JPH09177782A - 駆動装置とセンサを交互に備える磁気軸受 - Google Patents

駆動装置とセンサを交互に備える磁気軸受

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JPH09177782A
JPH09177782A JP8338230A JP33823096A JPH09177782A JP H09177782 A JPH09177782 A JP H09177782A JP 8338230 A JP8338230 A JP 8338230A JP 33823096 A JP33823096 A JP 33823096A JP H09177782 A JPH09177782 A JP H09177782A
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centering
ferromagnetic
axis
sensor
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Christophe Bernus
クリストフ・ベルニユ
Patrice Jamain
パトリス・ジヤマン
Jean-Pierre Roland
ジヤン−ピエール・ロラン
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Airbus Group SAS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動装置とセンタとが正確なセンタリングを
保証し、実現容易で小さな外形寸法となるように取り付
けられる磁気軸受を提供する。 【解決手段】 二本のセンタリング放射軸に従って固定
子に対して回転子を磁気的にセンタリングするための磁
気軸受が、センタリング軸に従って作動する駆動装置と
センタリング軸と共面の検出軸を有する速度センサを含
む。回転子は、駆動装置の磁極間隙とセンサの磁極間隙
を同時に決定することに役立つクラウンを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一つの軸の周りに
おいて第１の物体に対して相対的に回転する第２の物体
を、少なくとも二本のセンタリング放射軸に従って能動
的に磁気センタリングするための磁気軸受に関する。第
２の物体については、軸受によって宙吊りされていると
よく言われる。
【０００２】
【従来の技術】このような軸受は、特に文献、ＵＳ−Ａ
−４２１１４５２（ＰＯＵＢＥＡＵ）、ＵＳ−Ａ−４４
７０６４４（ＷＥＩＳＳＥＲ）、及びＵＳ−Ａ−４９１
８３４５（ＶＡＩＬＬＡＮＴ ＤＥ ＧＵＥＬＩＳ、Ｒ
ＯＬＡＮＤ、ＪＡＭＡＩＮ）に記載されている。
【０００３】周知のように、別の物体に対して三本の軸
に従って回転する一つの物体を完全に受動的方法で磁気
的にセンタリングすることは不可能である。少なくとも
一本の軸について磁気的に能動的なセンタリングを準備
することが必要である。そこで、磁気的に受動的なセン
タリングがもっぱら永久磁石によって実施されるセンタ
リングであり、一方では磁気的に能動的なセンタリング
は、適切な可変電流が通されるコイルを含む磁気駆動装
置の使用を意味している。
【０００４】このような軸受は当然、いくつかの自由軸
に沿っては安定であり（これらの一次自由軸に従って物
体が変位するときに、磁石による受動的復元力によって
得られるばねの剛性に似た正の剛度）、別の自由軸に沿
っては不安定である（磁気駆動装置自体と少なくとも移
動物体の一部によって構成される磁気回路の磁極間隙の
変化による負の剛度）。制御伝達装置のエレクトロニク
スは、宙吊り物体の瞬間的な位置（さらには速度）に関
する情報を利用して、これらをコイルを通ってこれらの
他の自由軸に沿った必要な復元力を発生させる電流に変
換し、これらの他の自由軸に沿う平衡安定性を能動的に
保証する。
【０００５】磁気軸受は、回転体の場合に非常にひんぱ
んに使用されるものである。そこで磁気軸受は次のよう
に大きく二つに類別される。
【０００６】・ コイルが回転軸に沿った能動的なセン
タリングを保証する一方で、このセンタリングは直径方
向の軸に沿っては実際に受動的である、軸方向に能動的
な磁気軸受。この一例として前記文献ＵＳ−Ａ−４２１
１４５２が挙げられる。
【０００７】・ 回転軸に対する少なくとも一つの横断
軸に沿ったセンタリングが磁気駆動装置によって保証さ
れ、この回転軸に沿ったセンタリングは原則として磁石
によって受動的に保証されるという、放射方向に能動的
な磁気軸受。この一例として前記文献ＵＳ−Ａ−４４７
０６４４及びＵＳ−Ａ−４９１８３４５が挙げられる。
【０００８】また前記の資料で示されるように、磁気軸
受を直線移動の場合に使用することもできる。
【０００９】したがって様々な周知の軸受に、能動的制
御ループに必要な入力信号を送るのに適した位置セン
サ、さらには速度センサの設置が必要となる。したがっ
て、これらのために特定の場所を準備する必要があり、
これは既知の軸受に無視できない外形寸法をもたらすこ
とになる。回転体のための磁気軸受に関しては、センサ
は本来の駆動装置に対して回転軸に沿って変位され、こ
れは、回転軸の上下動の場合にジャイロスコープの剛度
にもかかわらずエラーを引き起こす可能性があるという
不都合を加えることになり、これを回避するために、駆
動装置の平面の各隅にセンサを軸方向に準備することが
できるが、これによって重さと外形寸法の不都合が生じ
る。走行方向を横断して能動的センタリングを保証する
軸受の場合に、上下動に対向する上下動剛度がない以
上、さらにひどい問題が発生する。
【００１０】実際に、磁気軸受は一般に、移動する物体
とその周辺の間のいかなる物理的接触も避けるために選
択されるもので、このために、位置センサまたは速度セ
ンサは非接触形式のものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の不都合を解消する能動的センタリング用の二放射軸磁
気軸受であり、すなわちこの駆動装置とセンサは正確な
センタリングを保証し、実現が容易で、小さな外形寸法
となるように取り付けられる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、第
１の物体Ａに対して相対的に回転する第２の物体Ｂにつ
いて、少なくとも二本のセンタリング放射軸に従って磁
気的に能動的なセンタリングを行うための磁気軸受であ
って、 ・ センタリング放射軸あたり少なくとも一つの駆動装
置を含み、各駆動装置は少なくとも、第１の物体によっ
て保持されて一部分が制御コイルで囲まれた強磁性の第
１の部分と、第２の物体によって保持されて、少なくと
も第１の強磁性部分と共に、センタリング軸に平行に変
化する厚さの第１の磁極間隙が準備された磁気回路を形
成する第２の強磁性部分と、この磁気回路の中に磁束を
発生させる永久磁石を含み、 ・ 前記のセンタリング放射軸の数に少なくとも等しい
数の検出放射軸に従って配置された速度センサを含み、
各速度センサは、第１の物体によって保持されて一部分
が検出コイルで囲まれた第１の強磁性部分と、第２の物
体によって保持されて、少なくとも第１の強磁性部分と
共に、検出軸に平行に変化する厚さの第２の磁極間隙が
準備された磁気ループを形成する第２の強磁性部分と、
この磁気ループの中に磁束を発生させる永久磁石を含
み、 ・ 速度センサからの出力信号に応じて制御電流を制御
コイルに加える制御伝達装置回路を含み、 第１の磁極間隙及び第２の磁極間隙はほぼ共面であっ
て、センタリング軸の周りに交互に配置され、第２の物
体は駆動装置の第２の強磁性部分と速度センサの第２の
強磁性部分を同時に形成するクラウンを含むことを特徴
とする磁気軸受を提案する。
【００１３】センタリング磁力の付加とほぼ同じ横断面
で速度の検出が行われる以上、センタリングが不意の上
下動とは関係なく正確であることが評価されよう。
【００１４】好ましい教示によれば、 ・ 各センタリング軸について、回転軸に対して対称に
配置された二つの駆動装置が準備されている。これによ
って、所定の外形寸法のために最高のセンタリング効果
が保証される。
【００１５】・ 各検出軸について、回転軸に対して対
称に配置された二つのセンサが準備されている。これに
よって、所定の外形寸法のために最高の検出精度が保証
される。
【００１６】・ 制御コイルと検出コイルはすべて、第
２の物体のクラウンの同じ側に放射状に配置されてい
る。これによって、クラウンの外部でも内部でも外形寸
法を最小限に小さくすることができる。
【００１７】・ 一方では制御コイル、他方では検出コ
イルが、第２の物体の前記のクラウンのどちらの側にも
配置されている。この変形設置によって、いくつかの適
用例において遭遇する可能性のある外形寸法の特定の制
約に対処することができる。すなわち、 ・ 駆動装置とセンサは各々、第３の強磁性部分をさら
に含み、この強磁性部分は磁気回路を閉じ、第１の物体
によって保持され、第２の物体によって保持されたクラ
ウンは二つの横断磁極環によって形成され、これら磁極
環の間には軸方向磁化のための複数の環状永久磁石が挿
入されている。これによって、第１の強磁性部分と第３
の強磁性部分の間に磁石の磁束を配分することができ、
こうして上下動、放射方向、軸方向の剛度の間の結合を
最小限に抑える。
【００１８】・ 駆動装置とセンサとの永久磁石は前記
の第１の強磁性部分によって保持され、これらの磁石の
極を接続する磁気回路部分の中に静的ウェッジが準備さ
れている。これによって、前述のバージョンよりも簡単
な強磁性材料でできた中まで同質の回転子を実現するこ
とができる。
【００１９】・ 各検出軸は各センタリング軸と共に同
じ角度を形成する。これによって検出軸の間に同一の感
度を実現することができる。例えば各センタリング軸は
直交し、各検出軸は直交し、そして各検出軸は各センタ
リング軸と共に４５度の角度を形成する。
【００２０】・ 各センサのコアは、二つの駆動装置の
制御コイルと共にそれぞれ取り付けられた二つの補償コ
イルによって囲まれ、この二つの駆動装置の間に前記の
センサがある角度をなして位置する。これによって、セ
ンサを枠状に囲む駆動装置の制御コイルに加えられる制
御信号に関するセンサによる検出の良好な減結合を保証
することができる。
【００２１】本発明の対象、特性、及び利点は、添付の
図面を参照して非限定的な例として説明する次の記載に
よって明らかになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１は、図の平面に垂直な通常Ｚ
で示される回転軸の周りにおいて、Ａで示す第１の物体
に対して相対的に回転するＢで示す第２の物体を、それ
ぞれＸ、Ｙで示す少なくとも二本のセンタリング放射軸
によって能動的に磁気センタリングするための磁気軸受
を概略図で示す。実際上は、物体Ｂは物体Ａに対して回
転している状態にあり、その結果、通常は物体Ｂは回転
子と呼ばれる一方で物体Ａは固定子と呼ばれる。
【００２３】磁気軸受１０は、本質的に中央部分１０Ａ
（実際には中心孔を含む）、中間クラウン１０Ｂ、及び
外部クラウン１０Ｃを含む。
【００２４】一方では中央部分と中間クラウンの間に、
他方ではこの中間クラウンと外部クラウンの間に、環状
磁極間隙が準備されている。
【００２５】軸Ｘ、Ｙはセンタリング放射軸である。こ
のために各センタリング放射軸について、軸受は少なく
とも一つの駆動装置を含む。ここで考慮する例では、セ
ンタリング放射軸あたり、回転軸Ｚの両方にそれぞれ配
置された二つの駆動装置が存在する。
【００２６】したがって、センタリング軸Ｘのための駆
動装置１１、１２及びセンタリング軸Ｙのための駆動装
置１３、１４という二対の駆動装置が存在する。
【００２７】図１の軸受１０は二本のセンタリング軸
Ｘ、Ｙを容しているが、もちろん、何らかの理由でもっ
と多くのセンタリング放射軸を有したい場合には下記が
容易に一般化される。
【００２８】本発明の主な特徴によれば、図１の軸受１
０は、駆動装置１１〜１４とほぼ同じ平面に角度的に交
互の位置に従って配置された速度センサを含む。図示の
場合では、これらのセンサ１５と１６、１７と１８が、
駆動装置と同様に中間クラウンの内部に配置されてい
る。
【００２９】図２は、図１の軸受１０を折れ線ＩＩ−Ｉ
Ｉに沿った断面図で示し、その結果、図２は一つの駆動
装置の断面を右部分に、一つの速度センサの断面を左部
分に示している。
【００３０】すべての駆動装置は同じ構造を有する。
【００３１】図２に示すように、各駆動装置は、第１の
物体によって保持されたここでは２１で示す少なくとも
一つの第１の強磁性部分を含み、一般にコアと呼ばれる
その一部分２２は制御コイル２３によって囲まれてい
る。この駆動装置は、第２の物体Ｂすなわち回転子によ
って保持されて、少なくとも第１の強磁性部分２１と共
に、該当するセンタリング軸ここでは軸Ｘに平行に変化
する厚さの二つの第１の磁極間隙２５が準備された磁気
回路を形成する、第２の強磁性部分２４をさらに含む。
この駆動装置はまた、この磁気回路の中に磁束を発生さ
せる永久磁石２８も含む。
【００３２】図１と図２の例では、磁気回路はさらに、
部分２１と深く関連して閉止強磁性片２６を含み、これ
は第２の強磁性部分２４に関して、第１の強磁性部分２
１とは放射方向に見て反対に配置されており、一対の磁
極間隙２７によってこの第２の強磁性部分２４から分離
されている。前述の磁石２８については、回転軸Ｚを横
断する二つの磁極片の間の第２の強磁性部分の内部に配
置されており、この結果、この磁石によって軸方向に従
って永続的に発生される磁束は、制御コイルを支える第
１の強磁性部分２１と外部磁性部分２６との間で、セン
タリング軸に沿った回転子の固定子に対する放射方向位
置に従って分割される。
【００３３】各速度センサは、駆動装置について上に記
載した構造にほぼ似た構造を有する。
【００３４】こうして、各速度センサは、第１の物体Ａ
すなわち回転子によって保持された第１の強磁性部分３
１を含み、一般にコアと呼ばれるその一部分３２は検出
コイル３３を保持し、速度センサは、回転子によって保
持されて、少なくとも第１の強磁性部分３１と共に、二
つの第２の磁極間隙３５が準備された磁気コイルを形成
する第２の強磁性部分３４をさらに含む。速度センサは
最後に、第２の強磁性部分に関して第１の強磁性部分３
１とは放射方向に見て反対に配置されている第３の強磁
性片３６を含む。外側に放射状に配置された第３の強磁
性部分は、一対の磁極間隙３７によって第２の強磁性部
分３４と分離されている。この磁気ループの中に磁束を
発生させるために、永久磁石３８が準備されている。駆
動装置のためと同様に、ここではこの磁石３８は、第２
の強磁性部分３４が保持する二つの横断磁極部分の間に
配置されている。
【００３５】図１に示すように、一方では様々な速度セ
ンサ、他方では様々な駆動装置が、速度センサからの出
力信号に応じて決まる制御電流を様々な駆動装置の制御
コイルに加えるのに適した制御伝達装置回路に接続され
ている。参照番号１００で全体を概示したこの制御伝達
装置回路は従来型構造のものであり、ここではこれ以上
詳しくは述べない。
【００３６】図２では、一方では駆動装置が他方ではセ
ンサが含んでいる第１の磁極間隙と第２の磁極間隙は、
ほぼ共面にあり、回転軸の周りに交互に配分されている
ことが注目される。
【００３７】さらに正確には、一方では駆動装置の第２
の強磁性部分、他方では速度センサの第２の強磁性部分
が、二つの磁極環を含む同一のクラウンすなわち図１の
中間クラウン１０Ｂにより形成されており、これらの間
に軸方向に帯磁された環状になった一組の永久磁石が挿
入されている。磁極片を形成するこれらの環状物の各々
のいずれの側にも配置される磁極間隙は、実際に共面で
あり、前記の磁極環の平面によって決定される軸方向に
僅かに変位した二つの平面に従って、一方では駆動装置
の内部に、他方では速度センサの内部にある。
【００３８】図１の放射方向の線１９は、隣接検出装置
のコアによって交互に駆動装置のコイルの磁束が短絡す
ることを防ぐように、コイルの間で内部磁極間隙から中
央孔の方向に延びる（中央孔まで達する必要はない）放
射状スリットを概示するものである。
【００３９】好ましい方法で、方向軸、すなわち軸Ｘ、
Ｙと共面であり、速度センサが移動を検出するために従
う放射方向Ｕ、Ｖは、センタリング軸と共に同じ角度を
作り、この間に検出軸が配置される。先に示したよう
に、図１と図２の軸受１０は二本のセンタリング放射軸
を含み、これらは直角に配置されているので、その結
果、検出軸はそれ自体直角に配置され、二つのセンタリ
ング放射軸の各々と共にそれぞれ４５°の角度を形成す
ることになる。
【００４０】図４と図５によって補足される図３は、図
１と図２の軸受１０の変形実施例を示し、今度は速度セ
ンサのコイルが中間クラウンの外側に放射状に配置され
ていることが、図１、図２の場合と異なる点である。
【００４１】こうして、この図３の軸受４０について
は、軸Ｘのための二つの駆動装置４１、４２と、軸Ｙの
ための二つの駆動装置４３、４４が確認され、構造は図
２の右部分に示された構造と同じである。これらの駆動
装置は、駆動装置４１を例として示す図５にさらに詳し
く示されている。
【００４２】この駆動装置４１は、固定子によって保持
されて制御コイル５３によって囲まれたコア５２と呼ば
れる一部分を有する第１の強磁性片５１を含む。この駆
動装置はさらに、回転子によって保持されて二つの磁極
片で形成される第２の強磁性部分５４を含み、これらの
磁極片の間に軸方向に帯磁された永久磁石５８が挿入さ
れている。この固定子の第１の強磁性片と回転子の第２
の強磁性部分との間に、二つの磁極間隙５５が準備され
ている。第２の強磁性部分５４の外側に放射状に、やは
り固定子の第３の強磁性部分５６が配置され、これは一
対の磁極間隙５７によって第２の強磁性部分から分離さ
れている。
【００４３】参照番号４９は、隣接駆動装置の第１の強
磁性部分を角度的に分離して、これらの間の磁気短絡の
発生を避ける放射状スリットを図示するもので、これら
のスリットはここでは検出軸に平行である。
【００４４】その代わりに図４に示すように、図３の速
度センサ４５と４６、４７と４８は各々、固定子によっ
て保持された放射状に外側にある強磁性片６６と、一対
の磁極間隙６７によってこの第１の強磁性片６６から分
離された回転子の第２の強磁性部分６４を含む。この第
２の強磁性部分６４は、軸方向にずれた二つの磁極片か
ら形成され、これらの磁極片の断面は前記の磁極間隙を
定義し、これらの間に永久磁石６８が配置されている。
図４のこの第２の強磁性部分の左には、互いに接触して
いない平行な二つの放射断面、つまり駆動装置の磁極片
５１が示されている。実際に磁石の磁束は、第１の強磁
性部分の間で、したがって一方では検出コイル６３を通
過して、そして他方では駆動装置４１及び／または４３
を通過して分かれ続ける。
【００４５】図３の軸受では、一方では駆動装置の、他
方では速度センサの回転子第２の強磁性部分５４、６４
は、図１と図２の場合におけるように、一つの同じ中間
クラウン４０Ｂによって構成されている。これに対し
て、速度センサの第１の強磁性部分は、外部クラウンが
遮断されているゾーンに配置され、この外部クラウンに
よって駆動装置の磁気回路が再び閉じられている。これ
らの遮断は実際に、センサ間の磁気短絡を避けるのに役
立つ。
【００４６】センタリング軸に対する検出軸の配向の事
前知識を考慮して、二つの検出軸に従った測定信号から
センタリング軸に対応する速度の値を加算または減算に
よって検出することが非常に容易であることは、たやす
く理解される。この計算はもちろん、速度の値の確認の
後に、固定子に対する回転子の横断移動の事実からして
当然、検出軸に従って制御コイルの中で発生される信号
の電圧の簡単な加算または減算によって行うことができ
る。
【００４７】実際に、検出コイルの端子で検出された電
圧が、該当する検出軸に沿った回転子の放射方向速度の
情報に加えて、該当する速度センサが間に介在している
センタリング軸に従って加えられる制御電流の導関数に
比例する部分を含む、という場合が生じる可能性があ
る。たしかに、駆動装置の磁束の一部は、回転子の強磁
性部分の磁極片によって周囲を循環して、センサのコイ
ルを通過し、したがって速度の測定値に相当する信号を
変化させる可能性がある。制御伝達装置の入力電圧の制
御電流へのこの結合は、回転子の制御伝達装置の不安定
性を生じさせる可能性がある。したがって、駆動装置と
センサのこの結合を制限することが好ましい。これは、
該当する速度センサが角度をなして間に存在する、駆動
装置のいずれかまたは両方の制御コイルと共に直列に取
り付けられている、いわゆる補償巻線手段によって容易
に得ることができる（図６参照）。
【００４８】この基本図６は、センサの第１の強磁性部
分３１を概略的に示すもので、例えば速度センサ１５
と、二つの駆動装置の速度センサ２１、２１’で、この
二つの駆動装置の間にセンサが存在しており、すなわち
図１を参照する場合には駆動装置１１、１３である。
【００４９】このセンサ１５の第１の強磁性部分のコア
を形成する部分の周りに、図２における３３などの検出
コイルのみならず、駆動装置１１の第１の強磁性部分の
制御コイルと直列に取り付けられた補償コイル７１も、
また駆動装置１３の第１の強磁性部分の制御コイルと直
列に取り付けられた補償コイル７２も巻き付けられてい
る。
【００５０】各駆動装置が二つの速度センサの間に配置
されていることを考慮するための図６が示すように、各
制御コイルには、前記のセンサによってそれぞれ保持さ
れた二つの補償コイルが直列に接続されている。例え
ば、制御コイルは３８０回巻を有し、補償コイルは５０
回巻を有する。
【００５１】一方では図１と図２から、他方では図３と
図４から他の変形例が容易に推論される。これらの変形
例の図示されていない一つは、回転子のクラウンの外部
にすべてのコイルを準備することで構成される（これ
は、図２の右部分と左部分の各々の固定子強磁性部分を
倒置することと同じである）。別の変形例は、回転子ク
ラウンの外部に制御コイルを配置することで構成され、
これは、一方では図４、他方では図５の固定子強磁性部
分を倒置することと同じである。
【００５２】図１〜図６について述べたものは、前記文
献、ＵＳ−Ａ−４４７０６４４に一致する軸受の適合に
該当する。
【００５３】本発明は、同じく前記文献ＵＳ−Ａ−４９
１８３４５に一致する軸受の場合に容易に普及する。
【００５４】こうして図７と図８は、角度的に交替する
駆動装置８１〜８４並びに速度センサ８５〜８８を有す
る軸受８０を示し、これらの駆動装置と速度センサは、
それだけで駆動装置／センサの磁気回路を画定する二つ
の部品から成る。
【００５５】各駆動装置の固定子部分９１の一部９２
は、二つの磁極部分の間に制御コイル９３のコアを構成
し、またこれら二つの磁極部分の間には、軸方向に帯磁
された永久磁石９８が挿入されている。回転子部分９４
は、磁束を可変厚の磁極間隙９５、９５’を横断して再
び閉じることのみに使用されるという点から、「むきだ
し」である。駆動装置とセンサの中の磁石を「短絡」さ
せないように、磁石の磁極を連結する磁気回路の中に静
的ウェッジ９６があることは有利である。
【００５６】センサは類似の構造を有する。参照番号は
駆動装置に関するものと同じであるが、「ダッシュ」付
きである。
【００５７】図７では、制御コイル９３’または検出コ
イル９３はすべて放射方向の外側に配置されている。図
示されていない一変形例は、もちろんすべてのコイルを
回転子部分の放射方向の内側に配置することから成る。
図６の場合と同様に、補償コイルの利用があることは有
利である。ここでもまた、強磁性片の中に、駆動装置と
検出器の間の短絡を避ける切り溝すなわちスリットの存
在が確認される。
【００５８】示されたすべての例において、駆動装置の
磁気ループの磁極間隙の決定に関与する回転子部分の断
面が、さらにセンサの磁気ループの磁極間隙の決定に関
与し、これが小型化と正確性と低廉性に同時に貢献する
ことは評価されよう。
【００５９】その上に、このことは、上記の軸受のあら
ゆるバージョンについて有効であり、駆動装置によって
制御される回転子部品の位置及び／または速度をセンサ
のコイルを用いて測定するという事実によって、回転子
の回転があるときに、個別のセンサによって制御される
従来型の軸受によって発生する不意の振動を抑えること
が可能になる。実際に、個別のセンサはこれらのセンサ
によって「読まれた」足跡の中心位置を検出し、この中
心は必然的に、妨害の出現の源である軸受の回転子クラ
ウンの中心とは同心ではない。
【００６０】特許の対象である軸受は、検出中心を駆動
装置の中心と一致させて、この欠点の完全な除去を可能
にする。
【００６１】上記の説明は限定されない例のみに提案さ
れたものではないこと、及び本発明の枠を逸脱すること
なく多くの変形実施例が当業者によって提案できること
は言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第一実施態様の放射方向に能動的
な磁気軸受の概略図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った概略断面図であ
る。
【図３】図１及び図２における軸受の変形実施例の概略
図である。
【図４】図３の線ＩＶに沿った概略放射断面図である。
【図５】図３の線Ｖに沿った概略放射断面図である。
【図６】二つの駆動装置の間にある角度をなして配置さ
れたセンサの電気接続の基本図である。
【図７】本発明による第二実施態様の別の軸受の上面図
である。
【図８】図７の折れ線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面
図である。
【符号の説明】 Ａ 第１の物体 Ｂ 第２の物体 Ｘ センタリング放射軸 Ｙ センタリング放射軸 Ｚ 回転軸 １０ 磁気軸受 １０Ａ 中央部分 １０Ｂ 中間クラウン １０Ｃ 外部クラウン １１、１２、１３、１４ 駆動装置 １５、１６、１７、１８ 速度センサ １９ 放射状スリット １００ 制御伝達装置回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヤン−ピエール・ロラン フランス国、95510・ビエンヌ・アン・ア ルチエス、ルート・ドウ・ラ・バレ・ド ユ・ロワ、19

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の物体（Ａ）に対して相対的に回転
    する第２の物体（Ｂ）について、少なくとも二本のセン
    タリング放射軸に従って磁気的に能動的なセンタリング
    を行うための磁気軸受であって、 前記センタリング放射軸あたり少なくとも一つの駆動装
    置（１１−１５、４１−４５、８１−８５）を含み、各
    駆動装置は少なくとも、第１の物体によって保持されて
    一部分が制御コイル（２３、５３、９３）で囲まれた第
    １の強磁性部分（２１、５１、９１）と、第２の物体に
    よって保持されて少なくとも第１の強磁性片と共にセン
    タリング軸に平行に変化する厚さの第１の磁極間隙（２
    ５、５５、９５）が準備された磁気回路を形成する第２
    の強磁性部分（２４、５４、９４）と、この磁気回路の
    中に磁束を発生させる永久磁石とを含んでおり、 前記センタリング放射軸の数に少なくとも等しい数の検
    出放射軸に従って配置された速度センサ（１６−１８、
    ４６−４８、８６−８８）を含み、各速度センサは、第
    １の物体によって保持されて一部分が検出コイル（３
    ３、６３、９３’）で囲まれた第１の強磁性部分（３
    １、６６、９１’）と、第２の物体によって保持されて
    少なくとも第１の強磁性部分と共に回転軸に水平に変化
    する厚さの第２の磁極間隙（３５、６７、９５’）が準
    備された磁気ループを形成する第２の強磁性部分（３
    ４、６４、９４’）と、この磁気ループの中に磁束を発
    生させる永久磁石とを含んでおり、 前記速度センサからの出力信号に応じて制御電流（Ｉ）
    を制御コイル（１４）に加える制御伝達装置回路を含ん
    でおり、 第１の磁極間隙及び第２の磁極間隙（２５、３５、５
    ５、６７、９５、９５’）はほぼ共面であってセンタリ
    ング軸の周りに交互に配置され、第２の物体は駆動装置
    の第２の強磁性部分と速度センサの第２の強磁性部分を
    同時に形成するクラウン（１０Ｂ、４０Ｂ、９４）を含
    んでいることを特徴とする磁気軸受。
  2. 【請求項２】 各センタリング軸に対して、回転軸に対
    称に配置された二つの駆動装置が準備されていることを
    特徴とする請求項１に記載の磁気軸受。
  3. 【請求項３】 各検出軸に対して、回転軸に対称に配置
    された二つの駆動装置が準備されていることを特徴とす
    る請求項１または２に記載の磁気軸受。
  4. 【請求項４】 前記制御コイル及び検出コイルはすべ
    て、第２の物体のクラウンの同じ側に放射状に配置され
    ていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項
    に記載の磁気軸受。
  5. 【請求項５】 一方では制御コイル、他方では検出コイ
    ルが、第２の物体ののクラウンの両側に夫々配置されて
    いることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に
    記載の磁気軸受。
  6. 【請求項６】 前記駆動装置とセンサは各々、第３の強
    磁性部分をさらに含んでおり、この強磁性部分は磁気回
    路を閉じ、第１の物体によって保持され、第２の物体に
    よって保持されたクラウンは二つの横断磁極環によって
    形成されており、これら磁極環の間には軸方向磁化のた
    めの複数の環状永久磁石が挿入されていることを特徴と
    する請求項１から４のいずれか一項に記載の磁気軸受。
  7. 【請求項７】 前記駆動装置とセンサとの永久磁石は前
    記第１の強磁性部分によって保持されており、これらの
    磁石の極を接続する磁気回路部分の中に静的ウェッジが
    準備されていることを特徴とする請求項１から３のいず
    れか一項に記載の磁気軸受。
  8. 【請求項８】 各検出軸は各センタリング軸と共に同じ
    角度を形成することを特徴とする請求項１から７のいず
    れか一項に記載の磁気軸受。
  9. 【請求項９】 前記センタリング軸は直交し、検出軸は
    直交し、そして検出軸はセンタリング軸と共に４５度の
    角度を形成することを特徴とする請求項８に記載の磁気
    軸受。
  10. 【請求項１０】 各センサのコアは、二つの駆動装置の
    制御コイルと共にそれぞれ取り付けられた二つの補償コ
    イルによって囲まれており、この二つの駆動装置の間に
    前記センサがある角度をなして位置することを特徴とす
    る請求項１から９のいずれか一項に記載の磁気軸受。
JP8338230A 1995-12-18 1996-12-18 駆動装置とセンサを交互に備える磁気軸受 Pending JPH09177782A (ja)

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FR2742497A1 (fr) 1997-06-20
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