JPH0478317A - 磁気ベアリング - Google Patents
磁気ベアリングInfo
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- JPH0478317A JPH0478317A JP18930690A JP18930690A JPH0478317A JP H0478317 A JPH0478317 A JP H0478317A JP 18930690 A JP18930690 A JP 18930690A JP 18930690 A JP18930690 A JP 18930690A JP H0478317 A JPH0478317 A JP H0478317A
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- Japan
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- fixed
- side magnets
- fixed side
- magnet
- magnets
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Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/06—Relieving load on bearings using magnetic means
- F16C39/063—Permanent magnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
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。
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、磁気ベアリングに関し、特に、固定側磁石と
回転側磁石の磁気的反発を利用して軸受を構成するため
の新規な改良に関する。
回転側磁石の磁気的反発を利用して軸受を構成するため
の新規な改良に関する。
従来、用いられていたこの種の磁気ベアリングとしては
種々あるが、その中で代表的なものについて述べると、
第３図で示される一般に用いられていた構成を挙げるこ
とができる。
種々あるが、その中で代表的なものについて述べると、
第３図で示される一般に用いられていた構成を挙げるこ
とができる。
ごとに四個の電磁石２，３，４．５が設けられており、
これらの各電磁石２，３．４．５の各ヨーク６で形成さ
れる内部空隙部７内には回転側磁石９を有する回転軸８
が回転自在に保持されている。
これらの各電磁石２，３．４．５の各ヨーク６で形成さ
れる内部空隙部７内には回転側磁石９を有する回転軸８
が回転自在に保持されている。
前記回転軸８と各ヨーク６は、互いに同一磁極となるよ
うに構成され、互いに反発力によって、回転軸８と各ヨ
ーク６とが結合しないように構成され、各電磁石２，３
，４．５の各励磁コイル１０への励磁電流を制御回路（
図示せず）によって制御することにより、回転軸８の安
定的なラジアル方向の軸受動作を得るようにしている。
うに構成され、互いに反発力によって、回転軸８と各ヨ
ーク６とが結合しないように構成され、各電磁石２，３
，４．５の各励磁コイル１０への励磁電流を制御回路（
図示せず）によって制御することにより、回転軸８の安
定的なラジアル方向の軸受動作を得るようにしている。
また、前記回転軸８の軸方向における軸受動作は、別に
設けられた図示しない軸方向軸受を介して行うようにし
ている。
設けられた図示しない軸方向軸受を介して行うようにし
ている。
従来の磁気ベアリングは、以上のように構成されている
ため、次のような課題が存在していた。
ため、次のような課題が存在していた。
すなわち、電磁石を用いているため、各電磁石の励磁巻
線に通電するための励磁電流を制御する制御回路および
ソフトウェアを必要とし、磁気ベアリングとしての装置
構成が複雑且つコスト高となっていた。
線に通電するための励磁電流を制御する制御回路および
ソフトウェアを必要とし、磁気ベアリングとしての装置
構成が複雑且つコスト高となっていた。
また、ラジアル方向の軸受に加えて、軸方向の軸受を必
要とするため、構造が複雑化し且つ大形化していた。
要とするため、構造が複雑化し且つ大形化していた。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされた
もので、特に、固定側磁石と回転側磁石の磁気的反発を
利用した磁気ベアリングを提供することを目的とする。
もので、特に、固定側磁石と回転側磁石の磁気的反発を
利用した磁気ベアリングを提供することを目的とする。
本発明による磁気ベアリングは、固定体に設けられ内部
空隙部を有する固定側磁石と、前記内部空隙部内に回転
自在に設けられ回転軸に固定された回転側磁石とを有し
、前記固定側磁石と回転側磁石は、相互に同一磁極で対
向し、且つ磁気的反発力で非接触状態に保持した構成で
ある。
空隙部を有する固定側磁石と、前記内部空隙部内に回転
自在に設けられ回転軸に固定された回転側磁石とを有し
、前記固定側磁石と回転側磁石は、相互に同一磁極で対
向し、且つ磁気的反発力で非接触状態に保持した構成で
ある。
さらに詳細には、前記固定側磁石に形成された固定側テ
ーパ面と、前記回転側磁石に形成され前記固定側テーパ
面と対向する回転側テーパ面とを有し、前記各テーパ面
は、前記回転軸の軸心に対して約３０゜〜６０°である
構成である。
ーパ面と、前記回転側磁石に形成され前記固定側テーパ
面と対向する回転側テーパ面とを有し、前記各テーパ面
は、前記回転軸の軸心に対して約３０゜〜６０°である
構成である。
さらに詳細には、前記固定体に相互に間隔をおいて設け
られた一対の固定側磁石と、前記各固定側磁石内におい
て前記回転軸に設けられた一対の回転側磁石とを有し、
前記各固定側磁石間の距離は、可変であるようにした構
成である。
られた一対の固定側磁石と、前記各固定側磁石内におい
て前記回転軸に設けられた一対の回転側磁石とを有し、
前記各固定側磁石間の距離は、可変であるようにした構
成である。
本発明による磁気ベアリングにおいては、固定側磁石と
回転側磁石とが永久磁石よりなっているため、制御回路
等を必要とすることなく、回転軸の磁気的安定を得るこ
とができる。
回転側磁石とが永久磁石よりなっているため、制御回路
等を必要とすることなく、回転軸の磁気的安定を得るこ
とができる。
さらに、固定側磁石および回転側磁石には、回転軸の軸
心に対して約３０゛〜６０”の固定側テーパ面と回転側
テーパ面とが形成されているため、ラジアル方向の軸受
だけではなく、軸方向の軸受も同時に達成することがで
きる。
心に対して約３０゛〜６０”の固定側テーパ面と回転側
テーパ面とが形成されているため、ラジアル方向の軸受
だけではなく、軸方向の軸受も同時に達成することがで
きる。
以下、図面と共に本発明による磁気ベアリングの好適な
実施例について詳細に説明する。
実施例について詳細に説明する。
尚、従来例と同−又は同等部分については同一符号を用
いて説明する。
いて説明する。
第１図および第２図は本発明による磁気ベアリングの好
適な実施例を示すためのもので、第１図は断面図、第２
図は第１図の要部を示す拡大断面図である。
適な実施例を示すためのもので、第１図は断面図、第２
図は第１図の要部を示す拡大断面図である。
図において符号１で示されるものは枠体としての固定体
であり、この固定体１は長手形状にて構成されると共に
、互いに離間する一対の固定体部ｌａ、ｌｂから構成さ
れている。この固定体１の各固定体部１ａ、ｌｂには、
全体形状がほぼ輪状をなし永久磁石からなる第１固定側
磁石６および第２固定側磁石６ａが固定配設されている
。
であり、この固定体１は長手形状にて構成されると共に
、互いに離間する一対の固定体部ｌａ、ｌｂから構成さ
れている。この固定体１の各固定体部１ａ、ｌｂには、
全体形状がほぼ輪状をなし永久磁石からなる第１固定側
磁石６および第２固定側磁石６ａが固定配設されている
。
前記第１固定側磁石６によって形成された第１内部空隙
部７および前記第２固定側磁石６ａによって形成された
第２内部空隙部７ａ内には、第１固定側磁石９および第
２固定側磁石９ａが回転自在に設けられている。
部７および前記第２固定側磁石６ａによって形成された
第２内部空隙部７ａ内には、第１固定側磁石９および第
２固定側磁石９ａが回転自在に設けられている。
前記各回転側磁石９，９ａ間には、回転軸８が一体状に
嵌挿して設けられており、この回転軸８と各回転側磁石
９．９ａとは、止めナツト］５によって固定されている
。
嵌挿して設けられており、この回転軸８と各回転側磁石
９．９ａとは、止めナツト］５によって固定されている
。
前記各固定側磁石６，６ａの内部空隙部７゜７ａには固
定側テーパ面１６．１６ａが形成され、これらの各固定
側テーパ面１６．１６ａに対し、前記各固定側磁石９．
９ａの周面には、前記各固定側テーバ面１．６．１６ａ
に沿って平行に形成された回転側テーパ面１７．１７ａ
が設けられており、これらの各テーパ面１６．１６ａ、
１７゜１７ａは、第２図に示されるように、前記回転軸
８の軸心線８ａに対し３０”〜６０°の角度で形成され
ている。
定側テーパ面１６．１６ａが形成され、これらの各固定
側テーパ面１６．１６ａに対し、前記各固定側磁石９．
９ａの周面には、前記各固定側テーバ面１．６．１６ａ
に沿って平行に形成された回転側テーパ面１７．１７ａ
が設けられており、これらの各テーパ面１６．１６ａ、
１７゜１７ａは、第２図に示されるように、前記回転軸
８の軸心線８ａに対し３０”〜６０°の角度で形成され
ている。
尚、前述の角度は、実験の結果によると、４５゜が最適
であることが確認されている。
であることが確認されている。
前記固定体１の各固定体部１ａ、ｌｂは、一対の弾性体
１８，１．８ａおよび中間体１９を介して一体状に取付
けられ、前記各固定体部１ａ、ｌｂ、各弾性体１８，１
．８ａおよび中間体１９を貫通する予圧用ボルト２０が
一対のナツト２１によって固定されている。
１８，１．８ａおよび中間体１９を介して一体状に取付
けられ、前記各固定体部１ａ、ｌｂ、各弾性体１８，１
．８ａおよび中間体１９を貫通する予圧用ボルト２０が
一対のナツト２１によって固定されている。
従って、前記各ナツト２１の締付状態により、前記各弾
性体１８．１８ａの弾性状態が変化し、各固定体部１ａ
、ｌｂ間すなわち前記各固定側磁石６，６ａ間の距離Ｄ
１を調節することができるように構成され、この距離り
、を調節することができるもので、その結果、前記各テ
ーパ面１６゜１７間および１６ａ、１７ａ間の間隙り、
を調節し、磁気的反発力の調節を行うことができる。
性体１８．１８ａの弾性状態が変化し、各固定体部１ａ
、ｌｂ間すなわち前記各固定側磁石６，６ａ間の距離Ｄ
１を調節することができるように構成され、この距離り
、を調節することができるもので、その結果、前記各テ
ーパ面１６゜１７間および１６ａ、１７ａ間の間隙り、
を調節し、磁気的反発力の調節を行うことができる。
本発明による磁気ベアリングは、前述したように構成さ
れており、以下に、その動作について説明する。
れており、以下に、その動作について説明する。
前記各固定側磁石６，６ａおよび各回転側磁石９．９ａ
の互いに対向する面は、同一磁極となるように着磁され
ているため、各固定側磁石６６ａおよび各回転側磁石９
，９ａ間は、相互に反発した非結合状態となり、各回転
側状！’！！９．９ａ回転軸８とは、各固定側磁石６．
６ａに対して回転自在に保持されている。
の互いに対向する面は、同一磁極となるように着磁され
ているため、各固定側磁石６６ａおよび各回転側磁石９
，９ａ間は、相互に反発した非結合状態となり、各回転
側状！’！！９．９ａ回転軸８とは、各固定側磁石６．
６ａに対して回転自在に保持されている。
また、前記間隙Ｄ２を調節して各固定側磁石６゜６ａと
各回転側磁石９．９ａ間の磁気的な反発力を調節する場
合には、予圧用ボルト２０の各ナツト２１の締付状態を
調節することにより、任意に調節することができるもの
である。
各回転側磁石９．９ａ間の磁気的な反発力を調節する場
合には、予圧用ボルト２０の各ナツト２１の締付状態を
調節することにより、任意に調節することができるもの
である。
従って、前述の実施例においては、各固定側磁石６．６
ａの直線部２２によって、ラジアル方向の軸受作用を得
ると共に、前記各テーパ面１６゜１７および１６ａ、１
７ａ間において、軸方向（スラスト方向）の軸受作用を
得ることができるものである。
ａの直線部２２によって、ラジアル方向の軸受作用を得
ると共に、前記各テーパ面１６゜１７および１６ａ、１
７ａ間において、軸方向（スラスト方向）の軸受作用を
得ることができるものである。
尚、前述の実施例では、固定側磁石６，６ａおよび回転
側磁石９．９ａは輪状として説明したが、複数の磁石片
を輪状とした場合も同等の作用を得ることができること
は述べるまでもないことである。
側磁石９．９ａは輪状として説明したが、複数の磁石片
を輪状とした場合も同等の作用を得ることができること
は述べるまでもないことである。
本発明による磁気ベアリングは、以上のように構成され
ているため、次のような効果を得ることができる。
ているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、永久磁石によって磁石を構成しているため、
従来のような制御回路および電磁石を必要とすることは
なく、構成を簡略化し、全体形状を大巾に小形化できる
ものである。
従来のような制御回路および電磁石を必要とすることは
なく、構成を簡略化し、全体形状を大巾に小形化できる
ものである。
また、一対の固定側磁石間の距離を調節することができ
るため、磁気的反発力の調整を行うことができ、高精度
軸受を得ることができる。
るため、磁気的反発力の調整を行うことができ、高精度
軸受を得ることができる。
さらに、ラジアル方向と軸方向の両方向の軸受を同時に
達成することができ、構成の簡略化およびコストの大巾
な低下を得ることができる。
達成することができ、構成の簡略化およびコストの大巾
な低下を得ることができる。
第１図および第２図は本発明による磁気ベアリングを示
すためのもので、第１図は全体構成を示す断面図、第２
図は第１図の要部を示す拡大断面図、第３図は従来の磁
気ベアリングを示す一部断面付平面図である。 １は固定体、６，６ａは固定側磁石、７は内部空隙部、
８は回転軸、８ａは軸心線、９，９ａは回転側磁石、１
６．１６ａは固定側テーパ面、１７．１７ａは回転側テ
ーパ面、Ｄ、は距離である。 特許出願人 株式会社日本製鋼所
すためのもので、第１図は全体構成を示す断面図、第２
図は第１図の要部を示す拡大断面図、第３図は従来の磁
気ベアリングを示す一部断面付平面図である。 １は固定体、６，６ａは固定側磁石、７は内部空隙部、
８は回転軸、８ａは軸心線、９，９ａは回転側磁石、１
６．１６ａは固定側テーパ面、１７．１７ａは回転側テ
ーパ面、Ｄ、は距離である。 特許出願人 株式会社日本製鋼所
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ［１］固定体（１）に設けられ内部空隙部（７）を有す
る固定側磁石（６、６ａ）と、前記内部空隙部（７）内
に回転自在に設けられ回転軸（８）に固定された回転側
磁石（９、９ａ）とを有し、前記固定側磁石（６、６ａ
）と回転側磁石（９、９ａ）は、相互に同一磁極で対向
し、且つ、磁気的反発力で非接触状態に保持されている
ことを特徴とする磁気ベアリング。 ［２］前記固定側磁石（６、６ａ）に形成された固定側
テーパ面（１６、１６ａ）と、前記回転側磁石（９、９
ａ）に形成され前記固定側テーパ面（１６、１６ａ）と
対向する回転側テーパ面（１７、１７ａ）とを有し、前
記各テーパ面（１６、１６ａ、１７、１７ａ）は、前記
回転軸（８）の軸心線（８ａ）に対して約３０゜〜６０
゜であることを特徴とする請求項１記載の磁気ベアリン
グ。 ［３］前記固定体（１）に相互に間隔をおいて設けられ
た一対の固定側磁石（６、６ａ）と、前記各固定側磁石
（６、６ａ）内において前記回転軸（８）に設けられた
一対の回転側磁石（９、９ａ）とを有し、前記各固定側
磁石（６、６ａ）間の距離（Ｄ＿１）は、可変であるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の磁気ベアリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18930690A JPH0478317A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 磁気ベアリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18930690A JPH0478317A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 磁気ベアリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0478317A true JPH0478317A (ja) | 1992-03-12 |
Family
ID=16239133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18930690A Pending JPH0478317A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 磁気ベアリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0478317A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04136518A (ja) * | 1990-09-27 | 1992-05-11 | Daiwa Denki Seisakusho:Kk | 磁気軸受 |
| JPH07328177A (ja) * | 1994-06-07 | 1995-12-19 | Yuji Yoshikawa | 競技用人工ライン体 |
| US6617732B1 (en) * | 1999-12-10 | 2003-09-09 | Delta Electronics, Inc. | Magnetic bearing structure |
-
1990
- 1990-07-19 JP JP18930690A patent/JPH0478317A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04136518A (ja) * | 1990-09-27 | 1992-05-11 | Daiwa Denki Seisakusho:Kk | 磁気軸受 |
| JPH07328177A (ja) * | 1994-06-07 | 1995-12-19 | Yuji Yoshikawa | 競技用人工ライン体 |
| US6617732B1 (en) * | 1999-12-10 | 2003-09-09 | Delta Electronics, Inc. | Magnetic bearing structure |
| DE10007428B4 (de) * | 1999-12-10 | 2008-03-20 | Delta Electronics, Inc. | Magnetlager |
| DE10007428B8 (de) * | 1999-12-10 | 2008-06-26 | Delta Electronics, Inc. | Magnetlager |
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