JPH04181014A - 動圧型気体軸受装置 - Google Patents
動圧型気体軸受装置Info
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- JPH04181014A JPH04181014A JP2307401A JP30740190A JPH04181014A JP H04181014 A JPH04181014 A JP H04181014A JP 2307401 A JP2307401 A JP 2307401A JP 30740190 A JP30740190 A JP 30740190A JP H04181014 A JPH04181014 A JP H04181014A
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- Japan
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- groove
- shaft body
- shaft
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- Pending
Links
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
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。
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、ポリゴンミラースキャナ等の主軸部に用いら
れ、ラジアル軸受に動圧発生溝を有し、この発生圧力に
よりラジアルよびスラスト軸受を浮上させる動圧型気体
軸受装置に関し、ホワールの発生や自動振動の発生が無
（、安定した回転が得られる動圧型気体軸受装置に関す
るものである。
れ、ラジアル軸受に動圧発生溝を有し、この発生圧力に
よりラジアルよびスラスト軸受を浮上させる動圧型気体
軸受装置に関し、ホワールの発生や自動振動の発生が無
（、安定した回転が得られる動圧型気体軸受装置に関す
るものである。
従来の技術
従来から、動圧型気体軸受装置としては、種々の構成が
提案されており、例えばポリゴンミラースキャナに適用
したものとしては、第３〜４図に示すものが知られてい
る。
提案されており、例えばポリゴンミラースキャナに適用
したものとしては、第３〜４図に示すものが知られてい
る。
以下図面を参照しながら、上述した従来の動圧型気体軸
受装置の一例について説明する。第３図は従来の動圧型
気体軸受装置の断面図である。１１は本体で、その中央
部に軸体１２の下端部が固定されている。軸体１２の外
周は、１２ａに示す一対のヘリングボーン状の動圧発生
溝を有し、その圧力の高い中央部分には１２ｂに示す周
溝を有し、またこの周溝から軸体１２の上端面へ、加圧
された気体を圧送するための連通穴１２ｃと圧力絞り穴
１２Ｄを有する。１３は回転自在に設けられたスリーブ
であり軸固定端側に蓋１７を有する。スリーブ１３の上
端近傍には、ポリゴンミラーを取り付けるためのフラン
ジ部１３ｂを有している。蓋１７はネジ等によりポリゴ
ンミラーを固定する役割もはたしている。スリーブ１３
には、ロータ磁石１５が取り付けられ、本体１１には、
ステータ１４が取り付けられ、１４と１５で、モータ１
６を構成する。本体１１にはガラス２０ａを有する、防
塵カバー２０が取り付けられている。
受装置の一例について説明する。第３図は従来の動圧型
気体軸受装置の断面図である。１１は本体で、その中央
部に軸体１２の下端部が固定されている。軸体１２の外
周は、１２ａに示す一対のヘリングボーン状の動圧発生
溝を有し、その圧力の高い中央部分には１２ｂに示す周
溝を有し、またこの周溝から軸体１２の上端面へ、加圧
された気体を圧送するための連通穴１２ｃと圧力絞り穴
１２Ｄを有する。１３は回転自在に設けられたスリーブ
であり軸固定端側に蓋１７を有する。スリーブ１３の上
端近傍には、ポリゴンミラーを取り付けるためのフラン
ジ部１３ｂを有している。蓋１７はネジ等によりポリゴ
ンミラーを固定する役割もはたしている。スリーブ１３
には、ロータ磁石１５が取り付けられ、本体１１には、
ステータ１４が取り付けられ、１４と１５で、モータ１
６を構成する。本体１１にはガラス２０ａを有する、防
塵カバー２０が取り付けられている。
以上のように構成された動圧型気体軸受装置について、
第３図〜第４図を用いてその動作を説明する。第３図に
おいて、モータエ６のステータ１４に通電がされると、
ロータ１５が回転駆動され、スリーブ１３と共に、蓋１
７、ポリゴンミラー１９が例えば、３万ｒ、ｐ、ｍの高
速で回転し、図中Ｄ゛ の様にレーザー光が入射し、
ポリゴンミラー１９が反射する。その回転状態において
、ヘリングボーン溝１２ａのポンピング作用によりスリ
ーブ１３との間で気体の圧力が高められ、スリーブ１３
は無接触で高速回転する。ヘリングボーン溝２ａにより
高められた気体の一部は、周溝２ｂから連通穴２ｃを通
って軸体の自由端に導かれ、細穴を有する絞り穴部材８
を通り、蓋７に向かって吹き出される。これにより第３
図中、矢印Ａ方向に浮上刃を発生する。一方、回転体の
重量と、ロータ磁石１５がステータ１４を吸引する力は
、図中矢印Ｂ方向にはたらきＡ方向とＢ方向の力がバラ
ンスすることにより、図中Ｃに示す浮上量が得られる。
第３図〜第４図を用いてその動作を説明する。第３図に
おいて、モータエ６のステータ１４に通電がされると、
ロータ１５が回転駆動され、スリーブ１３と共に、蓋１
７、ポリゴンミラー１９が例えば、３万ｒ、ｐ、ｍの高
速で回転し、図中Ｄ゛ の様にレーザー光が入射し、
ポリゴンミラー１９が反射する。その回転状態において
、ヘリングボーン溝１２ａのポンピング作用によりスリ
ーブ１３との間で気体の圧力が高められ、スリーブ１３
は無接触で高速回転する。ヘリングボーン溝２ａにより
高められた気体の一部は、周溝２ｂから連通穴２ｃを通
って軸体の自由端に導かれ、細穴を有する絞り穴部材８
を通り、蓋７に向かって吹き出される。これにより第３
図中、矢印Ａ方向に浮上刃を発生する。一方、回転体の
重量と、ロータ磁石１５がステータ１４を吸引する力は
、図中矢印Ｂ方向にはたらきＡ方向とＢ方向の力がバラ
ンスすることにより、図中Ｃに示す浮上量が得られる。
この時ヘリングボーン溝１２ａによるラジアル方向の圧
力分布と、連通穴１２Ｃから吹き出される、スラスト方
向圧力分布は、第４図に示すとおりである。防塵カバー
２０とガラス２０ａは外部からのゴミ侵入と、ミラー１
９の結露を防止するものである。
力分布と、連通穴１２Ｃから吹き出される、スラスト方
向圧力分布は、第４図に示すとおりである。防塵カバー
２０とガラス２０ａは外部からのゴミ侵入と、ミラー１
９の結露を防止するものである。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような構成では、次の様な問題点が
ある。即ち第３図の従来例では、回転中に気体の圧力が
充分に上がらずホワールや自励振動が発生し安定した回
転が得られないことがあった。特にヘリングボーン溝１
２Ａの溝が周溝１２Ｂまたは、連通穴１２Ｃにつながっ
ていると、圧力の低下が激しくホワールの発生が多かっ
た。
ある。即ち第３図の従来例では、回転中に気体の圧力が
充分に上がらずホワールや自励振動が発生し安定した回
転が得られないことがあった。特にヘリングボーン溝１
２Ａの溝が周溝１２Ｂまたは、連通穴１２Ｃにつながっ
ていると、圧力の低下が激しくホワールの発生が多かっ
た。
本発明は上記問題点に鑑み、ホワールや自励振動の無い
動圧型気体軸受装置を提供するものである。
動圧型気体軸受装置を提供するものである。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の動圧型気体軸受装
置は、片持ち支持された軸体を有し、その外周にヘリン
グボーン溝と、軸体の固定端へ気体を圧送する非対称形
状のヘリングボーン溝と、２組のヘリングボーン溝の中
央から軸自由゛端の端面に連通する穴を有し、軸体に回
転自在で、端部に蓋を有するスリーブを有するものであ
る。
置は、片持ち支持された軸体を有し、その外周にヘリン
グボーン溝と、軸体の固定端へ気体を圧送する非対称形
状のヘリングボーン溝と、２組のヘリングボーン溝の中
央から軸自由゛端の端面に連通する穴を有し、軸体に回
転自在で、端部に蓋を有するスリーブを有するものであ
る。
作 用
本発明は、上記した構成によって、充分な圧力を発生さ
せるので、ホワールや自励振動のような振れや振動の発
生が無く回転安定性がよい。
せるので、ホワールや自励振動のような振れや振動の発
生が無く回転安定性がよい。
実施例
以下本発明の動圧型気体軸受装置をポリゴンスキャナに
適用した一実施例について、第１図〜第２図を参照しな
がら説明する。第１図において、１は本体で、その中央
部に軸体２の下端部が固定されている。軸体２の外周は
、その自由端側に２ａに示す気体を軸体の固定端側に圧
送する、非対称形状のヘリングボーン状の動圧発生溝と
、またその固定端側には、２Ｄに示すほぼ対称形状のヘ
リングボーン溝を有し、それら２組のヘリングボーン溝
の間には２ｂに示す周溝を有し、またこの周溝から軸体
２の上端面へ、加圧された気体を圧送するための連通穴
２ｃを有する。連通穴２ｃの上部には、７Ａの圧力絞り
穴を有している。３は回転自在に設けられたスリーブで
あり軸固定端側に蓋７を有する。スリーブ３にはポリゴ
ンミラーを取り付けるためのフランジ部３ｂを有してい
る。
適用した一実施例について、第１図〜第２図を参照しな
がら説明する。第１図において、１は本体で、その中央
部に軸体２の下端部が固定されている。軸体２の外周は
、その自由端側に２ａに示す気体を軸体の固定端側に圧
送する、非対称形状のヘリングボーン状の動圧発生溝と
、またその固定端側には、２Ｄに示すほぼ対称形状のヘ
リングボーン溝を有し、それら２組のヘリングボーン溝
の間には２ｂに示す周溝を有し、またこの周溝から軸体
２の上端面へ、加圧された気体を圧送するための連通穴
２ｃを有する。連通穴２ｃの上部には、７Ａの圧力絞り
穴を有している。３は回転自在に設けられたスリーブで
あり軸固定端側に蓋７を有する。スリーブ３にはポリゴ
ンミラーを取り付けるためのフランジ部３ｂを有してい
る。
蓋７はネジ等によりポリゴンミラーを固定する役割もは
たしている。スリーブ３には、ロータ磁石５が取り付け
られ、本体１には、ステータ４が取り付けられ、４と５
で、モータ６を構成する。本体１には、ガラス１０ａを
有する、防塵カバー１０が取り付けられている。
たしている。スリーブ３には、ロータ磁石５が取り付け
られ、本体１には、ステータ４が取り付けられ、４と５
で、モータ６を構成する。本体１には、ガラス１０ａを
有する、防塵カバー１０が取り付けられている。
以上のように構成された動圧型気体軸受装置について、
第１図〜第２図を用いてその動作を説明する。第１図に
おいて、モータ６のステータ４に通電がされると、ロー
タ５が回転駆動され、スリーブ３と共に、蓋７、ポリゴ
ンミラー９が例えば、３万ｒ、ｐ、ｍの高速で回転し、
図中りの様にレーザー光が入射し、ポリゴンミラー９が
反射する。その回転状態において、ヘリングボーン溝２
ａ。
第１図〜第２図を用いてその動作を説明する。第１図に
おいて、モータ６のステータ４に通電がされると、ロー
タ５が回転駆動され、スリーブ３と共に、蓋７、ポリゴ
ンミラー９が例えば、３万ｒ、ｐ、ｍの高速で回転し、
図中りの様にレーザー光が入射し、ポリゴンミラー９が
反射する。その回転状態において、ヘリングボーン溝２
ａ。
２Ｄのボンピング作用によりスリーブ３との間で気体の
圧力が高められ、スリーブ３は無接触で高速回転する。
圧力が高められ、スリーブ３は無接触で高速回転する。
ヘリングボーン溝２ａにより軸体の固定端側に圧送され
た気体は、周溝２ｂから連通穴２ｃを通って軸体の自由
端に導かれ、圧力絞り穴２Ｅを通り、Ｍ７に向かって吹
き出される。これにより第１図中、矢印六方向に浮上刃
を発生する。一方、回転体の重量と、ロータ磁石５がス
テータ４を吸引する力は図中、矢印Ｂ方向にはたらき入
方向とＢ方向の力がバランスすることにより、図中Ｃに
示す浮上量が得られる。この時ヘリングボーン溝２ａ、
２Ｄによるラジアル方向の圧力分布と、圧力絞り穴２Ｅ
から吹き出されるスラスト方向圧力分布は、第２図に示
すとおりであり充分高い圧力が得られる。防塵カバー１
０とガラス１０ａは外部からのゴミの侵入と、ミラー９
の結露を防止するものである。
た気体は、周溝２ｂから連通穴２ｃを通って軸体の自由
端に導かれ、圧力絞り穴２Ｅを通り、Ｍ７に向かって吹
き出される。これにより第１図中、矢印六方向に浮上刃
を発生する。一方、回転体の重量と、ロータ磁石５がス
テータ４を吸引する力は図中、矢印Ｂ方向にはたらき入
方向とＢ方向の力がバランスすることにより、図中Ｃに
示す浮上量が得られる。この時ヘリングボーン溝２ａ、
２Ｄによるラジアル方向の圧力分布と、圧力絞り穴２Ｅ
から吹き出されるスラスト方向圧力分布は、第２図に示
すとおりであり充分高い圧力が得られる。防塵カバー１
０とガラス１０ａは外部からのゴミの侵入と、ミラー９
の結露を防止するものである。
以上のように本実施例によれば、対称形および非対称な
２Ｍのヘリングボーン溝の働きにより気体の圧力が充分
に高められるので軸受装置の回転中にホワールや自励振
動の発生がなく安定した回転が得られる。とくにそれぞ
れの最高圧力部分での発生圧力が充分に高いことにより
、軸受の安定性が高い。
２Ｍのヘリングボーン溝の働きにより気体の圧力が充分
に高められるので軸受装置の回転中にホワールや自励振
動の発生がなく安定した回転が得られる。とくにそれぞ
れの最高圧力部分での発生圧力が充分に高いことにより
、軸受の安定性が高い。
尚、ヘリングボーン溝２ａ、２Ｄは、スリーブ３の内周
に設けても同じである。
に設けても同じである。
発明の効果
ジ上のように本発明は、２組のヘリングボーン溝のボン
ピング効果により気体の圧力が充分に高められるのでホ
ワールや自励振動の発生がなく安定した回転が得られる
。
ピング効果により気体の圧力が充分に高められるのでホ
ワールや自励振動の発生がなく安定した回転が得られる
。
第１図は本発明動圧型気体軸受装置の一実施例の断面図
、第２図は第１図の圧力発生の説明図、第３図は従来の
動圧気体軸受装置の断面図、第４図は第３図の圧力発生
の説明図である。 １・・・・・・本体、２・・・・・・軸体、２ａ・・・
・・・非対称ヘリングボーン溝、２ｂ・・・・・・周溝
、２ａ連通穴、２Ｄ・・・・・・ヘリングボーン溝、２
Ｅ・・・・・・圧力絞り穴、３・・・・・・スリーブ、
３ｂ・・・・・・フランジ部、４・・・・・・ステータ
、５・・・・・・ロータ磁石、６・・・・・・モータ、
７・・・・・・蓋、７Ａ・・・・・・圧力絞り穴、９・
・・・・・ポリゴンミラー、１０・・・・・・防塵カバ
ー、１０ａ・・・・・・ガラス。 代理人の氏名 弁理士小蝦治 明ほか２名＋ −−４体 ？−一体 ２＾−−−ＩＰ灯称１ルグχノｌ（ ｐｅ−ｆ１５１− ２ｃｍ４−甑オ クＤ−−−へリノア゛ふ゛−ンイ ２Ｅり＾−・−ｈンカか針り穴 ３−−−スリ、７′ 第 １ 図
ｊ６−−−フラソじ騨千−一一ス７−ダ ｓ−−’ｏ−り七り石 Ｇ−−−モダ ワー−−１ ’ｌ −−−、Ｔ、’１１）”べう− １０−一肱＠クハ１− 曹０Ａ−−一力１ラス 第２図 １トー狛不 ＋１−−＠体 １２＾−−−）リノゲノ玉−シＪ１ ＨｔＢ−１！１↓ （２ｃｍ−−ＩＬ邂↑ １７ｏ−−／］シ〃奪吏り穴 １３−一−ズリア 第 ３ 図
１３３−−−フラＪ−；＆ヤ１４−−−ステー
ｑ ＋５−Ｄ−ダＩＡ石 ＋６−−−モーダ １り−−−１ ＋７Ａ−−−ム１７名用瞥穴 １９−−−に’す】°ノ５ラ− ｍ−ｐλ１［カバ′
、第２図は第１図の圧力発生の説明図、第３図は従来の
動圧気体軸受装置の断面図、第４図は第３図の圧力発生
の説明図である。 １・・・・・・本体、２・・・・・・軸体、２ａ・・・
・・・非対称ヘリングボーン溝、２ｂ・・・・・・周溝
、２ａ連通穴、２Ｄ・・・・・・ヘリングボーン溝、２
Ｅ・・・・・・圧力絞り穴、３・・・・・・スリーブ、
３ｂ・・・・・・フランジ部、４・・・・・・ステータ
、５・・・・・・ロータ磁石、６・・・・・・モータ、
７・・・・・・蓋、７Ａ・・・・・・圧力絞り穴、９・
・・・・・ポリゴンミラー、１０・・・・・・防塵カバ
ー、１０ａ・・・・・・ガラス。 代理人の氏名 弁理士小蝦治 明ほか２名＋ −−４体 ？−一体 ２＾−−−ＩＰ灯称１ルグχノｌ（ ｐｅ−ｆ１５１− ２ｃｍ４−甑オ クＤ−−−へリノア゛ふ゛−ンイ ２Ｅり＾−・−ｈンカか針り穴 ３−−−スリ、７′ 第 １ 図
ｊ６−−−フラソじ騨千−一一ス７−ダ ｓ−−’ｏ−り七り石 Ｇ−−−モダ ワー−−１ ’ｌ −−−、Ｔ、’１１）”べう− １０−一肱＠クハ１− 曹０Ａ−−一力１ラス 第２図 １トー狛不 ＋１−−＠体 １２＾−−−）リノゲノ玉−シＪ１ ＨｔＢ−１！１↓ （２ｃｍ−−ＩＬ邂↑ １７ｏ−−／］シ〃奪吏り穴 １３−一−ズリア 第 ３ 図
１３３−−−フラＪ−；＆ヤ１４−−−ステー
ｑ ＋５−Ｄ−ダＩＡ石 ＋６−−−モーダ １り−−−１ ＋７Ａ−−−ム１７名用瞥穴 １９−−−に’す】°ノ５ラ− ｍ−ｐλ１［カバ′
Claims (1)
- 片持ち指示された軸体と、この軸体の外周に回転自在に
支持されたスリーブと、このスリーブの一端に固定され
た蓋を有し、前記軸体の外周または、前記スリーブの内
周の少なくともいずれか一方の前記軸体の固定端側にほ
ぼ対称形状のヘリングボーン溝を有し、前記軸体の自由
端には軸体の固定端側へ気体を圧送する非対称形状のヘ
リングボーン溝を有し、前記２個のヘリングボーン溝の
間から、前記軸体の自由端側の端面に通じる、連通穴を
有する動圧型気体軸受装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2307401A JPH04181014A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 動圧型気体軸受装置 |
| KR1019910020014A KR960005183B1 (ko) | 1990-11-13 | 1991-11-12 | 동압형 기체베어링 장치 |
| US07/791,222 US5273368A (en) | 1990-11-13 | 1991-11-13 | Hydrodynamic gas bearing |
| US08/098,822 US5370463A (en) | 1990-11-13 | 1993-07-29 | Hydrodynamic gas bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2307401A JPH04181014A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 動圧型気体軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04181014A true JPH04181014A (ja) | 1992-06-29 |
Family
ID=17968608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2307401A Pending JPH04181014A (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 動圧型気体軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04181014A (ja) |
-
1990
- 1990-11-13 JP JP2307401A patent/JPH04181014A/ja active Pending
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