JPS5917020A - Rotary body supporter - Google Patents

Rotary body supporter

Info

Publication number
JPS5917020A
JPS5917020A JP12612482A JP12612482A JPS5917020A JP S5917020 A JPS5917020 A JP S5917020A JP 12612482 A JP12612482 A JP 12612482A JP 12612482 A JP12612482 A JP 12612482A JP S5917020 A JPS5917020 A JP S5917020A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating
fixed shaft
groove
spiral groove
motor
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.)
Pending
Application number
JP12612482A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Goro Oda
小田 五郎
Mitsuo Yamashita
山下 充夫
Kiyoshi Tomimori
富森 清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP12612482A priority Critical patent/JPS5917020A/en
Publication of JPS5917020A publication Critical patent/JPS5917020A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/107Grooves for generating pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/026Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with helical grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. herringbone grooves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately obtain coaxialness, by constructing a rotary assembly unit to be rotated with a fixed shaft, equipped with herringbone and spiral grooves on the surface, as the center. CONSTITUTION:A hollowed cylinder 38 having an internal peripheral size, in which a prescribed clearance is formed between the peripheral part of a fixed shaft 33 and said cylinder, is externally fitted rotatably to the fixed shaft 33 equipped with a herringbone groove 36 and a spiral groove 37. By this constitution, coaxialness is accurately obtained because of one bearing as compared with the constitution in which a motor shaft is conventionally mounting a rotary body and a motor rotor is supported by two bearing parts.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、たとえば回転多面体鏡光偏向器に適用され、
多面体鏡等の回転体を支持する回転体支持@置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention is applied to, for example, a rotating polyhedral mirror light deflector,
This invention relates to a rotating body support for supporting a rotating body such as a polyhedral mirror.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

近年、情報量の増大化が著しく、これに伴って情報を記
録するプリンタ関係も年々高速化が要求されている。
In recent years, the amount of information has increased significantly, and accordingly, printers that record information are required to be faster each year.

そして、近年において毎分1万行以上の高速印字が行な
えるレーザープリンタが開発され、かなりの成果を上げ
ている。このレーザープリンタは第1図に示すようにレ
ーザー光淵1から発せられたレーザー光(レーザビーム
) 、2 * 回転多面体験光偏向器3を介して偏向し
、この偏向されたレーザー光2を結像レンズユニット(
FQレンズ)4全通して予め一様に帯電された感光体5
上にスキャニング(走査)し、この感光体5上に静電潜
像を形成するようになっている。
In recent years, laser printers capable of high-speed printing of 10,000 lines per minute or more have been developed, and have achieved considerable success. As shown in Fig. 1, this laser printer deflects a laser beam (laser beam) emitted from a laser beam 1 through a 2* rotating multi-faceted experimental beam deflector 3, and combines the deflected laser beam 2. Image lens unit (
FQ lens) 4 Photoreceptor 5 uniformly charged in advance
An electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 5 by scanning upward.

また、回転多面体調光偏向器3は多面体験6とこの多面
体験6を高速回転させるモータ7とから構成されており
、第2図に示すような構成となっている。
Further, the rotating polygonal light deflector 3 is composed of a multifaceted experience 6 and a motor 7 for rotating the multifaceted experience 6 at high speed, and has a configuration as shown in FIG.

すなわち、上記多面体調6は、モータ7のモータシャフ
ト8の上端テーパ部8aに嵌着されり鉾アダフ0夕9と
モータシャフト8の上端ねじ部8bに螺着されたナツト
10により押圧される鏡押え体11とにより定位置に保
持されている。また、モータシャフト8の軸方向はソ中
央部にはモータロータ12が数個けられているとともに
このモータロータ12を囲繞する状態にモータハウジン
グ1 s (illにはステータ14が取シ付けらすし
ており、モータシャフト8を駆動するシャフト駆動部1
5を構成している。
That is, the polyhedral body 6 is a mirror that is fitted onto the tapered upper end portion 8a of the motor shaft 8 of the motor 7 and pressed by a nut 10 screwed onto the threaded portion 8b of the upper end of the motor shaft 8. It is held in place by a presser body 11. In addition, in the axial direction of the motor shaft 8, several motor rotors 12 are provided at the central portion thereof, and a motor housing 1s (a stator 14 is attached to the illumination) surrounds the motor rotors 12. , a shaft drive unit 1 that drives a motor shaft 8
5.

また、シャフト駆動部15の上下両方向には一\リング
ゾーン型の動圧空気ジャーナル軸受16.16が設けら
れていて、モータシャフト8の半径方向の支持を行うよ
うになっている。
Additionally, ring zone type dynamic pressure air journal bearings 16.16 are provided in both the upper and lower directions of the shaft drive section 15, and support the motor shaft 8 in the radial direction.

すなわち、モータシャフト8にはその周面にくの字状の
へリングゲーングループ17・・・全形放したグループ
形成部8er8cが形成されているとともにこれらグル
ープ形成部8c+8cfその相互対向面部に数ミクロン
の微小な間隙を存して囲繞する状態にモータハウジング
13に円筒状の軸受部材18.18が取付けられている
That is, the motor shaft 8 has a dogleg-shaped Heringane group 17...a group forming part 8er8c that is completely released on its circumferential surface, and a few microns on the mutually opposing surfaces of these group forming parts 8c+8cf. A cylindrical bearing member 18.18 is attached to the motor housing 13 so as to surround the motor housing 13 with a very small gap.

また、上記モータシャフト8の下端部には数枚の内側マ
グネットリング19・・・が嵌合されモータシャフト8
の下端面にボルト2θを介して取(=Jけら力たリング
押え2〕によシ保持されているとともにモータハウジン
グ13 ([j+にはこれら内側1マグネ、トリング1
9・・・をその相互対向m1部に数百ミクロン程度の間
隙を存して囲繞する状態に数枚の外(i11マグネット
リング22・・・が設けられている。上記内側マグネッ
トリング19・・・と外1111マグネットリング22
・・とけ吸引力が働くように着磁されている。そして、
これらの吸引力によりモータシャフト8の軸方向の力(
主に自、爪)を受けてモータシャフト8を宙′吊りの状
態に支持する磁気的スラスト軸受231C構成している
In addition, several inner magnet rings 19 are fitted to the lower end of the motor shaft 8.
It is attached to the lower end surface of the motor housing 13 through a bolt 2θ (a
Several outer (i11) magnet rings 22... are provided to surround the magnet rings 9... with a gap of several hundred microns in their mutually opposing m1 parts.The inner magnet rings 19...・Outside 1111 Magnet ring 22
...It is magnetized so that it melts and has an attractive force. and,
These attraction forces increase the axial force on the motor shaft 8 (
The magnetic thrust bearing 231C mainly receives the motor shaft 8 and supports the motor shaft 8 in a suspended state.

また、上記外側マグネットリング22・・・はリングポ
ル〃゛24によって保持されており、このリングホルダ
241dモータハウジング13のホルダ1所合T!tl
(25に対して摺動自在に嵌合されている。
Further, the outer magnet ring 22... is held by a ring holder 24, and this ring holder 241d is located at one position of the motor housing 13 holder T! tl
(It is slidably fitted to 25.

なお、モータハウジング13は、段付孔を有したハウジ
ング本体13aと、このハウジング本体13iの下端開
口部を閉塞する端板(モータエンドプレート)13bと
、ハウジング本体13hの上端開口部を閉塞するモータ
キャップ13eとからなっている。
The motor housing 13 includes a housing body 13a having a stepped hole, an end plate (motor end plate) 13b that closes a lower opening of the housing body 13i, and a motor end plate that closes an upper opening of the housing body 13h. It consists of a cap 13e.

しかして、上記構成においては、モータシャフト8の回
転が始まるとベリングボーン型動圧空気ジャーナル軸受
16.16ではへリングゲーングループ17・・・の効
果で空気が軸受部材18.111との3μm〜6μmの
隙間に流入される事によシ上記隙間内部の圧力分布が軸
受の中央部で高くなり、その圧力によって半径方向(ラ
ジアル方向)の力を受ける。
In the above configuration, when the motor shaft 8 starts to rotate, the air flows between the bearing members 18, 111 and the bearing members 18, 111 by 3 μm due to the effects of the Herringane groups 17, 16, 16, and 16. By flowing into the 6 μm gap, the pressure distribution inside the gap becomes high at the center of the bearing, and this pressure causes a force in the radial direction to be applied.

一方、モータシャフト8はその下端部に取着した内側マ
グネットリング19・・・とモータハウジング13側に
取着した外側マグネットリング22・・・との吸引力と
スラスト荷重との釣合った状態で維持されている。した
がって、モータシャフト8は非接触の状態となり400
0 rpm〜15000 rpmの高速回転を続けるこ
とができる。
On the other hand, the motor shaft 8 is in a state where the suction force and thrust load of the inner magnet ring 19 attached to the lower end of the motor shaft 8 and the outer magnet ring 22 attached to the motor housing 13 are balanced. Maintained. Therefore, the motor shaft 8 is in a non-contact state and the motor shaft 8 is in a non-contact state.
It can continue to rotate at a high speed of 0 rpm to 15000 rpm.

しかして、モータシャフト8の上端+n++に取着さn
た多面体験6が高速回転され、レーザ光2を高速度でイ
扁向することになる。
Therefore, n is attached to the upper end of the motor shaft 8 +n++.
The multifaceted experience 6 is rotated at high speed, and the laser beam 2 is directed horizontally at high speed.

しかしながら、上記従来の構成だとっぎのようなNj1
題がある。
However, in the above conventional configuration, Nj1 like
There is a problem.

すなわち、多面体鋼6.モータロータ12等が組立固定
されたモータシャフト8を2つの動圧空気ツヤ−ナル軸
受16.16で支持するため、どちらか一方の動圧空気
ジャーナルihl+受16を着脱可能にしておかなけれ
ばならない。
That is, polyhedral steel6. Since the motor shaft 8 on which the motor rotor 12 and the like are assembled and fixed is supported by two hydrodynamic air journal bearings 16 and 16, one of the hydrodynamic air journals 16 and 16 must be made detachable.

このため従来例においては動圧空気ジャーナル軸受16
の軸受部材18をモータキャップ13cに圧入固定して
おき、このモータキャラ7’ l 3 eをハウジング
本体13aから着脱して、多面体験6、モータロータ1
2が組立固定されたモータシャフト8のハウジング13
に対する組立。
Therefore, in the conventional example, the hydrodynamic air journal bearing 16
The bearing member 18 is press-fitted into the motor cap 13c, and this motor character 7' l 3 e is attached and detached from the housing body 13a, and the multifaceted experience 6 and the motor rotor 1 are completed.
2 is assembled and fixed to the housing 13 of the motor shaft 8.
Assembly against.

分解全行なうようにしである。I am going to do a complete disassembly.

しかしながら、一方の動圧空気ジャーナル軸受J6を着
脱自在にした構造では、組立時、この1lL11圧空気
ジヤーナル軸受16と他の動圧空気ツヤ−ナル軸受16
との同軸度を約5μm以内の高精度に押えて組立ること
か非常に困難であり、モータシャフト8の回転が円滑に
行なえなくなることがある。このため、従来においては
周動圧空気ジャーナル軸受16.16の同軸度を高める
ため熱線作業者が長時間を要して加工9組立、調整等を
行なっており、生産性、保守性を低下させるばかりでな
く、生産コスト、ランニングコストを高くするといった
問題を有していた。
However, in a structure in which one hydrodynamic air journal bearing J6 is detachable, when assembled, this 1L 11 pressure air journal bearing 16 and the other hydrodynamic air journal bearing 16
It is very difficult to assemble the motor shaft 8 with a high degree of coaxiality within about 5 μm, and the motor shaft 8 may not be able to rotate smoothly. For this reason, in the past, in order to improve the coaxiality of the circumferential dynamic pressure air journal bearing 16.16, hot wire workers required long hours to perform assembly, adjustment, etc., reducing productivity and maintainability. In addition, there was a problem of increasing production costs and running costs.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上記事情にもとづきなされたもので、その目
的とするところは、たとえば多面体験等の回転体を確実
に高速回転可能に支持でき、しかも加工2組立、調整等
が容易で生産性、保守性の大幅な向上と生産コスト、ラ
ンニングコストの低減を図ることができる回転体支持装
置を提供しようとするものである。
The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to be able to reliably support a rotating body such as a multi-faceted experience so that it can rotate at high speed, and to facilitate processing, assembly, adjustment, etc., thereby increasing productivity. The present invention aims to provide a rotating body support device that can greatly improve maintainability and reduce production costs and running costs.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、かかる上記目的を達成するために、表面にヘ
リングピーン溝とス・ぐイラル溝を有した固定m[、回
転体が取付けられた回転部材を外嵌させ、上記回転部材
の固定軸を中心とした回転時に上記へリングポーン溝と
ス・ぐイラル溝に発生する流体動圧により上記回転部材
を上記固定軸に対して非接触状態とし得るようにしたも
のである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a fixed shaft having a herring peen groove and a spiral groove on its surface, a rotating member having a rotating body attached thereto, and a fixed axis of the rotating member. The rotating member can be brought into a non-contact state with respect to the fixed shaft by fluid dynamic pressure generated in the herring pawn groove and the spiral groove when rotating around the fixed shaft.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例を第3図および第4Mを参照し
て説明する。第3図は本発明の回転体支持装#を適用し
た回転多面体flfi元偏向器を示す。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 and FIG. 4M. FIG. 3 shows a rotating polyhedral flfi deflector to which the rotating body support device of the present invention is applied.

この回転多面体鈍光偏向器30C゛、多面体調3ノとと
の多面体呻31を所定方向(実施例では上から見て時計
方向)に高速回転させる駆動機構部32とからなり、つ
ぎのような構成となっている。図中33は固定軸で、こ
の固定軸33の下端取付部33hはモータハウジング3
4の取付孔35に煉ばめ等の手段によシ圧入固定されて
いる。
This rotary polyhedral blunt light deflector 30C' consists of a drive mechanism section 32 that rotates the polyhedral body 3 and the polyhedral body 31 at high speed in a predetermined direction (in the embodiment, clockwise when viewed from above). The structure is as follows. In the figure, 33 is a fixed shaft, and the lower end mounting portion 33h of this fixed shaft 33 is attached to the motor housing 3.
It is press-fitted and fixed into the mounting hole 35 of No. 4 by means such as cross-fitting.

この同定軸33の非圧入部の周面上下両端部にはへリン
グポーン溝36.36が形成されているとともにこnら
ヘリングg −ン7p 36.36間にス・ぐイラル溝
37が形成されている。上記へリングが−ン溝36,3
6h矢印状先端が多面体験31の回転方向を向く形状に
し、また、ス・やイラル溝37も多面体鋳31の回転方
向に巻付き上昇する状態に形成されている。
Herring pawn grooves 36.36 are formed on both upper and lower ends of the circumferential surface of the non-press-fitted portion of the identification shaft 33, and a S-gilar groove 37 is formed between the herring g-on 7p 36.36. has been done. The above ring groove 36, 3
6h The arrow-shaped tip faces the direction of rotation of the polyhedral casting 31, and the spiral groove 37 is also formed so as to wrap around and rise in the direction of rotation of the polyhedral casting 31.

また、このようにヘリングば一ン溝36..16および
スパイラル溝37を有した同定軸33には、この固定軸
33の外径部との間の隙間が3μ7n〜6μηノとなる
内径寸法を1した中空円筒状のシリンダ38と、このシ
リンダ38の上端内径部に圧入さ扛、スラスト受部39
を構成するキャップ40とからなる回転部利4ノが回転
自在に外嵌されている。上記キャップ40はたとえばデ
ルリン等の潤滑表面を有する低摩擦合成樹脂から構成さ
れ、回転部材4ノの回転開始直後および回転停止直前に
おりる固定軸33の上端面との間における接触摩擦を極
力小さくするようになっているとともにスパイラル溝3
2によって発生する流体動圧を一定値に保持するために
1白径が0.2 mm程度の小孔42が設けられて(へ
る。
Also, like this, the Herring groove 36. .. 16 and a spiral groove 37, a hollow cylindrical cylinder 38 with an inner diameter of 1 and a gap between the fixed shaft 33 and the outer diameter part of 3 μ7n to 6 μη; Press-fitted into the inner diameter part of the upper end of the thrust receiving part 39
A rotary part 4 consisting of a cap 40 and a cap 40 constituting the rotary part 4 are rotatably fitted on the outside. The cap 40 is made of a low-friction synthetic resin with a lubricating surface such as Delrin, and minimizes contact friction with the upper end surface of the fixed shaft 33 that comes down immediately after the rotation of the rotating member 4 starts and immediately before it stops rotating. With spiral groove 3
In order to maintain the fluid dynamic pressure generated by 2 at a constant value, a small hole 42 with a diameter of about 0.2 mm is provided.

また、回転部月41のシリンダ38にはモータロータ4
3卦よび回転体としての多面体調3)が後述するように
取付けられている。すなわち、モータロータ43は、シ
リンダ38の上下方向はソ中央部に突設された鍔;化、
”l 8aの下面イ目[1にその開口上端内周縁部が当
接する状態に圧入固定されている。また、多面体験31
は上記鍔部38aの上面fI11にその開口下端周縁部
が当接する状態に外嵌された鏡アダプタ44と、多面体
鎧31の成人後にシリンダ38の上端側に嵌入さすると
ともにナツト45により押圧される峻押え体46とによ
って挟持固定されている。一方、ml記モータハウジン
グ34には上記モータロータ43を囲繞する状態にI@
 */+コイル4yf:gえたモータステータ48が取
付られており、回転部拐41.モータロータ4 g 、
 多面体針31等からなる回転組立体49f:駆動する
なお、上記モータハウジング34にはカバー50が重合
されていて、これらによって多面体伊31およびこの多
面体僻3)を駆動する駆動機構部32を囲繞する密閉容
器51を構成している。また、この密閉容器51内には
清浄空気が封入された状態となっている。
Further, the cylinder 38 of the rotating part 41 has a motor rotor 4.
Three trigrams and a polyhedral body 3) as a rotating body are installed as described below. That is, the motor rotor 43 has a flange protruding from the center of the cylinder 38 in the vertical direction.
It is press-fitted and fixed in such a way that the inner peripheral edge of the upper end of the opening is in contact with the lower surface A of 8a.
The mirror adapter 44 is fitted onto the outside so that the lower edge of the opening is in contact with the upper surface fI11 of the flange 38a, and when the polyhedral armor 31 comes of age, the mirror adapter 44 is fitted into the upper end side of the cylinder 38 and is pressed by a nut 45. It is clamped and fixed by a sharp presser body 46. On the other hand, the motor housing 34 is in a state surrounding the motor rotor 43.
*/+Coil 4yf: The heated motor stator 48 is attached, and the rotating part 41. Motor rotor 4g,
Rotating assembly 49f consisting of polyhedral needle 31, etc.: Drive Note that a cover 50 is superimposed on the motor housing 34, and these surround the polyhedral body 31 and the drive mechanism section 32 that drives the polyhedral body 3). A closed container 51 is configured. Moreover, clean air is sealed inside this airtight container 51.

また、第4図は固定軸33のラジアル方向圧力の軸方向
の分布を示すものであシ、a点は固定軸33の下端部分
、b点は下側のバリンビーン溝36とス・やイラル溝3
7の境部分、0点は回転組立体49の重心52に対応す
る部分、6点は上側のへリングゲーンf!Js6トスノ
4イラル溝37の境部分およびe点は固定軸33の上端
部分をそれぞれ示す。
In addition, FIG. 4 shows the axial distribution of the radial pressure of the fixed shaft 33, where point a is the lower end portion of the fixed shaft 33, and point b is the lower ballin bean groove 36 and the radial groove. 3
7, the 0 point corresponds to the center of gravity 52 of the rotating assembly 49, and the 6 point is the upper hering gain f! The boundary portion of the Js6 tosno-4-iral groove 37 and point e indicate the upper end portion of the fixed shaft 33, respectively.

しかして、駆動コイル47に通電することによシモータ
ステータ48には回路磁界が生じ回転部材41およびこ
れに取付られたモータロータ43、多面体験31等から
なる回転組立体49が所定方向(この実施例では上から
見た場合、時計方向)に駆動する。この回転組立体49
が回転するとベリン/” ! −7B 36 、36の
働きにより回転軸33と回転部材4ノのシリンダ38と
の隙間に空気が流入して第4図に示すようにラジアル方
向に空気圧が生じ、これらの部分に空気動圧ジャーナル
軸受が形成される。
By energizing the drive coil 47, a circuit magnetic field is generated in the motor stator 48, and the rotating assembly 49 consisting of the rotating member 41, the motor rotor 43 attached thereto, the multi-faceted experience 31, etc. is moved in a predetermined direction (this implementation In the example, the drive is clockwise (when viewed from above). This rotating assembly 49
When the bellin/''!-7B 36 and 36 rotate, air flows into the gap between the rotating shaft 33 and the cylinder 38 of the rotating member 4, generating air pressure in the radial direction as shown in FIG. An air dynamic pressure journal bearing is formed in the area.

一方、ス・ぐイラル溝37の働きによって上方向の空気
流が生じて回転部材41のスラスト受部39としてのキ
ャップ4oの下面イ目11に圧縮空気が送り込まれて固
定軸33の上端面とキャップ400下面との間に圧縮空
気層53が形成される。しかして、回転部材4ノ、モー
タロータ43、多面体岬31等からなる回転組立体49
を固定l11]33に対して非接触の状態で支承できる
ことになる。
On the other hand, an upward air flow is generated by the action of the spiral groove 37, and compressed air is sent into the lower surface eye 11 of the cap 4o as the thrust receiving portion 39 of the rotating member 41, and the compressed air is fed into the upper end surface of the fixed shaft 33. A compressed air layer 53 is formed between the lower surface of the cap 400 and the lower surface of the cap 400 . Thus, a rotating assembly 49 consisting of the rotating member 4, the motor rotor 43, the polyhedral cape 31, etc.
can be supported in a non-contact manner with respect to the fixed l11]33.

な粋、このとき、回転組立体49の重心52より低い位
置にヘリングピーン溝36が設けら旧ているため上記重
心52より高い位置にのみへリングゾーンm36を形成
した場合において生じる不安定回転運動全防止すること
ができる。
At this time, since the herring peen groove 36 is not provided at a position lower than the center of gravity 52 of the rotating assembly 49, unstable rotational movement occurs when the herring zone m36 is formed only at a position higher than the center of gravity 52. It can be completely prevented.

すなわち、上側のへリングゾーン溝36のみを設けた場
合には、このヘリングビーン溝36およびス・やイラル
溝37により生じるラジアル方向空気圧が回転組立体4
9の重心52よシ上佃1に行くほど大きく、下側に行く
ほど小さくなシ、かつ固定軸33の上端に圧縮空気層5
3があるため、あたかも回転組立体49の重心52よシ
高い位置でこの回転組立体49を支持しているようにな
る。したがって、高速回転時には上記回転組立体49の
ジャイロモーメントと重心52における重力との作用に
よって回転組立体49の下端が上方向に起き上がる力を
生じ、しかも回転組立体49の下端に行くにつれてラジ
アル方向のq気圧が小さくなるため、回転組立体49が
きわめて不安定な振れ回υ回転をすることになる。すな
わち、これによって回転体であるところの多面体験31
の面振nが大きくなシ、レーザー光の立振れによって印
字操作に悪い影響を与えるといった重大な開角がある。
That is, when only the upper Hering zone groove 36 is provided, the radial air pressure generated by the Herring bean groove 36 and the spiral groove 37 is applied to the rotating assembly 4.
The compressed air layer 5 is located at the upper end of the fixed shaft 33 from the center of gravity 52 of the fixed shaft 33.
3, it is as if the rotating assembly 49 is supported at a position higher than the center of gravity 52 of the rotating assembly 49. Therefore, during high-speed rotation, the action of the gyroscopic moment of the rotating assembly 49 and the gravity at the center of gravity 52 generates a force that causes the lower end of the rotating assembly 49 to rise upward, and furthermore, as it moves toward the lower end of the rotating assembly 49, the force increases in the radial direction. Since the q atmospheric pressure becomes small, the rotating assembly 49 will perform an extremely unstable swing rotation υ. In other words, this allows for a multifaceted experience 31 of a rotating body.
There is a serious opening angle in which the surface deflection n is large and the vertical deflection of the laser beam adversely affects the printing operation.

しかしながら、この実施例の場合にはへリングデーン溝
36が回転組立体49の下端付近にも設けられているた
め、上述した高速回転時の回転組立体49の重心52に
かかる6力とジャイロモーメントとの作用による回転組
立体49の起き上り力を第4図に示す重心52部分より
下側に荀1西したa−b間の圧力によって押えることが
でき、安定した高速回転を達成できる。
However, in the case of this embodiment, since the Heringdain groove 36 is also provided near the lower end of the rotating assembly 49, the above-mentioned six forces and gyroscopic moments applied to the center of gravity 52 of the rotating assembly 49 during high-speed rotation are The rising force of the rotating assembly 49 caused by the action of the rotating assembly 49 can be suppressed by the pressure between the shafts a and b below the center of gravity 52 shown in FIG. 4, and stable high-speed rotation can be achieved.

脣た、回転組立l*49の回転開始直後および同転1臂
止直前においては回転組立体49が定格回転数以下であ
るため固定軸33の上端面側に回転組立体49を浮上さ
せるような圧縮空気層53の形成ができず、キャップ4
0と固定軸33とが直灰接触するが、キャラ7”417
が潤滑表面を釘する低摩擦合成樹脂等から形成されてい
るため、回転が損なわれたり、異常摩耗に伴う削り粉の
発生にる回転不良およびキャップ40の小孔42のつま
シ等が無い。
Additionally, since the rotational speed of the rotational assembly 49 is below the rated speed immediately after the rotation of the rotational assembly 1*49 starts and immediately before the same rotation 1 stops, there is no need to float the rotational assembly 49 on the upper end surface side of the fixed shaft 33. The compressed air layer 53 cannot be formed, and the cap 4
0 and the fixed shaft 33 are in direct contact with each other, but the character 7"417
Since the cap is made of a low-friction synthetic resin or the like that nails the lubricated surface, there is no loss of rotation, no rotation failure due to generation of shavings due to abnormal wear, and no pinching of the small hole 42 of the cap 40.

また、キャップ40に形成した小孔42からスパイラル
溝37の働きによって生じる固定軸33の上端面とキャ
ラ7°40の下面との間の圧縮9気を適当に逃し、定格
回転のもとて一定の厚さの圧縮空気層53が形成される
ようになっている。なお、回転組立体49全体を浮上さ
せるに充分な圧力の圧縮9気を発生するために回転組立
体49の回転数およびス・!イラル溝37の巻き付は角
度が予め設定されている。
In addition, the compressed air between the upper end surface of the fixed shaft 33 and the lower surface of the character 7° 40 caused by the action of the spiral groove 37 is appropriately released from the small hole 42 formed in the cap 40, and the rotation is constant under the rated rotation. A compressed air layer 53 having a thickness of . In addition, in order to generate compressed air with sufficient pressure to levitate the entire rotating assembly 49, the rotational speed of the rotating assembly 49 must be changed to The winding angle of the circular groove 37 is set in advance.

しかして、多面体調31が高速回転され、カバー50に
形成さ扛た図示しない入党部(透明体によって密閉され
た孔)を介してカバー50内に導ひかれたレーザー光を
偏向するようになっている。なお、偏向されたレーザー
光はカバー50に形成さtl、た図示しない出光部(結
像レンズユニ、トによって密閉された孔)を介して感光
体側等に導出されることになる。
As a result, the polyhedral body 31 is rotated at high speed and deflects the laser light guided into the cover 50 through an entrance portion (not shown) formed in the cover 50 (a hole sealed by a transparent body). There is. Note that the deflected laser beam is led out to the photoreceptor side, etc., through a light output portion (not shown) formed in the cover 50 (a hole sealed by the imaging lens unit).

なお、上述の一実施例において、固定軸33の上端部に
もヘリングボーン溝36を形成し、ラジアル方向の圧力
を生成して軸まわりの圧力を均一化し回転組立体49の
振nまわシラ抑える効果をもたらすが、固定軸33の上
端のへリングが一ン溝36によるラジアル方向の圧力は
スパイラル溝37によっても生成さ浄るため、必ずしも
必要なものではない。そこで、第5図に示すように固定
@33のように回転組立体49の下側に位置するところ
にヘリングビーン溝36を設け、その上にス・臂イラル
溝37を設けることにより第6図で示すような前述の第
4ト21のものとはy同じ固定軸33のラジアル方向圧
力の軸方向分布を得、全く同一の効果を得るようにして
もよい。
In the above embodiment, the herringbone groove 36 is also formed at the upper end of the fixed shaft 33 to generate pressure in the radial direction, equalize the pressure around the shaft, and suppress the vibration of the rotating assembly 49. Although this is effective, it is not necessarily necessary because the pressure in the radial direction caused by the ring groove 36 at the upper end of the fixed shaft 33 is also generated by the spiral groove 37. Therefore, as shown in FIG. 5, a herring bean groove 36 is provided at the lower side of the rotary assembly 49 like the fixed part 33, and a radial groove 37 is provided above it, as shown in FIG. 6. It is also possible to obtain the same axial distribution of the radial pressure of the fixed shaft 33 as shown in the above-mentioned fourth part 21, and obtain exactly the same effect.

さらに、本発明の回転体支持装Wを回転多面体元偏向器
30に適用し、多面体@3ノを支持するようにしたが、
本発明はこれに限らず多面体験3ノ以外の回転体に適用
してもよいことは勿論である。
Furthermore, the rotating body support device W of the present invention was applied to the rotating polyhedral original deflector 30 to support the polyhedron @3.
Of course, the present invention is not limited to this, and may be applied to rotating bodies other than the multifaceted experience 3.

その他、本発明は、本発明の要旨を変えない範囲で神々
変形実施可能なことは勿論である。
It goes without saying that the present invention can be modified in other ways without departing from the gist of the invention.

なお、上述の他の実施例(第5図および第61ツI)の
説明において、前述の一実施例と同一部分は同一の符号
を付して説明を省略する。
In addition, in the description of the other embodiments (FIGS. 5 and 61), the same parts as those of the above-mentioned embodiment are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、以上説明したように、表面にヘリングビーン
溝とスパイラル溝を有した固定軸に回転体が取付けられ
た回転部材を外嵌させ、上記回転部Hの固定軸を中心と
した回転時に上記へリングピーン溝とス・母イラル溝に
発生する流体動圧によυ上記回転部拐が上記固定軸に対
して非接触状態となるようにしたものである。したがっ
て、従来のように回転体およびモータロータが取付けら
れたモータシャフトを2つの動圧空気ジャーナル軸受で
支承するものに比べ、軸受が1つであるため同軸度を極
めて精度良く製作することができ、たとえば、多面体鋭
等の回転体を確実に高速回転可能に支持でき、しかも加
工1組立、調整等が容易で生産性、保守性の大幅な向上
と生産コスト、ランニングコストの低減を図ることがで
きるといった効果を奏する。
As explained above, the present invention has a rotating member having a rotating body attached to a fixed shaft having a herring bean groove and a spiral groove on its surface fitted on the outside, and when the rotating part H rotates about the fixed shaft. Fluid dynamic pressure generated in the herring peen groove and the spiral groove causes the rotary part to be in a non-contact state with the fixed shaft. Therefore, compared to the conventional system in which the motor shaft to which the rotating body and motor rotor are attached is supported by two hydrodynamic air journal bearings, since there is only one bearing, coaxiality can be manufactured with extremely high precision. For example, it can reliably support rotating objects such as polyhedral sharps so that they can rotate at high speed, and it is also easy to process, assemble, and adjust, greatly improving productivity and maintainability, and reducing production costs and running costs. It produces such effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は回転多面体験光偏向器を用いたレーリ゛ビーム
プリンタのスキャニング部分の概略図、第21司は従来
における回転多面体St偏向器の縦断側面図、第3図は
本発明の回転体支持装置の一実施例を採用した回転多面
体褐光偏向器のW断側面図、第4図は第3図の固定軸の
ラジアル方向圧力の軸方向分布を示す説明図、用5図は
本発明の回転体支持装置dの他の実施例ケ採用した回転
多面体釦光偏向器の縦断面図、第6図は犀5図の固定軸
のラジアル方向圧力の軸方向分布を示す説明図である。 3ノ・・回転体(多面休炉)、33・・・固定軸、36
・・・ヘリングビーンM、37・・ス/?(ツル溝、3
8・・・シリンダ、39・・・スラスト受部、40・・
・キ、Yウプ、4)・・・1(7)転電相、42・・小
孔、43・・モータロータ、49・・・回転組立体。 第3因   第4図 第5図     第6図 、□58ハ4・−J 特許庁長官  若 杉 和 夫   殿■、事件の表示 特願昭57−126124号 2、発明の名称 回転体支持装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307)  東京芝浦電気株式会社 4、代理人 住所 東京都港区虎ノ門1丁目26番5号 第17森ピ
ル〒105   電話03 (502) 3181 (
大代表)6、補正の勾象 明細書 7、補正の内容 明細書、第3頁8行目r(FQレンズ)」とあるのを「
(Fθレンズ)」と訂正する。
Fig. 1 is a schematic diagram of the scanning part of a Rayleigh beam printer using a rotating polygonal optical deflector, Fig. 21 is a longitudinal cross-sectional side view of a conventional rotating polygonal St deflector, and Fig. 3 is a rotating body support of the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the axial distribution of the radial pressure on the fixed shaft of FIG. 3, and FIG. FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view of a rotary polyhedral button light deflector adopted in another embodiment of the rotating body support device d. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the axial distribution of the radial pressure of the fixed shaft in FIG. 3...Rotating body (multi-sided closed furnace), 33...Fixed axis, 36
...Herringbean M, 37...su/? (Tsuru groove, 3
8...Cylinder, 39...Thrust receiver, 40...
・Ki, Y up, 4)...1 (7) Current phase, 42...Small hole, 43...Motor rotor, 49...Rotating assembly. 3rd cause Figure 4 Figure 5 Figure 6, □58Ha4・-J Mr. Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Japan Patent Office■, Indication of the case Patent application No. 126124/1982 2, Name of the invention Rotating body support device 3 , Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant (307) Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. 4, Agent address 17 Mori Pill, 1-26-5 Toranomon, Minato-ku, Tokyo 105 Phone: 03 (502) 3181 (
Main representative) 6. Correction details 7, Correction details, page 3, line 8 r (FQ lens)"
(Fθ lens)”.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  表面にヘリングピーン溝とス・やイラル溝を
有した固定軸と、この固定軸に外嵌されるとともに回転
体が取付けられ上記回転軸全中心として回転される回転
部材とを具備し、上記回転部材の回転に伴って上記へリ
ングゾーン溝とス・やイラル溝に発生する流体動圧によ
り上記回転部材を上記固定軸に対して非接触状態とし得
る構成としたことを特徴とする回転体支持装置。
(1) It is equipped with a fixed shaft having a herring peen groove and a spiral groove on its surface, and a rotating member that is fitted onto the fixed shaft and has a rotary body attached thereto and is rotated about the entire center of the rotating shaft. , characterized in that the rotating member can be brought into a non-contact state with respect to the fixed shaft by fluid dynamic pressure generated in the Hering zone groove and the spiral groove as the rotating member rotates. Rotating body support device.
(2)回転部材1回転体等からなる回転組立体の改心よ
シも低い固定軸の表面位置に少なくとも1組以上のへリ
ングボーン溝を設け、とのへリングビーン溝の上方位置
にスパイラル溝を形成したことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記dj5の回転体支持装置。
(2) At least one set of herringbone grooves is provided on the surface of the fixed shaft with low centering of the rotating assembly consisting of one rotating body, etc., and a spiral groove is provided above the herringbone groove. The rotating body support device according to claim 1, characterized in that the dj5 has the following configuration:
(3)固定軸の両端部分に各々少なくとも1組以上のへ
リングゾーン溝を設け、これらへりングH?−ン溝の中
間位置にス・やイラル溝を設けたことを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の回転体支持装置。
(3) At least one or more sets of herring zone grooves are provided at each end of the fixed shaft, and these herring zone grooves H? 2. The rotating body support device according to claim 1, wherein a spiral groove is provided at an intermediate position between the grooves.
(4)回転部材はスパイラル溝によって発生する流体動
圧を一定値に保持するだめの小孔全形成したスラスト受
を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の回転体支持装置。
(4) The rotary member support according to claim 1, characterized in that the rotary member is provided with a thrust receiver having all small holes for maintaining the fluid dynamic pressure generated by the spiral groove at a constant value. Device.
(5)スラスト受の少くとも固定軸端面との対向部が、
開溝表面を有する材料から形成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第4項記載の回転体支持装置。
(5) At least the part of the thrust bearing facing the fixed shaft end face is
The rotating body support device according to claim 4, characterized in that it is formed from a material having an open groove surface.
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