JPH07250451A - 空気軸受応用モータ - Google Patents
空気軸受応用モータInfo
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- JPH07250451A JPH07250451A JP6039718A JP3971894A JPH07250451A JP H07250451 A JPH07250451 A JP H07250451A JP 6039718 A JP6039718 A JP 6039718A JP 3971894 A JP3971894 A JP 3971894A JP H07250451 A JPH07250451 A JP H07250451A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外部の空気圧源を不要とし、薄型で高速回転
可能な空気軸受を有する空気軸受応用モータを提供する
ことを目的とする。 【構成】 モータの回転軸７を軸受スリーブ６に軸受す
る、また回転軸７に遠心ファン９を取り付ける。この遠
心ファン９がモータの駆動によって回転し、遠心ファン
９の回転により得られる空気圧を空気導入路１２を通し
て軸受スリーブ６の内部に供給することにより、回転軸
７を非接触で軸受けする。また起動時の空気圧供給は、
空気導入路１２の途中に設けたエア溜り１１より行う。
可能な空気軸受を有する空気軸受応用モータを提供する
ことを目的とする。 【構成】 モータの回転軸７を軸受スリーブ６に軸受す
る、また回転軸７に遠心ファン９を取り付ける。この遠
心ファン９がモータの駆動によって回転し、遠心ファン
９の回転により得られる空気圧を空気導入路１２を通し
て軸受スリーブ６の内部に供給することにより、回転軸
７を非接触で軸受けする。また起動時の空気圧供給は、
空気導入路１２の途中に設けたエア溜り１１より行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転軸を非接触で支持
する空気軸受応用モータに関するものである。
する空気軸受応用モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＯＡ機器などに使用されるモータ
は、高速回転化、高精度化、小型化などの要求が高まっ
ており、そのため空気軸受を有するモータが広く使用さ
れるようになってきている。以下に従来のモータについ
て説明する。
は、高速回転化、高精度化、小型化などの要求が高まっ
ており、そのため空気軸受を有するモータが広く使用さ
れるようになってきている。以下に従来のモータについ
て説明する。
【０００３】図４は従来の動圧型空気軸受を有するモー
タの断面図、図５は同動圧型空気軸受部の拡大断面図で
ある。図４において、１は回転部ヨーク、２は駆動マグ
ネット、３はステータ部、４は駆動回路を有する基板、
５は駆動検出のためのホール素子、６は軸受スリーブ、
７は軸受スリーブ６に軸受けされた回転軸である。また
図５に示すように、動圧型空気軸受では回転軸７の表面
に動圧溝２０が形成してある。したがって図５において
回転軸７が矢印方向に回転すると、動圧溝２０によって
軸受スリーブ６と回転軸７の間のすき間に高圧の空気層
が生成され、これにより回転軸７は軸受スリーブ６に非
接触となって回転する。
タの断面図、図５は同動圧型空気軸受部の拡大断面図で
ある。図４において、１は回転部ヨーク、２は駆動マグ
ネット、３はステータ部、４は駆動回路を有する基板、
５は駆動検出のためのホール素子、６は軸受スリーブ、
７は軸受スリーブ６に軸受けされた回転軸である。また
図５に示すように、動圧型空気軸受では回転軸７の表面
に動圧溝２０が形成してある。したがって図５において
回転軸７が矢印方向に回転すると、動圧溝２０によって
軸受スリーブ６と回転軸７の間のすき間に高圧の空気層
が生成され、これにより回転軸７は軸受スリーブ６に非
接触となって回転する。
【０００４】図６は従来の静圧型空気軸受を有するモー
タの断面図、図７は同静圧型空気軸受部の拡大断面図で
ある。図６、７において、軸受スリーブ６にノズル２１
を開孔し、パイプ２２を通して空気を供給するようにな
っており、パイプ２２は外部の空気圧源に接続されてい
る。したがって外部の空気圧源よりパイプ２２を通して
軸受スリーブ６と回転軸７の間のすき間に高圧の空気を
供給することにより、回転軸７は軸受スリーブ６と非接
触になって回転する。
タの断面図、図７は同静圧型空気軸受部の拡大断面図で
ある。図６、７において、軸受スリーブ６にノズル２１
を開孔し、パイプ２２を通して空気を供給するようにな
っており、パイプ２２は外部の空気圧源に接続されてい
る。したがって外部の空気圧源よりパイプ２２を通して
軸受スリーブ６と回転軸７の間のすき間に高圧の空気を
供給することにより、回転軸７は軸受スリーブ６と非接
触になって回転する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
前者の動圧型空気軸受では、回転軸７の精密加工が必要
であり、また回転軸７の表面に形成した動圧溝２０では
発生する空気圧が小さく軸長を長くしなければならない
ので、モータの軸方向の寸法が長大化するという問題点
があった。また後者の静圧型空気軸受の場合にはモータ
の薄型化は可能であるが、外部の空気圧源が必要なため
構造が複雑化し、またコストアップになるという問題点
があった。
前者の動圧型空気軸受では、回転軸７の精密加工が必要
であり、また回転軸７の表面に形成した動圧溝２０では
発生する空気圧が小さく軸長を長くしなければならない
ので、モータの軸方向の寸法が長大化するという問題点
があった。また後者の静圧型空気軸受の場合にはモータ
の薄型化は可能であるが、外部の空気圧源が必要なため
構造が複雑化し、またコストアップになるという問題点
があった。
【０００６】したがって本発明は上記従来の問題点を解
消し、外部の空気圧源を不要にし、しかも薄型化と高速
回転が可能な空気軸受応用モータを提供することを目的
とする。
消し、外部の空気圧源を不要にし、しかも薄型化と高速
回転が可能な空気軸受応用モータを提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、軸
受スリーブと、この軸受スリーブに軸受けされる回転軸
と、この回転軸に装着されたファンと、このファンの回
転により発生した空気圧を軸受スリーブに供給する空気
導入路と、この空気導入路の途中に設けられて起動時に
軸受スリーブに空気圧を供給するエア溜りとから空気軸
受応用モータを構成したものである。
受スリーブと、この軸受スリーブに軸受けされる回転軸
と、この回転軸に装着されたファンと、このファンの回
転により発生した空気圧を軸受スリーブに供給する空気
導入路と、この空気導入路の途中に設けられて起動時に
軸受スリーブに空気圧を供給するエア溜りとから空気軸
受応用モータを構成したものである。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、外部の空気圧源が不要とな
り、薄型で高速回転が可能な空気軸受応用モータを得る
ことができる。
り、薄型で高速回転が可能な空気軸受応用モータを得る
ことができる。
【０００９】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の一実施例
を説明する。図１は本発明の一実施例の空気軸受応用モ
ータの断面図、図２は本発明の一実施例の空気軸受応用
モータの空気軸受部の拡大断面図、図３は本発明の一実
施例の空気軸受応用モータの空気軸受部のエア溜り付近
の拡大断面図である。図１において、１は回転部ヨー
ク、２は駆動マグネット、３はステータ部、４は駆動回
路を有する基板、５は駆動検出のためのホール素子、６
は軸受スリーブ、７は軸受スリーブ６に軸受けされた回
転軸である。また８はモータカバーである。
を説明する。図１は本発明の一実施例の空気軸受応用モ
ータの断面図、図２は本発明の一実施例の空気軸受応用
モータの空気軸受部の拡大断面図、図３は本発明の一実
施例の空気軸受応用モータの空気軸受部のエア溜り付近
の拡大断面図である。図１において、１は回転部ヨー
ク、２は駆動マグネット、３はステータ部、４は駆動回
路を有する基板、５は駆動検出のためのホール素子、６
は軸受スリーブ、７は軸受スリーブ６に軸受けされた回
転軸である。また８はモータカバーである。
【００１０】回転軸７の下端部には遠心ファン９が装着
されており、この遠心ファン９を覆うようにケーシング
１０が設けられている。またケーシング１０には開口部
１０ａが開口されている。したがって遠心ファン９が回
転すると、外部の空気は開口部１０ａからケーシング１
０内に吸入される。
されており、この遠心ファン９を覆うようにケーシング
１０が設けられている。またケーシング１０には開口部
１０ａが開口されている。したがって遠心ファン９が回
転すると、外部の空気は開口部１０ａからケーシング１
０内に吸入される。
【００１１】モータカバー８の内部には、遠心ファン９
の回転により生じた空気流を軸受スリーブ６内に導入す
る空気導入路１２が設けられている。図２において、空
気導入路１２の途中にはエア溜り１１が設けられてお
り、ノズル１３から軸受スリーブ６内に空気が供給され
る。また軸受スリーブ６の上方にはスラスト受板１４が
設けられている。このスラスト受板１４は回転軸７に固
着されている。
の回転により生じた空気流を軸受スリーブ６内に導入す
る空気導入路１２が設けられている。図２において、空
気導入路１２の途中にはエア溜り１１が設けられてお
り、ノズル１３から軸受スリーブ６内に空気が供給され
る。また軸受スリーブ６の上方にはスラスト受板１４が
設けられている。このスラスト受板１４は回転軸７に固
着されている。
【００１２】したがって駆動マグネット２の磁力により
回転部ヨーク１および回転軸７が回転すると、遠心ファ
ン９も回転し、外部の空気は開口部１０ａからケーシン
グ１０内に吸入される。この空気は高圧となり、空気導
入路１２を通り、ノズル１３から軸受スリーブ６と回転
軸７の間のすき間に供給される。供給された空気は高圧
であり、軸受スリーブ６の内面に均等に圧力が加わるの
で、回転軸７をセンタリングさせ、回転軸７は軸受スリ
ーブ６と非接触となって回転する。
回転部ヨーク１および回転軸７が回転すると、遠心ファ
ン９も回転し、外部の空気は開口部１０ａからケーシン
グ１０内に吸入される。この空気は高圧となり、空気導
入路１２を通り、ノズル１３から軸受スリーブ６と回転
軸７の間のすき間に供給される。供給された空気は高圧
であり、軸受スリーブ６の内面に均等に圧力が加わるの
で、回転軸７をセンタリングさせ、回転軸７は軸受スリ
ーブ６と非接触となって回転する。
【００１３】また、軸受スリーブ６内に流入した空気
は、軸受スリーブ６内から図２に示す矢印Ａ方向及び矢
印Ｂ方向へ流出するが、矢印Ａ方向へ流出した空気がス
ラスト受板１４に当たることにより、空気の圧力でスラ
スト受板１４は浮上し、回転軸７も浮上することで、ス
ラスト方向についても回転部は非接触となる。但し、回
転部の浮上は、駆動マグネット２の吸引力と空気の圧力
がつり合った位置となる。
は、軸受スリーブ６内から図２に示す矢印Ａ方向及び矢
印Ｂ方向へ流出するが、矢印Ａ方向へ流出した空気がス
ラスト受板１４に当たることにより、空気の圧力でスラ
スト受板１４は浮上し、回転軸７も浮上することで、ス
ラスト方向についても回転部は非接触となる。但し、回
転部の浮上は、駆動マグネット２の吸引力と空気の圧力
がつり合った位置となる。
【００１４】ところで、遠心ファン９により発生する風
圧は、遠心ファン９の径の２乗に比例する。従って、本
実施例において発生する風圧は、従来の動圧空気軸受の
動圧溝により発生する風圧と比較すると、動圧溝の径
（回転軸径）に対してファン径が十分大きいため、十分
に大きいものとなる。従って、軸受スリーブ６の長さが
短くても回転軸７を支持することが容易であり、薄型化
が可能となる。
圧は、遠心ファン９の径の２乗に比例する。従って、本
実施例において発生する風圧は、従来の動圧空気軸受の
動圧溝により発生する風圧と比較すると、動圧溝の径
（回転軸径）に対してファン径が十分大きいため、十分
に大きいものとなる。従って、軸受スリーブ６の長さが
短くても回転軸７を支持することが容易であり、薄型化
が可能となる。
【００１５】次に本実施例の起動時においての空気供給
方法について説明する。図３において、エア溜り１１の
内部にはテーパ状の内壁１１ａが形成されており、空気
導入路１２側には逆流防止ボール１１ｂが収納され、ま
たその反対側には圧力板１１ｃが収納されている。圧力
板１１ｃにはピン１１ｄを介して永久磁石１１ｅが結合
されており、ピン１１ｄに装着されたバネ１１ｆにより
圧力板１１ｃは左方、すなわち内壁１１ａに当接して空
気導入路１２を閉じる方向に弾発されている。またコイ
ル１１ｇが空気導入路１２の軸受スリーブ６端側に巻回
されて電磁力手段になっている。したがってコイル１１
ｇに電流が流れると、圧力板１１ｃはその電磁力により
バネ１１ｆにバネ力に抗して右方、すなわち内壁１１ａ
から離れて空気導入路１２を開く方向に移動する。
方法について説明する。図３において、エア溜り１１の
内部にはテーパ状の内壁１１ａが形成されており、空気
導入路１２側には逆流防止ボール１１ｂが収納され、ま
たその反対側には圧力板１１ｃが収納されている。圧力
板１１ｃにはピン１１ｄを介して永久磁石１１ｅが結合
されており、ピン１１ｄに装着されたバネ１１ｆにより
圧力板１１ｃは左方、すなわち内壁１１ａに当接して空
気導入路１２を閉じる方向に弾発されている。またコイ
ル１１ｇが空気導入路１２の軸受スリーブ６端側に巻回
されて電磁力手段になっている。したがってコイル１１
ｇに電流が流れると、圧力板１１ｃはその電磁力により
バネ１１ｆにバネ力に抗して右方、すなわち内壁１１ａ
から離れて空気導入路１２を開く方向に移動する。
【００１６】上記構成において、モータ電源部が投入さ
れると同時にコイル１１ｇにも電流が流れ、コイル１１
ｇの磁束により、永久磁石１１ｅが図３の位置より右側
へ移動する。このため、永久磁石１１ｅと一体である圧
力板１１ｃも右方へ移動するのでエア溜り１１のテーパ
状の内壁１１ａと圧力板１１ｃの間に隙間ができ、空気
導入路１２は開いて逆流防止ボール１１ｂと圧力板１１
ｃとの間の空気が軸受スリーブ６の方へ流れ込む。この
時、バネ１１ｆは圧縮状態となり、逆流防止ボール１１
ｂと圧力板１１ｃの間の空気は密閉状態にあり、圧縮さ
れていたため高圧となって軸受スリーブ６と回転軸７の
すき間へ供給される。
れると同時にコイル１１ｇにも電流が流れ、コイル１１
ｇの磁束により、永久磁石１１ｅが図３の位置より右側
へ移動する。このため、永久磁石１１ｅと一体である圧
力板１１ｃも右方へ移動するのでエア溜り１１のテーパ
状の内壁１１ａと圧力板１１ｃの間に隙間ができ、空気
導入路１２は開いて逆流防止ボール１１ｂと圧力板１１
ｃとの間の空気が軸受スリーブ６の方へ流れ込む。この
時、バネ１１ｆは圧縮状態となり、逆流防止ボール１１
ｂと圧力板１１ｃの間の空気は密閉状態にあり、圧縮さ
れていたため高圧となって軸受スリーブ６と回転軸７の
すき間へ供給される。
【００１７】その後、モータの回転が一定の回転以上と
なると、遠心ファン９による空気流が空気導入路１２か
ら供給され、エア溜り１１の内部を通り、軸受スリーブ
６と回転軸７のすき間へ供給される。この時コイル１１
ｇには電流が流れた状態であるため、圧力板１１ｃ、永
久磁石１１ｅ、逆流防止ボール１１ｂは起動時と同一の
位置を維持する。このため、空気導入路１２より供給さ
れた空気は、容易にエア溜り１１の内部を通過すること
ができる。さらにモータ電源部が切れると、コイル１１
ｇに電流が流れなくなるため、圧力板１１ｃ、永久磁石
１１ｅはバネ１１ｆにより図３の状態まで左方へ移動
し、圧力板１１ｃと逆流防止ボール１１ｂの間にある空
気を圧縮し、その空気圧により逆流防止ボール１１ｂも
図３の位置へ移動させるので、空気の密閉を維持するこ
とが可能となる。このように電磁力手段により圧力板１
１ｃを動作させれば、コンパクトな構成で、空気導入路
１２を応答性よく開閉することができる。
なると、遠心ファン９による空気流が空気導入路１２か
ら供給され、エア溜り１１の内部を通り、軸受スリーブ
６と回転軸７のすき間へ供給される。この時コイル１１
ｇには電流が流れた状態であるため、圧力板１１ｃ、永
久磁石１１ｅ、逆流防止ボール１１ｂは起動時と同一の
位置を維持する。このため、空気導入路１２より供給さ
れた空気は、容易にエア溜り１１の内部を通過すること
ができる。さらにモータ電源部が切れると、コイル１１
ｇに電流が流れなくなるため、圧力板１１ｃ、永久磁石
１１ｅはバネ１１ｆにより図３の状態まで左方へ移動
し、圧力板１１ｃと逆流防止ボール１１ｂの間にある空
気を圧縮し、その空気圧により逆流防止ボール１１ｂも
図３の位置へ移動させるので、空気の密閉を維持するこ
とが可能となる。このように電磁力手段により圧力板１
１ｃを動作させれば、コンパクトな構成で、空気導入路
１２を応答性よく開閉することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
部の空気圧源を不要とし、薄型化と高速回転が可能な空
気軸受応用モータを実現できる。またエア溜りを、テー
パ状の内壁に接離する圧力板と、この圧力板をこの内壁
に当接させて空気導入路を開く方向に弾発するバネと、
このバネのバネ力に抗してこの圧力板を内壁から離して
空気導入路を開く方向に移動させる電磁力手段とから構
成し、さらには圧力板に結合された永久磁石と、この永
久磁石に巻回されたコイルとから構成することにより、
コンパクトな構成で、圧力板を動作させて空気導入路を
応答性よく開閉することができる。
部の空気圧源を不要とし、薄型化と高速回転が可能な空
気軸受応用モータを実現できる。またエア溜りを、テー
パ状の内壁に接離する圧力板と、この圧力板をこの内壁
に当接させて空気導入路を開く方向に弾発するバネと、
このバネのバネ力に抗してこの圧力板を内壁から離して
空気導入路を開く方向に移動させる電磁力手段とから構
成し、さらには圧力板に結合された永久磁石と、この永
久磁石に巻回されたコイルとから構成することにより、
コンパクトな構成で、圧力板を動作させて空気導入路を
応答性よく開閉することができる。
【図１】本発明の一実施例の空気軸受応用モータの断面
図
図
【図２】本発明の一実施例の空気軸受応用モータの空気
軸受部の拡大断面図
軸受部の拡大断面図
【図３】本発明の一実施例の空気軸受応用モータの空気
軸受部のエア溜り付近の拡大断面図
軸受部のエア溜り付近の拡大断面図
【図４】従来の動圧型空気軸受を有するモータの断面図
【図５】従来の動圧型空気軸受を有するモータの動圧型
空気軸受部の拡大断面図
空気軸受部の拡大断面図
【図６】従来の静圧型空気軸受を有するモータの断面図
【図７】従来の静圧型空気軸受を有するモータの静圧型
空気軸受部の拡大断面図
空気軸受部の拡大断面図
６ 軸受スリーブ ７ 回転軸 ９ 遠心ファン １１ エア溜り １１ａ 内壁 １１ｃ 圧力板 １１ｅ 永久磁石 １１ｆ バネ １１ｇ コイル １２ 空気導入路
Claims (3)
- 【請求項１】軸受スリーブと、前記軸受スリーブに軸受
けされる回転軸と、前記回転軸に装着されたファンと、
前記ファンの回転により発生した空気圧を前記軸受スリ
ーブに供給する空気導入路と、前記空気導入路の途中に
設けられて起動時に前記軸受スリーブに空気圧を供給す
るエア溜りとを備えたことを特徴とする空気軸受応用モ
ータ。 - 【請求項２】エア溜りが、テーパ状の内壁に接離する圧
力板と、前記圧力板を前記内壁に当接させて前記空気導
入路を閉じる方向に弾発するバネと、前記バネのバネ力
に抗して前記圧力板を前記内壁から離して前記空気導入
路を開く方向に移動させる電磁力手段とを備えたことを
特徴とする請求項１記載の空気軸受応用モータ。 - 【請求項３】前記電磁力手段が、前記圧力板に結合され
た永久磁石と、前記永久磁石に巻回されたコイルである
ことを特徴とする請求項２記載の空気軸受応用モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03971894A JP3477793B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 空気軸受応用モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03971894A JP3477793B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 空気軸受応用モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07250451A true JPH07250451A (ja) | 1995-09-26 |
| JP3477793B2 JP3477793B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=12560772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03971894A Expired - Fee Related JP3477793B2 (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 空気軸受応用モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3477793B2 (ja) |
-
1994
- 1994-03-10 JP JP03971894A patent/JP3477793B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3477793B2 (ja) | 2003-12-10 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |