JPS6366148B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電動機に係り、特に回転子軸の軸端面
を、その軸の回転により充填されている油もしく
はグリース等により軸端面に浮上力を作用させる
平面動圧軸受体により支持してなる構成とし、回
転子軸のスラスト荷重下での高速回転を長期間に
亘つて可能とした電動機を提供することを目的と
する。

一般にビデオデイスク等の円盤状記録媒体が載
置されるターンテーブルを回転させるターンテー
ブル用電動機は、回転子軸を垂立させて高速回転
で使用され、更に構造上、回転子軸にスラスト荷
重が加わる。

第１図は従来のターンテーブル用電動機の一例
の縦断側面図である。ターンテーブル用電動機１
は、平板型電動機で回転子軸２に固定された平板
状永久磁石３と固定子ヨーク４と、永久磁石３に
対向して固定子ヨーク４に固定してある固定子コ
イル５とよりなり、コイル５により生じる回転磁
界の作用で回転子軸２が回転する。電動機１は、
回転子軸２が垂立した状態でビデオデイスク再生
装置本体に取付けられ、回転子軸２の上端にター
ンテーブル６を取付けている。

回転子軸２は、出力側と反対側端面に鋼球７を
半分だけ嵌入させてあり、半径方向については軸
受筐体１０内に圧入された焼結含油軸受８で支持
され、軸方向については鋼球７が軸受部材９に当
接して支持されている。

軸受部材９は、焼付き防止等を配慮して合成樹
脂等で作られて居り、硬度が低い。従つて従来の
電動機１は、高速回転で使用することにより、回
転子軸２の鋼球７と接触する軸受部材９が比較的
短期間で摩耗してしまい回転が不安定となる欠点
があつた。更に回転子軸２には、下方にスラスト
荷重が加わり、上記接触部の摩耗をさらに早めて
しまい、電動機１が短寿命となる欠点があつた。

本発明は、上記欠点を除去したものであり、以
下図面と共にその一実施例を説明する。第２図は
本発明になる電動機の一実施例の縦断側面図を示
し、図中第１図と同一部分には同一符号を付して
その説明は省略する。

第２図に示す電動機１１において、回転子軸１
２は半径方向を軸受筐体１３に圧入された焼結含
油軸受８で支持され、軸方向を本発明の要部をな
す平面動圧軸受体１４で軸受されている。回転子
軸１２の出力側と反対側の軸端面（下端面）１２
ａは、軸心線ｌに対し直角な平面状とされてい
る。

軸受筐体１３は中心に軸受８を圧入し、回転子
軸１２を挿入する円筒孔１３ａを有し、下端部に
は軸心線ｌに対して直角となる平面部１３ｂを設
けている。この平面部１３ｂに平面動圧軸受体１
４が取付けてある。

平面動圧軸受体１４は、第３図Ａ，Ｂに示す様
に円盤状で、この中心に鋼球１５を埋設し、この
上側表面に中心に向う様なスパイラル状凸条部１
４ａを有する。スパイラル状凸条部１４ａの中心
に埋設されている鋼球１５の頂部はスパイラル状
凸条部１４ａの上側表面より僅少突出している。
そして、第２図に示すように、回転子軸１２の軸
端面１２ａと対向した鋼球は、回転子軸１２の停
止時に、軸１２の軸端面１２ａを点接触して支持
する。これにより軸端面１２ａはこれと対向する
スパイラル状凸条部１４ａに接することはない。
スパイラル状凸条部１４ａの渦巻方向は、軸１２
が第３図Ａ中矢印Ｘ方向（時計方向）に回転する
際には、これの中心に向つて時計方向となる様に
作られており、この渦巻方向は回転子軸１２の回
転方向と同一である。軸受体１４は、溝部１４ｂ
内に油又はグリース等の潤滑剤１８の漏れ防止用
のＯリング１７を嵌入させて軸受筐体１３の平面
部１３ｂに当接して取付けられている。

回転子軸１２を挿入された軸受筐体１３の平面
部１３ｂに平面動圧軸受体１４を直接当接させて
取付けることにより、スパイラル状凸条部１４ａ
は、傾斜せずに軸１２の軸端面１２ａと対向して
厳密に平行となる。これにより、軸端面１２ａと
凸条部１４ａの上面とは平行な僅少隙間を有し、
軸１２の回転により凸条部１４ａを損傷すること
はない。スパイラル状凸条部１４ａの各凸部の間
の溝１４ｃにはグリース又は高粘度の油等の潤滑
剤１８が充填されている。

次に電動機１１が動作して回転子軸１２が回転
する場合の平面動圧軸受体１４の作用について説
明する。

軸受体１４は、回転子軸１２の回転起動初期及
び停止時には鋼球１５が軸端面１２ａを支持し、
軸１２の回転が高速になると、スパイラル状凸条
部１４ａ間の溝部１４ｃに案内されて潤滑剤１８
の中心に向う動圧が回転子軸１２を押し上げよう
とする浮上力Ｆとして発生し、これが軸端面１２
ａに作用して軸１２を支持する。尚、平板型電動
機１１に於ては、永久磁石３がヨーク４方向に吸
引されて、軸１２に下方のスラスト荷重が加わる
ことになる。しかし、上記浮上力Ｆは、吸引力及
び外部より加えられる荷重等より大きく軸端面１
２ａとスパイラル状凸条部１４ａ及び鋼球１５と
の間に隙間が形成され、軸１２は非接触状態で保
持される。

従つて回転子軸１２は、低速回転する際には、
鋼球１５との点接触で支えられ、通常の高速運転
時には、上記浮上力Ｆにより非接触状態で支持さ
れる。そのため、軸受体１４は従来のように短期
間で摩耗することはなく、電動機１１は長寿命で
使用することが出来る。

尚、スパイラル状凸条部１４ａに充填された潤
滑剤１８は、電動機１１の動作中に軸受体１４の
中心に集まり、また、Ｏリング１７により外部に
漏れることがなく、補充する必要がなく保守上好
都合である。

電動機は上記実施例に限らず、第４図に示す様
な形状でも良い。電動機２０における平面動圧軸
受体２１は、円筒状でこの上側に前記と同じ様な
スパイラル状凸条部と、鋼球２２とを有し、軸受
筐体２３の円筒孔２３ａ内に挿入されている。そ
して軸受保持体２４で軸受体２１が傾斜しない様
に保持する。それにより平面動圧軸受体２１は、
小型となるため、製作が容易になり、低価格とな
る。

尚、上記実施例では、平板型電動機に平面動圧
軸受体を適用して説明したが、それに限定される
ことなく、平面動圧軸受体を円筒型電動機の構成
とすることもできる。

上述の如く、本発明になる電動機は、出力側と
反対側の軸端面を軸心線に対して直角な平面状と
した回転子軸と、平面動圧軸受体とを具備し、該
平面動圧軸受体は、該回転子軸の該軸端面と平行
に対向し、該回転子軸の回転方向と同一の渦巻方
向を有するスパイラル状凸条部と、該スパイラル
状凸条部の中心に埋設され、その項部は該スパイ
ラル状凸条部の上側表面より僅少突出した球と、
潤滑剤が充填され、該スパイラル状凸条部の各凸
条部の間に設けられた溝部とを有するものである
から、 回転子軸の停止時及び低速回転時は、回転子軸
の軸端面は、平面動圧軸受体の球により点接触で
支持され、又、通常の高速回転時には、平面動圧
軸受体のスパイラル状凸条部の各凸条部の間に設
けられた溝部に充填された潤滑剤が、この溝部に
案内されて、潤滑剤の中心に向う動圧が回転子軸
を押し上げようとする浮上力として発生すること
により、回転子軸の軸端面は非接触状態で支持さ
れる。このため、通常の高速回転時、回転子軸を
押し下げる方向にスラフト荷重が回転子に加わつ
ても、回転子軸の軸端面には、回転子軸を押し上
げる方向に上記の浮上力が作用しているので、回
転子軸の軸端面と平面動圧軸受体の球は非接触と
なる結果、平面動圧軸受体の寿命を極めて長く出
来、電動機を高速運転で長期間使用することがで
きる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のターンテーブル用電動機の一例
の縦断側面図、第２図は本発明になる電動機の一
実施例の縦断側面図、第３図Ａ，Ｂは第２図の平
面動圧軸受体の正面図及び縦断側面図、第４図は
本発明になる電動機の他の実施例の縦断側面図で
ある。 １１，２０……電動機、１２……回転子軸、１
３，２３……軸受筐体、１４，２１……平面動圧
軸受体、１４ａ……スパイラル状凸条部、１４ｃ
……溝部、１５，２２……鋼球、１８……潤滑
剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 出力側と反対側の軸端面を軸心線に対して直
   角な平面状とした回転子軸と、平面動圧軸受体と
   を具備し、該平面動圧軸受体は、該回転子軸の該
   軸端面と平行に対向し、該回転子軸の回転方向と
   同一の渦巻方向を有するスパイラル状凸条部と、
   該スパイラル状凸条部の中心に埋設され、その頂
   部は該スパイラル状凸条部の上側表面より僅少突
   出した球と、潤滑剤が充填され、該スパイラル状
   凸条部の各凸条部の間に設けられた溝部とを有す
   ることを特徴とする電動機。