CN203962688U - 磁力轴承 - Google Patents
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Abstract
该磁力轴承(10)具备:电磁体(11),其包括电磁体磁芯(14)和线圈(15);和永磁体(12a、12b、13a、13b),其安装于电磁体磁芯,与电磁体一起利用磁吸引力以非接触的方式支承旋转轴部分(21),永磁体配置在电磁体磁芯的与旋转轴部分对置的部分的外周部的表面。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁力轴承,特别是涉及具备电磁体和永磁体的磁力轴承。
背景技术
以往,已知具备电磁体和永磁体的磁力轴承。例如,在日本特开平11-101235号公报中公开有这样的磁力轴承。
在上述的日本特开平11-101235号公报中,公开了一种磁力轴承,该磁力轴承具备:电磁体,其由卷绕有励磁线圈的电磁钢板层叠体(电磁体磁芯)构成;和永磁体,其安装于电磁钢板层叠体。在该磁力轴承中构成为,电磁体和永磁体都在沿着旋转轴(旋转轴部分)的轴线方向延伸的面内产生磁场,由此利用磁吸引力在半径方向上以非接触的方式支承旋转轴。另外,在该磁力轴承中,以与由从电磁体产生的磁场构成的磁路交叉的方式配置有永磁体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-101235号公报。
实用新型内容
实用新型要解决的课题
可是,在由上述特开平11-101235号公报所公开的磁力轴承中,由于以与由从电磁体产生的磁场构成的磁路交叉的方式配置有永磁体,因此,存在从电磁体产生的磁场在永磁体的磁化方向的反方向施加于永磁体的情况。因此,存在容易发生永磁体的不可逆退磁这样的问题。
本实用新型是为了解决上述这样的问题而完成的,本实用新型的一个目的是提供一种能够抑制永磁体的不可逆退磁发生的磁力轴承。
用于解决问题的手段
为了达成上述目的,本实用新型的一个方面的磁力轴承具备:电磁体,其包括电磁体磁芯和线圈;和永磁体,其安装于电磁体磁芯,与电磁体一起利用磁吸引力以非接触的方式支承旋转轴部分,永磁体配置在电磁体磁芯的与旋转轴部分对置的部分的外周部的表面。
实用新型效果
在本实用新型的一个方面的磁力轴承中,如上所述,将永磁体配置于电磁体磁芯的与旋转轴部分对置的部分的外周部的表面。由此,从电磁体的线圈产生的磁场不会通过在电磁体磁芯的与旋转轴部分对置的部分的外周部的表面配置的永磁体。其结果是,从电磁体的线圈产生的磁场不会在永磁体的磁化方向的反方向施加于永磁体,因此,能够抑制永磁体的不可逆退磁发生。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施方式的磁力轴承的沿着轴向的示意性的剖视图。
图2是示出本实用新型的一个实施方式的磁力轴承的整体结构的图。
图3是沿图2的100-100线的剖视图。
图4是从旋转轴侧观察本实用新型的一实施方式的磁力轴承的安装有永磁体的电磁体磁芯的立体图。
图5是示出本实用新型的一个实施方式的第1变形例的磁力轴承的结构的图。
图6是本实用新型的一个实施方式的第2变形例的磁力轴承的剖视图。
图7是示出本实用新型的一个实施方式的第3变形例的磁力轴承的结构的图。
图8是沿图7的200-200线的剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本实用新型的实施方式进行说明。
首先,参照图1~图4,对本实用新型的一实施方式的磁力轴承10的结构进行说明。
如图1所示,磁力轴承10在具有旋转轴21的马达20的轴线方向(轴向:旋转轴21延伸的方向)的两侧设置有一对。这一对磁力轴承10分别以包围旋转轴21的外周面的方式配置。具体来说,磁力轴承10配置成相对于旋转轴21在半径方向(径 向:沿着在与旋转轴21垂直的面内从旋转轴21的旋转中心O(参照图2)呈放射状延伸的直线的方向)上隔开规定的空间(后述的空隙31~34(参照图3))。并且,旋转轴21是本实用新型的“旋转轴部分”的一个例子。
另外,如图2和图3所示,磁力轴承10具备电磁体11和永磁体12a、12b、13a及13b。电磁体11构成为包括:电磁体磁芯14,其由沿轴向层叠的多个电磁钢板(参照图3)构成;和线圈15,其卷绕于电磁体磁芯14的后述的柱状部分142a及142b的外周部。另外,永磁体12a、12b、13a及13b由稀土类磁铁或铁氧体磁铁等构成。
如图2所示,电磁体磁芯14构成为包括:周状部分141,其呈周状包围旋转轴21的外周面;和柱状部分142a及142b,它们从周状部分141侧向旋转轴21侧沿径向呈柱状延伸。另外,如图2和图3所示,周状部分141具有沿轴向延伸的筒形状。另外,如图2所示,柱状部分142a在旋转轴21的上下方向(X方向)的两侧设置有一对,并且,柱状部分142b在旋转轴21的左右方向(Y方向)的两侧设置有一对。一般采用这样的构成为具有周状部分141和柱状部分142a及142b的一体的部件的电磁体磁芯14。
如图2所示,电磁体11的线圈15构成为,通过产生在与旋转轴21垂直的面内流动的磁场(参照图2的带箭头的单点划线),由此利用磁吸引力在径向上以非接触的方式支承旋转轴21。并且,从线圈15产生的磁场构成为从周状部分141侧朝向旋转轴21侧通过柱状部分142a。另外,从线圈15产生的磁场构成为从周状部分141侧朝向旋转轴21侧通过柱状部分142b。
在此,在本实施方式中,如图2~图4所示,永磁体12a、12b、13a及13b配置在电磁体磁芯14的与旋转轴21对置的部分(即,柱状部分142a及142b)的外周部的表面。具体来说,永磁体12a及12b相对于柱状部分142a的线圈15配置在旋转轴21侧的端部附近的外周部的表面。另外,永磁体13a及13b相对于柱状部分142b的线圈15配置在旋转轴21侧的端部附近的外周部的表面。并且,在图4中,为了简化,省略了线圈15的图示。
根据以上这样的结构,在本实施方式中,从线圈15产生的磁场(参照图2的带箭头的单点划线)构成为不通过永磁体12a、12b、13a及13b。即,如图2~图4所示,从线圈15产生的磁场通过柱状部分142a(142b)的内周侧的区域(参照图4的阴影部分)构成磁路,另一方面,由于永磁体12a及12b(13a及13b)配置在柱状 部分142a(142b)的外周部的表面,因此,从线圈15产生的磁场构成为不通过永磁体12a及12b(13a及13b)。
如图2和图4所示,永磁体12a、12b、13a及13b的与旋转轴21对置的表面具有在从轴向观察时与旋转轴21的圆形的外周面对应的圆弧形状。同样,柱状部分142a及142b的与旋转轴21对置的表面也具有在从轴向观察时与旋转轴21的圆形的外周面对应的圆弧形状。在此,如图3和图4所示,永磁体12a及12b(13a及13b)的与旋转轴21对置的表面、和柱状部分142a(142b)的与旋转轴21对置的表面沿轴向大致连续。由此,如图3所示,永磁体12a及12b(13a及13b)与旋转轴21之间的空隙31(32)的间隙长度L1(L2)、和柱状部分142a(142b)与旋转轴21之间的空隙33(34)的间隙长度L3(L4)彼此大致相等。
如图2~图4所示,永磁体12a配置在柱状部分142a的具有矩形形状的外周部(参照图4的被虚线包围的部分)的包括互相对置的2个边的表面(柱状部分142a的轴向的两端面)上。另外,永磁体12b配置在永磁体12a的与柱状部分142a相反一侧的表面上。即,永磁体12a及12b以从柱状部分142a的表面向外侧突出的方式沿着轴向以该顺序层叠。并且,永磁体12a和柱状部分142a通过粘接剂等互相粘接。另外,永磁体12a和永磁体12b也通过粘接剂等互相粘接。并且,永磁体12a是本实用新型的“第1永磁体”的一个例子,永磁体12b是本实用新型的“第2永磁体”的一个例子。
如图3所示,永磁体12a的厚度t1(从柱状部分142a的表面突出的方向(轴向)上的厚度)被设定为比电磁体磁芯14的厚度T1(周状部分141和柱状部分142a及142b的轴向的厚度)小。另外,永磁体12b的厚度t2也被设定为比电磁体磁芯14的厚度T1小。而且,永磁体12a的厚度t1与永磁体12b的厚度t2的总计的厚度T2也被设定为比电磁体磁芯14的厚度T1小。并且,永磁体12a及12b各自的厚度t1及t2被设定为比永磁体12a及12b与旋转轴21之间的空隙31的间隙长度L1大。
同样,如图2~图4所示,永磁体13a粘接在柱状部分142b的具有矩形形状的外周部(参照图4的被虚线包围的部分)的包括互相对置的2个边的表面(柱状部分142b的轴向的两端面)上。另外,永磁体13b粘接在永磁体13a的与柱状部分142b相反一侧的表面上。即,永磁体13a及13b以从柱状部分142b的表面向外侧突出的方式沿着轴向以该顺序层叠。并且,永磁体13a是本实用新型的“第1永磁体”的一个 例子,永磁体13b是本实用新型的“第2永磁体”的一个例子。
另外,如图3所示,永磁体13a的厚度t3也被设定为比电磁体磁芯14的厚度T1小。另外,永磁体13b的厚度t4也被设定为比电磁体磁芯14的厚度T1小。而且,永磁体13a的厚度t3与永磁体13b的厚度t4的总计的厚度T3也被设定为比电磁体磁芯14的厚度T1小。并且,永磁体13a及13b各自的厚度t3及t4被设定为比永磁体13a及13b与旋转轴21之间的空隙32的间隙长度L2大。
在此,在本实施方式中,如图3所示,永磁体12a在沿着永磁体12a及12b的层叠方向(轴向)的方向(从柱状部分142a的表面突出的方向(参照图3的空心箭头))被磁化。另外,永磁体12b在如下方向(从柱状部分142a侧朝向旋转轴21侧的方向(参照图3的空心箭头))被磁化:该方向沿着从线圈15产生的磁场(参照图2的带箭头的单点划线)通过电磁体磁芯14的柱状部分142a与旋转轴21之间的空隙33的方向(径向)。并且,永磁体13a与永磁体12a相反地,在与从柱状部分142b的表面突出的方向相反的方向(参照图3的空心箭头)被磁化。另外,永磁体13b与永磁体12b相反地,在从旋转轴21侧朝向柱状部分142b侧的方向(参照图3的空心箭头)被磁化。
即,如图3所示,永磁体12a被磁化成,柱状部分142a侧的表面附近具有S极性,并且被磁化成永磁体12b侧的表面附近具有N极性。另外,永磁体12b被磁化成旋转轴21侧的表面附近具有N极性,并且被磁化成与旋转轴21相反一侧的表面附近具有S极性。由此,从永磁体12a及12b产生的磁场(参照图3的上侧的带箭头的双点划线)依次通过空隙31、旋转轴21、空隙33和柱状部分142a的永磁体12a侧的表面附近进行循环,由此在沿着轴向的面内构成磁路。
另外,永磁体13a与永磁体12a相反地,被磁化成柱状部分142b侧的表面附近具有N极性,并且被磁化成永磁体13b侧的表面附近具有S极性。另外,永磁体13b与永磁体12b相反地,被磁化成旋转轴21侧的表面附近具有S极性,并且被磁化成与旋转轴21相反一侧的表面附近具有N极性。由此,从永磁体13a及13b产生的磁场(参照图3的下侧的带箭头的双点划线)依次通过柱状部分142b的永磁体13a侧的表面附近、空隙34、旋转轴21和空隙32进行循环,由此在沿着轴向的面内构成磁路。
在本实施方式中,如上所述,将永磁体12a、12b、13a及13b配置在电磁体磁芯 14的与旋转轴21对置的部分(即,柱状部分142a及142b)的外周部的表面,使得从电磁体11的线圈15产生的磁场(参照图2的带箭头的单点划线)不通过永磁体12a、12b、13a及13b。由此,从线圈15产生的磁场不会通过在柱状部分142a及142b的外周部的表面配置的永磁体12a、12b、13a及13b。其结果是,从线圈15产生的磁场不会在永磁体12a、12b、13a及13b的磁化方向的反方向施加于永磁体12a、12b、13a及13b,因此能够抑制永磁体12a、12b、13a及13b的不可逆退磁发生。
另外,在本实施方式中,如上所述,将从电磁体磁芯14的柱状部分142a(142b)的外周部的表面突出的方向的永磁体12a及12b(13a及13b)的厚度t1及t2(t3及t4)的总计的厚度T2(T3)设定为比电磁体磁芯14的厚度T1小。在此,一般来说,在磁力轴承中,为了抑制旋转轴因电磁体和永磁体的磁吸引力而变形,优选的是,减小旋转轴的被电磁体和永磁体非接触地支承的部分的轴向的长度(从电磁体和永磁体产生的磁场所通过的旋转轴的区域的轴向的长度)。在这种情况下,在本实施方式中,由于使永磁体12a及12b(13a及13b)的厚度t1及t2(t3及t4)的总计的厚度T2(T3)比电磁体磁芯14的厚度T1小,因此,能够尽可能地减小旋转轴21的被电磁体11和永磁体12a及12b(13a及13b)非接触地支承的部分的轴向的长度(从电磁体11、和永磁体12a及12b(13a及13b)产生的磁场所通过的旋转轴21的区域的轴向的长度)。由此,能够抑制旋转轴21因电磁体11和永磁体12a及12b(13a及13b)的磁吸引力而变形。
另外,在本实施方式中,如上所述,在沿着永磁体12a及12b(13a及13b)的层叠方向(轴向)的方向(参照图3的空心箭头)上,对配置在电磁体磁芯14的柱状部分142a(142b)的外周部的表面上的永磁体12a(13a)进行磁化。进而,在沿着从线圈15产生的磁场通过柱状部分142a(142b)与旋转轴21之间的空隙33(34)的方向(径向)的方向(参照图3的空心箭头)上,对配置在永磁体12a(13a)的与柱状部分142a(142b)相反一侧的表面上的永磁体12b(13b)进行磁化。由此,从永磁体12a及12b(13a及13b)产生的磁场(参照图3的上侧(下侧)的带箭头的双点划线)能够容易地在沿轴向的面内构成通过空隙31(32)、旋转轴21、空隙33(34)和柱状部分142a(142b)的永磁体12a(12b)侧的表面附近这样的磁路。
另外,在本实施方式中,如上所述,将永磁体12a及12b(13a及13b)配置在电磁体磁芯14的柱状部分142a(142b)的具有矩形形状的外周部(参照图4被虚线 包围的部分)的包括互相对置的2个边的表面(轴向的两端面)上。由此,能够利用配置在柱状部分142a(142b)的轴向的两端面的永磁体12a及12b(13a及13b)在轴向上平衡性良好地支承旋转轴21。
另外,在本实施方式中,如上所述,将线圈15卷绕于电磁体磁芯14的柱状部分142a(142b)的外周部,将永磁体12a及12b(13a及13b)相对于柱状部分142a(142b)的线圈15配置在旋转轴21侧的端部附近的外周部的表面。由此,能够使永磁体12a及12b(13a及13b)接近旋转轴21,因此,能够使永磁体12a及12b(13a及13b)的磁吸引力可靠地作用于旋转轴21。
另外,在本实施方式中,如上所述,使电磁体磁芯14的柱状部分142a(142b)与旋转轴21之间的空隙33(34)的间隙长度L3(L4)、和永磁体12a及12b(13a及13b)与旋转轴21之间的空隙31(32)的间隙长度L1(L2)彼此大致相等。由此,能够使电磁体11的磁吸引力对旋转轴21的作用容易性、和永磁体12a及12b(13a及13b)的磁吸引力对旋转轴21的作用容易性大致相等。
另外,在本实施方式中,如上所述,使在电磁体磁芯14的柱状部分142a(142b)的外周部的表面配置的永磁体12a及12b(13a及13b)的与旋转轴21对置的表面形成为在从轴向观察时与旋转轴21的圆形的外周面对应的圆弧形状。由此,能够使永磁体12a及12b(13a及13b)与旋转轴21之间的空隙31(32)的间隙长度L2沿着旋转轴21的圆周方向均匀,因此,能够使永磁体12a及12b(13a及13b)的磁吸引力沿着旋转轴21的圆周方向均匀地起作用。
另外,在本实施方式中,如上所述,以包括周状部分141和柱状部分141a及141b的方式构成电磁体磁芯14,所述周状部分141呈周状包围旋转轴21的外周面,所述柱状部分141a及141b从周状部分141向旋转轴21侧呈柱状延伸,将永磁体12a、12b、13a及13b配置在柱状部分141a及141b的外周部的表面。由此,仅通过在一般采用的电磁体磁芯(作为具有周状部分141和柱状部分142a及142b的一体的部件而构成的电磁体磁芯14)的柱状部分142a及142b的外周部的表面配置永磁体12a、12b、13a及13b,由此能够容易地构成可抑制永磁体12a、12b、13a及13b的不可逆退磁发生的电磁体磁芯14。
并且,本次公开的实施方式在所有方面均为示例,不应该认为是限制性的内容。本实用新型的范围由权利要求示出,而不是由上述实施方式的说明示出,此外,还包 含在与权利要求等同的意思和范围内的所有变更。
例如,在上述实施方式中,如图2~图4所示,示出了将永磁体12a及12b(13a及13b)配置在电磁体磁芯14的柱状部分142a(142b)的轴向的两端面的例子,但是本实用新型并不限于此。在本实用新型中,只要在柱状部分142a(142b)的轴向的两端面的至少一方配置永磁体12a及12b(13a及13b)即可。另外,在本实用新型中,也可以将永磁体12a及12b(13a及13b)配置在柱状部分142a(142b)的轴向的两端面以外的端面。例如,可以如图5所示的第1变形例这样,将永磁体112a及112b(113a及113b)配置在柱状部分142a(142b)的周向(旋转轴21的旋转方向)的两端面。
如图5所示,在第1变形例中,永磁体112a及112b依次层叠在柱状部分142a的周向的两端面。并且,永磁体112a被磁化成柱状部分142a侧的表面附近具有S极性,并且被磁化成永磁体112b侧的表面附近具有N极性。另外,永磁体112b被磁化成旋转轴21侧的表面附近具有N极性,并且被磁化成与旋转轴21相反一侧的表面附近具有S极性。由此,从永磁体112a及112b产生的磁场(参照图5的左上侧的带箭头的双点划线)依次通过永磁体112a及112b与旋转轴21之间的空隙35、旋转轴21、柱状142a与旋转轴21之间的空隙33、和柱状部分142a的永磁体112a侧的表面附近进行循环,由此在与轴向垂直的面内构成磁路。
另外,如图5所示,在第1变形例中,永磁体113a及113b依次层叠在柱状部分142b的周向的两端面。永磁体113a与永磁体112a相反,被磁化成柱状部分142b侧的表面附近具有N极性,并且被磁化成永磁体113b侧的表面附近具有S极性。另外,永磁体113b与永磁体112b相反,被磁化成旋转轴21侧的表面附近具有S极性,并且被磁化成与旋转轴21相反一侧的表面附近具有N极性。由此,从永磁体113a及113b产生的磁场(参照图5的右下侧的带箭头的双点划线)依次通过柱状部分142b的永磁体113a侧的表面附近、柱状部分142b与旋转轴21之间的空隙36、旋转轴21、和永磁体113a及113b与旋转轴21之间的空隙32进行循环,由此在与轴向垂直的面内构成磁路。
在该第1变形例中,也与上述实施方式同样,从卷绕于柱状部分142a(142b)的线圈15产生的磁场(参照图5的带箭头的单点划线)构成为不通过永磁体112a及112b(113a及113b)。由此,从线圈15产生的磁场不会在永磁体112a、112b、113a 及113b的磁化方向的反方向施加于永磁体112a、112b、113a及113b,因此能够抑制永磁体112a、112b、113a及113b的不可逆退磁发生。
另外,在第1变形例中,如上所述,通过将永磁体112a及112b(113a及113b)配置在柱状部分142a(142b)的周向(旋转轴21的旋转方向)的两端面,由此能够减小从线圈15产生的磁场、和从永磁体112a及112b(113a及113b)产生的磁场所通过的旋转轴21的区域的轴向的长度。由此,能够抑制旋转轴21因为由从线圈15产生的磁场、和从永磁体112a及112b(113a及113b)产生的磁场引起的磁吸引力而发生变形。
另外,上述实施方式中,如图3和图4所示,示出了将2个永磁体12a及12b(13a及13b)层叠于电磁体磁芯14的柱状部分142a(142b)的外周部的表面的例子,但是本实用新型并不限于此。在本实用新型中,可以在柱状部分142a(142b)的外周部的表面层叠3个以上的永磁体。另外,在本实用新型中,也可以如图6所示的第2变形例这样,在柱状部分142a(142b)的外周部的表面配置1个永磁体212(213)。
如图6所示,在第2变形例中,在柱状部分142a的轴向的两端面配置的永磁体212被磁化成柱状部分142a侧的表面附近具有S极性,并且被磁化成旋转轴21侧的表面附近具有N极性。另外,在柱状部分142b的轴向的两端面配置的永磁体213被磁化成柱状部分142b侧的表面附近具有N极性,并且被磁化成旋转轴21侧的表面附近具有S极性。
由此,在第2变形例中,从永磁体212产生的磁场(参照图6的上侧的带箭头的双点划线)、和从永磁体213产生的磁场(参照图6的下侧的带箭头的双点划线)分别构成了与上述实施方式的从永磁体12a及12b产生的磁场(参照图3的上侧的带箭头的双点划线)、和从永磁体13a及13b产生的磁场(参照图3的下侧的带箭头的双点划线)相同的磁路。并且,在该第2变形例中,与上述实施方式同样,从卷绕于柱状部分142a及142b的线圈15产生的磁场(参照图2的带箭头的单点划线)构成为不通过永磁体212和213。
在第2变形例中,如上所述,将1个永磁体212(213)配置在柱状部分142a(142b)的外周部的表面,该永磁体212(213)被磁化成,柱状部分142a(142b)侧的表面附近和旋转轴21侧的表面附近具有互不相同的极性(N极性和S极性)。由此,与将2个永磁体12a及12b(13a及13b)配置在柱状部分142a(142b)的外周部的表面的 上述实施方式相比,能够削减部件数量。
另外,在上述实施方式中,如图2所示,示出了采用通常使用的电磁体磁芯(作为具有周状部分141和柱状部分142a及142b的一体的部件而构成的电磁体磁芯14)的例子,但是本实用新型并不限于此。在本实用新型中,可以如图7和图8所示的第3变形例这样采用通过将具有大致U字形状的4个磁芯部分1140以包围旋转轴21的方式沿周向(旋转轴21的旋转方向)相邻地配置而构成的电磁体磁芯114。
如图7所示,在第3变形例中,构成电磁体磁芯114的4个磁芯部分1140被配置成从上下方向(X方向)和左右方向(Y方向)的两侧夹着旋转轴21。另外,4个磁芯部分1140分别具有周状部分1141和一对柱状部分1142a及1142b,该一对柱状部分1142a及1142b从周状部分1141的周向的两端部向旋转轴21侧延伸。并且,如图8所示,永磁体312a和312b依次层叠于柱状部分1142a的轴向的两端面。另外,在柱状部分1142b的轴向的两端面也依次层叠有永磁体313a和313b。并且,如图7所示,4个磁芯部分1140以各个柱状部分1142a(1142b)沿周向相邻的方式配置。
另外,如图7所示,在第3变形例中,永磁体312a和312b分别被磁化成具有与上述实施方式的永磁体12a及12b的磁化方向(参照图3)相同的磁化方向。另外,永磁体313a和313b分别被磁化成具有与上述实施方式的永磁体13a及13b的磁化方向(参照图3)相同的磁化方向。由此,从永磁体312a和312b产生的磁场(参照图7的上侧的带箭头的双点划线)、和从永磁体313a和313b产生的磁场(参照图7的下侧的带箭头的双点划线)分别构成了与上述实施方式的从永磁体12a及12b产生的磁场(参照图3的上侧的带箭头的双点划线)、和从永磁体13a及13b产生的磁场(参照图3的下侧的带箭头的双点划线)相同的磁路。
在该第3变形例中,也与上述实施方式同样,从卷绕于柱状部分1142a(1142b)的线圈15产生的磁场(参照图7的带箭头的单点划线)构成为不通过永磁体312a及312b(313a及313b)。
在第3变形例中,如上所述,利用被配置成从上下方向(X方向)和左右方向(Y方向)的两侧夹着旋转轴21的具有大致U字形状的4个磁芯部分1140,来构成电磁体磁芯114。由此,能够利用从上下方向(左右方向)的两侧夹着旋转轴21的一对大致U字形状的磁芯部分1140,使磁吸引力从上下方向(左右方向)作用于旋转轴21,因此能够容易地进行磁吸引力的控制。
另外,在上述实施方式中,如图2所示,示出了这样的例子:使永磁体12a、12b、13a及13b的与旋转轴21对置的表面形成为具有从轴向观察时与旋转轴21的圆形的外周面对应的圆弧形状,但是本实用新型并不限于此。在本实用新型中,也可以使永磁体12a、12b、13a及13b的与旋转轴21对置的表面在从轴向观察时形成为直线状。即,可以使永磁体12a、12b、13a及13b形成为在从轴向观察时具有矩形形状。
另外,在上述实施方式中,示出了将本实用新型应用于在径向上以非接触的方式支承旋转轴的径向磁力轴承的例子,但是,本实用新型也能够应用于在轴向上以非接触的方式支承旋转轴的轴向磁力轴承。
Claims (16)
1.一种磁力轴承(10),其中,
所述磁力轴承(10)具备:
电磁体(11),其包括电磁体磁芯(14、114)和线圈(15);以及
永磁体(12a、12b、13a、13b、112a、112b、113a、113b、212、213、312a、312b、313a、313b),其安装于所述电磁体磁芯,与所述电磁体一起利用磁吸引力以非接触的方式支承旋转轴部分(21),
所述永磁体配置在所述电磁体磁芯的与所述旋转轴部分对置的部分的外周部的表面。
2.根据权利要求1所述的磁力轴承,其特征在于,
所述永磁体的、在从所述电磁体磁芯的与所述旋转轴部分对置的部分的外周部的表面突出的方向上的厚度比所述电磁体磁芯的厚度小。
3.根据权利要求1所述的磁力轴承,其特征在于,
所述永磁体中的与所述电磁体磁芯的所述外周部侧的表面相反的表面侧在如下方向被磁化:该方向沿着从所述电磁体的线圈产生的磁场通过所述电磁体磁芯与所述旋转轴部分之间的空间(33、34)的方向。
4.根据权利要求3所述的磁力轴承,其特征在于,
所述永磁体包括层叠在所述电磁体磁芯的所述外周部的表面的多个永磁体(12a、12b、13a、13b、112a、112b、113a、113b、312a、312b、313a、313b),
所述多个永磁体中的配置在所述电磁体磁芯的所述外周部的表面侧的相反侧的永磁体(12b、13b、112b、113b、312b、313b)在如下方向被磁化:该方向沿着从所述线圈产生的磁场通过所述电磁体磁芯与所述旋转轴部分之间的空间的方向。
5.根据权利要求4所述的磁力轴承,其特征在于,
所述多个永磁体包括:
第1永磁体(12a、13a、112a、113a、312a、313a),其配置在所述电磁体磁芯的所述外周部的表面上,并且在沿着所述多个永磁体的层叠方向的方向上被磁化;和
第2永磁体(12b、13b、112b、113b、312b、313b),其配置在所述第1永磁体的与所述电磁体磁芯的所述外周部的表面侧相反的一侧,并且在如下方向被磁化:该 方向沿着从所述线圈产生的磁场通过所述电磁体磁芯与所述旋转轴部分之间的空间的方向。
6.根据权利要求1所述的磁力轴承,其特征在于,
所述永磁体的至少所述电磁体磁芯侧的端部附近沿着如下方向被磁化:该方向相对于配置有所述永磁体的所述电磁体磁芯的与所述旋转轴部分对置的部分的外周部的表面垂直。
7.根据权利要求3所述的磁力轴承,其特征在于,
所述永磁体由一个永磁体(212、213)构成,该永磁体(212、213)被磁化成:所述电磁体磁芯的所述外周部侧的表面附近和所述旋转轴部分侧的表面附近具有互不相同的极性。
8.根据权利要求1所述的磁力轴承,其特征在于,
所述电磁体磁芯的与所述旋转轴部分对置的部分的外周部具有矩形形状,
所述永磁体配置在具有矩形形状的所述电磁体磁芯的所述外周部的至少一个边的表面。
9.根据权利要求8所述的磁力轴承,其特征在于,
所述永磁体配置在具有矩形形状的所述电磁体磁芯的所述外周部的互相对置的两个边的表面。
10.根据权利要求1所述的磁力轴承,其特征在于,
所述线圈卷绕在所述电磁体磁芯的与所述旋转轴部分对置的部分的外周部,
所述永磁体相对于所述电磁体磁芯的与所述旋转轴部分对置的部分的所述线圈配置在所述旋转轴部分侧的部分的所述外周部的表面。
11.根据权利要求10所述的磁力轴承,其特征在于,
所述永磁体配置在所述电磁体磁芯的与所述旋转轴部分对置的部分的所述旋转轴部分侧的端部附近的所述外周部的表面。
12.根据权利要求11所述的磁力轴承,其特征在于,
所述电磁体磁芯的与所述旋转轴部分对置的部分与所述旋转轴部分之间的空间(33、34)、和所述永磁体与所述旋转轴部分之间的空间(31、32、35、36)具有彼此相等的间隙长度。
13.根据权利要求12所述的磁力轴承,其特征在于,
配置在所述电磁体磁芯的与所述旋转轴部分对置的部分的外周部的表面的所述永磁体的、与所述旋转轴部分对置的表面具有与所述旋转轴部分的圆形的外周面相对应的圆弧形状。
14.根据权利要求1所述的磁力轴承,其特征在于,
从所述电磁体的线圈产生的磁场通过所述电磁体磁芯的与所述旋转轴部分对置的部分的内周侧的区域而构成磁路。
15.根据权利要求1所述的磁力轴承,其特征在于,
所述电磁体磁芯包括:周状部分(141、1141),其呈周状包围所述旋转轴部分的外周面;和柱状部分(142a、142b、1142a、1142b),其从所述周状部分向所述旋转轴部分侧呈柱状延伸,
所述永磁体配置在所述柱状部分的与所述旋转轴部分对置的部分的外周部的表面。
16.根据权利要求15所述的磁力轴承,其特征在于,
所述电磁体磁芯包括具有所述周状部分和所述柱状部分的多个磁芯部分(1140),
所述永磁体配置在所述多个磁芯部分各自的所述柱状部分的与所述旋转轴部分对置的部分的外周部的表面。
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