JP2000205257A - Rotating device - Google Patents

Rotating device

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JP2000205257A
JP2000205257A JP632599A JP632599A JP2000205257A JP 2000205257 A JP2000205257 A JP 2000205257A JP 632599 A JP632599 A JP 632599A JP 632599 A JP632599 A JP 632599A JP 2000205257 A JP2000205257 A JP 2000205257A
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rotating
rotating device
rotation
magnetic body
dynamic pressure
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JP632599A
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Japanese (ja)
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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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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotating device having a wide adjusting range, excellent in productivity and having stable performance at a high-speed rotation by providing a ring-shaped magnetic body on a rotary unit, and providing a permanent magnet generating attracting force in one direction at a position on a base or a housing facing the magnetic body. SOLUTION: A ring-shaped magnetic body 51 having magnetism such as iron is provided on a rotary unit 2, single or multiple permanent magnets 52 are provided on a fixed support base plate 3 or a housing 50 fixed to cover the side face of a rotating device, and the rotary unit 2 is pulled in the radial direction by the fixed attracting force generated between the magnetic body 51 and the permanent magnets 52. The attracting force is determined by the magnetic force of the permanent magnets 52 and the distance D between the permanent magnets 52 and the magnetic body 51. No rotation instability occurs even in the region with a small dynamic balance, the correction region of a dynamic balance adjustment and the gap adjustment tolerance in the radial direction of a radial dynamic pressure bearing section are expanded, and a production margin is improved.

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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating device that rotates at a high speed, such as a light deflecting device or a motor using a polygon mirror.

【0002】[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6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。
2. Description of the Related Art In a light deflecting device that rotates at high speed around a polygon mirror as a rotating body or a motor that rotates at high speed around a rotating shaft, a dynamic pressure bearing is provided between a rotating body and a non-rotating body.
High speed rotation is performed. FIG. 6 is a sectional view showing an example of a rotating device provided with a dynamic pressure bearing. The rotating units rotating opposite to the radial fixing member fixed on the support base perform radial dynamic pressure rotation between them in the radial dynamic pressure bearing portion. At both ends of the radial fixing member, there are provided thrust fixing members which are perpendicular to the axis of the radial fixing member, and the thrust fixing members located above and below are rotated between the thrust fixing members. The unit performs thrust dynamic pressure rotation in a thrust dynamic pressure bearing portion.

【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。
The radial dynamic pressure bearing portion and / or the thrust dynamic pressure bearing portion have a dynamic pressure generating groove formed symmetrically on the bearing surface, and wind generated by high-speed rotation of the rotating unit is introduced into the dynamic pressure generating groove. A strong wind pressure is generated from the symmetrically formed dynamic pressure generating groove, and a gap of several μm is formed between the radial fixing member and the rotating unit, thereby reducing the resistance between the two, The high-speed rotation is performed in the radial dynamic pressure bearing portion. Also, a minute gap is formed between the thrust fixing member and the rotating unit, so that the rotating unit rotates at a high speed in the thrust dynamic pressure bearing portion while slightly floating.

【0004】[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。
In a conventional rotating device in which a symmetrical dynamic pressure generating groove is provided in a dynamic pressure bearing portion, contact is prevented in order to prevent contact generated during high-speed rotation of the rotating unit and reduce vibration. Generally, the balance is reduced. However, if the dynamic balance is too small, the unstable rotation may occur. In the conventional rotating device, the upper limit of the dynamic balance is specified by the allowable limit of vibration and the lower limit is specified by the allowable limit of stability, and the dynamic balance is corrected so as to be within the range between the specified upper limit and lower limit. Alternatively, the stability in high-speed rotation has been obtained by optimizing the gap between the fixed portion (radial fixing member) and the rotating body (rotating unit) in the radial dynamic pressure bearing portion.

【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。
An object of the present invention is to provide a rotating device which does not cause rotational instability even in a region where the dynamic balance is small, has a wide adjustment range, is excellent in productivity, and has stable rotating performance at high speed. With the goal.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的は、外筒軸受を
有した回転ユニットが、ベース又はハウジングに固定し
た内筒軸受との間で回転する動圧軸受を有した回転装置
において、前記回転ユニットにはリング状の磁性体を設
け、前記ベース又はハウジングには前記磁性体に対向し
た位置に一方向への吸引力が生じる永久磁石を設けたこ
とを特徴とする回転装置(請求項1の発明)及び外筒軸
受を有した回転ユニットが、ベース上に固定した内筒軸
受との間で回転する動圧軸受を有した回転装置におい
て、前記回転ユニットにはトルク発生用の永久磁石を設
け、前記ベース上にはリング状に設ける複数のマグネッ
トコイルを内筒軸受に対して偏心して配置したことを特
徴とする回転装置(請求項2の発明)及び外筒軸受を有
した回転ユニットが、ハウジング内に固定した内筒軸受
との間で回転する動圧軸受を有した回転装置において、
前記回転ユニットの外周面と前記ハウジングの内面との
間の距離を空気圧を発生させる狭い箇所を設けたことを
特徴とする回転装置(請求項3の発明)により達成され
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a rotating device in which a rotating unit having an outer cylinder bearing has a dynamic pressure bearing which rotates between an inner cylinder bearing fixed to a base or a housing. 2. A rotating device according to claim 1, wherein the unit is provided with a ring-shaped magnetic body, and the base or the housing is provided with a permanent magnet that generates an attraction force in one direction at a position facing the magnetic body. Invention) and a rotating device having a dynamic pressure bearing that rotates between a rotating unit having an outer cylinder bearing and an inner cylinder bearing fixed on a base, wherein the rotating unit is provided with a permanent magnet for generating torque. A rotating device (invention of claim 2) and a rotating unit having an outer cylinder bearing, wherein a plurality of magnet coils provided in a ring shape are arranged eccentrically with respect to the inner cylinder bearing on the base. The rotary device having a dynamic pressure bearing which rotates with the cylindrical bearing inner fixed in the housing,
This is achieved by a rotating device (invention of claim 3), wherein a narrow portion for generating air pressure is provided at a distance between an outer peripheral surface of the rotating unit and an inner surface of the housing.

【0007】[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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a preferred embodiment of a rotating device according to the present invention, a description will be given using an optical deflecting device which rotates at high speed by fixing a polygon mirror to a rotating unit. FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of the rotating device. Fixed radial shaft 11
A cylindrical inner bearing 12 made of a ceramic material, a stainless steel material, or the like, having a cylindrical shape is fixed to the outside of the radial shaft 11.
And the inner cylinder bearing 12 constitute a radial fixing member.
An upper thrust bearing 13A and a lower thrust bearing 13B made of a ceramic material or a stainless material having a disk shape in a direction substantially perpendicular to the radial axis are fixed to both end portions of the inner cylindrical bearing 12, and each is fixed by thrust. It constitutes a member. The radial fixing member and the thrust fixing member integrally constitute a main body fixing portion of the rotating device, and are fixed to the support base plate 3.

【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、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。
On the other hand, a rotary unit 2 which is a unit for rotating the rotary device at high speed is provided with a cylindrical outer cylinder bearing 21 having a rotation axis as a center.
The outer diameter of the fixed inner cylindrical bearing 12 is larger than the inner diameter of 1 by the adjusted minute interval of several μm. The inner peripheral surface 21a of the outer cylinder bearing 21 and the outer peripheral surface 12a of the inner cylinder bearing 12 constitute a radial dynamic pressure bearing portion, and the rotary unit 2 performs radial rotation in the radial dynamic pressure bearing portion with respect to the main body fixed portion. Will be

【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、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。
The upper end surface 21bA of the outer cylinder bearing 21 faces the thrust surface 13aA of the upper thrust bearing 13A, and the lower end surface 21bB of the outer cylinder bearing 21 also has a lower thrust bearing 13bA.
The thrust surface 13aB of B constitutes a thrust dynamic pressure bearing portion, and the rotation unit 2 performs thrust rotation in the thrust dynamic pressure bearing portion relative to the main body fixed portion.

【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。
In the rotating device (optical deflecting device) shown in FIG. 1, a polygon mirror 22 having a regular polygonal shape whose end face is a mirror surface is provided on the rotating unit 2 so that the mirror center coincides with the rotation center of the rotating unit 2. Adjusted and installed.

【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検知素子としてホール素子
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。
A permanent magnet 23 for generating torque in the form of a ring of multiple magnetic pole pairs is fixedly provided on the bottom surface of the rotating unit 2 facing the support base plate 3. A printed circuit board 32 on which a plurality of magnet coils 31 are arranged on the same circle is mounted on the support base plate 3.
Inside, a Hall element 33 is attached as a detection element for detecting a change in the magnetic field. The Hall element 33 has a function as a speed sensor and a position sensor. The current to the magnet coil 4 is controlled based on the detection signal detected by the Hall element 33, and the polygon mirror 22
Is rotated at high speed.

【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、本発明による回転ユニットに
ラジアル方向で一定方向に外力を加える手段を設けるこ
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。
Conventionally, in a rotating device using a dynamic pressure bearing, the upper limit of the dynamic balance is defined by the vibration limit, the lower limit is defined by the stability limit, and the adjustment is performed within the range between the upper limit and the lower limit as an allowable adjustment range. In contrast, by providing the rotating unit according to the present invention with a means for applying an external force in a constant radial direction, rotation instability does not occur even in a region where the dynamic balance is small, and as a result, the correction region for dynamic balance adjustment is expanded. As a result, the production margin is improved.

【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。
The production margin is improved by expanding the allowable adjustment range of the radial gap in the radial dynamic pressure bearing portion.

【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。
As a result of being able to adjust even in a region where the dynamic balance is small, external vibration is reduced.

【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。
As a result of suppressing the unstable vibration during rotation, abnormal noise generated during rotation is reduced.

【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。
[0016] As a result of avoiding wear at the dynamic pressure bearing portion due to unstable vibration during rotation, the life of the rotating device that can be used is extended.

【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。
Since stable rotation can be obtained even in a high-speed rotation range, it is possible to further increase the speed.

【0018】〜の効果を奏することとなる。The following effects are obtained.

【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。
The rotating device described as an example of the optical deflecting device of the present invention is a rotating device having a dynamic pressure bearing that does not cause rotational instability even in a region where the dynamic balance is small, and will be described in detail in the following embodiments. .

【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、回転ユニットにラジアル方向で一
定方向に外力を加える手段として永久磁石を用い、一方
向への磁力による吸引力によって、動バランスの小さな
領域においても高速回転時に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ある。
(Embodiment 1) An embodiment of the invention according to claim 1, wherein a permanent magnet is used as a means for applying an external force in a fixed radial direction to the rotating unit, and an attractive force by a magnetic force in one direction. Therefore, even in a region where the dynamic balance is small, the rotating device is a dynamic pressure bearing in which rotation instability does not occur during high-speed rotation.

【0021】図2は実施の形態1の説明図で、図2
(a)は側断面図、図2(b)は平面図を示している。
回転する回転ユニット2には例えば鉄等の磁性を有した
リング状の磁性体51を設け、固定した支持ベース板3
又は回転装置の側面を覆うようにして固定したハウジン
グ50には単数又は複数の永久磁石52を設け、磁性体
51と永久磁石52との間で生じる吸引力によって、回
転ユニット2をラジアル方向に一定の引張力が生じるよ
うにしている。この際の引張力は永久磁石52の磁力や
永久磁石52と磁性体51との距離D等によって決まる
もので、この引張力が作用して動バランスの小さな領域
においても高速回転時に回転の不安定性が生じないよう
にする引張力の調整と設定が行われる。
FIG. 2 is an explanatory view of the first embodiment.
2A is a side sectional view, and FIG. 2B is a plan view.
The rotating rotating unit 2 is provided with a ring-shaped magnetic body 51 having magnetism such as iron, for example.
Alternatively, one or a plurality of permanent magnets 52 are provided in the housing 50 fixed so as to cover the side surface of the rotating device, and the rotating unit 2 is kept constant in the radial direction by an attractive force generated between the magnetic body 51 and the permanent magnet 52. Of tensile force. The tensile force at this time is determined by the magnetic force of the permanent magnet 52, the distance D between the permanent magnet 52 and the magnetic body 51, and the like. The adjustment and setting of the pulling force to prevent the occurrence of the tension are performed.

【0022】なお本実施形態において、回転ユニット2
を構成する部材が磁性体である場合には、その外周をリ
ング状とすることによって磁性体51の代用とし、別部
品として磁性体51を回転ユニット2に新たに設けなく
ともよい。
In this embodiment, the rotation unit 2
When the member constituting is a magnetic body, the outer periphery thereof is formed in a ring shape to substitute for the magnetic body 51, and the magnetic body 51 does not need to be newly provided on the rotating unit 2 as a separate part.

【0023】(実施の形態2)請求項2に関わる発明の
実施の形態であって、回転ユニットにラジアル方向で一
定方向に外力を加える手段として、回転ユニットを駆動
回転する駆動モータの電磁力による作用を用い、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ある。
(Embodiment 2) An embodiment of the invention according to claim 2, wherein the means for applying an external force to the rotating unit in a constant radial direction is provided by an electromagnetic force of a driving motor for driving and rotating the rotating unit. This is a rotating device using a dynamic pressure bearing that does not cause rotational instability even in a region with a small dynamic balance by using the function.

【0024】図1に示した回転装置(光偏向装置)の駆
動モータ(ポリゴンモータ)は図3に示すリング状に設
けた複数のマグネットコイル31とリング状に配設した
複数の磁極対をもった永久磁石23とを有している。図
3(a)はプリント基板32上に設けたマグネットコイ
ル31の配置関係を示す平面図で、図3(b)は高速回
転する回転ユニット2に固定した永久磁石23の平面図
を示している。本実施の形態においては図3(a)に示
す如く、6組のマグネットコイル31(31a1,31
a2・・・)が同一円上に等配され、マグネットコイル
31a1,31a2が対向して位置し、同じくマグネッ
トコイル31b1,31b2、マグネットコイル31c
1,31c2がそれぞれ対向して位置している。またマ
グネットコイル31a1,31b1,31c1内にはそ
れぞれ磁界の変化を検知するホール素子33が設けられ
3個のホール素子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る。またマグネットコイル31
(31a1,31a2・・・)に対向しては図3(b)
に示すように同一円上に4極対8極の磁極をもった永久
磁石23が設けられている。制御部はホール素子33が
検知した検知信号に基づいてマグネットコイル31の電
流制御がなされて回転ユニット2の高速回転が行われ
る。
The drive motor (polygon motor) of the rotating device (optical deflecting device) shown in FIG. 1 has a plurality of ring-shaped magnet coils 31 and a plurality of ring-shaped magnetic pole pairs shown in FIG. And a permanent magnet 23. FIG. 3A is a plan view showing an arrangement relationship of the magnet coils 31 provided on the printed circuit board 32, and FIG. 3B is a plan view of the permanent magnet 23 fixed to the rotating unit 2 rotating at high speed. . In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, six sets of magnet coils 31 (31a1, 31a) are provided.
a2...) are equally arranged on the same circle, and the magnet coils 31a1 and 31a2 are located to face each other. Similarly, the magnet coils 31b1 and 31b2 and the magnet coil 31c
1 and 31c2 are located facing each other. Hall elements 33 for detecting changes in the magnetic field are provided in the magnet coils 31a1, 31b1, and 31c1, respectively. The three Hall elements have functions as a speed sensor and a position sensor. Also, the magnet coil 31
(31a1, 31a2...)
As shown in the figure, a permanent magnet 23 having four poles and eight poles is provided on the same circle. The control unit controls the current of the magnet coil 31 based on the detection signal detected by the Hall element 33, and the rotation unit 2 rotates at high speed.

【0025】ここで回転ユニット2の高速回転は次のよ
うにして行われる。即ち図4(a)に示すように、永久
磁石23とリング状に設けた複数のマグネットコイル3
1とは共に永久磁石23の磁力中心と、マグネットコイ
ル31の通電によって生じる磁力の中心とが、内筒軸受
12の回転軸を中心とする同一半径の円上に設けられて
いて、永久磁石23の磁力と通電時のマグネットコイル
31の磁力とは、回転ユニット2の回転方向への引力又
は斥力として作用し、複数のマグネットコイル31への
通電の切替えによって上記の引力又は斥力は引継がれて
回転ユニット2の高速回転が行われる。
Here, the high speed rotation of the rotary unit 2 is performed as follows. That is, as shown in FIG. 4A, a permanent magnet 23 and a plurality of magnet coils 3 provided in a ring shape.
1, the center of the magnetic force of the permanent magnet 23 and the center of the magnetic force generated by the energization of the magnet coil 31 are provided on a circle having the same radius around the rotation axis of the inner cylindrical bearing 12. And the magnetic force of the magnet coil 31 at the time of energization act as an attractive force or a repulsive force in the rotation direction of the rotating unit 2, and the above attractive force or repulsive force is inherited by switching the energization to the plurality of magnet coils 31 to rotate. The high-speed rotation of the unit 2 is performed.

【0026】本実施形態の回転装置は、リング状に設け
た複数のマグネットコイル31を内筒軸受の軸心に対し
て偏心して配置するようにしたもので、図4(b)はΔ
だけ偏心させて設けた状態を示している。かかる構成と
することにより偏心方向に位置した永久磁石23と、そ
こを通過して通電されるマグネットコイル31との間で
は回転ユニット2の回転方向への引力又は斥力の外に回
転ユニット2をラジアル方向に引張り又は押圧する力が
作用することとなる。
In the rotating device of the present embodiment, a plurality of ring-shaped magnet coils 31 are arranged eccentrically with respect to the axis of the inner cylinder bearing.
2 shows a state where the eccentricity is provided. With such a configuration, between the permanent magnet 23 positioned in the eccentric direction and the magnet coil 31 that is passed therethrough and energized, the rotating unit 2 is radially moved in addition to the attractive force or repulsive force in the rotating direction of the rotating unit 2. A pulling or pressing force acts in the direction.

【0027】本実施形態の回転装置では、駆動モータの
回転中に生じる回転ユニット2に作用するラジアル方向
への一方向への外力により、回転装置の動圧軸受部にお
いては動バランスの小さな領域においても高速回転時に
回転の不安定性が発生することはない。
In the rotating device of the present embodiment, the external force acting on the rotating unit 2 in one direction in the radial direction generated during the rotation of the driving motor causes the dynamic pressure bearing portion of the rotating device to have a small dynamic balance. Also, rotation instability does not occur during high-speed rotation.

【0028】(実施の形態3)請求項3に係わる発明の
実施の形態であって、回転ユニットにラジアル方向で一
定方向に外力を加える手段として、ハウジングの中で回
転する回転装置の回転に伴って生じる回転ユニットの周
囲の空気圧の差を用いるもので、動バランスの小さい領
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
た回転装置である。
(Embodiment 3) An embodiment of the invention according to claim 3, wherein the means for applying an external force to the rotating unit in a constant radial direction is accompanied by the rotation of the rotating device rotating in the housing. This is a rotating device that uses a difference in air pressure around the rotating unit generated as a result, and is a dynamic pressure bearing that does not generate rotational instability even in a region where dynamic balance is small.

【0029】図5は実施の形態3についての説明図であ
る。図5(a)は回転ユニット2の高速回転に伴って生
じる空気の流れを示したもので、回転ユニット2の極く
近くにおいては回転ユニット2の周速度に近い線速度
(風速)をもって空気の移動が行われ、回転ユニット2
から離れるに従って空気の移動速度は急激に低下する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the third embodiment. FIG. 5 (a) shows the flow of air generated as the rotating unit 2 rotates at a high speed. In the vicinity of the rotating unit 2, the linear velocity (wind speed) near the peripheral speed of the rotating unit 2 is used. The movement is performed and the rotating unit 2
As one moves away from the vehicle, the moving speed of the air drops sharply.

【0030】図5(b)は本実施形態の一例を示した平
面図で、ハウジング50の内壁面に回転ユニット2の外
周面と僅かな距離をおいて近接壁面81を設け、近接壁
面81の回転上流側端部81aには続いて回転上流側に
回転ユニット2の外周から次第に遠ざかる形状の近接勾
配壁面82aを設けている。かかる構成とすることによ
り、回転ユニット2の回転に伴って生じた空気流は近接
勾配壁面82aと回転ユニット2との間を移動する間に
押し込められて空気は圧縮された形の定常状態となり、
図上Paの位置においては、空気圧の差によって回転ユ
ニット2のラジアル方向にFaの押圧力が作用する。
FIG. 5B is a plan view showing an example of the present embodiment. A near wall surface 81 is provided on the inner wall surface of the housing 50 at a small distance from the outer circumferential surface of the rotary unit 2. The rotation upstream side end portion 81a is provided with a proximity gradient wall surface 82a having a shape gradually moving away from the outer periphery of the rotation unit 2 on the rotation upstream side. With this configuration, the airflow generated by the rotation of the rotary unit 2 is pushed in while moving between the proximity gradient wall surface 82a and the rotary unit 2, and the air becomes a compressed steady state,
At the position Pa in the drawing, the pressing force of Fa acts in the radial direction of the rotating unit 2 due to the difference in air pressure.

【0031】またハウジング50の内壁面の回転ユニッ
ト2の外周面と僅かの距離をおいて位置した近接壁面8
1の回転下流側端部81bには、続いて回転下流側に回
転ユニット2の外周面から次第に遠ざかる形状の近接勾
配壁面82bを設けている。かかる構成とすることによ
り、図上Pbの位置近傍の回転ユニット2に極めて近接
した空気は回転ユニット2の回転に伴って持ち去られ、
これを補充する空気流は不充分となって空気は希薄な定
常状態となり、Pbの位置においては空気圧の差によっ
て回転ユニット2のラジアル方向にFbの負の押圧力
(引張力)が作用する。
An adjacent wall surface 8 located at a small distance from the outer peripheral surface of the rotary unit 2 on the inner wall surface of the housing 50.
The one rotation downstream end portion 81b is provided with a near-gradient wall surface 82b having a shape gradually moving away from the outer peripheral surface of the rotary unit 2 on the downstream side of the rotation. With this configuration, the air very close to the rotary unit 2 near the position Pb in the figure is taken away with the rotation of the rotary unit 2,
The air flow for replenishing the air becomes insufficient and the air becomes lean and steady. At the position Pb, a negative pressure (tensile force) of Fb acts in the radial direction of the rotary unit 2 due to a difference in air pressure.

【0032】例えば上記に説明したような回転ユニット
2の外周面とハウジング50の内壁面との間に、僅かの
間隙をもった近接壁面81を設け回転する回転ユニット
2に対して、ラジアル方向に一定方向の空気圧による外
力が加えられることにより、回転装置の動圧軸受部にお
いては動バランスの小さな領域においても高速回転時に
回転の不安定性が発生することはない。
For example, a near wall 81 having a slight gap is provided between the outer peripheral surface of the rotating unit 2 and the inner wall surface of the housing 50 as described above, and the rotating unit 2 is rotated in the radial direction. Due to the application of the external force due to the air pressure in a certain direction, rotation instability does not occur during high-speed rotation even in a region where the dynamic balance is small in the dynamic pressure bearing portion of the rotating device.

【0033】[0033]

【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(請求項1,2,
3)による回転ユニットにラジアル方向で一定方向に外
力を加える手段を設け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。
Conventionally, in a rotating device using a dynamic pressure bearing, the upper limit of the dynamic balance is defined by the vibration limit and the lower limit is defined by the stability limit, and the adjustment is performed within the range between the upper limit and the lower limit as an allowable adjustment range. On the other hand, the present invention (claims 1, 2, 2)
By providing a means for applying an external force in a constant radial direction to the rotating unit according to 3), rotation instability does not occur even in a region where dynamic balance is small,
As a result, the correction area for dynamic balance adjustment is expanded, and as a result, the production margin is improved.

【0034】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。
The production margin is improved by increasing the allowable adjustment range of the gap in the radial direction in the radial dynamic pressure bearing portion.

【0035】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。
As a result of being able to adjust even in a region where the dynamic balance is small, external vibration is reduced.

【0036】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。
As a result of suppressing the unstable vibration during rotation, abnormal noise generated during rotation is reduced.

【0037】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。
As a result of avoiding wear in the dynamic pressure bearing portion due to unstable vibration during rotation, the life of the rotating device that can be used is extended.

【0038】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。
Since stable rotation can be obtained even in the high-speed rotation range, it is possible to further increase the speed.

【0039】〜の効果を奏することとなった。The following effects were obtained.

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

【図1】回転装置の断面構成図。FIG. 1 is a sectional configuration diagram of a rotating device.

【図2】実施の形態1の断面図及び平面図。FIGS. 2A and 2B are a cross-sectional view and a plan view of Embodiment 1. FIGS.

【図3】マグネットコイル及び永久磁石の平面図。FIG. 3 is a plan view of a magnet coil and a permanent magnet.

【図4】実施の形態2の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of Embodiment 2.

【図5】実施の形態3の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of Embodiment 3.

【図6】回転装置の構成を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a rotating device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 回転ユニット 11 ラジアル軸 12 内筒軸受 13A 上スラスト軸受 13B 下スラスト軸受 21 外筒軸受 23 永久磁石 31 マグネットコイル 50 ハウジング 51 磁性体 52 永久磁石 81 近接壁面 2 Rotation unit 11 Radial shaft 12 Inner cylinder bearing 13A Upper thrust bearing 13B Lower thrust bearing 21 Outer cylinder bearing 23 Permanent magnet 31 Magnet coil 50 Housing 51 Magnetic material 52 Permanent magnet 81 Near wall surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H045 AA14 AA24 AA49 AA53 3J011 AA20 BA02 3J102 AA01 AA08 BA04 BA19 CA10 DA03 DA10 DA12 GA02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H045 AA14 AA24 AA49 AA53 3J011 AA20 BA02 3J102 AA01 AA08 BA04 BA19 CA10 DA03 DA10 DA12 GA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外筒軸受を有した回転ユニットが、ベー
ス又はハウジングに固定した内筒軸受との間で回転する
動圧軸受を有した回転装置において、 前記回転ユニットにはリング状の磁性体を設け、前記ベ
ース又はハウジングには前記磁性体に対向した位置に一
方向への吸引力が生じる永久磁石を設けたことを特徴と
する回転装置。
1. A rotating device having a dynamic pressure bearing that rotates between a rotating unit having an outer cylinder bearing and an inner cylinder bearing fixed to a base or a housing, wherein the rotating unit has a ring-shaped magnetic body. And a permanent magnet is provided on the base or the housing at a position facing the magnetic body so as to generate an attraction force in one direction.
【請求項2】 外筒軸受を有した回転ユニットが、ベー
ス上に固定した内筒軸受との間で回転する動圧軸受を有
した回転装置において、 前記回転ユニットにはトルク発生用の永久磁石を設け、
前記ベース上にはリング状に設ける複数のマグネットコ
イルを内筒軸受に対して偏心して配置したことを特徴と
する回転装置。
2. A rotating device having a dynamic pressure bearing which rotates between a rotating unit having an outer cylinder bearing and an inner cylinder bearing fixed on a base, wherein the rotating unit has a permanent magnet for generating torque. Is established,
A rotating device, wherein a plurality of magnet coils provided in a ring shape are eccentrically arranged on an inner cylinder bearing on the base.
【請求項3】 外筒軸受を有した回転ユニットが、ハウ
ジング内に固定した内筒軸受との間で回転する動圧軸受
を有した回転装置において、 前記回転ユニットの外周面と前記ハウジングの内面との
間の距離を空気圧を発生させる狭い箇所を設けたことを
特徴とする回転装置。
3. A rotating device having a dynamic pressure bearing which rotates between a rotating unit having an outer cylinder bearing and an inner cylinder bearing fixed in a housing, wherein an outer peripheral surface of the rotating unit and an inner surface of the housing are provided. A narrow portion for generating air pressure at a distance from the rotating device.
【請求項4】 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1〜3の何れか1項に記
載の回転装置。
4. The rotation device according to claim 1, wherein the rotation unit has a polygon mirror.
JP632599A 1999-01-13 1999-01-13 Rotating device Pending JP2000205257A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008048590A (en) * 2006-08-14 2008-02-28 Taida Electronic Ind Co Ltd Motor
CN111744113A (en) * 2020-07-27 2020-10-09 刘建平 Polymerization type rotating magnetic field device

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