JPH01269722A - 磁気制御軸受ユニット - Google Patents
磁気制御軸受ユニットInfo
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- JPH01269722A JPH01269722A JP63098182A JP9818288A JPH01269722A JP H01269722 A JPH01269722 A JP H01269722A JP 63098182 A JP63098182 A JP 63098182A JP 9818288 A JP9818288 A JP 9818288A JP H01269722 A JPH01269722 A JP H01269722A
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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
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0444—Details of devices to control the actuation of the electromagnets
-
- 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
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
-
- 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
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
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】
（産業上の利用分野）
本願の各発明（以下ｒ本発明」という）は、ローラ支持
又は工作機減の主軸等を支える汎用軸受ユニットに関す
るものである。
又は工作機減の主軸等を支える汎用軸受ユニットに関す
るものである。
（従来の技術）
従来、回転軸ないし中空のロールといった回転体を回転
又は揺動可能に支持する軸受ユニットとしてはピローブ
ロックがあった。これは第２５図に示すように１本の回
転体をその両端で２台のとローブロックで支持する構成
から成り立つものである。
又は揺動可能に支持する軸受ユニットとしてはピローブ
ロックがあった。これは第２５図に示すように１本の回
転体をその両端で２台のとローブロックで支持する構成
から成り立つものである。
又、第２７図に示す様な、モータのロータ軸を磁気的に
支える磁気軸受があった。こねは、回転軸の位置をラジ
アルセンサとアキシャルセンサで検出し、その信号で対
応するラジアル電磁極、アキシャル電磁極に流れる電流
を制御し各１磁極の吸引力を制御して、回転軸を所定の
位置に非接触状態で回転自在に支持するものである。
支える磁気軸受があった。こねは、回転軸の位置をラジ
アルセンサとアキシャルセンサで検出し、その信号で対
応するラジアル電磁極、アキシャル電磁極に流れる電流
を制御し各１磁極の吸引力を制御して、回転軸を所定の
位置に非接触状態で回転自在に支持するものである。
上述のピローブロックの場合、回転体−軸受−ハウジン
グで構成される振動系において減衰力は軸受の持つ減衰
力に大きく依存するが、通常ころがり軸受の減衰力は非
常に小さい。
グで構成される振動系において減衰力は軸受の持つ減衰
力に大きく依存するが、通常ころがり軸受の減衰力は非
常に小さい。
従って、回転体に大きな不釣合があると回転中不釣合に
よる大きな遠心力が発生し、それがピローブロックの軸
受を介してビローブロック全体を大きく揺すり、結果と
してとロープロックを取付けた台座を振動させるという
不都合があった。
よる大きな遠心力が発生し、それがピローブロックの軸
受を介してビローブロック全体を大きく揺すり、結果と
してとロープロックを取付けた台座を振動させるという
不都合があった。
また、ピローブロックに支持された回転体は第２６図に
示す形状主軸中心で支持され、任意にその回転位置を変
える例えば同図の慣性主軸中心で支持するということは
できなかった。
示す形状主軸中心で支持され、任意にその回転位置を変
える例えば同図の慣性主軸中心で支持するということは
できなかった。
一方、上述の磁気軸受は、回転体を完全非接触状態で浮
上させ回転させる構造であるが、長く。
上させ回転させる構造であるが、長く。
大きなロールを両端で支持しなければならない場合の様
に、取り付は誤差が大きくなると、回転体平衡を制御す
るための電流が多くなり、不経済である課題があった。
に、取り付は誤差が大きくなると、回転体平衡を制御す
るための電流が多くなり、不経済である課題があった。
本発明は、これらの事情に鑑みなされたもので、ａ０回
転体を含む振動系における減衰力、バネ常数を変更させ
る、ｂ、特定回転数域での回転軸の共振をさける、Ｃ０
軸受中心を回転軸の回転角に応じて周期的に変動させる
、ｄ、慣性主軸中心で回転させ振動をハウジングに伝え
ない、ｅ。
転体を含む振動系における減衰力、バネ常数を変更させ
る、ｂ、特定回転数域での回転軸の共振をさける、Ｃ０
軸受中心を回転軸の回転角に応じて周期的に変動させる
、ｄ、慣性主軸中心で回転させ振動をハウジングに伝え
ない、ｅ。
不釣合による回転体の揺れるまわりを押え形状主軸中心
で回転させるといった種々の回転軸の運動状態、撮動状
態を積極的に制御できる軸受ユニットを提供することを
目的とするものである。
で回転させるといった種々の回転軸の運動状態、撮動状
態を積極的に制御できる軸受ユニットを提供することを
目的とするものである。
上記目的を達成するため、本発明では、軸受ユニットを
磁気的に積極的に制御できるようつぎのように構成する
。
磁気的に積極的に制御できるようつぎのように構成する
。
（１）回転軸と、該回転軸を支持する軸受と、該軸受を
保持する軸受保持体と、該軸受保持体を弾性体で懸架し
て支持する外側ハウジングと、該軸受保持体の外壁面に
間隔をおいて対向配置され該外側ハウジングに固定され
ている複数個の電６ｆｔ極と、該外側ハウジングまたは
該軸受保持体に取付けられて軸受保持体の動きを検出す
る複数個のセンサと、該センサの検出出力に応じて該電
磁極の吸引力の強さを制御する制御回路とを備えるよう
にする。
保持する軸受保持体と、該軸受保持体を弾性体で懸架し
て支持する外側ハウジングと、該軸受保持体の外壁面に
間隔をおいて対向配置され該外側ハウジングに固定され
ている複数個の電６ｆｔ極と、該外側ハウジングまたは
該軸受保持体に取付けられて軸受保持体の動きを検出す
る複数個のセンサと、該センサの検出出力に応じて該電
磁極の吸引力の強さを制御する制御回路とを備えるよう
にする。
（２）ローラと、該ローラを支持する軸受と、該軸受の
内輪に嵌合して軸受を保持する軸受保持体と、該軸受保
持体を弾性体で懸架して支持する内側ハウジングと、該
軸受保持体内壁面に間隔をおいて対向配置され該内側ハ
ウジングに固定されている複数個の電磁極と、該内側ハ
ウドングまたは該軸受保持体に取付けられて軸受保持体
の動きを検出する複数個のセンサと、該センサの検出出
力に応じて該電磁極の吸引力の強さを制御する制御回路
とを備えるようにする。
内輪に嵌合して軸受を保持する軸受保持体と、該軸受保
持体を弾性体で懸架して支持する内側ハウジングと、該
軸受保持体内壁面に間隔をおいて対向配置され該内側ハ
ウジングに固定されている複数個の電磁極と、該内側ハ
ウドングまたは該軸受保持体に取付けられて軸受保持体
の動きを検出する複数個のセンサと、該センサの検出出
力に応じて該電磁極の吸引力の強さを制御する制御回路
とを備えるようにする。
（３）上記（１）または（２）において、制御回路は、
可変の回路常数のものであって、軸受保持体に可変のバ
衰力、バネ定数を与えるようにする。
可変の回路常数のものであって、軸受保持体に可変のバ
衰力、バネ定数を与えるようにする。
（４）上記（１）または（２）において、制御回路は、
回転軸またはローラの特定回転数域に対応して回路常数
を変更する手段を有するようにする。
回転軸またはローラの特定回転数域に対応して回路常数
を変更する手段を有するようにする。
（５）上記（１）または（２）において、制御回路は、
回転軸またはローラの回転角に応じて各電磁極の目標位
置基準電圧を変更する手段を有するようにする。
回転軸またはローラの回転角に応じて各電磁極の目標位
置基準電圧を変更する手段を有するようにする。
（６）上記（１）または（２）において、制御回路は、
回転軸またはローラの回転数に対応する周波数成分のフ
ィードバックを阻止する中心周波数可変帯域除去フィル
タを有するようにする。
回転軸またはローラの回転数に対応する周波数成分のフ
ィードバックを阻止する中心周波数可変帯域除去フィル
タを有するようにする。
（７）上記（１）または（２）において、制御回路は、
回転軸またはローラの回転角情報とセンサよりの変位情
報より慣性主軸と形状主軸のずわを計算する手段と、そ
のずれ量に応じて各電磁極の目標位置基準電圧を回転体
が慣性主軸のまわりに回転できるように回転体の回転角
に応して周期的に変動させる手段とを有するようにする
。
回転軸またはローラの回転角情報とセンサよりの変位情
報より慣性主軸と形状主軸のずわを計算する手段と、そ
のずれ量に応じて各電磁極の目標位置基準電圧を回転体
が慣性主軸のまわりに回転できるように回転体の回転角
に応して周期的に変動させる手段とを有するようにする
。
（８）上記（７）において、各電磁極に供給する電流を
検出して軸受保持体の振れまわり用補正電流が最小にな
るように、各電磁極の目標位置基準電圧をさらに変更す
る手段を有するようにする。
検出して軸受保持体の振れまわり用補正電流が最小にな
るように、各電磁極の目標位置基準電圧をさらに変更す
る手段を有するようにする。
（９）上記（７）において、外側ハウジングまたは内側
ハウジングの振動加速度を検出する手段と、その加速度
か最小になるように各電磁極の目標位置基準電圧をさら
に変更する手段とを有するようにする。
ハウジングの振動加速度を検出する手段と、その加速度
か最小になるように各電磁極の目標位置基準電圧をさら
に変更する手段とを有するようにする。
上述の（１）、（２）の構成により、回転軸の運動状態
、振動状態が積極的に制御でき、（３）の構成で減衰力
、バネ定数か可変にでき、（４）の構成で特定回転数域
における回転軸の共振をさけることができ、（５）の構
成で軸受中心を回転軸の回転角に応じて周期的に変動さ
せることができ、（６）の構成で減衰力、バネ定数を所
定値に維持しながら慣性主軸中心で回転させることがで
き、（７）の構成で慣性主軸中心で回転させることがで
き、（８）（９）の構成でより正確に慣性主軸中心に回
転させることができる。
、振動状態が積極的に制御でき、（３）の構成で減衰力
、バネ定数か可変にでき、（４）の構成で特定回転数域
における回転軸の共振をさけることができ、（５）の構
成で軸受中心を回転軸の回転角に応じて周期的に変動さ
せることができ、（６）の構成で減衰力、バネ定数を所
定値に維持しながら慣性主軸中心で回転させることがで
き、（７）の構成で慣性主軸中心で回転させることがで
き、（８）（９）の構成でより正確に慣性主軸中心に回
転させることができる。
以下、本発明を実施例により説明する。
第１図、第２図は、本発明の第１の実施例である「磁気
制御軸受ユニット」の要部を示すもので、第１図は第２
図のＢ−Ｂよりみた横断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ
よりみた縦断面図である。第３〜９図は同実施例で用い
る部材の説明図である。
制御軸受ユニット」の要部を示すもので、第１図は第２
図のＢ−Ｂよりみた横断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ
よりみた縦断面図である。第３〜９図は同実施例で用い
る部材の説明図である。
第１図、第２図において、回転軸１は、軸方向の２カ所
に配置された軸受２によって支持される。軸受２は磁性
体である軸受保持体３に固定されている。軸受保持体３
は軸方向に離れて２カ所に設置された板バネ４によって
半径方向に支持される。板バネ４は第３図に示すように
Ｗ字形の一体品である。板バネ４は、板バネ押え（■）
４１によって外側ハウジング８に固定され、板バネ押え
（ｒｆ）４２によフて軸受保持体３に連結している。板
バネ４は軸受保持体３に作用する荷重方向によって第４
図、第５図に示すように変形する。５は電磁極でその構
造は第６図のように、Ｅ字形のケイ素鋼板を積層し、そ
の中央部に巻線した構造になっている。６は、軸受保持
体３の位置を検出するセンサである。電磁極５とセンサ
６は、第７〜９図に示すように配置されている。電磁極
は対称に垂直方向に４個、水平方向に８測針１２個であ
る。なお、第８図は第７図のＡ−Ａ方向よりみた電極５
とセンサ６の配置図、第９図は第７図のＢ−Ｂ方向より
みた電磁極５とセンサ６の配置図、第７図は第８図のＣ
−Ｃよりみた縦断面図である。
に配置された軸受２によって支持される。軸受２は磁性
体である軸受保持体３に固定されている。軸受保持体３
は軸方向に離れて２カ所に設置された板バネ４によって
半径方向に支持される。板バネ４は第３図に示すように
Ｗ字形の一体品である。板バネ４は、板バネ押え（■）
４１によって外側ハウジング８に固定され、板バネ押え
（ｒｆ）４２によフて軸受保持体３に連結している。板
バネ４は軸受保持体３に作用する荷重方向によって第４
図、第５図に示すように変形する。５は電磁極でその構
造は第６図のように、Ｅ字形のケイ素鋼板を積層し、そ
の中央部に巻線した構造になっている。６は、軸受保持
体３の位置を検出するセンサである。電磁極５とセンサ
６は、第７〜９図に示すように配置されている。電磁極
は対称に垂直方向に４個、水平方向に８測針１２個であ
る。なお、第８図は第７図のＡ−Ａ方向よりみた電極５
とセンサ６の配置図、第９図は第７図のＢ−Ｂ方向より
みた電磁極５とセンサ６の配置図、第７図は第８図のＣ
−Ｃよりみた縦断面図である。
図示のように、電磁極は、板バネ４の軸方向外側に、垂
直方向、水平方向に対向して設置してあり、外側ハウジ
ング８に固定しである。垂直方向には、電磁極（５−１
，５−２）と（５−３゜５−４）の対が、水平方向には
、（５−５，５−１１）、（５−６，５−１２）、（５
−７，５−９）、（５−８，５−１０）の６対がある。
直方向、水平方向に対向して設置してあり、外側ハウジ
ング８に固定しである。垂直方向には、電磁極（５−１
，５−２）と（５−３゜５−４）の対が、水平方向には
、（５−５，５−１１）、（５−６，５−１２）、（５
−７，５−９）、（５−８，５−１０）の６対がある。
センサ６は、垂直方向に６−１．６−３、水平方向に６
−２．６−４．６−５と設置しである。センサ６−１．
６−３で軸受保持体３の垂直方向の変位と傾きを検出で
き、センサ６−１．６−２．６−４．６−５によって軸
受保持体３の水平方向の変位と傾きとねじれ（回転）を
検出する。
−２．６−４．６−５と設置しである。センサ６−１．
６−３で軸受保持体３の垂直方向の変位と傾きを検出で
き、センサ６−１．６−２．６−４．６−５によって軸
受保持体３の水平方向の変位と傾きとねじれ（回転）を
検出する。
回転軸１に垂直方向に荷重が作用すると軸受２を介して
板バネ４に支持された軸受保持体３が荷重方向に変位し
ようとする。その変位量をセンサ６−１．６−３が検出
しセンサ出力に応じて図示していない制御回路を通して
制御電流が電磁極５−１．５−２の対と５−３．５−４
の対に供給されて回転ｆｉｌｌ１１を垂直方向の目標位
置に位置決めする。
板バネ４に支持された軸受保持体３が荷重方向に変位し
ようとする。その変位量をセンサ６−１．６−３が検出
しセンサ出力に応じて図示していない制御回路を通して
制御電流が電磁極５−１．５−２の対と５−３．５−４
の対に供給されて回転ｆｉｌｌ１１を垂直方向の目標位
置に位置決めする。
回転軸１に水平方向の荷重が作用した場合はセンサ６−
２．６−４．６−５の出力に応して電磁極５−５．５−
１１の対、５−６．５−１２の対、５−７．５−９の対
、５−８．５−１０の対が作動して水平方向の目標位置
に位置決めする。
２．６−４．６−５の出力に応して電磁極５−５．５−
１１の対、５−６．５−１２の対、５−７．５−９の対
、５−８．５−１０の対が作動して水平方向の目標位置
に位置決めする。
回転軸１が回転すると軸受２を介して軸受保持体３を回
転方向に回そうとするトルクが作用する。それに対して
第３図の板バネは踏ばり力を生じないが、軸受保持体３
の外側面に対向して配置されている電磁極５−５．５−
１１の対、５−６．５−１２の対、５−７．５−９の対
、５−８．５−１０の対の動作によって軸受保持体３が
回転するのを防ぐ。
転方向に回そうとするトルクが作用する。それに対して
第３図の板バネは踏ばり力を生じないが、軸受保持体３
の外側面に対向して配置されている電磁極５−５．５−
１１の対、５−６．５−１２の対、５−７．５−９の対
、５−８．５−１０の対の動作によって軸受保持体３が
回転するのを防ぐ。
なお、板バネのかわりに、ねじり棒バネ、ゴム、空気バ
ネ等の弾性体を用いることができることはもちろんであ
る。
ネ等の弾性体を用いることができることはもちろんであ
る。
以上の構成により、制御回路の特性に応じた軸受の運動
状態、振動状態の積極的な制御が可能となる。
状態、振動状態の積極的な制御が可能となる。
第１０〜Ｉ２図は、本発明の第２の実施例である［磁気
制御軸受ユニット」の要部を示し、第１０図はその横断
面図、第１１図は第１０図のＢ−Ｂよりみた側面図、第
１２図は第１０図のＡ−Ａよりみた縦断面図である。
制御軸受ユニット」の要部を示し、第１０図はその横断
面図、第１１図は第１０図のＢ−Ｂよりみた側面図、第
１２図は第１０図のＡ−Ａよりみた縦断面図である。
ローラ１−Ａは軸受２−Ａによって支持され、軸受２−
Ａは軸受保持体３−Ａに固定されている。軸受保持体３
−Ａは、バネ４−Ａによって半径方向に支持され、軸方
向には、軸方向位置決めピンが内側ハウジング８−Ａに
設けられている軸方向位置決め溝にすきまを持って嵌合
することによって位置決めされる。バネ４〜Ａはバネ止
め（Ｉ）４１−Ａによって内側ハウジング８−Ａに止め
られ、バネ止め（１夏）４２−Ａによって軸受保持体３
−Ａに連結している。電磁極が第１の実施例では外側ハ
ウジング８に取り付けられているのに対し第２実施例で
は内側ハウジング８−Ａに取り付けられている他はその
構造、配置やセンサの配置及びそれらの機能は、第１の
実施例の場合と同様である。第１及び第２の実施例の磁
気制御軸受ユニットは、第１３図に示すように片持ちで
或は第１４図に示す両持ちのような形で使用される。
Ａは軸受保持体３−Ａに固定されている。軸受保持体３
−Ａは、バネ４−Ａによって半径方向に支持され、軸方
向には、軸方向位置決めピンが内側ハウジング８−Ａに
設けられている軸方向位置決め溝にすきまを持って嵌合
することによって位置決めされる。バネ４〜Ａはバネ止
め（Ｉ）４１−Ａによって内側ハウジング８−Ａに止め
られ、バネ止め（１夏）４２−Ａによって軸受保持体３
−Ａに連結している。電磁極が第１の実施例では外側ハ
ウジング８に取り付けられているのに対し第２実施例で
は内側ハウジング８−Ａに取り付けられている他はその
構造、配置やセンサの配置及びそれらの機能は、第１の
実施例の場合と同様である。第１及び第２の実施例の磁
気制御軸受ユニットは、第１３図に示すように片持ちで
或は第１４図に示す両持ちのような形で使用される。
次に上述の各実施例における制御回路に関する実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
第１５図、第１６図は、本発明の第１及び第２の実施例
の制御回路に関する、「磁気制御軸受ユニットＪの要部
を示すもので、第１５図は制御回路全体を示すブロック
図であり、第１６図は第１５図のＰＩＤ調節器の回路図
である。
の制御回路に関する、「磁気制御軸受ユニットＪの要部
を示すもので、第１５図は制御回路全体を示すブロック
図であり、第１６図は第１５図のＰＩＤ調節器の回路図
である。
図において、５−１．５−２は第１の実施例における同
符号の電磁極の対であり、６−１は同実施例の同符号の
センサである。
符号の電磁極の対であり、６−１は同実施例の同符号の
センサである。
可動体（この場合軸受保持体３又は３−Ａ）の変位状況
をセンサ６−１で検出し、その出力信号はノイズ除去用
のローパスフィルタを通って減算；計１０に送られる。
をセンサ６−１で検出し、その出力信号はノイズ除去用
のローパスフィルタを通って減算；計１０に送られる。
減算１５ｑＩＯのもう一つの入力は可動体の垂直方向の
目標位置を示す目標位置基１７ｉ１ｆ圧Ｖ。（この場合
ＶＶ）である。前記減算器１０の出力はＰＩＤ調節器１
１に送られる。
目標位置を示す目標位置基１７ｉ１ｆ圧Ｖ。（この場合
ＶＶ）である。前記減算器１０の出力はＰＩＤ調節器１
１に送られる。
ＰＩＤ調節器１１の出力は２つに分けられ、その一方は
加算器１２でバイアス電圧ｖ１と加算さね、もう一方は
減算器１３でバイアス電圧Ｖ２との差をとられてそわぞ
れパワーアンプ１４．１５に送られ、さらに電磁極５−
１．５−２の巻線に送られる。可動体は、減算器１０の
出力が０になるまで、すなわち、可動体が基準位置にな
るまで制御される。ここでバイアス電圧ｖｌとＶ２につ
いて述べると、ｖｌとＶ２の差だけ７ｔｔ ｉｌ極５−
１．５−２の巻線に流ねる電流の差を生じ、それが電磁
極５−１．５−２の吸引力の差を生む。それが可動体の
自重分に相当するように選ばれる。
加算器１２でバイアス電圧ｖ１と加算さね、もう一方は
減算器１３でバイアス電圧Ｖ２との差をとられてそわぞ
れパワーアンプ１４．１５に送られ、さらに電磁極５−
１．５−２の巻線に送られる。可動体は、減算器１０の
出力が０になるまで、すなわち、可動体が基準位置にな
るまで制御される。ここでバイアス電圧ｖｌとＶ２につ
いて述べると、ｖｌとＶ２の差だけ７ｔｔ ｉｌ極５−
１．５−２の巻線に流ねる電流の差を生じ、それが電磁
極５−１．５−２の吸引力の差を生む。それが可動体の
自重分に相当するように選ばれる。
この実施例の制御回路では、可動体の動きに減衰力を与
えるように位相を進める回路要素である微分回路要素を
ＰＩＤ調節器のＤ部に持っている。
えるように位相を進める回路要素である微分回路要素を
ＰＩＤ調節器のＤ部に持っている。
第１５図のＰＩＤ調節器の例を第１６図に示す。
第１６図のＲＰＩ、 ＲＰ２． ｒ 、 ＯＰ １で
比例部分くＰ部）を構成し、Ｒ，、Ｃ，、ｒ、ＯＦ２で
積分部分（１部）を構成し、Ｃｏ、Ｒｏ、ｒ。
比例部分くＰ部）を構成し、Ｒ，、Ｃ，、ｒ、ＯＦ２で
積分部分（１部）を構成し、Ｃｏ、Ｒｏ、ｒ。
ＯＲ３で微分部分（Ｄ部）を構成し、ＲＡ、。
ＲＡ２．ｒ、ＯＲ３でＰ部、ＩＩ、Ｄ部の合算が行われ
て人力に対してＰＩＤ制御された出力が得られる。電磁
極の他の対についても同様に構成されている。
て人力に対してＰＩＤ制御された出力が得られる。電磁
極の他の対についても同様に構成されている。
ここで、可動体の質量または軸の回転数に応じて可動体
の動きに対する減衰力やバネ定数を変えたいときには、
第１５図、第１６図の制御回路の回路常数（Ｖ＋ 、
Ｖ２ 、 ＲＰｌ、 ＲＰ２． Ｒ１。
の動きに対する減衰力やバネ定数を変えたいときには、
第１５図、第１６図の制御回路の回路常数（Ｖ＋ 、
Ｖ２ 、 ＲＰｌ、 ＲＰ２． Ｒ１。
ＣＩ 、 Ｃｏ 、 Ｒｏ 、 ＲＡＩ、 ＲＡ２）な
どの中のいくつかを手動または自動で可変にすればよい
。こねによって可動体の動きの動剛性の周波数特性（振
動特性）を変えることができる。
どの中のいくつかを手動または自動で可変にすればよい
。こねによって可動体の動きの動剛性の周波数特性（振
動特性）を変えることができる。
その１例として、第１７〜１９図に示す本発明の第３及
び４の、実施例を説明する。第１７図は、同実施例の要
部のブロック図、第１８図は第１７図の比較器１７の回
路図、第１９図は同実施例の回転数−振幅特性図である
。
び４の、実施例を説明する。第１７図は、同実施例の要
部のブロック図、第１８図は第１７図の比較器１７の回
路図、第１９図は同実施例の回転数−振幅特性図である
。
可動体即ち軸受保持体３の周波数特性が第１９図に示す
如くになる。制御回路の回路常数の定め方によって制御
系の利得が決まるが、利得か小さいときは軸受保持体の
回転数に対する振幅特性はＣＩの林になり、利得が大き
いときはＣ２の様になる。
如くになる。制御回路の回路常数の定め方によって制御
系の利得が決まるが、利得か小さいときは軸受保持体の
回転数に対する振幅特性はＣＩの林になり、利得が大き
いときはＣ２の様になる。
Ｃ，、Ｃ，は制御系の常数を変化したとき、軸受のバネ
定数が変化したときの軸又は軸受保持体の振動特性を表
す。
定数が変化したときの軸又は軸受保持体の振動特性を表
す。
回路常数を変えなければ、曲線Ｃ，或はＣ２に沿った振
幅特性を示す。曲線Ｃ１に沿った場合、危険速度での振
幅は小さいが高回転数のとき振幅が大きくなる。−力曲
線Ｃ２に沿った場合には高回転数のとき振幅は小さくな
るが危険速度での振幅が犬きくなる。いずれの場合も振
幅が太きなるときには基台の振動も大きくなる。
幅特性を示す。曲線Ｃ１に沿った場合、危険速度での振
幅は小さいが高回転数のとき振幅が大きくなる。−力曲
線Ｃ２に沿った場合には高回転数のとき振幅は小さくな
るが危険速度での振幅が犬きくなる。いずれの場合も振
幅が太きなるときには基台の振動も大きくなる。
しかし、回転数がＮ、以下或はＮ２以上で曲線Ｃ２にな
る回路常数とし、回転数がＮ１〜Ｎ２の範囲の時は曲線
Ｃ３になる回路常数とすれば、回転数全域にわたって振
幅を比較的小さくでき、特に回転数Ｎ。におけるような
共垢状態を避けることができる。
る回路常数とし、回転数がＮ１〜Ｎ２の範囲の時は曲線
Ｃ３になる回路常数とすれば、回転数全域にわたって振
幅を比較的小さくでき、特に回転数Ｎ。におけるような
共垢状態を避けることができる。
この動作を実現するのが第１７図に示す制御回路で、第
１図の回転軸１に付けたロータリーエンコーダ７により
回転数ｎを検出し、ＦＶコンバータ１８によってそれを
アナログ電圧出力ＶＮに変換し、危険速度Ｎ。の近傍の
回転数Ｎ、、Ｎ２（ＮＩ＜Ｎｏ ＜Ｎ２ ）に対応する
Ｆｖコンバータ出力相当分ＶＪｌｌｌ＋ ＶＮ２と比較
し５回転数ｎが危険速度近傍のとき、すなわちｖＮｌ＜
ｖＨ＜ＶＮ２なるときと、危険速度近傍でないとき、す
なわちＶ Ｎ ＜ Ｖ ＭｌまたはＶＮ＞ＶＮ２のとき
とでアナログスイッチ１６−Ａ、１６−Ｂ、１６−Ｃを
切換え、ＰＩＤ調節器の回路定数を変える構成になフて
いる。
１図の回転軸１に付けたロータリーエンコーダ７により
回転数ｎを検出し、ＦＶコンバータ１８によってそれを
アナログ電圧出力ＶＮに変換し、危険速度Ｎ。の近傍の
回転数Ｎ、、Ｎ２（ＮＩ＜Ｎｏ ＜Ｎ２ ）に対応する
Ｆｖコンバータ出力相当分ＶＪｌｌｌ＋ ＶＮ２と比較
し５回転数ｎが危険速度近傍のとき、すなわちｖＮｌ＜
ｖＨ＜ＶＮ２なるときと、危険速度近傍でないとき、す
なわちＶ Ｎ ＜ Ｖ ＭｌまたはＶＮ＞ＶＮ２のとき
とでアナログスイッチ１６−Ａ、１６−Ｂ、１６−Ｃを
切換え、ＰＩＤ調節器の回路定数を変える構成になフて
いる。
比較器１７は、第１８図の構成となっている。
即ち、ＦＶコンバータ１８からの入力ｖＮは、ｖＮｌ、
ｖＮ２トオペアンブＯＰ５とＯＦ２によって比較され、
抵抗ｒｌ＋’２を通りダイオードとトランジスタより構
成されるインターフェースを通ってインバータとＮＯＲ
素子を通ってｖＮｌ＜ ＶＮ ＜ ＶＮ２（Ｄトｔｋ
ニハｈ ｉ ｇ ｈ（０４８号カッれ以外のときにはｌ
ｏｗの信号が出力され、それに応じてアナログスイッチ
１６−Ａ、１６−Ｂ。
ｖＮ２トオペアンブＯＰ５とＯＦ２によって比較され、
抵抗ｒｌ＋’２を通りダイオードとトランジスタより構
成されるインターフェースを通ってインバータとＮＯＲ
素子を通ってｖＮｌ＜ ＶＮ ＜ ＶＮ２（Ｄトｔｋ
ニハｈ ｉ ｇ ｈ（０４８号カッれ以外のときにはｌ
ｏｗの信号が出力され、それに応じてアナログスイッチ
１６−Ａ、１６−Ｂ。
１６−ＣはＨ，Ｌと切換えられ、回路常数が変更される
。こむにより、軸の回転数ｎがＮ、以下。
。こむにより、軸の回転数ｎがＮ、以下。
Ｎ２以上のときは曲線Ｃ２の特性が得られ、回転数ｎか
Ｎ、ないしＮ２のときは曲線Ｃ１の特性が得られる。
Ｎ、ないしＮ２のときは曲線Ｃ１の特性が得られる。
なお、第１８図のダイオードは、オペアンプの電源電圧
が１５Ｖ、トランジスタの電源電圧５ｖの場合のレベル
変換のためのものである。
が１５Ｖ、トランジスタの電源電圧５ｖの場合のレベル
変換のためのものである。
第２０図は、本発明の第５の実施例の要部を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
この実施例は、回転体即ち、回転軸１或はローラ１−Ａ
の回転角に応じて周期的に各電磁極に与える軸受保持体
の目標位置基準電圧を変更する手段である基準電圧設定
回路部を設けることにより回転体表面が回転に同期して
決められた変動をするようにするものである。第２０図
において、第１図に示すロータリーエンコーダ７によっ
て回転体の回転角の出力信号が取り出されカウンタに送
られる。カウンタ出力信号はＰＲＯＭ２１のアドレスに
入力される。ＰＲＯＭ２１にはあらかじめ、軸の回転角
度に対する目標軸中心座標値（３６０”分）のデータ（
テーブル）を入れておく。ＰＲＯＭ２１の出力をＤ／Ａ
コンバータ２２に入れ、Ｄ／Ａコンバータ２２の出力を
ローパスフィルタを通すと軸の目標位置データに相当す
る目標位置基準電圧ｖｖに変換される。このような制御
方式でこの軸受ユニットの軸中心を所定のふれ回りに制
御でき断面真円形状品のみでなく、断面異形の形状品の
切削に適する旋盤主軸に用いることができる。
の回転角に応じて周期的に各電磁極に与える軸受保持体
の目標位置基準電圧を変更する手段である基準電圧設定
回路部を設けることにより回転体表面が回転に同期して
決められた変動をするようにするものである。第２０図
において、第１図に示すロータリーエンコーダ７によっ
て回転体の回転角の出力信号が取り出されカウンタに送
られる。カウンタ出力信号はＰＲＯＭ２１のアドレスに
入力される。ＰＲＯＭ２１にはあらかじめ、軸の回転角
度に対する目標軸中心座標値（３６０”分）のデータ（
テーブル）を入れておく。ＰＲＯＭ２１の出力をＤ／Ａ
コンバータ２２に入れ、Ｄ／Ａコンバータ２２の出力を
ローパスフィルタを通すと軸の目標位置データに相当す
る目標位置基準電圧ｖｖに変換される。このような制御
方式でこの軸受ユニットの軸中心を所定のふれ回りに制
御でき断面真円形状品のみでなく、断面異形の形状品の
切削に適する旋盤主軸に用いることができる。
第２１図は、本発明の第６の実施例の要部を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
この実施例は、回転軸１の回転数に対応する周波数成分
のフィードバックを阻止して慣性主軸中心の回転をさせ
、軸の振動をハウジングなど外部に伝えなくするもので
ある。第２１図に示す如く、ロータリーエンコーダ７に
よって回転軸１の回転数を検出し、カウンタ２０．Ｄ／
Ａコンバータ２２を通して中心周波数可変形帯域除去フ
ィルタ２３に入れ、回転数に対応した形で中心周波数可
変形帯域除去フィルタ２３に入る減＃ＰＪ１０の出力を
除去する。こうすることにより軸の回転数に対応した共
振周波数成分周波数時のフィードバック制御が働かない
。そのため、可動体（軸受保持体３）は、回転軸１が回
転すると回転に対応しては何ら規制力を発揮せずそのた
め、回転軸１はその不釣合いに基づいてその慣性主軸の
まわりに回転するがその時電磁極の電磁吸引力の変動分
が発生しないため、回転４１の不釣合いによる加振は外
側ハウジングに伝達されない。
のフィードバックを阻止して慣性主軸中心の回転をさせ
、軸の振動をハウジングなど外部に伝えなくするもので
ある。第２１図に示す如く、ロータリーエンコーダ７に
よって回転軸１の回転数を検出し、カウンタ２０．Ｄ／
Ａコンバータ２２を通して中心周波数可変形帯域除去フ
ィルタ２３に入れ、回転数に対応した形で中心周波数可
変形帯域除去フィルタ２３に入る減＃ＰＪ１０の出力を
除去する。こうすることにより軸の回転数に対応した共
振周波数成分周波数時のフィードバック制御が働かない
。そのため、可動体（軸受保持体３）は、回転軸１が回
転すると回転に対応しては何ら規制力を発揮せずそのた
め、回転軸１はその不釣合いに基づいてその慣性主軸の
まわりに回転するがその時電磁極の電磁吸引力の変動分
が発生しないため、回転４１の不釣合いによる加振は外
側ハウジングに伝達されない。
第２２図は、本発明の第７の実施例の要部を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
この実施例は、コンピュータで不釣合位置、不釣合量を
計算し、軸受保持体を電磁極によって意識的に運動させ
て軸を慣性主軸中心のまわりに回転をさせるものである
。
計算し、軸受保持体を電磁極によって意識的に運動させ
て軸を慣性主軸中心のまわりに回転をさせるものである
。
図示のように、ロータリーエンコーダ７からの回転角情
報と、センサ６よりの変位情報をコンピュータ２４に人
力し、コンピュータ２４において、回転軸の不釣合位置
に対する不釣合量を計算し、軸受保持体３位置における
慣性主軸と回転主軸のずれを計算する。例えば第２１図
に示される様に、軸が慣性主軸で回転しているときの（
フィールドバックをかけない時）軸の回転角情報に対す
る軸受保持体３の変位情報すなわち軸の１回転当りの慣
性主軸座標情報を予め求め、現在回っている回転主軸の
回転角情報に対する軸受保持体３の変位情報すなわち回
転主軸座標情報との差をコンピュータ２４を用い演算記
憶しておく。次いで、コンピュータ２４は前記２つの座
標情報の差をなくする様に各電磁極の目標位置基準電圧
を周期的に変動するように出力する。又、前記慣性主軸
座標情報を求める他の方法として各型１１１ｇ１の電流
値と、軸受保持体３の変位情報から各Ｔｉ磁極の吸引力
を求めこの値から求まる遠心力分布から計算によって求
めることもでき、この慣性主軸座標を用い前記した様に
２つの座標情報の差をなくする様に各電！！！極の目標
基準電圧をコンピュータ２４により求め出力制御するこ
ともできる。そのコンピュータ出力をＤ／Ａコンバータ
２２、ローパスフィルタを通して減算器１ｏに目標位置
基準電圧として入力する。こうすることにより、Ｉｔｈ
受保持体３は減衰力とバネ力を持った状態で、かつ、回
転軸はその慣性主軸のまわりに回転できる。このことに
より回転軸の不釣合いにょる加振は外側ハウジングに伝
達されない。
報と、センサ６よりの変位情報をコンピュータ２４に人
力し、コンピュータ２４において、回転軸の不釣合位置
に対する不釣合量を計算し、軸受保持体３位置における
慣性主軸と回転主軸のずれを計算する。例えば第２１図
に示される様に、軸が慣性主軸で回転しているときの（
フィールドバックをかけない時）軸の回転角情報に対す
る軸受保持体３の変位情報すなわち軸の１回転当りの慣
性主軸座標情報を予め求め、現在回っている回転主軸の
回転角情報に対する軸受保持体３の変位情報すなわち回
転主軸座標情報との差をコンピュータ２４を用い演算記
憶しておく。次いで、コンピュータ２４は前記２つの座
標情報の差をなくする様に各電磁極の目標位置基準電圧
を周期的に変動するように出力する。又、前記慣性主軸
座標情報を求める他の方法として各型１１１ｇ１の電流
値と、軸受保持体３の変位情報から各Ｔｉ磁極の吸引力
を求めこの値から求まる遠心力分布から計算によって求
めることもでき、この慣性主軸座標を用い前記した様に
２つの座標情報の差をなくする様に各電！！！極の目標
基準電圧をコンピュータ２４により求め出力制御するこ
ともできる。そのコンピュータ出力をＤ／Ａコンバータ
２２、ローパスフィルタを通して減算器１ｏに目標位置
基準電圧として入力する。こうすることにより、Ｉｔｈ
受保持体３は減衰力とバネ力を持った状態で、かつ、回
転軸はその慣性主軸のまわりに回転できる。このことに
より回転軸の不釣合いにょる加振は外側ハウジングに伝
達されない。
第２３図は、本発明の第８の実施例の要部を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
この実施例では、第２２図の制御回路において各電磁極
のコイルに流れる電流を検出し、それをコンピュータ２
４に人力し、各電磁極のコイルに流れる電流のうち軸受
保持体振れまわり用補正電流の実効値の和が最小になる
ように目標位置基準電圧を第２２図の制御回路の場合か
らさらに修正する。
のコイルに流れる電流を検出し、それをコンピュータ２
４に人力し、各電磁極のコイルに流れる電流のうち軸受
保持体振れまわり用補正電流の実効値の和が最小になる
ように目標位置基準電圧を第２２図の制御回路の場合か
らさらに修正する。
第２３図の制御回路において、各電磁極に供給する電流
を検出するかわりに、外側ハウジング８または内側ハウ
ジング８−Ａの振動加速度を検出し、その加速度が最小
になるように各電磁極の目標位置基準電圧をさらに変更
させる手段を設けてもよい。
を検出するかわりに、外側ハウジング８または内側ハウ
ジング８−Ａの振動加速度を検出し、その加速度が最小
になるように各電磁極の目標位置基準電圧をさらに変更
させる手段を設けてもよい。
第２２図、第２３図の各実施例の制御動作について、第
２４図の軸受中心の軌跡図を参照しながら説明する。
２４図の軸受中心の軌跡図を参照しながら説明する。
本発明の目的の１つは、不釣合いを持つ回転軸が回転す
るときに発生する不釣合いに基づく加振力をハウジング
に伝達しないことである。そのために回転軸をその慣性
主軸のまわりに自由にまわれるようにする。そのために
、慣性主軸のまわりに回ったとき軸受部における回転軸
１の動きに合うように軸受２と一体になった軸受保持体
３を動かす。そわには軸受保持体３を自由支持に近い極
〈弱いバネで浮かせばよいが、その場合には静剛性が得
られず回転軸１に作用する力（例えば重力）によって大
きく変位してしまう。ということで、第２２図、第２３
図の実施例は、静剛性を持たせ、減衰力も与えて、かつ
、眞述のような軸受保持体３の動きを実現しようとする
ものである。
るときに発生する不釣合いに基づく加振力をハウジング
に伝達しないことである。そのために回転軸をその慣性
主軸のまわりに自由にまわれるようにする。そのために
、慣性主軸のまわりに回ったとき軸受部における回転軸
１の動きに合うように軸受２と一体になった軸受保持体
３を動かす。そわには軸受保持体３を自由支持に近い極
〈弱いバネで浮かせばよいが、その場合には静剛性が得
られず回転軸１に作用する力（例えば重力）によって大
きく変位してしまう。ということで、第２２図、第２３
図の実施例は、静剛性を持たせ、減衰力も与えて、かつ
、眞述のような軸受保持体３の動きを実現しようとする
ものである。
第２４図において、実線は軸受保持体３自由支持の場合
の軸受中心の軌跡であり、点線は軸受保持体３の自由な
動きを抑え込んだ場合であり、破線は過大に振わ回らせ
た場合である。各電磁極に娠れ回り用補正電流を各電Ｍ
ｉ極に流すとき、供給する電磁エネルギは実線の場合が
点線ないし破線の場合に比べ最小になる。
の軸受中心の軌跡であり、点線は軸受保持体３の自由な
動きを抑え込んだ場合であり、破線は過大に振わ回らせ
た場合である。各電磁極に娠れ回り用補正電流を各電Ｍ
ｉ極に流すとき、供給する電磁エネルギは実線の場合が
点線ないし破線の場合に比べ最小になる。
第２２図の制御回路は軸受中心が第２４図の実線の軌跡
に合うように目標位置基準電圧をコンピュータ２４で計
算し、各電磁極に軸受保持体振れ回り用補正電流を流す
るようにしたものである。
に合うように目標位置基準電圧をコンピュータ２４で計
算し、各電磁極に軸受保持体振れ回り用補正電流を流す
るようにしたものである。
第２３図の制御回路は、第２２図の制御回路において位
相遅れ等によって完全には軸受中心の動きが第２４図の
実線に一致しないとき、より完全に一致するよう再補正
するものである。
相遅れ等によって完全には軸受中心の動きが第２４図の
実線に一致しないとき、より完全に一致するよう再補正
するものである。
上述の如く第２３図における電流検出の代りに軸受保持
体３の振動加速度を検出し制御してもよい。
体３の振動加速度を検出し制御してもよい。
なお、制御回路に関する各実施例を第１の実施例の構成
により説明しているか、これは説明の都台上のことであ
フて、第２の実施例の構成においても同様に実施できる
。
により説明しているか、これは説明の都台上のことであ
フて、第２の実施例の構成においても同様に実施できる
。
又、各制御における実施例では２つの対となった電磁極
について説明したが、第１及び第２の実施例の対を形成
する他の複数組の電磁極についても同様の制御が可能で
あることは言うまでもない。
について説明したが、第１及び第２の実施例の対を形成
する他の複数組の電磁極についても同様の制御が可能で
あることは言うまでもない。
上述の如く、本発明によれば回転軸。
ローラー軸受−ハウジングで構成される振動系において
、減衰力とバネ定数を任意に設定でき、用途、使用条件
等に最適な振動系を実現できる。
、減衰力とバネ定数を任意に設定でき、用途、使用条件
等に最適な振動系を実現できる。
また、回転角に応じて回転軸心または回転体表面を変動
させることができ、例えば断面異形の切削加工に利用で
きる。
させることができ、例えば断面異形の切削加工に利用で
きる。
また、回転軸またはローラをその慣性主軸のまわりに回
すことができ、回転軸またはローラを含む回転体の持つ
不釣合いによる加振力をハウジング、基台等に伝達させ
ないようにできる。
すことができ、回転軸またはローラを含む回転体の持つ
不釣合いによる加振力をハウジング、基台等に伝達させ
ないようにできる。
第１図は本発明の第１の実施例の要部横断面図、第２図
は同要部縦断面図、第３図は同実施例で用いる板バネの
斜視図、第４図、第５図は板バネの形状と荷重方向の関
係を示す図、第６図は第１の実施例で用いる電磁極の斜
視図、第７図。 第８図、第９図は同実施例の電磁極の配置を示す要部断
面図、第１０図は第２の実施例の要部横断面図、第１１
図は同要部側面図、第１２図は同要部の縦断面図、第１
３図、第１４図は第１の実施例および第２の実施例の使
用例を示す側面図、第１５図は第１及び第２の実施例の
制御回路のブロック図、第１６図は同制御回路のＰＩＤ
調節器の回路図、第１７図は第３及び第４の実施例の制
御回路のブロック図、第１８図は同制御回路の比較器の
回路図、第１９図は第３及び第４の実施例の特性説明図
、第２０図は第５の実施例の制御回路のブロック図、第
２１図は第６の実施例の制御回路のブロック図、第２２
図は第７の実施例の制御回路のブロック図、第２３図は
第８の実施例のｉｉ回路のブロック図、第２４図は軸受
中心の軌跡図、第２５図は従来例の概念図、第２６図は
従来例の説明図、第２７図は他の従来例の概念図である
。 図において、１は回転軸、１−Ａはローラ、２．２−Ａ
は軸受、３．３−Ａは軸受保持体、４は板バネ、４−Ａ
はバネ、５は電磁極、６はセンサ、７はロータリーエン
コーダ、８は外側ハウジング、８−Ａは内側ハウジング
、１１はＰＩＤ調節器、１６−Ａ、１６−８，１６−Ｃ
はアナログスイッチ、１９は基準電圧設定部、２３は中
心周波数可変帯域除去フィルタである。
は同要部縦断面図、第３図は同実施例で用いる板バネの
斜視図、第４図、第５図は板バネの形状と荷重方向の関
係を示す図、第６図は第１の実施例で用いる電磁極の斜
視図、第７図。 第８図、第９図は同実施例の電磁極の配置を示す要部断
面図、第１０図は第２の実施例の要部横断面図、第１１
図は同要部側面図、第１２図は同要部の縦断面図、第１
３図、第１４図は第１の実施例および第２の実施例の使
用例を示す側面図、第１５図は第１及び第２の実施例の
制御回路のブロック図、第１６図は同制御回路のＰＩＤ
調節器の回路図、第１７図は第３及び第４の実施例の制
御回路のブロック図、第１８図は同制御回路の比較器の
回路図、第１９図は第３及び第４の実施例の特性説明図
、第２０図は第５の実施例の制御回路のブロック図、第
２１図は第６の実施例の制御回路のブロック図、第２２
図は第７の実施例の制御回路のブロック図、第２３図は
第８の実施例のｉｉ回路のブロック図、第２４図は軸受
中心の軌跡図、第２５図は従来例の概念図、第２６図は
従来例の説明図、第２７図は他の従来例の概念図である
。 図において、１は回転軸、１−Ａはローラ、２．２−Ａ
は軸受、３．３−Ａは軸受保持体、４は板バネ、４−Ａ
はバネ、５は電磁極、６はセンサ、７はロータリーエン
コーダ、８は外側ハウジング、８−Ａは内側ハウジング
、１１はＰＩＤ調節器、１６−Ａ、１６−８，１６−Ｃ
はアナログスイッチ、１９は基準電圧設定部、２３は中
心周波数可変帯域除去フィルタである。
Claims (9)
- （１）回転軸と、該回転軸を支持する軸受と、該軸受を
保持する軸受保持体と、該軸受保持体を弾性体で懸架し
て支持する外側ハウジングと、該軸受保持体の外壁面に
間隔をおいて対向配置され該外側ハウジングに固定され
ている複数個の電磁極と、該外側ハウジングまたは該軸
受保持体に取付けられて軸受保持体の動きを検出する複
数個のセンサと、該センサの検出出力に応じて該電磁極
の吸引力の強さを制御する制御回路とを備えていること
を特徴とする磁気制御軸受ユニット。 - （２）ローラと、該ローラを支持する軸受と、該軸受の
内輪に嵌合して軸受を保持する軸受保持体と、該軸受保
持体を弾性体で懸架して支持する内側ハウジングと、該
軸受保持体内壁面に間隔をおいて対向配置され該内側ハ
ウジングに固定されている複数個の電磁極と、該内側ハ
ウドングまたは該軸受保持体に取付けられて軸受保持体
の動きを検出する複数個のセンサと、該センサの検出出
力に応じて該電磁極の吸引力の強さを制御する制御回路
とを備えていることを特徴とする磁気制御軸受ユニット
。 - （３）制御回路は、可変の回路常数のものであって、軸
受保持体に可変の減衰力、バネ定数を与えるものである
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の磁気制
御軸受ユニット。 - （４）制御回路は、回転軸またはローラの特定回転数域
に対応して回路常数を変更する手段を有するものである
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の磁気制
御軸受ユニット。 - （５）制御回路は、回転軸またはローラの回転角に応じ
て各電磁極の目標位置基準電圧を変更する手段を有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の磁気制
御軸受ユニット。 - （６）制御回路は、回転軸またはローラの回転数に対応
する周波数成分のフィードバックを阻止する中心周波数
可変帯域除去フィルタを有することを特徴とする請求項
１または請求項２記載の磁気制御軸受ユニット。 - （７）制御回路は、回転軸またはローラの回転角情報と
センサよりの変位情報より慣性主軸とのずれを計算する
手段と、そのずれ量に応じて各電磁極の目標位置基準電
圧を回転体が慣性主軸のまわりに回転できるように回転
体の回転角に応じて周期的に変動させる手段とを有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の磁気制
御軸受ユニット。 - （８）各電磁極に供給する電流を検出して軸受保持体の
振れまわり用補正電流が最小になるように、各電磁極の
目標位置基準電圧をさらに変更する手段を有することを
特徴とする請求項７記載の磁気制御軸受ユニット。 - （９）外側ハウジングまたは内側ハウジングの振動加速
度を検出する手段と、その加速度が最小になるように各
電磁極の目標位置基準電圧をさらに変更する手段とを有
することを特徴とする請求項８記載の磁気制御軸受ユニ
ット。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63098182A JPH01269722A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 磁気制御軸受ユニット |
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| DE3913053A DE3913053C2 (de) | 1988-04-22 | 1989-04-20 | Magnetisch gesteuerte Lagerung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63098182A JPH01269722A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 磁気制御軸受ユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01269722A true JPH01269722A (ja) | 1989-10-27 |
Family
ID=14212879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63098182A Pending JPH01269722A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 磁気制御軸受ユニット |
Country Status (3)
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| JP (1) | JPH01269722A (ja) |
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