JPH11136904A - 気体動圧軸受モータ、及び該モータを駆動源とする回転体装置 - Google Patents
気体動圧軸受モータ、及び該モータを駆動源とする回転体装置Info
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- JPH11136904A JPH11136904A JP9309588A JP30958897A JPH11136904A JP H11136904 A JPH11136904 A JP H11136904A JP 9309588 A JP9309588 A JP 9309588A JP 30958897 A JP30958897 A JP 30958897A JP H11136904 A JPH11136904 A JP H11136904A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属製気体動圧軸受を備えるモータ又は該モ
ータを駆動源とする回転体装置において、起動停止時の
動圧軸受部の接触摺動に起因する装置の磨耗を防止して
耐久性を高めること、及び動圧発生用溝の加工を容易に
すること。 【解決手段】 アルミニウム製気体動圧軸受を備えるモ
ータを駆動源とする回転体装置において、モータの固定
軸２５の外周面とポリゴンロータ２３の貫通孔２１の内
周面とで構成されたラジアル動圧軸受部と前記ロータ２
３の上面と上スラスト押さえ部材２８の下面と並びに前
記ロータ２３の下面と下スラスト押さえ部材２９の上面
とで構成されたスラスト動圧軸受部の各摺動面に、Ｓｉ
Ｃなどを用いて真空成膜法により被覆Ｃを施す。また、
ラジアル並びにスラスト動圧発生用溝もＳｉＣなどを用
いて真空成膜法により形成する。
ータを駆動源とする回転体装置において、起動停止時の
動圧軸受部の接触摺動に起因する装置の磨耗を防止して
耐久性を高めること、及び動圧発生用溝の加工を容易に
すること。 【解決手段】 アルミニウム製気体動圧軸受を備えるモ
ータを駆動源とする回転体装置において、モータの固定
軸２５の外周面とポリゴンロータ２３の貫通孔２１の内
周面とで構成されたラジアル動圧軸受部と前記ロータ２
３の上面と上スラスト押さえ部材２８の下面と並びに前
記ロータ２３の下面と下スラスト押さえ部材２９の上面
とで構成されたスラスト動圧軸受部の各摺動面に、Ｓｉ
Ｃなどを用いて真空成膜法により被覆Ｃを施す。また、
ラジアル並びにスラスト動圧発生用溝もＳｉＣなどを用
いて真空成膜法により形成する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は気体動圧軸受モー
タ、及び該モータを駆動源とする回転体装置であってポ
リゴンミラー装置やディスク装置などの回転体と該回転
体を駆動する駆動モータとから構成された回転体装置に
関する。
タ、及び該モータを駆動源とする回転体装置であってポ
リゴンミラー装置やディスク装置などの回転体と該回転
体を駆動する駆動モータとから構成された回転体装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の情報処理や画像処理の高速化に伴
い、ポリゴンミラー装置やディスク装置などの回転体を
駆動する駆動モータには、小型堅牢、高耐久性、安定な
高速回転等が要求されている。このような要求に応える
回転体装置は、例えば特開昭６３−２４１５１６に開示
されている。この従来装置は、図３に示す如く、鏡面２
のある横断面が多角形で縦断面が矩形の回転体３を支持
体４に備えた固定軸５に回転自在に設けてポリゴンロー
タとし、該回転体３に設けたマグネット７と、このマグ
ネット７に対向され前記回転体３を回転させるステータ
コイル６とを備えたポリゴンミラー装置において、前記
回転体３と、支持体４及び支持体４に固着した固定軸５
とをセラミックス材から構成し、前記支持体４及び／又
は固定軸５とで対向して形成される摺動面のいずれかに
動圧発生用溝を形成したことを特徴とするポリゴンミラ
ー装置である。前記動圧発生用溝はラジアル動圧発生溝
とスラスト動圧発生溝であり、前者は回転体３の固定軸
５が挿入される貫通孔の内周面と固定軸５の外周面のい
ずれか一方に形成された図４に示す如きヘリングボーン
溝、後者は回転体３の下面とこの下面と近接して対向し
ている支持体４の上面のいずれか一方に形成された図５
に示す如きスパイラル溝である。
い、ポリゴンミラー装置やディスク装置などの回転体を
駆動する駆動モータには、小型堅牢、高耐久性、安定な
高速回転等が要求されている。このような要求に応える
回転体装置は、例えば特開昭６３−２４１５１６に開示
されている。この従来装置は、図３に示す如く、鏡面２
のある横断面が多角形で縦断面が矩形の回転体３を支持
体４に備えた固定軸５に回転自在に設けてポリゴンロー
タとし、該回転体３に設けたマグネット７と、このマグ
ネット７に対向され前記回転体３を回転させるステータ
コイル６とを備えたポリゴンミラー装置において、前記
回転体３と、支持体４及び支持体４に固着した固定軸５
とをセラミックス材から構成し、前記支持体４及び／又
は固定軸５とで対向して形成される摺動面のいずれかに
動圧発生用溝を形成したことを特徴とするポリゴンミラ
ー装置である。前記動圧発生用溝はラジアル動圧発生溝
とスラスト動圧発生溝であり、前者は回転体３の固定軸
５が挿入される貫通孔の内周面と固定軸５の外周面のい
ずれか一方に形成された図４に示す如きヘリングボーン
溝、後者は回転体３の下面とこの下面と近接して対向し
ている支持体４の上面のいずれか一方に形成された図５
に示す如きスパイラル溝である。
【０００３】要するに、回転体３と、支持体４及び支持
体４に固着した固定軸５とをセラミックス材から構成し
たこと、及びロータを回転体３と一体形成したポリゴン
ロータ（回転体ロータ）としたことを特徴としたもので
ある。そして、このような構成にしたことにより、ポリ
ゴンロータのバランス調整ができると共に、ポリゴンロ
ータをダイレクトに駆動できるのでマグネット効果が最
大にでき構成もコンパクトで耐久性があり、ポリゴンロ
ータの芯振れをも極力小さくすることが可能となり製作
も簡便で安定した回転運転が可能となる等の数々の効果
を奏する小型で安価なポリゴンミラー装置が提供された
のである。しかしながら、回転体３と、支持体４及び支
持体４に固着した固定軸５とをセラミックス材から構成
したことは上述の数々のメリットがある反面、デメリッ
トもある。即ちセラミック材へ、図４と図５に示す如き
動圧発生用溝を精密に且つ製造コストを上昇させないで
加工することが極めて難しいという問題がある。
体４に固着した固定軸５とをセラミックス材から構成し
たこと、及びロータを回転体３と一体形成したポリゴン
ロータ（回転体ロータ）としたことを特徴としたもので
ある。そして、このような構成にしたことにより、ポリ
ゴンロータのバランス調整ができると共に、ポリゴンロ
ータをダイレクトに駆動できるのでマグネット効果が最
大にでき構成もコンパクトで耐久性があり、ポリゴンロ
ータの芯振れをも極力小さくすることが可能となり製作
も簡便で安定した回転運転が可能となる等の数々の効果
を奏する小型で安価なポリゴンミラー装置が提供された
のである。しかしながら、回転体３と、支持体４及び支
持体４に固着した固定軸５とをセラミックス材から構成
したことは上述の数々のメリットがある反面、デメリッ
トもある。即ちセラミック材へ、図４と図５に示す如き
動圧発生用溝を精密に且つ製造コストを上昇させないで
加工することが極めて難しいという問題がある。
【０００４】動圧発生用溝の加工を容易にした一つの方
法が特開平９−２００９９７に開示されている。この方
法は小型モータの回転支承面に、予め皮膜形状を特殊塗
料にて印刷する工程と、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ
4 などの微粒子による無機質皮膜を電気メッキや無電界
メッキ法等によりコーティングする工程と、洗浄、研磨
により前記予め塗布された溝となるパターンの塗料を剥
離する工程とからなる動圧発生用溝の形成方法である。
そして、この方法により小型モータの回転支承部の少な
くとも一部に凹凸状の金属やセラミック皮膜を形成する
ことで、回転による溝部の粘性流体の油圧による動圧効
果によって円滑な回転が図れるようになったし、又その
回転支承部の形成にあたっても、効果な設備を必要とせ
ず、簡単かつ安価に形成できるというメリットがある旨
記載されている。ところで、この方法により形成された
小型モータの回転支承面の無機質皮膜は、表面には微細
な凹凸が残り、必ずしも平滑面とは言えないものであ
る。それでも、この程度の凹凸が残っていても、油を用
いた液体動圧軸受においては問題はなく、却って回転支
承面での油の保持に有利である。しかしながら、２〜３
μｍ程度のクリアランンスを有する空気動圧軸受におい
ては、このような無機質皮膜表面の微細な凹凸は、動圧
効果を損ねるので好ましくない。
法が特開平９−２００９９７に開示されている。この方
法は小型モータの回転支承面に、予め皮膜形状を特殊塗
料にて印刷する工程と、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ
4 などの微粒子による無機質皮膜を電気メッキや無電界
メッキ法等によりコーティングする工程と、洗浄、研磨
により前記予め塗布された溝となるパターンの塗料を剥
離する工程とからなる動圧発生用溝の形成方法である。
そして、この方法により小型モータの回転支承部の少な
くとも一部に凹凸状の金属やセラミック皮膜を形成する
ことで、回転による溝部の粘性流体の油圧による動圧効
果によって円滑な回転が図れるようになったし、又その
回転支承部の形成にあたっても、効果な設備を必要とせ
ず、簡単かつ安価に形成できるというメリットがある旨
記載されている。ところで、この方法により形成された
小型モータの回転支承面の無機質皮膜は、表面には微細
な凹凸が残り、必ずしも平滑面とは言えないものであ
る。それでも、この程度の凹凸が残っていても、油を用
いた液体動圧軸受においては問題はなく、却って回転支
承面での油の保持に有利である。しかしながら、２〜３
μｍ程度のクリアランンスを有する空気動圧軸受におい
ては、このような無機質皮膜表面の微細な凹凸は、動圧
効果を損ねるので好ましくない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、気体動圧軸
受モータ、又は該モータをポリゴンミラー装置やディス
ク装置などの回転体の駆動源とする回転体装置におい
て、起動停止時の動圧軸受部の接触に起因する装置の磨
耗を防止して耐久性を高め、且つ気体動圧軸受部の動圧
発生用溝の加工を容易にして装置の製造コストの低減を
図ることを目的とする。
受モータ、又は該モータをポリゴンミラー装置やディス
ク装置などの回転体の駆動源とする回転体装置におい
て、起動停止時の動圧軸受部の接触に起因する装置の磨
耗を防止して耐久性を高め、且つ気体動圧軸受部の動圧
発生用溝の加工を容易にして装置の製造コストの低減を
図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ステータコイ
ルが配置された支持体、該ステータコイルと協働して回
転力を発生させるロータマグネットが配置された金属製
ロータ及び該金属製ロータを前記支持体に回転自在に支
持する気体動圧軸受を具備し、前記気体動圧軸受を前記
支持体に立設され外周面にラジアル動圧発生用溝が形成
された固定軸と前記金属製ロータの中心部に貫通して設
けられ前記固定軸が挿入される平滑面の貫通孔とからな
るラジアル動圧軸受部、並びに前記支持部に取り付けら
れ且つスラスト動圧発生用溝が表面に形成されたスラス
ト押さえ部材と前記金属製ロータの平滑面の表面とから
なるスラスト動圧軸受部とで構成した気体動圧軸受モー
タ又は該モータを駆動源とする回転体装置において、Ｄ
ＬＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材料を用いて真空成膜法
によって前記ラジアル動圧発生用溝並びに前記スラスト
動圧発生用溝を形成し且つ前記金属製ロータの動圧発生
部である平滑面を被覆することで前記課題を解決するも
のである。
ルが配置された支持体、該ステータコイルと協働して回
転力を発生させるロータマグネットが配置された金属製
ロータ及び該金属製ロータを前記支持体に回転自在に支
持する気体動圧軸受を具備し、前記気体動圧軸受を前記
支持体に立設され外周面にラジアル動圧発生用溝が形成
された固定軸と前記金属製ロータの中心部に貫通して設
けられ前記固定軸が挿入される平滑面の貫通孔とからな
るラジアル動圧軸受部、並びに前記支持部に取り付けら
れ且つスラスト動圧発生用溝が表面に形成されたスラス
ト押さえ部材と前記金属製ロータの平滑面の表面とから
なるスラスト動圧軸受部とで構成した気体動圧軸受モー
タ又は該モータを駆動源とする回転体装置において、Ｄ
ＬＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材料を用いて真空成膜法
によって前記ラジアル動圧発生用溝並びに前記スラスト
動圧発生用溝を形成し且つ前記金属製ロータの動圧発生
部である平滑面を被覆することで前記課題を解決するも
のである。
【０００７】
【発明の実施の態様】本発明は、アルミニウム等の金属
材料で製作されたラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸
受部とからなる気体動圧軸受を備え、これら動圧軸受部
の動圧発生用溝をＤＬＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材料
を用いて真空成膜法によって形成したことを特徴とする
気体動圧軸受モータ、又はこの気体動圧軸受モータを回
転体の駆動源とする回転体装置を提供するものである。
また本発明は、アルミニウム等の金属材料で製作された
ラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸受部とからなる気
体動圧軸受を備え、これら動圧軸受部の動圧発生用溝に
対向する平滑面をＤＬＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材料
を用いて真空成膜法によって被覆したことを特徴とする
気体動圧軸受モータ、又はこの気体動圧軸受モータを回
転体の駆動源とする回転体装置を提供するものである。
更に本発明は、アルミニウム等の金属材料で製作された
ラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸受部とからなる気
体動圧軸受を備え、ＤＬＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材
料を用いて真空成膜法によって動圧発生用溝を形成し且
つ動圧軸受部の動圧発生用溝に対向する平滑面を被覆し
たことを特徴とする気体動圧軸受モータ、又はこの気体
動圧軸受モータを回転体の駆動源とする回転体装置を提
供するものである。
材料で製作されたラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸
受部とからなる気体動圧軸受を備え、これら動圧軸受部
の動圧発生用溝をＤＬＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材料
を用いて真空成膜法によって形成したことを特徴とする
気体動圧軸受モータ、又はこの気体動圧軸受モータを回
転体の駆動源とする回転体装置を提供するものである。
また本発明は、アルミニウム等の金属材料で製作された
ラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸受部とからなる気
体動圧軸受を備え、これら動圧軸受部の動圧発生用溝に
対向する平滑面をＤＬＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材料
を用いて真空成膜法によって被覆したことを特徴とする
気体動圧軸受モータ、又はこの気体動圧軸受モータを回
転体の駆動源とする回転体装置を提供するものである。
更に本発明は、アルミニウム等の金属材料で製作された
ラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸受部とからなる気
体動圧軸受を備え、ＤＬＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材
料を用いて真空成膜法によって動圧発生用溝を形成し且
つ動圧軸受部の動圧発生用溝に対向する平滑面を被覆し
たことを特徴とする気体動圧軸受モータ、又はこの気体
動圧軸受モータを回転体の駆動源とする回転体装置を提
供するものである。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例のポリゴンミラー装
置の縦断面図で、ポリゴンロータ２３は横断面が正多角
形で縦断面が略矩形のアルミニウム（アルミニウム合金
を含む。以下同じ）製の回転体であり、中心部に貫通孔
２１を有する。この貫通孔２１には、アルミニウム合金
製の固定軸２５が挿入される。アルミニウム製ポリゴン
ロータ２３には、その外周面に鏡面２２が切削加工等に
よって形成されており、またその外周面に近い部分にロ
ータマグネット２７が取り付けられている。ロータマグ
ネット２７と協働して回転力を発生させるステータコイ
ル２６は、ロータマグネット２７に対向する位置に配置
されて支持体２４に取り付けられている。固定軸２５は
支持体２４に立設されており、その上端にはアルミ製の
円盤状上スラスト押さえ部材２８が、且つその下端には
アルミニウム製の円盤状下スラスト押さえ部材２９がそ
れぞれ取り付けられている。３０は回転体装置のカバ
ー、３１はレーザー光の入反射用の窓である。図４に示
す如きラジアル動圧発生用溝Ｇ１は固定軸２５の外周面
に形成されている。図５に示す如きスラスト動圧発生用
溝Ｇ２は円盤状上スラスト押さえ部材２８の下面と円盤
状下スラスト押さえ部材２９の上面にそれぞれ形成され
ている。
置の縦断面図で、ポリゴンロータ２３は横断面が正多角
形で縦断面が略矩形のアルミニウム（アルミニウム合金
を含む。以下同じ）製の回転体であり、中心部に貫通孔
２１を有する。この貫通孔２１には、アルミニウム合金
製の固定軸２５が挿入される。アルミニウム製ポリゴン
ロータ２３には、その外周面に鏡面２２が切削加工等に
よって形成されており、またその外周面に近い部分にロ
ータマグネット２７が取り付けられている。ロータマグ
ネット２７と協働して回転力を発生させるステータコイ
ル２６は、ロータマグネット２７に対向する位置に配置
されて支持体２４に取り付けられている。固定軸２５は
支持体２４に立設されており、その上端にはアルミ製の
円盤状上スラスト押さえ部材２８が、且つその下端には
アルミニウム製の円盤状下スラスト押さえ部材２９がそ
れぞれ取り付けられている。３０は回転体装置のカバ
ー、３１はレーザー光の入反射用の窓である。図４に示
す如きラジアル動圧発生用溝Ｇ１は固定軸２５の外周面
に形成されている。図５に示す如きスラスト動圧発生用
溝Ｇ２は円盤状上スラスト押さえ部材２８の下面と円盤
状下スラスト押さえ部材２９の上面にそれぞれ形成され
ている。
【０００９】図２は本発明の他の実施例のポリゴンミラ
ー装置の縦断面図で、横断面が正多角形で縦断面が略矩
形のアルミニウム製ポリゴンロータ２３には、その内周
部にロータマグネット２７が配置されている。このた
め、ステータコイル２６は固定軸２５に近い位置でロー
タマグネット２７に対向して配置され、支持体２４に取
り付けられている。ロータマグネット２７とステータコ
イルの配置が異なった以外は、図２のポリゴンミラー装
置は図１のものと基本的には同じである。
ー装置の縦断面図で、横断面が正多角形で縦断面が略矩
形のアルミニウム製ポリゴンロータ２３には、その内周
部にロータマグネット２７が配置されている。このた
め、ステータコイル２６は固定軸２５に近い位置でロー
タマグネット２７に対向して配置され、支持体２４に取
り付けられている。ロータマグネット２７とステータコ
イルの配置が異なった以外は、図２のポリゴンミラー装
置は図１のものと基本的には同じである。
【００１０】本発明においては、ラジアル動圧軸受部は
図４のヘリングボーン溝Ｇ１の如きラジアル動圧発生用
溝が形成されたアルミニウム固定軸２５の外周面とアル
ミニウム製ポリゴンロータ２３の貫通孔２１の平滑な内
周面とで構成され、またスラスト動圧軸受部は図５のス
パイラル溝Ｇ２の如きスラスト動圧発生用溝が形成され
た上スラスト押さえ部材２８の下面とアルミニウム製ポ
リゴンロータ２３の平滑な上面と、並びに同じくスラス
ト動圧発生用溝が形成された下スラスト押さえ部材２９
の上面とアルミニウム製ポリゴンロータ２３の平滑な下
面とでそれぞれ構成されているが、これらの動圧発生部
の平滑面には図１及び図２に示す如く硬い潤滑性材料の
被覆Ｃが施されている。この硬くて潤滑性のある被覆材
料は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）材料、Ｎ
ｉＣやＴｉＣの如き窒化物材料、ＳｉＣやＴｉＣの如き
炭化物材料、ＢＮやＴａＢ2 の如きホウ化物材料であ
る。そして、これらの硬くて潤滑性のある被覆材料をア
ルミニウム合金の如き金属製ロータ２３の所定の平滑面
を被覆するには真空成膜法によって、即ちスパッタ、蒸
着、イオンプレーティング、イオンビームスパッタなど
の物理的気相成長法、或いはＣＶＤなどの化学的気相成
長法、或いは超微粒子を真空中で堆積させる超微粒子成
膜法を用いて行う。なお、硬くて潤滑性のある被覆は、
アルミニウム製ロータ２３の動圧発生部の平滑面のみに
施すとして説明したが、上面と下面に全て施してもよ
い。これによって金属製ロータ２３の硬度が高められ
る。
図４のヘリングボーン溝Ｇ１の如きラジアル動圧発生用
溝が形成されたアルミニウム固定軸２５の外周面とアル
ミニウム製ポリゴンロータ２３の貫通孔２１の平滑な内
周面とで構成され、またスラスト動圧軸受部は図５のス
パイラル溝Ｇ２の如きスラスト動圧発生用溝が形成され
た上スラスト押さえ部材２８の下面とアルミニウム製ポ
リゴンロータ２３の平滑な上面と、並びに同じくスラス
ト動圧発生用溝が形成された下スラスト押さえ部材２９
の上面とアルミニウム製ポリゴンロータ２３の平滑な下
面とでそれぞれ構成されているが、これらの動圧発生部
の平滑面には図１及び図２に示す如く硬い潤滑性材料の
被覆Ｃが施されている。この硬くて潤滑性のある被覆材
料は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）材料、Ｎ
ｉＣやＴｉＣの如き窒化物材料、ＳｉＣやＴｉＣの如き
炭化物材料、ＢＮやＴａＢ2 の如きホウ化物材料であ
る。そして、これらの硬くて潤滑性のある被覆材料をア
ルミニウム合金の如き金属製ロータ２３の所定の平滑面
を被覆するには真空成膜法によって、即ちスパッタ、蒸
着、イオンプレーティング、イオンビームスパッタなど
の物理的気相成長法、或いはＣＶＤなどの化学的気相成
長法、或いは超微粒子を真空中で堆積させる超微粒子成
膜法を用いて行う。なお、硬くて潤滑性のある被覆は、
アルミニウム製ロータ２３の動圧発生部の平滑面のみに
施すとして説明したが、上面と下面に全て施してもよ
い。これによって金属製ロータ２３の硬度が高められ
る。
【００１１】図１及び図２に示した本発明の動圧軸受を
備えたモータを駆動源とするポリゴンミラー装置の各実
施例においては、動圧軸受部の平滑面、即ちラジアル動
圧軸受部の金属製ロータ２３の貫通孔２１の平滑な内周
面、及びスラスト動圧軸受部の金属製ロータ２３の上下
表面が硬い潤滑性材料を用いて真空成膜法によって被覆
が施されたものである。次に、真空成膜法によって気体
動圧軸受部の動圧発生用溝形成部分を硬い潤滑性材料で
被覆すると共に、気体動圧発生用溝を形成する方法を説
明する。先ず、表面を滑らかに切削加工したアルミニウ
ム材料の固定軸２５及び上スラスト押さえ部材２８並び
に下スラスト押さえ部材２９を用意する。次に固定軸２
５には図４に示す如きラジアル動圧発生用溝Ｇ１をエッ
チング加工により形成する。同様に、上スラスト押さえ
部材２８の下面と下スラスト押さえ部材２９の上面には
図５に示す如きスラスト動圧発生用溝Ｇ２をエッチング
加工により形成する。続いて、プラズマＣＶＤ装置を用
いて、固定軸２５のラジアル動圧発生用溝形成部及び上
スラスト押さえ部材２８並びに下スラスト押さえ部材２
９の各スラスト動圧発生用溝形成部に、ＤＬＣ膜を約１
μｍの厚さに形成する。このように、安価なアルミニウ
ム材料を用いた固定軸及びスラスト押さえ部材を上述の
如く硬い潤滑性材料で被覆することで、セラミック材料
で固定軸及びスラスト押さえ部材を製作した従来のポリ
ゴンミラー装置と同程度以上の性能を実現できた。な
お、形成するＤＬＣ膜の膜厚は２００Å以上あれば所望
の効果が得られる。
備えたモータを駆動源とするポリゴンミラー装置の各実
施例においては、動圧軸受部の平滑面、即ちラジアル動
圧軸受部の金属製ロータ２３の貫通孔２１の平滑な内周
面、及びスラスト動圧軸受部の金属製ロータ２３の上下
表面が硬い潤滑性材料を用いて真空成膜法によって被覆
が施されたものである。次に、真空成膜法によって気体
動圧軸受部の動圧発生用溝形成部分を硬い潤滑性材料で
被覆すると共に、気体動圧発生用溝を形成する方法を説
明する。先ず、表面を滑らかに切削加工したアルミニウ
ム材料の固定軸２５及び上スラスト押さえ部材２８並び
に下スラスト押さえ部材２９を用意する。次に固定軸２
５には図４に示す如きラジアル動圧発生用溝Ｇ１をエッ
チング加工により形成する。同様に、上スラスト押さえ
部材２８の下面と下スラスト押さえ部材２９の上面には
図５に示す如きスラスト動圧発生用溝Ｇ２をエッチング
加工により形成する。続いて、プラズマＣＶＤ装置を用
いて、固定軸２５のラジアル動圧発生用溝形成部及び上
スラスト押さえ部材２８並びに下スラスト押さえ部材２
９の各スラスト動圧発生用溝形成部に、ＤＬＣ膜を約１
μｍの厚さに形成する。このように、安価なアルミニウ
ム材料を用いた固定軸及びスラスト押さえ部材を上述の
如く硬い潤滑性材料で被覆することで、セラミック材料
で固定軸及びスラスト押さえ部材を製作した従来のポリ
ゴンミラー装置と同程度以上の性能を実現できた。な
お、形成するＤＬＣ膜の膜厚は２００Å以上あれば所望
の効果が得られる。
【００１２】また、真空成膜法によって気体動圧軸受部
の動圧発生用溝形成部分を硬い潤滑性材料で被覆すると
共に、気体動圧発生用溝を形成する他の方法を説明す
る。先ず、表面を滑らかに切削加工したアルミニウムか
らなる固定軸２５及び上スラスト押さえ部材２８並びに
下スラスト押さえ部材２９を用意する。次に固定軸２５
にイオンビームやスパッタを用いてＳｉＣ膜を約２μｍ
の厚さに形成する。この後、フォトマスク工程とフォト
エッチング工程を経て所定のＳｉＣ膜を除去することに
よって図４に示す如きラジアル動圧発生用溝Ｇ１を形成
する。同様にフォトマスク工程とフォトエッチング工程
を経て所定のＳｉＣ膜を除去することによって、上スラ
スト押さえ部材２８の下面と下スラスト押さえ部材２９
の上面には図５に示す如きスラスト動圧発生用溝Ｇ２を
形成する。セラミック材料で固定軸及びスラスト押さえ
部材を製作した従来のポリゴンミラー装置と比べた場
合、本発明の安価なアルミニウム材料を用いた固定軸及
びスラスト押さえ部材を上述の如く硬い潤滑性材料で被
覆するとともに、動圧発生用溝を極めて精密に形成した
ポリゴンミラー装置は、性能は同等以上であり、しかも
製作し易いものである。
の動圧発生用溝形成部分を硬い潤滑性材料で被覆すると
共に、気体動圧発生用溝を形成する他の方法を説明す
る。先ず、表面を滑らかに切削加工したアルミニウムか
らなる固定軸２５及び上スラスト押さえ部材２８並びに
下スラスト押さえ部材２９を用意する。次に固定軸２５
にイオンビームやスパッタを用いてＳｉＣ膜を約２μｍ
の厚さに形成する。この後、フォトマスク工程とフォト
エッチング工程を経て所定のＳｉＣ膜を除去することに
よって図４に示す如きラジアル動圧発生用溝Ｇ１を形成
する。同様にフォトマスク工程とフォトエッチング工程
を経て所定のＳｉＣ膜を除去することによって、上スラ
スト押さえ部材２８の下面と下スラスト押さえ部材２９
の上面には図５に示す如きスラスト動圧発生用溝Ｇ２を
形成する。セラミック材料で固定軸及びスラスト押さえ
部材を製作した従来のポリゴンミラー装置と比べた場
合、本発明の安価なアルミニウム材料を用いた固定軸及
びスラスト押さえ部材を上述の如く硬い潤滑性材料で被
覆するとともに、動圧発生用溝を極めて精密に形成した
ポリゴンミラー装置は、性能は同等以上であり、しかも
製作し易いものである。
【００１３】本発明の動圧軸受を備えたモータを駆動源
とする回転体装置を、図１と図２のポリゴンミラー装置
を実施例として説明したが、回転体はポリゴンミラーに
限定されないことは勿論である。また、ポリゴンミラー
はポリゴンロータ２３の如き一体構造のものを示した
が、固定軸２５が挿入される厚みのある筒状体をロータ
とし、該筒状体の内周面と固定軸２５の外周面とでラジ
アル動圧軸受部を、且つ該筒状体の上端面と上スラスト
押さえ部材２８の下面と、並びに該筒状体の下端面と下
スラスト押さえ部材２９の上面とでスラスト動圧軸受部
をそれぞれ構成するようにしてもよい。ポリゴンミラー
等の回転体は、この筒状体に取り付けられて回転駆動さ
れることになる。なお、筒状体を固定し、軸２５側にポ
リゴンミラーを取り付ける構造とし、該軸を回転させて
も同様の効果が得られる。更にまた、図１及び図２に示
す本発明の各実施例にポリゴンミラー装置において、ス
ラスト動圧軸受は上下２つ設けてあるが、上側のスラス
ト動圧軸受はなくてもよく、この場合は上スラスト押さ
え部材２８は取り除かれる。
とする回転体装置を、図１と図２のポリゴンミラー装置
を実施例として説明したが、回転体はポリゴンミラーに
限定されないことは勿論である。また、ポリゴンミラー
はポリゴンロータ２３の如き一体構造のものを示した
が、固定軸２５が挿入される厚みのある筒状体をロータ
とし、該筒状体の内周面と固定軸２５の外周面とでラジ
アル動圧軸受部を、且つ該筒状体の上端面と上スラスト
押さえ部材２８の下面と、並びに該筒状体の下端面と下
スラスト押さえ部材２９の上面とでスラスト動圧軸受部
をそれぞれ構成するようにしてもよい。ポリゴンミラー
等の回転体は、この筒状体に取り付けられて回転駆動さ
れることになる。なお、筒状体を固定し、軸２５側にポ
リゴンミラーを取り付ける構造とし、該軸を回転させて
も同様の効果が得られる。更にまた、図１及び図２に示
す本発明の各実施例にポリゴンミラー装置において、ス
ラスト動圧軸受は上下２つ設けてあるが、上側のスラス
ト動圧軸受はなくてもよく、この場合は上スラスト押さ
え部材２８は取り除かれる。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、アルミニウム等の金属材料で
製作されたラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸受部と
からなる気体動圧軸受を備えた気体動圧軸受モータ又は
該モータを駆動源とする回転体装置において、ＤＬＣや
ＳｉＣなどの硬い潤滑性材料を用いて真空成膜法によっ
て動圧発生用溝を形成すること、動圧軸受部の動圧発生
用溝に対向する平滑面を被覆することのいずれか一方又
は両方を採用したことを特徴とするものであるから、起
動停止時の動圧軸受部の接触に起因する装置の磨耗を防
止して耐久性を高め、且つ気体動圧軸受部の動圧発生用
溝の加工を容易にして装置の製造コストの低減を図るこ
とができた。
製作されたラジアル動圧軸受部とスラスト動圧軸受部と
からなる気体動圧軸受を備えた気体動圧軸受モータ又は
該モータを駆動源とする回転体装置において、ＤＬＣや
ＳｉＣなどの硬い潤滑性材料を用いて真空成膜法によっ
て動圧発生用溝を形成すること、動圧軸受部の動圧発生
用溝に対向する平滑面を被覆することのいずれか一方又
は両方を採用したことを特徴とするものであるから、起
動停止時の動圧軸受部の接触に起因する装置の磨耗を防
止して耐久性を高め、且つ気体動圧軸受部の動圧発生用
溝の加工を容易にして装置の製造コストの低減を図るこ
とができた。
【００１５】また、安定且つ円滑な拘束回転を実現する
ためにはロータは軽量であることが必要である。気体動
圧軸受モータ又はこのモータを駆動源とする回転体装置
の小型化・軽量化の要求に応えるには、構成部品を軽量
化しなければならない。重要な構成要素であるロータの
軽量化には、その厚みを薄くし及び／又は直径を小さく
することになるが、直径を小さくすることはレーザー走
査光学系からの制限がある。従ってロータ２３の厚みを
薄くすることになるが、アルミニウム製ロータでは材料
の性質から１０ｍｍ以上にならざるを得なかった。そこ
で、前記特開昭６３−２４１５１６に開示の発明におい
ては、ポリゴンロータ３をアルミニウムよりも軽量のセ
ラミック製とすることで厚さを薄くしている。本発明
は、アルミニウム製のロータの厚さを薄くし、その代わ
りロータの上面と下面に施された硬くて潤滑性のある被
覆によって硬度が確保されるから、セラミック製ロータ
と同程度の薄さを実現できた。従って、アルミニウム製
のロータであって貫通孔及び上面と下面を硬くて潤滑性
のある材料で被覆した金属製ロータを採用した動圧軸受
を備えたモータは、小型・軽量であるだけでなく、その
起動停止時に発生する動圧軸受面の接触摺動による短寿
命化を防止できた。
ためにはロータは軽量であることが必要である。気体動
圧軸受モータ又はこのモータを駆動源とする回転体装置
の小型化・軽量化の要求に応えるには、構成部品を軽量
化しなければならない。重要な構成要素であるロータの
軽量化には、その厚みを薄くし及び／又は直径を小さく
することになるが、直径を小さくすることはレーザー走
査光学系からの制限がある。従ってロータ２３の厚みを
薄くすることになるが、アルミニウム製ロータでは材料
の性質から１０ｍｍ以上にならざるを得なかった。そこ
で、前記特開昭６３−２４１５１６に開示の発明におい
ては、ポリゴンロータ３をアルミニウムよりも軽量のセ
ラミック製とすることで厚さを薄くしている。本発明
は、アルミニウム製のロータの厚さを薄くし、その代わ
りロータの上面と下面に施された硬くて潤滑性のある被
覆によって硬度が確保されるから、セラミック製ロータ
と同程度の薄さを実現できた。従って、アルミニウム製
のロータであって貫通孔及び上面と下面を硬くて潤滑性
のある材料で被覆した金属製ロータを採用した動圧軸受
を備えたモータは、小型・軽量であるだけでなく、その
起動停止時に発生する動圧軸受面の接触摺動による短寿
命化を防止できた。
【図１】本発明の一実施例の回転体装置であるポリゴン
ミラー装置の縦断面を示す図である。
ミラー装置の縦断面を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例の回転体装置であるポリゴ
ンミラー装置の縦断面を示す図である。
ンミラー装置の縦断面を示す図である。
【図３】従来のポリゴンミラー装置の縦断面図である。
【図４】ラジアル動圧発生用溝の一例を示す図である。
【図５】スラスト動圧発生用溝の一例を示す図である。
１ 貫通孔 ２ 鏡面 ３ 回転体 ４ 支持体 ５ 固定軸 ６ ステータコイル ７ ロータマグネット １１ 動圧発生用溝 ２１ 貫通孔 ２２ 鏡面 ２３ ポリゴンロータ ２４ 支持体 ２５ 固定軸 ２６ ステータコイル ２７ ロータマグネット ２８ 上スラスト押さえ部材 ２９ 下スラスト押さえ部材 ３０ カバー ３１ レーザー光の入反射用窓 Ｇ１ ヘリングボーン溝 Ｇ２ スパイラル溝 Ｃ 硬い潤滑性材料の被覆層
Claims (6)
- 【請求項１】 ステータコイルが配置された支持体、該
ステータコイルと協働して回転力を発生させるロータマ
グネットが配置された金属製ロータ及び該金属製ロータ
を前記支持体に回転自在に支持する気体動圧軸受を具備
し、前記気体動圧軸受を前記支持体に立設され外周面に
ラジアル動圧発生用溝が形成された軸と前記金属製ロー
タの中心部に貫通して設けられ前記軸が挿入される平滑
面の貫通孔とからなるラジアル動圧軸受部、並びに前記
支持部に取り付けられ且つスラスト動圧発生用溝が表面
に形成されたスラスト押さえ部材と前記金属製ロータの
平滑面の表面とからなるスラスト動圧軸受部とで構成
し、前記ラジアル動圧発生用溝並びに前記スラスト動圧
発生用溝をＤＬＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材料を用い
て真空成膜法によって形成したことを特徴とする気体動
圧軸受モータ。 - 【請求項２】 ステータコイルが配置された支持体、該
ステータコイルと協働して回転力を発生させるロータマ
グネットが配置された金属製ロータ及び該金属製ロータ
を前記支持体に回転自在に支持する気体動圧軸受とを具
備し、前記気体動圧軸受を前記支持体に立設され外周面
にラジアル動圧発生用溝が形成された軸と前記金属製ロ
ータの中心部に貫通して設けられ前記軸が挿入される平
滑面の貫通孔とからなるラジアル動圧軸受部、並びに前
記支持部に取り付けられ且つスラスト動圧発生用溝が表
面に形成されたスラスト押さえ部材と前記金属製ロータ
の平滑面の表面とからなるスラスト動圧軸受部とで構成
し、前記金属製ロータの動圧発生部である平滑面をＤＬ
ＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材料を用いて真空成膜法に
よって被覆したことを特徴とする気体動圧軸受モータ。 - 【請求項３】 ステータコイルが配置された支持体、該
ステータコイルと協働して回転力を発生させるロータマ
グネットが配置された金属製ロータ及び該金属製ロータ
を前記支持体に回転自在に支持する気体動圧軸受を具備
し、前記気体動圧軸受を前記支持体に立設され外周面に
ラジアル動圧発生用溝が形成された軸と前記金属製ロー
タの中心部に貫通して設けられ前記軸が挿入される平滑
面の貫通孔とからなるラジアル動圧軸受部、並びに前記
支持部に取り付けられ且つスラスト動圧発生用溝が表面
に形成されたスラスト押さえ部材と前記金属製ロータの
平滑面の表面とからなるスラスト動圧軸受部とで構成
し、更にＤＬＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材料を用いて
真空成膜法によって前記ラジアル動圧発生用溝並びに前
記スラスト動圧発生用溝を形成し且つ前記金属製ロータ
の動圧発生部である平滑面を被覆したことを特徴とする
気体動圧軸受モータ。 - 【請求項４】 ステータコイルが配置された支持体、該
ステータコイルと協働して回転力を発生させるロータマ
グネットが配置された金属製ロータ及び該金属製ロータ
を前記支持体に回転自在に支持する気体動圧軸受を具備
し、前記気体動圧軸受を前記支持体に立設され外周面に
ラジアル動圧発生用溝が形成された軸と前記金属製ロー
タの中心部に貫通して設けられ前記軸が挿入される平滑
面の貫通孔とからなるラジアル動圧軸受部、並びに前記
支持部に取り付けられ且つスラスト動圧発生用溝が表面
に形成されたスラスト押さえ部材と前記金属製ロータの
平滑面の表面とからなるスラスト動圧軸受部とで構成
し、前記ラジアル動圧発生用溝並びに前記スラスト動圧
発生用溝をＤＬＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材料を用い
て真空成膜法によって形成したことを特徴とする気体動
圧軸受モータを駆動源とする回転体装置。 - 【請求項５】 ステータコイルが配置された支持体、該
ステータコイルと協働して回転力を発生させるロータマ
グネットが配置された金属製ロータ及び該金属製ロータ
を前記支持体に回転自在に支持する気体動圧軸受とを具
備し、前記気体動圧軸受を前記支持体に立設され外周面
にラジアル動圧発生用溝が形成された軸と前記金属製ロ
ータの中心部に貫通して設けられ前記軸が挿入される平
滑面の貫通孔とからなるラジアル動圧軸受部、並びに前
記支持部に取り付けられ且つスラスト動圧発生用溝が表
面に形成されたスラスト押さえ部材と前記金属製ロータ
の平滑面の表面とからなるスラスト動圧軸受部とで構成
し、前記金属製ロータの動圧発生部である平滑面をＤＬ
ＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材料を用いて真空成膜法に
よって被覆したことを特徴とする気体動圧軸受モータを
駆動源とする回転体装置。 - 【請求項６】 ステータコイルが配置された支持体、該
ステータコイルと協働して回転力を発生させるロータマ
グネットが配置された金属製ロータ及び該金属製ロータ
を前記支持体に回転自在に支持する気体動圧軸受を具備
し、前記気体動圧軸受を前記支持体に立設され外周面に
ラジアル動圧発生用溝が形成された軸と前記金属製ロー
タの中心部に貫通して設けられ前記軸が挿入される平滑
面の貫通孔とからなるラジアル動圧軸受部、並びに前記
支持部に取り付けられ且つスラスト動圧発生用溝が表面
に形成されたスラスト押さえ部材と前記金属製ロータの
平滑面の表面とからなるスラスト動圧軸受部とで構成
し、更にＤＬＣやＳｉＣなどの硬い潤滑性材料を用いて
真空成膜法によって前記ラジアル動圧発生用溝並びに前
記スラスト動圧発生用溝を形成し且つ前記金属製ロータ
の動圧発生部である平滑面を被覆したことを特徴とする
気体動圧軸受モータ駆動源とする回転体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9309588A JPH11136904A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 気体動圧軸受モータ、及び該モータを駆動源とする回転体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9309588A JPH11136904A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 気体動圧軸受モータ、及び該モータを駆動源とする回転体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11136904A true JPH11136904A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17994847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9309588A Pending JPH11136904A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 気体動圧軸受モータ、及び該モータを駆動源とする回転体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11136904A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4498466B1 (ja) * | 2009-07-08 | 2010-07-07 | 三菱電機株式会社 | 車両用電動機 |
-
1997
- 1997-10-24 JP JP9309588A patent/JPH11136904A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4498466B1 (ja) * | 2009-07-08 | 2010-07-07 | 三菱電機株式会社 | 車両用電動機 |
| WO2011004466A1 (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-13 | 三菱電機株式会社 | 車両用電動機 |
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|---|---|---|---|
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|
| A02 | Decision of refusal |
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