JP2986887B2 - ポリゴンミラーモータ - Google Patents
ポリゴンミラーモータInfo
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- JP2986887B2 JP2986887B2 JP2270408A JP27040890A JP2986887B2 JP 2986887 B2 JP2986887 B2 JP 2986887B2 JP 2270408 A JP2270408 A JP 2270408A JP 27040890 A JP27040890 A JP 27040890A JP 2986887 B2 JP2986887 B2 JP 2986887B2
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- rotor
- motor
- magnetic bearing
- bearing
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
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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、磁性流体軸受を有するモータに関し、更に
詳しくはポリゴンミラーを回転駆動する光ビーム走査装
置に好適なポリゴンミラーモータに関する。
詳しくはポリゴンミラーを回転駆動する光ビーム走査装
置に好適なポリゴンミラーモータに関する。
レーザービームプリンタの光走査用ポリゴンミラーモ
ータなどでは、高速低振動の回転を実現するために、摩
擦負荷の小さい軸受によって、回転体を支持する必要が
あり、動圧空気軸受でラジアル方向に荷重を支持し、磁
気軸受でスラスト方向の荷重を支持する手段要とられて
いる。
ータなどでは、高速低振動の回転を実現するために、摩
擦負荷の小さい軸受によって、回転体を支持する必要が
あり、動圧空気軸受でラジアル方向に荷重を支持し、磁
気軸受でスラスト方向の荷重を支持する手段要とられて
いる。
例えば、特開昭64−3318号公報に示すものは、モータ
上部に磁気軸受を設け、ロータと枠体との間に動圧ラジ
アル軸受を設け、また、外乱によって、ロータに振動が
生じた場合、速やかに抑制するため、密閉空気室と外気
が小孔で通じるようにしている。
上部に磁気軸受を設け、ロータと枠体との間に動圧ラジ
アル軸受を設け、また、外乱によって、ロータに振動が
生じた場合、速やかに抑制するため、密閉空気室と外気
が小孔で通じるようにしている。
また、実公平１−12532号公報の例によれば、モート
ル駆動力源の両側に動圧ラジアル軸受を設け、下部に磁
気軸受を設け、さらに外乱などによって、ロータが上下
した場合に、部品相互の破壊的な衝突を防止するため、
磁気軸受の上下に緩衝部材を設けている。
ル駆動力源の両側に動圧ラジアル軸受を設け、下部に磁
気軸受を設け、さらに外乱などによって、ロータが上下
した場合に、部品相互の破壊的な衝突を防止するため、
磁気軸受の上下に緩衝部材を設けている。
上記従来技術によれば、外乱による振動を抑制するた
め、密閉空気部に小孔をあけ、振動の減衰を速めたり、
ダンパを用いて金属部材の衝突を防止しているが、主に
運転中のスラスト方向の振動対策であり、ラジアル方向
の外乱および始動停止時のラジアル軸受接触対策に配慮
をされておらず、軸受部で接触をし、発生した摩耗粉が
ミラーを破壊したり、軸受部に焼付けを生じる危険があ
った。
め、密閉空気部に小孔をあけ、振動の減衰を速めたり、
ダンパを用いて金属部材の衝突を防止しているが、主に
運転中のスラスト方向の振動対策であり、ラジアル方向
の外乱および始動停止時のラジアル軸受接触対策に配慮
をされておらず、軸受部で接触をし、発生した摩耗粉が
ミラーを破壊したり、軸受部に焼付けを生じる危険があ
った。
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、高始動停止頻度に耐え、低振動で安定した高速回
転に適するとともに潤滑油の流出しないポリゴンミラー
モータを得ることを目的とする。
ので、高始動停止頻度に耐え、低振動で安定した高速回
転に適するとともに潤滑油の流出しないポリゴンミラー
モータを得ることを目的とする。
本発明は、エンドブラケットと、このエンドブラケッ
トのほぼ中央に隆起するように設けられる筒状部と、こ
の筒状部の内側に設けられるラジアル軸受と、筒状部に
挿入され、かつラジアル軸受に回転自在に支持されるシ
ャフトと、前記筒状部の内部空間に注入され、かつラジ
アル軸受の摺動面を潤す磁性流体の潤滑油と、前記シャ
フトに固定支持され、かつ回転子を形成する支持部材
と、この支持部材に設けられるモータマグネットおよび
ポリゴンミラーと、モータマグネットに対向するように
配置されるモータの固定子コイルと、前記エンドブラケ
ットに設けられ、かつ前記固定子コイルおよび筒状部を
包囲する筒状のハウジングを有するポリゴンミラーモー
タにおいて、前記回転子の支持部材に回転子側スラスト
磁気軸受マグネットを設け、この回転子側スラスト磁気
軸受マグネットと磁気的に結合される固定子側スラスト
磁気軸受マグネットを設け、回転子側・固定子側の両ス
ラスト磁気軸受マグネットでスラスト磁気軸受を形成
し、回転子側スラスト磁気軸受マグネットと固定子側ス
ラスト磁気軸受マグネットをラジアル方向に近接対向す
るように配置してシャフトの軸方向に沿う回転子の動き
が規制されるようにするとともに回転子側スラスト磁気
軸受マグネットと固定子側スラスト磁気軸受マグネット
には互いに磁気的に吸引するような着磁を施し、筒状部
の先端側に備わる前記ラジアル軸受の外部側には前記磁
性流体潤滑油の流出を抑えると磁性流体封止用磁気シー
ルおよび動圧シールを設け、この磁性流体封止用磁気シ
ールおよび動圧シールを備える前記筒状部の先端側を前
記支持部材の内側部で包囲するとともに、この内側部の
反対側で、かつ前記ハウジングの開口部より外側に前記
ポリゴンミラーを配置したことを特徴とするものであ
る。
トのほぼ中央に隆起するように設けられる筒状部と、こ
の筒状部の内側に設けられるラジアル軸受と、筒状部に
挿入され、かつラジアル軸受に回転自在に支持されるシ
ャフトと、前記筒状部の内部空間に注入され、かつラジ
アル軸受の摺動面を潤す磁性流体の潤滑油と、前記シャ
フトに固定支持され、かつ回転子を形成する支持部材
と、この支持部材に設けられるモータマグネットおよび
ポリゴンミラーと、モータマグネットに対向するように
配置されるモータの固定子コイルと、前記エンドブラケ
ットに設けられ、かつ前記固定子コイルおよび筒状部を
包囲する筒状のハウジングを有するポリゴンミラーモー
タにおいて、前記回転子の支持部材に回転子側スラスト
磁気軸受マグネットを設け、この回転子側スラスト磁気
軸受マグネットと磁気的に結合される固定子側スラスト
磁気軸受マグネットを設け、回転子側・固定子側の両ス
ラスト磁気軸受マグネットでスラスト磁気軸受を形成
し、回転子側スラスト磁気軸受マグネットと固定子側ス
ラスト磁気軸受マグネットをラジアル方向に近接対向す
るように配置してシャフトの軸方向に沿う回転子の動き
が規制されるようにするとともに回転子側スラスト磁気
軸受マグネットと固定子側スラスト磁気軸受マグネット
には互いに磁気的に吸引するような着磁を施し、筒状部
の先端側に備わる前記ラジアル軸受の外部側には前記磁
性流体潤滑油の流出を抑えると磁性流体封止用磁気シー
ルおよび動圧シールを設け、この磁性流体封止用磁気シ
ールおよび動圧シールを備える前記筒状部の先端側を前
記支持部材の内側部で包囲するとともに、この内側部の
反対側で、かつ前記ハウジングの開口部より外側に前記
ポリゴンミラーを配置したことを特徴とするものであ
る。
ラジアル軸受の潤滑油を磁性流体にすることによっ
て、ラジアル軸受の油膜の剛性が向上する。これによっ
て、ロータのバランスが適当にとられているので、潤滑
油中にある回転子のシャフトが、ラジアル軸受の金属部
分と接触することがなくなり、始動停止を繰返しても、
シャフトや軸受が摩耗しないので、モータのON−OFF寿
命が長くなるように作用する。
て、ラジアル軸受の油膜の剛性が向上する。これによっ
て、ロータのバランスが適当にとられているので、潤滑
油中にある回転子のシャフトが、ラジアル軸受の金属部
分と接触することがなくなり、始動停止を繰返しても、
シャフトや軸受が摩耗しないので、モータのON−OFF寿
命が長くなるように作用する。
また、磁性流体のベースになっている潤滑油は、空気
より粘性がはるかに高いので、外乱によって、ロータに
振動が生じにくく、また、振動が生じても、速やかに減
衰するように作用する。
より粘性がはるかに高いので、外乱によって、ロータに
振動が生じにくく、また、振動が生じても、速やかに減
衰するように作用する。
またラジアル軸受の開孔端である外部側にマグネット
による磁性流体封止用磁気シールで磁性流体が漏れるの
を防止するように作用させる。
による磁性流体封止用磁気シールで磁性流体が漏れるの
を防止するように作用させる。
さらに万一、磁性流体封止用磁気シールから磁性流体
が漏れた場合、その先にあるモータマグネットおよびス
ラスト磁気軸受で吸着されてモータの外部に磁性流体は
飛散しない。
が漏れた場合、その先にあるモータマグネットおよびス
ラスト磁気軸受で吸着されてモータの外部に磁性流体は
飛散しない。
また互いに強く磁気的に吸引するスラスト磁気軸受で
シャフトの軸線方向に沿う回転子のスラスト方向の動き
が規制される。このためモータの移送時に衝撃力を受け
ても、シャフトはスラスト方向に動かないので、ラジア
ル軸受から磁性流体は流出しない。
シャフトの軸線方向に沿う回転子のスラスト方向の動き
が規制される。このためモータの移送時に衝撃力を受け
ても、シャフトはスラスト方向に動かないので、ラジア
ル軸受から磁性流体は流出しない。
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は、インナーロータ形モータを用いた場合の実
施例で、シャフト1,支持部材２が焼嵌固定され、支持部
材２の円筒部外周にモータマグネット４と環状の回転子
側スラスト磁気軸受マグネット５をインサートモールド
によって形成し、上部にポリゴンミラー３を装着して、
カップロータユニット（回転子）が形成する。
施例で、シャフト1,支持部材２が焼嵌固定され、支持部
材２の円筒部外周にモータマグネット４と環状の回転子
側スラスト磁気軸受マグネット５をインサートモールド
によって形成し、上部にポリゴンミラー３を装着して、
カップロータユニット（回転子）が形成する。
ハウジング７にステータコイル（固定子コイル）８を
装着し、一方の開口端に環状の固定子側スラスト磁気軸
受マグネット６をセットし、他の開口端のモータマグネ
ット４の下方に、位置検出素子９を配置し、固定子ユニ
ット（固定子）を形成する。なお、環状の回転子側スラ
スト磁気軸受マグネット５と環状の固定子側スラスト磁
気軸受マグネット６をラジアル方向に近接対向してスラ
スト磁気軸受を構成する。エンドブラケット10には後述
する軸受や磁性流体をその内側に充填する筒状部10Aを
形成し、この筒状部A10Aの双方の開口部にラジアル軸受
11をセットし、上部の開口端に動圧シール12と磁性流体
封止用磁気シール13をセットし、底部の開口端に蓋14を
し、磁性流体15を注入し、磁性流体軸受ユニットを形成
する。
装着し、一方の開口端に環状の固定子側スラスト磁気軸
受マグネット６をセットし、他の開口端のモータマグネ
ット４の下方に、位置検出素子９を配置し、固定子ユニ
ット（固定子）を形成する。なお、環状の回転子側スラ
スト磁気軸受マグネット５と環状の固定子側スラスト磁
気軸受マグネット６をラジアル方向に近接対向してスラ
スト磁気軸受を構成する。エンドブラケット10には後述
する軸受や磁性流体をその内側に充填する筒状部10Aを
形成し、この筒状部A10Aの双方の開口部にラジアル軸受
11をセットし、上部の開口端に動圧シール12と磁性流体
封止用磁気シール13をセットし、底部の開口端に蓋14を
し、磁性流体15を注入し、磁性流体軸受ユニットを形成
する。
そして、固定子ユニットに磁性流体軸受ユニットを固
定し、その開口端にカップロータユニットのシャフトを
挿入し、ポリゴンミラーモータを形成する。
定し、その開口端にカップロータユニットのシャフトを
挿入し、ポリゴンミラーモータを形成する。
第２図は、第１図構成の変形で、多量生産に適するよ
う、固定子ユニットと磁性流体軸受ユニットを一体化し
たポリゴンミラーモータである。
う、固定子ユニットと磁性流体軸受ユニットを一体化し
たポリゴンミラーモータである。
以下本発明の動作について説明する。
カップロータユニットのシャフト１を流体軸受ユニッ
トに挿入すると、回転子側スラスト磁気軸受マグネット
５と固定子側スラスト磁気軸受マグネット６が、それぞ
れシャフト１の軸線に沿うスラスト方向に逆特性に着磁
されているので強い吸引状態になる。このスラスト方向
吸引力は、モータ運転時にスラスト磁気軸受が高温にな
っても、カップロータユニットの自重より大きく設定す
ると、流体軸受ユニットの磁性流体中に浮上させること
ができる。
トに挿入すると、回転子側スラスト磁気軸受マグネット
５と固定子側スラスト磁気軸受マグネット６が、それぞ
れシャフト１の軸線に沿うスラスト方向に逆特性に着磁
されているので強い吸引状態になる。このスラスト方向
吸引力は、モータ運転時にスラスト磁気軸受が高温にな
っても、カップロータユニットの自重より大きく設定す
ると、流体軸受ユニットの磁性流体中に浮上させること
ができる。
従って、カップロータユニットに駆動力を付与する
と、磁性流体の油膜は剛性が高いため、シャフト１とラ
ジアル軸受11が接触することなく、滑らかに回転をはじ
める。そして、徐々に回転数を高くすると、カップロー
タユニットの残留不釣合のため、振動が増加するが、シ
ャフト1,ラジアル軸受11の真円度を１〜２μｍ程度に設
定してあれば、金属接触することない。
と、磁性流体の油膜は剛性が高いため、シャフト１とラ
ジアル軸受11が接触することなく、滑らかに回転をはじ
める。そして、徐々に回転数を高くすると、カップロー
タユニットの残留不釣合のため、振動が増加するが、シ
ャフト1,ラジアル軸受11の真円度を１〜２μｍ程度に設
定してあれば、金属接触することない。
しかし、シャフト１とラジアル軸受11の間のクリアラ
ンスが大きいと、カップロータユニットにすりこぎ運転
が生じ、ポリゴンミラー３のレーザー光反射面の面倒れ
が大になり、これが実際の使用時に画像むらが生じ、レ
ーザービームプリンタのレーザースキャナとして使用で
きなくなる。従って、前記クリアランスは３−５μｍ程
度を確保するようにしている。
ンスが大きいと、カップロータユニットにすりこぎ運転
が生じ、ポリゴンミラー３のレーザー光反射面の面倒れ
が大になり、これが実際の使用時に画像むらが生じ、レ
ーザービームプリンタのレーザースキャナとして使用で
きなくなる。従って、前記クリアランスは３−５μｍ程
度を確保するようにしている。
モータ運転時の姿勢が鉛直の場合には、振動の面で、
何ら問題ないが、シャフト１の振動によって、磁性流体
15がシャフト１に沿って上昇し、支持部材２の内側に流
れ出たり、運転時の高温のため、蒸気したりする。これ
を防止するため、磁性流体封止用磁気シール13は上昇し
てくる磁性流体15を保持し、動圧シール12は、磁性流体
15を図面上で下方に押戻すように働くとともに、蒸発面
積を減少させ、ラジアル軸受11の潤滑寿命を長くすると
ともに、粘度上昇による軸受損失の上昇を抑える。
何ら問題ないが、シャフト１の振動によって、磁性流体
15がシャフト１に沿って上昇し、支持部材２の内側に流
れ出たり、運転時の高温のため、蒸気したりする。これ
を防止するため、磁性流体封止用磁気シール13は上昇し
てくる磁性流体15を保持し、動圧シール12は、磁性流体
15を図面上で下方に押戻すように働くとともに、蒸発面
積を減少させ、ラジアル軸受11の潤滑寿命を長くすると
ともに、粘度上昇による軸受損失の上昇を抑える。
万一、流体軸受ユニットより流出し、支持部材２の内
側に付着した磁性流体15は、重力によって下向し、遠心
力によって径方向に移動し、第２のシール部であるモー
タマグネット４の下端部であるＡ部に付着する。Ａ部を
オーバーフローしたものは、遠心力によって、モータ内
のＢ部に飛ばされる。モータ内のＢ部に飛散し、蒸気化
した磁性流体がモータ外に出ようとすると、第３のシー
ルであるスラスト磁気軸受の固定子側スラスト磁気軸受
マグネット６および回転子側スラスト磁気軸受マグネッ
ト５で捕捉し、ポリゴンミラー３側に飛散するのを防止
する。すなわち、本発明は、トリプルシール構造を具備
するモータである。
側に付着した磁性流体15は、重力によって下向し、遠心
力によって径方向に移動し、第２のシール部であるモー
タマグネット４の下端部であるＡ部に付着する。Ａ部を
オーバーフローしたものは、遠心力によって、モータ内
のＢ部に飛ばされる。モータ内のＢ部に飛散し、蒸気化
した磁性流体がモータ外に出ようとすると、第３のシー
ルであるスラスト磁気軸受の固定子側スラスト磁気軸受
マグネット６および回転子側スラスト磁気軸受マグネッ
ト５で捕捉し、ポリゴンミラー３側に飛散するのを防止
する。すなわち、本発明は、トリプルシール構造を具備
するモータである。
第３図は、モータマグネット４と回転子側スラスト磁
気軸受マグネット５を一体形成したものである。
気軸受マグネット５を一体形成したものである。
モータマグネット４は、ラジアル磁場配向をし、ラジ
アル方向に強磁界が得られるようにする。回転子側スラ
スト磁気軸受５は、スラスト方向に配向をし、着磁をす
るため、同心の三重円筒形状とし、かつ、スラスト配向
部のマグネットの外径をラジアル配向部のマグネット外
径より大とする。尚、矢印は磁場配向の方向を示してい
る。
アル方向に強磁界が得られるようにする。回転子側スラ
スト磁気軸受５は、スラスト方向に配向をし、着磁をす
るため、同心の三重円筒形状とし、かつ、スラスト配向
部のマグネットの外径をラジアル配向部のマグネット外
径より大とする。尚、矢印は磁場配向の方向を示してい
る。
そして、支持部材２をインサートモールドすることに
よって、ロータユニットの組立時間の短縮と初期誤差
（不釣合）を小さくすることができ、後工程の不釣合修
正時間を短縮することができる。尚、我々の試算によれ
ばこの初期誤差は２〜5mg−cm程度であった。
よって、ロータユニットの組立時間の短縮と初期誤差
（不釣合）を小さくすることができ、後工程の不釣合修
正時間を短縮することができる。尚、我々の試算によれ
ばこの初期誤差は２〜5mg−cm程度であった。
スラスト磁気軸受のマグネット5,6は、単にロータユ
ニットを浮上させるだけならば、モータ内のどの位置に
配置してもよいが、磁性流体15のシール，ロータユニッ
トの保持およびラジアル方向の制振の観点からラジアル
軸受11の範囲外に同軸精度を高めて配置して、見掛上の
軸受スパンを長くし、スラスト磁気軸受のラジアル方向
保持成分によって一層の安定化を図っている。
ニットを浮上させるだけならば、モータ内のどの位置に
配置してもよいが、磁性流体15のシール，ロータユニッ
トの保持およびラジアル方向の制振の観点からラジアル
軸受11の範囲外に同軸精度を高めて配置して、見掛上の
軸受スパンを長くし、スラスト磁気軸受のラジアル方向
保持成分によって一層の安定化を図っている。
第４図にアウターロータ形モータを用いた例について
示す。特徴的なのは、モータマグネット４が支持部材２
の内側にあり、磁性流体のシールが強力であるため、磁
性流体はカップロータユニット外まで出ることがない。
ただし、カップロータユニット外に漏洩したとしても回
転子側磁気軸受マグネット５および固定子側磁気軸受マ
グネット６との相互作用で形成される第３のシールを構
成具備させたので、それ以上の漏洩はなく、ポリゴンミ
ラーの汚損が未然に防止される。
示す。特徴的なのは、モータマグネット４が支持部材２
の内側にあり、磁性流体のシールが強力であるため、磁
性流体はカップロータユニット外まで出ることがない。
ただし、カップロータユニット外に漏洩したとしても回
転子側磁気軸受マグネット５および固定子側磁気軸受マ
グネット６との相互作用で形成される第３のシールを構
成具備させたので、それ以上の漏洩はなく、ポリゴンミ
ラーの汚損が未然に防止される。
第５図は、面対向形モータを用いた場合の例である。
この例で、磁性流体は、ほとんどモータマグネット４
のＣ部に付着し、ロータユニット外にほとんど漏れるこ
とがない。ただし、この場合も前記第４図で説明した同
様に、前記マグネット5,6により、更に磁性流体の漏洩
を防止している。
のＣ部に付着し、ロータユニット外にほとんど漏れるこ
とがない。ただし、この場合も前記第４図で説明した同
様に、前記マグネット5,6により、更に磁性流体の漏洩
を防止している。
以上述べたように、本発明は、エンドブラケットと、
このエンドブラケットのほぼ中央に隆起するように設け
られる筒状部と、この筒状部の内側に設けられるラジア
ル軸受と、筒状部に挿入され、かつラジアル軸受に回転
自在に支持されるシャフトと、前記筒状部の内部空間に
注入され、かつラジアル軸受の摺動面を潤す磁性流体の
潤滑油と、前記シャフトに固定支持され、かつ回転子を
形成する支持部材と、この支持部材に設けられるモータ
マグネットおよびポリゴンミラーと、モータマグネット
に対向するように配置されるモータの固定子コイルと、
前記エンドブラケットに設けられ、かつ前記固定子コイ
ルおよび筒状部を包囲する筒状のハウジングを有するポ
リゴンミラーモータにおいて、前記回転子の支持部材に
回転子側スラスト磁気軸受マグネットを設け、この回転
子側スラスト磁気軸受マグネットと磁気的に結合される
固定子側スラスト磁気軸受マグネットを設け、回転子側
・固定子側の両スラスト磁気軸受マグネットでスラスト
磁気軸受を形成し、回転子側スラスト磁気軸受マグネッ
トと固定子側スラスト磁気軸受マグネットをラジアル方
向に近接対向するように配置してシャフトの軸方向に沿
う回転子の動きが規制されるようにするとともに回転子
側スラスト磁気軸受マグネットと固定子側スラスト磁気
軸受マグネットには互いに磁気的に吸引するような着磁
を施し、筒状部の先端側に備わる前記ラジアル軸受の外
部側には前記磁性流体潤滑油の流出を抑えると磁性流体
封止用磁気シールおよび動圧シールを設け、この磁性流
体封止用磁気シールおよび動圧シールを備える前記筒状
部の先端側を前記支持部材の内側部で包囲するととも
に、この内側部の反対側で、かつ前記ハウジングの開口
部より外側に前記ポリゴンミラーを配置したことを特徴
とするポリゴンミラーモータにある。
このエンドブラケットのほぼ中央に隆起するように設け
られる筒状部と、この筒状部の内側に設けられるラジア
ル軸受と、筒状部に挿入され、かつラジアル軸受に回転
自在に支持されるシャフトと、前記筒状部の内部空間に
注入され、かつラジアル軸受の摺動面を潤す磁性流体の
潤滑油と、前記シャフトに固定支持され、かつ回転子を
形成する支持部材と、この支持部材に設けられるモータ
マグネットおよびポリゴンミラーと、モータマグネット
に対向するように配置されるモータの固定子コイルと、
前記エンドブラケットに設けられ、かつ前記固定子コイ
ルおよび筒状部を包囲する筒状のハウジングを有するポ
リゴンミラーモータにおいて、前記回転子の支持部材に
回転子側スラスト磁気軸受マグネットを設け、この回転
子側スラスト磁気軸受マグネットと磁気的に結合される
固定子側スラスト磁気軸受マグネットを設け、回転子側
・固定子側の両スラスト磁気軸受マグネットでスラスト
磁気軸受を形成し、回転子側スラスト磁気軸受マグネッ
トと固定子側スラスト磁気軸受マグネットをラジアル方
向に近接対向するように配置してシャフトの軸方向に沿
う回転子の動きが規制されるようにするとともに回転子
側スラスト磁気軸受マグネットと固定子側スラスト磁気
軸受マグネットには互いに磁気的に吸引するような着磁
を施し、筒状部の先端側に備わる前記ラジアル軸受の外
部側には前記磁性流体潤滑油の流出を抑えると磁性流体
封止用磁気シールおよび動圧シールを設け、この磁性流
体封止用磁気シールおよび動圧シールを備える前記筒状
部の先端側を前記支持部材の内側部で包囲するととも
に、この内側部の反対側で、かつ前記ハウジングの開口
部より外側に前記ポリゴンミラーを配置したことを特徴
とするポリゴンミラーモータにある。
この構成によれば、次のような良さが期待できる。
1.ラジアル軸受の摺動面が潤される磁性流体潤滑油の軸
受を用いているので、ラジアル軸受の摺動面とシャフト
の間に磁流体潤滑油の油膜が常に保たれる。このため、
動圧空気軸受に比べ、起動停止時の軸受の摩滅が極めて
少なく、軸受寿命が長い。
受を用いているので、ラジアル軸受の摺動面とシャフト
の間に磁流体潤滑油の油膜が常に保たれる。このため、
動圧空気軸受に比べ、起動停止時の軸受の摩滅が極めて
少なく、軸受寿命が長い。
2.磁性流体潤滑油は、動圧空気軸受の空気に比べ、粘性
が高いので軸受剛性が高く、回転振動の極めて少ないも
のである。このために、高精度の高速回転に適する。
が高いので軸受剛性が高く、回転振動の極めて少ないも
のである。このために、高精度の高速回転に適する。
3.ラジアル軸受の外部側に磁性流体潤滑油の流出を抑え
る磁性流体封止用磁気シールを備えているので、回転
中，停止中はもちろん、モータを横向きないし逆さにし
ても磁性流体潤滑油がラジアル軸受の外部に流出するの
が抑えられるのである。
る磁性流体封止用磁気シールを備えているので、回転
中，停止中はもちろん、モータを横向きないし逆さにし
ても磁性流体潤滑油がラジアル軸受の外部に流出するの
が抑えられるのである。
4.回転子側スラスト磁気軸受マグネットと固定子側スラ
スト磁気軸受マグネットをラジアル方向に近接対向する
ように配置してシャフトの軸線方向に沿う回転子の動き
が規制されるスラスト磁気軸受を形成し、かつ回転子側
スラスト磁気軸受マグネットと固定子側スラスト磁気軸
受マグネットは互いに磁気的に吸引する着磁を備えたの
で、シャフトの軸線方向に沿う回転数のスラスト方向の
動きが強力に規制される。このため、回転中はもちろ
ん、移動時に衝撃力を受けても回転子はスラスト方向に
動かないので、磁性流体潤滑油がラジアル軸受の外部に
流出しないのである。
スト磁気軸受マグネットをラジアル方向に近接対向する
ように配置してシャフトの軸線方向に沿う回転子の動き
が規制されるスラスト磁気軸受を形成し、かつ回転子側
スラスト磁気軸受マグネットと固定子側スラスト磁気軸
受マグネットは互いに磁気的に吸引する着磁を備えたの
で、シャフトの軸線方向に沿う回転数のスラスト方向の
動きが強力に規制される。このため、回転中はもちろ
ん、移動時に衝撃力を受けても回転子はスラスト方向に
動かないので、磁性流体潤滑油がラジアル軸受の外部に
流出しないのである。
5.もし仮に、磁性流体封止用磁気シールの外に磁性流体
潤滑油が、漏れたとしても、その先にあるモータマグネ
ットおよびスラスト磁気軸受にその漏れた磁性流体潤滑
油は吸着して捕えられるので、モータの外に磁性流体潤
滑油が飛散することはないのである。このためにポリゴ
ンミラーが潤滑油で触れることはないのである。
潤滑油が、漏れたとしても、その先にあるモータマグネ
ットおよびスラスト磁気軸受にその漏れた磁性流体潤滑
油は吸着して捕えられるので、モータの外に磁性流体潤
滑油が飛散することはないのである。このためにポリゴ
ンミラーが潤滑油で触れることはないのである。
第１図はインナーロータ形モータの縦断面図、第２図は
インナーロータ形モータの固定子ユニットと軸受ユニッ
トを一体化した縦断面図、第３図はモータマグネットの
他の構造図、第４図はアウターローター形モータの縦断
面図、第５図は面対向形モータの縦断面図である。 １……シャフト、２……支持部材、３……ポリゴンミラ
ー、４……モータマグネット、５……回転子側磁気軸受
マグネット、６……固定子側磁気軸受マグネット、７…
…ハウジング、８……固定子コイル、９……位置検出素
子、10……エンドブラケット、11……ラジアル軸受、12
……動圧シール、13……磁性流体封止用磁気シール、14
……蓋、15……磁性流体潤滑油。
インナーロータ形モータの固定子ユニットと軸受ユニッ
トを一体化した縦断面図、第３図はモータマグネットの
他の構造図、第４図はアウターローター形モータの縦断
面図、第５図は面対向形モータの縦断面図である。 １……シャフト、２……支持部材、３……ポリゴンミラ
ー、４……モータマグネット、５……回転子側磁気軸受
マグネット、６……固定子側磁気軸受マグネット、７…
…ハウジング、８……固定子コイル、９……位置検出素
子、10……エンドブラケット、11……ラジアル軸受、12
……動圧シール、13……磁性流体封止用磁気シール、14
……蓋、15……磁性流体潤滑油。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新居 勝敏 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 川池 和彦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−83920（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−231922（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−3318（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−120776（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】エンドブラケットと、このエンドブラケッ
トのほぼ中央に隆起するように設けられる筒状部と、こ
の筒状部の内側に設けられるラジアル軸受と、筒状部に
挿入され、かつラジアル軸受に回転自在に支持されるシ
ャフトと、前記筒状部の内部空間に注入され、かつラジ
アル軸受の摺動面を潤す磁性流体の潤滑油と、前記シャ
フトに固定支持され、かつ回転子を形成する支持部材
と、この支持部材に設けられるモータマグネットおよび
ポリゴンミラーと、モータマグネットに対向するように
配置されるモータの固定子コイルと、前記エンドブラケ
ットに設けられ、かつ前記固定子コイルおよび筒状部を
包囲する筒状のハウジングを有するポリゴンミラーモー
タにおいて、 前記回転子の支持部材に回転子側スラスト磁気軸受マグ
ネットを設け、 この回転子側スラスト磁気軸受マグネットと磁気的に結
合される固定子側スラスト磁気軸受マグネットを設け、
回転子側・固定子側の両スラスト磁気軸受マグネットで
スラスト磁気軸受を形成し、回転子側スラスト磁気軸受
マグネットと固定子側スラスト磁気軸受マグネットをラ
ジアル方向に近接対向するように配置してシャフトの軸
方向に沿う回転子の動きが規制されるようにするととも
に回転子側スラスト磁気軸受マグネットと固定子側スラ
スト磁気軸受マグネットには互いに磁気的に吸引するよ
うな着磁を施し、 筒状部の先端側に備わる前記ラジアル軸受の外部側には
前記磁性流体潤滑油の流出を抑えると磁性流体封止用磁
気シールおよび動圧シールを設け、 この磁性流体封止用磁気シールおよび動圧シールを備え
る前記筒状部の先端側を前記支持部材の内側部で包囲す
るとともに、この内側部の反対側で、かつ前記ハウジン
グの開口部より外側に前記ポリゴンミラーを配置したこ
とを特徴とするポリゴンミラーモータ。 - 【請求項２】請求項１に記載したものにおいて、 前記スラスト磁気軸受を前記ポリゴンミラーと前記モー
タマグネットの間になるように配置したことを特徴とす
るポリゴンミラーモータ。 - 【請求項３】請求項１に記載したものにおいて、 前記モータマグネットと前記スラスト磁気軸受の回転子
側スラスト磁気軸受マグネットを一体に形成し、回転側
スラスト磁気軸受マグネットはモータマグネットよりも
大径に形成し、回転子側スラスト磁気軸受マグネットの
着磁は前記シャフトの軸線方向に沿うように配置したこ
とを特徴とするポリゴンミラーモータ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2270408A JP2986887B2 (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | ポリゴンミラーモータ |
| US07/692,662 US5325006A (en) | 1990-04-27 | 1991-04-29 | Sealed magnetic fluid bearing for polygon mirror drive motor |
| US08/186,166 US5493161A (en) | 1990-04-27 | 1994-01-25 | Sealed magnetic fluid bearing for polygon mirror drive motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2270408A JP2986887B2 (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | ポリゴンミラーモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04150753A JPH04150753A (ja) | 1992-05-25 |
| JP2986887B2 true JP2986887B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=17485849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2270408A Expired - Lifetime JP2986887B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-10-11 | ポリゴンミラーモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2986887B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0686503A (ja) * | 1992-09-03 | 1994-03-25 | Hitachi Ltd | モータ、ポリゴンミラーモータ、ディスク駆動モータ |
| JP2689834B2 (ja) * | 1992-12-11 | 1997-12-10 | 株式会社日立製作所 | モートル，ミラーモートルおよびレーザビームプリンター |
| US5561335A (en) * | 1994-02-25 | 1996-10-01 | Seagate Technology, Inc. | Integrated passive magnetic bearing system and spindle permanent magnet for use in a spindle motor |
| CZ2011293A3 (cs) * | 2011-05-17 | 2012-11-28 | Cominfo, A.S. | Stejnosmerný elektromotor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2578765B2 (ja) * | 1986-04-02 | 1997-02-05 | 松下電器産業株式会社 | 動圧型流体軸受式スキヤナ−ユニツト |
| JP2624264B2 (ja) * | 1987-09-25 | 1997-06-25 | 株式会社日立製作所 | レーザビームスキャナモータ |
| JPH0724933Y2 (ja) * | 1988-02-03 | 1995-06-05 | 株式会社コパル | 高速モータ用スラスト軸受機構 |
-
1990
- 1990-10-11 JP JP2270408A patent/JP2986887B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04150753A (ja) | 1992-05-25 |
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