JP2008275102A - 軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主スラスト軸受部21は、主軸部1の第一面11aに対して第一スラスト力を発生させる第一規制部211と、主軸部1の第二面12aに第二スラスト力を発生させる第二規制部212とを有する。調整スラスト軸受部4は、主軸部1の第三面13aに非接触に対向配置される第三対向面41bを有し且つ変更可能な調整スラスト力を第三面13aに対して発生させる。制御部5は、主軸部1のスラスト方向変位に基づいて、第三対向面41bを移動させることにより調整スラスト力を能動的に変更する。そして、平衡状態において、主軸部1の所定変位に対する調整スラスト力の変化量は、所定変位に対する第一スラスト力および第二スラスト力の変化量の合計より小さい。
【選択図】図2
Description
さらに、本発明の軸受装置において、第三剛性k3は、第一剛性k1と第二剛性k2の合計の合成Kよりも小さくなっている。このため、上記Δx1/Δx3(=k3/(K+k3)は、より小さくなる。つまり、第三クリアランスの能動的な変化量Δx3による第一クリアランスの変化量Δx1(Δx2)は、Δx3の半分未満となり、より小さくなる(Δx1<Δx3/2)。
11:第一大径部材、 11a:第一面、 12:第二大径部材、 12a:第二面、
13:変位調整用部材、 13a:第三面、
14:小径連結部材、 15:大径ロータ部材、 16:小径ロータ部材、
17:後端部材、 17a:開口孔、
2:気体軸受部、
20:軸受本体部、 20a:第一陥没部、 20b:第二陥没部、
21:主スラスト軸受部、
211:第一規制部、 211a:第一対向面、
212:第二規制部、 212a:第二対向面、
22:ラジアル軸受部、
23:主流路、 23a:主周状流路、 24:第一分流路、 24a:第一周状流路、
25:第二分流路、 25a:第二周状流路、
3:変位検出部、
4:調整スラスト軸受部、
40:調整軸受本体部、 40a:ボルト挿通孔、 40b:ボルト取付孔、
41:可動部、 41a:陥没部、 41b:第三対向面、 41c:開口部、
41d:絞り流路、 41e:ボルト挿通孔
42:調整流路、 42a調整周状流路、
43:連結部、 43a:ボルト挿通孔、 43b:ボルト挿通孔、
5:制御部、
51:抽出部、 51a:ハイパスフィルタ、 51b:ローパスフィルタ、
52:変位換算部、 52a:換算処理部、 53:指令部、
6:駆動部、 61:ピエゾ、
62、63:スリーブ、 62a、63a:ボルト取付孔、
7:ハウジング、 7a:ボルト取付孔、
8:モータ部、 81:ステータ、 82:ロータ、
9:カバー
Claims (9)
- 軸状からなり、軸外周面において、スラスト方向の一方側を向く第一面と、スラスト方向の他方側を向く第二面と、スラスト方向の一方側を向く第三面とを有する主軸部と、
前記主軸部のラジアル方向の外周面に対し対向配置されるラジアル軸受部と、
スラスト方向において前記第一面に非接触に対向配置される第一対向面を有し且つ前記第一面に対して流体または磁気により第一スラスト力を発生させる第一規制部と、スラスト方向において前記第二面に非接触に対向配置される第二対向面を有し且つ前記第二面に対して流体および磁気のうち前記第一スラスト力と同種の力源により第二スラスト力を発生させる第二規制部と、を有する主スラスト軸受部と、
前記主スラスト軸受部に対する前記主軸部のスラスト方向への変位を検出する変位検出部と、
スラスト方向において前記第三面に非接触に対向配置される第三対向面を有し且つ変更可能な調整スラスト力を流体または磁気により前記第三面に対して発生させる調整スラスト軸受部と、
前記変位検出部により検出された前記変位に基づいて、前記第三対向面を前記主軸部に対しスラスト方向に移動させることにより前記調整スラスト力を能動的に変更する制御部と、
を備え、
前記第一スラスト力と前記第二スラスト力と前記調整スラスト力とが平衡状態において、前記主軸部のスラスト方向への所定変位に対する前記調整スラスト力の変化量は、前記所定変位に対する前記第一スラスト力および前記第二スラスト力の変化量の合計より小さいことを特徴とする軸受装置。 - 前記第三対向面を前記第三面に対してスラスト方向に駆動させる駆動部をさらに備え、
前記第三対向面は、開口部を有し、
前記調整スラスト軸受部は、前記開口部に接続される絞り部を有し、前記第三面に対して前記絞り部を介した流体により前記調整スラスト力を発生させ、
前記制御部は、前記変位検出部により検出された前記変位に基づいて、前記第三対向面を前記第三面に対してスラスト方向に移動させる請求項1に記載の軸受装置。 - 少なくとも一方に開口するハウジングをさらに備え、
前記主軸部は、前記ハウジングの開口から前記ハウジングに非接触に挿通され、
前記ラジアル軸受部および前記主スラスト軸受部は、前記ハウジングに固定され、
前記駆動部は、前記調整スラスト軸受部に一体に連結され、
前記調整スラスト軸受部は、前記ハウジングまたは前記主スラスト軸受部に着脱可能に連結される請求項2に記載の軸受装置。 - 前記駆動部は、前記調整スラスト軸受部に着脱可能に連結される請求項3に記載の軸受装置。
- 前記変位検出部は、前記主軸部の軸中心における前記変位を検出する請求項1〜4の何れか一項に記載の軸受装置。
- 前記主軸部は、スラスト方向の一端側に動力伝達対象である対象物体が接続可能であり、
前記変位検出部は、前記主軸部の他端側で前記変位を検出する請求項5に記載の軸受装置。 - 前記主軸部は、スラスト方向の一端側に動力伝達対象である対象物体が接続可能であり、
前記制御部は、さらに、
前記変位検出部により検出された前記変位に基づいて、熱変位による変位成分と熱変位によらない変位成分をそれぞれ抽出する抽出部と、
前記主軸部を熱変位のみにより変位させた場合における前記変位検出部が検出する変位と前記主軸部の一端側の変位量との関係を予め記憶し、前記抽出部により抽出された熱変位による変位成分を前記関係に従って前記変位量に換算する変位換算部と、
を有し、
前記抽出部により抽出された熱変位によらない変位成分および前記変位換算部により換算された前記変位量に基づいて、前記調整スラスト力を能動的に変更する請求項1〜6に記載の軸受装置。 - 前記抽出部は、前記変位検出部により検出された前記変位の周波数に基づいて、熱変位による変位成分と熱変位によらない変位成分をそれぞれ抽出する請求項7に記載の軸受装置。
- 前記主軸部は、スラスト方向の一端側に動力伝達対象である対象物体が接続可能であり、
前記変位検出部は、前記主軸部の前記一端側で前記変位を検出する請求項1〜4の何れか一項に記載の軸受装置。
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