JP2000199520A - 回転装置 - Google Patents

回転装置

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JP2000199520A
JP2000199520A JP11001155A JP115599A JP2000199520A JP 2000199520 A JP2000199520 A JP 2000199520A JP 11001155 A JP11001155 A JP 11001155A JP 115599 A JP115599 A JP 115599A JP 2000199520 A JP2000199520 A JP 2000199520A
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radial
thrust
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Yuko Takahashi
祐幸 高橋
Shoji Kamimura
尚司 上村
Naohiro Ono
直弘 大野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 動圧軸受を用い回転ユニットが高速回転を行
う回転装置で、動バランスの小さな領域においても回転
不安定性が発生するのを避ける。 【解決手段】 ラジアル固定部材と回転ユニットとが対
向する動圧軸受部に形成する動圧発生溝を非対称とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はポリゴンミラーを用
いた光偏向装置やモータ等の高速回転を行う回転装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリゴンミラーを回転体として高速回転
する光偏向装置や回転軸を中心として高速回転するモー
タでは、回転体と非回転体との間に動圧軸受を設けて、
高速回転が行われる。図２１は動圧軸受を設けた回転装
置の一例を示す断面図である。支持ベース上に固設した
ラジアル固定部材に対して対向して回転する回転ユニッ
トはラジアル動圧軸受部において相互の間でのラジアル
動圧回転が行われる。またラジアル固定部材の両軸端部
にはラジアル固定部材の軸と垂直面をなすスラスト固定
部材が設けられていて、上下に位置したスラスト固定部
材とスラスト固定部材に挟まれた形で回転する回転ユニ
ットはスラスト動圧軸受部においてスラスト動圧回転が
行われる。
【０００３】ラジアル動圧軸受部及び／又はスラスト動
圧軸受部には軸受面に対称に形成された動圧発生溝があ
って、回転ユニットの高速回転によって発生する風は動
圧発生溝に導入され、対称に形成された動圧発生溝から
は強力な風圧が生じてラジアル固定部材と回転ユニット
との間には数μｍ単位の間隙が形成されて、両者の間で
の抵抗を低下させ、ラジアル動圧軸受部において高速回
転がなされるようになっている。またスラスト固定部材
と回転ユニットとの間においても微小な間隙が形成され
て、回転ユニットは僅かに浮上した状態でスラスト動圧
軸受部において高速回転がなされるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の動圧軸受部に対
称の動圧発生溝を設けた回転装置では、回転ユニットの
高速回転中に発生する接触を防止し、振動を低減するた
めに動バランスを小さくするのが一般的であるが、動バ
ランスが小さ過ぎるとかえって回転の不安定現象が生じ
るようになる。従来の回転装置では調整にあたって、動
バランスの上限は振動の許容限界、下限は安定性の許容
限界によって規定し、その規定された上限と下限とで挟
まれた範囲内になるよう動バランス修正するか、または
ラジアル動圧軸受部での固定部（ラジアル固定部材）と
回転体（回転ユニット）との間のギャップを適性化する
ことによって高速回転における安定性を得ていた。
【０００５】本発明は動バランスの小さな領域において
も回転の不安定性が発生しないで、調整範囲が広くとら
れて生産性に優れた高速回転で安定した回転性能が得ら
れる回転装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ラジアル固
定部材と、前記ラジアル固定部材に対して回転可能な回
転ユニットとを有し、前記ラジアル固定部材と前記回転
ユニットとが対向するラジアル動圧軸受部に、動圧発生
溝が形成された回転装置において、前記動圧発生溝を、
非対称に形成したことを特徴とする回転装置。（請求項
１の発明） ラジアル固定部材と、前記ラジアル固定部材に対し略垂
直方向に配置されたスラスト固定部材と、前記スラスト
固定部材と略平行方向で前記ラジアル固定部材に対して
回転可能な回転ユニットとを有し、前記スラスト固定部
材と前記回転ユニットとが対向するスラスト動圧軸受部
に、動圧発生溝が形成された回転装置において、前記動
圧発生溝を、非対称に形成したことを特徴とする回転装
置。（請求項２の発明） ラジアル固定部材と、前記ラジアル固定部材に対して回
転可能な回転ユニットとを有した回転装置において、前
記ラジアル固定部材と前記回転ユニットとが対向するラ
ジアル動圧軸受部の形状を、非対称に形成したことを特
徴とする回転装置（請求項５の発明） ラジアル固定部材と、前記ラジアル固定部材に対し略垂
直方向に配置されたスラスト固定部材と、前記スラスト
固定部材と略平行方向で前記ラジアル固定部材に対して
回転可能な回転ユニットとを有した回転装置において、
前記スラスト固定部材と前記回転ユニットとが対向する
スラスト動圧軸受部の形状を、非対称に形成したことを
特徴とする回転装置。（請求項７の発明）により達成さ
れる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の回転装置の一実施の形態
として、回転ユニットにポリゴンミラーを固設して高速
回転を行う光偏向装置を用いて説明を行う。図１は回転
装置の断面構成を示している。固定したラジアル軸１１
の外側には円筒状をしたセラミック材やステンレス材等
を材料とする内筒軸受１２が固設され、ラジアル軸１１
と内筒軸受１２とでラジアル固定部材を構成している。
内筒軸受１２の両側端部にはラジアル軸に略垂直方向に
円板状をしたセラミック材やステンレス材を材料とした
上スラスト軸受１３Ａと、下スラスト軸受１３Ｂとが固
設され、それぞれスラスト固定部材を構成している。上
記のラジアル固定部材とスラスト固定部材とは一体とな
って回転装置の本体固定部を構成し、支持ベース板３に
固定されている。
【０００８】一方、回転装置の高速回転を行うユニット
である回転ユニット２には回転軸を中心とした円筒状の
外筒軸受２１が一体として設けられていて、外筒軸受２
１の内径より前記の固定された内筒軸受１２の外径の方
が数μｍの調整された微小間隔だけ大きい。この外筒軸
受２１の内周面２１ａと内筒軸受１２の外周面１２ａと
で、ラジアル動圧軸受部を構成している。少なくとも内
筒軸受１２の外周面１２ａ、外筒軸受２１の内周面２１
ａの一方には複数本からなる動圧発生溝１２ａ１又は１
２ａ１（図示せず）が形成されている場合もあるし、動
圧発生溝が全くない場合もある。回転ユニット２は本体
固定部に対しラジアル動圧軸受部においてラジアル回転
が行われる。
【０００９】また外筒軸受２１の上端面２１ｂＡは上ス
ラスト軸受１３Ａのスラスト面１３ａＡと対向し、同じ
く外筒軸受２１の下端面２１ｂＢは下スラスト軸受１３
Ｂのスラスト面１３ａＢと対向しスラスト動圧軸受部を
構成している。少なくとも対向したスラスト動圧軸受部
のスラスト面１３ａＡ，１３ａＢ、外筒軸受２１の上、
下端面２１ｂＡ，２１ｂＢの一つには複数本からなる動
圧発生溝１３ａＡ１，１３ａＢ１又は２１ｂＡ１，２１
ｂＢ１（図示せず）が形成されている。回転ユニット２
は本体固定部に対しスラスト動圧軸受部においてスラス
ト回転が行われる。
【００１０】図１に示した回転装置（光偏向装置）で
は、回転ユニット２に端面を鏡面とした正多角形の形状
をしたポリゴンミラー２２が、ミラー中心と回転ユニッ
ト２の回転中心とが合致するよう調整され取り付けられ
ている。
【００１１】また回転ユニット２の支持ベース板３に対
向した底面には、多磁極対のリング状をしたトルク発生
用の永久磁石２３が固設されている。支持ベース板３上
には複数のマグネットコイル３１を同一円上に配置した
プリント基板３２が取付けられ、マグネットコイル３１
内には磁界の変化を検知するホール素子３３が取付けら
れている。ホール素子３３はスピードセンサとポジショ
ンセンサとしての機能を有していて、ホール素子３３が
検知した検知信号に基づいてマグネットコイル４への電
流制御がなされて、ポリゴンミラー２２を設けた回転ユ
ニット２は高速回転が行われる。
【００１２】動圧軸受を用いた回転装置では、従来は動
バランスの上限は振動限界、下限は安定性限界によって
規定し、上限と下限との範囲内を許容調整範囲として調
整を行っていたのに対し、本発明による非対称とする条
件を付加することにより動バランスが小さな領域におい
ても回転不安定性が発生しないこととなり、その結果 動バランス調整の修正領域が拡大することとなり、そ
の結果生産マージンが向上する。
【００１３】ラジアル動圧軸受部におけるラジアル方
向の間隙の調整許容範囲が拡大することにより生産マー
ジンが向上する。
【００１４】動バランスの小さな領域においても調整
が可能となった結果、外部振動が低減する。
【００１５】回転時の不安定振動が抑えられるように
なった結果、回転中に発生する異音が低減される。
【００１６】回転時の不安定振動による動圧軸受部に
おけるコスレが回避されるようになった結果、使用可能
とする回転装置のライフは長寿命化することとなる。
【００１７】高速回転域においても安定した回転が得
られるため、より高速化をはかることが可能となる。
【００１８】〜の効果を奏することとなる。
【００１９】本発明の光偏向装置を例として説明した回
転装置は、動バランスの小さな領域においても回転の不
安定性が発生しない動圧軸受とした回転装置で、以下の
実施の形態によって詳しく説明する。
【００２０】（実施の形態１）請求項１に係わる発明の
実施の形態であって、ラジアル動圧軸受部に動圧発生溝
が形成された回転装置について、動圧発生溝を回転軸に
対し非対称に形成したもので、更に詳しく具体的に説明
する。以下説明する実施の形態は何れも内筒軸受１２の
外周面１２ａに形成された動圧発生溝１２ａ１を回転軸
に対し非対称に形成された例であって、動圧発生溝加工
の容易性の観点から内筒軸受側に設ける方が好ましい。
本発明は外筒軸受２１の内周面２１ａに形成された動圧
発生溝２１ａ１を回転軸に対し非対称に形成された場合
も含まれるが、外周と内周の関係が異なるだけであるの
で内周面２１ａについての説明は省略する。次に説明す
るのは固定部材側に設けた動圧発生溝についての実施の
形態である。
【００２１】（１・１）図２に示す実施の形態は、内筒
軸受１２の外周面１２ａに形成する動圧発生溝１２ａ１
を周方向に一部に溝のない部分を設けて非対称としたも
ので、図２（ａ）は内筒軸受１２の斜視図、図２（ｂ）
は内筒軸受１２の外周面１２ａの全円周部分の展開図で
ある。本発明者らの検討によれば溝のない部分ｗを全周
長Ｌに対し（１／８）以上設けることによって効果が認
められ、好ましくは溝のない部分ｗを（４／８）以上
（７／８）Ｌ以下、更に好ましくは（５／８）Ｌ以上
（７／８）Ｌ以下の範囲内に設けることによって効果は
顕著となる。
【００２２】（１・２）図３に示す実施の形態は、内筒
軸受１２の外周面１２ａに形成する等間隔の動圧発生溝
１２ａ１のうち、溝の深さを深い溝ｄｐと、浅い溝ｄａ
との複数種の溝の深さの異なった動圧発生溝として非対
称としている。図３（ａ）は内筒軸受１２の斜視図、図
３（ｂ）は内筒軸受１２の外周面１２ａの全円周部分の
展開図である。全周長Ｌに対して例えば（１／８）Ｌ〜
（１／２）Ｌの範囲では深い溝ｄｐの動圧発生溝とし、
他の部分を浅い溝ｄａの動圧発生溝として非対称とする
ことによって本発明の効果が顕著に得られる。勿論溝の
深さは浅ｄａ、深ｄｐの２段階に限定するものではな
く、複数段の異なった深さとすることも可能であり、ま
た動圧発生溝１２ａ１の全域ではなく一部だけ溝の深さ
を変更してもよい。
【００２３】（１・３）図４に示す実施の形態は、内筒
軸受１２の外周面１２ａに形成する等間隔の動圧発生溝
１２ａ１の溝の空気流入角（傾斜角）θを不均一として
非対称としている。図４（ａ）は内筒軸受１２の斜視
図、図４（ｂ）は内筒軸受１２の外周面１２ａの全円周
部分の展開図である。空気流入角がねじれた形状θ
（ｓ）と立った形状θ（ｗ）の複数種の空気流入角が異
なった動圧発生溝とするもので、全周長に対して例えば
（１／８）Ｌ〜（１／２）Ｌの範囲では空気流入角がね
た形状θ（ｓ）の動圧発生溝とし、他の部分は空気流入
角が立った形状θ（ｗ）の動圧発生溝として非対称とす
ることによって本発明の効果が顕著に得られる。勿論空
気流入角はねた形状θ（ｓ）、立った形状θ（ｗ）の２
段階に限定するものではなく、複数段の異なった空気流
入角としてもよい。
【００２４】（１・４）図５に示す実施の形態は、内筒
軸受１２の外周面１２ａに形成する等間隔の動圧発生溝
１２ａ１のうち、溝幅の広いｂ（ｗ）動圧発生溝と溝幅
の狭いｂ（ｗ）動圧発生溝との溝幅の異なった動圧発生
溝として非対称としている。図５（ａ）は内筒軸受１２
の斜視図、図５（ｂ）は内筒軸受１２の外周面１２ａの
全円周部分の展開図である。全周長Ｌに対して例えば
（１／８）Ｌ〜（１／２）Ｌの範囲では溝幅の広いｂ
（ｗ）動圧発生溝とし、他の部分を溝幅の狭いｂ（ｎ）
動圧発生溝とし、溝幅が相異した非対称とすることによ
って本発明の効果が顕著に得られる。勿論溝の幅は広い
ｂ（ｗ）、狭いｂ（ｎ）の２段階に限定するものではな
く、複数段の異なった溝幅とすることも可能であり、ま
た動圧発生溝１２ａ１の全域ではなく一部だけ溝幅を変
更してもよい。
【００２５】（１・５）図６に示す実施の形態は、内筒
軸受１２の外周面１２ａに形成する動圧発生溝１２ａ１
の隣り合う溝の間隔（ピッチ）を広い間隔ｐ（ｗ）の部
分と狭い間隔ｐ（ｎ）の部分とを設けて不等間隔とし非
対称としている。図６（ａ）は内筒軸受１２の斜視図、
図６（ｂ）は内筒軸受１２の外周面１２ａの全円周部分
の展開図である。全周長Ｌに対して例えば（１／８）Ｌ
〜（１／２）Ｌの範囲では隣り合う溝の間隔が広いｐ
（ｎ）動圧発生溝とし、他の部分を溝間隔が狭いｐ
（ｎ）動圧発生溝として非対称とすることによって本発
明の効果が顕著に得られる。隣り合う溝の間隔は広いｐ
（ｗ）、狭いｐ（ｎ）の２段階に限定するものではな
く、複数段の異なった溝間隔としてもよい。
【００２６】（１・６）図７に示す実施の形態は、内筒
軸受１２の外周面１２ａに形成する等間隔の動圧発生溝
１２ａ１のうち、溝の長さの長いｍ（ｍ）動圧発生溝と
溝の長さの短いｍ（ｓ）動圧発生溝との溝の長さの異な
った動圧発生溝として非対称としている。図７（ａ）は
内筒軸受１２の斜視図、図７（ｂ）は内筒軸受１２の外
周面１２ａの全円周部分の展開図である。全周長Ｌに対
して例えば（１／８）Ｌ〜（１／２）Ｌの範囲では溝の
長さの長いｍ（ｍ）動圧発生溝とし、他の部分を溝の長
さの短いｍ（ｓ）動圧発生溝とし、溝の長さが相異した
非対称とすることによって本発明の効果が顕著に得られ
る。勿論溝の長さは長いｍ（ｍ）、短いｍ（ｓ）の２段
階に限定するものではなく、複数段の異なった溝の長さ
としてもよい。
【００２７】（１・７）図８に示す実施の形態は、内筒
軸受１２の外周面１２ａに形成する等間隔の動圧発生溝
１２ａ１の溝形状を異なる形状ｓ（ａ）、ｓ（ｂ）とし
て非対称としている。図８（ａ）は内筒軸受１２の斜視
図、図８（ｂ）は外周面１２ａの展開図である。異なる
形状ｓ（ａ）、ｓ（ｂ）の動圧発生溝を適当の配列とし
て非対称とすることにより本発明の効果が得られる。
【００２８】以上説明した（１・１）〜（１・７）は何
れもラジアル動圧軸受部の動圧発生溝を非対称とした実
施の形態で動圧分布を非対称にすることにより回転安定
性を得られる。なお上記の実施形態は、それぞれに非対
称とした要素的な特徴を有しているが本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば複数段の溝幅をもった動
圧発生溝（（１・４）参照）を不等間隔に形成する
（（１・５）参照）等、２つ以上の（１・１）〜（１・
７）の要素的な特徴を重ねて実施した動圧発生溝形状と
して非対称とすることも本発明に含まれる。
【００２９】（実施の形態２）請求項２に係わる発明の
実施の形態であって、スラスト固定部材と回転ユニット
が対向するスラスト動圧軸受部に動圧発生溝が形成され
た回転装置について、動圧発生溝を回転軸に対し非対称
に形成したもので、図１での上下のスラスト動圧軸受部
（上スラスト軸受１３Ａのスラスト面１３ａＡとこれに
対向した外筒軸受２１の上端面２１ｂＡ）及び（下スラ
スト軸受１３Ｂのスラスト面１３ａＢとこれに対向した
外筒軸受２１の下端面２１ｂＢ）の動圧発生溝が形成さ
れた回転装置について、動圧発生溝を非対称に形成した
もので、更に詳しく具体的に説明する。以下説明する実
施の形態は下側のスラスト動圧軸受部を例にとり、何れ
も下スラスト軸受１３Ｂのスラスト面１３ａＢに形成さ
れた動圧発生溝１３ａＢ１を回転軸に対し非対称に形成
された例であって、これにより非対称な動圧分布を得る
ことで回転安定性が得られる。本発明は外筒軸受２１の
下端面２１ｂＢに形成された動圧発生溝を回転軸に対し
非対称に形成された場合も含まれるが、固定面と回転面
が異なるだけであるので、下端面２１ｂＢに形成された
動圧発生溝についての説明は省略する。次に説明するの
は固定部材側に設けた動圧発生溝についての実施の形態
である。
【００３０】（２・１）図９に示す実施の形態は、下ス
ラスト軸受１３Ｂのスラスト面１３ａＢに形成する動圧
発生溝１３ａＢ１を周方向に角度θＲの範囲を溝のない
部分として非対称としたもので、溝のない部分θＲを４
５°以上１８０°以下設けることによって好ましい効果
が認められる。
【００３１】（２・２）図１０に示す実施の形態は、下
スラスト軸受１３Ｂのスラスト面１３ａＢに形成する等
間隔の動圧発生溝１３ａＢ１のうち溝の深さを深い溝ｄ
ｐと浅い溝ｄａとの複数種の溝の深さの異なった動圧発
生溝として非対称としている。例えば動圧発生溝１３ａ
Ｂ１の総本数Ｎに対して、隣り合う（１／８）Ｎ以上
（１／２）Ｎ以下の動圧発生溝を他とは異なる深さの溝
とすることによって好ましい効果が認められる。
【００３２】（２・３）図１１に示す実施の形態は、下
スラスト軸受１３Ｂのスラスト面１３ａＢに形成する等
間隔の動圧発生溝１３ａＢ１の溝の空気流入角（傾斜
角）θを、ねた形状θ（ｓ）と立った形状θ（ｗ）の複
数種の空気流入角の動圧発生溝とし、不均一な配列とし
て非対称としている。
【００３３】例えば動圧発生溝１３ａＢ１の総本数Ｎに
対して、隣り合う（１／８）Ｎ以上（１／２）Ｎ以下の
動圧発生溝を他とは異なる空気流入角とすることによっ
て好ましい効果が認められる。
【００３４】（２・４）図１２に示す実施の形態は、下
スラスト軸受１３Ｂのスラスト面１３ａＢに形成する等
間隔の動圧発生溝１３ａＢ１のうち、溝幅の広いｂ
（ｗ）動圧発生溝と溝幅の狭いｂ（ｎ）動圧発生溝との
溝幅の異なった動圧発生溝として非対称としている。例
えば動圧発生溝１３ａＢ１の総本数Ｎに対して、隣り合
う（１／８）Ｎ以上（１／２）Ｎ以下の動圧発生溝を他
とは異なる溝幅とすることによって好ましい効果が認め
られる。
【００３５】（２・５）図１３に示す実施の形態は、下
スラスト軸受１３Ｂのスラスト面１３ａＢに形成する動
圧発生溝１３ａＢ１の隣り合う溝の間隔（ピッチ）を広
い間隔ｐ（ｗ）の部分と狭い間隔ｐ（ｎ）の部分とを設
けて不等間隔とし非対称としている。スラスト面１３ａ
Ｂの全周面に対して（１／８）〜（１／２）の範囲を他
とは異なる溝間隔とすることによって好ましい効果が認
められる。
【００３６】（２・６）図１４に示す実施の形態は、下
スラスト軸受１３Ｂのスラスト面１３ａＢに形成される
等間隔の動圧発生溝１３ａＢ１のうち、溝の長さの長い
ｍ（ｍ）動圧発生溝と溝の長さの短いｍ（ｓ）動圧発生
溝との溝の長さの異なった動圧発生溝として非対称とし
ている。
【００３７】例えば動圧発生溝１３ａＢ１の総本数Ｎに
対して、隣り合う（１／８）Ｎ以上（１／２）Ｎ以下の
動圧発生溝を他とは異なる溝の長さとすることによって
好ましい効果が認められる。
【００３８】（２・７）図１５に示す実施の形態は、下
スラスト軸受１３Ｂのスラスト面１３ａＢに形成される
等間隔の動圧発生溝１３ａＢ１の溝形状を異なる形状ｓ
（ａ），ｓ（ｂ）として非対称としている。異なる形状
ｓ（ａ），ｓ（ｂ）の動圧発生溝を適当に配列して非対
称とすることにより、非対称な動圧分布を得ることで回
転安定性が得られて本発明の効果が得られる。
【００３９】以上説明した（２・１）〜（２・７）は何
れもスラスト動圧軸受部の動圧発生溝を非対称とした実
施の形態で、それぞれに非対象とした要素的な特徴を有
しているのが本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば複数段の溝幅をもった動圧発生溝（（２・４）参
照）を不等間隔に形成する（（２・５参照））等、２つ
以上の（２・１）〜（２・７）の要素的な特徴を重ねて
実施した動圧発生溝形状とすることも本発明に含まれ
る。
【００４０】（実施の形態３）請求項５に係わる発明の
実施の形態であって、ラジアル固定部と回転ユニットと
が対向するラジアル動圧軸受部の形状を非対称に形成し
たもので、図１において内筒軸受１２の外周面１２ａと
外筒軸受２１の内周面２１ａとでラジアル動圧軸受部を
形成しているが、本発明においては内筒軸受１２の外径
形状又は外筒軸受２１の内径形状を回転軸に対し非対称
に形成したもので、以下の説明する実施の形態は何れも
内筒軸受１２の外径形状を非対称とした例であるが、非
対称な動圧分布を得ることで回転安定性が得られる。な
お外筒軸受２１の内径形状を非対称とした場合も全く同
様であるので、説明を省略する。
【００４１】（３・１）図１６に示す実施の形態は内筒
軸受１２の断面形状を示したもので、ラジアル動圧軸受
部を形成する内筒軸受１２の外径形状は一部を除き真円
に近い断面形状として非対称としたもので、図１６
（ａ）は一部を平面形状１２ｅとした実施の形態で、図
１６（ｂ）は一部を真円半径とは異なる半径の円筒形状
１２ｆとした実施の形態である。一部を平面形状１２ｅ
又は円筒形状１２ｆとすることによって、当該箇所では
高速回転時に減圧状態となって本発明の効果が得られ
る。
【００４２】（３・２）図１７に示す実施の形態は内筒
軸受１２の断面形状を示したもので、ラジアル動圧軸受
部を形成する内筒軸受１２の外径形状は真円に近い断面
形状をした円柱に対して一部に変更部を設けて非対称と
したもので、図１７（ａ）は変更部として回転軸に平行
な溝部１２ｇを設けた実施の形態を示し、図１７（ｂ）
は変更部として回転軸方向に単数又は複数の穴部１２ｈ
を設けた実施の形態を示し、図１７（ｃ）は変更部とし
て外周の一部に凹部１２ｉを設けた実施の形態を示して
いる。これらの変更部では高速回転時に減圧状態となっ
て、動圧分布が非対称となることにより回転安定性が得
られて本発明の効果が得られる。図１７（ｄ）は前記の
実施の形態とは逆に変更部として真円に近い断面形状に
対して極小の凸部１２ｊを設けたもので、かかる形状に
よっても本発明の効果が得られる。
【００４３】（実施の形態４）請求項７に係わる発明の
実施の形態であって、スラスト固定部材と回転ユニット
とが対向するスラスト動圧軸受部の形状を非対称に形成
したもので、図１において上スラスト軸受１３Ａのスラ
スト面１３ａＡと外筒軸受２１の上端面２１ｂＡとが対
向するスラスト動圧軸受部又は下スラスト軸受１３Ｂの
スラスト面１３ａＢと外筒軸受２１の下端面２１ｂＢと
が対向するスラスト動圧軸受部の形状を非対称に形成す
るもので、これにより非対称な動圧分布が得られること
により回転安定性が得られて、本発明の効果が得られ
る。以下説明する（４・１）（４・３）の実施の形態は
何れも下スラスト軸受１３Ｂのスラスト面１３ａＢにつ
いて非対称とする例であるが、これに限定するものでな
いことは勿論である。
【００４４】（４・１）図１８に示す実施の形態は下ス
ラスト軸受１３Ｂのスラスト面１３ａＢの周方向に一部
でも異形状部を設け非対称とするもので、斜視図に示す
ように例えば溝部１３ａＢ１、穴部１３ａＢ２、凸部１
３ａＢ３、凹部１３ａＢ４等を異形状部として設けるも
ので、単独に或いは複数のこれらの異形状部を１カ所又
は複数カ所設けることによって本発明の効果が得られ
る。
【００４５】（４・２）図１９に示す実施の形態は、ラ
ジアル固定部材に対し、その両端部において垂直方向に
配置されたスラスト固定部材である上スラスト軸受１３
Ａのスラスト面１３ａＡと下スラスト軸受１３Ｂのスラ
スト面１３ａＢとの平行度を僅か（α°）傾けるもの
で、実験的に適当とするα°傾けて非対称とすることに
よって動圧分布を非対称とすることにより回転安定性が
得られて、本発明の効果を得ることができる。
【００４６】（４・３）図２０に示す実施の形態は下ス
ラスト軸受１３Ｂのスラスト面１３ａＢを中心によりΔ
だけ偏心した偏心形状として非対称とするもので、適当
とするΔを実験的に求めて設定することにより、動圧分
布を非対称とすることにより回転安定性が得られて、本
発明の効果を得ることができる。
【００４７】以上説明した実施の形態は何れも固定した
中心軸部分をラジアル固定部材として、ラジアル動圧軸
受を介して回転ユニットはその周囲を高速回転する構成
であるが、これとは逆にラジアル固定部材に対して中心
軸部分を含む回転ユニットがラジアル動圧軸受を介して
高速回転する構成の回転装置についても本発明は全く同
様に適用される。
【００４８】
【発明の効果】動圧軸受を用いた回転装置では、従来は
動バランスの上限は振動限界、下限は安定性限界によっ
て規定し、上限と下限との範囲内を許容調整範囲として
調整を行っていたのに対し、本発明による非対称とする
条件を付加することにより動バランスが小さな領域にお
いても回転不安定性が発生しないこととなり、その結果 動バランス調整の修正領域が拡大することとなり、そ
の結果生産マージンが向上する。
【００４９】ラジアル動圧軸受部におけるラジアル方
向の間隙の調整許容範囲が拡大することにより生産マー
ジンが向上する。
【００５０】動バランスの小さな領域においても調整
が可能となった結果、外部振動が低減する。
【００５１】回転時の不安定振動が抑えられるように
なった結果、回転中に発生する異音が低減される。
【００５２】回転時の不安定振動による動圧軸受部に
おけるコスレが回避されるようになった結果、使用可能
とする回転装置のライフは長寿命化することとなる。
【００５３】高速回転域においても安定した回転が得
られるため、より高速化をはかることが可能となる。
【００５４】〜の効果を奏することとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転装置の断面構成図。
【図２】（１・１）の内筒軸受の斜視図及び展開図。
【図３】（１・２）の内筒軸受の斜視図及び展開図。
【図４】（１・３）の内筒軸受の斜視図及び展開図。
【図５】（１・４）の内筒軸受の斜視図及び展開図。
【図６】（１・５）の内筒軸受の斜視図及び展開図。
【図７】（１・６）の内筒軸受の斜視図及び展開図。
【図８】（１・７）の内筒軸受の斜視図及び展開図。
【図９】（２・１）の内筒軸受の斜視図及び展開図。
【図１０】（２・２）の下スラスト軸受のスラスト面。
【図１１】（２・３）の下スラスト軸受のスラスト面。
【図１２】（２・４）の下スラスト軸受のスラスト面。
【図１３】（２・５）の下スラスト軸受のスラスト面。
【図１４】（２・６）の下スラスト軸受のスラスト面。
【図１５】（２・７）の下スラスト軸受のスラスト面。
【図１６】（３・１）の内筒軸受の断面形状。
【図１７】（３・２）の内筒軸受の断面形状。
【図１８】（４・１）の下スラスト軸受の斜視図。
【図１９】（４・２）の実施の形態を示す説明図。
【図２０】（４・３）の下スラスト軸受のスラスト面。
【図２１】回転装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
２ 回転ユニット １１ ラジアル軸 １２ 内筒軸受 １２ａ 外周面（内筒軸受） １３Ａ 上スラスト軸受 １３ａＡ スラスト面（上スラスト軸受） １３Ｂ 下スラスト軸受 １３ａＢ スラスト面（下スラスト軸受） ２１ 外筒軸受 ２１ａ 内周面（外筒軸受） ２１ｂＡ 上端面（外筒軸受） ２１ｂＢ 下端面（外筒軸受）

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ラジアル固定部材と、前記ラジアル固定
    部材に対して回転可能な回転ユニットとを有し、前記ラ
    ジアル固定部材と前記回転ユニットとが対向するラジア
    ル動圧軸受部に、動圧発生溝が形成された回転装置にお
    いて、前記動圧発生溝を、非対称に形成したことを特徴
    とする回転装置。
  2. 【請求項２】 ラジアル固定部材と、前記ラジアル固定
    部材に対し略垂直方向に配置されたスラスト固定部材
    と、前記スラスト固定部材と略平行方向で前記ラジアル
    固定部材に対して回転可能な回転ユニットとを有し、前
    記スラスト固定部材と前記回転ユニットとが対向するス
    ラスト動圧軸受部に、動圧発生溝が形成された回転装置
    において、前記動圧発生溝を、非対称に形成したことを
    特徴とする回転装置。
  3. 【請求項３】 前記非対称に形成された動圧発生溝は、
    溝なし部分と溝あり部分とで構成し、溝なし部分が１／
    ８以上となるようにしたことを特徴とする請求項１又は
    ２に記載の回転装置。
  4. 【請求項４】 前記非対称に形成された動圧発生溝は、
    固定部材側に形成されることを特徴とする請求項１〜３
    のいずれか１項に記載の回転装置。
  5. 【請求項５】 ラジアル固定部材と、前記ラジアル固定
    部材に対して回転可能な回転ユニットとを有した回転装
    置において、前記ラジアル固定部材と前記回転ユニット
    とが対向するラジアル動圧軸受部の形状を、非対称に形
    成したことを特徴とする回転装置。
  6. 【請求項６】 前記ラジアル固定部材の形状を非対称に
    形成することにより、前記ラジアル軸受部の形状を非対
    称にすることを特徴とする請求項５に記載の回転装置。
  7. 【請求項７】 ラジアル固定部材と、前記ラジアル固定
    部材に対し略垂直方向に配置されたスラスト固定部材
    と、前記スラスト固定部材と略平行方向で前記ラジアル
    固定部材に対して回転可能な回転ユニットとを有した回
    転装置において、前記スラスト固定部材と前記回転ユニ
    ットとが対向するスラスト動圧軸受部の形状を、非対称
    に形成したことを特徴とする回転装置。
  8. 【請求項８】 前記スラスト固定部材の形状を非対称に
    形成することにより、前記スラスト軸受部の形状を非対
    称にすることを特徴とする請求項７に記載の回転装置。
  9. 【請求項９】 前記回転ユニットは、前記ラジアル固定
    部材に外装されることを特徴とする請求項１〜８のいず
    れか１項に記載の回転装置。
  10. 【請求項１０】 前記回転ユニットは、ポリゴンミラー
    を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項
    に記載の回転装置。
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