JPH0369815A - 電動機の軸受装置 - Google Patents
電動機の軸受装置Info
- Publication number
- JPH0369815A JPH0369815A JP20388689A JP20388689A JPH0369815A JP H0369815 A JPH0369815 A JP H0369815A JP 20388689 A JP20388689 A JP 20388689A JP 20388689 A JP20388689 A JP 20388689A JP H0369815 A JPH0369815 A JP H0369815A
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- JP
- Japan
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- rotor
- dynamic pressure
- stator
- magnetic
- motor
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- Pending
Links
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- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (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】
［産業上の利用分野］
この発明は、動圧軸受を含む電動機の軸受装置に関する
。
。
［従来の技術］
高速かつ小型の電動機では、軸受として動圧軸受が広く
用いられている。動圧軸受はこれの静止部および回転部
の表面に多数の溝が切られている。電動機の回転子 （
回転軸）の高速回転によって気体または液体が溝の中に
押し込められ、溝内に動圧が発生する。発生した動圧に
より、回転子はラジアル方向およびスラスト方向に支持
される。
用いられている。動圧軸受はこれの静止部および回転部
の表面に多数の溝が切られている。電動機の回転子 （
回転軸）の高速回転によって気体または液体が溝の中に
押し込められ、溝内に動圧が発生する。発生した動圧に
より、回転子はラジアル方向およびスラスト方向に支持
される。
［発明が解決しようとする課題］
動圧軸受はその作動原理から明らかなように回転子があ
る回転速度以上とならなければ、回転子を支持すること
ができない。すなわち、電動機が停止状態から定格回転
に至る加速中、あるいは定格回転数が低い電動機では、
動圧軸受の溝内に十分な動圧が発生しない。この結果、
動圧軸受の回転部軸受面と静止部軸受面とが接触して軸
受面の摩耗を早めたり、焼付きの原因となっている。回
転子に十分な浮上刃を与えようとすると、溝の面積を広
くする必要があり、動圧軸受ひいては電動機全体の大型
化を招く。
る回転速度以上とならなければ、回転子を支持すること
ができない。すなわち、電動機が停止状態から定格回転
に至る加速中、あるいは定格回転数が低い電動機では、
動圧軸受の溝内に十分な動圧が発生しない。この結果、
動圧軸受の回転部軸受面と静止部軸受面とが接触して軸
受面の摩耗を早めたり、焼付きの原因となっている。回
転子に十分な浮上刃を与えようとすると、溝の面積を広
くする必要があり、動圧軸受ひいては電動機全体の大型
化を招く。
そこで、この発明は電動機が低速回転であっても十分に
回転子を支持することができ、動圧軸受の小型化を図る
ことができる電動機の軸受装置を提供しようとするもの
である。
回転子を支持することができ、動圧軸受の小型化を図る
ことができる電動機の軸受装置を提供しようとするもの
である。
［課題を解決するための手段］
この発明の電動機の軸受装置は、固定子の電機子磁極ま
たは異磁極の軸方向の磁気的中心が、電動機が停止した
状態で回転子の界ｍ極または電機子６！極の軸方向の磁
気的中心よりＬ方に位置するようにして固定子および回
転子が配置されている。すなわち、電動機の電機子磁極
と異磁極との軸方向の磁気的中心が、回転子を浮上させ
る向きにずれるようにして電機子磁極と異磁極とが配置
されている。界磁は永久磁石あるいは鉄心に巻線を施し
たものであってもよい。電機子磁極と界磁様の磁気的中
心のずれ量は、発生する動圧の大きさと磁気力の大きさ
とを勘案し、動圧軸受の静止部と回転部とが接触しない
ように決める。
たは異磁極の軸方向の磁気的中心が、電動機が停止した
状態で回転子の界ｍ極または電機子６！極の軸方向の磁
気的中心よりＬ方に位置するようにして固定子および回
転子が配置されている。すなわち、電動機の電機子磁極
と異磁極との軸方向の磁気的中心が、回転子を浮上させ
る向きにずれるようにして電機子磁極と異磁極とが配置
されている。界磁は永久磁石あるいは鉄心に巻線を施し
たものであってもよい。電機子磁極と界磁様の磁気的中
心のずれ量は、発生する動圧の大きさと磁気力の大きさ
とを勘案し、動圧軸受の静止部と回転部とが接触しない
ように決める。
［作用］
電機子巻線に励磁電流が流れると、電機子磁極と異磁極
との間において両者の軸方向の磁気的中心は一致するよ
うに磁気力は作用する。固定子の電機子磁極または異磁
極の軸方向の磁気的中心が回転子の界磁挿または電機子
ｉｆｆ極の軸方向の磁気的中心よりも上方に位置してい
るので、上記磁気力は回転子を引き上げるように作用す
る。また、回転子の回転により動圧軸受の溝に動圧が発
生し、スラスト方向の動圧も回転子に浮上刃として作用
する。この結果、回転子は上記磁気力と動圧とにより浮
上されることとなる。
との間において両者の軸方向の磁気的中心は一致するよ
うに磁気力は作用する。固定子の電機子磁極または異磁
極の軸方向の磁気的中心が回転子の界磁挿または電機子
ｉｆｆ極の軸方向の磁気的中心よりも上方に位置してい
るので、上記磁気力は回転子を引き上げるように作用す
る。また、回転子の回転により動圧軸受の溝に動圧が発
生し、スラスト方向の動圧も回転子に浮上刃として作用
する。この結果、回転子は上記磁気力と動圧とにより浮
上されることとなる。
［実施例コ
ブラシレス直流モータにこの発明の軸受装置が応用され
た例を実施例として説明する。
た例を実施例として説明する。
第１図は回転子８が浮上した状態のブラシレス直流モー
タ１を示している。
タ１を示している。
図面に示すように、ブラシレス直流モータ１の固定子２
は積層鉄板よりなる鉄心３と固定子巻線６とからなって
いる。この実施例では、固定子２は９個の磁極４が円周
に沿って配置されている。
は積層鉄板よりなる鉄心３と固定子巻線６とからなって
いる。この実施例では、固定子２は９個の磁極４が円周
に沿って配置されている。
固定子巻線６には直流電源から制御駆動装置 （いずれ
も図示しない）を介して励磁電流が供給される。回転子
８は、円筒部９に円周に沿って１２個のフェライト永久
磁石ｌＯが固着されている。永久磁石ｌＯは厚み方向に
磁化されている。ここで、固定子２の磁極４の軸方向の
磁気的中心５が、ブラシレス直流モータ１が停止した状
態で回転子８の永久磁石１０の軸方向の磁気的中心１１
より上方に位置するようにして固定子２および回転子８
が配置されている。なお、制御駆動装置はホール素子（
図示しない）が検出した回転子８の位置に基づいて、固
定子巻線６の励磁電流を切り換える。
も図示しない）を介して励磁電流が供給される。回転子
８は、円筒部９に円周に沿って１２個のフェライト永久
磁石ｌＯが固着されている。永久磁石ｌＯは厚み方向に
磁化されている。ここで、固定子２の磁極４の軸方向の
磁気的中心５が、ブラシレス直流モータ１が停止した状
態で回転子８の永久磁石１０の軸方向の磁気的中心１１
より上方に位置するようにして固定子２および回転子８
が配置されている。なお、制御駆動装置はホール素子（
図示しない）が検出した回転子８の位置に基づいて、固
定子巻線６の励磁電流を切り換える。
動圧軸受１３はカップ状の静止部１４とこれに挿入され
た回転部２２とを備えている。静止部１４の円筒部１８
の外周面に上記固定子２が固定されている。
た回転部２２とを備えている。静止部１４の円筒部１８
の外周面に上記固定子２が固定されている。
静止部１４のフランジ１５と回転部２２のフランジ２３
とが対向しており、両フランジ１５．２３の向い合った
フランジ面にそれぞれ軸方向動圧発生溝１６．２４が切
られている。また、静止部１４の内周面とこれに向い合
った回転部２２の軸２６の周面にはそれぞれ径方向動圧
発生溝１９．２７が切られている。
とが対向しており、両フランジ１５．２３の向い合った
フランジ面にそれぞれ軸方向動圧発生溝１６．２４が切
られている。また、静止部１４の内周面とこれに向い合
った回転部２２の軸２６の周面にはそれぞれ径方向動圧
発生溝１９．２７が切られている。
上記のように構成された軸受装置において、ブラシレス
直流モータ１が停止した状態では、動圧帖受１３の回転
部２２の下端面は静止部１４の底部上端面に接している
。このような状態でブラシレス直流モータ１を起動する
と、ブラシレス直流モータ１の固定子巻線６に大きな電
流が流れる。この結果、固定子２のｉｆｉ極４の軸方向
の磁気的中心５が回転子８の永久磁石１０の軸方向の磁
気的中心１１よりもδだけ上方に位置しているので、磁
気力は回転子８を引き上げるように作用する。また、回
転子８の回転により動圧軸受１３の溝１６．１９．２３
．２７に動圧が発生し、スラスト方向の動圧も回転子８
に浮上刃として作用する。ブラシレス直流モータ１の回
転速度上昇に従い、固定子巻線６の励磁電流は小さくな
るとともに、動圧軸受Ｉ３の溝１６，１９゜２３．２７
に発生する動圧は高くなる。そして、ブラシレス直流モ
ータ１が定格回転速度に達すると、磁気力および動圧に
より回転子８はしたけ上昇した位置で支持される。
直流モータ１が停止した状態では、動圧帖受１３の回転
部２２の下端面は静止部１４の底部上端面に接している
。このような状態でブラシレス直流モータ１を起動する
と、ブラシレス直流モータ１の固定子巻線６に大きな電
流が流れる。この結果、固定子２のｉｆｉ極４の軸方向
の磁気的中心５が回転子８の永久磁石１０の軸方向の磁
気的中心１１よりもδだけ上方に位置しているので、磁
気力は回転子８を引き上げるように作用する。また、回
転子８の回転により動圧軸受１３の溝１６．１９．２３
．２７に動圧が発生し、スラスト方向の動圧も回転子８
に浮上刃として作用する。ブラシレス直流モータ１の回
転速度上昇に従い、固定子巻線６の励磁電流は小さくな
るとともに、動圧軸受Ｉ３の溝１６，１９゜２３．２７
に発生する動圧は高くなる。そして、ブラシレス直流モ
ータ１が定格回転速度に達すると、磁気力および動圧に
より回転子８はしたけ上昇した位置で支持される。
以上、直流電動機について説明したが、この発明はその
作用から明らかなように交流電動機にも応用できるもの
である。
作用から明らかなように交流電動機にも応用できるもの
である。
［発明の効果コ
この発明の軸受装置では、磁気力と動圧とによって回転
子を浮上させるようにしている。したがって、磁気力の
分だけ動圧発生溝を小さくでき、軸受装置ひいては電動
機の小型化を図ることができる。また、電動機の固定子
および回転子のに置をずらすだけであるから、この発明
を容易にかつ特別の費用を要せずに実施することができ
る。
子を浮上させるようにしている。したがって、磁気力の
分だけ動圧発生溝を小さくでき、軸受装置ひいては電動
機の小型化を図ることができる。また、電動機の固定子
および回転子のに置をずらすだけであるから、この発明
を容易にかつ特別の費用を要せずに実施することができ
る。
第１図はこの発明の軸受装置を備えた電動機の一例を示
すもので、ブラシレス直流モータの概略図である。 １・・・ブラシレス直流モータ、２・・・固定子、３・
・・鉄心、４・・・固定子の磁極、５・・・磁極の極中
心、６・・・固定子巻線、８・・・回転子、ｌ Ｏ−・
・永久磁石、１１・・・永久磁石の極中心、１３・・・
動圧軸受、１４・・・動圧軸受の静止部、＋６．１９．
２３．２７・・・動圧発生溝、２３・・・動圧軸受の回
転部。
すもので、ブラシレス直流モータの概略図である。 １・・・ブラシレス直流モータ、２・・・固定子、３・
・・鉄心、４・・・固定子の磁極、５・・・磁極の極中
心、６・・・固定子巻線、８・・・回転子、ｌ Ｏ−・
・永久磁石、１１・・・永久磁石の極中心、１３・・・
動圧軸受、１４・・・動圧軸受の静止部、＋６．１９．
２３．２７・・・動圧発生溝、２３・・・動圧軸受の回
転部。
Claims (1)
- １、電動機の垂直姿勢の回転子を支持するスラスト動圧
軸受を備えた軸受装置において、固定子の電機子磁極ま
たは異磁極の軸方向の磁気的中心が、電動機が停止した
状態で回転子の異磁極または電機子磁極の軸方向の磁気
的中心よりも上方に位置するようにして固定子および回
転子が配置されていることを特徴とする電動機の軸受装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20388689A JPH0369815A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 電動機の軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20388689A JPH0369815A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 電動機の軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0369815A true JPH0369815A (ja) | 1991-03-26 |
Family
ID=16481348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20388689A Pending JPH0369815A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 電動機の軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0369815A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0589945U (ja) * | 1992-05-11 | 1993-12-07 | 松下電器産業株式会社 | 動圧型軸受を使用したモータ |
-
1989
- 1989-08-08 JP JP20388689A patent/JPH0369815A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0589945U (ja) * | 1992-05-11 | 1993-12-07 | 松下電器産業株式会社 | 動圧型軸受を使用したモータ |
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