JPH05508888A - 軸なしオープンエンドスピニングロータのための装置及び軸受 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 軸なしオーブンエンドスピニングロータｐための　び かかる装置はＨＰ　−ＰＳ１９０４４０にて知られている。平行な軸受面をもっ た磁気／気体組合せ軸受は、摩樒損失がきわめて低いこと、スピニングロータが 回転時に半径方向に力を受けないことに特徴づけられ、が（して、臨界回転速度 以上にて、重心を通る軸線にて支持される。かかる装置はきわめて高速な回転を 行うスピニングロータの駆動に特に好適である。しかしながら、この良く知られ た装置は、電磁駆動損失そして臨界状態でスピニングロータが軸受表面を擦って しまうような許容できない強い振動を生ずる。これに加えて、装置はその構成に 費用が嵩む。

本発明の目的はこれらの欠点を解消し、磁気／気体軸受をもつ装置を、臨界速度 を通過して臨界速度以上の範囲での運転速度を許容できるように改良することに ある。

上記課題は請求の範囲第１項に記載の形式の装置により達成される。

溝なしで中空筒状のステータのコアが簡単に製作されまた巻線できる。ステータ の面とスピニングロー夕の軸受面との間の間隙に対面する平坦な断面をも）多相 巻線は、低い損失のもとに、均等な強い駆動磁界を作る０巻線と気体分散体の表 面に直接軸受面を形成することは、磁気間隙したがってコアとロータ要素として 作動するスピニングロータとの間に生ずる磁気損失を減する効果をもたらす。支 持及びセンタリングマグネットの設計によってスピニングロータのきわめて確実 な案内が達成される。かくして、スピニングロータの振動はステータに伝達され 、好ましくは弾性的に支持される該ステータにて減衰される。

さらなる利点は以下の実施例から理解されよう。

以下が示されている。

第１図　装置の断面図 第２図　装置の軸受面 第３図　軸受面の中央部の詳細を示す断面図軸なしのオーブンエンドスピニング ロータ１を駆動し支持する装置は基本的に次の要素から成っている。

ニ一体的に組まれた磁気／気体軸受３をもつステータ２と、該ステータ２を支持 し図示しない方法で精紡機との接続をなしているハウジング。

中空筒状で溝のないステータ２のコア５の外筒は、冷却リング６によって近接包 囲されている。両者は共通の巻線を有している。気体拡散シリンダ７が、面８を 巻線９の面と同一面となるようにして、巻線のコア５の内部に挿着あるいは固着 されている。挿入間隙そして巻線間の間隙は良質の軸受面１０を形成するように 熱伝導性樹脂で充填されるのが好ましい。軸受面１ｏに通じる噴射孔１１は気体 拡散シリンダ７の表面８の緑に近接して対称に設けられる０表面８の中央には、 ディスク状そしてリング状の互いに異極をもつ永久磁石１２．１３が相互に同心 かつステータ軸線と同心となるように半径方向の間隙をもって配設され、軸受面 １ｏと反対側のヨークディスク１４によって互いに連結されている。これらの磁 石１２．１３　は、スピニングロータ１の反対極の対応磁石と協働する。

かくして、スピニングロータ１はその磁気案内軸線上に非常にしっかりと芯出し され、圧力気体の対抗力と釣合う。このようにして、圧力に依存する非常に狭い 軸受間隙１８は調整が可能となる。装置そしてスピニングロータ１上の平行な軸 受面１０の故に、運転速度の範囲において、半径方向の案内力なしに、スピニン グロータ１は重心を通る軸線まわりに回転でき、スピニングロータにおけるいか なる不釣合いも完全に補償される。ゴム要素１７あるいはスプリングバーは、ス テータ２全体と、ハウジング４内で磁石１２．１３によりステータ２上にしっか りと案内されているスピニングロータ１とを弾性的に支持すると共に、例えば固 有臨界回転速度におけるスピニングロータの振動を減衰する。

この磁気的な案内を介して伝播される振動は、臨界回転速度の範囲を問題とせず に通過できる程度に、材料もしくは摩擦での減衰により減少される。

空気摩擦熱はコア５と巻線１９を通じて、軸受間隙１８から冷却リング６へと逃 がされる。この冷却リング６は、供給された後に巻線分割リブ２０を通して排出 される冷却液のための環状の溝を有している。

巻線分割リブ２０はコア５の面にて巻線の区分の間に楔状の間隙２１を形成し、 ここに磁気センサ２２が挿入配置され、軸受面１０をなすように注入成形されて いる。

センサ２２はスピニングロータの駆動マグネット２３によてカバーされており、 そして、センサ２２の位置をレジスタでき多相巻線の制御に供する。

トロイダルテープコアのためのアモルファス強磁性材料を用いると電磁損失は最 小にすることができる。

コア５とスピニングロータ１との間の間隙は小さくでき、そして巻線１９をステ ータ面にまでもち上げることにより磁気抵抗も低くなる。

コレクタのないＤＣモータとしてここに示された軸方向磁界のモータに代え、リ ラクタンスモータあるいは非同期モータも使用可能である。

に一對−二１ 軸方向磁界モータのアマチュアとして設計された軸なしオープンエンドスピニン グロータとステータが磁気／気体組合せ軸受のための平行な軸受面を有している 。運転速度が臨界速度以上であらねばならないので、臨界運転状態における運転 を円滑にするために、気体分散体と支持及びセンタリングマグネットが設けられ ており、それぞれステータ（２）にて軸線に対し対称に中央に配されている。ス テータは溝なしで中空筒状のコア（５）と、該コア（５）とスピニングロータ（ １）との間に設けられた平坦断面の多相巻線（１９）とを有している。スピニン グロータ（１）と反対側の巻線（１９）の面と、気体分散体と、支持及びセンタ リングマグネットとが駆動側に軸受面を形成する。

国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．軸方向に磁界モータのロータを形成する軸なしオープンエンドスピニングロ ータのための駆動装置及び軸受を有し、上記駆動装置は、軸方向磁界モータのス テータと、支持マグネットと平行な軸受面をもつ磁気／気体組合せ軸受とを包囲 しているものにおいて、溝なしで中空筒状のコア（５）と、該コア（５）とスピ ニングロータ（１）との間の磁気間隙に平坦断面をもつ多相で対称な巻線（１９ ）とを有するステータ（２）に、気体分散体と、中央に設けられた支持及びセン タリングマグネット（１２，１３）とが、巻線（１９）の面と、気体分散体そし てオープンエンドスピニングロータ（１）に対面する支持及びセンタリリングマ グネット（１２，１３）とが駆動側の軸受面を平坦とするように、軸方向に対称 的に一体形成されていることをを特徴とする精紡機のための装置。
2. ２．溝なしで中空筒状かつトロイダルに巻回されたコア（５）の内部に気体分散 シリンダ（７）が挿入配置され、支持及びセンタリングマグネット（１２，１３ ）をその中心にて支持し、外径近くに軸受面（１０）へ連通する噴射孔（１１） を対称的に有し、そして取付及び巻線間隔が伝熱可能に充填されていることとす る請求の範囲第１項に記載の精紡機のための装置。
3. ３．支持及びセンタリングマグネット（１２，１３）は、同心に配され半径方向 に間隙をもって設けられたディスク及びリング状の交互極をもつ永久磁石を有し 、該永久磁石は軸受面（１０）に対し反対側にてヨークディスクにより連結れ、 スピニングロータ（１）にて反対極の同一マグネット（１５，１６）に作用する ようになっていることとする請求の範囲第１項又は第２項に記載の精紡機のため の装置。
4. ４．環状溝と巻線分割リブをもつ冷却リング（６）が筒状マントル上のコア（５ ）を近接して包囲しそしてそれと共に巻回され、冷却液が供給され少なくとも巻 線分割リブ（２０）の一つを経て環状溝から排出されるようになっていることと する請求の範囲第１項ないし第３項にうちの一つに記載の精紡機のための装置。
5. ５．磁気センサ（２２）が、巻線分割リブ（２０）により形成される楔状間隙（ ２１）に挿入配設可能となっており、かつ軸受面（１０）内に埋設されているこ ととする請求の範囲第１項ないし第４項のうちの一つに記載の精紡機のための装 置。
6. ６．ゴム要素（１７）またはロッドばねがステータ（２）の弾性支持のために設 けられ、ステータに圧力気体、冷却液そして電流を供給するためのラインが可撓 性を有していることとする請求の範囲第１項ないし第５項のうちの一つに記載の 精紡機のための装置。
7. ７．コア（５）は、アモルファス強磁性材料でできたトロイダルテープコアもし くは磁性セラミック材料のリングとして形成されていることとする請求の範囲第 １項ないし第６項のうちの一つに記載の精紡機のための装置。
8. ８．コレクタなしのＤＣモータ、リラクタンスモータあるいは非同期モータが軸 方向磁界モータとして用いられていることとする請求の範囲第１項ないし第７項 のうちの一つに記載の精紡機のための装置。