JPH02278008A - スラストころがり軸受とそれを用いたロータ及びモータ - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はスラストころがり軸受とそれを用いたロータ及
びモータに関する。

（従来の技術） 従来、スラストころがり軸受は、第１の円輪と、第１の
円輪に対して平行に回転自在な第２の円輪と、両円輪の
対向面に挾持された球体、円柱コロ又は円錐コロ等の複
数の転動部材からなっている。

転動部材は両円輪の互いの対向面に転動可能に挟着され
、その対向面に設けられた軸受軌道内を転動するように
なっており、第１の円輪と第２の円輪が相対的に回動可
能になっている。なお、転動部材はリテーナと呼ばれる
保持具に保持された上で百円輪間に挟着されるようにな
っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の従来のスラストころがり軸受には
次のような課題が有る。

第１の円輪と第２の円輪の間に転動部材が挟着されて転
動部材の転動によって第１の円輪と第２の円輪が相対的
に回転するためスラスト方向の軸受としては問題ないが
、両円輪の回転の際の平行度が低いという課題がある。

従って、本発明は両輪の平行度を高く確保することが可
能なスラストころがり軸受と、それを用いたロータ及び
モータを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため本発明は次の構成を備える。

すなわち、第１の円輪と、該第１の円輪に対して回動自
在に配された第２の円輪と、該第１及び第２の円輪との
対向面間に転動可能に配された球体等の転動部材とを具
備するスラストころがり軸受において、前記第１の円輪
及び第２の円輪を相対的に接近するよう付勢するための
磁力手段を設けたことを特徴とし、そのスラストころが
り軸受゛を用いたロータは、第１の円輪及び／もしくは
請求項１，２又は３のスラストころがり軸受の第１の円
輪及び／もしくは第２の円輪へその回転面に対して垂直
な、回転体を取付けるための回転体取付部を設けたこと
を特徴とし、モータは第１の円輪と請求項１．２又は３
のスラストころがり軸受の第１の円輪と第２の円輪の一
方を固定部としてステータコイルを設け、他方を回転子
として磁力手段を兼ねた永久磁石を設けてなることを特
徴とする。

（作用） 作用について説明する。

第１の円輪と第２の円輪を磁力手段を介して互いに接近
させるよう付勢するので、常に両円輪は最も接近した状
態に保持されるため、転動部材の加工精度さえ確保され
れば両円輪は高い平行度を確保することができる。また
、ロータにおいては回転体取付部を第１の円輪及び／も
しくは第２の円輪へ垂直に設けたため、その回転体取付
部に取付けられる回転体を１の平面内で精度よく回転さ
せることができる。さらに、モータにおいては第１の円
輪もしくは第２の円輪の一方を回転子として他方に対し
て高い平行度を保持しながら回転させることができる。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例について添付図面とともに
詳述する。

まず、本発明に係るスラストころがり軸受について第１
図と共に説明する。

１０は第１の円輪であって、磁性材料で形成されており
、略円板状をなしている。

１２は第２の円輪であって、磁性材料で形成されており
、平面形状はやはり円板状をなし、上面が開口された浅
い凹部１４を有する容器状に形成されている。

■６・・・は転動部材の一例である高精度の鋼球であり
、適宜な数リテーナ１８によってリング状に保持されて
いる。鋼球１６・・・の上下端はリテーナ１８から突出
し、リテーナ１日内で転動可能になっている。鋼球１６
・・・の上下端は第１の円輪１０と第２の円輪１２のそ
れぞれの対向面に刻設されたリング状の軸受軌道２０．
２２に遊嵌しており、鋼球１６・・・は上端及び下端に
おいて軸受軌道２０．２２と点接触すると共に転動可能
になっている。

２４・・・は磁力手段の一例である永久磁石であり、第
２の円輪１２の凹部１４内であってリテーナ■８の外周
に複数個配設されている。この永久磁石２４・・・は凹
部１４底面に自らの磁力で固定されると共に、第１の円
輪１０を第２の円輪１２の方へ常時その磁力で吸引付勢
している。従って、第１の円輪１０と第２の円輪１２は
常時互いに接近する方向へ付勢されている。しかし、第
１の円輪１０と第２の円輪１２が接触しているのは鋼球
１６・・・の上下端の点接触部分だけであり、かつ鋼球
１６・・・が軸受軌道２０．２２内で転動可能なため、
第１の円輪１０と第２の円輪Ｉ２は相対的に回動可能と
なる。永久磁石２４・・・の磁力により、第１の円輪１
０と第２の円輪１２が鋼球１６・・・と接する部分に摩
擦抵抗が生じると考えられるが、接触部分が面接触では
なく点接触のため摩擦抵抗は無視することができる。

本実施例のスラストころがり軸受では鋼球１６・・・の
精度さえ確保できれば第１及び第２の円輪１０．１２は
常に接近する方向へ付勢されているので第１及び第２の
円輪１０．１２は常に高い平行度を保持することができ
る。本発明に係るスラストころがり軸受は、永久磁石２
４・・・により組立が簡単になると共にぶれることがな
く、精度よく１の平面内で回転体を回転させる場合の軸
受に用いて好適である。なお本発明に係るスラストころ
がり軸受の変形例としては、転動部材の材質として鋼球
の他、樹脂球を用いてもよいし、転動部材の形状は球体
の他円柱コロや円錐コロであってもよい。また、磁力手
段は永久磁石でもよいし、電磁石を使用することもでき
る。また、磁力手段は第１の円輪１２側へ設けてもよい
し、互いに吸引する極性にして第１及び第２の円輪１０
．１２の両方に設けてもよい。その際は第１及び第２の
円輪１０．１２は必ずしも磁性材料で形成されていなく
てもよく、磁力手段を適宜な手段（例：接着、螺止等）
で第１及び第２の円輪１ｏ、１２に固定してもよい。ま
た、磁力手段としては第１の円輪１０及び／もしくは第
２の円輪１２の一部又は全部を適宜着磁して互いに接近
させるための磁力を発生させてもよい。磁力手段の設け
る位置についても第１及び第２の円輪１０．１２の対向
面に限らず外周面でもよく、要は第１及び第２の円輪１
０．１２が互いに接近するだめの磁力が十分に確保され
ればよい。さらに磁力手段として第１及び第２の円輪１
０、工２から離隔した位置に設けた磁石と反発する磁石
を第１の円輪１ｏ及び／もしくは第２の円輪１２に設け
、その互いに反発しようとする磁力によって第１及び第
２の円輪１０．１２を接近させるよう付勢することもで
きる。応用例としては例えば第１図の第１の円輪１０へ
回転テーブル（不図示）を設けてインデックステーブル
として使用すれば高精度のインデックステーブルとして
使用できる。その際、第１及び第２の円輪１０．１２０
間隙２６内にゴム等の柔軟性を有する部材で形成したパ
ツキンを介挿すれば内部への切粉の侵入等を防止するこ
とができる。

次に、本発明に係るスラストころがり軸受を用いたロー
タについて第２図と共に説明する。

同図において第１の円輪３ｏは基部３２へ固定され、磁
力手段である永久磁石３４・・・は第１の円輪３０側に
設けられている。

第２の円輪３６は永久磁石３４・・・の磁力により第１
の円輪３０側へ付勢され、その磁力（付勢力）によって
リテーナ３８に保持された転動手段である鋼球４ｏ・・
・は第１及び第２の円輪３ｏ、３６によって挾持されて
いる。

４２は回転体取付部の一例である回転軸であり、第２の
円輪３６内底面より垂設され、第１の円輪３０に穿設さ
れた透孔４４及び基部３２に穿設された透孔４６を挿通
している。この回転軸４２に回転体４８が取付けられる
。回転軸４２は、第２の円輪３６が常時基部３２（又は
第１の円輪３０）と平行な状態が保たれているため、基
部３２に対して常時垂直状態を保持可能になっている。

従来、回転軸４２を基部３２に対して垂直に保つために
は回転軸４２にスラスト軸受（不図示）を外嵌させてい
たが、その場合スラスト軸受の長さを長くしないと基部
３２に対する垂直精度を高くし得なかったが、本発明に
係るロータでは基部３２（又は第１の円輪３０）に対し
て第２の円輪３６の平行度を確保しているので本発明に
係るスラス゛トころがり軸受５０は薄く形成することが
できロータ全体をコンパクト化することが可能になって
いる。

次に、本発明に係るスラストころがり軸受を用いたモー
タについてまず第３図と共に説明する。

同図において、第１の円輪６０が固定部であり、回転子
となる第２の円輪６２との対向面にステータコイル６４
・・・が設けられている。

一方、第２の円輪６２の第１の円輪６０との対向面には
第１及び第２の円輪６０．６２を互いに接近するための
磁力手段と、モータの回転子磁極とを兼ねる永久磁石６
６・・・が固定されている。

そして第１及び第２の円輪６０．６２の間には転動手段
である鋼球６８・・・が挾持されている。

従って、ステータコイル６４・・・へ通電すると、ステ
ータコイル６４・・・に発生する磁力と永久磁石６６・
・・の磁力との関係で回転子である第２の円輪６２は固
定部である第１の円輪６０に対して回転する。その際前
述のとおり第１の円輪６０と第２の円輪６２がその軸受
軌道７０．７２で鋼球６８・・・を挟着しても点接触な
ので当該部分の摩擦力は第２の円輪６２の回転の妨げる
ものとはならない。このモータの場合、回転子（第２の
円輪６２）の回転を高精度で１の平面内で行なわせるこ
とができる。また、スラストころがり軸受の中にモータ
を形成することができるのでコンパクトなモータにでき
る。実施例では第１の円輪６０を固定部、第２の円輪６
２を回転子としたがこの逆でもよい。また、ステータコ
イル６４・・・を偏平なコアレス型とすれば薄いコンパ
クトなモータを実現できると共に、回転子となる第１の
円輪６０又は第２の円輪６２に直接被回転物を取付けて
回転させてもよい。またステータコイル６４・・・及び
永久磁石６６・・・を第１及び第２の円輪６０．６２の
対向面に設けたが必ずしも対向面でなくてもよく、磁力
により回転子を回転させることができれば第１及び第２
の円輪６０．６２の外周面であってもよい。

次にモータの他の実施例について第４図及び第５図と共
に説明する。

第４図に示す実施例は固定部である第１の円輪８０の中
央に透孔８２が穿設され、回転子である第２の円輪８４
の内底面より垂設された回転輪８６が透孔８２に挿通さ
れ、第１の円輪８０より上方へ突出した例である。この
例では第１の円輪８０は基部（不図示）に固定されてお
り、回転軸８６へ取付けられた回転体８８は回転子であ
る第２の円輪８４の回転と共に回転可能になっている。

従って、回転体８日を回転軸８６へ直角（第１の円輪８
０に対して平行）に取付けることができれば、回転体８
８を固定部である第１の円輪８０（又は基部）に対して
高い平行度を保って回転させることができる。このモー
タは例えばコンパクトディスクや光ディスクのように高
精度で１の平面内で回転させることが要求される装置に
用いて好適なモータである。

次に、第５図の例について説明する。この例は本発明に
係るモータを２個並設したもので、カセットテープレコ
ーダの駆動装置を例示している。

つまり、第４図に示したものと同じ構造のモータ９０．
９２を基板９４へ取り付けたものである。

モータ９０．９２をそれぞれ独立して通電することによ
り、回転軸９６．９８をそれぞれ独立して回転させるこ
とができる。特に本発明に係るモータは薄形でコンパク
トに形成可能なのでカセットテープレコーダのような小
型モータを必要とする製品に用いて好適となる。なお、
第４図及び第５図のモータの動作原理は第３図に示すも
のと同一なので説明は省略する。

以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来たが
、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、例え
ば第１の円輪及び第２の円輪にシャフト挿通用の貫通孔
を設けてもよい等、発明の精神を逸脱しない範囲で多く
の改変を施し得るのはもちろんである。

（発明の効果） 本発明に係るスラストこがり軸受を用いると、第１の円
輪と第２の円輪とが互いに高い平行度で回転させること
が簡易な構造で可能となる。また、ロータ及びモータと
して用いた場合は、回転する回転体を高精度で１の平面
内で回転させることが可能となる。また、ロータもしく
はモータを特に薄形でコンパクトに形成できるため、様
々な機器に応用することが可能となる等の著効を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスラストころがり軸受の実施例を
示した断面図、第２図は本発明に係るスラストころがり
軸受を用いたロータの実施例を示した断面図、第３図は
本発明に係るスラストころがり軸受を用いたモータの実
施例を示した断面図、第４図及び第５図はそのモータの
他の実施例を示した断面図。 １０・・・第１の円輪、　　１２・・・第２の円輪、　
１６・・・鋼球、　２４・・・永久磁石、３０・・・第
１の円輪、　３４・・・永久磁石、３Ｇ・・・第２の円
輪、　４０・・・鋼球、４２・・・回転軸、　４８・・
・回転体、６０・・・第１の円輪、　６２・・・第２の
円輪、６４・・・ステータコイル、　６６・・・永久磁
石、　６８・・・鋼球、　８０・・・第１の円輪、８４
・・・第２の円輪。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１の円輪と、該第１の円輪に対して回動自在に配
   された第２の円輪と、該第１及び第２の円輪との対向面
   間に転動可能に配された球体等の転動部材とを具備する
   スラストころがり軸受において、 前記第１の円輪及び第２の円輪を相対的に接近するよう
   付勢するための磁力手段を設けたことを特徴とするスラ
   ストころがり軸受。 ２、少なくとも第１の円輪もしくは第２の円輪の一方を
   磁性材料で形成し、前記磁力手段は少なくとも第１の円
   輪もしくは第２の円輪の他方に着磁すること、もしくは
   少なくとも該他方に固定された磁石であることを特徴と
   する請求項１記載のスラストころがり軸受。 ３、前記磁力手段は前記第１の円輪及び第２の円輪に固
   定された磁石であることを特徴とする請求項１記載のス
   ラストころがり軸受。 ４、請求項１、２又は３のスラストころがり軸受の第１
   の円輪及び／もしくは第２の円輪へその回転面に対して
   垂直な、回転体を取付けるための回転体取付部を設けた
   ことを特徴とするロータ。 ５、請求項１、２又は３のスラストころがり軸受の第１
   の円輪と第２の円輪の一方にコイルを設け、他方に磁力
   手段を兼ねた永久磁石を設けてなることを特徴とするモ
   ータ。