JPH01261512A - 軸受 - Google Patents
軸受Info
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- JPH01261512A JPH01261512A JP63089464A JP8946488A JPH01261512A JP H01261512 A JPH01261512 A JP H01261512A JP 63089464 A JP63089464 A JP 63089464A JP 8946488 A JP8946488 A JP 8946488A JP H01261512 A JPH01261512 A JP H01261512A
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- JP
- Japan
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- rotor
- stator
- cylindrical
- bearing
- permanent magnet
- Prior art date
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- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/0436—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part
- F16C32/0438—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part with a superconducting body, e.g. a body made of high temperature superconducting material such as YBaCuO
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
回転する軸を非接触状態に保持する軸受の構造に関し、
回転軸の方向、回転体の重量、回転速度に関係な（軸を
非接触状態に保持可能な軸受の提供を目的とし、 回転する軸に円筒状の超伝導部材からなるロータを固定
し、該ロータに所要のギャップを介して円筒状の永久磁
石からなるステータを対向配置せしめ、かつ前記ロータ
を凸形状、ステータを凹形状、もしくは前記ロータを凹
形状、ステータを凸形状にして構成する。
非接触状態に保持可能な軸受の提供を目的とし、 回転する軸に円筒状の超伝導部材からなるロータを固定
し、該ロータに所要のギャップを介して円筒状の永久磁
石からなるステータを対向配置せしめ、かつ前記ロータ
を凸形状、ステータを凹形状、もしくは前記ロータを凹
形状、ステータを凸形状にして構成する。
本発明は、回転する軸を非接触状態に保持する軸受の構
造に関する。
造に関する。
第４図は従来のエアベアリングを有するポリゴンミラー
要部断面図（実願昭６２−０８７７３３）を示す。
要部断面図（実願昭６２−０８７７３３）を示す。
図において、■は固定軸であってスピンドルケース７の
底部はぼ中央部に直立し、固定ナツト８にて螺着されて
いる。その軸芯には穿設された空洞１０と、その空洞Ｉ
Ｏの底部付近に外部と挿通する排気孔１１とを設け、更
に上端部には排気孔を有するスラスト軸受４を構成して
いる。
底部はぼ中央部に直立し、固定ナツト８にて螺着されて
いる。その軸芯には穿設された空洞１０と、その空洞Ｉ
Ｏの底部付近に外部と挿通する排気孔１１とを設け、更
に上端部には排気孔を有するスラスト軸受４を構成して
いる。
この固定軸１と滑合するように回転自在に形成され、外
周部に複数の鏡面２′を有してなるポリゴンミラー２は
スラスト軸受４にて軸支され、その滑合面はエアヘアリ
ング５を構成している。９は鏡面２°の位置に対応して
穿設された窓であり、この窓９を介してポリゴンミラー
２にレーザ光を照射し、その反射光を走査光として図示
しない感光ドラム上に高速印字等を行うものである。
周部に複数の鏡面２′を有してなるポリゴンミラー２は
スラスト軸受４にて軸支され、その滑合面はエアヘアリ
ング５を構成している。９は鏡面２°の位置に対応して
穿設された窓であり、この窓９を介してポリゴンミラー
２にレーザ光を照射し、その反射光を走査光として図示
しない感光ドラム上に高速印字等を行うものである。
ポリゴンミラー２に回転力を付与するモータ３は、ポリ
ゴンミラー２の外筒部と非接触を保ちながらスピンドル
ケース７の内面上部に取りつけられている。ボリコ゛ン
ミラー２がモータ３に馬区動されて回転を始めると、固
定軸１の表面の前記回転方向（ラジアル方向）と、スラ
スト軸受４の表面のスラスト方向とに、前記回転方向に
対応して予め形成された浮上用のパターンの作用により
エアへアリング５が発生すると共に、空気流６が矢印り
に示す方向に発生し、回転数が３０００ ｒｐｍを超え
ると空気の動圧によりスラスト軸受４と接触していたポ
リゴンミラー２は完全に浮上し、周囲の構成部品と非接
触状態を保ち、無抵抗に近い状態で回転するものである
。
ゴンミラー２の外筒部と非接触を保ちながらスピンドル
ケース７の内面上部に取りつけられている。ボリコ゛ン
ミラー２がモータ３に馬区動されて回転を始めると、固
定軸１の表面の前記回転方向（ラジアル方向）と、スラ
スト軸受４の表面のスラスト方向とに、前記回転方向に
対応して予め形成された浮上用のパターンの作用により
エアへアリング５が発生すると共に、空気流６が矢印り
に示す方向に発生し、回転数が３０００ ｒｐｍを超え
ると空気の動圧によりスラスト軸受４と接触していたポ
リゴンミラー２は完全に浮上し、周囲の構成部品と非接
触状態を保ち、無抵抗に近い状態で回転するものである
。
従来のエアーベアリング方式は、その回転軸方向が垂直
方向でかつ回転体の重量をスラスト軸受にて支える構造
に限定され、最低回転速度にも制限を伴う欠点があった
。
方向でかつ回転体の重量をスラスト軸受にて支える構造
に限定され、最低回転速度にも制限を伴う欠点があった
。
本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、回転
軸の方向、回転速度に関係なく軸を非接触状態に保持可
能な軸受の提供を目的とする。
軸の方向、回転速度に関係なく軸を非接触状態に保持可
能な軸受の提供を目的とする。
第１図は、本発明の軸受の構造図である。回転する軸１
２に円筒状の超伝導部材からなるロータ１３を固定し、
該ロータ１３に所要のギヤツブＧ介して円筒状の永久磁
石からなるステータ１４を対向配置して構成する。また
、前記ロータ１３を凸形状、ステータ１４を凹形状、も
しくは前記ロータ１３を凹形状、ステータ１４を凸形状
にして対向配置してもよい。
２に円筒状の超伝導部材からなるロータ１３を固定し、
該ロータ１３に所要のギヤツブＧ介して円筒状の永久磁
石からなるステータ１４を対向配置して構成する。また
、前記ロータ１３を凸形状、ステータ１４を凹形状、も
しくは前記ロータ１３を凹形状、ステータ１４を凸形状
にして対向配置してもよい。
液体窒素温度７７に近辺にて超伝導状態となる例えば超
伝導セラミックからなるロータ１３を回転する軸１２に
円筒状に固定し、該ロータ１３に所要のギヤツブＧを介
して円筒状の永久磁石からなるステータ１４を対向配置
することにより、前記ロータ１３とステータ１４との間
にマイスナー効果が発生し、これにより軸１２を非接触
状態に保持する軸受を実現できる。対向配置された対向
面にギャップＧをへたてた状態で凹凸を設けることによ
り横すべりを防止できる。
伝導セラミックからなるロータ１３を回転する軸１２に
円筒状に固定し、該ロータ１３に所要のギヤツブＧを介
して円筒状の永久磁石からなるステータ１４を対向配置
することにより、前記ロータ１３とステータ１４との間
にマイスナー効果が発生し、これにより軸１２を非接触
状態に保持する軸受を実現できる。対向配置された対向
面にギャップＧをへたてた状態で凹凸を設けることによ
り横すべりを防止できる。
以下本発明の実施例を図面によって詳述する。
なお、構成、動作の説明を理解し易くするために全図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。
第１図は本発明の軸受の構造図を示す。図において、１
２は図示しない動力源から回転力を付与された軸、１３
は円筒状の超伝導部材、例えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の
超伝導セラミックスからなるロータであって軸１２に固
定されている。１４は円筒状の永久磁石からなるステー
タであって、ロータ１３と所要のギャップＧを介して対
向配置されている。１５は液体窒素温度７７に近辺の温
度環境を保持する冷却装置である。
２は図示しない動力源から回転力を付与された軸、１３
は円筒状の超伝導部材、例えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の
超伝導セラミックスからなるロータであって軸１２に固
定されている。１４は円筒状の永久磁石からなるステー
タであって、ロータ１３と所要のギャップＧを介して対
向配置されている。１５は液体窒素温度７７に近辺の温
度環境を保持する冷却装置である。
超伝導部材１３は、１９８７年３月３日に科学技術庁金
属材料研究所、戸叶−正氏が既に発見されている液体窒
素温度以上の臨界温度を持つ超伝導セラミックスＹ−Ｂ
ａ−Ｃｕ−０系において、Ｂａ／Ｙの成分比が０．６１
０．４であることを明確に発表されて以来、急速にこの
分野に於ける開発が進展していることが知られている。
属材料研究所、戸叶−正氏が既に発見されている液体窒
素温度以上の臨界温度を持つ超伝導セラミックスＹ−Ｂ
ａ−Ｃｕ−０系において、Ｂａ／Ｙの成分比が０．６１
０．４であることを明確に発表されて以来、急速にこの
分野に於ける開発が進展していることが知られている。
超伝導部材１３は冷却装置１５により液体窒素温度７７
に近辺に保持されることにより超伝導状態となり、マイ
スナー効果により永久磁石からなるステータ１４と超伝
導セラミックスからなるロータ１３とは所要のギャップ
Ｇを隔てて反撥しあい非接触状態を保持する。この状態
はロータ１３とステータ１４に使用する部材を逆にして
も効果は同じである。
に近辺に保持されることにより超伝導状態となり、マイ
スナー効果により永久磁石からなるステータ１４と超伝
導セラミックスからなるロータ１３とは所要のギャップ
Ｇを隔てて反撥しあい非接触状態を保持する。この状態
はロータ１３とステータ１４に使用する部材を逆にして
も効果は同じである。
この結果軸受１２に於ける摩擦、摩耗はなくなり理想的
な軸受が実現する。
な軸受が実現する。
第２図は第１図の改良型実施例の構造図を示す。
図において、１３ａは軸１２に固定された凸型リング状
の超伝導部材からなるロータ、１４ａはロータ１３ａに
ギャップＧを隔てて対向配置された凹型リング状の永久
磁石からなるステータであって凹凸の対向配置によりロ
ータ／ステータ間の横すべりを防止することができる。
の超伝導部材からなるロータ、１４ａはロータ１３ａに
ギャップＧを隔てて対向配置された凹型リング状の永久
磁石からなるステータであって凹凸の対向配置によりロ
ータ／ステータ間の横すべりを防止することができる。
１５は液体窒素温度７７に近辺の温度環境を保持する冷
却装置であるが上蓋部分の記載を省略している。
却装置であるが上蓋部分の記載を省略している。
第３図は第２図の変形型実施例の構造図を示す。
図において、１３ｂは軸１２に固定された凹型リング状
の超伝導部材からなるロータ、１４ｂはロータ１３ｂに
ギャップＧを隔てて対向配置された凸型リング状の永久
磁石からなるステータであって凹凸の対向配置によりロ
ータ／ステータ間の横すべりを防止することができる。
の超伝導部材からなるロータ、１４ｂはロータ１３ｂに
ギャップＧを隔てて対向配置された凸型リング状の永久
磁石からなるステータであって凹凸の対向配置によりロ
ータ／ステータ間の横すべりを防止することができる。
１５は液体窒素温度７７に近辺の温度環境を保持する冷
却装置であるが上蓋部の記載を省略している。
却装置であるが上蓋部の記載を省略している。
近年、超伝導部材の開発は長足の進歩を遂げつつあり、
常温環境下においてマイスナー効果の再現性が確認され
はじめており、常温環境下にて利用できる時期は近い将
来に期待できる状況にある。
常温環境下においてマイスナー効果の再現性が確認され
はじめており、常温環境下にて利用できる時期は近い将
来に期待できる状況にある。
以上述べた軸受においても冷却装置が不要になれば、応
用範囲は図り知れないほど拡がることであろう。
用範囲は図り知れないほど拡がることであろう。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、超伝導
部材を用いた軸受はロータ／ステータ間が非接触であり
、摩擦、摩耗はなくなり、かつ機械的な消耗およびこれ
による発熱もなくなるという著しい工業的効果がある。
部材を用いた軸受はロータ／ステータ間が非接触であり
、摩擦、摩耗はなくなり、かつ機械的な消耗およびこれ
による発熱もなくなるという著しい工業的効果がある。
第１図は本発明の軸受の構造図、
第２図は第１図の改良型実施例の構造図、第３図は第２
図の変形実施例の構造図、第４図は従来のエアベアリン
グを有するポリゴンミラー駆動用スピンドルの要部断面
図を示す。 第１図において、１２は軸、１３はロータ、１４はステ
ータ、１５は冷却装置、Ｇはギャップをそれぞれ示す。 、すく４≧？０月＾す白りヘＪ匙式り四］第１図 ｆ１図／１１’ル賃に絶例の精遷口 第２図
図の変形実施例の構造図、第４図は従来のエアベアリン
グを有するポリゴンミラー駆動用スピンドルの要部断面
図を示す。 第１図において、１２は軸、１３はロータ、１４はステ
ータ、１５は冷却装置、Ｇはギャップをそれぞれ示す。 、すく４≧？０月＾す白りヘＪ匙式り四］第１図 ｆ１図／１１’ル賃に絶例の精遷口 第２図
Claims (2)
- （１）回転する軸（１２）のに円筒状の超伝導部材から
なるロータ（１３）を固定し、該ロータ（１３）に所要
のギャップ（Ｇ）を介して円筒状の永久磁石からなるス
テータ（１４）を対向配置してなることを特徴とする軸
受。 - （２）前記ロータ（１３）を凸形状、ステータ（１４）
を凹形状、もしくは前記ロータ（１３）を凹形状、ステ
ータ（１４）を凸形状にしたことを特徴とする請求項（
１）項記載の軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63089464A JPH01261512A (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63089464A JPH01261512A (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01261512A true JPH01261512A (ja) | 1989-10-18 |
Family
ID=13971431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63089464A Pending JPH01261512A (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01261512A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011524502A (ja) * | 2008-06-18 | 2011-09-01 | シェフラー テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 高温超伝導部材を備える磁気軸受 |
-
1988
- 1988-04-11 JP JP63089464A patent/JPH01261512A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011524502A (ja) * | 2008-06-18 | 2011-09-01 | シェフラー テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 高温超伝導部材を備える磁気軸受 |
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