JP2000275563A - Dynamic pressure air bearing motor and polygon scanner - Google Patents

Dynamic pressure air bearing motor and polygon scanner

Info

Publication number
JP2000275563A
JP2000275563A JP11085302A JP8530299A JP2000275563A JP 2000275563 A JP2000275563 A JP 2000275563A JP 11085302 A JP11085302 A JP 11085302A JP 8530299 A JP8530299 A JP 8530299A JP 2000275563 A JP2000275563 A JP 2000275563A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air bearing
pressure air
dynamic pressure
fixed
rotary shaft
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
Application number
JP11085302A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Itami
幸男 伊丹
Mitsuo Suzuki
光夫 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP11085302A priority Critical patent/JP2000275563A/en
Publication of JP2000275563A publication Critical patent/JP2000275563A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lower the cost by using components forming a radial dynamic pressure air bearing in common and to prolong the life by suppressing the wear of the surface of the radial dynamic pressure air bearing. SOLUTION: A hollow rotary shaft 41 as a component of the radial dynamic pressure air bearing 40 is formed in a simple shape having uniform outward sizes and then used in common for dynamic air bearing motors of respective types. Further, an axial bearing 49 which supports a rotary body 38 axially is an attraction type magnetic bearing 49 forming a radial magnetic gap between a fixed part 47 and a rotary part 48 arranged inside the hollow rotary shaft 41 and more than a half of the attraction type magnetic bearing 49 axially overlap with the radial dynamic pressure air bearing surface 45, so when the rotary body 38 stops rotating, the radial dynamic pressure air bearing surface 45 of the radial dynamic pressure air bearing 40 comes into linear contact state the wear quantity of the radial dynamic pressure air bearing surface 45 decreases, thereby prolonging the life of the dynamic pressure air bearing motor 33.

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、ラジアル動圧空気
軸受を用いた動圧空気軸受モータ及びこの動圧空気軸受
モータを用いたポリゴンスキャナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic pressure air bearing motor using a radial dynamic pressure air bearing and a polygon scanner using the dynamic pressure air bearing motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レーザー書込装置で使用されるポ
リゴンミラーを高速回転させるモータ、ハードディスク
ドライブ用モータ、光ディスクドライブ用モータ等にお
いては、ラジアル動圧空気軸受を用いた動圧空気軸受モ
ータが使用されている。ラジアル動圧空気軸受は、固定
部材と回転部材との間に形成されたリング状の微小隙間
であり、回転部材の回転駆動時には、この微少隙間内に
発生する動圧空気により回転部材と固定部材とが非接触
状態に維持される。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a motor for rotating a polygon mirror at a high speed, a motor for a hard disk drive, and a motor for an optical disk drive used in a laser writing apparatus, a dynamic pressure air bearing motor using a radial dynamic pressure air bearing is used. It is used. The radial dynamic pressure air bearing is a ring-shaped minute gap formed between the fixed member and the rotating member. When the rotating member is rotationally driven, the rotating member and the fixed member are generated by dynamic pressure air generated in the minute gap. Are maintained in a non-contact state.

【0003】このような動圧空気軸受モータを用いたポ
リゴンスキャナの一例を図10及び図11に基づいて説
明する。このポリゴンスキャナ1は、ハウジング2と、
ハウジング2内に収納された動圧空気軸受モータ3と、
動圧空気軸受モータ3により回転駆動されるポリゴンミ
ラー4とにより形成されている。ハウジング2は、ケー
ス5にカバー6を固定することにより形成され、ケース
5の外周部にはポリゴンスキャナ1を光学ハウジングの
所定位置へ取り付けるための取付基準面5aが鍔状に形
成されている。
An example of a polygon scanner using such a dynamic pressure air bearing motor will be described with reference to FIGS. 10 and 11. The polygon scanner 1 includes a housing 2 and
A dynamic pressure air bearing motor 3 housed in a housing 2,
It is formed by a polygon mirror 4 driven to rotate by a dynamic pressure air bearing motor 3. The housing 2 is formed by fixing a cover 6 to a case 5, and a mounting reference surface 5 a for mounting the polygon scanner 1 to a predetermined position of the optical housing is formed in a flange shape on an outer peripheral portion of the case 5.

【0004】動圧空気軸受モータ3は、下端部をケース
5に圧入又は焼きばめにより固定された固定軸7、固定
軸7の周りに回転自在な回転体8、回転体8を回転駆動
させるモータ部9等により形成されている。
The dynamic pressure air bearing motor 3 has a lower end fixed to the case 5 by press-fitting or shrink-fitting, a rotating body 8 rotatable about the fixed shaft 7, and a rotating body 8 rotatably driven. It is formed by the motor unit 9 and the like.

【0005】回転体8は、固定軸7の周りに嵌合されて
この固定軸7との間にラジアル動圧空気軸受10を形成
する円筒状の中空回転軸11、中空回転軸11の外周部
に固定されたロータマグネット12、中空回転軸11の
上端部にネジ止めされてこの中空回転軸11の外周部に
形成されたフランジ部11aとによりポリゴンミラー4
を押圧固定するミラー押え13等により形成されてい
る。固定軸7の外周面であってラジアル動圧空気軸受1
0を形成するラジアル動圧空気軸受面には、動圧効果を
高めるための溝14が形成されている。中空回転軸11
の上端側の端面には、ミラー押え13をネジ止めするネ
ジ15が螺合されるネジ穴16が形成されている。
The rotary body 8 is fitted around the fixed shaft 7 and forms a radial dynamic pressure air bearing 10 with the fixed shaft 7. The cylindrical hollow rotary shaft 11 has an outer peripheral portion. The polygon mirror 4 is formed by a rotor magnet 12 fixed to the polygon mirror 4 and a flange 11a screwed to the upper end of the hollow rotary shaft 11 and formed on the outer peripheral portion of the hollow rotary shaft 11.
Is formed by a mirror presser 13 and the like for pressing and fixing the pressure. Radial dynamic air bearing 1 on the outer peripheral surface of fixed shaft 7
A groove 14 for enhancing the dynamic pressure effect is formed on the radial dynamic pressure air bearing surface forming 0. Hollow rotating shaft 11
A screw hole 16 into which a screw 15 for screwing the mirror retainer 13 is screwed is formed on the end face on the upper end side.

【0006】固定軸7の上端部とミラー押え13とカバ
ー6とにはそれぞれ永久磁石17,18,19が固定さ
れている。これらの永久磁石17〜19は同じ極を対向
させて配置されており、これらの永久磁石17〜19と
ミラー押え13に形成された上下振動減衰用の微細穴
(図示せず)とにより、回転体8をアキシャル方向に支
持するアキシャル軸受として上下反発型の磁気軸受20
が形成されている。
[0006] Permanent magnets 17, 18 and 19 are fixed to the upper end of the fixed shaft 7, the mirror retainer 13 and the cover 6, respectively. These permanent magnets 17 to 19 are arranged with the same poles facing each other. The permanent magnets 17 to 19 are rotated by fine holes (not shown) formed in the mirror retainer 13 for damping vertical vibrations. Vertical repulsion type magnetic bearing 20 as an axial bearing for supporting the body 8 in the axial direction.
Are formed.

【0007】ケース5内には、プリント基板21が接着
又はネジ止めにより固定されている。プリント基板21
の表面はロータマグネット12の端面に対向され、プリ
ント基板21の裏面には巻線コイル22とホール素子2
3とが取り付けられてコネクタ24とパターン配線され
ている。コネクタ24にはハーネス25の一端が接続さ
れ、ハーネス25の他端はハウジング4の下部に取り付
けられた駆動回路26に接続されている。そして、ロー
タマグネット12、プリント基板21、巻線コイル2
2、ホール素子23、コネクタ24、ハーネス25、駆
動回路26等により、回転体8を回転駆動させるモータ
部9が形成されている。モータ部9は、ホール素子23
の位置検出信号に従って順次巻線コイル22への通電を
切り替えることにより回転体8を定速回転制御する。
A printed circuit board 21 is fixed in the case 5 by bonding or screwing. Printed circuit board 21
Is opposed to the end face of the rotor magnet 12, and the winding coil 22 and the Hall element 2 are
3 are attached and are pattern-wired to the connector 24. One end of a harness 25 is connected to the connector 24, and the other end of the harness 25 is connected to a drive circuit 26 attached to a lower part of the housing 4. Then, the rotor magnet 12, the printed circuit board 21, the winding coil 2
2. A motor unit 9 for rotating and driving the rotating body 8 is formed by the Hall element 23, the connector 24, the harness 25, the drive circuit 26, and the like. The motor unit 9 includes a Hall element 23
The rotation of the rotating body 8 is controlled at a constant speed by sequentially switching the energization to the winding coil 22 in accordance with the position detection signal.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した動圧空気軸受
モータ3においてアキシャル軸受として使用している上
下反発型の磁気軸受20では、3個の永久磁石17〜1
9を必要とするため、動圧空気軸受モータ3が大型化す
るとともに製品コストが高くなる。また、3個の永久磁
石17〜19のそれぞれを接着する必要があり、作業工
程数が増加するとともに製品コストが高くなる。さら
に、動圧空気軸受モータ3の駆動時と非駆動時との温度
差により、永久磁石17〜19を接着して硬化した接着
剤層にせん断応力が作用し、接着剤層がせん断破壊され
るという問題がある。接着剤層がせん断破壊されて永久
磁石17〜19が回転体8の回転中心に対する半径方向
へずれると、回転体8の回転バランスが崩れて振動や騒
音が発生し、書込み画像の品質が低下するという問題が
ある。
In the vertical repulsion type magnetic bearing 20 used as an axial bearing in the above-described dynamic air bearing motor 3, three permanent magnets 17-1 are used.
9, the dynamic pressure air bearing motor 3 is increased in size and the product cost is increased. In addition, it is necessary to bond each of the three permanent magnets 17 to 19, which increases the number of working steps and increases the product cost. Further, due to the temperature difference between when the hydrodynamic air bearing motor 3 is driven and when it is not driven, a shear stress is applied to the adhesive layer cured by bonding the permanent magnets 17 to 19, and the adhesive layer is sheared and broken. There is a problem. When the adhesive layer is shear-ruptured and the permanent magnets 17 to 19 are displaced in the radial direction with respect to the rotation center of the rotating body 8, the rotational balance of the rotating body 8 is disrupted, generating vibration and noise, and the quality of the written image is reduced. There is a problem.

【0009】また、ポリゴンミラー4を押圧固定するた
めにネジ穴16を切削形成しており、このネジ穴16を
切削形成した後に切削油の洗浄を十分に行わないと、残
留した切削油が回転体8の回転時に飛散してポリゴンミ
ラー4や窓ガラス等の光学部品に付着し、書込み画像の
品質が低下する。このため、ネジ穴16の加工とネジ穴
16の洗浄作業とに手間がかかり、製品コストが高くな
る。
Further, a screw hole 16 is formed by cutting to press and fix the polygon mirror 4, and if the cutting oil is not sufficiently washed after forming the screw hole 16, the remaining cutting oil is rotated. When the body 8 rotates, it scatters and adheres to the optical components such as the polygon mirror 4 and the window glass, and the quality of the written image is reduced. Therefore, it takes time to process the screw hole 16 and clean the screw hole 16, which increases the product cost.

【0010】さらに、上下反発型の磁気軸受20がラジ
アル動圧空気軸受10の先端部に設けられているため、
磁気軸受20で発生する斥力により、ラジアル動圧空気
軸受10のラジアル動圧空気軸受面(固定軸7の外周面
及び中空回転軸11の内周面)の先端部で点接触状態が
発生し、回転停止時におけるラジアル動圧空気軸受面の
接触摩耗量が多くなってラジアル動圧空気軸受10の寿
命が低下する。
Further, since the vertical repulsion type magnetic bearing 20 is provided at the distal end of the radial dynamic pressure air bearing 10,
Due to the repulsive force generated by the magnetic bearing 20, a point contact state occurs at the tip of the radial dynamic pressure air bearing surface (the outer peripheral surface of the fixed shaft 7 and the inner peripheral surface of the hollow rotary shaft 11) of the radial dynamic pressure air bearing 10, When the rotation stops, the amount of contact wear on the radial dynamic pressure air bearing surface increases, and the life of the radial dynamic pressure air bearing 10 decreases.

【0011】このラジアル動圧空気軸受面の先端部で発
生する点接触状態を図11において説明する。なお、こ
の図11では、固定軸7と中空回転軸11との間に形成
された隙間(ラジアル動圧空気軸受10)を誇張して現
している。回転体8の僅かな軸心ずれにより回転体8の
上端に位置する永久磁石18(力点)には斥力(Fm)
が作用し、中空回転軸11は斥力(Fm)の働く方向に
移動し、固定軸7の外周面と中空回転軸11の内周面と
が線接触する。しかし、この状態では、力点に作用する
斥力(Fm)と釣り合う力がないので、固定軸7のラジ
アル動圧空気軸受面の上端を支点として中空回転軸11
が傾く。ただし、中空回転軸11は際限なく傾くわけで
はなく、固定軸7とのクリアランスによって制限され、
中空回転軸11の内周面(ラジアル動圧空気軸受面)が
固定軸7のラジアル動圧空気軸受面の上端と下端とに接
触した状態で静止することになる。
The point contact state generated at the tip of the radial dynamic pressure air bearing surface will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the gap (the radial dynamic pressure air bearing 10) formed between the fixed shaft 7 and the hollow rotary shaft 11 is exaggerated. A repulsive force (Fm) is applied to the permanent magnet 18 (point of force) located at the upper end of the rotating body 8 due to a slight axial displacement of the rotating body 8.
Acts, the hollow rotary shaft 11 moves in the direction in which the repulsive force (Fm) works, and the outer peripheral surface of the fixed shaft 7 and the inner peripheral surface of the hollow rotary shaft 11 come into line contact. However, in this state, there is no force that balances the repulsive force (Fm) acting on the power point, so that the hollow rotary shaft 11 has the upper end of the radial dynamic pressure air bearing surface of the fixed shaft 7 as a fulcrum.
Leans. However, the hollow rotary shaft 11 is not always tilted infinitely, but is limited by the clearance with the fixed shaft 7,
The inner peripheral surface (radial dynamic pressure air bearing surface) of the hollow rotary shaft 11 comes to rest in a state where it contacts the upper and lower ends of the radial dynamic pressure air bearing surface of the fixed shaft 7.

【0012】ここで、斥力(Fm)が働く点を力点、固
定軸7のラジアル動圧軸受面の上端と中空回転軸11の
ラジアル動圧空気軸受面との接触点を支点、固定軸7の
ラジアル動圧空気軸受面の下端と中空回転軸11のラジ
アル動圧空気軸受面との接触点を作用点として各点で働
く力を考える。作用点では、力点で働く斥力(Fm)と
釣り合う力(Ffa)が固定軸7に働き、その反作用と
して(Fra)の力が中空回転軸11に作用する。支点
においては、(Fm)と(Fra)との和と釣り合う大
きさの力(Ffs)が固定軸7に働き、その反作用とし
て(Frs)が中空回転軸11に働く。つまり、回転停
止時には永久磁石18の斥力(Fm)によって固定軸7
のラジアル動圧空気軸受面の上端の接触点に最大の力が
かかっている。そして、図11の状態から回転体8を回
転駆動させると、固定軸7のラジアル動圧空気軸受面の
上端が最も摩耗しやすくなる。
The point at which the repulsive force (Fm) acts is the point of force, the point of contact between the upper end of the radial dynamic pressure bearing surface of the fixed shaft 7 and the radial dynamic pressure air bearing surface of the hollow rotary shaft 11 is the fulcrum, and the point of The force acting at each point is considered with the contact point between the lower end of the radial dynamic pressure air bearing surface and the radial dynamic pressure air bearing surface of the hollow rotary shaft 11 as an action point. At the point of action, a force (Ffa) that balances with the repulsive force (Fm) acting at the force point acts on the fixed shaft 7, and a force (Fra) acts on the hollow rotary shaft 11 as a reaction. At the fulcrum, a force (Ffs) having a magnitude balanced with the sum of (Fm) and (Fra) acts on the fixed shaft 7, and (Frs) acts on the hollow rotary shaft 11 as a reaction. That is, when the rotation is stopped, the fixed shaft 7 is repelled by the repulsive force (Fm) of the permanent magnet 18.
The maximum force is applied to the contact point at the upper end of the radial dynamic pressure air bearing surface. When the rotating body 8 is driven to rotate from the state shown in FIG. 11, the upper end of the radial dynamic pressure air bearing surface of the fixed shaft 7 is most likely to be worn.

【0013】また、中空回転軸11の外周面にはポリゴ
ンミラー4を取り付けるためのフランジ部11aが形成
されているため、ポリゴンミラー4の寸法が変わると、
それに応じてフランジ部11aの寸法を変える必要があ
る。従って、ラジアル動圧空気軸受10を形成する部品
である中空回転軸11を形式の異なる動圧空気軸受モー
タで共通化することができず、動圧空気軸受モータの製
品コストが高くなっている。
Further, since a flange 11a for mounting the polygon mirror 4 is formed on the outer peripheral surface of the hollow rotary shaft 11, when the dimensions of the polygon mirror 4 change,
It is necessary to change the dimensions of the flange portion 11a accordingly. Therefore, the hollow rotary shaft 11, which is a component forming the radial dynamic pressure air bearing 10, cannot be shared by different types of dynamic pressure air bearing motors, and the product cost of the dynamic pressure air bearing motor is increased.

【0014】また、動圧空気軸受モータで使用する回転
体の構造として、中空回転軸の外周部にリング状部材を
焼きばめ固定し、焼きばめ固定した後にこのリング状部
材を必要な形状(例えば、ポリゴンミラー)に加工した
ものが、特開平7−190047号公報に記載されてい
る。このようにして2部材を焼きばめ固定、又は、圧入
固定することにより、2部材が強固に固定され、安定し
た高速回転を行わせることができる。しかし、中空回転
軸の外周部にリング状部材を焼きばめ固定、圧入固定し
た場合、中空回転軸の内周面がつづみ状に変形し、その
内側に配置されている固定軸の外周面との間の隙間(ラ
ジアル動圧空気軸受)の寸法が不均一になり、動圧軸受
機能が損なわれる。
Further, as a structure of a rotating body used in the hydrodynamic air bearing motor, a ring-shaped member is shrink-fitted and fixed to the outer peripheral portion of the hollow rotary shaft, and after the shrink-fitting fixation, the ring-shaped member is formed in a required shape. (For example, a polygon mirror) is described in JP-A-7-190047. By shrink-fitting or press-fitting the two members in this manner, the two members are firmly fixed, and stable high-speed rotation can be performed. However, when the ring-shaped member is fixed to the outer peripheral portion of the hollow rotary shaft by shrink fitting and press-fitting, the inner peripheral surface of the hollow rotary shaft is deformed in a zigzag manner, and the outer peripheral surface of the fixed shaft disposed inside the hollow rotary shaft is fixed. The dimension of the gap (radial dynamic pressure air bearing) between them becomes uneven, and the dynamic pressure bearing function is impaired.

【0015】このため、リング状部材を焼きばめ固定、
圧入固定した後に、中空回転軸の内周面を研削加工しな
ければならず、加工コスト高くなる。
For this reason, the ring-shaped member is fixed by shrink fitting.
After press-fitting and fixing, the inner peripheral surface of the hollow rotary shaft must be ground, which increases the processing cost.

【0016】そこで本発明は、ラジアル動圧空気軸受を
形成する部品の共通化を図り、コストダウンを図ること
ができる動圧空気軸受モータ及びポリゴンスキャナを提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a dynamic pressure air bearing motor and a polygon scanner which can share the components forming the radial dynamic pressure air bearing and can reduce the cost.

【0017】また本発明は、モータ部構成部品(例え
ば、ロータマグネット)やポリゴンミラー等を取り付け
るためのフランジを中空回転軸の外周に焼きばめ固定又
は圧入固定することにより中空回転軸の内周面が変形し
た場合でも、その変形を修正する加工が不要である動圧
空気軸受モータ及びポリゴンスキャナを提供することを
目的とする。
Further, according to the present invention, a flange for mounting a motor component (for example, a rotor magnet), a polygon mirror, or the like is shrink-fitted to the outer periphery of the hollow rotating shaft or fixed by press-fitting to fix the inner periphery of the hollow rotating shaft. It is an object of the present invention to provide a hydrodynamic air bearing motor and a polygon scanner that do not require processing for correcting the deformation even when the surface is deformed.

【0018】また本発明は、ラジアル動圧空気軸受のラ
ジアル動圧空気軸受面の摩耗を抑えて寿命を長くするこ
とができる動圧空気軸受モータ及びポリゴンスキャナを
提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a dynamic pressure air bearing motor and a polygon scanner which can suppress the wear of the radial dynamic pressure air bearing surface of the radial dynamic pressure air bearing and extend the life.

【0019】また本発明は、小型化を図ることができる
動圧空気軸受モータ及びポリゴンスキャナを提供するこ
とを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a hydrodynamic air bearing motor and a polygon scanner which can be reduced in size.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
回転体をラジアル動圧空気軸受とアキシャル軸受とでそ
れぞれ半径方向と軸方向とに支持し、前記回転体を回転
駆動させるモータ部を設けた動圧空気軸受モータにおい
て、前記回転体は、外周面にラジアル動圧空気軸受面が
形成されて外径寸法が均一に形成された円筒状の中空回
転軸と、この中空回転軸の一端側外周面であって前記ラ
ジアル動圧空気軸受面以外の部分に焼きばめ又は圧入に
より固定されたフランジと、このフランジに固定されて
前記モータ部の一部を構成するモータ部構成部品とを有
し、前記アキシャル軸受は、前記中空回転軸の内側に配
置された固定部と回転部との間にラジアル方向の磁気ギ
ャップを形成する吸引型磁気軸受であって、この吸引型
磁気軸受の軸方向の半分以上の部分が前記ラジアル動圧
空気軸受面と軸方向で重なって配置されている。
According to the first aspect of the present invention,
In a hydrodynamic air bearing motor in which a rotating body is supported by a radial dynamic pressure air bearing and an axial bearing in a radial direction and an axial direction, respectively, and a motor unit for driving the rotating body is provided, the rotating body has an outer peripheral surface. A cylindrical hollow rotary shaft having a radial dynamic pressure air bearing surface formed thereon and an outer diameter dimension uniformly formed thereon, and an outer peripheral surface on one end side of the hollow rotary shaft other than the radial dynamic pressure air bearing surface A flange fixed by shrink-fitting or press-fitting, and a motor part component part fixed to the flange and constituting a part of the motor part, wherein the axial bearing is disposed inside the hollow rotary shaft. A radial magnetic gap between the fixed portion and the rotating portion, wherein at least half of the axial direction of the magnetic attraction portion of the magnetic attraction portion of the magnetic attraction is formed between the radial dynamic pressure air bearing surface and the shaft. One Overlap each other in and are located.

【0021】従って、ラジアル動圧空気軸受を形成する
部品である中空回転軸を外形寸法が均一である単純な形
状に形成するとともにこの中空回転軸を各形式の動圧空
気軸受モータにおいて共通化することができ、動圧空気
軸受モータのコストダウンを図ることができる。
Accordingly, the hollow rotary shaft, which is a component forming the radial dynamic pressure air bearing, is formed into a simple shape having uniform outer dimensions, and this hollow rotary shaft is shared by all types of dynamic pressure air bearing motors. As a result, the cost of the dynamic pressure air bearing motor can be reduced.

【0022】また、フランジは中空回転軸の一端側外周
面であってラジアル動圧空気軸受面以外の部分に焼きば
め又は圧入により固定されているため、このフランジを
固定することにより中空回転軸の内周面がつづみ状に変
形しても中空回転軸のラジアル動圧空気軸受面が変形す
ることがなく、フランジを固定した後に中空回転軸の変
形を修正する後加工が不要となる。
Further, since the flange is fixed by shrink-fitting or press-fitting to a portion other than the radial dynamic pressure air bearing surface on one end side outer peripheral surface of the hollow rotary shaft, fixing the flange causes the hollow rotary shaft to be fixed. Even if the inner peripheral surface of the hollow rotary shaft is deformed in a zigzag manner, the radial dynamic pressure air bearing surface of the hollow rotary shaft does not deform, and post-processing for correcting the deformation of the hollow rotary shaft after fixing the flange is unnecessary.

【0023】また、中空回転軸の外周面にラジアル動圧
空気軸受面が形成されているため、ラジアル動圧空気軸
受の直径と中空回転軸の外径寸法とが同じになり、或る
直径のラジアル動圧空気軸受を得ようとする場合におい
て、ラジアル動圧空気軸受面が内周面に形成された中空
回転軸と外周面に形成された中空回転軸とでは、ラジア
ル動圧空気軸受面が外周面に形成された中空回転軸のほ
うが外径寸法が小さくなり、この中空回転軸の外周に固
定されるフランジの内径寸法を小型化することができ、
これにより、温度上昇に伴うフランジの膨張が発生して
もその膨張量は僅かとなり、中空回転軸に対するフラン
ジの緩みや脱落が防止される。
Also, since the radial dynamic pressure air bearing surface is formed on the outer peripheral surface of the hollow rotary shaft, the diameter of the radial dynamic pressure air bearing and the outer diameter of the hollow rotary shaft become the same, and a certain diameter is obtained. In the case where a radial dynamic pressure air bearing is to be obtained, the radial dynamic pressure air bearing surface is formed between the hollow rotary shaft formed on the inner peripheral surface and the hollow rotary shaft formed on the outer peripheral surface. The outer diameter of the hollow rotary shaft formed on the outer peripheral surface is smaller, and the inner diameter of the flange fixed to the outer circumference of the hollow rotary shaft can be reduced.
Accordingly, even if the flange expands due to a rise in temperature, the expansion amount is small, and the flange is prevented from being loosened or dropped from the hollow rotary shaft.

【0024】また、回転体を軸方向に支持するアキシャ
ル軸受は、中空回転軸の内側に配置された固定部と回転
部との間にラジアル方向の磁気ギャップを形成する吸引
型磁気軸受であって、この吸引型磁気軸受の半分以上の
部分が中空回転軸のラジアル動圧空気軸受面と軸方向で
重なっているので、回転体の回転停止時には中空回転軸
のラジアル動圧空気軸受面がこの中空回転軸と対向して
ラジアル動圧空気軸受を形成する固定部材のラジアル動
圧空気軸受面と線接触状態となる。このため、ラジアル
動圧空気軸受面の摩耗量が少なくなり、ラジアル動圧空
気軸受及び動圧空気軸受モータの寿命が長くなる。
The axial bearing that supports the rotating body in the axial direction is a suction-type magnetic bearing that forms a radial magnetic gap between a fixed portion and a rotating portion disposed inside a hollow rotating shaft. Since more than half of the suction type magnetic bearing overlaps the radial dynamic pressure air bearing surface of the hollow rotating shaft in the axial direction, the radial dynamic pressure air bearing surface of the hollow rotating shaft is stopped when the rotating body stops rotating. The fixed member which forms the radial dynamic pressure air bearing facing the rotating shaft is in line contact with the radial dynamic pressure air bearing surface of the fixed member. For this reason, the amount of wear on the radial dynamic pressure air bearing surface is reduced, and the life of the radial dynamic pressure air bearing and the dynamic pressure air bearing motor is extended.

【0025】また、中空回転軸の外周面にラジアル動圧
空気軸受面が形成され、この中空回転軸の内側に吸引型
磁気軸受が形成されているので、組立時や組立後に吸引
型磁気軸受から発生したゴミがラジアル動圧空気軸受内
に入り込むことがなく、吸引型磁気軸受から発生したゴ
ミの入り込みによる動圧空気軸受モータの回転異常の発
生が防止される。
Further, a radial dynamic pressure air bearing surface is formed on the outer peripheral surface of the hollow rotary shaft, and a suction type magnetic bearing is formed inside the hollow rotary shaft. The generated dust does not enter the radial dynamic pressure air bearing, and the occurrence of rotation abnormality of the dynamic pressure air bearing motor due to the entry of dust generated from the attraction type magnetic bearing is prevented.

【0026】請求項2記載の発明は、請求項1記載の動
圧空気軸受モータにおいて、前記中空回転軸はセラミッ
クスにより形成され、前記フランジは前記中空回転軸を
形成するセラミックスより熱膨張率が大きい材料で形成
されている。
According to a second aspect of the present invention, in the dynamic air bearing motor according to the first aspect, the hollow rotary shaft is formed of ceramics, and the flange has a larger coefficient of thermal expansion than the ceramics forming the hollow rotary shaft. Made of material.

【0027】従って、焼きばめによる中空回転軸へのフ
ランジの固定を確実に行え、かつ、ラジアル動圧空気軸
受の耐焼付性及び耐摩耗性が向上する。
Therefore, the flange can be securely fixed to the hollow rotary shaft by shrink fitting, and the seizure resistance and wear resistance of the radial dynamic pressure air bearing are improved.

【0028】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の動圧空気軸受モータにおいて、前記吸引型磁気軸受
は、外周部が前記中空回転軸の内周部に固定されたリン
グ状永久磁石と、このリング状永久磁石の内周面に対向
配置されてこのリング状永久磁石との間に磁気ギャップ
を形成する外筒面が形成された前記固定部とを有する。
According to a third aspect of the present invention, in the hydrodynamic air bearing motor according to the first or second aspect, the attraction type magnetic bearing is a ring-shaped permanent magnet having an outer peripheral portion fixed to an inner peripheral portion of the hollow rotary shaft. A fixed portion having a magnet and an outer cylindrical surface which is disposed opposite to the inner peripheral surface of the ring-shaped permanent magnet and forms a magnetic gap with the ring-shaped permanent magnet;

【0029】従って、この吸引型磁気軸受ではリング状
永久磁石を1個使用すればよく、動圧空気軸受モータの
小型化及び低コスト化が図られる。
Therefore, in this attraction type magnetic bearing, it is sufficient to use one ring-shaped permanent magnet, and the size and cost of the hydrodynamic air bearing motor can be reduced.

【0030】請求項4記載の発明は、請求項1又は2記
載の動圧空気軸受モータにおいて、前記吸引型磁気軸受
は、軸方向に2極に着磁されたリング状永久磁石とこの
リング状永久磁石の内径よりも小さい直径の中心円が形
成された強磁性材料からなる2枚のヨーク板とを有し、
前記中心円が同心上に位置するように配置された2枚の
前記ヨーク板により前記リング状永久磁石の両端が挟ま
れて前記ヨーク板の外周部が前記中空回転軸の内周部に
固定された前記回転部と、2枚の前記ヨーク板の前記中
心円に対向配置されてこれらのヨーク板との間に磁気ギ
ャップを形成する外筒面が形成された前記固定部とを有
する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the dynamic pressure air bearing motor according to the first or second aspect, the attraction type magnetic bearing comprises a ring-shaped permanent magnet magnetized to two poles in the axial direction and the ring-shaped permanent magnet. And two yoke plates made of a ferromagnetic material having a central circle formed with a diameter smaller than the inner diameter of the permanent magnet,
Both ends of the ring-shaped permanent magnet are sandwiched by two yoke plates arranged so that the center circle is located concentrically, and an outer peripheral portion of the yoke plate is fixed to an inner peripheral portion of the hollow rotary shaft. The rotating portion and the fixed portion, which is disposed to face the center circle of the two yoke plates and has an outer cylindrical surface that forms a magnetic gap between these yoke plates.

【0031】従って、この吸引型磁気軸受ではリング状
永久磁石を1個使用すればよく、動圧空気軸受モータの
小型化及び低コスト化が図られる。さらに、リング状永
久磁石に比べて加工が容易なヨーク板を設けることによ
り、固定部の外筒面との間の磁気ギャップを小さく形成
することができ、磁気ギャップを小さくすることによっ
てリング状永久磁石の磁力を有効に利用することができ
る。
Therefore, in this attraction type magnetic bearing, only one ring-shaped permanent magnet may be used, and the size and cost of the hydrodynamic air bearing motor can be reduced. Furthermore, by providing a yoke plate that is easier to process than a ring-shaped permanent magnet, the magnetic gap between the fixed portion and the outer cylinder surface can be reduced, and the ring-shaped permanent magnet can be formed by reducing the magnetic gap. The magnetic force of the magnet can be used effectively.

【0032】請求項5記載の発明は、請求項3又は4記
載の動圧空気軸受モータにおいて、前記固定部の前記外
筒面が前記回転部の回転中心に対して偏心している。
According to a fifth aspect of the present invention, in the dynamic pressure air bearing motor according to the third or fourth aspect, the outer cylindrical surface of the fixed portion is eccentric with respect to the rotation center of the rotating portion.

【0033】従って、軸方向を水平に向けるとともに偏
心量が大きい側を上側にしてこの動圧空気軸受モータを
使用することにより、回転体の回転停止時において中空
回転軸のラジアル動圧空気軸受面がこの中空回転軸と対
向してラジアル動圧空気軸受を形成する固定部材のラジ
アル動圧空気軸受面と線接触したときの接触圧力が小さ
くなり、ラジアル動圧空気軸受面の摩耗量が少なくなっ
てラジアル動圧空気軸受及び動圧空気軸受モータの寿命
が長くなる。
Therefore, by using this hydrodynamic air bearing motor with the axial direction oriented horizontally and the side with the large eccentricity on the upper side, the radial dynamic pressure air bearing surface of the hollow rotary shaft when the rotation of the rotating body is stopped. The contact pressure when the fixed member forming the radial dynamic pressure air bearing faces the hollow rotary shaft in line contact with the radial dynamic pressure air bearing surface is reduced, and the wear amount of the radial dynamic pressure air bearing surface is reduced. Therefore, the life of the radial dynamic pressure air bearing and the dynamic pressure air bearing motor is prolonged.

【0034】請求項6記載の発明は、請求項1ないし5
のいずれか一記載の動圧空気軸受モータにおいて、前記
回転体の軸方向の振動を減衰させる微細穴が形成された
キャップ部材が前記中空回転軸の内周部に固定されてい
る。
[0034] The invention according to claim 6 is the invention according to claims 1 to 5.
In the dynamic pressure air bearing motor according to any one of the above, a cap member having a fine hole for attenuating axial vibration of the rotating body is fixed to an inner peripheral portion of the hollow rotating shaft.

【0035】従って、回転体の回転時にこの回転体の軸
方向の振動が少なくなり、安定した回転が行われる。
Therefore, when the rotating body rotates, the vibration of the rotating body in the axial direction is reduced, and stable rotation is performed.

【0036】請求項7記載の発明のポリゴンスキャナ
は、請求項1ないし6のいずれか一記載の動圧空気軸受
モータと、この動圧空気軸受モータの前記フランジに固
定されたポリゴンミラーとを備える。
A polygon scanner according to a seventh aspect of the present invention includes the dynamic pressure air bearing motor according to any one of the first to sixth aspects, and a polygon mirror fixed to the flange of the dynamic pressure air bearing motor. .

【0037】従って、このポリゴンスキャナは、請求項
1ないし6のいずれか一の動圧空気軸受モータを使用し
た場合のそれぞれの作用が得られる。
Therefore, this polygon scanner can obtain the respective effects when the dynamic pressure air bearing motor according to any one of claims 1 to 6 is used.

【0038】請求項8記載の発明は、請求項7記載のポ
リゴンスキャナにおいて、円筒状の前記中空回転軸の端
部に圧入固定されたミラー押えで前記ポリゴンミラーが
押圧固定されている。
According to an eighth aspect of the present invention, in the polygon scanner according to the seventh aspect, the polygon mirror is pressed and fixed by a mirror retainer press-fitted and fixed to an end of the cylindrical hollow rotary shaft.

【0039】従って、ポリゴンミラーの固定を簡単で安
価な構造により行える。
Therefore, the polygon mirror can be fixed with a simple and inexpensive structure.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図1
ないし図6に基づいて説明する。本実施の形態のポリゴ
ンスキャナ31は、ハウジング32と、ハウジング32
内に収納された動圧空気軸受モータ33と、動圧空気軸
受モータ33により回転駆動されるポリゴンミラー34
とにより形成されている。ハウジング32は、ケース3
5にカバー36を固定することにより形成され、ケース
35の外周部にはポリゴンスキャナ31を光学ハウジン
グの所定位置へ取り付けるための取付基準面35aが鍔
状に形成されている。カバー36には、半導体レーザ
(図示せず)からのレーザ光が入出射する開口部36a
が形成され、この開口部36aは透明なガラス板36b
で閉止されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. The polygon scanner 31 of the present embodiment includes a housing 32 and a housing 32.
A dynamic pressure air bearing motor 33 housed therein, and a polygon mirror 34 rotationally driven by the dynamic pressure air bearing motor 33
Are formed. The housing 32 is the case 3
A fixing reference surface 35 a for mounting the polygon scanner 31 to a predetermined position of the optical housing is formed in a flange shape on the outer peripheral portion of the case 35. The cover 36 has an opening 36 a through which laser light from a semiconductor laser (not shown) enters and exits.
Is formed, and the opening 36a is formed by a transparent glass plate 36b.
It is closed by.

【0041】動圧空気軸受モータ33は、ケース35の
略中央部に固定された固定スリーブ37、固定スリーブ
37の中心線周りに回転自在な回転体38、回転体38
を回転駆動させるモータ部39等により形成されてい
る。
The hydrodynamic air bearing motor 33 includes a fixed sleeve 37 fixed to a substantially central portion of the case 35, a rotating body 38 rotatable around the center line of the fixed sleeve 37, and a rotating body 38.
Is formed by a motor unit 39 for rotating the motor.

【0042】回転体38は、固定スリーブ37内に嵌合
されてこの固定スリーブ37との間にラジアル動圧空気
軸受40を形成する円筒状の中空回転軸41、中空回転
軸41の上部外周面に焼きばめ又は圧入により固定され
たフランジ42、モータ部39の一部を構成するモータ
部構成部品であってフランジ42に圧入固定されたロー
タマグネット43、中空回転軸41の上端部に圧入固定
されてフランジ42上に載置されたポリゴンミラー34
を押圧固定するミラー押え44等により形成されてい
る。中空回転軸41は非磁性材料であるセラミックスに
より形成され、フランジ42は中空回転軸41を形成す
るセラミックスより熱膨張率が大きいアルミニウム合金
や鉄鋼などにより形成されている。また、中空回転軸4
1が嵌合される固定スリーブ37もセラミックスにより
形成されている。
The rotating body 38 has a cylindrical hollow rotary shaft 41 which is fitted into the fixed sleeve 37 and forms a radial dynamic pressure air bearing 40 with the fixed sleeve 37, and an upper outer peripheral surface of the hollow rotary shaft 41. A flange 42 fixed by shrink fit or press fitting, a motor component constituting part of the motor section 39, a rotor magnet 43 press fitted and fixed to the flange 42, and a press fitting fixed to the upper end of the hollow rotary shaft 41. Polygon mirror 34 mounted on flange 42
Is formed by a mirror retainer 44 for pressing and fixing the mirror. The hollow rotary shaft 41 is formed of ceramics, which is a non-magnetic material, and the flange 42 is formed of an aluminum alloy, steel, or the like having a higher coefficient of thermal expansion than the ceramics forming the hollow rotary shaft 41. In addition, the hollow rotary shaft 4
The fixed sleeve 37 into which 1 is fitted is also made of ceramics.

【0043】中空回転軸41はその外径寸法が均一に形
成され、中空回転軸41の外周面であって固定スリーブ
37の内周面に対向する部分がラジアル動圧空気軸受面
45とされている。中空回転軸41の外周面の上部側で
あってラジアル動圧空気軸受面45以外の部分にフラン
ジ42が焼きばめ又は圧入により固定されている。ラジ
アル動圧空気軸受面45には動圧効果を高めるための溝
46が形成されている。
The hollow rotary shaft 41 has a uniform outer diameter, and a portion of the outer circumferential surface of the hollow rotary shaft 41 which faces the inner circumferential surface of the fixed sleeve 37 is a radial dynamic pressure air bearing surface 45. I have. A flange 42 is fixed to a portion other than the radial dynamic pressure air bearing surface 45 on the upper side of the outer peripheral surface of the hollow rotary shaft 41 by shrink fitting or press fitting. A groove 46 for enhancing the dynamic pressure effect is formed on the radial dynamic pressure air bearing surface 45.

【0044】中空回転軸41の内側には、ケース35に
固定された固定部47と、中空回転軸41の内周部に固
定されてこの中空回転軸41と一体に回転する回転部4
8とからなるアキシャル軸受である吸引型磁気軸受49
が設けられている。この吸引型磁気軸受49は、固定部
47と回転部48との間にラジアル方向の磁気ギャップ
が形成されている。
Inside the hollow rotary shaft 41, a fixed portion 47 fixed to the case 35 and a rotary portion 4 fixed to the inner peripheral portion of the hollow rotary shaft 41 and rotating integrally with the hollow rotary shaft 41.
8 is an attractive magnetic bearing which is an axial bearing composed of
Is provided. In the attraction type magnetic bearing 49, a radial magnetic gap is formed between the fixed part 47 and the rotating part 48.

【0045】回転部48は、吸引型磁気軸受49の軸方
向に2極に着磁されたリング状永久磁石50と、このリ
ング状永久磁石50を軸方向の両端で挟む一対のリング
状のヨーク板51,52とから形成されている。ヨーク
板51,52は強磁性材料により形成され、その中心円
51a,52aの直径はリング状永久磁石50の内径よ
りも小さく形成され、かつ、2つの中心円51a,52
aが同心上に位置するように配置されている。
The rotating part 48 includes a ring-shaped permanent magnet 50 magnetized to two poles in the axial direction of the attraction type magnetic bearing 49, and a pair of ring-shaped yokes sandwiching the ring-shaped permanent magnet 50 at both ends in the axial direction. Plates 51 and 52 are formed. The yoke plates 51, 52 are formed of a ferromagnetic material, and the diameters of the center circles 51a, 52a are formed smaller than the inner diameter of the ring-shaped permanent magnet 50, and the two center circles 51a, 52.
a are arranged concentrically.

【0046】固定部47は鉄鋼系の強磁性材料により形
成され、この固定部47には、ヨーク板51,52の中
心円51a,52aの内周面に対向配置されてこれらの
ヨーク板51,52との間に磁気ギャップを形成する外
筒面47aが形成されている。磁気ギャップは図5に示
すように、0.1〜0.5mmが好ましい。また、本実
施の形態では、磁気ギャップを形成するための外筒面4
7aを上下に分割したものを例に挙げて示したが、連続
した円筒形状であってもよい。
The fixing portion 47 is formed of a ferromagnetic material of iron and steel. The fixing portion 47 is disposed opposite to the inner peripheral surfaces of the center circles 51a and 52a of the yoke plates 51 and 52 so as to face these yoke plates 51 and 52a. An outer cylindrical surface 47a which forms a magnetic gap between the outer cylindrical surface 47a and the outer cylindrical surface 52a is formed. The magnetic gap is preferably 0.1 to 0.5 mm as shown in FIG. Further, in the present embodiment, the outer cylinder surface 4 for forming the magnetic gap is formed.
Although 7a is divided into upper and lower parts as an example, it may have a continuous cylindrical shape.

【0047】さらに、中空回転軸41の内側には、空気
が通過するときの粘性抵抗を利用して回転体38の上下
振動を減衰させる微細穴53aが形成されたキャップ部
材53と、回転部48の脱落を防止するストッパ54と
が圧入固定されている。
Further, inside the hollow rotary shaft 41, a cap member 53 having a fine hole 53a for attenuating the vertical vibration of the rotary body 38 by utilizing the viscous resistance when air passes therethrough, and a rotary section 48. And a stopper 54 for preventing the falling off are press-fitted and fixed.

【0048】ケース35内には、ネジ止めされたプリン
ト基板55とステータコア56とが固定され、ステータ
コア56に巻かれた巻線コイル57がプリント基板55
に接続されている。また、プリント基板55にはホール
素子58が実装され、パターン配線されている。巻線コ
イル57が巻かれたステータコア56とロータマグネッ
ト43とが軸方向と垂直な方向で対向しており、これら
のプリント基板55、ステータコア56、巻線コイル5
7、ホール素子58、ロータマグネット43等により、
回転体38を回転駆動させるモータ部39が形成されて
いる。モータ部39は、ホール素子58の位置検出信号
に従って順次巻線コイル57への通電を切り替えること
により回転体38を定速回転制御する。
In the case 35, a printed board 55 screwed and a stator core 56 are fixed, and a winding coil 57 wound around the stator core 56 is mounted on the printed board 55.
It is connected to the. A Hall element 58 is mounted on the printed circuit board 55, and is patterned and wired. The stator core 56 around which the winding coil 57 is wound and the rotor magnet 43 face each other in a direction perpendicular to the axial direction, and the printed board 55, the stator core 56, and the winding coil 5
7, the Hall element 58, the rotor magnet 43, etc.
A motor section 39 for driving the rotating body 38 to rotate is formed. The motor unit 39 controls the rotation of the rotating body 38 at a constant speed by sequentially switching the energization of the winding coil 57 in accordance with the position detection signal of the Hall element 58.

【0049】このような構成において、ポリゴンスキャ
ナ31の駆動時には、回転体38とポリゴンミラー34
とは、半径方向にはラジアル動圧空気軸受40により支
持され、軸方向には吸引型磁気軸受49により支持され
て高速回転する。
In such a configuration, when the polygon scanner 31 is driven, the rotating body 38 and the polygon mirror 34
Means that the bearing is supported by a radial dynamic pressure air bearing 40 in the radial direction and is supported by a suction-type magnetic bearing 49 in the axial direction and rotates at high speed.

【0050】吸引型磁気軸受49では図5に示すよう
に、軸方向に2極に着磁されたリング状永久磁石50と
ヨーク板51,52と固定部47とを通過する形でN極
からS極に向かう磁力線が閉じてループ状に構成されて
いる。
As shown in FIG. 5, in the attraction type magnetic bearing 49, the N-pole passes through the ring-shaped permanent magnet 50, the yoke plates 51 and 52, and the fixed portion 47, which are magnetized into two poles in the axial direction. The lines of magnetic force directed toward the south pole are closed to form a loop.

【0051】つぎに、動圧空気軸受モータ33の回転停
止時におけるラジアル動圧空気軸受40の状態を図6を
参照して説明する。回転部48や固定部47等の各部品
の寸法バラツキによってヨーク板51,52の中心円5
1a,52aと固定部47の外筒面47aとが偏心状態
となり、ラジアル方向の吸引力(Fm)が作用する。こ
のとき、ラジアル動圧空気軸受面45はその上端又は下
端のいずれか一方から固定スリーブ37の内周面(ラジ
アル動圧空気軸受面45と対向してラジアル動圧空気軸
受40を形成するラジアル動圧空気軸受面)との接触が
始まり、最終的には、図6に示すように力の釣り合いが
取れる線接触状態で静止する。中空回転軸41のラジア
ル動圧空気軸受面45と固定スリーブ37の内周面とが
線接触状態となることにより、吸引型磁気軸受49の偏
心による吸引力(Fm)が、中空回転軸41と固定スリ
ーブ37とに働くときにはそれぞれFr1,Fr2,F
r3,…、Fs1,Fs2,Fs3,…と分散されるの
で、ラジアル動圧空気軸受面45に働く接触圧力が小さ
くなる。ラジアル動圧空気軸受面45に働く接触圧力が
小さくなると、回転停止時のラジアル動圧空気軸受面4
5及び固定スリーブ37の内周面の摩耗量が小さくな
り、ラジアル動圧空気軸受40及び動圧空気軸受モータ
33の寿命が長くなる。なお、動圧空気軸受モータ33
の回転停止時にラジアル動圧空気軸受面45を線接触状
態にするためには、吸引型磁気軸受49の半分以上の部
分がラジアル動圧空気軸受面45と軸方向で重なるよう
に配置する。
Next, the state of the radial dynamic pressure air bearing 40 when the rotation of the dynamic pressure air bearing motor 33 is stopped will be described with reference to FIG. The center circle 5 of the yoke plates 51 and 52 depends on the dimensional variation of each part such as the rotating part 48 and the fixed part 47.
1a, 52a and the outer cylindrical surface 47a of the fixing portion 47 are eccentric, and a radial suction force (Fm) acts. At this time, the radial dynamic pressure air bearing surface 45 is moved from either one of its upper end or lower end to the inner peripheral surface of the fixed sleeve 37 (the radial dynamic pressure air bearing 40 which faces the radial dynamic pressure air bearing surface 45 to form the radial dynamic pressure air bearing 40). Contact with the compressed air bearing surface) starts, and finally comes to rest in a line contact state where the forces can be balanced as shown in FIG. When the radial dynamic pressure air bearing surface 45 of the hollow rotary shaft 41 and the inner peripheral surface of the fixed sleeve 37 come into line contact with each other, the suction force (Fm) due to the eccentricity of the suction type magnetic bearing 49 is reduced by the hollow rotary shaft 41. When working with the fixed sleeve 37, Fr1, Fr2, F
, Fs1, Fs2, Fs3,..., the contact pressure acting on the radial dynamic pressure air bearing surface 45 decreases. When the contact pressure acting on the radial dynamic pressure air bearing surface 45 decreases, the radial dynamic pressure air bearing surface
5 and the amount of wear on the inner peripheral surface of the fixed sleeve 37 is reduced, and the life of the radial dynamic pressure air bearing 40 and the dynamic pressure air bearing motor 33 is extended. The dynamic air bearing motor 33
In order to bring the radial dynamic pressure air bearing surface 45 into a line contact state when the rotation is stopped, at least half of the attraction type magnetic bearing 49 is disposed so as to overlap the radial dynamic pressure air bearing surface 45 in the axial direction.

【0052】このラジアル動圧空気軸受40では、ラジ
アル動圧空気軸受40を形成する部品である中空回転軸
41が外形寸法を均一にした単純な円筒形状に形成され
ており、寸法が異なるポリゴンミラー34を取り付ける
場合には必要に応じて異なる寸法のフランジ42を使用
する。従って、中空回転軸41及びこの中空回転軸41
が嵌合される固定スリーブ37を各形式の動圧空気軸受
モータ33において共通化することができ、動圧空気軸
受モータ33のコストダウンを図ることができる。
In the radial dynamic pressure air bearing 40, the hollow rotary shaft 41, which is a component forming the radial dynamic pressure air bearing 40, is formed in a simple cylindrical shape having uniform outer dimensions, and polygon mirrors having different dimensions are provided. When mounting 34, flanges 42 of different dimensions are used as needed. Therefore, the hollow rotary shaft 41 and the hollow rotary shaft 41
The fixed sleeve 37 into which the shaft is fitted can be shared by the dynamic pressure air bearing motors 33 of each type, and the cost of the dynamic pressure air bearing motor 33 can be reduced.

【0053】中空回転軸41に対するフランジ42の固
定は、中空回転軸41の一端側外周面であってラジアル
動圧空気軸受面45以外の部分に焼きばめ又は圧入によ
り行われているため、フランジ42を固定することによ
り中空回転軸41の内周面がつづみ状に変形してもラジ
アル動圧空気軸受面45が変形することがなく、フラン
ジ42を固定した後に中空回転軸41の変形を修正する
後加工が不要となる。
The fixing of the flange 42 to the hollow rotary shaft 41 is performed by shrink-fitting or press-fitting on the outer peripheral surface on one end side of the hollow rotary shaft 41 other than the radial dynamic pressure air bearing surface 45. By fixing the flange 42, the radial dynamic pressure air bearing surface 45 is not deformed even if the inner peripheral surface of the hollow rotary shaft 41 deforms in a stepped manner, and the deformation of the hollow rotary shaft 41 is fixed after the flange 42 is fixed. No need for post-processing to correct.

【0054】また、中空回転軸41がセラミックスによ
り形成され、フランジ42が中空回転軸41を形成する
セラミックスより熱膨張率が大きい材料で形成されてい
るので、焼きばめによる中空回転軸41へのフランジ4
2の固定を確実に行える。かつ、中空回転軸41及び固
定スリーブ37がセラミックスで形成されていることに
より、ラジアル動圧空気軸受40の耐摩耗性及び耐焼付
性が向上する。
Further, since the hollow rotary shaft 41 is formed of ceramics and the flange 42 is formed of a material having a higher thermal expansion coefficient than the ceramics forming the hollow rotary shaft 41, the hollow rotary shaft 41 is formed by shrink fitting. Flange 4
2 can be securely fixed. In addition, since the hollow rotary shaft 41 and the fixed sleeve 37 are formed of ceramics, the wear resistance and seizure resistance of the radial dynamic pressure air bearing 40 are improved.

【0055】また、中空回転軸41の外周面にラジアル
動圧空気軸受面が形成されているため、ラジアル動圧空
気軸受40の直径と中空回転軸41の外径寸法とが同じ
になり、或る直径のラジアル動圧空気軸受を得ようとす
る場合において、ラジアル動圧空気軸受面45が外周面
に形成された中空回転軸41と内周面に形成された中空
回転軸11(図10参照)とでは、ラジアル動圧空気軸
受面45が外周面に形成された中空回転軸41のほうが
外径寸法が小さくなり、この中空回転軸41の外周に固
定されるフランジ42の内径寸法を小型化することがで
きる。そして、フランジ42の内径寸法が小型化される
ことにより、温度上昇に伴うフランジ42の膨張が発生
してもその膨張量は僅かとなり、中空回転軸41に対す
るフランジ42の緩みや脱落が防止される。
Further, since the radial dynamic pressure air bearing surface is formed on the outer peripheral surface of the hollow rotary shaft 41, the diameter of the radial dynamic pressure air bearing 40 and the outer diameter of the hollow rotary shaft 41 become the same. In order to obtain a radial dynamic pressure air bearing of a different diameter, the hollow rotary shaft 41 having a radial dynamic pressure air bearing surface 45 formed on the outer peripheral surface and the hollow rotary shaft 11 formed on the inner peripheral surface. (See FIG. 10), the outer diameter of the hollow rotary shaft 41 in which the radial dynamic pressure air bearing surface 45 is formed on the outer peripheral surface is smaller, and the inner diameter of the flange 42 fixed to the outer circumference of the hollow rotary shaft 41. The size can be reduced. Further, since the inner diameter of the flange 42 is reduced, even if the expansion of the flange 42 due to the temperature rise occurs, the expansion amount is small, and the loosening or falling off of the flange 42 with respect to the hollow rotary shaft 41 is prevented. .

【0056】回転体38を軸方向に支持する吸引型磁気
軸受49は、リング状永久磁石50を1個使用すればよ
く、動圧空気軸受モータ33の小型化及び低コスト化を
図ることができる。さらに、リング状永久磁石50に比
べて加工が容易なヨーク板51,52を設けることによ
り、固定部47の外筒面47aとの間の磁気ギャップを
小さく形成することができ、磁気ギャップを小さくする
ことによってリング状永久磁石50の磁力を有効に利用
することができ、動圧空気軸受モータ33のより一層の
小型化を図ることができる。
As the attraction type magnetic bearing 49 for supporting the rotating body 38 in the axial direction, one ring-shaped permanent magnet 50 may be used, and the size and cost of the hydrodynamic air bearing motor 33 can be reduced. . Furthermore, by providing the yoke plates 51 and 52, which are easier to process than the ring-shaped permanent magnet 50, the magnetic gap between the fixed portion 47 and the outer cylindrical surface 47a can be reduced, and the magnetic gap can be reduced. By doing so, the magnetic force of the ring-shaped permanent magnet 50 can be effectively used, and the dynamic pressure air bearing motor 33 can be further reduced in size.

【0057】また、中空回転軸41の外周面にラジアル
動圧空気軸受面45が形成され、この中空回転軸41の
内側に吸引型磁気軸受49が形成されているので、吸引
型磁気軸受49の組立時や組立後に吸引型磁気軸受49
から発生したゴミがラジアル動圧空気軸受40内に入り
込むことがなく、吸引型磁気軸受49から発生したゴミ
の入り込みによる動圧空気軸受モータ33の回転異常の
発生が防止される。
A radial dynamic pressure air bearing surface 45 is formed on the outer peripheral surface of the hollow rotary shaft 41, and a suction type magnetic bearing 49 is formed inside the hollow rotary shaft 41. Attraction or after assembling magnetic bearing 49
The dust generated from the motor does not enter the radial dynamic pressure air bearing 40, and the occurrence of rotation abnormality of the dynamic pressure air bearing motor 33 due to the entry of dust generated from the attraction type magnetic bearing 49 is prevented.

【0058】つぎに、本発明の第二の実施の形態を図7
及び図8に基づいて説明する。なお、図1ないし図6に
おいて説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明
も省略する(以下の実施の形態においても同じ)。本実
施の形態の動圧空気軸受モータ33では、固定部47の
外筒面47aが、回転部48の回転中心に対して偏心し
て配置されている。従って、図7に示すように、外筒面
47aとヨーク板51,52との間に形成される磁気ギ
ャップが一方向へ偏りを生じており、磁気ギャップが狭
くなっている方向へ回転体38を吸引する吸引力(F
m)が生じる。磁気ギャップの偏り量は、吸引力(F
m)と回転体38に働く重力(Fw)との大きさが略一
致するように設定されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A description will be given based on FIG. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted (the same applies to the following embodiments). In the dynamic pressure air bearing motor 33 of the present embodiment, the outer cylindrical surface 47a of the fixed portion 47 is arranged eccentrically with respect to the rotation center of the rotating portion 48. Therefore, as shown in FIG. 7, the magnetic gap formed between the outer cylindrical surface 47a and the yoke plates 51 and 52 is deviated in one direction, and the rotating body 38 is moved in the direction in which the magnetic gap is narrowed. Suction force (F
m) occurs. The amount of bias of the magnetic gap is determined by the attractive force (F
m) and the magnitude of gravity (Fw) acting on the rotating body 38 are set to be substantially the same.

【0059】このような構成において、軸方向を水平方
向に向け、かつ、磁気ギャップが大きい側を上側にして
この動圧空気軸受モータ33を使用する(図8参照)。
すると、吸引力(Fm)と重力(Fw)とが釣り合い、
回転停止時において中空回転軸41のラジアル動圧空気
軸受面45が固定スリーブ37の内周面(ラジアル動圧
空気軸受面)と線接触したときの接触圧力が小さくな
り、回転停止時のラジアル動圧空気軸受面45及び固定
スリーブ37の内周面(ラジアル動圧空気軸受面)の摩
耗量が小さくなり、ラジアル動圧空気軸受40及び動圧
空気軸受モータ33の寿命が長くなる。
In such a configuration, the dynamic pressure air bearing motor 33 is used with the axial direction oriented in the horizontal direction and the side with the larger magnetic gap as the upper side (see FIG. 8).
Then, the suction force (Fm) and the gravity (Fw) are balanced,
At the time of rotation stop, the contact pressure when the radial dynamic pressure air bearing surface 45 of the hollow rotary shaft 41 comes into line contact with the inner peripheral surface (radial dynamic pressure air bearing surface) of the fixed sleeve 37 becomes small, and the radial motion at the time of rotation stop is reduced. The amount of wear of the compressed air bearing surface 45 and the inner peripheral surface (radial dynamic pressure air bearing surface) of the fixed sleeve 37 is reduced, and the life of the radial dynamic pressure air bearing 40 and the dynamic pressure air bearing motor 33 is extended.

【0060】さらに、吸引型磁気軸受49の吸引力(F
m)が働く位置と回転体38の重心(Fw)が働く位置
とを軸方向で一致させれば、回転停止時のラジアル動圧
空気軸受面45及び固定スリーブ37の内周面の摩耗量
をより一層抑えることができる。
Further, the attractive force (F
If the position where m) works and the position where the center of gravity (Fw) of the rotating body 38 works coincide with each other in the axial direction, the amount of wear of the radial dynamic pressure air bearing surface 45 and the inner peripheral surface of the fixed sleeve 37 when the rotation is stopped is reduced. It can be further suppressed.

【0061】ついで、本発明の第三の実施の形態を図9
に基づいて説明する。本実施の形態の動圧空気軸受モー
タ60は、ケース35の略中央部に固定された固定スリ
ーブ37、固定スリーブ37の中心線周りに回転自在な
回転体38a、回転体38aを回転駆動させるモータ部
39等により形成されている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. The dynamic pressure air bearing motor 60 of the present embodiment includes a fixed sleeve 37 fixed to a substantially central portion of a case 35, a rotating body 38a rotatable around a center line of the fixed sleeve 37, and a motor for driving the rotating body 38a to rotate. It is formed by the portion 39 and the like.

【0062】回転体38aは、固定スリーブ37内に嵌
合されてこの固定スリーブ37との間にラジアル動圧空
気軸受40を形成する円筒状の中空回転軸41、中空回
転軸41の上部外周面に焼きばめ又は圧入により固定さ
れたフランジ42、モータ部39の一部を構成するモー
タ部構成部品であってフランジ61に圧入固定されたロ
ータマグネット62、中空回転軸41の上端部に圧入固
定されてフランジ61上に載置されたポリゴンミラー3
4を押圧固定するミラー押え44等により形成されてい
る。
The rotating body 38 a is fitted into the fixed sleeve 37 and forms a radial dynamic pressure air bearing 40 with the fixed sleeve 37. The cylindrical hollow rotating shaft 41, the upper outer peripheral surface of the hollow rotating shaft 41. A flange 42 fixed by shrink-fit or press-fitting, a motor component constituting a part of the motor portion 39, a rotor magnet 62 press-fitted and fixed to the flange 61, and a press-fit fixed to the upper end of the hollow rotary shaft 41. Polygon mirror 3 placed on flange 61
4 is formed by a mirror presser 44 for pressing and fixing.

【0063】フランジ61の外周側には、ハウジング3
2内に固定されたステータコア63が配置されている。
ステータコア63には巻線コイル64が巻かれている。
そして、これらのステータコア63、巻線コイル64、
ロータマグネット62、プリント基板55、ホール素子
58等により、回転体38を回転駆動させるモータ部3
9が形成されている。
The housing 3 is provided on the outer peripheral side of the flange 61.
The stator core 63 fixed inside 2 is arranged.
A winding coil 64 is wound around the stator core 63.
And these stator core 63, winding coil 64,
The motor unit 3 for rotatingly driving the rotating body 38 by the rotor magnet 62, the printed board 55, the Hall element 58, and the like.
9 are formed.

【0064】中空回転軸41の内側には、ケース35に
固定された固定部47と、中空回転軸41の内周部に固
定されてこの中空回転軸41と一体に回転する回転部で
あるリング状永久磁石65とからなるアキシャル軸受で
ある吸引型磁気軸受66が設けられている。この吸引型
磁気軸受66は、固定部47とリング状永久磁石65と
の間にラジアル方向の磁気ギャップが形成されている。
Inside the hollow rotary shaft 41, a fixed portion 47 fixed to the case 35 and a ring that is fixed to the inner peripheral portion of the hollow rotary shaft 41 and is a rotary portion that rotates integrally with the hollow rotary shaft 41. An attraction type magnetic bearing 66 is provided as an axial bearing composed of the permanent magnet 65. In the attraction type magnetic bearing 66, a radial magnetic gap is formed between the fixed portion 47 and the ring-shaped permanent magnet 65.

【0065】このような構成において、ロータマグネッ
ト62がステータコア63の内側に配置されているた
め、ロータマグネット62を小型化することができる。
これにより、ロータマグネット62に作用する遠心力を
小さくでき、ロータマグネット62の周囲の風損を小さ
くでき、高速回転に適した動圧空気軸受モータ60を得
ることができる。
In such a configuration, since the rotor magnet 62 is disposed inside the stator core 63, the size of the rotor magnet 62 can be reduced.
Thereby, the centrifugal force acting on the rotor magnet 62 can be reduced, the windage loss around the rotor magnet 62 can be reduced, and the dynamic pressure air bearing motor 60 suitable for high-speed rotation can be obtained.

【0066】なお、上述した各実施の形態においては、
動圧空気軸受モータ33,60でポリゴンミラー34を
回転駆動させる場合を例に挙げて説明したが、これらの
動圧空気軸受モータ33,60は、ハードディスクドラ
イブ用モータ、光ディスクドライブ用モータ等の情報機
器用モータとして用いることができる。
In each of the above embodiments,
The case where the polygon mirror 34 is rotationally driven by the dynamic pressure air bearing motors 33 and 60 has been described as an example. However, the dynamic pressure air bearing motors 33 and 60 include information such as a hard disk drive motor and an optical disk drive motor. It can be used as a motor for equipment.

【0067】[0067]

【発明の効果】請求項1記載の発明の動圧空気軸受モー
タによれば、ラジアル動圧空気軸受を形成する部品であ
る中空回転軸を外形寸法が均一である単純な形状に形成
するとともにこの中空回転軸を各形式の動圧空気軸受モ
ータにおいて共通化することができ、動圧空気軸受モー
タのコストダウンを図ることができる。また、中空回転
軸の外周面にラジアル動圧空気軸受面を形成したことに
より、或る直径のラジアル動圧空気軸受を得ようとする
場合において、ラジアル動圧空気軸受面を内周面に形成
した中空回転軸に比べてその中空回転軸の外形寸法を小
さくすることができ、この中空回転軸の外周に焼きばめ
や圧入により固定されるフランジの内径寸法を小型化す
ることができ、これにより、温度上昇に伴うフランジの
膨張が発生してもその膨張量は僅かとなるために中空回
転軸に対するフランジの緩みや脱落を防止することがで
きる。また、フランジは中空回転軸の一端側外周面であ
ってラジアル動圧空気軸受面以外の部分に焼きばめ又は
圧入により固定されているため、このフランジを固定す
ることにより中空回転軸の内周面がつづみ状に変形して
も中空回転軸のラジアル動圧空気軸受面が変形すること
がなく、フランジを固定した後に中空回転軸の変形を修
正する後加工が不要となる。また、回転体を軸方向に支
持するアキシャル軸受は、中空回転軸の内側に配置され
た固定部と回転部との間にラジアル方向の磁気ギャップ
を形成する吸引型磁気軸受であって、この吸引型磁気軸
受の軸方向の半分以上の部分がラジアル動圧空気軸受面
と軸方向で重なっているので、回転体の回転停止時には
ラジアル動圧空気軸受のラジアル動圧空気軸受面が線接
触状態となるためにラジアル動圧空気軸受面の摩耗量を
少なくしてラジアル動圧空気軸受及び動圧空気軸受モー
タの寿命を長くすることができる。さらに、中空回転軸
の外周面にラジアル動圧空気軸受面が形成され、この中
空回転軸の内側に吸引型磁気軸受が形成されているの
で、組立時や組立後に吸引型磁気軸受から発生したゴミ
がラジアル動圧空気軸受内に入り込むことがなく、吸引
型磁気軸受から発生したゴミの入り込みによる動圧空気
軸受モータの回転異常の発生を防止できる。
According to the hydrodynamic air bearing motor of the first aspect of the present invention, the hollow rotary shaft, which is a component forming the radial hydrodynamic air bearing, is formed in a simple shape having uniform outer dimensions. The hollow rotary shaft can be shared by each type of dynamic pressure air bearing motor, and the cost of the dynamic pressure air bearing motor can be reduced. In addition, by forming a radial dynamic pressure air bearing surface on the outer peripheral surface of the hollow rotary shaft, when a radial dynamic pressure air bearing of a certain diameter is to be obtained, the radial dynamic pressure air bearing surface is formed on the inner peripheral surface. The outer dimensions of the hollow rotary shaft can be made smaller than the hollow rotary shaft, and the inner diameter of the flange fixed to the outer periphery of the hollow rotary shaft by shrink fitting or press fitting can be reduced. Thus, even if the flange expands due to a rise in temperature, the amount of expansion is small, so that the flange can be prevented from loosening or falling off with respect to the hollow rotary shaft. In addition, since the flange is fixed to a portion other than the radial dynamic pressure air bearing surface on one end side outer peripheral surface of the hollow rotary shaft by shrink fitting or press fitting, by fixing the flange, the inner peripheral surface of the hollow rotary shaft is fixed. The radial dynamic pressure air bearing surface of the hollow rotary shaft is not deformed even if the surface is deformed in a continuous manner, so that post-processing for correcting the deformation of the hollow rotary shaft after fixing the flange is unnecessary. The axial bearing that supports the rotating body in the axial direction is a suction-type magnetic bearing that forms a magnetic gap in the radial direction between the fixed portion and the rotating portion disposed inside the hollow rotating shaft. More than half of the radial magnetic pressure air bearing surface in the axial direction overlaps the radial dynamic pressure air bearing surface in the axial direction, so that when the rotating body stops rotating, the radial dynamic pressure air bearing surface Therefore, the wear amount of the radial dynamic pressure air bearing surface can be reduced, and the life of the radial dynamic pressure air bearing and the dynamic pressure air bearing motor can be extended. Further, since a radial dynamic pressure air bearing surface is formed on the outer peripheral surface of the hollow rotary shaft and a suction type magnetic bearing is formed inside the hollow rotary shaft, dust generated from the suction type magnetic bearing at the time of assembling or after assembling is obtained. Does not enter the radial dynamic pressure air bearing, and the occurrence of rotation abnormality of the dynamic pressure air bearing motor due to the entry of dust generated from the attraction type magnetic bearing can be prevented.

【0068】請求項2記載の発明の動圧空気軸受モータ
によれば、焼きばめによる中空回転軸へのフランジの固
定を確実に行え、かつ、ラジアル動圧空気軸受の耐焼付
性及び耐摩耗性を向上させることができる。
According to the hydrodynamic air bearing motor according to the second aspect of the present invention, the flange can be securely fixed to the hollow rotary shaft by shrink fitting, and the radial dynamic pressure air bearing has seizure resistance and wear resistance. Performance can be improved.

【0069】請求項3記載の発明の動圧空気軸受モータ
によれば、この動圧空気軸受モータで用いる吸引型磁気
軸受ではリング状永久磁石を1個使用すればよく、動圧
空気軸受モータの小型化及び低コスト化を図ることがで
きる。
According to the dynamic air bearing motor of the third aspect of the present invention, one ring-shaped permanent magnet may be used in the attraction type magnetic bearing used in the dynamic air bearing motor. The size and cost can be reduced.

【0070】請求項4記載の発明の動圧空気軸受モータ
によれば、この動圧空気軸受モータで用いる吸引型磁気
軸受ではリング状永久磁石を1個使用すればよく、動圧
空気軸受モータの小型化及び低コスト化を図ることがで
き、さらに、リング状永久磁石に比べて加工が容易なヨ
ーク板を設けることにより、固定部の外筒面との間の磁
気ギャップを小さく形成することができ、磁気ギャップ
を小さくすることによってリング状永久磁石の磁力を有
効に利用することができる。
According to the dynamic air bearing motor of the fourth aspect of the present invention, one ring-shaped permanent magnet may be used in the attraction type magnetic bearing used in the dynamic air bearing motor. By providing a yoke plate that can be reduced in size and cost and is easier to process than a ring-shaped permanent magnet, the magnetic gap between the fixed portion and the outer cylinder surface can be reduced. The magnetic force of the ring-shaped permanent magnet can be effectively used by reducing the magnetic gap.

【0071】請求項5記載の発明の動圧空気軸受モータ
によれば、軸方向を水平に向けるとともに偏心量が大き
い側を上側にしてこの動圧空気軸受モータを使用するこ
とにより、回転体の回転停止時においてラジアル動圧空
気軸受のラジアル動圧空気軸受面が線接触したときの接
触圧力を小さくしてラジアル動圧空気軸受面の摩耗量を
少なくすることができ、ラジアル動圧空気軸受及び動圧
空気軸受モータの寿命を長くすることができる。
According to the dynamic pressure air bearing motor of the present invention, by using the dynamic pressure air bearing motor with the axial direction oriented horizontally and the side having the larger eccentricity as the upper side, the rotation of the rotating body is improved. When the rotation is stopped, the contact pressure when the radial dynamic pressure air bearing surface of the radial dynamic pressure air bearing makes linear contact can be reduced to reduce the amount of wear on the radial dynamic pressure air bearing surface. The life of the hydrodynamic air bearing motor can be extended.

【0072】請求項6記載の発明の動圧空気軸受モータ
によれば、回転体の回転時にこの回転体の軸方向の振動
を少なくでき、安定した回転を行わせることができる。
According to the dynamic air bearing motor of the present invention, when the rotating body rotates, the axial vibration of the rotating body can be reduced, and the rotating body can be stably rotated.

【0073】請求項7記載の発明のポリゴンスキャナに
よれば、請求項1ないし6のいずれか一の動圧空気軸受
モータを使用することにより、それらの動圧空気軸受モ
ータを使用した場合に得られる効果と同じ効果が得られ
る。
According to the polygon scanner of the seventh aspect of the present invention, by using the hydrodynamic air bearing motor according to any one of the first to sixth aspects, it is possible to obtain the case where the hydrodynamic air bearing motor is used. The same effect as that obtained is obtained.

【0074】請求項8記載の発明のポリゴンスキャナに
よれば、ポリゴンミラーの固定を簡単で安価な構造によ
り行うことができる。
According to the polygon scanner of the present invention, the polygon mirror can be fixed with a simple and inexpensive structure.

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

【図1】本発明の第一の実施の形態のポリゴンスキャナ
を示す縦断正面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional front view showing a polygon scanner according to a first embodiment of the present invention.

【図2】ポリゴンスキャナを示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a polygon scanner.

【図3】ポリゴンスキャナの回転体を示す分解斜視図で
ある。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a rotating body of the polygon scanner.

【図4】ポリゴンスキャナの吸引型磁気軸受を示す分解
斜視図である。
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a suction type magnetic bearing of the polygon scanner.

【図5】ポリゴンスキャナの吸引型磁気軸受を示す縦断
正面図である。
FIG. 5 is a vertical sectional front view showing a suction type magnetic bearing of the polygon scanner.

【図6】回転停止時においてラジアル動圧空気軸受面が
線接触する状態を示す縦断正面図である。
FIG. 6 is a longitudinal sectional front view showing a state in which the radial dynamic pressure air bearing surface makes line contact when rotation is stopped.

【図7】本発明の第二の実施の形態のポリゴンスキャナ
の吸引型磁気軸受を示す縦断正面図である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional front view showing a suction type magnetic bearing of a polygon scanner according to a second embodiment of the present invention.

【図8】回転停止時においてラジアル動圧空気軸受面が
線接触する状態を示す縦断正面図である。
FIG. 8 is a vertical sectional front view showing a state in which the radial dynamic pressure air bearing surface makes line contact when rotation is stopped.

【図9】本発明の第三の実施の形態のポリゴンスキャナ
を示す縦断正面図である。
FIG. 9 is a vertical sectional front view showing a polygon scanner according to a third embodiment of the present invention.

【図10】従来例のポリゴンスキャナを示す縦断正面図
である。
FIG. 10 is a vertical sectional front view showing a conventional polygon scanner.

【図11】回転停止時においてラジアル動圧空気軸受面
が点接触する状態を示す縦断正面図である。
FIG. 11 is a longitudinal sectional front view showing a state in which the radial dynamic pressure air bearing surface makes point contact when rotation is stopped.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

33,60 動圧空気軸受モータ 34 ポリゴンミラー 38,38a 回転体 39 モータ部 40 ラジアル動圧空気軸受 41 中空回転軸 42,61 フランジ 43,62 モータ部構成部品 44 ミラー押え 45 ラジアル動圧空気軸受面 47 固定部 47a 外筒面 48 回転部 49,66 アキシャル軸受、吸引型磁気軸受 50 リング状永久磁石 51,52 ヨーク板 51a,52a 中心円 53 キャップ部材 53a 微細穴 65 回転部、リング状永久磁石 33,60 Dynamic pressure air bearing motor 34 Polygon mirror 38,38a Rotating body 39 Motor part 40 Radial dynamic pressure air bearing 41 Hollow rotary shaft 42,61 Flange 43,62 Motor part component 44 Mirror presser 45 Radial dynamic pressure air bearing surface 47 Fixed part 47a Outer cylinder surface 48 Rotating part 49, 66 Axial bearing, attracting magnetic bearing 50 Ring-shaped permanent magnet 51, 52 Yoke plate 51a, 52a Center circle 53 Cap member 53a Micro hole 65 Rotating part, ring-shaped permanent magnet

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02K 7/08 H02K 7/08 A 5H607 H04N 1/113 H04N 1/04 104A Fターム(参考) 2H045 AA13 AA24 AA28 DA41 3J011 CA02 DA02 SB02 SB04 SD01 3J102 AA01 BA04 CA21 DA03 DA10 GA02 5C072 AA03 BA02 BA13 DA21 HA13 HB15 5H605 AA04 AA05 AA07 BB05 BB19 CC04 CC05 EB06 5H607 AA04 AA11 BB09 BB17 CC01 DD08 DD14 FF12 GG01 GG02 GG12 GG19 HH01 HH09 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H02K 7/08 H02K 7/08 A 5H607 H04N 1/113 H04N 1/04 104A F-term (reference) 2H045 AA13 AA24 AA28 DA41 3J011 CA02 DA02 SB02 SB04 SD01 3J102 AA01 BA04 CA21 DA03 DA10 GA02 5C072 AA03 BA02 BA13 DA21 HA13 HB15 5H605 AA04 AA05 AA07 BB05 BB19 CC04 CC05 EB06 5H607 AA04 AA11 BB09 BB17 CC01 DD08 DD14 FF12 GG01 GG12 GG01 GG12 HGG

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転体をラジアル動圧空気軸受とアキシ
ャル軸受とでそれぞれ半径方向と軸方向とに支持し、前
記回転体を回転駆動させるモータ部を設けた動圧空気軸
受モータにおいて、 前記回転体は、外周面にラジアル動圧空気軸受面が形成
されて外径寸法が均一に形成された円筒状の中空回転軸
と、この中空回転軸の一端側外周面であって前記ラジア
ル動圧空気軸受面以外の部分に焼きばめ又は圧入により
固定されたフランジと、このフランジに固定されて前記
モータ部の一部を構成するモータ部構成部品とを有し、 前記アキシャル軸受は、前記中空回転軸の内側に配置さ
れた固定部と回転部との間にラジアル方向の磁気ギャッ
プを形成する吸引型磁気軸受であって、この吸引型磁気
軸受の半分以上の部分が前記ラジアル動圧空気軸受面と
軸方向で重なって配置されていることを特徴とする動圧
空気軸受モータ。
1. A dynamic pressure air bearing motor comprising: a rotating body supported by a radial dynamic pressure air bearing and an axial bearing in a radial direction and an axial direction, respectively; and a motor unit for rotating and driving the rotating body. The body has a cylindrical hollow rotating shaft having a radially-dynamic-pressure air bearing surface formed on the outer peripheral surface and an outer diameter dimension formed uniformly, and the radial-dynamic-pressure air on the outer peripheral surface on one end side of the hollow rotating shaft. A flange fixed to a portion other than the bearing surface by shrink fitting or press-fitting, and a motor part component fixed to the flange and forming a part of the motor part, wherein the axial bearing A suction-type magnetic bearing that forms a radial magnetic gap between a fixed portion and a rotating portion disposed inside a shaft, wherein at least half of the suction-type magnetic bearing has the radial dynamic pressure air bearing surface. Dynamic pressure air bearing motor, characterized by being arranged to overlap in the axial direction.
【請求項2】 前記中空回転軸はセラミックスにより形
成され、前記フランジは前記中空回転軸を形成するセラ
ミックスより熱膨張率が大きい材料で形成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の動圧空気軸受モータ。
2. The dynamic pressure according to claim 1, wherein the hollow rotary shaft is formed of ceramics, and the flange is formed of a material having a higher coefficient of thermal expansion than the ceramics forming the hollow rotary shaft. Air bearing motor.
【請求項3】 前記吸引型磁気軸受は、外周部が前記中
空回転軸の内周部に固定されたリング状永久磁石と、こ
のリング状永久磁石の内周面に対向配置されてこのリン
グ状永久磁石との間に磁気ギャップを形成する外筒面が
形成された前記固定部とを有することを特徴とする請求
項1又は2記載の動圧空気軸受モータ。
3. The attraction type magnetic bearing includes a ring-shaped permanent magnet having an outer peripheral portion fixed to an inner peripheral portion of the hollow rotary shaft, and a ring-shaped permanent magnet which is disposed opposite to an inner peripheral surface of the ring-shaped permanent magnet. 3. The hydrodynamic air bearing motor according to claim 1, further comprising: the fixed portion having an outer cylindrical surface forming a magnetic gap between the fixed portion and a permanent magnet.
【請求項4】 前記吸引型磁気軸受は、 軸方向に2極に着磁されたリング状永久磁石とこのリン
グ状永久磁石の内径よりも小さい直径の中心円が形成さ
れた強磁性材料からなる2枚のヨーク板とを有し、前記
中心円が同心上に位置するように配置された2枚の前記
ヨーク板により前記リング状永久磁石の両端が挟まれて
前記ヨーク板の外周部が前記中空回転軸の内周部に固定
された前記回転部と、 2枚の前記ヨーク板の前記中心円に対向配置されてこれ
らのヨーク板との間に磁気ギャップを形成する外筒面が
形成された前記固定部とを有することを特徴とする請求
項1又は2記載の動圧空気軸受モータ。
4. The attraction type magnetic bearing is made of a ferromagnetic material having a ring-shaped permanent magnet magnetized to two poles in an axial direction and a center circle having a diameter smaller than the inner diameter of the ring-shaped permanent magnet. And two yoke plates, wherein both ends of the ring-shaped permanent magnet are sandwiched by the two yoke plates arranged so that the center circle is located concentrically, and the outer peripheral portion of the yoke plate is The rotating portion fixed to the inner peripheral portion of the hollow rotary shaft, and an outer cylindrical surface which is disposed opposite to the center circle of the two yoke plates and forms a magnetic gap between these yoke plates are formed. The dynamic pressure air bearing motor according to claim 1, further comprising the fixing portion.
【請求項5】 前記固定部の前記外筒面が前記回転部の
回転中心に対して偏心していることを特徴とする請求項
3又は4記載の動圧空気軸受モータ。
5. The hydrodynamic air bearing motor according to claim 3, wherein the outer cylindrical surface of the fixed portion is eccentric with respect to a rotation center of the rotating portion.
【請求項6】 前記回転体の軸方向の振動を減衰させる
微細穴が形成されたキャップ部材が前記中空回転軸の内
周部に固定されていることを特徴とする請求項1ないし
5のいずれか一記載の動圧空気軸受モータ。
6. The hollow member according to claim 1, wherein a cap member having a fine hole for attenuating an axial vibration of the rotating body is fixed to an inner peripheral portion of the hollow rotating shaft. A dynamic pressure air bearing motor according to any one of the preceding claims.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか一記載の動
圧空気軸受モータと、この動圧空気軸受モータの前記フ
ランジに固定されたポリゴンミラーとを備えることを特
徴とするポリゴンスキャナ。
7. A polygon scanner comprising: the dynamic pressure air bearing motor according to claim 1; and a polygon mirror fixed to the flange of the dynamic pressure air bearing motor.
【請求項8】 円筒状の前記中空回転軸の端部に圧入固
定されたミラー押えで前記ポリゴンミラーが押圧固定さ
れていることを特徴とする請求項7記載のポリゴンスキ
ャナ。
8. The polygon scanner according to claim 7, wherein said polygon mirror is pressed and fixed by a mirror presser pressed and fixed to an end of said cylindrical hollow rotary shaft.
JP11085302A 1999-01-22 1999-03-29 Dynamic pressure air bearing motor and polygon scanner Pending JP2000275563A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11085302A JP2000275563A (en) 1999-01-22 1999-03-29 Dynamic pressure air bearing motor and polygon scanner

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-13771 1999-01-22
JP1377199 1999-01-22
JP11085302A JP2000275563A (en) 1999-01-22 1999-03-29 Dynamic pressure air bearing motor and polygon scanner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000275563A true JP2000275563A (en) 2000-10-06

Family

ID=26349615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11085302A Pending JP2000275563A (en) 1999-01-22 1999-03-29 Dynamic pressure air bearing motor and polygon scanner

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000275563A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7813020B2 (en) 2007-04-19 2010-10-12 Ricoh Company, Ltd. Hydrodynamic bearing unit, and optical deflector, optical scanner and image forming apparatus using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7813020B2 (en) 2007-04-19 2010-10-12 Ricoh Company, Ltd. Hydrodynamic bearing unit, and optical deflector, optical scanner and image forming apparatus using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4523800A (en) Polygonal mirror optical deflector
JP3602732B2 (en) motor
JP4462525B2 (en) Hydrodynamic air bearing type polygon scanner and processing method thereof
US4552417A (en) Polygonal type optical deflector
JPH05683B2 (en)
JPH06311698A (en) Magnetically levitated gas dynamic-pressure bearing for axial gap-type motor
JP2000275563A (en) Dynamic pressure air bearing motor and polygon scanner
JP2637096B2 (en) Air magnetic bearing type optical deflector
JP3642928B2 (en) Hydrodynamic air bearing type polygon scanner
JP4067686B2 (en) Hydrodynamic air bearing motor and polygon scanner
JP2000161357A (en) Bearing device
JP3571518B2 (en) Dynamic pressure air bearing type polygon scanner
JPH05332354A (en) Bearing structure and scanner motor
JP3391954B2 (en) High speed rotating body and dynamic pressure air bearing type polygon scanner having the rotating body
JP4636711B2 (en) Outer rotor motor for rotating polygon mirror and optical deflection scanning apparatus including the same
JPH11305161A (en) Dynamic pneumatic bearing type polygon scanner
JPS6353315A (en) Bearing device for rotary shaft
JP2888361B2 (en) Dynamic pressure air bearing type polygon scanner
JP2002341282A (en) Rotary polygon mirror driving device
JPH06284678A (en) Stepping motor
JP2001061266A (en) Dc brushless motor
JP3092026B2 (en) Dynamic pressure air bearing type optical deflector
JPH01269719A (en) Magnetic bearing device
JP4033283B2 (en) DYNAMIC PRESSURE AIR BEARING TYPE OPTICAL DEFLECTOR, METHOD OF PROCESSING THE ROTATING BODY, AND RECYCLING METHOD OF COMPONENT FOR DYNAMIC PRESSURE AIR BEARING TYPE OPTICAL DEFLECTOR
JPH0412A (en) Bearing system