JP3176070B2 - Dynamic pressure air bearing type rotating device - Google Patents

Dynamic pressure air bearing type rotating device

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JP3176070B2
JP3176070B2 JP40198290A JP40198290A JP3176070B2 JP 3176070 B2 JP3176070 B2 JP 3176070B2 JP 40198290 A JP40198290 A JP 40198290A JP 40198290 A JP40198290 A JP 40198290A JP 3176070 B2 JP3176070 B2 JP 3176070B2
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rotating
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芳男 橋本
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、動圧空気軸受型回転装
置に関し、例えば、ポリゴンミラーを高速に回転させる
動圧空気軸受型回転装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic pressure air bearing type rotating device, for example, a dynamic pressure air bearing type rotating device for rotating a polygon mirror at high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、動圧空気軸受型回転装置はポリゴ
ンミラーを15000rpm以上の高速に回転させて走査するよ
うなポリゴンスキャナ等に利用されている。このような
動圧空気軸受型回転装置として、例えば、実開平1−6
9909号公報記載のものが知られており、図4のよう
に示される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a dynamic pressure air bearing type rotating device is used for a polygon scanner or the like which scans by rotating a polygon mirror at a high speed of 15,000 rpm or more. As such a dynamic pressure air bearing type rotating device, for example, an actual open flat 1-6
No. 9909 is known and is shown in FIG.

【0003】図4において、ポリゴンミラー1は回転軸
2に支持されており、回転軸2は固定軸3に回転自在に
支持されている。固定軸3は基台4に固定され、回転軸
2は固定軸3に形成された動圧発生用溝3aにより生じ
る空気動圧によってラジアル方向に支えられている。回
転軸2および固定軸3はSUS420等のステンレス鋼
からなり、基台4はアルミ合金あるいはステンレス鋼か
らなる。
In FIG. 4, a polygon mirror 1 is supported by a rotating shaft 2, and the rotating shaft 2 is rotatably supported by a fixed shaft 3. The fixed shaft 3 is fixed to a base 4, and the rotating shaft 2 is radially supported by air dynamic pressure generated by a dynamic pressure generating groove 3 a formed on the fixed shaft 3. The rotating shaft 2 and the fixed shaft 3 are made of stainless steel such as SUS420, and the base 4 is made of an aluminum alloy or stainless steel.

【0004】一方、その他の動圧空気軸受型回転装置と
して、例えば図5に示すようなものもある。図5におい
て、固定軸11は固定軸台座12に焼き嵌め固定されてお
り、固定軸11の外周にはヘリングボーン溝11aが形成さ
れている。中空の回転軸13は固定軸11の回転自在に支持
され、回転軸13のスラスト方向は相反発する極性に配置
したマグネット14、15、16からなるスラスト軸受により
支えられ、ラジアル方向はヘリングボーン溝11aにより
生じる空気動圧により支えられる。
[0004] On the other hand, there is another dynamic pressure air bearing type rotating device as shown in FIG. 5, for example. In FIG. 5, the fixed shaft 11 is shrink-fitted and fixed to a fixed shaft pedestal 12, and a herringbone groove 11a is formed on the outer periphery of the fixed shaft 11. The hollow rotating shaft 13 is rotatably supported by the fixed shaft 11, the thrust direction of the rotating shaft 13 is supported by a thrust bearing composed of magnets 14, 15, and 16 arranged in reciprocating polarities, and the radial direction is a herringbone groove 11a. Is supported by the air dynamic pressure generated by the

【0005】回転軸13にはポリゴンミラー17が固定され
るとともにロータマグネット18が固定され、固定軸台座
12にはハウジング20を介してステータ19が固定されてい
る。ロータマグネット18およびステータ19により回転軸
13を回転させるモータが構成され、モータは図示しない
ドライバー部により駆動される。
[0005] A polygon mirror 17 is fixed to the rotating shaft 13 and a rotor magnet 18 is fixed to the rotating shaft 13.
A stator 19 is fixed to 12 via a housing 20. Rotation axis by rotor magnet 18 and stator 19
A motor for rotating the motor 13 is configured, and the motor is driven by a driver unit (not shown).

【0006】固定軸11および回転軸13の材料としては、
耐食性や耐摩耗性等を考慮してSUS420J2等のス
テンレス鋼が用いられ、固定軸台座12の材料としては、
温度上昇に伴う熱膨張の差を小さくして固定軸11との焼
き嵌めの締結の弛みを微小に抑えるためにSUS303
等のステンレス鋼が用いられている。これらのステンレ
ス材料の熱伝導率は何れも金属としては低い。
The materials of the fixed shaft 11 and the rotating shaft 13 are as follows.
In consideration of corrosion resistance and wear resistance, stainless steel such as SUS420J2 is used. As a material of the fixed shaft pedestal 12,
SUS303 to reduce the difference in thermal expansion due to the temperature rise and to minimize the loosening of the shrink fit with the fixed shaft 11
Etc. are used. The thermal conductivity of any of these stainless materials is low as a metal.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしならが、これら
の材料の動圧空気軸受型回転装置にあっては、下述のよ
うな理由により、装置の信頼性が低下するといった問題
点があった。
However, the dynamic pressure air bearing type rotary device made of these materials has a problem that the reliability of the device is reduced for the following reasons. .

【0008】すなわち、ポリゴンミラー1、17を数万r
pmの高速で回転させるような場合、発熱は、モータ部
だけでなく、動圧ラジアル軸受損、ポリゴンミラー風
損、回転軸やロータマグネット等から構成される回転体
の風損により発生する。これらの損失の数十%が熱に変
化され、回転体および固定軸も発熱源となる。したがっ
て、装置の温度上昇を低く抑えるには、回転体および固
定軸の熱を固定軸を介して如何に速く外部表面に逃すか
が重要になる。このため、固定軸を熱伝導率の高い材料
により構成して熱を逃すようにする必要があり、このこ
とはポリゴンミラー1、17の回転数が高ければ高い程各
種の損失が増大するので重要になる。
That is, the polygon mirrors 1 and 17 are moved to tens of thousands of
In the case of rotating at a high speed of pm, heat is generated not only by the motor unit but also by a dynamic pressure radial bearing loss, a polygon mirror windage loss, and a windage loss of a rotating body including a rotating shaft and a rotor magnet. Tens of percent of these losses are converted to heat, and the rotating body and the fixed shaft also become heat sources. Therefore, in order to keep the temperature rise of the apparatus low, it is important how quickly the heat of the rotating body and the fixed shaft is released to the external surface via the fixed shaft. For this reason, it is necessary to make the fixed shaft made of a material having a high thermal conductivity so as to release the heat. This is important because the higher the rotation speed of the polygon mirrors 1 and 17, the more the various losses increase, the more important it is. become.

【0009】前述の図4、5に示すような装置において
は、ラジアル軸受特性を維持するように固定軸3、11を
金属としては低熱伝導率のステンレス材料により構成し
ていたため、発生した熱を逃すのが困難であり、ポリゴ
ンミラー1、17の温度が上昇し易く、熱による各部の劣
化や熱膨張による精度低下等の各種不具合が発生し、装
置の信頼性が低下するといった課題があった。
In the apparatus shown in FIGS. 4 and 5, the fixed shafts 3 and 11 are made of stainless steel having a low thermal conductivity as a metal so as to maintain the radial bearing characteristics. There is a problem that it is difficult to escape, the temperature of the polygon mirrors 1 and 17 tends to rise, and various problems such as deterioration of each part due to heat and deterioration of accuracy due to thermal expansion occur, thereby reducing the reliability of the apparatus. .

【0010】そこで、本発明は、固定軸をセラミックス
材料により構成し、回転軸をステンレス材料により構成
することにより、装置の温度上昇を抑制しながら固定軸
の動圧発生用溝からの腐食(サビなど)の発生を防止し
て、装置の信頼性を向上することを目的としている。
In view of the above, the present invention provides a fixed shaft made of a ceramic material and a rotating shaft made of a stainless steel material, thereby suppressing a rise in the temperature of the device and preventing corrosion (rust) from the groove for generating dynamic pressure of the fixed shaft. , Etc.) to improve the reliability of the device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、ハウジングと、ハウジングに固定され、外
周に溝を有する固定軸と、固定軸を包囲するように配設
され、固定軸に回転自在に支持された筒状の回転軸と、
回転軸をスラスト方向に支えるスラスト軸受と、回転軸
を駆動するモータと、回転軸に支持された回転体と、を
備え、前記固定軸の溝により生じる空気動圧によって回
転軸がラジアル方向に支えられる動圧空気軸受型回転装
置において、前記固定軸がSiC又はアルミナからなる
セラミックス材料により構成され、回転軸がマルテンサ
イト系のステンレス材料により構成され、前記回転軸の
線膨張率が前記固定軸の線膨張率よりも大きく、装置の
温度上昇と共に動圧軸受隙間が広くなるように軸受隙間
が設定され、前記固定軸の一部がハウジング外部へ露出
していることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a housing, a fixed shaft fixed to the housing and having a groove on an outer periphery, and a fixed shaft arranged to surround the fixed shaft. A cylindrical rotating shaft rotatably supported on the
A thrust bearing that supports the rotating shaft in the thrust direction, a motor that drives the rotating shaft, and a rotating body that is supported by the rotating shaft, wherein the rotating shaft is supported in the radial direction by air dynamic pressure generated by the groove of the fixed shaft. The fixed shaft is made of a ceramic material made of SiC or alumina, the rotating shaft is made of a martensitic stainless steel material, and the linear expansion coefficient of the rotating shaft is the same as that of the fixed shaft. The bearing gap is set so as to be larger than the coefficient of linear expansion, so that the dynamic pressure bearing gap becomes wider as the temperature of the device increases, and a part of the fixed shaft is exposed to the outside of the housing.

【0012】[0012]

【作用】本発明では、モータによる回転軸の回転により
熱が発生すると、回転軸および固定軸等で発生する熱が
固定軸を介して外部に放出される。このとき、固定軸が
熱伝導率の高いセラミックス材料からなることにより、
熱が容易に外部に放出される。
According to the present invention, when heat is generated by the rotation of the rotating shaft by the motor, the heat generated by the rotating shaft and the fixed shaft is released to the outside via the fixed shaft. At this time, the fixed shaft is made of a ceramic material with high thermal conductivity,
Heat is easily released to the outside.

【0013】また、回転軸および固定軸が発生したと
き、セラミックス材料よりステンレス材料の方が線膨張
率が大きいため、固定軸および回転軸の隙間が多少大き
くなる傾向になる。したがって、固定軸および回転軸間
の軸受摩擦トルクが小さくなり、ラジアル軸受損および
モータの負荷が低減されるとともに、軸受負荷が低減さ
れ発熱を抑制する。
Further, when the rotating shaft and the fixed shaft are generated, the gap between the fixed shaft and the rotating shaft tends to be somewhat larger because the stainless steel material has a higher linear expansion coefficient than the ceramic material. Therefore, the bearing friction torque between the fixed shaft and the rotating shaft is reduced, so that the radial bearing loss and the motor load are reduced, and the bearing load is reduced, thereby suppressing heat generation.

【0014】さらに、セラミックス材料が非常に優れた
耐食性を有することにより、セラミックス材料からなる
固定軸に溝が形成されても、溝からの腐食の発生が防止
される。
Further, since the ceramic material has extremely excellent corrosion resistance, even if a groove is formed in the fixed shaft made of the ceramic material, occurrence of corrosion from the groove is prevented.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1〜図3は本発明に係る動圧空気軸受型
回転装置の一実施例を示す図であり、ポリゴンミラース
キャナに適用した例である。
FIGS. 1 to 3 show an embodiment of a rotating device of the dynamic pressure air bearing type according to the present invention, which is applied to a polygon mirror scanner.

【0017】図1、2において、21はハウジングであ
り、ハウジング21には固定軸台座22が固定されている。
固定軸台座22には固定軸23が焼き嵌め固定されており、
固定軸23は外周にヘリングボーン溝23aを有している。
24は筒状の回転軸であり、回転軸24は固定軸23を包囲す
るように配設されている。回転軸24は固定軸23の軸線に
一致する軸線を有し、固定軸23に回転自在に支持され
ている。
1 and 2, reference numeral 21 denotes a housing, and a fixed shaft base 22 is fixed to the housing 21.
A fixed shaft 23 is shrink-fitted and fixed to the fixed shaft pedestal 22,
The fixed shaft 23 has a herringbone groove 23a on the outer periphery.
Reference numeral 24 denotes a cylindrical rotating shaft, and the rotating shaft 24 is disposed so as to surround the fixed shaft 23. The rotation shaft 24 has an axis coinciding with the axis of the fixed shaft 23 and is rotatably supported by the fixed shaft 23.

【0018】回転軸24のスラスト方向はスラスト磁気軸
受25により支えられ、スラスト磁気軸受25は相反発す
る極性に配置したマグネット25a、25b、25cから構成さ
れる。回転軸24はモータ26により駆動され、モータ26は
回転軸24に固定されたロータマグネット27およびハウジ
ング21に固定されたステータ28により構成され、モータ
26は図示しないドライバー部により定速回転駆動され
る。
The thrust direction of the rotating shaft 24 is supported by a thrust magnetic bearing 25, and the thrust magnetic bearing 25 is composed of magnets 25a, 25b and 25c arranged in reciprocal polarities. The rotating shaft 24 is driven by a motor 26, and the motor 26 includes a rotor magnet 27 fixed to the rotating shaft 24 and a stator 28 fixed to the housing 21.
26 is driven to rotate at a constant speed by a driver unit (not shown).

【0019】回転軸24は回転体としてのポリゴンミラー
29を支持しており、詳しくは、ポリゴンミラー29は、ミ
ラー押え30に係合して回転軸24のミラー受け24aに螺合
する取付ねじ31により回転軸24に支持されている。ミラ
ー押え30に上述のマグネット25bが固定されている。ヘ
リングボーン溝23aにより生じる空気動圧によって回転
軸24がラジアル方向に支えられるようになっており、固
定軸23の外周部および回転軸24の内周部によりラジアル
軸受が構成される。
The rotating shaft 24 is a polygon mirror as a rotating body.
Specifically, the polygon mirror 29 is supported by the rotating shaft 24 by a mounting screw 31 which engages with a mirror retainer 30 and is screwed into a mirror receiver 24a of the rotating shaft 24. The above-described magnet 25b is fixed to the mirror retainer 30. The rotating shaft 24 is supported in the radial direction by the air dynamic pressure generated by the herringbone groove 23a, and the outer peripheral portion of the fixed shaft 23 and the inner peripheral portion of the rotating shaft 24 constitute a radial bearing.

【0020】ここで、固定軸23はSiCやアルミナ等の
セラミックス材料により構成され、回転軸24はマルテン
サイト系ステンレスSUS420J2等のステンレス材
料により構成される。ステンレス材料としてはSUS4
20J2の線膨張率はセラミックス材料の線膨張率に比
較的近い。
Here, the fixed shaft 23 is made of a ceramic material such as SiC or alumina, and the rotating shaft 24 is made of a stainless material such as martensitic stainless steel SUS420J2. SUS4 as stainless steel material
The linear expansion coefficient of 20J2 is relatively close to the linear expansion coefficient of the ceramic material.

【0021】なお、32はポリゴンミラー29を覆うための
光学ハウジング、33はマグネットの25cを支持する上
蓋、34は偏向用窓、35は回転軸24等の回転部材の釣合い
をとるためのバランスリング、36はアキシャル方向に高
いダンピング性能を持たせるためのオリフィス、37はモ
ータ26のロータマグネット27の位置検出用ホール素子、
38はモータ26の配線用基板である。また、固定軸台座22
および固定軸23を図2に示すように別個に成形した後に
上述のように焼き嵌め固定する代わりに、図3に示すよ
うに初めから一体成形して台座一体型固定軸40から構成
してもよい。
Reference numeral 32 denotes an optical housing for covering the polygon mirror 29; 33, an upper cover for supporting the magnet 25c; 34, a deflection window; and 35, a balance ring for balancing rotating members such as the rotating shaft 24. , 36 is an orifice for giving high damping performance in the axial direction, 37 is a Hall element for detecting the position of the rotor magnet 27 of the motor 26,
Reference numeral 38 denotes a wiring board for the motor 26. In addition, the fixed shaft pedestal 22
Alternatively, instead of forming the fixed shaft 23 separately as shown in FIG. 2 and then shrink-fitting and fixing as described above, the fixed shaft 23 may be integrally formed from the beginning as shown in FIG. Good.

【0022】上述のような構成によれば、固定軸23がセ
ラミック材料により構成されるので、モータ26の駆動に
より熱が発生したとき、回転軸24、ミラー押え30および
ロータマグネット27等の回転部材や固定軸23等で発生
する熱を固定軸23を介して外部に容易に放出することが
できる。したがって、装置の温度上昇を抑制することが
できる。
According to the above configuration, since the fixed shaft 23 is made of a ceramic material, when heat is generated by driving the motor 26, the rotating members such as the rotating shaft 24, the mirror presser 30, and the rotor magnet 27 are used. The heat generated in the fixed shaft 23 and the like can be easily released to the outside through the fixed shaft 23. Therefore, an increase in the temperature of the device can be suppressed.

【0023】また、ステンレス材料の線膨張率はセラミ
ックス材料の線膨張率より大きく、ステンレス材料から
回転軸24が構成され、セラミックス材料から回転軸24が
構成される。このため、回転軸24および固定軸23が発熱
したとき、固定軸23および回転軸24の隙間を大きくする
ことができ、固定軸および回転軸間の軸受摩擦トルクを
小さくすることができる。したがって、ラジアル軸受損
およびモータ26の負荷が低減され、より一層装置温度の
上昇を抑制することができる。
The linear expansion coefficient of the stainless material is larger than the linear expansion coefficient of the ceramic material, and the rotating shaft 24 is formed from the stainless material, and the rotating shaft 24 is formed from the ceramic material. Therefore, when the rotating shaft 24 and the fixed shaft 23 generate heat, the gap between the fixed shaft 23 and the rotating shaft 24 can be increased, and the bearing friction torque between the fixed shaft and the rotating shaft can be reduced. Therefore, the radial bearing loss and the load on the motor 26 are reduced, and the rise in the device temperature can be further suppressed.

【0024】さらに、セラミックス材料が非常に優れた
耐食性を有し、固定軸23の外周にヘリングボーン溝23a
が形成されているので、ステンレス材料からなる固定軸
23に溝を形成する場合に生じる腐食を防止することがで
きる。
Further, the ceramic material has extremely excellent corrosion resistance, and herringbone grooves 23a are formed on the outer periphery of the fixed shaft 23.
The fixed shaft made of stainless steel
Corrosion that occurs when a groove is formed in 23 can be prevented.

【0025】以上の効果を得ることができるので、装置
の温度上昇を抑制しながら固定軸の腐食を防止すること
ができ、装置の信頼性を向上することができる。
Since the above effects can be obtained, the corrosion of the fixed shaft can be prevented while suppressing the temperature rise of the device, and the reliability of the device can be improved.

【0026】一方、セラミックスは耐摩耗性および自己
潤滑性に優れた材料であり、固定軸23がこのセラミック
ス材料により構成されるので、焼き付等を防止すること
ができ、軸受特性の向上を図ることができる。
On the other hand, ceramics is a material having excellent wear resistance and self-lubricating properties. Since the fixed shaft 23 is made of this ceramic material, seizure and the like can be prevented, and bearing characteristics are improved. be able to.

【0027】また、回転軸24はステンレス材料から構成
されているので、回転軸24の変質等を防止することがで
き、長期に性能を維持することができる。
Further, since the rotating shaft 24 is made of a stainless steel material, deterioration of the rotating shaft 24 can be prevented, and the performance can be maintained for a long period of time.

【0028】さらに、回転軸24の材料として、セラミッ
クス材料に近い線膨張率を有するSUS420J2を用
いているので、固定軸23および回転軸24の隙間が極端に
大きくなるのを防止することができ、ラジアル軸受の性
能の低下を防止することができる。
Further, since SUS420J2 having a linear expansion coefficient close to that of the ceramic material is used as the material of the rotating shaft 24, it is possible to prevent the gap between the fixed shaft 23 and the rotating shaft 24 from becoming extremely large. A decrease in the performance of the radial bearing can be prevented.

【0029】またさらに、固定軸台座22および固定軸23
を図3に示すように一体成形した台座一体型固定軸40か
ら構成した場合、構造の簡素化、軽量化および低コスト
化を図ることができる。
Further, the fixed shaft pedestal 22 and the fixed shaft 23
3 is constituted by a pedestal-integrated fixed shaft 40 integrally formed as shown in FIG. 3, the structure can be simplified, the weight can be reduced, and the cost can be reduced.

【0030】なお、本実施例との比較のために、固定軸
および回転軸を次の2例のような材料から構成した場合
の不具合について説明する。
For comparison with this embodiment, a description will be given of a problem when the fixed shaft and the rotating shaft are made of the following two materials.

【0031】第1比較例として、固定軸および回転軸の
両方をセラミックス材料により構成した場合、セラミッ
クスの硬度は非常に高いため、中空の回転軸の内径の精
密加工が非常に困難になり、コストが増大する。また、
ポリゴンミラーをセラミックス材料からなる回転軸に固
定するのが困難になり、ポリゴンミラーの材料の線膨張
率とセラミックス材料の線膨張率との差は非常に大きい
ため、両者を接着固定するのも困難である。
As a first comparative example, when both the fixed shaft and the rotating shaft are made of a ceramic material, the hardness of the ceramic is very high, so that the precision machining of the inner diameter of the hollow rotating shaft becomes very difficult, and the cost is reduced. Increase. Also,
It is difficult to fix the polygon mirror to the rotating shaft made of ceramic material, and the difference between the coefficient of linear expansion of the material of the polygon mirror and the coefficient of linear expansion of the ceramic material is very large. It is.

【0032】第2比較例として、固定軸をステンレス等
の金属材料、回転軸をセラミックス材料により構成した
場合、第1比較例の不具合に加え、前述の従来技術と同
様に固定軸から熱が逃げ難くなり、装置温度が上昇し、
固定軸の動圧発生溝からの腐食(サビなど)が発生す
る。また、ステンレスの線膨張率はセラミックスの線膨
張率より大きいため、両者の温度上昇により、両者間の
隙間(数μm程度)が小さくなる。したがって、さらに
ラジアル軸受損が増加することになり、ますます隙間が
小さくなり、接触や焼付けが発生することになる。
As a second comparative example, when the fixed shaft is made of a metal material such as stainless steel and the rotating shaft is made of a ceramic material, in addition to the disadvantages of the first comparative example, heat escapes from the fixed shaft in the same manner as in the prior art. Becomes difficult, the equipment temperature rises,
Corrosion (rust, etc.) occurs from the dynamic pressure generating groove of the fixed shaft. Further, since the linear expansion coefficient of stainless steel is larger than the linear expansion coefficient of ceramics, a gap (about several μm) between the two becomes small due to the temperature rise of both. Therefore, the radial bearing loss is further increased, the gap is further reduced, and contact and seizure occur.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、固定軸がセラミックス
材料により構成されるので、モータの駆動により熱が発
生したとき、回転軸および固定軸等で発生する熱を固定
軸を介して外部に容易に放出することができ、装置の温
度上昇を抑制することができる。
According to the present invention, since the fixed shaft is made of a ceramic material, when heat is generated by driving the motor, the heat generated on the rotating shaft, the fixed shaft and the like is transmitted to the outside via the fixed shaft. It can be easily released, and the temperature rise of the device can be suppressed.

【0034】また、ステンレス材料の線膨張率はセラミ
ックス材料の線膨張率より大きく、ステンレス材料から
回転軸が構成され、セラミックス材料から固定軸が構成
されるので、回転軸および固定軸が発熱したとき、固定
軸および回転軸の隙間が多少大きくなる傾向にすること
ができ、固定軸および回転軸間の軸受摩擦トルクを小さ
くすることができる。この結果、ラジアル軸受損および
モータの負荷を低減することができ、装置の温度上昇の
抑制効果を高めることができる。
The linear expansion coefficient of the stainless material is larger than the linear expansion coefficient of the ceramic material, and the rotating shaft is composed of the stainless material and the fixed shaft is composed of the ceramic material. Thus, the gap between the fixed shaft and the rotating shaft can be made slightly larger, and the bearing friction torque between the fixed shaft and the rotating shaft can be reduced. As a result, the radial bearing loss and the load on the motor can be reduced, and the effect of suppressing the temperature rise of the device can be enhanced.

【0035】さらに、セラミックス材料が非常に優れた
耐食性を有し、固定軸の外周に溝が形成されても、溝か
らの腐食の発生を防止することができる。
Furthermore, even if the ceramic material has extremely excellent corrosion resistance, even if a groove is formed on the outer periphery of the fixed shaft, the occurrence of corrosion from the groove can be prevented.

【0036】したがって、装置の温度上昇を抑制しなが
ら固定軸の腐食を防止して、装置の信頼性を向上するこ
とができる。
Therefore, corrosion of the fixed shaft can be prevented while suppressing a rise in the temperature of the device, and the reliability of the device can be improved.

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

【図1】本発明に係る動圧空気軸受型回転装置の一実施
例を示すその断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a dynamic pressure air bearing type rotating device according to the present invention.

【図2】図1における固定軸および固定軸台座を示す分
解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a fixed shaft and a fixed shaft pedestal in FIG.

【図3】図1における固定軸および固定軸台座の他の実
施態様を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of the fixed shaft and the fixed shaft pedestal in FIG. 1;

【図4】従来の動圧空気軸受型回転装置の断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view of a conventional dynamic pressure air bearing type rotating device.

【図5】従来の他の動圧空気軸受型回転装置の断面図で
ある。
FIG. 5 is a cross-sectional view of another conventional dynamic air bearing rotary device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 ハウジング 23 固定軸 23a ヘリングボーン溝(溝) 24 回転軸 25 スラスト磁気軸受(スラスト軸受) 26 モータ 29 ポリゴンミラー(回転体) 21 Housing 23 Fixed shaft 23a Herringbone groove (groove) 24 Rotary shaft 25 Thrust magnetic bearing (thrust bearing) 26 Motor 29 Polygon mirror (rotating body)

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−275913(JP,A) 特開 平4−54307(JP,A) 実開 平1−69909(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16C 17/02 Continuation of the front page (56) References JP-A-1-275913 (JP, A) JP-A-4-54307 (JP, A) JP-A-1-69909 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int) .Cl. 7 , DB name) F16C 17/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ハウジングと、ハウジングに固定され、外
周に溝を有する固定軸と、固定軸を包囲するように配設
され、固定軸に回転自在に支持された筒状の回転軸と、
回転軸をスラスト方向に支えるスラスト軸受と、回転軸
を駆動するモータと、回転軸に支持された回転体と、を
備え、前記固定軸の溝により生じる空気動圧によって回
転軸がラジアル方向に支えられる動圧空気軸受型回転装
置において、前記固定軸がSiC又はアルミナからなる
セラミックス材料により構成され、回転軸がマルテンサ
イト系のステンレス材料により構成され、前記回転軸の
線膨張率が前記固定軸の線膨張率よりも大きく、装置の
温度上昇と共に動圧軸受隙間が広くなるように軸受隙間
が設定され、前記固定軸の一部がハウジング外部へ露出
していることを特徴とする動圧空気軸受型回転装置。
1. A housing, a fixed shaft fixed to the housing and having a groove on an outer periphery, a cylindrical rotating shaft provided to surround the fixed shaft and rotatably supported by the fixed shaft;
A thrust bearing that supports the rotating shaft in the thrust direction, a motor that drives the rotating shaft, and a rotating body that is supported by the rotating shaft, wherein the rotating shaft is supported in the radial direction by air dynamic pressure generated by the groove of the fixed shaft. The fixed shaft is made of a ceramic material made of SiC or alumina, the rotating shaft is made of a martensitic stainless steel material, and the linear expansion coefficient of the rotating shaft is the same as that of the fixed shaft. A dynamic pressure air bearing, wherein a bearing gap is set so as to be larger than a linear expansion coefficient, and the dynamic pressure bearing gap is widened as the temperature of the device increases, and a part of the fixed shaft is exposed to the outside of the housing. Mold rotating device.
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