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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- JP
- 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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