JPS62131737A

JPS62131737A - モ−タスピンドル

Info

Publication number: JPS62131737A
Application number: JP27291585A
Authority: JP
Inventors: Kei Kimata; 木全　圭; Masami Sekizawa; 関沢　昌美; Yukihiro Matsubara; 松原　幸博; Yoshito Urata; 浦田　嘉人
Original assignee: NTN Toyo Bearing Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: NTN Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-12-03
Filing date: 1985-12-03
Publication date: 1987-06-15
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JP2632305B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】主粟上生机且分此この発明は、モータのステータの磁力により、当該ステ
ータに対してずらして配置されるロータの駆動用マグネ
ットを当該ロータと共に保持させて回転させるモータス
ピンドルであって、特に前記ロータの回転に伴って発生
する当該ロータの軸方向の周期的な微少振動を減衰する
ように改良したものに関する。

従未辺丑−丑一般にモータスピンドルは種々な装置の駆動源として用
いられるが、ここでは、特公昭５３−６８５４号の回転
鏡光偏向器に用いた縦型モータについて、第５図を参照
しつつ説明するゆ第５図において、回転鏡１ａは回転軸１の上端部に取付
られていて、回転軸１の中央部分にはモータのロータ２
が外嵌されている。回転軸１の下端部にはアルミ合金や
チタン合金等からなる補強材３が取付られている。この
補強材３には、回転軸ｌの軸方向に着磁された反発磁気
スラスト軸受の回転磁石４が埋設されている。回転磁石
４とは逆方向に着磁された反発磁気スラスト軸受の静１
Ｆ磁石５と回転磁石４との反発力によって回転軸１は軸
方向に支持されている。静止磁石受５ａとケーシング６
との間には、軟らかいゴム等のバネ作用と振動吸引作用
をもつダンパー７が配設されていて、回転体（回転軸１
、ロータ２および回転鏡１ａを含む）の軸方向の振動を
減衰させるようになっている。

そして、前記ロータ２の側面と対向するよ−）に、モー
タのステータ８がケーシング【ｊに取付られていて、当
該ステータ８の発生ずる回転磁界によりロータ２が目標
の回転数で回転するようになっている。ケーシング６か
ら内面側に突き出たピボット９は、動圧空気ジャーナル
軸受のバッド９ａを支える腕で、ステータ８の上下方向
両側に半１）一方向に３本ずつでている。バッド９ａは
ピボット９と間−数だげあって、ピボット９の先端まわ
りに自由に回転できる。

３−吸力Ｊ「犬旦走立ζ支蚤１１１濾−ところで、上記
回転鏡光偏向器では、回転体の自重を回転磁石４と静止
磁石５の反発力ｒ５こよって支持させているため、特に
数百回転単位の高速回転時において、回転体にその軸方
向の周期的な微少振動が発生してＩ、圭う。この微少振
動を減衰するために、ケーシング６と静止磁石受５ａと
の間にダンパー７を配設しているが、充分な減衰効果は
得られていないという欠点が従来の回転鏡光偏向器には
ある。

よって、この発明の目的とする処は、ロータの回転に伴
って発生する当該ロータの軸方向の周期的な微少振動を
有効に減衰ｊ７うるモータスピンドルを提供することに
ある。

朋＝ｕ、”３　＠邂迭ユｊ太め−へ１段−この発明にが
かるモータスピンドルは、上記目的を達成するため、固
定軸に回転自在に嵌合される回転スリーブおよび当該回
転スリ・−ブの外周ムこ固定される駆動用マグネットを
備えた口・−夕と、この１コータの駆動用マグネットの
周面に対向するようＶこハウジングの内面に固定され、
かつ当該駆動用マグネットに対ｉ、２て軸方向にずれて
配置されるモータのステ・−夕と、前記ロータの回転ス
リ・−ブの軸方向の振動を減衰するエアダンパーとを具
備している。

作用− ロータの駆動用マグネットの磁気的な保持力によりロー
タの自重が支えられる。そし°て、ロータの回転に伴っ
て発生する当該ロータの軸方向の周期的な微少振りＪ（
、ｊｌ、前記エアダンパー内の空気１．こより減衰され
る。

一実施側− ［実施例Ｉ］第１図はこの発明の第１実施例をレーザビームブリンク
に通用した例を示す縦断面図である。

同図において、符号１０は固定台１１の軸孔に軸支され
た固定軸で、その外周部には所定間隔を才）って２箇所
−＼リンゲボーン溝と称さ４１、るうり＋ＪＥ溝１０；
＋が形成されている。符号２０は口・−夕であ−７て、
固定軸１０の外周に回転自在に嵌合された回転ズリ−ブ
２１と、この回転スリーブ２１の上部に固定された環状
の駆動用マグネット２２とから構成されている、回転ス
リーブ２１の上側には、多面鏡３０が取付られている。

これら；よ、前記固定台１１に固定したハ・リジング４
０で密封されているが、前記多面鏡３０の一部に対して
夕（部からレーザ光を照射しうるように、当該ハウジン
グ４０には開口窓４１が開設されている。

そして、前記駆動用マグネット２２の周囲を囲む３よ・
うにモータのステータ５０が１ｉｉ記ハウジング、１０
の内面下側に固定されている。このステータ５０は、前
記駆動用マグネット２２に対してやや上にずれて（ずれ
の量をΔｈで示す）配置されている。さらに、ロータ２
０の回転スリーブ２１の上端面には、断面逆回状のキャ
ップ２３が取り付られている。このキャップ２３の天井
内面と固定軸１０の上端面との間には、適宜な間隙Ａを
有するエアダンパー２４ａが形成されていて、このエア
ダンパー２４８により回転スリーブ２１の軸方向の微少
振動が減衰される。

そして、エアダンパー２４２の間隙Ａは、空気の圧縮性
により大きくしすぎると微少振動を減衰する効果が小さ
いからモータの起動前に予め適切に設定しておく必要が
ある。なお、符号６０はモータ２０の回転むらを制御す
るためのホール素子である。

次に動作を説明する。

駆動用マグネット２２の磁気的な保持力によりロータ２
０の自重が支えられる。ロータ２０の回転に伴って動圧
溝１０ａにより半径方向の圧力が発生する結果、回転ス
リーブ２１が固定軸１０に対して接触せず、結局両者の
焼き付けが防止される。さて、ロータ２０が次第に高速
回転になってくると、当該ロータ２０にその軸方向の微
少振動が周期的に発生するが、当該微少振動はエアダン
パー２４ａ内の空気により減衰されることとなる。

この第１実施例でエアダンパー２４ａを形成していない
ときには、ロータ２０の回転に伴って生ずる微少振動は
約９０μｍの振幅であったが、エアダンパー２４ａを形
成してその間隙Ａ（モータの起動前）を約１ｍｍにした
場合前記微少撮動が５μｍ以下の振幅にまで減衰された
ことを確認した。なお、前記キャップ２３に小孔を開け
たものでも、微少振動は１／３以下に減衰した結果も得
ている。

［実施例■］第２図はこの発明の第２実施例をレーザビームプリンタ
に通用した例で、その要部のみを示す縦断面図である。

この第２実施例において、固定軸１０が軸支される固定
台１１の上面には、その軸孔の廻りに上方向に突出する
ボスＩＬａが形成されている。このボス１１ａ内にはロ
ータ２０の回転軸スリーブ２１の下端側が嵌合していて
、ボスｌｌａの内側における固定台１１の上面と回転ス
リーブ２１の下端面との間に、適宜な間隙Ｂを有するエ
アダンパー２４ｂが形成されている。このエアダンパー
２４ｂの間隙Ｂも前記第１実施例と同様にして設定する
のが望ましい。

ところで、前記回転スリーブ２１の外周面とボス１１ａ
の内周面との隙間Ｃ２は、加工精度の面から、固定軸１
０と回転スリーブ２１との隙間ＣＩ　（例えば３μｍ）
の数倍以上にしており、この場合、前記エアダンパー２
４ｂ内へハウジング４０内の空気が流入しやすい反面、
流入した空気が抜は易いために上記第１実施例よりも若
干振動減衰効果が低下してしまう。といっても、実使用
上においては従来例のものよりも微少撮動の減衰効果が
数段良いことは言うまでもない。

なお、この発明にがかるモータスピンドルでは、上記各
実施例で説明したように、モータのステータ５０と駆動
用マグネット２２間の磁力によりロータ２０の自重が支
えられているが、必要に応じてさらに回転中におけるロ
ータ２０の軸方向の剛性を増してやるために、第３図お
よび第４図に示すように、ロータ２０の上端部に互いに
反発してステータ５０のずれ方向と逆方向にロータ２０
を付勢するように２個の永久磁石を付加することも可能
である。

即ち、第３図では、キャップ２３の上面にリング状の永
久磁石７０ａが、その磁極面が上下方向となるように取
り付けられていて、さらに前記永久磁石７０ａの上側の
磁極面に対して反発する磁極面を対向させるように、ハ
ウジング４０の天井内面に前記永久磁石７０ａと同一形
状の永久磁石７０ｂを取り付けている。

第４図では、多面鏡３０が下側にまた駆動用マグネット
２２およびステータ５０が上側に配置された例を示して
いる。そして、ロータ２０の駆動用マグネット２２の上
端面にリング状の永久磁石８０ａが、その磁極面が上下
方向となるように取り付けられていて、さらに前記永久
磁石８０ａの上側の磁極面に対して反発する磁極面を対
向させるように、ハウジング４０の天井内面に前記永久
磁石８０ａと同一形状の永久磁石８０ｂを取り付けてい
る。

このように、永久磁石７０ａ９．７０ｂおよび８０ａ、
８０ｂの反発力によりロータ２０をその軸方向下方に付
勢させている。この付勢力はモータの起動後におけるス
テータ５０と駆動用マグネット２２とによるロータ２０
の保持力に対抗してロータ２０を軸方向に均衡状態とす
る結果、回転中におけるロータ２０の軸方向の剛性が増
すこととなる。

なお、以上は縦型モータについてのみ説明しているが、
本発明は横型モータに通用しても効果のあることは勿論
である。

主１ｑ立果この発明は、モータの磁力によりロータを保持して回転
させるモータにありがらな、ロータの回転に伴って発生
する当該ロータの軸方向の周期的な微少振動を、エアダ
ンパー内の空気により有効に減衰できるという効果を有
する。したがってこの発明によれば、ロータの回転特性
が安定なモータスピンドルを堤供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例をレーザビームプリンタ
に適用した例を示す縦断面図、第２図はこの発明の第２
実施例を第１図同様レーザビームプリンタに通用した例
で、その要部を示す縦断面図、第３図はロータの軸方向
の剛性を増すだめの永久磁石を設けた第１実施例のＩ／
−ザビームプリンタを示す縦断面図、第４図はロータの
軸方向の剛性を増すための永久磁石を設けた第２実施例
のレーザビームプリンタの変形例を示す縦断面図、第５
図は特公昭５３−６８５４号に示す回転鏡光偏向器の縦
断面図である。１０・・・固定軸、１１・・・固定台、ｌｌａ・・・ボ
ス、２０・・・ロータ、２１・・・回転スリーブ、２２
・・・駆動用マグネット、２３・・・キャップ、２４ａ
、２４ｂ・・・エアダンパー、４０・・・ハウジング、
５０・・・ステータ、Ａ、Ｂ・・・間隙。特許出願人　　エヌ・チー・エヌ東洋ベアリング株式会
社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固定軸に回転自在に嵌合される回転スリーブおよ
び当該回転スリーブの外周に固定される駆動用マグネッ
トを備えたロータと、このロータの駆動用マグネットの周面に対向するように
ハウジングの内面に固定され、かつ当該駆動用マグネッ
トに対して軸方向にずれて配置されるモータのステータ
と、前記ロータの回転スリーブの軸方向の振動を減衰するエ
アダンパーとを具備したことを特徴とするモータスピン
ドル。
（２）前記エアダンパーは、前記ロータの回転スリーブ
の端面に取り付けられるキャップと前記固定軸の端面と
の間に形成されるものであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のモータスピンドル。
（３）前記エアダンパーは、前記固定軸が軸支される固
定台の軸孔の廻りに形成されたボスに前記ロータの回転
スリーブの端部を嵌合することで、前記ボスと前記回転
スリーブとの間に形成されるものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のモータスピンドル。
（４）前記ロータの端部とこれに対向するハウジングの
内面とに、互いに反発してステータのずれ方向と逆方向
にロータを付勢するように配置される２個の永久磁石を
備えたことを特徴とする特許請求の範囲第２項および第
３項記載のモータスピンドル。