JPH04307108A - 動圧軸受装置 - Google Patents

動圧軸受装置

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JPH04307108A
JPH04307108A JP3099537A JP9953791A JPH04307108A JP H04307108 A JPH04307108 A JP H04307108A JP 3099537 A JP3099537 A JP 3099537A JP 9953791 A JP9953791 A JP 9953791A JP H04307108 A JPH04307108 A JP H04307108A
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Japan
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magnet
rotating body
hydrodynamic bearing
magnetic
bearing device
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JP3099537A
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Kimio Komata
公夫 小俣
Toshihiro Otani
俊博 大谷
Yasushi Kube
久部　泰史
Katsutoshi Chiba
千葉　勝利
Akihiro Machida
明広 町田
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転体の支持に使用され
る動圧軸受装置に関し、特に起動時のトルクが小さくて
済む動圧軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】図４は従来の動圧軸受装置を用いた回転鏡
光偏向器の構造を示す断面図である。回転鏡光偏向器は
図示するように、支軸１０の周りを動圧軸受を介して外
周が多面の鏡、即ちポリゴンミラー１１が回転する構造
となっている。
【０００３】上記動圧軸受装置は、支軸１０に固定され
たラジアル軸受部材１２ａを有するラジアル軸受１２と
、上スラスト板１３ａを有する上部スラスト軸受１３と
、下スラスト板１４ａを有す下部スラスト軸受１４とを
具備する構造となっいる。下スラスト板１４ａ、ラジア
ル軸受部材１２ａ及び上スラスト板１３ａは座金２２を
介在させナット２３により支軸１０に締め付け固定され
ている。なお、１５は上記ラジアル軸受１２と上下部ス
ラスト軸受１３，１４との可動部を構成する動圧軸受可
動部材である。
【０００４】前記支軸１０はモータベース１６に固定さ
れ、該モータベース上面で且つ支軸１０の下端外周にモ
ータコイル１７が配設されている。前記動圧軸受可動部
材１５の外周にはモータ回転体１８が固定され、該モー
タ回転体１８の前記モータコイル１７の対向面にはモー
タマグネット１９が該モータコイル１７に対向して固定
されている。また、モータ回転体１８の上部には前記ポ
リゴンミラー１１が、その上にはアルミニウム材からな
る支持部材２０が配設され、ビス２１により締め付ける
ことにより、ポリゴンミラー１１はモータ回転体１８と
支持部材２０の間に挟持固定されている。
【０００５】なお、２４は前記モータベース１６に固定
されたモータカバーであり、２５はモータカバー２４の
上部に取り付けられたキャップである。
【０００６】上記動圧軸受装置を用いた回転鏡光偏向器
において、モータコイル１７に交流電流を通電し、回転
磁界が発生し、該回転磁界と前記モータマグネット１９
との間に吸引力又は反発力が発生し、モータ回転体１８
及びポリゴンミラー１１が支軸１０の周りを回転する。
【０００７】このとき、ラジアル軸受１２を構成するラ
ジアル軸受部材１２ａの外周面には例えばヘリングボー
ン状の動圧発生用溝が形成されており、該ラジアル軸受
部材１２ａの外周面と動圧軸受可動部材１５の内周面の
間に動圧が発生する。また、上部スラスト軸受を構成す
る上スラスト板１３ａの動圧軸受可動部材１５の対向面
及び下部スラスト軸受１４を構成する下スラスト板１４
ａの動圧軸受可動部材１５の対向面には、それぞれ例え
ばスパイラル状の動圧発生用溝が形成されており、これ
らの面と軸受可動部材１５の面との間にそれぞれ動圧が
発生する。これにより、軸受可動部材１５は非接触で支
軸１０の周りを回転することになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の動圧軸受装
置において、モータ回転体１８が回転をはじめ、所定の
回転速度以上になるとラジアル軸受１２及び上下部スラ
スト軸受１３，１４の摺動面には動圧が発生して、軸受
可動部材１５は非接触で回転するが、起動時には動圧が
発生しないから、大きなトルクが必要となり、場合によ
っては起動しない場合がある。
【０００９】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
、動圧軸受装置の起動時のトルクを小さくできる軸受装
置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸受を介
して固定体側の支軸に回転体を支持する動圧軸受装置に
おいて、回転体の少なくとも一部を磁性体で形成するか
又は磁性体部材を設け、回転体の磁性体又は磁性体部材
を吸引するマグネットを固定体側に設け、マグネットの
磁力により、回転体の磁性体又は磁性体部材を吸引し、
スラスト動圧軸受に加わる回転体の自重及びその他の力
を相殺又は軽減させることを特徴とする。
【００１１】また、回転体は固定体側に設けられたカバ
ー体で覆われ、且つカバー体の上部にキャップが設けら
れており、該キャップの内面の所定位置に前記マグネッ
トを設け、キャップをカバー体に対して移動させること
によりマグネットの磁力を調整することを特徴とする。
【００１２】また、吸引するマグネットの磁力が弱い場
合にはキャップをカバー体に対して移動させマグネット
を回転体の磁性体又は磁性体部材に吸着させ、また吸引
するマグネットの磁力が強い場合には、吸着されること
なくキャップをカバー体に対して回転させることにより
回転体を回転させることができるように構成したことを
特徴とする。
【００１３】また、は支持軸に固定されたマグネット固
定部材の回転体の磁性体又は磁性体部材と対向する位置
に適当な間隔で設けたことを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明は上記のように、固定体側に、回転体の
磁性体又は磁性体部材に対して吸引力を発生させるマグ
ネットを設けるので、動圧軸受装置を構成するスラスト
動圧軸受に回転体の自重その他の力が加わっても、これ
らの相殺又は軽減する方向にマグネットの吸引力は作用
するから、動圧軸受の回転体側の摩擦力は小さくなり、
同時に起動時のトルクは小さくて済む。
【００１５】キャップをカバー体に対して移動させマグ
ネットを回転体の磁性体又は磁性体部材に吸着させ、キ
ャップをカバー体に対して回転させることにより回転体
を回転させるから、回転体を外部から回転でき、カバー
内にゴミ等の侵入を防ぎ、カバー内をクリーンに維持す
ることができる。従って、例えば回転体にポリゴンミラ
ーを設けた回転鏡光偏向器では、クリーン状態を維持し
て光学調整が可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の動圧軸受装置を用いた回転鏡光偏
向器の構造を示す断面図である。同図において、図４と
同一番号を付した部分は同一部分を示すのでその説明は
省略する（以下、他の図面においても同様とする）。図
示するように、キャップ２５の内面下端に単極のマグネ
ット２６を適当な間隔で設けると共に、支持部材２０に
ＳＵＳ等の磁性体を用いている。
【００１７】これにより、マグネット２６の磁束により
支持部材２０に吸引力が作用し、軸受可動部材１５とモ
ータ回転体１８とポリゴンミラー１１と支持部材２０等
から構成させる回転体の自重及びモータマグネット１９
の吸引力等により、スラスト軸受１４に加わる力を相殺
又は軽減する。即ち、マグネット２６の磁束の吸引力と
回転体の自重及びモータマグネット１９の吸引力等が釣
り合うようにする。この吸引力の調整手段としては、キ
ャップ２５を上下に調整することにより、マグネット２
６の吸引力を調整することが可能になる。
【００１８】なお、回転鏡光偏向器を横にして使用する
場合、即ちモータを横にして使用する場合は、モータマ
グネット１９とマグネット２６の吸引力が釣り合うよう
にする。また、斜め又は上下逆転させモータを使用する
場合に回転体が釣り合うように、マグネット２６の吸引
力を調整する。
【００１９】上記のようにマグネット２６を設けると共
に、支持部材２０に磁性体を用いることにより、マグネ
ット２６の吸引力により、回転体の自重及びモータマグ
ネット１９の吸引力が相殺又は軽減されるから、モータ
起動時のトルクは小さくて済む。
【００２０】図２は本発明の他の動圧軸受装置を用いた
回転鏡光偏向器の構造を示す断面図である。図２におい
ては図示するように、支軸１０の上部の上スラスト板１
３ａと座金２２の間に円板状のマグネット固定部材２７
を設け、マグネット固定部材２７の下面で且つ前記支持
部材２０に対向する位置に適当な間隔でマグネット２６
を固定している。
【００２１】上記のように支軸１０に固定したマグネッ
ト固定部材２７に適当な間隔でマグネット２６を固定す
ることにより、該マグネット２６の吸引力により、回転
体の自重及びモータマグネット１９の吸引力が相殺又は
軽減されるから、モータ起動時のトルクは小さくて済む
。また、マグネット固定部材２７の高さを調整すること
により、マグネット２６の吸引力も調整できる。
【００２２】図３は本発明の他の動圧軸受装置を用いた
回転鏡光偏向器の構造を示す断面図である。図３におい
て、キャップ２５の内面下端に単極のマグネット２６を
適当な間隔で設けると共に、支持部材２０にＳＵＳ等の
磁性体を用いている点は、図１と同じであるが、キャッ
プ２５とモータカバー２４の間にスペーサ２８を介在さ
せることができるようになっている。
【００２３】上記のようにキャップ２５とモータカバー
２４の間にスペーサ２８を介在させることができるよう
になっているので、該光学調整を行う場合、スペーサ２
８を除去してキャップ２５を下降させると支持部材２０
がマグネット２６に吸着される。この状態でキャップ２
５を回転させることにより、ポリゴンミラー１１が回転
され、光学調整を行うことができる。なお、マグネット
２６の吸引力が強い場合にはマグネット２６を上下させ
吸着させることなく、キャップ２５の回転だけでポリゴ
ンミラー１１を回すことができ、光学調整を行うことが
できる。これにより光学調整時にキャップ２５を開ける
ことなく、モータカバー内にゴミ等が侵入するのを防ぎ
、クリーン度を維持しながら光学調整を行うことができ
る。また、スペーサ２８の高さ寸法を調整することによ
り、マグネット２６の吸引力も調整できる。
【００２４】図５は図４の従来例の動圧軸受装置の実験
結果を示す図であり、図６は図１の本発明の動圧軸受装
置の実験結果を示す図である。図５に示すように従来例
ではモーターマグネットと自重により摩擦トルクが大き
く、十分な起動トルクが得られない。これに対して、図
６の本発明においてはマグネット２６の吸引力により回
転体が吸引されるので、摩擦トルクが減少し、十分なモ
ーター起動トルクを得られる。
【００２５】なお、上記実施例では本発明の動圧軸受装
置をポリゴンミラー１１を具備する回転鏡光偏向器に用
いた例を説明したが、本発明の動圧軸受装置はこれに限
定されるものでなく、固定体側の支軸に回転体を支持す
る動圧軸受装置に広く利用できる。
【００２６】また、上記実施例では回転体を構成する支
持部材２０をＳＵＳ等の磁性体で形成した例を示したが
、支持部材の一部を磁性体で形成してもよく、また支持
部材２０上部にマグネット等の磁性部材を設けてもよい
。また、マグネット２６は永久磁石でもよく、また電磁
石でもよい。特に電磁石を用いた場合には、モータの使
用姿勢に応じて回転体をバランスさせる磁力を変化させ
ることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
記のような優れた効果が得られる。 （１）固定体側に、回転体の磁性体又は磁性体部材に対
して吸引力を発生させる磁石を設けるので、動圧軸受装
置を構成するスラスト動圧軸受に回転体の自重その他の
力が加わっても、これらを相殺又は軽減する方向に磁石
の吸引力が作用するから、回転体の起動時のトルクは小
さくなる。
【００２８】（２）キャップをカバー体に対して移動さ
せマグネットを回転体の磁性体又は磁性体部材に吸着さ
せ、キャップをカバー体に対して回転させることにより
回転体を回転させるから、回転体を外部から回転でき、
カバー内にゴミ等の侵入を防ぎ、カバー内をクリーンに
維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動圧軸受装置を用いた回転鏡光偏向器
の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の他の動圧軸受装置を用いた回転鏡光偏
向器の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の他の動圧軸受装置を用いた回転鏡光偏
向器の構造を示す断面図である。
【図４】従来の動圧軸受装置を用いた回転鏡光偏向器の
構造を示す断面図である。
【図５】従来の動圧軸受装置の実験結果を示す図である
。
【図６】本発明の動圧軸受装置の実験結果を示す図であ
る。
【符号の説明】
１０　　　　　　　　　　支軸 １１　　　　　　　　　　ポリゴンミラー１２　　　　
　　　　　　ラジアル軸受１３　　　　　　　　　　上
部スラスト軸受１４　　　　　　　　　　下部スラスト
軸受１５　　　　　　　　　　軸受可動部材１６　　　
　　　　　　　モータベース１７　　　　　　　　　　
モータコイル１８　　　　　　　　　　モータ回転体１
９　　　　　　　　　　モータマグネット２０　　　　
　　　　　　支持部材 ２１　　　　　　　　　　ビス ２２　　　　　　　　　　座金 ２３　　　　　　　　　　ナット ２４　　　　　　　　　　モーターカバー２５　　　　
　　　　　　キャップ ２６　　　　　　　　　　マグネット ２７　　　　　　　　　　マグネット固定部材２８　　
　　　　　　　　スペーサー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　ラジアル動圧軸受及びスラスト動圧軸
    受を介して固定体側の支軸に回転体を支持する動圧軸受
    装置において、前記回転体の少なくとも一部を磁性体で
    形成するか又は磁性体部材を設け、該回転体の磁性体又
    は磁性体部材を吸引力するマグネットを前記固定体側に
    設け、前記マグネットの磁力により、前記回転体の磁性
    体又は磁性体部材を吸引し、前記スラスト動圧軸受に加
    わる前記回転体の自重及びその他の力を相殺又は軽減さ
    せることを特徴とする動圧軸受装置。
  2. 【請求項２】　　前記回転体は前記固定体側に設けられ
    たカバー体で覆われ、且つカバー体の上部にキャップが
    設けられており、該キャップの内面の所定位置に前記マ
    グネットを設け、該キャップを前記カバー体に対して移
    動させることにより前記マグネットの磁力を調整するこ
    とを特徴とする請求項１記載の動圧軸受装置。
  3. 【請求項３】　　前記キャップを前記カバー体に対して
    移動させ前記マグネットを回転体の磁性体又は磁性体部
    材に吸着させ、前記キャップを前記カバー体に対して回
    転させることにより前記回転体を回転させることができ
    るように構成したことを特徴とする請求項２記載の動圧
    軸受装置。
  4. 【請求項４】　　前記マグネットは前記支持軸に固定さ
    れたマグネット固定部材の前記回転体の磁性体又は磁性
    体部材と対向する位置に適当な間隔で設けたことを特徴
    とする請求項１記載の動圧軸受装置。
JP3099537A 1991-04-04 1991-04-04 動圧軸受装置 Pending JPH04307108A (ja)

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EP92105628A EP0508297B1 (en) 1991-04-04 1992-04-01 Hydrodynamic bearing
AT92105628T ATE129786T1 (de) 1991-04-04 1992-04-01 Hydrodynamisches lager.
US08/476,907 US5710470A (en) 1991-04-04 1995-06-07 Hydrodynamic bearing assembly

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