JPH11311251A - 磁気スラスト軸受 - Google Patents

磁気スラスト軸受

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Publication number
JPH11311251A
JPH11311251A JP10134698A JP13469898A JPH11311251A JP H11311251 A JPH11311251 A JP H11311251A JP 10134698 A JP10134698 A JP 10134698A JP 13469898 A JP13469898 A JP 13469898A JP H11311251 A JPH11311251 A JP H11311251A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
disk
rotating shaft
coil
thrust bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10134698A
Other languages
English (en)
Inventor
Sotomitsu Hara
外満 原
Nobuhisa Nishioki
暢久 西沖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp, Mitsutoyo Kiko Co Ltd filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP10134698A priority Critical patent/JPH11311251A/ja
Publication of JPH11311251A publication Critical patent/JPH11311251A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/44Centrifugal pumps
    • F16C2360/45Turbo-molecular pumps

Landscapes

  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全体長さが短く、安全に加工でき、回転軸に
対する磁性ロータディスクの接触長さが比較的長い磁気
スラスト軸受を得るにある。 【解決手段】 回転軸1を貫通させる貫通孔4Aを中心
部に形成された磁性ステータディスク3Aを支持構造体
2に固定し、同磁性ステータディスク3Aの長さ方向に
対向する磁性ロータディスク7Aを前記回転軸1に固定
すると共に、前記磁性ロータディスク7Aの側面に隣り
合った前記磁性ステータディスク3Aの対向面に形成す
るコイル溝5Aに励磁コイル6Aを取り付ける磁気スラ
スト軸受において、前記磁性ステータディスク3Aは前
記貫通孔4Aに連絡した前記コイル溝5Aを形成され
た”L”字状断面に構成され、前記磁性ロータディスク
7Aは前記励磁コイル6Aの内周側に位置される円筒形
のボス部7bを有する”L”字状断面に構成された磁気
スラスト軸受。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は非接触型スラスト軸
受に関し、特に、磁界のバランスにより回転軸を浮揚さ
せる磁気スラスト軸受に関する。
【0002】
【背景技術】従来、例えば高速回転を伴うターボ分子ポ
ンプやエンドミルスピンドルにおいては、回転軸を磁気
的に浮揚させて一定位置に軸支するため、図5に示すよ
うな磁気スラスト軸受が用いられることがある(例え
ば、特開平9−105413号公報回転軸照)。
【0003】即ち、図5の符号”A”は図示を省略する
ラジアル軸受により支持構造体Bに回転可能に支持され
る回転軸であり、この回転軸Aを貫通させる貫通孔Cを
中心部に形成された一対の磁性ステータディスクD1
2 が支持構造体Bに固定される。そして、前記回転軸
Aの中間部には、前記磁性ステータディスクD1 ,D2
の間に位置した磁性ロータディスクEが固定されるが、
前記磁性ロータディスクEに対する前記磁性ステータデ
ィスクD1 ,D2 の対向側面には励磁コイルF1 ,F2
を配置できる深さdのコイル溝G1 ,G2 がそれぞれ形
成される。つまり、回転軸Aの軸端には隙間センサHが
臨まされ、同隙間センサHの検出値が一定となるよう
に、励磁コイルF1 ,F2 に対する励磁電圧(電流)が
制御され、磁気スラスト軸受の磁力により磁性ロータデ
ィスクEの位置が回転軸Aの長さ方向(スラスト方向)
の一定位置に保たれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構造の磁気スラスト軸受においては、回転軸Aの長さ方
向の全体長さLが極力小さなことが要求されるけれど
も、一対の磁性ステータディスクD1 ,D2 を用いるた
めに全体長さLの削減が制限されるばかりでなく、磁力
形成に必要な励磁コイルF1 ,F2 の巻線数の確保のた
めには、コイル溝G 1 ,G2 の溝幅wに比較して同コイ
ル溝G1 ,G2 の深さdを深くする必要が生じ、深さd
の確保のために全体長さLの低減が困難になる。
【0005】また、溝幅wに比較して深さdの大きなコ
イル溝G1 ,G2 を形成するための切削加工では、突っ
切りバイトが被加工物に干渉する事故の可能性を増大さ
せ、また、全体長さLの削減のために磁性ロータディス
クEの厚みHを小さくすると、回転軸Aに対する磁性ロ
ータディスクEの接触長さが小さくなり、回転軸Aに対
する磁性ロータディスクEの取付け状態が不安定になっ
て、回転中での磁性ロータディスクEの振れによって期
待する性能が得られなくなる。
【0006】本発明の目的は、以上に述べたような従来
の磁気スラスト軸受の問題に鑑み、全体長さが短く、安
全に加工でき、回転軸に対する磁性ロータディスクの接
触長さが比較的長い磁気スラスト軸受を得るにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、回転軸を貫通させる貫通孔を中心部に形
成された磁性ステータディスクを支持構造体に固定し、
同磁性ステータディスクの長さ方向に対向する磁性ロー
タディスクを前記回転軸に固定すると共に、前記磁性ロ
ータディスクの側面に隣り合った前記磁性ステータディ
スクの対向面に形成するコイル溝に励磁コイルを取り付
ける磁気スラスト軸受において、前記磁性ステータディ
スクは前記貫通孔に連絡した前記コイル溝を形成され
た”L”字状断面に構成され、前記磁性ロータディスク
は前記励磁コイルの内周側に位置される円筒形のボス部
を有する”L”字状断面に構成された磁気スラスト軸受
を提案するものである。
【0008】後述する本発明の好ましい実施例の説明に
おいては、1)回転軸を貫通させる貫通孔を中心部に形成
された磁性ステータディスクを支持構造体に固定し、同
磁性ステータディスクの長さ方向に対向する磁性ロータ
ディスクを前記回転軸に固定すると共に、前記磁性ロー
タディスクの側面に隣り合った前記磁性ステータディス
クの対向面に形成するコイル溝に励磁コイルを取り付け
る磁気スラスト軸受において、前記磁性ステータディス
クは前記貫通孔に連絡した前記コイル溝を形成されかつ
コイル溝を対向された状態で前記回転軸の長さ方向に対
向された一対の”L”字状部材から構成され、前記磁性
ロータディスクは前記励磁コイルの内周側に位置される
円筒形のボス部を両端部に有する”T”字状断面に構成
された構造、2)回転軸を貫通させる貫通孔を中心部に形
成された磁性ステータディスクを支持構造体に固定し、
同磁性ステータディスクの長さ方向に対向する磁性ロー
タディスクを前記回転軸に固定すると共に、前記磁性ロ
ータディスクの側面に隣り合った前記磁性ステータディ
スクの対向面に形成するコイル溝に励磁コイルを取り付
ける磁気スラスト軸受において、前記磁性ステータディ
スクは前記貫通孔に連絡した前記コイル溝を両側面に形
成した”T”字状断面に構成され、前記磁性ロータディ
スクは前記磁性ステータディスクの両側に配置されかつ
励磁コイルの内周側に位置される円筒形のボス部を対向
面にそれぞれ有する一対の”L”字状断面部材から構成
された構造が説明される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図1から図4について本発
明の実施例の詳細を説明する。図1及び図2は本発明の
第1実施例による磁気スラスト軸受を示し、全体を符
号”1”で示された回転軸は、図示を省略するラジアル
軸受により支持構造体2に回転可能に支持されている。
【0010】第1実施例による磁気スラスト軸受は支持
構造体2に固定される磁性ステータディスク3Aを備
え、この磁性ステータディスク3Aの中心部に形成され
る貫通孔4A中には前記回転軸1が非接触状態を保って
貫通されると共に、同磁性ステータディスク3Aの一側
面には前記貫通孔4Aと連絡した状態即ち貫通孔4Aの
外周側に隣接した状態のコイル溝5Aが形成される。即
ち、円板状部品として製作される磁性ステータディスク
3Aは中心部に前記貫通孔4Aを、同貫通孔4Aに隣接
した位置の側面にコイル溝5Aを切削加工することによ
り、”L”字状断面に作られ、同コイル溝5A中に励磁
コイル6Aが配置されることになる。
【0011】また、前記回転軸1の中間部には、前記磁
性ステータディスク3Aに近接した位置に”L”字状断
面の磁性ロータディスク7Aが固定される。前記回転軸
1を緊密に固定できる中心孔8Aを中心部に形成された
前記磁性ロータディスク7Aは、前記励磁コイル6Aに
対応した磁性ステータディスク3Aの側面に対向された
フランジ部7a及び同フランジ部7aに対して直角に伸
びるボス部7bを備え、このボス部7bは前記コイル溝
5Aの内部に延長している。なお、図2に示すように、
回転軸1の軸端には隙間センサ9が臨ませてあり、同隙
間センサ9の検出信号が前記励磁コイル6Aのドライバ
10を制御する制御回路11に供給され、磁性ステータ
ディスク3Aと磁性ロータディスク7Aとの間の隙間S
を略一定に保つように励磁コイル6Aの励磁電圧(電
流)が制御されることになる。
【0012】第1実施例による磁気スラスト軸受は、以
上のような構造であるから、回転軸1の長さ方向の全体
長さL1 が非常に小さくなる。即ち、磁性ロータディス
ク7Aのボス部7bが磁性ステータディスク3Aに形成
されるコイル溝5A中に位置されるため、磁性ロータデ
ィスク7Aのフランジ部7aの厚みを薄くしても、ボス
部7bの長さにより回転軸1に対する磁性ロータディス
ク7Aの充分な接触面積を確保できるため、結果的に、
全体長さL1 が非常に小さくなる。また、磁性ステータ
ディスク3Aにコイル溝5Aを切削加工する場合、磁性
ステータディスク3Aに対して貫通孔4Aを形成した
後、同貫通孔4Aに連続した状態のコイル溝5Aを加工
すればよいので、突っ切りバイト等が被加工物に干渉す
る危険を回避できる。
【0013】図3は本発明の第2実施例による磁気スラ
スト軸受を示し、この磁気スラスト軸受においては、離
間した状態で支持構造体2に固定される”L”字状断面
の一対の磁性ステータディスク3B,3Cが用いられ
る。即ち、第1実施例の場合と同様に、貫通孔4Bに連
絡したコイル溝5B,5Cを一側面に形成された両磁性
ステータディスク3B,3Cは、励磁コイル6B,6C
を対面させた状態として離間して配置され、これらの磁
性ステータディスク3B,3Cの間に”T”字状断面と
された磁性ロータディスク7Bが位置される。
【0014】第2実施例の磁性ロータディスク7Bは、
両磁性ステータディスク3B,3Cの側面間に延長され
るフランジ部7aと、このフランジ部7aの両側に一体
的に連接される一対のボス部7bとからなり、回転軸1
に固定される各ボス部7bは対応するコイル溝5B,5
C中に延長している。
【0015】第2実施例による磁気スラスト軸受は、以
上のような構造であるから、比較的全体長さL2 が小さ
く、回転軸1に対する磁性ロータディスク7Bの接触面
積が大きな取付状態の安定した構造となる。
【0016】図4は本発明の第3実施例による磁気スラ
スト軸受を示し、この磁気スラスト軸受においては、離
間した状態で回転軸1に固定される”L”字状断面の一
対の磁性ロータディスク7C,7Dが用いられる。即
ち、磁性ロータディスク7C,7Dは、円板状のフラン
ジ部7aと、このフランジ部7aの一端に一体的に連接
されるボス部7bとからなり、両磁性ロータディスク7
C,7Dのボス部7bを対向させた状態として回転軸1
に固定されている。また、前記両磁性ロータディスク7
C,7Dの間には、外周部を支持構造体2に固定され
た”T”字状断面の磁性ステータディスク3Dが配置さ
れる。つまり、前記回転軸1を貫通させる貫通孔4Cを
中心部に形成された磁性ステータディスク3Dの両側面
には、同貫通孔4Cに到達する一対のコイル溝5D,5
Eが形成され、これらのコイル溝5D,5Eには励磁コ
イル6D,6Eがそれぞれ取り付けられる。
【0017】第3実施例による磁気スラスト軸受は、以
上のような構造であるから、磁性ロータディスク7C,
7Dのボス部7bは磁性ステータディスク3Dに形成さ
れる対応コイル溝5D,5E中に延長するから、第2実
施例の場合と同様に、比較的全体長さL3 が小さくなる
ばかりでなく、支持構造体2に対する磁性ステータディ
スク3Dの取付面積及び回転軸1に対する磁性ロータデ
ィスク7C,7Dの接触面積が大きな取付状態の安定し
た構造を得ることができる。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、全体長さが比較的小さく、切削加工が容易
で、支持構造体に固定される磁性ステータディスク、及
び/または、回転軸に固定される磁性ロータディスクの
取付状態が安定し、その結果、スラスト方向の位置安定
度の高い磁気スラスト軸受を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による磁気スラスト軸受の
一部破断分解斜視図である。
【図2】同磁気スラスト軸受の断面図である。
【図3】本発明の第2実施例による磁気スラスト軸受の
断面図である。
【図4】本発明の第3実施例による磁気スラスト軸受の
断面図である。
【図5】従来の磁気スラスト軸受の断面図である。
【符号の説明】
1 回転軸 2 支持構造体 3A〜3D 磁性ステータディスク 4A〜4C 貫通孔 5A〜5E コイル溝 6A〜6E 励磁コイル 7A〜7D 磁性ロータディスク 7a フランジ部 7b ボス部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸を貫通させる貫通孔を中心部に形
    成された磁性ステータディスクを支持構造体に固定し、
    同磁性ステータディスクの長さ方向に対向する磁性ロー
    タディスクを前記回転軸に固定すると共に、前記磁性ロ
    ータディスクの側面に隣り合った前記磁性ステータディ
    スクの対向面に形成するコイル溝に励磁コイルを取り付
    ける磁気スラスト軸受において、前記磁性ステータディ
    スクは前記貫通孔に連絡した前記コイル溝を形成され
    た”L”字状断面に構成され、前記磁性ロータディスク
    は前記励磁コイルの内周側に位置される円筒形のボス部
    を有する”L”字状断面に構成されたことを特徴とする
    磁気スラスト軸受。
  2. 【請求項2】 回転軸を貫通させる貫通孔を中心部に形
    成された磁性ステータディスクを支持構造体に固定し、
    同磁性ステータディスクの長さ方向に対向する磁性ロー
    タディスクを前記回転軸に固定すると共に、前記磁性ロ
    ータディスクの側面に隣り合った前記磁性ステータディ
    スクの対向面に形成するコイル溝に励磁コイルを取り付
    ける磁気スラスト軸受において、前記磁性ステータディ
    スクは前記貫通孔に連絡した前記コイル溝を形成されか
    つコイル溝を対向された状態で前記回転軸の長さ方向に
    対向された一対の”L”字状部材から構成され、前記磁
    性ロータディスクは前記励磁コイルの内周側に位置され
    る円筒形のボス部を両端部に有する”T”字状断面に構
    成されたことを特徴とする磁気スラスト軸受。
  3. 【請求項3】 回転軸を貫通させる貫通孔を中心部に形
    成された磁性ステータディスクを支持構造体に固定し、
    同磁性ステータディスクの長さ方向に対向する磁性ロー
    タディスクを前記回転軸に固定すると共に、前記磁性ロ
    ータディスクの側面に隣り合った前記磁性ステータディ
    スクの対向面に形成するコイル溝に励磁コイルを取り付
    ける磁気スラスト軸受において、前記磁性ステータディ
    スクは前記貫通孔に連絡した前記コイル溝を両側面に形
    成した”T”字状断面に構成され、前記磁性ロータディ
    スクは前記磁性ステータディスクの両側に配置されかつ
    励磁コイルの内周側に位置される円筒形のボス部を対向
    面にそれぞれ有する一対の”L”字状断面部材から構成
    されたことを特徴とする磁気スラスト軸受。
JP10134698A 1998-04-28 1998-04-28 磁気スラスト軸受 Pending JPH11311251A (ja)

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JP10134698A JPH11311251A (ja) 1998-04-28 1998-04-28 磁気スラスト軸受

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2387204A (en) * 2002-03-14 2003-10-08 Edward Camplin Magnetic rotary suspension bearing
WO2020125111A1 (zh) * 2018-12-18 2020-06-25 珠海格力电器股份有限公司 轴承定子、压缩机及空调

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