JP2018009644A - 磁気軸受回転電機、及び磁気軸受回転電機の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記位置変更手段は、二つの磁気軸受を個別に変更する手段、または二つの磁気軸受を同時に変更する手段とすることができる。さらに、上記位置変更手段は、軸方向における内輪の位置を変更する手段、または軸方向における外輪の位置を変更する手段とすることができる。
具体的には、第1外輪対向面部、及び第2外輪対向面部を備えたことにより、外輪は、内輪対向面部、及び一対の軸方向磁石を、その内部に収容することができる。
従って、磁気軸受回転電機は、高い組付け精度を不要にして、組付け性を向上させることができる。
この発明により、磁気軸受回転電機は、エアギャップの調整をより容易にして、組付け性をより向上させることができる。
さらに、送り機構によって回転軸部が軸方向の内方へ送られるため、回転軸部の当接部は、他方の磁気軸受における内輪を軸方向の内方から外方へ押圧することができる。
具体的には、一方の磁気軸受における内輪を軸方向の内方へ送る送り機構によって、位置変更手段は、一方の磁気軸受における内輪の位置を軸方向の内方へ変更させることができる。
これにより、位置変更手段は、軸方向における二つの内輪の間隔を狭めるように、軸方向における内輪の位置を二つ同時に変更することができる。このため、位置変更手段は、二つの磁気軸受における相対回転の制限の開放と、エアギャップの調整とを同時に行うことができる。
上記所定の偏心量とは、磁気軸受の内輪に作用する重量によって生じる外輪と内輪との偏心量とすることができる。
具体的には、例えば、ハウジングにステータが固定され、回転軸部にロータが固定されるとともに、回転軸部の軸方向が略水平となるよう配置された磁気軸受回転電機の場合、ステータの中心に対して内輪の中心が、内輪に作用する重量によって下方に偏心することがある。つまり、径方向における内輪の中心が、径方向におけるハウジングの中心に対して下方に偏心することになる。
具体的には、相対回転が制限された独立したユニットである磁気軸受によって、磁気軸受回転電機の製造方法は、磁気軸受が圧入された回転軸部を、磁力の反発力に阻害されることなくハウジングに容易に組付けることができる。
従って、磁気軸受回転電機の製造方法は、高い組付け精度を不要にして、組付け性を向上することができる。
フランジ部32は、図1に示すように、回転軸3の後部を支持する磁気軸受4に対して、前方から当接可能に形成されている。
なお、ロータ2は、詳細な図示を省略するが、ギャップ調整ナット7が螺合するネジ山とフランジ部32との間における軸本体部31に一体回転可能に固定されている。
この磁気軸受4は、図1から図3に示すように、前後方向に所定の厚みを有する正面視略円環状の独立した軸受であって、回転軸3が圧入される内輪41と、ハウジング6に嵌合する外輪42とで構成されている。
この工具挿入開口61aは、側面視略矩形の開口であって、回転軸3のギャップ調整ナット7を締め付けるための締付け工具を挿入可能な大きさで開口形成されている。なお、ギャップ調整ナット7を締め付ける締付け工具としては、例えば、スパナ、モンキーレンチなどとする。
具体的には、軸受嵌合部62aは、磁気軸受4が嵌合可能な直径を有する正面視略円形状で、磁気軸受4の厚みと略同等の深さで後方へ向けて凹設されている。
なお、軸受嵌合部62aの外周には、押え部材63を締結固定するためのボルト67が螺合されるネジ孔が、周方向に所定間隔を隔てて6つ形成されている。
なお、一対の磁気軸受4は、ハウジング6に対する取付け向きが異なる点を除けば、同一の構成のため、ここではハウジング6の前部カバー62に嵌合する磁気軸受4について説明する。
また、図5は磁気軸受4の縦断面図を示し、図6は前方視における磁気軸受4の分解斜視図を示し、図7は後方視における磁気軸受4の分解斜視図を示している。
より詳しくは、内輪筒部414は、内輪径方向磁石44aの内径と略同径の外径を有する小径部分と、内輪径方向磁石44aの外径と略同径の外径を有する大径部分とを、前方からこの順番で一体形成している。
なお、ネジ山は、内輪筒部414に挿入された内輪径方向磁石44aを、ロックナット412と内輪筒部414の大径部分とで挟持可能な位置に形成されている。
なお、ネジ山は、内筒部424に挿入された外輪径方向磁石44bを、リング状ナット422と内筒部424の大径部分とで挟持可能な位置に形成されている。
外筒部427は、図5から図7に示すように、第1外輪対向面部425の外径と略同径の内径を有する略円筒状に形成されている。
さらに、外筒部427の前端近傍には、第1外輪対向面部425に螺合するボルト426が挿通される挿通孔が、周方向に所定間隔を隔てて6つ開口形成されている。
より詳しくは、第2外輪対向面部428は、内筒部424の外径よりも大径で、かつ内輪対向面部415の外径よりも小径な内径と、外筒部427の外径と略同径の外径とを有する正面視略円環状に形成されている。
なお、図8はエアギャップ調整工程を説明する説明図を示している。
その後、磁気軸受モータ1の製造方法は、軸挿通孔62bに回転軸3の前端を挿通させた前部カバー62を、ボルト65でハウジング本体61に締結固定する。
回転軸3の前部に磁気軸受4を圧入すると、磁気軸受モータ1の製造方法は、押え部材63をボルト67で前部カバー62に締結固定する。
そこで、磁気軸受モータ1の製造方法は、エアギャップ調整工程として、ハウジング6の工具挿入開口61aを介してハウジング6の内部に挿入した締付け工具で、回転軸3に螺合したギャップ調整ナット7を締め付ける。
具体的には、第1外輪対向面部425、及び第2外輪対向面部428を備えたことにより、外輪42は、内輪対向面部415、及び一対の軸方向磁石43を、その内部に収容することができる。
従って、磁気軸受モータ1は、高い組付け精度を不要にして、組付け性を向上させることができる。
従って、磁気軸受モータ1の製造方法は、高い組付け精度を不要にして、組付け性を向上することができる。
なお、回転軸3の構成と、磁気軸受4の取付け方向とが異なる以外は、上述の実施例1と同一の構成のため、同じ構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
また、図9は実施例2における磁気軸受モータ1の要部縦断面図を示している。
回転軸3のネジ山は、図9に示すように、回転軸3の前部を支持する磁気軸受4に対して、前方からギャップ調整ナット7が当接可能に形成されている。
具体的には、回転軸3の後部を支持する磁気軸受4は、図9に示すように、回転軸3の前方から挿入され、内輪41の内輪対向面部415が回転軸3のフランジ部33と当接する位置まで圧入されている。
より詳しくは、締付け工具で締め付けられると、ギャップ調整ナット7は、一対の軸方向磁石43の反発力に抗して磁気軸受4の内輪41を後方側へ押圧開始する。
具体的には、回転軸3の前部を支持する磁気軸受4の内輪41を後方へ送る回転軸3のネジ山、及びギャップ調整ナット7によって、位置変更手段は、回転軸3の前部を支持する磁気軸受4の内輪41の位置を後方へ変更させることができる。
これにより、位置変更手段は、前後方向における二つの内輪41の間隔を狭めるように、前後方向における内輪41の位置を二つ同時に変更することができる。このため、位置変更手段は、二つの磁気軸受4における相対回転の制限の開放と、エアギャップの調整とを同時に行うことができる。
この発明の同じ極性は、実施形態のN極に対応し、
以下同様に、
回転軸部は、回転軸3に対応し、
磁気軸受回転電機は、磁気軸受モータ1に対応し、
内輪の軸方向は、前後方向に対応し、
位置変更手段は、回転軸3のネジ山、ギャップ調整ナット7、及びフランジ部32,33に対応し、
軸方向の外方は、前後方向の前方に対応し、
軸方向の内方は、前後方向の後方に対応し、
送り機構は、回転軸3のネジ山、及びギャップ調整ナット7に対応し、
当接部は、フランジ部32,33に対応し、
圧入工程は、第1磁気軸受圧入工程、及び第2磁気軸受圧入工程に対応し、
位置変更工程は、エアギャップ調整工程に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
3…回転軸
4…磁気軸受
6…ハウジング
7…ギャップ調整ナット
32…フランジ部
33…フランジ部
34…フランジ部
41…内輪
42…外輪
43…一対の軸方向磁石
44…一対の径方向磁石
63…押え部材
64…後部カバー
415…内輪対向面部
425…第1外輪対向面部
428…第2外輪対向面部
Claims (5)
- 同じ極性を対面させた状態で内輪の外周面、及び外輪の内周面に対向配置した一対の径方向磁石を有する磁気軸受と、
二つの前記磁気軸受で回転自在に支持された回転軸部と、
これらを収容保持するハウジングとを備えた磁気軸受回転電機であって、
前記磁気軸受が、
前記内輪の径方向における外側へ向けて延出するように前記内輪に形成された内輪対向面部と、
前記内輪の軸方向に所定間隔を隔てて、前記内輪対向面部に対面するとともに、前記外輪に一体的に形成された第1外輪対向面部と、
前記内輪対向面部を挟んで前記第1外輪対向面部に対面するとともに、前記外輪に一体的に形成された第2外輪対向面部と、
同じ極性を対面させた状態で、前記内輪対向面部、及び前記第1外輪対向面部に対向配置された一対の軸方向磁石を備え、
前記二つの磁気軸受が圧入された前記回転軸部を前記ハウジングに収容した状態において、前記軸方向における前記内輪と前記外輪との相対位置を変更させる位置変更手段を備えた
磁気軸受回転電機。 - 前記二つの磁気軸受が、
前記第2外輪対向面部を互いに軸方向で対面させた状態で前記ハウジングに収容され、
前記位置変更手段が、
一方の前記磁気軸受における前記内輪を前記軸方向の外方へ送るとともに、前記回転軸部を前記軸方向の内方へ送る送り機構と、
前記回転軸部に一体形成されるとともに、他方の前記磁気軸受における前記内輪に対して、前記回転軸部の送り方向で当接した当接部とで構成された
請求項1に記載の磁気軸受回転電機。 - 前記二つの磁気軸受が、
前記第1外輪対向面部を互いに軸方向で対面させた状態で前記ハウジングに収容され、
前記位置変更手段が、
一方の前記磁気軸受における前記内輪を前記軸方向の内方へ送るとともに、前記回転軸部を前記軸方向の外方へ送る送り機構と、
前記回転軸部に一体形成されるとともに、他方の前記磁気軸受における前記内輪に対して、前記回転軸部の送り方向で当接した当接部とで構成された
請求項1に記載の磁気軸受回転電機。 - 前記軸方向から見た軸方向視において、
前記ハウジングにおける前記磁気軸受の取付中心を、
前記ハウジングの中心に対して径方向へ所定の偏心量だけオフセットさせた
請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の磁気軸受回転電機。 - 同じ極性を対面させた状態で内輪の外周面、及び外輪の内周面に対向配置した一対の径方向磁石を有する磁気軸受と、
二つの前記磁気軸受で回転自在に支持された回転軸部と、
これらを収容保持するハウジングとを備えた磁気軸受回転電機の製造方法であって、
前記内輪の径方向外側へ延設された前記内輪の内輪対向面部、及び前記内輪の軸方向に所定間隔を隔てて、前記内輪対向面部に対面した前記外輪の第1外輪対向面部に、同じ極性を対面させた状態で対向配置した一対の軸方向磁石によって、前記内輪対向面部が、前記内輪対向面部を挟んで前記第1外輪対向面部に対面した前記外輪の第2外輪対向面部に当接した状態において、前記磁気軸受の前記内輪に前記回転軸部を圧入する圧入工程と、
前記二つの磁気軸受が圧入された前記回転軸部を前記ハウジングに収容した状態において、前記軸方向における前記内輪と前記外輪との相対位置を位置変更手段で変更する位置変更工程とを備えた
磁気軸受回転電機の製造方法。
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