JPH02184236A - 密封型動圧流体軸受モータ - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、偏向走査モータなどに見られるごとく、密封
ケース内に設けた動圧流体軸受で回転多面鏡などの回転
体を軸支する密封型動圧流体軸受モータに関する。

〔従来の技術〕

レーザービームプリンタ等で回転多面鏡を回転駆動する
偏光走査モータは、特に温度変化が激しい場合でも回転
ムラを少なくすることが要請され、このための回転体軸
受部は高い精度が要求される。

一方、高い軸受精度を確保する手段としては、例えば、
回転体によって発生する流体の動圧で回転体を軸支する
動圧流体軸受が使用されている。

このような動圧流体軸受を用いた偏光走査モータは、ホ
コリや湿気に弱いため外部とモータ内部とを遮断するこ
とが要請され、そのためモータケースを密封構造とした
密封型動圧流体軸受モータが使用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の密封型動圧流体軸受モータにあっては、
外部からのホコリ等を遮断することは可能であるが、次
のような問題があった。

すなわち、モータのケースに貫通孔を形成し、該貫通孔
に固定軸や位置決めビンなどの軸部材を圧入固定するこ
とが行われるが、その嵌合部から空気が洩れるため、外
気中の水蒸気がケース内に侵入して該ケース内の空気の
相対湿度が上昇し、動圧流体軸受部に露結したり、腐蝕
やカジリが生じて動圧流体軸受としての特性が劣化して
回転が不安定になることがあった。

すなわち、圧入嵌合孔の微少隙間から外気の水蒸気が浸
入し、ケース内部の空気の相対湿度が一定（例えば６０
％）以上に達すると、モータ回転時に圧力（ゲージ圧で
例えば１気圧）が発生する際に、水蒸気が等温変化で水
になり、回転が不安定になって回転スリーブが固定軸に
接触し該回転スリーブの内面が削られて焼付きを起こす
場合があった。

本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決でき
、安価な構成で、密封されたモータケース内への水蒸気
の浸入を防止し、該モータケース内の空気の水蒸気量を
一定以下に保つことにより、動圧流体軸受としての特性
の劣化やカジリ発生を防止しうる密封型動圧流体軸受モ
ータを提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は回転によって発生する流体の動圧で回転体を軸
支する動圧流体軸受と、該動圧流体軸受を収容する密閉
空間を形成するケースと、前記回転体を駆動する回転駆
動手段とを有する密封型動圧流体軸受モータにおいて実
施されるものであり、請求項１は、前記ケースに形成し
た連通孔に座ぐりを設け、該連通孔に軸部材を緊締嵌合
した後前記座ぐりにエポキシ樹脂等のシール材を充填す
ることにより、上記目的を達成するものである。

請求項２は、前記ケースに形成した連通孔に緊締嵌合さ
れる軸部材の嵌合深さを該軸部材が外面から突出しない
ように設定し、この嵌合部の外面にポリエチレンフィル
ム等の吸湿性の小さい材質で作られかつ前記軸部材の径
を含む広さを有するシール部材を貼り付けることにより
、上記目的を達成するものである。

請求項３は、前記ケースに形成される軸部材圧入用の孔
を、該ケースを貫通しない盲孔にすることにより、上記
目的を達成するものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明による密封型動圧流体軸受モータの一実
施例を示す縦断面図であり、第２図は第１図中の線■−
■から見た底面図である。

第１図において、外筒１の底面にＯリング２を介してフ
ランジ部材３がボルト等で密封状態で固定され、該フラ
ンジ部材３の中央の孔にはモータ内部へ延びる固定軸４
が焼嵌め等で圧入固定されている。

前記固定軸４の周面にはへリングボール溝やスバライラ
ル溝から成る溝５が刻設され、そのまわりに２〜２０μ
ｍの隙間を介して回転スリーブ６が回転自在に嵌合され
ている。

前記回転スリーブ６内の前記固定軸４の上端面に近接す
る位置には、中心部に絞り孔７を有するスラスト受け８
が圧入されている。

一方、前記回転スリーブ６の下端部には、ケース内の空
気を前記固定軸４の外周部（回転スリーブ６の内面）に
導入するための吸込口（切欠きまたは隙間を含む）３１
が設けられている。

そこで、前記回転スリーブ６の内面と、前記固足輪４の
外周部と、前記スラスト受け８と、前記吸込口３１とに
より、空気または窒素ガス等を媒体とした動圧流体軸受
が構成されている。

前記回転スリーブ６の上部フランジ部２８の上側には多
面鏡９が圧入またはビス止め等で固定され、該回転スリ
ーブ６の下部近傍の外周にはモータのロータとしてのマ
グネット１０が接着固定されており、該ロータマグ２７
ト１０の端面部には動バランスをとるためのバランスリ
ング１１が固定されている。

また、マグネット１０に対向する位置には外筒１に固定
されたステータ１２が配置され、磁界の変化を検出する
ホール素子１３並びに磁界の変化がらＰＬＬ制御のため
の回転数を得るホールＩＣ（図示せず）などがプリント
基板１４及びホルダー１５を介してステータ１２に固定
され、これらによって回転体を駆動するための回転駆動
手段（ＤＣモータ）が構成されている。

また、外筒１には、多面鏡９で走査されるレーザー光が
入射および出射するガラス窓２４が接着等で密封状態で
取付けられている。

さらに、前記外筒１の上部には、組立てを容易化するた
めに分割されたケースの一部を形成するキャップ２７が
０リング１６を挟んで該外筒Ｉに対し密封状態で固定さ
れている。

モータを作動させる際は、ステータ１２のコイルに電流
が流されると、回転スリーブ６はマグネッ）１０との磁
気的反撥吸引力により所定方向に回転を始める。

その結果、固定軸４の溝５と回転スリーブ６の内面との
間の空気流動により、ケース内の空気が回転スリーブ６
の下端に形成された入口（空気吸入口）３１から固定軸
４の周囲へ流入し、さらに、該固定軸４に刻設された溝
５に沿って流れ込み、ラジアル方向に圧力が発生する。

また、上部スラスト受け８の絞り孔７で空気の流れが絞
られることにより、スラスト方向にも圧力が発生する。

したがって、回転スリーブ６はラジアルおよびスラスト
方向ともに固定軸４に接触することなしに回転し続ける
。

この場合、ケース内には第１図中に矢印で示すような空
気の流れが生じることになる。この空気の流れの流量は
例えば、１分当り２〜２０ｃｄ程度である。

第１図および第２図において、モータのケースの一部を
構成する前記外筒１の中底４１を形成する周辺部の個所
（例えば３個所）に該モータ（偏光走査モータ）を光学
設計位置に位置決め固定するための位置決めピン４２が
圧入嵌合されている。

第３図は前記位置決めピン４２の圧入嵌合部を示す部分
縦断面図である。

第３図において、外筒ｌの中底部４１にはケース内外に
通じる連通孔４３が形成され、該連通孔４３のケース内
側端面には所定深さの座ぐり４４が形成されている。

一方、前記位置決めピン４２は圧入作業が容易でピン高
さを精度よく出すために段付き形状になっている。

然して、前記位置決めピン４２を前記連通孔４３に図示
のように圧入嵌合した後、前記座ぐり４４にエポキシ樹
脂などのシール材４５が充填されている。

位置決めピン４２を圧入嵌合しただけでは嵌合部の微細
隙間を通して空気が洩れる可能性があるが、前述のシー
ル材４５を図示のようにピン４２の圧入嵌合部の全周を
完全に被覆するように充填することにより、嵌合部から
の空気漏れをなくして確実な密封性を得ることができた
。

第１図に戻らて、ケースの一部を構成する前記フランジ
部材３は通常アルミまたは鋼などの金属材料で作られ、
動圧流体軸受を構成する前記固定軸４は該フランジ部材
４の中心部に圧入嵌合されている。

第４ｒ！！Ｊはこの固定軸４の圧入嵌合部の部分拡大縦
断面図である。

第４図において、フランジ部材３の中心部にはケース内
外に通じる連通孔（貫通孔）４６が形成され、該連通孔
４６のケース外側端面には所定深さの座ぐり４７が形成
されている。

然して、前記固定軸４を前記連通孔４６に図示のように
緊締嵌合（圧入または焼成め嵌合も含む）した後、前記
座ぐり４７にエポキシ樹脂などのシール材４８が充填さ
れている。

この場合も、固定軸４を緊締嵌合しただけでは嵌合部の
微細隙間を通して空気が洩れる可能性があるが、前述の
シール材４８を図示のように固定軸４の嵌合部の全周を
完全に被覆するように充填することにより、該嵌合部か
らの空気漏れをなくし、確実な密封性を得ることができ
た。

前述の位置決めピン４２および固定軸４は嵌合される連
通孔４３．４６に対しては“軸部材”と総称されるもの
であり、本発明は、ケースを構成する部材にケース内外
を連通ずるＭ通孔４３．４６を形成するとともに該貫通
孔４３．４６の端面に４４．４７を設け、該連通孔４４
．４７に軸部材４２．４を緊締嵌合した後前記座ぐり４
４．４７にエポキシ樹脂等のシール材を充填することを
特徴とするものである。

以上の実施例によれば、連通孔４３．４６に軸部材４２
．４を緊締嵌合した後、該連通孔４３．４６に設けた座
ぐり４４．４７にシール材４５．４８を充填したので、
嵌合部の密封性能が格段に向上し、水中でケース内に２
気圧（ゲージ圧）をかけても空気漏れ（泡）を生じるこ
とがなく、ケース内外を完全に密封することができた。

その結果、ケースに設けた軸部材嵌合部からの水蒸気の
浸入を防止して該ケース内の空気の相対湿度を一定以下
に抑えることができ、もって、動圧流体軸受の露結等に
よる回転性能の劣化やカジリの発生を防止しうる密封型
動圧流体軸受モータが得られた。

第５図は本発明による密封型動圧流体軸受モータの他の
実施例の要部を示す部分拡大縦断面図である。

本実施例においては、モータケースの一部を構成する前
記フランジ部材１３の中心部にストレートな連通孔５１
を形成するとともに該連通孔５１に前記固定軸（軸部材
）４が焼成め等で緊締嵌合されており、組立て時の該固
定軸４の嵌合深さはその先端がケース（フランジ部材３
）の外面から突出しないように設定され、該固定軸（軸
部材）４の嵌合部のケースの外面にポリエチレンフィル
ム等のシール部材５２が接着または粘着で貼り付けられ
ている。

前記シール部材５２は、前記固定軸（軸部材）４の嵌合
径の全域を完全に被覆する広さを有している。

また、前記シール部材５２は、ポリエチレンフィルム等
の吸湿性の小さな材質で作られている。

第５図の実施例は、以上説明した軸部材（固定軸）４の
嵌合固定部の構造が第１図〜第４図の実施例と相違し、
その他の部分は第１図〜第４図の場合と実質上同じであ
り、それぞれ対応する部分を同じ番号で表示しそられの
詳細な説明は省略する。

第５図の場合も、軸部材４を緊締嵌合しただけでは嵌合
部の微細隙間を通して空気が洩れる可能性があるが、前
述のシール部材５２を図示のように軸部材４の嵌合部の
全周を完全に被覆するようにケース外面に貼り付けるこ
とにより、該嵌合部からの空気漏れをなくし、確実な密
封性を得ることができた。

したがって、第５図の実施例によっても、第１図〜第４
図の実施例の場合と同じ効果が得られ、外気からケース
内部への水蒸気の浸入を防止することにより該ケース内
の空気の相対湿度を一定以下に抑えることができ、もっ
て、動圧流体軸受の露結等による回転性能の劣化やカジ
リの発生を無くしうる密封型動圧流体軸受モータが得ら
れた。

第６図は本発明による密封型動圧流体軸受モータのさら
に別の実施例の要部を示す部分拡大縦断面図である。

本実施例においては、モータケースの一部を形成する外
筒１の中庭部４１にはケース内外に通じる連通孔４３が
形成され、該連通孔４３に軸部材（位置決めピン）６２
が正大固定されている。

この位置決めピン６２は、第１図中の位置決めピン４２
と同様、周辺部の個所（例えば３個所）に固定され密封
型動圧流体軸受モータ（偏光走査モータ）を光学設計位
置に位置決め固定するためのものである。

前記軸部材（位置決めピン）６２は、圧入じやすく突出
高さを高精度で出しうるように段付き形状になっている
。

然して、前記軸部材６２の緊締嵌合部６３の周面には接
着材溜り用の円周方向溝６４が形成され、該軸部材６２
の緊締嵌合部６３の表面および前記溝６４内に嫌気性接
着材（瞬間接着材）６５を塗布および充填した後、該軸
部材６２を圧入固定するという工程が採られる。

充分な量の接着材６５を溝６４内に予め充填しておけば
、軸部材６２を連通孔４３に嵌合させて組付けた状態で
、接着材６５が前記円周溝６４内に保持されることにな
り、密封性にすぐれたシール手段が得られる。

この場合も、軸部材（位置決めピン）６２を圧入嵌合す
るだけでは嵌合部の微細隙間を通して空気が洩れること
があるが、前述のように軸部材６２の嵌合部６３に円周
方向の溝６４を形成するとともに、該溝６４内に接着材
を充填して嵌合部の全周を完全に密封するシール構造を
形成することにより、嵌合部からの空気漏れをなくすこ
とができた。

したがって、第６図の実施例によっても、第１図〜第４
図あるいは第５図の実施例の場合と同様の効果が得られ
、外気からケース内部への水蒸気の浸入を防止すること
により、該ケース内の空気の相対湿度を一定以下に抑え
ることができ、もって、露結等による回転性能の劣化や
カジリの発生を無くしうる密封型動圧流体軸受モータが
得られた。

第７図は本発明による密封型動圧流体軸受モータのさら
に別の実施例の要部の部分拡大縦断面図である。

本実施例においては、モータのケースの一部を形成する
外筒１の中庭部４１に形成される軸部材（位置決めピン
）７２固定用の孔７３が該ケースを貫通しない盲孔で形
成されている。

この場合の軸部材（位置決めピン）７２も、圧入しやす
くかつ突出高さを高精度で決定できるように段付き形状
になっている。

第８図は本発明による密封型動圧流体軸受モータのさら
にまた別の実施例の要部の部分拡大縦断面図である。

本実施例においては、モータケースの一部を形成するフ
ランジ部材３の中心部に形成される軸部材（固定軸）８
２固定用の孔８３が該フランジ部材３を貫通しない盲孔
で形成されている。

前記軸部材（固定軸）８２は、嵌合時の高さを高精度で
決定できるように中間部にストッパ用のフランジ８４が
形成されている。

第７図中の軸部材（位置決めピン）７２および第８図中
の軸部材（固定軸）８２とも、嵌合される盲孔７３．８
３に対して、圧入または焼成め法などで緊締嵌合するこ
とにより固定されている。

これら第７図および第８図の各実施例によれば、ケース
に貫通孔を形成することなく各軸部材７２．８２を固定
できるので、外気からケース内部への水蒸気の浸入は確
実に阻止することができ、該ケース内の空気の相対湿度
上昇をなくして露結等の発生を無（すことができ、動圧
流体軸受の回転性能を維持するとともに、カジリや腐蝕
を生じることなく耐久性および信頼性にすぐれた密封型
動圧流体軸受モータが得られた。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、回転によって発生する
流体の動圧で回転体を軸支する動圧流体軸受と、該動圧
流体軸受を収容する密閉空間を形成するケースと、前記
回転体を駆動する回転駆動手段とを有する密封型動圧流
体軸受モータにおいて、１ｎ求項１の発明は、前記ケー
スに形成した連通孔に座ぐりを設け、該連通孔に軸部材
を緊締嵌合した後前記座ぐりにエポキシ樹脂等のシール
材を充填する構成とし、請求項２の発明は、前記ケース
に形成した連通孔に緊締嵌合される軸部材の嵌合深さを
該軸部材が外面から突出しないように設定し、この嵌合
部の外面にポリエチレンフィルム等の吸湿性の小さい材
質で作られかつ前記軸部材の径を含む広さを有するシー
ル部材を貼り付ける構成とし、請求項３の発明は、前記
ケースに形成される軸部材嵌合用の孔を該ケースを貫通
しない盲孔で形成する構成とすることにより、水蒸気が
軸部材嵌合部を通してケース内部へ浸入することを防止
して該ケース内の空気の水蒸気量を一定以下に抑えるこ
とができ、もって、ケース内部での露結等による動圧流
体軸受の回転性能の劣化やカジリまたは腐蝕の発生を防
止しうる密封型動圧流体軸受モータが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による密封型動圧流体軸受モータの一実
施例の縦断面図、第２図は第１図中の線ｎ−ｎから見た
底面図、第３図は第１図中の位置決めピンの嵌合部の部
分拡大縦断面図、第４図は第１図中の固定軸の嵌合部の
部分拡大縦断面図、第５図〜第８図は、それぞれ、本発
明による密封型動圧流体軸受モータのその他の各種の実
施例の要部を示す部分拡大縦断面図である。 １　・・−・・・−・・・？［（ケース）、３−・・・
−・−・・・フランジ部材（ケース）、４　・・−・・
・・・・・・軸部材（固定軸）、５　・・−・・−・・
−・溝、６　　　　回転スリーブ、８−・−・・スラス
ト受け、９　・−−−−−・−・−・−回転体（多面鏡
）、１０．１２　　　　　回転駆動手段、２７−・−・
−−−−−−・キャンプ（ケース）、４２−　　　軸部
材（位置決めピン）、４３−・−・・・連通孔、４４　
・・−ｍ−−−・・−・・座ぐり、４５−・・−・−・
・・−・・シール材、４６−・−・−・−・・連通孔、
４７・・−・−・−・−・座ぐり、４８　・・・・・−
・・−シール材、５１　・−・−・・−・−・一連通孔
、５２　・・・−・−−−一一−シール部材、６２−・
・−・−・・軸部材（位置決めビン）、６４・−・−・
−・−・・・溝、６５−・−・−−一−−−−−・接着
剤、７２−・−・−・軸部材（位置決めビン）　、７３
　−−−−−−・−・−盲孔、８２−・・・・・−・・
−・軸部材（固定軸’）　、８３−−−−−・−−−一
−−盲孔。 代理人　弁理士　　大　音　康　毅 手を眉甫正書 （自発） 平成２年３月２０日 ２、発明の名称 密封型動圧流体軸受モータ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都大田区下丸子３丁目３０番２号氏　名
　　（１００）キャノン株式会社代表者　山路敬三 ４、代理人 住所 〒１０１ 東京都千代田区神田鍛冶町３丁目３番９号共同ビル（新
千代田）７３号 自 発 第７ 図 第８ 図 ７、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙のとおりに改める。 （２）明細書第６頁第９行の「ボー」と「溝」との間の
「ル」をｒン」に改める。 （３）同第１５頁第７行の「接着」と「溜り」との間の
「材」を「剤ｊにあらためる。 遺ス　コニ 別　　　紙 特許請求の範囲 （１）回転によって発生する流体の動圧で回転体を軸支
する動圧流体軸受と、該動圧流体軸受を収容する密閉空
間を形成するケースと、前記回転体を駆動する回転駆動
手段とを存する密封型動圧流体軸受モータにおいて、前
記ケースに形成した連通孔に座ぐりを設け、該連通孔に
軸部材を緊締嵌合した後前記座ぐりにエポキシ樹脂等の
シール材を充填することを特徴とする密封型動圧流体軸
受モータ。 （２）回転によって発生する流体の動圧で回転体を軸支
する動圧流体軸受と、該動圧流体軸受を収容する密閉空
間を形成するケースと、前記回転体を駆動する回転駆動
手段とを有する密封型動圧流体軸受モータにおいて、前
記ケースに形成した連通孔に緊締嵌合される軸部材の嵌
合深さを玖軸部材が外面から突出しないように設定し、
この嵌合部の外面にポリエチレンフィルム等の吸湿性の
小さい材質で作られかつ前記軸部材の径を含む広さを有
するシール部材を貼り付けることを特徴とする密封型動
圧流体軸受モータ。 （３）回転体によって発生する流体の動圧で回転体を軸
支する動圧流体軸受と、該動圧流体軸受を収容する密閉
空間を形成するケースと、前記回転体を駆動する回転駆
動手段とを存する密封型動圧流体軸受モータにおいて、
前記ケースに形成される軸部材嵌合用の孔が該ケースを
貫通しない盲孔であることを特徴とする密封型動圧流体
軸受モータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転によって発生する流体の動圧で回転体を軸支
   する動圧流体軸受と、該動圧流体軸受を収容する密閉空
   間を形成するケースと、前記回転体を駆動する回転駆動
   手段とを有する密封型動圧流体軸受モータにおいて、前
   記ケースに形成した連通孔に座ぐりを設け、該連通孔に
   軸部材を緊締嵌合した後前記座ぐりにエポキシ樹脂等の
   シール材を充填することを特徴とする密封型動圧流体軸
   受モータ。
2. （２）回転によって発生する流体の動圧で回転体を軸支
   する動圧流体軸受と、該動圧流体軸受を収容する密閉空
   間を形成するケースと、前記回転体を駆動する回転駆動
   手段とを有する密封型動圧流体軸受モータにおいて、前
   記ケースに形成した連通孔に緊締嵌合される軸部材の嵌
   合深さを外軸部材が外面から突出しないように設定し、
   この嵌合部の外面にポリエチレンフィルム等の吸湿性の
   小さい材質で作られかつ前記軸部材の径を含む広さを有
   するシール部材を貼り付けることを特徴とする密封型動
   圧流体軸受モータ。
3. （３）回転体によって発生する流体の動圧で回転体を軸
   支する動圧流体軸受と、該動圧流体軸受を収容する密閉
   空間を形成するケースと、前記回転体を駆動する回転駆
   動手段とを有する密封型動圧流体軸受モータにおいて、
   前記ケースに形成される軸部材嵌合用の孔が該ケースを
   貫通しない盲孔であることを特徴とする密封型動圧流体
   軸受モータ。