング４は、スペーサ５に固定した軸石６Ａ，６Ｂによって中心軸１に回転自在に挿通され、かつ両側から一対のスラスト軸受３Ａ，３Ｂで挟み込まれると共に、上記スラスト軸受３Ａ，３Ｂは一方が固定され、他方は可動可能となっており、かつ、バネなどの押圧弾性手段で押え込む構造としてあるので、スラスト方向に予圧を与え、スラストギャップの無くして高精度よく回転させることができる。
【００２９】
以上の実施例では、中心軸１を固定し、筒状ハウジング４側を回転構造として示してあるが、筒状ハウジング４側を固定し、中心軸１側を回転させる構造としても実施できる。
【００３０】
【発明の効果】
この発明によれば、筒状ハウジングに固定した一対の軸石により、中心軸に回転自在に挿通され、かつ両側から一対のスラスト軸受で挟み込む構成としてあるので、軸受を小型にし、かつ軸受の外径を直径６ｍｍ以下の超小型構造とすることができると共に、スラスト軸受は一方を固定し、他方を可動可能としてこの可動側のスラスト軸受を押圧弾性手段で押え込む構造としているため、スラスト方向に予圧を与え、スラストギャップを無くすことができ、この予圧を与えることにより、筒状ハウジングの位置精度が良くなり、さらに振動、衝撃にも強度を向上できる。さらにスラスト軸受の形状を種々変化させることにより、軸石との接触面積を少なくして、軸損を減らすことができ、さらに一対の軸石の内周を断面オリーブ状の円弧状面とすることにより、ラジアル方向の軸損も有効に減少させることができるなどボールベアリングを使用することなく、高精度で超小型の軸受構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す超小型軸受構造の拡大した縦断面図で、構造を明確にするため相当に誇張して表現してある。
【図２】図１の拡大平面図
【符号の説明】
１円柱状の中心軸（シャフト）
２筐体
３Ａ，３Ｂ一対のスラスト軸受
４筒状ハウジング
５スペーサ
６Ａ，６Ｂ一対の軸石
７押圧弾性手段
８凹処
９，１０通気孔
１１環状凹処
１２，１３空間部
Ａ超小型軸受構造
Ｐ断面オリーブ状の円弧状面

Claims

筒状ハウジングを有する一対の環状の軸石を、中心軸に回転自在に挿通し、前記一対の環状の軸石の両側から一対のスラスト軸受で挟持すると共に、前記スラスト軸受のうち一方を固定し、他方を可動可能にして、可動側から固定側に向けて加圧し、前記一対の軸石を挟圧することにより予圧を与えてスラストギャップを無くすようにしたことを特徴とする超小型軸受構造。
一対のスラスト軸受の可動側には、中心軸上に配設した押圧弾性手段の働きにより、他方の固定したスラスト軸受に加圧力として作用させ、両軸受間で一対の軸石を挟圧できるようにして成ることを特徴とする請求項１記載の超小型軸受構造。
筒状ハウジングには環状のスペーサを備え、このスペーサの内周両端に一対の環状の軸石を配設して成ることを特徴とする請求項１記載の超小型軸受構造。
一対の環状の軸石は、中心軸と接触する内周を断面オリーブ形状の円弧状面として成ることを特徴とする請求項１または３いずれか記載の超小型軸受構造。
中心軸と筒状ハウジングとは、いずれか一方を固定し、他方は回転可能とすることを特徴とする請求項１記載の超小型軸受構造。