JPH07236252A - 動圧軸受回転装置 - Google Patents
動圧軸受回転装置Info
- Publication number
- JPH07236252A JPH07236252A JP2652994A JP2652994A JPH07236252A JP H07236252 A JPH07236252 A JP H07236252A JP 2652994 A JP2652994 A JP 2652994A JP 2652994 A JP2652994 A JP 2652994A JP H07236252 A JPH07236252 A JP H07236252A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- bearing
- shaft
- rotary shaft
- rotating
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- Pending
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ラジアル方向は勿論、スラスト方向に対しても
非接触で軸受けを行うことにより、接触摩耗を無くし長
時間にわたって安定した高速回転を維持する。 【構成】高速回転する回転軸23を回転自在に保持する
軸受22と、この軸受を支持するハウジング21と、回
転軸の外周面にスパイラル状に形成された動圧溝24
と、回転軸に一体に設けられ、その回転軸と共に回転す
るロータ部26と、このロータ部とハウジングとの対向
部のロータ部側に第1のマグネット28を配置すると共
にハウジング側に巻線32を配置してロータ部の回転磁
界を発生させる回転磁界発生機構と、ロータ部側及び軸
受側にそれぞれ回転軸の外周面に沿った円周上に互いに
反発しあうように同極を対向させて配置した第2、第3
のマグネット29,33とからなる。
非接触で軸受けを行うことにより、接触摩耗を無くし長
時間にわたって安定した高速回転を維持する。 【構成】高速回転する回転軸23を回転自在に保持する
軸受22と、この軸受を支持するハウジング21と、回
転軸の外周面にスパイラル状に形成された動圧溝24
と、回転軸に一体に設けられ、その回転軸と共に回転す
るロータ部26と、このロータ部とハウジングとの対向
部のロータ部側に第1のマグネット28を配置すると共
にハウジング側に巻線32を配置してロータ部の回転磁
界を発生させる回転磁界発生機構と、ロータ部側及び軸
受側にそれぞれ回転軸の外周面に沿った円周上に互いに
反発しあうように同極を対向させて配置した第2、第3
のマグネット29,33とからなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、動圧溝により回転軸を
ラジアル方向に非接触で軸受する動圧軸受回転装置に関
する。
ラジアル方向に非接触で軸受する動圧軸受回転装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、動圧軸受回転装置としては、図7
に示すものが知られている。これは例えば中央部を筒状
にしたハウジング1の中央部に円筒状の軸受2を固定
し、この軸受2内に高速回転する回転軸3を回転自在に
保持している。回転軸3の外周面にはスパイラル状の動
圧溝4を設け、回転軸3が高速回転するとき動圧溝4に
より発生する空気圧により回転軸3が軸受2により非接
触で保持されるようになっている。
に示すものが知られている。これは例えば中央部を筒状
にしたハウジング1の中央部に円筒状の軸受2を固定
し、この軸受2内に高速回転する回転軸3を回転自在に
保持している。回転軸3の外周面にはスパイラル状の動
圧溝4を設け、回転軸3が高速回転するとき動圧溝4に
より発生する空気圧により回転軸3が軸受2により非接
触で保持されるようになっている。
【0003】ハウジング1の下方の開口部を閉塞部材5
で閉塞し、その閉塞部材5の内側にスラスト軸受6を設
け、回転軸3の下端をスラスト軸受6に設けたピボット
7により回転自在に支持している。
で閉塞し、その閉塞部材5の内側にスラスト軸受6を設
け、回転軸3の下端をスラスト軸受6に設けたピボット
7により回転自在に支持している。
【0004】回転軸3の上端側にはロータ部8が一体に
取付けられている。このロータ部8は円板形状のロータ
ヨーク9の下面にマグネット10を取付け、またロータ
ヨーク9の上部に例えばポリゴンミラー11を取付けて
いる。ハウジング1の上端にプリント回路基板12を取
付け、この基板12の上の前記マグネット10と対向す
る位置に偏平な巻線13を取付けている。
取付けられている。このロータ部8は円板形状のロータ
ヨーク9の下面にマグネット10を取付け、またロータ
ヨーク9の上部に例えばポリゴンミラー11を取付けて
いる。ハウジング1の上端にプリント回路基板12を取
付け、この基板12の上の前記マグネット10と対向す
る位置に偏平な巻線13を取付けている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来装置は
回転軸3のスラスト方向の軸受をピボット7により行っ
ているため、回転軸3とスラスト軸受6がピボット7で
接触摩耗し、長時間の動作に耐えられない問題があっ
た。また、スラスト方向の軸受けが接触方式であるた
め、回転時の軸振動が大きくなる問題があった。さらに
起動時や停止時にロータ部が振れて回転軸3の周面が軸
受2の内周面と接触し摩耗する問題があった。
回転軸3のスラスト方向の軸受をピボット7により行っ
ているため、回転軸3とスラスト軸受6がピボット7で
接触摩耗し、長時間の動作に耐えられない問題があっ
た。また、スラスト方向の軸受けが接触方式であるた
め、回転時の軸振動が大きくなる問題があった。さらに
起動時や停止時にロータ部が振れて回転軸3の周面が軸
受2の内周面と接触し摩耗する問題があった。
【0006】そこで本発明は、ラジアル方向は勿論、ス
ラスト方向に対しても非接触で軸受けすることにり、長
時間にわたって安定した高速回転を維持でき、また、軸
振動を防止でき、さらに、回転軸がラジアル方向の軸受
と接触摩耗するのを防止できる動圧軸受回転装置を提供
する。
ラスト方向に対しても非接触で軸受けすることにり、長
時間にわたって安定した高速回転を維持でき、また、軸
振動を防止でき、さらに、回転軸がラジアル方向の軸受
と接触摩耗するのを防止できる動圧軸受回転装置を提供
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、高速回転する
回転軸と、この回転軸を回転自在に保持し、ラジアル方
向の軸受けを行う軸受と、この軸受を支持するハウジン
グと、回転軸の外周面、又はこの外周面と対向する軸受
の内周面にスパイラル状に形成された動圧溝と、回転軸
に一体に設けられ、その回転軸と共に回転するロータ部
と、このロータ部とハウジングとの対向部の一方に第1
のマグネットを配置すると共に他方に巻線を配置し、ロ
ータ部の回転磁界を発生させる回転磁界発生機構と、ロ
ータ部又は回転軸と軸受の回転軸の外周面に沿った円周
上に互いに反発しあうように同極を対向させて配置した
回転軸をスラスト方向に浮上させる第2、第3のマグネ
ットとを設けたものである。
回転軸と、この回転軸を回転自在に保持し、ラジアル方
向の軸受けを行う軸受と、この軸受を支持するハウジン
グと、回転軸の外周面、又はこの外周面と対向する軸受
の内周面にスパイラル状に形成された動圧溝と、回転軸
に一体に設けられ、その回転軸と共に回転するロータ部
と、このロータ部とハウジングとの対向部の一方に第1
のマグネットを配置すると共に他方に巻線を配置し、ロ
ータ部の回転磁界を発生させる回転磁界発生機構と、ロ
ータ部又は回転軸と軸受の回転軸の外周面に沿った円周
上に互いに反発しあうように同極を対向させて配置した
回転軸をスラスト方向に浮上させる第2、第3のマグネ
ットとを設けたものである。
【0008】
【作用】このような構成の本発明においては、回転軸は
第2、第3のマグネットによりスラスト方向に浮上する
とともに軸心の位置出しが行われる。こうしてスラスト
方向の軸受けが非接触で行われる。この状態で回転磁界
発生機構により回転磁界が発生すると回転軸は軸受に支
持されて高速回転する。そのとき動圧溝により発生する
空気圧により回転軸は軸受に対してラジアル方向に非接
触で保持される。こうしてラジアル方向の軸受けも非接
触で行われる。
第2、第3のマグネットによりスラスト方向に浮上する
とともに軸心の位置出しが行われる。こうしてスラスト
方向の軸受けが非接触で行われる。この状態で回転磁界
発生機構により回転磁界が発生すると回転軸は軸受に支
持されて高速回転する。そのとき動圧溝により発生する
空気圧により回転軸は軸受に対してラジアル方向に非接
触で保持される。こうしてラジアル方向の軸受けも非接
触で行われる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1に示すように、中央部を筒状にしたハウジン
グ21の中央部に円筒状の軸受22を固定し、この軸受
22内に高速回転する回転軸23を回転自在に保持して
いる。すなわち、前記軸受22はラジアル方向の軸受と
なっている。
する。図1に示すように、中央部を筒状にしたハウジン
グ21の中央部に円筒状の軸受22を固定し、この軸受
22内に高速回転する回転軸23を回転自在に保持して
いる。すなわち、前記軸受22はラジアル方向の軸受と
なっている。
【0010】前記回転軸23はその外周面にスパイラル
状の動圧溝24を設けている。前記ハウジング21の下
方の開口部は閉塞部材25をネジ止めして閉塞してい
る。、前記回転軸23の上端側にはロータ部26が一体
に取付けられている。このロータ部26は円板形状のロ
ータヨーク27の下面に第1、第2のマグネット28,
29を取付けている。
状の動圧溝24を設けている。前記ハウジング21の下
方の開口部は閉塞部材25をネジ止めして閉塞してい
る。、前記回転軸23の上端側にはロータ部26が一体
に取付けられている。このロータ部26は円板形状のロ
ータヨーク27の下面に第1、第2のマグネット28,
29を取付けている。
【0011】前記ロータヨーク27の上部には、例えば
ポリゴンミラー30をネジ止めして取付けている。前記
ハウジング21の上端にプリント回路基板31を取付
け、この基板31の下面の前記第1のマグネット28と
対向する位置に偏平な巻線32を取付けている。前記第
1のマグネット28及び巻線32は回転磁界発生機構を
構成している。
ポリゴンミラー30をネジ止めして取付けている。前記
ハウジング21の上端にプリント回路基板31を取付
け、この基板31の下面の前記第1のマグネット28と
対向する位置に偏平な巻線32を取付けている。前記第
1のマグネット28及び巻線32は回転磁界発生機構を
構成している。
【0012】また、前記軸受22の上端の前記第2のマ
グネット29と対向する位置にその第2のマグネット2
9と同極が対向するようにして円板状の第3のマグネッ
ト33を取付けている。すなわち、図2に示すように、
前記軸受22の上端に外周側が短くなる段差部34を円
周に沿って設け、この段差部34に前記第3のマグネッ
ト33をそのマグネット33の上端面が前記回路基板3
1の上端面と面一になるようにして取付けている。
グネット29と対向する位置にその第2のマグネット2
9と同極が対向するようにして円板状の第3のマグネッ
ト33を取付けている。すなわち、図2に示すように、
前記軸受22の上端に外周側が短くなる段差部34を円
周に沿って設け、この段差部34に前記第3のマグネッ
ト33をそのマグネット33の上端面が前記回路基板3
1の上端面と面一になるようにして取付けている。
【0013】前記第2のマグネット29はロータヨーク
27と接触する側をS極とし、第3のマグネット33と
対向する側をN極としている。また、前記第3のマグネ
ット33は前記第2のマグネット29と対向する側をN
極とし、反対側をS極としている。前記第2のマグネッ
ト29と第3のマグネット33との間隔は、モータ性能
である騒音、駆動電流等が最適値を示すような間隔に設
定する。また、間隔については前記第2のマグネット2
9及び第3のマグネット33の磁界発生のための有効面
積を変化させて調整する。
27と接触する側をS極とし、第3のマグネット33と
対向する側をN極としている。また、前記第3のマグネ
ット33は前記第2のマグネット29と対向する側をN
極とし、反対側をS極としている。前記第2のマグネッ
ト29と第3のマグネット33との間隔は、モータ性能
である騒音、駆動電流等が最適値を示すような間隔に設
定する。また、間隔については前記第2のマグネット2
9及び第3のマグネット33の磁界発生のための有効面
積を変化させて調整する。
【0014】前記巻線32は、図3に示すように、例え
ば6個の偏平な巻線321 〜326を前記回路基板31
に回転軸23を中心とした円周上に位置するするように
して等間隔に配置して構成されている。
ば6個の偏平な巻線321 〜326を前記回路基板31
に回転軸23を中心とした円周上に位置するするように
して等間隔に配置して構成されている。
【0015】前記第1、第2のマグネット28,29は
図4に示すように共通の円板状のマグネット部材35で
構成し、第1のマグネット28は、前記巻線32と対応
した円周上にN極とS極を交互に6極配置して構成さ
れ、第2のマグネット29は第1のマグネット28の領
域の内側に円周上すべてをN極として構成されている。
図4に示すように共通の円板状のマグネット部材35で
構成し、第1のマグネット28は、前記巻線32と対応
した円周上にN極とS極を交互に6極配置して構成さ
れ、第2のマグネット29は第1のマグネット28の領
域の内側に円周上すべてをN極として構成されている。
【0016】前記マグネット部材35に第1、第2のマ
グネット28,29を形成する着磁方法は、図5に示す
ように、着磁ヨーク36に導線37を得たい向きの磁界
が発生するように巻装し、その着磁ヨーク36の上にマ
グネット部材35を積層し、さらにそのマグネット部材
35の上にバックヨーク38を積層する。そして前記導
線37に図中矢印で示す方向に大きな電流を流して強磁
界を発生させる。これによりマグネット部材35は図4
に示すように着磁されることになる。
グネット28,29を形成する着磁方法は、図5に示す
ように、着磁ヨーク36に導線37を得たい向きの磁界
が発生するように巻装し、その着磁ヨーク36の上にマ
グネット部材35を積層し、さらにそのマグネット部材
35の上にバックヨーク38を積層する。そして前記導
線37に図中矢印で示す方向に大きな電流を流して強磁
界を発生させる。これによりマグネット部材35は図4
に示すように着磁されることになる。
【0017】このような構成の実施例においては、第2
のマグネット29と第3のマグネット33は互いに反発
し合い、しかも円周上において均一に反発し合うので、
スラスト方向及びラジアル方向共に各マグネット29,
33間に均一なクリアランスを得ることができる。
のマグネット29と第3のマグネット33は互いに反発
し合い、しかも円周上において均一に反発し合うので、
スラスト方向及びラジアル方向共に各マグネット29,
33間に均一なクリアランスを得ることができる。
【0018】この状態で第1のマグネット28と巻線3
2により回転磁界が発生すると回転軸23及びロータ部
26は軸受22に支持されて高速回転する。このとき動
圧溝24により発生する空気圧により回転軸23は軸受
22に対してラジアル方向に非接触で保持される。
2により回転磁界が発生すると回転軸23及びロータ部
26は軸受22に支持されて高速回転する。このとき動
圧溝24により発生する空気圧により回転軸23は軸受
22に対してラジアル方向に非接触で保持される。
【0019】このように回転軸23は第2のマグネット
29と第3のマグネット33の反発によりスラスト方向
に浮上し、かつ軸心位置出しが行われる。従って、回転
軸23が軸受と接触することなく高速回転ができ、ま
た、回転軸23の振れや起動、停止時の回転軸23と軸
受22との接触も生じることがないので、長時間にわた
って安定した高速回転を維持することができ、また長寿
命化を図ることができる。
29と第3のマグネット33の反発によりスラスト方向
に浮上し、かつ軸心位置出しが行われる。従って、回転
軸23が軸受と接触することなく高速回転ができ、ま
た、回転軸23の振れや起動、停止時の回転軸23と軸
受22との接触も生じることがないので、長時間にわた
って安定した高速回転を維持することができ、また長寿
命化を図ることができる。
【0020】また、回転軸23が軸受と接触することが
ないので、軸振動の発生を極力防止でき、軸振動を充分
に小さくできる。さらに、回転軸23は軸受22に対し
ても非接触で回転するので、回転軸23と軸受22との
接触摩耗も防止できる。
ないので、軸振動の発生を極力防止でき、軸振動を充分
に小さくできる。さらに、回転軸23は軸受22に対し
ても非接触で回転するので、回転軸23と軸受22との
接触摩耗も防止できる。
【0021】なお、第1のマグネット28及び第2のマ
グネット29の着磁形状は前記実施例のものに限定され
るものではなく、図6に示すような形状であっても良
い。なお、前記実施例では第1のマグネット28と第2
のマグネット29を共通のマグネット部材35で構成し
たものについて述べたが必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、第1のマグネット28と第2のマグネット2
9を別々のマグネット部材で構成したものであってもよ
い。
グネット29の着磁形状は前記実施例のものに限定され
るものではなく、図6に示すような形状であっても良
い。なお、前記実施例では第1のマグネット28と第2
のマグネット29を共通のマグネット部材35で構成し
たものについて述べたが必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、第1のマグネット28と第2のマグネット2
9を別々のマグネット部材で構成したものであってもよ
い。
【0022】また、前記実施例では動圧溝24を回転軸
23の外周面に形成したものについて述べたが必ずしも
これに限定されるものではなく、軸受22の内周面に形
成したものであってもよい。
23の外周面に形成したものについて述べたが必ずしも
これに限定されるものではなく、軸受22の内周面に形
成したものであってもよい。
【0023】さらに、前記実施例では第2のマグネット
29をロータヨーク27に取付けたが、必ずしもこれに
限定されるものではなく、第2のマグネット29を回転
軸23の外周面に取付けてもよい。
29をロータヨーク27に取付けたが、必ずしもこれに
限定されるものではなく、第2のマグネット29を回転
軸23の外周面に取付けてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ラ
ジアル方向は勿論、スラスト方向に対しても非接触で軸
受けできるので、長時間にわたって安定した高速回転を
維持でき、また、軸振動を防止でき、さらに、回転軸が
ラジアル方向の軸受と接触摩耗するのを防止できる動圧
軸受回転装置を提供できる。
ジアル方向は勿論、スラスト方向に対しても非接触で軸
受けできるので、長時間にわたって安定した高速回転を
維持でき、また、軸振動を防止でき、さらに、回転軸が
ラジアル方向の軸受と接触摩耗するのを防止できる動圧
軸受回転装置を提供できる。
【図1】本発明の実施例を示す断面図。
【図2】同実施例の要部構成を拡大して示す部分断面
図、
図、
【図3】同実施例の巻線の構成を示す図。
【図4】同実施例の第1、第2のマグネットの構成例を
示す図。
示す図。
【図5】同実施例の第1、第2のマグネットを得るため
の着磁方法を示す図。
の着磁方法を示す図。
【図6】同実施例の第1、第2のマグネットの他の構成
例を示す図。
例を示す図。
【図7】従来例を示す断面図。
21…ハウジング 22…軸受 23…回転軸 24…動圧溝 26…ロータ部 28…第1のマグネット 29…第2のマグネット 32…巻線 33…第3のマグネット
Claims (1)
- 【請求項1】 高速回転する回転軸と、この回転軸を回
転自在に保持し、ラジアル方向の軸受けを行う軸受と、
この軸受を支持するハウジングと、前記回転軸の外周
面、又はこの外周面と対向する前記軸受の内周面にスパ
イラル状に形成された動圧溝と、前記回転軸に一体に設
けられ、その回転軸と共に回転するロータ部と、このロ
ータ部と前記ハウジングとの対向部の一方に第1のマグ
ネットを配置すると共に他方に巻線を配置し、前記ロー
タ部の回転磁界を発生させる回転磁界発生機構と、前記
ロータ部又は前記回転軸と前記軸受の前記回転軸の外周
面に沿った円周上に互いに反発しあうように同極を対向
させて配置した前記回転軸をスラスト方向に浮上させる
第2、第3のマグネットとを設けたことを特徴とする動
圧軸受回転装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2652994A JPH07236252A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 動圧軸受回転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2652994A JPH07236252A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 動圧軸受回転装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07236252A true JPH07236252A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=12196017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2652994A Pending JPH07236252A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 動圧軸受回転装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07236252A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000324755A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転装置及び当該回転装置を備えた加工装置 |
CN101979978A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-02-23 | 北京航空航天大学 | 一种用于微小冲量测试的电磁力校准装置 |
-
1994
- 1994-02-24 JP JP2652994A patent/JPH07236252A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000324755A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転装置及び当該回転装置を備えた加工装置 |
CN101979978A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-02-23 | 北京航空航天大学 | 一种用于微小冲量测试的电磁力校准装置 |
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