JP2000060056A - Motor and rotary element device - Google Patents
Motor and rotary element deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ、及び回転
体装置に関し、更に詳細には、小型化及び高速回転の可
能なラジアルエアギャップ形且つインナーロータ形のモ
ータ、及び回転体装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor and a rotating body device, and more particularly to a radial air gap type and inner rotor type motor and a rotating body device capable of miniaturization and high-speed rotation.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、ラジアルエアギャップ形のモ
ータが広く知られており、例えば工作機械等に使用され
るスピンドルのモータや、OA機器等に使用されるポリ
ゴンミラーやダイレクトドライブのモータ等として使用
されている。図6は、このようなラジアルエアギャップ
形のモータの一例として、磁気軸受けにより支持される
DCモータを示すものである。2. Description of the Related Art Conventionally, radial air gap type motors have been widely known, for example, as spindle motors used in machine tools and the like, polygon mirrors and direct drive motors used in OA equipment and the like. It is used. FIG. 6 shows a DC motor supported by a magnetic bearing as an example of such a radial air gap type motor.
【0003】この図6に示すラジアルエアギャップ形の
モータは、インナーロータ形のDCモータであって、回
転軸10に、モータのロータ部Rが固定されている。ロ
ータ部Rは、周面にロータマグネット31を備えてい
る。このロータ部Rの周囲には、ステータ部Sが配設さ
れており、ステータ部Sには、鉄心に巻かれたステータ
コイル33がロータマグネット31と対向して配設され
ている。そして、ステータコイル33がロータマグネッ
ト31を付勢し、ロータ部R及び回転軸10を回転させ
るようになっている。また、回転軸10には、円板形状
のスラスト軸受けディスク21が同軸的に固定されてい
る。このスラスト軸受けディスク21は、スラスト方向
の両側から軸方向電磁石22により吸引されてスラスト
方向に支持されるようになっている。尚、図示されてい
ないが、回転軸10には、更に、ロータ部R及びスラス
ト軸受けディスク21よりも端側にラジアル軸受けが配
設されている。The radial air gap type motor shown in FIG. 6 is an inner rotor type DC motor, and a rotor portion R of the motor is fixed to a rotating shaft 10. The rotor section R has a rotor magnet 31 on the peripheral surface. A stator portion S is provided around the rotor portion R, and a stator coil 33 wound around an iron core is provided in the stator portion S so as to face the rotor magnet 31. Then, the stator coil 33 urges the rotor magnet 31 to rotate the rotor portion R and the rotating shaft 10. A disk-shaped thrust bearing disk 21 is coaxially fixed to the rotating shaft 10. The thrust bearing disk 21 is attracted by the axial electromagnets 22 from both sides in the thrust direction and is supported in the thrust direction. Although not shown, the rotary shaft 10 is further provided with a radial bearing closer to the end than the rotor portion R and the thrust bearing disk 21.
【0004】さて、近年では、近年の各種機器・装置の
小型化が望まれており、このような機器・装置に使用す
るモータについても、小型で且つ高速回転可能なものが
要請されている。上述のように磁気軸受けにより回転軸
を支持するモータや、動圧軸受け又は静圧軸受けにより
回転軸を支持するモータは、ロータ側の軸受け部材とス
テータ側の軸受け部材とが非接触となり、耐久性に優れ
ている等の点で、高速回転に適しており、このような要
請に応え得るものである。In recent years, there has been a demand for miniaturization of various devices and devices in recent years, and a motor used in such devices and devices has been required to be small and capable of rotating at high speed. As described above, a motor that supports a rotating shaft by a magnetic bearing or a motor that supports a rotating shaft by a dynamic pressure bearing or a static pressure bearing has a durability in which the bearing member on the rotor side and the bearing member on the stator side are not in contact with each other. It is suitable for high-speed rotation in that it is excellent in such a point that it can meet such a demand.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のよう
な、従来技術のモータにおいては、回転軸10に、スラ
スト軸受けの部材(スラスト軸受けディスク21)、ラ
ジアル軸受けの部材及びモータのロータ部Rがそれぞれ
固定されるため、回転軸10の固有振動数が低下してし
まい、可能な回転速度が低下するおそれがある。また、
回転軸10に、スラスト軸受けの部材(スラスト軸受け
ディスク21)、ラジアル軸受けの部材及びモータのロ
ータ部Rをそれぞれ配設する必要があり、回転軸にその
ために十分な長さが必要とされるため、モータの小型化
が制限される。更に、回転軸10に対してラジアル方向
に加わる負荷がスラスト方向の位置において偏るので、
回転時にコニカル運動が発生し易くなるおそれがある。
尚、この欠点を減少させるためには、スラスト軸受け部
をロータ部Rに対して対照に2箇所に配設する技術が考
えられるが、この場合、上述の、可能な回転速度の低下
をより一層招きやすく、また、モータの小型化を阻む要
因ともなる。However, in the motor of the prior art as described above, the rotating shaft 10 is provided with a thrust bearing member (thrust bearing disk 21), a radial bearing member, and a rotor portion R of the motor. Since each is fixed, the natural frequency of the rotating shaft 10 decreases, and the possible rotation speed may decrease. Also,
It is necessary to dispose a thrust bearing member (thrust bearing disc 21), a radial bearing member, and a rotor portion R of a motor on the rotating shaft 10, and a sufficient length is required for the rotating shaft. Therefore, miniaturization of the motor is limited. Further, since the load applied in the radial direction to the rotating shaft 10 is biased at the position in the thrust direction,
Conical motion may easily occur during rotation.
In order to reduce this drawback, a technique of arranging the thrust bearing portion at two locations in contrast to the rotor portion R can be considered. In this case, the above-mentioned possible reduction in the rotational speed is further reduced. It is also a factor that hinders downsizing of the motor.
【0006】本発明は、上述のような課題を解決するた
めになされたもので、安定して高速に回転可能な小型の
モータ及び回転体装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide a small-sized motor and a rotating body device capable of rotating stably at high speed.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、回転軸と、前記回転軸からラジアル方
向に張り出すように設けられた張出部と、前記張出部の
スラスト方向外方に配置されて前記張出部に対向し、該
張出部をスラスト方向に支持するスラスト軸受け手段
と、前記張出部の縁端部に配設されたロータ部と、前記
ロータ部のラジアル方向外方に配置され、前記ロータ部
を付勢して前記張出部及び前記回転軸をその軸線回り方
向に回転させるステータ部材とを備えるモータを提供す
ることにより、前記目的を達成する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a rotating shaft, a projecting portion provided to project radially from the rotating shaft, Thrust bearing means arranged outward in the thrust direction to face the overhanging portion and supporting the overhanging portion in the thrust direction; a rotor portion disposed at an edge of the overhanging portion; and the rotor The object is achieved by providing a motor that is disposed radially outward of a portion and includes a stator member that urges the rotor portion to rotate the overhang portion and the rotation shaft in a direction around the axis thereof. I do.
【0008】本発明のモータにおいては、回転軸と一体
に設けられた張出部の縁端部にロータ部が配設されてお
り、この張出部がスラスト軸受け手段によりスラスト方
向に支持され、ロータ部がステータ部材により回転され
る。従って、ロータ部を別途に回転軸に固定しないの
で、回転軸にこのためのスペースを設けるが必要なく、
回転軸長を短く設定することができ、モータの小型化、
回転速度の低下防止、回転の安定化を図ることができ
る。更に、ロータ径が大きく設定されるので、小型であ
りながら高出力を得ることが可能となる。In the motor of the present invention, the rotor is disposed at the edge of the overhang provided integrally with the rotary shaft, and the overhang is supported in the thrust direction by thrust bearing means. The rotor is rotated by the stator member. Therefore, since the rotor portion is not separately fixed to the rotating shaft, it is not necessary to provide a space for this on the rotating shaft,
The rotating shaft length can be set short, miniaturizing the motor,
The rotation speed can be prevented from lowering and the rotation can be stabilized. Further, since the rotor diameter is set large, it is possible to obtain a high output while being small.
【0009】本発明は、上述の本発明のモータを備えた
回転体装置を提供することにより、前記目的を達成す
る。The present invention achieves the above object by providing a rotating body device provided with the above-described motor of the present invention.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発
明のモータの一実施形態の概略構成を示す軸線方向断面
図であり、図2は、本実施形態のモータの図1における
A−A線矢視断面図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an axial cross-sectional view showing a schematic configuration of a motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor of the present embodiment taken along line AA in FIG.
【0011】本実施形態のモータは、図1に示すよう
に、回転軸10と、この回転軸10をスラスト方向に支
持するスラスト軸受け部20と、この回転軸10を回転
させるモータ部30とを備えている。スラスト軸受け部
20は、磁性体部としてのスラスト軸受けディスク21
と、軸方向の磁力を発生させる軸方向電磁石22と、回
転軸10の軸方向の位置を検出する軸方向センサ(図示
せず)とを備えている。As shown in FIG. 1, the motor according to the present embodiment includes a rotating shaft 10, a thrust bearing portion 20 for supporting the rotating shaft 10 in a thrust direction, and a motor portion 30 for rotating the rotating shaft 10. Have. The thrust bearing portion 20 is provided with a thrust bearing disk 21 as a magnetic member.
, An axial electromagnet 22 for generating an axial magnetic force, and an axial sensor (not shown) for detecting an axial position of the rotating shaft 10.
【0012】スラスト軸受けディスク21は、図2に示
すように、中央に円孔を有する円板形状である。そして
この円孔に回転軸10が挿通されて回転軸10に同軸的
に固定されており、回転軸10と一体に回転するように
なっている。軸方向電磁石22は、図1に示すように、
スラスト軸受けディスク21を間に介在させてスラスト
方向に対向して対となるように配置されており、軸方向
電磁石22による軸方向の力がスラスト軸受けディスク
21に作用してスラスト軸受けディスク21をスラスト
方向に支持するようになっている。この軸方向電磁石2
2の励磁電流は、軸方向センサ(図示せず)からの位置
検知信号に応じて制御され、これにより回転軸10が軸
方向の所定位置に保持されるようになっている。As shown in FIG. 2, the thrust bearing disk 21 has a disk shape having a circular hole at the center. The rotating shaft 10 is inserted through the circular hole and fixed coaxially to the rotating shaft 10 so that the rotating shaft 10 rotates integrally with the rotating shaft 10. The axial electromagnet 22, as shown in FIG.
The thrust bearing disk 21 is interposed therebetween so as to be opposed to each other in the thrust direction so as to form a pair. It supports in the direction. This axial electromagnet 2
The excitation current of No. 2 is controlled according to a position detection signal from an axial sensor (not shown), whereby the rotating shaft 10 is held at a predetermined position in the axial direction.
【0013】モータ部30は、図2に示すように、スラ
スト軸受けディスク21の外周に同軸的に固定された円
筒形のラジアル異方性のロータマグネット31を備えて
いる。このロータマグネット31には、外方から保護カ
バー32が嵌着されている。また、モータ部30は、ロ
ータマグネット31に保護カバー32を介して対向する
複数のステータコイル33を備えており、これらのステ
ータコイル33により回転磁界が形成され、ロータマグ
ネット31を付勢してスラスト軸受けディスク21を回
転させるようになっている。As shown in FIG. 2, the motor unit 30 includes a cylindrical radially anisotropic rotor magnet 31 coaxially fixed to the outer periphery of the thrust bearing disk 21. A protective cover 32 is fitted to the rotor magnet 31 from outside. In addition, the motor unit 30 includes a plurality of stator coils 33 that face the rotor magnet 31 via the protective cover 32. A rotating magnetic field is formed by these stator coils 33, and the rotor magnet 31 is biased to thrust. The bearing disk 21 is rotated.
【0014】更に、本実施形態のモータは、図示してい
ないが、ラジアル軸受け部として、スラスト軸受け部2
0に対して対照に回転軸10に固定された2つの円筒状
の磁性体よりなるラジアル軸受けスリーブと、各ラジア
ル軸受けスリーブの周囲に互いに垂直に2対ずつ配設さ
れて半径方向の磁力を発生させる半径方向電磁石とを備
えておいる。そして、各ラジアル軸受けスリーブが半径
方向電磁石による半径方向の磁力によりラジアル方向に
支持されるようになっている。各半径方向電磁石の近傍
には回転軸の半径方向の位置を検出する半径方向センサ
が備えられており、この半径方向電磁石の励磁電流が、
半径方向センサ(図示せず)からの位置検知信号に応じ
て制御され、回転軸がラジアル方向の所定位置に保持さ
れるようになっている。Further, although not shown, the motor of the present embodiment has a thrust bearing portion 2 as a radial bearing portion.
In contrast to the radial bearing sleeves, two radial bearing sleeves made of two cylindrical magnetic bodies fixed to the rotating shaft 10 and two pairs of the radial bearing sleeves are arranged vertically around each radial bearing sleeve to generate a radial magnetic force. And a radial electromagnet. Each radial bearing sleeve is supported in the radial direction by the radial magnetic force of the radial electromagnet. In the vicinity of each radial electromagnet, there is provided a radial sensor for detecting the position of the rotating shaft in the radial direction, and the exciting current of this radial electromagnet is
Control is performed in accordance with a position detection signal from a radial direction sensor (not shown), and the rotating shaft is held at a predetermined position in the radial direction.
【0015】本実施形態によると、スラスト軸受けディ
スク21の外周にロータマグネット31を固定してお
り、ロータマグネット31を支持する部材を独自に回転
軸10に固定しないので、回転軸10にこのためのスペ
ースを設けるが必要なく、回転軸長を短く設定すること
ができ、モータの小型化を図ることができる。すなわ
ち、スラスト軸受け用のディスク21を、モータ用のロ
ータ部と兼用しているのでモータの小型化が可能であ
る。本実施形態によると、スラスト軸受けディスク21
の外周にロータマグネット31を固定しており、回転軸
10にロータマグネット31を支持する部材を固定しな
いので、回転軸10の固有振動数の低下を回避でき、可
能な回転速度の低下を防ぐことができる。According to the present embodiment, the rotor magnet 31 is fixed to the outer periphery of the thrust bearing disk 21 and the member for supporting the rotor magnet 31 is not fixed to the rotating shaft 10 independently. There is no need to provide a space, the rotating shaft length can be set short, and the size of the motor can be reduced. That is, since the thrust bearing disk 21 is also used as the motor rotor, the size of the motor can be reduced. According to the present embodiment, the thrust bearing disk 21
Since the rotor magnet 31 is fixed to the outer periphery of the shaft and the member supporting the rotor magnet 31 is not fixed to the rotating shaft 10, a decrease in the natural frequency of the rotating shaft 10 can be avoided, and a possible decrease in the rotating speed can be prevented. Can be.
【0016】本実施形態によると、スラスト軸受けディ
スク21の外周にロータマグネット31を固定してお
り、スラスト軸受けディスク21の位置と回転駆動位置
とが一致するため、回転軸10のコニカル運動が発生し
難くなり、回転が安定し制御性が向上する。本実施形態
によると、スラスト軸受けディスク21の外周にロータ
マグネット31を固定しているので、ロータ径が大きく
設定され、小型でありながら高出力を得ることが可能と
なる。尚、モータ出力Pは、次式により求められる。 P=k×d×d×l (k:定数、d:ロータ径、l:ロータ長)According to the present embodiment, since the rotor magnet 31 is fixed to the outer periphery of the thrust bearing disk 21 and the position of the thrust bearing disk 21 matches the rotational drive position, conical motion of the rotary shaft 10 occurs. It becomes difficult, the rotation is stabilized, and the controllability is improved. According to the present embodiment, since the rotor magnet 31 is fixed to the outer periphery of the thrust bearing disk 21, the rotor diameter is set large, and high output can be obtained while being small. The motor output P is obtained by the following equation. P = k × d × d × l (k: constant, d: rotor diameter, l: rotor length)
【0017】そして、小型でありながら高出力を得るこ
とが可能となるために、他部材等の制限が緩やかになっ
て設計が容易となる。本実施形態によると、スラスト軸
受けディスク21の外周にロータマグネット31を固定
しており、ロータマグネット31を支持する独自の部材
を必要としないため、その分の部材点数が少なくなり、
生産コストを低く抑えることができ、組立性が向上す
る。Further, since it is possible to obtain a high output while being small in size, restrictions on other members and the like are relaxed, and design is facilitated. According to the present embodiment, the rotor magnet 31 is fixed to the outer periphery of the thrust bearing disk 21, and a unique member for supporting the rotor magnet 31 is not required.
Production costs can be kept low, and assemblability is improved.
【0018】次に、本発明の回転体装置の一実施形態に
ついて説明する。図3は、本発明の回転体装置の一実施
形態としてのマシニングセンタの概略構成を示す説明図
である。この図3に示されるように、本実施形態のマシ
ニングセンタは、被加工物Wを載置して水平に移動可能
なワークテーブル51と、このワークテーブル51に対
して垂直に進退可能な支持テーブル52と、この支持テ
ーブル52に取り付けられたスピンドルモータ1とを備
えている。スピンドルモータ1は、ケーシング11内に
図1に示す上述の実施形態のモータを含んでおり、その
回転軸10の一端がケーシング11から露出されてい
る。そして、この一端に加工具Mを装着する装着部12
を備えており、回転軸10がスピンドルとして機能する
ようになっている。そして、ワークテーブル51及び支
持テーブル52を移動させながら装着部12に装着され
た加工具Mを回転させて被加工物Wを加工する。Next, an embodiment of the rotating body device of the present invention will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a machining center as one embodiment of the rotating body device of the present invention. As shown in FIG. 3, the machining center according to the present embodiment includes a work table 51 on which a workpiece W is placed and which can move horizontally, and a support table 52 which can move vertically with respect to the work table 51. And the spindle motor 1 attached to the support table 52. The spindle motor 1 includes the motor of the above-described embodiment shown in FIG. 1 in a casing 11, and one end of a rotating shaft 10 is exposed from the casing 11. A mounting portion 12 for mounting the processing tool M to one end of the mounting portion 12
And the rotating shaft 10 functions as a spindle. Then, the workpiece W is processed by rotating the processing tool M mounted on the mounting part 12 while moving the work table 51 and the support table 52.
【0019】本実施形態のマシニングセンタでは、上述
の実施形態のモータをスピンドルモータ1に備えること
により、加工具Mを安定した速度で高速に回転させ、良
好な制御状態下において精度よく効率的に被加工物Wを
加工することが可能である。In the machining center of the present embodiment, by providing the spindle motor 1 with the motor of the above-described embodiment, the machining tool M is rotated at a high speed at a stable speed, and is accurately and efficiently received under a good control condition. The workpiece W can be processed.
【0020】尚、本発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、各部材の形状、大きさ、材料等は、本
発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜変更が可能で
ある。例えば、上述の実施形態では、スラスト軸受けデ
ィスク21に回転軸10を挿通して、回転軸10にスラ
スト軸受けディスク21を固定しているが、回転軸10
とスラスト軸受けディスク21を一体成型してもよく、
また、回転軸10を2分し、間にスラスト軸受けディス
ク21を挟持固定してもよい。The present invention is not limited to the above embodiment, and the shape, size, material, etc. of each member can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the rotary shaft 10 is inserted through the thrust bearing disk 21 and the thrust bearing disk 21 is fixed to the rotary shaft 10.
And the thrust bearing disk 21 may be integrally molded,
Further, the rotary shaft 10 may be divided into two parts, and the thrust bearing disk 21 may be sandwiched and fixed therebetween.
【0021】上述の実施形態では、スラスト方向軸受け
部20として、磁性材料よりなるスラスト軸受けディス
ク21とスラスト軸受け手段である軸方向電磁石22を
備え、軸方向電磁石22によりてスラスト軸受けディス
ク21を吸引させて支持する、磁気軸受けを用いている
が、これに限られるものではなく、図4(a)に示すよ
うに、スラスト軸受けディスク21に対してスラスト方
向に対向する支持部材22’を備え、スラスト軸受けデ
ィスク21と支持部材22’との互いの対向面のうちの
一方に、スラスト軸受けディスク21の回転時にスラス
ト軸受けディスク21と支持部材22’との間に動圧を
発生させる動圧発生手段(図4においては動圧発生溝2
2’a)を設け、支持部材22’が、回転時に前記動圧
発生手段22’aによる動圧でスラスト軸受けディスク
21を支持する動圧軸受けとすることもできる。In the above-described embodiment, the thrust bearing portion 20 is provided with a thrust bearing disk 21 made of a magnetic material and an axial electromagnet 22 as thrust bearing means, and the thrust bearing disk 21 is attracted by the axial electromagnet 22. A magnetic bearing is used, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 4A, a support member 22 'is provided to face the thrust bearing disk 21 in the thrust direction. Dynamic pressure generating means (for generating dynamic pressure between the thrust bearing disk 21 and the support member 22 ′ when the thrust bearing disk 21 rotates, is provided on one of the opposing surfaces of the bearing disk 21 and the support member 22 ′ ( In FIG. 4, the dynamic pressure generating groove 2 is shown.
2′a) may be provided, and the support member 22 ′ may be a dynamic pressure bearing that supports the thrust bearing disk 21 by dynamic pressure generated by the dynamic pressure generating means 22′a during rotation.
【0022】尚、動圧発生手段22’aとしては、図4
(b)に示すようにスラスト軸受けディスク21または
支持部材22’のうちの一方の他方との対向面に動圧発
生溝22’aや段を設けたり、セグメントを配設する
等、従来公知の手段を特に制限なく用いることができ
る。また動圧発生溝を設ける場合に、この溝は、へリン
グボーン溝、スパイラル溝、その他種々の形状の溝とす
ることが可能である。The dynamic pressure generating means 22'a is shown in FIG.
As shown in (b), a conventionally known dynamic pressure generating groove 22'a or step is provided on a surface facing one of the thrust bearing disk 21 or the support member 22 ', or a segment is provided. The means can be used without any particular limitation. When the dynamic pressure generating groove is provided, the groove may be a herringbone groove, a spiral groove, or a groove having various shapes.
【0023】また、上述の実施形態のスラスト方向軸受
け部20に代えて、図5に示すように、スラスト軸受け
ディスク21と支持部材22’との間に流体圧を発生さ
せる静圧発生手段(図5においては高圧気体供給孔2
2’b)を設け、スラスト軸受けディスク21が静圧発
生手段による流体圧によりスラスト方向に支持される静
圧軸受けや空気軸受けとすることもできる。動圧や流体
圧によりスラスト軸受けディスク21を支持し回転軸1
0を鉛直方向に配置させる場合には、支持部材22’は
スラスト軸受けディスク21の下方のみに配設し、動圧
または流体圧によりスラスト軸受けディスク21を浮上
させて支持してもよい。As shown in FIG. 5, instead of the thrust bearing portion 20 of the above-described embodiment, as shown in FIG. 5, a static pressure generating means (FIG. 5) for generating a fluid pressure between the thrust bearing disc 21 and the support member 22 '. 5, the high pressure gas supply hole 2
2′b) may be provided to form a static pressure bearing or an air bearing in which the thrust bearing disk 21 is supported in the thrust direction by the fluid pressure of the static pressure generating means. The thrust bearing disk 21 is supported by dynamic pressure or fluid pressure, and the rotating shaft 1
When 0 is arranged in the vertical direction, the support member 22 'may be arranged only below the thrust bearing disk 21, and the thrust bearing disk 21 may be floated and supported by dynamic pressure or fluid pressure.
【0024】本発明は、回転速度を低減させない点で、
スラスト軸受け部20やラジアル軸受け部として磁気軸
受けや動圧軸受け、静圧軸受け、空気軸受け等の非接触
の軸受けを用いた高速回転用のモータに特に好適に適用
されるが、スラスト軸受け部やラジアル軸受け部はこれ
らの非接触の軸受けに限られるものではなく、すべり軸
受け、ころ軸受け、玉軸受けとすることもできる。According to the present invention, the rotational speed is not reduced.
It is particularly suitably applied to a motor for high-speed rotation using a non-contact bearing such as a magnetic bearing, a dynamic pressure bearing, a static pressure bearing, or an air bearing as the thrust bearing portion 20 or the radial bearing portion. The bearing is not limited to these non-contact bearings, but may be a slide bearing, a roller bearing, or a ball bearing.
【0025】上述の実施形態では、モータ部30とし
て、ロータ部にロータマグネット31を備え、ステータ
部にステータコイル33を備え、ロータ部をステータコ
イル31が形成する磁界により付勢し回転させるDCモ
ータが用いられているが、ロータ部にかご形導体を備
え、ステータ部に回転軸10の回転方向に移行する回転
磁界を形成する複数対のステータコイルを備えた誘導モ
ータとしたり、ヒステリシスモータとすることもでき
る。In the above-described embodiment, as the motor unit 30, the rotor unit is provided with the rotor magnet 31, the stator unit is provided with the stator coil 33, and the rotor unit is energized and rotated by the magnetic field formed by the stator coil 31 to rotate. An induction motor or a hysteresis motor including a cage-shaped conductor in the rotor portion and a plurality of pairs of stator coils forming a rotating magnetic field that shifts in the rotation direction of the rotating shaft 10 in the stator portion. You can also.
【0026】上述の実施形態では、ロータマグネット3
1は円筒形のラジアル異方性の多極磁石が用いられてい
るが、2極の磁石を複数用いることもできる。In the above embodiment, the rotor magnet 3
1 is a cylindrical radial anisotropic multi-pole magnet, but a plurality of 2-pole magnets can be used.
【0027】上述の実施形態では、回転体装置は、スピ
ンドルモータ1に図1に示す実施形態のモータを備えて
いるが、これに代えて上述の変形例のモータを備えたも
のとすることもできる。上述の実施形態では、回転体装
置はマシニングセンタであるが、本発明のモータを用い
た本発明の回転体装置はこれに限られるものではなく、
単独又はマシニングセンタ以外の装置に使用されるスピ
ンドルモータとすることもできる。更に、ハードディス
クドライブやCD−ROMドライブ等の各種ダイレクト
ドライブ、ポリゴンミラーモータ、これらを含む各種装
置、及びその他各種機器・装置とすることができる。In the above-described embodiment, the rotating body device includes the motor of the embodiment shown in FIG. 1 in the spindle motor 1, but may alternatively include the motor of the above-described modified example. it can. In the above embodiment, the rotating device is a machining center, but the rotating device of the present invention using the motor of the present invention is not limited to this.
The spindle motor may be used alone or in a device other than the machining center. Furthermore, various direct drives such as a hard disk drive and a CD-ROM drive, a polygon mirror motor, various devices including these, and various other devices and devices can be used.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るモー
タによれば、安定して高速な回転を得ることができ、小
型化を図ることができる。As described above, according to the motor of the present invention, stable high-speed rotation can be obtained, and downsizing can be achieved.
【0029】本発明に係る回転体装置によれば、安定し
て高速な回転を得ることができ、小型化を図ることがで
きる。According to the rotator device according to the present invention, high-speed rotation can be obtained stably and downsizing can be achieved.
【図1】本発明のモータの一実施形態の概略構成を示す
軸線方向断面図である。FIG. 1 is an axial sectional view showing a schematic configuration of an embodiment of a motor of the present invention.
【図2】図1のモータの図1におけるA−A線矢視断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the motor of FIG. 1 taken along the line AA in FIG. 1;
【図3】本発明の回転体装置の一実施形態としてのマシ
ニングセンタの概略構成を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a machining center as one embodiment of a rotating body device of the present invention.
【図4】本発明のモータのその他の実施形態を示す図で
あって、(a)は概略構成を示す軸線方向断面図、
(b)は、支持部材の側面図である。FIG. 4 is a view showing another embodiment of the motor of the present invention, wherein (a) is an axial sectional view showing a schematic configuration,
(B) is a side view of the support member.
【図5】本発明のモータのその他の実施形態の概略構成
を示す軸線方向断面図である。FIG. 5 is an axial sectional view showing a schematic configuration of another embodiment of the motor of the present invention.
【図6】従来技術のモータの概略構成を示す軸線方向断
面図である。FIG. 6 is an axial sectional view showing a schematic configuration of a conventional motor.
1 スピンドルモータ 10 回転軸 11 ケーシング 12 装着部 20 スラスト軸受け部 21 スラスト軸受けディスク 22 軸方向電磁石 25 軸方向センサ 30 モータ部 31 ロータマグネット 32 保護カバー 33 ステータコイル 41 ラジアル軸受けスリーブ 42 半径方向電磁石 43 半径方向センサ 51 ワークテーブル 52 支持テーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spindle motor 10 Rotary shaft 11 Casing 12 Mounting part 20 Thrust bearing part 21 Thrust bearing disk 22 Axial electromagnet 25 Axial sensor 30 Motor part 31 Rotor magnet 32 Protective cover 33 Stator coil 41 Radial bearing sleeve 42 Radial electromagnet 43 Radial direction Sensor 51 Work table 52 Support table
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H605 AA07 AA08 BB05 CC04 CC05 EB02 5H607 AA12 BB01 BB04 BB06 BB14 CC01 DD01 DD02 DD03 FF10 GG01 GG02 GG13 GG17 HH01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H605 AA07 AA08 BB05 CC04 CC05 EB02 5H607 AA12 BB01 BB04 BB06 BB14 CC01 DD01 DD02 DD03 FF10 GG01 GG02 GG13 GG17 HH01
Claims (6)
た張出部と、 前記張出部のスラスト方向外方に配置されて前記張出部
に対向し、該張出部をスラスト方向に支持するスラスト
軸受け手段と、 前記張出部の縁端部に配設されたロータ部と、 前記ロータ部のラジアル方向外方に配置され、前記ロー
タ部を付勢して前記張出部及び前記回転軸をその軸線回
り方向に回転させるステータ部材とを備えることを特徴
とするモータ。A rotating shaft; a projecting portion provided to project radially from the rotating shaft; a projecting portion disposed outside the projecting portion in a thrust direction to face the projecting portion; Thrust bearing means for supporting the overhang in the thrust direction; a rotor disposed at an edge of the overhang; and a rotor disposed radially outward of the rotor to bias the rotor. And a stator member for rotating the protruding portion and the rotating shaft in a direction around the axis thereof.
定された略円板形状のスラスト軸受けディスクを含むこ
とを特徴とする請求項1に記載のモータ。2. The motor according to claim 1, wherein the overhang portion includes a substantially disc-shaped thrust bearing disk fixed coaxially to the rotation shaft.
体部を備えており、 前記スラスト軸受け手段として、前記磁性体部を間にし
て該磁性体部をスラスト方向に吸引または反発する1対
または複数対のコイルを具備する磁気軸受けを使用する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のモー
タ。3. The overhanging portion includes a magnetic body formed of a magnetic material, and the thrust bearing means sucks or repels the magnetic body in the thrust direction with the magnetic body interposed therebetween. 3. The motor according to claim 1, wherein a magnetic bearing having one or more pairs of coils is used.
向面のうちの一方に、前記張出部の回転時に動圧を発生
させる動圧発生手段が設けられており、 前記支持部材は、前記張出部の回転時に、前記動圧によ
り前記張出部を支持することを特徴とする請求項1また
は請求項2に記載のモータ。4. A dynamic pressure generating means for generating a dynamic pressure when the overhang portion is rotated is provided on one of opposing surfaces of the overhang portion and the support member. The motor according to claim 1 or 2, wherein the protruding portion is supported by the dynamic pressure when the protruding portion rotates.
一方に、前記張出部と前記支持部材との対向部に流体圧
を発生させる静圧発生手段が設けられており、 前記支持部材は、前記流体圧により前記張出部をスラス
ト方向に支持することを特徴とする請求項1または請求
項2に記載のモータ。5. A static pressure generating means for generating a fluid pressure at a portion between the overhanging portion and the support member is provided at one of the overhang portion and the support member. The motor according to claim 1 or 2, wherein the projecting portion is supported in the thrust direction by the fluid pressure.
1の請求項に記載のモータを備えたことを特徴とする回
転体装置。6. A rotating body device comprising the motor according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10236523A JP2000060056A (en) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Motor and rotary element device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10236523A JP2000060056A (en) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Motor and rotary element device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000060056A true JP2000060056A (en) | 2000-02-25 |
Family
ID=17001966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10236523A Pending JP2000060056A (en) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Motor and rotary element device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000060056A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020059101A (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | コマツNtc株式会社 | Main spindle device |
-
1998
- 1998-08-07 JP JP10236523A patent/JP2000060056A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020059101A (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | コマツNtc株式会社 | Main spindle device |
WO2020075700A1 (en) * | 2018-10-12 | 2020-04-16 | コマツNtc株式会社 | Main spindle device |
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