JP2008236947A - 電動機の軸受構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動機のハウジング1内で回転する回転軸2の一端をハウジング1に設置したスリーブ7と回転軸2とで構成するラジアル動圧軸受11で支持し、回転軸2の他端をハウジング1に設置した玉軸受6で支持し、さらにハウジング1に設置したスラスト受け8と、回転軸2に設けられ、スラスト受け8に対向するフランジ4から構成され、回転軸2の軸方向移動を制限するスラスト動圧軸受13を設け、前記転がり軸受6を前記スラスト受け8方向に押圧する圧縮スプリング17を設けた。
【選択図】図1
Description
一方、ハードディスクドライブ装置のように回転軸の振れ回りの内でも、特に回転非同期成分の減少が重視される電動機では、動圧軸受を使用したもの(特許文献2)や、動圧軸受と玉軸受を併用し、回転軸とハウジングに設けた磁石の反発力により玉軸受に予圧を掛けるものが知られている(特許文献3)。
動圧軸受と玉軸受を併用し、回転軸とハウジングに設けた磁石の反発力により玉軸受に予圧を掛ける場合は、回転軸の半径方向振れ回りの回転非同期成分を削減し、軸方向振動を抑える力も大きく出来るが、軸方向のダンピング作用が小さいので、玉軸受自体の製作誤差から来る軸方向振動まで吸収するのは難しい。
本発明の請求項2は請求項1の発明において前記ラジアル流体軸受と前記スラスト流体軸受の作動流体に磁性流体を使用し、前記両軸受の両端に設けた磁性流体シールにより磁性流体を封止するとともに前記回転軸に圧力導入孔を設け、前記両軸受の間の、磁性流体シールとハウジング内壁面と回転軸との間に形成される空間から前記回転軸の圧力導入孔に正または負の圧力を導入可能としたことを特徴とする。
図1は本発明による軸受け構造を適用した電動機の断面図である。
電動機の外周を構成する円筒形のハウジング1の内部には、回転軸2が設けられる。回転軸2の中央付近には回転軸の軸心に直角な軸受平面3を持つフランジ4が設けられる。回転軸2の一方の端部近くには、軸受円筒面5が設けられ、フランジ4を挟んで反対側の軸端部との間には玉軸受6の内輪が固定される。
ハウジング1の内部には、一端から他端に向けて順に、円筒状のスリーブ7、穴あき円板状のスラスト受け8、円筒状の軸受ハウジング9が設けられる。
軸受円筒面5の表面にはヘリンボーン形状などの複数状の浅い動圧溝10がエッチング等により加工され、スリーブ7の内周面と協働してラジアル流体軸受の一種であるラジアル動圧軸受11を形成する。軸受平面3の表面にも複数状の浅い動圧溝12が加工され(図3)、対抗するスラスト受け8の端面と協働してラジアル流体軸受の一種であるスラスト動圧軸受13を形成する。なお、浅い動圧溝12の代わりに軸受平面3に低い段差を設けたステップ付スラスト動圧軸受を使用することも可能である。
磁性流体シール14は、非磁性体からなる円筒形のホルダ51、2枚の穴開き円板型の極板52、穴開き円板型の永久磁石53から構成される(図2)。永久磁石53の両端面には極板52が密着して固定され、外周はホルダ51の内面に接着される。従って、永久磁石53,極板52,回転軸2,極板52,永久磁石53の磁気回路が構成され、極板52と回転軸2の間の隙間に滲み出した磁性流体54は、磁力により封止され、前記空間に充填された磁性流体が漏れ出すことは無い。
軸受ハウジング9の内面にはリング状の突起16が設けられ、突起16と玉軸受6の外輪の間には押圧手段である圧縮スプリング17が挿入される。圧縮スプリング17は玉軸受6の外輪をスラスト受け8の方向に押圧する。
回転軸2のラジアル動圧軸受11側の端部には取付盤21が固定され、取付盤21の側面の取付け面22には被回転体(図示せず)が取付けられる。
従って、回転軸2はラジアル動圧軸受11と玉軸受6の2箇所で回転可能に支持され、スラスト動圧軸受13と圧縮スプリング17の釣合いで軸方向の位置が定まる。
従って、この実施の形態では、回転軸2のラジアル動圧軸受11側の端部では、ラジアル動圧軸受11の半径方向の粘性抵抗により、回転軸2の玉軸受6の回転非同期振動に起因する半径方向の高い周波数の振動が吸収され、回転軸2や回転軸2に固定された取付盤21の半径方向振れ回りの回転非同期振動が軽減される。また、玉軸受6の回転非同期振動に起因する回転軸2の高い周波数の軸方向振動は、スラスト動圧軸受13の軸方向の粘性抵抗により吸収されるので、回転軸2や取付盤21の軸方向振動が減少する。
従って、取付盤21に装着される被回転体に伝わる半径方向振れ回りや軸方向の回転非同期振動が軽減され、被回転物は滑らかに回転する。
なお、上記実施の形態ではラジアル流体軸受の一種であるラジアル動圧軸受11を使用する場合で説明したが、ラジアル動圧軸受11を動圧溝10のないラジアル流体軸受に置き換えても同様の効果を得ることが可能である。また、ラジアル動圧軸受11とスラスト動圧軸受13を、ラジアル流体軸受とスラスト流体軸受の一種であるラジアル静圧軸受とスラスト静圧軸受で置き換えることも可能である。
ラジアル動圧軸受11の両端には磁性流体シール14が設けられる。同様にスラスト動圧軸受13の両端にも磁性流体シール15が設けられる。ハウジング1と磁性流体シール14,磁性流体シール15,回転軸2で囲まれた中間室31には、ハウジング1に固定されたパイプ32の一端が開口する。パイプ32の他端はコンプレッサや気体の圧力ボンベや真空ポンプ等の正または負の圧力源に接続(図示せず)される。回転軸2には、圧力導入孔33が設けられ、圧力導入孔33の一端は中間室31に開口し、他端は取付盤21の側面の取付け面22に開けられた圧力開口34に連通する。
2 回転軸
3 軸受平面
4 フランジ
5 軸受円筒面
6 玉軸受
7 スリーブ
8 スラスト受け
9 軸受ハウジング
10 動圧溝
11 ラジアル動圧軸受
12 動圧溝
13 スラスト動圧軸受
14 磁性流体シール
15 磁性流体シール
16 突起
17 圧縮スプリング
18 ロータ
19 励磁コイル
20 鉄心
21 取付盤
22 取付面
31 中間室
32 パイプ
33 圧力導入孔
34 圧力開口
51 ホルダ
52 極板
53 永久磁石
54 磁性流体
Claims (2)
- 電動機において、
電動機のハウジング内で回転する回転軸の一端をハウジングに設置したスリーブと回転軸とで構成するラジアル流体軸受で支持し、
該回転軸の他端をハウジングに設置した転がり軸受で支持し、
該ハウジングに設置したスラスト受けおよび該回転軸に設けられ、該スラスト受けに対向するフランジで構成され、該回転軸の軸方向移動を制限するスラスト流体軸受を設け、
前記転がり軸受を前記スラスト受け方向に押圧する手段を設けた、
ことを特徴とする電動機の軸受構造。 - 請求項1において、
前記ラジアル流体軸受と前記スラスト流体軸受の作動流体に磁性流体を使用し、前記両軸受の両端に設けた磁性流体シールにより磁性流体を封止するとともに前記回転軸に圧力導入孔を設け、前記両軸受の間の、磁性流体シールとハウジング内壁面と回転軸との間に形成される空間から前記回転軸の圧力導入孔に正または負の圧力を導入可能としたことを特徴とする、電動機の軸受構造。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2007074970A JP2008236947A (ja) | 2007-03-22 | 2007-03-22 | 電動機の軸受構造 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007074970A JP2008236947A (ja) | 2007-03-22 | 2007-03-22 | 電動機の軸受構造 |
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JP2008236947A true JP2008236947A (ja) | 2008-10-02 |
Family
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Family Applications (1)
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2007
- 2007-03-22 JP JP2007074970A patent/JP2008236947A/ja active Pending
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