JP2764298B2 - 動圧軸受装置 - Google Patents
動圧軸受装置Info
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- JP2764298B2 JP2764298B2 JP1035564A JP3556489A JP2764298B2 JP 2764298 B2 JP2764298 B2 JP 2764298B2 JP 1035564 A JP1035564 A JP 1035564A JP 3556489 A JP3556489 A JP 3556489A JP 2764298 B2 JP2764298 B2 JP 2764298B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、動圧軸受装置に係り、特にレーザービーム
プリンタ等に使用される回転多面対偏向器（以下、ポリ
ゴンスキャナミラーという）等の回転ユニット用軸受に
好適なものに関する。
プリンタ等に使用される回転多面対偏向器（以下、ポリ
ゴンスキャナミラーという）等の回転ユニット用軸受に
好適なものに関する。
（従来の技術） 従来、動圧軸受装置としては第７図（ａ）に示すよう
なものがある。これは、回転ユニットを支持しつつ回転
する軸101が潤滑油等の流体102を介してスリーブ103に
回動自在に取り付けられたものであり、この軸101の円
筒状の表面（以下、ラジアル面という）にはヘリングボ
ーン状の第１の浅溝起104,105が形成され、この軸101の
回転に伴って軸半径外方向（以下、ラジアル方向とい
う）の動圧が発生し、ラジアル方向において軸101とス
リーブ103との非接触状態を保つものである。そして、
軸101の端面106と対向するスリーブ103の内部底面はス
ラスト板107の凹部内に嵌装されたインサート部材108と
なっており、このインサート部材108の表面にはスパイ
ラル状の第２の浅溝109が形成され、この軸101の回転に
伴ってスラスト方向の動圧が発生し、スラスト方向にお
いて軸101とスリーブ103との非接触状態を保つものであ
る。
なものがある。これは、回転ユニットを支持しつつ回転
する軸101が潤滑油等の流体102を介してスリーブ103に
回動自在に取り付けられたものであり、この軸101の円
筒状の表面（以下、ラジアル面という）にはヘリングボ
ーン状の第１の浅溝起104,105が形成され、この軸101の
回転に伴って軸半径外方向（以下、ラジアル方向とい
う）の動圧が発生し、ラジアル方向において軸101とス
リーブ103との非接触状態を保つものである。そして、
軸101の端面106と対向するスリーブ103の内部底面はス
ラスト板107の凹部内に嵌装されたインサート部材108と
なっており、このインサート部材108の表面にはスパイ
ラル状の第２の浅溝109が形成され、この軸101の回転に
伴ってスラスト方向の動圧が発生し、スラスト方向にお
いて軸101とスリーブ103との非接触状態を保つものであ
る。
また、上記スリーブ103の開口端部近傍の内側部には
内溝110が形成され、この内溝110よりさらに開口端部寄
りに位置する軸101のラジアル面にはスパイラル状の第
３の浅溝111が形成されている。すなわち、上記第３の
浅溝111は軸101の回転によって流体102をスリーブ103の
開口端部から内溝110へ圧送するので、流体102がスリー
ブ103の開口端から飛散することが防止されている。
内溝110が形成され、この内溝110よりさらに開口端部寄
りに位置する軸101のラジアル面にはスパイラル状の第
３の浅溝111が形成されている。すなわち、上記第３の
浅溝111は軸101の回転によって流体102をスリーブ103の
開口端部から内溝110へ圧送するので、流体102がスリー
ブ103の開口端から飛散することが防止されている。
なお、上記インサート部材108には、その中央部に中
央孔112が形成されるとともに、周外側部には縦溝113が
形成され、さらにインサート部材108の底部においては
上記中央孔112と縦溝113とを結ぶ放射状の底溝114が形
成されている。そして、これらの孔や溝を図中矢印に示
す方向へ流体102が循環し、上記軸101の回転による負圧
の発生を防止するとともに、発生した熱の拡散を行なう
ものである。
央孔112が形成されるとともに、周外側部には縦溝113が
形成され、さらにインサート部材108の底部においては
上記中央孔112と縦溝113とを結ぶ放射状の底溝114が形
成されている。そして、これらの孔や溝を図中矢印に示
す方向へ流体102が循環し、上記軸101の回転による負圧
の発生を防止するとともに、発生した熱の拡散を行なう
ものである。
（発明が解決しようとする課題） ところで、第1,第３の浅溝104,105,111によってラジ
アル方向に発生する動圧は第７図（ｂ）に示すような曲
線となり、第２の浅溝109によってスラスト方向に発生
する動圧は同図（ｃ）に示すような曲線となる。ところ
が、上記従来例においては軸101が高速回転を行なうと
上記第３の浅溝111により圧送される流体102によって軸
101に揚力が働き、スラスト方向の浮上量が著しく大き
くなることで、上記スラスト方向に発生する動圧は不安
定になり、スラスト剛性が充分に得られない。したがっ
て、動圧軸受装置としての特性を十分に発揮できないと
いう欠点があった。
アル方向に発生する動圧は第７図（ｂ）に示すような曲
線となり、第２の浅溝109によってスラスト方向に発生
する動圧は同図（ｃ）に示すような曲線となる。ところ
が、上記従来例においては軸101が高速回転を行なうと
上記第３の浅溝111により圧送される流体102によって軸
101に揚力が働き、スラスト方向の浮上量が著しく大き
くなることで、上記スラスト方向に発生する動圧は不安
定になり、スラスト剛性が充分に得られない。したがっ
て、動圧軸受装置としての特性を十分に発揮できないと
いう欠点があった。
なお、以上の説明は上記従来例における、軸101が回
転してスリーブ103が静止しているタイプの動圧軸受装
置として説明したが、軸101が静止してスリーブ103が回
転するタイプの動圧軸受装置においても同様の欠点が存
在していた。
転してスリーブ103が静止しているタイプの動圧軸受装
置として説明したが、軸101が静止してスリーブ103が回
転するタイプの動圧軸受装置においても同様の欠点が存
在していた。
本発明は上記した従来技術の課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、高速回転動作
時においてもスラスト方向に発生する動圧を安定化する
ことにある。
されたもので、その目的とするところは、高速回転動作
時においてもスラスト方向に発生する動圧を安定化する
ことにある。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明にあっては、軸が流
体を介してこの軸と相対的に回転するスリーブに取り付
けられ、この軸とスリーブとの少なくとも一方のラジア
ル面に第１の浅溝が形成されてラジアル方向の動圧を発
生するとともに、この軸の端面とスリーブの内部底面と
の少なくとも一方のスラスト面に第２の浅溝が形成され
てスラスト方向の動圧を発生し、スリーブの開口端部近
傍の内側部に内溝が形成され、この内溝よりもさらに開
口端部寄りに軸とスリーブとの少なくとも一方に第３の
浅溝が形成されて上記流体を開口端部から内溝へ圧送す
る動圧軸受装置において、前記内溝内の内部圧力を大気
に解放するために、前記内溝又は前記内溝に対応する前
記軸の外周位置に、大気開放の通孔を設けたものとし
た。
体を介してこの軸と相対的に回転するスリーブに取り付
けられ、この軸とスリーブとの少なくとも一方のラジア
ル面に第１の浅溝が形成されてラジアル方向の動圧を発
生するとともに、この軸の端面とスリーブの内部底面と
の少なくとも一方のスラスト面に第２の浅溝が形成され
てスラスト方向の動圧を発生し、スリーブの開口端部近
傍の内側部に内溝が形成され、この内溝よりもさらに開
口端部寄りに軸とスリーブとの少なくとも一方に第３の
浅溝が形成されて上記流体を開口端部から内溝へ圧送す
る動圧軸受装置において、前記内溝内の内部圧力を大気
に解放するために、前記内溝又は前記内溝に対応する前
記軸の外周位置に、大気開放の通孔を設けたものとし
た。
（作 用） 上記構成を有する本発明にあっては、内溝又は前記内
溝に対応する前記軸の外周位置に大気開放用の通孔を設
けることで、この通孔部分の圧力を大気圧によって調整
でき、高速回転動作時においてもスラスト方向に発生す
る動圧に影響を及ぼさない。
溝に対応する前記軸の外周位置に大気開放用の通孔を設
けることで、この通孔部分の圧力を大気圧によって調整
でき、高速回転動作時においてもスラスト方向に発生す
る動圧に影響を及ぼさない。
（実施例） 本発明の第一実施例を第１図ないし第３図に示し、そ
の構成を説明する。
の構成を説明する。
１はポリゴンスキャナミラー等の回転ユニットを支持
しつつ回転する軸であり、この軸は潤滑油等の流体２を
介してスリーブ３に回動自在に取り付けられている。4,
5は軸１のラジアル面に形成されたヘリングボーン状の
第１の浅溝であり、その溝深さは２〜20μｍ程度となっ
ている。６は軸１の端面であり、この端面６と対向する
スリーブ３の内部底面はスラスト板７の凹部内に嵌捕さ
れたインサート部材８となっている。そして、このイン
サート部材８は第３図（ａ）ないし同図（ｃ）に示すよ
うに、その表面には溝深さ２〜20μｍ程度のスパイラル
状の第２の浅溝９が形成されるとともに、その中央部に
は中央孔12が形成され、さらに周外側部には縦溝13が形
成されるとともに、その底部には上記中央孔12と縦溝13
とを結ぶ放射状の底溝14が形成されている。また、上記
スリーブ３の開口端部近傍の内側部には溝深さ0.01〜2m
m程度で環状の内溝が形成され、この内溝10よりさらに
開口端部寄りに位置する軸１のラジアル面には溝深さ２
〜20μｍ程度のスパイラル状の第３の浅溝10が形成され
ている。そして、上記内溝10の溝内には内部圧力を大気
に開放するためφ0.1〜φ1.0程度で放射状の通孔として
の小径孔15が設けられている。
しつつ回転する軸であり、この軸は潤滑油等の流体２を
介してスリーブ３に回動自在に取り付けられている。4,
5は軸１のラジアル面に形成されたヘリングボーン状の
第１の浅溝であり、その溝深さは２〜20μｍ程度となっ
ている。６は軸１の端面であり、この端面６と対向する
スリーブ３の内部底面はスラスト板７の凹部内に嵌捕さ
れたインサート部材８となっている。そして、このイン
サート部材８は第３図（ａ）ないし同図（ｃ）に示すよ
うに、その表面には溝深さ２〜20μｍ程度のスパイラル
状の第２の浅溝９が形成されるとともに、その中央部に
は中央孔12が形成され、さらに周外側部には縦溝13が形
成されるとともに、その底部には上記中央孔12と縦溝13
とを結ぶ放射状の底溝14が形成されている。また、上記
スリーブ３の開口端部近傍の内側部には溝深さ0.01〜2m
m程度で環状の内溝が形成され、この内溝10よりさらに
開口端部寄りに位置する軸１のラジアル面には溝深さ２
〜20μｍ程度のスパイラル状の第３の浅溝10が形成され
ている。そして、上記内溝10の溝内には内部圧力を大気
に開放するためφ0.1〜φ1.0程度で放射状の通孔として
の小径孔15が設けられている。
次に本実施例の動作例を説明する。
軸１の回転に伴って、第１の浅溝4,5の働きにより、
ラジアル方向の動圧が発生し（第７図（ｂ）参照）、こ
のラジアル方向で軸１とスリーブ３との非接触状態を保
つとともに、第２の浅溝９の働きにより、スラスト方向
の動圧が発生し（第７図（ｃ）参照）、このスラスト方
向で軸１とスリーブ３との非接触状態を保つものであ
る。そして、第３の浅溝11の働きにより上記内溝10中は
流体２の圧力が上昇するが、余分な上昇圧力に対応した
流体２は上記内溝10内に設けられた小径孔15に入り、外
気との空気バネ作用により、第３の浅溝11の働きによっ
て上昇した圧力は緩和される。
ラジアル方向の動圧が発生し（第７図（ｂ）参照）、こ
のラジアル方向で軸１とスリーブ３との非接触状態を保
つとともに、第２の浅溝９の働きにより、スラスト方向
の動圧が発生し（第７図（ｃ）参照）、このスラスト方
向で軸１とスリーブ３との非接触状態を保つものであ
る。そして、第３の浅溝11の働きにより上記内溝10中は
流体２の圧力が上昇するが、余分な上昇圧力に対応した
流体２は上記内溝10内に設けられた小径孔15に入り、外
気との空気バネ作用により、第３の浅溝11の働きによっ
て上昇した圧力は緩和される。
なお、上記流体２は小径孔15の管路抵抗や流体２の表
面張力により外部への洩れ出しは防止される。
面張力により外部への洩れ出しは防止される。
次に本発明の第二実施例を第４図に示し、上記第一実
施例と同一の部分には同一の符号を付して説明する。
施例と同一の部分には同一の符号を付して説明する。
本実施例における小径孔15はスリーブ３の内溝10内に
形成され、軸１の回転によって流体２に働く遠心力Ｆと
反対方向である概略接線方向に設けたものである。
形成され、軸１の回転によって流体２に働く遠心力Ｆと
反対方向である概略接線方向に設けたものである。
したがって、流体２の働く遠心力Ｆと反対方向に小径
孔15を設けたことで、軸１が高速回転をする際に生じる
遠心力Ｆによって小径孔15から流体２を洩れ出す可能性
が第一実施例に比較して低くなっている。
孔15を設けたことで、軸１が高速回転をする際に生じる
遠心力Ｆによって小径孔15から流体２を洩れ出す可能性
が第一実施例に比較して低くなっている。
また、小径孔15を設ける方向を概略接線方向としたこ
とで、小径孔15を放射状に設けた第一実施例よりも管路
長を長くすることができる。すなわち、小径孔15の管路
抵抗も大きくなるので、流体２の外部への洩れ出しはさ
らに防止される。
とで、小径孔15を放射状に設けた第一実施例よりも管路
長を長くすることができる。すなわち、小径孔15の管路
抵抗も大きくなるので、流体２の外部への洩れ出しはさ
らに防止される。
次に本発明の第三実施例を第５図に示し、上記第一実
施例と同一の部分には同一の符号を付して説明する。
施例と同一の部分には同一の符号を付して説明する。
本実施例における小径孔15はスリーブ３の内溝10内に
形成され、このスリーブ３の軸方向に対して一定の傾き
をもって下方向に設けたものである。
形成され、このスリーブ３の軸方向に対して一定の傾き
をもって下方向に設けたものである。
したがって、軸１に対して直角方向に設けた場合より
管路長を長くすることができるので、小径孔15の管路抵
抗は大きくなり流体２の外部への洩れ出しはより防止さ
れる。
管路長を長くすることができるので、小径孔15の管路抵
抗は大きくなり流体２の外部への洩れ出しはより防止さ
れる。
次に、本発明の第四実施例を第６図に示し、上記第一
実施例と同一部分には同一の符号を付して説明する。
実施例と同一部分には同一の符号を付して説明する。
本実施例における小径孔15はスリーブ３ではなく軸１
に形成され、この小径孔15はスリーブ３の内溝10に対応
する軸１の外周位置において半径方向外方に設けられた
横孔15aと上記軸１の中心軸方向に設けられた縦穴15bと
からなっている。そして、この横孔15aは軸１の中心に
おいて縦穴15bと連通している。
に形成され、この小径孔15はスリーブ３の内溝10に対応
する軸１の外周位置において半径方向外方に設けられた
横孔15aと上記軸１の中心軸方向に設けられた縦穴15bと
からなっている。そして、この横孔15aは軸１の中心に
おいて縦穴15bと連通している。
したがって、流体２に働く遠心力によって流体２は軸
１の半径方向外方へ力が作用するが、小径孔15を力の作
用方向と反対の軸１内部に設けたことで、流体２の外部
への洩れ出しは確実に防止される。
１の半径方向外方へ力が作用するが、小径孔15を力の作
用方向と反対の軸１内部に設けたことで、流体２の外部
への洩れ出しは確実に防止される。
なお、上記した第一ないし第四実施例においては、軸
１が回転してスリーブ３が静止しているタイプの動圧軸
受装置について説明したが、逆に、軸１が静止してスリ
ーブ３が回転するタイプの動圧軸受装置においても本発
明を応用可能である。
１が回転してスリーブ３が静止しているタイプの動圧軸
受装置について説明したが、逆に、軸１が静止してスリ
ーブ３が回転するタイプの動圧軸受装置においても本発
明を応用可能である。
また、本発明における実施例を複合させたもの、たと
えば、第二実施例と第三実施例とを複合して管路長をさ
らに長く設けたもの等も有効である。
えば、第二実施例と第三実施例とを複合して管路長をさ
らに長く設けたもの等も有効である。
（発明の効果） 以上説明したように本発明にあっては、軸の高速回転
動作時においても軸に対する余分な揚力の発生を押さ
え、スラスト方向に発生する動圧に影響を及ぼさないこ
とによって、スラスト方向に発生する動圧が安定し、充
分なスラスト剛性を得ることができる。
動作時においても軸に対する余分な揚力の発生を押さ
え、スラスト方向に発生する動圧に影響を及ぼさないこ
とによって、スラスト方向に発生する動圧が安定し、充
分なスラスト剛性を得ることができる。
第１図は本発明の第一実施例を示す縦断面図、第２図は
第１図におけるＡ−Ａ線断面図、第３図（ａ）はインサ
ート部材の平面図、第３図（ｂ）は同図（ａ）の側面
図、第３図（ｃ）は同図（ａ）の底面図、第４図は本発
明の第二実施例における要部を示す断面図、第５図は本
発明の第三実施例を示す縦断面図、第６図は本発明の第
四実施例を示す縦断面図、第７図（ａ）は従来例を示す
縦断面図、第７図（ｂ）は同図（ａ）におけるラジアル
方向に発生する動圧を示す図、第７図（ｃ）は同図
（ａ）におけるスラスト方向に発生する動圧を示す図で
ある。 符号の説明 １……軸、２……流体 ３……スリーブ、4,5……第１の浅溝 ６……端面、７……スラスト板 ８……インサート部材、９……第２の浅溝 10……内溝、11……第３の浅溝 12……中央孔、13……縦溝 14……底溝、15……小径孔（通孔）
第１図におけるＡ−Ａ線断面図、第３図（ａ）はインサ
ート部材の平面図、第３図（ｂ）は同図（ａ）の側面
図、第３図（ｃ）は同図（ａ）の底面図、第４図は本発
明の第二実施例における要部を示す断面図、第５図は本
発明の第三実施例を示す縦断面図、第６図は本発明の第
四実施例を示す縦断面図、第７図（ａ）は従来例を示す
縦断面図、第７図（ｂ）は同図（ａ）におけるラジアル
方向に発生する動圧を示す図、第７図（ｃ）は同図
（ａ）におけるスラスト方向に発生する動圧を示す図で
ある。 符号の説明 １……軸、２……流体 ３……スリーブ、4,5……第１の浅溝 ６……端面、７……スラスト板 ８……インサート部材、９……第２の浅溝 10……内溝、11……第３の浅溝 12……中央孔、13……縦溝 14……底溝、15……小径孔（通孔）
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16C 17/10 F16C 17/04 G02B 26/10 102
Claims (1)
- 【請求項１】軸が流体を介して、この軸と相対的に回転
するスリーブに取り付けられ、この軸とスリーブとの少
なくとも一方のラジアル面に第１の浅溝が形成されてラ
ジアル方向の動圧を発生するとともに、この軸の端面と
スリーブの内部底面の少なくとも一方のスラスト面に第
２の浅溝が形成されたスラスト方向の動圧を発生し、ス
リーブの開口端部近傍の内側部に内溝が形成され、この
内溝よりもさらに開口端部寄りに軸とスリーブとの少な
くとも一方に第３の浅溝が形成されて上記流体を開口端
部から内溝へ圧送する動圧軸受装置において、 前記内溝内の内部圧力を大気に開放するために、前記内
溝又は前記内溝に対応する前記軸の外周位置に、大気開
放の通孔を設けたことを特徴とする動圧軸受装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1035564A JP2764298B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 動圧軸受装置 |
| EP89306503A EP0349260B1 (en) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Dynamic pressure bearing device |
| DE68921256T DE68921256T2 (de) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Hydrodynamisches Lager. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1035564A JP2764298B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 動圧軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02217611A JPH02217611A (ja) | 1990-08-30 |
| JP2764298B2 true JP2764298B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=12445246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1035564A Expired - Fee Related JP2764298B2 (ja) | 1988-06-28 | 1989-02-15 | 動圧軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2764298B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0979263A (ja) * | 1995-09-20 | 1997-03-25 | Hitachi Ltd | 軸受装置及びこれを備えたスピンドルモ−タ |
| JP5433665B2 (ja) * | 2011-10-31 | 2014-03-05 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 光走査装置及びそれを備えた画像形成装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60159417A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流体軸受装置 |
| JPS6272670A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-03 | Mitsubishi Chem Ind America Inc | テトラヒドロ−４−ヒドロキシイソキノリン誘導体の製造法 |
| JPS6259888A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-03-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 時計 |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP1035564A patent/JP2764298B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02217611A (ja) | 1990-08-30 |
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