JPH057936B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
「産業上の利用分野」
本発明はモータに関する。特にフロツピーデイ
スク、コンパクトデイスクなどの電子工業、ロボ
ツト産業、産業機械などあらゆる環境中（水中、
油中、気体など）で使用可能な回転稼動用ブラシ
レスフラツトモータに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] "Field of Industrial Application" The present invention relates to a motor. Particularly in the electronic industry such as floppy disks and compact disks, the robot industry, and industrial machinery, etc., in all environments (underwater,
This invention relates to a brushless flat motor for rotary operation that can be used in oil, gas, etc.
「従来の技術」
第７図は従来のブラシレスフラツトモータの縦
断面図である。ベース２１とステータコイル取付
用の基板２２はステーボルト２３により連結枠組
みされており、ベース２１及び基板２２に夫々固
定した軸受２４，２５に枢着されたモータ軸２６
にはロータマグネツトを固定したロータ２７が固
定されている。ロータ２７に対し基板２２を間に
してステータコイル２８が基板２２に固定され、
基板２２にはロータ２７により起電されるタコゼ
ネレータコイル３３及び回転数制御のためのホー
ル素子２９が固定されている。ステータコイルが
極薄となるフオトエツチングでモータコイルを製
造したシートコイルモータについても構造は同様
である。"Prior Art" FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a conventional brushless flat motor. The base 21 and the board 22 for mounting the stator coil are connected by a stay bolt 23, and the motor shaft 26 is pivotally connected to bearings 24 and 25 fixed to the base 21 and the board 22, respectively.
A rotor 27 to which a rotor magnet is fixed is fixed. A stator coil 28 is fixed to the substrate 22 with the substrate 22 interposed between the rotor 27,
A tacho generator coil 33 which is generated by the rotor 27 and a Hall element 29 for controlling the rotation speed are fixed to the substrate 22. The structure is the same for sheet coil motors whose motor coils are manufactured by photoetching, which makes the stator coils extremely thin.
「発明が解決しようとする問題点」
上述したようなモータでは軸受２４，２５のラ
ジアル〓間が大きくロータ２７が振動を生ずるこ
とがある。特に軸受２４，２５に玉軸受を用いる
ところがり振動を発生するおそれがあり、振動を
きらうテープレコーダやVTRでは問題となる。"Problems to be Solved by the Invention" In the motor as described above, the radial distance between the bearings 24 and 25 is large, and the rotor 27 may vibrate. In particular, when ball bearings are used for the bearings 24 and 25, rolling vibration may occur, which is a problem in tape recorders and VTRs that are sensitive to vibration.
また、ラジアル軸受は軸封手段なしでは耐食的
に優れたものがなく水中での使用に耐えられな
い。また、結露が繰り返される環境中でも耐久性
が不十分であつた。 Furthermore, without a shaft sealing means, radial bearings do not have excellent corrosion resistance and cannot withstand use underwater. Furthermore, the durability was insufficient even in an environment where dew condensation occurs repeatedly.
このほか電子応用製品に用いられるモータでは
特に回転むらが問題となるが、ラジアル軸受部分
における摩擦抵抗の変動が大きく、回転むらが発
生する場合があつた。 In addition, uneven rotation is a particular problem in motors used in electronic application products, and there have been cases where fluctuations in frictional resistance in the radial bearing portion are large, resulting in uneven rotation.
このようなモータは軸方向長さの短かい薄形が
好適な場合が多いが、ラジアル軸受２４，２５の
間隔を短かくしないとモータを薄くできない。ラ
ジアル軸受の間隔を短かくするとラジアル荷重に
対する軸受負荷が大きくなり、軸受すきまによる
モータ軸の傾きも大きくなる。 Although it is often preferable for such a motor to be thin with a short axial length, the motor cannot be made thin unless the distance between the radial bearings 24 and 25 is shortened. If the distance between the radial bearings is shortened, the bearing load relative to the radial load will increase, and the inclination of the motor shaft due to the bearing clearance will also increase.
本発明はロータをセラミツクス製のスパイラル
溝付スラスト軸受によつて担持することによつて
従来問題となつていたロータ部分のぶれ、振動を
極力小さくし、耐食性、耐摩耗性にも優れ、回転
むらがなくかつ、水中などでも使用可能なブラシ
レスフラツトモータを提供することを目的とす
る。 By supporting the rotor with a spiral grooved thrust bearing made of ceramics, the present invention minimizes the wobbling and vibration of the rotor part, which has been a problem in the past, and has excellent corrosion resistance and wear resistance. An object of the present invention is to provide a brushless flat motor that is free from corrosion and can be used underwater.
「問題点を解決するための手段」
本発明はロータ端面と対向してステータを固定
して配したモータにおいて、ロータ端面に回転側
摺動面を形成し、ロータの回転側摺動面と摺動す
るセラミツクス製のスパイラル溝付スラスト軸受
を固定側に配したことを特徴とするモータであ
る。
"Means for Solving the Problems" The present invention provides a motor in which a stator is fixedly disposed facing the end face of the rotor. This motor is characterized by a moving ceramic spiral grooved thrust bearing placed on the fixed side.
「作用」
スパイラル溝を備えたスラスト軸受に担持され
るロータは動圧流体に支持されて回転する。"Operation" A rotor supported by a thrust bearing with a spiral groove rotates while being supported by a dynamic pressure fluid.
「実施例」
以下、本発明の実施例を図面に従つて説明す
る。第１図は１ケのスパイラル溝付スラスト軸受
を適用した一般用のブラシレスフラツトモータで
ある。"Embodiments" Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1 shows a general-purpose brushless flat motor that uses one spiral grooved thrust bearing.
平面が円形の皿形鉄製のヨーク１とヨーク１に
嵌合固定された永久磁石２とでロータ１０が構成
されている。永久磁石２はフエライト又は希土類
からなりヨーク１とは接着され、端面の周方向に
数極以上の多極に交互の極性で着極され、この極
に対応してシートコイル４が位置している。 A rotor 10 is constituted by a dish-shaped iron yoke 1 having a circular plane and a permanent magnet 2 fitted and fixed to the yoke 1. The permanent magnet 2 is made of ferrite or rare earth, is bonded to the yoke 1, and is polarized in the circumferential direction of the end face with several poles or more with alternating polarity, and the sheet coil 4 is positioned corresponding to this pole. .
フオトエツチングにより製作されたプリント配
線のもの又は巻線型のシートコイル４は基板とな
るスパイラル溝付スラスト軸受３の背面に固定さ
れている。スパイラル溝付スラスト軸受３は平面
形状の外形は円又は角形であり、スパイラル溝付
スラスト軸受３にてモータを取付ける場合は角形
が適当である。シートコイル４は又磁性体のベー
スプレート６に固定されている。スパイラル溝付
スラスト軸受３の中心と永久磁石２の中心には凹
部が設けられ、小球７が嵌め込まれている。この
ブラシレスフラツトモータの取付はベースプレー
ト６により行われ、出力はヨーク１により行われ
るものであり、ヨーク１には必要により回転軸を
取付ける。ターンテーブルとして用いるときはヨ
ーク自体をターンテーブルとして用いる。或はベ
ルト駆動装置の場合はヨーク外周をプーリとし或
はヨーク１にプーリを固定する等である。スパイ
ラル溝付スラスト軸受３とベースプレート６間に
スペーサ３１を介在し、スパイラル溝付軸受３と
ベースプレート６の穴及びスペーサ３１を挿通し
てボルトナツト３２によりスパイラル溝付スラス
ト軸受３とベースプレート６は固定されている。 A printed wiring or wire-wound sheet coil 4 manufactured by photo etching is fixed to the back surface of a spiral grooved thrust bearing 3 serving as a substrate. The spiral grooved thrust bearing 3 has a planar outer shape of a circle or a square shape, and when a motor is mounted using the spiral grooved thrust bearing 3, a square shape is suitable. The sheet coil 4 is also fixed to a magnetic base plate 6. A recess is provided at the center of the spiral grooved thrust bearing 3 and the center of the permanent magnet 2, into which a small ball 7 is fitted. This brushless flat motor is mounted on a base plate 6, and output is provided on a yoke 1. A rotating shaft is attached to the yoke 1 if necessary. When used as a turntable, the yoke itself is used as a turntable. Alternatively, in the case of a belt drive device, the outer periphery of the yoke is used as a pulley, or the pulley is fixed to the yoke 1. A spacer 31 is interposed between the spiral grooved thrust bearing 3 and the base plate 6, and the spiral grooved thrust bearing 3 and the base plate 6 are fixed by bolts and nuts 32 that pass through the holes of the spiral grooved bearing 3 and the base plate 6 and the spacer 31. There is.
スパイラル溝付スラスト軸受３はSiC、Si3N4
などのセラミツクスの部材からなる固定側受板で
あつて、その表面８は固定側の平面の摺動面であ
つてスパイラル溝が形成されている。永久磁石２
の表面９は回転側の平面の摺動面であつて平滑に
仕上げられている。１１，１２は固定側平面８及
び回転側平面９にそれぞれ設けられた凹部であ
る。凹部１１，１２はそれぞれ回転側平面９の回
転軸線１３上に設けられているので第２図のよう
に永久磁石２とスパイラル溝付スラスト軸受３と
を正しい位置で合わせた場合には凹部１１，１２
によつて１つの空間が形成される。小球７はその
凹部１１，１２によつて形成された空間に収容さ
れており、その形状は必らずしも球である必要は
ないが、２つの凹部１１，１２にわたる大きさで
なければならない。 Spiral grooved thrust bearing 3 is SiC, Si 3 N 4
The fixed side receiving plate is made of a ceramic member such as, and its surface 8 is a flat sliding surface on the fixed side and has a spiral groove formed therein. Permanent magnet 2
The surface 9 is a flat sliding surface on the rotating side and is finished smoothly. Reference numerals 11 and 12 are recesses provided in the stationary side plane 8 and the rotating side plane 9, respectively. Since the recesses 11 and 12 are respectively provided on the rotation axis 13 of the rotation side plane 9, when the permanent magnet 2 and the spiral grooved thrust bearing 3 are aligned in the correct position as shown in FIG. 12
One space is formed by The small sphere 7 is housed in the space formed by the recesses 11 and 12, and its shape does not necessarily have to be a sphere, but it must be large enough to span the two recesses 11 and 12. It won't happen.
第２図において凹部１１，１２は等しく半球状
となつているが、必ずしも半球とする必要はなく
製作が容易な形状とすればよい。 Although the recesses 11 and 12 are equally hemispherical in FIG. 2, they do not necessarily have to be hemispherical, and may be of any shape that is easy to manufacture.
１４は固定側平面８と回転側平面９との間に介
在させた流体の潤滑剤であつて軸受そのものが水
の油の中に浸漬されている場合にはその環境の液
体をそのまま作動流体として使用することができ
る。 14 is a fluid lubricant interposed between the stationary side flat surface 8 and the rotating side flat surface 9, and when the bearing itself is immersed in water or oil, the liquid in the environment is used as the working fluid. can be used.
又、気体中でスラスト荷重が大きい条件で使用
する時には水や潤滑油などを予め付着させたり、
外周から供給すればよい。 Also, when using the product under conditions of large thrust load in gas, it is necessary to apply water or lubricating oil in advance.
It is sufficient to supply it from the outer periphery.
さらに小さなスラスト荷重であるならば気体を
作動流体とすることもできる。 Furthermore, if the thrust load is small, gas can be used as the working fluid.
第３図はセラミツクス製のスパイラル溝付スラ
スト軸受３等を示し、第１図より回転体１０を除
いた平面図であつて小球７は省略してある。固定
側平面８は先づ鏡面のように平滑に仕上げられ、
その後スパイラル溝形状のフオトマスクをその平
面上に貼着しシヨツトブラストによつてプラスチ
ツクがない部分、即ちスパイラル溝形状の部分を
５〜50μｍ程度の深さとなるべく溝加工を行う。
このようにして製造されたものが第３図のスパイ
ラル模様であつてスパイラル溝１５、凹部１６は
鏡面に仕上げた摺動面１７よりも５〜50μｍ深く
加工されている。 FIG. 3 shows a spiral grooved thrust bearing 3 made of ceramic, etc., and is a plan view with the rotating body 10 removed from FIG. 1, and the small balls 7 are omitted. The fixed side plane 8 is first finished as smooth as a mirror surface.
Thereafter, a spiral groove-shaped photomask is pasted onto the flat surface, and grooves are formed by shot blasting to a depth of about 5 to 50 μm in the portions where there is no plastic, that is, the spiral groove portions.
The spiral pattern shown in FIG. 3 is produced in this way, and the spiral grooves 15 and recesses 16 are machined 5 to 50 μm deeper than the mirror-finished sliding surface 17.
なお、凹部１１はスパイラル溝付スラスト軸受
３を焼結する際に予め成形しておいてものであ
る。 Note that the recessed portion 11 is formed in advance when the spiral grooved thrust bearing 3 is sintered.
なお、スパイラル溝が形成される平面に用いる
材料は硬貨材料が望ましく、セラミツクス
（SiC、Si3N4、Al2O3、ZrO2、TiO2等）や超硬合
金などがあるがスパイラル溝加工を考慮すると、
フオトマスクを用いたシヨツトブラストによる加
工ができるセラミツクスが良い。なお、第３図の
中央部の凹溝部分１６が動圧が発生した時の圧力
だめとなる部分であるが必らずしも設ける必要が
なく、スパイラル状の突出している摺動面１７と
同じく鏡面をそのまま残しておいても良い。或い
はまた、スパイラル溝加工に際してある種の記号
文字を刻むこともできる。 The material used for the plane on which the spiral groove is formed is preferably a coin material, such as ceramics (SiC, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , etc.) and cemented carbide. Considering that,
Ceramics that can be processed by shot blasting using a photomask are preferred. Note that although the concave groove portion 16 in the center of FIG. 3 serves as a pressure reservoir when dynamic pressure is generated, it is not necessarily necessary to provide it. Similarly, you may leave the mirror surface as is. Alternatively, some kind of symbol may be engraved during the spiral groove machining.
また、第２図の１８は凹部１１に対応して補強
のために設けた背面１９の凸部であつて、このよ
うにすればスパイラル溝付スラスト軸受３の重量
を少なくすることができる。 Further, 18 in FIG. 2 is a convex portion on the back surface 19 provided for reinforcement in correspondence with the concave portion 11, and by doing so, the weight of the spiral grooved thrust bearing 3 can be reduced.
スパイラル溝付スラスト軸受３のスパイラル溝
１５、摺動面１７の外周側はスパイラル溝１５の
底よりも段落してタコゼネレータ３３が配され、
ホール素子２９が埋込まれている。タコゼネレー
タ３３は薄板にプリント配線されており、この薄
板をスパイラル溝付スラスト軸受３に貼付けてあ
る。タコゼネレータ３３、ホール素子２９の表面
はスパイラル溝１５の底よりも低い位置にある。 A tacho generator 33 is arranged on the outer peripheral side of the spiral groove 15 and the sliding surface 17 of the spiral grooved thrust bearing 3 at a level lower than the bottom of the spiral groove 15,
A Hall element 29 is embedded. The tacho generator 33 is printed and wired on a thin plate, and this thin plate is attached to the spiral grooved thrust bearing 3. The surfaces of the tacho generator 33 and the Hall element 29 are located at a position lower than the bottom of the spiral groove 15.
このように構成されたブラシレスフラツトモー
タは従来例の同様の例えばPLL制御により駆動
される。 The brushless flat motor configured in this manner is driven by, for example, PLL control similar to the conventional example.
永久磁石２が附勢されるとロータ１０はスパイ
ラル溝付スラスト軸受３上で第３図に矢印で示す
ように時計方向に回転するので永久磁石の回転側
平面９と固定側平面８間の流体は中心側へ附勢さ
れ動圧が発生する。この動圧により、流体膜に支
持されてロータ１０は回転するので摩擦抵抗は小
さく、円滑に回転し、軸受に基づく振動は発生し
ない。 When the permanent magnet 2 is energized, the rotor 10 rotates clockwise on the spiral grooved thrust bearing 3 as shown by the arrow in FIG. is energized towards the center and dynamic pressure is generated. The rotor 10 rotates while being supported by the fluid film due to this dynamic pressure, so the frictional resistance is small, the rotor 10 rotates smoothly, and vibrations due to the bearings do not occur.
このスパイラル溝付スラスト軸受３の負荷能力
は200Kg／cm2程度であり、下向きの能力には極め
て大きな負荷能力を持つ。又上向きの推力に対し
ても真空吸着力が働く。潤滑剤１４の膜厚は数μ
ｍと小さく、その中での膜厚の微小変動が生ずる
のみであるので軸方向に正確な位置で運転され
る。又従来例のようにモータ軸がないのでモータ
軸の熱変位による軸方向に出力端が変位すること
がない。 The load capacity of this spiral grooved thrust bearing 3 is approximately 200 kg/cm 2 , and has an extremely large downward load capacity. Vacuum adsorption force also acts against upward thrust. The film thickness of the lubricant 14 is several μ.
Since the film thickness is as small as m, and only minute fluctuations in film thickness occur within that range, it is operated at an accurate position in the axial direction. Further, unlike the conventional example, since there is no motor shaft, the output end is not displaced in the axial direction due to thermal displacement of the motor shaft.
潤滑剤１４を高粘性グリースとした実験によれ
ば、10万回のくり返し起動停止をしてスパイラル
溝付スラスト軸受の鏡面の摺動面１７には一切の
損傷は認められず、潤滑剤１４の減少はみられな
い。又同じものを水中において同実験をくり返し
ても同結果であつた。この結果各構成部材を環境
の液体に対して腐食しないものを用い、潤滑剤１
４をモータを浸漬する液体に対して不溶性のもの
を用いることにより液体中において用いることが
できることが分る。 According to an experiment using high viscosity grease as the lubricant 14, no damage was observed on the mirror sliding surface 17 of the spiral grooved thrust bearing after repeated starting and stopping 100,000 times. No decrease is seen. Furthermore, when the same experiment was repeated in water, the same result was obtained. As a result, we use materials that do not corrode each component member against environmental liquids, and use lubricant 1.
4 can be used in a liquid by using one that is insoluble in the liquid in which the motor is immersed.
第４図は両端側が出力可能な実施例の縦断面図
である。シートコイル４の両面にスパイラル溝付
スラスト軸受３，３が嵌合し、スパイラル溝付ス
ラスト軸受３，３をスペーサ３１を介して挿通さ
せたボルトナツト３２により固定されている。ス
パイラル溝付スラスト軸受３，３のスパイラル溝
を設けた摺動面にはスパイラル溝の中心にある小
球７を介して夫々永久磁石２が接している。回転
体１０，１０の回転の同期は回転速度の制御を行
う夫々のスパイラル溝付スラスト軸受３，３の外
周側のタコゼネレータ３３、ホール素子２９によ
り行われるものである。夫々のスパイラル溝付ス
ラスト軸受３，３の中心は同一中心であり、回転
体１０，１０は同心で永久磁石２，２は互に多極
の着磁され、同期された状態となつている。シー
トコイル４に通電することによつてスパイラル溝
付スラスト軸受３上で同時に両端の永久磁石２が
附勢されロータ１０が回転する。この実施例では
スパイラル溝はスラスト軸受３，３が取付側であ
り、ヨーク１，１が出力側でいわゆる両軸出力モ
ータとなつている。尚ロータ１０は同方向に回転
するのでスパイラル溝付スラスト軸受３，３夫々
のスパイラル溝は夫々の正面から見て互に逆方向
である。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an embodiment in which both ends can output. Spiral grooved thrust bearings 3, 3 are fitted on both sides of the sheet coil 4, and are fixed by bolts and nuts 32 inserted through the spiral grooved thrust bearings 3, 3 through spacers 31. Permanent magnets 2 are in contact with sliding surfaces provided with spiral grooves of the spiral grooved thrust bearings 3, 3, respectively, via a small ball 7 located at the center of the spiral groove. Synchronization of the rotations of the rotating bodies 10, 10 is performed by a tacho generator 33 and a Hall element 29 on the outer peripheral side of each spiral grooved thrust bearing 3, 3, which controls the rotational speed. The centers of the spiral grooved thrust bearings 3, 3 are the same, the rotating bodies 10, 10 are concentric, and the permanent magnets 2, 2 are mutually magnetized with multiple poles and are in a synchronized state. By energizing the sheet coil 4, the permanent magnets 2 at both ends of the spiral grooved thrust bearing 3 are simultaneously energized and the rotor 10 rotates. In this embodiment, the thrust bearings 3, 3 are on the mounting side of the spiral groove, and the yokes 1, 1 are on the output side, forming a so-called double-shaft output motor. Since the rotors 10 rotate in the same direction, the spiral grooves of the spiral grooved thrust bearings 3, 3 are in opposite directions when viewed from the front.
第５図は多層のブラシレスフラツトモータとし
た実施例である。３４は永久磁石２と同期するよ
うに配列した永久磁石であつて円板形をしており
その両側は表面処理をして鏡面仕上としてある。
この永久磁石３４の両面には回転中心に小球７を
介してスパイラル溝付スラスト軸受３−１，３−
１が摺擦しており、スパイラル溝付スラスト軸受
３−１，３−１の背面には第１図に示したブラシ
レスフラツトモータのシートコイル４が夫々接着
されている。シートコイル４，４間及びシートコ
イル４の何れか１つに外部に対してはリード線５
が配されている。各スパイラル溝付スラスト軸受
３−１，３−１，３，３のスパイラル溝はロータ
１０，１０、永久磁石３４が同方向に回転すると
き動圧が発生する方向に捩られている。シートコ
イル４，４側が取付側として用いられる。 FIG. 5 shows an embodiment of a multilayer brushless flat motor. Permanent magnets 34 are arranged in synchronization with the permanent magnets 2 and are disk-shaped, and both sides of the permanent magnets are surface-treated to have a mirror finish.
Spiral grooved thrust bearings 3-1, 3- are provided on both sides of this permanent magnet 34 via a small ball 7 at the center of rotation.
The sheet coils 4 of the brushless flat motor shown in FIG. 1 are bonded to the back surfaces of the spiral grooved thrust bearings 3-1 and 3-1, respectively. A lead wire 5 is connected to the outside between the sheet coils 4 and 4 and to any one of the sheet coils 4.
are arranged. The spiral grooves of each spiral grooved thrust bearing 3-1, 3-1, 3, 3 are twisted in a direction in which dynamic pressure is generated when the rotors 10, 10 and the permanent magnet 34 rotate in the same direction. The sheet coil 4, 4 side is used as the mounting side.
この実施例ではシートコイル４にリード線５か
ら通電されるとロータ１０，１０と永久磁石３４
が回転する。出力は三方向に取出される。永久磁
石３４では外周にベルトを掛けて出力する。或は
外周に歯車を設けて出力する。各摺動面は真空吸
着状態にあり、且つ小球７により回転中心を保つ
ているのでロータ１０，１０を互に遠のく方向の
スラスト荷重及びラジアル荷重にも耐えることが
できる。 In this embodiment, when the sheet coil 4 is energized from the lead wire 5, the rotors 10, 10 and the permanent magnet 34
rotates. Output is taken in three directions. A belt is placed around the outer circumference of the permanent magnet 34 for output. Alternatively, a gear is provided on the outer periphery for output. Since each sliding surface is in a vacuum suction state and the center of rotation is maintained by the small balls 7, it is possible to withstand thrust loads and radial loads in the direction of moving the rotors 10, 10 away from each other.
第６図は第５図の実施例において小球７をなく
して回転中心にモータ軸２０を挿通し、ロータ１
０，１０、永久磁石３４をモータ軸２０に密封固
定してある。回転軸２０及び積層してあるスパイ
ラル溝付スラスト軸受３，３，３−１，３−１、
シートコイル４，４、永久磁石３４等の熱変形に
よつては軸受〓間が変化しないように回転体１
０，１０、永久磁石３４の内の何れか二つは回転
軸２０の軸方向に移動自在にしておくことが望ま
しい。この実施例では回転軸２０に設けたＯリン
グ溝にＯリング３５，３５を嵌合して回転軸２０
と永久磁石２，２との滑合部の密封を計ると共に
ヨーク１の中心孔周上に軸方向にリツプ３６を設
け、リツプ３６の軸方向に設けた切込みに回転軸
２０の直径をわたつて打込んだピン３７を軸方向
移動自在に嵌め込んである。 FIG. 6 shows the embodiment of FIG. 5 in which the small ball 7 is removed and the motor shaft 20 is inserted through the center of rotation, and the rotor 1 is
0,10, a permanent magnet 34 is hermetically fixed to the motor shaft 20. Rotating shaft 20 and stacked spiral grooved thrust bearings 3, 3, 3-1, 3-1,
The rotary body 1 is rotated so that the distance between the bearings does not change due to thermal deformation of the sheet coils 4, 4, permanent magnet 34, etc.
It is desirable that any two of the permanent magnets 34 be movable in the axial direction of the rotating shaft 20. In this embodiment, O-rings 35, 35 are fitted into O-ring grooves provided on the rotating shaft 20.
In addition to sealing the sliding portion between the permanent magnets 2 and 2, a lip 36 is provided in the axial direction on the circumference of the center hole of the yoke 1, and a notch provided in the axial direction of the lip 36 is inserted across the diameter of the rotating shaft 20. A driven pin 37 is fitted so as to be movable in the axial direction.
モータの支持は図示されないがスパイラル溝付
スラスト軸受３、シートコイル４、スパイラル溝
付スラスト軸受３−１の上下の何れか一組を固定
部材に固定し、他の一組は回転方向のみ固定す
る。各スパイラル溝付スラスト軸受３，３，３−
１，３−１の中心孔はモータ軸２０に対してラジ
アル軸受とすることもできる。総ての軸受〓間に
は潤滑剤が封入されている。 Although the support of the motor is not shown, one set of the spiral grooved thrust bearing 3, the sheet coil 4, and the top and bottom of the spiral grooved thrust bearing 3-1 are fixed to a fixed member, and the other set is fixed only in the rotation direction. . Each spiral grooved thrust bearing 3, 3, 3-
The center holes 1 and 3-1 can also be radial bearings for the motor shaft 20. Lubricant is sealed between all bearings.
シートコイル４，４に通電するとロータ１０，
１０、永久磁石３４は回転する。これらの回転力
は総てモータ軸２０に伝えられる。スパイラル溝
付スラスト軸受３，３，３−１，３−１の各摺動
面では中心に向つて潤滑剤が附勢され、中心側で
動圧が発生する。従つてスラスト軸受部の中心側
で潤滑剤が高圧となると共にモータ軸２０とスパ
イラル溝付スラスト軸受３，３，３−１，３−１
等の中心孔とのラジアル〓間でも潤滑剤は高圧力
となり、流体潤滑されラジアル荷重の担持能力も
大きい。 When the sheet coils 4, 4 are energized, the rotor 10,
10. The permanent magnet 34 rotates. All of these rotational forces are transmitted to the motor shaft 20. Lubricant is energized toward the center on each sliding surface of the spiral grooved thrust bearings 3, 3, 3-1, and 3-1, and dynamic pressure is generated on the center side. Therefore, the lubricant becomes high pressure on the center side of the thrust bearing part, and the motor shaft 20 and the spiral grooved thrust bearings 3, 3, 3-1, 3-1
The lubricant is under high pressure even between the radial center hole and the center hole, resulting in fluid lubrication and a large radial load carrying capacity.
本発明はロータ端面と対向してステータを固定
して配したモータにおいて、ロータ端面に回転側
摺動面を形成し、ロータの回転側摺動面と摺動す
るセラミツクス製のスパイラル溝付スラスト軸受
を固定側に配したことを特徴とするモータとした
から、
(1) 小型軽量で長寿命のモータを得ることができ
る。
The present invention relates to a motor in which a stator is fixedly disposed facing the end face of the rotor, and a spiral grooved thrust bearing made of ceramic that forms a rotating side sliding surface on the rotor end face and slides on the rotating side sliding surface of the rotor. Since the motor is characterized in that the motor is arranged on the fixed side, (1) it is possible to obtain a motor that is small, lightweight, and has a long life.
(2) 大容量のモータも可能である。(2) Large capacity motors are also possible.
(3) 液中で使用可能である。(3) Can be used in liquid.
(4) 縦長方向の短かいモータとすることが可能で
あり、ラジアル負荷能力が大きい。(4) It is possible to make the motor short in the vertical direction, and the radial load capacity is large.
(5) 縦長方向が短かいため例えば換気扇等の厚さ
の小さい機器に適用して好適である。(5) Since it is short in the longitudinal direction, it is suitable for application to devices with small thickness, such as ventilation fans.
(6) 耐食性にすぐれたものを作り易い。(6) It is easy to make products with excellent corrosion resistance.
(7) 構成簡単で分解、保守、点検が容易である。(7) Simple configuration and easy disassembly, maintenance, and inspection.
(8) 多層に永久磁石とシートコイルを重ねたモー
タを作ることができる。(8) It is possible to create a motor with multiple layers of permanent magnets and sheet coils.
等の効果がある。There are other effects.
第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図は
第１図の一部拡大図、第３図は第１図の平面図、
第４図は他の実施例の縦断面図、第５図、第６図
は夫々が更に他の実施例の縦断面図、第７図は従
来例の縦断面図である。
１……ヨーク、２……永久磁石、３，３−１…
…スパイラル溝付スラスト軸受、４……シートコ
イル、５……リード線、６……ベースプレート、
７……小球、８……固定側平面、９……回転側平
面、１０……ロータ、１１……凹部、１２……凹
部、１３……回転軸線、１４……潤滑剤、１５…
…スパイラル溝、１６……凹溝部分、１７……摺
動面、１８……凸部、１９……背面、２０……モ
ータ軸、２２……基板、２３……ステーボルト、
２４，２５……軸受、２６……モータ軸、２７…
…ロータ、２８……ステータコイル、２９……ホ
ール素子、３１……スペーサ、３２……ボルトナ
ツト、３３……タコゼネレータ、３４……永久磁
石、３５……Ｏリング、３６……リツプ、３７…
…ピン。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1, and FIG. 3 is a plan view of FIG. 1.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of another embodiment, FIGS. 5 and 6 are longitudinal sectional views of still further embodiments, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a conventional example. 1...Yoke, 2...Permanent magnet, 3, 3-1...
... Spiral grooved thrust bearing, 4 ... Sheet coil, 5 ... Lead wire, 6 ... Base plate,
7...Small ball, 8...Fixed side plane, 9...Rotating side plane, 10...Rotor, 11...Recess, 12...Recess, 13...Rotation axis, 14...Lubricant, 15...
... Spiral groove, 16 ... Concave groove portion, 17 ... Sliding surface, 18 ... Convex portion, 19 ... Back surface, 20 ... Motor shaft, 22 ... Board, 23 ... Stay bolt,
24, 25...Bearing, 26...Motor shaft, 27...
... Rotor, 28 ... Stator coil, 29 ... Hall element, 31 ... Spacer, 32 ... Bolt nut, 33 ... Tacho generator, 34 ... Permanent magnet, 35 ... O-ring, 36 ... Lip, 37 ...
…pin.
Claims (1)
したモータにおいて、ロータ端面に回転側摺動面
を形成し、ロータの回転側摺動面と摺動するセラ
ミツクス製のスパイラル溝付スラスト軸受を固定
側に配したことを特徴とするモータ。1 In a motor with a fixed stator facing the end face of the rotor, a sliding surface on the rotating side is formed on the end face of the rotor, and a spiral grooved thrust bearing made of ceramics that slides on the sliding surface on the rotating side of the rotor is fixed. A motor characterized by being placed on the side.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60268828A JPS62131733A (en) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | Motor |
| DE8686115790T DE3674370D1 (en) | 1985-11-28 | 1986-11-13 | ELECTRICALLY DRIVED DEVICE. |
| EP86115790A EP0229911B1 (en) | 1985-11-28 | 1986-11-13 | Electrically powered apparatus |
| US06/931,064 US4820949A (en) | 1985-11-28 | 1986-11-17 | Electrically powered apparatus |
| KR1019860009953A KR940011647B1 (en) | 1985-11-28 | 1986-11-25 | Synchronous motor |
| CN86108031.9A CN1004984B (en) | 1985-11-28 | 1986-11-27 | Electrically powered apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60268828A JPS62131733A (en) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | Motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62131733A JPS62131733A (en) | 1987-06-15 |
| JPH057936B2 true JPH057936B2 (en) | 1993-01-29 |
Family
ID=17463819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60268828A Granted JPS62131733A (en) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | Motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62131733A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4587220B2 (en) * | 2005-08-18 | 2010-11-24 | 日立粉末冶金株式会社 | Hydrodynamic bearing unit and spindle motor using the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58187615A (en) * | 1982-04-28 | 1983-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fluid bearing device in direction of thrust |
| JPS6026814A (en) * | 1983-07-25 | 1985-02-09 | Ebara Corp | Thrust bearing |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59164469U (en) * | 1983-04-18 | 1984-11-05 | パイオニア株式会社 | Electric motor |
-
1985
- 1985-11-28 JP JP60268828A patent/JPS62131733A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58187615A (en) * | 1982-04-28 | 1983-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fluid bearing device in direction of thrust |
| JPS6026814A (en) * | 1983-07-25 | 1985-02-09 | Ebara Corp | Thrust bearing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62131733A (en) | 1987-06-15 |
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