JP2004169799A

JP2004169799A - 非接触型軸受構造

Info

Publication number: JP2004169799A
Application number: JP2002335616A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Koike; 一正小池
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】本発明は、大径と小径のリングマグネットを用いて非接触型の軸受を得ることを目的とする。
【解決手段】本発明による非接触型軸受構造は、大径リングマグネット（３ａ）の内側に小径リングマグネット（３ｂ）を設け、凸面と凹面を組合わせ、互いに対向する磁極を同極とすることによって互いに反発させ、各リングマグネット（３ａ，３ｂ）間を非接触とした構成である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触型軸受構造に関し、特に、大径リングマグネットと小径リングマグネットとを同極の磁気的反発によって互いに非接触状態とし、摩擦損失を零とするための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用いられていたこの種の軸受としては、球軸受又は磁性流体軸受け等があり、代表的な構成として、図２の球軸受の構成を挙げることができる（例えば、特許文献１参照）。
すなわち、図２において符号１で示されるものはケーシングであり、このケーシング１の内面にはステータ巻線１Ｂを有するステータ１Ａが設けられている。
前記ケーシング１の両端には、前蓋１ａ後蓋１ｂが設けられ、この前蓋１ａと後蓋１ｂに設けられた一対の軸受３、４間には、ロータ５を有する回転軸６が回転自在に設けられている。
【０００３】
前記各軸受３、４は、各外輪３ａ、４ａと内輪３ｂ、４ｂとの間に球３ｃ、４ｃが設けられて構成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−９８１３９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の球軸受の構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、外輪と内輪との間に球を保持して回転しているため、接触による摩擦損失、摩擦音の発生、機械的寿命が短くなる、等の課題が存在していた。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、大径リングマグネットと小径リングマグネットとを同極の磁気的反発によって互いに非接触状態とし、摩擦損失を零とした非接触型軸受構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による非接触型軸受構造は、大径リングマグネットと、前記大径リングマグネットの内側に設けられ前記大径リングマグネットよりも小径の外径を有する小径リングマグネットと、前記大径リングマグネットの内周に形成された大径輪状凸部と、前記小径リングマグネットの外周に形成され前記大径輪状凸部と対応する小径輪状凹部と、前記大径リングマグネット及び小径リングマグネットの各外周と各内周に着磁された大径着磁部及び小径着磁部を有し、互いに向き合う前記大径着磁部の大径用磁極と前記小径着磁部の小径用磁極は同極でかつ互いに磁気的に反発し、前記大径リングマグネットと小径リングマグネットが非接触状態となるようにした構成であり、また、前記大径輪状凸部及び小径輪状凹部は、断面形状が矩形である構成であり、また、前記大径輪状凸部及び小径輪状凹部は、断面形状が半円形である構成であり、また、前記大径輪状凸部及び小径輪状凹部は、断面形状がＶ形である構成であり、また、大径リングマグネットと、前記大径リングマグネットの内側に設けられ前記大径リングマグネットよりも小径の外径を有する小径リングマグネットと、前記大径リングマグネットの内周に形成された大径輪状凹部と、前記小径リングマグネットの外周に形成され前記大径輪状凹部と対応する小径輪状凸部と、前記大径リングマグネット及び小径リングマグネットの各外周と各内周に着磁された大径着磁部及び小径着磁部を有し、互いに向き合う前記大径着磁部の大径用磁極と前記小径着磁部の小径用磁極は同極でかつ互いに磁気的に反発し、前記大径リングマグネットと小径リングマグネットが非接触状態となるようにした構成であり、また、前記大径輪状凹部及び小径輪状凸部は、断面形状が矩形である構成であり、また、前記大径輪状凹部及び小径輪状凸部は、断面形状が半円形である構成であり、また、前記大径輪状凹部及び小径輪状凸部は、断面形状がＶ形である構成である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による非接触型軸受構造の好適な実施の形態について説明する。尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を用いて説明する。
図１において符号３ａで示されるものは、軸受３の大径リングマグネットであり、この大径リングマグネット３ａの内周３ａＢには内側へ向けて突出する大径輪状凸部５０が形成されている。
【０００９】
前記大径リングマグネット３ａの外周３ａＡと内周３ａＢには、大径着磁部１０が形成され、大径用磁極Ｎ、Ｓは、外周３ａＡ側がＮに、内周３ａＢ側がＳに各々形成され、その極性については前述とは逆になるように着磁することもできる。
【００１０】
前記大径リングマグネット３ａの内側には、この大径リングマグネット３ａよりも小径の小径リングマグネット３ｂが配設され、この小径リングマグネット３ｂ内には回転軸６が貫通して設けられている。
【００１１】
前記小径リングマグネット３ｂの外周３ｂＡには、前記大径輪状凸部５０に対応して小径輪状凹部５１が形成され、この小径リングマグネット３ｂの外周３ｂＡと内周３ｂＢには、小径着磁部１１が形成され、小径用磁極Ｎ、Ｓは、外周３ｂＡ側がＳに、内周３ｂＢ側がＮに各々形成され、その極性については前述とは逆になるように着磁することもできる。
【００１２】
前記大径リングマグネット３ａの大径着磁部１０の大径用磁極Ｓと、前記小径リングマグネット３ｂの小径着磁部１１の小径用磁極Ｓとは、同極でかつ互いに磁気的に反発するため、各リングマグネット３ａ、３ｂは互いに非接触状態となり、間隔Ｄが保持されている。
従って、前述の状態で回転軸６を回転させると、小径リングマグネット３ｂは大径リングマグネット３ａに対して非接触状態を保持して回転することができる。
【００１３】
前述の図１の構成においては、大径輪状凸部５０及び小径輪状凹部５１の各断面形状は、矩形の場合について述べたが、図２で示されるように断面形状が半円形、図３で示されるように断面形状がＶ形の場合、さらに、図示していないが波形等も用いることができる。
【００１４】
また、図４で示される構成は、図１の他の形態を示すもので、図１とは凹凸形状が逆となるように形成されている。
図４において符号３ａで示されるものは軸受３の大径リングマグネットであり、この大径リングマグネット３ａの内周３ａＢには外側へ向けて窪む大径輪状凹部６０が形成されている。
【００１５】
前記大径リングマグネット３ａの外周３ａＡと内周３ａＢには、大径着磁部１０が形成され、大径用磁極Ｎ、Ｓは、外周３ａＡ側がＮに、内周３ａＢ側がＳに各々形成され、その極性については前述とは逆になるように着磁することもできる。
【００１６】
前記小径リングマグネット３ｂの外周３ｂＡには、前記大径輪状凹部６０に対応して小径輪状凸部６１が形成され、この小径リングマグネット３ｂの外周３ｂＡと内周３ｂＢには、小径着磁部１１が形成され、小径用磁極Ｎ、Ｓは、外周３ｂＡ側がＳに、内周３ｂＢ側がＮに各々形成され、その極性については前述とは逆になるように着磁することもできる。
【００１７】
前記大径リングマグネット３ａの大径着磁部１０の大径用磁極Ｓと、前記小径リングマグネット３ｂの小径着磁部１１の小径用磁極Ｓとは、同極でかつ互いに磁気的に反発するため、各リングマグネット３ａ、３ｂは互いに非接触状態となり、間隔Ｄが保持されている。
従って、前述の状態で回転軸６を回転させると、小径リングマグネット３ｂは大径リングマグネット３ａに対して非接触状態を保持して回転することができる。
【００１８】
前述の図４の構成においては、大径輪状凹部６０及び小径輪状凸部６１の各断面形状は、矩形の場合について述べたが、図５で示されるように断面形状が半円形、図６で示されるように断面形状がＶ形の場合、さらに、図示していないが波形等も用いることができる。尚、本発明においては、スラスト方向における磁気反発力も発生するため、径方向及びスラスト方向の両方において安定した非接触軸受作用を得ることができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明による非接触型軸受構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、大径リングマグネットに形成された大径輪状凸部又は凹部と、小径リングマグネットに形成された小径輪状凸部又は凹部とを有し、大径用磁極と小径用磁極に形成され互いに向き合う磁極が同極で径方向及びスラスト方向に反発するため、各リングマグネットが径方向及びスラスト方向で非接触状態となり、騒音の発生がなく、摩擦のない、耐久性の高い軸受を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による非接触型軸受構造を示す断面図である。
【図２】図１の他の形態を示す一部省略断面図である。
【図３】図１の他の形態を示す一部省略断面図である。
【図４】図１の他の形態を示す断面図である。
【図５】図４の他の形態を示す一部省略断面図である。
【図６】図４の他の形態を示す一部省略断面図である。
【図７】従来の軸受を示すためのモータの断面図である。
【符号の説明】
３軸受
３ａ大径リングマグネット
３ｂ小径リングマグネット
３ａＡ、３ｂＡ外周
３ａＢ、３ｂＢ内週
１０大径着磁部
１１小径着磁部
Ｄ間隔
５０大径輪状凸部
５１小径輪状凹部
６０大径輪状凹部
６１小径輪状凸部

Claims

大径リングマグネット（３ａ）と、前記大径リングマグネット（３ａ）の内側に設けられ前記大径リングマグネット（３ａ）よりも小径の外径を有する小径リングマグネット（３ｂ）と、前記大径リングマグネット（３ａ）の内周に形成された大径輪状凸部（５０）と、前記小径リングマグネット（３ｂ）の外周に形成され前記大径輪状凸部（５０）と対応する小径輪状凹部（５１）と、前記大径リングマグネット（３ａ）及び小径リングマグネット（３ｂ）の各外周（３ａＡ，３ｂＡ）と各内周（３ａＢ，３ｂＢ）に着磁された大径着磁部（１０）及び小径着磁部（１１）を有し、互いに向き合う前記大径着磁部（１０）の大径用磁極（Ｓ）と前記小径着磁部（１１）の小径用磁極（Ｓ）は同極でかつ互いに磁気的に反発し、前記大径リングマグネット（３ａ）と小径リングマグネット（３ｂ）が非接触状態となるように構成したことを特徴とする非接触型軸受構造。
前記大径輪状凸部（５０）及び小径輪状凹部（５１）は、断面形状が矩形であることを特徴とする請求項１記載の非接触型軸受構造。
前記大径輪状凸部（５０）及び小径輪状凹部（５１）は、断面形状が半円形であることを特徴とする請求項１記載の非接触型軸受構造。
前記大径輪状凸部（５０）及び小径輪状凹部（５１）は、断面形状がＶ形であることを特徴とする請求項１記載の非接触型軸受構造。
大径リングマグネット（３ａ）と、前記大径リングマグネット（３ａ）の内側に設けられ前記大径リングマグネット（３ａ）よりも小径の外径を有する小径リングマグネット（３ｂ）と、前記大径リングマグネット（３ａ）の内周に形成された大径輪状凹部（６０）と、前記小径リングマグネット（３ｂ）の外周に形成され前記大径輪状凹部（６０）と対応する小径輪状凸部（６１）と、前記大径リングマグネット（３ａ）及び小径リングマグネット（３ｂ）の各外周（３ａＡ，３ｂＡ）と各内周（３ａＢ，３ｂＢ）に着磁された大径着磁部（１０）及び小径着磁部（１１）を有し、互いに向き合う前記大径着磁部（１０）の大径用磁極（Ｓ）と前記小径着磁部（１１）の小径用磁極（Ｓ）は同極でかつ互いに磁気的に反発し、前記大径リングマグネット（３ａ）と小径リングマグネット（３ｂ）が非接触状態となるように構成したことを特徴とする非接触型軸受構造。
前記大径輪状凹部（６０）及び小径輪状凸部（６１）は、断面形状が矩形であることを特徴とする請求項５記載の非接触型軸受構造。
前記大径輪状凹部（６０）及び小径輪状凸部（６１）は、断面形状が半円形であることを特徴とする請求項５記載の非接触型軸受構造。
前記大径輪状凹部（６０）及び小径輪状凸部（６１）は、断面形状がＶ形であることを特徴とする請求項５記載の非接触型軸受構造。