JPS6343018A - 動圧流体軸受装置 - 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、動圧流体軸受装置に関する。この装置は、例
えば、光偏向器の多面体鏡を支持する回転体の軸受装置
として好適なものである。

［従来技術］ 従来、この種の動圧流体軸受装置として第５図に示す構
成のものが知られている。同図において、ハウジング１
は軸４を軸支するラジアル軸受内面２と平面状のスラス
ト軸受底面３とを有し、釉４は動圧発生用の浅溝５を有
する軸側面６と凸型のスラスト端面７を有する。また、
ハウジング１のスラスト軸受底面３の中央部にはハウジ
ング１の外部に開口する流通穴１１が設けられている。

この構成において、ハウジング１を回転させると動圧に
よりハウジング１が浮上してスラスト軸受底面３と軸４
のスラスト端面７との間に軸受隙間（圧力室）を生ずる
。このとき、流体がハウジング１下部の開口部からラジ
アル軸受内面２と軸４の側面６との間隙を伝って流入し
て流通穴１１からハウジング１の外部に流出し、この流
入量と流出量と圧力室内圧力とがバランスすることによ
りハウジング１の浮上量はほぼ一定に保たれる。

第６図は、第５図の装置をポリゴンスキャナ用モータに
適用したときの全体構成を示す。同図において、２０は
ポリゴンミラー、２１はコイル、２２は磁石、２３はケ
ースである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来例の構成によると、流通
穴１１等の加工精度によっては、流通穴１１から外部に
流出する流体量が多過ぎて、スラスト方向の浮上開始回
転数がかなり高くなるため、スラスト軸受底面３とスラ
スト端面７とが非接触状態になり、さらに定常浮上量に
至るまでに長時間を要する。従って、スラスト軸受底面
３が損傷し易く摩耗が多いため寿命が短かい、モータの
起動消費電流も大きい等の欠点があった。また、このよ
うな欠点を防ぐために流通穴１１を小さくすることは加
工精度上限界があるとともに加工コストが高くなるため
現実的ではなかった。

本発明の目的は、上述の従来例の欠点に鑑み、より低い
浮上開始回転数を実現して浮上開始に至るまでの時間を
短縮することにより、軸受の損傷および摩耗を少なくし
て寿命を大幅に伸ばし、かつモータの消費電力を少なく
することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、ラジアル軸受面とスラスト軸受面とを有する
ハウジングと該軸受面に対向して配設された軸とを備え
、該両者の間に流体を介在させ非接触状態で相対的に回
転する動圧流体軸受装置において、少なくともスラスト
軸受または軸のいずれか一方に設けられてハウジング外
部に開口し、釉およびハウジングの相対回転時に上記軸
の端面とスラスト軸受面との間に形成される圧力室とハ
ウジング外部とを連絡する流通穴に圧力調整弁を設けた
ことを特徴とする。

［作用］ 上記圧力調整弁は、上記ハウジングの低速回転時には上
記流通穴を閉じまたは狭めて回転数に対する上記圧力室
内の圧力上昇を早め、高速回転時には上記流通穴をより
大きく開放して該ハウジングを定常浮上位置でバランス
させするべく該圧力室内の圧力を調整する。従って、よ
り低い回転数で上記ハ６ジングを浮上させ、より単時間
で該ハウジングを定常浮上位置に安定させることができ
る。

［実施例コ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。なお、第
５．６図も含めた各図において共通または対応する部材
は同一の符号で表すものとする。

第１・図は、本発明の第１の実施例に係る動圧流体軸受
装置の縦断面図である。同図の装置は、第５図のものに
対してスラスト軸受の構成のみを変更しである。

第１図において、ハウジング１の上部のスラスト軸受底
面３の中央に、ハウジング外部に開口された流通穴１１
があり、鋼球、プラスチック球等の圧力調整用のボール
１２が流通穴１１と環状接触している。また、流通穴１
１の開口部には、流体軸受の動圧を調整するため、ボー
ル１２が上下できる弁室１３がある。この弁室１３には
、ボール１２がハウジング１の回転時に弁室１３から飛
び出さないように、蓋１４が取り付けられている。

この構成による動圧流体軸受装置では、ハウジング１を
モータ等で回転させると、軸４の動圧発生溝５により動
圧が発生し、ハウジング１が浮上する。ところでこの場
合、ボール１２は停止時および低速回転時には流通穴１
１と接触しているため、回転による動圧によっては流体
は外部に流出しない。従って、回転数に対する動圧の立
ち上りが急峻となり、より低い回転数でハウジング１を
浮上させることができる。しかし、回転数が増加し、ボ
ール１２の付勢力よりも動圧が大きくなると、ボール１
２が流通穴１１と非接触となって流体が流通穴１１を通
して外部に流出するようになり、その結果、ハウジング
１の浮上量はほぼ一定値に安定する。従って、ボール１
２の自重あるいはバネゴムの弁による予圧を調整するこ
とによって浮上開始回転数を小さくし、定常浮上量に至
るまでの時間を短縮することができる。

以上説明したように、本実施例の構成によれば、動圧流
体軸受のスラスト軸受底面あるいは軸端部に設けた外界
と連絡する流通穴に所定の重さのあるいはバネにより予
圧されたボールの弁を設けてハウジング内部の圧力調整
を行なうという簡単な装置構成により、スラスト方向の
浮上開始回転数を低め、定常浮上量に至る時間を短かく
することができると同時に、回転開始後のスラスト軸受
底面と軸端面との接触時間が短かくなるため、スラスト
軸受底面の摩耗を少なく動圧流体軸受の寿命を大幅に伸
ばし、かつ、モータの起動電流の消費を少なくすること
ができる。

第２図は、本発明の第２の実施例に係る動圧流体軸受装
置の縦断面図である。同図の装置は、第１図の装置とは
、流通穴の構成のみが異なり、スラスト軸受底面３にお
いて流通穴１１が中心部になく周辺部にある。作用、効
果は第１図の装置と同様である。

第３図は、本発明の第３の実施例に係る動圧流体軸受装
置の縦断面図である。同図の装置は、第１図の装置の流
通穴および弁室を、ハウジングにではなく、軸に設けた
ものに本発明を適用した例である。

第３図において、１１は流通穴、１２はボール、１３は
弁室、１４は蓋である。

このＪｍ成においても、第１図の実施例と同様に、ボー
ル１２は、ハウジングが受ける動圧を調整する作用をし
ており、第１図の実施例と同様の効果を生ずる。

［実施例の変形例］ なお、本発明は上述の従来例に限定されることなく適宜
変更して実施することができる。

例えば、上述においては、圧力調整弁として、ボール１
２を用いているが、第４図ａまたはｂに示すような形状
のもの、あるいは、ゴムの弁等を用いてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、流通穴に圧力調
整弁を設けるという簡単な構成で、スラスト方向の浮上
開始回転数を低くして定常浮上量に至る時間を短縮し、
スラスト軸受の摩耗を少なくして動圧流体軸受の寿命を
大幅に伸ばし、モータの起動電流の消費を少なくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例に係る動圧流体軸受装
置の構成を示す縦断面図、 第２図は、本発明の第２の実施例に係る動圧流体軸受装
置の構成を示す縦断面図、 第３図は、本発明の第３の実施例に係る動圧流体軸受装
置の構成を示す縦断面図、 第４図は、本発明の実施例に係る圧力調整弁の変形例を
示す縦断面図、 第５図は、従来例の動圧流体軸受装置の構成を示す縦断
面図、 第６図は、従来のポリゴンスキャナ用モータの全体の構
成を示す縦断面図である。 １：ハウジング、４：軸、 １１：流通穴、１２：圧力調整用ボール、１３：弁室、
１４：蓋。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内面にラジアル軸受面とスラスト軸受面とを有する
   ハウジングと、これらの軸受面に対向して配設された軸
   とを備え、これらの軸受面と軸との間に流体を介在させ
   、該ハウジングと軸とを非接触状態で相対的に回転する
   動圧流体軸受装置であって、 回転時、上記軸の端面とスラスト軸受面との間に形成さ
   れる圧力室と上記ハウジングおよび軸の外部とを連絡す
   る流通穴に圧力調整弁を設けたことを特徴とする動圧流
   体軸受装置。 ２、前記流通穴が、前記圧力室に対し、前記スラスト軸
   受面において開口している特許請求の範囲第１項記載の
   動圧流体軸受装置。 ３、前記流通穴が、前記圧力室に対し、前記軸の端面に
   おいて開口している特許請求の範囲第１項記載の動圧流
   体軸受装置。 ４、前記圧力調整弁が、前記流体の流出方向と逆向きに
   付勢されており前記軸および軸受面の停止時および低速
   相対回転時には閉じ高速回転時には開くものである特許
   請求の範囲第２または３項記載の動圧流体軸受装置。 ５、前記付勢が、前記弁の自重のみによるものである特
   許請求の範囲第４項記載の動圧流体軸受装置。 ６、前記圧力調整弁が、球形の弁である特許請求の範囲
   第１項記載の動圧流体軸受装置。