JPS60237218A - 回転体用制振装置 - Google Patents

回転体用制振装置

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JPS60237218A
JPS60237218A JP9318384A JP9318384A JPS60237218A JP S60237218 A JPS60237218 A JP S60237218A JP 9318384 A JP9318384 A JP 9318384A JP 9318384 A JP9318384 A JP 9318384A JP S60237218 A JPS60237218 A JP S60237218A
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JP
Japan
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movable body
magnets
magnetic
magnetic flux
magnet
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Pending
Application number
JP9318384A
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English (en)
Inventor
Rinzo Futami
二見 林造
Keizo Akiba
秋庭 慶三
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS60237218A publication Critical patent/JPS60237218A/ja
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    • 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
    • F16C39/00Relieving load on bearings
    • F16C39/06Relieving load on bearings using magnetic means
    • F16C39/063Permanent magnets
    • 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
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/10Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for axial load mainly
    • 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
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/0408Passive magnetic bearings
    • F16C32/041Passive magnetic bearings with permanent magnets on one part attracting the other part
    • F16C32/0417Passive magnetic bearings with permanent magnets on one part attracting the other part for axial load mainly
    • 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
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/03Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、主として竪形回転体に用いられる制振装置の
改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
竪形回転体の振動を抑制する装置としては従来、種々も
のが考えられているが、そのなかに液膜の剪断抵抗をダ
ンピング力として利用したものがある。この液膜剪断型
の制振装置は、液膜が強制的に剪断されるときの反力で
ダンピング作用を行なわせるようにしたもので、応答性
に勝れていると言う特徴を有している。
ところで、液膜の剪断抵抗を利用した従来の回転体用制
振装置は、一般に、第1図に示すように構成されている
すなわち、図中1は上面を解放し、内部に潤滑油Pを収
容してなる油槽である。この油槽1の底壁内面で周縁部
に位置する部分2は、ベースを兼用し得るように高精度
な平坦に形成されている。
そして、油槽1の底壁内面で中央部には、凹部3が形成
されている。
油槽1内には、この油槽1の底壁1内面に対向して可動
体4が配置されている。この可動体4は、全体的に円板
状に形成され、その下面中央には前記凹部3内に侵入す
る凸部5が形成されており、その上面中央部には図示し
ない竪形回転体の下部軸6を支持するスラスト軸受7が
固定されている。
そして、上記可動体4と前記凹部3の底部内面との間に
は、上記可動体4と部分2との間に微小間隙Qを設けた
状態で上記可動体4に加わるスラスト荷重を支持すると
ともに上記可動体4を軸心線と直交する方向に移動自在
に支持するスラストころがり軸受8が設けられている。
スラストころがり軸受8は、可動体4の下面に固定され
た環状の第1のスペーサ9と、凹部3の底部内面に固定
された環状の第2のスペーサ10と、これら第1および
第2のスペーサ9.10間に介在した複数の球体11と
、これら球体11の周方向の相対的な位置関係を常に一
定に保つリテーナ12とで構成されている。リテーナ1
2は、環状板に前記球体11が嵌入する孔を設けて儀滅
され、球体11の転がり伴って第2のスペーサ10の上
面を摺動するように配Hされている。
一方、可動体4と油槽1との間には、磁気力によって可
動体4を常に定位置に自動復帰させる磁気力復帰装置X
が設けられている。この磁気力復帰装置Xは、可動体4
と油槽1とに、互いの間に磁気的吸引力が作用する関係
に対をなす永久磁石21a、21bおよび22a、22
bを埋設して構成されている。
しかして、この装置は、次のようにして制振樟能を発揮
している。すなわち、竪形回転体が危険速度を通過しよ
うとしたり、竪形回転体に振れ回り力が発生したりする
と、下部軸6の振動が大きくなり、この結果、可動体4
も水平方向に振動しようとする。この場合、微小間隙Q
内には油膜が形成されているので、上記のように可動体
4が振動すると、上記油膜が剪断され、この剪断時のエ
ネルギー消費によって振動エネルギーを吸収して制振機
能を発揮するようにしている。なお、このとき、磁気力
復帰装置Xを構成している対をなす永久磁石21a、2
1bおよび22a、22 b ハ互いの間に生じる磁気
的吸引力で可動体4の回転を防止するとともに可動体4
に心力を付与する。
しかしながら、上記のように構成された従来の割振装軍
にあっては、次のようなrRMがあった。
すなわち、対をなす永久磁石21a、21bおよび22
a、22bで磁気力復帰装置Xを構成し、しかも、通常
これらの永久磁石を第2図に示す極性に配置するように
している。このため、対をなす永久磁石21aと永久磁
石21bとを経由して通る磁束の一部ならびに対をなす
永久磁石22aと永久磁石22bとを篠山して通る磁束
の一部が、第2図中実線矢印で示すように第1のスペー
サ9〜球体11〜第2のスペーサ10からなる経路を通
過することになり、この結果、第1、第2のスペーサ9
.10および球体11は図示極性に着磁される。このよ
うに球体11が着磁されると、磁性体のゴミや球体とス
ペーサとの摩耗によって生じた鉄粉等が球体11の回り
に吸着され易く、これが原因して球体11の運動が拘束
される虞れが多分にあった。もし、このような現象が起
こると、可動体4の円滑な半径方向の運動が妨げられる
ので、制振作用の低下を招き、長期に亙っで安定した制
振機能を期待することはできない。
(発明の目的) 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、スラストころがり軸受の球体が
磁気力復帰装置の磁石の影響を受けて着磁されるのを防
止でき、もって、長期に亙って安定した制据作用を発揮
し得る回転体用制振装置を提供することにある。
〔発明の概要) 本発明は、磁気力復帰装置に補助磁石を組み込み、この
補助磁石を用いてスラストころがり軸受の球体内を通る
磁束の絶対値を十分小さな値に抑えるようにしたことを
特徴としている。
さらに詳しく述べると、本発明は、潤滑油を収容した油
槽と、この油槽内に静止状態に設けられたベースと、こ
のベース上に前記潤滑油中に没する関係に配置されると
ともに竪形回転体支持用のスラスト軸受けを支持した可
動体と、この可動体と前記油槽内の静止部との間に設け
られ上記可動体を前記竪形回転体の軸心線と直交する方
向に移動自在に、かつ上記可動体と前記ベースとの間に
水平方向だけに延びる油膜を形成させうる微小間隙を保
って支持するスラストころがり軸受と、前記可動体を磁
気力で常に定位置に自動復帰させる磁気力復帰装置とを
備えてなる回転体用制振装置において、前記磁気力復帰
装置を、前記可動体と前記ベースとに設けられ互いの間
に磁気的吸引力を作用させる複数の主磁石対と、前記可
動体および前記ベースの少なくとも一方に設けられ前記
主磁石対間を経由して通る磁束のうち前記スラストころ
がり軸受けの球体を通る磁束を打ち消す向きの磁束を供
給する補助磁石とで構成してなることを特徴としている
〔発明の効果〕
本発明によれば、補助磁石の存在によって、スラストこ
ろがり軸受の球体を通る磁束の絶対値が非常に小さな値
に抑えられる。このため、球体は着磁され難い状態に保
持される。したがって、従来の装置とは違って、球体に
磁性体のゴミや磁性粉等が吸着されないので、可動体の
運動が拘束されるようなことはなく、結局、長期に屋っ
て常に良好な制振作用を発揮させることができる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第3図は、本発明の一実施例に係る回転体用制振装置の
要部だけを取出して示すもので、第1図と同一部分は同
一符号で示しである。したがって、重複する部分の説明
は省略する。
この実施例が従来のものと異なる点は、可動体4と油1
111とに対をなす関係に設けられた永久磁石21a、
21bおよび22a、22bとは別に、可動体4と油槽
1とに補助磁石Yを設け、この補助磁石Yと上記対をな
す二対の永久磁石とで磁気力復帰装置1Xaを構成した
ことにある。
すなわち、補助磁石Yは、可動体4の下面に形成された
凸部5と、これに対向する凹部3の底部内面とに、互い
の間に磁気的吸引力が作用する関係に埋め込まれた永久
磁石31a、31bで構成されている。そして、可動体
4側の永久磁石31aは、第4図に示すように可動体4
に設けられた前記永久磁石21a、22aとは逆極性に
装着されており、また、油槽1例の永久磁石31bも同
じく油槽1に設けられた前記永久磁石21b、22bと
は逆極性に装着されている。
このような構成であると、対をなす永久磁石21a、2
1bを経由して通る磁束の一部ならびに対をなす永久磁
石22a、22bを経由して通る磁束の一部は、それぞ
れ第4図に実線矢印で示すように第1のスペーサ9〜球
体11〜第2のスペーサ10の経路で通過する。一方、
補助磁石Yを構成する永久磁石31a、31bを経由し
て通る磁束の一部は、第4図に破線矢印で示すように第
2のスペーサ10〜球体11〜第1のスペーサ9の経路
で通過する。したがって、永久磁石21a121bおよ
び22a、221)を磁束供給源として球体11内を通
る磁束の方向と、永久磁石31a、31bを磁束供給源
として球体11内を通る磁束の方向とは180度異なる
ことになる。このため、永久磁石31a、31bの強度
を所定に設定しておけば、球体11内を通る磁束の絶対
値をほぼ零にすることができる。このように球体11内
を通過する磁束の絶対値が零の場合には、球体1すよ着
磁されない。また、第1、第2のスペーサ9.1qは第
4図に示すように内周縁部と外周縁部とだけが着磁され
、球体11に接触する中央部分は着磁されない。このた
め、球体11と第1、第2のスペーサ9.10との摩耗
による磁性粉や磁性体のゴミ等が存在していても、これ
らは球体11の回り吸着されない。したがって、これら
磁性粉や磁性体のゴミによって球体11の運動が拘束さ
れるようなことはなく、このため可動体4も自由に動く
ことができるので、結局、前述した効果が得られること
になる。
第5図は、本発明の他の実施例に係る回転体用制振装置
の要部だけを取出して示すものである。
この図においても第3図と同一部分は同一符号で示しで
ある。したがって、重複する部分の説明は省略する。
この実施例が前記実施例と異なる点は、リテーナ12a
の動きを滑らかにするとともにリテーナ12aを磁気力
で定位置に自動復帰させるリテーナ復帰装置2に組み込
まれた磁石を補助磁石Yに兼用させたことにある。
すなわち、リテーナ12aは、円板の周縁部に球体11
が嵌入する孔を有したもので構成されている。そして、
リテーナ12aと凹部3の底部内面との間には上記リテ
ーナ12aの水平方向の動きを滑らかにするための球体
41が複数介在させである。また、リテーナ12aと凹
部3の底部とには、互いの間に生じる磁気的吸引力で上
記リテーナ12aに心力を付与する永久磁石51a、5
1bが装着されている。リテーナ12a側に位置する永
久磁石51aは、第6図に示すように可動体4に装着さ
れている永久磁石21a、22aとは逆極性に装着され
ている。同様に、油槽1側に位置する永久磁石51bも
油槽に装着されている永久磁石21b、22bとは逆極
性に装着されている。
このような構成であると、対をなす永久磁石21a、2
1bおよび22a、22bを経由して通る磁束の一部は
、第6図中実線矢印で示すように第1のスペーサ9〜球
体11〜第2のスペーサ1 ゛ □0の経路で通り、ま
た永久磁石51a、51bを経由して通る磁束の一部は
、第6図中破線矢印で示すように第2のスペーサ10〜
球体11〜第1のスペーサ9の経路で通ることになり、
第3図に示した実施例と全く同じになる。したがって、
この場合も前記実施例と同様の効果が得られることにな
る。そして、この実施例の場合には、リテーナ復帰装置
2に組み込まれた永久磁石51a、51bを補助磁石Y
に兼用させているので、部品数を少なくできる利点もあ
る。
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでは
ない。例えば第3図に示した実施例において、永久磁石
31a、31bのいずれかを省略してもよい。また、静
止側に設けられる永久磁石を電磁石に代えてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の回転体用制振装置の縦断面図、第2図は
同装置における磁石の配置関係を説明するための図、第
3図は本発明の一実施例に係る回転体用制振装置の縦断
面図、第4図は同装置における磁石の配置関係を説明す
るための図、第5図は本発明の他の実施例に係る回転体
用制振装置の縦断面図、第6図は同装置における磁石の
配置関係を説明するための図である。 1・・・油槽、2・・・ベース、4・・・可動体、6・
・・竪形回転体の下部軸、7・・・スラスト軸受、8・
・・スラストころがり軸受、11・・・球体、12.1
2a・・・リテーナ、 xa、xb・・・磁気力復帰装置、Y・・・補助磁石、
Z・・・リテーナ復帰装置、P・・・潤滑油、Q・・・
微小間隙。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第3図 第4vA

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)潤滑油を収容した油槽と、この油槽内に静止状態
    に設けられたベースと、このベース上に前記1!!Ni
    l油中に没する関係に配置されるとともに竪形回転体支
    持用のスラスト軸受けを支持した可動体と、この可動体
    と前記油槽内の静止部との間に設けられ上記可動体を前
    記竪形回転体の軸心線と直交する方向に移動自在に、か
    つ上記可動体と前記ベースとの間に水平方向だけに延び
    る油膜を形成させうる微小間隙を保って支持するスラス
    トころがり軸受と、前記可動体を磁気力で常に定位置に
    自動復帰させる磁気力復帰装置とを備えてなる回転体用
    制振装置において、前記磁気力復帰装置は、前記可動体
    と前記ベースとに設けられ互いの間に磁気的吸引力を作
    用させる複数、の主磁石対と、前記可動体および前記ベ
    ースの少なくとも一方に設けられ前記主磁石対間を経由
    して通る磁束のうち前記スラストころがり軸受けの球体
    を通る磁束を打ち消す向きの磁束を供給する補助磁石と
    で構成されてなることを特徴とする回転体用制振装置。
  2. (2)前記主磁石対および前記補助磁石は、永久磁石で
    構成されてなることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の回転体用制振装置。
  3. (3)前記補助磁石は、前記スラストころがり軸受のリ
    テーナを磁気力で常に定位置に自動復帰させるリテーナ
    復帰装置に組み込まれた磁石と兼用されたものであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載
    の回転体用制振装置。
JP9318384A 1984-05-10 1984-05-10 回転体用制振装置 Pending JPS60237218A (ja)

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