JPS60136614A - 回転装置 - Google Patents
回転装置Info
- Publication number
- JPS60136614A JPS60136614A JP24098483A JP24098483A JPS60136614A JP S60136614 A JPS60136614 A JP S60136614A JP 24098483 A JP24098483 A JP 24098483A JP 24098483 A JP24098483 A JP 24098483A JP S60136614 A JPS60136614 A JP S60136614A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dynamic pressure
- spindle
- shaft
- hydrodynamic
- bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/08—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only for supporting the end face of a shaft or other member, e.g. footstep bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明線レーザプリンタ用回転光偏向器などに用られる
回転装置に係り、特に回転するロータが動圧気体軸受に
よって支持される装置に関する。
回転装置に係り、特に回転するロータが動圧気体軸受に
よって支持される装置に関する。
近時、半導体レーザを応用したレーザプリンタが開発さ
れている。このレーザプリンタにおいては、原稿などの
情報を電気信号に変換するために多面体鏡を用いた光偏
向器が用いられている。この多面体鏡は一般的に薄板正
多角形状をしており。
れている。このレーザプリンタにおいては、原稿などの
情報を電気信号に変換するために多面体鏡を用いた光偏
向器が用いられている。この多面体鏡は一般的に薄板正
多角形状をしており。
その側面にそれぞれ鏡面加工を施された反射面を有して
いる。多面体鏡は回転可能なスピンドルに同軸に設けら
れており、このスピンドルによシ回転し入射する光を異
方向に反射する。この時、上記の電気信号の変換におい
て、高い分解能を得るためＫは、スピンドルの回転数を
高速（ｌＱ’ｒｐｍ以上）にし、光の偏向速度を高める
必要がある。さらに。
いる。多面体鏡は回転可能なスピンドルに同軸に設けら
れており、このスピンドルによシ回転し入射する光を異
方向に反射する。この時、上記の電気信号の変換におい
て、高い分解能を得るためＫは、スピンドルの回転数を
高速（ｌＱ’ｒｐｍ以上）にし、光の偏向速度を高める
必要がある。さらに。
変換手段として光学系を用いるので、多面体鏡の位置精
度を非常に高精度に保つ必要があり、このためにはスピ
ンドルの回転精度を高精度にしなければならない。
度を非常に高精度に保つ必要があり、このためにはスピ
ンドルの回転精度を高精度にしなければならない。
すなわち、このような多面体鏡を回転駆動する回転装置
において、スピンドルは高速で回転させ、１、かも高精
度な回転精廖が要求される。このため。
において、スピンドルは高速で回転させ、１、かも高精
度な回転精廖が要求される。このため。
従来ではスピンドルの軸受にはへリングボーン型又はテ
ィルティングパッド型の動圧気体が半径方向に対する支
持のために、ｔた、永久磁石を用いた磁気軸受が軸方向
に対する支持のために用いられている。（例えば特願昭
５７−１０７５２９）この２つの軸受を併用することに
よって上記の条件が満足される他、摩擦トルク損失が小
さい、潤滑油が不要などの利点が得られる。
ィルティングパッド型の動圧気体が半径方向に対する支
持のために、ｔた、永久磁石を用いた磁気軸受が軸方向
に対する支持のために用いられている。（例えば特願昭
５７−１０７５２９）この２つの軸受を併用することに
よって上記の条件が満足される他、摩擦トルク損失が小
さい、潤滑油が不要などの利点が得られる。
従来では、上述の動圧気体軸受と磁気軸受とを用いる場
合に、スピンドルの両端部に動圧気体軸受を設け、この
軸受の間にスピンドルを回転させるためのモータ、さら
に回転光偏向器においては多面体鏡が設けられたものが
多い。なお、スピンドルの半径方向の力を支える磁気軸
受は一般的にいずれか一方の動圧気体ジャーナル軸受と
並んでスピンドルの端部に設けられる。
合に、スピンドルの両端部に動圧気体軸受を設け、この
軸受の間にスピンドルを回転させるためのモータ、さら
に回転光偏向器においては多面体鏡が設けられたものが
多い。なお、スピンドルの半径方向の力を支える磁気軸
受は一般的にいずれか一方の動圧気体ジャーナル軸受と
並んでスピンドルの端部に設けられる。
しかしながら、磁気軸受は構造がやや複雑であシ、この
軸受側と軸側にそれぞれリング状の永久磁石を何層も組
み込む必要がある。このため１部品点数が多くなシ生産
性が低く製造コストが太きくなりてしまう欠点がわつ＊
ｏＬかも、この磁気軸受は永久磁石の磁気的結合のみＫ
よって軸方向を支持するため、急激な、あるいは大きな
上下振動が生じた場合、磁気的結合が破壊されてしまい
、軸方向支持が不可能になってしまう恐れがあった。
軸受側と軸側にそれぞれリング状の永久磁石を何層も組
み込む必要がある。このため１部品点数が多くなシ生産
性が低く製造コストが太きくなりてしまう欠点がわつ＊
ｏＬかも、この磁気軸受は永久磁石の磁気的結合のみＫ
よって軸方向を支持するため、急激な、あるいは大きな
上下振動が生じた場合、磁気的結合が破壊されてしまい
、軸方向支持が不可能になってしまう恐れがあった。
本発明は上記の点を鑑みてなされたもので、その目的は
性能を損なうととカく生産性の向上が可能であるととも
に、振動による影響が少ない回転装置を提供することに
ある。
性能を損なうととカく生産性の向上が可能であるととも
に、振動による影響が少ない回転装置を提供することに
ある。
本発明はスピンドルが動圧気体軸受に支持され、駆動装
置によって回転する回転装置であって、少なくとも一つ
の動圧気体軸受がスピンドルの下方端部に設けられた軸
対称曲面形状の動圧軸部と、との動圧軸部を受ける軸対
称曲面形状の四部を有する動圧軸受部と、動圧軸受部と
動圧軸部とのいづれか一方に刻設された動圧溝とを具備
したことを特徴とし、上記動圧気体軸受によって半径方
向と軸方向の両方を支持させるものである。
置によって回転する回転装置であって、少なくとも一つ
の動圧気体軸受がスピンドルの下方端部に設けられた軸
対称曲面形状の動圧軸部と、との動圧軸部を受ける軸対
称曲面形状の四部を有する動圧軸受部と、動圧軸受部と
動圧軸部とのいづれか一方に刻設された動圧溝とを具備
したことを特徴とし、上記動圧気体軸受によって半径方
向と軸方向の両方を支持させるものである。
本発明の一実施例をレーザプリンタ用回転光偏向器に用
いた場合について図面を参照して説明する。図面は本実
施例の断面正面図である。
いた場合について図面を参照して説明する。図面は本実
施例の断面正面図である。
上部ハウジング（１）の上面には、ナツト（２）で固定
された支持棒（３）が設けられている。スピンド°ル（
４）は上端部が中空となっておシ、この中空部に支持棒
（３）が入り込むように構成されている。支持棒（３）
の下端面には半球状の突起物（５）が設けられてお勺、
スピンドル（４）の中空部底面と支持棒（３）の下端面
力（スピンドル（４）の回転中に接触するのを防止して
いる。また、支持棒（３）の側面には深さ数十μｍの軸
方向に刻設された動圧溝（６）が複数本配列されている
。
された支持棒（３）が設けられている。スピンド°ル（
４）は上端部が中空となっておシ、この中空部に支持棒
（３）が入り込むように構成されている。支持棒（３）
の下端面には半球状の突起物（５）が設けられてお勺、
スピンドル（４）の中空部底面と支持棒（３）の下端面
力（スピンドル（４）の回転中に接触するのを防止して
いる。また、支持棒（３）の側面には深さ数十μｍの軸
方向に刻設された動圧溝（６）が複数本配列されている
。
この動圧溝（６）に対向するスピンドル（４）の中空部
内面には円筒状動圧軸受（７）が圧入されている。この
円筒状動圧軸受（力には、起動時、停止時の支持棒（３
）との摩耗を防ぐため材質にセラ＜ｙりが用いられてい
る。なお、これら支持棒（３）と円筒状動圧軸受（７）
とのすきまは数十μｍとなっている。スピンド。
内面には円筒状動圧軸受（７）が圧入されている。この
円筒状動圧軸受（力には、起動時、停止時の支持棒（３
）との摩耗を防ぐため材質にセラ＜ｙりが用いられてい
る。なお、これら支持棒（３）と円筒状動圧軸受（７）
とのすきまは数十μｍとなっている。スピンド。
ル（４）の上部には側面に複数の反射鏡面（８）を有す
る多面体鏡（９）がスピンドル（４）と同軸に取シ付け
られているが、この多面体鏡（９）はスピンドル（４）
からっは状に突出した台座部に載せられ、押え板Ｉ、固
定具Ｑ渇によって固定されている。なお、多面体鏡（９
）の材質にはアル之、銅などの反射鏡面（８）を鏡面に
加工しやすい軟質金属が一般に用いられる。また、スピ
ンドル（４）と多面体鏡（９）とは一体に形成してもよ
い。
る多面体鏡（９）がスピンドル（４）と同軸に取シ付け
られているが、この多面体鏡（９）はスピンドル（４）
からっは状に突出した台座部に載せられ、押え板Ｉ、固
定具Ｑ渇によって固定されている。なお、多面体鏡（９
）の材質にはアル之、銅などの反射鏡面（８）を鏡面に
加工しやすい軟質金属が一般に用いられる。また、スピ
ンドル（４）と多面体鏡（９）とは一体に形成してもよ
い。
一方、スピンド／Ｉ／（４）の中間部には、スピンドル
（４）に回転運動を与える駆動装置であるモータの一部
品のモータロータ（２）が固定されている。また。
（４）に回転運動を与える駆動装置であるモータの一部
品のモータロータ（２）が固定されている。また。
このモータロータ崗と対向してコイル部Ｉが、上部ハウ
ジング（１）とこの上部７）ウジング（１）とボルト（
１５）で固着された下部ハウジング（１０との内周部に
固着されている。
ジング（１）とこの上部７）ウジング（１）とボルト（
１５）で固着された下部ハウジング（１０との内周部に
固着されている。
スピンドル（４）の下方は軸径が小さくなシ、下方端部
に球面形状の動圧軸部がスピンドル（４）と一体に形成
されている。この動圧軸（Ｉ７）の表面には深さ数十μ
ｍの渦巻き状の動圧溝α枠が刻設されている。
に球面形状の動圧軸部がスピンドル（４）と一体に形成
されている。この動圧軸（Ｉ７）の表面には深さ数十μ
ｍの渦巻き状の動圧溝α枠が刻設されている。
動圧軸（Ｌηはこの下方に設けられた動圧軸部（至）に
支持されているが、この支持される部分は動圧軸（１７
）の球面形状とほぼ同形状の球面を有する半球の凹部−
と々っている。本実施例において動圧軸受翰は冷間鍛造
で形成されたものが用いられている。
支持されているが、この支持される部分は動圧軸（１７
）の球面形状とほぼ同形状の球面を有する半球の凹部−
と々っている。本実施例において動圧軸受翰は冷間鍛造
で形成されたものが用いられている。
なお、動圧軸受α優は軸受ケーシングＩ２１Ｊに納めら
れ、リング状の固着板Ｃ４によって固定されている。な
お、この固着板＠の内径は動圧軸（１７）の径よりも大
きいものが用いられる。一方、軸受ケーシングＱυは下
部ハウジング（１［９の底から下部ハウジングαｅとの
間ＫＯリング（ハ）を介在させて挿入され、この後に、
Ｏリング＠を介して底ぶた（イ）を下部ハウジングｄｆ
９にボルト（ハ）によって締め付けることによって固着
されている。
れ、リング状の固着板Ｃ４によって固定されている。な
お、この固着板＠の内径は動圧軸（１７）の径よりも大
きいものが用いられる。一方、軸受ケーシングＱυは下
部ハウジング（１［９の底から下部ハウジングαｅとの
間ＫＯリング（ハ）を介在させて挿入され、この後に、
Ｏリング＠を介して底ぶた（イ）を下部ハウジングｄｆ
９にボルト（ハ）によって締め付けることによって固着
されている。
このようにスピンドル（４）は支持棒（３）ｌ動圧溝（
６）。
６）。
円筒状動圧軸受（７）からなる動圧気体軸受と、動圧軸
ａ７）、動圧溝α樟、動圧軸受翰からなる動圧気体軸受
とによって支持されている。
ａ７）、動圧溝α樟、動圧軸受翰からなる動圧気体軸受
とによって支持されている。
次に、以上述べた構成による装置の動作について説明す
る。モータロータα謙、コイル部（１４）からなる駆動
装置を駆動し、スピンドル（４）を回転させる。
る。モータロータα謙、コイル部（１４）からなる駆動
装置を駆動し、スピンドル（４）を回転させる。
このとき、スピンドル（４）の回転数は数万回転に達す
るが、スピンド／Ｉ／（４）は動圧溝（６）、（１１Ｇ
の効果によシ円筒状動圧軸受（７）と動圧軸受（１１と
に非接触で支持され高精度で回転する。とのとき、スピ
ンドル（４）の上部に設けられた動圧気体軸受は半径方
向の力に対して支持するが、下方端部に設けられた球面
形状の動圧軸Ｑ７）を有する動圧気体軸受は半径方向の
みならず軸方向の力に対して本スピンドル（４）を支持
する。とれは、動圧軸（Ｉ７）に刻設された渦巻状の動
圧溝α樟の動圧効果は球面形状の凹部翰表面に垂直に働
くため、これＫよって生じるスピンドル支持力が軸方向
とある角度を持った方向に生じるからである。
るが、スピンド／Ｉ／（４）は動圧溝（６）、（１１Ｇ
の効果によシ円筒状動圧軸受（７）と動圧軸受（１１と
に非接触で支持され高精度で回転する。とのとき、スピ
ンドル（４）の上部に設けられた動圧気体軸受は半径方
向の力に対して支持するが、下方端部に設けられた球面
形状の動圧軸Ｑ７）を有する動圧気体軸受は半径方向の
みならず軸方向の力に対して本スピンドル（４）を支持
する。とれは、動圧軸（Ｉ７）に刻設された渦巻状の動
圧溝α樟の動圧効果は球面形状の凹部翰表面に垂直に働
くため、これＫよって生じるスピンドル支持力が軸方向
とある角度を持った方向に生じるからである。
このため、スピンドル（４）は多面体鏡（９）とともに
高速・高精度で回転することができる。よって、多面体
鏡（９）は上部ハウジング（１）に設けられた入射窓（
図示せず）から入射したレーザ光を反射鏡面（８）で反
射させ、レーザ光を所定の領域で走査させることができ
る。
高速・高精度で回転することができる。よって、多面体
鏡（９）は上部ハウジング（１）に設けられた入射窓（
図示せず）から入射したレーザ光を反射鏡面（８）で反
射させ、レーザ光を所定の領域で走査させることができ
る。
このように、本実施例装置ではスピンドル（４）の下方
端部に設けた球面形状の動圧軸←ηを有する動圧気体軸
受によって、スピンドル（４）を半径方向と軸方向の両
方を支持するようにした。このため、スピンドル（４）
自体の長さを短かくすることができ、全体を小型化する
ことが可能となった。また、動圧軸（１ηはスピンドル
（４）と一体に形成でき、動圧軸受Ｈは冷間鍛造で製造
するととができるので、従来の磁気軸受を用いた場合と
比較して、部品点数が大幅に削減され１組立−生産が非
常に容易となった。なお、スピンドル（４）の回転時は
非接触で回転するため、従来と比較し回転性能について
何ら劣るものはない。さらに、スピンドル（４）の停止
時などは、スピンドル（４）は動圧軸受αｌによって接
触して支持されるため、上下振動の影響は非常に小さい
。
端部に設けた球面形状の動圧軸←ηを有する動圧気体軸
受によって、スピンドル（４）を半径方向と軸方向の両
方を支持するようにした。このため、スピンドル（４）
自体の長さを短かくすることができ、全体を小型化する
ことが可能となった。また、動圧軸（１ηはスピンドル
（４）と一体に形成でき、動圧軸受Ｈは冷間鍛造で製造
するととができるので、従来の磁気軸受を用いた場合と
比較して、部品点数が大幅に削減され１組立−生産が非
常に容易となった。なお、スピンドル（４）の回転時は
非接触で回転するため、従来と比較し回転性能について
何ら劣るものはない。さらに、スピンドル（４）の停止
時などは、スピンドル（４）は動圧軸受αｌによって接
触して支持されるため、上下振動の影響は非常に小さい
。
なお、上述の実施例ではレーザプリンタ用回転光偏向器
に用いた場合について述べたが、これに限らず他に各種
音響機器用ディスク回転テーブル。
に用いた場合について述べたが、これに限らず他に各種
音響機器用ディスク回転テーブル。
プ四ッビディスク駆動装置などの高速度、あるいは高精
度な回転が要求される機器に用いてもよい。
度な回転が要求される機器に用いてもよい。
以上説明したように本発明の回転装置は、部品点数が削
減でき、組立てや生産が非常に容易と女うた。とのため
、回転性能を損なうことなく生産性を向上させることが
でき、価格の安い装置を提供することができる。
減でき、組立てや生産が非常に容易と女うた。とのため
、回転性能を損なうことなく生産性を向上させることが
でき、価格の安い装置を提供することができる。
図面は本発明の一実施例を示す断面正面図である。
３・・・支持棒、 ４・・・スピンドル。
６．１８・・・動圧溝、 ７・・・円筒状動圧軸受。
１３・・・モータロータ、１４・・・コイル部。
１７・・・動圧軸、１９・・・動圧軸受。
２０・・・凹 部。
Claims (2)
- （１）スピンドルが動圧気体軸受に支持され、駆動装置
によって回転する回転装置において、少なくける軸対称
曲面形状の凹部を有する動圧軸受部と。 との動圧軸受部または動圧軸部のいづれか一方に刻設さ
れた動圧溝とを具備することを特徴とする回転装置。 - （２）動圧軸部と動圧軸受部の凹部とは、それぞれ軸対
称曲面形状のうち球面形状であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の回転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24098483A JPS60136614A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 回転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24098483A JPS60136614A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 回転装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60136614A true JPS60136614A (ja) | 1985-07-20 |
Family
ID=17067585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24098483A Pending JPS60136614A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 回転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60136614A (ja) |
-
1983
- 1983-12-22 JP JP24098483A patent/JPS60136614A/ja active Pending
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