JPH02212619A - 動圧気体軸受 - Google Patents
動圧気体軸受Info
- Publication number
- JPH02212619A JPH02212619A JP3071589A JP3071589A JPH02212619A JP H02212619 A JPH02212619 A JP H02212619A JP 3071589 A JP3071589 A JP 3071589A JP 3071589 A JP3071589 A JP 3071589A JP H02212619 A JPH02212619 A JP H02212619A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radial bearing
- gas
- rotating sleeve
- flange
- bearing
- Prior art date
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、モータや気体タービンにより駆動される回
転スリーブを固定軸に対して非接触で保持する動圧気体
軸受、特にレーザビームブリンク等に使用されるポリゴ
ンミラーを駆動するためのモータに用いる小型の動圧気
体軸受に関する。
転スリーブを固定軸に対して非接触で保持する動圧気体
軸受、特にレーザビームブリンク等に使用されるポリゴ
ンミラーを駆動するためのモータに用いる小型の動圧気
体軸受に関する。
従来のポリゴンミラー駆動用モータに使用される小型の
動圧気体軸受について説明する。第5図は従来の動圧気
体軸受の断面図である。 円筒の上下両端部にへの字状溝を円周にわたり形成し、
一端に第1のフランジ3を有する固定軸1と、前記第1
のフランジ3と接する面に第2のフランジ5を有し、前
記固定軸1に狭いすきまを保ってはめ合わされる中空円
筒状の回転スリーブ4とから動圧気体軸受が構成される
。前記第2のフランジ5の前記第1のフランジ3と接す
る面には、回転スリーブ4の回転方向に応じて第6図に
示すスパイラル状溝6を刻んである。 回転スリーブ4の第2のフランジ5と反対側の端面には
、ポリゴンミラー7が取り付けられていて、回転スリー
ブ4とともに回転する。また回転スリーブ4の外周には
着磁されたリング状の磁性体からなるロータ8が取り付
けられており、これと対向するステータ9から発生する
回転磁界の作用により、前記回転スリーブ4を回転させ
る。 回転スリーブ4が第5図のポリゴンミラー7の上から見
て反時計方向に回転すると、固定軸1の円筒外周面に形
成されたハの字状溝2のポンピング作用により、周囲の
気体がこのハの字状溝2に沿って吸引されるため、ハの
字状溝2の中心部即ち上部ラジアル軸受部11と下部ラ
ジアル軸受部12の気体圧力が周囲の気体圧力に対して
上昇し、その結果回転スリーブ4は固定軸1に対して非
接触に保持され、前記上部ラジアル軸受部11と下部ラ
ジアル軸受部12とは、ラジアル軸受として作用する。 また回転スリーブ4が第3図のポリゴンミラー7の上か
ら見て反時計方向に回転すると、回転スリーブ4の第2
のフランジ5の表面に形成されたスパイラル状溝6のポ
ンピング作用により、周囲の気体がこのスパイラル状溝
6に沿って吸引されるため、スパイラル状溝6の中心に
近い部分の気体圧力が周囲の気体圧力に対して上昇し、
その結果第2のフランジ5は第1のフランジ3に対して
非接触に保持される。従って回転スリーブ4が固定軸1
に沿って持ち上げられスラスト軸受となる。
動圧気体軸受について説明する。第5図は従来の動圧気
体軸受の断面図である。 円筒の上下両端部にへの字状溝を円周にわたり形成し、
一端に第1のフランジ3を有する固定軸1と、前記第1
のフランジ3と接する面に第2のフランジ5を有し、前
記固定軸1に狭いすきまを保ってはめ合わされる中空円
筒状の回転スリーブ4とから動圧気体軸受が構成される
。前記第2のフランジ5の前記第1のフランジ3と接す
る面には、回転スリーブ4の回転方向に応じて第6図に
示すスパイラル状溝6を刻んである。 回転スリーブ4の第2のフランジ5と反対側の端面には
、ポリゴンミラー7が取り付けられていて、回転スリー
ブ4とともに回転する。また回転スリーブ4の外周には
着磁されたリング状の磁性体からなるロータ8が取り付
けられており、これと対向するステータ9から発生する
回転磁界の作用により、前記回転スリーブ4を回転させ
る。 回転スリーブ4が第5図のポリゴンミラー7の上から見
て反時計方向に回転すると、固定軸1の円筒外周面に形
成されたハの字状溝2のポンピング作用により、周囲の
気体がこのハの字状溝2に沿って吸引されるため、ハの
字状溝2の中心部即ち上部ラジアル軸受部11と下部ラ
ジアル軸受部12の気体圧力が周囲の気体圧力に対して
上昇し、その結果回転スリーブ4は固定軸1に対して非
接触に保持され、前記上部ラジアル軸受部11と下部ラ
ジアル軸受部12とは、ラジアル軸受として作用する。 また回転スリーブ4が第3図のポリゴンミラー7の上か
ら見て反時計方向に回転すると、回転スリーブ4の第2
のフランジ5の表面に形成されたスパイラル状溝6のポ
ンピング作用により、周囲の気体がこのスパイラル状溝
6に沿って吸引されるため、スパイラル状溝6の中心に
近い部分の気体圧力が周囲の気体圧力に対して上昇し、
その結果第2のフランジ5は第1のフランジ3に対して
非接触に保持される。従って回転スリーブ4が固定軸1
に沿って持ち上げられスラスト軸受となる。
第7図は従来の動圧気体軸受の固定軸の位置と気体圧力
との関係を示す図である。第7図において上部ラジアル
軸受部11の気体圧力に比較して下部ラジアル軸受部1
2の気体圧力が高くなる。 これは、上部ラジアル軸受部11は、ハの字状溝2の作
用のみによって周囲気体を吸引しているのに対して、下
部ラジアル軸受部12では、への字状溝2のポンピング
作用に加えて第4図に示したスラスト軸受を構成するス
パイラル状溝6のポンピング作用により、多量の周囲気
体を吸引しているためである。 このように、上部ラジアル軸受部11の圧力が下部ラジ
アル軸受部12の圧力に比較して低くなるため、上部ラ
ジアル軸受部11の軸受剛性は下部ラジアル軸受部12
の軸受剛性に比較して低下する。 軸受の負荷となるポリゴンミラー7は上部ラジアル軸受
部11に近い位置に配置されているため、前記上部ラジ
アル軸受部11の軸受剛性が下部ラジアル軸受部12の
軸受剛性に比べて低いので、ポリゴンミラー7のラジア
ル方向の振動が大きくなるという問題があった。 この発明は、直軸の動圧気体軸受において、上部ラジア
ル軸受部の圧力と下部ラジアル軸受部の圧力がほぼ同じ
圧力となるようにした動圧気体軸受を提供することを目
的とする。
との関係を示す図である。第7図において上部ラジアル
軸受部11の気体圧力に比較して下部ラジアル軸受部1
2の気体圧力が高くなる。 これは、上部ラジアル軸受部11は、ハの字状溝2の作
用のみによって周囲気体を吸引しているのに対して、下
部ラジアル軸受部12では、への字状溝2のポンピング
作用に加えて第4図に示したスラスト軸受を構成するス
パイラル状溝6のポンピング作用により、多量の周囲気
体を吸引しているためである。 このように、上部ラジアル軸受部11の圧力が下部ラジ
アル軸受部12の圧力に比較して低くなるため、上部ラ
ジアル軸受部11の軸受剛性は下部ラジアル軸受部12
の軸受剛性に比較して低下する。 軸受の負荷となるポリゴンミラー7は上部ラジアル軸受
部11に近い位置に配置されているため、前記上部ラジ
アル軸受部11の軸受剛性が下部ラジアル軸受部12の
軸受剛性に比べて低いので、ポリゴンミラー7のラジア
ル方向の振動が大きくなるという問題があった。 この発明は、直軸の動圧気体軸受において、上部ラジア
ル軸受部の圧力と下部ラジアル軸受部の圧力がほぼ同じ
圧力となるようにした動圧気体軸受を提供することを目
的とする。
上記目的は、回転スリーブの上部ラジアル軸受部に対向
する付近および下部ラジアル軸受部に対向する付近のう
ち、少なくとも前記上部ラジアル軸受は部に対向する付
近に、前記回転スリーブの回転により外部気体が前記回
転スリーブへ吸引される方向に貫通する複数の貫通穴を
備えた動圧気体軸受によって達成される。
する付近および下部ラジアル軸受部に対向する付近のう
ち、少なくとも前記上部ラジアル軸受は部に対向する付
近に、前記回転スリーブの回転により外部気体が前記回
転スリーブへ吸引される方向に貫通する複数の貫通穴を
備えた動圧気体軸受によって達成される。
回転スリーブの上部ラジアル軸受部の付近に複数の貫通
穴を設けた場合、この複数の貫通穴を通って外部気体が
吸引されるので、上部ラジアル軸受部に供給される気体
量が増加し、上部ラジアル軸受部の圧力が上昇して上部
のラジアル軸受は部の軸受剛性を強くすることができる
。このため上部ラジアル軸受部の圧力と下部ラジアル軸
受部の圧力とをほぼ同じ圧力とすることができる。複数
個の貫通穴を上部ラジアル軸受部の付近および下部ラジ
アル軸受部の付近の両方に設けた場合は、上記の場合に
比べ、二つの軸受部に供給される気体量が増加し、二つ
の軸受部の軸受剛性がさらに高まる。
穴を設けた場合、この複数の貫通穴を通って外部気体が
吸引されるので、上部ラジアル軸受部に供給される気体
量が増加し、上部ラジアル軸受部の圧力が上昇して上部
のラジアル軸受は部の軸受剛性を強くすることができる
。このため上部ラジアル軸受部の圧力と下部ラジアル軸
受部の圧力とをほぼ同じ圧力とすることができる。複数
個の貫通穴を上部ラジアル軸受部の付近および下部ラジ
アル軸受部の付近の両方に設けた場合は、上記の場合に
比べ、二つの軸受部に供給される気体量が増加し、二つ
の軸受部の軸受剛性がさらに高まる。
以下図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。第1図
はこの発明の実施例による動圧気体軸受の断面図、第2
図は第1図のA−A方向断面図である。第1図および第
2図において第5図と同じ部位は同じ番号を付しである
。 第1図および第2図において、動圧気体軸受は、立軸の
円筒の上部にハの字状溝2を円周にわたり形成した」二
部ラジアル軸受部11と、円筒の下部にへの字状溝2を
円周にわたり形成した下部ラジアル軸受部12と、前記
円筒の下端に固定された第1のフランジ3とを有する固
定軸1と、前記第1のフランジ3の上部に位置し前記第
1のフランジ3と接する面にスパイラル状の溝を形成す
る第2のフランジ5と、この第2のフランジ5に固定さ
れ前記固定軸1に狭い隙間を保ってはめ合わされる中空
円筒状の回転スリーブ4とからなる。 この回転スリーブ4の上部にポリゴンミラー7が取り付
けられ、回転スリーブ4の外周に着磁されたリング状の
磁性体からなるロータ8が取り付けられていて、このロ
ータ8と対向するステータ9から発生する回転磁界の作
用により回転スリーブ4を回転させる。回転スリーブ4
が第1図のポリゴンミラー7の上方から見て反時計方向
に回転すると、固定軸1の外周面に形成されたへの字状
溝2のポンピング作用により、周囲の気体がこのハの字
状溝2に沿って吸収されるため、ハの字状溝2の中心部
即ち上部ラジアル軸受部11と下部ラジアル軸受部12
の気体圧力が周囲の気体圧力に対して上昇し、その結果
回転スリーブ4は固定軸1に対して非接触に保持され、
前記上部ラジアル軸受部11と下部ラジアル軸受部12
とは、ラジアル軸受として作用する。 また回転スリーブ4が第1図のポリゴンミラー7の上か
ら見て反時計方向に回転すると、回転スリーブ4の第2
のフランジ5の表面に形成されたスパイラル状溝6のポ
ンピング作用により、周囲の気体がこのスパイラル状溝
6に沿って吸引されるため、スパイラル状溝6の中心に
近い部分の気体圧力が周囲の気体圧力に対して上昇し、
その結果第2のフランジ5は第1のフランジ3に対して
非接触に保持される。従って回転スリーブ4が固定軸1
に沿って持ち上げられスラスト軸受となる。 さらに、回転スリーブ4の上部ラジアル軸受部11に対
向する上端に、複数の貫通穴22を設ける。 第2図において回転スリーブ4は矢印23の方向に反時
計回りに回転するので、貫通穴22は図示のごとく回転
スリーブ4の回転により外部気体が吸収される方向に貫
通されている。このため回転に伴って外部気体が回転ス
リーブ4へ吸引され上部ラジアル軸受部11へ供給され
る。 第3図はこの発明の実施例による動圧気体軸受の固定軸
の位置と気体圧力との関係を示す図である。第3図のご
とく、上部ラジアル軸受部11には前記貫通穴22から
外部気体が吸引されて供給されるので、上部ラジアル軸
受部11の気体圧力が上昇し、下部ラジアル軸受部12
とほぼ同じ圧力となり上部ラジアル軸受部の剛性が増す
。 貫通穴22は、上部ラジアル軸受部11に要求される軸
受剛性に応じてその数を任意に選ぶことができる。また
貫通穴22の方向は、重要な意味をもっていて、貫通穴
22は第2図のごとく回転方向に向かって貫通している
必要がある。例えば貫通穴を放射状に設けた場合には、
外部気体が吸収されないばかりか逆に遠心力により外部
に放出される結果となる。 第4図はこの発明の他の実施例による動圧気体軸受の断
面図である。第4図において回転スリーブ4には上下に
2列の貫通穴22がそれぞれ設けられている。貫通穴2
2の方向は第2図と同じである。 第4図の場合には2列の貫通穴22の作用により、上部
ラジアル軸受部11のハの字状溝2の上下両側へ外部気
体が供給される。また下部ラジアル軸受部12に対して
は、ハの字状溝2の下側はスパイラル状溝によって吸引
された外部気体が供給され、ハの字状溝2の上側は貫通
穴22によって吸引された外部気体が供給される。その
結果、上部ラジアル軸受部】1および下部ラジアル軸受
部12の軸受剛性がさらに向上する。
はこの発明の実施例による動圧気体軸受の断面図、第2
図は第1図のA−A方向断面図である。第1図および第
2図において第5図と同じ部位は同じ番号を付しである
。 第1図および第2図において、動圧気体軸受は、立軸の
円筒の上部にハの字状溝2を円周にわたり形成した」二
部ラジアル軸受部11と、円筒の下部にへの字状溝2を
円周にわたり形成した下部ラジアル軸受部12と、前記
円筒の下端に固定された第1のフランジ3とを有する固
定軸1と、前記第1のフランジ3の上部に位置し前記第
1のフランジ3と接する面にスパイラル状の溝を形成す
る第2のフランジ5と、この第2のフランジ5に固定さ
れ前記固定軸1に狭い隙間を保ってはめ合わされる中空
円筒状の回転スリーブ4とからなる。 この回転スリーブ4の上部にポリゴンミラー7が取り付
けられ、回転スリーブ4の外周に着磁されたリング状の
磁性体からなるロータ8が取り付けられていて、このロ
ータ8と対向するステータ9から発生する回転磁界の作
用により回転スリーブ4を回転させる。回転スリーブ4
が第1図のポリゴンミラー7の上方から見て反時計方向
に回転すると、固定軸1の外周面に形成されたへの字状
溝2のポンピング作用により、周囲の気体がこのハの字
状溝2に沿って吸収されるため、ハの字状溝2の中心部
即ち上部ラジアル軸受部11と下部ラジアル軸受部12
の気体圧力が周囲の気体圧力に対して上昇し、その結果
回転スリーブ4は固定軸1に対して非接触に保持され、
前記上部ラジアル軸受部11と下部ラジアル軸受部12
とは、ラジアル軸受として作用する。 また回転スリーブ4が第1図のポリゴンミラー7の上か
ら見て反時計方向に回転すると、回転スリーブ4の第2
のフランジ5の表面に形成されたスパイラル状溝6のポ
ンピング作用により、周囲の気体がこのスパイラル状溝
6に沿って吸引されるため、スパイラル状溝6の中心に
近い部分の気体圧力が周囲の気体圧力に対して上昇し、
その結果第2のフランジ5は第1のフランジ3に対して
非接触に保持される。従って回転スリーブ4が固定軸1
に沿って持ち上げられスラスト軸受となる。 さらに、回転スリーブ4の上部ラジアル軸受部11に対
向する上端に、複数の貫通穴22を設ける。 第2図において回転スリーブ4は矢印23の方向に反時
計回りに回転するので、貫通穴22は図示のごとく回転
スリーブ4の回転により外部気体が吸収される方向に貫
通されている。このため回転に伴って外部気体が回転ス
リーブ4へ吸引され上部ラジアル軸受部11へ供給され
る。 第3図はこの発明の実施例による動圧気体軸受の固定軸
の位置と気体圧力との関係を示す図である。第3図のご
とく、上部ラジアル軸受部11には前記貫通穴22から
外部気体が吸引されて供給されるので、上部ラジアル軸
受部11の気体圧力が上昇し、下部ラジアル軸受部12
とほぼ同じ圧力となり上部ラジアル軸受部の剛性が増す
。 貫通穴22は、上部ラジアル軸受部11に要求される軸
受剛性に応じてその数を任意に選ぶことができる。また
貫通穴22の方向は、重要な意味をもっていて、貫通穴
22は第2図のごとく回転方向に向かって貫通している
必要がある。例えば貫通穴を放射状に設けた場合には、
外部気体が吸収されないばかりか逆に遠心力により外部
に放出される結果となる。 第4図はこの発明の他の実施例による動圧気体軸受の断
面図である。第4図において回転スリーブ4には上下に
2列の貫通穴22がそれぞれ設けられている。貫通穴2
2の方向は第2図と同じである。 第4図の場合には2列の貫通穴22の作用により、上部
ラジアル軸受部11のハの字状溝2の上下両側へ外部気
体が供給される。また下部ラジアル軸受部12に対して
は、ハの字状溝2の下側はスパイラル状溝によって吸引
された外部気体が供給され、ハの字状溝2の上側は貫通
穴22によって吸引された外部気体が供給される。その
結果、上部ラジアル軸受部】1および下部ラジアル軸受
部12の軸受剛性がさらに向上する。
この発明は、ハの字状溝を上下に刻んだ固定軸に狭いす
きまを保ってはめ合わされる中空円筒状のスリーブを有
する動圧気体軸受において、前記回転スリーブの上部ラ
ジアル軸受部に対向する付近および下部ラジアル軸受部
に対向する付近のうち、少なくとも前記上部ラジアル軸
受部に対向する付近に複数の貫通穴を備え、回転に伴っ
て外部気体を前記回転スリーブへ吸引させ、前記上部ラ
ジアル軸受部へ気体を供給してこの上部ラジアル軸受部
の圧力を高めて上部ラジアル軸受部の剛性を増し、前記
上部ラジアル軸受部の軸受剛性を下部ラジアル軸受部の
軸受剛性上はぼ同じにして振動を防止し、動圧気体軸受
の安定性を高めることができる。
きまを保ってはめ合わされる中空円筒状のスリーブを有
する動圧気体軸受において、前記回転スリーブの上部ラ
ジアル軸受部に対向する付近および下部ラジアル軸受部
に対向する付近のうち、少なくとも前記上部ラジアル軸
受部に対向する付近に複数の貫通穴を備え、回転に伴っ
て外部気体を前記回転スリーブへ吸引させ、前記上部ラ
ジアル軸受部へ気体を供給してこの上部ラジアル軸受部
の圧力を高めて上部ラジアル軸受部の剛性を増し、前記
上部ラジアル軸受部の軸受剛性を下部ラジアル軸受部の
軸受剛性上はぼ同じにして振動を防止し、動圧気体軸受
の安定性を高めることができる。
第1図はこの発明の実施例による動圧気体軸受の断面図
、第2図は第1図のA−A断面図、第3図は第1図の動
圧気体軸受の固定軸の位置と気体圧力との関係を示す図
、第4図はこの発明の他の実施例による動圧気体軸受の
断面図、第5図は従来例による動圧気体軸受の断面図、
第6図は第5図のスパイラル状溝の形状を示す図、第7
図は従来例による動圧気体軸受の固定軸の位置と気体圧
力との関係を示す図である。 1:固定軸、2:ハの字状溝、3:第1のフランジ、4
:回転スリーブ、5:第2のフランジ、6:スパイラル
状溝、1に上部ラジアル軸受部、12:下部ラジアル軸
受部、22:貫通穴。
、第2図は第1図のA−A断面図、第3図は第1図の動
圧気体軸受の固定軸の位置と気体圧力との関係を示す図
、第4図はこの発明の他の実施例による動圧気体軸受の
断面図、第5図は従来例による動圧気体軸受の断面図、
第6図は第5図のスパイラル状溝の形状を示す図、第7
図は従来例による動圧気体軸受の固定軸の位置と気体圧
力との関係を示す図である。 1:固定軸、2:ハの字状溝、3:第1のフランジ、4
:回転スリーブ、5:第2のフランジ、6:スパイラル
状溝、1に上部ラジアル軸受部、12:下部ラジアル軸
受部、22:貫通穴。
Claims (1)
- 1)立軸の円筒の上部にハの字状溝を円周にわたり形成
した上部ラジアル軸受部と、前記円筒の下部にハの字状
溝を円周にわたり形成した下部ラジアル軸受部と、前記
円筒の下端に固定された第1のフランジとを有する固定
軸と、前記第1のフランジの上部に位置し、前記第1の
フランジと接する面にスパイラル状溝を形成する第2の
フランジと、この第2のフランジに固定され前記固定軸
に狭い隙間を保ってはめ合わされる中空円筒状の回転ス
リーブとからなり、前記回転スリーブの回転に伴う前記
ハの字状溝および前記スパイラル状溝のポンピング作用
により、前記固定軸と前記回転軸とを非接触に保持する
動圧気体軸受において、前記回転スリーブの前記上部ラ
ジアル軸受部に対向する付近および前記下部ラジアル軸
受部に対向する付近のうち、少なくとも前記上部ラジア
ル軸受部に対向する付近に、前記回転スリーブの回転に
より外部気体が前記回転スリーブへ吸引される方向に貫
通する複数の貫通穴を備えたことを特徴とする動圧気体
軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3071589A JPH02212619A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | 動圧気体軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3071589A JPH02212619A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | 動圧気体軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02212619A true JPH02212619A (ja) | 1990-08-23 |
Family
ID=12311341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3071589A Pending JPH02212619A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | 動圧気体軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02212619A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0564528U (ja) * | 1992-02-06 | 1993-08-27 | コパル電子株式会社 | 動圧空気軸受 |
| JP2019161832A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 日本電産株式会社 | モータおよびファンモータ |
| JP2020165471A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 日本電産株式会社 | 気体動圧軸受、モータおよび送風装置 |
-
1989
- 1989-02-09 JP JP3071589A patent/JPH02212619A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0564528U (ja) * | 1992-02-06 | 1993-08-27 | コパル電子株式会社 | 動圧空気軸受 |
| JP2019161832A (ja) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 日本電産株式会社 | モータおよびファンモータ |
| JP2020165471A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 日本電産株式会社 | 気体動圧軸受、モータおよび送風装置 |
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