JPH0635650Y2 - Dynamic air bearing motor - Google Patents

Dynamic air bearing motor

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JPH0635650Y2
JPH0635650Y2 JP1990046649U JP4664990U JPH0635650Y2 JP H0635650 Y2 JPH0635650 Y2 JP H0635650Y2 JP 1990046649 U JP1990046649 U JP 1990046649U JP 4664990 U JP4664990 U JP 4664990U JP H0635650 Y2 JPH0635650 Y2 JP H0635650Y2
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JP
Japan
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rotating body
motor
bearing member
dynamic pressure
bearing
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博徳 黒沢
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Nidec Sankyo Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、動圧空気軸受によってロータ部分を支持する
モータに関する。更に詳述すると、本考案は高速回転す
るモータ、特にポリゴンミラー等を回転させる光学走査
装置のモータに使用して好適な動圧空気軸受モータに関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of use) The present invention relates to a motor that supports a rotor portion by a dynamic pressure air bearing. More specifically, the present invention relates to a dynamic pressure air bearing motor suitable for use in a motor that rotates at high speed, particularly a motor of an optical scanning device that rotates a polygon mirror or the like.

(従来の技術) レーザ走査用モータ、磁気ドラム用モータ、ジャイロモ
ータ、高速スピンドルモータ等のような高速で回転する
モータには、回転に基づく相対運動による動圧でロータ
部を支持する動圧空気軸受が採用されている。例えば、
レーザビームプリンタやファクシミリ等に用いられてい
るポリゴンミラーを用いた光学走査装置では、振動等の
外乱を受けた際にポリゴンミラーが振動すると光走査ラ
インが乱れて画質が低下することから、従来第7図に示
すような動圧空気軸受モータが使用されている。
(Prior Art) A motor that rotates at a high speed, such as a laser scanning motor, a magnetic drum motor, a gyro motor, or a high-speed spindle motor, has a dynamic pressure air that supports a rotor portion with a dynamic pressure due to a relative motion based on the rotation. Bearings are used. For example,
In an optical scanning device using a polygon mirror used in a laser beam printer, a facsimile, etc., when the polygon mirror vibrates when a disturbance such as vibration is received, the optical scanning line is disturbed and the image quality is deteriorated. A dynamic pressure air bearing motor as shown in FIG. 7 is used.

この動圧空気軸受モータは、マグネット105を取付けた
回転体101の外周面103とコイル102を中央に配置した円
筒状の軸受部材104の内周面106との間に動圧軸受107を
構成して径(ラジアル)方向の支持を図る一方、回転体
101と軸受部材104との間に磁石108,109の吸引・反発力
を利用したスラスト磁気軸受110を構成して軸(アキシ
ャル)方向の支持を図るようにしたものである。更に、
この動圧空気軸受モータでは軸方向の振動を磁気軸受11
0だけでは抑えることが難しいことから、回転体101と軸
受部材104との間で形成される内部密閉空間111とモータ
外部112とを連通させる通気孔113を設けてエアダンパー
を構成し、制振効果を得るようにしている。即ち、回転
体101の振動により通気孔113を通じて内部密閉空間111
に空気の出入りが生じる。小さな通気孔111は空気の出
入りに対して抵抗となるため、回転体101の振動に対す
るダンパーとして作用し、回転体101の軸方向の振動を
抑制する。小孔から成る通気孔113は高い周波数の振動
に対して効果があり、低い周波数の振動の場合は振動に
応じて空気が容易に通気孔113を通り抜けるためダンパ
ーとしての効果はないが、このような低い周波数の振動
はスラスト磁気軸受110によって抑制される。
In this dynamic pressure air bearing motor, a dynamic pressure bearing 107 is formed between an outer peripheral surface 103 of a rotating body 101 to which a magnet 105 is attached and an inner peripheral surface 106 of a cylindrical bearing member 104 having a coil 102 arranged at the center. While supporting the radial direction, the rotating body
A thrust magnetic bearing 110 utilizing the attraction / repulsion force of the magnets 108, 109 is formed between the 101 and the bearing member 104 to achieve axial (axial) support. Furthermore,
In this dynamic pressure air bearing motor, axial vibration is applied to the magnetic bearing 11
Since it is difficult to suppress it by only 0, an air damper 113 is provided by providing a ventilation hole 113 that communicates the internal closed space 111 formed between the rotating body 101 and the bearing member 104 with the motor outside 112. I try to get the effect. That is, the vibration of the rotating body 101 causes the internal closed space 111 to pass through the ventilation hole 113.
Air flows in and out. Since the small vent holes 111 act as a resistance against the entry and exit of air, they act as a damper against the vibration of the rotating body 101, and suppress the axial vibration of the rotating body 101. The ventilation holes 113, which are small holes, are effective for high-frequency vibrations, and in the case of low-frequency vibrations, air easily passes through the ventilation holes 113 according to the vibrations, so it is not effective as a damper. Low frequency vibrations are suppressed by the thrust magnetic bearing 110.

(考案が解決しようとする課題) この動圧空気軸受モータのダンピング特性は、回転体10
1に穿孔した通気孔113の径と長さに依存しており、回転
体101の質量及びモータ内空気容量に合せて通気孔113の
径及び長さのコントロールが必要である。しかし、現在
の加工技術ではφ0.4×5mm程度の大きさが限界であり、
これ以上細く長い穴を加工することは困難であり、回転
体101に取付ける回転対象物114例えばポリゴンミラーが
大型化する場合、それに合せてダンピング特性をコント
ロールすることが難しい問題がある。
(Problems to be solved by the invention) The damping characteristics of this dynamic pressure air bearing motor are as follows:
It depends on the diameter and length of the ventilation hole 113 perforated in 1, and it is necessary to control the diameter and length of the ventilation hole 113 according to the mass of the rotating body 101 and the air volume in the motor. However, the size of φ 0.4 × 5 mm is the limit in the current processing technology,
It is difficult to machine a hole that is thinner and longer than this, and when the rotation target 114 mounted on the rotating body 101, for example, the polygon mirror becomes large, there is a problem that it is difficult to control the damping characteristic accordingly.

本考案は、細く長い通気孔でも容易に形成し得る動圧空
気軸受モータ構造を提供し、ダンピング特性を回転体側
の質量に対応させて変更し得るようにすることを目的と
する。
An object of the present invention is to provide a dynamic pressure air bearing motor structure that can be easily formed even with a thin and long ventilation hole, and to make it possible to change the damping characteristics according to the mass on the rotating body side.

(課題を解決するための手段) かかる目的を達成するため、本考案は、回転体とこの回
転体を収容する円筒状の軸受部材とを嵌合させて前記回
転体の外周面と前記軸受部材の内周面との間で動圧空気
軸受を構成すると共に前記回転体の内周面に取付けたマ
グネットと前記軸受部材の中央に同心状に配置されて前
記軸受部材に固定されたステータ側コイルとの間でモー
タを構成する動圧空気軸受モータにおいて、前記回転体
と前記軸受部材とで形成される内部空間を実質的な密閉
空間とする一方、前記内部空間とモータ外部とを連通さ
せる軸方向の振動を抑制するための溝構成部材同士が突
合せられる面のいずれかに溝加工によって形成されるよ
うにしている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve such an object, the present invention provides a rotating body and a cylindrical bearing member for accommodating the rotating body, and the outer peripheral surface of the rotating body and the bearing member. And a stator-side coil fixed to the bearing member by forming a dynamic pressure air bearing between the magnet and the magnet mounted on the inner peripheral surface of the rotating body and concentrically arranged in the center of the bearing member. In a dynamic pressure air bearing motor that constitutes a motor between the shaft and the motor, the internal space formed by the rotating body and the bearing member is a substantially closed space, and the shaft that communicates the internal space with the outside of the motor. The groove forming members for suppressing the directional vibration are formed by groove processing on any of the surfaces where the groove forming members abut each other.

また、本考案の動圧空気軸受は、回転体と軸受部材とで
形成される内部空間を実質的な密閉空間とする一方、該
内部空間とモータ外部とを連通させる回転体の質量に応
じた大きさの径方向のスリットを有するダンピングプレ
ートを構成部材同士が突合せられる面の間に介在させる
ようにしている。
Further, the dynamic pressure air bearing of the present invention makes the internal space formed by the rotating body and the bearing member a substantially closed space, while depending on the mass of the rotating body communicating the internal space with the outside of the motor. A damping plate having a radial slit of a size is interposed between the surfaces where the constituent members abut each other.

(作用) したがって、動圧空気軸受モータの構成部品を組立てる
前に構成部品同士の突合せ面のいずれかに内部密閉空間
とモータ外部とに連なる溝を加工すれば、あるいは前記
溝に相当するスリットを有するダンピングプレートを介
在させれば、動圧空気軸受モータを組立てるだけで所望
の径及び長さの通気孔が形成される。しかも、この開放
状態にある面への溝加工は、公知の溝加工技術あるいは
スリット加工技術によって、μmオーダあるいはそれ以
下のオーダの幅の深さで必要な長さだけ形成できる。
(Operation) Therefore, before assembling the components of the dynamic pressure air bearing motor, if a groove that connects the internal closed space and the outside of the motor is machined on any of the abutting surfaces of the components, or a slit corresponding to the groove is formed. By interposing the damping plate, the ventilation hole having a desired diameter and length can be formed only by assembling the dynamic pressure air bearing motor. In addition, the groove processing on the surface in the open state can be performed by a known groove processing technology or slit processing technology, and can be formed in a required width with a width depth of the order of μm or less.

(実施例) 以下、本考案の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。尚、本実施例はレーザプリンタやファクシ
ミリ等の光学走査装置に使用されているポリゴンミラー
の回転駆動装置に適用したものである。
(Embodiment) Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings. The present embodiment is applied to a rotary driving device for a polygon mirror used in an optical scanning device such as a laser printer or a facsimile.

ポリゴンミラー回転駆動装置は、ポリゴンミラー14を支
持して回転する回転体(ロータ)1と、この回転体1を
収容して該回転体1との間に動圧空気軸受7を構成する
円筒状の軸受部材4と、この軸受部材4の中央に配置さ
れてコイル5を支持するセンターポール15と、該センタ
ーポール15を支持し軸受部材4の底部を塞ぐベース部材
16と、軸受部材4側に固定された駆動コイル5と回転体
1側に固定されたロータマグネット2とによって構成さ
れる制御用小形モータ17とから主に成る。
The polygon mirror rotation driving device includes a rotating body (rotor) 1 that supports and rotates a polygon mirror 14, and a cylindrical shape that houses the rotating body 1 and forms a dynamic pressure air bearing 7 between the rotating body 1 and the rotating body 1. Bearing member 4, a center pole 15 disposed in the center of the bearing member 4 for supporting the coil 5, and a base member for supporting the center pole 15 and closing the bottom portion of the bearing member 4.
16 and a small control motor 17 composed of a drive coil 5 fixed to the bearing member 4 side and a rotor magnet 2 fixed to the rotating body 1 side.

前記回転体1には、回転体1の加工誤差やポリゴンミラ
ー14を回転体1に取付ける際の取付誤差等によってポリ
ゴンミラー14を含む回転系全体の重心位置が回転軸上か
らずれて回転バランスを崩し振動するのを防ぐため、バ
ランス調整用のバランスプレート18が取付けられてい
る。このバランスプレート18は、アルミニウム又は合成
樹脂等によって円板状に形成されており、必要に応じて
バランス調整のための穴をあけるように設けられてい
る。
The center of gravity of the entire rotating system including the polygon mirror 14 deviates from the axis of rotation on the rotating body 1 due to a processing error of the rotating body 1 or an installation error when the polygon mirror 14 is attached to the rotating body 1, etc. A balance plate 18 for balance adjustment is attached in order to prevent collapse and vibration. The balance plate 18 is made of aluminum, synthetic resin, or the like in a disk shape, and is provided with holes for balance adjustment if necessary.

前記バランスプレート18の下面の軸受部材4の上端面と
突合せられる部分には浅く狭い溝13がレーザビーム加工
などによって形成されている。溝13は、通常第2図
(A),(B)に示すように一直線に形成することが加
工を容易にするので好ましいが、特にこれに限定される
ものではなく、例えば第3図(A)に示すように互いに
段部26,27を設けて嵌合させるバランスプレート18側と
軸受部材4側との双方に溝13を加工してこれらの組合せ
により複雑な形状の通気孔とすることも可能である。こ
の場合、溝13からの塵埃等の侵入を阻止することができ
る。また、溝13の長さは溝13の方向を傾けることによっ
て、即ち径方向から接線方向の間で調整できる。尚、回
転体1の上端面に固定されるバランスプレート18は、同
時に軸受部材4と回転体1との嵌合で形成される内部空
間11を実質的な密閉空間とする。ただし、この内部空間
11は前記溝13及び動圧空気軸受7の隙間によって外気に
通じている。
A shallow and narrow groove 13 is formed by laser beam machining or the like in a portion of the lower surface of the balance plate 18 that abuts the upper end surface of the bearing member 4. It is preferable that the groove 13 is normally formed in a straight line as shown in FIGS. 2A and 2B because it facilitates the processing, but the groove 13 is not particularly limited to this, and for example, as shown in FIG. It is also possible to form grooves 13 on both the balance plate 18 side and the bearing member 4 side to which stepped portions 26 and 27 are fitted and which are fitted together as shown in FIG. It is possible. In this case, it is possible to prevent dust and the like from entering through the groove 13. Further, the length of the groove 13 can be adjusted by inclining the direction of the groove 13, that is, between the radial direction and the tangential direction. The balance plate 18 fixed to the upper end surface of the rotating body 1 simultaneously makes the internal space 11 formed by fitting the bearing member 4 and the rotating body 1 into a substantially closed space. However, this internal space
11 communicates with the outside air through a gap between the groove 13 and the dynamic pressure air bearing 7.

更に、第4図及び第5図に示すように、動圧空気軸受モ
ータを構成する部材そのものに溝加工を施さずに、モー
タ内部空間11とモータ外部12に連通するスリット28を設
けたダンピングプレート29を構成部品間例えばバランス
プレート18と回転体1との間あるいは軸受部材4とベー
ス部材16との間に介在させることによって通気孔を形成
するようにしても良い。この場合、ダンピングプレート
29のスリット28の両端には内部空間11とモータ外部12に
対して確実に連通させるために円孔30を設けたり、ある
いはダンピングプレート29を完全に横断するスリットと
することが好ましい。通気孔の大きさはスリット28の幅
及びダンピングプレート29の厚みによって調整し、長さ
はスリット28の傾きθを変えることによって調整するこ
とができる。
Further, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, a damping plate provided with slits 28 communicating with the motor internal space 11 and the motor external 12 without groove processing being performed on the members themselves constituting the dynamic pressure air bearing motor. The ventilation holes may be formed by interposing 29 between components, for example, between the balance plate 18 and the rotating body 1 or between the bearing member 4 and the base member 16. In this case, the damping plate
It is preferable to provide circular holes 30 at both ends of the slit 28 of 29 so as to surely communicate with the internal space 11 and the outside 12 of the motor, or to form a slit that completely traverses the damping plate 29. The size of the ventilation hole can be adjusted by the width of the slit 28 and the thickness of the damping plate 29, and the length can be adjusted by changing the inclination θ of the slit 28.

前記軸受部材4は底面にベース部材16をねじ止め等で固
定することによって有底円筒状に構成されている。軸受
部材4の内周面6は軸受面をなし、耐摩耗性を向上させ
るための表面処理がなされている。例えば特開昭63-235
719号に開示されているような耐摩耗性被膜あるいは潤
滑性被膜を施すように設けられている。また、この軸受
部材4の内周面6の中央部には回転体1との間で構成す
る動圧空気軸受7に空気を供給するための環状の周溝33
が設けられ、軸受部材4の上端面から空気孔34を介して
空気をモータ内部に導入するように設けられている。空
気の導入は取付機器のハウジング31内に収容されるポリ
ゴンミラー14の周辺から行なうことが塵埃の侵入を防ぐ
上で好ましいが、特にこれに限定されるものではなく、
空気孔34を直接軸受部材4の周面に開口させるようにし
ても良い。尚、軸受部材4の上端寄りの位置には当該モ
ータをレーザープリンタ等の光走査装置のハウジング31
等に取付けるためのフランジ32が形成されている。
The bearing member 4 has a bottomed cylindrical shape by fixing a base member 16 to the bottom surface with screws or the like. The inner peripheral surface 6 of the bearing member 4 forms a bearing surface and is surface-treated to improve wear resistance. For example, JP-A-63-235
It is provided to provide an abrasion resistant coating or a lubricious coating as disclosed in No. 719. In addition, an annular peripheral groove 33 for supplying air to the dynamic pressure air bearing 7 formed between the inner peripheral surface 6 of the bearing member 4 and the rotating body 1 is formed.
Is provided so that air is introduced into the motor from the upper end surface of the bearing member 4 through the air holes 34. It is preferable to introduce the air from the periphery of the polygon mirror 14 housed in the housing 31 of the attachment device in order to prevent the entry of dust, but it is not particularly limited to this.
The air holes 34 may be opened directly on the peripheral surface of the bearing member 4. At the position near the upper end of the bearing member 4, the motor is attached to the housing 31 of an optical scanning device such as a laser printer.
A flange 32 is formed for mounting on the same.

前記回転体1は軸受部材4の外に突出する上端部にポリ
ゴンミラー14を取付けるための小円筒部1aを形成し、動
圧空気軸受7を軸受部材4との間で構成する大円筒部1b
との境界の肩部分1cでポリゴンミラー14を支持するよう
に設けられている。軸受部材4内に収容される大円筒部
1bの外周面3には動圧発生用のグルーブ(図示省略)が
例えばエッチング等により約5μm〜20μmの深さで形
成されている。このグルーブの形状、配置等については
特に限定されず、軸受部材4の内周面6との同様にグル
ーブが形成される外周面3にも耐摩耗性を向上させるた
めの表面処理がなされている(特開昭63-235719号)。
回転体1の大円筒部1bの内周面側には円筒状のヨーク35
が固定され、このヨーク35の更に内側には円筒状の駆動
マグネット2が固定されている。
The rotating body 1 has a small cylindrical portion 1a for mounting the polygon mirror 14 on an upper end portion protruding outside the bearing member 4, and a large cylindrical portion 1b forming a dynamic pressure air bearing 7 between the rotating member 1 and the bearing member 4.
It is provided so that the polygonal mirror 14 is supported by the shoulder portion 1c at the boundary between and. Large cylindrical portion housed in bearing member 4
Grooves (not shown) for generating dynamic pressure are formed in the outer peripheral surface 3 of 1b by etching or the like to a depth of about 5 μm to 20 μm. The shape and arrangement of the groove are not particularly limited, and the outer peripheral surface 3 where the groove is formed similarly to the inner peripheral surface 6 of the bearing member 4 is surface-treated to improve wear resistance. (JP-A-63-235719).
A cylindrical yoke 35 is provided on the inner peripheral surface side of the large cylindrical portion 1b of the rotating body 1.
Is fixed, and the cylindrical drive magnet 2 is fixed inside the yoke 35.

ポリゴンミラー14は回転体1の小円筒部1aに嵌められ、
その上に波形ばね36を載せてバランスプレート18を回転
体1に止めつけることにより固定されている。また、第
3図(B)に示すように、ポリゴンミラー14の上にミラ
ー押え37、板ばね38、バランスプレート18を順次重ね、
バランスプレート18、板ばね38、ミラー押え37を貫通す
る取付ねじ39によって回転体1の小円筒部1aに固定され
ている。これによって、バランスプレート18の底面が波
形ばね36あるいは板ばね38を介してポリゴンミラー18を
回転体1の肩部1cに押しつけ、位置決めと同時に固定す
る。
The polygon mirror 14 is fitted into the small cylindrical portion 1a of the rotating body 1,
The corrugated spring 36 is placed on it, and the balance plate 18 is fixed to the rotating body 1 by fixing it. Further, as shown in FIG. 3 (B), a mirror retainer 37, a leaf spring 38, and a balance plate 18 are sequentially stacked on the polygon mirror 14.
It is fixed to the small cylindrical portion 1a of the rotating body 1 by a mounting screw 39 penetrating the balance plate 18, the leaf spring 38, and the mirror retainer 37. As a result, the bottom surface of the balance plate 18 presses the polygon mirror 18 against the shoulder 1c of the rotating body 1 via the corrugated spring 36 or the leaf spring 38, and fixes the same at the same time as positioning.

尚、ポリゴンミラー18を含む回転系全体の回転バランス
調整は、バランスプレート18を利用したものに特に限定
されず、バランスプレート18を用いずに回転体1そのも
のにバランス調整用のための孔を設けたり、あるいはバ
ランスプレート18との併用により回転体1のバランスを
調整することができる。
The rotation balance adjustment of the entire rotation system including the polygon mirror 18 is not particularly limited to the one using the balance plate 18, and a hole for balance adjustment is provided in the rotating body 1 itself without using the balance plate 18. Alternatively, or in combination with the balance plate 18, the balance of the rotating body 1 can be adjusted.

前記ベース5部材16には軸受部材4の中央に配置される
センターポール15が一体成形もしくはねじ止めなどによ
って固定されている。センターポール15の外周面にはス
テータコア21が嵌められ、更にこのステータコア21に嵌
め込まれた非磁性のコイル板19の間にコイル5が巻回さ
れている。コイル板19にはコイル5が外れるのを防ぐ爪
部20がコア21の外側でかつほぼ軸方向に向けて突出する
ように設けられており、該爪部20を利用してコイル5を
巻回した上で合成樹脂によって固定されている。また、
必要に応じてセンターポール15の上端寄りの位置には周
波数発電機用の回路基板24が設置されると共にこれと対
向するように回転体1側に周波数発電用のマグネット23
が固着されている。回路基板24にはコイルパターンが形
成されていて、回転体1と共にマグネット23が回転する
ことにより回転速度信号を発生する。更に、ベース部材
16の下には駆動用の回路基板22がねじ止めされており、
ベース部材16と相俟ってモータの内部11と軸受部材4の
外部12との間での空気の流通が遮断されている。回路基
板22にはコイル5に通電して回転体1を回転駆動するた
めの回路パターンが形成されている。尚、ベース部材16
には駆動コイル5や回路基板22に接続するリード線を外
部に引き出するための引き出し孔が必要に応じて適宜形
成されている。更に必要に応じて保護カバー25が止めつ
けられている。
A center pole 15 arranged at the center of the bearing member 4 is fixed to the base 5 member 16 by integral molding or screwing. A stator core 21 is fitted on the outer peripheral surface of the center pole 15, and the coil 5 is wound between a non-magnetic coil plate 19 fitted in the stator core 21. A claw portion 20 for preventing the coil 5 from coming off is provided on the coil plate 19 so as to project outside the core 21 and in a substantially axial direction, and the claw portion 20 is used to wind the coil 5. Then, it is fixed with synthetic resin. Also,
If necessary, a circuit board 24 for a frequency generator is installed at a position near the upper end of the center pole 15, and a magnet 23 for frequency power generation is provided on the rotor 1 side so as to face the circuit board 24.
Is stuck. A coil pattern is formed on the circuit board 24, and the rotation speed signal is generated when the magnet 23 rotates together with the rotating body 1. Furthermore, the base member
A circuit board 22 for driving is screwed under 16
Together with the base member 16, the air flow between the inside 11 of the motor and the outside 12 of the bearing member 4 is blocked. On the circuit board 22, a circuit pattern for energizing the coil 5 to drive the rotating body 1 to rotate is formed. The base member 16
A lead-out hole for pulling out a lead wire connected to the drive coil 5 and the circuit board 22 to the outside is appropriately formed as necessary. Further, a protective cover 25 is fixed as necessary.

ステータ側のセンターポール15と回転体1側にはスラス
ト磁気軸受10を構成する一対のリング状のマグネット8,
9が互いに対向するように固着されている。これらのマ
グネット8,9は対向する面が互いに反発し合う極となる
ように、軸方向に着磁されている。そして、各マグネッ
ト8,9は軸方向の中心位置が互いにずれるように配置さ
れることによって軸方向の吸引力が発生し、これによっ
てポリゴンミラー14等を有する回転体1全体が浮上する
ようになっている。
The center pole 15 on the stator side and the pair of ring-shaped magnets 8 constituting the thrust magnetic bearing 10 on the rotary body 1 side,
9 are fixed so as to face each other. These magnets 8 and 9 are magnetized in the axial direction so that the opposing surfaces become poles that repel each other. The magnets 8 and 9 are arranged such that the center positions in the axial direction are displaced from each other, whereby an attractive force in the axial direction is generated, whereby the entire rotating body 1 having the polygon mirror 14 and the like floats. ing.

以上のように構成されたポリゴンミラーの回転駆動装置
は次のように作動する。
The polygon mirror rotation driving device configured as described above operates as follows.

駆動コイル5に通電すると、駆動用マグネット2が回転
付勢されて回転体1がポリゴンミラー14と共に回転駆動
される。回転体1の回転に伴い空気孔34と周溝33を通じ
て動圧発生用グルーブに空気が導入され、このグループ
と軸受部材4の内周面6とで形成される動圧空気軸受7
に動圧力が発生し、回転体1のラジアル方向の荷重が支
持される。上記空気孔34と周溝33の形成により、軸受部
材4と回転体1との間の動圧効果が大きくなり、動圧軸
受の剛性が高くなる。一方、回転体1のスラスト方向の
荷重はスラストマグネット8,9でなるスラスト磁気軸受1
0によって支持される。
When the drive coil 5 is energized, the drive magnet 2 is rotationally biased and the rotating body 1 is rotationally driven together with the polygon mirror 14. As the rotor 1 rotates, air is introduced into the dynamic pressure generating groove through the air holes 34 and the circumferential groove 33, and the dynamic pressure air bearing 7 formed by this group and the inner peripheral surface 6 of the bearing member 4 is formed.
A dynamic pressure is generated in the radial direction, and the radial load of the rotating body 1 is supported. By forming the air holes 34 and the circumferential groove 33, the dynamic pressure effect between the bearing member 4 and the rotating body 1 is increased, and the rigidity of the dynamic pressure bearing is increased. On the other hand, the load in the thrust direction of the rotating body 1 is the thrust magnetic bearing 1 composed of the thrust magnets 8 and 9.
Supported by 0.

ここで、回転中の回転体1に外乱が加わると、回転体1
がスラスト方向に振動しようとする。そして、溝13と相
手側部品とによって構成される通気孔を通じて軸受部材
4と回転体1との間に形成された内部空間11に空気の出
入りが生じる。即ち、回転体1全体が軸受部材4から浮
き上がるときは溝13から空気が入り、軸受部材4に対し
て沈むときは溝13から空気が出る。溝13は空気の出入り
に対して抵抗となるめ、回転体1の振動に対するダンパ
として作用し回転体2の振動を抑制する。
Here, when a disturbance is applied to the rotating body 1 that is rotating, the rotating body 1
Tries to vibrate in the thrust direction. Then, air flows in and out of the internal space 11 formed between the bearing member 4 and the rotating body 1 through the ventilation hole formed by the groove 13 and the counterpart component. That is, when the entire rotating body 1 floats from the bearing member 4, air enters through the groove 13, and when it sinks with respect to the bearing member 4, air exits through the groove 13. Since the groove 13 serves as a resistance against the entry and exit of air, it acts as a damper against the vibration of the rotating body 1 and suppresses the vibration of the rotating body 2.

第6図にモータのアキシャル方向の振動特性を示す。こ
の特性図において、破線で示すものがアキシャル方向磁
気軸受のみの場合であり、実線で示すものがエアーダン
パーを併用した場合の特性である。図から明らかなよう
に、エアダンパーを併用すると振幅のピークが小さくな
り共振周波数が高くなっていることが理解できる。そこ
で、通気孔・溝13の大きさをモータ内部の空気容量、回
転系全体の質量、使用条件により最適に調整することに
より、振幅を抑えると共に共振周波数を制御モータとし
て影響のない比較的高周波域、例えば70Hz〜100Hzに移
動させることが可能となる。そして、この最適の通気孔
は、モータ構成部品の表面への溝13の加工あるいはダン
ピングプレート29へのスリット28の加工によって容易に
確保できる。
FIG. 6 shows the vibration characteristics of the motor in the axial direction. In this characteristic diagram, the broken line shows the case of only the axial magnetic bearing, and the solid line shows the case of using the air damper together. As is clear from the figure, it can be understood that the peak of the amplitude becomes smaller and the resonance frequency becomes higher when the air damper is used together. Therefore, by optimally adjusting the size of the vent holes / grooves 13 according to the air capacity inside the motor, the mass of the entire rotating system, and the operating conditions, the amplitude is suppressed and the resonance frequency is in a relatively high frequency range that does not affect the control motor. , For example, it becomes possible to move from 70 Hz to 100 Hz. Then, this optimum vent hole can be easily secured by processing the groove 13 on the surface of the motor component or processing the slit 28 on the damping plate 29.

尚、上述の実施例は本考案の好適な実施の一例ではある
がこれに限定されるものではなく本考案の要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本
実施例では内部空間11とモータ外部12とを連通させる通
気孔を構成する溝13をバランスプレート18の底面に形成
しているが、特にこれに限定されるものではなく、回転
体1の上端面、ポリゴンミラー14を押える板ばね38やミ
ラー押え37、軸受部材4のベース側端面、ベース部材16
の表面等、モータ構成部品の突合せ面であればいずれに
形成しても良い。また、ダンピングプレート29も同様で
ある。
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the present embodiment, the groove 13 forming a vent hole for communicating the internal space 11 and the motor exterior 12 is formed on the bottom surface of the balance plate 18, but the invention is not particularly limited to this, and the rotating body 1 Upper end surface, the leaf spring 38 for pressing the polygon mirror 14, the mirror pressing member 37, the base end surface of the bearing member 4, the base member 16
It may be formed on any butting surface of the motor component, such as the surface of the above. The same applies to the damping plate 29.

(考案の効果) 以上の説明より明らかなように、本考案の動圧空気軸受
モータは、構成部品の突合せ面に溝加工によって通気孔
を形成するようにしたので、容易に通気孔を加工でき
る。このため、回転体の質量に応じた径及び長さの通気
孔を設けて最適なダンピング特性を得ることができる。
また、本考案において、軸受の内外を貫通させるスリッ
トを入れたダンピングプレートを構成部品間に介在させ
る場合、あらかじめ溝の大きさを異にしたダンピングプ
レートを多数用意することで、他の構成部品を変更せず
にポリゴンミラーの大きさに合わせてダンピングプレー
トを決定するだけで、ばね上質量に追従できる。即ち、
ダンピングプレートを介在させる場合にはミラーが変わ
った場合でも他の構成部材は変更せずに溝の大きさが異
なるダンピングプレートを変更するだけで足りる。
(Effect of the Invention) As is apparent from the above description, the dynamic pressure air bearing motor of the present invention has the vent holes formed by grooving the abutting surfaces of the components, so the vent holes can be easily processed. . Therefore, the ventilation hole having a diameter and a length corresponding to the mass of the rotating body can be provided to obtain optimum damping characteristics.
Further, in the present invention, when a damping plate having a slit penetrating the inside and outside of the bearing is interposed between the components, a large number of damping plates having different groove sizes are prepared in advance, so that other components can be It is possible to follow the sprung mass simply by determining the damping plate according to the size of the polygon mirror without changing it. That is,
When the damping plate is interposed, even if the mirror is changed, it is sufficient to change the damping plate having different groove sizes without changing other components.

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

第1図は本考案をポリゴンミラーの回転駆動装置として
実施した一例を示す中央縦断面図である。 第2図はバランスプレート通気孔を構成する溝を設けた
一実施例を示すもので、(A)は底面図、(B)は側面
図である。 第3図(A)は溝加工の他の実施例を示す要部拡大断面
図、第3図(B)はミラー押えの他の実施例を示す要部
拡大図である。 第4図は本考案の他の実施例に係り、ダンピングプレー
トを用いた実施例の要部拡大断面図である。 第5図(A)及び(B)は第4図の実施例で使用するダ
ンピングプレートの一例を示す平面図及び要部のみを示
す説明図である。 第6図はダンパーが回転体の振動に与える関係を示す振
動特性図である。 第7図は従来の動圧空気軸受モータの一例を示す中央縦
断面図である。 1……回転体、 4……軸受部材、 7……動圧空気軸受、 3……回転体の外周面、6……軸受部材の内周面、 11……内部空間、 12……モータ外部、 17……モータ、 2……マグネット、5……コイル、 13……溝、 28……スリット、29……ダンピングプレート。
FIG. 1 is a central longitudinal sectional view showing an example in which the present invention is implemented as a rotary driving device for a polygon mirror. 2A and 2B show an embodiment in which a groove constituting a balance plate ventilation hole is provided, and FIG. 2A is a bottom view and FIG. 2B is a side view. FIG. 3 (A) is an enlarged cross-sectional view of an essential part showing another embodiment of groove processing, and FIG. 3 (B) is an enlarged view of an essential part showing another embodiment of the mirror retainer. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of an essential part of an embodiment using a damping plate according to another embodiment of the present invention. 5 (A) and 5 (B) are a plan view showing an example of the damping plate used in the embodiment of FIG. 4 and an explanatory view showing only a main part. FIG. 6 is a vibration characteristic diagram showing the relationship that the damper gives to the vibration of the rotating body. FIG. 7 is a central longitudinal sectional view showing an example of a conventional dynamic pressure air bearing motor. 1 ... Rotating body, 4 ... Bearing member, 7 ... Dynamic pressure air bearing, 3 ... Rotating body outer peripheral surface, 6 ... Bearing member inner peripheral surface, 11 ... Internal space, 12 ... Motor outside , 17 …… motor, 2 …… magnet, 5 …… coil, 13 …… groove, 28 …… slit, 29 …… damping plate.

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】回転体とこの回転体を収容する円筒状の軸
受部材とを嵌合させて前記回転体の外周面と前記軸受部
材の内周面との間で動圧空気軸受を構成すると共に前記
回転体の内周面に取付けたマグネットと前記軸受部材の
中央に同心状に配置されて前記軸受部材に固定されたス
テータ側コイルとの間でモータを構成する動圧空気軸受
モータにおいて、前記回転体と前記軸受部材とで形成さ
れる内部空間を実質的な密閉空間とする一方、前記内部
空間とモータ外部とを連通させる軸方向の振動を抑制す
るための溝を構成部材同士が突合せられる面のいずれか
に溝加工によって形成されたことを特徴とする動圧空気
軸受モータ。
1. A dynamic pressure air bearing is formed between an outer peripheral surface of the rotating body and an inner peripheral surface of the bearing member by fitting a rotating body and a cylindrical bearing member accommodating the rotating body. A dynamic pressure air bearing motor that constitutes a motor between a magnet attached to the inner peripheral surface of the rotating body and a stator-side coil that is concentrically arranged in the center of the bearing member and fixed to the bearing member, The internal space formed by the rotating body and the bearing member is a substantially closed space, while the constituent members abut against each other with a groove for connecting the internal space and the outside of the motor for suppressing axial vibration. A dynamic pressure air bearing motor characterized by being formed by grooving on one of the surfaces to be formed.
【請求項2】回転体とこの回転体を収容する円筒状の軸
受部材とを嵌合させて前記回転体の外周面と前記軸受部
材の内周面との間で動圧空気軸受を構成すると共に前記
回転体の内周面に取付けたマグネットと前記軸受部材の
中央に同心状に配置されて前記軸受部材に固定されたス
テータ側コイルとの間でモータを構成する動圧空気軸受
モータにおいて、前記回転体と前記軸受部材とで形成さ
れる内部空間を実質的な密閉空間とする一方、前記内部
空間とモータ外部とを連通させる前記回転体の質量に応
じた大きさの径方向のスリットを有するダンピングプレ
ートを構成部材同士が突合せられる面の間に介在させた
ことを特徴とする動圧空気軸受モータ。
2. A dynamic air bearing is formed between an outer peripheral surface of the rotating body and an inner peripheral surface of the bearing member by fitting a rotating body and a cylindrical bearing member that houses the rotating body. A dynamic pressure air bearing motor that constitutes a motor between a magnet attached to the inner peripheral surface of the rotating body and a stator-side coil that is concentrically arranged in the center of the bearing member and fixed to the bearing member, While making the internal space formed by the rotating body and the bearing member a substantially closed space, a radial slit having a size corresponding to the mass of the rotating body that makes the internal space and the outside of the motor communicate with each other. A dynamic pressure air bearing motor, characterized in that a damping plate is provided between the surfaces where the constituent members abut each other.
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