JPH1155880A - モータ駆動するスピンドルのシャフト - Google Patents

モータ駆動するスピンドルのシャフト

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JPH1155880A
JPH1155880A JP10167382A JP16738298A JPH1155880A JP H1155880 A JPH1155880 A JP H1155880A JP 10167382 A JP10167382 A JP 10167382A JP 16738298 A JP16738298 A JP 16738298A JP H1155880 A JPH1155880 A JP H1155880A
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JP
Japan
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shaft
rotor
motor
spindle
limitation
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JP10167382A
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English (en)
Inventor
Johann Schuster
ヨハン・シユスター
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Original Assignee
Paul Mueller GmbH and Co KG Unternehmensbeteiligungen
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
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    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
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    • H02K7/086—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速回転時の回転数の制限を緩和し、シャフ
トの運転精度を高め、シャフトに取り付けるロータの固
定を損なうことがなく、スピンドルの負荷制限を緩和す
ることのできる、モータ駆動するスピンドルのシャフト
を提供する。 【解決手段】 連結するロータを備えたモータ駆動する
スピンドルのシャフトにあって、シャフトが強化材料
（複合材料）で形成され、ロータがシャフト材料の中に
埋め込まれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、モータ駆動する
スピンドルのシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】モータ駆動するスピンドルは産業や技術
分野で広く使用されている。これ等のシャフトはハウジ
ング内に支承されているシャフトで構成されている。駆
動は、多くの場合、電動モータで行われる。シャフト
は、通常、スリーブの中にロール軸受あるいは空気軸受
で支承されている。
【０００３】周知のスピンドルには、特に高速回転時に
生じる遠心力により回転数に制限があるという難点があ
る。この遠心力はシャフトの運転精度に悪影響を与え、
シャフトに取り付けるロータの固定を損なう。結局、そ
のために通常のスピンドルには負荷の制限が課せられて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、上
に述べた従来の技術の難点を排除し、高速回転時の回転
数の制限を緩和し、シャフトの運転精度を高め、シャフ
トに取り付けるロータの固定を損なうことがなく、スピ
ンドルの負荷制限を緩和することができる、モータ駆動
するスピンドルのシャフトを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、連結するロータを備えたモータ駆動するスピン
ドルのシャフトにあって、シャフトが強化材料（複合材
料）で形成され、ロータがシャフト材料の中に埋め込ま
れていることによって解決されている。
【０００６】更に、この発明による他の有利な構成は特
許請求の範囲の従属請求項に記載されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
【０００８】
【実施例】以下、この発明によるシャフトの好適実施例
を図面に基づき詳しく説明する。
【０００９】図１に示すモータユニットでは、シャフト
１は軸７の周りを半径方向の空隙９で回転する。軸方向
の軸受１０には、ファセットホィールの端面を使用す
る。このファセットホィールは周囲に 25 個の面を持っ
ている（鍵の面に似ている）。これ等の面は鏡面仕上げ
され、レーザービームを偏向させるために使用される。
ファセットの各々は画像走査線を照明するために使用さ
れる。
【００１０】ステータ５とロータ６は一緒になって直流
モータを形成し、このモータはホール効果ＩＣにより整
流される。
【００１１】シャフト１とロータ６は固定ユニットを形
成する。このシャフトはＣＫＦ（炭素繊維補強）材料で
作製されている。この場合、炭素繊維をシャフトの形に
巻き、プラスチックの中に埋め込む。このように補強さ
れたプラスチック材料はそれ自体周知である。ロータ６
はシャフトの基礎材料（ＣＫＦ）で取り囲まれている。
この基礎材料の繊維は応力下で軟質磁石の周りに巻き付
けてある。この繊維バンデージによる補強により、リン
グの幅が 2 mm 以上の磁石の外径で 150 m/secの周回速
度が可能になる。
【００１２】このバンデージにより、鋼補強で得られる
ものより大きな磁石とそれによる高出力のモータを使用
できる。
【００１３】ファセットホィールは、最終直径に達する
まで取り巻き繊維で巻き付けてあり、交互に結合剤（例
えば合成樹脂）で含浸されている。
【００１４】この発明では以下の問題が解決されてい
る。シャフト１は、動的な空気軸受で支承して 150,000
l/minの回転数である。このシャフトは 150,000 l/min
でできる限り精密に動作する。反復する軸の揺れは３秒
より小さく、反復しない軸の揺れは１秒より小さい。
【００１５】従来の鋼構造に比べて以下の利点がある。
重量が少なく、ＣＦＫ材料の強度が強いため、シャフト
は同じ寸法（つまり、同じ静的な基本負荷）の場合、２
倍の回転数を達成できる。遠心力の影響が少ないので、
空隙が一定であり、必要な剛性が保証される（従って、
運転精度も保証される）。
【００１６】低重量、ＣＦＫ材料の高強度、設計の柔軟
性および特性が非磁性であることにより、高速回転に対
して比較的穏やかなロータ２（直流モータあるいは誘導
モータの）が非常に良好に得られる。従って、このロー
タは遠心力で変形しない。運転精度は維持されている。
ＣＦＫ材料は磁化しないと言う事実により、この材料で
形成されたロータの補強部は渦電流損失を与えない。こ
の材料の組成により、顕著な結果を持つＣＦＫ材料を鋼
やセラミックスと共に動的な空気軸受に使用できる。こ
の材料の摺動特性は優れている。
【００１７】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明のモー
タ駆動するスピンドルのシャフトにより、高速回転時の
回転数の制限を緩和し、シャフトの運転精度を高め、シ
ャフトに取り付けるロータの固定を損なうことがなく、
スピンドルの負荷制限を緩和させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明のシャフトを使用したモータユニッ
トの断面図である。
【符号の説明】
１ シャフト（ファセットホィール、周囲に 25
個の鏡面がある） 複合材料あるいはＣＦＫ ２ ハウジング ３ ビームを入射や出射する光窓 ４ 案内ブッシュ ５ 電動モータ（ステータ） 電子整流式の直流モータ ６ 電動モータ（ロータあるいは永久磁石） ７ 軸 ８ 遮断蓋 ９ 軸受空隙（空気ラジアル軸受） １０ 軸受空隙（空気アキシアル軸受）

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連結するロータを備えたモータ駆動する
    スピンドルのシャフトにおいて、シャフトが強化材料
    （複合材料）で形成され、ロータがシャフト材料の中に
    埋め込まれていることを特徴とするシャフト。
  2. 【請求項２】 ロータは強化合成材料で巻装されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のシャフト。
  3. 【請求項３】 ロータには巻線を入れる溝があることを
    特徴とする請求項１または２に記載のシャフト。
  4. 【請求項４】 許可合成材料はＣＦＫ材料であることを
    特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のシャフ
    ト。
JP10167382A 1997-06-20 1998-06-15 モータ駆動するスピンドルのシャフト Pending JPH1155880A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19726341A DE19726341A1 (de) 1997-06-20 1997-06-20 Welle einer motorisch angetriebenen Spindel
DE19726341:0 1997-06-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1155880A true JPH1155880A (ja) 1999-02-26

Family

ID=7833205

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JP10167382A Pending JPH1155880A (ja) 1997-06-20 1998-06-15 モータ駆動するスピンドルのシャフト

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US (1) US6040644A (ja)
JP (1) JPH1155880A (ja)
CH (1) CH693582A5 (ja)
DE (1) DE19726341A1 (ja)
FR (1) FR2766987B1 (ja)
GB (1) GB2328490B (ja)
IT (1) IT1301721B1 (ja)

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