JPH0722123U - 動圧空気軸受 - Google Patents
動圧空気軸受Info
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- JPH0722123U JPH0722123U JP5831493U JP5831493U JPH0722123U JP H0722123 U JPH0722123 U JP H0722123U JP 5831493 U JP5831493 U JP 5831493U JP 5831493 U JP5831493 U JP 5831493U JP H0722123 U JPH0722123 U JP H0722123U
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- air bearing
- inner diameter
- dynamic pressure
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 動圧空気軸受におけるラジアル軸受の、湿度
による起動摩擦の増大を最小限に抑えた動圧空気軸受を
得る。 【構成】 軸１にスリーブ２を遊嵌してなる動圧空気軸
受本体と、円筒形状から僅かに樽型、釣り鐘型、または
テーパ状に変形させ、さらに樽型を除く場合には中心部
分に空間を設けたスリ−ブとで構成している。
による起動摩擦の増大を最小限に抑えた動圧空気軸受を
得る。 【構成】 軸１にスリーブ２を遊嵌してなる動圧空気軸
受本体と、円筒形状から僅かに樽型、釣り鐘型、または
テーパ状に変形させ、さらに樽型を除く場合には中心部
分に空間を設けたスリ−ブとで構成している。
Description
【０００１】
本考案は、情報機器、画像機器、計測機器に用いられる光偏向器の動圧空気軸受 に関する。
【０００２】
レーザビームプリンタ、フィルム製版器等に於いてポリゴンミラー、プリズム 等を高速で回転させ光ビームを走査する光偏向器が用いられている。その軸受に は通常ボールベアリングなどが用いられているがより一層の高速化、高精度化を めざし動圧空気軸受型光偏向器の開発が進められている。動圧空気軸受は軸また はスリーブの回転により発生する空気動圧により軸受を構成するものである。し かしながらその圧力は小さいため必要な軸受剛性を確保するには軸とスリーブの 隙間を極めて小さく取る必要がある。一般的な軸とスリーブの隙間は半径にして ２乃至８μｍ程度である。この隙間は１μｍ違うだけで軸受剛性に多大の影響を 与えるので軸及びスリーブは極めて精度よく加工される必要があった。
【０００３】
動圧空気軸受はスリーブと軸の回転速度差により動圧を発生するので当然静止 時には動圧は発生せず、軸とスリーブは接触状態にある。起動時にはこの接触に よる摩擦力より大きなトルクをモータで発生させ起動している。ところが高湿度 雰囲気中では必要な起動トルクが増大するという現象が発生する。これは図６に 示すように軸１とスリーブ２の接触部近辺に薄い水の膜Ａができ表面張力による 軸１とスリーブ２の吸いつき現象が発生し、その結果軸１とスリーブ２が押しつ けられ摩擦が増大するためと考えられる。動圧空気軸受の性能は軸１とスリーブ ２の隙間が１μｍ変化するだけで変わってくるため図７に示すように従来の動圧 空気軸受では軸１及びスリーブ２が極めて精度よく加工されており、結果として 接触部分が大きくなるため高湿度雰囲気中では起動に必要なトルクが極端に増大 するという問題点があった。またこれまでの設計でも加工誤差等によりスリーブ 形状が釣り鐘型になってしまうという現象はあったがそれだけでは接触面積は図 ８、図９に示すようにまだかなり大きく起動トルクの増大は避けられなかった。 このときのトルクを出すためにはモータ定数を大きくするかモータ電流を大きく する必要があり、どちらを採用するにしてもモータ、電源、ドライブ回路に多大 な負担を強いるものであった。
【０００４】
本考案は以上の課題を解決するため、軸１にスリーブ２を遊嵌して構成される 動圧空気軸受において、スリーブ２の内径形状を樽型に形成、または、スリーブ ２の内径形状を釣り鐘型に形成し、さらにスリーブ２の中心付近に内径が大なる 部分Ｂを設ける、または、スリーブ２の内径形状を釣り鐘型に形成し、さらに軸 １のスリーブ２の中心付近に対応する部分に外径が小なる部分Ｃを設ける、また は、スリーブ２の中心付近に内径が大なる部分Ｂを設け、その両側のスリーブ２ の内径形状をテーパ状に形成する。さらにそのスリーブ２の両端側の内径と、中 心側の内径の差を０．５μｍ乃至５μｍとした動圧空気軸受型光偏向器である。
【０００５】
本考案では、スリーブの形状を円筒形状から僅かに樽型、釣り鐘型、またはテ ーパ状に変形させ、さらに樽型を除く場合には中心部分に空間を設けているので 静止時の軸とスリーブの接触面積が極めて小さく、高湿度中で軸、及びスリーブ に薄い水の膜ができたとしても接触面積が小さいため接触部にはたらく表面張力 が極めて小さくなるので高湿度中でも起動摩擦の増大を防止するという作用を有 する。
【０００６】
以下、図面を参照して本考案の実施例について説明する。図１は本考案による 構成の動圧空気軸受の第１の実施例の断面図である。動圧軸１とスリーブ２は回 転自在に嵌合されておりスリーブ２の内径は中心部の径が小さく両端部の径が大 きい釣り鐘型に加工されている。スリーブ２内径の両端部と中心部の径の差は例 えば４μｍである。一方回転軸１のスリーブ内となっている部分に２組のヘリン グボーン溝３が形成されておりこれにより動圧ラジアル空気軸受を構成する。ま た回転軸１のスリーブ２の中心部に対応する部分Ｃの径は他の部分の径より例え ば１ｍｍ小さくなっている。スリーブ２の中心部には穴４があけられ、軸が１ｍ ｍ小さくなっている部分Ｃを大気圧にしている。このような軸受形状にすること により静止時の接触部はＤ，Ｅの２点の近辺のみとなり水の膜の形成面積を最小 限に抑え起動摩擦の増大を抑えることができる。図２は第２の実施例であって図 １と同様であるがスリーブの中心部の軸を１ｍｍ削り込む変わりにスリーブ２を １ｍｍ径を大きく（Ｂ）したものである。
【０００７】 図３は本考案による動圧空気軸受の第３の実施例である。スリーブ２の中心部 には他の部分のスリーブ内径より例えば１ｍｍ径の大きい部分Ｂが形成されてい る。さらに他の部分のスリーブ内径は外向きのテーパー状に加工されている。作 用に付いては第１の実施例と同様である。図４は第４の実施例であって図３の例 と同様であるがスリーブ内径を内向きのテーパー状としたものである。テーパー は最小径と最大径の差が例えば４μｍとなるようにつけられている。図５は本考 案の第５の実施例であってスリーブ２の内側を樽型に形成したものである。 以上の実施例のいずれにおいても静止時の軸とスリーブの接触部はＤ，Ｅの２ 点の近辺のみとなり水の膜の形成を最小限にとどめ起動摩擦の増大を防止する構 造となっている。実際にスリーブ内径を研磨によって仕上げることを考えた場合 、第１と第２の実施例が最適である。研磨の場合通常でも周辺部分がだれるとい う現象が起こるのでこの現象をわざとおこさせ両端部を４μｍ広げる加工は容易 に行える。他の実施例においてもそれぞれ加工方法に適する形状を選ぶことで加 工は容易に行える。またこのようにスリーブ２が真の円筒でないと当然ながら軸 受剛性などの軸受性能に影響を与えるが当初からスリーブ２の形状を本考案の形 状として設計すれば本考案の範囲内であれば必要な軸受性能を持つ軸受の設計は 可能である。
【０００８】
【考案の効果】 以上詳細に説明したように本考案によれば、スリーブの形状を円筒形状から僅 かに樽型、釣り鐘型、またはテーパ状に変形させ、さらに樽型を除く場合には中 心部分に空間を設けているので静止時の軸とスリーブの接触面積が極めて小さく 、高湿度中で軸、及びスリーブに薄い水の膜ができたとしても接触面積が小さい ため接触部にはたらく表面張力が極めて小さくなるので高湿度中でも起動摩擦の 増大を防止するという効果を有する。
【図１】本考案による動圧空気軸受の第１の実施例を示
す断面図。
す断面図。
【図２】本考案による動圧空気軸受の第２の実施例を示
す断面図。
す断面図。
【図３】本考案による動圧空気軸受の第３の実施例を示
す断面図。
す断面図。
【図４】本考案による動圧空気軸受の第４の実施例を示
す断面図。
す断面図。
【図５】本考案による動圧空気軸受の第５の実施例を示
す断面図。
す断面図。
【図６】動圧空気軸受の起動摩擦の増大を説明する図。
【図７】従来の動圧空気軸受の一例の断面図。
【図８】従来の動圧空気軸受の別の例の断面図。
【図９】従来の動圧空気軸受のさらに別な例を示す断面
図。
図。
１：動圧軸、 ２：スリーブ、
３：ヘリングボーン溝、 ４：穴、Ａ：水の
膜、 Ｂ、Ｃ：空間、Ｄ、Ｅ：軸
とスリーブの接触部。
３：ヘリングボーン溝、 ４：穴、Ａ：水の
膜、 Ｂ、Ｃ：空間、Ｄ、Ｅ：軸
とスリーブの接触部。
Claims (4)
- 【請求項１】軸（１）にスリーブ（２）を遊嵌して構成
される動圧空気軸受において、スリーブ（２）の内径形
状を樽型に形成し、スリーブ（２）の両端部の内径と中
心部の内径の差を０．５μｍ乃至５μｍとしたことを特
徴とする動圧空気軸受。 - 【請求項２】軸（１）にスリーブ（２）を遊嵌して構成
される動圧空気軸受において、スリーブ（２）の内径形
状を釣り鐘型に形成し、さらにスリーブ（２）の中心付
近に内径が大なる部分を設け、スリーブ（２）の両端部
の内径と中心部の内径が大なる部分に接する部分の内径
の差を０．５μｍ乃至５μｍとしたことを特徴とする動
圧空気軸受。 - 【請求項３】軸（１）にスリーブ（２）を遊嵌して構成
される動圧空気軸受において、スリーブ（２）の内径形
状を釣り鐘型に形成し、さらに軸（１）のスリーブ
（２）の中心付近に対応する部分に外径が小なる部分を
設け、スリーブ（２）の両端部の内径と中心部の内径の
差を０．５μｍ乃至５μｍとしたことを特徴とする動圧
空気軸受。 - 【請求項４】軸（１）にスリーブ（２）を遊嵌して構成
される動圧空気軸受において、スリーブ（２）の中心付
近に内径が大なる部分を設け、その両側のスリーブ
（２）の内径形状をテーパ状に形成し、スリーブ（２）
の両端部の内径と中心部の内径が大なる部分に接する部
分の内径の差を０．５μｍ乃至５μｍとしたことを特徴
とする動圧空気軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5831493U JPH0722123U (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 動圧空気軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5831493U JPH0722123U (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 動圧空気軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722123U true JPH0722123U (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=13080803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5831493U Pending JPH0722123U (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 動圧空気軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722123U (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100865070B1 (ko) * | 2007-07-10 | 2008-10-24 | 정옥희 | 하이브리드 복합재료 쇼울더 베어링과 그 제조방법 및하이브리드 복합재료 쇼울더 베어링을 가지는 회전체시스템 |
| JP2011038564A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Alphana Technology Co Ltd | ディスク駆動装置 |
| DE102016008385A1 (de) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | Minebea Co., Ltd. | Spindelmotor mit verbessertem Einlaufverhalten |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS501759B1 (ja) * | 1969-10-11 | 1975-01-21 | ||
| JPH04357318A (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体軸受装置 |
| JPH0579510A (ja) * | 1990-07-16 | 1993-03-30 | Lincoln Laser Co | 自己加圧式の気体支持型の軸受 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP5831493U patent/JPH0722123U/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS501759B1 (ja) * | 1969-10-11 | 1975-01-21 | ||
| JPH0579510A (ja) * | 1990-07-16 | 1993-03-30 | Lincoln Laser Co | 自己加圧式の気体支持型の軸受 |
| JPH04357318A (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体軸受装置 |
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| JP2011038564A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Alphana Technology Co Ltd | ディスク駆動装置 |
| DE102016008385A1 (de) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | Minebea Co., Ltd. | Spindelmotor mit verbessertem Einlaufverhalten |
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