JP2003194045A - 動圧軸受装置 - Google Patents
動圧軸受装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
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- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
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- F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 凹状分離溝を形成しなくても、良好な動圧を
発生させることのできる動圧軸受装置を提供すること。 【解決手段】 ポリゴンミラー回転駆動装置などに用い
る動圧軸受装置１０において、軸受スリーブ１５の内周
面には、回転軸２１の外周面との間に形成された微小隙
間３２の寸法を最大とする凹部３５、およびこの微小隙
間３２の寸法を最小とする凸部３７が軸線方向に延びた
動圧発生部３１が形成されている。ここで、凹部３５お
よび凸部３７は、周方向において隣接し、ステップ状に
形成されている。凹部３５の辺部分３５１は、回転軸２
１が矢印ｒの方向に回転したときに潤滑性流体が流れて
くる側の角部分３５２を鋭角とする斜辺になっており、
それに隣接する領域には、微小隙間３２の寸法が凸部３
７が形成されている部分と同一の真円部３６が形成され
ている。
発生させることのできる動圧軸受装置を提供すること。 【解決手段】 ポリゴンミラー回転駆動装置などに用い
る動圧軸受装置１０において、軸受スリーブ１５の内周
面には、回転軸２１の外周面との間に形成された微小隙
間３２の寸法を最大とする凹部３５、およびこの微小隙
間３２の寸法を最小とする凸部３７が軸線方向に延びた
動圧発生部３１が形成されている。ここで、凹部３５お
よび凸部３７は、周方向において隣接し、ステップ状に
形成されている。凹部３５の辺部分３５１は、回転軸２
１が矢印ｒの方向に回転したときに潤滑性流体が流れて
くる側の角部分３５２を鋭角とする斜辺になっており、
それに隣接する領域には、微小隙間３２の寸法が凸部３
７が形成されている部分と同一の真円部３６が形成され
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑性流体に動圧
を発生させ、その動圧により軸部材と軸受部材とを相対
回転可能に支持する動圧軸受装置に関するものである。
を発生させ、その動圧により軸部材と軸受部材とを相対
回転可能に支持する動圧軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ポリゴンミラー、磁気ディスク、
光ディスクなどの各種回転体を回転させる装置に用いら
れる動圧軸受装置としては種々のものが提案されてい
る。この種の動圧軸受装置は、一般に、軸部材の外周面
と軸受部材の内周面とが微小隙間を介して対向するとと
もに、そのうちの一方の面に動圧発生部が形成されてい
ることにより、その微小隙間内に介在する空気または油
などの潤滑性流体が、回転時に動圧発生部でのポンピン
グ作用により加圧され、加圧された潤滑性流体の動圧に
よって軸部材および軸受部材の両部材が相対回転可能に
支持されるようになっている。
光ディスクなどの各種回転体を回転させる装置に用いら
れる動圧軸受装置としては種々のものが提案されてい
る。この種の動圧軸受装置は、一般に、軸部材の外周面
と軸受部材の内周面とが微小隙間を介して対向するとと
もに、そのうちの一方の面に動圧発生部が形成されてい
ることにより、その微小隙間内に介在する空気または油
などの潤滑性流体が、回転時に動圧発生部でのポンピン
グ作用により加圧され、加圧された潤滑性流体の動圧に
よって軸部材および軸受部材の両部材が相対回転可能に
支持されるようになっている。
【０００３】このような動圧軸受装置において、動圧を
発生させるための手段としてへリングボーン形状やスパ
イラル形状等の溝を設けたものもあるが、特にジャーナ
ル軸受装置の場合においては、動圧発生用の溝を用いな
いステップ動圧軸受装置やテーパ動圧軸受装置が提案さ
れている。
発生させるための手段としてへリングボーン形状やスパ
イラル形状等の溝を設けたものもあるが、特にジャーナ
ル軸受装置の場合においては、動圧発生用の溝を用いな
いステップ動圧軸受装置やテーパ動圧軸受装置が提案さ
れている。
【０００４】図２６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、従来の
テーパ動圧軸受装置の横断面図、およびこの動圧軸受装
置に形成した動圧発生部を展開して示す説明図である。
この図に示す動圧軸受装置３０′では、回転軸２１（軸
部材）を微小隙間３２′を介して取り囲んでいる軸受ス
リーブ１５′（軸受部材）の内周面には、微小隙間３
２′の寸法を最小とする凸部３７′、約７．５°の円弧
角にわたって形成された深さが２３μｍの凹状分離溝３
８、およびこの凹状分離溝３８と凸部３７′との間で微
小隙間３２′の寸法を約５μｍ分、連続的に変化させる
テーパ部３６′を備える動圧発生部３１′が周方向に沿
って５箇所に形成されており、回転軸２１が矢印ｒで示
す方向に回転したとき、回転軸２１の外周面と軸受スリ
ーブ１５′の内周面との間に形成された狭小隙間３２′
において、空気または油などの潤滑性流体が加圧される
ことによって所望の軸受動圧が得られる。
テーパ動圧軸受装置の横断面図、およびこの動圧軸受装
置に形成した動圧発生部を展開して示す説明図である。
この図に示す動圧軸受装置３０′では、回転軸２１（軸
部材）を微小隙間３２′を介して取り囲んでいる軸受ス
リーブ１５′（軸受部材）の内周面には、微小隙間３
２′の寸法を最小とする凸部３７′、約７．５°の円弧
角にわたって形成された深さが２３μｍの凹状分離溝３
８、およびこの凹状分離溝３８と凸部３７′との間で微
小隙間３２′の寸法を約５μｍ分、連続的に変化させる
テーパ部３６′を備える動圧発生部３１′が周方向に沿
って５箇所に形成されており、回転軸２１が矢印ｒで示
す方向に回転したとき、回転軸２１の外周面と軸受スリ
ーブ１５′の内周面との間に形成された狭小隙間３２′
において、空気または油などの潤滑性流体が加圧される
ことによって所望の軸受動圧が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、負圧解
消用の凹状分離溝３８を形成した動圧軸受装置３０′で
は、剛性が低いため、以下の問題点がある。まず、低速
回転時において外乱が加わったときに回転軸２１に振れ
が発生しやすいので、モータ仕様を満たさない。また、
動圧で浮上し始める回転速度が高いため、５０００回転
／分位の低速回転では、回転軸２１と軸受スリーブ１
５′との間で金属接触が起こって磨耗が発生するので、
動圧軸受装置３０′の寿命が短い。このような問題点を
解消するには、回転軸２１および軸受スリーブ２１′の
寸法公差を厳しくして、双方のクリアランスを小さくす
ればよいが、このような対策は、部品コストの増大、組
み立てコストの増大を招くため、好ましくない。また、
回転軸２１の径を太して周速度を高めることが考えられ
るが、このような対策も部品コストの増大を招くため、
好ましくない。また、回転軸２１および軸受スリーブ１
５′に耐磨耗性の高い材料を用いることも考えられる
が、このような対策も部品コストの増大を招くため、好
ましくない。
消用の凹状分離溝３８を形成した動圧軸受装置３０′で
は、剛性が低いため、以下の問題点がある。まず、低速
回転時において外乱が加わったときに回転軸２１に振れ
が発生しやすいので、モータ仕様を満たさない。また、
動圧で浮上し始める回転速度が高いため、５０００回転
／分位の低速回転では、回転軸２１と軸受スリーブ１
５′との間で金属接触が起こって磨耗が発生するので、
動圧軸受装置３０′の寿命が短い。このような問題点を
解消するには、回転軸２１および軸受スリーブ２１′の
寸法公差を厳しくして、双方のクリアランスを小さくす
ればよいが、このような対策は、部品コストの増大、組
み立てコストの増大を招くため、好ましくない。また、
回転軸２１の径を太して周速度を高めることが考えられ
るが、このような対策も部品コストの増大を招くため、
好ましくない。また、回転軸２１および軸受スリーブ１
５′に耐磨耗性の高い材料を用いることも考えられる
が、このような対策も部品コストの増大を招くため、好
ましくない。
【０００６】また、凹状分離溝３８を形成すると、微小
隙間３２′での潤滑性流体の絞り率が大きくなりすぎ、
小さな隙間に入り込むことができない潤滑性流体が軸線
方向に漏れ出るという問題もある。
隙間３２′での潤滑性流体の絞り率が大きくなりすぎ、
小さな隙間に入り込むことができない潤滑性流体が軸線
方向に漏れ出るという問題もある。
【０００７】さらに、凹状分離溝３８は、良好な動圧特
性を得るためにはできるだけ深く狭い方が好ましく、通
常は、２０μｍ以上の深さに形成されている。このた
め、動圧軸受装置３０′の製造工程においては、切削加
工を行って深くて狭い溝を形成している。切削加工以外
の方法で深くて狭い凹状分離溝３８を形成することが困
難だからである。このため、従来の動圧軸受装置３０′
では、他の製造工程とは完全に別個の工程を付加するこ
とになる。それに加えて、切削加工自体の加工性が良好
でなく、しかも、ワークの取扱性や加工効率などの理由
から生産性が大きく低下してしまう。それ故、従来の動
圧軸受装置３０′は、コスト高にならざるを得ないとい
う問題がある。
性を得るためにはできるだけ深く狭い方が好ましく、通
常は、２０μｍ以上の深さに形成されている。このた
め、動圧軸受装置３０′の製造工程においては、切削加
工を行って深くて狭い溝を形成している。切削加工以外
の方法で深くて狭い凹状分離溝３８を形成することが困
難だからである。このため、従来の動圧軸受装置３０′
では、他の製造工程とは完全に別個の工程を付加するこ
とになる。それに加えて、切削加工自体の加工性が良好
でなく、しかも、ワークの取扱性や加工効率などの理由
から生産性が大きく低下してしまう。それ故、従来の動
圧軸受装置３０′は、コスト高にならざるを得ないとい
う問題がある。
【０００８】以上の問題点に鑑みて、本発明では、凹状
分離溝を形成しなくても、良好な動圧を発生させること
のできる動圧軸受装置を提供することにある。
分離溝を形成しなくても、良好な動圧を発生させること
のできる動圧軸受装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、相対回転可能に装着された軸部材の外
周面と軸受部材の内周面との間の微小隙間内に潤滑性流
体が介在するとともに、前記軸部材の外周面および前記
軸受部材の内周面のいずれか一方の周面には、前記微小
隙間の寸法を最小とする凸部、および前記微小隙間の寸
法を最大とする凹部がそれぞれ軸線方向に延びた複数の
動圧発生部が周方向において等角度間隔に形成されてい
る動圧軸受装置において、前記一方の周面には、少なく
とも一方の軸端側で前記動圧発生部に隣接する領域に、
前記微小隙間の寸法が前記凸部が形成されている部分と
同一の真円部が形成されていることを特徴とする。
め、本発明では、相対回転可能に装着された軸部材の外
周面と軸受部材の内周面との間の微小隙間内に潤滑性流
体が介在するとともに、前記軸部材の外周面および前記
軸受部材の内周面のいずれか一方の周面には、前記微小
隙間の寸法を最小とする凸部、および前記微小隙間の寸
法を最大とする凹部がそれぞれ軸線方向に延びた複数の
動圧発生部が周方向において等角度間隔に形成されてい
る動圧軸受装置において、前記一方の周面には、少なく
とも一方の軸端側で前記動圧発生部に隣接する領域に、
前記微小隙間の寸法が前記凸部が形成されている部分と
同一の真円部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】本発明の動圧軸受装置において、動圧発生
部には、微小隙間の寸法を最小とする凸部と、微小隙間
の寸法を最大とする凹部とを形成し、凹状分離溝を形成
していない。このため、焼結によって成形した軸部材あ
るいは軸受部材に対して切削加工で凹状分離溝を形成し
なくてもよいので、動圧軸受装置の生産性を向上するこ
とができる。また、凹状分離溝を形成していないので、
潤滑性流体の軸線方向への漏れを抑えることができる。
さらに、動圧発生部に軸端側で隣接する領域が真円部に
なっているので、この部分では、中心に向かう剛性が大
きい。従って、低速回転時において外乱が加わっても振
れが発生しにくい。また、動圧で浮上し始める回転速度
が低いため、低速回転でも金属接触が起こりにくいの
で、動圧軸受装置の寿命が長い。それ故、剛性を高める
ことを目的に、軸部材および軸受部材の寸法公差を厳し
くしなくてもよく、軸部材の径を太して周速度を高める
必要もない。さらに、軸部材および軸受部材に対して、
耐磨耗性の高い効果な材料を用いる必要もない。それ
故、本形態によれば、コストを高めずに特性の良好な動
圧軸受装置を提供できる。
部には、微小隙間の寸法を最小とする凸部と、微小隙間
の寸法を最大とする凹部とを形成し、凹状分離溝を形成
していない。このため、焼結によって成形した軸部材あ
るいは軸受部材に対して切削加工で凹状分離溝を形成し
なくてもよいので、動圧軸受装置の生産性を向上するこ
とができる。また、凹状分離溝を形成していないので、
潤滑性流体の軸線方向への漏れを抑えることができる。
さらに、動圧発生部に軸端側で隣接する領域が真円部に
なっているので、この部分では、中心に向かう剛性が大
きい。従って、低速回転時において外乱が加わっても振
れが発生しにくい。また、動圧で浮上し始める回転速度
が低いため、低速回転でも金属接触が起こりにくいの
で、動圧軸受装置の寿命が長い。それ故、剛性を高める
ことを目的に、軸部材および軸受部材の寸法公差を厳し
くしなくてもよく、軸部材の径を太して周速度を高める
必要もない。さらに、軸部材および軸受部材に対して、
耐磨耗性の高い効果な材料を用いる必要もない。それ
故、本形態によれば、コストを高めずに特性の良好な動
圧軸受装置を提供できる。
【００１１】本発明において、前記真円部は、少なくと
も負荷が接続される出力端側に形成されていることが好
ましい。すなわち、軸部材あるいは軸受部材では、負荷
が接続された側に重心が偏るため、こちらの方が振れや
すいので、負荷が接続される側に真円部を形成しておけ
ば、振れを防止するのに効果的である。
も負荷が接続される出力端側に形成されていることが好
ましい。すなわち、軸部材あるいは軸受部材では、負荷
が接続された側に重心が偏るため、こちらの方が振れや
すいので、負荷が接続される側に真円部を形成しておけ
ば、振れを防止するのに効果的である。
【００１２】本発明において、前記軸部材の外周面と前
記軸受部材の内周面とが対向する部分の軸線方向の長さ
寸法に対する、前記真円部が形成されている領域の軸線
方向の長さ寸法の比率が０．０３から０．３までの範囲
であることが好ましい。真円部の比率が０．０３未満で
あると、その効果が小さく、かつ、０．３を越えると、
動圧発生部の形成領域が狭くなってしまい、剛性が低下
してしまう。
記軸受部材の内周面とが対向する部分の軸線方向の長さ
寸法に対する、前記真円部が形成されている領域の軸線
方向の長さ寸法の比率が０．０３から０．３までの範囲
であることが好ましい。真円部の比率が０．０３未満で
あると、その効果が小さく、かつ、０．３を越えると、
動圧発生部の形成領域が狭くなってしまい、剛性が低下
してしまう。
【００１３】本発明において、前記凹部の軸端側の辺部
分は、前記軸部材と前記軸受部材が相対回転したときに
前記潤滑性流体が流れてくる側の角部分を鋭角とする斜
辺になっていることが好ましい。
分は、前記軸部材と前記軸受部材が相対回転したときに
前記潤滑性流体が流れてくる側の角部分を鋭角とする斜
辺になっていることが好ましい。
【００１４】また、本発明の別の形態では、相対回転可
能に装着された軸部材の外周面と軸受部材の内周面との
間の微小隙間内に潤滑性流体が介在するとともに、前記
軸部材の外周面および前記軸受部材の内周面のいずれか
一方の周面には、前記微小隙間の寸法を最小とする凸
部、および前記微小隙間の寸法を最大とする凹部がそれ
ぞれ軸線方向に延びた複数の動圧発生部が周方向におい
て等角度間隔に形成されている動圧軸受装置において、
前記凹部の軸端側の辺部分は、前記軸部材と前記軸受部
材が相対回転したときに前記潤滑性流体が流れてくる側
の角部分を鋭角とする斜辺になっていることを特徴とす
る。
能に装着された軸部材の外周面と軸受部材の内周面との
間の微小隙間内に潤滑性流体が介在するとともに、前記
軸部材の外周面および前記軸受部材の内周面のいずれか
一方の周面には、前記微小隙間の寸法を最小とする凸
部、および前記微小隙間の寸法を最大とする凹部がそれ
ぞれ軸線方向に延びた複数の動圧発生部が周方向におい
て等角度間隔に形成されている動圧軸受装置において、
前記凹部の軸端側の辺部分は、前記軸部材と前記軸受部
材が相対回転したときに前記潤滑性流体が流れてくる側
の角部分を鋭角とする斜辺になっていることを特徴とす
る。
【００１５】本発明では、動圧発生部には、微小隙間の
寸法を最小とする凸部と、微小隙間の寸法を最大とする
凹部とを形成し、凹状分離溝を形成していない。このた
め、焼結によって成形した軸部材あるいは軸受部材に対
して切削加工で凹状分離溝を形成しなくてもよいので、
動圧軸受装置の生産性を向上することができる。また、
凹状分離溝を形成していないので、潤滑性流体の軸線方
向への漏れを抑えることができる。さらに、本発明で
は、前記凹部の軸端側の辺部分は、前記軸部材と前記軸
受部材が相対回転したときに前記潤滑性流体が流れてく
る側の角部分を鋭角とする斜辺になっているため、軸部
材と軸受部材とが相対回転したとき、凹部の斜辺に相当
する部分の壁で潤滑性流体が軸線方向の中央に向かって
送られる。このため、潤滑性流体は、軸線方向の中央側
で加圧され、大きな動圧が発生するので、剛性が大き
い。従って、低速回転時において外乱が加わっても振れ
が発生しにくい。また、動圧で浮上し始める回転速度が
低いため、低速回転でも金属接触が起こりにくいので、
動圧軸受装置の寿命が長い。それ故、剛性を高めること
を目的に、軸部材および軸受部材の寸法公差を厳しくし
なくてもよく、軸部材の径を太して周速度を高める必要
もない。さらに、軸部材および軸受部材に対して、耐磨
耗性の高い効果な材料を用いる必要もない。それ故、本
形態によれば、コストを高めずに特性の良好な動圧軸受
装置を提供できる。
寸法を最小とする凸部と、微小隙間の寸法を最大とする
凹部とを形成し、凹状分離溝を形成していない。このた
め、焼結によって成形した軸部材あるいは軸受部材に対
して切削加工で凹状分離溝を形成しなくてもよいので、
動圧軸受装置の生産性を向上することができる。また、
凹状分離溝を形成していないので、潤滑性流体の軸線方
向への漏れを抑えることができる。さらに、本発明で
は、前記凹部の軸端側の辺部分は、前記軸部材と前記軸
受部材が相対回転したときに前記潤滑性流体が流れてく
る側の角部分を鋭角とする斜辺になっているため、軸部
材と軸受部材とが相対回転したとき、凹部の斜辺に相当
する部分の壁で潤滑性流体が軸線方向の中央に向かって
送られる。このため、潤滑性流体は、軸線方向の中央側
で加圧され、大きな動圧が発生するので、剛性が大き
い。従って、低速回転時において外乱が加わっても振れ
が発生しにくい。また、動圧で浮上し始める回転速度が
低いため、低速回転でも金属接触が起こりにくいので、
動圧軸受装置の寿命が長い。それ故、剛性を高めること
を目的に、軸部材および軸受部材の寸法公差を厳しくし
なくてもよく、軸部材の径を太して周速度を高める必要
もない。さらに、軸部材および軸受部材に対して、耐磨
耗性の高い効果な材料を用いる必要もない。それ故、本
形態によれば、コストを高めずに特性の良好な動圧軸受
装置を提供できる。
【００１６】本発明に係る動圧軸受装置をステップ動圧
軸受装置して構成する場合には、前記凸部および前記凹
部を周方向で隣接させてステップ状に形成する。このよ
うに構成すると、動圧発生部が形成された軸部材あるい
は軸受部材を安価に製造できるので、動圧軸受装置のコ
ストダウンを図ることができる。すなわち、動圧発生部
が形成された軸部材あるいは軸受部材を、金属を含む粉
体の焼結成形体から構成でき、かつ、その成形にあたっ
ては、上下方向に分割できる金型で製造できる。また、
ステップ状の凹凸であれば、それを成形するための金型
を製造する際、成形面に対してエッチングによって凹凸
を付すこともできる。
軸受装置して構成する場合には、前記凸部および前記凹
部を周方向で隣接させてステップ状に形成する。このよ
うに構成すると、動圧発生部が形成された軸部材あるい
は軸受部材を安価に製造できるので、動圧軸受装置のコ
ストダウンを図ることができる。すなわち、動圧発生部
が形成された軸部材あるいは軸受部材を、金属を含む粉
体の焼結成形体から構成でき、かつ、その成形にあたっ
ては、上下方向に分割できる金型で製造できる。また、
ステップ状の凹凸であれば、それを成形するための金型
を製造する際、成形面に対してエッチングによって凹凸
を付すこともできる。
【００１７】本発明では、いずれの形態においても、前
記動圧発生部は、周方向に沿って３箇所ないし５箇所、
形成されていることが好ましい。また、本発明におい
て、前記動圧発生部が形成されている領域の円弧角に対
する、前記凸部が形成されている領域の円弧角の比率が
０．２から０．５までの範囲に設定されていることが好
ましい。このように、動圧発生部の構造を最適化すれ
ば、中心方向への剛性がさらに大きくなるので、低速回
転時において外乱が加わっても振れが発生しにくいなど
の効果を奏する。
記動圧発生部は、周方向に沿って３箇所ないし５箇所、
形成されていることが好ましい。また、本発明におい
て、前記動圧発生部が形成されている領域の円弧角に対
する、前記凸部が形成されている領域の円弧角の比率が
０．２から０．５までの範囲に設定されていることが好
ましい。このように、動圧発生部の構造を最適化すれ
ば、中心方向への剛性がさらに大きくなるので、低速回
転時において外乱が加わっても振れが発生しにくいなど
の効果を奏する。
【００１８】本発明において、前記軸部材および前記軸
受部材のうち、前記動圧発生部が形成されている側の部
材は、金属を含む粉体の焼結成形体から構成されている
ことが好ましい。このように構成すると、軸部材あるい
は軸受部材を安価に製造できるので、動圧軸受装置のコ
ストダウンを図ることができる。
受部材のうち、前記動圧発生部が形成されている側の部
材は、金属を含む粉体の焼結成形体から構成されている
ことが好ましい。このように構成すると、軸部材あるい
は軸受部材を安価に製造できるので、動圧軸受装置のコ
ストダウンを図ることができる。
【００１９】本発明において、前記潤滑性流体は、例え
ば、空気である。
ば、空気である。
【００２０】
【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の実施の
形態を説明する。
形態を説明する。
【００２１】（ポリゴンミラー回転駆動装置の全体構
成）図１および図２はそれぞれ、本発明が適用されるポ
リゴンミラー回転駆動装置の断面図、およびこのポリゴ
ンミラー回転駆動装置に用いた動圧軸受装置の説明図で
ある。
成）図１および図２はそれぞれ、本発明が適用されるポ
リゴンミラー回転駆動装置の断面図、およびこのポリゴ
ンミラー回転駆動装置に用いた動圧軸受装置の説明図で
ある。
【００２２】図１において、ポリゴンミラー回転駆動装
置１０は、固定部材としてのステータ組１と、このステ
ータ組１に対して上側から組み付けた回転部材としての
ロータ組２とから構成されている。
置１０は、固定部材としてのステータ組１と、このステ
ータ組１に対して上側から組み付けた回転部材としての
ロータ組２とから構成されている。
【００２３】ステータ組１は、回路基板１９を搭載した
フレーム１１を有しているとともに、このフレーム１１
には、比較的大径の略中空円筒体からなる軸受ホルダ１
２が取り付けられている。軸受ホルダ１２の外周面に
は、複数の突極部を放射状に備えたステータコア１３が
嵌着されているとともに、そのステータコア１３の各突
極部には、巻線１４が巻回されている。
フレーム１１を有しているとともに、このフレーム１１
には、比較的大径の略中空円筒体からなる軸受ホルダ１
２が取り付けられている。軸受ホルダ１２の外周面に
は、複数の突極部を放射状に備えたステータコア１３が
嵌着されているとともに、そのステータコア１３の各突
極部には、巻線１４が巻回されている。
【００２４】軸受ホルダ１２の内周面には、動圧軸受装
置３０の軸受部材を構成する円筒状の軸受スリーブ１５
が嵌着されている。軸受スリーブ１５の詳細構造につい
ては後述することとするが、図２に示すように、軸受ス
リーブ１５の中心部分に設けられた中空穴には、ロータ
組２の軸体を構成する回転軸２１が回転自在に支承され
ている。ここで、軸受スリーブ１５の中心穴の内周面
と、回転軸２１の外周面とは、後述するように、半径方
向に数μｍ〜数十μｍの狭小隙間を介して周状に対面配
置され、これらの対向面がラジアル動圧軸受面として構
成されていることによって、動圧軸受装置３０が構成さ
れている。
置３０の軸受部材を構成する円筒状の軸受スリーブ１５
が嵌着されている。軸受スリーブ１５の詳細構造につい
ては後述することとするが、図２に示すように、軸受ス
リーブ１５の中心部分に設けられた中空穴には、ロータ
組２の軸体を構成する回転軸２１が回転自在に支承され
ている。ここで、軸受スリーブ１５の中心穴の内周面
と、回転軸２１の外周面とは、後述するように、半径方
向に数μｍ〜数十μｍの狭小隙間を介して周状に対面配
置され、これらの対向面がラジアル動圧軸受面として構
成されていることによって、動圧軸受装置３０が構成さ
れている。
【００２５】再び図１において、軸受ホルダ１２の下端
側の開口部には、この開口部を閉塞するようにして円盤
状のスラスト軸受板１６が嵌着されている。
側の開口部には、この開口部を閉塞するようにして円盤
状のスラスト軸受板１６が嵌着されている。
【００２６】回転軸２１の上端部分は、ロータ２３の中
央穴に嵌着固定されており、ロータ２３のミラー載置面
上では、キャップ２４およびバネ２５によってポリゴン
ミラー２６が押し付け固定されている。ロータ２３の略
円筒形状の胴部の内側には環状の駆動マグネット２７が
装着され、この駆動マグネット２７は、ステータコア１
３の突極部の外端面に対して対向している。
央穴に嵌着固定されており、ロータ２３のミラー載置面
上では、キャップ２４およびバネ２５によってポリゴン
ミラー２６が押し付け固定されている。ロータ２３の略
円筒形状の胴部の内側には環状の駆動マグネット２７が
装着され、この駆動マグネット２７は、ステータコア１
３の突極部の外端面に対して対向している。
【００２７】（動圧軸受装置３０の構成）このようなポ
リゴンミラー回転駆動装置１０に用いられている動圧軸
受装置３０の構造について、図３（Ａ）、（Ｂ）、およ
び図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して詳述する。
リゴンミラー回転駆動装置１０に用いられている動圧軸
受装置３０の構造について、図３（Ａ）、（Ｂ）、およ
び図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して詳述する。
【００２８】図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図２に示
す動圧軸受装置３０の平面図、およびこの動圧軸受装置
３０に用いた軸受スリーブ１５の横断面図である。図４
（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図３に示す軸受スリーブ１
５を図３（Ｂ）のＡ−Ａ′線で切断したときの断面図、
およびこの軸受スリーブ１５に形成した動圧発生部３１
を展開して示す説明図である。
す動圧軸受装置３０の平面図、およびこの動圧軸受装置
３０に用いた軸受スリーブ１５の横断面図である。図４
（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図３に示す軸受スリーブ１
５を図３（Ｂ）のＡ−Ａ′線で切断したときの断面図、
およびこの軸受スリーブ１５に形成した動圧発生部３１
を展開して示す説明図である。
【００２９】図３（Ａ）に示すように、本形態の動圧軸
受装置３０において、回転軸２１は、軸線方向のいずれ
の位置で切断しても真円であるのに対して、図３
（Ｂ）、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、軸受スリー
ブ１５の内周面には、回転軸２１の外周面との間に形成
された微小隙間３２の寸法を最大とする凹部３５、およ
びこの微小隙間３２の寸法を最小とする凸部３７が軸線
方向に延びた動圧発生部３１が形成されている。ここ
で、凹部３５および凸部３７は、周方向において隣接す
る位置にステップ状に形成されている。なお、図３
（Ｂ）、図４（Ａ）、（Ｂ）には、周方向に沿って動圧
発生部３１を等角度間隔に３箇所、形成したものを例示
してある。
受装置３０において、回転軸２１は、軸線方向のいずれ
の位置で切断しても真円であるのに対して、図３
（Ｂ）、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、軸受スリー
ブ１５の内周面には、回転軸２１の外周面との間に形成
された微小隙間３２の寸法を最大とする凹部３５、およ
びこの微小隙間３２の寸法を最小とする凸部３７が軸線
方向に延びた動圧発生部３１が形成されている。ここ
で、凹部３５および凸部３７は、周方向において隣接す
る位置にステップ状に形成されている。なお、図３
（Ｂ）、図４（Ａ）、（Ｂ）には、周方向に沿って動圧
発生部３１を等角度間隔に３箇所、形成したものを例示
してある。
【００３０】このように構成したステップ動圧軸受装置
３０において、軸受スリーブ１５の内周面では、回転軸
２１に対して図１に示すロータ２３（負荷）が接続され
る軸端側に位置する凹部３５の辺部分３５１は、回転軸
２１が矢印ｒの方向に回転したときに潤滑性流体が流れ
てくる側の角部分３５２を鋭角とする斜辺になってい
る。
３０において、軸受スリーブ１５の内周面では、回転軸
２１に対して図１に示すロータ２３（負荷）が接続され
る軸端側に位置する凹部３５の辺部分３５１は、回転軸
２１が矢印ｒの方向に回転したときに潤滑性流体が流れ
てくる側の角部分３５２を鋭角とする斜辺になってい
る。
【００３１】また、本形態の動圧軸受装置３０におい
て、軸受スリーブ１５の内周面には、回転軸２１に対し
て図１に示すロータ２３（負荷）が接続される軸端側
（出力側）で、動圧発生部３１に隣接する領域に、微小
隙間３２の寸法が凸部３７が形成されている部分と同一
の真円部３６が形成されている。
て、軸受スリーブ１５の内周面には、回転軸２１に対し
て図１に示すロータ２３（負荷）が接続される軸端側
（出力側）で、動圧発生部３１に隣接する領域に、微小
隙間３２の寸法が凸部３７が形成されている部分と同一
の真円部３６が形成されている。
【００３２】これに対して、軸受スリーブ１５の反対側
では、凹部３５が端部にまで届いており、真円部が形成
されておらず、かつ、凹部３５の反出力側に位置する辺
部分３５５は、軸線方向に直交している。
では、凹部３５が端部にまで届いており、真円部が形成
されておらず、かつ、凹部３５の反出力側に位置する辺
部分３５５は、軸線方向に直交している。
【００３３】このように構成した動圧軸受装置３０で
は、回転軸２１が矢印ｒで示す方向に回転すると、動圧
発生部３１において、回転軸２１と軸受スリーブ１５と
の間に介在する潤滑性流体としての空気または油が回転
軸２１の回転方向に従って、凹部３５、および凸部３７
が形成されている微小隙間３２を流れる。その結果、回
転軸２１と軸受スリーブ１５との間に介在する空気また
は油は、凸部３７が形成されている領域で昇圧され、こ
のときの圧力が動圧力となって、回転軸２１は軸受スリ
ーブ２１の内周面に金属接触することなく回転自在に支
持されることになる。
は、回転軸２１が矢印ｒで示す方向に回転すると、動圧
発生部３１において、回転軸２１と軸受スリーブ１５と
の間に介在する潤滑性流体としての空気または油が回転
軸２１の回転方向に従って、凹部３５、および凸部３７
が形成されている微小隙間３２を流れる。その結果、回
転軸２１と軸受スリーブ１５との間に介在する空気また
は油は、凸部３７が形成されている領域で昇圧され、こ
のときの圧力が動圧力となって、回転軸２１は軸受スリ
ーブ２１の内周面に金属接触することなく回転自在に支
持されることになる。
【００３４】この際、動圧発生部３１に軸端側で隣接す
る領域が真円部３６になっているので、この部分では、
中心に向かう剛性が大きい。また、凹部３５の軸端側の
辺部分３５１は、空気または油が流れてくる側の角部分
３５２を鋭角とする斜辺になっているため、回転軸２１
が回転したとき、凹部３５の斜辺になっている辺部分３
５１の壁で空気または油が、矢印Ｃで示すように、軸線
方向の中央に向かって送られる。このため、空気または
油は、軸線方向の中央側で加圧されて大きな動圧を発生
させるので、剛性が大きい。
る領域が真円部３６になっているので、この部分では、
中心に向かう剛性が大きい。また、凹部３５の軸端側の
辺部分３５１は、空気または油が流れてくる側の角部分
３５２を鋭角とする斜辺になっているため、回転軸２１
が回転したとき、凹部３５の斜辺になっている辺部分３
５１の壁で空気または油が、矢印Ｃで示すように、軸線
方向の中央に向かって送られる。このため、空気または
油は、軸線方向の中央側で加圧されて大きな動圧を発生
させるので、剛性が大きい。
【００３５】（動圧発生部３１の数およびエッジ角度の
検討）このような動圧軸受装置３０を構成するにあたっ
て、本願発明者は、図２に示す軸受スリーブ１５とし
て、金属を含む粉体の焼結成形体、例えば、固体潤滑材
入り青銅製の焼結成形体で内径が１０ｍｍ、長さ寸法
（回転軸２１と軸受スリーブ１５とが対向する部分の軸
線方向の寸法）が１５ｍｍのものを製造し、それにＳＵ
Ｓ３０４製の回転軸２１を支承させた状態で、回転軸２
１を４００００回転／分で回転させるという試験条件で
以下の各検討を行った。ここで、軸受スリーブ１５およ
び回転軸２１のクリアランスは、片側２．５μｍから
５．０μｍである。また、真円部３６の幅は２ｍｍであ
る。
検討）このような動圧軸受装置３０を構成するにあたっ
て、本願発明者は、図２に示す軸受スリーブ１５とし
て、金属を含む粉体の焼結成形体、例えば、固体潤滑材
入り青銅製の焼結成形体で内径が１０ｍｍ、長さ寸法
（回転軸２１と軸受スリーブ１５とが対向する部分の軸
線方向の寸法）が１５ｍｍのものを製造し、それにＳＵ
Ｓ３０４製の回転軸２１を支承させた状態で、回転軸２
１を４００００回転／分で回転させるという試験条件で
以下の各検討を行った。ここで、軸受スリーブ１５およ
び回転軸２１のクリアランスは、片側２．５μｍから
５．０μｍである。また、真円部３６の幅は２ｍｍであ
る。
【００３６】本形態では、まず、動圧発生部３１の数、
凸部３７の円弧角θ２（図４（Ａ）を参照）、およびエ
ッジ角α（図４（Ｂ）を参照）と、実際の動圧力に相当
する中心方向剛性、この中心方向剛性を摩擦トルクで除
した中心方向剛性トルク比、および動圧力の方向を問わ
ずにその絶対値を示す軸受荷重との関係を偏芯率をパラ
メータにして検討した。
凸部３７の円弧角θ２（図４（Ａ）を参照）、およびエ
ッジ角α（図４（Ｂ）を参照）と、実際の動圧力に相当
する中心方向剛性、この中心方向剛性を摩擦トルクで除
した中心方向剛性トルク比、および動圧力の方向を問わ
ずにその絶対値を示す軸受荷重との関係を偏芯率をパラ
メータにして検討した。
【００３７】この検討で得られた結果のうち、動圧発生
部３１の数を３箇所とし、偏芯率を０．９、０．５、
０．１に設定した場合の検討結果をそれぞれ、図５
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図６（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、および図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す。こ
れらの図において、動圧発生部３１が形成されている領
域の円弧角θ１（図４（Ａ）を参照）が１２０°である
のに対して、凸部３７が形成されている領域の円弧角θ
２を３０°、４５°、６０°に設定した場合のデータを
それぞれ実線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３で示してある。
部３１の数を３箇所とし、偏芯率を０．９、０．５、
０．１に設定した場合の検討結果をそれぞれ、図５
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図６（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、および図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す。こ
れらの図において、動圧発生部３１が形成されている領
域の円弧角θ１（図４（Ａ）を参照）が１２０°である
のに対して、凸部３７が形成されている領域の円弧角θ
２を３０°、４５°、６０°に設定した場合のデータを
それぞれ実線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３で示してある。
【００３８】また、動圧発生部３１の数を４箇所とし、
偏芯率を０．９、０．５、０．１に設定した場合の検討
結果をそれぞれ、図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図９
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、および図１０（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）に示す。これらの図において、動圧発生
部３１が形成されている領域の円弧角θ１が９０°であ
るのに対して、凸部３７が形成されている領域の円弧角
θ２を２１°、３６°、４５°に設定した場合のデータ
をそれぞれ実線Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３で示してある。
偏芯率を０．９、０．５、０．１に設定した場合の検討
結果をそれぞれ、図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図９
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、および図１０（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）に示す。これらの図において、動圧発生
部３１が形成されている領域の円弧角θ１が９０°であ
るのに対して、凸部３７が形成されている領域の円弧角
θ２を２１°、３６°、４５°に設定した場合のデータ
をそれぞれ実線Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３で示してある。
【００３９】さらに、動圧発生部３１の数を５箇所と
し、偏芯率を０．９、０．５、０．１に設定した場合の
検討結果をそれぞれ、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、および図１３（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）に示す。これらの図において、動圧発生
部３１が形成されている領域の円弧角θ１が７２°であ
るのに対して、凸部３７が形成されている領域の円弧角
θ２を９°、１８°、２７°に設定した場合のデータを
それぞれ実線Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３で示してある。
し、偏芯率を０．９、０．５、０．１に設定した場合の
検討結果をそれぞれ、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、および図１３（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）に示す。これらの図において、動圧発生
部３１が形成されている領域の円弧角θ１が７２°であ
るのに対して、凸部３７が形成されている領域の円弧角
θ２を９°、１８°、２７°に設定した場合のデータを
それぞれ実線Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３で示してある。
【００４０】ここで、偏心率とは、軸受スリーブ１５の
中心から回転軸１５中心間の距離を半径隙間で割った値
である。従って、回転軸２１が軸受スリーブ１５に接触
した状態は偏心率が１．０であり、回転軸２１が動圧に
より中心位置にある状態は偏心率が０．０となる。な
お、定常回転時の偏心率は、０．２から０．４の範囲で
ある。また、中心方向剛性は、実際の動圧力として作用
する中心方向の剛性を表すので、大きいほど外乱による
振れが発生しない。また、中心方向剛性トルク比は、中
心方向剛性を摩擦トルクで除した値なので効率を示し、
その値が大きいほど、効率のよい動圧軸受装置といえ
る。サイドーリーケージは、側方への空気の漏れを表す
ので、小さい方が好ましく、凹状分離溝を有する従来の
動圧軸受装置は、この漏れが著しく大きいという問題を
有している。
中心から回転軸１５中心間の距離を半径隙間で割った値
である。従って、回転軸２１が軸受スリーブ１５に接触
した状態は偏心率が１．０であり、回転軸２１が動圧に
より中心位置にある状態は偏心率が０．０となる。な
お、定常回転時の偏心率は、０．２から０．４の範囲で
ある。また、中心方向剛性は、実際の動圧力として作用
する中心方向の剛性を表すので、大きいほど外乱による
振れが発生しない。また、中心方向剛性トルク比は、中
心方向剛性を摩擦トルクで除した値なので効率を示し、
その値が大きいほど、効率のよい動圧軸受装置といえ
る。サイドーリーケージは、側方への空気の漏れを表す
ので、小さい方が好ましく、凹状分離溝を有する従来の
動圧軸受装置は、この漏れが著しく大きいという問題を
有している。
【００４１】これらの検討結果からみて、動圧発生部３
１に軸端側で隣接する領域が真円部３６になっているた
め、この部分では、中心に向かう剛性が大きいので、中
心方向剛性および中心方向剛性トルクが高いレベルにあ
る。
１に軸端側で隣接する領域が真円部３６になっているた
め、この部分では、中心に向かう剛性が大きいので、中
心方向剛性および中心方向剛性トルクが高いレベルにあ
る。
【００４２】また、動圧発生部３１の数を３箇所ないし
５箇所とした場合、エッジ角αを大きくしていくに従っ
て、中心方向剛性は、偏芯率が０．１や０．５の場合に
低下していく一方、偏芯率が０．９の場合には増大して
いく傾向にある。このような傾向は、中心方向剛性トル
クも同様である。また、このような傾向は、動圧発生部
３１の数を３箇所に形成した場合、および凸部３７の形
成領域が狭い場合に顕著である。
５箇所とした場合、エッジ角αを大きくしていくに従っ
て、中心方向剛性は、偏芯率が０．１や０．５の場合に
低下していく一方、偏芯率が０．９の場合には増大して
いく傾向にある。このような傾向は、中心方向剛性トル
クも同様である。また、このような傾向は、動圧発生部
３１の数を３箇所に形成した場合、および凸部３７の形
成領域が狭い場合に顕著である。
【００４３】また、軸受荷重は、偏芯率が０．１や０．
５の場合にエッジ角αの影響をあまり受けないが、偏芯
率が０．９の場合に、エッジ角αを大きくしていくと増
大していく傾向にある。このような傾向は、中心方向剛
性トルクも同様である。このような傾向は、動圧発生部
３１の数を３箇所に形成した場合、および凸部３７の形
成領域が狭い場合に顕著である。
５の場合にエッジ角αの影響をあまり受けないが、偏芯
率が０．９の場合に、エッジ角αを大きくしていくと増
大していく傾向にある。このような傾向は、中心方向剛
性トルクも同様である。このような傾向は、動圧発生部
３１の数を３箇所に形成した場合、および凸部３７の形
成領域が狭い場合に顕著である。
【００４４】それ故、軸受スリーブ１５の内周面におい
て、凹部３５の辺部分３５１を斜めにし、かつ、エッジ
角αを大きくするほど、軸受荷重を大きくすることがで
きる。従って、動圧による浮上周波数を下げることがで
きるため、モータの起動時、および停止時に、回転軸２
１と軸受スリーブ１５とが金属接触することを減らすこ
とができるので、動圧軸受装置３０の信頼性を向上する
ことができる。
て、凹部３５の辺部分３５１を斜めにし、かつ、エッジ
角αを大きくするほど、軸受荷重を大きくすることがで
きる。従って、動圧による浮上周波数を下げることがで
きるため、モータの起動時、および停止時に、回転軸２
１と軸受スリーブ１５とが金属接触することを減らすこ
とができるので、動圧軸受装置３０の信頼性を向上する
ことができる。
【００４５】（動圧発生部の数、凸部形成幅、エッジ角
の検討）次に、本願発明者は、動圧発生部３１の数を３
箇所、４箇所、５箇所とし、かつ、真円部３６の幅を２
ｍｍとした場合について、凸部３７の円弧角θ２、およ
びエッジ角αと、中心方向剛性、中心方向剛性トルク
比、軸受荷重、およびサイドーリーケージとの関係を偏
芯率を変えて検討した。
の検討）次に、本願発明者は、動圧発生部３１の数を３
箇所、４箇所、５箇所とし、かつ、真円部３６の幅を２
ｍｍとした場合について、凸部３７の円弧角θ２、およ
びエッジ角αと、中心方向剛性、中心方向剛性トルク
比、軸受荷重、およびサイドーリーケージとの関係を偏
芯率を変えて検討した。
【００４６】この検討で得られた結果のうち、動圧発生
部３１の数を３箇所とし、凸部３７の円弧角θ２を３０
°、４５°、６０°に設定した場合の検討結果をそれぞ
れ、図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、図１５
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、図１６（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示す。これらの図において、
エッジ角αが０°、１２°、１７．７°、２３°、４０
°、６０°に設定した場合のデータをそれぞれ実線Ｌ４
１、二点鎖線Ｌ４２、実線Ｌ４３、点線Ｌ４４、一点鎖
線Ｌ４５、実線Ｌ４６で示してある。
部３１の数を３箇所とし、凸部３７の円弧角θ２を３０
°、４５°、６０°に設定した場合の検討結果をそれぞ
れ、図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、図１５
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、図１６（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示す。これらの図において、
エッジ角αが０°、１２°、１７．７°、２３°、４０
°、６０°に設定した場合のデータをそれぞれ実線Ｌ４
１、二点鎖線Ｌ４２、実線Ｌ４３、点線Ｌ４４、一点鎖
線Ｌ４５、実線Ｌ４６で示してある。
【００４７】また、動圧発生部３１の数を４箇所とし、
凸部３７の円弧角θ２を２１°、３６°、４５°に設定
した場合の検討結果をそれぞれ、図１７（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、図１８（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）、図１９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）に示す。これらの図において、エッジ角αが０
°、１２°、１７．７°、２３°、４０°、６０°に設
定した場合のデータをそれぞれ実線Ｌ５１、二点鎖線Ｌ
５２、実線Ｌ５３、点線Ｌ５４、一点鎖線Ｌ５５、実線
Ｌ５６で示してある。
凸部３７の円弧角θ２を２１°、３６°、４５°に設定
した場合の検討結果をそれぞれ、図１７（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、図１８（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）、図１９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）に示す。これらの図において、エッジ角αが０
°、１２°、１７．７°、２３°、４０°、６０°に設
定した場合のデータをそれぞれ実線Ｌ５１、二点鎖線Ｌ
５２、実線Ｌ５３、点線Ｌ５４、一点鎖線Ｌ５５、実線
Ｌ５６で示してある。
【００４８】また、動圧発生部３１の数を５箇所とし、
凸部３７の円弧角θ２を９°、１８°、２７°、３６°
度に設定した場合の検討結果をそれぞれ、図２０
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、図２１（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、図２２（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）、図２３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）に示す。これらの図において、エッジ角αが０
°、１２°、１７．７°、２３°、４０°、６０°に設
定した場合のデータをそれぞれ実線Ｌ６１、二点鎖線Ｌ
６２、実線Ｌ６３、点線Ｌ６４、一点鎖線Ｌ６５、実線
Ｌ６６で示してある。
凸部３７の円弧角θ２を９°、１８°、２７°、３６°
度に設定した場合の検討結果をそれぞれ、図２０
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、図２１（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、図２２（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）、図２３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）に示す。これらの図において、エッジ角αが０
°、１２°、１７．７°、２３°、４０°、６０°に設
定した場合のデータをそれぞれ実線Ｌ６１、二点鎖線Ｌ
６２、実線Ｌ６３、点線Ｌ６４、一点鎖線Ｌ６５、実線
Ｌ６６で示してある。
【００４９】これらの検討結果からみても、軸受スリー
ブ１５の内周面において、凹部３５の辺部分３５１を斜
めにし、かつ、エッジ角αを大きくするほど、軸受荷重
を大きくすることができる。従って、動圧による浮上周
波数を下げることができるので、モータの起動時、およ
び停止時に、回転軸２１と軸受スリーブ１５とが金属接
触することを減らすことができるので、動圧軸受装置３
０の信頼性を向上することができる。
ブ１５の内周面において、凹部３５の辺部分３５１を斜
めにし、かつ、エッジ角αを大きくするほど、軸受荷重
を大きくすることができる。従って、動圧による浮上周
波数を下げることができるので、モータの起動時、およ
び停止時に、回転軸２１と軸受スリーブ１５とが金属接
触することを減らすことができるので、動圧軸受装置３
０の信頼性を向上することができる。
【００５０】（本形態の効果）以上説明したように、本
形態では、動圧発生部３１には、微小隙間３２の寸法を
最小とする凸部３７、および微小隙間３２の寸法を最大
とする凹部３５をステップ状に形成し、凹状分離溝を形
成しない。このため、焼結によって成形した軸受スリー
ブ１５に対して切削加工で凹状分離溝を形成しなくても
よいので、動圧軸受装置３０の生産性を向上することが
できる。
形態では、動圧発生部３１には、微小隙間３２の寸法を
最小とする凸部３７、および微小隙間３２の寸法を最大
とする凹部３５をステップ状に形成し、凹状分離溝を形
成しない。このため、焼結によって成形した軸受スリー
ブ１５に対して切削加工で凹状分離溝を形成しなくても
よいので、動圧軸受装置３０の生産性を向上することが
できる。
【００５１】また、本形態の動圧軸受装置３０は、凸部
３７および凹部３５を周方向で隣接させてステップ状に
形成したステップ動圧軸受装置であるため、動圧発生部
３１を備えた軸受スリーブ１５を安価に製造できるの
で、動圧軸受装置３０のコストダウンを図ることができ
る。すなわち、凸部３７および凹部３５がステップ構造
になっているので、動圧発生部３１を備えた軸受スリー
ブ１５を、金属を含む粉体を金型内で形成して得た焼結
成形体から構成でき、かつ、その成形にあたっては、上
下方向に分割できる金型で製造できる。また、ステップ
状の凹凸であれば、それを成形するための金型を製造す
る際、成形面に対してエッチングによって凹凸を付すこ
ともできる。
３７および凹部３５を周方向で隣接させてステップ状に
形成したステップ動圧軸受装置であるため、動圧発生部
３１を備えた軸受スリーブ１５を安価に製造できるの
で、動圧軸受装置３０のコストダウンを図ることができ
る。すなわち、凸部３７および凹部３５がステップ構造
になっているので、動圧発生部３１を備えた軸受スリー
ブ１５を、金属を含む粉体を金型内で形成して得た焼結
成形体から構成でき、かつ、その成形にあたっては、上
下方向に分割できる金型で製造できる。また、ステップ
状の凹凸であれば、それを成形するための金型を製造す
る際、成形面に対してエッチングによって凹凸を付すこ
ともできる。
【００５２】また、本形態では、動圧発生部３１につい
ては、周方向において等角度間隔に３箇所ないし５箇所
に形成し、かつ、凸部３７が形成されている領域の円弧
角の比率を０．２から０．５までの範囲に設定してあ
る。このため、本形態の動圧軸受装置３０では、中心方
向への剛性が大きいので、低速回転時において外乱が加
わっても振れが発生しにくい。また、動圧で浮上し始め
る回転速度が低いため、５０００回転／分位の低速回転
でも、回転軸２１と軸受スリーブ１５との間で金属接触
が起こりにくいので、動圧軸受装置３０の寿命が長い。
それ故、剛性を高めることを目的に、回転軸２１および
軸受スリーブ１５の寸法公差を厳しくしなくてもよく、
回転軸２１の径を太して周速度を高める必要もない。さ
らに、回転軸２１および軸受スリーブ１５に対して、耐
磨耗性の高い効果な材料を用いる必要もない。それ故、
本形態によれば、コストを高めずに特性の良好な動圧軸
受装置３０を提供できる。
ては、周方向において等角度間隔に３箇所ないし５箇所
に形成し、かつ、凸部３７が形成されている領域の円弧
角の比率を０．２から０．５までの範囲に設定してあ
る。このため、本形態の動圧軸受装置３０では、中心方
向への剛性が大きいので、低速回転時において外乱が加
わっても振れが発生しにくい。また、動圧で浮上し始め
る回転速度が低いため、５０００回転／分位の低速回転
でも、回転軸２１と軸受スリーブ１５との間で金属接触
が起こりにくいので、動圧軸受装置３０の寿命が長い。
それ故、剛性を高めることを目的に、回転軸２１および
軸受スリーブ１５の寸法公差を厳しくしなくてもよく、
回転軸２１の径を太して周速度を高める必要もない。さ
らに、回転軸２１および軸受スリーブ１５に対して、耐
磨耗性の高い効果な材料を用いる必要もない。それ故、
本形態によれば、コストを高めずに特性の良好な動圧軸
受装置３０を提供できる。
【００５３】また、軸受スリーブ１５の内周面におい
て、動圧発生部３１より軸端側に真円部３６を設けたの
で、この部分では、中心に向かう剛性が大きい。従っ
て、低速回転時において外乱が加わっても振れが発生し
にくい。ここで、回転軸２１の外周面と軸受スリーブ１
５の内周面とが対向する部分の軸線方向の長さ寸法に対
する、真円部３６が形成されている領域の軸線方向の長
さ寸法の比率は、０．０３から０．３までの範囲である
ことが好ましい。この比率が０．０３未満であると、そ
の効果が小さく、かつ、０．３を越えると、動圧発生部
３１の形成領域が狭くなってしまい、剛性が低下してし
まう。
て、動圧発生部３１より軸端側に真円部３６を設けたの
で、この部分では、中心に向かう剛性が大きい。従っ
て、低速回転時において外乱が加わっても振れが発生し
にくい。ここで、回転軸２１の外周面と軸受スリーブ１
５の内周面とが対向する部分の軸線方向の長さ寸法に対
する、真円部３６が形成されている領域の軸線方向の長
さ寸法の比率は、０．０３から０．３までの範囲である
ことが好ましい。この比率が０．０３未満であると、そ
の効果が小さく、かつ、０．３を越えると、動圧発生部
３１の形成領域が狭くなってしまい、剛性が低下してし
まう。
【００５４】また、本形態では、軸受スリーブ１５の内
周面において、凹部３５の辺部分３５１を斜めにしたた
め、軸受荷重を大きくすることができる。従って、動圧
による浮上周波数を下げることができるので、モータの
起動時、および停止時に、回転軸２１と軸受スリーブ１
５とが金属接触することを減らすことができるので、動
圧軸受装置３０の信頼性を向上することができる。
周面において、凹部３５の辺部分３５１を斜めにしたた
め、軸受荷重を大きくすることができる。従って、動圧
による浮上周波数を下げることができるので、モータの
起動時、および停止時に、回転軸２１と軸受スリーブ１
５とが金属接触することを減らすことができるので、動
圧軸受装置３０の信頼性を向上することができる。
【００５５】さらに、本形態では、動圧発生部３１が形
成されている領域の円弧角θ１に対する、凸部が形成さ
れている領域の円弧角θ２の比率が０．２から０．５ま
での範囲に設定してあるため、中心方向への剛性が大き
いので、低速回転時において外乱が加わっても振れが発
生しにくいなどの効果を奏する。
成されている領域の円弧角θ１に対する、凸部が形成さ
れている領域の円弧角θ２の比率が０．２から０．５ま
での範囲に設定してあるため、中心方向への剛性が大き
いので、低速回転時において外乱が加わっても振れが発
生しにくいなどの効果を奏する。
【００５６】［その他の実施の形態］上記形態では、図
４（Ｂ）などを参照して説明したように、凹部３５の辺
部分３５１を、回転軸２１が矢印ｒの方向に回転したと
きに潤滑性流体が流れてくる側の角部分３５２を鋭角と
する斜辺とし、かつ、軸受スリーブ１５の内周面には、
動圧発生部３１に隣接する領域に、微小隙間３２の寸法
が凸部３７が形成されている部分と同一の真円部３６を
形成したが、図２４および図２５に示すように、これら
の構成の一方のみを採用してもよい。
４（Ｂ）などを参照して説明したように、凹部３５の辺
部分３５１を、回転軸２１が矢印ｒの方向に回転したと
きに潤滑性流体が流れてくる側の角部分３５２を鋭角と
する斜辺とし、かつ、軸受スリーブ１５の内周面には、
動圧発生部３１に隣接する領域に、微小隙間３２の寸法
が凸部３７が形成されている部分と同一の真円部３６を
形成したが、図２４および図２５に示すように、これら
の構成の一方のみを採用してもよい。
【００５７】すなわち、図２４に示す動圧軸受装置３０
では、凹部３５の辺部分３５１を、回転軸２１が矢印ｒ
の方向に回転したときに潤滑性流体が流れてくる側の角
部分３５２を鋭角とする斜辺としてあるが、この角部分
は、軸受スリーブ１５の端部近傍にまで届いており、図
４（Ｂ）に示す真円部３６が形成されていない。また、
図２５に示す動圧軸受装置３０では、軸受スリーブ１５
の内周面には、動圧発生部３１に隣接する領域に、微小
隙間３２の寸法が凸部３７が形成されている部分と同一
の真円部３６が形成されているが、凹部３５の辺部分３
５１は、軸受スリーブ１５の端部と平行であり、軸線方
向と直交している。その他の構成は、図４を参照して説
明した通りであるため、共通する機能を有する部分には
同一の符号を付して図示することにして、それらの説明
を省略する。なお、真円部３６を設けた構成、および凹
部３５の辺部分３５１を斜めとする構成は、軸受スリー
ブ１５の両方の端部に採用してもよい。
では、凹部３５の辺部分３５１を、回転軸２１が矢印ｒ
の方向に回転したときに潤滑性流体が流れてくる側の角
部分３５２を鋭角とする斜辺としてあるが、この角部分
は、軸受スリーブ１５の端部近傍にまで届いており、図
４（Ｂ）に示す真円部３６が形成されていない。また、
図２５に示す動圧軸受装置３０では、軸受スリーブ１５
の内周面には、動圧発生部３１に隣接する領域に、微小
隙間３２の寸法が凸部３７が形成されている部分と同一
の真円部３６が形成されているが、凹部３５の辺部分３
５１は、軸受スリーブ１５の端部と平行であり、軸線方
向と直交している。その他の構成は、図４を参照して説
明した通りであるため、共通する機能を有する部分には
同一の符号を付して図示することにして、それらの説明
を省略する。なお、真円部３６を設けた構成、および凹
部３５の辺部分３５１を斜めとする構成は、軸受スリー
ブ１５の両方の端部に採用してもよい。
【００５８】また、上記形態では、軸受スリーブ１５の
内周面に動圧発生部３１を形成したが、回転軸２１の外
周面に動圧発生部３１を形成してもよい。
内周面に動圧発生部３１を形成したが、回転軸２１の外
周面に動圧発生部３１を形成してもよい。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る動圧
軸受装置では、動圧発生部には、微小隙間の寸法を最小
とする凸部、および微小隙間の寸法を最大とする凹部を
形成し、凹状分離溝を形成していない。このため、焼結
によって成形した軸部材あるいは軸受部材に対して切削
加工で凹状分離溝を形成しなくてもよいので、動圧軸受
装置の生産性を向上することができる。また、凹状分離
溝を形成していないので、潤滑性流体の軸線方向への漏
れを抑えることができる。さらに、本発明では、動圧発
生部に隣接する位置に真円部を設けた構成、あるいは、
動圧発生部の凹部においてその軸端側の辺部分を斜めに
した構成を採用しているため、その分、剛性が大きい。
従って、低速回転時において外乱が加わっても振れが発
生しにくい。また、動圧で浮上し始める回転速度が低い
ため、低速回転でも金属接触が起こりにくいので、動圧
軸受装置の寿命が長い。それ故、剛性を高めることを目
的に、軸部材および軸受部材の寸法公差を厳しくしなく
てもよく、軸部材の径を太して周速度を高める必要もな
い。さらに、軸部材および軸受部材に対して、耐磨耗性
の高い効果な材料を用いる必要もない。それ故、本形態
によれば、コストを高めずに特性の良好な動圧軸受装置
を提供できる。
軸受装置では、動圧発生部には、微小隙間の寸法を最小
とする凸部、および微小隙間の寸法を最大とする凹部を
形成し、凹状分離溝を形成していない。このため、焼結
によって成形した軸部材あるいは軸受部材に対して切削
加工で凹状分離溝を形成しなくてもよいので、動圧軸受
装置の生産性を向上することができる。また、凹状分離
溝を形成していないので、潤滑性流体の軸線方向への漏
れを抑えることができる。さらに、本発明では、動圧発
生部に隣接する位置に真円部を設けた構成、あるいは、
動圧発生部の凹部においてその軸端側の辺部分を斜めに
した構成を採用しているため、その分、剛性が大きい。
従って、低速回転時において外乱が加わっても振れが発
生しにくい。また、動圧で浮上し始める回転速度が低い
ため、低速回転でも金属接触が起こりにくいので、動圧
軸受装置の寿命が長い。それ故、剛性を高めることを目
的に、軸部材および軸受部材の寸法公差を厳しくしなく
てもよく、軸部材の径を太して周速度を高める必要もな
い。さらに、軸部材および軸受部材に対して、耐磨耗性
の高い効果な材料を用いる必要もない。それ故、本形態
によれば、コストを高めずに特性の良好な動圧軸受装置
を提供できる。
【図１】本発明が適用されるポリゴンミラー回転駆動装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図２】本発明を適用されるポリゴンミラー回転駆動装
置に用いた動圧軸受装置の説明図である。
置に用いた動圧軸受装置の説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図２に示す動圧軸
受装置の平面図、およびこの動圧軸受装置に用いた軸受
スリーブの横断面図である。
受装置の平面図、およびこの動圧軸受装置に用いた軸受
スリーブの横断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図３に示す軸受ス
リーブを図３（Ｂ）のＡ−Ａ′線で切断したときの断面
図、およびこの軸受スリーブに形成した動圧発生部を展
開して示す説明図である。
リーブを図３（Ｂ）のＡ−Ａ′線で切断したときの断面
図、およびこの軸受スリーブに形成した動圧発生部を展
開して示す説明図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図３およ
び図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数を
３箇所とし、偏芯率を０．９とした場合に、凸部の形成
幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性トル
ク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示すグ
ラフである。
び図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数を
３箇所とし、偏芯率を０．９とした場合に、凸部の形成
幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性トル
ク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示すグ
ラフである。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図３およ
び図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数を
３箇所とし、偏芯率を０．５とした場合に、凸部の形成
幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性トル
ク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示すグ
ラフである。
び図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数を
３箇所とし、偏芯率を０．５とした場合に、凸部の形成
幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性トル
ク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示すグ
ラフである。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図３およ
び図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数を
３箇所とし、偏芯率を０．１とした場合に、凸部の形成
幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性トル
ク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示すグ
ラフである。
び図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数を
３箇所とし、偏芯率を０．１とした場合に、凸部の形成
幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性トル
ク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示すグ
ラフである。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図３およ
び図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数を
４箇所とし、偏芯率を０．９とした場合に、凸部の形成
幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性トル
ク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示すグ
ラフである。
び図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数を
４箇所とし、偏芯率を０．９とした場合に、凸部の形成
幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性トル
ク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示すグ
ラフである。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図３およ
び図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数を
４箇所とし、偏芯率を０．５とした場合に、凸部の形成
幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性トル
ク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示すグ
ラフである。
び図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数を
４箇所とし、偏芯率を０．５とした場合に、凸部の形成
幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性トル
ク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示すグ
ラフである。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図３お
よび図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数
を４箇所とし、偏芯率を０．１とした場合に、凸部の形
成幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性ト
ルク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示す
グラフである。
よび図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数
を４箇所とし、偏芯率を０．１とした場合に、凸部の形
成幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性ト
ルク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示す
グラフである。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図３お
よび図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数
を５箇所とし、偏芯率を０．９とした場合に、凸部の形
成幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性ト
ルク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示す
グラフである。
よび図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数
を５箇所とし、偏芯率を０．９とした場合に、凸部の形
成幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性ト
ルク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示す
グラフである。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図３お
よび図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数
を５箇所とし、偏芯率を０．５とした場合に、凸部の形
成幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性ト
ルク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示す
グラフである。
よび図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数
を５箇所とし、偏芯率を０．５とした場合に、凸部の形
成幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性ト
ルク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示す
グラフである。
【図１３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図３お
よび図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数
を５箇所とし、偏芯率を０．１とした場合に、凸部の形
成幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性ト
ルク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示す
グラフである。
よび図４に示す動圧軸受装置において、動圧発生部の数
を５箇所とし、偏芯率を０．１とした場合に、凸部の形
成幅およびエッジ角と、中心方向剛性、中心方向剛性ト
ルク比、および軸受荷重との関係を検討した結果を示す
グラフである。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞ
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を３箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を３０°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を３箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を３０°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞ
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を３箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を４５°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を３箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を４５°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
【図１６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞ
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を３箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を６０°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を３箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を６０°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
【図１７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞ
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を４箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を２１°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を４箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を２１°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
【図１８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞ
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を４箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を３６°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を４箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を３６°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
【図１９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞ
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を３箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を４５°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を３箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を４５°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
【図２０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞ
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を５箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を９°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中心
方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケージ
との関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフで
ある。
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を５箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を９°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中心
方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケージ
との関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフで
ある。
【図２１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞ
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を５箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を１８°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を５箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を１８°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
【図２２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞ
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を５箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を２７°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を５箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を２７°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
【図２３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞ
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を５箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を３６°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
れ、図３および図４に示す動圧軸受装置において、動圧
発生部の数を５箇所とし、凸部を形成した領域の円弧角
を３６°とした場合に、エッジ角と、中心方向剛性、中
心方向剛性トルク比、軸受荷重、およびサイドリーケー
ジとの関係を偏芯率を変えて検討した結果を示すグラフ
である。
【図２４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用し
た動圧軸受装置に用いた別の軸受スリーブの断面図、お
よびこの軸受スリーブに形成した動圧発生部を展開して
示す説明図である。
た動圧軸受装置に用いた別の軸受スリーブの断面図、お
よびこの軸受スリーブに形成した動圧発生部を展開して
示す説明図である。
【図２５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用し
た動圧軸受装置に用いたさらに別の軸受スリーブの断面
図、およびこの軸受スリーブに形成した動圧発生部を展
開して示す説明図である。
た動圧軸受装置に用いたさらに別の軸受スリーブの断面
図、およびこの軸受スリーブに形成した動圧発生部を展
開して示す説明図である。
【図２６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、従来の動圧軸受
装置の横断面図、およびこの動圧軸受装置に形成した動
圧発生部を展開して示す説明図である。
装置の横断面図、およびこの動圧軸受装置に形成した動
圧発生部を展開して示す説明図である。
１ ステータ組
２ ロータ組
１０ ポリゴンミラー回転駆動装置
１５ 軸受スリーブ
２１ 回転軸
３０ 動圧軸受装置
３１ 動圧発生部
３２ 微小隙間
３５ 凹部
３６ 真円部
３７ 凸部
３５１ 凹部の軸端側の辺部分
３５２ 凹部の軸端側で空気が流れてくる側の角部分
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 野川 朋子
長野県諏訪郡原村10801番地の２ 株式会
社三協精機製作所諏訪南工場内
Ｆターム(参考） 3J011 AA20 BA04 CA01 JA02 KA02
KA03 LA01 MA05 SB19
5H607 BB01 BB09 BB14 BB17 BB25
CC01 DD03 DD16 GG01 GG02
GG12 GG14 KK10
Claims (10)
- 【請求項１】 相対回転可能に装着された軸部材の外周
面と軸受部材の内周面との間の微小隙間内に潤滑性流体
が介在するとともに、前記軸部材の外周面および前記軸
受部材の内周面のいずれか一方の周面には、前記微小隙
間の寸法を最小とする凸部、および前記微小隙間の寸法
を最大とする凹部がそれぞれ軸線方向に延びた複数の動
圧発生部が周方向において等角度間隔に形成されている
動圧軸受装置において、 前記一方の周面には、少なくとも一方の軸端側で前記動
圧発生部に隣接する領域に、前記微小隙間の寸法が前記
凸部が形成されている部分と同一の真円部が形成されて
いることを特徴とする動圧軸受装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記真円部は、少な
くとも負荷が接続される出力端側に形成されていること
を特徴とする動圧軸受装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、前記軸部材
の外周面と前記軸受部材の内周面とが対向する部分の軸
線方向の長さ寸法に対する、前記真円部が形成されてい
る領域の軸線方向の長さ寸法の比率が０．０３から０．
３までの範囲であることを特徴とする動圧軸受装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記凹部の軸端側の辺部分は、前記軸部材と前記軸受部
材が相対回転したときに前記潤滑性流体が流れてくる側
の角部分を鋭角とする斜辺になっていることを特徴とす
る動圧軸受装置。 - 【請求項５】 相対回転可能に装着された軸部材の外周
面と軸受部材の内周面との間の微小隙間内に潤滑性流体
が介在するとともに、前記軸部材の外周面および前記軸
受部材の内周面のいずれか一方の周面には、前記微小隙
間の寸法を最小とする凸部、および前記微小隙間の寸法
を最大とする凹部がそれぞれ軸線方向に延びた複数の動
圧発生部が周方向において等角度間隔に形成されている
動圧軸受装置において、 前記凹部の軸端側の辺部分は、前記軸部材と前記軸受部
材が相対回転したときに前記潤滑性流体が流れてくる側
の角部分を鋭角とする斜辺になっていることを特徴とす
る動圧軸受装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記凸部および前記凹部は、周方向で隣接してステップ
状に形成されていることを特徴とする動圧軸受装置。 - 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
前記動圧発生部は、周方向に沿って３箇所ないし５箇所
に形成されていることを特徴とする動圧軸受装置。 - 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
前記動圧発生部が形成されている領域の円弧角に対す
る、前記凸部が形成されている領域の円弧角の比率が
０．２から０．５までの範囲に設定されていることを特
徴とする動圧軸受装置。 - 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかにおいて、
前記軸部材および前記軸受部材のうち、前記動圧発生部
が形成されている側の部材は、金属を含む粉体の焼結成
形体から構成されていることを特徴とする動圧軸受装
置。 - 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかにおい
て、前記潤滑性流体は、空気であることを特徴とする動
圧軸受装置。
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