JPH0814255A - 複合軸受装置 - Google Patents
複合軸受装置Info
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- JPH0814255A JPH0814255A JP6171698A JP17169894A JPH0814255A JP H0814255 A JPH0814255 A JP H0814255A JP 6171698 A JP6171698 A JP 6171698A JP 17169894 A JP17169894 A JP 17169894A JP H0814255 A JPH0814255 A JP H0814255A
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- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/06—Relieving load on bearings using magnetic means
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-
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- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/0423—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other
- F16C32/0429—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other for both radial and axial load, e.g. conical magnets
-
- 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
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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
- F16C33/107—Grooves for generating pressure
Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価で高速回転に耐え得るようにする。
【構成】 プラスチック磁石材料を射出成形して、外周
面にヘリングボーン状の動圧発生用の溝４と軸心に貫通
孔１を有する軸２及びこの軸２を挿入するスリーブ３を
形成する。そして、軸２における貫通孔１の内周面とス
リーブ３の外周面の磁極とが同じ磁極で、軸２の外周面
とスリーブ３の内周面とが同極になるように着磁して、
スリーブ３に軸２を挿入して軸受を構成する。
面にヘリングボーン状の動圧発生用の溝４と軸心に貫通
孔１を有する軸２及びこの軸２を挿入するスリーブ３を
形成する。そして、軸２における貫通孔１の内周面とス
リーブ３の外周面の磁極とが同じ磁極で、軸２の外周面
とスリーブ３の内周面とが同極になるように着磁して、
スリーブ３に軸２を挿入して軸受を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザービーム
プリンタのような情報機器や、ビデオレコーダのような
映像機器などに用いられる非接触型の複合軸受装置に関
するものである。
プリンタのような情報機器や、ビデオレコーダのような
映像機器などに用いられる非接触型の複合軸受装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、レーザービームプリンタ、バ
ーコード読み取り装置、ビデオレコーダ等における駆動
軸などを回転自在に支持する軸受は、軸の高速回転に耐
え、しかも軸の回転が外部からの振動や衝撃などにも影
響されないものが要求されている。
ーコード読み取り装置、ビデオレコーダ等における駆動
軸などを回転自在に支持する軸受は、軸の高速回転に耐
え、しかも軸の回転が外部からの振動や衝撃などにも影
響されないものが要求されている。
【０００３】例えばレーザービームプリンタでは、プリ
ンタの高速化に伴い、ポリゴンミラーの回転速度は２０
０００回転／分が要求されるようになってきている。し
かし従来の回転軸受には、ボールベアリングが用いられ
ており、ボールベアリングでは焼き付きや摩耗などが発
生し易いため、１６０００回転／分程度が耐えられる回
転数の限界である。
ンタの高速化に伴い、ポリゴンミラーの回転速度は２０
０００回転／分が要求されるようになってきている。し
かし従来の回転軸受には、ボールベアリングが用いられ
ており、ボールベアリングでは焼き付きや摩耗などが発
生し易いため、１６０００回転／分程度が耐えられる回
転数の限界である。
【０００４】そこで、特開平２−１７３６１０号公報に
開示されているように、高速で回転するポリゴンミラー
の軸受にセラミックスから成る動圧空気軸受を用いるこ
とが提案されている。このような空気軸受を用いると、
回転体の起動停止時における低速域での各部材の接触に
も耐えることができる。
開示されているように、高速で回転するポリゴンミラー
の軸受にセラミックスから成る動圧空気軸受を用いるこ
とが提案されている。このような空気軸受を用いると、
回転体の起動停止時における低速域での各部材の接触に
も耐えることができる。
【０００５】しかしながら５０００回転／分を越える
と、回転体のアンバランスなどの要因により、突発的な
ラジアル方向の衝撃力が回転体に加わることがある。こ
のような場合に、セラミックスは衝撃によって引き起こ
される振動に耐えることができない。また、セラミック
スは加工が困難であるため、高精度の加工を施こすとコ
ストアップをきたすという問題がある。
と、回転体のアンバランスなどの要因により、突発的な
ラジアル方向の衝撃力が回転体に加わることがある。こ
のような場合に、セラミックスは衝撃によって引き起こ
される振動に耐えることができない。また、セラミック
スは加工が困難であるため、高精度の加工を施こすとコ
ストアップをきたすという問題がある。
【０００６】そのため、特開平５−１０６６３５号公
報、特開平５−１７２１４０号公報には、動圧空気軸受
と磁気軸受を複合した軸受が提案されている。即ち、軸
にスリーブが嵌合し、このスリーブの内周面に設けた円
筒状のラジアル軸受面が軸に設けた円筒状のラジアル受
け面と隙間を隔てて対向し、このラジアル受面にヘリン
グボーン状の動圧発生用の溝を設けると共に、スリーブ
と軸のそれぞれ対向する位置に反発する磁界方向の永久
磁石を設けている。このような構成によって、動圧空気
軸受と磁気軸受両方の作用を有し、低速域から高速域ま
での安定した回転を得るようにしている。
報、特開平５−１７２１４０号公報には、動圧空気軸受
と磁気軸受を複合した軸受が提案されている。即ち、軸
にスリーブが嵌合し、このスリーブの内周面に設けた円
筒状のラジアル軸受面が軸に設けた円筒状のラジアル受
け面と隙間を隔てて対向し、このラジアル受面にヘリン
グボーン状の動圧発生用の溝を設けると共に、スリーブ
と軸のそれぞれ対向する位置に反発する磁界方向の永久
磁石を設けている。このような構成によって、動圧空気
軸受と磁気軸受両方の作用を有し、低速域から高速域ま
での安定した回転を得るようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが最近では、製
品競争の激化に伴って前述の各機器もコスト低減の要求
が厳しくなってきており、前述の動圧空気軸受と磁気軸
受との複合軸受では構造が複雑で部品点数も多く高価で
あるため機器のコストダウンが困難となっている。
品競争の激化に伴って前述の各機器もコスト低減の要求
が厳しくなってきており、前述の動圧空気軸受と磁気軸
受との複合軸受では構造が複雑で部品点数も多く高価で
あるため機器のコストダウンが困難となっている。
【０００８】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
高速回転に耐え得る安価な複合軸受装置を提供すること
にある。
高速回転に耐え得る安価な複合軸受装置を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明にかかる複合軸受装置は、軸にスリーブを嵌合
し、前記軸又はスリーブの少なくとも一方に、ヘリング
ボ−ン状の動圧発生用の溝を設けたラジアル流体軸を有
し、前記軸、スリーブはプラスチック磁石材料で製造し
たことを特徴とする。
の本発明にかかる複合軸受装置は、軸にスリーブを嵌合
し、前記軸又はスリーブの少なくとも一方に、ヘリング
ボ−ン状の動圧発生用の溝を設けたラジアル流体軸を有
し、前記軸、スリーブはプラスチック磁石材料で製造し
たことを特徴とする。
【００１０】
【作用】上述の構成を有する複合軸受装置は、高速回転
時においてはヘリングボーン状の溝に沿って空気が流れ
ることによって、起動時などの低速時においては磁気に
よる反発力によって軸を支持する。
時においてはヘリングボーン状の溝に沿って空気が流れ
ることによって、起動時などの低速時においては磁気に
よる反発力によって軸を支持する。
【００１１】
【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図１は実施例の構成図である。軸心に貫通孔１を
有し、プラスチック磁石材料により形成された筒状の軸
２は、同様の材料で形成されたスリーブ３に嵌入されて
おり、軸２の外径は例えば２０ｍｍで、スリーブ３の内
径との差は６０μｍであって、軸２の外周面には動圧を
発生するためのヘリンボーン状の溝４が形成されてい
る。また、軸２の下端にはフランジ１ａが形成されてお
り、フランジ１ａの外径は、スリーブ３の外径と内径と
の平均よりも稍々小さくなっている。
する。図１は実施例の構成図である。軸心に貫通孔１を
有し、プラスチック磁石材料により形成された筒状の軸
２は、同様の材料で形成されたスリーブ３に嵌入されて
おり、軸２の外径は例えば２０ｍｍで、スリーブ３の内
径との差は６０μｍであって、軸２の外周面には動圧を
発生するためのヘリンボーン状の溝４が形成されてい
る。また、軸２の下端にはフランジ１ａが形成されてお
り、フランジ１ａの外径は、スリーブ３の外径と内径と
の平均よりも稍々小さくなっている。
【００１２】図２に示すように、軸２は内周面側がＮ
極、外周面側がＳ極となるように着磁されており、フラ
ンジ１ａは上側がＳ極、下側がＮ極と磁界方向が上下方
向となるように着磁されている。また、スリーブ３は軸
２とは逆に、内周面側がＳ極、外周面側がＮ極に着磁さ
れて、軸２の外周面とスリーブ３の内周面、及びフラン
ジ１ａの上面とスリーブ３の下面は、それぞれ同じ磁極
を有するように構成されている。なお、これらの磁極は
Ｎ極とＳ極とが入れ換って対向するようにしてもよい。
極、外周面側がＳ極となるように着磁されており、フラ
ンジ１ａは上側がＳ極、下側がＮ極と磁界方向が上下方
向となるように着磁されている。また、スリーブ３は軸
２とは逆に、内周面側がＳ極、外周面側がＮ極に着磁さ
れて、軸２の外周面とスリーブ３の内周面、及びフラン
ジ１ａの上面とスリーブ３の下面は、それぞれ同じ磁極
を有するように構成されている。なお、これらの磁極は
Ｎ極とＳ極とが入れ換って対向するようにしてもよい。
【００１３】上記のように構成された軸受は、軸２とス
リーブ３においては、対向する面同志が同じ磁極である
ため互いに反発し合い、隙間６０μｍを保って保持され
ている。そして、軸２が固定されスリーブ３が回転体と
共に回転すると、又はスリーブ３が固定され軸２が回転
体と共に回転すると、溝４に沿って空気が流れ空気軸受
が構成される。軸２とスリーブ３は最初から磁気軸受の
状態になっているため、起動時にも接触することがな
い。また、磁気による反発力によって通常の空気軸受に
比べて、回転時における外部からのの衝撃や振動にも強
く、安定した高速回転が可能である。
リーブ３においては、対向する面同志が同じ磁極である
ため互いに反発し合い、隙間６０μｍを保って保持され
ている。そして、軸２が固定されスリーブ３が回転体と
共に回転すると、又はスリーブ３が固定され軸２が回転
体と共に回転すると、溝４に沿って空気が流れ空気軸受
が構成される。軸２とスリーブ３は最初から磁気軸受の
状態になっているため、起動時にも接触することがな
い。また、磁気による反発力によって通常の空気軸受に
比べて、回転時における外部からのの衝撃や振動にも強
く、安定した高速回転が可能である。
【００１４】なお、これらの軸２及びスリーブ３は、プ
ラスチック磁石材料を射出成形することにより形成され
ている。プラスチック磁石材料は例えば磁石用磁性粉と
してフェライトを、１２−ポリアミドを用いたバインダ
により固められている。射出成形によって安定した高い
磁気特性を有する高精度の磁性体を製造するには、フェ
ライトの含有量が多く、かつ成型材料の流動性が良いこ
とが必要であるが、このような特性を満足するものであ
れば、上記の材料に限定されることはなく、例えば磁石
用磁性粉として希土類系の材料を用いたプラスチック磁
石材料でもよい。
ラスチック磁石材料を射出成形することにより形成され
ている。プラスチック磁石材料は例えば磁石用磁性粉と
してフェライトを、１２−ポリアミドを用いたバインダ
により固められている。射出成形によって安定した高い
磁気特性を有する高精度の磁性体を製造するには、フェ
ライトの含有量が多く、かつ成型材料の流動性が良いこ
とが必要であるが、このような特性を満足するものであ
れば、上記の材料に限定されることはなく、例えば磁石
用磁性粉として希土類系の材料を用いたプラスチック磁
石材料でもよい。
【００１５】プラスチック磁石材料の着磁に際しては、
図３に示すように軸２は、下端に円板部１０ａを有する
円柱状の着磁ヨーク１０を軸２の内側に、円筒状の着磁
ヨーク１１を軸２の外側に配置し、例えば軸２に関して
は内側から外側に、フランジ１ａに関しては下側から上
側に磁力が向かうようにして着磁する。一方、図４に示
すようにスリーブ３は、円筒状の着磁ヨーク１２を外側
に、円柱状の着磁ヨーク１３を内側に配置して磁力が外
側から内側に向かうようにして着磁する。
図３に示すように軸２は、下端に円板部１０ａを有する
円柱状の着磁ヨーク１０を軸２の内側に、円筒状の着磁
ヨーク１１を軸２の外側に配置し、例えば軸２に関して
は内側から外側に、フランジ１ａに関しては下側から上
側に磁力が向かうようにして着磁する。一方、図４に示
すようにスリーブ３は、円筒状の着磁ヨーク１２を外側
に、円柱状の着磁ヨーク１３を内側に配置して磁力が外
側から内側に向かうようにして着磁する。
【００１６】このように、本発明に係る空気磁気による
複合軸受は、簡単な工程で造られた構成部品を単に組合
わせるだけであるので、低コストとすることができる。
複合軸受は、簡単な工程で造られた構成部品を単に組合
わせるだけであるので、低コストとすることができる。
【００１７】実施例では、軸２のフランジ１ａは軸２の
下端に設けられてスラスト荷重を受けることができるよ
うになっているが、図５に示すようにフランジ１ａが上
部にあってもよく、或いはこれを省略して軸２のみでも
よい。また、ヘリングボーン状の溝４は軸２の外周面で
なく、スリーブ３の内周面に形成してもよい。
下端に設けられてスラスト荷重を受けることができるよ
うになっているが、図５に示すようにフランジ１ａが上
部にあってもよく、或いはこれを省略して軸２のみでも
よい。また、ヘリングボーン状の溝４は軸２の外周面で
なく、スリーブ３の内周面に形成してもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る複合軸
受装置は、プラスチック磁石材料を射出成形して空気軸
受体を構成するため、安価で高速回転に耐え得る。
受装置は、プラスチック磁石材料を射出成形して空気軸
受体を構成するため、安価で高速回転に耐え得る。
【図１】実施例の構成図である。
【図２】その着磁状態の説明図である。
【図３】軸の着磁方法の説明図である。
【図４】スリーブの着磁方法の説明図である。
【図５】他の実施例の正面図である。
１ 貫通孔 ２ 軸 ３ スリーブ ４ 溝 １０、１１、１２、１３ 着磁ヨーク
Claims (6)
- 【請求項１】 軸にスリーブを嵌合し、前記軸又はスリ
ーブの少なくとも一方に、ヘリングボ−ン状の動圧発生
用の溝を設けたラジアル流体軸を有し、前記軸、スリー
ブはプラスチック磁石材料で製造したことを特徴とする
複合軸受装置。 - 【請求項２】 前記プラスチック磁気材料は、フェライ
ト系プラスチック磁性材料とした請求項１に記載の複合
軸受装置。 - 【請求項３】 前記プラスチック磁気材料は、希土類系
プラスチック磁性材料とした請求項１に記載の複合軸受
装置。 - 【請求項４】 前記軸の外面とスリーブの内面は、それ
ぞれ反発するような磁極を設けた請求項１に記載の複合
軸受装置。 - 【請求項５】 前記軸の少なくとも一端は前記スリーブ
の内径よりも大きく、前記スリーブの外径よりも小さい
径の円板とした請求項１に記載の複合軸受装置。 - 【請求項６】 前記円板と向かい合うスリーブ面はそれ
ぞれ反発し合う磁極を有する請求項５に記載の複合軸受
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6171698A JPH0814255A (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 複合軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6171698A JPH0814255A (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 複合軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0814255A true JPH0814255A (ja) | 1996-01-16 |
Family
ID=15928030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6171698A Pending JPH0814255A (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 複合軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814255A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5942825A (en) * | 1996-12-04 | 1999-08-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electric motor having rotor shaft rotatably supported on a bearing by vertically adjustable magnets |
| JP2000352417A (ja) * | 1999-06-14 | 2000-12-19 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 空気動圧軸受装置 |
| KR20020042786A (ko) * | 2002-05-11 | 2002-06-07 | 황철홍 | 자기부상을 이용한 원심식 공기 동압 베어링 |
| JP2003013955A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 磁気軸受用ステータコア |
| JP2007511194A (ja) * | 2003-11-05 | 2007-04-26 | ジーアンドダブリュー テクノロジーズ，インク． | 流体動圧軸受モータ |
| WO2009007044A2 (de) * | 2007-07-10 | 2009-01-15 | Voith Patent Gmbh | Hybridlager und verfahren zu dessen herstellung |
| CN108953377A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-12-07 | 合肥工业大学 | 一种面向可重复使用火箭涡轮泵的液磁复合轴承 |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP6171698A patent/JPH0814255A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5942825A (en) * | 1996-12-04 | 1999-08-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electric motor having rotor shaft rotatably supported on a bearing by vertically adjustable magnets |
| JP2000352417A (ja) * | 1999-06-14 | 2000-12-19 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 空気動圧軸受装置 |
| JP2003013955A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 磁気軸受用ステータコア |
| KR20020042786A (ko) * | 2002-05-11 | 2002-06-07 | 황철홍 | 자기부상을 이용한 원심식 공기 동압 베어링 |
| JP2007511194A (ja) * | 2003-11-05 | 2007-04-26 | ジーアンドダブリュー テクノロジーズ，インク． | 流体動圧軸受モータ |
| WO2009007044A2 (de) * | 2007-07-10 | 2009-01-15 | Voith Patent Gmbh | Hybridlager und verfahren zu dessen herstellung |
| WO2009007044A3 (de) * | 2007-07-10 | 2009-03-19 | Voith Patent Gmbh | Hybridlager und verfahren zu dessen herstellung |
| CN108953377A (zh) * | 2018-08-22 | 2018-12-07 | 合肥工业大学 | 一种面向可重复使用火箭涡轮泵的液磁复合轴承 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050117 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20050624 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |