JPH06311698A - アキシャルギャップタイプモータ用磁気浮上型気体動圧軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】外周面にヘリングボーン溝よりなる気体動圧軸
受部を形成し一端に磁気浮上用のロータ側磁石を有する
回転軸と、この回転軸の他端側に固着したロータマグネ
ットを有するロータヨークとを備えたロータ組立と、回
転軸を嵌合し一端に磁気浮上用のステータ側磁石を有す
る軸受ブッシュと、ロータマグネットと所定の空隙を介
する位置に複数個のステータコイルを接続固定したプリ
ント配線基板と、ロータマグネットの磁気を集束するス
テータヨークとを備えたロータ組立と、ロータ側磁石の
一端面がステータ側磁石の厚みの１／２の位置より上側
に位置するようにロータ組立の最下位置を規制するロー
タ組立最下位置規制手段とを具備し、ロータ側磁石と前
記ステータ側磁石の磁気反発力によりロータ組立を浮上
させるようにした。 【効果】磁気反発力により、ラジアル方向及びスラスト
方向の負荷荷重を支えることのできる、磁気浮上型気体
動圧軸受を提供することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリゴンミラー駆動用
スキャナモータなどに利用される、アキシャルギャップ
タイプモータの磁気浮上型気体動圧軸受に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来のアキシャルギャップタイプ
モータ用磁気浮上型気体動圧軸受を、ポリゴンミラー駆
動用スキャナモータに適用した場合について、図５及び
図６を参照しながら説明する。

【０００３】図５中３１は、円筒状の一端側にフランジ
部を形成してなる軸受ハウジングである。この軸受ハウ
ジング３１の円筒状部分の内側には、円筒状の軸受ブッ
シュ３２が嵌挿され接着により固定されている。軸受ハ
ウジング３１のフランジ部の上面には、プリント配線基
板３４が磁気集束用のステータヨーク３３を介して接着
固定されている。プリント配線基板３４の上面には、複
数個のステータコイル３５が配線パターン（図示しな
い）に接続されて接着されている。軸受ハウジング３１
の底部には底蓋３６がネジ止めされており、この底蓋３
６の上面には磁気集束用ヨーク３９を介してステータ側
磁石３８が設けられている。磁気集束用ヨーク３９及び
ステータ側磁石３８は、軸受ハウジング３１の円筒状部
分の内周面のと同様の形状、つまり軸受ブッシュ３２の
外周面に対応しており、軸受ブッシュ３２はこのステー
タ側磁石３８上に載置されている。このときのステータ
側磁石３８の上側の極性は、例えばＮ極に着磁されてい
る。

【０００４】軸受ブッシュ３２の内部には、外周面にヘ
リングボーン溝よりなる２組の気体動圧軸受部が形成さ
れた回転軸４０が嵌合支持されている。この回転軸４０
の一端側（図中下側）には、回転軸４０と同径の磁気集
束用ヨーク４６及びロータ側磁石４７が固定されてお
り、ロータ側磁石４７の下側の極性は、上記ステータ側
磁石３８と磁気的に反発するようにＮ極に着磁されてい
る。回転軸４０の他端側（図中上側）には、フランジ４
１が接着により固定されており、このフランジ４１には
ロータヨーク４２が接着固定され、回転軸と一体的に回
転するように構成されている。ロータヨークの下面には
複数極に着磁されたリング状のロータマグネット４３が
接着固定されており、このロータマグネット４３の下面
は、上記ステータコイル３５の上面と若干の空隙を介し
て対向している。

【０００５】また、フランジ４１の上側にはポリゴンミ
ラー４８がマウントされており、フランジ４１により下
側を規制され、上側はＥストップリング５０により上側
を規制された板バネ４９により規制されている。

【０００６】また、図６に磁気浮上方法のことなる従来
例を示す。尚、上記従来例と同様の構成に対しては、同
一の符号を付すことにより説明は省略する。この従来例
は、上記従来例が磁気反発力を利用してロータ組立を浮
上させようとする方法であるのに対して、磁気吸引力を
利用してロータ組立を浮上させようとする方法である。

【０００７】底蓋３６の上面には、断面が軸受ブッシュ
３２の断面と同一形状をした、リング状の磁気集束用ヨ
ーク３９ａ及びステータ側磁石３８ａが接着固定されて
いる。このときのステータ側磁石３８ａの下側の極性
は、例えばＳ極に着磁されている。一方、回転軸４０ａ
の一端側（図中下側）には、回転軸４０ａと同径の磁気
集束用ヨーク４６ａ及びロータ側磁石４７ａが固定され
ており、ロータ側磁石４７ａの下側の極性はＮ極に着磁
されている。

【０００８】従って、リング状のステータ側磁石３８ａ
と、このステータマグネット３８ａの中空部に挿入され
ているロータ側磁石４７ａとが、それぞれ磁気吸引力に
より引き合ってロータ組立を浮上状態に維持させてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記したような構成の
従来のアキシャルギャップタイプモータ用磁気浮上型気
体動圧軸受では、以下に述べるような問題点が発生して
くる。

【００１０】まず、磁気反発力を利用したタイプの従来
例では、対向して設けられた浮上用磁石の磁気反発力に
よりロータ組立を浮上状態とすることができるが、これ
と同時に、ロータ組立を軸受ブッシュ内のある一方向
（ラジアル方向）に押付けようとする磁気案内力が発生
する。従って、気体動圧軸受でこの磁気案内力を含むラ
ジアル負荷荷重を支えなければならなくなる。

【００１１】また、磁気吸引力を利用したタイプの従来
例では、ラジアル方向でロータ組立を吸引することによ
り浮上状態を維持するものであるが、ロータ側磁石とス
テータ側磁石とのギャップを常に一定に保つことは困難
であり、ロータ側磁石或いはステータ側磁石に着磁むら
があったような場合、ロータ組立はどちらかに偏ってし
まう。すると、磁気吸引力のバランスが崩れてしまい、
磁気吸引力が一方に強く働いてしまい、回転軸を軸受ブ
ッシュ内の中心位置で保持することができなくなってし
まう。従って、気体動圧軸受でこのラジアル方向への磁
気吸引力などのラジアル負荷荷重を支えなければならな
くなる。

【００１２】しかし、気体動圧軸受で得られる負荷容量
では、微小なラジアル負荷荷重しか支えることができ
ず、上述したような大きなラジアル負荷荷重を支えるこ
とは極めて困難であった。

【００１３】従って、回転起動時、或いは回転駆動時に
は、気体動圧軸受では得られないような負荷荷重を発生
することのできるラジアル軸受が必要であり、ラジアル
動圧軸受とする場合は、気体でなく、油動圧軸受のよう
なものでないと不可能であった。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記したよう
な技術的課題を解決するためになされたものであり、外
周面にヘリングボーン溝よりなる気体動圧軸受部を形成
し一端に磁気浮上用のロータ側磁石を有する回転軸と、
この回転軸の他端側に固着したロータマグネットを有す
るロータヨークとを備えたロータ組立と、前記回転軸を
嵌合し一端に磁気浮上用のステータ側磁石を有する軸受
ブッシュと、前記ロータマグネットと所定の空隙を介す
る位置に複数個のステータコイルを接続固定したプリン
ト配線基板と、前記ロータマグネットの磁気を集束する
ステータヨークとを備えたロータ組立と、前記ロータ側
磁石の一端面が前記ステータ側磁石の厚みの１／２の位
置より上側に位置するように前記ロータ組立の最下位置
を規制するロータ組立最下位置規制手段とを具備し、前
記ロータ側磁石と前記ステータ側磁石の磁気反発力によ
り前記ロータ組立を浮上させることを特徴とするアキシ
ャルギャップタイプモータ用磁気浮上型気体動圧軸受を
提供するものである。

【００１５】

【作用】本発明のアキシャルギャップタイプモータ用磁
気浮上型気体動圧軸受は、上記したような構成により、
磁気吸引力や磁気案内力などのラジアル負荷荷重をなく
し、ロータ組立の自重のみのラジアル負荷荷重として、
気体動圧軸受の負荷容量内に抑えることができ、気体動
圧軸受を利用した磁気浮上を行うことができ、回転駆動
時には完全なる非接触状態とすることが可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明のアキシャルギャップタイプモ
ータ用磁気浮上型気体動圧軸受を、ポリゴンミラー駆動
用スキャナモータに適用した第１実施例につき、図１乃
至図３を参照しながら説明する。図１は、本実施例のポ
リゴンミラー駆動用スキャナモータの断面図であり、図
２及び図３は図１の一部を拡大した作用説明図である。

【００１７】まず、ステータ組立につき以下に説明す
る。図中１は、円筒状の一端側にフランジ部を形成して
なる軸受ハウジングである。この軸受ハウジング１の円
筒状部分の内部には、窒化珪素や炭化珪素，ジルコニ
ヤ，アルミナなどのセラミック材料により形成された、
中空円筒状の軸受ブッシュ２が嵌挿されて接着固定され
ている。このように、軸受ブッシュ２をセラミック材料
などにより形成することにより、摩擦損失を極めて小さ
くすることができ、さらには温度変化の影響を受けにく
いことなどにより、モータの低トルク化，高速化，起動
時間の短縮，回転制度の向上を図ることができる。

【００１８】軸受ハウジング１のフランジ部の上面に
は、後述するロータマグネット１３の磁気を集束するた
めのステータヨーク３が接着固定されており、さらにこ
のステータヨーク３の上面には、プリント配線基板４が
接着固定されている。プリント配線基板４上には、複数
個のステータコイル５が円環状に配置され、プリント配
線基板４上に形成された配線パターン（図示しない）接
続され、接着により固定されている。

【００１９】軸受ハウジング１の底部には、リング状の
底蓋６がネジ止めされており、中央に有する円形の孔部
には、上記軸受ブッシュ２内に供給する空気中の浮遊塵
埃を除去するためのセラミックフィルタ７が嵌合固定さ
れている。

【００２０】軸受ブッシュ２の底蓋６側の一端（図中下
側）には、断面が軸受ブッシュ２の断面と同一形状をな
す、リング状の薄板からなる磁気集束用ヨーク９が接着
固定されている。この磁気集束用ヨーク９のさらに下端
部には、磁気集束用ヨーク９と同様に断面が軸受ブッシ
ュ２と同一形状をなし、後述するロータ組立のロータ側
磁石１７と反発して、ロータ組立を浮上させるためのス
テータ側磁石８が設けられている。本実施例では、この
ステータ側磁石８の磁気集束用ヨーク９側をＮ極、底蓋
６側をＳ極となるように配置して固定している。

【００２１】以下にロータ組立について説明する。円筒
状の軸受ブッシュ２の内部には、例えばステンレスはバ
ネの焼き入れ品により形成された回転軸１０が、軸受ブ
ッシュ２の内周面と数μｍの軸受隙間（図２中、Ｘ１，
Ｙ１及び図３中Ｘ２，Ｙ２）を存するように、回転自在
に嵌合支持されている。上述したように、軸受ブッシュ
２をセラミック材料により形成し、回転軸１０をステン
レス鋼の焼き入れ品で形成した材料の組み合わせである
と、潤滑流体として空気などの気体を利用した気体動圧
軸受とした場合、最も懸念される回転軸１０の焼き付き
を防止することができる。

【００２２】この回転軸１０の外周面には、吸入角度が
相反する２つのヘリングボーン溝が、所定の間隔を存す
るように構成した２組の気体動圧軸受部１４及び１５
が、回転軸１０の軸受ブッシュ２と摺接する位置に、上
下に２段に別けて形成されている。２組の気体動圧軸受
部１４及び１５のそれぞれのヘリングボーン溝の軸方向
の幅は、上側に位置する気体動圧軸受部１４のほうが長
く形成されており、気体動圧軸受部１４及び１５を形成
する２つのヘリングボーン溝のそれぞれの間隔も、上側
に位置する気体動圧軸受部１４のほうが長く形成されて
いる。これは、この気体動圧軸受部１４及び１５に供給
する、セラミックフィルタ７を通過したクリーンな空気
が、下側の気体動圧軸受部１５から上側の気体動圧軸受
部１４の順に通過し、軸受ブッシュ２の上部から排気す
るためであり、このようにすることにより、軸受隙間内
を常にクリーンな状態として、浮遊塵埃などの焼き付き
を防止するためである。

【００２３】回転軸１０の一端側（図中下側）には、回
転軸１０の断面と同一形状をなす板状の磁気集束ヨーク
１６が接着固定されており、さらにこの磁気集束用ヨー
ク１６の下端側には、上記ステータ側磁石８と磁気反発
をして、ロータ組立を浮上させるためのロータ側磁石１
７が固定されている。このときのロータ側磁石１７の着
磁状態は、磁気集束ヨーク１６側をＳ極，下側をＮ極で
ある。従って、上記ステータ側磁石８の上面側の極性Ｎ
と、このロータ側磁石１７の下面側の極性Ｎとが反発し
てロータ組立を浮上させる構成である。

【００２４】回転軸１０の他端側（図中上側）には、焼
きバメされたフランジ１１が接着固定されており、この
フランジ１１には円盤状のロータヨーク１２が接着によ
り固定されている。このようにロータヨーク１２をフラ
ンジ１１に固定して、回転軸１０と機械的な一体構造と
することにより、ロータヨーク１２を回転軸１０と一体
的に回転するように構成している。このロータヨーク１
２の下面には、複数極に等間隔着磁されたリング状のロ
ータマグネット１３が接着固定されており、このロータ
マグネット１３は、上記プリント配線基板４上に接続固
定されている複数個のステータコイル５と、若干の空隙
を介して両者の間に所定の磁気ギャップを形成するよう
に対向配置している。この磁気ギャップは、フランジ１
１の位置を変動させることにより調整可能である。

【００２５】本実施例では、このロータマグネット１３
とステータコイル５との磁気ギャップを調整すること
で、ロータ組立の最下位置を規制するロータ組立最下位
置規制手段を構成している。つまり、この磁気ギャップ
を調整して、ロータ側磁石１７の下面が、ステータ側磁
石８の厚み方向の１／２の位置に来たときに、ロータマ
グネット１３の下面とステータコイル５の上面が当接し
て、それ以上下がらないように規制するためであり、結
局はロータ組立の最下位置を規制するものである。本実
施例の構造を有するポリゴンミラー駆動用スキャナモー
タでは、この磁気ギャップが充分にあり過ぎた場合（つ
まりロータ組立最下位置規制手段が無い場合）は、何等
かの力が働いてロータ組立が下方に押されると、ステー
タ側磁石８のＳ極とロータ側磁石１７のＮ極とが磁気吸
引力により引き合い、また、ステータ側磁石８のＮ極と
ロータ側磁石１７のＳ極とが磁気吸引力により引き合っ
てしまい、図６に示した従来技術のような構成となって
しまう。

【００２６】フランジ１１の上側には、レーザビームな
どを反射するためのポリゴンミラー１８がマウントされ
ており、このポリゴンミラー１８は下側をフランジ１１
により規制され、上側は板バネ１９により規制されるこ
とにより固定されている。板バネ１９は、回転軸１０に
形成された溝（図示しない）に嵌め込まれたＥストップ
リング２０により、上側を規制されている。以下、図２
及び図３を参照しながら、磁気浮上について詳しく説明
する。

【００２７】本発明のアキシャルギャップタイプモータ
用磁気浮上型気体動圧軸受では、通常は図２に示すよう
に、ロータ側磁石１７のＮ極とステータ側磁石８のＮ極
とが反発しあい、回転軸１０と軸受ブッシュ２との間の
軸受隙間Ｘ１とＹ１は等しく、バランスの取れた状態と
なっている。この状態でラジアル方向に何等かの負荷が
かかると、図３に示すように 軸受隙間Ｘ２＜軸受隙間Ｙ２ といった状態となる。しかし、本発明では磁気反発力を
利用しており、このような状態となると軸受隙間Ｘ２側
の磁気反発力が強く働き、逆に軸受隙間Ｙ２側の磁気反
発力は弱くなる。従って、図３のような状態となって
も、図２のようなバランスの取れた状態に即座に復帰す
るものである。

【００２８】以上説明したように、本実施例では、ロー
タ側磁石１７とステータ側磁石８の２つの浮上用磁石の
磁気反発力により、回転軸１０をスラスト方向に浮上さ
せるのみならず、ラジアル方向にも浮上（反発）させよ
うとする力が働くこととなるので、回転軸１０は常に軸
受ブッシュ２の中央で保持されるようになり、また、ラ
ジアル負荷荷重もロータ組立の自重によるもののみとな
り、微小な負荷容量しか得ることのできない気体動圧軸
受でも、十分にラジアル負荷荷重を受けることができ、
よってモータの回転駆動時には、ロータ組立とステータ
組立とを完全な非接触状態とすることが可能となる。以
下、本発明の第２実施例について、図４を参照しながら
説明する。尚、上記第１実施例と同様の構成には、同一
の符号を付すことにより説明は省略する。

【００２９】本実施例は、スラスト負荷荷重が大きくな
り、ステータ側磁石８とロータ側磁石１７の反発力だけ
では、スラスト負荷荷重を支え切れないような場合に適
用すると効果のあるものである。

【００３０】上記第１実施例では磁気集束用のステータ
ヨーク３は軸受ハウジング１に固着されて、ステータ組
立の一部として構成していたが、このような構成である
と、ロータマグネット１３の磁気吸引力は全てステータ
ヨーク３に掛かってしまい、曵いては、このロータマグ
ネット１３の磁気吸引力及びロータ組立の自重とがスラ
スト負荷荷重となり、スラスト受部（ロータ側磁石１７
とステータ側磁石８の反発力）に掛かってしまう。従っ
てロータ側磁石１７とステータ側磁石８との磁気反発力
を高めるか、ロータ組立の自重を減らす，或いはロータ
マグネット１３の磁気吸引力を弱めるなどが必要とな
る。

【００３１】しかし、本実施例では、ステータヨーク３
をステータ組立の一部として、軸受ハウジング１及びプ
リント配線基板４に固着するのではなく、ステータ組立
から切り離し、逆にロータ組み立てと機械的に一体的な
構造とすることで解消している。

【００３２】軸受ハウジング２３のフランジ部上面は２
段に形成されており、軸受ブッシュ２側が一段低く構成
されている。プリント配線基板４は、フランジ部の上段
側に固着されており、フランジ部の下段側とプリント配
線基板４の下面とは若干の空隙が形成されている。

【００３３】一方、ロータヨーク１２の下側には、アル
ミニウムや真鍮などの非磁性体材料よりなるスペーサ２
１がフランジ１１に固着されている。そして、このスペ
ーサ２１には、ロータマグネット１３の磁気を集束する
ための磁気集束ヨーク２２が固着されている。磁気集束
ヨーク２２は、上記プリント配線基板の下面と軸受ハウ
ジング２３のフランジ部の下段との間に形成された空隙
中に位置し、どちらとも非接触状態となっている。この
ような構造として磁気集束ヨーク２２をロータ組立と一
体に回転駆動するようにすると、ロータマグネット１３
の磁気吸引力はこの磁気集束用ヨーク２２に作用する
が、ロータマグネット１３と一体構造であるために、こ
の磁気吸引力はロータ組立内で相殺され、スラスト負荷
荷重としてスラスト受部にはかからなくなる。従って、
ロータ側磁石１７とステータ側磁石８の反発力で支える
必要のあるスラスト負荷荷重は、ロータ組立の自重のみ
となり、十分に支えることが可能となる。

【００３４】図中２４は、セラミックフィルタ７或いは
底蓋６などのステータ組立に設けられた突起であり、本
実施例ではこの突起２４をロータ組立最下位置規制手段
としている。つまり、この突起２４の頂点の高さをステ
ータ側磁石８の厚みの１／２の位置に設定することによ
り、例えロータ組立が下方向に押された場合でも、この
突起２４にロータ側磁石１７が当接して、ロータ組立が
それ以上下がることを規制している。

【００３５】上記第１及び第２実施例では、潤滑流体と
して空気を適用したものについて説明しているが、空気
に限定されるものではなく、空気と同程度の粘性係数を
有する気体であっても、また、油動圧においても適用す
ることが可能であり、同様の効果を奏することが可能で
ある。

【００３６】また、ロータ組立最下位置規制手段とし
て、第１実施例ではロータマグネットとステータコイル
との間に存する磁気ギャップを調整、第２実施例ではロ
ータ側磁石の下端近傍位置のステータ組立に設けた突起
を適用しているが、これらに限るものではなく、ロータ
マグネットの下面に突起を設ける，ロータ組立のフラン
ジの下端と軸受ブッシュの上端との空隙を調節する，第
２実施例では磁気集束ヨークと軸受ハウジングとの空隙
を調節するなど、ロータ組立の最下位置を規制すること
が可能であれば、種々の変形を行うことは可能である。
さらに、アキシャルギャップタイプのモータに限らず、
ラジアルギャップ・コアレスモータなどに適用しても、
同様の効果を奏することが可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明のアキシャルギャップタイプモー
タ用磁気浮上型気体動圧軸受では、ステータ組立に設け
たステータ側磁石と、ロータ組立に設けたロータ側磁石
との磁気的反発力により構成しているので、ラジアル負
荷荷重を最小限に低減して気体動圧軸受によるラジアル
軸受を可能とし、また、回転駆動時には回転軸と軸受ブ
ッシュとを完全な非接触状態，回転停止時においてもス
ラスト方向では非接触状態とすることができるので、接
触による磨耗を、スラスト方向においては皆無，ラジア
ル方向においては最小限として、モータの長寿命化を実
現することが可能となる。

【００３８】また、モータの低トルク化，高速化，起動
時間の短縮，軸振れ精度と回転精度（回転速度変動率）
の高精度化，及び組立性や取扱い性を容易にし、量産性
に優れた普及型のアキシャルギャップタイプモータ用磁
気浮上型気体動圧軸受を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のポリゴンミラー駆動用スキャナモ
ータの断面図

【図２】図１の一部拡大図

【図３】作用説明図

【図４】第２実施例のポリゴンミラー駆動用スキャナモ
ータの断面図

【図５】従来のポリゴンミラー駆動用スキャナモータの
断面図

【図６】従来のポリゴンミラー駆動用スキャナモータの
断面図

【符号の説明】

２ 軸受ブッシュ ３ ステータヨーク ４ プリント配線基板 ５ ステータコイル ８ ステータ側磁石 ９ 磁気集束用ヨーク １０ 回転軸 １２ ロータヨーク １３ ロータマグネット １４ 気体動圧軸受部 １５ 気体動圧軸受部 １６ 磁気集束用ヨーク １７ ロータ側磁石

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【手続補正書】

【提出日】平成５年８月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】以下にロータ組立について説明する。円筒
状の軸受ブッシュ２の内部には、例えばステンレス鋼の
焼き入れ品により形成された回転軸１０が、軸受ブッシ
ュ２の内周面と数μｍの軸受隙間（図２中、Ｘ１，Ｙ１
及び図３中Ｘ２，Ｙ２）を存するように、回転自在に嵌
合支持されている。上述したように、軸受ブッシュ２を
セラミック材料により形成し、回転軸１０をステンレス
鋼の焼き入れ品で形成した材料の組み合わせであると、
潤滑流体として空気などの気体を利用した気体動圧軸受
とした場合、最も懸念される回転軸１０の焼き付きを防
止することができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】回転軸１０の一端側（図中下側）には、回
転軸１０の断面と同一形状をなす板状の磁気集束用ヨー
ク１６が接着固定されており、さらにこの磁気集束用ヨ
ーク１６の下端側には、上記ステータ側磁石８と磁気反
発をして、ロータ組立を浮上させるためのロータ側磁石
１７が固定されている。このときのロータ側磁石１７の
着磁状態は、磁気集束用ヨーク１６側がＮ極，下側がＳ
極である。従って、上記ステータ側磁石８の上面側の極
性Ｎと、このロータ側磁石１７の上面側の極性Ｎ、及び
上記ステータ側磁石８の下面側の極性Ｓと、このロータ
側磁石１７の下面側の極性Ｓとが反発してロータ組立を
浮上させる構成である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】本実施例では、このロータマグネット１３
とステータコイル５との磁気ギャップを調整すること
で、ロータ組立の最下位値を規制するロータ組立最下位
値記載手段を構成している。つまり、この磁気ギャップ
を調整して、ロータ側磁石１７の下面が、ステータ側磁
石８の厚み方向の１／２の位置に来たときに、ロータマ
グネット１３の下面とステータコイル５の上面が当接し
て、それ以上下がらないように規制するためであり、結
局はロータ組立の最下位値を規制するものである。本実
施例の構造を有するポリゴンミラー駆動用スキャナモー
タでは、この磁気ギャップが充分にあり過ぎた場合（つ
まりロータ組立最下位値規制手段が無い場合）は、何等
かの力が働いてロータ組立が下方に押されると、ステー
タ側磁石８のＮ極とロータ側磁石１７のＮ極、及びステ
ータ側磁石８のＳ極とロータ側磁石１７のＳ極との磁気
的反発力により、ラジアル方向には何の支障もきたさな
いが、スラスト荷重を支えるスラスト軸受を設ける必要
がある。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】本発明のアキシャルギャップタイプモータ
用磁気浮上型気体動圧軸受では、通常は図２に示すよう
に、ロータ側磁石１７のＮ極とステータ側磁石８のＮ
極、及びロータ側磁石１７のＳ極とステータ側磁石８の
Ｓ極とが反発しあい、回転軸１０と軸受ブッシュ２との
間の軸受隙間Ｘ１とＹ１は等しく、バランスの取れた状
態となっている。この状態でラジアル方向に何等かの負
荷がかかると、図３に示すように 軸受隙間Ｘ２＜軸受隙間Ｙ２ といった状態となる。しかし、本発明では磁気反発力を
利用しており、このような状態となると軸受隙間Ｘ２側
の磁気反発力が強く働き、逆に軸受隙間Ｙ２側の磁気反
発力は弱くなる。従って、図３のような状態となって
も、図２のようなバランスの取れた状態に即座に復帰す
るものである。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】一方、ロータヨーク１２の下側には、アル
ミニウムや真鍮などの非磁性体材料よりなるスペーサ２
１がフランジ１１に固着されている。そして、このスペ
ーサ２１には、ロータマグネット１３の磁気を集束する
ための磁気集束用ヨーク２２が固着されている。磁気集
束用ヨーク２２は、上記プリント配線基板の下面と軸受
ハウジング２３のフランジ部の下段との間に形成された
空隙中に位置し、どちらとも非接触状態となっている。
このような構造として磁気集束用ヨーク２２をロータ組
立と一体に回転駆動するようにすると、ロータマグネッ
ト１３の磁気吸引力はこの磁気集束用ヨーク２２に作用
するが、ロータマグネット１３と一体構造であるため
に、この磁気吸引力はロータ組立内で相殺され、スラス
ト負荷荷重としてスラスト受部にはかからなくなる。従
って、ロータ側磁石１７とステータ側磁石８の反発力で
支える必要のあるスラスト負荷荷重は、ロータ組立の自
重のみとなり、十分に支えることが可能となる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】また、ロータ組立最下位値規制手段とし
て、第１実施例ではロータマグネットとステータコイル
との間に存する磁気ギャップを調整、第２実施例ではロ
ータ側磁石の下端近傍位置のステータ組立に設けた突起
を適用しているが、これらに限るものではなく、ロータ
マグネットの下面に突起を設ける、ロータ組立のフラン
ジの下端と軸受ブッシュの上端との空隙を調節する、第
２実施例では磁気集束用ヨークと軸受ハウジングとの空
隙を調節するなど、ロータ組立の最下位値を規制するこ
とが可能であれば、種々の変形を行うことは可能であ
る。さらに、アキシャルギャップタイプのモータに限ら
ず、ラジアルギャップ・コアレスモータなどに適用して
も、同様の効果を奏することが可能である。

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周面にヘリングボーン溝よりなる気体動
   圧軸受部を形成し一端に磁気浮上用のロータ側磁石を有
   する回転軸と、この回転軸の他端側に固着したロータマ
   グネットを有するロータヨークとを備えたロータ組立
   と、 前記回転軸を嵌合し一端に磁気浮上用のステータ側磁石
   を有する軸受ブッシュと、前記ロータマグネットと所定
   の空隙を介する位置に複数個のステータコイルを接続固
   定したプリント配線基板と、前記ロータマグネットの磁
   気を集束するステータヨークとを備えたロータ組立と、 前記ロータ側磁石の一端面が前記ステータ側磁石の厚み
   の１／２の位置より上側に位置するように前記ロータ組
   立の最下位置を規制するロータ組立最下位置規制手段と
   を具備し、 前記ロータ側磁石と前記ステータ側磁石の磁気反発力に
   より前記ロータ組立を浮上させることを特徴とするアキ
   シャルギャップタイプモータ用磁気浮上型気体動圧軸
   受。
2. 【請求項２】前記ロータ組立最下位置規制手段は、前記
   ロータマグネットと前記ステータコイルとの間の空隙を
   調整して、これらの当接により前記ロータ組立の最下位
   値を規制することを特徴とする請求項１記載のアキシャ
   ルギャップタイプモータ用磁気浮上型気体動圧軸受。
3. 【請求項３】前記ロータ組立最下位置規制手段は、前記
   回転軸の下端部近傍位置の前記ステータ組立に設けられ
   た突起であることを特徴とする請求項１記載のアキシャ
   ルギャップタイプモータ用磁気浮上型気体動圧軸受。
4. 【請求項４】前記ロータ側磁石及び前記ステータ側磁石
   の少なくとも一方に磁気集束用ヨークを設けたことを特
   徴とする請求項１，請求項２或いは請求項３記載のアキ
   シャルギャップタイプモータ用磁気浮上型気体動圧軸
   受。
5. 【請求項５】前記ステータヨークを前記プリント配線基
   板と前記軸受ハウジングとの間で前記ロータ組立と一体
   に回転駆動するように前記ロータ組立に固定すること
   で、前記ロータマグネットの磁気吸引力によるスラスト
   負荷荷重を相殺したことを特徴とする請求項１，請求項
   ２，請求項３或いは請求項４記載のアキシャルギャップ
   タイプモータ用磁気浮上型気体動圧軸受。