JPH0221026A - 回転体支持構造 - Google Patents
回転体支持構造Info
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- JPH0221026A JPH0221026A JP17335588A JP17335588A JPH0221026A JP H0221026 A JPH0221026 A JP H0221026A JP 17335588 A JP17335588 A JP 17335588A JP 17335588 A JP17335588 A JP 17335588A JP H0221026 A JPH0221026 A JP H0221026A
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Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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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
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/0436—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part
- F16C32/0438—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part with a superconducting body, e.g. a body made of high temperature superconducting material such as YBaCuO
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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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、回転体を非接触で支持するように構成した回
転体支持構造に関する。
転体支持構造に関する。
〈従来の技術〉
従来から、回転体を非接触状態で支持する構造が要望さ
れており、その利用分野としても例えばレーザビームプ
リンタのレーザビームを走査するモータスピンドルなど
種々考えられている。
れており、その利用分野としても例えばレーザビームプ
リンタのレーザビームを走査するモータスピンドルなど
種々考えられている。
従来、転動体を用いない非接触の軸受の代表的なものと
して磁気軸受がある。これは、永久磁石どうし、もしく
は永久磁石と電磁石とを対向配置させる構造で、磁石の
吸引力もしくは反発力を利用するものである。
して磁気軸受がある。これは、永久磁石どうし、もしく
は永久磁石と電磁石とを対向配置させる構造で、磁石の
吸引力もしくは反発力を利用するものである。
ところで、磁気力の軸受作用は、吸引力を利用する場合
は吸引方向と直角方向には求心作用があって安定である
反面、吸引方向が不安定で、また反発力を利用する場合
は反発力の方向に安定な反面、反発方向と直角方向が不
安定である。そのため、実際にはラジアル支持側もしく
はスラスト支持側に電磁石を設けて、この電磁石の磁力
の制御により、安定化を図っている。
は吸引方向と直角方向には求心作用があって安定である
反面、吸引方向が不安定で、また反発力を利用する場合
は反発力の方向に安定な反面、反発方向と直角方向が不
安定である。そのため、実際にはラジアル支持側もしく
はスラスト支持側に電磁石を設けて、この電磁石の磁力
の制御により、安定化を図っている。
〈発明が解決しようとする課題〉
以上説明したように、従来の磁気軸受では、電磁石を制
御して安定化を図る必要があり、その制御が複雑である
点が指摘される。
御して安定化を図る必要があり、その制御が複雑である
点が指摘される。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複雑
な制御なしに回転軸をラジアル方向にもスラスト方向に
も支足的に支持できる回転体支持構造を提供することを
目的としている。
な制御なしに回転軸をラジアル方向にもスラスト方向に
も支足的に支持できる回転体支持構造を提供することを
目的としている。
く課題を解決するための手段〉
本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。
な構成をとる。
即ち、本発明にかかる回転体支持構造は、回転軸に固定
された永久磁石と、 この永久磁石を包囲するよう配置された円筒形状の超電
導部材と、 前記回転軸に固定した永久磁石の端面に軸方向で対向配
置され、当該永久磁石に対して磁気的に反発する反発部
材と、 を備えていることに特徴を有する。
された永久磁石と、 この永久磁石を包囲するよう配置された円筒形状の超電
導部材と、 前記回転軸に固定した永久磁石の端面に軸方向で対向配
置され、当該永久磁石に対して磁気的に反発する反発部
材と、 を備えていることに特徴を有する。
〈作用〉
本発明の構成による作用は次のとおりである。
回転軸に固定した永久磁石を包囲する超電導部材が、超
電導状態においていわゆるマイスナー効果により前記永
久磁石に対して完全反磁性を示して、両者が反発しあう
ことになり、回転軸のラジアル荷重が支えられる。
電導状態においていわゆるマイスナー効果により前記永
久磁石に対して完全反磁性を示して、両者が反発しあう
ことになり、回転軸のラジアル荷重が支えられる。
また、前記永久磁石とそれと軸方向で対向する超電導部
材もしくは同極性の永久磁石のような反発部材とが、軸
方向で反発するので回転体のスラスト荷重が支えられる
。
材もしくは同極性の永久磁石のような反発部材とが、軸
方向で反発するので回転体のスラスト荷重が支えられる
。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図に本発明の回転体支持構造の基本構成を示してい
る。
る。
図中、２０は有底円筒形状のハウジングで、このハウジ
ング２０はその開口端が上になるように基板２１の下面
に取り付けられている。このハウジング２０の中空内部
に回転体の支持軸としての回転軸２２が収納されており
、この回転軸２２の上端は基板２１に形成しである孔部
２３に挿通されて基板２１の上方に突出されている。こ
の回転軸２２の上端には支持すべき回転体としての回転
翼２４が取り付けられており、この回転翼２４に対して
吹きつけられるエアーにより回転軸２２を回転駆動させ
るように構成している。さらに、回転軸２２の下端およ
び軸方向中間部分には第１．第２の永久磁石２５．２６
が固定されている。
ング２０はその開口端が上になるように基板２１の下面
に取り付けられている。このハウジング２０の中空内部
に回転体の支持軸としての回転軸２２が収納されており
、この回転軸２２の上端は基板２１に形成しである孔部
２３に挿通されて基板２１の上方に突出されている。こ
の回転軸２２の上端には支持すべき回転体としての回転
翼２４が取り付けられており、この回転翼２４に対して
吹きつけられるエアーにより回転軸２２を回転駆動させ
るように構成している。さらに、回転軸２２の下端およ
び軸方向中間部分には第１．第２の永久磁石２５．２６
が固定されている。
ところで、ハウジング２０の底面には円形板状の超電導
部材３０が、この超電導部材３０の上面にはリング状の
超電導部材３１が、さらにハウジング２０の軸方向中間
部分および上端寄りにもリング状の超電導部材３２．３
３がそれぞれ取り付けられている。
部材３０が、この超電導部材３０の上面にはリング状の
超電導部材３１が、さらにハウジング２０の軸方向中間
部分および上端寄りにもリング状の超電導部材３２．３
３がそれぞれ取り付けられている。
本実施例において、超電導部材３１．３２．３３の各間
には非磁性材製のスペーサ４０．４１が介装されている
。なお、このスペーサ４０．４１を無くし、例えば第２
図に示すように、超電導部材３０〜３３を軸方向に連続
した成形品とすることも考えられる。これらの超電導部
材は、例えば酸化物高温超電導体などが挙げられるが、
それ以外のものであってもかまわない。
には非磁性材製のスペーサ４０．４１が介装されている
。なお、このスペーサ４０．４１を無くし、例えば第２
図に示すように、超電導部材３０〜３３を軸方向に連続
した成形品とすることも考えられる。これらの超電導部
材は、例えば酸化物高温超電導体などが挙げられるが、
それ以外のものであってもかまわない。
このハウジング２０は液体窒素５０を充填した真空容器
６０内に浸漬され、ハウジング２０内部の前記各超電導
部材３０〜３３の温度をその臨界温度Ｔｃ以下に維持す
るようにしている。
６０内に浸漬され、ハウジング２０内部の前記各超電導
部材３０〜３３の温度をその臨界温度Ｔｃ以下に維持す
るようにしている。
上記構成の回転体支持構造において、超電導部材３０〜
３３が臨界温度Ｔｃにまで低下していない段階では、超
電導部材３０〜３３は常電導状態であるので、回転軸２
２に固定の永久磁石２５．２６は一点鎖線で示す位置に
下がっているが、超電導部材３０〜３３が臨界温度Ｔｃ
にまで冷やされると、当該超電導部材３０〜３３が超電
導状態になり前記永久磁石２５゜２６に対して完全反磁
性（マイスナー効果）を示すので、ハウジング底部の超
電導部材３０と回転軸下端の第１の永久磁石２５とが軸
方向に反発して回転軸２２全体を浮上させる。一方、ハ
ウジング底部近傍の超電導部材３１と回転軸下端の第１
の永久磁石２５とが、また他の超電導部材３２．３３と
回転軸中間部分の第２の永久磁石２６とがそれぞれ径方
向に反発して、超電導部材と永久磁石とを同軸状に位置
させる。なお、この状態では、第２の永久磁石２６が超
電導部材３２．３３に対して径方向で対向せずに、両部
電導部材の軸方向中間に位置したまま保持されることに
なる。
３３が臨界温度Ｔｃにまで低下していない段階では、超
電導部材３０〜３３は常電導状態であるので、回転軸２
２に固定の永久磁石２５．２６は一点鎖線で示す位置に
下がっているが、超電導部材３０〜３３が臨界温度Ｔｃ
にまで冷やされると、当該超電導部材３０〜３３が超電
導状態になり前記永久磁石２５゜２６に対して完全反磁
性（マイスナー効果）を示すので、ハウジング底部の超
電導部材３０と回転軸下端の第１の永久磁石２５とが軸
方向に反発して回転軸２２全体を浮上させる。一方、ハ
ウジング底部近傍の超電導部材３１と回転軸下端の第１
の永久磁石２５とが、また他の超電導部材３２．３３と
回転軸中間部分の第２の永久磁石２６とがそれぞれ径方
向に反発して、超電導部材と永久磁石とを同軸状に位置
させる。なお、この状態では、第２の永久磁石２６が超
電導部材３２．３３に対して径方向で対向せずに、両部
電導部材の軸方向中間に位置したまま保持されることに
なる。
このように回転軸２２を浮上させて支持した状態におい
て超電導部材と永久磁石との相対位置がラジアル方向に
もスラスト方向にも安定するから、回転翼２４に対しエ
アーを吹きつけるなどして回転軸２２を回転駆動させた
とき複雑な制御なしに回転軸２２がラジアル方向、スラ
スト方向で非接触のまま安定的に回転することになる。
て超電導部材と永久磁石との相対位置がラジアル方向に
もスラスト方向にも安定するから、回転翼２４に対しエ
アーを吹きつけるなどして回転軸２２を回転駆動させた
とき複雑な制御なしに回転軸２２がラジアル方向、スラ
スト方向で非接触のまま安定的に回転することになる。
ところで、上記回転体支持構造は１８種々な機器に適用
することが可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で具体化できることは言うまでもない。上記回転体支持
構造は縦軸の例を挙げているが、横軸にも適用可能であ
る。また、上記実施例において、スラスト方向を支持す
るハウジング底部の超電導部材３０については、回転軸
下端の第１の永久磁石２５に対して反発する極性の永久
磁石としてもかまわない。
することが可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で具体化できることは言うまでもない。上記回転体支持
構造は縦軸の例を挙げているが、横軸にも適用可能であ
る。また、上記実施例において、スラスト方向を支持す
るハウジング底部の超電導部材３０については、回転軸
下端の第１の永久磁石２５に対して反発する極性の永久
磁石としてもかまわない。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明の回転体支持構造は、超電
導部材の永久磁石に対する完全反磁性を利用して回転軸
を支えるから、複雑な制御なしに回転軸をラジアル方向
にもスラスト方向にも安定的に支持することができ、構
成が簡単であるから製作コストを低く抑えることができ
る。また、超電導部材を外側に配置しているから、それ
の冷却対策を講じやすい。
導部材の永久磁石に対する完全反磁性を利用して回転軸
を支えるから、複雑な制御なしに回転軸をラジアル方向
にもスラスト方向にも安定的に支持することができ、構
成が簡単であるから製作コストを低く抑えることができ
る。また、超電導部材を外側に配置しているから、それ
の冷却対策を講じやすい。
このように、簡単な構成で優れた回転性能を発揮する回
転体支持構造を提供することができる。
転体支持構造を提供することができる。
第１図は本発明の回転体支持構造の基本構成の一実施例
を示す縦断正面図、第２図は本発明の他の実施例にかか
る支持部分の縦断正面図である。 ２２・・・回転軸、 ２５．２６・・・永久磁石、３
０〜３３・・・超電導部材。
を示す縦断正面図、第２図は本発明の他の実施例にかか
る支持部分の縦断正面図である。 ２２・・・回転軸、 ２５．２６・・・永久磁石、３
０〜３３・・・超電導部材。
Claims (1)
- （１）回転軸に固定された永久磁石と、 この永久磁石を包囲するよう配置された円筒形状の超電
導部材と、 前記回転軸に固定した永久磁石の端面に軸方向で対向配
置され、当該永久磁石に対して磁気的に反発する反発部
材と、 を備えていることを特徴とする回転体支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17335588A JPH0221026A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 回転体支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17335588A JPH0221026A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 回転体支持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0221026A true JPH0221026A (ja) | 1990-01-24 |
Family
ID=15958873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17335588A Pending JPH0221026A (ja) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | 回転体支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0221026A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63293320A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気軸受装置 |
| JPS6440714A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-13 | Shusuke Matsuzawa | Bearing mechanism of high-temperature superconductor |
-
1988
- 1988-07-11 JP JP17335588A patent/JPH0221026A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63293320A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気軸受装置 |
| JPS6440714A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-13 | Shusuke Matsuzawa | Bearing mechanism of high-temperature superconductor |
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