JPH028510A

JPH028510A - 動圧軸受装置

Info

Publication number: JPH028510A
Application number: JP15811988A
Authority: JP
Inventors: Mikio Nakasugi; 幹夫中杉; Yoshiaki Watanabe; 吉章渡辺
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1988-06-28
Publication date: 1990-01-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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し、特にレーザビームプリン
タ等に使用される回転多面鏡を備えた偏向走査装置等の
回転ユニット用の動圧軸受装置に関する。

（従来の技術）従来、レーザビームプリンタ等に使用される回転多面鏡
の回転ユニット用の動圧軸受装置は、第６図に図示した
ような構造を有していた。すなわち、従来の動圧軸受装
置は１円筒状の内周面及び底面を有するスリーブ２と、
このスリーブ２の内部に嵌合された軸ｌと、そして、ス
リーブ２と軸１との隙間に充填された潤滑油と、を備え
ており、軸ｌの外周面にヘリングボーン状の浅溝１０が
刻まれている。

従って、軸１がスリーブ２に対して相対的に回転すると
、スリーブ２と軸ｌとの隙間に充填されていた潤滑油は
、第７図の矢印で示す方向に強制的に循環せしめられる
。従って、スリーブ２と軸１との隙間に充填された潤滑
油の圧力分布は、スリーブ２の内周面に沿っては第７図
（ｂ）の如く、そして、スリーブ２の底面に沿っては第
７図（Ｃ）の如くなる。軸ｌは、かかる圧力分布を有す
る潤滑油に流体支持され、スリーブ２の内周面又は底面
にほとんど接触することなく回転する。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記した従来の動圧軸受装置では、近年
における回転多面鏡用の回転ユニットにおける高速回転
化、小型化に伴って次のような欠点が生じてくる。

（１）高速回転により、潤滑油が飛び散り易くなる。

（２）潤滑油が循環しないため、高速回転により発熱す
る。冷却用のファンを外部に設けることは、コストが上
がると共に、大きなスペースが必要となる。

（３）短時間に高速回転まで立上げると、回転部分が摩
耗し易くなり、摩耗粉が蓄積して耐久性が劣化する。

（４）スラスト軸受部、すなわち軸１の底面とスリーブ
２の底面との間の隙間に存在する潤滑油は、上記部分に
循環機構がないため、第７図（Ｃ）に図示した如く、ス
リーブ２の底面周縁部近くで負圧となり、軸１の底面を
充分支持できなくなる。

尚、回転ユニットの小型化に伴って、軸ｌに穴を明けて
循環路を設けるこは実際上不可能である。

そこで１本発明は、上記従来装置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、軸がスリ
ーブに対して高速で回転しても潤滑油が飛散せず、且つ
装置内部において潤滑油が充分に循環するようにした動
圧軸受装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記目的を達するため、円筒状の内周面及び
底面を有するスリーブと、スリーブ内に回転可能に嵌入
された軸と、スリーブと軸との間に充填された流体と、
スリーブの内周面及び軸の少なくとも一方に形成され、
該軸が該スリーブに対して回転したとき、流体を強制的
に循環させて該軸をラジアル方向及びスラスト方向に流
体支持する第一の動圧発生手段と、スリーブの底面に形
成された流体循環手段と、スリーブの内周面の第一の動
圧発生手段よりも開放端側に形成された流体流入用の凹
部と、そして、スリーブの内周面及び軸の少なくとも一
方であって、スリーブの四部よりも開放端側に形成され
、該軸が該スリーブに対して回転したとき、流体を該ス
リーブの中に流入するように強制的に循環させる第二の
動圧発生手段と、を備えていることを特徴とする。

（作　用）本発明においては、第二の動圧発生手段をスリーブの最
も開放端に近い位置に設は流体をスリーブの中に流入す
るように強制的に循環させることにより、流体の飛散を
防止すると共に、スリーブの底面に流体循環手段を設け
ることにより、スリーブの底面と軸底面との間において
流体の循環を行なわせ、この部分における良好なスラス
ト支持を達成している。

（実施例）以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明に係る動圧軸受装置の一実施例の断面
図である。

図面中、２は、円筒状の内周面と底面を有するスリーブ
であり、図示された実施例では、円筒２ａと、この円筒
２ａの底部に固定されたスラスト板２ｂとから構成され
ている。ｌは、７１ノーブ２内に回転可能に嵌入された
回転軸であり、回転ユニットの図示されていない駆動手
段により回転せしめられる。

１０は、回転軸１の外周面に刻まれた。第一の動圧発生
手段としての溝深さ２〜２０ルｍのへ１ノングポーン状
の浅溝である０図示された実施例では、浅溝１０は回転
軸１の外周面に設けられてＩ／Ｘるが、スリーブ２の内
周面、又は両方に設もすることができる・４はスラスト板２ｂに固定されたインサート部材であり
、第４図（ａ）〜（Ｃ）に図示されてｌ、）るように、
インサート部材４の中心に軸方向に形成された中央孔７
と、インサート部材４の底面にこの中央孔７から半径方
向外方に向って形成された放射孔９と、インサート部材
４の外周部に中央孔７と平行に形成された周縁孔８と、
そして、インサート部材４の上面に形成された溝深さ２
〜２０ｐｍのスパイラル状の浅溝１１とを有している。

５は、スリーブ２の浅溝１０よりも開放端側に形成され
た凹部である。６は、スリーブ２の凹部５よりもさらに
開放端側に形成された、第二の動圧発生手段としての溝
深さ２〜２０ｐｍの浅溝であり、回転軸１がスリーブｚ
内で回転したとき、回転軸１とスリーブ２との間の隙間
に充填された潤滑油がスリーブ２の中に流入するような
方向に形成されている０図示された実施例では、浅溝６
は回転軸１の外周に設けられているが、スリーブ２の内
周面、又は両方に設けることもできる。

次に、本発明の動圧軸受装置の機能について、第２図を
用いて説明する。

尚、図面中、矢印は潤滑油の流れの方向を不肖、図面中
、矢印は潤滑油の流れの方向を示す。

スリーブ２の底面と回転軸１の底面との隙間において、
回転軸ｌが回転すると、スパイラル状の浅ｙｔｌｌによ
り周辺部から中央部に潤滑油が流込む、これにより中央
部に進むにつれて圧力が増加するが、インサート部材４
の中央には中央孔７が設けられているために、潤滑油は
中央孔７に流れ込み、さらに、放射孔９を通って、結局
、周縁孔８から流れ出す、このように、潤滑油が回転軸
１の下で循環することによって、スリーブ２の底面の周
縁部付近で負圧を生じることはなくなると共に、熱を拡
散することができる。

また、スリーブ２の開放端側には、深さ約０．０１〜１
層腸の凹部５が設けられ、さらにその外側の位置におい
て、回転軸１の外周面にスリーブ２の中に潤滑油が流込
むような溝深さ約２〜２０ルｍの浅溝６が設けられてい
ることによって、潤滑油は、回転軸１の高速回転時にお
いても外部に飛散することなく、四部５内に保持される
。

（実施例２）第３図は、本発明に係る動圧軸受装置の他の実施例の断
面図である。この実施例では、第１図における、インサ
ート部材４の放射孔９内に多孔質部材１２が装着されて
いる。そして、潤滑油の循環経路の一部に多孔質部材１
２を介在させることにより、潤滑油内の摩耗粉は、除却
される。

多孔質部材１２は、インサート部材４またはスリーブ２
と一体であっても別部材であっても同様の効果が得られ
る。

（実施例３）第５図は、本発明に係る動圧軸受装置のさらに他の実施
例を示す断面図である。この実施例では、回転軸１の外
周面に刻まれた浅溝１３は、スリーブ２の底面方向に潤
滑油を圧送する作用をする。これにより、スリーブ２の
底面と回転軸ｌの底面との間の隙間に存在する潤滑油は
、高い圧力となり、従って回転軸１を非接触で支持する
。この場合、インサート部材４のスパイラル状の浅溝１
１は無用となる。

尚、実施例２及び３において、実施例１と同じ構成要素
に対しては、同じ参照を付しである。

（発明の効果）本発明は、以上説明したような構成及び作用よりなるも
ので１回転軸の底面の下において、潤滑油の循環経路を
設けたことにより、負圧の発生を防止すると共に、スリ
ーブ開放端側に流体の飛散防止機構を設けたことにより
、安定したａ圧軸受装鐙を描供Ｔる二とか可能となった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る動圧軸受装置の一実施例の断面
図である。第２図は本発明の動圧軸受装？ｌの禮能を説明するため
の断面図である。第３図は、本発明に係る動圧軸受装置の他の実施例の断
面図である。第４図（ａ）〜（ｃ）はインサート部材の平面図、正面
図及び底面図である。第５図は本発明に係る動圧軸受装置のさらに他の実施例
を示す断面図である。第６図は従来例の動圧軸受装置の縦断面図である。第７図（ａ）〜（Ｃ）は従来の動圧軸装置における潤滑
油の流れ、スリーブ側面に沿った潤滑油の圧力分布及び
スリーブ底面に沿った潤滑油の圧力分布を示す図である
。符号の説明ｌ・・・回転軸　　　　　　２・・・スリーブ２ａ・・
・円筒　　　　　　２ｂ・・・スラスト板４・・・イン
サート部材　　５・・・凹部６・・・浅溝（第二の動圧
発生手段）７・・・中央孔

Claims

【特許請求の範囲】

（１）円筒状の内周面及び底面を有するスリーブと、前記スリーブ内に回転可能に嵌入された軸と、前記スリーブと前記軸との間に充填された流体と、前記スリーブの内周面及び前記軸の少なくとも一方に形
成され、該軸が該スリーブに対して回転したとき、前記
流体を強制的に循環させて該軸をラジアル方向及びスラ
スト方向に流体支持する第一の動圧発生手段と、前記スリーブの底面に形成された流体循環手段と前記スリーブの内周面の前記第一の動圧発生手段よりも
開放端側に形成された流体流入用の凹部と、そして、前記スリーブの内周面及び前記軸の少なくとも一方であ
って、前記スリーブの凹部よりも開放端側に形成され、
該軸が該スリーブに対して回転したとき、前記流体を該
スリーブの中に流入するように強制的に循環させる第二
の動圧発生手段と、を備えていることを特徴とする動圧軸受装置。
（２）前記流体循環手段が、前記スリーブの底面の中心
に形成された中央孔と、この中央孔から半径方向に延び
る放射孔と、そして、この放射孔から該スリーブの内周
面と底面とが交わる付近に接続する周縁孔とから構成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の動圧軸受装置。
（３）前記流体循環手段内に、多孔質部材が装着されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
に記載の動圧軸受装置。