JPS63234855A - モ−タ内蔵形動圧流体軸受 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、事務機、音Ｗ機器、映像機器等に使用される
動圧流体軸受に関する。

［従来技術及びその問題点］ 動圧空気軸受の従来例が第３図に示されている。同図に
おいて、ハウジング１００に立設された固定軸１０２の
外周面にはへリングポーン形状の動圧発生みぞ１０４が
形成され、上端面にはうずまき形状の動圧発生みぞ（図
示せず）が形成されている。固定軸１０２に被せられ。

回転部材（ポリゴンミラー）１０６が取り付けられたス
リーブ（回転体）ｌＯ８の内周面１１０がラジアル軸受
を構成する内面となり、上方開口に装着されたスラスト
受は部材１１２の下面１１４がスラスト軸受を構成する
内面となっている。

スリーブ１０８は、ハウジング１００に固設されたステ
ータ１１６と、スリーブ１０８に固設されたロータとか
ら成るモータの電磁作用によって回転され、こうして固
定軸１０２とスリーブ１０８との間に動圧が発生してラ
ジアル軸受すきま及びスラスト軸受すきまが形成される
。その結果、回転部材１０６に所望の回転が得られるこ
ととなる。しかし、この従来例には以ドの如き問題点が
ある。

第１に、固定軸１０２が片持ち状態で支持されているた
め、軸径か細いと固仔振動数が低くなり、高速回転が難
しくなる。これとは反対に軸径か太いと、ロータ１１８
の外径が大きくなり、高速回転時におけるロータ１１８
の遠心破壊の問題が生ずる。

第２に、スラスト軸受が平面形で接触面積が大きいため
、スリーブ１０８の起動トルクが大きく、停止時の摩耗
が大きく、耐久性に劣る問題点があった。

本発明は、上記従来技術における問題点を解消すること
、即ち、回転体の高速回転限界を向上させることかでき
、ロータの遠心破壊が防止され、回転体の起動トルクを
小さくするとともに停止時の摩耗を小さくできる、動圧
流体軸受を提供することを目的としてなされたものであ
る。

Ｅ問題点を解決するための手段、作用］上記［１的を達
成するために、本発明においては、回転体を容器形状と
してモータのステータ及びロータをこの回転体内に内蔵
するようにしたつ即ち、モータのステータはハウジング
又は固定軸に取り付け、モータのロータは回転体の内面
に取り付けた。ラジアル軸受は、回転体の筒状部の外周
面に形成したラジアル外面及びハウジングのラジアル外
面に対向する内周面の少なくとも一方に設けた動圧発生
みぞな備え、またスラスト軸受は固定軸の上端面に取り
付けられた一方の磁石と、回転体の天井部に一方の磁石
に対向して取り付けられた他方の磁石とにより、反発形
磁石軸受として形成される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面をもとに説明する。

これは、レーザスキャナに本発明か適用された例である
。

第１図において、基部１２、円筒状部１４及び蓋部１６
によってハウジング１０が形成され、基部１２には固定
軸２０が螺合して立設されている。固定軸２０はナツト
１８によって回り止めされ、また固定軸２０の上端面に
はスラスト軸受用の一方の磁石２２が固設されている。

また固定軸２０にはステータ２４が嵌合され、基部１２
に取り付けられた支持部材２６によって支持されている
。

固定軸２０には容器形状の回転体３０が被せられている
。回転体３０は天井部３２と、天井部３２に接続する筒
状部３４とから成り、天井部３２には、前記一方の磁石
２２に対向して、スラスト軸受用の他方の磁石３６が固
設され、また筒状部３４の内周面には上記ステータ２４
に対向してロータ３８が取り付けられ、筒状部３４に取
り付けた支持部材４０によって支持されている。ステー
タ２４とロータ３８とにより周対向形モータが構成され
る。

天井部３２には軸４２が立設され、この軸４２を利用し
てポリゴンミラー４４が取り付けられ、固定部材４６に
よって固定されている。

また、筒状部３４の外周面５０とハウジングの円筒状部
１４の内周面５２とは僅かなすきまで対向しており、外
周面５０がラジアル外面となり、内周面５２がラジアル
軸受面となっている。ラジアル外面５０には、図示はし
ないが、ヘリングボーン状の動圧発生みぞが形成されて
いる。蓋部１６にはガラス窓５６が取り付けられている
。

次に、本実施例の作動について説明する。

ステータ２４とロータ３８との電磁作用により回転体３
０と回転部材４４等が一体的に回転する。すると、動圧
発生みぞの作用によりラジアル外面５０とラジアル軸受
面５２との間にラジアル軸受すきまが形成される。なお
、ラジアル軸受すきまには油、グリース等の潤滑剤又は
空気が存在している。また磁石２２と３６との間の磁気
反発作用により両磁石間にスラスト軸受すきまが形成さ
れており、回転体３０及び回転部材４４が固定軸２０及
びハウジング１０と非接触で回転する。回転部材４４の
回転の様子がガラス窓５６から観察される。

ここで、固定１ｌＩｔｈ２０にはステータ２４が取り付
けられ、固定軸２０の外周面ではなく容器形状の大径の
外周面５０がラジアル外面となっている。従って、ラジ
アル軸受面５２を備えるハウジングの円筒状部１４は大
径なので固有振動数か高くなり、回転体３０の高速回転
か可能となる。

また、モータのロータ３８を回転体３０の内面に取り付
けたので、ロータ３８は遠心破壊に対して強くなり、遠
心破壊が防止される。

また、スラスト軸受は反発形の磁気軸受を構成し、両磁
石２２．３６は非接触であるので、回転体３０の起動ト
ルクが小さくなり、しかもスラスト軸受が摩耗すること
がなく、耐久性が向上する。

更に、固定軸２０を回転することにより固定軸２０トの
磁石２２の高さを、Ｍ整でき、回転部材４４のガラス窓
５６に対する軸方向位置を最適値に選定できる。また、
−石２２及び３６はラジアル軸受５０．５２から離れて
おり、しかもその間には筒状部３４があるので、ラジア
ル軸受すきま内の摩耗粉が磁石２２及び３６に吸引され
ることもない。

第２図に本発明の別の実施例を示す。この実施例か上記
実施例と異なるのは、周対向形モータの代わりにＴ面対
向形のモータを採用し、空気循環機能をもたせたことに
ある。

即ち、ハウジング７０の基部７２の」−面にはステータ
７６が固定され、また、回転体８０の内面である下方の
端面と内周面とには支持部材８２に支持されたロータ８
４が取り付けられ、このロータ８４はステータ７６と対
向している。さらに、基部７２に固設された円筒状部７
８の上方は開放されており、円筒状部７８の根元部にあ
けた孔８８にはフィルタ及び乾燥剤９０が装填されてい
る。なお、軸受そのものは別のハウジング部材９２で密
閉されている。

また、ラジアル外面５０には非対称のへリンクボーンの
みぞ９４が設けられているので、ラジアル軸受すきま内
の摩耗粉等はラジアル軸受すきまを通って上方に除去さ
れ、代わりにフィルタ及び乾燥剤９０によって清浄化し
された空気がラジアル軸受すきま内に人ってくることに
なる。なお、ラジアル外面５０とラジアル軸受面５２と
の少なくとも一方に動圧発生みぞを設けても良い。

また、本発明は上記各実施例に限定して解釈されるべき
モはなく、細部構造については、その趣旨を損ねない範
囲で適宜変更、改良が可能である。

［発明の効果］ 以ト述へてきたように、本発明によれば、回転体を容器
形状として回転体の内面にロータを取り付けたので、ロ
ータは遠心破壊に対して強くなり、高速回転限界数を−
Ｆげることができる。また回転体の外周面とハウジンク
の内周面とでラジアル軸受を形成したので、ラジアル軸
受は大径となって固有振動数を高くでき、回転体の高速
限界回転数を上げることができる。また、スラスト軸受
を反発形磁気軸受としたので、回転体の起動トルクが小
さくなり、摩耗が減少する効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すＷ面断面図、 第２図は同じく第２実施例を示すＩＬ面断面図である。 第３図は従来例の一つを示’１−１ｆ−１面断面図であ
る。 ［主要部分の符号の説明］ １０・・・ハウジング　２０・・・固定軸２２．３６・
・・磁石　２４−・・モータのステータ３０・・・回転
体　　　３２・・・天井部３４・・・筒状部　　　３８
・・・モータのロータ４４・・・回転部材　　５０・・
・ラジアル外＋ｓ’１ｉ５２・・・ラジアル軸受面 第１図 嘱２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハウジングに立設された固定軸と；該固定軸又はハウジ
   ングに取り付けられたモータのスタータと；天井部と該
   天井部に接続する筒状部とから成る容器形状を有し、天
   井部を上にして前記固定軸に被せられた回転体と；該回
   転体の内面に、前記モータのステータに対向して取り付
   けられたモータのロータと；前記筒状部の外周面に形成
   されるラジアル外面及び前記ハウジングのラジアル外面
   に対向する内周面の少なくとも一方に設けた動圧発生み
   ぞを備えたラジアル軸受と；前記固定軸の上端部に取り
   付けられた一方の磁石及び前記天井部に一方の磁石に対
   向して取り付けられた他方の磁石からなる反発形磁気ス
   ラスト軸受とを含むことを特徴とする、モータ内蔵形動
   圧流体軸受。