JPH08205459A - Hydrodynamic bearing type motor and scanner motor for driving polygon mirror - Google Patents

Hydrodynamic bearing type motor and scanner motor for driving polygon mirror

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JPH08205459A
JPH08205459A JP7010407A JP1040795A JPH08205459A JP H08205459 A JPH08205459 A JP H08205459A JP 7010407 A JP7010407 A JP 7010407A JP 1040795 A JP1040795 A JP 1040795A JP H08205459 A JPH08205459 A JP H08205459A
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JP
Japan
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bearing
rotor assembly
peripheral surface
rotary shaft
rotating shaft
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Application number
JP7010407A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Hayashi
邦夫 林
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE: To automatically suppress vibration induced in a rotor assembly in the axial direction through rotation thereof. CONSTITUTION: If a rotor assembly 36, rotating while levitating, descends due to disturbance, the gap 61 between the lower end part 35a of a rotary shaft 35 and a gas conduction hole 58 is decreased. Consequently, the rate of air flowing into a bearing clearance 39 through the gas conduction hole 58 is decreased and the pressure on the under side of the bearing clearance 39 decreases and the pressure on the upper side increases relatively thus producing a force for pulling up the rotor assembly 36. On the contrary, when the rotor assembly 36 ascends, the gap 61 is increased and since the rate of air flowing into a bearing clearance 39 through the gas conduction hole 58 is decreased, the pressure on the under side of the bearing clearance 39 increases and the pressure on the upper side decreases relatively. Consequently, a downward force acts on the rotor assembly 36.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、動圧気体ラジアル軸受
を有する動圧軸受形モータ、及びこの動圧軸受形モータ
をポリゴンミラー駆動用のスキャナモータに適用したポ
リゴンミラー駆動用スキャナモータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic pressure bearing type motor having a dynamic pressure gas radial bearing, and a polygon mirror driving scanner motor in which this dynamic pressure bearing type motor is applied to a polygon mirror driving scanner motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】潤滑流体として空気を用いた動圧空気ラ
ジアル軸受を有する動圧軸受形モータを、レーザービー
ムプリンターのレーザースキャニングに使用されるポリ
ゴンミラー駆動用スキャナモータに適用した従来構成に
ついて、図10を参照して説明する。
2. Description of the Related Art A conventional structure in which a dynamic pressure bearing type motor having a dynamic pressure air radial bearing using air as a lubricating fluid is applied to a polygon mirror driving scanner motor used for laser scanning of a laser beam printer is illustrated. This will be described with reference to FIG.

【0003】ハウジング1は、上面側に複数段の凹部を
有すると共に、中央部の底部に筒部2を有していて、そ
の筒部2に円筒状をなすセラミック製の軸受筒3が挿入
されて接着固定され、また、筒部2の底部に底蓋4がね
じ止めされている。このハウジング1の上面には軸受筒
3を覆う状態でカバー5がねじ止めされており、これら
ハウジング1とカバー5とにより、密閉状態のモータケ
ース6を構成している。このモータケース6内におい
て、ハウジング1の上部には配線基板7がねじ止めされ
ていて、この配線基板7の上面に複数個のステータコイ
ル8が接着固定されている。
The housing 1 has a plurality of recesses on the upper surface side, and has a cylindrical portion 2 at the bottom of the central portion, and a cylindrical bearing cylinder 3 made of ceramic is inserted into the cylindrical portion 2. And is fixed by adhesion, and the bottom cover 4 is screwed to the bottom of the tubular portion 2. A cover 5 is screwed onto the upper surface of the housing 1 so as to cover the bearing cylinder 3, and the housing 1 and the cover 5 form a hermetically sealed motor case 6. In the motor case 6, a wiring board 7 is screwed to the upper part of the housing 1, and a plurality of stator coils 8 are adhesively fixed to the upper surface of the wiring board 7.

【0004】そして、モータケース6の内部には、ステ
ンレス製の回転軸9を備えたロータ組立10が配設され
ている。回転軸9は、外周面に動圧空気軸受手段の一部
を構成するヘリングボーン状の溝部11を上下に2組形
成していて、上記軸受筒3内に回転自在でかつ軸方向に
移動可能に挿通されている。これら回転軸9と軸受筒3
とにより動圧空気軸受手段を構成している。
Inside the motor case 6, a rotor assembly 10 having a stainless rotating shaft 9 is arranged. The rotating shaft 9 is formed with two sets of herringbone-shaped groove portions 11 which form a part of the dynamic pressure air bearing means on the outer peripheral surface, and which are rotatable in the bearing cylinder 3 and movable in the axial direction. Has been inserted into. These rotating shaft 9 and bearing tube 3
And constitute dynamic pressure air bearing means.

【0005】回転軸9の上部にはミラー取付部材12が
取付固定されており、このミラー取付部材12にロータ
ヨーク13が接着固定されている。このロータヨーク1
3の下面には環状をなすロータマグネット14が接着固
定されていて、このロータマグネット14が、上記ステ
ータコイル8に対して軸方向に所定の空隙を存する状態
で上方から対向配置されている。また、ミラー取付部材
12の上部には、ポリゴンミラー15が装着されてい
る。
A mirror mounting member 12 is mounted and fixed on the upper portion of the rotary shaft 9, and a rotor yoke 13 is bonded and fixed to the mirror mounting member 12. This rotor yoke 1
An annular rotor magnet 14 is adhered and fixed to the lower surface of the rotor 3, and the rotor magnet 14 is arranged so as to face the stator coil 8 from above with a predetermined gap in the axial direction. A polygon mirror 15 is mounted on the mirror mounting member 12.

【0006】ミラー取付部材12の下部には、取付部材
16が回転軸9と一体回転するように取付固定されてい
る。この取付部材16は軸受筒3を上方から包囲する状
態で配線基板7を貫通していて、下部に回転ヨーク16
aが配線基板7の下方に位置して取り付けられていると
共に、環状をなすロータ側磁気浮上用マグネット17が
取り付けられている。
An attachment member 16 is attached and fixed to the lower portion of the mirror attachment member 12 so as to rotate integrally with the rotary shaft 9. The mounting member 16 penetrates the wiring board 7 so as to surround the bearing tube 3 from above, and the rotary yoke 16 is provided at the bottom.
a is located below the wiring board 7 and is attached, and an annular rotor-side magnetic levitation magnet 17 is attached.

【0007】回転ヨーク16aは磁気収束用のヨークで
あり、ロータマグネット14の磁気吸引力は常にこの回
転ヨーク16aに作用して引き付けようとするが、ロー
タマグネット14及び回転ヨーク16aは、共に回転軸
9にミラー取付部材12或いは取付部材16を介して固
定されているので、これらの距離は変ることなく常に一
定に維持される。従って、ロータマグネット14の磁気
吸引力をロータ組立10内で相殺することができ、結果
としてスラスト荷重をロータ組立10の自重のみに低減
することができる。
The rotating yoke 16a is a yoke for magnetic focusing, and the magnetic attraction force of the rotor magnet 14 always acts on the rotating yoke 16a to try to attract it, but both the rotor magnet 14 and the rotating yoke 16a have a rotating shaft. Since it is fixed to the mirror 9 through the mirror mounting member 12 or the mounting member 16, these distances are always maintained constant without change. Therefore, the magnetic attraction force of the rotor magnet 14 can be canceled in the rotor assembly 10, and as a result, the thrust load can be reduced to only the weight of the rotor assembly 10.

【0008】ハウジング1側には、ロータ側磁気浮上用
マグネット17を包囲するように環状のステータ側磁気
浮上用マグネット18が固定されていて、ロータ組立1
0のスラスト荷重を、これらロータ側磁気浮上用マグネ
ット17とステータ側磁気浮上用マグネット18の磁気
反発力を利用して受ける構成となっている。
On the housing 1 side, an annular stator-side magnetic levitation magnet 18 is fixed so as to surround the rotor-side magnetic levitation magnet 17, and the rotor assembly 1
The thrust load of 0 is received by using the magnetic repulsive force of the rotor-side magnetic levitation magnet 17 and the stator-side magnetic levitation magnet 18.

【0009】しかして、上記構成において、ロータ組立
10が回転駆動されると、ヘリングボーン状の溝部11
の作用で、軸受筒3の内周面と回転軸9の外周面との間
の数μmの軸受隙間19に空気が引き込まれて高圧の動
圧を発生し、この動圧空気軸受作用により、回転軸9は
軸受筒3に対して非接触状態で回転される。このような
動圧空気軸受を用いたモータは、高速回転に適してい
る。
In the above structure, however, when the rotor assembly 10 is rotationally driven, the herringbone-shaped groove 11 is formed.
By the action of, the air is drawn into the bearing gap 19 of several μm between the inner peripheral surface of the bearing tube 3 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 9 to generate high-pressure dynamic pressure. The rotating shaft 9 is rotated in a non-contact state with the bearing sleeve 3. A motor using such a dynamic pressure air bearing is suitable for high speed rotation.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな動圧軸受形モータにおいては、次のような問題点が
ある。すなわち、ロータ組立10が軸方向(上下方向)
に移動可能であると共に、ロータ組立10の自重による
スラスト荷重は、ロータ側磁気浮上用マグネット17と
ステータ側磁気浮上用マグネット18の磁気反発力を利
用して受ける構成となっており、ロータ組立10は浮上
状態、すなわち浮上力と下降力とが釣り合った浮上状態
(ゼロバランス状態)で回転されることになり、僅かな
外乱(外部要因)にもすぐ反応してロータ組立10の上
下方向(スラスト方向)の振動が引き起こされる。
By the way, the above-mentioned dynamic bearing type motor has the following problems. That is, the rotor assembly 10 is in the axial direction (vertical direction).
In addition, the rotor assembly 10 receives the thrust load due to its own weight by utilizing the magnetic repulsive force of the rotor-side magnetic levitation magnet 17 and the stator-side magnetic levitation magnet 18. Is rotated in a levitation state, that is, in a levitation state (zero balance state) in which the levitation force and the descending force are balanced, and immediately reacts even to a slight disturbance (external factor) to the rotor assembly 10 in the vertical direction (thrust). Vibration).

【0011】また、このような状態で引き起こされた上
下方向の振動は、なかなか止まることがなく、そればか
りか、外乱の状況(周波数)によっては共振作用で、ま
すます振動が大きくなり、これがロータ組立10が回転
している間中継続することにもなる。
Further, the vertical vibration caused in such a state does not stop for a long time, and moreover, depending on the situation (frequency) of the disturbance, the vibration is further increased due to the resonance action, and this is the rotor. It will also continue during the entire rotation of the assembly 10.

【0012】そこで、本発明の目的は、ロータ組立の回
転時において、外乱によってロータ組立に軸方向の振動
が引き起こされた場合に、その振動を自動的に抑制する
ことが可能な動圧軸受形モータを提供することと、高精
度で高性能なスキャンニングを長期間にわたって行うこ
とが可能なポリゴンミラー駆動用スキャナモータを提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a dynamic pressure bearing type which is capable of automatically suppressing vibration when axial vibration is generated in the rotor assembly due to disturbance during rotation of the rotor assembly. It is to provide a motor and a scanner motor for driving a polygon mirror capable of performing high-precision and high-performance scanning for a long period of time.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、動圧
軸受形モータにおいて、上記の目的を達成するために、
ハウジングに立設状態に設けられた軸受筒と、この軸受
筒に動圧気体軸受手段を介して回転可能でかつ軸方向に
移動可能に挿通された回転軸を備えたロータ組立と、こ
のロータ組立のスラスト荷重を磁気力により受けるよう
に設けられた磁気浮上手段と、前記ロータ組立の回転時
に前記回転軸の外周面と前記軸受筒の内周面との間の軸
受隙間に下側から上側への気体の流れを発生させる気体
流発生手段と、前記軸受筒の下端側開口部を閉塞するよ
うに設けられ、前記回転軸の下端部と対向する部位に前
記軸受隙間の下端部と連通する気体流通孔が形成された
蓋部材とを具備する構成としたところに特徴を有する。
According to the invention of claim 1, in a dynamic pressure bearing type motor, in order to achieve the above object,
A rotor assembly including a bearing cylinder provided upright in a housing, a rotary shaft rotatably and axially movably inserted through the bearing cylinder through a dynamic pressure gas bearing means, and the rotor assembly. From the lower side to the upper side in the bearing gap between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the inner peripheral surface of the bearing cylinder when the rotor assembly rotates, and the magnetic levitation means provided to receive the thrust load by the magnetic force. And a gas which is provided so as to close the lower end side opening of the bearing cylinder and which communicates with the lower end of the bearing gap at a portion facing the lower end of the rotating shaft. It is characterized in that it is configured to include a lid member having a flow hole formed therein.

【0014】この場合、回転軸の下端部は、下方へ凸と
なる球面状に形成することが好ましい(請求項2の発
明)。また、回転軸の直径寸法をA1、回転軸の外周面
と軸受筒の内周面との間の軸受隙間の寸法をA2とした
ときに、気体流通孔の直径寸法A3と、回転軸の下端部
と気体流通孔との間の隙間の寸法A4を、 A1×A2≦A3×A4 の関係が成立するように設定することが好ましい(請求
項3の発明)。
In this case, it is preferable that the lower end portion of the rotary shaft is formed in a spherical shape which is convex downward (invention of claim 2). Further, when the diameter dimension of the rotating shaft is A1 and the dimension of the bearing gap between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the inner peripheral surface of the bearing tube is A2, the diameter dimension A3 of the gas flow hole and the lower end of the rotating shaft. It is preferable to set the dimension A4 of the gap between the portion and the gas flow hole so that the relationship of A1 × A2 ≦ A3 × A4 is established (the invention of claim 3).

【0015】さらに、動圧気体軸受手段は、回転軸の外
周面に形成されたヘリングボーン状の溝部を有する構成
とすることが好ましい(請求項4の発明)。また、軸受
筒の外側に、軸受隙間の上端部と気体流通孔とを連通さ
せる気体通路を設けることが好ましい(請求項5の発
明)。
Further, it is preferable that the dynamic pressure gas bearing means has a herringbone-shaped groove portion formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft (the invention of claim 4). Further, it is preferable to provide a gas passage on the outer side of the bearing cylinder, which communicates the upper end of the bearing gap with the gas flow hole (the invention of claim 5).

【0016】請求項6の発明は、動圧軸受形モータにお
いて、請求項1と同様な目的を達成するために、ハウジ
ングに立設状態に設けられた軸受筒と、この軸受筒に回
転可能でかつ軸方向に移動可能に挿通された回転軸を備
えたロータ組立と、前記軸受筒と回転軸との間に設けら
れ、前記回転軸の外周面に形成されたヘリングボーン状
の溝部を有した動圧気体軸受手段と、前記ロータ組立の
スラスト荷重を磁気力により受けるように設けられた磁
気浮上手段とを具備し、前記回転軸の外周面における前
記溝部の軸方向の両端間距離B1と、前記軸受筒の軸方
向の長さ寸法B2とを、 B1≧B2 の関係が成立するように設定したことを特徴とするもの
である。
According to a sixth aspect of the invention, in a dynamic pressure bearing type motor, in order to achieve the same object as in the first aspect, a bearing cylinder provided upright in a housing and rotatable on the bearing cylinder. And a rotor assembly having a rotating shaft that is movably inserted in the axial direction, and a herringbone-shaped groove portion that is provided between the bearing tube and the rotating shaft and that is formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft. A dynamic pressure gas bearing means and a magnetic levitation means provided to receive the thrust load of the rotor assembly by a magnetic force, and a distance B1 between both ends in the axial direction of the groove portion on the outer peripheral surface of the rotary shaft, The axial length dimension B2 of the bearing sleeve is set so that the relationship of B1 ≧ B2 is established.

【0017】この場合、軸受筒の外側に、回転軸の外周
面と軸受筒の内周面との間の軸受隙間の上端部と下端部
とを連通させる気体通路を設けることが好ましい(請求
項7の発明)。
In this case, it is preferable to provide a gas passage on the outer side of the bearing cylinder, which communicates the upper end portion and the lower end portion of the bearing gap between the outer peripheral surface of the rotary shaft and the inner peripheral surface of the bearing cylinder. Invention of 7).

【0018】請求項8の発明は、動圧軸受形モータにお
いて、請求項1と同様な目的を達成するために、ハウジ
ングに立設状態に設けられた軸受筒と、この軸受筒に回
転可能でかつ軸方向に移動可能に挿通された回転軸を備
えたロータ組立と、前記軸受筒と回転軸との間に設けら
れ、前記回転軸の外周面に形成された2組のヘリングボ
ーン状の溝部を有した動圧気体軸受手段と、前記ロータ
組立のスラスト荷重を磁気力により受けるように設けら
れた磁気浮上手段と、前記軸受筒の内周部にあって前記
回転軸の外周面における2組のヘリングボーン状の溝部
の中間部に対応する部位にリング状に設けられたリング
溝とを具備する構成としたところに特徴を有する。
According to an eighth aspect of the present invention, in a dynamic pressure bearing type motor, in order to achieve the same object as in the first aspect, a bearing cylinder provided upright in a housing and rotatable on the bearing cylinder. And a rotor assembly having a rotating shaft that is movably inserted in the axial direction, and two sets of herringbone-shaped groove portions that are provided between the bearing tube and the rotating shaft and that are formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft. A dynamic pressure gas bearing means, a magnetic levitation means provided to receive the thrust load of the rotor assembly by a magnetic force, and two sets on the outer peripheral surface of the rotary shaft on the inner peripheral portion of the bearing cylinder. The present invention is characterized in that it has a ring groove provided in a ring shape at a portion corresponding to an intermediate portion of the herringbone groove portion.

【0019】この場合、リング溝の幅寸法C1と、2組
のヘリングボーン状の溝部間の距離C2とを、 C1≧C2 の関係が成立するように設定することが好ましい(請求
項9の発明)。
In this case, it is preferable to set the width dimension C1 of the ring groove and the distance C2 between the two sets of herringbone-shaped groove portions so that the relationship of C1 ≧ C2 is established (the invention of claim 9). ).

【0020】また、軸受筒の外側に、回転軸の外周面と
軸受筒の内周面との間の軸受隙間の上端部と下端部とを
連通させる気体通路を設けると共に、軸受筒に、その気
体通路とリング溝とを連通させる連通孔を設けることが
好ましい(請求項10の発明)。
Further, on the outside of the bearing tube, a gas passage for communicating the upper end portion and the lower end portion of the bearing gap between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the inner peripheral surface of the bearing tube is provided, and the bearing tube is provided with the gas passage. It is preferable to provide a communication hole for communicating the gas passage and the ring groove (the invention of claim 10).

【0021】請求項11の発明は、上記した動圧軸受形
モータにおいて、回転軸に該回転軸と一体に回転するポ
リゴンミラーを備えたことを特徴とするポリゴンミラー
駆動用スキャナモータである。
An eleventh aspect of the present invention is a scanner motor for driving a polygon mirror according to the above dynamic pressure bearing type motor, characterized in that the rotary shaft is provided with a polygon mirror that rotates integrally with the rotary shaft.

【0022】[0022]

【作用】請求項1の動圧軸受形モータにおいて、ロータ
組立の回転時に、外乱によって例えばロータ組立が下降
した場合、回転軸の下端部とこれと対向する気体流通孔
との間の隙間が小さくなり、その気体流通孔から軸受隙
間への気体の流入量が少なくなるため、軸受隙間におけ
る下側の圧力が下がり、相対的に軸受隙間における上側
の圧力が高くなる。この結果、回転軸ひいてはロータ組
立を上に引き戻す方向の力が働くようになる。逆に、ロ
ータ組立が上昇した場合には、回転軸の下端部と気体流
通孔との間の隙間が大きくなり、その気体流通孔から軸
受隙間への気体の流入量が多くなるため、軸受隙間にお
ける下側の圧力が上がり、相対的に軸受隙間における上
側の圧力が低くなる。この結果、回転軸ひいてはロータ
組立を下に引き戻す方向の力が働くようになる。
In the dynamic pressure bearing type motor according to claim 1, when the rotor assembly is lowered due to disturbance during rotation of the rotor assembly, the gap between the lower end portion of the rotating shaft and the gas flow hole facing it is small. Since the amount of gas flowing into the bearing gap from the gas flow hole is small, the pressure on the lower side in the bearing gap decreases and the pressure on the upper side in the bearing gap relatively increases. As a result, a force acts in the direction of pulling back the rotating shaft and thus the rotor assembly. On the contrary, when the rotor assembly rises, the gap between the lower end of the rotating shaft and the gas passage hole becomes large, and the amount of gas flowing from the gas passage hole into the bearing gap becomes large. The pressure on the lower side of the bearing increases, and the pressure on the upper side in the bearing gap relatively decreases. As a result, a force acts in the direction of pulling back the rotating shaft and thus the rotor assembly.

【0023】したがって、外乱によってロータ組立に軸
方向の振動が引き起こされたとしても、その振動を自動
的に抑制することが可能となる。
Therefore, even if the rotor assembly vibrates in the axial direction due to the disturbance, the vibration can be automatically suppressed.

【0024】請求項2,3,4,5の発明によれば、上
記作用効果を一層有効に発揮させることができる。
According to the second, third, fourth and fifth aspects of the present invention, it is possible to more effectively exert the above-mentioned operational effects.

【0025】また、請求項6の動圧軸受形モータにおい
て、ロータ組立の回転時に、外乱によって例えばロータ
組立が下降した場合、回転軸の外周面に形成されたヘリ
ングボーン状の溝部のうちの下側の溝部の一部が軸受筒
から下方にはみ出し、そのはみ出した部分は動圧発生に
寄与しなくなる。このため、軸受隙間の下側に発生する
負荷が下がり、相対的に軸受隙間における上側の負荷が
高くなる。この結果、回転軸ひいてはロータ組立を上に
引き戻す方向の力が働くようになる。逆に、ロータ組立
が上昇した場合には、ヘリングボーン状の溝部のうちの
上側の溝部の一部が軸受筒から上方にはみ出し、そのは
み出した部分は動圧発生に寄与しなくなる。このため、
軸受隙間における上側の負荷が下がり、相対的に軸受隙
間における下側の負荷が高くなる。この結果、回転軸ひ
いてはロータ組立を下に引き戻す方向の力が働くように
なる。
Further, in the dynamic pressure bearing type motor of claim 6, when the rotor assembly descends due to disturbance during rotation of the rotor assembly, the lower part of the herringbone-shaped groove portion formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft. A part of the groove portion on the side protrudes downward from the bearing tube, and the protruded portion does not contribute to the generation of dynamic pressure. Therefore, the load generated on the lower side of the bearing gap decreases, and the load on the upper side of the bearing gap relatively increases. As a result, a force acts in the direction of pulling back the rotating shaft and thus the rotor assembly. Conversely, when the rotor assembly rises, a part of the upper groove of the herringbone groove protrudes upward from the bearing cylinder, and the protruding portion does not contribute to the generation of dynamic pressure. For this reason,
The load on the upper side in the bearing gap decreases, and the load on the lower side in the bearing gap relatively increases. As a result, a force acts in the direction of pulling back the rotating shaft and thus the rotor assembly.

【0026】したがって、請求項6の発明においても、
請求項1の場合と同様に、外乱によってロータ組立に軸
方向の振動が引き起こされたとしても、その振動を自動
的に抑制することが可能となる。
Therefore, also in the invention of claim 6,
As in the case of claim 1, even if the rotor assembly is vibrated in the axial direction by a disturbance, the vibration can be automatically suppressed.

【0027】そして、請求項7の発明によれば、上記作
用効果を一層有効に発揮させることができる。
According to the invention of claim 7, it is possible to more effectively exhibit the above-mentioned effects.

【0028】請求項8の動圧軸受形モータにおいて、ロ
ータ組立の回転時に、外乱によって例えばロータ組立が
下降した場合、回転軸の外周面に形成された2組のヘリ
ングボーン状の溝部のうちの上の組の下側の溝部の一部
が軸受筒の内周部に形成されたリング溝に臨むようにな
り、そのリング溝に臨んだ部分は動圧発生に寄与しなく
なる。このため、軸受隙間の中央部部分に発生する負荷
が下がり、相対的に軸受隙間における上側の負荷が高く
なる。この結果、回転軸ひいてはロータ組立を上に引き
戻す方向の力が働くようになる。逆に、ロータ組立が上
昇した場合には、2組のヘリングボーン状の溝部のうち
の下の組の上側の溝部の一部がリング溝に臨むようにな
り、そのリング溝に臨んだ部分は動圧発生に寄与しなく
なる。このため、軸受隙間における中央部部分の負荷が
下がり、相対的に軸受隙間における下側の負荷が高くな
る。この結果、回転軸ひいてはロータ組立を下に引き戻
す方向の力が働くようになる。
In the hydrodynamic bearing type motor of claim 8, when the rotor assembly is lowered due to disturbance during rotation of the rotor assembly, among the two sets of herringbone-shaped groove portions formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft. A part of the lower groove part of the upper group comes to face the ring groove formed in the inner peripheral part of the bearing cylinder, and the part facing the ring groove does not contribute to the generation of dynamic pressure. Therefore, the load generated in the central portion of the bearing gap decreases, and the load on the upper side of the bearing gap relatively increases. As a result, a force acts in the direction of pulling back the rotating shaft and thus the rotor assembly. On the contrary, when the rotor assembly rises, a part of the upper groove of the lower set of the two sets of herringbone-shaped grooves comes into contact with the ring groove, and the part facing the ring groove becomes It will not contribute to the generation of dynamic pressure. Therefore, the load on the central portion of the bearing gap is reduced, and the load on the lower side of the bearing gap is relatively high. As a result, a force acts in the direction of pulling back the rotating shaft and thus the rotor assembly.

【0029】したがって、請求項8の発明においても、
請求項1の場合と同様に、外乱によってロータ組立に軸
方向の振動が引き起こされたとしても、その振動を自動
的に抑制することが可能となる。
Therefore, also in the invention of claim 8,
As in the case of claim 1, even if the rotor assembly is vibrated in the axial direction by a disturbance, the vibration can be automatically suppressed.

【0030】そして、請求項9,10の発明によれば、
上記作用効果を一層有効に発揮させることができる。
According to the inventions of claims 9 and 10,
The above effects can be more effectively exhibited.

【0031】請求項11のポリゴンミラー駆動用スキャ
ナモータによれば、上記したようにロータ組立の振動を
自動的に抑制することができる動圧軸受形モータを用い
ることにより、高精度で高性能なスキャンニングを長期
間にわたって行うことが可能となる。
According to the scanner motor for driving a polygon mirror of claim 11, by using the dynamic pressure bearing type motor capable of automatically suppressing the vibration of the rotor assembly as described above, it is possible to achieve high precision and high performance. It becomes possible to perform scanning for a long period of time.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明の動圧軸受形モータをレーザー
ビームプリンターのレーザースキャニングに使用される
ポリゴンミラー駆動用スキャナモータに適用した第1実
施例について図1ないし図3を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment in which the dynamic pressure bearing type motor of the present invention is applied to a polygon mirror driving scanner motor used for laser scanning of a laser beam printer will be described below with reference to FIGS. .

【0033】まず全体構成を示す図2において、モータ
ケース21は、例えばアルミニウム製のハウジング22
と、これの上部にねじ23により装着されたカバー24
とから密閉状態となるように構成されている。
First, referring to FIG. 2 showing the overall structure, a motor case 21 includes a housing 22 made of, for example, aluminum.
And a cover 24 mounted on top of this with screws 23
It is configured to be in a sealed state from and.

【0034】このうち、ハウジング22は、上面側に3
段の凹部25a〜25cを有すると共に、中央部の底部
に筒部26を一体に有している。その筒部26の内側
に、円筒状をなすセラミック製の軸受筒27が立設状態
となるように接着固定されている。また、筒部26の底
部には底蓋28がねじ29により取り付けられており、
筒部26の下面はこの底蓋28により閉塞されている。
Of these, the housing 22 has 3
In addition to having stepped recesses 25a to 25c, a cylindrical portion 26 is integrally provided at the bottom of the central portion. Inside the cylindrical portion 26, a cylindrical bearing cylinder 27 made of ceramic is adhesively fixed so as to stand. A bottom lid 28 is attached to the bottom of the tubular portion 26 with screws 29,
The bottom surface of the tubular portion 26 is closed by the bottom lid 28.

【0035】ハウジング22の上段の凹部25aには配
線基板30がねじ31により取付固定されていて、この
配線基板30の上面に複数個のステータコイル32が接
着固定されている。また、ハウジング22の下段の凹部
25cには環状をなすステータ側磁気浮上用マグネット
33が固定されていて、これの上面に環状をなすヨーク
34が固定されている。
A wiring board 30 is attached and fixed to the upper concave portion 25a of the housing 22 with screws 31, and a plurality of stator coils 32 are adhesively fixed to the upper surface of the wiring board 30. An annular stator-side magnetic levitation magnet 33 is fixed to the lower recess 25c of the housing 22, and an annular yoke 34 is fixed to the upper surface of the magnet.

【0036】そして、モータケース21の内部には、例
えばステンレス製の回転軸35を備えたロータ組立36
が回転可能に配設されている。回転軸35の外周面に
は、図1にも示すように、動圧気体軸受手段の一部を構
成するヘリングボーン状の溝部37a,37b、38
a,38bが上下に2組形成されていて、この回転軸3
5が軸方向(上下方向)に移動可能な状態で上記軸受筒
27内に回転自在に挿通されている。軸受筒27の内周
面と回転軸35の外周面との間には数μmの軸受隙間3
9が形成されており、これら軸受筒27と回転軸35と
により空気を潤滑流体とする動圧気体軸受手段40を構
成している。
Inside the motor case 21, a rotor assembly 36 having a rotating shaft 35 made of, for example, stainless steel is provided.
Are rotatably arranged. On the outer peripheral surface of the rotary shaft 35, as shown in FIG. 1, herringbone-shaped groove portions 37a, 37b, 38 forming a part of the dynamic pressure gas bearing means.
Two sets of a and 38b are formed on the upper and lower sides.
5 is rotatably inserted in the bearing cylinder 27 in a state of being movable in the axial direction (vertical direction). Between the inner peripheral surface of the bearing cylinder 27 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 35, a bearing gap 3 of several μm is formed.
9 is formed, and the bearing cylinder 27 and the rotary shaft 35 constitute a dynamic pressure gas bearing means 40 that uses air as a lubricating fluid.

【0037】回転軸35の上部にはミラー取付部材41
が取付固定されており、このミラー取付部材41にロー
タヨーク42が接着固定されている。このロータヨーク
42の下面には環状をなすロータマグネット43が接着
固定されていて、このロータマグネット43が、上記ス
テータコイル32に対して軸方向に所定の空隙を存する
状態で上方から対向配置されている。また、ミラー取付
部材41の上部には、ポリゴンミラー44がミラー押え
45及びねじ46によって装着されており、このポリゴ
ンミラー44はロータ組立36と一体回転する構成とな
っている。
A mirror mounting member 41 is provided above the rotary shaft 35.
Are fixedly attached, and the rotor yoke 42 is fixedly adhered to the mirror mounting member 41. An annular rotor magnet 43 is adhered and fixed to the lower surface of the rotor yoke 42, and the rotor magnet 43 is arranged so as to face the stator coil 32 from above with a predetermined gap in the axial direction. . Further, a polygon mirror 44 is mounted on the mirror mounting member 41 by a mirror retainer 45 and a screw 46, and the polygon mirror 44 is configured to rotate integrally with the rotor assembly 36.

【0038】ミラー取付部材41の下部には取付部材4
7が回転軸35と一体回転するように取付固定されてい
る。この取付部材47は、軸受筒27を上方から覆う状
態で配線基板30の孔を貫通していて、その下部に回転
ヨーク48が配線基板30の下方に位置して該配線基板
30と平行となるように取り付けられていると共に、環
状をなすロータ側磁気浮上用マグネット49が取り付け
られている。
The mounting member 4 is provided below the mirror mounting member 41.
7 is attached and fixed so as to rotate integrally with the rotary shaft 35. The mounting member 47 penetrates the hole of the wiring board 30 in a state of covering the bearing cylinder 27 from above, and the rotating yoke 48 is located below the wiring board 30 and is parallel to the wiring board 30 below the hole. In addition to the above, a rotor-side magnetic levitation magnet 49 having an annular shape is attached.

【0039】回転ヨーク48は磁気収束用のヨークであ
り、ロータマグネット43の磁気吸引力は常にこの回転
ヨーク48に作用して引き付けようとするが、ロータマ
グネット43及び回転ヨーク48は、共に回転軸35に
ミラー取付部材41或いは取付部材47を介して固定さ
れているので、これらの距離は変ることなく常に一定に
維持される。従って、ロータマグネット43の磁気吸引
力をロータ組立36内で相殺することができ、結果とし
てスラスト荷重をロータ組立36の自重のみに低減する
ことができる。
The rotary yoke 48 is a yoke for magnetic focusing, and the magnetic attraction force of the rotor magnet 43 always acts on the rotary yoke 48 to try to attract it. However, the rotor magnet 43 and the rotary yoke 48 are both rotating shafts. Since they are fixed to the mirror 35 via the mirror mounting member 41 or the mounting member 47, these distances are always maintained constant without change. Therefore, the magnetic attraction force of the rotor magnet 43 can be canceled in the rotor assembly 36, and as a result, the thrust load can be reduced to only the weight of the rotor assembly 36.

【0040】取付部材47の内面と軸受筒27の外面と
の間には所定の隙間が形成されている。また、ロータ側
磁気浮上用マグネット49は、上記ステータ側磁気浮上
用マグネット33内に挿入された状態となっており、こ
れらロータ側磁気浮上用マグネット49の外周面とステ
ータ側磁気浮上用マグネット33の内周面との間にも所
定の隙間が形成されている。
A predetermined gap is formed between the inner surface of the mounting member 47 and the outer surface of the bearing sleeve 27. Further, the rotor-side magnetic levitation magnet 49 is inserted into the stator-side magnetic levitation magnet 33, and the outer peripheral surface of the rotor-side magnetic levitation magnet 49 and the stator-side magnetic levitation magnet 33 are separated. A predetermined gap is also formed between the inner peripheral surface and the inner peripheral surface.

【0041】ロータ側磁気浮上用マグネット49とステ
ータ側磁気浮上用マグネット33は、それぞれ上部がN
極で、下部がS極となるように着磁されており、ロータ
組立36のスラスト荷重を、これらロータ側磁気浮上用
マグネット49とステータ側磁気浮上用マグネット33
の磁気反発力を利用して受ける構成となっており、これ
らロータ側磁気浮上用マグネット49とステータ側磁気
浮上用マグネット33により磁気浮上手段50を構成し
ている。
The rotor-side magnetic levitation magnet 49 and the stator-side magnetic levitation magnet 33 each have an upper portion of N.
The magnet is magnetized so that the lower part thereof becomes the S pole, and the thrust load of the rotor assembly 36 is applied to the rotor side magnetic levitation magnet 49 and the stator side magnetic levitation magnet 33.
The magnetic levitation means 50 is constituted by the rotor side magnetic levitation magnet 49 and the stator side magnetic levitation magnet 33.

【0042】ハウジング22の下方には、駆動回路(図
示せず)を備えた基板51が配置されている。この基板
51は、ハウジング22にスペーサ52を介してねじ5
3により取付固定されている。この基板51の回路とモ
ータケース21内の配線基板30の回路とはコネクタ5
4を介して電気的に接続されている。また、カバー24
において、ポリゴンミラー44の外周部と対応する部位
の1箇所には窓部55が設けられていて、この窓部55
を通してレーザー光が出入りするようになっている。
Below the housing 22, a substrate 51 having a drive circuit (not shown) is arranged. This board 51 is mounted on the housing 22 with a spacer 52 and screws 5
It is attached and fixed by 3. The circuit of the board 51 and the circuit of the wiring board 30 in the motor case 21 are connected to the connector 5
It is electrically connected via 4. In addition, the cover 24
In addition, a window portion 55 is provided at one of the portions corresponding to the outer peripheral portion of the polygon mirror 44.
Laser light goes in and out through.

【0043】ここで、図1に示すように、回転軸35に
おいて、これの外周面に形成された2組の溝部37a,
37b及び38a,38bのうち、上から3個の溝部3
7a,37b及び38aの軸方向の長さ寸法E1は同一
に設定していて、最下部の溝部38bの軸方向の長さ寸
法E2を、上記長さ寸法E1よりも大きくなるように設
定している(E2>E1)。このように、最下部の溝部
38bの軸方向の長さ寸法E2を、他の溝部37a,3
7b,38aの長さ寸法E1よりも大きく設定すること
によって、ロータ組立36の回転時に回転軸35の外周
面と軸受筒27の内周面との間の軸受隙間39に下側か
ら上側への空気の流れを発生させる気体流発生手段を構
成している。また、空気動圧を発生させるための2組の
溝部37a,37b及び38a,38bの流入角βは、
15度〜45度の範囲が好ましく、本実施例では約25
度に設定されている。
Here, as shown in FIG. 1, in the rotary shaft 35, two sets of groove portions 37a formed on the outer peripheral surface of the rotary shaft 35,
Of 37b and 38a, 38b, the three groove portions 3 from the top
The axial length dimension E1 of 7a, 37b and 38a is set to be the same, and the axial length dimension E2 of the lowermost groove portion 38b is set to be larger than the length dimension E1. (E2> E1). Thus, the axial length dimension E2 of the lowermost groove portion 38b is set to the other groove portions 37a, 3a.
When the rotor assembly 36 is rotated, the bearing clearance 39 between the outer peripheral surface of the rotary shaft 35 and the inner peripheral surface of the bearing cylinder 27 is set to be larger than the length dimension E1 of the 7b and 38a. It constitutes gas flow generation means for generating a flow of air. Further, the inflow angle β of the two sets of groove portions 37a, 37b and 38a, 38b for generating the air dynamic pressure is
The range of 15 degrees to 45 degrees is preferable, and in this embodiment, it is about 25 degrees.
Is set in degrees.

【0044】一方、回転軸35の下端部35aは、下方
へ凸となる球面状に形成されている。そして、底蓋28
の内側には、回転軸35の下端部35aと対応する部位
にスラスト受け部材56が配設されていて、これら底蓋
28とスラスト受け部材56により軸受筒27の下端側
開口部を閉塞する蓋部材57を構成している。このう
ち、スラスト受け部材56には、軸受隙間39の下端部
と連通する気体流通孔58が形成され、底蓋28には、
その気体流通孔58と連通する気体通路として第1の気
体通路59が形成されている。また、ハウジング22に
おける筒部26には第1の気体通路59と共に気体通路
を構成する第2の気体通路60が形成されており、この
第2の気体通路60は、一端部がモータケース21内を
介して軸受隙間39の上端部と連通し、他端部は第1の
気体通路59を介して気体流通孔58と連通している。
On the other hand, the lower end portion 35a of the rotary shaft 35 is formed in a spherical shape which is convex downward. And the bottom lid 28
A thrust receiving member 56 is disposed inside of the rotary shaft 35 at a position corresponding to the lower end portion 35a of the rotary shaft 35, and the bottom lid 28 and the thrust receiving member 56 cover the lower end side opening portion of the bearing cylinder 27. The member 57 is configured. Of these, the thrust receiving member 56 is formed with a gas flow hole 58 communicating with the lower end of the bearing gap 39, and the bottom lid 28 is provided with a gas flow hole 58.
A first gas passage 59 is formed as a gas passage communicating with the gas circulation hole 58. A second gas passage 60, which constitutes a gas passage together with the first gas passage 59, is formed in the tubular portion 26 of the housing 22. One end of the second gas passage 60 is inside the motor case 21. And the other end communicates with the gas flow hole 58 through the first gas passage 59.

【0045】ここで、回転軸35の直径寸法をA1、回
転軸35の外周面と軸受筒27の内周面との間の軸受隙
間39の寸法をA2としたときに、気体流通孔58の直
径寸法A3と、ロータ組立36の回転時における回転軸
35の下端部35aと気体流通孔58との間の隙間61
の寸法A4を、 A1×A2≦A3×A4 の関係が成立するように設定している。
When the diameter of the rotary shaft 35 is A1 and the size of the bearing gap 39 between the outer peripheral surface of the rotary shaft 35 and the inner peripheral surface of the bearing sleeve 27 is A2, the gas flow hole 58 is formed. The diameter dimension A3 and the gap 61 between the lower end portion 35a of the rotary shaft 35 and the gas flow hole 58 when the rotor assembly 36 rotates.
The dimension A4 of is set so that the relationship of A1 × A2 ≦ A3 × A4 is established.

【0046】さて、上記構成において、ロータ組立36
が回転駆動されると、ヘリングボーン状の溝部37a,
37b及び38a,38bの作用で、軸受筒27と回転
軸35との間の軸受隙間39に空気が引き込まれて高圧
の動圧を発生し、この動圧気体軸受作用により、回転軸
35は軸受筒27に対して非接触状態で回転されるよう
になる。
Now, in the above structure, the rotor assembly 36
Is driven to rotate, the herringbone-shaped groove 37a,
By the action of 37b, 38a, and 38b, air is drawn into the bearing gap 39 between the bearing sleeve 27 and the rotary shaft 35 to generate a high dynamic pressure, and the dynamic pressure gas bearing action causes the rotary shaft 35 to rotate. The cylinder 27 is rotated in a non-contact state.

【0047】また、回転軸35の溝部37a,37b及
び38a,38bのうち、最下部の溝部38bの軸方向
の長さ寸法E2を、他の溝部37a,37b,38aの
長さ寸法E1よりも大きく設定していて、これにより気
体流発生手段を構成しているので、回転軸35の回転に
基づき軸受隙間39に発生する動圧の圧力は下側が上側
よりも大きくなり、軸受隙間39には、下側の空気を上
方へ押し上げる流れが発生し、図1に矢印aで示すよう
に、下から上へ向く空気の流れが発生する。
Of the groove portions 37a, 37b and 38a, 38b of the rotary shaft 35, the axial length dimension E2 of the lowermost groove portion 38b is larger than the length dimension E1 of the other groove portions 37a, 37b, 38a. Since the gas flow generating means is configured to be large, the dynamic pressure generated in the bearing gap 39 based on the rotation of the rotating shaft 35 is larger on the lower side than on the upper side, and the bearing gap 39 has A flow that pushes the lower air upward is generated, and as shown by the arrow a in FIG. 1, a flow of air that is directed from the bottom to the top is generated.

【0048】軸受隙間39を上向きに流れた空気は、軸
受筒27の上端に出た後、軸受筒27と取付部材47と
の間の隙間を通り軸受筒27の外面に沿って下降する
(矢印b参照)。そして、その空気は、第2の気体通路
60及び第1の気体通路59を通った後(矢印c参
照)、気体流通孔58を通して再び軸受隙間39に戻さ
れる(矢印d参照)というように循環するようになる。
The air flowing upward through the bearing gap 39 flows out to the upper end of the bearing cylinder 27, then passes through the gap between the bearing cylinder 27 and the mounting member 47, and descends along the outer surface of the bearing cylinder 27 (arrow). b)). Then, the air circulates such that after passing through the second gas passage 60 and the first gas passage 59 (see arrow c), the air is returned to the bearing gap 39 again through the gas circulation hole 58 (see arrow d). Come to do.

【0049】そしてこの場合、ロータ組立36は、磁気
浮上手段50による浮上力と、ロータ組立36の自重
と、気体流発生手段による沈み込み力とがバランスした
浮上状態(ゼロバランス状態)で回転される。したがっ
て、ロータ組立36は、回転時には、停止状態のときよ
りもやや沈み込んだ状態で回転されることになる。図1
及び図2はこの状態が示されている。
In this case, the rotor assembly 36 is rotated in a levitation state (zero balance state) in which the levitation force of the magnetic levitation means 50, the own weight of the rotor assembly 36 and the sinking force of the gas flow generating means are balanced. It Therefore, when the rotor assembly 36 is rotated, the rotor assembly 36 is rotated in a slightly depressed state as compared with the stopped state. FIG.
And FIG. 2 shows this state.

【0050】このようなロータ組立36の回転状態で、
外乱によって例えばロータ組立36が下降した場合、回
転軸35の下端部35aとこれと対向する気体流通孔5
8との間の隙間61が小さくなり、その気体流通孔58
から軸受隙間39への空気の流入量が少なくなるため、
軸受隙間39における下側の圧力が下がり、相対的に軸
受隙間39における上側の圧力が高くなる。この結果、
回転軸35ひいてはロータ組立36を上に引き戻す方向
の力が働くようになる。
With the rotor assembly 36 rotating as described above,
When the rotor assembly 36 descends due to disturbance, for example, the lower end portion 35a of the rotating shaft 35 and the gas flow hole 5 facing the lower end portion 35a.
8, the gap 61 between them and the gas flow hole 58 becomes smaller.
Since the amount of air flowing into the bearing gap 39 from the
The lower pressure in the bearing gap 39 decreases, and the upper pressure in the bearing gap 39 relatively increases. As a result,
A force is exerted in the direction of pulling back the rotating shaft 35 and thus the rotor assembly 36.

【0051】逆に、ロータ組立36が上昇した場合に
は、回転軸35の下端部35aと気体流通孔58との間
の隙間61が大きくなり、その気体流通孔58から軸受
隙間39への空気の流入量が多くなるため、軸受隙間3
9における下側の圧力が上がり、相対的に軸受隙間39
における上側の圧力が低くなる。この結果、回転軸35
ひいてはロータ組立36を下に引き戻す方向の力が働く
ようになる。
On the contrary, when the rotor assembly 36 rises, the gap 61 between the lower end portion 35a of the rotary shaft 35 and the gas flow hole 58 becomes large, and the air from the gas flow hole 58 to the bearing gap 39 is increased. Since the amount of inflow of
9, the pressure on the lower side increases, and the bearing gap 39
The pressure on the upper side at becomes lower. As a result, the rotary shaft 35
As a result, the force for pulling the rotor assembly 36 downward is exerted.

【0052】ここで、このような作用の原理について、
図3も参照して説明する。ただし、この図3では、説明
を簡単にするため、簡略化して示している。すなわち、
回転軸35の外周面におけるヘリングボーン状の溝部6
2a,62bは1組のみで、しかも、軸方向の長さは同
一で示している。
Here, regarding the principle of such operation,
It will be described with reference to FIG. However, in FIG. 3, for simplification of description, the illustration is simplified. That is,
Herringbone-shaped groove 6 on the outer peripheral surface of the rotary shaft 35
2a and 62b have only one set, and the lengths in the axial direction are the same.

【0053】いま、回転軸35と軸受筒27との間の軸
受隙間39における上側の圧力Paと下側の圧力Pbと
が等しい場合(Pa=Pb)には、回転軸35の回転に
伴い(回転方向をイで示す)ヘリングボーン状の溝部6
2a,62bの作用で発生する負荷W1,W2は等しい
(W1=W2)。この場合、W=w×P×L×Dで表さ
れる。なお、wは、角速度、気体の粘性係数、偏心率、
溝部の流入角、軸受隙間などにより定まる値であり、こ
の場合一定値であり、定数と見なしてよい。
When the upper pressure Pa and the lower pressure Pb in the bearing gap 39 between the rotary shaft 35 and the bearing sleeve 27 are equal (Pa = Pb), the rotary shaft 35 rotates ( Herringbone-shaped groove 6)
The loads W1 and W2 generated by the action of 2a and 62b are equal (W1 = W2). In this case, W = w × P × L × D. Note that w is the angular velocity, the viscosity coefficient of the gas, the eccentricity,
It is a value that is determined by the inflow angle of the groove, the bearing clearance, and the like, and in this case, it is a constant value and may be regarded as a constant.

【0054】したがって、このような場合には、それぞ
れのスラスト方向成分Ws1,Ws2が等しく(Ws1
=Ws2)、回転軸35を上下動させる力は働かない。
Therefore, in such a case, the thrust direction components Ws1 and Ws2 are equal (Ws1
= Ws2), the force for moving the rotary shaft 35 up and down does not work.

【0055】そして、外乱(外部要因)により、例えば
回転軸35(ロータ組立36)が下降した場合、前述し
たように、回転軸35の下端部35aとこれと対向する
気体流通孔58との間の隙間61が小さくなり、その気
体流通孔58から軸受隙間39への空気の流入量が少な
くなるため、軸受隙間39における下側の圧力Pbが下
がり、相対的に軸受隙間39における上側の圧力Paが
高くなる。この結果、下側の溝部62bによる発生負荷
W2は破線のように小さくなり、W1>W2となる。こ
れに伴い、スラスト方向成分Ws2も破線のように小さ
くなり、Ws1>Ws2となる。このスラスト方向成分
の差(Ws1−Ws2)の作用で、下降した回転軸35
ひいてはロータ組立36を上に引き戻す方向(矢印ロ参
照)の力が働くようになる。
When, for example, the rotating shaft 35 (rotor assembly 36) descends due to disturbance (external factor), as described above, between the lower end portion 35a of the rotating shaft 35 and the gas flow hole 58 facing the lower end portion 35a. Since the gap 61 becomes smaller and the amount of air flowing into the bearing gap 39 from the gas flow hole 58 becomes smaller, the lower pressure Pb in the bearing gap 39 decreases and the upper pressure Pa in the bearing gap 39 relatively. Becomes higher. As a result, the load W2 generated by the lower groove portion 62b becomes smaller as indicated by the broken line, and W1> W2. Along with this, the thrust direction component Ws2 also decreases as shown by the broken line, and Ws1> Ws2. Due to the action of the difference (Ws1-Ws2) in the thrust direction component,
As a result, a force is exerted in the direction of pulling back the rotor assembly 36 (see arrow B).

【0056】逆に、ロータ組立36が上昇した場合に
は、詳細な説明は省略するが、スラスト方向成分Ws
1,Ws2は、Ws1<Ws2となり、このスラスト方
向成分の差(Ws2−Ws1)の作用で、上昇した回転
軸35ひいてはロータ組立36を下に引き戻す方向(矢
印ロとは反対方向)の力が働くようになる。
On the contrary, when the rotor assembly 36 moves up, the detailed description is omitted, but the thrust direction component Ws
1, Ws2 becomes Ws1 <Ws2, and due to the difference in the thrust direction components (Ws2-Ws1), the force in the direction of pulling up the rotating shaft 35 and thus of the rotor assembly 36 (the direction opposite to the arrow B) is reduced. Get to work.

【0057】また、図3の下部に示すように、回転軸3
5の回転状態で、軸受筒27の内周面に対して回転軸3
5が偏心した場合、軸受隙間39の広い部分の高圧空気
層が、その粘性により回転軸35につられて、軸受隙間
39の狭い部分に押し込まれ、その結果、回転軸35は
軸受隙間39の広い部分の方へ押しやられ(矢印ハ参
照)、軸受筒27に対して非接触状態が維持されること
になる。
Further, as shown in the lower part of FIG.
5 in the rotating state, the rotating shaft 3
When 5 is eccentric, the high pressure air layer in the wide portion of the bearing gap 39 is pushed by the viscosity of the rotating shaft 35 into the narrow portion of the bearing gap 39, and as a result, the rotating shaft 35 has the wide bearing gap 39. It is pushed toward the portion (see arrow C), and the non-contact state with the bearing cylinder 27 is maintained.

【0058】このような第1実施例によれば、上述した
ように、外乱によってロータ組立36に軸方向の振動が
引き起こされたとしても、軸受隙間39に発生するスラ
スト方向成分の分力により、ロータ組立36に対してこ
れが移動する方向とは逆方向の力を作用させて、その振
動を自動的に抑制することが可能となる。これに伴い、
ポリゴンミラー駆動用スキャナモータとして、高精度で
高性能なスキャンニングを長期間にわたって行うことが
可能となる。
According to the first embodiment, as described above, even if the rotor assembly 36 is vibrated in the axial direction by the disturbance, the component force of the thrust component generated in the bearing gap 39 causes It is possible to apply a force to the rotor assembly 36 in a direction opposite to the direction in which the rotor assembly 36 moves, and automatically suppress the vibration. With this,
As a scanner motor for driving a polygon mirror, high-precision and high-performance scanning can be performed for a long period of time.

【0059】また、モータケース21が密閉構造のもの
でありながら、ロータ組立36の回転に基づき、モータ
ケース21内の空気が軸受隙間39、第2及び第1の気
体通路59,60を通して循環するようにしているの
で、回転軸35及び軸受筒27部分を良好に冷却するこ
とができると共に、軸受隙間39において結露が生ずる
ことも防止でき、しかも、モータケース21内に塵埃が
発生したとしても、その塵埃が軸受筒27の内周面や回
転軸35の外周面に付着堆積することも極力防止するこ
とができる利点がある。
Further, while the motor case 21 has a closed structure, the air in the motor case 21 circulates through the bearing gap 39 and the second and first gas passages 59 and 60 based on the rotation of the rotor assembly 36. Therefore, the rotating shaft 35 and the bearing cylinder 27 can be satisfactorily cooled, dew condensation can be prevented from occurring in the bearing gap 39, and even if dust is generated in the motor case 21, There is an advantage that the dust can be prevented from adhering to and depositing on the inner peripheral surface of the bearing cylinder 27 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 35 as much as possible.

【0060】図4は本発明の第2実施例を示したもので
あり、この第2実施例は上記した第1実施例とは次の点
が異なっている。すなわち、回転軸35の下端部35b
は平面状に形成されており、また、底蓋28と共に蓋部
材63を構成するスラスト受け部材64には、気体流通
孔58の回りに上方へ突出する筒部65が一体に設けら
れている。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. This second embodiment differs from the above-mentioned first embodiment in the following points. That is, the lower end portion 35b of the rotary shaft 35
Is formed in a flat shape, and the thrust receiving member 64, which constitutes the lid member 63 together with the bottom lid 28, is integrally provided with a cylindrical portion 65 projecting upward around the gas flow hole 58.

【0061】このような第2実施例においても、ロータ
組立36の上下動に伴い、回転軸35の下端部35bと
気体流通孔58との間の隙間66が変化することに応じ
て、気体流通孔58から軸受隙間39への空気の流入量
が変化することにより、第1実施例と同様な作用効果を
得ることができる。
Also in the second embodiment as described above, as the rotor assembly 36 moves up and down, the gap 66 between the lower end portion 35b of the rotary shaft 35 and the gas passage hole 58 changes, so that the gas passage is changed. By changing the inflow amount of air from the hole 58 to the bearing gap 39, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment.

【0062】図5ないし図7は本発明の第3実施例を示
したものであり、この第3実施例は第1実施例とは次の
点が異なっている。
5 to 7 show a third embodiment of the present invention, which is different from the first embodiment in the following points.

【0063】すなわち、図5において、軸受筒67は、
第1実施例における軸受筒27よりも軸方向の長さが短
く設定されていて、この軸受筒67の軸方向の長さ寸法
B2は、回転軸35の外周面における2組の溝部37
a,37b及び38a,38bの軸方向の両端間距離B
1よりも小さくなるように設定されている(B1>B
2)。
That is, in FIG. 5, the bearing tube 67 is
The axial length of the bearing cylinder 67 is set shorter than that of the bearing cylinder 27 in the first embodiment, and the axial length dimension B2 of the bearing cylinder 67 is two sets of groove portions 37 on the outer peripheral surface of the rotary shaft 35.
A distance between both ends of a, 37b and 38a, 38b in the axial direction B
It is set to be smaller than 1 (B1> B
2).

【0064】また、ハウジング21の筒部26を閉塞す
るように取り付けられた底蓋68には気体通路は形成さ
れておらず、この底蓋68と軸受筒67との間には空間
部69が形成されている。底蓋68の上面中央部にはス
ラスト受け部材70が配設されている。そして、ハウジ
ング21の筒部26には気体通路71が形成されてお
り、この気体通路71は、一端部がモータケース21内
を介して軸受隙間39の上端部と連通し、他端部は空間
部69を介して軸受隙間39の下端部と連通している。
A gas passage is not formed in the bottom lid 68 attached so as to close the tubular portion 26 of the housing 21, and a space 69 is provided between the bottom lid 68 and the bearing barrel 67. Has been formed. A thrust receiving member 70 is arranged at the center of the upper surface of the bottom cover 68. A gas passage 71 is formed in the tubular portion 26 of the housing 21. One end of the gas passage 71 communicates with the upper end of the bearing gap 39 through the inside of the motor case 21, and the other end is a space. It communicates with the lower end portion of the bearing gap 39 via the portion 69.

【0065】さて、上記構成において、ロータ組立36
が回転駆動された場合、第1実施例と同様に、回転軸3
5と軸受筒67とから構成される動圧気体軸受手段40
の作用により、回転軸35は軸受筒67に対して非接触
状態で回転される。また、回転軸35の溝部37a,3
7b及び38a,38bによる気体流発生手段により、
軸受隙間39には、下側の空気を上方へ押し上げる流れ
が発生し、図5に矢印aで示すように、下から上へ向く
空気の流れが発生する。
Now, in the above structure, the rotor assembly 36
Is driven to rotate, as in the first embodiment, the rotary shaft 3
5 and a bearing sleeve 67, a dynamic pressure gas bearing means 40
By this action, the rotating shaft 35 is rotated in a non-contact state with the bearing sleeve 67. In addition, the groove portions 37a, 3 of the rotary shaft 35
By the gas flow generating means by 7b and 38a, 38b,
In the bearing gap 39, a flow that pushes the lower air upward is generated, and as shown by an arrow a in FIG. 5, a flow of air that is directed from the bottom to the top is generated.

【0066】軸受隙間39を上向きに流れた空気は、軸
受筒67の上端に出た後、軸受筒67と取付部材47と
の間の隙間を通り軸受筒67の外面に沿って下降する
(矢印b参照)。そして、その空気は、気体通路71を
通った後(矢印c参照)、空間部69を通して再び軸受
隙間39に戻される(矢印e参照)というように循環す
るようになる。
The air flowing upward through the bearing gap 39, after exiting the upper end of the bearing barrel 67, passes through the gap between the bearing barrel 67 and the mounting member 47 and descends along the outer surface of the bearing barrel 67 (arrow). b)). After passing through the gas passage 71 (see arrow c), the air is circulated through the space 69 and returned again to the bearing gap 39 (see arrow e).

【0067】そしてこの場合も、ロータ組立36は、磁
気浮上手段50による浮上力と、ロータ組立36の自重
と、気体流発生手段による沈み込み力とがバランスした
浮上状態(ゼロバランス状態)で回転される。したがっ
て、ロータ組立36は、回転時には、停止状態のときよ
りもやや沈み込んだ状態で回転されることになる。図5
はこの状態が示されている。
Also in this case, the rotor assembly 36 is rotated in a levitation state (zero balance state) in which the levitation force of the magnetic levitation means 50, the weight of the rotor assembly 36 and the sinking force of the gas flow generating means are balanced. To be done. Therefore, when the rotor assembly 36 is rotated, the rotor assembly 36 is rotated in a slightly depressed state as compared with the stopped state. Figure 5
Indicates this condition.

【0068】このようなロータ組立36の回転状態で、
外乱によって例えばロータ組立36が下降した場合、回
転軸35の外周面に形成された2組の溝部37a,37
b及び38a,38bのうちの最も下側の溝部38b
が、図5の状態よりもさらに軸受筒67から下方にはみ
出し、そのはみ出した部分は動圧発生に寄与しなくな
る。このため、軸受隙間39の下側に発生する負荷が下
がり、相対的に軸受隙間39における上側の負荷が高く
なる。この結果、回転軸35ひいてはロータ組立36を
上に引き戻す方向の力が働くようになる。
With the rotor assembly 36 rotating as described above,
When the rotor assembly 36 descends due to disturbance, for example, two sets of groove portions 37a, 37 formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 35 are formed.
b and 38a, 38b, the lowermost groove portion 38b
However, it further protrudes downward from the bearing sleeve 67 than in the state of FIG. 5, and the protruding portion does not contribute to the generation of dynamic pressure. Therefore, the load generated below the bearing gap 39 is reduced, and the load above the bearing gap 39 is relatively increased. As a result, a force is exerted in the direction in which the rotary shaft 35 and thus the rotor assembly 36 are pulled back upward.

【0069】逆に、ロータ組立36が上昇した場合に
は、2組の溝部37a,37b及び38a,38bのう
ちの最も上側の溝部37aが、図5の状態よりもさらに
軸受筒67から上方にはみ出し、そのはみ出した部分は
動圧発生に寄与しなくなる。このため、軸受隙間39に
おける上側の負荷が下がり、相対的に軸受隙間39にお
ける下側の負荷が高くなる。この結果、回転軸35ひい
てはロータ組立36を下に引き戻す方向の力が働くよう
になる。
On the contrary, when the rotor assembly 36 is lifted, the uppermost groove 37a of the two sets of grooves 37a, 37b and 38a, 38b is located further above the bearing tube 67 than in the state of FIG. The protruding portion does not contribute to the dynamic pressure generation. Therefore, the load on the upper side of the bearing gap 39 is reduced, and the load on the lower side of the bearing gap 39 is relatively high. As a result, a force is exerted in the direction in which the rotary shaft 35 and thus the rotor assembly 36 are pulled back downward.

【0070】ここで、このような作用の原理について、
図6及び図7を参照して説明する。ただし、この図6及
び図7では、図3の場合と同様に、説明を簡単にするた
め、簡略化して示している。すなわち、回転軸35の外
周面におけるヘリングボーン状の溝部62a,62bは
1組のみで、しかも、軸方向の長さは同一で示してい
る。また、軸受筒67も短く示されている。
Here, regarding the principle of such operation,
This will be described with reference to FIGS. 6 and 7. However, in FIG. 6 and FIG. 7, as in the case of FIG. 3, for simplification of description, they are simplified and shown. That is, there is only one set of herringbone-shaped grooves 62a and 62b on the outer peripheral surface of the rotary shaft 35, and the lengths in the axial direction are the same. The bearing sleeve 67 is also shown short.

【0071】いま、図6に示されるように、上下の溝部
62a,62bの一部が軸受筒67から上下両側にはみ
出した状態となっており、上下の溝部62a,62bの
有効軸方向長さLa,Lbが等しい場合(La=Lb)
には、回転軸35の回転に伴い、ヘリングボーン状の溝
部62a,62bの作用で発生する負荷W1,W2は等
しい(W1=W2)。この場合、W=w×P×L×Dで
表される。なお、wは、角速度、気体の粘性係数、偏心
率、溝部の流入角、軸受隙間などにより定まる値であ
り、この場合一定値であり、定数と見なしてよい。
Now, as shown in FIG. 6, a part of the upper and lower groove portions 62a and 62b is protruded from the bearing tube 67 to both upper and lower sides, and the effective axial length of the upper and lower groove portions 62a and 62b. When La and Lb are equal (La = Lb)
In addition, the loads W1 and W2 generated by the action of the herringbone-shaped grooves 62a and 62b with the rotation of the rotating shaft 35 are equal (W1 = W2). In this case, W = w × P × L × D. Note that w is a value determined by the angular velocity, the viscosity coefficient of gas, the eccentricity, the inflow angle of the groove, the bearing gap, and the like, and in this case, it is a constant value and may be regarded as a constant.

【0072】したがって、このような場合には、それぞ
れのスラスト方向成分Ws1,Ws2が等しく(Ws1
=Ws2)、回転軸35を上下動させる力は働かない。
Therefore, in such a case, the thrust direction components Ws1 and Ws2 are equal (Ws1
= Ws2), the force for moving the rotary shaft 35 up and down does not work.

【0073】そして、外乱(外部要因)により、例えば
回転軸35(ロータ組立36)が下降した場合、図7に
示されるように、下側の溝部62bが、図6の状態より
もさらに軸受筒67から下方にはみ出す一方、上側の溝
部62aは軸受筒67内にほとんど入った状態となり、
上下の溝部62a,62bの有効軸方向長さLc,Ld
は、Lc>Ldの関係となる。
When, for example, the rotating shaft 35 (rotor assembly 36) descends due to disturbance (external factor), the lower groove portion 62b is formed in the bearing cylinder further than in the state of FIG. 6, as shown in FIG. While protruding downward from 67, the upper groove 62a is almost in the bearing tube 67,
Effective axial lengths Lc, Ld of the upper and lower groove portions 62a, 62b
Is Lc> Ld.

【0074】この結果、下側の溝部62bによる発生負
荷W2は小さくなる一方、上側の溝部62aによる発生
負荷W1は大きくなるため、W1>W2となり、これに
伴い、それぞれのスラスト方向成分Ws1,Ws2も、
Ws1>Ws2となる。このスラスト方向成分の差(W
s1−Ws2)の作用で、下降した回転軸35ひいては
ロータ組立36を上に引き戻す方向(矢印ロ参照)の力
が働くようになる。
As a result, the load W2 generated by the lower groove portion 62b becomes smaller, while the load W1 generated by the upper groove portion 62a becomes larger, so that W1> W2, and accordingly, the thrust direction components Ws1 and Ws2. Also,
Ws1> Ws2. This difference in thrust direction component (W
By the action of s1-Ws2), a force acts in the direction (see arrow B) for pulling back the lowered rotating shaft 35 and thus the rotor assembly 36.

【0075】逆に、ロータ組立36が上昇した場合に
は、詳細な説明は省略するが、スラスト方向成分Ws
1,Ws2は、Ws1<Ws2となり、このスラスト方
向成分の差(Ws2−Ws1)の作用で、上昇した回転
軸35ひいてはロータ組立36を下に引き戻す方向(矢
印ロとは反対方向)の力が働くようになる。
On the contrary, when the rotor assembly 36 moves up, a detailed explanation is omitted, but the thrust direction component Ws
1, Ws2 becomes Ws1 <Ws2, and due to the difference in the thrust direction components (Ws2-Ws1), the force in the direction of pulling up the rotating shaft 35 and thus of the rotor assembly 36 (the direction opposite to the arrow B) is reduced. Get to work.

【0076】したがって、このような第3実施例におい
ても、第1実施例と同様に、外乱によってロータ組立3
6に軸方向の振動が引き起こされたとしても、軸受隙間
39に発生するスラスト方向成分の分力により、ロータ
組立36に対してこれが移動する方向とは逆方向の力を
作用させて、その振動を自動的に抑制することが可能と
なる。
Therefore, also in the third embodiment, as in the first embodiment, the rotor assembly 3 is affected by the disturbance.
Even if an axial vibration is generated in 6, the component force of the thrust direction component generated in the bearing gap 39 causes a force in the direction opposite to the moving direction of the rotor assembly 36 to act on the rotor assembly 36 to cause the vibration. Can be automatically suppressed.

【0077】なお、この第3実施例では、軸受筒67の
軸方向の長さ寸法B2を、2組の溝部37a,37b及
び38a,38bの軸方向の両端間距離B1よりも小さ
くなるように設定したが(B1>B2)、軸受筒67の
軸方向の長さ寸法B2と2組の溝部37a,37b及び
38a,38bの軸方向の両端間距離B1とを等しくな
るように設定しても(B1=B2)、同様な効果を得る
ことができる。
In the third embodiment, the axial length B2 of the bearing tube 67 is set to be smaller than the axial end-to-end distance B1 of the two groove portions 37a, 37b and 38a, 38b. Although it has been set (B1> B2), even if the axial length dimension B2 of the bearing tube 67 and the axial end-to-end distance B1 of the two sets of groove portions 37a, 37b and 38a, 38b are set to be equal. (B1 = B2), the same effect can be obtained.

【0078】また、この第3実施例では、2組の溝部3
7a,37b及び38a,38bによる気体流発生手段
により、軸受隙間39に下側から上側への空気の流れを
形成する構成としているが、この気体流発生手段は必ず
しも必要としない。
Further, in this third embodiment, two sets of groove portions 3 are provided.
The gas flow generating means of 7a, 37b and 38a, 38b forms a flow of air from the lower side to the upper side in the bearing gap 39, but the gas flow generating means is not always necessary.

【0079】図8は本発明の第4実施例を示したもので
あり、この第4実施例は上記した第3実施例とは次の点
が異なっている。
FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. This fourth embodiment differs from the above-mentioned third embodiment in the following points.

【0080】すなわち、軸受筒27は、第3実施例の軸
受筒67よりも軸方向の長さが長く設定されていて、こ
の軸受筒27の軸方向の長さ寸法は、第1実施例と同様
に、回転軸35の外周面における2組の溝部37a,3
7b及び38a,38bの軸方向の両端間距離よりも若
干大きくなるように設定されている。そして、この軸受
筒27の内周部にあって、2組の溝部37a,37b及
び38a,38bの中間部72に対応する部位にリング
溝73が設けられている。この場合、リング溝73の軸
方向の幅寸法C1は、2組の溝部37a,37b及び3
8a,38b間の軸方向の距離C2よりも大きく設定さ
れている(C1>C2)。また、軸受筒27には、モー
タケース21内とリング溝73内とを連通させる連通孔
74が複数個形成されている。
That is, the bearing cylinder 27 is set to have a longer axial length than the bearing cylinder 67 of the third embodiment, and the axial length dimension of the bearing cylinder 27 is the same as that of the first embodiment. Similarly, two sets of groove portions 37a, 3 on the outer peripheral surface of the rotary shaft 35 are formed.
It is set to be slightly larger than the distance between both ends of 7b and 38a, 38b in the axial direction. A ring groove 73 is provided on the inner peripheral portion of the bearing cylinder 27 at a portion corresponding to the intermediate portion 72 of the two groove portions 37a, 37b and 38a, 38b. In this case, the axial width dimension C1 of the ring groove 73 is determined by the two groove portions 37a, 37b and 3
It is set larger than the axial distance C2 between 8a and 38b (C1> C2). Further, the bearing cylinder 27 is formed with a plurality of communication holes 74 for communicating the inside of the motor case 21 with the inside of the ring groove 73.

【0081】このような第4実施例においても、ロータ
組立36は、磁気浮上手段50による浮上力と、ロータ
組立36の自重と、気体流発生手段による沈み込み力と
がバランスした浮上状態(ゼロバランス状態)で回転さ
れる。したがって、ロータ組立36は、回転時には、停
止状態のときよりもやや沈み込んだ状態で回転されるこ
とになる。図8はこの状態が示されている。
Also in the fourth embodiment, the rotor assembly 36 is in a floating state (zero) in which the levitation force of the magnetic levitation means 50, the weight of the rotor assembly 36 and the sinking force of the gas flow generating means are balanced. It is rotated in a balanced state. Therefore, when the rotor assembly 36 is rotated, the rotor assembly 36 is rotated in a slightly depressed state as compared with the stopped state. FIG. 8 shows this state.

【0082】このようなロータ組立36の回転状態で、
外乱によって例えばロータ組立36が下降した場合、回
転軸35の外周面に形成された2組のヘリングボーン状
の溝部37a,37b及び38a,38bのうちの上の
組の下側の溝部37bが、軸受筒27の内周部に形成さ
れたリング溝73に多く臨むようになり、そのリング溝
73に臨んだ部分は動圧発生に寄与しなくなる。このた
め、軸受隙間39の中央部部分に発生する負荷が下が
り、相対的に軸受隙間39における上側の負荷が高くな
る。この結果、第3実施例の場合と同様に、スラスト方
向成分の差の作用で、回転軸35ひいてはロータ組立3
6を上に引き戻す方向の力が働くようになる。
With the rotor assembly 36 rotating as described above,
When the rotor assembly 36 descends due to disturbance, for example, the lower groove portion 37b of the upper group of the two sets of herringbone-shaped groove portions 37a, 37b and 38a, 38b formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 35 is The ring groove 73 formed in the inner peripheral portion of the bearing cylinder 27 is exposed to a large amount, and the portion facing the ring groove 73 does not contribute to the generation of dynamic pressure. Therefore, the load generated in the central portion of the bearing gap 39 is reduced, and the load on the upper side of the bearing gap 39 is relatively increased. As a result, as in the case of the third embodiment, due to the action of the difference in the thrust direction component, the rotating shaft 35 and thus the rotor assembly 3
The force to pull back 6 comes to work.

【0083】逆に、ロータ組立36が上昇した場合に
は、2組のヘリングボーン状の溝部37a,37b及び
38a,38bのうちの下の組の上側の溝部38aが、
リング溝73に多く臨むようになり、そのリング溝73
に臨んだ部分は動圧発生に寄与しなくなる。このため、
軸受隙間39における中央部部分の負荷が下がり、相対
的に軸受隙間39における下側の負荷が高くなる。この
結果、第3実施例の場合と同様に、スラスト方向成分の
差の作用で、回転軸35ひいてはロータ組立36を下に
引き戻す方向の力が働くようになる。
On the contrary, when the rotor assembly 36 is raised, the upper groove 38a of the lower set of the two sets of herringbone-shaped grooves 37a, 37b and 38a, 38b is
It comes to face the ring groove 73 a lot, and the ring groove 73
The portion facing to does not contribute to the generation of dynamic pressure. For this reason,
The load on the central portion of the bearing gap 39 decreases, and the load on the lower side of the bearing gap 39 relatively increases. As a result, as in the case of the third embodiment, the force acting in the direction of pulling back the rotary shaft 35 and thus the rotor assembly 36 is exerted by the action of the difference in the thrust direction components.

【0084】したがって、このような第4実施例におい
ても、第3実施例と同様に、外乱によってロータ組立3
6に軸方向の振動が引き起こされたとしても、軸受隙間
39に発生するスラスト方向成分の分力により、ロータ
組立36に対してこれが移動する方向とは逆方向の力を
作用させて、その振動を自動的に抑制することが可能と
なる。
Therefore, also in the fourth embodiment, as in the third embodiment, the rotor assembly 3 is affected by the disturbance.
Even if an axial vibration is generated in 6, the component force of the thrust direction component generated in the bearing gap 39 causes a force in the direction opposite to the moving direction of the rotor assembly 36 to act on the rotor assembly 36 to cause the vibration. Can be automatically suppressed.

【0085】なお、この第4実施例では、リング溝73
の軸方向の幅寸法C1は、2組の溝部37a,37b及
び38a,38b間の軸方向の距離C2よりも大きくな
るように設定したが(C1>C2)、リング溝73の軸
方向の幅寸法C1と2組の溝部37a,37b及び38
a,38b間の軸方向の距離C2とを等しくなるように
設定しても(C1=C2)、同様な効果を得ることがで
きる。
In the fourth embodiment, the ring groove 73
The axial width C1 of the ring groove 73 is set to be larger than the axial distance C2 between the two sets of groove portions 37a, 37b and 38a, 38b (C1> C2), but the axial width of the ring groove 73 is Dimension C1 and two sets of groove portions 37a, 37b and 38
Even if the axial distance C2 between a and 38b is set to be equal (C1 = C2), the same effect can be obtained.

【0086】図9は本発明の第5実施例を示したもので
あり、この第5実施例は、本発明をラジアルギャップ形
のモータに適用したものである。なお、第1実施例と同
一の部分には同一の符号を付して説明する。
FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention. This fifth embodiment applies the present invention to a radial gap type motor. The same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

【0087】モータケース81は、ハウジング82と、
これの上部に装着されたカバー24とから密閉状態とな
るように構成されている。ハウジング82には凹部83
が形成されていて、この凹部83の中央部に筒部材84
を介して円筒状をなす軸受筒27が立設状態となるよう
に設けられている。また、筒部材84の下面は、底蓋8
5により閉塞されている。ハウジング82の凹部83内
において、筒部材84の外周部には配線基板86及びリ
ング状をなすステータコア87が設けられ、このステー
タコア87にステータコイル88が設けられている。
The motor case 81 includes a housing 82,
It is configured to be in a hermetically sealed state with the cover 24 attached to the upper part thereof. A recess 83 in the housing 82
Is formed, and the cylindrical member 84 is formed in the center of the recess 83.
A cylindrical bearing cylinder 27 is provided so as to be in an upright state via the. The bottom surface of the tubular member 84 is
It is blocked by 5. In the recess 83 of the housing 82, a wiring board 86 and a ring-shaped stator core 87 are provided on the outer peripheral portion of the tubular member 84, and a stator coil 88 is provided on the stator core 87.

【0088】そして、モータケース81の内部には、回
転軸35を備えたロータ組立89が回転可能に配設され
ている。回転軸35の外周面には、第1実施例と同様
に、動圧気体軸受手段の一部を構成するヘリングボーン
状の溝部37a,37b、38a,38bが上下に2組
形成されていて、この回転軸35が軸方向(上下方向)
に移動可能な状態で上記軸受筒27内に回転自在に挿通
されている。軸受筒27の内周面と回転軸35の外周面
との間には数μmの軸受隙間39が形成されており、こ
れら軸受筒27と回転軸35とにより動圧気体軸受手段
40を構成している。
Inside the motor case 81, a rotor assembly 89 having the rotating shaft 35 is rotatably arranged. On the outer peripheral surface of the rotary shaft 35, as in the first embodiment, two sets of herringbone-shaped groove portions 37a, 37b, 38a, 38b which form a part of the dynamic pressure gas bearing means are formed vertically. This rotating shaft 35 is in the axial direction (vertical direction)
Is rotatably inserted in the bearing cylinder 27 in a movable state. A bearing gap 39 of several μm is formed between the inner peripheral surface of the bearing cylinder 27 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 35. The bearing cylinder 27 and the rotary shaft 35 constitute the dynamic pressure gas bearing means 40. ing.

【0089】回転軸35の上部にはミラー取付部材90
が取付固定されており、このミラー取付部材90にロー
タヨーク91が固定されている。このロータヨーク91
はステータコア87を囲繞するような筒状をなしている
と共に、内周面に筒状をなすロータマグネット92が接
着固定されていて、このロータマグネット92が、ステ
ータコア87に対して径方向に所定の空隙を存する状態
で対向配置されている。この場合、ロータマグネット9
2とステータコア87とにより、ロータ組立89のスラ
スト荷重を受ける磁気浮上手段93を構成している。ま
た、ミラー取付部材90の上部には、ポリゴンミラー4
4がミラー押え45及びねじ46によって装着されてお
り、このポリゴンミラー44はロータ組立89と一体回
転する構成となっている。カバー24において、ポリゴ
ンミラー44の外周部と対応する部位の1箇所には窓部
55が設けられていて、この窓部55を通してレーザー
光が出入りするようになっている。
A mirror mounting member 90 is provided on the rotary shaft 35.
Are fixedly mounted, and the rotor yoke 91 is fixed to the mirror mounting member 90. This rotor yoke 91
Has a tubular shape surrounding the stator core 87, and a tubular rotor magnet 92 is adhered and fixed to the inner peripheral surface of the stator core 87. The rotor magnet 92 has a predetermined radial direction with respect to the stator core 87. They are arranged opposite to each other with a gap. In this case, the rotor magnet 9
The magnetic levitation means 93 that receives the thrust load of the rotor assembly 89 is constituted by the stator core 87 and the stator core 87. Further, the polygon mirror 4 is provided above the mirror mounting member 90.
4 is mounted by a mirror retainer 45 and a screw 46, and the polygon mirror 44 is configured to rotate integrally with a rotor assembly 89. In the cover 24, a window portion 55 is provided at one portion corresponding to the outer peripheral portion of the polygon mirror 44, and the laser light enters and leaves through the window portion 55.

【0090】回転軸35の下端部35aは、下方へ凸と
なる球面状に形成されている。そして、底蓋85の内側
には、回転軸35の下端部35aと対応する部位にスラ
スト受け部材56が配設されていて、これら底蓋85と
スラスト受け部材56により軸受筒27の下端側開口部
を閉塞する蓋部材94を構成している。このうち、スラ
スト受け部材56には、軸受隙間39の下端部と連通す
る気体流通孔58が形成され、底蓋85には、その気体
流通孔58と連通する気体通路として第1の気体通路9
5が形成されている。また、筒部材84及びハウジング
82には、第1の気体通路95と共に気体通路を構成す
る第2の気体通路96が形成されており、この第2の気
体通路96は、一端部がモータケース21内を介して軸
受隙間39の上端部と連通し、他端部は第1の気体通路
95を介して気体流通孔58と連通している。
The lower end portion 35a of the rotary shaft 35 is formed in a spherical shape which is convex downward. A thrust receiving member 56 is disposed inside the bottom lid 85 at a portion corresponding to the lower end portion 35 a of the rotary shaft 35. The bottom lid 85 and the thrust receiving member 56 open the lower end side of the bearing cylinder 27. A lid member 94 for closing the portion is configured. Of these, the thrust receiving member 56 has a gas flow hole 58 communicating with the lower end of the bearing gap 39, and the bottom lid 85 has a first gas passage 9 as a gas passage communicating with the gas flow hole 58.
5 is formed. A second gas passage 96, which constitutes a gas passage together with the first gas passage 95, is formed in the tubular member 84 and the housing 82. One end of the second gas passage 96 is formed in the motor case 21. It communicates with the upper end of the bearing gap 39 via the inside, and the other end communicates with the gas flow hole 58 via the first gas passage 95.

【0091】ここで、回転軸35の直径寸法をA1、回
転軸35の外周面と軸受筒27の内周面との間の軸受隙
間39の寸法をA2としたときに、気体流通孔58の直
径寸法A3と、ロータ組立89の回転時における回転軸
35の下端部35aと気体流通孔58との間の隙間61
の寸法A4を、第1実施例と同様に、 A1×A2≦A3×A4 の関係が成立するように設定している。
When the diameter of the rotary shaft 35 is A1 and the size of the bearing gap 39 between the outer peripheral surface of the rotary shaft 35 and the inner peripheral surface of the bearing sleeve 27 is A2, the gas flow hole 58 is formed. The diameter dimension A3 and the gap 61 between the lower end portion 35a of the rotary shaft 35 and the gas flow hole 58 when the rotor assembly 89 rotates.
The dimension A4 is set so that the relationship of A1 × A2 ≦ A3 × A4 is established, as in the first embodiment.

【0092】さて、上記構成において、ロータ組立89
が回転駆動されると、ヘリングボーン状の溝部37a,
37b及び38a,38bの作用で、軸受筒27と回転
軸35との間の軸受隙間39に空気が引き込まれて高圧
の動圧を発生し、この動圧気体軸受作用により、回転軸
35は軸受筒27に対して非接触状態で回転されるよう
になる。
Now, in the above structure, the rotor assembly 89
Is driven to rotate, the herringbone-shaped groove 37a,
By the action of 37b, 38a, and 38b, air is drawn into the bearing gap 39 between the bearing sleeve 27 and the rotary shaft 35 to generate a high dynamic pressure, and the dynamic pressure gas bearing action causes the rotary shaft 35 to rotate. The cylinder 27 is rotated in a non-contact state.

【0093】また、回転軸35の溝部37a,37b及
び38a,38bのうち、最下部の溝部38bの軸方向
の長さ寸法を、他の溝部37a,37b,38aの長さ
寸法よりも大きく設定していて、これらにより気体流発
生手段を構成しているので、回転軸35の回転に基づき
軸受隙間39に発生する動圧の圧力は下側が上側よりも
大きくなる。このため、軸受隙間39には、下側の空気
を上方へ押し上げる流れが発生し、矢印fで示すよう
に、下から上へ向く空気の流れが発生する。
Of the groove portions 37a, 37b and 38a, 38b of the rotary shaft 35, the axial length dimension of the lowermost groove portion 38b is set to be larger than the length dimension of the other groove portions 37a, 37b, 38a. However, since the gas flow generating means is configured by these, the pressure of the dynamic pressure generated in the bearing gap 39 due to the rotation of the rotating shaft 35 is larger on the lower side than on the upper side. For this reason, in the bearing gap 39, a flow of pushing the lower air upward is generated, and as shown by an arrow f, a flow of air from the bottom to the top is generated.

【0094】軸受隙間39を上向きに流れた空気は、軸
受筒27の上端に出た後、ロータマグネット92とステ
ータコア87との間の隙間を通って下降する(矢印g参
照)。そして、その空気は、配線基板86の上面とロー
タマグネット92の下面との間、及び配線基板86の下
面と凹部83の上面との間を通り(矢印h参照)、第2
の気体通路96及び第1の気体通路95を通った後(矢
印i参照)、気体流通孔58を通して再び軸受隙間39
に戻される(矢印j参照)というように循環するように
なる。
The air flowing upward through the bearing gap 39 exits at the upper end of the bearing sleeve 27 and then descends through the gap between the rotor magnet 92 and the stator core 87 (see arrow g). Then, the air passes between the upper surface of the wiring board 86 and the lower surface of the rotor magnet 92 and between the lower surface of the wiring board 86 and the upper surface of the recess 83 (see arrow h), and the second
Of the bearing gap 39 after passing through the gas passage 96 and the first gas passage 95 (see arrow i).
(See arrow j).

【0095】そしてこの場合、ロータ組立89は、磁気
浮上手段93による浮上力と、ロータ組立89の自重
と、気体流発生手段による沈み込み力とがバランスした
浮上状態(ゼロバランス状態)で回転される。したがっ
て、ロータ組立89は、回転時には、停止状態のときよ
りもやや沈み込んだ状態で回転されることになる。図9
はこの状態が示されている。
In this case, the rotor assembly 89 is rotated in a floating state (zero balance state) in which the levitation force by the magnetic levitation means 93, the weight of the rotor assembly 89 and the sinking force by the gas flow generating means are balanced. It Therefore, when the rotor assembly 89 is rotated, the rotor assembly 89 is rotated in a slightly depressed state as compared with the stopped state. Figure 9
Indicates this condition.

【0096】このようなロータ組立89の回転状態で、
外乱によって例えばロータ組立89が下降した場合に
は、第1実施例と同様に、回転軸35の下端部35aと
これと対向する気体流通孔58との間の隙間61が小さ
くなり、その気体流通孔58から軸受隙間39への空気
の流入量が少なくなるため、軸受隙間39における下側
の圧力が下がり、相対的に軸受隙間39における上側の
圧力が高くなる。この結果、回転軸35ひいてはロータ
組立89を上に引き戻す方向の力が働くようになる。
In such a rotating state of the rotor assembly 89,
When, for example, the rotor assembly 89 descends due to a disturbance, the gap 61 between the lower end portion 35a of the rotating shaft 35 and the gas passage hole 58 facing the lower end portion 35a becomes small, and the gas passage therethrough, as in the first embodiment. Since the amount of air flowing into the bearing gap 39 from the hole 58 is small, the pressure on the lower side in the bearing gap 39 is reduced and the pressure on the upper side in the bearing gap 39 is relatively increased. As a result, a force is exerted in the direction in which the rotary shaft 35 and thus the rotor assembly 89 are pulled back upward.

【0097】逆に、ロータ組立89が上昇した場合に
は、回転軸35の下端部35aと空気流通孔58との間
の隙間61が大きくなり、その気体流通孔58から軸受
隙間39への空気の流入量が多くなるため、軸受隙間3
9における下側の圧力が上がり、相対的に軸受隙間39
における上側の圧力が低くなる。この結果、回転軸35
ひいてはロータ組立89を下に引き戻す方向の力が働く
ようになる。
On the contrary, when the rotor assembly 89 is raised, the gap 61 between the lower end portion 35a of the rotary shaft 35 and the air circulation hole 58 becomes large, and the air from the gas circulation hole 58 to the bearing gap 39 is increased. Since the amount of inflow of
9, the pressure on the lower side increases, and the bearing gap 39
The pressure on the upper side at becomes lower. As a result, the rotary shaft 35
As a result, a force is exerted in the direction of pulling back the rotor assembly 89.

【0098】このような第5実施例においても、第1実
施例と同様に、外乱によってロータ組立89に軸方向の
振動が引き起こされたとしても、軸受隙間39に発生す
るスラスト方向成分の分力により、ロータ組立89に対
してこれが移動する方向とは逆方向の力を作用させて、
その振動を自動的に抑制することが可能となる。
In the fifth embodiment, as in the first embodiment, even if the rotor assembly 89 is vibrated in the axial direction by the disturbance, the component force of the thrust component generated in the bearing gap 39 is generated. Thereby applying a force to the rotor assembly 89 in the direction opposite to the direction in which it moves,
The vibration can be automatically suppressed.

【0099】本発明は、上記した各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、次のように変形または拡張すること
ができる。例えば気体流発生手段としては、上記した手
段に代えて、ヘリングボーン状の溝部37a,37b,
38a,38bの溝の深さを、流入側と流出側で変える
ことによっても達成できる。具体的には、溝部の深さ
を、軸受隙間39と同等としたときに最も大きな圧力が
得られるので、軸受隙間39において上向きの空気の流
れを発生させるためには、最下部の溝部38bの深さを
軸受隙間39と同等となるように設定し、他の溝部37
a,37b,38aの深さはそれよりも浅く設定しても
よいし、深く設定しても良い。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be modified or expanded as follows. For example, as the gas flow generating means, instead of the above-mentioned means, herringbone-shaped grooves 37a, 37b,
It can also be achieved by changing the groove depths of 38a and 38b on the inflow side and the outflow side. Specifically, the largest pressure is obtained when the depth of the groove is set to be equal to that of the bearing gap 39. Therefore, in order to generate an upward air flow in the bearing gap 39, the groove 38b at the lowermost portion is formed. The depth is set to be equal to the bearing gap 39, and the other groove 37
The depths of a, 37b, and 38a may be set shallower or deeper than that.

【0100】また、気体流発生手段としては、上記した
手段に代えて、軸受隙間39の寸法を流入側と流出側で
変えることによっても達成できる。具体的には、軸受隙
間39の寸法が小さい程大きな圧力が得られるので、軸
受隙間39において上向きの空気の流れを発生させるた
めには、軸受隙間39の寸法を下側が上側よりも小さく
なるように設定する。
The gas flow generating means can be achieved by changing the size of the bearing gap 39 between the inflow side and the outflow side, instead of the above-mentioned means. Specifically, the smaller the size of the bearing gap 39 is, the larger pressure is obtained. Therefore, in order to generate the upward air flow in the bearing gap 39, the size of the bearing gap 39 is set to be smaller on the lower side than on the upper side. Set to.

【0101】[0101]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、ロータ組立の
回転時において、外乱によってロータ組立に軸方向の振
動が引き起こされたとしても、軸受隙間に発生するスラ
スト方向成分の分力により、ロータ組立に対してこれが
移動する方向とは逆方向の力を作用させて、その振動を
自動的に抑制することが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, when the rotor assembly is rotated, even if the rotor assembly is vibrated in the axial direction due to a disturbance, the component force of the thrust direction component generated in the bearing gap causes By virtue of the fact that a force is applied to the rotor assembly in the direction opposite to the direction in which it moves, its vibration can be automatically suppressed.

【0102】請求項2,3,4,5の発明によれば、上
記作用効果を一層有効に発揮させることができる。
According to the inventions of claims 2, 3, 4, and 5, the above-mentioned effects can be more effectively exhibited.

【0103】請求項6の発明においても、請求項1の発
明の場合と同様に、ロータ組立の回転時において、外乱
によってロータ組立に軸方向の振動が引き起こされたと
しても、軸受隙間に発生するスラスト方向成分の分力に
より、ロータ組立に対してこれが移動する方向とは逆方
向の力を作用させて、その振動を自動的に抑制すること
が可能となる。
According to the sixth aspect of the present invention, as in the first aspect of the present invention, when the rotor assembly is rotated, even if the rotor assembly is vibrated in the axial direction by a disturbance, the vibration occurs in the bearing gap. Due to the component force of the thrust direction component, a force in the direction opposite to the direction in which the rotor moves can be applied to the rotor assembly, and its vibration can be automatically suppressed.

【0104】また、請求項7の発明によれば、上記作用
効果を一層有効に発揮させることができる。
Further, according to the invention of claim 7, it is possible to more effectively exhibit the above-mentioned effects.

【0105】請求項8の発明においても、請求項1の場
合と同様に、ロータ組立の回転時において、外乱によっ
てロータ組立に軸方向の振動が引き起こされたとして
も、軸受隙間に発生するスラスト方向成分の分力によ
り、ロータ組立に対してこれが移動する方向とは逆方向
の力を作用させて、その振動を自動的に抑制することが
可能となる。
Also in the invention of claim 8, as in the case of claim 1, even when the rotor assembly is rotated and the axial vibration is caused in the rotor assembly during the rotation of the rotor assembly, the thrust direction generated in the bearing clearance is generated. By the component force of the components, it is possible to apply a force to the rotor assembly in a direction opposite to the direction in which the rotor assembly moves, and automatically suppress the vibration.

【0106】また、請求項9,10の発明によれば、上
記作用効果を一層有効に発揮させることができる。
According to the inventions of claims 9 and 10, the above-mentioned effects can be more effectively exhibited.

【0107】そして、請求項11のポリゴンミラー駆動
用スキャナモータによれば、上記したようにロータ組立
の振動を自動的に抑制することができる動圧軸受形モー
タを用いることにより、高精度で高性能なスキャンニン
グを長期間にわたって行うことが可能となる。
According to the polygon mirror driving scanner motor of the eleventh aspect, by using the dynamic bearing type motor capable of automatically suppressing the vibration of the rotor assembly as described above, it is possible to achieve high precision and high accuracy. It becomes possible to perform high-performance scanning for a long period of time.

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

【図1】本発明の第1実施例を示す要部の縦断正面図FIG. 1 is a vertical cross-sectional front view of essential parts showing a first embodiment of the present invention.

【図2】全体の縦断正面図[Figure 2] Overall vertical front view

【図3】原理説明図[Figure 3] Schematic diagram

【図4】本発明の第2実施例を示す図1相当図FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施例を示す図1相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 showing a third embodiment of the present invention.

【図6】原理説明図その1FIG. 6 is an explanatory diagram of the principle 1

【図7】原理説明図その2[FIG. 7] Principle explanatory diagram 2

【図8】本発明の第4実施例を示す図1相当図FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 1 showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5実施例を示す図2相当図FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 2 showing a fifth embodiment of the present invention.

【図10】従来構成を示す図2相当図10 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing a conventional configuration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21はモータケース、22はハウジング、27は軸受
筒、33はステータ側磁気浮上用マグネット、35回転
軸、35a,35bは下端部、36はロータ組立、37
a,37b,38a,38bは溝部(気体流発生手
段)、39は軸受隙間、40は動圧気体軸受手段、44
はポリゴンミラー、49はロータ側磁気浮上用マグネッ
ト、50は磁気浮上手段、57は蓋部材、58は気体流
通孔、59,60は第1,第2の気体通路(気体通
路)、61は隙間、63は蓋部材、66は隙間、67は
軸受筒、71は気体通路、72は中間部、73はリング
溝、74は連通孔、81はモータケース、82はハウジ
ング、89はロータ組立、93は磁気浮上手段、94は
蓋部材、95,96は第1,第2の気体通路(気体通
路)、A1は回転軸の直径寸法、A2は軸受隙間の寸
法、A3は気体流通孔の直径寸法、A4は回転軸の下端
部と気体流通孔との間の隙間の寸法、B1は溝部の軸方
向の両端間距離、B2は軸受筒の長さ寸法、C1はリン
グ溝の幅寸法、C2は2組の溝部間の距離である。
Reference numeral 21 is a motor case, 22 is a housing, 27 is a bearing cylinder, 33 is a stator side magnetic levitation magnet, 35 rotating shafts, 35a and 35b are lower end portions, 36 is a rotor assembly, 37
a, 37b, 38a, 38b are groove portions (gas flow generating means), 39 is a bearing gap, 40 is a dynamic pressure gas bearing means, 44
Is a polygon mirror, 49 is a magnet for magnetic levitation on the rotor side, 50 is magnetic levitation means, 57 is a cover member, 58 is a gas flow hole, 59 and 60 are first and second gas passages (gas passages), and 61 is a gap. , 63 is a cover member, 66 is a gap, 67 is a bearing tube, 71 is a gas passage, 72 is an intermediate portion, 73 is a ring groove, 74 is a communication hole, 81 is a motor case, 82 is a housing, 89 is a rotor assembly, and 93 is a rotor assembly. Is a magnetic levitation means, 94 is a cover member, 95 and 96 are first and second gas passages (gas passages), A1 is a diameter dimension of a rotating shaft, A2 is a dimension of a bearing gap, and A3 is a diameter dimension of a gas flow hole. , A4 is the size of the gap between the lower end of the rotary shaft and the gas flow hole, B1 is the distance between the ends of the groove in the axial direction, B2 is the length of the bearing cylinder, C1 is the width of the ring groove, and C2 is It is the distance between two sets of grooves.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハウジングに立設状態に設けられた軸受
筒と、 この軸受筒に動圧気体軸受手段を介して回転可能でかつ
軸方向に移動可能に挿通された回転軸を備えたロータ組
立と、 このロータ組立のスラスト荷重を磁気力により受けるよ
うに設けられた磁気浮上手段と、 前記ロータ組立の回転時に前記回転軸の外周面と前記軸
受筒の内周面との間の軸受隙間に下側から上側への気体
の流れを発生させる気体流発生手段と、 前記軸受筒の下端側開口部を閉塞するように設けられ、
前記回転軸の下端部と対向する部位に前記軸受隙間の下
端部と連通する気体流通孔が形成された蓋部材とを具備
する構成としたことを特徴とする動圧軸受形モータ。
1. A rotor assembly comprising: a bearing cylinder provided upright in a housing; and a rotary shaft rotatably and axially movably inserted through the bearing cylinder via a dynamic pressure gas bearing means. A magnetic levitation means provided so as to receive the thrust load of the rotor assembly by a magnetic force; and a bearing clearance between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the inner peripheral surface of the bearing sleeve when the rotor assembly rotates. Gas flow generating means for generating a gas flow from the lower side to the upper side, and provided so as to close the lower end side opening of the bearing cylinder,
A dynamic pressure bearing type motor comprising: a lid member having a gas passage hole communicating with a lower end portion of the bearing gap at a portion facing the lower end portion of the rotating shaft.
【請求項2】 回転軸の下端部は、下方へ凸となる球面
状に形成されていることを特徴とする請求項1記載の動
圧軸受形モータ。
2. The dynamic pressure bearing type motor according to claim 1, wherein a lower end portion of the rotary shaft is formed in a spherical shape which is convex downward.
【請求項3】 回転軸の直径寸法をA1、回転軸の外周
面と軸受筒の内周面との間の軸受隙間の寸法をA2とし
たときに、気体流通孔の直径寸法A3と、回転軸の下端
部と気体流通孔との間の隙間の寸法A4を、 A1×A2≦A3×A4 の関係が成立するように設定したことを特徴とする請求
項2記載の動圧軸受形モータ。
3. When the diameter of the rotary shaft is A1 and the size of the bearing gap between the outer peripheral surface of the rotary shaft and the inner peripheral surface of the bearing sleeve is A2, the diameter A3 of the gas flow hole and the rotation The dynamic bearing type motor according to claim 2, wherein the dimension A4 of the gap between the lower end of the shaft and the gas flow hole is set so that the relationship of A1 × A2 ≦ A3 × A4 is established.
【請求項4】 動圧気体軸受手段は、回転軸の外周面に
形成されたヘリングボーン状の溝部を有していることを
特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の動圧軸
受形モータ。
4. The dynamic pressure bearing according to claim 1, wherein the dynamic pressure gas bearing means has a herringbone-shaped groove formed on the outer peripheral surface of the rotary shaft. Shaped motor.
【請求項5】 軸受筒の外側に、軸受隙間の上端部と気
体流通孔とを連通させる気体通路を設けたことを特徴と
する請求項1ないし4のいずれかに記載の動圧軸受形モ
ータ。
5. A dynamic pressure bearing type motor according to claim 1, wherein a gas passage that connects the upper end of the bearing gap and the gas flow hole is provided outside the bearing tube. .
【請求項6】 ハウジングに立設状態に設けられた軸受
筒と、 この軸受筒に回転可能でかつ軸方向に移動可能に挿通さ
れた回転軸を備えたロータ組立と、 前記軸受筒と回転軸との間に設けられ、前記回転軸の外
周面に形成されたヘリングボーン状の溝部を有した動圧
気体軸受手段と、 前記ロータ組立のスラスト荷重を磁気力により受けるよ
うに設けられた磁気浮上手段とを具備し、 前記回転軸の外周面における前記溝部の軸方向の両端間
距離B1と、前記軸受筒の軸方向の長さ寸法B2とを、 B1≧B2 の関係が成立するように設定したことを特徴とする動圧
軸受形モータ。
6. A bearing assembly provided upright in a housing, a rotor assembly including a rotating shaft inserted into the bearing cylinder so as to be rotatable and axially movable, and the bearing cylinder and the rotating shaft. And a dynamic levitation provided to receive a thrust load of the rotor assembly by a magnetic force, the dynamic pressure gas bearing means having a herringbone-shaped groove formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft. And a distance B1 between both ends in the axial direction of the groove on the outer peripheral surface of the rotating shaft and an axial length dimension B2 of the bearing cylinder are set so that a relationship of B1 ≧ B2 is established. A hydrodynamic bearing type motor characterized in that
【請求項7】 軸受筒の外側に、回転軸の外周面と軸受
筒の内周面との間の軸受隙間の上端部と下端部とを連通
させる気体通路を設けたことを特徴とする請求項6に記
載の動圧軸受形モータ。
7. A gas passage is provided on the outer side of the bearing sleeve, the gas passage communicating the upper end portion and the lower end portion of the bearing gap between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the inner peripheral surface of the bearing sleeve. Item 5. A dynamic bearing type motor according to item 6.
【請求項8】 ハウジングに立設状態に設けられた軸受
筒と、 この軸受筒に回転可能でかつ軸方向に移動可能に挿通さ
れた回転軸を備えたロータ組立と、 前記軸受筒と回転軸との間に設けられ、前記回転軸の外
周面に形成された2組のヘリングボーン状の溝部を有し
た動圧気体軸受手段と、 前記ロータ組立のスラスト荷重を磁気力により受けるよ
うに設けられた磁気浮上手段と、 前記軸受筒の内周部にあって前記回転軸の外周面におけ
る2組のヘリングボーン状の溝部の中間部に対応する部
位にリング状に設けられたリング溝とを具備したことを
特徴とする動圧軸受形モータ。
8. A rotor assembly including a bearing cylinder provided upright in a housing, and a rotary shaft inserted through the bearing cylinder so as to be rotatable and axially movable, and the bearing cylinder and the rotary shaft. And a dynamic pressure gas bearing means having two sets of herringbone-shaped grooves formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft, and a thrust load of the rotor assembly, which is provided by a magnetic force. Magnetic levitation means, and a ring groove provided in a ring shape on a portion of the outer peripheral surface of the rotating shaft corresponding to an intermediate portion of two herringbone-shaped groove portions on the inner peripheral portion of the bearing cylinder. A hydrodynamic bearing type motor characterized in that
【請求項9】 リング溝の幅寸法C1と、2組のヘリン
グボーン状の溝部間の距離C2とを、 C1≧C2 の関係が成立するように設定したことを特徴とする請求
項8記載の動圧軸受形モータ。
9. The ring groove width dimension C1 and the distance C2 between the two sets of herringbone-shaped groove portions are set so that the relationship of C1 ≧ C2 is established. Dynamic bearing motor.
【請求項10】 軸受筒の外側に、回転軸の外周面と軸
受筒の内周面との間の軸受隙間の上端部と下端部とを連
通させる気体通路を設けると共に、軸受筒に、その気体
通路とリング溝とを連通させる連通孔を設けたことを特
徴とする請求項8または9記載の動圧軸受形モータ。
10. A gas passage is provided on the outer side of the bearing cylinder, the gas passage communicating the upper end and the lower end of the bearing gap between the outer peripheral surface of the rotating shaft and the inner peripheral surface of the bearing cylinder, and the bearing cylinder is provided with the gas passage. The dynamic pressure bearing type motor according to claim 8 or 9, wherein a communication hole for communicating the gas passage and the ring groove is provided.
【請求項11】 請求項1ないし10のいずれかに記載
の動圧軸受形モータにおいて、回転軸に該回転軸と一体
に回転するポリゴンミラーを備えたことを特徴とするポ
リゴンミラー駆動用スキャナモータ。
11. The scanner motor for driving a polygon mirror according to claim 1, wherein the rotary shaft is provided with a polygon mirror that rotates integrally with the rotary shaft. .
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