JPH02261925A - 動圧軸受装置 - 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】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は動圧軸受装置に関する。この装置は例えばレー
ザービームプリンタ等に使用される偏向走査装置に使用
される回転ユニット用軸受として好適なものである。

［従来の技術］ 従来の動圧軸受装置の構成を第６図に示す、ラジアル面
にヘリングボーン状の浅漬１０が刻まれた軸１と、この
軸１と回転可能に嵌合しているスリーブ２と、軸１の端
面とスリーブ２に結合されたスラスト方向に保持するス
ラスト板３にスパイラル状の浅溝が刻まれ、軸１とスリ
ーブ２およびスラスト板３との間に潤滑流体が満たされ
ている。軸１が回転すると潤滑流体はこれらの間隙を流
れる。従って、ラジアル面ではへリングボーン状の浅溝
１０によりラジアル方向に圧力を発生し、非接触状態と
なる。またスラスト面においても同様にスパイラル状の
浅溝１１によって圧力を発生し、軸を非接触に支持する
。また、スラスト板３には、中央に穴７が設けられ、周
辺部に穴８が設けられ、穴７と穴８が連通する溝９が設
けられる。これにより潤滑流体がスラスト板周囲の循環
する。このためスラスト軸受形成部分の外周側の負圧発
生の防止、また熱の拡散が可能になる。

なお、スリーブ２の開放端側（図の上端側）に凹部５を
設ぽ、凹部５のさらに開放側の位置において、回転軸１
にはスラスト軸受方向に流体が流れこむような浅溝６が
設けられ、潤滑流体の飛散を防止する構造である。

さらに、浮上特性を安定させるために前記凹部（浅溝１
０と浅溝６の間に相当する位置）近傍に小径穴を設ける
場合もある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例ではスラスト板３を形成する
にあたりて、材質が金属である場合には、切削等の機械
加工が必要となり、精度的には充分に溝足できるが、コ
ストが高くなる。また、樹脂材料（ポリアセタール、ポ
リカーボネイト、ＰＰＳ等）を用いて成形加工を行なっ
た場合には、成形後の樹脂の収縮によってスラスト圧力
発生部の形状が波形や凹形になりスラスト板３自体の精
度保証が困難となる。さらに組立時の精度保証も困難と
なり、静止時における接触点が不安定で起動時に摩擦ト
ルクが大きくなる可能性があり、また片当りなどにより
摩耗を生じる可能性が大きい。さらに、回転時において
も、スラスト圧力発生の能力が小さくなり不安定な軸受
特性となる。

本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、軸受組立精度を高めかつ高精度を保つとともに安定
した良好な特性が得られる動圧軸受装置の提供を目的を
する。

［課題を解決するための手段および作用］本発明によれ
ば、スラスト板のスラスト軸受面と反対側に内周部の肉
厚が外周部の肉厚より薄くなるような段差を設け、肉厚
の薄い内周部を固定板に突当てる構成にすることにより
、スラスト板の形状精度を出しやすくし、組立時の精度
も出しやすくするとともに、コスト的にも安価になる様
にしたものである。

［実施例］ ′ｓ１図は本発明の一実施例を表わす図面である。第６
図と同一部材は同一番号を符す。回転軸１はスリーブ２
に対し、回転可能に嵌合されており、ヘリングボーン状
の浅溝１０（溝深さ２〜２０ｕｍ程度）が刻まれている
。また、スリーブ２には固定板２ｂを介して樹脂材料（
例えばポリアセタール、ポリカーボネイト、ＰＰＳ等）
を成形加工したスラスト板３が固定される。スラスト板
３はスラスト方向に回転軸を支持する浅漬１１（溝深さ
２〜２０ｕｍ程度）が刻まれており、中央部に穴７が設
けられる。浅溝１１が刻まれた反対面（図の下面側）に
は内周部の肉厚が外周部の肉厚より薄くなる様な段差が
設けられており、また外周部の肉厚が厚い部分の下面に
は、複数個の溝９が刻まれている。一方面定板２ｂには
前記スラスト板３を取付けるための凸部２ｃが設けられ
ている。この凸部２Ｃには、溝９ａが設けられ組立後に
穴７、溝９、溝９ａが連結するように構成される。

次に上記構成の動圧軸受の作用を説明する。回転軸１が
回転を始めるとスリーブ２とスラスＩ・板３との間１ａ
２０に介在する流体は浅溝１１により中央に圧送され、
圧力が高まり回転軸１を浮上させる。圧送された流体は
相互に連通ずる中央部の穴７、溝９ａ、溝９を経て再び
間隙２０に戻り循環する。

ここで、スラスト板３と固定板２ｂとは、スラスト板３
における内周部の肉厚が外周部の肉厚より薄くなる様な
段差部と、固定板２ｂの凸部２ｃの外周面とが圧入等に
より接合され、スラスト板３の内周部と固定板２ｂの凸
部±Ｃとが突当る様な構成となっている。これにより、
固定板２ｂの凸部２Ｃをスラスト板３の下面凹所内に嵌
入し、両者が結合される。

次に本発明におけるスラスト板３の形状精度について、
第２図を用いて説明する。第２図（ａ）は本発明による
樹脂材料を成形加工したスラスト板３を示す図であり、
スラスト軸受用の浅溝１１が刻まれた面（上面）と反対
面に内周部の肉厚が外周部の肉厚より薄くなる様な段差
が設けられている。これにより下面に凹所が形成され、
ここにスラスト板搭載保持用の凸部２Ｃが圧入される。

成形加工による樹脂材料の収縮は一般的に成形加工後の
冷却過程において発生し、収縮量は肉厚に比例して決ま
るとともに、冷却過程が最も遅い方向に向かって収縮す
ると考えてよい。

したがって、本発明の形状において図中ｘ印の部分の冷
却が遅いため、ｘ印に向かって収縮が発生し、外周部と
内周部の肉厚の違いから収縮後の形状は点線で示す様な
形状となる。尚、従来形状を樹脂材料で成形加工を行な
りな場合には第２図（ｂ）に示す如く形状となる。

ここで、軸受面における形状精度に注目すると成形後の
形状が凸形状に安定し、その精度も平面度で数μｍ以下
（浅漬１０の成分を除く）にすることが可能になり、静
止時において回転軸１とスラスト板３とは中央部の穴フ
近傍において接触するため起動時の摩擦トルクが小さく
なるとともに、摩耗等が生じにくい。

一方、内周部の肉厚は外周部の肉厚より薄いために内周
部は変形量が小さいので、取付時の基準として好適であ
る。したがって、固定板２ｂの凸部２ｃの外周面とスラ
スト板３における内周部の肉厚が外周部の肉厚より薄く
なる様な段差とが圧入等により接合されスラスト板３の
内周部と固定板２ｂの凸部２ｃとが突当る様な構成にす
ることにより、スラスト板３のスラスト軸受面の組込後
の精度（例えばラジアル軸受面との直角度）が出しやす
くなる。

第３図は本発明に係る動圧軸受の他の実施例を示す図で
ある。スラスト板３の外周部の肉厚が内周部の肉厚より
厚くなっている部分において、さらに外周部はどテーバ
状に厚くなっている。この様な構成にすることによって
圧入等の組立時において内周部は固定板２ｂの凸部２ｃ
と突当てられる際に、外周部は固定板２ｂと当りにくい
ために、挿入しやすく、組立後の精度を劣化させること
なく軸受面の形状精度を向上させることが可能となる。

第４図は本発明に係るさらに他の実施例を示す図である
。回転軸１には軸端の中央部に穴２１と、前記穴２１と
連通する穴２２が複数個設けられており、流体が循環す
る構成である。スラスト板３は平板形状であるが、その
肉厚は外周部より内周部の方が薄くなるような段差が設
けられており、この段差と固定板２ｂの凸部２ｃの外周
面が圧入等により接合され、スラスト板３の内周部と固
定板２ｂの凸部２ｃが突当るような構成になっている。

この場合における樹脂材料を成形加工した場合のスラス
ト板３の収縮後の形状は第５図（ａ）の点線に示すよう
な形状で、中央部が数μｍ程度凸形状となるようになり
、また内面部の変形も小さくなる。このため、前述の実
施例と同様の効果を得ることができる。尚、従来形状の
場合は第５図（ａ）の如く形状となる。

尚、外周部より内周部め肉厚を薄くする段差の形状とし
ては、テーバ状等その他の形状でも可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、スラスト板３に樹脂材料を用い成
形加工により形状を形成し、スラスト軸受面との反対面
に内周部の肉厚が外周部の肉厚より薄くなるような段差
を設け、肉厚の薄い内周部と固定板２ｂの凸部２Ｃを突
当てるような構成にすることにより、スラスト板３の軸
受面の形状精度が出しやすくなり、組立時の精度も出し
やすくなるとともに、コスト的にも安価になるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る動圧軸受装置の要部構成図、第２
図（ａ）は本発明に係るスラスト板の変形説明図、第２
図（ｂ）は従来のスラスト板の変形説明図、第３図は本
発明に係るスラスト板の別の例の側面図、第４図は本発
明に係る勲圧軸受装置の別の実施例の要部構成図、第５
図（ａ）は第４図のスラスト板の変形説明図、′ｊｓ５
図（ｂ）は従来のスラスト板の変形説明図、第６図は従
来の動圧軸受装置の要部構成図である。 第 １：回転軸 ２ニスリーブ ２ｂ：固定板 ２Ｃ：凸部 ３ニスラスト板。 第

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸と、該軸のラジアル方向を回転可能に支持する
   スリーブと、該スリーブの端部に固定された固定板と、
   前記軸をスラスト方向に支持するための該固定板に装着
   されたスラスト板とを具備し、前記スラスト板はスラス
   ト方向の外側部分が厚肉状に形成され、前記固定板を該
   スラスト板の厚肉部分間に圧入により接合するとともに
   固定板上面をスラスト板の薄肉内面部に当接させたこと
   を特徴とする動圧軸受装置。
2. （２）前記スラスト板または軸のスラスト面の少なくと
   も一方および前記スリーブまたは軸のラジアル面の少な
   くとも一方に浅溝が形成されたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の動圧軸受装置。
3. （３）前記スラスト板には、前記薄肉内面部の中央部を
   貫通する流体循環用の穴が形成され、スラスト板の外周
   部とスリーブ間に隙間が設けられ、該隙間と前記スラス
   ト板の穴とが連通するように構成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の動圧軸受装置。
4. （４）前記スラスト板は、樹脂材料からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の動圧軸受装置。
5. （５）前記スラスト板の外側厚肉部は外側に向って厚く
   なるように形成されたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の動圧軸受装置。