JPH08135670A - 軸受装置 - Google Patents
軸受装置Info
- Publication number
- JPH08135670A JPH08135670A JP30277394A JP30277394A JPH08135670A JP H08135670 A JPH08135670 A JP H08135670A JP 30277394 A JP30277394 A JP 30277394A JP 30277394 A JP30277394 A JP 30277394A JP H08135670 A JPH08135670 A JP H08135670A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- shaft
- magnetic flux
- magnet
- facing portion
- Prior art date
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- Pending
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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
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/06—Relieving load on bearings using magnetic means
- F16C39/063—Permanent magnets
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スラスト方向の位置決めを磁気吸引力を利用
して行なっている軸受装置において、位置決め精度を向
上させること。 【構成】 スラスト方向の支持に寄与する磁力は、マグ
ネット４→軸受３−１→軸受対向部２−２→軸本体２−
１→軸受対向部２−３→軸受３−２→マグネット４とい
う経路を通る磁束によって発生される。軸受対向部２−
３より軸長方向に、軸本体２−１と同径の凸部２−４を
突出させる。すると、軸受３−２と対向する軸受対向部
２−３およびその周辺の形状は軸長方向に対称（図で言
えば、上下対称）となり、両者間の磁束の分布も軸長方
向に対称となる。そのため、凸部２−３を設けなかった
従来装置では、磁束分布の軸長方向非対称に起因して生
じていたスラスト方向への軸２の変位が、生じなくな
る。
して行なっている軸受装置において、位置決め精度を向
上させること。 【構成】 スラスト方向の支持に寄与する磁力は、マグ
ネット４→軸受３−１→軸受対向部２−２→軸本体２−
１→軸受対向部２−３→軸受３−２→マグネット４とい
う経路を通る磁束によって発生される。軸受対向部２−
３より軸長方向に、軸本体２−１と同径の凸部２−４を
突出させる。すると、軸受３−２と対向する軸受対向部
２−３およびその周辺の形状は軸長方向に対称（図で言
えば、上下対称）となり、両者間の磁束の分布も軸長方
向に対称となる。そのため、凸部２−３を設けなかった
従来装置では、磁束分布の軸長方向非対称に起因して生
じていたスラスト方向への軸２の変位が、生じなくな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高精度で位置決めする
必要がある回転体に対して使用される軸受装置に関する
ものである。
必要がある回転体に対して使用される軸受装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】モータ等の回転体のための軸受装置に
は、スラスト方向（軸長方向）の支持を磁気吸引力を利
用して行なっているものがある。例えば、軸受装置内に
マグネットを具え、その磁力を軸受と非接触に保ってい
る回転体の軸との間に作用させ、スラスト方向の支持を
行うようにしている。
は、スラスト方向（軸長方向）の支持を磁気吸引力を利
用して行なっているものがある。例えば、軸受装置内に
マグネットを具え、その磁力を軸受と非接触に保ってい
る回転体の軸との間に作用させ、スラスト方向の支持を
行うようにしている。
【０００３】第３図は、そのような構造の従来の軸受装
置を示す図である。第３図において、１はハウジング、
２は軸、２−１は軸本体、２−２，２−３は軸受対向
部、３−１，３−２は軸受、４はマグネット、５は潤滑
剤、６は対向間隙、７は潤滑剤飛散防止用板である。な
お、ラジアル方向（半径方向）の支持をするための構造
は、ここには示していない。ラジアル方向の支持は、別
途の構造（例えば、動圧構造）を施すことによって行わ
れる。
置を示す図である。第３図において、１はハウジング、
２は軸、２−１は軸本体、２−２，２−３は軸受対向
部、３−１，３−２は軸受、４はマグネット、５は潤滑
剤、６は対向間隙、７は潤滑剤飛散防止用板である。な
お、ラジアル方向（半径方向）の支持をするための構造
は、ここには示していない。ラジアル方向の支持は、別
途の構造（例えば、動圧構造）を施すことによって行わ
れる。
【０００４】マグネット４および２つの軸受３−１，３
−２は、マグネット４の軸方向両端に軸受３−１，３−
２を配置する形でハウジング１に嵌挿固着される。マグ
ネット４としては、軸方向両端に磁極が存在するものが
用いられる。軸受対向部２−２，２−３は、軸受３−
１，３−２と対向する位置に、軸本体２−１より軸の半
径方向に突出された部分である。軸受対向部２−３は、
軸２の端部に設けられる。言い換えれば、軸２の端部
は、軸受対向部２−３が設けられている部分で終端して
いる。軸受対向部２−２は、それとは間隔をおいて設け
られている。
−２は、マグネット４の軸方向両端に軸受３−１，３−
２を配置する形でハウジング１に嵌挿固着される。マグ
ネット４としては、軸方向両端に磁極が存在するものが
用いられる。軸受対向部２−２，２−３は、軸受３−
１，３−２と対向する位置に、軸本体２−１より軸の半
径方向に突出された部分である。軸受対向部２−３は、
軸２の端部に設けられる。言い換えれば、軸２の端部
は、軸受対向部２−３が設けられている部分で終端して
いる。軸受対向部２−２は、それとは間隔をおいて設け
られている。
【０００５】対向間隙６は、軸受対向部と軸受との間の
間隙である。マグネット４と軸２との間の部分とか対向
間隙６等の軸受装置内の間隙には、潤滑剤５が適宜の量
充填されている。潤滑剤飛散防止用板７は、その潤滑剤
５が軸受装置外に飛散するのを防止するために設けられ
ている。
間隙である。マグネット４と軸２との間の部分とか対向
間隙６等の軸受装置内の間隙には、潤滑剤５が適宜の量
充填されている。潤滑剤飛散防止用板７は、その潤滑剤
５が軸受装置外に飛散するのを防止するために設けられ
ている。
【０００６】軸２および軸受３−１，３−２の材料とし
ては、磁性体が用いられる。マグネット４の一方の磁極
より発した磁束は、軸受３−１→対向間隙６→軸受対向
部２−２→軸本体２−１内→軸受対向部２−３→対向間
隙６→軸受３−２という経路を通って、マグネット４の
他方の磁極に戻って来る。対向間隙６に分布する磁束の
作用により、軸受対向部２−２，２−３は、それぞれ軸
受３−１，３−２に対向する位置に留められる。これに
より、軸２のスラスト方向における支持がなされる。
ては、磁性体が用いられる。マグネット４の一方の磁極
より発した磁束は、軸受３−１→対向間隙６→軸受対向
部２−２→軸本体２−１内→軸受対向部２−３→対向間
隙６→軸受３−２という経路を通って、マグネット４の
他方の磁極に戻って来る。対向間隙６に分布する磁束の
作用により、軸受対向部２−２，２−３は、それぞれ軸
受３−１，３−２に対向する位置に留められる。これに
より、軸２のスラスト方向における支持がなされる。
【０００７】前記したような軸受装置に関連する従来の
文献としては、例えば、特開平２−229915号公報，特開
平５−44728 号公報，特開平６−185527号公報等があ
る。
文献としては、例えば、特開平２−229915号公報，特開
平５−44728 号公報，特開平６−185527号公報等があ
る。
【０００８】
（問題点）しかしながら、前記した従来の軸受装置に
は、軸のスラスト方向での位置を、高精度に位置決めす
ることが出来ないという問題点があった。
は、軸のスラスト方向での位置を、高精度に位置決めす
ることが出来ないという問題点があった。
【０００９】（問題点の説明）図４は、従来の軸受装置
における磁束分布を説明する図である。対向間隙６の部
分を拡大して描いた図であり、符号は図３のものに対応
し、８は対向間隙６付近の磁束、８−１はその磁束の一
部である。マグネット４のＮ極から出た磁束は、点線の
ような経路を通ってＳ極に戻る。対向間隙６における磁
束の分布を模式的に示すと、実線矢印のようになる。
における磁束分布を説明する図である。対向間隙６の部
分を拡大して描いた図であり、符号は図３のものに対応
し、８は対向間隙６付近の磁束、８−１はその磁束の一
部である。マグネット４のＮ極から出た磁束は、点線の
ような経路を通ってＳ極に戻る。対向間隙６における磁
束の分布を模式的に示すと、実線矢印のようになる。
【００１０】各軸受から対向する軸受対向部およびその
周辺を見た場合、軸受対向部２−２およびその周辺の形
状は軸長方向に対称となっているが、軸端にある軸受対
向部２−３およびその周辺の形状は、軸長方向に対称と
はなっていない。なぜなら、軸２の端部は軸受対向部２
−３で終端しているので、その軸受対向部２−３の一方
の側には軸本体２−１が存在するが、他方の側には何も
存在しないという形状になっているからである。
周辺を見た場合、軸受対向部２−２およびその周辺の形
状は軸長方向に対称となっているが、軸端にある軸受対
向部２−３およびその周辺の形状は、軸長方向に対称と
はなっていない。なぜなら、軸２の端部は軸受対向部２
−３で終端しているので、その軸受対向部２−３の一方
の側には軸本体２−１が存在するが、他方の側には何も
存在しないという形状になっているからである。
【００１１】そのため、軸端にある軸受対向部２−３の
端面から軸受３−２に回り込む８−１のような磁束が存
在することとなり、その軸受対向部２−３と対向する軸
受３−２との間に分布する磁束８は、軸長方向に対称と
はならない。端面から回り込む磁束のために、磁気吸引
力は軸長方向で不釣り合いとなり、軸２は軸端方向に変
位させられる。図４中のΔＬは、その変位を示してい
る。
端面から軸受３−２に回り込む８−１のような磁束が存
在することとなり、その軸受対向部２−３と対向する軸
受３−２との間に分布する磁束８は、軸長方向に対称と
はならない。端面から回り込む磁束のために、磁気吸引
力は軸長方向で不釣り合いとなり、軸２は軸端方向に変
位させられる。図４中のΔＬは、その変位を示してい
る。
【００１２】軸２は、図のように垂直姿勢とされている
場合は、自重によっても、軸受と軸受対向部とが対向す
る位置より多少軸長方向に変位するわけであるが（前記
のΔＬには、軸２の自重による変位は含めていない）、
仮に自重の影響がなかったとしても（例えば、軸２が水
平姿勢にされているような場合）、前記のような磁束分
布の非対称性のために変位ΔＬが生じる。
場合は、自重によっても、軸受と軸受対向部とが対向す
る位置より多少軸長方向に変位するわけであるが（前記
のΔＬには、軸２の自重による変位は含めていない）、
仮に自重の影響がなかったとしても（例えば、軸２が水
平姿勢にされているような場合）、前記のような磁束分
布の非対称性のために変位ΔＬが生じる。
【００１３】変位が生じても、その大きさが容易にコン
トロール出来ればよいが、この変位ΔＬの大きさは、容
易にコントロールすることは出来ない。回転体を所定位
置に高精度で維持することが要求されるような場合に
は、その軸２をスラスト方向に高精度で位置決めする必
要があるが、前記変位ΔＬのため、それを行なうことが
出来ない。本発明は、以上のような問題点を解決するこ
とを課題とするものである。
トロール出来ればよいが、この変位ΔＬの大きさは、容
易にコントロールすることは出来ない。回転体を所定位
置に高精度で維持することが要求されるような場合に
は、その軸２をスラスト方向に高精度で位置決めする必
要があるが、前記変位ΔＬのため、それを行なうことが
出来ない。本発明は、以上のような問題点を解決するこ
とを課題とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、軸本体より半径方向に突出して軸端に
設けられた第１の軸受対向部と同じく半径方向に突出し
て該第１の軸受対向部と間隔をおいて設けられた第２の
軸受対向部とを具えた磁性体の軸が挿入され、前記第１
の軸受対向部と間隙を挟んで対向する磁性体の第１の軸
受と前記第２の軸受対向部と間隙を挟んで対向する磁性
体の第２の軸受とがマグネットの両端に位置するようハ
ウジング内に配設され、該マグネットからの磁力により
前記軸のスラスト方向の支持を行なう軸受装置におい
て、前記軸端より前記軸本体と同径にて軸を延長して凸
部を形成することとした。
め、本発明では、軸本体より半径方向に突出して軸端に
設けられた第１の軸受対向部と同じく半径方向に突出し
て該第１の軸受対向部と間隔をおいて設けられた第２の
軸受対向部とを具えた磁性体の軸が挿入され、前記第１
の軸受対向部と間隙を挟んで対向する磁性体の第１の軸
受と前記第２の軸受対向部と間隙を挟んで対向する磁性
体の第２の軸受とがマグネットの両端に位置するようハ
ウジング内に配設され、該マグネットからの磁力により
前記軸のスラスト方向の支持を行なう軸受装置におい
て、前記軸端より前記軸本体と同径にて軸を延長して凸
部を形成することとした。
【００１５】
【作 用】第１の軸受と対向する軸端の第１の軸受対
向部およびその周辺の形状は、従来は軸長方向に対称で
はなかった。そのため、磁束の分布が軸長方向に対称で
はなくなり、軸はスラスト方向にコントロールが困難な
変位を生じていた。軸端に軸本体と同径の凸部を設ける
と、第１の軸受対向部およびその周辺の形状は軸長方向
に対称となるので、磁束の分布も軸長方向に対称とな
る。その結果、前記の変位は生じなくなる。
向部およびその周辺の形状は、従来は軸長方向に対称で
はなかった。そのため、磁束の分布が軸長方向に対称で
はなくなり、軸はスラスト方向にコントロールが困難な
変位を生じていた。軸端に軸本体と同径の凸部を設ける
と、第１の軸受対向部およびその周辺の形状は軸長方向
に対称となるので、磁束の分布も軸長方向に対称とな
る。その結果、前記の変位は生じなくなる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の軸受装置を示す図であ
る。符号は図３のものに対応し、２−４は凸部である。
図３と同じ符号の部分は同じものであるので、その構成
および動作の説明は省略する。凸部２−４は、軸２の端
部において軸本体２−１と同じ径で軸を延長する方向に
突出された部分である。図３の従来の軸受装置と構成上
異なる点は、この凸部２−４を新たに設けた点である。
凸部２−４は、軸本体２−１と同じ径とされているの
で、軸端の軸受対向部２−３およびその周辺の形状は、
軸長方向に対称となる。
に説明する。図１は、本発明の軸受装置を示す図であ
る。符号は図３のものに対応し、２−４は凸部である。
図３と同じ符号の部分は同じものであるので、その構成
および動作の説明は省略する。凸部２−４は、軸２の端
部において軸本体２−１と同じ径で軸を延長する方向に
突出された部分である。図３の従来の軸受装置と構成上
異なる点は、この凸部２−４を新たに設けた点である。
凸部２−４は、軸本体２−１と同じ径とされているの
で、軸端の軸受対向部２−３およびその周辺の形状は、
軸長方向に対称となる。
【００１７】図２は、本発明の軸受装置における磁束分
布を説明する図である。符号は図４のものに対応してい
る。凸部２−４を設けたおかげで、軸端の軸受対向部２
−３およびその周辺の形状は軸長方向に対称となってい
るので、両者間を結ぶ磁束８の分布も軸長方向に対称と
なる。そのため、軸受対向部２−２の軸長方向で磁気吸
引力の不釣り合いが生じないので、従来例では発生して
いたスラスト方向の変位ΔＬ（図４参照）は生じなくな
る。従って、スラスト方向での軸２の位置決めが、高精
度に出来るようになる。この効果は、特に、水平姿勢に
されている軸２に対して顕著である。
布を説明する図である。符号は図４のものに対応してい
る。凸部２−４を設けたおかげで、軸端の軸受対向部２
−３およびその周辺の形状は軸長方向に対称となってい
るので、両者間を結ぶ磁束８の分布も軸長方向に対称と
なる。そのため、軸受対向部２−２の軸長方向で磁気吸
引力の不釣り合いが生じないので、従来例では発生して
いたスラスト方向の変位ΔＬ（図４参照）は生じなくな
る。従って、スラスト方向での軸２の位置決めが、高精
度に出来るようになる。この効果は、特に、水平姿勢に
されている軸２に対して顕著である。
【００１８】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の軸受装置によ
れば、軸受対向部が設けられている軸端を軸方向に延長
して軸本体と同径の凸部を設け、その軸受対向部および
その周辺の形状を軸長方向に対称とするので、該軸受対
向部と対向する軸受との間の磁束分布は軸長方向に対称
となり、軸がスラスト方向に変位されることはなくな
る。そのため、高精度の位置決めが出来るようになる。
れば、軸受対向部が設けられている軸端を軸方向に延長
して軸本体と同径の凸部を設け、その軸受対向部および
その周辺の形状を軸長方向に対称とするので、該軸受対
向部と対向する軸受との間の磁束分布は軸長方向に対称
となり、軸がスラスト方向に変位されることはなくな
る。そのため、高精度の位置決めが出来るようになる。
【図１】 本発明の軸受装置を示す図
【図２】 本発明の軸受装置における磁束分布を説明す
る図
る図
【図３】 従来の軸受装置を示す図
【図４】 従来の軸受装置における磁束分布を説明する
図
図
１…ハウジング、２…軸、２−１…軸本体、２−２，２
−３…軸受対向部、２−４…凸部、３−１，３−２…軸
受、４…マグネット、５…潤滑剤、６…対向間隙、７…
潤滑剤飛散防止用板、８…磁束
−３…軸受対向部、２−４…凸部、３−１，３−２…軸
受、４…マグネット、５…潤滑剤、６…対向間隙、７…
潤滑剤飛散防止用板、８…磁束
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 大典 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 軸本体より半径方向に突出して軸端に設
けられた第１の軸受対向部と同じく半径方向に突出して
該第１の軸受対向部と間隔をおいて設けられた第２の軸
受対向部とを具えた磁性体の軸が挿入され、前記第１の
軸受対向部と間隙を挟んで対向する磁性体の第１の軸受
と前記第２の軸受対向部と間隙を挟んで対向する磁性体
の第２の軸受とがマグネットの両端に位置するようハウ
ジング内に配設され、該マグネットからの磁力により前
記軸のスラスト方向の支持を行なう軸受装置において、
前記軸端より前記軸本体と同径にて軸を延長して凸部を
形成したことを特徴とする軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30277394A JPH08135670A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30277394A JPH08135670A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08135670A true JPH08135670A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17912959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30277394A Pending JPH08135670A (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08135670A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015125958A1 (ja) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | オイレス工業株式会社 | ロール装置 |
| CN109505866A (zh) * | 2017-09-05 | 2019-03-22 | 湖景创新有限公司 | 具有轭绕组的活性径向磁轴承 |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP30277394A patent/JPH08135670A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015125958A1 (ja) * | 2014-02-24 | 2015-08-27 | オイレス工業株式会社 | ロール装置 |
| JP2015158244A (ja) * | 2014-02-24 | 2015-09-03 | オイレス工業株式会社 | ロール装置 |
| CN109505866A (zh) * | 2017-09-05 | 2019-03-22 | 湖景创新有限公司 | 具有轭绕组的活性径向磁轴承 |
| US11041527B2 (en) | 2017-09-05 | 2021-06-22 | Maxon International Ag | Active radial magnetic bearing with yoke winding |
| CN109505866B (zh) * | 2017-09-05 | 2021-09-24 | 麦克森国际股份公司 | 具有轭绕组的活性径向磁轴承 |
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