JPH0979257A - 磁気軸受装置 - Google Patents
磁気軸受装置Info
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- JPH0979257A JPH0979257A JP23848595A JP23848595A JPH0979257A JP H0979257 A JPH0979257 A JP H0979257A JP 23848595 A JP23848595 A JP 23848595A JP 23848595 A JP23848595 A JP 23848595A JP H0979257 A JPH0979257 A JP H0979257A
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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-
- 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
- F16C32/0423—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other
- F16C32/0425—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other for radial load mainly
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 剛性を強化した３軸制御型の磁気軸受装置を
提供する。 【解決手段】 ２組の磁石対６、６を回転軸１の軸方向
に互いにずらして段違いに配設し、これにより磁石対
６、６どうしが互いに回転軸１の径方向に反発し合うよ
うに構成する。外乱等により回転軸１が径方向に変位し
た場合、回転軸他端１ｂ側では磁石対６、６どうしの反
発力そのものが当該径方向変位を元に戻すための復元力
となるものとする。
提供する。 【解決手段】 ２組の磁石対６、６を回転軸１の軸方向
に互いにずらして段違いに配設し、これにより磁石対
６、６どうしが互いに回転軸１の径方向に反発し合うよ
うに構成する。外乱等により回転軸１が径方向に変位し
た場合、回転軸他端１ｂ側では磁石対６、６どうしの反
発力そのものが当該径方向変位を元に戻すための復元力
となるものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は回転軸の径方向２
軸線（ＸＹ軸線）、その軸方向１軸線（Ｚ軸線）を基準
に回転軸を磁力で支持する、いわゆる３軸制御型の磁気
軸受装置に関し、特にその剛性を強化したものである。
軸線（ＸＹ軸線）、その軸方向１軸線（Ｚ軸線）を基準
に回転軸を磁力で支持する、いわゆる３軸制御型の磁気
軸受装置に関し、特にその剛性を強化したものである。
【０００２】
【従来の技術】３軸制御型の磁気軸受装置は図７に示す
ように第１および第２の磁気支持手段Ａ、Ｂを有し、第
１の磁気支持手段Ａは回転軸１の一端１ａ側に、第２の
磁気支持手段Ｂは回転軸１の他端１ｂ側に配設されてい
る。
ように第１および第２の磁気支持手段Ａ、Ｂを有し、第
１の磁気支持手段Ａは回転軸１の一端１ａ側に、第２の
磁気支持手段Ｂは回転軸１の他端１ｂ側に配設されてい
る。
【０００３】第１の磁気支持手段Ａはラジアル磁気軸受
部２からなり、ラジアル磁気軸受部２は回転軸１の外周
面側に配設された複数のラジアル電磁石２００、２００
…とラジアルセンサ２０１、２０１…を備えており、ラ
ジアル電磁石２００、２００…は回転軸径方向のＸ軸線
およびＹ軸線上に位置し、かつ回転軸１を介して対向設
置され、またラジアルセンサ２０１、２０１…はＸＹ軸
線上での回転軸１の変位を検出する。
部２からなり、ラジアル磁気軸受部２は回転軸１の外周
面側に配設された複数のラジアル電磁石２００、２００
…とラジアルセンサ２０１、２０１…を備えており、ラ
ジアル電磁石２００、２００…は回転軸径方向のＸ軸線
およびＹ軸線上に位置し、かつ回転軸１を介して対向設
置され、またラジアルセンサ２０１、２０１…はＸＹ軸
線上での回転軸１の変位を検出する。
【０００４】このようなラジアル磁気軸受部２（第１の
磁気支持手段Ａ）は、ラジアルセンサ２０１、２０１…
での検出値に基づきラジアル電磁石２００、２００…の
励磁電流を調節し、これによりＸＹ軸線を基準に回転軸
１をその径方向に磁力で支持する。
磁気支持手段Ａ）は、ラジアルセンサ２０１、２０１…
での検出値に基づきラジアル電磁石２００、２００…の
励磁電流を調節し、これによりＸＹ軸線を基準に回転軸
１をその径方向に磁力で支持する。
【０００５】第２の磁気支持手段Ｂはディスク３、アキ
シャルセンサ４、アキシャル電磁石５および磁石対６か
ら構成されており、ディスク３は回転軸１に一体に取り
付けられ、またアキシャルセンサ４はＺ軸線上での回転
軸１の変位を検出し、アキシャル電磁石５はアキシャル
センサ４での検出値に基づきディスク３を一方面３ａ側
から吸引するように構成されている。
シャルセンサ４、アキシャル電磁石５および磁石対６か
ら構成されており、ディスク３は回転軸１に一体に取り
付けられ、またアキシャルセンサ４はＺ軸線上での回転
軸１の変位を検出し、アキシャル電磁石５はアキシャル
センサ４での検出値に基づきディスク３を一方面３ａ側
から吸引するように構成されている。
【０００６】磁石対６は回転側永久磁石体６００と固定
側永久磁石体６０１から構成されており、回転側永久磁
石体６００はディスク３の他方面３ｂ側に埋設され、ま
た固定側永久磁石体６０１は軸受ハウジング部７に埋設
されており、これらの両永久磁石体６００、６０１は互
いに対向しかつ吸引し合い、これによりディスク３を他
方面３ｂ側から吸引するように構成されている。
側永久磁石体６０１から構成されており、回転側永久磁
石体６００はディスク３の他方面３ｂ側に埋設され、ま
た固定側永久磁石体６０１は軸受ハウジング部７に埋設
されており、これらの両永久磁石体６００、６０１は互
いに対向しかつ吸引し合い、これによりディスク３を他
方面３ｂ側から吸引するように構成されている。
【０００７】このような第２の磁気支持手段Ｂは、アキ
シャル電磁石５と磁石対６、６の吸引力の釣り合いで回
転軸１を軸方向（Ｚ軸線上）に支持するとともに、回転
軸１が径方向に変位すると、回転側永久磁石体６００と
固定側永久磁石体６０１の磁気カップリングの求心力で
その径方向変位を元に戻す、つまりスラスト軸受として
の機能とラジアル軸受としての機能を具備する。
シャル電磁石５と磁石対６、６の吸引力の釣り合いで回
転軸１を軸方向（Ｚ軸線上）に支持するとともに、回転
軸１が径方向に変位すると、回転側永久磁石体６００と
固定側永久磁石体６０１の磁気カップリングの求心力で
その径方向変位を元に戻す、つまりスラスト軸受として
の機能とラジアル軸受としての機能を具備する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の磁気軸受装置にあっては、回転軸他端１ｂ
側では図８に示すように、回転軸１の径方向変位を元に
戻す復元力が永久磁石体６００、６０１のエッジ部６０
０ａ、６０１ａ付近で作用する吸引力Ｆの水平分力ＦX
のみであるため、復元力の不足から回転軸径方向の剛性
が低く、外乱による回転軸１の振動が長時間収束せず、
その振動が安定するまで時間がかかる。
ような従来の磁気軸受装置にあっては、回転軸他端１ｂ
側では図８に示すように、回転軸１の径方向変位を元に
戻す復元力が永久磁石体６００、６０１のエッジ部６０
０ａ、６０１ａ付近で作用する吸引力Ｆの水平分力ＦX
のみであるため、復元力の不足から回転軸径方向の剛性
が低く、外乱による回転軸１の振動が長時間収束せず、
その振動が安定するまで時間がかかる。
【０００９】また、従来装置では上記のように回転軸他
端１ｂ側での径方向剛性が低いことから、装置全体を水
平に設置した場合、回転軸１の自重による変位を抑える
ことができず、回転軸１を水平に支持することができな
い等の問題点がある。
端１ｂ側での径方向剛性が低いことから、装置全体を水
平に設置した場合、回転軸１の自重による変位を抑える
ことができず、回転軸１を水平に支持することができな
い等の問題点がある。
【００１０】この発明は上述の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは剛性を強化した磁気軸受
装置を提供することにある。
ので、その目的とするところは剛性を強化した磁気軸受
装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は回転軸の一端側に配設された
第１の磁気支持手段と、上記回転軸の他端側に配設され
た第２の磁気支持手段とを有し、第１の磁気支持手段
が、上記回転軸を径方向に磁力で支持するラジアル磁気
軸受部からなり、第２の磁気支持手段が、上記回転軸に
一体に設けたディスクと、上記回転軸の軸方向変位を検
出するアキシャルセンサと、上記アキシャルセンサでの
検出値を基に上記ディスクを一方面側から吸引するアキ
シャル電磁石と、上記ディスクに装着された回転側永久
磁石体と、この回転側永久磁石体との間で互いに吸引し
合う固定側永久磁石体とからなるとともに、その吸引力
で当該ディスクを他方面側から吸引する複数の磁石対と
からなる、磁気軸受装置において、上記磁石対どうしが
回転軸の径方向に反発し合う位置に、当該磁石対を回転
軸の軸方向にずらして段違いに配置したことを特徴とす
る。
に、請求項１記載の発明は回転軸の一端側に配設された
第１の磁気支持手段と、上記回転軸の他端側に配設され
た第２の磁気支持手段とを有し、第１の磁気支持手段
が、上記回転軸を径方向に磁力で支持するラジアル磁気
軸受部からなり、第２の磁気支持手段が、上記回転軸に
一体に設けたディスクと、上記回転軸の軸方向変位を検
出するアキシャルセンサと、上記アキシャルセンサでの
検出値を基に上記ディスクを一方面側から吸引するアキ
シャル電磁石と、上記ディスクに装着された回転側永久
磁石体と、この回転側永久磁石体との間で互いに吸引し
合う固定側永久磁石体とからなるとともに、その吸引力
で当該ディスクを他方面側から吸引する複数の磁石対と
からなる、磁気軸受装置において、上記磁石対どうしが
回転軸の径方向に反発し合う位置に、当該磁石対を回転
軸の軸方向にずらして段違いに配置したことを特徴とす
る。
【００１２】請求項２記載の発明は磁石対の段違い配置
形状が、階段状であることを特徴とする。
形状が、階段状であることを特徴とする。
【００１３】請求項３記載の発明は磁石対の段違い配置
形状が、凸凹状であることを特徴とする。
形状が、凸凹状であることを特徴とする。
【００１４】請求項４記載の発明は回転軸の一端側に配
設された第１の磁気支持手段と、上記回転軸の他端側に
配設された第２の磁気支持手段とを有し、第１の磁気支
持手段が、上記回転軸を径方向に磁力で支持するラジア
ル磁気軸受部からなり、第２の磁気支持手段が、上記回
転軸の軸方向に沿って当該回転軸に一体に設けた複数の
ディスクと、上記回転軸の軸方向変位を検出するアキシ
ャルセンサと、上記アキシャルセンサでの検出値を基に
上記ディスクを吸引するアキシャル電磁石と、上記ディ
スク間に介挿された固定側永久磁石体と、上記各ディス
クに装着されるとともに、上記固定側永久磁石体との間
で互いに吸引し合う回転側永久磁石体とからなることを
特徴とする。
設された第１の磁気支持手段と、上記回転軸の他端側に
配設された第２の磁気支持手段とを有し、第１の磁気支
持手段が、上記回転軸を径方向に磁力で支持するラジア
ル磁気軸受部からなり、第２の磁気支持手段が、上記回
転軸の軸方向に沿って当該回転軸に一体に設けた複数の
ディスクと、上記回転軸の軸方向変位を検出するアキシ
ャルセンサと、上記アキシャルセンサでの検出値を基に
上記ディスクを吸引するアキシャル電磁石と、上記ディ
スク間に介挿された固定側永久磁石体と、上記各ディス
クに装着されるとともに、上記固定側永久磁石体との間
で互いに吸引し合う回転側永久磁石体とからなることを
特徴とする。
【００１５】請求項１ないし３記載の発明では、外乱等
により回転軸が径方向に変位すると、回転軸他端側では
磁石対どうしの反発力により変位が元に戻る。このとき
反発力の方向は回転軸の径方向であるので、そのような
反発力の水平分力や垂直分力でなく、反発力そのものが
径方向変位を元に戻すための復元力となる。
により回転軸が径方向に変位すると、回転軸他端側では
磁石対どうしの反発力により変位が元に戻る。このとき
反発力の方向は回転軸の径方向であるので、そのような
反発力の水平分力や垂直分力でなく、反発力そのものが
径方向変位を元に戻すための復元力となる。
【００１６】請求項４記載の発明では、回転軸が径方向
に変位すると、回転軸他端側では固定側永久磁石体の上
下双方に２重に、回転軸の径方向変位を元に戻すための
復元力が発生する。
に変位すると、回転軸他端側では固定側永久磁石体の上
下双方に２重に、回転軸の径方向変位を元に戻すための
復元力が発生する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る磁気軸受装
置の実施形態について図１ないし図６を用い詳細に説明
する。
置の実施形態について図１ないし図６を用い詳細に説明
する。
【００１８】なお、磁気軸受装置の構成において、回転
軸一端１ａ側に第１の磁気支持手段Ａを、回転軸他端１
ｂ側に第２の磁気支持手段Ｂを有し、第１の磁気支持手
段Ａは回転軸１を径方向に磁力で支持するラジアル磁気
軸受部２から構成されていること、ならびに、第２の磁
気支持手段Ｂはディスク３、アキシャルセンサ４、アキ
シャル電磁石５および磁石対６を具備し、ディスク３は
回転軸１に一体に設けられ、アキシャルセンサ４はＺ軸
線上での回転軸１の変位を検出し、アキシャル電磁石５
はアキシャルセンサ４での検出値に基づきディスク３を
一方面３ａ側から吸引することは従来例と同様なため、
それと同一部材には同一符号を付し、その詳細説明は省
略する。
軸一端１ａ側に第１の磁気支持手段Ａを、回転軸他端１
ｂ側に第２の磁気支持手段Ｂを有し、第１の磁気支持手
段Ａは回転軸１を径方向に磁力で支持するラジアル磁気
軸受部２から構成されていること、ならびに、第２の磁
気支持手段Ｂはディスク３、アキシャルセンサ４、アキ
シャル電磁石５および磁石対６を具備し、ディスク３は
回転軸１に一体に設けられ、アキシャルセンサ４はＺ軸
線上での回転軸１の変位を検出し、アキシャル電磁石５
はアキシャルセンサ４での検出値に基づきディスク３を
一方面３ａ側から吸引することは従来例と同様なため、
それと同一部材には同一符号を付し、その詳細説明は省
略する。
【００１９】この磁気軸受装置は図１に示すようにリン
グ状磁石対６を２組有し、これらの磁石対６、６はいず
れも回転側永久磁石体６００と固定側永久磁石体６０１
から構成されている。
グ状磁石対６を２組有し、これらの磁石対６、６はいず
れも回転側永久磁石体６００と固定側永久磁石体６０１
から構成されている。
【００２０】回転側永久磁石体６００はディスク３の他
方面３ｂ側に、また固定側永久磁石体６０１は軸受ハウ
ジング部７に取り付けられており、この両永久磁石体６
００、６０１は互いに対向しかつ吸引し合い、その吸引
力でディスク３を他方面３ｂ側から吸引するように構成
されている。
方面３ｂ側に、また固定側永久磁石体６０１は軸受ハウ
ジング部７に取り付けられており、この両永久磁石体６
００、６０１は互いに対向しかつ吸引し合い、その吸引
力でディスク３を他方面３ｂ側から吸引するように構成
されている。
【００２１】２組の磁石対６、６は、図２に示すように
回転軸１の軸方向に互いにずれて段違いに配設され、か
つ同極どうし（Ｓ極とＳ極）が並んで隣り合うように設
けられている。つまり２組の磁石対６、６はそれどうし
が互いに回転軸１の径方向に反発し合うように構成され
ている。
回転軸１の軸方向に互いにずれて段違いに配設され、か
つ同極どうし（Ｓ極とＳ極）が並んで隣り合うように設
けられている。つまり２組の磁石対６、６はそれどうし
が互いに回転軸１の径方向に反発し合うように構成され
ている。
【００２２】次に、上記の如く構成された磁気軸受装置
の動作について図１を用いて説明する。
の動作について図１を用いて説明する。
【００２３】この磁気軸受装置によれば、運転を開始す
ると、ラジアルセンサ２０１、２０１…がＸＹ軸線上で
の回転軸１の径方向変位を検出し、この検出値に基づき
ラジアル電磁石２００、２００…の励磁電流が調節さ
れ、これによりＸＹ軸線を基準に回転軸１が径方向に磁
力で支持される。
ると、ラジアルセンサ２０１、２０１…がＸＹ軸線上で
の回転軸１の径方向変位を検出し、この検出値に基づき
ラジアル電磁石２００、２００…の励磁電流が調節さ
れ、これによりＸＹ軸線を基準に回転軸１が径方向に磁
力で支持される。
【００２４】また、アキシャルセンサ４がＺ軸線上での
回転軸１の軸方向変位を検出し、この検出値に基づきア
キシャル電磁石５がディスク３を一方面３ａ側から吸引
するとともに、このとき回転側永久磁石体６００と固定
側永久磁石体６０１の間で吸引力が働き、これによりデ
ィスク３が他方面３ｂ側から吸引され、このようなアキ
シャル電磁石５と磁石対６、６の吸引力の釣り合いで回
転軸１が軸方向（Ｚ軸線上）に支持される。
回転軸１の軸方向変位を検出し、この検出値に基づきア
キシャル電磁石５がディスク３を一方面３ａ側から吸引
するとともに、このとき回転側永久磁石体６００と固定
側永久磁石体６０１の間で吸引力が働き、これによりデ
ィスク３が他方面３ｂ側から吸引され、このようなアキ
シャル電磁石５と磁石対６、６の吸引力の釣り合いで回
転軸１が軸方向（Ｚ軸線上）に支持される。
【００２５】その際、回転軸１の他端１ｂ側では、磁石
対６、６どうしが回転軸１の径方向に反発し合い、この
反発力そのものが回転軸１の径方向変位を元に戻すため
の復元力となる。
対６、６どうしが回転軸１の径方向に反発し合い、この
反発力そのものが回転軸１の径方向変位を元に戻すため
の復元力となる。
【００２６】すなわち、外乱等により回転軸１が径方向
に変位すると、回転軸他端１ｂ側では磁石対６、６どう
しの反発力により変位が元に戻る。このとき反発力の方
向は回転軸１の径方向であるので、そのような反発力の
水平分力や垂直分力でなく、反発力そのものが径方向変
位を元に戻すための復元力となる。
に変位すると、回転軸他端１ｂ側では磁石対６、６どう
しの反発力により変位が元に戻る。このとき反発力の方
向は回転軸１の径方向であるので、そのような反発力の
水平分力や垂直分力でなく、反発力そのものが径方向変
位を元に戻すための復元力となる。
【００２７】本実施形態装置は磁石対６、６どうしが互
いに回転軸１の径方向に反発し合う位置に、当該磁石対
６、６を回転軸１の軸方向にずらして段違いに配置した
ものである。このため磁石対６、６どうしの反発力その
ものが回転軸１の径方向変位を元に戻すための復元力と
なることから、回転軸他端１ｂ側での回転軸径方向の剛
性が向上し、外乱による回転軸１の振動を短時間で収束
させること、および外乱により発生する回転軸１の変位
を小さくすることができる。
いに回転軸１の径方向に反発し合う位置に、当該磁石対
６、６を回転軸１の軸方向にずらして段違いに配置した
ものである。このため磁石対６、６どうしの反発力その
ものが回転軸１の径方向変位を元に戻すための復元力と
なることから、回転軸他端１ｂ側での回転軸径方向の剛
性が向上し、外乱による回転軸１の振動を短時間で収束
させること、および外乱により発生する回転軸１の変位
を小さくすることができる。
【００２８】また、本実施形態装置は、上記のように回
転軸他端１ｂ側での径方向剛性の向上を図ったものであ
ることから、装置全体を水平に設置した場合でも、回転
軸１の自重による変位を抑えることができ、回転軸１を
水平に支持することが可能となる。
転軸他端１ｂ側での径方向剛性の向上を図ったものであ
ることから、装置全体を水平に設置した場合でも、回転
軸１の自重による変位を抑えることができ、回転軸１を
水平に支持することが可能となる。
【００２９】なお、上記実施形態では磁石対６、６が２
組の例について説明したが、その組数は３組以上とする
こともできる。この場合には、図３に示すように３組以
上の磁石対６、６…を回転軸１の軸方向に階段状にずら
して段違いに設け、これにより磁石対６、６…どうしが
互いに回転軸径方向に反発し合うように構成する、つま
り磁石対の段違い配置形状を階段状とする、または図４
に示すように３組以上の磁石対６、６…を回転軸１の軸
方向に凸凹状にずらして段違いに設け、これにより磁石
対６、６…どうしが互いに回転軸径方向に反発し合うよ
うに構成する、つまり磁石対の段違い配置形状を凸凹状
とする。
組の例について説明したが、その組数は３組以上とする
こともできる。この場合には、図３に示すように３組以
上の磁石対６、６…を回転軸１の軸方向に階段状にずら
して段違いに設け、これにより磁石対６、６…どうしが
互いに回転軸径方向に反発し合うように構成する、つま
り磁石対の段違い配置形状を階段状とする、または図４
に示すように３組以上の磁石対６、６…を回転軸１の軸
方向に凸凹状にずらして段違いに設け、これにより磁石
対６、６…どうしが互いに回転軸径方向に反発し合うよ
うに構成する、つまり磁石対の段違い配置形状を凸凹状
とする。
【００３０】図５はこの発明の他の実施形態を示すもの
で、同図に示す磁気軸受装置の構成において、回転軸一
端１ａ側に第１の磁気支持手段Ａを、また回転軸他端１
ｂ側に第２の磁気支持手段Ｂを有し、第１の磁気支持手
段Ａは回転軸１を径方向に磁力で支持するラジアル磁気
軸受部２から構成されていることは上記実施形態と同様
なため、その詳細説明は省略する。
で、同図に示す磁気軸受装置の構成において、回転軸一
端１ａ側に第１の磁気支持手段Ａを、また回転軸他端１
ｂ側に第２の磁気支持手段Ｂを有し、第１の磁気支持手
段Ａは回転軸１を径方向に磁力で支持するラジアル磁気
軸受部２から構成されていることは上記実施形態と同様
なため、その詳細説明は省略する。
【００３１】この磁気軸受装置においては第２の磁気支
持手段Ｂが２つのディスク３、３を備え、これらのディ
スク３、３は回転軸１の軸方向に沿って上下に配置さ
れ、かつ回転軸１に一体に取り付けられている。
持手段Ｂが２つのディスク３、３を備え、これらのディ
スク３、３は回転軸１の軸方向に沿って上下に配置さ
れ、かつ回転軸１に一体に取り付けられている。
【００３２】このような上下一対のディスク３、３間に
は固定側永久磁石体６０１、６０１が介挿されており、
固定側永久磁石体６０１、６０１は軸受ハウジング部７
と一体に設けられている。
は固定側永久磁石体６０１、６０１が介挿されており、
固定側永久磁石体６０１、６０１は軸受ハウジング部７
と一体に設けられている。
【００３３】各ディスク３、３には回転側永久磁石体６
００、６００が装着されており、回転側永久磁石体６０
０、６００は両ディスク３、３の固定側永久磁石体６０
１、６０１との間で互いに吸引し合うように構成されて
いる。
００、６００が装着されており、回転側永久磁石体６０
０、６００は両ディスク３、３の固定側永久磁石体６０
１、６０１との間で互いに吸引し合うように構成されて
いる。
【００３４】なお、この実施形態でも第２の磁気支持手
段Ｂは２つのディスク３、３、永久磁石体６００、６０
１のほか、アキシャルセンサ４およびアキシャル電磁石
５を有するが、これらの構成は上記実施形態と同様なた
め、その詳細説明は省略する。
段Ｂは２つのディスク３、３、永久磁石体６００、６０
１のほか、アキシャルセンサ４およびアキシャル電磁石
５を有するが、これらの構成は上記実施形態と同様なた
め、その詳細説明は省略する。
【００３５】この磁気軸受装置は、固定側永久磁石体６
０１、６０１の上下双方に、固定側永久磁石体との間で
吸引し合う回転側永久磁石６００、６００を配置したも
のである。このため回転軸１が径方向に変位すると、回
転軸他端側１ａでは固定側永久磁石体６０１、６０１の
上下双方に２重に、回転軸１の径方向変位を元に戻すた
めの復元力が発生することから、回転軸他端１ｂ側での
回転軸径方向の剛性向上を図れる。
０１、６０１の上下双方に、固定側永久磁石体との間で
吸引し合う回転側永久磁石６００、６００を配置したも
のである。このため回転軸１が径方向に変位すると、回
転軸他端側１ａでは固定側永久磁石体６０１、６０１の
上下双方に２重に、回転軸１の径方向変位を元に戻すた
めの復元力が発生することから、回転軸他端１ｂ側での
回転軸径方向の剛性向上を図れる。
【００３６】また、この磁気軸受装置においても、上記
のように回転軸他端１ｂ側での径方向剛性の向上が図れ
ることから、装置全体を水平に設置したときでも、回転
軸１の自重による変位を抑えることができ、回転軸１を
水平に支持することが可能となる。
のように回転軸他端１ｂ側での径方向剛性の向上が図れ
ることから、装置全体を水平に設置したときでも、回転
軸１の自重による変位を抑えることができ、回転軸１を
水平に支持することが可能となる。
【００３７】なお、上記実施形態ではディスク３、３を
２つ有する例について説明したが、ディスクの数は図６
に示すように３つ、またはそれ以上とすることもでき
る。このようにディスクの数を増加させた場合には、増
加分のディスクにも回転側永久磁石体を装着し、かつデ
ィスクの増加により新たに生じたディスクとディスクの
間には固定側永久磁石体を介挿設置する。
２つ有する例について説明したが、ディスクの数は図６
に示すように３つ、またはそれ以上とすることもでき
る。このようにディスクの数を増加させた場合には、増
加分のディスクにも回転側永久磁石体を装着し、かつデ
ィスクの増加により新たに生じたディスクとディスクの
間には固定側永久磁石体を介挿設置する。
【００３８】この実施形態は３軸制御型磁気軸受につい
て述べてあるが、この技術は１軸制御、５軸制御にも利
用できる。
て述べてあるが、この技術は１軸制御、５軸制御にも利
用できる。
【００３９】
【発明の効果】請求項１ないし３記載の発明にあって
は、磁石対どうしが互いに回転軸の径方向に反発し合う
位置に、当該磁石対を回転軸の軸方向にずらして段違い
に配置したものである。このため磁石対どうしの反発力
そのものが回転軸の径方向変位を元に戻すための復元力
となることから、回転軸他端側での回転軸径方向の剛性
が向上し、外乱による回転軸の振動を短時間で収束させ
ること、および外乱により発生する回転軸１の変位を小
さくすることができる。
は、磁石対どうしが互いに回転軸の径方向に反発し合う
位置に、当該磁石対を回転軸の軸方向にずらして段違い
に配置したものである。このため磁石対どうしの反発力
そのものが回転軸の径方向変位を元に戻すための復元力
となることから、回転軸他端側での回転軸径方向の剛性
が向上し、外乱による回転軸の振動を短時間で収束させ
ること、および外乱により発生する回転軸１の変位を小
さくすることができる。
【００４０】また、この発明によると、上記のように回
転軸他端側での径方向剛性の向上が図られることから、
この種の磁気軸受装置全体を水平に設置した場合でも、
回転軸の自重による変位を抑えることができ、回転軸を
水平に支持することが可能となる。
転軸他端側での径方向剛性の向上が図られることから、
この種の磁気軸受装置全体を水平に設置した場合でも、
回転軸の自重による変位を抑えることができ、回転軸を
水平に支持することが可能となる。
【００４１】請求項４記載の発明は、固定側永久磁石体
の上下双方に、固定側永久磁石体との間で吸引し合う回
転側永久磁石を配置したものである。このため回転軸が
径方向に変位すると、回転軸他端側では固定側永久磁石
体の上下双方に２重に、回転軸の径方向変位を元に戻す
ための復元力が発生することから、上記と同様に回転軸
他端側での回転軸径方向の剛性向上を図れる。
の上下双方に、固定側永久磁石体との間で吸引し合う回
転側永久磁石を配置したものである。このため回転軸が
径方向に変位すると、回転軸他端側では固定側永久磁石
体の上下双方に２重に、回転軸の径方向変位を元に戻す
ための復元力が発生することから、上記と同様に回転軸
他端側での回転軸径方向の剛性向上を図れる。
【図１】この発明の一実施形態を示す断面図。
【図２】図１に示す実施形態装置の拡大図。
【図３】この発明の他の実施形態の要部を示す断面図。
【図４】この発明の他の実施形態の要部を示す断面図。
【図５】この発明の他の実施形態の要部を示す断面図。
【図６】この発明の他の実施形態の要部を示す断面図。
【図７】従来の磁気軸受装置の断面図。
【図８】従来の磁気軸受装置の動作説明図。
Ａ 第１の磁気支持手段 Ｂ 第２の磁気支持手段 ２ ラジアル磁気軸受部 ３ ディスク ４ アキシャルセンサ ５ アキシャル電磁石 ６ 磁石対 ６００ 回転側永久磁石体 ６０１ 固定側永久磁石体
Claims (4)
- 【請求項１】 回転軸の一端側に配設された第１の磁気
支持手段と、上記回転軸の他端側に配設された第２の磁
気支持手段とを有し、 第１の磁気支持手段が、 上記回転軸を径方向に磁力で支持するラジアル磁気軸受
部からなり、 第２の磁気支持手段が、 上記回転軸に一体に設けたディスクと、 上記回転軸の軸方向変位を検出するアキシャルセンサ
と、 上記アキシャルセンサでの検出値を基に上記ディスクを
一方面側から吸引するアキシャル電磁石と、 上記ディスクに装着された回転側永久磁石体と、この回
転側永久磁石体との間で互いに吸引し合う固定側永久磁
石体とからなるとともに、その吸引力で当該ディスクを
他方面側から吸引する複数の磁石対と、 からなる、磁気軸受装置において、 上記磁石対どうしが回転軸の径方向に反発し合う位置
に、当該磁石対を回転軸の軸方向にずらして段違いに配
置したことを特徴とする磁気軸受装置。 - 【請求項２】 磁石対の段違い配置形状が、階段状であ
ることを特徴とする請求項１記載の磁気軸受装置。 - 【請求項３】 磁石対の段違い配置形状が、凸凹状であ
ることを特徴とする請求項１記載の磁気軸受装置。 - 【請求項４】 回転軸の一端側に配設された第１の磁気
支持手段と、上記回転軸の他端側に配設された第２の磁
気支持手段とを有し、 第１の磁気支持手段が、 上記回転軸を径方向に磁力で支持するラジアル磁気軸受
部からなり、 第２の磁気支持手段が、 上記回転軸の軸方向に沿って当該回転軸に一体に設けた
複数のディスクと、 上記回転軸の軸方向変位を検出するアキシャルセンサ
と、 上記アキシャルセンサでの検出値を基に上記ディスクを
吸引するアキシャル電磁石と、 上記ディスク間に介挿された固定側永久磁石体と、 上記各ディスクに装着されるとともに、上記固定側永久
磁石体との間で互いに吸引し合う回転側永久磁石体と、 からなることを特徴とする磁気軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23848595A JPH0979257A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 磁気軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23848595A JPH0979257A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 磁気軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979257A true JPH0979257A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=17030952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23848595A Pending JPH0979257A (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 磁気軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0979257A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113153905A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-07-23 | 路佃泉 | 一种径向大承载力永磁磁悬浮轴承 |
-
1995
- 1995-09-18 JP JP23848595A patent/JPH0979257A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113153905A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-07-23 | 路佃泉 | 一种径向大承载力永磁磁悬浮轴承 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040108 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040129 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040301 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040423 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040816 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |