JPS62217834A

JPS62217834A - モ−タスピンドル

Info

Publication number: JPS62217834A
Application number: JP6029286A
Authority: JP
Inventors: Kei Kimata; 木全　圭; Masami Sekizawa; 関沢　昌美; Yukihiro Matsubara; 松原　幸博; Natsuhiko Mori; 夏比古森; Tatsuo Kawase; 達夫川瀬; 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: 1986-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1987-09-25
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH0828946B2

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】蛮ユニＪ冴ＵＷ走罷この発明は、モータのステークの磁力により、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
する当該ロータの輔方向の周期的な微少振動を減衰しか
つ湿気や粉塵などの２音を受けないように改良したもの
に関する。

復沫少該血一般にモータスピンドルは種々な装置の駆動源に用いら
れている。このようなモータスピンドルとして例えば第
３図に示すようなものを本件出願人は提案している。つ
まり、モータのステータ５の磁力により、該ステータ５
に対してずらして配置されるロータ２の駆動用マグネッ
ト３を該ロータ２と共に保持させて回転させるとともに
、エアダンパ部４を設けてロータ２の軸方向の振動を減
衰させるように構成しである。

２朋差Ｉづ’ｂ、ｂ　’　、＝ｔａ肌題点ところが、第
３図の如きモータスピンドルは、固定軸１とキャップ６
間に構成されるエアダンパ部４が密閉されているため、
組立が非常に困難である。また、動圧軸受である固定軸
１とロータ２の回転スリーブ２ａとの間の隙間に、そこ
に存在する気体が持つ湿気や粉塵が堆積しゃすく、これ
が軸受性能に悪影響を及ぼすおそれがある。

この発明は上記事情に渥みて創案されたもので、組立が
簡単に行えると共に軸受性能に悪影響を与えないモータ
スピンドルを提供することを目的としている。

・・叩出ｆ′！°１−るための一ルこの発明のモータスピンドルは、動圧発生用溝を備えた
固定軸と、この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
マグネットををするロータと・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クと、前記固定軸の自由ｏ１
．π側のロータに取り付けられて、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部を形成す
るキャンプとを具備したモータスピンドルであって、前
記キャップには、前記ハウジング内空間と前記エアダン
パ部を連通させる小孔部と、この小孔部の近傍に配され
かつ前記ハウジング内の気体が持つ湿気や粉塵などをろ
過するフィルタとを有し、かつ前記固定軸の動圧発生用
溝は、前記ハウジング内空間から前記エアダンパ部内に
気体を吸入させるようなポンプ作用が働く形状にさ゛れ
ている。

一作且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動は、前
記エアダンパ部内の気体により減衰される。またロータ
の回転に伴い動圧発生用溝が所定の気体の流れを形成す
るから、エアダンパ部内の気体が動圧軸受内へと流され
る。この気体の流れによりエアダンパ部内の圧力が低下
されてくると、エアダンパ部内にはハウジング内の気体
が、その湿気や粉塵がフィルタによりろ過されてエアダ
ンパ部に吸入されるから、エアダンパ部内の圧力は一定
に調整される。圧力が一定に調整されるから、前記ロー
タの微少振動は有効に減衰される。

ｍ画［実施例■］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である。

同図において、符号１ｏは固定台２ｏの軸孔２１に軸支
された固定軸である。固定軸１０の外周部にはへリング
ボーン溝と称される動圧発生用溝１１．１１が上下に２
箇所形成されている。この動圧発生用溝１１は、本実施
例において所定間隔離れた２つの傾斜溝群１１ａ、１１
ｂからなっていて、しかも傾斜溝群１１ａの幅Ａと傾斜
溝群１１ｂの幅Ｂは例えばＡ〉Ｂとなるように非対称に
構成されている。このような動圧発生用溝１１．１１は
、回転中において固定軸ｌＯと後述する回転スリーブ３
１との間における気体を軸方向下向きに流す働きをする
のである。

符号３０はロータであって、固定軸１０の外周に回転自
在に嵌合された回転スリーブ３１と、この回転スリーブ
３１の下部に固定された環状の駆動用マグネット３２と
から構成されている。回転スリーブ３１の上側には、多
面鏡４０が取付られている。これらは、前記固定台２０
に固定したハウジング５０で密封されているが、前記多
面鏡４０の一部に対して外部からレーザ光を照射しうる
ように、当該ハウジング５０には開口窓５１が開設され
ている。ハウジング５０の内面下側には、駆動用マグネ
ット３２の周囲を囲むようにモータのステータ６０が固
定されている。

このステータ６０は、駆動用マグネット３２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
。

ところで、前記のロータ３０の回転スリーブ３１の上端
面には、固定軸１０の上端面との間に適宜な間隙ｌを介
するようにキャップ７０が取り付けられていて、この固
定軸１０とキャップ７ｏとでエアダンパ部７１が形成さ
れている。このエアダンパ部７１の間隙ｌは、気体の圧
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
小さいのでモータの起動前に予め適切に設定しておく必
要がある。そして、キャップ７０の天板中央部分には小
孔部７２が開設されていて、エアダンパ部７１とハウジ
ング内空間５２とを連通させている。この小孔部７２か
らロータ３０の回転時においてハウジング内空間５２の
気体がエアダンパ部７１に流れ込んでエアダンパ部７１
内の圧力を調整するようになっている。この小孔部７２
を囲むようにキャップ７０の天板上には筒状部７３が形
成されていて、この筒状部７３の開口端にはハウジング
内空間５２の気体が持つ湿気や粉塵などをろ過させるフ
ィルタ７４が配設されている。このフィルタ７４とキャ
ップ７０の天板との間には小孔部７２よりも大きな断面
積の空間部７５が形成されるため、ハウジング内空間５
２からの気体がフィルタ７４のほぼ全面を通過するよう
になる。この空間部７５がないと、小孔部７２に基づい
て気体がフィルタ７４の一部しか通過しなくなるので、
気体が持つ湿気や粉塵などでフィルタ７４が局部的に汚
れて目詰まりするのが早くなる。

なお、符号８０はロータ３０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３２の磁気的な保持力によりロータ３
０の自重が支えられる。ロータ３０の回転に伴って動圧
発生用溝１１．１１で半径方向の圧力が発少するから、
回転スリーブ３１が固定軸１０に対して接触せずに回転
する。ロータ３０には回転開始直後や定格回転数までの
間に軸方向の微少振動が発生するが、当該微少振動はエ
アダンパ部７エ内の気体により減衰される。ところで、
動圧発生用溝１１．１１によってエアダンパ部７１の気
体が固定軸１０と回転スリーブ３１との間から軸方向下
向きに流されるから、動圧軸受内の気体はハウジング内
空間５２へと流出する。この気体の流れによりエアダン
パ部７１内の圧力が低下しようとすると、キャップ７０
の小孔部７２からハウジング内空間５２の気体がエアダ
ンパ部７１内に吸入されるためにエアダンパ部７１のダ
ンパ効果が低下することはない。したがって前述のロー
タ３０における微少振動の減衰効果は変わらない。なお
、ハウジング内空間５２からエアダンパ部７１内に吸入
される気体が持つ湿気や粉塵などはフィルタ７４でろ過
されるので、エアダンパ部７１および勤王軸受内に混入
することはない。仮に混入したとしても、混入した湿気
や粉塵などは動圧軸受内の気体の流れによって除去され
る。

この第１実施例でエアダンパ部７１を形成していないと
きには、上記微少振動は約９０μｍの振幅であったが、
エアダンパ部７１を形成してその間隙ｌ（モータの起動
前）を約１．５ｍ　ｍにしたときは前記微少振動が５μ
ｍ以下の振幅にまで減衰されたことを確認している。

［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
に適用した例を示す縦断面図である。

この実施例にかかるモータスピンドルは、第１実施例で
説明したように、モータのステータ６０と駆動用マグネ
ット３２間の磁力によりロータ３０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３０
の軸方向の剛性を増してやるために、ロータ３０の上端
部に互いに反発してステータ６０のずれ方向と逆方向に
ロータ３０を付勢するように２個の永久磁石９０ａ、’
］Ｏｂを付加した構成にさせている。具体的には、キャ
ップ７０の上面にリング状の永久磁石９０ａが、その各
磁極面が上下に位置するように取り付けられている。さ
らに、永久磁石９０ａ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５０の天板内面
に前記の永久磁石９０ａと略同−形状の永久磁石９０ｂ
が取り付けられている。

よって第２実施例では、永久磁石９Ｑａ、９０ｂの反発
力によりロータ３０をその軸方向下方に付勢させている
。この付勢力がモータの起動後におけるステータ６０と
駆動用マグネット３２とによるロータ３０の保持力に対
向してロータ３０を軸方向に均衡状態とするのである。

このため、回転中におけるロータ３０の軸方向の剛性が
増すのである。

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適用しても効果のあることは勿論
である。

発肌（９）処果この発明によれば、キャップの小孔部によりエアダンパ
部とハウジング内空間が連通しているためにエアダンパ
部が密閉状態でないことから、組立時にエアダンパ部内
の気体が小孔部から逃げやすく、結果として組立が容易
に行える効果がある。

また、固定軸とロータの回転スリーブとの間の隙間に存
在する気体に流れを起こさせているので、当該隙間に湿
気や粉塵が堆積しに（くなり、したがって軸受性能に悪
影響を及ぼすことはないという効果もある。しかも、前
記気体の流れによりエアダンパ部の圧力が低下しようと
すると、小孔部からハウジング内の気体が該エアダンパ
部に吸入されるからエアダンパ部内の圧力は調整される
とともに、ハウジング内の気体がエアダンパ部に吸入さ
れるときはフィルタを介するから、ハウジング内の気体
が持つ湿気や粉塵などがエアダンパ部および動圧軸受内
への混入が防止される。このように、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ちな、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１辰動のｉ７１！２衰効果も変わらずに得られ
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適用した例
を示す縦断面図、第３図は従来のモータスピンドルをレ
ーザビームプリンタに通用した例を示す縦断面図である
。１０・・・固定軸、１１・・・動圧発生用溝、３０・・
・ロータ、３１・・・回転スリーブ、３２・・・駆動用
マグネット、５０・・・ハウジング、６０・・・ステー
タ、７０・・・キャップ、７１・・・エアダンパ部、７
２・・・小孔部、７４・・・フィルタ、７５・・・空間
部。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）動圧発生用溝を備えた固定軸と、この固定軸に回
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有するロータ
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、前記固定軸の自由端側のロータに取り付けられて
、前記ロータの回転スリーブの軸方向の振動を減衰する
エアダンパ部を形成するキャップとを具備したモータス
ピンドルであって、前記キャップには、前記ハウジング内空間と前記エアダ
ンパ部を連通させる小孔部と、この小孔部の近傍に配さ
れかつ前記ハウジング内の気体が持つ湿気や粉塵などを
ろ過するフィルタとを有し、かつ前記固定軸の動圧発生
用溝は、前記ハウジング内空間から前記エアダンパ部内
に気体を吸入させるようなポンプ作用が働く形状にされ
ていることを特徴とするモータスピンドル。
（２）前記小孔部とフィルタとの間には、該小孔部より
大きな断面積を持つ空間部が形成されていることを特徴
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）前記ロータの端部とこれに対向するハウジングの
内面には、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
備えてい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。