JP3497366B2 - レーザスキャニングモータ - Google Patents
レーザスキャニングモータInfo
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- magnetic
- bushing
- bearing bracket
- magnetic body
- rotor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/0423—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other
- F16C32/0427—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other for axial load mainly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
- F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
- F16C17/107—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one surface for radial load and at least one surface for axial load
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0402—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means combined with other supporting means, e.g. hybrid bearings with both magnetic and fluid supporting means
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/06—Relieving load on bearings using magnetic means
- F16C39/063—Permanent magnets
- F16C39/066—Permanent magnets with opposing permanent magnets repelling each other
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半球ベアリング装置
に係り、より詳細には、レーザビームを結像面に偏向反
射させる多面鏡を超高速回転させる回転体と、回転体を
支持して回転体との摩擦力を最小化するように流体ベア
リング装置が形成された回転体支持部材を同一磁束密度
と同一極性が相互対向するようにして、発生した反発力
により回転体の荷重を相殺させ減少させることにより、
回転体が回転体支持手段から短時間で浮上するようにし
たレーザスキャニングモータに関するものである。
に係り、より詳細には、レーザビームを結像面に偏向反
射させる多面鏡を超高速回転させる回転体と、回転体を
支持して回転体との摩擦力を最小化するように流体ベア
リング装置が形成された回転体支持部材を同一磁束密度
と同一極性が相互対向するようにして、発生した反発力
により回転体の荷重を相殺させ減少させることにより、
回転体が回転体支持手段から短時間で浮上するようにし
たレーザスキャニングモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、コンピュータ産業の急激な発達に
よって各種機器の駆動に必要な駆動モータ、例えば、レ
ーザプリンタの多面鏡駆動装置、ハードディスクのスピ
ンドルモータ、ＶＣＲのヘッド駆動モータ等は、機器の
特性上、より多いデータ検索及び貯蔵、再生を短時間で
実行するため軸の揺動か振動がない高精密及び超高速回
転性能が要求される。
よって各種機器の駆動に必要な駆動モータ、例えば、レ
ーザプリンタの多面鏡駆動装置、ハードディスクのスピ
ンドルモータ、ＶＣＲのヘッド駆動モータ等は、機器の
特性上、より多いデータ検索及び貯蔵、再生を短時間で
実行するため軸の揺動か振動がない高精密及び超高速回
転性能が要求される。
【０００３】したがって、駆動モータの軸の揺動か軸の
振動を抑制して安定的に高速回転する駆動モータの開発
と共に、前記のようなモータの回転を可能にするベアリ
ング装置の多様な形態について研究開発が推進されてお
り、このようなベアリング装置の種類としては超高速、
高精密、安定性が優秀な流体ベアリング装置が広く使用
されている。
振動を抑制して安定的に高速回転する駆動モータの開発
と共に、前記のようなモータの回転を可能にするベアリ
ング装置の多様な形態について研究開発が推進されてお
り、このようなベアリング装置の種類としては超高速、
高精密、安定性が優秀な流体ベアリング装置が広く使用
されている。
【０００４】前記流体ベアリングとしては、軸のジャー
ナルまたはジャーナルを支持するジャーナル支持部材を
具備したジャーナル流体ベアリング装置と、軸のラジア
ル荷重とスラスト荷重とを同時に支持する半球ベアリン
グ装置と、半球ベアリング装置と作動原理は類似である
が加工と量産性が優秀な円錐ベアリング装置等が使用さ
れている。
ナルまたはジャーナルを支持するジャーナル支持部材を
具備したジャーナル流体ベアリング装置と、軸のラジア
ル荷重とスラスト荷重とを同時に支持する半球ベアリン
グ装置と、半球ベアリング装置と作動原理は類似である
が加工と量産性が優秀な円錐ベアリング装置等が使用さ
れている。
【０００５】以下、前記ジャーナル流体ベアリング装
置、半球ベアリング装置、円錐ベアリング装置の各々の
構成と作用について説明する。ジャーナルベアリング装
置は、所定直径を持つ軸と、前記軸のラジアル荷重を支
持する第１軸支持部材であるスリーブと、軸のスラスト
荷重を支持するため前記スリーブに挿入された軸の端部
と面接して、軸と面接することにより発生するスラスト
荷重による摩擦力を克服するように所定流体圧を発生さ
せる螺旋形動圧発生溝が形成された第２軸支持部材であ
るスラストベアリングを具備している。
置、半球ベアリング装置、円錐ベアリング装置の各々の
構成と作用について説明する。ジャーナルベアリング装
置は、所定直径を持つ軸と、前記軸のラジアル荷重を支
持する第１軸支持部材であるスリーブと、軸のスラスト
荷重を支持するため前記スリーブに挿入された軸の端部
と面接して、軸と面接することにより発生するスラスト
荷重による摩擦力を克服するように所定流体圧を発生さ
せる螺旋形動圧発生溝が形成された第２軸支持部材であ
るスラストベアリングを具備している。
【０００６】また、第１軸支持部材であるスリーブの内
側面または前記スリーブと対向する軸の外周面には、一
定間隔でヘリンボーン形状の動圧発生溝が多数個形成さ
れて、前記ヘリンボーン形状の動圧発生溝によって一定
方向に流入された流体により発生した流体圧により軸の
ラジアル荷重を支持して軸とスリーブとの相互接触によ
る摩擦を最小化する。
側面または前記スリーブと対向する軸の外周面には、一
定間隔でヘリンボーン形状の動圧発生溝が多数個形成さ
れて、前記ヘリンボーン形状の動圧発生溝によって一定
方向に流入された流体により発生した流体圧により軸の
ラジアル荷重を支持して軸とスリーブとの相互接触によ
る摩擦を最小化する。
【０００７】前記ジャーナル流体ベアリング装置の軸の
角速度が０（零）である状態で所定回転数で転回して、
前述のヘリンボーン形状の動圧発生溝とスラストベアリ
ングに形成された螺旋形動圧発生溝で発生した流体圧が
軸の荷重及び自重より大きくなると、スリーブとスラス
トベアリングとが数μｍの間隙を維持した状態で無接触
回転する。
角速度が０（零）である状態で所定回転数で転回して、
前述のヘリンボーン形状の動圧発生溝とスラストベアリ
ングに形成された螺旋形動圧発生溝で発生した流体圧が
軸の荷重及び自重より大きくなると、スリーブとスラス
トベアリングとが数μｍの間隙を維持した状態で無接触
回転する。
【０００８】前記ジャーナル流体ベアリング装置は、ラ
ジアル荷重とスラスト荷重を支持するため各々別に製作
された二つの動圧発生溝を必要として、前記二つの動圧
発生溝は各々スラスト荷重とラジアル荷重を分担して支
持するから、軸に発生するスラスト荷重とラジアル荷重
の大きさが連続的に可変する場合には、可変された荷重
の大きさに対して対処することが困難で、最近にはラジ
アル荷重とスラスト荷重とを同時に支持することによ
り、スラスト荷重とラジアル荷重の大きさが微細に可変
してもそれを容易に補正できる半球ベアリング装置と、
半球ベアリング装置と類似であるがその加工及び量産性
が半球ベアリング装置より優秀容易な円錐ベアリング装
置が利用されている。
ジアル荷重とスラスト荷重を支持するため各々別に製作
された二つの動圧発生溝を必要として、前記二つの動圧
発生溝は各々スラスト荷重とラジアル荷重を分担して支
持するから、軸に発生するスラスト荷重とラジアル荷重
の大きさが連続的に可変する場合には、可変された荷重
の大きさに対して対処することが困難で、最近にはラジ
アル荷重とスラスト荷重とを同時に支持することによ
り、スラスト荷重とラジアル荷重の大きさが微細に可変
してもそれを容易に補正できる半球ベアリング装置と、
半球ベアリング装置と類似であるがその加工及び量産性
が半球ベアリング装置より優秀容易な円錐ベアリング装
置が利用されている。
【０００９】半球ベアリング装置は、ラジアル荷重とス
ラスト荷重とを同時に支持するため球を二等分した半球
形状の動圧発生部材の半球面に螺旋形動圧発生溝を形成
して、円筒形状の円筒の両端に半球面と同一な曲律を持
つ半球溝と、円筒の両端中心を貫通する軸孔が形成され
たブッシングの両端半球溝に動圧発生部材を密着させた
後、固定軸を二つの動圧発生部材とブッシングを貫通し
て結合する。
ラスト荷重とを同時に支持するため球を二等分した半球
形状の動圧発生部材の半球面に螺旋形動圧発生溝を形成
して、円筒形状の円筒の両端に半球面と同一な曲律を持
つ半球溝と、円筒の両端中心を貫通する軸孔が形成され
たブッシングの両端半球溝に動圧発生部材を密着させた
後、固定軸を二つの動圧発生部材とブッシングを貫通し
て結合する。
【００１０】この時、半球溝と動圧発生部材との間には
数μｍの間隙が形成されるように間隙形成部材であるス
ペーサを介在させる。また、ブッシングの外周面にはモ
ータロータが付着されて、モータロータと所定間隔が離
隔されて固定されたモータステータを形成する。ここ
で、モータステータと固定軸は固定された下部ハウジン
グに設置される。
数μｍの間隙が形成されるように間隙形成部材であるス
ペーサを介在させる。また、ブッシングの外周面にはモ
ータロータが付着されて、モータロータと所定間隔が離
隔されて固定されたモータステータを形成する。ここ
で、モータステータと固定軸は固定された下部ハウジン
グに設置される。
【００１１】前記モータロータとモータステータに電源
が印加されてモータステータが角速度が０である時点か
ら漸次加速されると、ブッシングに形成された二つの半
球溝と半球形状の動圧発生部材との間には所定流体圧が
発生する。前記下側の半球溝及び動圧発生溝部材との間
で発生した流体圧が回転体の自重及び作用荷重と同一に
なると、ブッシングは動圧発生部材から浮上してラジア
ル荷重とスラスト荷重を同時に支持しながら超高速回転
する。
が印加されてモータステータが角速度が０である時点か
ら漸次加速されると、ブッシングに形成された二つの半
球溝と半球形状の動圧発生部材との間には所定流体圧が
発生する。前記下側の半球溝及び動圧発生溝部材との間
で発生した流体圧が回転体の自重及び作用荷重と同一に
なると、ブッシングは動圧発生部材から浮上してラジア
ル荷重とスラスト荷重を同時に支持しながら超高速回転
する。
【００１２】前述のような半球ベアリング装置は、動圧
発生部材が半球形状であるから、これの加工に長時間が
所要されて、反復的な加工工程を必要とする。したがっ
て、その欠陥を除去するため半球形状の動圧発生部材を
断面が梯形である円錐形状のテーパー面に螺旋形動圧発
生溝を形成した動圧発生部材で使用して、その円錐形状
の動圧発生部材と逆状であるブッシングが面接結合する
ようにした円錐ベアリング装置を利用しても半球ベアリ
ング装置と同一な作用が得られる。
発生部材が半球形状であるから、これの加工に長時間が
所要されて、反復的な加工工程を必要とする。したがっ
て、その欠陥を除去するため半球形状の動圧発生部材を
断面が梯形である円錐形状のテーパー面に螺旋形動圧発
生溝を形成した動圧発生部材で使用して、その円錐形状
の動圧発生部材と逆状であるブッシングが面接結合する
ようにした円錐ベアリング装置を利用しても半球ベアリ
ング装置と同一な作用が得られる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のような
従来のジャーナル流体ベアリング装置、半球ベアリング
装置、円錐ベアリング装置が各々適用されたレーザスキ
ャニングモータに装着された多面鏡が固有の機能を発揮
するためには多面鏡が装着された回転部材が短時間で摩
擦面から浮上して無接触回転しなければならないが、前
述のベアリング装置の場合、回転部材が摩擦面から浮上
するためには回転体が角速度が０である時点から定速回
転するまで所定時間が所要されて、回転体と摩擦面が接
触する間は摩擦による磨耗及び磨滅が発生することによ
り寿命が短縮する等多様な問題点があった。
従来のジャーナル流体ベアリング装置、半球ベアリング
装置、円錐ベアリング装置が各々適用されたレーザスキ
ャニングモータに装着された多面鏡が固有の機能を発揮
するためには多面鏡が装着された回転部材が短時間で摩
擦面から浮上して無接触回転しなければならないが、前
述のベアリング装置の場合、回転部材が摩擦面から浮上
するためには回転体が角速度が０である時点から定速回
転するまで所定時間が所要されて、回転体と摩擦面が接
触する間は摩擦による磨耗及び磨滅が発生することによ
り寿命が短縮する等多様な問題点があった。
【００１４】したがって、本発明は前記のような問題点
を解決するため案出されたもので、その目的は、レーザ
スキャニングユニットの多面鏡を支持する回転体と回転
体を支持するとともに摩擦面で作用する回転体支持部材
が相互反発するように磁性物質を形成して、回転体の荷
重を前記反発力により相殺して回転体が回転体支持部材
と摩擦される時間を減少させることにより回転性能を向
上させてモータの寿命短縮を防止したレーザスキャニン
グモータを提供することにある。
を解決するため案出されたもので、その目的は、レーザ
スキャニングユニットの多面鏡を支持する回転体と回転
体を支持するとともに摩擦面で作用する回転体支持部材
が相互反発するように磁性物質を形成して、回転体の荷
重を前記反発力により相殺して回転体が回転体支持部材
と摩擦される時間を減少させることにより回転性能を向
上させてモータの寿命短縮を防止したレーザスキャニン
グモータを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めの本発明の特徴によると、上部ベアリングブラケット
と、上部ベアリングブラケットと結合してステータとス
リーブが固定設置された下部ベアリングブラケットと、
ステータに対向されたロータ及び多面鏡が装着された回
転体と、回転体の回転中心に一端が結合されて、スリー
ブ内に挿入されて円周面に第１動圧発生溝が形成された
回転軸と、回転軸と前記回転軸に対向する下部ベアリン
グブラケット部分との間に形成された磁気浮上手段とを
含むレーザスキャニングモータが開示される。
めの本発明の特徴によると、上部ベアリングブラケット
と、上部ベアリングブラケットと結合してステータとス
リーブが固定設置された下部ベアリングブラケットと、
ステータに対向されたロータ及び多面鏡が装着された回
転体と、回転体の回転中心に一端が結合されて、スリー
ブ内に挿入されて円周面に第１動圧発生溝が形成された
回転軸と、回転軸と前記回転軸に対向する下部ベアリン
グブラケット部分との間に形成された磁気浮上手段とを
含むレーザスキャニングモータが開示される。
【００１６】好ましくは、前記磁気浮上手段は、回転軸
の他端に付着された第１磁性体と、第１磁性体に対向す
る前記下部ベアリングブラケット部分に、第１磁性体と
同一な磁極が対向するように付着されて第２動圧発生溝
が形成された第２磁性体とを含む。また、磁気浮上手段
は、回転体の上部の回転中心上に付着された第３磁性体
と、前記第３磁性体に対向する上部ベアリングブラケッ
ト部分に第３磁性体と同一な磁極が対向するように付着
された第４磁性体とをさらに含み、第１及び第２磁性体
と第３及び第４磁性体は各々同一な磁束密度を持つ。
の他端に付着された第１磁性体と、第１磁性体に対向す
る前記下部ベアリングブラケット部分に、第１磁性体と
同一な磁極が対向するように付着されて第２動圧発生溝
が形成された第２磁性体とを含む。また、磁気浮上手段
は、回転体の上部の回転中心上に付着された第３磁性体
と、前記第３磁性体に対向する上部ベアリングブラケッ
ト部分に第３磁性体と同一な磁極が対向するように付着
された第４磁性体とをさらに含み、第１及び第２磁性体
と第３及び第４磁性体は各々同一な磁束密度を持つ。
【００１７】また、磁気浮上手段は、磁性体になった回
転軸と、回転軸に対向する下部ベアリングブラケット部
分に前記回転軸と同一な磁極が対向するように付着され
て第２動圧発生溝が形成された第２磁性体を含む。本発
明の他の特徴によるレーザスキャニングモータは、上部
ベアリングブラケットと、上部ベアリングブラケットと
結合してステータが固定設置された下部ベアリングブラ
ケットと、ステータに対向されたロータ及び多面鏡が装
着された回転体と、回転体が回転可能に回転体に結合さ
れたブッシング内に挿入されて、スペーサを介在して小
径部分が相互対向されて表面に動圧発生溝が形成された
一対の円錐形動圧発生部材が固定された固定軸と、前記
ブッシングと前記ブッシングに対向する下部ベアリング
ブラケット部分との間に形成された磁気浮上手段とを含
む。
転軸と、回転軸に対向する下部ベアリングブラケット部
分に前記回転軸と同一な磁極が対向するように付着され
て第２動圧発生溝が形成された第２磁性体を含む。本発
明の他の特徴によるレーザスキャニングモータは、上部
ベアリングブラケットと、上部ベアリングブラケットと
結合してステータが固定設置された下部ベアリングブラ
ケットと、ステータに対向されたロータ及び多面鏡が装
着された回転体と、回転体が回転可能に回転体に結合さ
れたブッシング内に挿入されて、スペーサを介在して小
径部分が相互対向されて表面に動圧発生溝が形成された
一対の円錐形動圧発生部材が固定された固定軸と、前記
ブッシングと前記ブッシングに対向する下部ベアリング
ブラケット部分との間に形成された磁気浮上手段とを含
む。
【００１８】好ましくは、前記磁気浮上手段は、ブッシ
ングの下部の側面上に付着された第１磁性体と、第１磁
性体に対向する下部ベアリングブラケット部分に第１磁
性体と同一な磁極が対向するように付着された第２磁性
体とを含む。また、磁気浮上手段は、回転体の上部の回
転中心上に付着された第３磁性体と、第３磁性体と同一
な磁極が対向するように付着された第４磁性体とをさら
に含み、第１及び第２磁性体と第３及び第４磁性体は各
々同一な磁束密度を持つ。
ングの下部の側面上に付着された第１磁性体と、第１磁
性体に対向する下部ベアリングブラケット部分に第１磁
性体と同一な磁極が対向するように付着された第２磁性
体とを含む。また、磁気浮上手段は、回転体の上部の回
転中心上に付着された第３磁性体と、第３磁性体と同一
な磁極が対向するように付着された第４磁性体とをさら
に含み、第１及び第２磁性体と第３及び第４磁性体は各
々同一な磁束密度を持つ。
【００１９】一方、本発明による磁気浮上手段は、磁性
体になったブッシングと、ブッシングに対向する下部ベ
アリングブラケット部分にブッシングと同一な磁極が対
向するように付着された第２磁性体とを含む。本発明の
他の特徴によると、上部ベアリングブラケットと、上部
ベアリングブラケットと結合してステータが固定設置さ
れた下部ベアリングブラケットと、前記ステータに対向
されたロータ及び多面鏡が装着された回転体と、回転体
が回転可能に前記回転体に結合されたブッシング内に挿
入されて、スペーサを介在して円弧部が相互対向されて
表面に動圧発生溝が形成された一対の半球形状の動圧発
生部材が固定された固定軸と、ブッシングとブッシング
に対向する下部ベアリングブラケットとの間に形成され
た磁気浮上手段とを含む。
体になったブッシングと、ブッシングに対向する下部ベ
アリングブラケット部分にブッシングと同一な磁極が対
向するように付着された第２磁性体とを含む。本発明の
他の特徴によると、上部ベアリングブラケットと、上部
ベアリングブラケットと結合してステータが固定設置さ
れた下部ベアリングブラケットと、前記ステータに対向
されたロータ及び多面鏡が装着された回転体と、回転体
が回転可能に前記回転体に結合されたブッシング内に挿
入されて、スペーサを介在して円弧部が相互対向されて
表面に動圧発生溝が形成された一対の半球形状の動圧発
生部材が固定された固定軸と、ブッシングとブッシング
に対向する下部ベアリングブラケットとの間に形成され
た磁気浮上手段とを含む。
【００２０】好ましくは、前記磁気浮上手段は、ブッシ
ングの下部の側面上に付着された第１磁性体と、第１磁
性体に対向する下部ベアリングブラケット部分に第１磁
性体と同一な磁極が対向するように付着された第２磁性
体とを含む。また、前記磁気浮上手段は、回転体の上部
の回転中心上に付着された第３磁性体と、第３磁性体に
対向する上部ベアリングブラケット部分に第３磁性体と
同一な磁極が対向するように付着された第４磁性体とを
さらに含み、前記第１及び第２磁性体と第３及び第４磁
性体は各々同一な磁束密度を持つ。
ングの下部の側面上に付着された第１磁性体と、第１磁
性体に対向する下部ベアリングブラケット部分に第１磁
性体と同一な磁極が対向するように付着された第２磁性
体とを含む。また、前記磁気浮上手段は、回転体の上部
の回転中心上に付着された第３磁性体と、第３磁性体に
対向する上部ベアリングブラケット部分に第３磁性体と
同一な磁極が対向するように付着された第４磁性体とを
さらに含み、前記第１及び第２磁性体と第３及び第４磁
性体は各々同一な磁束密度を持つ。
【００２１】前述の磁気浮上手段は磁性体になったブッ
シングと、前記ブッシングに対向する下部ベアリングブ
ラケット部分にブッシングと同一な磁極が対向するよう
に付着された第２磁性体とを含む。
シングと、前記ブッシングに対向する下部ベアリングブ
ラケット部分にブッシングと同一な磁極が対向するよう
に付着された第２磁性体とを含む。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、添附図面を参照して本発明
による好ましい実施形態について詳細に説明する。図１
は本発明によるジャーナルベアリング装置が適用された
レーザスキャニングモータを示す断面図である。図示の
ように、軸３０が挿入される貫通孔が形成されたスリー
ブ２０の内側面には軸３０を支持するブッシング部２５
が形成されて、ブッシング部２５と対向する軸３０とブ
ッシング部２５との中でいずれか一側にはブッシング部
２５と軸３０を無接触回転させるため流体圧を発生させ
るヘリンボーン形状の第１動圧発生部３５が形成されて
いる。
による好ましい実施形態について詳細に説明する。図１
は本発明によるジャーナルベアリング装置が適用された
レーザスキャニングモータを示す断面図である。図示の
ように、軸３０が挿入される貫通孔が形成されたスリー
ブ２０の内側面には軸３０を支持するブッシング部２５
が形成されて、ブッシング部２５と対向する軸３０とブ
ッシング部２５との中でいずれか一側にはブッシング部
２５と軸３０を無接触回転させるため流体圧を発生させ
るヘリンボーン形状の第１動圧発生部３５が形成されて
いる。
【００２３】前記軸３０にかかる自重及び荷重に対応し
て第１動圧発生部３５の溝面積及び個数が決定される
と、前記軸３０が挿入されるスリーブ２０は、下部ベア
リングブラケット７０に締結用ねじ等により固定され
て、下部ベアリングブラケット７０には上部ベアリング
ブラケット７５が固定されている。一方、スリーブ２０
の貫通孔の底面には軸３０のスラスト荷重を支持して軸
３０を浮上させるためのヘリンボーンまたはスパイラル
形状の第２動圧発生部５０ａが形成されたスラストベア
リング５０が締結用ねじ等により固定されて軸３０の一
側端部を支持する。
て第１動圧発生部３５の溝面積及び個数が決定される
と、前記軸３０が挿入されるスリーブ２０は、下部ベア
リングブラケット７０に締結用ねじ等により固定され
て、下部ベアリングブラケット７０には上部ベアリング
ブラケット７５が固定されている。一方、スリーブ２０
の貫通孔の底面には軸３０のスラスト荷重を支持して軸
３０を浮上させるためのヘリンボーンまたはスパイラル
形状の第２動圧発生部５０ａが形成されたスラストベア
リング５０が締結用ねじ等により固定されて軸３０の一
側端部を支持する。
【００２４】また、軸３０には軸３０を所定分当回転数
で回転させるためハブ６０が圧入されて、ハブ６０には
ロータ８０及びレーザビームを結像面である感光ドラム
に偏向させる多面鏡１０が設置される。前記スリーブ２
０の貫通孔の底面に付着されて第２動圧発生部５０ａが
形成されたスラストベアリング５０は、所定磁束密度を
持つ第１永久磁石１００で形成されて、第１永久磁石１
００であるスラストベアリング５０と面接している軸３
０の端部に第１永久磁石１００と同一な磁束密度を持
ち、軸３０の直径と同一な所定厚さを持つ第２永久磁石
１５０を付着形成する。
で回転させるためハブ６０が圧入されて、ハブ６０には
ロータ８０及びレーザビームを結像面である感光ドラム
に偏向させる多面鏡１０が設置される。前記スリーブ２
０の貫通孔の底面に付着されて第２動圧発生部５０ａが
形成されたスラストベアリング５０は、所定磁束密度を
持つ第１永久磁石１００で形成されて、第１永久磁石１
００であるスラストベアリング５０と面接している軸３
０の端部に第１永久磁石１００と同一な磁束密度を持
ち、軸３０の直径と同一な所定厚さを持つ第２永久磁石
１５０を付着形成する。
【００２５】ここで、軸３０全体を第２永久磁石１５０
で形成して、前記軸３０と対向して、第２動圧発生部５
０ａが形成されたスラストベアリング５０を付着するこ
とも可能である。この場合にも第２永久磁石１５０と第
１永久磁石１００は同一な磁束密度を持つように設計す
る必要がある。前記のように構成された本発明による磁
性物質を利用したジャーナルベアリング装置の作用につ
いて添附図面を参照して説明する。
で形成して、前記軸３０と対向して、第２動圧発生部５
０ａが形成されたスラストベアリング５０を付着するこ
とも可能である。この場合にも第２永久磁石１５０と第
１永久磁石１００は同一な磁束密度を持つように設計す
る必要がある。前記のように構成された本発明による磁
性物質を利用したジャーナルベアリング装置の作用につ
いて添附図面を参照して説明する。
【００２６】まず、ロータ８０及びステータ８５に電源
を印加してロータ８０が所定回転数で回転開始すると、
スラストベアリング５０に形成された第１永久磁石１０
０及び軸３０に形成された第２永久磁石１５０による反
発力と、スラストベアリング５０のスパイラル形状の第
２動圧発生部５０ａにより発生した動圧により、スラス
トベアリング５０から軸３０は所定間隔が離隔された状
態で高速回転する。
を印加してロータ８０が所定回転数で回転開始すると、
スラストベアリング５０に形成された第１永久磁石１０
０及び軸３０に形成された第２永久磁石１５０による反
発力と、スラストベアリング５０のスパイラル形状の第
２動圧発生部５０ａにより発生した動圧により、スラス
トベアリング５０から軸３０は所定間隔が離隔された状
態で高速回転する。
【００２７】ここで、第１永久磁石１００と第２永久磁
石１５０の反発力と動圧が、回転体である多面鏡１０、
軸３０、ハブ６０、ロータ８０の全体荷重より大きくな
ると、軸３０とスラストベアリング５０との間には常に
所定間隙が維持される。一方、反発力が回転体の全体荷
重より小さくなると、軸３０が回転しない時軸３０は常
にスラストベアリング５０と接触した状態であるが、軸
３０を含んだ回転体の全体荷重の大きさは回転体の全体
荷重で反発力により相殺された力を除外した荷重にな
る。したがって、このように回転体の全体荷重が減少さ
れた状態で軸３０は初期の低回転数から発生した低流体
圧でもスラストベアリング５０から浮上可能になる。こ
のように、第１永久磁石１００と第２永久磁石１５０と
の間の反発力の大小によって軸３０はスラストベアリン
グ５０と常に所定間隔を形成している。
石１５０の反発力と動圧が、回転体である多面鏡１０、
軸３０、ハブ６０、ロータ８０の全体荷重より大きくな
ると、軸３０とスラストベアリング５０との間には常に
所定間隙が維持される。一方、反発力が回転体の全体荷
重より小さくなると、軸３０が回転しない時軸３０は常
にスラストベアリング５０と接触した状態であるが、軸
３０を含んだ回転体の全体荷重の大きさは回転体の全体
荷重で反発力により相殺された力を除外した荷重にな
る。したがって、このように回転体の全体荷重が減少さ
れた状態で軸３０は初期の低回転数から発生した低流体
圧でもスラストベアリング５０から浮上可能になる。こ
のように、第１永久磁石１００と第２永久磁石１５０と
の間の反発力の大小によって軸３０はスラストベアリン
グ５０と常に所定間隔を形成している。
【００２８】図２は本発明の一実施例の変形例を示す断
面図で、多面鏡１０が挿入された軸３０の上端部には軸
３０と同一な直径を持つ第３永久磁石２００が付着され
て、前記第３永久磁石２００と所定間隔が離隔された位
置に設置された上部ベアリングブラケット７５には第４
永久磁石２５０が形成されて、第３永久磁石２００が形
成された軸３０の他側端部、即ち、スラストベアリング
５０と面接する軸３０には第２永久磁石１５０が形成さ
れて、この第２永久磁石１５０と対向するスラストベア
リング５０は第１永久磁石１００に磁化されている。
面図で、多面鏡１０が挿入された軸３０の上端部には軸
３０と同一な直径を持つ第３永久磁石２００が付着され
て、前記第３永久磁石２００と所定間隔が離隔された位
置に設置された上部ベアリングブラケット７５には第４
永久磁石２５０が形成されて、第３永久磁石２００が形
成された軸３０の他側端部、即ち、スラストベアリング
５０と面接する軸３０には第２永久磁石１５０が形成さ
れて、この第２永久磁石１５０と対向するスラストベア
リング５０は第１永久磁石１００に磁化されている。
【００２９】前記第３永久磁石２００と第４永久磁石２
５０は、第１永久磁石１００と第２永久磁石１５０によ
り発生した軸３０とスラストベアリング５０との間の間
隙を調整するための間隙調整用永久磁石である。ここ
で、第１，第２，第３，第４永久磁石は、全て同一磁束
密度を持ち、これらの中で第２永久磁石１５０と第１永
久磁石１００は軸３０を上部に反発させる力と、軸３０
の回転に比例して発生した動圧が合わせた力が作用する
から実際に軸３０は重力の反対方向の力の適用を受け
て、第３及び第４永久磁石により軸３０とスラストベア
リング５０との間の間隙が調整される。
５０は、第１永久磁石１００と第２永久磁石１５０によ
り発生した軸３０とスラストベアリング５０との間の間
隙を調整するための間隙調整用永久磁石である。ここ
で、第１，第２，第３，第４永久磁石は、全て同一磁束
密度を持ち、これらの中で第２永久磁石１５０と第１永
久磁石１００は軸３０を上部に反発させる力と、軸３０
の回転に比例して発生した動圧が合わせた力が作用する
から実際に軸３０は重力の反対方向の力の適用を受け
て、第３及び第４永久磁石により軸３０とスラストベア
リング５０との間の間隙が調整される。
【００３０】図３は本発明による半球ベアリング装置が
適用されたレーザスキャニングモータを示す断面図であ
る。図示のように、半球ベアリング装置が適用されたレ
ーザスキャニングモータは、レーザビームを結像面であ
る感光ドラム（図示せず）に偏向させる多角形の多面鏡
２１０と、多面鏡２１０を最小摩擦で超高速回転させる
半球ベアリング装置２２０，２３０，２３５，２４０
と、前記半球ベアリング装置と結合されて回転力を発生
させる回転力発生装置であるロータ２１５及びステータ
２５５と、下部ベアリングブラケット２７０と上部ベア
リングブラケット２７５とで構成される。
適用されたレーザスキャニングモータを示す断面図であ
る。図示のように、半球ベアリング装置が適用されたレ
ーザスキャニングモータは、レーザビームを結像面であ
る感光ドラム（図示せず）に偏向させる多角形の多面鏡
２１０と、多面鏡２１０を最小摩擦で超高速回転させる
半球ベアリング装置２２０，２３０，２３５，２４０
と、前記半球ベアリング装置と結合されて回転力を発生
させる回転力発生装置であるロータ２１５及びステータ
２５５と、下部ベアリングブラケット２７０と上部ベア
リングブラケット２７５とで構成される。
【００３１】前記多面鏡２１０には所定直径の貫通孔が
形成されて、前記貫通孔にはハブ２６０が結合されて、
ハブ２６０は異なる二つの直径を持つ二つの円筒２６０
ａ，２６０ｂが接合された形状で二つの円筒の中で小径
を持つ第１円筒２６０ａには多面鏡２１０の貫通孔が挿
入されるように形成されて、他側の大径を持つ第２円筒
２６０ｂの端部には端部から所定直径、所定深さを持つ
凹溝２６０ｃが形成されている。
形成されて、前記貫通孔にはハブ２６０が結合されて、
ハブ２６０は異なる二つの直径を持つ二つの円筒２６０
ａ，２６０ｂが接合された形状で二つの円筒の中で小径
を持つ第１円筒２６０ａには多面鏡２１０の貫通孔が挿
入されるように形成されて、他側の大径を持つ第２円筒
２６０ｂの端部には端部から所定直径、所定深さを持つ
凹溝２６０ｃが形成されている。
【００３２】一方、前記第２円筒２６０ｂにはブッシン
グ２４０が結合されて、前記ブッシング２４０は所定高
さを持つ円筒形状で、その直径は凹溝２６０ｃに押し込
めるように凹溝２６０ｃより多少大径を持っている。ま
た、ブッシング２４０の両端部の中心を貫通して所定直
径の貫通孔である軸孔が形成されており、前記軸孔は下
部ベアリングブラケット２７０に固定された軸２２０の
直径より多少大径で形成される。
グ２４０が結合されて、前記ブッシング２４０は所定高
さを持つ円筒形状で、その直径は凹溝２６０ｃに押し込
めるように凹溝２６０ｃより多少大径を持っている。ま
た、ブッシング２４０の両端部の中心を貫通して所定直
径の貫通孔である軸孔が形成されており、前記軸孔は下
部ベアリングブラケット２７０に固定された軸２２０の
直径より多少大径で形成される。
【００３３】前記ブッシング２４０の両端には球を二等
分した半球形状で、その半球面にはスパイラル形状の動
圧発生溝が形成された動圧発生部材２３０，２３５の半
球面の曲律と同一な曲律を持つ半球溝２３０ａ，２３０
ｂが相互対向した状態で形成される。この時、ブッシン
グ２４０に形成された半球溝２３０ａ，２３０ｂと、軸
２２０に押し込められた動圧発生部材２３０，２３５を
ブッシング２４０の半球溝２３０ａ，２３０ｂに密着状
態で結合して固定すると、ブッシング２４０と動圧発生
部材２３０，２３５との間には流体圧を形成するための
間隙が形成されずに流体ベアリングの機能が喪失され
る。
分した半球形状で、その半球面にはスパイラル形状の動
圧発生溝が形成された動圧発生部材２３０，２３５の半
球面の曲律と同一な曲律を持つ半球溝２３０ａ，２３０
ｂが相互対向した状態で形成される。この時、ブッシン
グ２４０に形成された半球溝２３０ａ，２３０ｂと、軸
２２０に押し込められた動圧発生部材２３０，２３５を
ブッシング２４０の半球溝２３０ａ，２３０ｂに密着状
態で結合して固定すると、ブッシング２４０と動圧発生
部材２３０，２３５との間には流体圧を形成するための
間隙が形成されずに流体ベアリングの機能が喪失され
る。
【００３４】したがって、前記ブッシング２４０と動圧
発生部材２３０，２３５との間には適正間隙が必要にな
って、前記ブッシング２４０の貫通孔には精密な高さと
所定内径及び外径を持つリング形状のスペーサ２４０ａ
が挿入されて、前記動圧発生部材２３０，２３５とブッ
シング２４０との間に所定間隙を維持する。即ち、一対
で形成された動圧発生部材２３０，２３５及び前記動圧
発生部材２３０，２３５と面接するようになる半球溝２
３０ａ，２３０ｂの中で重力の作用により下部動圧発生
部材２３０及び下部半球溝２３０ａは完全に密着した状
態であり、上部動圧発生部材２３５は上部半球溝２３０
ｂと数μｍの間隙を形成した状態になる。
発生部材２３０，２３５との間には適正間隙が必要にな
って、前記ブッシング２４０の貫通孔には精密な高さと
所定内径及び外径を持つリング形状のスペーサ２４０ａ
が挿入されて、前記動圧発生部材２３０，２３５とブッ
シング２４０との間に所定間隙を維持する。即ち、一対
で形成された動圧発生部材２３０，２３５及び前記動圧
発生部材２３０，２３５と面接するようになる半球溝２
３０ａ，２３０ｂの中で重力の作用により下部動圧発生
部材２３０及び下部半球溝２３０ａは完全に密着した状
態であり、上部動圧発生部材２３５は上部半球溝２３０
ｂと数μｍの間隙を形成した状態になる。
【００３５】前記のように形成されたブッシング２４０
の外周面には、ロータ２１５及びステータ２５５以外に
リング形状で所定磁束を発散する第１永久磁石３００が
付着される。また、ブッシング２４０の外周面に形成さ
れた第１永久磁石３００と所定間隔が離隔された下部ベ
アリングブラケット２７０には第１永久磁石３００と同
一な形状及び同一な磁束密度を持つ第２永久磁石３５０
が形成されて、第１永久磁石３００と第２永久磁石３５
０は同一な極性が相互対向する。
の外周面には、ロータ２１５及びステータ２５５以外に
リング形状で所定磁束を発散する第１永久磁石３００が
付着される。また、ブッシング２４０の外周面に形成さ
れた第１永久磁石３００と所定間隔が離隔された下部ベ
アリングブラケット２７０には第１永久磁石３００と同
一な形状及び同一な磁束密度を持つ第２永久磁石３５０
が形成されて、第１永久磁石３００と第２永久磁石３５
０は同一な極性が相互対向する。
【００３６】好ましくは、ブッシング２４０に形成され
た第１永久磁石３００と下部ベアリングブラケット２７
０に形成された第２永久磁石３５０は別に製作した後、
これを各々ブッシング２４０と下部ベアリングブラケッ
ト２７０に付着するか、ブッシング２４０自体を一つの
第１永久磁石３００に形成してこのブッシング２４０と
所定間隔が離隔された位置に形成された下部ベアリング
ブラケット２７０に第２永久磁石３５０を付着する。
た第１永久磁石３００と下部ベアリングブラケット２７
０に形成された第２永久磁石３５０は別に製作した後、
これを各々ブッシング２４０と下部ベアリングブラケッ
ト２７０に付着するか、ブッシング２４０自体を一つの
第１永久磁石３００に形成してこのブッシング２４０と
所定間隔が離隔された位置に形成された下部ベアリング
ブラケット２７０に第２永久磁石３５０を付着する。
【００３７】以上のように構成された本発明の半球ベア
リング装置が適用されたレーザスキャニングモータの作
用について添附図面を参照して説明する。まず、ブッシ
ング２４０の外周面に形成された第１永久磁石３００と
下部ベアリングブラケット２７０に形成された第２永久
磁石３５０の磁束密度に対応して、第１永久磁石３００
と第２永久磁石３５０には相互同一な極性による反発力
が発生するようになる。
リング装置が適用されたレーザスキャニングモータの作
用について添附図面を参照して説明する。まず、ブッシ
ング２４０の外周面に形成された第１永久磁石３００と
下部ベアリングブラケット２７０に形成された第２永久
磁石３５０の磁束密度に対応して、第１永久磁石３００
と第２永久磁石３５０には相互同一な極性による反発力
が発生するようになる。
【００３８】ここで、第２永久磁石３５０は固定された
状態であり、第１永久磁石３００はブッシング２４０の
移動方向と同一な方向である垂直に上下移動が可能であ
るから、前記第１永久磁石３００と第２永久磁石３５０
により発生した反発力はブッシング２４０の自重及びロ
ータ２５０と多面鏡２１０により発生した重力方向の荷
重に対して反対方向に作用する。
状態であり、第１永久磁石３００はブッシング２４０の
移動方向と同一な方向である垂直に上下移動が可能であ
るから、前記第１永久磁石３００と第２永久磁石３５０
により発生した反発力はブッシング２４０の自重及びロ
ータ２５０と多面鏡２１０により発生した重力方向の荷
重に対して反対方向に作用する。
【００３９】したがって、前述の重力方向の荷重は第１
永久磁石３００及び第２永久磁石３５０の反発力と相互
相殺されて、相殺された分ほどの重力方向の荷重は減少
される。このように、ブッシング２４０の荷重が減少さ
れた状態でロータ２１５とステータ２５５に電源が印加
されてロータ２１５が回転開始すると、動圧発生部材２
３０、２３５に形成されたスパイラル形状の動圧発生溝
（図示せず）に所定流体が流入されて半球からなる動圧
発生部材２３０，２３５と半球溝２３０ａ，２３０ｂと
の間には所定流体圧が発生される。
永久磁石３００及び第２永久磁石３５０の反発力と相互
相殺されて、相殺された分ほどの重力方向の荷重は減少
される。このように、ブッシング２４０の荷重が減少さ
れた状態でロータ２１５とステータ２５５に電源が印加
されてロータ２１５が回転開始すると、動圧発生部材２
３０、２３５に形成されたスパイラル形状の動圧発生溝
（図示せず）に所定流体が流入されて半球からなる動圧
発生部材２３０，２３５と半球溝２３０ａ，２３０ｂと
の間には所定流体圧が発生される。
【００４０】この時、動圧発生部材２３０，２３５及び
半球溝２３０ａ，２３０ｂの間で発生する流体圧の大き
さはブッシング２４０の回転数に比例して大きくなり、
ブッシング２４０にかかる自重の大きさより下部動圧発
生部材２３０と下部半球溝２３０ａとの間で発生する流
体圧が大きくなる時、動圧発生部材２３０からブッシン
グ２４０の半球溝２３０ｂは離隔されて所定間隙を維持
する。
半球溝２３０ａ，２３０ｂの間で発生する流体圧の大き
さはブッシング２４０の回転数に比例して大きくなり、
ブッシング２４０にかかる自重の大きさより下部動圧発
生部材２３０と下部半球溝２３０ａとの間で発生する流
体圧が大きくなる時、動圧発生部材２３０からブッシン
グ２４０の半球溝２３０ｂは離隔されて所定間隙を維持
する。
【００４１】ここで、ブッシング２４０が動圧発生部材
２３０から浮上するまでの時間を浮上時間と定義する。
前記浮上時間は、回転数が同一である時、ブッシング２
４０にかかる荷重の大きさに比例して、ブッシング２４
０にかかる荷重が一定である時は、回転加速度に反比例
する。即ち、浮上時間を延長させるためにはブッシング
２４０にかかる自重を増加させるかブッシング２４０の
回転加速度を減少させて、浮上時間を短縮させるために
はブッシング２４０にかかる自重を減少させるかブッシ
ング２４０の回転加速度を増大させる。
２３０から浮上するまでの時間を浮上時間と定義する。
前記浮上時間は、回転数が同一である時、ブッシング２
４０にかかる荷重の大きさに比例して、ブッシング２４
０にかかる荷重が一定である時は、回転加速度に反比例
する。即ち、浮上時間を延長させるためにはブッシング
２４０にかかる自重を増加させるかブッシング２４０の
回転加速度を減少させて、浮上時間を短縮させるために
はブッシング２４０にかかる自重を減少させるかブッシ
ング２４０の回転加速度を増大させる。
【００４２】本発明によると、動圧発生部材２３０，２
３５及び半球溝２３０ａ，２３０ｂで発生する流体圧の
大きさは一定（最大回転数は一定と仮定する）である
が、第１永久磁石３００及び第２永久磁石３５０により
発生する反発力によりブッシング２４０にかかる荷重は
小さくなって、結果的に浮上時間が短縮されることによ
り下部動圧発生部材２３０及び下部半球溝２３０ｂの磨
滅によりレーザスキャニングモータの核心部品の中で一
つである半球ベアリング装置の寿命短縮によるレーザス
キャニングモータの寿命短縮が防止できる。
３５及び半球溝２３０ａ，２３０ｂで発生する流体圧の
大きさは一定（最大回転数は一定と仮定する）である
が、第１永久磁石３００及び第２永久磁石３５０により
発生する反発力によりブッシング２４０にかかる荷重は
小さくなって、結果的に浮上時間が短縮されることによ
り下部動圧発生部材２３０及び下部半球溝２３０ｂの磨
滅によりレーザスキャニングモータの核心部品の中で一
つである半球ベアリング装置の寿命短縮によるレーザス
キャニングモータの寿命短縮が防止できる。
【００４３】図４は図３の他の実施例を示す断面図であ
る。図示のように、本発明による磁性物質を利用した半
球ベアリング装置は、図３のハブ２６０の中で小径の第
１円筒２６０ａの内部に第３永久磁石４００を形成し
て、この第４永久磁石４００と所定間隔が離隔された位
置に第４永久磁石４５０を設置する。前記第４永久磁石
４５０は、上部ベアリングブラケット２７５により固定
支持されて、下部ベアリングブラケット２７０には第２
永久磁石３５０を形成して、前記下部ベアリングブラケ
ット２７０と所定間隔が離隔されたブッシング２４０に
は第１永久磁石３００を形成して半球ベアリング装置の
ブッシング２４０にかかる荷重を調節する。
る。図示のように、本発明による磁性物質を利用した半
球ベアリング装置は、図３のハブ２６０の中で小径の第
１円筒２６０ａの内部に第３永久磁石４００を形成し
て、この第４永久磁石４００と所定間隔が離隔された位
置に第４永久磁石４５０を設置する。前記第４永久磁石
４５０は、上部ベアリングブラケット２７５により固定
支持されて、下部ベアリングブラケット２７０には第２
永久磁石３５０を形成して、前記下部ベアリングブラケ
ット２７０と所定間隔が離隔されたブッシング２４０に
は第１永久磁石３００を形成して半球ベアリング装置の
ブッシング２４０にかかる荷重を調節する。
【００４４】図５は本発明による円錐ベアリング装置が
適用されたレーザスキャニングモータの構成を示す断面
図、図６は図５のブッシングとブッシングが挿入された
軸及び円錐動圧発生部材部分を示す断面図、図７は図５
のハブ部分を示す断面図である。図示のように、円錐ベ
アリング装置が適用されたレーザスキャニングモータ
は、レーザビームを結像面である感光ドラム（図示せ
ず）に反射させる多面鏡５１０と、多面鏡５１０を最小
摩擦で超高速回転させるための円錐ベアリング装置と、
前記円錐ベアリング装置と結合されて回転力を発生させ
る回転力発生装置であるロータ６５０、ステータ５５５
及び前記構成要素が安着されるように下部ベアリングブ
ラケット５７０と上部ベアリングブラケット５７５とで
構成される。
適用されたレーザスキャニングモータの構成を示す断面
図、図６は図５のブッシングとブッシングが挿入された
軸及び円錐動圧発生部材部分を示す断面図、図７は図５
のハブ部分を示す断面図である。図示のように、円錐ベ
アリング装置が適用されたレーザスキャニングモータ
は、レーザビームを結像面である感光ドラム（図示せ
ず）に反射させる多面鏡５１０と、多面鏡５１０を最小
摩擦で超高速回転させるための円錐ベアリング装置と、
前記円錐ベアリング装置と結合されて回転力を発生させ
る回転力発生装置であるロータ６５０、ステータ５５５
及び前記構成要素が安着されるように下部ベアリングブ
ラケット５７０と上部ベアリングブラケット５７５とで
構成される。
【００４５】前記多面鏡５１０には所定直径の貫通孔が
形成されて、前記多面鏡５１０の貫通孔には多面鏡５１
０を固着させるハブ５６０が結合される。前記ハブ５６
０は、異なる二つの直径を持つ二つの円筒５６０ａ，５
６０ｂが接合された形状で、二つの円筒の中で小径を持
つ第１円筒５６０ａの外周面には多面鏡５１０に形成さ
れた貫通孔が挿入されて、他側大径を持つ第２円筒５６
０ｂには所定直径と所定深さの凹溝５６０ｃが形成され
て、前記凹溝５６０ｃに円錐ベアリング装置の一種であ
るブッシング５４０が結合される。
形成されて、前記多面鏡５１０の貫通孔には多面鏡５１
０を固着させるハブ５６０が結合される。前記ハブ５６
０は、異なる二つの直径を持つ二つの円筒５６０ａ，５
６０ｂが接合された形状で、二つの円筒の中で小径を持
つ第１円筒５６０ａの外周面には多面鏡５１０に形成さ
れた貫通孔が挿入されて、他側大径を持つ第２円筒５６
０ｂには所定直径と所定深さの凹溝５６０ｃが形成され
て、前記凹溝５６０ｃに円錐ベアリング装置の一種であ
るブッシング５４０が結合される。
【００４６】図６及び図７に示されるように、前記ブッ
シング５４０は、所定高さを持つ円筒形状で、その直径
はハブ５６０の凹溝５６０ｃより多少大径でハブ５６０
に押し込められる。また、ブッシング５４０の回転中心
には所定直径の貫通孔が形成されて、前記貫通孔は下部
ベアリングブラケット５７０に固定された軸５００より
多少大径で形成されて、ブッシング５４０の両端には所
定高さを持つ断面が梯形状で小さい面積を持つ端部が相
互対向するように円錐溝５３０ａ，５３０ｂが形成され
る。
シング５４０は、所定高さを持つ円筒形状で、その直径
はハブ５６０の凹溝５６０ｃより多少大径でハブ５６０
に押し込められる。また、ブッシング５４０の回転中心
には所定直径の貫通孔が形成されて、前記貫通孔は下部
ベアリングブラケット５７０に固定された軸５００より
多少大径で形成されて、ブッシング５４０の両端には所
定高さを持つ断面が梯形状で小さい面積を持つ端部が相
互対向するように円錐溝５３０ａ，５３０ｂが形成され
る。
【００４７】このような形状の円錐溝５３０ａ，５３０
ｂの間に形成された貫通孔には、円錐溝５３０ａ，５３
０ｂと円錐形状の動圧発生部材５３０，５３５との間に
は所定流体圧を発生させるため適正間隙が必要であるか
ら、前記ブッシング５４０の貫通孔には精密に加工され
た高さを持つリング形状のスペーサ５４０ａが挿入され
て円錐形動圧発生部材５３０，５３５と円錐溝５３０
ａ，５３０ｂとの間に所定間隙を維持する。
ｂの間に形成された貫通孔には、円錐溝５３０ａ，５３
０ｂと円錐形状の動圧発生部材５３０，５３５との間に
は所定流体圧を発生させるため適正間隙が必要であるか
ら、前記ブッシング５４０の貫通孔には精密に加工され
た高さを持つリング形状のスペーサ５４０ａが挿入され
て円錐形動圧発生部材５３０，５３５と円錐溝５３０
ａ，５３０ｂとの間に所定間隙を維持する。
【００４８】ここで、円錐形状の動圧発生部材５３０，
５３５を図５を参照して説明する。円錐形状の動圧発生
部材５３０，５３５は前述のブッシング５４０の円錐溝
５３０ａ，５３０ｂの形状と同一な形状、即ち、円錐形
状で円錐の上部が所定長さで切断された断面が梯形状
で、前記円錐形状の動圧発生部材５３０，５３５のテー
パー形状の表面には所定間隔でスパイラル動圧発生溝５
３７が形成されて、前記円錐形状の動圧発生部材５３
０，５３５には両端の回転中心を貫通して貫通孔が形成
されて、貫通孔には固定軸５００が押し込ばめ方式で結
合される。
５３５を図５を参照して説明する。円錐形状の動圧発生
部材５３０，５３５は前述のブッシング５４０の円錐溝
５３０ａ，５３０ｂの形状と同一な形状、即ち、円錐形
状で円錐の上部が所定長さで切断された断面が梯形状
で、前記円錐形状の動圧発生部材５３０，５３５のテー
パー形状の表面には所定間隔でスパイラル動圧発生溝５
３７が形成されて、前記円錐形状の動圧発生部材５３
０，５３５には両端の回転中心を貫通して貫通孔が形成
されて、貫通孔には固定軸５００が押し込ばめ方式で結
合される。
【００４９】一方、ブッシング５４０の外周面の下端部
にはリング形状の第１永久磁石７００が付着されて、第
１永久磁石７００から所定間隔が離隔された下部ベアリ
ングブラケット５７０には第１永久磁石７００と対向し
た状態で形成された第２永久磁石７５０が形成される。
前記第１永久磁石７００と前記第２永久磁石７５０は全
べて同一極性が相互対向するように形成されて第１永久
磁石７００と前記第２永久磁石７５０は相互磁気反発力
を発生させて、前記磁気反発力の大きさは一般的に第１
永久磁石７００と前記第２永久磁石７５０の間隙の２倍
に反比例する。
にはリング形状の第１永久磁石７００が付着されて、第
１永久磁石７００から所定間隔が離隔された下部ベアリ
ングブラケット５７０には第１永久磁石７００と対向し
た状態で形成された第２永久磁石７５０が形成される。
前記第１永久磁石７００と前記第２永久磁石７５０は全
べて同一極性が相互対向するように形成されて第１永久
磁石７００と前記第２永久磁石７５０は相互磁気反発力
を発生させて、前記磁気反発力の大きさは一般的に第１
永久磁石７００と前記第２永久磁石７５０の間隙の２倍
に反比例する。
【００５０】ここで、ブッシング５４０の下端部に付着
された第１永久磁石７００の代わりにブッシング５４０
自体を一部分磁化させて下部ベアリングブラケット５７
０に形成された２永久磁石７５０と反発力を発生させて
も関係ない。また、第１永久磁石７００と第２永久磁石
７５０が形成している間隙は第１永久磁石７００、第２
永久磁石７５０の磁力線密度により決定されて、前記磁
力線密度により形成された間隙に対応して、さらにブッ
シングの円錐形動圧発生部材５３０，５３５と円錐溝５
３０ａ，５３０ｂの間隙（図６参照、ｔ１，ｔ２）が可
変されるから、第１永久磁石７００と第２永久磁石７５
０が磁気反発力により形成している前記間隙を調節する
と、前記円錐形状の動圧発生部材５３０，５３５の円錐
面に形成されたスパイラル形状の動圧発生溝５３７に動
圧が発生してブッシング５４０が円錐溝５３０ａ，５３
０ｂは円錐形状の動圧発生部材５３０，５３５から所定
間隙を維持する平形状態で超高速回転する。
された第１永久磁石７００の代わりにブッシング５４０
自体を一部分磁化させて下部ベアリングブラケット５７
０に形成された２永久磁石７５０と反発力を発生させて
も関係ない。また、第１永久磁石７００と第２永久磁石
７５０が形成している間隙は第１永久磁石７００、第２
永久磁石７５０の磁力線密度により決定されて、前記磁
力線密度により形成された間隙に対応して、さらにブッ
シングの円錐形動圧発生部材５３０，５３５と円錐溝５
３０ａ，５３０ｂの間隙（図６参照、ｔ１，ｔ２）が可
変されるから、第１永久磁石７００と第２永久磁石７５
０が磁気反発力により形成している前記間隙を調節する
と、前記円錐形状の動圧発生部材５３０，５３５の円錐
面に形成されたスパイラル形状の動圧発生溝５３７に動
圧が発生してブッシング５４０が円錐溝５３０ａ，５３
０ｂは円錐形状の動圧発生部材５３０，５３５から所定
間隙を維持する平形状態で超高速回転する。
【００５１】このように、モータステータ５５０により
ブッシング５４０が回転開始する時、ブッシング５４０
に形成されて重力方向の反対方向に力を作用させる第１
永久磁石７００及び第２永久磁石７５０の間隙の２倍に
反比例する前記磁気反発力が、円錐形状の動圧発生部材
５３０，５３５と円錐溝５３０ａ，５３０ｂとの間の間
隙に反比例するスパイラル形状の動圧発生溝により発生
して流体圧が追加作用することにより、ブッシング５４
０が円錐形状の動圧発生部材５３０，５３５から浮上す
る時間を急激に減少させて、ブッシング５４０の円錐溝
５３０ａ，５３０ｂが円錐形状の動圧発生部材５３０，
５３５と接触して発生する磨滅による円錐ベアリング装
置の破損を防止してレーザスキャニングモータの寿命を
増大させることができる。
ブッシング５４０が回転開始する時、ブッシング５４０
に形成されて重力方向の反対方向に力を作用させる第１
永久磁石７００及び第２永久磁石７５０の間隙の２倍に
反比例する前記磁気反発力が、円錐形状の動圧発生部材
５３０，５３５と円錐溝５３０ａ，５３０ｂとの間の間
隙に反比例するスパイラル形状の動圧発生溝により発生
して流体圧が追加作用することにより、ブッシング５４
０が円錐形状の動圧発生部材５３０，５３５から浮上す
る時間を急激に減少させて、ブッシング５４０の円錐溝
５３０ａ，５３０ｂが円錐形状の動圧発生部材５３０，
５３５と接触して発生する磨滅による円錐ベアリング装
置の破損を防止してレーザスキャニングモータの寿命を
増大させることができる。
【００５２】図８は図５の他の変形例を示す断面図であ
る。図５の実施例では一対の永久磁石、即ち、第１永久
磁石７００及び第２永久磁石７５０を各々ブッシング５
４０の外周面と下部ベアリングブラケット５７０に形成
して、第１永久磁石７００及び第２永久磁石７５０の磁
気反発力を利用して円錐ベアリング装置の起動／停止時
に発生する摩擦を減少させる。
る。図５の実施例では一対の永久磁石、即ち、第１永久
磁石７００及び第２永久磁石７５０を各々ブッシング５
４０の外周面と下部ベアリングブラケット５７０に形成
して、第１永久磁石７００及び第２永久磁石７５０の磁
気反発力を利用して円錐ベアリング装置の起動／停止時
に発生する摩擦を減少させる。
【００５３】一方、図８の実施例はハブ５６０の上部の
中で上端部分に形成された第３永久磁石８００から所定
間隔が離隔された位置に形成された上部支持ブラケット
５７５に第３永久磁石８００と同一な構造を持つ第４永
久磁石８５０を形成して、第３永久磁石８００と第４永
久磁石８５０の所定間隙を維持して、第１永久磁石７０
０及び第２永久磁石７５０によりブッシング５４０を重
力の反対方向に浮上させようとする力に対して第３永久
磁石８００と第４永久磁石８５０の磁束密度を調整して
ブッシング５４０の円錐溝５３０ａ，５３０ｂと円錐形
動圧発生部材５３０，５３５との間隔が調整できる。
中で上端部分に形成された第３永久磁石８００から所定
間隔が離隔された位置に形成された上部支持ブラケット
５７５に第３永久磁石８００と同一な構造を持つ第４永
久磁石８５０を形成して、第３永久磁石８００と第４永
久磁石８５０の所定間隙を維持して、第１永久磁石７０
０及び第２永久磁石７５０によりブッシング５４０を重
力の反対方向に浮上させようとする力に対して第３永久
磁石８００と第４永久磁石８５０の磁束密度を調整して
ブッシング５４０の円錐溝５３０ａ，５３０ｂと円錐形
動圧発生部材５３０，５３５との間隔が調整できる。
【００５４】
【発明の效果】以上のように、本発明によると、磁気反
発力を発生するように回転軸の下端部には磁性体が付着
されるか回転軸自体を磁性体で製作して、スラストベア
リングは磁性体で形成して、前記両側磁性体が同一極性
で対向することにより、回転軸が起動するか停止する時
回転軸とスラストベアリングとの摩擦が減少できる。
発力を発生するように回転軸の下端部には磁性体が付着
されるか回転軸自体を磁性体で製作して、スラストベア
リングは磁性体で形成して、前記両側磁性体が同一極性
で対向することにより、回転軸が起動するか停止する時
回転軸とスラストベアリングとの摩擦が減少できる。
【図１】本発明によるジャーナルベアリング装置が適用
されたレーザスキャニングモータを示す断面図である。
されたレーザスキャニングモータを示す断面図である。
【図２】図１の他の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明による半球ベアリング装置が適用された
レーザスキャニングモータを示す断面図である。
レーザスキャニングモータを示す断面図である。
【図４】図３の他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明による円錐ベアリング装置が適用された
レーザスキャニングモータを示す断面図である。
レーザスキャニングモータを示す断面図である。
【図６】図５のブッシングとブッシングが挿入された軸
及び円錐形動圧発生部材部分を示す断面図である。
及び円錐形動圧発生部材部分を示す断面図である。
【図７】図５のハブ部分を示す断面図である。
【図８】図５の他の実施例を示す断面図である。
１０，２１０，５１０ 多面鏡
２０ スリーブ
２５ ブッシング部
３０，２２０，５００ 軸
２３０ａ，２３０ｂ 半球溝
３５ 第１動圧発生部
２４０，５４０ ブッシング
５０ スラストベアリング
５０ａ 第２動圧発生部
６０，２６０，５６０ ハブ
６０ａ，２６０ａ，５６０ａ 第１円筒
６０ｂ，２６０ｂ，５６０ｂ 第２円筒
６０ｃ，２６０ｃ，５６０ｃ 凹溝
７０，２７０，５７０ 下部ベアリングブラケット
７５，２７５，５７５ 上部ベアリングブラケット
８０，２１５，６５０ ロータ
８５，２５５，５５５ ステータ
１００，３００，７００ 第１永久磁石
１５０，３５０，７５０ 第２永久磁石
２００，４００，８００ 第３永久磁石
２３０，２３５，５３０，５３５ 動圧発生部材
２４０ａ，５４０ａ スペーサ
２５０，４５０，８５０ 第４永久磁石
５３７ 動圧発生溝
Claims (6)
- 【請求項１】 上部ベアリングブラケットと、 前記上部ベアリングブラケットと結合されてステータと
スリーブが固定設置された下部ベアリングブラケット
と、 前記ステータに対向されたロータ及び多面鏡が装着され
た回転体と、 前記回転体の回転中心に一端が結合されて前記スリーブ
内に挿入されて、円周面に第１動圧発生溝が形成された
回転軸と、 前記回転軸と前記回転軸に対向する前記下部ベアリング
ブラケット部分との間に形成された磁気浮上手段とを含
み、 前記磁気浮上手段は、前記回転軸の他端に付着された第
１磁性体と、前記第１磁性体に対向する前記下部ベアリ
ングブラケット部分に、前記第１磁性体と同一な磁極が
対向するように付着されて第２動圧発生溝が形成された
第２磁性体とを含み、 さらに、前記磁気浮上手段は、前記回転体の上部の回転
中心上に付着された第３磁性体と、前記第３磁性体に対
向する前記上部ベアリングブラケット部分に、前記第３
磁性体と同一な磁極が対向するように付着された第４磁
性体とを含み、 前記第１及び第２磁性体と第３及び第４磁性体は、各々
同一な磁束密度を持つ、ことを特徴とするレーザスキャ
ニングモータ。 - 【請求項２】 上部ベアリングブラケットと、 前記上部ベアリングブラケットと結合されてステータと
スリーブが固定設置された下部ベアリングブラケット
と、 前記ステータに対向されたロータ及び多面鏡が装着され
た回転体と、 前記回転体の回転中心に一端が結合されて前記スリーブ
内に挿入されて、円周面に第１動圧発生溝が形成された
回転軸と、 前記回転軸と前記回転軸に対向する前記下部ベアリング
ブラケット部分との間に形成された磁気浮上手段とを含
み、 前記磁気浮上手段は、磁性体になった回転軸と、前記回
転軸に対向する前記下部ベアリングブラケット部分に、
前記回転軸と同一な磁極が対向するように付着されて第
２動圧発生溝が形成された第２磁性体とを含むことを特
徴とするレーザスキャニングモータ。 - 【請求項３】 上部ベアリングブラケットと、 前記上部ベアリングブラケットと結合してステータが固
定設置された下部ベアリングブラケットと、 前記ステータに対向されたロータ及び多面鏡が装着され
た回転体と、 前記回転体が回転可能に前記回転体に結合されたブッシ
ング内に挿入されて、スペーサを介在して小径部分が相
互対向して、表面に動圧発生溝が形成された一対の円錐
が固定された固定軸と、 前記ブッシングと前記ブッシングに対向する前記下部ベ
アリングブラケット部分との間に形成された磁気浮上手
段とを含み、 前記磁気浮上手段は、前記ブッシングの下部側面上に付
着された第１磁性体と、前記第１磁性体に対向する前記
下部ベアリングブラケット部分に前記第１磁性体と同一
な磁極が対向するように付着された第２磁性体とを含
み、 さらに、前記磁気浮上手段は、前記回転体の上部の回転
中心上に付着された第３磁性体と、前記第３磁性体に対
向する前記上部ベアリングブラケット部分に、前記第３
磁性体と同一な磁極が対向するように付着された第４磁
性体とを含み、 前記第１及び第２磁性体と第３及び第４磁性体は、各々
同一な磁束密度を持つ、ことを特徴とするレーザスキャ
ニングモータ。 - 【請求項４】 上部ベアリングブラケットと、 前記上部ベアリングブラケットと結合してステータが固
定設置された下部ベアリングブラケットと、 前記ステータに対向されたロータ及び多面鏡が装着され
た回転体と、 前記回転体が回転可能に前記回転体に結合されたブッシ
ング内に挿入されて、スペーサを介在して小径部分が相
互対向して、表面に動圧発生溝が形成された一対の円錐
が固定された固定軸と、 前記ブッシングと前記ブッシングに対向する前記下部ベ
アリングブラケット部分との間に形成された磁気浮上手
段とを含み、 前記磁気浮上手段は、磁性体になったブッシングと、前
記ブッシングに対向する前記下部ベアリングブラケット
部分に、前記ブッシングと同一な磁極が対向するように
付着された第２磁性体とを含むことを特徴とするレーザ
スキャニングモータ。 - 【請求項５】 上部ベアリングブラケットと、 前記上部ベアリングブラケットと結合してステータが固
定設置された下部ベアリングブラケットと、 前記ステータに対向されたロータ及び多面鏡が装着され
た回転体と、 前記回転体が回転可能に前記回転体に結合されたブッシ
ング内に挿入されて、スペーサを介在して円弧部が相互
対向して、表面に動圧発生溝が形成された一対の半球が
固定された固定軸と、 前記ブッシングと前記ブッシングに対向する前記下部ベ
アリングブラケット部分との間に形成された磁気浮上手
段とを含み、 前記磁気浮上手段は、前記ブッシングの下部側面上に付
着された第１磁性体と、 前記第１磁性体に対向する前記上部ベアリングブラケッ
ト部分に、前記第１磁性体と同一な磁極が対向するよう
に付着された第２磁性体とを含み、 さらに、前記磁気浮上手段は、前記回転体の上部の回転
中心上に付着された第３磁性体と、前記第３磁性体に対
向する前記上部ベアリングブラケット部分に、前記第３
磁性体と同一な磁極が対向するように付着された第４磁
性体とを含み、前記第１及び第２磁性体と第３及び第４
磁性体は、各々同一な磁束密度を持つ ことを特徴とする
レーザスキャニングモータ。 - 【請求項６】 上部ベアリングブラケットと、 前記上部ベアリングブラケットと結合してステータが固
定設置された下部ベアリングブラケットと、 前記ステータに対向されたロータ及び多面鏡が装着され
た回転体と、 前記回転体が回転可能に前記回転体に結合されたブッシ
ング内に挿入されて、スペーサを介在して円弧部が相互
対向して、表面に動圧発生溝が形成された一対の半球が
固定された固定軸と、 前記ブッシングと前記ブッシングに対向する前記下部ベ
アリングブラケット部分との間に形成された磁気浮上手
段とを含み、 前記磁気浮上手段は、磁性体になったブッシングと、前
記ブッシングに対向する前記下部ベアリングブラケット
部分に、前記ブッシングと同一な磁極が対向するように
付着された第２磁性体とを含むことを特徴とするレーザ
スキャニングモータ。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970000986A KR100207987B1 (ko) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | 자성물질을 이용한 반구 베어링 장치 |
| KR1019970000988A KR19980065822A (ko) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | 자성물질을 이용한 저어널 유체 베어링 장치 |
| KR988/1997 | 1997-01-22 | ||
| KR1697/1997 | 1997-01-22 | ||
| KR986/1997 | 1997-01-22 | ||
| KR1019970001697A KR100233010B1 (ko) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 자성물질을 이용한 베어링 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10210707A JPH10210707A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3497366B2 true JP3497366B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=27349462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35567997A Expired - Fee Related JP3497366B2 (ja) | 1997-01-15 | 1997-12-24 | レーザスキャニングモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3497366B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103872840A (zh) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 线性执行器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100401096B1 (ko) * | 2000-06-24 | 2003-10-10 | 삼성전기주식회사 | 스러스트 자기 베어링 모터 |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP35567997A patent/JP3497366B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103872840A (zh) * | 2012-12-13 | 2014-06-18 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 线性执行器 |
| CN103872840B (zh) * | 2012-12-13 | 2018-10-26 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 线性执行器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10210707A (ja) | 1998-08-07 |
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