JPH09217737A - Bearing device - Google Patents

Bearing device

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Publication number
JPH09217737A
JPH09217737A JP2670696A JP2670696A JPH09217737A JP H09217737 A JPH09217737 A JP H09217737A JP 2670696 A JP2670696 A JP 2670696A JP 2670696 A JP2670696 A JP 2670696A JP H09217737 A JPH09217737 A JP H09217737A
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JP
Japan
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bearing
thrust
bearing device
rotary shaft
dynamic pressure
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2670696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Suzuki
光夫 鈴木
Yoshihiro Takahashi
由博 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku Ricoh Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Tohoku Ricoh Co Ltd
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tohoku Ricoh Co Ltd, Ricoh Co Ltd filed Critical Tohoku Ricoh Co Ltd
Priority to JP2670696A priority Critical patent/JPH09217737A/en
Publication of JPH09217737A publication Critical patent/JPH09217737A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別の機構を付加することなしに、簡単な構
造で1/2ホワールの発生を防止できるとともに、耐磨
耗性にも優れた軸受装置を提供すること。 【解決手段】 回転軸の半径方向の荷重を受けるラジア
ル軸受に真円動圧軸受5,6を用いるとともに、回転軸
の軸心方向の荷重を受けるアキシャル軸受に点接触式の
スラスト軸受7a,18を用いた軸受装置において、ス
ラスト軸受の点接触用のスラスト突起18を回転中心O
から所定量εだけ偏心させて設ける。
(57) [PROBLEMS] To provide a bearing device which can prevent the generation of 1/2 whirl with a simple structure without adding a special mechanism and which is also excellent in abrasion resistance. SOLUTION: The circular dynamic pressure bearings 5 and 6 are used as radial bearings that receive a load in the radial direction of a rotary shaft, and point contact type thrust bearings 7a and 18 are used as axial bearings that receive a load in the axial direction of the rotary shaft. In the bearing device using the above, the thrust projection 18 for point contact of the thrust bearing is provided with the rotation center O
To eccentricity by a predetermined amount ε.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリゴンスキャナ
やハードディスクドライブなどの高速回転する装置に用
いられる軸受装置に係り、特に、回転軸の半径方向の荷
重を支えるラジアル軸受に真円動圧軸受を用いるととも
に、回転軸の軸心方向の荷重を支えるアキシャル軸受に
点接触式のスラスト軸受を用いた軸受装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing device used in a device that rotates at a high speed such as a polygon scanner or a hard disk drive, and more particularly, to a radial bearing that supports a radial load of a rotary shaft and a true circular dynamic bearing. The present invention relates to a bearing device that uses a thrust bearing of a point contact type as an axial bearing that supports a load in the axial direction of a rotating shaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ポリゴンスキャナやハードディス
クドライブなどの高速回転する装置に用いられる軸受装
置としては、玉軸受と呼ばれる転がり軸受が用いられて
いた。この玉軸受の使用可能な回転数の上限は、騒音や
寿命などの点からせいぜい17,000rpm程度とさ
れており、これ以上の回転数に対応させたい場合には非
接触式の軸受を使用する必要があった。そこで、これを
実現するための低コストな非接触式軸受として、真円動
圧軸受が使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, rolling bearings called ball bearings have been used as bearing devices used in high-speed rotating devices such as polygon scanners and hard disk drives. The upper limit of the usable rotational speed of this ball bearing is at most about 17,000 rpm from the viewpoint of noise and life, and a non-contact type bearing is used when it is desired to support a higher rotational speed. There was a need. Therefore, a perfect circular dynamic pressure bearing is used as a low-cost non-contact bearing for achieving this.

【0003】図6および図7に、従来の真円動圧軸受の
例を示す。図6は従来の真円動圧軸受を用いたポリゴン
スキャナの全体構造を示す縦断面図、図7は図6中の真
円動圧軸受部分の拡大断面図である。
6 and 7 show an example of a conventional perfect circular dynamic pressure bearing. FIG. 6 is a vertical sectional view showing the entire structure of a conventional polygon scanner using a perfect circular dynamic pressure bearing, and FIG. 7 is an enlarged sectional view of the perfect circular dynamic pressure bearing portion in FIG.

【0004】図中、1はその周面を鏡面とされたアルミ
合金などからなる多角形のポリゴンミラーであって、こ
のポリゴンミラー1は円筒状の回転軸2のフランジ部2
aの上面に取り付けられ、回転軸2と一体になって回転
するように構成されている。
In the figure, reference numeral 1 is a polygonal polygon mirror made of aluminum alloy or the like having a peripheral surface as a mirror surface. This polygon mirror 1 is a flange portion 2 of a cylindrical rotary shaft 2.
It is attached to the upper surface of a and is configured to rotate integrally with the rotating shaft 2.

【0005】さらに、この回転軸2のフランジ部2aの
下面には、ロータヨーク3、ロータマグネット4が取り
付けられ、また、回転軸2の円筒内周面には、円筒状の
スリーブ5が嵌合固着されている。そして、このスリー
ブ5を嵌合固着された回転軸2は、固定軸6に回転自在
に遊嵌され、全体として回転体(ロータ)9を構成して
いる。
Further, a rotor yoke 3 and a rotor magnet 4 are attached to the lower surface of the flange portion 2a of the rotary shaft 2, and a cylindrical sleeve 5 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the cylinder of the rotary shaft 2. Has been done. The rotary shaft 2 to which the sleeve 5 is fitted and fixed is loosely rotatably fitted to the fixed shaft 6 to form a rotary body (rotor) 9 as a whole.

【0006】前記スリーブ5の内周面5aと固定軸6の
外周面6aとの間には、数μm〜十数μmという微小な
間隙が与えられており(図7参照)、この間隙によって
スリーブ5と固定軸6は回転軸の半径方向の荷重を支え
るための非接触式のラジアル軸受たる動圧軸受を構成し
ている。
Between the inner peripheral surface 5a of the sleeve 5 and the outer peripheral surface 6a of the fixed shaft 6, a minute gap of several .mu.m to ten and several .mu.m is provided (see FIG. 7). The fixed shaft 5 and the fixed shaft 6 constitute a dynamic bearing which is a non-contact type radial bearing for supporting the radial load of the rotary shaft.

【0007】前記固定軸6の上端面は、回転中心Oを頂
点とする球面8とされている。そして、この球面8と対
向して配置された回転軸2のスラストカバー7の下面に
は、該球面8と点接触状態で接する平板状のスラスト受
け部材7aが固設されており、このスラスト受け部材7
aと球面8によって、回転軸の軸心方向の荷重を支える
ための点接触式のアキシャル軸受たるスラスト軸受を構
成している。
The upper end surface of the fixed shaft 6 is a spherical surface 8 having the center of rotation O as its apex. Further, a flat plate-shaped thrust receiving member 7a which is in point contact with the spherical surface 8 is fixedly provided on the lower surface of the thrust cover 7 of the rotary shaft 2 arranged so as to face the spherical surface 8. Member 7
The a and the spherical surface 8 constitute a thrust bearing which is a point contact type axial bearing for supporting a load in the axial direction of the rotary shaft.

【0008】なお、前述したスリーブ5とスラスト受け
部材7aは、耐磨耗および潤滑性に優れた部材、例えば
ポリイミド樹脂などの樹脂材料で構成されている。ま
た、固定軸6は、例えば炭素鋼やステンレス鋼などの金
属材料で構成されている。
The sleeve 5 and the thrust receiving member 7a described above are made of a member having excellent wear resistance and lubricity, for example, a resin material such as polyimide resin. The fixed shaft 6 is made of a metal material such as carbon steel or stainless steel.

【0009】前記回転軸2の上面には環状溝2bが形成
されているとともに、ロータヨーク3の外周縁は上方に
折り曲げられて環状縁部3aとされている。これら環状
溝2bと環状縁部3aは、バランス調整用の重りを取り
付けるためのもので、図示するように、所定の位置に重
り2c,3bを取り付けることにより、回転体9のアン
バランスを修正するものである。
An annular groove 2b is formed on the upper surface of the rotary shaft 2, and the outer peripheral edge of the rotor yoke 3 is bent upward to form an annular edge portion 3a. The annular groove 2b and the annular edge 3a are for attaching weights for balance adjustment, and as shown in the figure, by attaching the weights 2c, 3b to predetermined positions, the unbalance of the rotating body 9 is corrected. It is a thing.

【0010】前記固定軸6は、ベースカラー11によっ
て、ベース部材12に鉛直上向きに取り付けられてい
る。ベース部材12の上面にはプリント基板13が配置
されており、この基板上に、巻線コイル14、ホール素
子15、制御用IC16、コネクタ17が実装されてい
る。
The fixed shaft 6 is vertically attached to a base member 12 by a base collar 11. A printed circuit board 13 is disposed on the upper surface of the base member 12, on which the winding coil 14, the Hall element 15, the control IC 16, and the connector 17 are mounted.

【0011】巻線コイル14は、回転体9に取り付けら
れているロータマグネット4と僅かの間隙をおいてプリ
ント基板13上に固設されており、ホール素子15で検
出される回転体9の回転位相に基づいて制御用IC16
によって巻線コイル14の励磁電流を切換制御すること
により、回転体9をモータとして回転させるものであ
る。
The winding coil 14 is fixedly mounted on the printed circuit board 13 with a slight clearance from the rotor magnet 4 attached to the rotating body 9, and the rotating body 9 rotates detected by the hall element 15. Control IC 16 based on phase
The rotating body 9 is rotated as a motor by switching and controlling the exciting current of the winding coil 14.

【0012】上記のようにして回転体9が回転すると、
スリーブ5の内周面5aと固定軸6の外周面6aの間に
形成された間隙の空気圧が高まり、回転体9は固定軸6
の外周面と非接触状態で回転するようになる。このた
め、軸受周面の回転摩擦が極めて小さくなり、高い回転
数まで騒音なしに滑らかに回転させることが可能とな
る。
When the rotating body 9 rotates as described above,
The air pressure in the gap formed between the inner peripheral surface 5a of the sleeve 5 and the outer peripheral surface 6a of the fixed shaft 6 increases, and the rotating body 9
, And rotate in a non-contact state with the outer peripheral surface of. For this reason, the rotational friction of the bearing peripheral surface is extremely small, and the bearing can be smoothly rotated up to a high rotational speed without noise.

【0013】なお、前記固定軸6の外表面には、スリー
ブ5の内周面5aと固定軸6の外周面6aの間に形成さ
れた間隙の空気圧を効率よく高めるための圧力ポンピン
グ用の溝は何ら形成されておらず、その断面は完全な真
円である。このように、圧力ポンピング用の溝の切られ
ていない真円の軸を用いた動圧軸受を真円動圧軸受と呼
ぶ。さらに、動圧発生用の流体として図示例のように空
気を利用したものを真円動圧空気軸受と呼ぶ。
A groove for pressure pumping is provided on the outer surface of the fixed shaft 6 for efficiently increasing the air pressure in the gap formed between the inner peripheral surface 5a of the sleeve 5 and the outer peripheral surface 6a of the fixed shaft 6. Is not formed at all, and its cross section is a perfect circle. As described above, a dynamic pressure bearing using a perfect circular shaft with no groove for pressure pumping is called a perfect circular dynamic pressure bearing. Further, a fluid which uses air as a fluid for generating a dynamic pressure is called a true circular dynamic pressure air bearing.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、真円
動圧軸受は、固定軸6の外表面に圧力ポンピング用の溝
を一切設けていない。このため、固定軸6の外表面に高
精度を要する溝加工を施す必要がないので、製造コスト
を大幅に低減できるというメリットがある。しかしなが
ら、その反面、この圧力ポンピング用の溝が無いため
に、回転体9の回転が不安定になりやすいという問題が
あった。
As described above, the perfect circular dynamic bearing does not have any grooves for pressure pumping on the outer surface of the fixed shaft 6. For this reason, there is no need to perform high-precision groove processing on the outer surface of the fixed shaft 6, and there is an advantage that the manufacturing cost can be significantly reduced. However, on the other hand, since there is no groove for pressure pumping, there is a problem that the rotation of the rotating body 9 tends to be unstable.

【0015】特に、図示するように固定軸6を鉛直に配
置して使用する場合、回転体9に、いわゆる1/2ホワ
ール(回転周波数の1/2回転成分の振れ回り旋回現
象)が発生しやすく、このような1/2ホワールを引き
起こすと、最悪の場合、軸ロックを起こして回転不能と
なるおそれがある。
In particular, when the fixed shaft 6 is arranged vertically as shown in the drawing, a so-called 1/2 whirl (a whirling and turning phenomenon of a 1/2 rotation component of the rotation frequency) occurs in the rotating body 9. If such a 1/2 whirl is caused, in the worst case, there is a possibility that the shaft may be locked and the rotation may become impossible.

【0016】従来、この1/2ホワールの発生を防止す
るために、軸受部に横から空気を送り込んて回転軸を偏
心させる方法や、横からスプリングバネで押圧して回転
軸を偏心させる方法などが開発されている。これらの方
法によれば、回転中心を偏心させてラジアル方向の軸受
間隙に変化を与えてやることにより回転体の振れ回りの
励振力を減少させ、回転を安定化して1/2ホワールの
発生を防止することができる。
Conventionally, in order to prevent the occurrence of this 1/2 whirl, air is laterally fed into the bearing to eccentrically rotate the shaft, or a spring spring is laterally pressed to eccentrically rotate the shaft. Is being developed. According to these methods, the center of rotation is decentered to change the radial bearing clearance, thereby reducing the whirling excitation force of the rotating body, stabilizing the rotation and reducing the generation of 1/2 whirl. Can be prevented.

【0017】しかしながら、これらの方法によるとき
は、空気を送り込むための機構やスプリングバネで押圧
するための機構を新たに付加する必要があり、軸受部の
構造が複雑になるとともに、コスト高になるという問題
があった。
However, according to these methods, it is necessary to newly add a mechanism for feeding air and a mechanism for pressing with a spring spring, which complicates the structure of the bearing portion and increases the cost. There was a problem.

【0018】さらに、従来の真円動圧軸受の場合、図示
したように、球面8はその回転中心Oの一点でスラスト
受け部材7aと点接触して回転している。このため、ポ
リイミド樹脂などの合成樹脂からなるスラスト受け部材
7aの磨耗が激しく、軸受としての寿命が短いという問
題があった。
Further, in the case of the conventional perfect circular dynamic pressure bearing, as shown in the figure, the spherical surface 8 is in point contact with the thrust receiving member 7a at one point of its rotation center O and is rotating. For this reason, there is a problem that the thrust receiving member 7a made of a synthetic resin such as a polyimide resin is severely worn and the life as a bearing is short.

【0019】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたもので、特別の機構を付加することなし
に、簡単な構造で1/2ホワールの発生を防止できると
ともに、耐磨耗性にも優れた軸受装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and can prevent the generation of 1/2 whirl with a simple structure without adding a special mechanism, and can also prevent abrasion. An object is to provide a bearing device having excellent properties.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では次のような手段を採用した。すなわち、
請求項1記載の発明は、回転軸の半径方向の荷重を支え
るラジアル軸受に真円動圧軸受を用いるとともに、回転
軸の軸心方向の荷重を支えるアキシャル軸受に点接触式
のスラスト軸受を用いた軸受装置において、前記スラス
ト軸受の点接触用のスラスト突起を回転中心から所定量
だけ偏心させて設けたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means. That is,
The invention according to claim 1 uses a perfect circular dynamic pressure bearing as a radial bearing that supports the radial load of the rotary shaft, and uses a point contact type thrust bearing as the axial bearing that supports the axial load of the rotary shaft. In the above bearing device, the thrust projection for point contact of the thrust bearing is provided eccentrically by a predetermined amount from the center of rotation.

【0021】請求項2記載の発明は、前記請求項1記載
の発明において、前記スラスト突起を固定軸側に形成し
たことを特徴とするものである。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the thrust projection is formed on the fixed shaft side.

【0022】請求鉱3記載の発明は、前記請求項1記載
の発明において、前記スラスト突起を回転軸側に一体形
成したことを特徴とするものである。
The invention according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the thrust projections are integrally formed on the rotary shaft side.

【0023】請求項4記載の発明は、前記請求項2また
は3記載の発明において、前記スラスト突起をスラスト
軸受本体とは別体に構成し、該別体に構成したスラスト
突起を前記固定軸または回転軸の所定位置に固着したこ
とを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the invention, in the invention of the second or third aspect, the thrust protrusion is formed separately from the thrust bearing main body, and the thrust protrusion formed in the separate body is fixed to the fixed shaft or It is characterized in that it is fixed to a predetermined position of the rotary shaft.

【0024】請求項5記載の発明は、前記請求項1〜4
のいずれかに記載の発明において、前記スラスト突起の
外面形状を球面としたことを特徴とするものである。
The invention according to claim 5 is the same as claims 1 to 4.
In any one of the inventions described above, the outer shape of the thrust projection is a spherical surface.

【0025】さらに、請求項6記載の発明は、前記請求
項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記真円動
圧軸受として真円動圧空気軸受を用いたことを特徴とす
るものである。
Further, the invention according to claim 6 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 5, a true circular dynamic pressure air bearing is used as the true circular dynamic pressure bearing. Is.

【0026】上記請求項1〜3記載の発明の場合、回転
体はスラスト突起によって強制的に偏心させられて回転
する。このため、振れ回りの励振力が減少し、1/2ホ
ワールの発生が抑えられる。また、この偏心によりスラ
スト突起の接触点が回転移動するので、従来のような集
中磨耗がなくなり、耐磨耗性も向上する。
In the case of the invention described in claims 1 to 3, the rotating body is forcibly eccentrically rotated by the thrust projection to rotate. For this reason, the whirling excitation force is reduced, and the generation of 1/2 whirl is suppressed. Further, since the contact point of the thrust projection is rotationally moved due to this eccentricity, the conventional concentrated wear is eliminated and the wear resistance is also improved.

【0027】請求項4記載の発明の場合、スラスト突起
をスラスト軸受本体とは別に造ることができるので、加
工が容易となり、どのような曲面形状のスラスト突起で
あっても簡単かつ正確に作ることができる。また、回転
軸やスラスト受け部材とは異なった材料によってスラス
ト突起を構成することができるので、回転軸やスラスト
部材との相性を考慮しながら最適材料を採用することが
できる。
In the case of the present invention as defined in claim 4, since the thrust projection can be formed separately from the thrust bearing main body, the processing becomes easy, and any curved projection can be easily and accurately manufactured. You can Further, since the thrust protrusion can be made of a material different from that of the rotating shaft and the thrust receiving member, it is possible to adopt an optimum material while considering compatibility with the rotating shaft and the thrust member.

【0028】請求項5記載の発明の場合、スラスト突起
を最も簡単な形状である球面としたので、スラスト突起
の製造が容易となる。
In the case of the present invention as defined in claim 5, since the thrust projection is a spherical surface having the simplest shape, the thrust projection can be easily manufactured.

【0029】請求項6記載の発明の場合、動圧発生用の
流体が空気であるため、流体を密封するためのシール構
造が不要であり、軸受部の構造を簡単とすることができ
る。
In the case of the sixth aspect of the invention, since the fluid for generating the dynamic pressure is air, a seal structure for sealing the fluid is unnecessary, and the structure of the bearing portion can be simplified.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図1および図2は本発明
の軸受装置の第1の例を示すもので、図1は図2中の軸
受部分の略示拡大図、図2は本発明の軸受装置を用いて
構成したポリゴンスキャナの全体構造を示す縦断面図で
ある。なお、これらの図において、前述した従来例(図
6、図7)と同一もしくは相当部分には同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show a first example of the bearing device of the present invention. FIG. 1 is an enlarged schematic view of the bearing portion in FIG. 2, and FIG. 2 is a polygon formed by using the bearing device of the present invention. FIG. 3 is a vertical sectional view showing the overall structure of the scanner. In these figures, the same or corresponding portions as those of the above-described conventional example (FIGS. 6 and 7) are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0031】この第1の例になる軸受装置が従来例の軸
受装置と異なる点は、図示するところから明らかなよう
に、固定軸6の上端面に形成した半球状のスラスト突起
18を回転中心Oからεだけ偏心させて形成した点にあ
る。この偏心量εとしては、例えば、固定軸6として炭
素鋼、スラスト受け部材7aとしてポリイミド樹脂を用
いた場合を例に採ると、回転数20,000rpm以下
では2mm以下とすることが望ましい。
The bearing device of the first example differs from the bearing device of the prior art in that the hemispherical thrust projection 18 formed on the upper end surface of the fixed shaft 6 is the center of rotation, as is clear from the drawing. It is formed by eccentricity from O by ε. For example, when the fixed shaft 6 is made of carbon steel and the thrust receiving member 7a is made of polyimide resin, the eccentricity ε is preferably 2 mm or less at a rotation speed of 20,000 rpm or less.

【0032】上記のように、スラスト受け部材7aと点
接触してスラスト軸受を構成するスラスト突起18を回
転中心Oからεだけ偏心させて設けると、このスラスト
突起18の上に載せられた回転体9は矢印の方向に傾
き、強制的に偏心して回転させられる。このため、振れ
回りの励振力が減少し、1/2ホワールの発生が抑えら
れ、安定に回転するようになる。
As described above, when the thrust projection 18 which makes point contact with the thrust receiving member 7a and constitutes the thrust bearing is provided eccentric from the rotation center O by ε, the rotor mounted on the thrust projection 18 is provided. 9 is tilted in the direction of the arrow and is forcibly eccentrically rotated. For this reason, the excitation force of whirling is reduced, the generation of 1/2 whirl is suppressed, and stable rotation is achieved.

【0033】また、スラスト突起18とスラスト受け部
材7aの点接触位置は、回転体9の回転に伴って半径ε
の円を描きながらスラスト受け部材7aの表面を回転移
動するので、従来のように接触点が回転中心Oの一点に
固定されることがない。このため、集中磨耗が起こら
ず、耐磨耗性に優れた軸受となる。
Further, the point contact position between the thrust protrusion 18 and the thrust receiving member 7a is a radius ε as the rotating body 9 rotates.
Since the surface of the thrust receiving member 7a is rotationally moved while drawing a circle, the contact point is not fixed to one point of the rotation center O as in the conventional case. For this reason, concentrated wear does not occur, and the bearing has excellent wear resistance.

【0034】図3に、本発明の軸受装置の第2の例を示
す。この第2の例は、前記第1の例とは逆に、スラスト
受け部材7a側に半球状のスラスト突起19を形成した
ものである。このようにスラスト突起19の形成位置を
逆にしても、同様の作用効果が得られる。
FIG. 3 shows a second example of the bearing device of the present invention. In the second example, contrary to the first example, a hemispherical thrust projection 19 is formed on the thrust receiving member 7a side. Even if the formation position of the thrust projection 19 is reversed in this way, the same effect can be obtained.

【0035】図4に、本発明の軸受装置の第3の例を示
す。この第3の例は、図1の例におけるスラスト突起1
8の形状を変え、固定軸6の上端面全体を球面に形成し
たものである。すなわち、偏心位置εにおいてスラスト
受け部材7aと接する半径Rの大球面からなるスラスト
突起20を固定軸6の上端面全体に形成し、該大球面状
のスラスト突起19の頂点位置でスラスト受け部材7a
と点接触するように構成したものである。この第3の例
も、前述した第1の例と同様の作用効果が得られる。
FIG. 4 shows a third example of the bearing device of the present invention. The third example is the thrust projection 1 in the example of FIG.
The shape of 8 is changed and the upper end surface of the fixed shaft 6 is formed into a spherical surface. That is, the thrust projection 20 formed of a large spherical surface having a radius R that contacts the thrust receiving member 7a at the eccentric position ε is formed on the entire upper end surface of the fixed shaft 6, and the thrust receiving member 7a is located at the apex position of the large spherical thrust projection 19.
It is configured to make point contact with. Also in this third example, the same operational effect as in the above-described first example can be obtained.

【0036】図5に、本発明の軸受装置の第4の例を示
す。この第4の例は、前記第3の例とは逆に、スラスト
受け部材7a側に半径Rの大球面からなるスラスト突起
21を形成したものである。このようにスラスト突起1
9の形成位置を逆にしても、同様の作用効果が得られ
る。
FIG. 5 shows a fourth example of the bearing device of the present invention. In the fourth example, contrary to the third example, the thrust projection 21 formed of a large spherical surface having a radius R is formed on the thrust receiving member 7a side. Thrust protrusion 1
Even if the formation position of 9 is reversed, the same effect can be obtained.

【0037】なお、前記各例は、いずれも動圧発生用の
流体として空気を利用した場合を例に採ったが、軸受部
分をシール構造とすれば、動圧発生用の流体として空気
以外の液体を用いることもできる。
In each of the above examples, the case where air is used as the fluid for generating the dynamic pressure is taken as an example. However, if the bearing portion has a seal structure, fluid other than air is used as the fluid for generating the dynamic pressure. A liquid can also be used.

【0038】また、スラスト突起19〜21の外面形状
も球面状としたが、点接触可能な形状であれば、球面に
限らずどのような曲面形状であっても適用可能である。
Further, the outer surface shape of the thrust projections 19 to 21 is also spherical, but any curved surface shape is applicable as long as it is a shape capable of point contact, not limited to a spherical surface.

【0039】また、スラスト突起18〜21を固定軸6
またはスラスト受け部材7aと一体形成したが、これら
スラスト突起を別部材として作製しておき、この別体に
作製しておいたスラスト突起を固定軸6の上端面または
スラスト受け部材7aの表面に固着するようにしてもよ
い。
Further, the thrust projections 18 to 21 are attached to the fixed shaft 6
Alternatively, although the thrust projections are integrally formed with the thrust receiving member 7a, these thrust projections are produced as separate members, and the thrust projections produced separately are fixed to the upper end surface of the fixed shaft 6 or the surface of the thrust receiving member 7a. You may do it.

【0040】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その
発明の主旨に沿った各種の変形が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these, and various modifications can be made in accordance with the gist of the invention.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜3記載
の発明によるときは、スラスト軸受の点接触用のスラス
ト突起を回転中心から所定量だけ偏心して設けたので、
回転体の振れ回りの励振力を減少して1/2ホワールの
発生を抑えることができ、安定した回転を実現すること
ができる。また、偏心によりスラスト軸受の接触点が回
転移動するので、集中磨耗がなくなり、耐磨耗性も向上
する。このため、特別の機構を付加することなしに簡単
な構造で1/2ホワールの発生を防止でき、低コスト化
を図ることができる。
As described above, according to the invention described in claims 1 to 3, since the thrust projection for point contact of the thrust bearing is provided eccentric by a predetermined amount from the rotation center,
The whirling excitation force of the rotating body can be reduced to suppress the generation of 1/2 whirl, and stable rotation can be realized. Further, since the contact point of the thrust bearing is rotationally moved due to the eccentricity, concentrated wear is eliminated and wear resistance is also improved. Therefore, the 1/2 whirl can be prevented from occurring with a simple structure without adding a special mechanism, and the cost can be reduced.

【0042】また、請求項4記載の発明によるときは、
スラスト突起を軸受部分とは別体に構成し、該別体に構
成したスラスト突起を固定軸または回転軸の所定位置に
固着したので、スラスト突起をスラスト軸受本体とは別
に造ることができるので、加工が容易となり、どのよう
な曲面形状のスラスト突起であっても簡単かつ正確に作
ることができる。また、回転軸やスラスト受け部材とは
異なった材料によってスラスト突起を構成することがで
きるので、回転軸やスラスト部材との相性を考慮しなが
ら最適材料を採用することができる。このため、極めて
精度のよい軸受を得ることができる。
Further, according to the invention of claim 4,
Since the thrust projection is formed separately from the bearing portion and the thrust projection formed in the separate body is fixed to a predetermined position of the fixed shaft or the rotary shaft, the thrust projection can be formed separately from the thrust bearing main body. Machining becomes easier, and thrust projections of any curved shape can be easily and accurately manufactured. Further, since the thrust protrusion can be made of a material different from that of the rotating shaft and the thrust receiving member, it is possible to adopt an optimum material in consideration of compatibility with the rotating shaft and the thrust member. Therefore, it is possible to obtain a bearing with extremely high accuracy.

【0043】また、請求項5記載の発明によるときは、
スラスト突起を最も簡単な形状である球面としたので、
スラスト突起の製造が容易となる。このため、低コスト
化を図ることができる。
According to the invention of claim 5,
Since the thrust projection is a spherical surface, which is the simplest shape,
Manufacturing of the thrust protrusion is facilitated. Therefore, cost reduction can be achieved.

【0044】さらに、請求項6記載の発明によるとき
は、真円動圧軸受として真円動圧空気軸受を用いたの
で、流体を密封するためのシール構造が不要であり、軸
受部の構造が簡単で、小型化と低コスト化を図ることが
できる。
Further, according to the invention of claim 6, since the true circular dynamic pressure air bearing is used as the true circular dynamic pressure bearing, a seal structure for sealing the fluid is unnecessary, and the structure of the bearing portion is It is simple and can be miniaturized and reduced in cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の軸受装置の第1の例を示すもので、
(A)は軸受部分の略示拡大平面図、(B)は軸受部分
の略示拡大縦断面図である。
FIG. 1 shows a first example of a bearing device of the present invention,
(A) is a schematic enlarged plan view of a bearing portion, and (B) is a schematic enlarged vertical sectional view of a bearing portion.

【図2】本発明の軸受装置を用いて構成したポリゴンス
キャナの全体構造を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the overall structure of a polygon scanner configured using the bearing device of the present invention.

【図3】本発明の軸受装置の第2の例の拡大縦断面図で
ある。
FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of a second example of the bearing device of the present invention.

【図4】本発明の軸受装置の第2の例の拡大縦断面図で
ある。
FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view of a second example of the bearing device of the present invention.

【図5】本発明の軸受装置の第2の例の拡大縦断面図で
ある。
FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view of a second example of the bearing device of the present invention.

【図6】従来の軸受装置を用いて構成したポリゴンスキ
ャナの全体構造を示す縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the overall structure of a polygon scanner configured using a conventional bearing device.

【図7】図6中の軸受部分の拡大縦断面図である。FIG. 7 is an enlarged vertical sectional view of a bearing portion in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ポリゴンミラー 2 円筒状の回転軸 3 ロータヨーク 4 ロータマグネット 5 スリーブ 6 固定軸 7 スラストカバー 7a スラスト受け部材 9 回転体 11 ベースカラー 14 巻線コイル 15 ホール素子 18〜21 スラスト突起 O 回転中心 ε スラスト突起の偏心量 1 polygon mirror 2 cylindrical rotary shaft 3 rotor yoke 4 rotor magnet 5 sleeve 6 fixed shaft 7 thrust cover 7a thrust receiving member 9 rotor 11 base collar 14 winding coil 15 hall element 18-21 thrust protrusion O rotation center ε thrust protrusion Eccentricity of

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転軸の半径方向の荷重を支えるラジア
ル軸受に真円動圧軸受を用いるとともに、回転軸の軸心
方向の荷重を支えるアキシャル軸受に点接触式のスラス
ト軸受を用いた軸受装置において、 前記スラスト軸受の点接触用のスラスト突起を回転中心
から所定量だけ偏心させて設けたことを特徴とする軸受
装置。
1. A bearing device using a perfect circular dynamic pressure bearing as a radial bearing for supporting a radial load of a rotary shaft and a point contact type thrust bearing as an axial bearing for supporting a radial load of a rotary shaft. 2. The bearing device according to claim 1, wherein the thrust projection for point contact of the thrust bearing is provided eccentric from the center of rotation by a predetermined amount.
【請求項2】 前記スラスト突起を固定軸側に形成した
ことを特徴とする請求項1記載の軸受装置。
2. The bearing device according to claim 1, wherein the thrust protrusion is formed on the fixed shaft side.
【請求項3】 前記スラスト突起を回転軸側に形成した
ことを特徴とする請求項1記載の軸受装置。
3. The bearing device according to claim 1, wherein the thrust protrusion is formed on the rotary shaft side.
【請求項4】 前記スラスト突起をスラスト軸受本体と
は別体に構成し、該別体に構成したスラスト突起を前記
固定軸または回転軸の所定位置に固着したことを特徴と
する請求項2または3記載の軸受装置。
4. The thrust protrusion formed as a separate body from the thrust bearing body, and the thrust protrusion formed as a separate body is fixed to a predetermined position of the fixed shaft or the rotary shaft. 3. The bearing device according to item 3.
【請求項5】 前記スラスト突起の外面形状を球面とし
たことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の軸
受装置。
5. The bearing device according to claim 1, wherein an outer surface shape of the thrust projection is a spherical surface.
【請求項6】 前記真円動圧軸受として真円動圧空気軸
受を用いたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに
記載の軸受装置。
6. The bearing device according to claim 1, wherein a perfect circular dynamic pressure air bearing is used as the perfect circular dynamic pressure bearing.
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