JPH0238095Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は回転装置に係り、特に動圧気体軸受で
支持される構造の装置に関する。

［考案の技術的背景とその問題点］ 第１図はVTR関係の回転装置の例で下部シリ
ンダ部分は省略されている。すなわち、基板１に
一端部を固定した中心軸２を有し、この中心軸２
に回転スリーブ３が着脱自在に挿着されている。
中心軸２の他端部にはスラスト軸受のつば４が形
成され、このつば４部を囲むようにオイルシール
５ａが回転スリーブ６の上部に介され上ブタ６が
取り付けられている。また、下院手イリーブ３の
下部と基板１との間にもオイルシール５ｂが介さ
れ、オイルシール５ａと５ｂとの間になる空間部
に潤滑液体が封入されている。さらに、回転スリ
ーブ３には回転板７とその下方になる回転子８と
が固着されている。９は回転子８と対峙して設け
られている固定子で、基板１に固定されている支
持具１０によつて保持されている。１１，１２は
動圧発生用に設けられたラジアルスパイラルグル
ープであ。なお、図示せぬが、つば４の上面には
マイクログループ（図示せず）、下面にはヘリン
グボーン（図示せず）が形成されている。

上記の場合、固定された中心軸に回転スリーブ
３、回転板７、回転子８とからなる回転部を装着
する構成であるので、同軸合わせは比較的容易で
あるが、潤滑剤を封入するために構成が複雑とな
り、組立に時間がかかりまた、潤滑剤の漏れ防止
に配慮する必要がある他同装置を気体を潤滑剤に
使用した場合起動、停止時に動圧発生部である溝
形成部分がスリーブ内面をかじり起し、寿名の点
で問題があつた。なお同装置は回転子８が外側に
位置しているため、10000rpm以上の高速回転に
は使用できない。

［考案の目的］ 本考案は組立が容易でしかも高速、高精度、高
寿命の回転装置を提供することを目的とする。

［考案の実施例］ 本考案の一実施例を第２図に示す。第２図にお
いて、支持軸２０を有し、この支持軸２０は上部
ハウジング２１の内側にその一端部を圧入した状
態で垂直に支持されている。上記支持軸２０には
この軸の他端側より円筒状回転体２２が挿入され
ている。この円筒状回転体２２の内部にはセラミ
ツク、超硬合金、CBNなど比較的比重が小さく
かつ耐摩耗性に優れた材料で作られたカラーから
なる軸受２３ａ，２３ｂが支持軸２０に形成され
た動圧発生用の溝２４ａ，２４ｂの部分に同軸位
置において数〜数＋μmの隙間で対峙する位置に
接着されている。円筒状回転体２２の支持軸２０
の他端部側になる開口部には軸体２５が同軸に冠
着されていて、この軸体２５に形成されている筒
部２５ａが円筒状回転体２２の内部に入り込み、
一方の軸受２３ｂに当接している。なお、軸体２
５は円筒状回転体２２と一体に形成してもよい。
上記軸体２５は磁気軸受構成で支持されている。
この磁気軸受構成は半径方向に磁力を持つた複数
枚の環状の一方の永久磁石２６……を積層しこれ
らを絶縁材料からなり内面にめねじを形成した心
金２７を介して軸体２５に止めねじ２８で取り付
けた磁気軸受軸２９と、この磁気軸受軸２９に同
軸位置で数百μmの隙間で包囲するように設けら
れた同じく環状の他方の永久磁石３０…を積層し
た磁気軸受体３１とからなつている。なお、永久
磁石２６……と３０……とは互いに異極が対向す
るように軸方向にＮ極とＳ極とを交互に偶数子並
置されていて、一方の永久磁石２６……は円筒状
回転体の直径より小になつている。上記軸受体３
１は上部ハウジングに合体されている下部ハウジ
ング３２に絶縁性ケーシング３３を介して固着さ
れている。また、３４は下部ハウジング３２の底
面に固着されている基台で上記磁気軸受構成部分
には空間部３４が形成されている。一方、筒状回
転体２２の中央部には回転子３５が取りつ付けら
れ、コイルボビン３６および上部下部ハウジング
２１，３６の合わせ部内面に支持されている固定
子３７に対峙している。さらに筒状回転体２２の
上部ハウジング２１側になり雄ねじを形成した開
口部側には被回転体として多面鏡３８が押え板３
９を介しナツト４０で螺着されている。なお、上
部ハウジング２１にはレーザ光などを多面鏡３８
へ入射させるための窓４１が形成されている。ま
た、支持軸２０の中心部には基体抜き穴４２が穿
設されこの穴は一端面から他端面に貫通してい
る。

以上の構成になる回転装置は回転子３５の回転
と一体になつて円筒状回転体２２は上下２個の溝
２４ａ，２４ｂの動圧基体ジヤーナル軸受部分と
磁気軸受部分との両方の作用で非接触に回転さ
れ、多面鏡３８の高速・高精度の回転を可能とす
る。回転時の精度を測定すると、回転数１×
10⁴rpmでふれまわり0.1〜0.5μm、多面鏡３８の
反射面のふれは±5″であつた。ところで、この回
転装置を組立てる場合、回転子３５および多面鏡
３８を一体に取り付けた状態の円筒状回転体２２
とこれに同軸に固着している軸体２５とを磁気軸
受２９および磁気軸受体３１の組合わせにより不
安定な状態のまま浮上設置しておき、次に上部ハ
ウジング２１に固着された上記不安定状態は取り
のぞかれほぼ同軸的に位置合わせされ回転体とし
て組上がる。この組合わせにおいて、磁気軸受体
３１と磁気軸受軸２９との間隙はミリオーダーの
ため支持軸２０を固着した上部ハウジング２１と
磁気軸受体３１を固定した下部ハウジング３２と
の組合わせが僅かにずれても、そのずれた距離だ
け半径方向に移動できる余裕となり同軸回転が保
持される。

なお、上記実施例では、円筒状回転体に多面鏡
を取り付けたレーザスキヤナの例を示したが、取
付ける物体に限定されないことはいうまでもな
く、VTRシリンダ用への応用の場合には取り付
ける物体は回転板となる。また、その他スピンド
ル単体としても使用可能になるものである。

［考案の効果］ (イ) 基準となる支持軸を挿入してこの支持軸を囲
繞する円筒状回転体の外側に被回転体および回
転子を取り付けた構成としたので、起動トルク
は小さくて済み、円滑に高速回転に移行するこ
とができる。

(ロ) 構成全体が積み上げ的に組立てられるように
なり、また固定された支持軸と円筒状回転体と
相対的に挿入するだけで高精度に組立てられる
ので、高精度に量産することが可能になつた。

(ハ) 円筒状回転体内部にセラミツク等の耐摩耗性
はもちろんのこと、特に比較的比重の小さい材
質になるカラーを配したので、動圧気体軸受の
起動、停止におけるカラーと支持軸との激しい
接触による衝撃力が弱まることから、上記接触
時のかじりが起き難くなり、耐摩耗性との相乗
効果で寿命が著しく向上し、安定な回転を長く
保てるようになつた。

(ニ) またカラーは円筒状回転体によつて保護され
ているので、回転時の遠心力で破壊されること
がないため、高速回転しても何ら支障はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す断面図、第２図は本考案
の一実施例を示す断面図である。 ２０……支持軸、２１……上部ハウジング、２
２……円筒状回転体、２３ａ，２３ｂ……軸受、
２５……軸体、２９……磁気軸受軸、３１……磁
気軸受体、３２……下部ハウジング、３５……回
転子、３７……固定子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上部ハウジングと下部ハウジングとからなる筐
   体と、この筐体内に収納され少なくとも一端が開
   口した円筒状回転体と、この円筒状回転体の他端
   側に一体的に取付けられ上記円筒状回転体の直径
   と同径以下になる一方の永久磁石と、上記下部ハ
   ウジングに設けられ上記一方の永久磁石と磁気軸
   受を構成する他方の永久磁石と、動圧作用を発生
   する溝部を外側面に有し上記上部ハウジングの内
   側に垂直に固定されて上記円筒状回転体に挿入さ
   れた支持軸と、比重が小さくかつ耐磨耗性に優れ
   た材料からなり上記円筒状回転体の内部に設けら
   れて上記溝部の軸受となるカラーと、上記円筒状
   回転体の中央部に固着された回転子と上記筐体内
   に固着されて上記回転子を囲繞する固定子とから
   なる駆動体とを備えたことを特徴とする回転装
   置。