JPH073246B2 - 動圧型流体軸受装置 - Google Patents
動圧型流体軸受装置Info
- Publication number
- JPH073246B2 JPH073246B2 JP31213586A JP31213586A JPH073246B2 JP H073246 B2 JPH073246 B2 JP H073246B2 JP 31213586 A JP31213586 A JP 31213586A JP 31213586 A JP31213586 A JP 31213586A JP H073246 B2 JPH073246 B2 JP H073246B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- ring
- lubricant
- dynamic pressure
- sleeve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はハートディスク装置、ポ利ゴンスキャナーユニ
ット等の高速回転する主軸部に用いられる潤滑剤を用い
たスラスト方向の動圧型流体軸受装置に関するものであ
る。
ット等の高速回転する主軸部に用いられる潤滑剤を用い
たスラスト方向の動圧型流体軸受装置に関するものであ
る。
従来の技術 近年、VTR用回転ヘッドアッセンブリー，ハードディス
ク装置，ポリゴンスキャナーユニット等の回転主軸部に
は、玉軸受に代わって回転精度の高い動圧型流体軸受を
用いる動きがあり、その中でも流体としてエアーを用い
たエアー動圧軸受よりも焼け付き等の、故障の少なさ
と、低速から高速までの幅広い回転数での軸受剛性の高
さの点で優れるオイル等の潤滑流体を用いた動圧型流体
軸受が用いられている。
ク装置，ポリゴンスキャナーユニット等の回転主軸部に
は、玉軸受に代わって回転精度の高い動圧型流体軸受を
用いる動きがあり、その中でも流体としてエアーを用い
たエアー動圧軸受よりも焼け付き等の、故障の少なさ
と、低速から高速までの幅広い回転数での軸受剛性の高
さの点で優れるオイル等の潤滑流体を用いた動圧型流体
軸受が用いられている。
以下、ポリゴンスキャナーに用いられた従来のラジアル
方向の動圧型流体軸受装置の一例について説明する。
方向の動圧型流体軸受装置の一例について説明する。
第７図〜第８図は従来の動圧型流体軸受装置を搭載した
ポリゴンスキャナーの断面図である。この構成について
説明する。１はベース部材、1Aはベース部材１と一体に
設けられたスリーブであり、軸受穴1Dにはその内周面に
設けられた動圧発生用のヘリングボーン溝1B,1Cが設け
られている。1Eは軸受穴1Dの径大部1Fに混入した空気を
スリーブ1Aの外へ関放させる通気穴、1Gはレーザービー
ムの透光窓であり、1Hはスラスト軸受部の空気を開放す
る通気穴である。２は軸受穴1Dに回転自在に挿入された
軸、３は軸１に一体に取り付けられたディスク、このデ
ィスク３にはレーザービームを反射するためのポリゴン
ミラー６と、モータ・ロータ７とが取り付けられてい
る。４は軸２の下端面に当接するよう設けられたスラス
ト部材であり、スパイラル形状等をした動圧発生溝4Aを
有している。５は軸２の抜けを防止するＣリングであり
軸３にはめられている。８は日本特許出願（特願昭59−
73310号）に示すようなリング状部材でありヘリカル溝8
Aを有している。９はモータ・ステータ、10はヘリング
ボーン溝、1B,1Cとスパイラル溝4Aに注油された潤滑剤
である。
ポリゴンスキャナーの断面図である。この構成について
説明する。１はベース部材、1Aはベース部材１と一体に
設けられたスリーブであり、軸受穴1Dにはその内周面に
設けられた動圧発生用のヘリングボーン溝1B,1Cが設け
られている。1Eは軸受穴1Dの径大部1Fに混入した空気を
スリーブ1Aの外へ関放させる通気穴、1Gはレーザービー
ムの透光窓であり、1Hはスラスト軸受部の空気を開放す
る通気穴である。２は軸受穴1Dに回転自在に挿入された
軸、３は軸１に一体に取り付けられたディスク、このデ
ィスク３にはレーザービームを反射するためのポリゴン
ミラー６と、モータ・ロータ７とが取り付けられてい
る。４は軸２の下端面に当接するよう設けられたスラス
ト部材であり、スパイラル形状等をした動圧発生溝4Aを
有している。５は軸２の抜けを防止するＣリングであり
軸３にはめられている。８は日本特許出願（特願昭59−
73310号）に示すようなリング状部材でありヘリカル溝8
Aを有している。９はモータ・ステータ、10はヘリング
ボーン溝、1B,1Cとスパイラル溝4Aに注油された潤滑剤
である。
以上のように構成されたポリゴンスキャナーに用いられ
た従来の動圧型流体軸受装置の動作について説明する。
まずモータ・ステータ９に通電されるとモータ・ステー
タ９に回転磁界が生じ、これによりモータ・ロータ７が
軸2,ディスク3,Cリング5,ポリゴンミラー６と共に回転
する。これにより２個のヘリングボーン溝1B,1Cはポン
ピング作用により潤滑剤10に圧力を発生し無接触で回転
する。また動圧発生溝4Aのポンピング作用により軸２は
一定量（約10ミクロンメータ）浮上して無接触で回転す
る。そして、図示しないレーザー発生装置から発生した
レーザービームが透光窓1Gを通して回転中のポリゴンミ
ラー６に入射することを反射してレーザービームの走査
を行う。通気穴1Hは軸受部の温度が上昇し、スラスト軸
受部の空気が熱膨張したときにその空気をベース部材１
の内部に逃がすことにより、ラジアル軸受のヘリングボ
ーン溝1Bに保持された潤滑剤10が圧力により押し出され
ることを防止する。リング状部材８は、動圧発生溝4A周
辺に保持された潤滑剤10にヘリカル溝8Aのポンピング力
による圧力を与え安定した浮上力を得ると共に、潤滑剤
の流出や飛散を防止する。
た従来の動圧型流体軸受装置の動作について説明する。
まずモータ・ステータ９に通電されるとモータ・ステー
タ９に回転磁界が生じ、これによりモータ・ロータ７が
軸2,ディスク3,Cリング5,ポリゴンミラー６と共に回転
する。これにより２個のヘリングボーン溝1B,1Cはポン
ピング作用により潤滑剤10に圧力を発生し無接触で回転
する。また動圧発生溝4Aのポンピング作用により軸２は
一定量（約10ミクロンメータ）浮上して無接触で回転す
る。そして、図示しないレーザー発生装置から発生した
レーザービームが透光窓1Gを通して回転中のポリゴンミ
ラー６に入射することを反射してレーザービームの走査
を行う。通気穴1Hは軸受部の温度が上昇し、スラスト軸
受部の空気が熱膨張したときにその空気をベース部材１
の内部に逃がすことにより、ラジアル軸受のヘリングボ
ーン溝1Bに保持された潤滑剤10が圧力により押し出され
ることを防止する。リング状部材８は、動圧発生溝4A周
辺に保持された潤滑剤10にヘリカル溝8Aのポンピング力
による圧力を与え安定した浮上力を得ると共に、潤滑剤
の流出や飛散を防止する。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では次のような問題点が
あった。第８図においてＣリングはおよそリング形状を
しているものの、完全な軸対称形ではなく、若干（例え
ば、５ミリグラム・センチメートル）の重量アンバラン
スを持っているため、軸２が高速で回転すると、このＣ
リング５が軸２に対して徐々に回動をしてしまうことが
あった。ここで、軸2,ディスク3,ポリゴンミラー6,Cリ
ング５からなる回転体ユニットは、初期状態において
は、重量アンバランスが数ミリグラム・センチメートル
以下になるよう組立段階で微調整されているが、このＣ
リング５の回動によりこれが大きくくずれてしまう。こ
のとき軸２の高速回転状態では速度の二乗に比例して遠
心力が大きくなるため、この大きなアンバランス力によ
り軸２に回転振れが生じ、精度の良い回転が得られない
ことがあった。
あった。第８図においてＣリングはおよそリング形状を
しているものの、完全な軸対称形ではなく、若干（例え
ば、５ミリグラム・センチメートル）の重量アンバラン
スを持っているため、軸２が高速で回転すると、このＣ
リング５が軸２に対して徐々に回動をしてしまうことが
あった。ここで、軸2,ディスク3,ポリゴンミラー6,Cリ
ング５からなる回転体ユニットは、初期状態において
は、重量アンバランスが数ミリグラム・センチメートル
以下になるよう組立段階で微調整されているが、このＣ
リング５の回動によりこれが大きくくずれてしまう。こ
のとき軸２の高速回転状態では速度の二乗に比例して遠
心力が大きくなるため、この大きなアンバランス力によ
り軸２に回転振れが生じ、精度の良い回転が得られない
ことがあった。
本発明は、上記問題点に鑑み、高速回転でも潤滑剤の飛
散や流出がなく、軸振れの少ない動圧型流体軸受装置の
構成を提供するものである。
散や流出がなく、軸振れの少ない動圧型流体軸受装置の
構成を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の動圧型流体軸受
装置では、軸とスリーブと前記軸の端面に当接し、前記
スリーブの一端に固定されたスラスト部材とを有し、前
記軸端面または前記スラスト部材表面のいずれか一方に
動圧発生溝を有し前記動圧発生溝には潤滑剤を保持して
成り、前記軸は端面近傍に細径なる段部を有し、前記段
部の外周に隙間をおいて、前記軸径より小さい内径を有
するＣリングを有し、前記Ｃリングは前記スリーブ内に
収納されたリング状部材で支持した構成を有する。
装置では、軸とスリーブと前記軸の端面に当接し、前記
スリーブの一端に固定されたスラスト部材とを有し、前
記軸端面または前記スラスト部材表面のいずれか一方に
動圧発生溝を有し前記動圧発生溝には潤滑剤を保持して
成り、前記軸は端面近傍に細径なる段部を有し、前記段
部の外周に隙間をおいて、前記軸径より小さい内径を有
するＣリングを有し、前記Ｃリングは前記スリーブ内に
収納されたリング状部材で支持した構成を有する。
作用 本発明は上記した構成によって、高速回転においてＣリ
ングの回動が回転体の重量バランスをくずすことがな
く、高い回転精度が得られる。
ングの回動が回転体の重量バランスをくずすことがな
く、高い回転精度が得られる。
実施例 以下本発明の一実施例の動圧型流体軸受装置について、
図面を参照しながら説明する。第１図〜第６図はポリゴ
ンスキャナーに用いた動圧型流体軸受装置である。第１
図において、11はベース部材、11Aはベース部材と一体
に設けられたスリーブ、11B,11Cはスリーブ11Aの軸受穴
11Dの内周面に設けられた動圧型流体軸受のヘリングボ
ーン溝、11Gは図示しないレーザービームが入射する透
光窓11Hはスラスト軸受部の空気を外部と連通する通気
穴である。12は軸で、細径なる段部12Aを有し、軸12の
下端面は直角かつ平滑に仕上げられている。13はディス
ク、14はスラスト部材で第３図におけるスパイラル形状
をした動圧発生溝14Aを有している。15は軸12の抜けを
防止するＣリングで第４図に示す形状をしている。15A
はこのＣリング15を広げて組み込むための組立穴であ
る。16はポリゴンミラー、17はモータ・ロータ、18はリ
ング状部材でヘリカル溝18AとＣリング15をガイドする
テーパ18Bを有している。19はモータ・ステータ、20は
リング状部材18とスラスト部材の間に入れられたメカニ
カル・シール、21はヘリングボーン溝11B,11Cとスパイ
ラル溝14Aに注油された潤滑剤である。
図面を参照しながら説明する。第１図〜第６図はポリゴ
ンスキャナーに用いた動圧型流体軸受装置である。第１
図において、11はベース部材、11Aはベース部材と一体
に設けられたスリーブ、11B,11Cはスリーブ11Aの軸受穴
11Dの内周面に設けられた動圧型流体軸受のヘリングボ
ーン溝、11Gは図示しないレーザービームが入射する透
光窓11Hはスラスト軸受部の空気を外部と連通する通気
穴である。12は軸で、細径なる段部12Aを有し、軸12の
下端面は直角かつ平滑に仕上げられている。13はディス
ク、14はスラスト部材で第３図におけるスパイラル形状
をした動圧発生溝14Aを有している。15は軸12の抜けを
防止するＣリングで第４図に示す形状をしている。15A
はこのＣリング15を広げて組み込むための組立穴であ
る。16はポリゴンミラー、17はモータ・ロータ、18はリ
ング状部材でヘリカル溝18AとＣリング15をガイドする
テーパ18Bを有している。19はモータ・ステータ、20は
リング状部材18とスラスト部材の間に入れられたメカニ
カル・シール、21はヘリングボーン溝11B,11Cとスパイ
ラル溝14Aに注油された潤滑剤である。
尚本実施例における具体的寸法としては、軸径は５ミリ
メートル、動圧発生溝14Aの直径は５ミリメートル、そ
の深さは４ミクロンメータ、潤滑剤21としては、オレフ
ィンおよびエステル系合成潤滑剤を使用し、Ｃリングは
PES（ポリエーテル・スルフォン）等の樹脂材料により
構成した。メカニカル・シール20には内径７ミリメート
ルの、Ｏリングを使用した。軸の回転数は約１万rpmで
ある。
メートル、動圧発生溝14Aの直径は５ミリメートル、そ
の深さは４ミクロンメータ、潤滑剤21としては、オレフ
ィンおよびエステル系合成潤滑剤を使用し、Ｃリングは
PES（ポリエーテル・スルフォン）等の樹脂材料により
構成した。メカニカル・シール20には内径７ミリメート
ルの、Ｏリングを使用した。軸の回転数は約１万rpmで
ある。
以上のように構成された第１の実施例の動圧型流体軸受
について以下その動作を第１図〜第６図を用いて説明す
る。第１図においてモータ・ステータ19に通電するとモ
ータ・ロータ17は、軸12、ディスク13、ポリゴンミラー
16と共に回転を始める。これによりヘリングボーン溝11
B,11Cとスラスト部材14の動圧発生溝14Aのポンピング作
用により潤滑剤21の圧力が高められ、軸12はスリーブ11
Aとスラスト部材14に対して非接触で回転する。この
時、透光部11Gを通して図示しないレーザービームが入
射すると回転するポリゴンミラー16はこれを反射してビ
ームの走査を行う。
について以下その動作を第１図〜第６図を用いて説明す
る。第１図においてモータ・ステータ19に通電するとモ
ータ・ロータ17は、軸12、ディスク13、ポリゴンミラー
16と共に回転を始める。これによりヘリングボーン溝11
B,11Cとスラスト部材14の動圧発生溝14Aのポンピング作
用により潤滑剤21の圧力が高められ、軸12はスリーブ11
Aとスラスト部材14に対して非接触で回転する。この
時、透光部11Gを通して図示しないレーザービームが入
射すると回転するポリゴンミラー16はこれを反射してビ
ームの走査を行う。
第２図において軸12が回転するとスラスト軸受部の潤滑
剤21は動圧発生溝14Aとヘリカル溝18Aのポンピング作用
により圧力が高められ軸12は浮上して回転する。このと
きＣリング15は軸12とは非接触状態であり、固定体側の
ベース部材１に挿入されたリング状部材18にガイドされ
支持されているので、リング状部材18の中で多少回動し
ても回転体のアンバランスをくるわすことはなく、高速
回転における軸振れを増加させることなく高精度な回転
が得られる。リング状部材18のヘリカル溝18Aは潤滑剤2
1にポンピング圧力を与えるがメカニカル・シール20の
働きにより圧力および潤滑剤21がスラスト部材14とリン
グ状部材18の間の隙間からもれることを防止している。
このようにスラスト軸受部の潤滑剤21の流出および不足
が無いので高速回転性能が長期に維持できる。通気穴11
Hはスラスト軸受部がモータや軸受の発熱により過熱さ
れ内部の空気が熱膨張したとき、この空気をベース部材
１の外部に逃がし、この熱膨張による圧力がラジアル軸
受のヘリングボーン溝11B,11Cの潤滑剤21を押しだすこ
とを防止しているが、この通気穴11Hはベース部材１の
内部には連通せずベース部材１の外部に連通しているた
め余剰な潤滑剤がベース部材１の中に流入し、ポリゴン
ミラー16の表面を汚す事なく外部に排出される。またこ
の通気穴11Hは第６図に示すような形状をしたキリ22で
容易に加工できるので量産性に優れる。
剤21は動圧発生溝14Aとヘリカル溝18Aのポンピング作用
により圧力が高められ軸12は浮上して回転する。このと
きＣリング15は軸12とは非接触状態であり、固定体側の
ベース部材１に挿入されたリング状部材18にガイドされ
支持されているので、リング状部材18の中で多少回動し
ても回転体のアンバランスをくるわすことはなく、高速
回転における軸振れを増加させることなく高精度な回転
が得られる。リング状部材18のヘリカル溝18Aは潤滑剤2
1にポンピング圧力を与えるがメカニカル・シール20の
働きにより圧力および潤滑剤21がスラスト部材14とリン
グ状部材18の間の隙間からもれることを防止している。
このようにスラスト軸受部の潤滑剤21の流出および不足
が無いので高速回転性能が長期に維持できる。通気穴11
Hはスラスト軸受部がモータや軸受の発熱により過熱さ
れ内部の空気が熱膨張したとき、この空気をベース部材
１の外部に逃がし、この熱膨張による圧力がラジアル軸
受のヘリングボーン溝11B,11Cの潤滑剤21を押しだすこ
とを防止しているが、この通気穴11Hはベース部材１の
内部には連通せずベース部材１の外部に連通しているた
め余剰な潤滑剤がベース部材１の中に流入し、ポリゴン
ミラー16の表面を汚す事なく外部に排出される。またこ
の通気穴11Hは第６図に示すような形状をしたキリ22で
容易に加工できるので量産性に優れる。
以上のようにＣリング15を固定側であるリング状部材に
保持することにより良好な高速回転性能が得られる。
保持することにより良好な高速回転性能が得られる。
発明の効果 以上のように本発明は、Ｃリングを固定側であるリング
状部材に保持することにより高速回転中に回転体のアン
バランスがくずれることがなく優れた高速回転性能が得
られ良好な動圧型流体軸受装置の構成が得られる。
状部材に保持することにより高速回転中に回転体のアン
バランスがくずれることがなく優れた高速回転性能が得
られ良好な動圧型流体軸受装置の構成が得られる。
第１図は本発明の実施例における動圧型流体軸受装置の
断面図、第２図は第１図のスラスト軸受部の拡大断面
図、第３図は第１図のスラスト部材の詳細図、第４図は
第１図のＣリングの詳細図、第５図は第１図のリング状
部材の詳細図、第６図は第１図の通気穴の加工法説明
図、第７図は従来の動圧型流体軸受装置の断面図、第８
図は第７図のスラスト軸受部の拡大断面図である。 11……ベース部材、11A……スリーブ、11H……通気穴、
12……軸、12A……細径の段部、13……ディスク、14…
…スラスト部材、14A……スラスト動圧発生溝、15……
Ｃリング、18……リング状部材、18A……ヘリカル溝、2
0……メカニカルシール、21……潤滑剤。
断面図、第２図は第１図のスラスト軸受部の拡大断面
図、第３図は第１図のスラスト部材の詳細図、第４図は
第１図のＣリングの詳細図、第５図は第１図のリング状
部材の詳細図、第６図は第１図の通気穴の加工法説明
図、第７図は従来の動圧型流体軸受装置の断面図、第８
図は第７図のスラスト軸受部の拡大断面図である。 11……ベース部材、11A……スリーブ、11H……通気穴、
12……軸、12A……細径の段部、13……ディスク、14…
…スラスト部材、14A……スラスト動圧発生溝、15……
Ｃリング、18……リング状部材、18A……ヘリカル溝、2
0……メカニカルシール、21……潤滑剤。
Claims (1)
- 【請求項１】軸とスリーブと前記軸の端面に当接し、前
記スリーブの一端に固定されたスラスト部材とを有し、
前記軸端面または前記スラスト部材表面のいずれか一方
に動圧発生溝を有し前記動圧発生溝には潤滑剤を保持し
て成り、前記軸は端面近傍に細径なる段部を有し、前記
段部の外周に隙間をおいて、前記軸径より小さい内径を
有するＣリングを有し、前記Ｃリングは前記スリーブ内
に収納されたリング状部材で支持したことを特徴とする
動圧型流体軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31213586A JPH073246B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 動圧型流体軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31213586A JPH073246B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 動圧型流体軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63167115A JPS63167115A (ja) | 1988-07-11 |
| JPH073246B2 true JPH073246B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=18025675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31213586A Expired - Lifetime JPH073246B2 (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 動圧型流体軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073246B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5957589A (en) * | 1997-12-10 | 1999-09-28 | International Business Machine Corporation | Fluid bearing seal and support structure |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP31213586A patent/JPH073246B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63167115A (ja) | 1988-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2506836B2 (ja) | 動圧型流体軸受装置 | |
| US6672767B2 (en) | Dynamic bearing device and motor having the same | |
| JPS5945844B2 (ja) | 回転装置 | |
| US5277499A (en) | Dynamic pressure bearing apparatus | |
| JPH073246B2 (ja) | 動圧型流体軸受装置 | |
| JPH0432468B2 (ja) | ||
| JPH0651224A (ja) | 走査光学装置 | |
| JPS63167113A (ja) | 動圧型流体軸受装置 | |
| JPS63167111A (ja) | 動圧型流体軸受 | |
| JPH0776569B2 (ja) | 動圧型流体軸受装置 | |
| EP0479540B1 (en) | Dynamic pressure bearing apparatus | |
| JP2574666B2 (ja) | 動圧型流体軸受 | |
| JP2764298B2 (ja) | 動圧軸受装置 | |
| JPH03163212A (ja) | 動圧型流体軸受装置 | |
| JPH0547292Y2 (ja) | ||
| JPS58200816A (ja) | 回転ユニツト用動圧気体軸受装置 | |
| JPS6319621Y2 (ja) | ||
| JPS62231922A (ja) | 動圧型流体軸受式スキヤナ−ユニツト | |
| JPH02186118A (ja) | 回転装置 | |
| JPH11191944A (ja) | レーザビームプリンタのスピンドルモータ及び回転軸支持装置 | |
| JP2780105B2 (ja) | 動圧軸受装置 | |
| JPH05321929A (ja) | 動圧軸受装置 | |
| JPS631053Y2 (ja) | ||
| JP2000197307A (ja) | スピンドルモ―タ | |
| JPH06307436A (ja) | 動圧軸受回転装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |