JP2780105B2 - 動圧軸受装置 - Google Patents
動圧軸受装置Info
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- JP2780105B2 JP2780105B2 JP1116196A JP11619689A JP2780105B2 JP 2780105 B2 JP2780105 B2 JP 2780105B2 JP 1116196 A JP1116196 A JP 1116196A JP 11619689 A JP11619689 A JP 11619689A JP 2780105 B2 JP2780105 B2 JP 2780105B2
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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関する。この装置は例えばレ
ーザービームプリンタ等に使用される偏向走査装置に使
用される回転ユニット用軸受として好適なものである。
ーザービームプリンタ等に使用される偏向走査装置に使
用される回転ユニット用軸受として好適なものである。
［従来の技術］ 従来、動圧軸受装置は第６図に示すような構成を有し
ている。すなわち、ラジアル面にヘリングボーン状の浅
溝が刻まれた軸１と、この軸１と回転可能に嵌合してい
るスリーブ２と、軸１の端面とスリーブ２に結合された
スラスト方向に保持するスラスト板３にスパイラル状の
浅溝11が刻まれ、軸１とスリーブ２およびスラスト板３
との間に潤滑流体が満たされている。軸１が回転すると
潤滑流体は図に示す矢印の方向へ流れる。したがって、
ラジアル面ではヘリングボーン状の浅溝10によりラジア
ル方向に圧力を発生し、ラジアル面は非接触状態とな
る。また、スラスト面においても同様に、対向するスパ
イラル状の浅溝11が圧力を発生し、これによって軸１を
非接触に支持する機構になっている。また、スラスト板
３には中央に穴７が、周辺部に穴８が設けられ、穴７と
穴８を連通させる溝９が設けられている。これにより潤
滑流体を循環させ、スラスト軸受形成部分の外周側の負
圧発生を防止し、また熱の拡散を可能にしている。
ている。すなわち、ラジアル面にヘリングボーン状の浅
溝が刻まれた軸１と、この軸１と回転可能に嵌合してい
るスリーブ２と、軸１の端面とスリーブ２に結合された
スラスト方向に保持するスラスト板３にスパイラル状の
浅溝11が刻まれ、軸１とスリーブ２およびスラスト板３
との間に潤滑流体が満たされている。軸１が回転すると
潤滑流体は図に示す矢印の方向へ流れる。したがって、
ラジアル面ではヘリングボーン状の浅溝10によりラジア
ル方向に圧力を発生し、ラジアル面は非接触状態とな
る。また、スラスト面においても同様に、対向するスパ
イラル状の浅溝11が圧力を発生し、これによって軸１を
非接触に支持する機構になっている。また、スラスト板
３には中央に穴７が、周辺部に穴８が設けられ、穴７と
穴８を連通させる溝９が設けられている。これにより潤
滑流体を循環させ、スラスト軸受形成部分の外周側の負
圧発生を防止し、また熱の拡散を可能にしている。
また、スリーブ２の開放端側に凹部５を設け、これよ
りさらに開放側の位置において、回転軸１にはスラスト
軸受方向に流体が流れ込むような浅溝６を設けており、
これにより、潤滑流体の飛散を防止するような構造にな
っている。
りさらに開放側の位置において、回転軸１にはスラスト
軸受方向に流体が流れ込むような浅溝６を設けており、
これにより、潤滑流体の飛散を防止するような構造にな
っている。
さらに、浮上特性を安定させるために凹部５（浅溝10
と浅溝６の間に相当する位置）近傍に小径穴を設けるこ
とも提案されている。
と浅溝６の間に相当する位置）近傍に小径穴を設けるこ
とも提案されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来例では、スラスト板３のような
形状を形成するにあたって材質が金属である場合には、
切削等の機械加工が必要となり、精度的には充分に満足
できるがコストが高くなる。また、樹脂材料（ポリアセ
タール、ポリカーボネイト、PPS等）を用いて成形加工
を行なった場合には、成形後の樹脂の収縮によってスラ
スト圧力発生部の形状が波形や凹形になったりして精度
保証が困難であるとともに、静止時における接触点が不
安定で起動時に摩擦トルクが大きくなる可能性があり、
また、片当たりなどして摩耗等を生じる可能性が大きく
なる。
形状を形成するにあたって材質が金属である場合には、
切削等の機械加工が必要となり、精度的には充分に満足
できるがコストが高くなる。また、樹脂材料（ポリアセ
タール、ポリカーボネイト、PPS等）を用いて成形加工
を行なった場合には、成形後の樹脂の収縮によってスラ
スト圧力発生部の形状が波形や凹形になったりして精度
保証が困難であるとともに、静止時における接触点が不
安定で起動時に摩擦トルクが大きくなる可能性があり、
また、片当たりなどして摩耗等を生じる可能性が大きく
なる。
本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑
み、動圧軸受装置において、スラスト板の加工精度を樹
脂材料の成形加工によっても保証し、安価な構成によ
り、静止時や起動時における摩擦や摩耗を減少させるこ
とにある。
み、動圧軸受装置において、スラスト板の加工精度を樹
脂材料の成形加工によっても保証し、安価な構成によ
り、静止時や起動時における摩擦や摩耗を減少させるこ
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では、軸、軸と回転可
能に嵌合するスリーブ、およびスリーブに固定され軸を
一端面においてスラスト方向に支持するスラスト板を有
し、軸またはスリーブの嵌合面の少なくとも一方に第１
の浅溝が形成され、スリーブはその嵌合面で軸をラジア
ル方向に支持し、軸の一端面およびスラスト板との間で
軸をスラスト方向に支持する流体圧力を発生させる第２
の浅溝が軸またはスラスト板の少なくとも一方に形成さ
れ、スラスト板または軸端面の中央部にはスラスト板ま
たは軸の側面に連通する穴が設けられた動圧軸受装置に
おいて、スラスト板は樹脂材料を主とする材料で構成さ
れ、成形加工によりスラスト板中央部に数μｍの凸形状
が形成され、外周部の肉厚より内周部の肉厚の方が薄く
なるようにしている。
能に嵌合するスリーブ、およびスリーブに固定され軸を
一端面においてスラスト方向に支持するスラスト板を有
し、軸またはスリーブの嵌合面の少なくとも一方に第１
の浅溝が形成され、スリーブはその嵌合面で軸をラジア
ル方向に支持し、軸の一端面およびスラスト板との間で
軸をスラスト方向に支持する流体圧力を発生させる第２
の浅溝が軸またはスラスト板の少なくとも一方に形成さ
れ、スラスト板または軸端面の中央部にはスラスト板ま
たは軸の側面に連通する穴が設けられた動圧軸受装置に
おいて、スラスト板は樹脂材料を主とする材料で構成さ
れ、成形加工によりスラスト板中央部に数μｍの凸形状
が形成され、外周部の肉厚より内周部の肉厚の方が薄く
なるようにしている。
［作用］ この構成において、軸を回転させるとスラスト板や軸
の側面に介在する流体が第２の浅溝によって軸とスラス
ト板間の間隙の中央部に圧送されてその部分の圧力が高
まり軸が浮上する。そしてこの間、中央部に圧送された
流体はスラスト板のスラスト軸受面またはこれに対向す
る軸端面に設けられた穴を介してスラスト板または軸の
側面に排出され、再び中央部に圧送されるという循環を
繰り返す。
の側面に介在する流体が第２の浅溝によって軸とスラス
ト板間の間隙の中央部に圧送されてその部分の圧力が高
まり軸が浮上する。そしてこの間、中央部に圧送された
流体はスラスト板のスラスト軸受面またはこれに対向す
る軸端面に設けられた穴を介してスラスト板または軸の
側面に排出され、再び中央部に圧送されるという循環を
繰り返す。
ここで、スラスト板は、外周の肉厚よりもその内側の
肉厚の方が薄くなっており、樹脂材料を成形加工して製
作した場合、そのスラスト軸受面の形状は中央が凸状に
数μｍ程度以下の高精度で盛り上がった極めて安定した
形状となっているため、軸の回転を開始する際の軸端面
における摩擦トルクは従来より小さい。したがって、軸
端面やスラスト板の摩耗の軽減が図られる。
肉厚の方が薄くなっており、樹脂材料を成形加工して製
作した場合、そのスラスト軸受面の形状は中央が凸状に
数μｍ程度以下の高精度で盛り上がった極めて安定した
形状となっているため、軸の回転を開始する際の軸端面
における摩擦トルクは従来より小さい。したがって、軸
端面やスラスト板の摩耗の軽減が図られる。
すなわち、本発明によれば、スラスト板の形状を、外
周部の肉厚より内周部の肉厚を薄くすることにより、樹
脂材料によってもスラスト板の形状精度が出やすく、コ
ストの低下が図られる。
周部の肉厚より内周部の肉厚を薄くすることにより、樹
脂材料によってもスラスト板の形状精度が出やすく、コ
ストの低下が図られる。
［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の第１の実施例に係る動圧軸受装置の
断面である。第６図と同一の部材には同一番号を付して
ある。同図において、回転軸１はスリーブ２と回転可能
に嵌合されており、ヘリングボーン状の浅溝10（溝深さ
２〜20μｍ程度）が刻まれている。また、スリーブ２に
は固定板４を介して、樹脂材料を成形加工したスラスト
板103が固定される。スラスト板103は、スラスト方向に
回転軸１を支持する浅溝11が刻まれており、中央部に穴
７が設けられ、さらに上下方向にみて外周部の肉厚より
内周部の肉厚の方が薄く、外周部の肉厚の厚い部分には
複数個の溝９が刻まれている。固定板４には溝9aが設け
られており、組立時に穴７、溝９および溝9aが連結する
ように組み立てられる。
断面である。第６図と同一の部材には同一番号を付して
ある。同図において、回転軸１はスリーブ２と回転可能
に嵌合されており、ヘリングボーン状の浅溝10（溝深さ
２〜20μｍ程度）が刻まれている。また、スリーブ２に
は固定板４を介して、樹脂材料を成形加工したスラスト
板103が固定される。スラスト板103は、スラスト方向に
回転軸１を支持する浅溝11が刻まれており、中央部に穴
７が設けられ、さらに上下方向にみて外周部の肉厚より
内周部の肉厚の方が薄く、外周部の肉厚の厚い部分には
複数個の溝９が刻まれている。固定板４には溝9aが設け
られており、組立時に穴７、溝９および溝9aが連結する
ように組み立てられる。
したがって、回転軸１が回転を始めるとスリーブ２と
スラスト板103との間隔20に介在する流体は浅溝11によ
り中央に圧送されて圧力が高まり回転軸１を浮上させ
る。圧送された流体は連結された中央部の穴７、溝9aお
よび溝９を経て再び間隙20に戻るという循環を行なう。
スラスト板103との間隔20に介在する流体は浅溝11によ
り中央に圧送されて圧力が高まり回転軸１を浮上させ
る。圧送された流体は連結された中央部の穴７、溝9aお
よび溝９を経て再び間隙20に戻るという循環を行なう。
次に、スラスト板103の形状について第２図を用いて
説明する。第２図（ａ）は樹脂材料を成形加工したスラ
スト板103の断面図であり、このスラスト板103は外周部
の肉厚より内周部の肉厚の方が薄くなっている。
説明する。第２図（ａ）は樹脂材料を成形加工したスラ
スト板103の断面図であり、このスラスト板103は外周部
の肉厚より内周部の肉厚の方が薄くなっている。
成形加工による樹脂材料の収縮は一般的に成形加工後
の冷却過程において発生し、収縮量は肉厚に比例して決
まるとともに冷却過程で冷却が最も遅い方向に向かって
収縮すると考えてよい。したがって、同図の形状におい
て図中×印の部分の冷却が遅いため、×印に向かって収
縮が発生し、また外周部と内周部の肉厚の違いから、収
縮後の軸受面の形状は破線で示すような形状となる。な
お、従来形状のものを樹脂材料で成形加工を行なった場
合には第２図（ｂ）に示すような形状となる。したがっ
て第２図（ａ）の形状によれば、従来形状の場合に比
べ、成形後の形状が凸形状に安定し、その精度も平面度
で数μｍ以下（浅溝10の成分を除く）にすることが可能
になるとともに、静止時において回転軸１とスラスト板
103とは中央部の穴７近傍において接触するため、起動
時の摩擦トルクが小さく摩耗等が生じにくい。
の冷却過程において発生し、収縮量は肉厚に比例して決
まるとともに冷却過程で冷却が最も遅い方向に向かって
収縮すると考えてよい。したがって、同図の形状におい
て図中×印の部分の冷却が遅いため、×印に向かって収
縮が発生し、また外周部と内周部の肉厚の違いから、収
縮後の軸受面の形状は破線で示すような形状となる。な
お、従来形状のものを樹脂材料で成形加工を行なった場
合には第２図（ｂ）に示すような形状となる。したがっ
て第２図（ａ）の形状によれば、従来形状の場合に比
べ、成形後の形状が凸形状に安定し、その精度も平面度
で数μｍ以下（浅溝10の成分を除く）にすることが可能
になるとともに、静止時において回転軸１とスラスト板
103とは中央部の穴７近傍において接触するため、起動
時の摩擦トルクが小さく摩耗等が生じにくい。
第３図は本発明の第２の実施例を示す断面図である。
この軸受装置の場合、回転軸１には軸端の中央部に穴2
1、および穴21と連通する穴22が複数個設けられてお
り、これらを介して流体が循環するようになっている。
スラスト板303は平板形状であるが、その肉厚は外周部
より内周部の方が薄くなっている。この場合における樹
脂材料を成形加工した場合のスラスト板303の収縮後の
スラスト軸受面の形状は第４図（ａ）に破線で示すよう
な形状となり、中央部が数μｍ程度凸形に盛り上がった
形状となる。したがって、第２図（ａ）の場合と同様の
効果を得ることができる。なお、従来形状の場合は第４
図（ｂ）に示すような形状となる。
この軸受装置の場合、回転軸１には軸端の中央部に穴2
1、および穴21と連通する穴22が複数個設けられてお
り、これらを介して流体が循環するようになっている。
スラスト板303は平板形状であるが、その肉厚は外周部
より内周部の方が薄くなっている。この場合における樹
脂材料を成形加工した場合のスラスト板303の収縮後の
スラスト軸受面の形状は第４図（ａ）に破線で示すよう
な形状となり、中央部が数μｍ程度凸形に盛り上がった
形状となる。したがって、第２図（ａ）の場合と同様の
効果を得ることができる。なお、従来形状の場合は第４
図（ｂ）に示すような形状となる。
第５図は本発明の第３の実施例を示す断面図である。
このスラスト板503の中央部の穴７の周辺は数μｍの凸
形状となっている。また、スラスト板503の肉厚は上述
と同様に外周部より内周部の方が薄くなっている。した
がって、樹脂材料の成形加工後の形状は図中破線で示す
ような形状になり、より一層形状が凸になりやすく効果
が現われやすくなる。また、第２の実施例で示した形状
に応用しても同様の効果が得られる。なお、中央部の凸
形状を見込まなくても使用することは可能である。
このスラスト板503の中央部の穴７の周辺は数μｍの凸
形状となっている。また、スラスト板503の肉厚は上述
と同様に外周部より内周部の方が薄くなっている。した
がって、樹脂材料の成形加工後の形状は図中破線で示す
ような形状になり、より一層形状が凸になりやすく効果
が現われやすくなる。また、第２の実施例で示した形状
に応用しても同様の効果が得られる。なお、中央部の凸
形状を見込まなくても使用することは可能である。
さらに、外周部より内周部の肉厚を薄くする方法とし
ては、上述においては段差を設けたような例を示した
が。その他、テーパー状にする等、種々の方法が可能で
ある。
ては、上述においては段差を設けたような例を示した
が。その他、テーパー状にする等、種々の方法が可能で
ある。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、スラスト板は樹
脂材料を主とする材料で構成され、成形加工によりスラ
スト板中央部に数μｍの凸形状が形成され、外周部の肉
厚より内周部の肉厚を薄くしたため、スラスト板の形状
精度が成形加工によって出しやすく、コスト的に安価に
なるとともに、軸受の特性が向上する。
脂材料を主とする材料で構成され、成形加工によりスラ
スト板中央部に数μｍの凸形状が形成され、外周部の肉
厚より内周部の肉厚を薄くしたため、スラスト板の形状
精度が成形加工によって出しやすく、コスト的に安価に
なるとともに、軸受の特性が向上する。
第１図は、本発明の第１の実施例に係る動圧軸受装置を
示す断面図、 第２図（ａ）は、第１図の装置のスラスト板を示す断面
図、 第２図（ｂ）は、従来のスラスト板を示す断面図、 第３図は、本発明の第２の実施例を示す断面図、 第４図（ａ）は、第３図の装置のスラスト板を示す断面
図、 第４図（ｂ）は、従来の他のスラスト板を示す断面図、 第５図は、本発明の第３の実施例に係るスラスト板を示
す断面図、そして 第６図は、従来の動圧軸受装置を示す断面図である。 1:回転軸、 2:スリーブ、 103,303,503:スラスト板、 10:ヘリングボーン状の浅溝、 11:スパイラル状の浅溝、 7,21:穴。
示す断面図、 第２図（ａ）は、第１図の装置のスラスト板を示す断面
図、 第２図（ｂ）は、従来のスラスト板を示す断面図、 第３図は、本発明の第２の実施例を示す断面図、 第４図（ａ）は、第３図の装置のスラスト板を示す断面
図、 第４図（ｂ）は、従来の他のスラスト板を示す断面図、 第５図は、本発明の第３の実施例に係るスラスト板を示
す断面図、そして 第６図は、従来の動圧軸受装置を示す断面図である。 1:回転軸、 2:スリーブ、 103,303,503:スラスト板、 10:ヘリングボーン状の浅溝、 11:スパイラル状の浅溝、 7,21:穴。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16C 17/04
Claims (1)
- 【請求項１】軸、軸と回転可能に嵌合するスリーブ、お
よびスリーブに固定され軸を一端面においてスラスト方
向に支持するスラスト板を有し、軸またはスリーブの嵌
合面の少なくとも一方に第１の浅溝が形成され、スリー
ブはその嵌合面で軸をラジアル方向に支持し、軸の一端
面およびスラスト板との間で軸をスラスト方向に支持す
る流体圧力を発生させる第２の浅溝が軸またはスラスト
板の少なくとも一方に形成され、スラスト板または軸端
面の中央部にはスラスト板または軸の側面に連通する穴
が設けられた動圧軸受装置において、スラスト板は樹脂
材料を主とする材料で構成され、成形加工によりスラス
ト板中央部に数μｍの凸形状が形成され、外周部の肉厚
より内周部の肉厚の方が薄いことを特徴とする動圧軸受
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1116196A JP2780105B2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 動圧軸受装置 |
| EP90303503A EP0391640B1 (en) | 1989-04-03 | 1990-04-02 | Hydrodynamic bearing system |
| DE69025485T DE69025485T2 (de) | 1989-04-03 | 1990-04-02 | Hydrodynamische Lagereinrichtung |
| US07/735,172 US5096309A (en) | 1989-04-03 | 1991-07-23 | Hydrodynamic bearing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1116196A JP2780105B2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 動圧軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02296009A JPH02296009A (ja) | 1990-12-06 |
| JP2780105B2 true JP2780105B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=14681216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1116196A Expired - Fee Related JP2780105B2 (ja) | 1989-04-03 | 1989-05-11 | 動圧軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2780105B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006342926A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Pooraito Kk | モータのスラスト軸受ユニット |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845423U (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-26 | 日本精工株式会社 | 動圧スラスト軸受装置 |
| JPS6364646A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-23 | Nec Corp | 溝付光デイスク基板およびその製造方法 |
| JPS6364647A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-23 | Ricoh Co Ltd | 光デイスク |
-
1989
- 1989-05-11 JP JP1116196A patent/JP2780105B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02296009A (ja) | 1990-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |