JP2605791Y2 - 鉛直型磁気軸受装置 - Google Patents
鉛直型磁気軸受装置Info
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-
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- F16C39/02—Relieving load on bearings using mechanical means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、ターボ分子ポンプ等
の高速回転する回転部分を非接触状態に支持する鉛直型
磁気軸受装置に関するものである。
の高速回転する回転部分を非接触状態に支持する鉛直型
磁気軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気軸受装置は、例えば、固定軸に固定
されたラジアル磁気軸受およびアキシャル磁気軸受によ
って、当該固定軸に対して３００００〜４００００ｒｐ
ｍ程度の高速で回転されるロータを、非接触状態に支持
するものである。このロータの回転が停止される場合
に、高速回転しているロータが上記の磁気軸受と接触す
ると、当該磁気軸受を損傷させてしまう。したがって、
これを回避するために、固定軸には、ロータをいわゆる
タッチダウンさせるための保護軸受が設けられている。
タッチダウンとは、ロータが保護軸受に受けられて停止
する動作をいう。
されたラジアル磁気軸受およびアキシャル磁気軸受によ
って、当該固定軸に対して３００００〜４００００ｒｐ
ｍ程度の高速で回転されるロータを、非接触状態に支持
するものである。このロータの回転が停止される場合
に、高速回転しているロータが上記の磁気軸受と接触す
ると、当該磁気軸受を損傷させてしまう。したがって、
これを回避するために、固定軸には、ロータをいわゆる
タッチダウンさせるための保護軸受が設けられている。
タッチダウンとは、ロータが保護軸受に受けられて停止
する動作をいう。
【０００３】通常、保護軸受としては、負荷容量を増す
ために総玉軸受が用いられている。この総玉軸受の一方
の軌道輪は、固定軸に固定されている。ロータが正常に
回転している状態では、他方の軌道輪とロータとの間に
は、所定の隙間が設けられており、ロータが停止すると
きに、上記他方の軌道輪がロータと接触することによ
り、上記タッチダウンが行われる。このタッチダウンに
おいて、ロータが除々に減速されて、ロータが低速回転
となってから保護軸受と接触する場合には、保護軸受に
かかる負荷は比較的小さいが、停電等でロータが高速回
転のまま保護軸受と接触する場合には、保護軸受にかか
る負荷は、非常に大きなものとなる。
ために総玉軸受が用いられている。この総玉軸受の一方
の軌道輪は、固定軸に固定されている。ロータが正常に
回転している状態では、他方の軌道輪とロータとの間に
は、所定の隙間が設けられており、ロータが停止すると
きに、上記他方の軌道輪がロータと接触することによ
り、上記タッチダウンが行われる。このタッチダウンに
おいて、ロータが除々に減速されて、ロータが低速回転
となってから保護軸受と接触する場合には、保護軸受に
かかる負荷は比較的小さいが、停電等でロータが高速回
転のまま保護軸受と接触する場合には、保護軸受にかか
る負荷は、非常に大きなものとなる。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】ところで、一般に、保
護軸受として用いられる深溝型総玉軸受は、図３に示す
ように、一対の軌道輪９１，９２の周方向の一部に、両
軌道輪９１，９２間に玉９３を入れるための玉入れ溝９
４，９５を設けている。このため、軌道面９１ａ，９２
ａに、玉入れ溝９４，９５が露出していることになる。
護軸受として用いられる深溝型総玉軸受は、図３に示す
ように、一対の軌道輪９１，９２の周方向の一部に、両
軌道輪９１，９２間に玉９３を入れるための玉入れ溝９
４，９５を設けている。このため、軌道面９１ａ，９２
ａに、玉入れ溝９４，９５が露出していることになる。
【０００５】したがって、タッチダウン時に、玉入れ溝
９４，９５によって、玉９３の動きが妨げられ、玉９３
や軌道面９１ａ，９２ａが摩耗しやすく、耐久性に劣っ
ているという問題があった。この考案は、上記の技術的
課題を解決し、保護軸受の玉入れ溝によって玉の運動が
阻害されることを防止し、耐久性に優れた保護軸受を実
現できる鉛直型磁気軸受装置を提供することを目的とす
る。
９４，９５によって、玉９３の動きが妨げられ、玉９３
や軌道面９１ａ，９２ａが摩耗しやすく、耐久性に劣っ
ているという問題があった。この考案は、上記の技術的
課題を解決し、保護軸受の玉入れ溝によって玉の運動が
阻害されることを防止し、耐久性に優れた保護軸受を実
現できる鉛直型磁気軸受装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の磁気軸受装置用保護軸受は、固定部
分に対し回転部分を非接触状態に支持し、当該固定部分
に、回転部分の停止時に回転部分を受ける、深溝型の総
玉軸受からなる保護軸受を設けた鉛直型磁気軸受装置に
おいて、上記保護軸受の軌道輪の軌道曲率半径が玉のそ
れよりも大きい所定曲率半径とされると共に、固定部分
側に固定される軌道輪のみが、軌道面の、軸方向の中央
部から軸方向の上方側に所定距離だけ離れ、玉との接触
を回避した位置を境として、軸方向に２つの環体に分割
されていることを特徴とするものである。
めの請求項１記載の磁気軸受装置用保護軸受は、固定部
分に対し回転部分を非接触状態に支持し、当該固定部分
に、回転部分の停止時に回転部分を受ける、深溝型の総
玉軸受からなる保護軸受を設けた鉛直型磁気軸受装置に
おいて、上記保護軸受の軌道輪の軌道曲率半径が玉のそ
れよりも大きい所定曲率半径とされると共に、固定部分
側に固定される軌道輪のみが、軌道面の、軸方向の中央
部から軸方向の上方側に所定距離だけ離れ、玉との接触
を回避した位置を境として、軸方向に２つの環体に分割
されていることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】上記の構成によれば、玉入れ溝を設けなくて
も、深溝型総玉軸受からなる当該保護軸受を組み立てる
ことができる。そして、軌道面に玉入れ溝がないので、
タッチダウン時に、玉入れ溝によって玉の動きが妨げら
れることがない。また、回転部分が接触されない固定部
分側に固定された軌道輪を分割しているとともに、軌道
面の、玉との接触を回避した位置を境として分割したの
で、２つの環体の境目の部分によって、玉の動きに悪影
響が与えられることを回避することができる。しかも、
上記分割位置が、軸方向の中央部から軸方向の上方側に
所定距離だけ離れているので、玉と固定側の軌道面とが
常に１点のみで接触すると共に、固定側の軌道輪の中央
部を軌道面として確保することができ、さらには、回転
部分が軸方向下方にタッチダウンした際に、分割の境目
部分に軸方向の負荷が作用するのを抑制することができ
る。
も、深溝型総玉軸受からなる当該保護軸受を組み立てる
ことができる。そして、軌道面に玉入れ溝がないので、
タッチダウン時に、玉入れ溝によって玉の動きが妨げら
れることがない。また、回転部分が接触されない固定部
分側に固定された軌道輪を分割しているとともに、軌道
面の、玉との接触を回避した位置を境として分割したの
で、２つの環体の境目の部分によって、玉の動きに悪影
響が与えられることを回避することができる。しかも、
上記分割位置が、軸方向の中央部から軸方向の上方側に
所定距離だけ離れているので、玉と固定側の軌道面とが
常に１点のみで接触すると共に、固定側の軌道輪の中央
部を軌道面として確保することができ、さらには、回転
部分が軸方向下方にタッチダウンした際に、分割の境目
部分に軸方向の負荷が作用するのを抑制することができ
る。
【０００８】
【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図２は、この考案の一実施例としての保護軸
受、を含む磁気軸受装置を示している。同図を参照し
て、固定部分としての鉛直固定軸１の周囲に、回転部分
としての円筒状のロータ２が配置されている。ロータ２
は、固定軸１に設けられた一対のラジアル磁気軸受３お
よび一対のアキシャル磁気軸受４で非接触状態に支持さ
れ、例えば３００００〜４００００ｒｐｍ程度の高速で
回転する。固定軸１の上下の２箇所に、ロータ２の停止
時にこれを受けるための保護軸受としての一対の深溝型
の総玉軸受５が設けられている。総玉軸受５の軌道輪
は、例えばＳＵＳ４４０Ｃ材で、玉は窒化珪素などのセ
ラミックス材あるいはＳＵＳ４４０Ｃ材で形成されてい
る。玉の表面には、銀などのコーティング膜が好適に被
覆される。
明する。図２は、この考案の一実施例としての保護軸
受、を含む磁気軸受装置を示している。同図を参照し
て、固定部分としての鉛直固定軸１の周囲に、回転部分
としての円筒状のロータ２が配置されている。ロータ２
は、固定軸１に設けられた一対のラジアル磁気軸受３お
よび一対のアキシャル磁気軸受４で非接触状態に支持さ
れ、例えば３００００〜４００００ｒｐｍ程度の高速で
回転する。固定軸１の上下の２箇所に、ロータ２の停止
時にこれを受けるための保護軸受としての一対の深溝型
の総玉軸受５が設けられている。総玉軸受５の軌道輪
は、例えばＳＵＳ４４０Ｃ材で、玉は窒化珪素などのセ
ラミックス材あるいはＳＵＳ４４０Ｃ材で形成されてい
る。玉の表面には、銀などのコーティング膜が好適に被
覆される。
【０００９】図１を参照して、これら総玉軸受５は、固
定軸１に固定された内輪５１、ロータ２の内周面に対向
された外輪５２、および内外輪５１，５２の軌道面５１
ａ，５２ａ間に介在された玉５３からなる。内外輪５
１，５２の軌道面５１ａ，５２ａの曲率半径は、玉５３
の曲率半径よりも大きく設定されている。ロータ２が正
常に回転しているときには、外輪５２とロータ２との間
に、所定の隙間が生じており、ロータ２が停止するとき
には、ロータ２が外輪５２に接触して総玉軸受５によっ
て受けられ、ロータ２が磁気軸受３，４等に接触してこ
れらを損傷しないようになっている。
定軸１に固定された内輪５１、ロータ２の内周面に対向
された外輪５２、および内外輪５１，５２の軌道面５１
ａ，５２ａ間に介在された玉５３からなる。内外輪５
１，５２の軌道面５１ａ，５２ａの曲率半径は、玉５３
の曲率半径よりも大きく設定されている。ロータ２が正
常に回転しているときには、外輪５２とロータ２との間
に、所定の隙間が生じており、ロータ２が停止するとき
には、ロータ２が外輪５２に接触して総玉軸受５によっ
て受けられ、ロータ２が磁気軸受３，４等に接触してこ
れらを損傷しないようになっている。
【００１０】固定軸１に固定されている内輪５１は、軸
方向に一対の環体６，７に分割されている。この分割の
境目の部分Ｓは、内輪５１の軌道面５１ａの、玉５３と
の接触を回避した位置、すなわち軌道面５１ａの軸方向
の中央部Ｐから軸方向の上方側に所定距離ｄだけ離れた
位置としてある。この距離ｄは、玉５３の焼きばめを考
慮した量に設定されている。
方向に一対の環体６，７に分割されている。この分割の
境目の部分Ｓは、内輪５１の軌道面５１ａの、玉５３と
の接触を回避した位置、すなわち軌道面５１ａの軸方向
の中央部Ｐから軸方向の上方側に所定距離ｄだけ離れた
位置としてある。この距離ｄは、玉５３の焼きばめを考
慮した量に設定されている。
【００１１】この実施例によれば、内輪５１を、軌道面
５１ａの所定位置で、軸方向に２つの環体６，７に分割
したので、内外輪５１，５２に従来のような玉入れ溝を
設けなくても、深溝型総玉軸受５を組み立てることがで
きる。したがって、軌道面５１ａに玉入れ溝がないの
で、タッチダウン時に、玉入れ溝によって玉５３の動き
が妨げられることがなく、耐久性を向上することができ
る。
５１ａの所定位置で、軸方向に２つの環体６，７に分割
したので、内外輪５１，５２に従来のような玉入れ溝を
設けなくても、深溝型総玉軸受５を組み立てることがで
きる。したがって、軌道面５１ａに玉入れ溝がないの
で、タッチダウン時に、玉入れ溝によって玉５３の動き
が妨げられることがなく、耐久性を向上することができ
る。
【００１２】また、ロータ２が接触されない固定軸１側
に固定された内輪５１を分割しており、しかもこの内輪
５１の軌道面５１ａの、玉５３との接触を回避した位置
を境として分割したので、分割の境目部分Ｓが、玉５３
の動きを阻害するようなことがなく、この境目部分Ｓ
が、総玉軸受５の耐久性を阻害する要因とならない。さ
らに、上記分割の境目部分Ｓが、軸方向の中央部から軸
方向に所定距離だけ離れているので、玉２３と内輪５１
の軌道面５１ａとが、常に１点のみの接触となり、総玉
軸受５の回転トルクを小さくすることができる結果、焼
付き等の不都合が生じるのを回避できると共に、上記軌
道面５１ａの軸方向の中央部を玉５３の転走面として確
保することができる結果、タッチダウン初期時において
径方向に作用する荷重に対して、良好な耐久性を発揮す
ることができる。特に、上記のような鉛直型の磁気軸受
装置の場合には、ロータ２の停止時には、先ず、保護軸
受に対し、径方向にタッチダウンし、その後、重力方向
である軸方向下方にタッチダウンするので、上記したよ
うに境目部分Ｓを、上記中央部Ｐよりも軸方向上方側に
配置するのが、境目部分Ｓに軸方向の負荷が作用するの
を抑制できるので好ましい。
に固定された内輪５１を分割しており、しかもこの内輪
５１の軌道面５１ａの、玉５３との接触を回避した位置
を境として分割したので、分割の境目部分Ｓが、玉５３
の動きを阻害するようなことがなく、この境目部分Ｓ
が、総玉軸受５の耐久性を阻害する要因とならない。さ
らに、上記分割の境目部分Ｓが、軸方向の中央部から軸
方向に所定距離だけ離れているので、玉２３と内輪５１
の軌道面５１ａとが、常に１点のみの接触となり、総玉
軸受５の回転トルクを小さくすることができる結果、焼
付き等の不都合が生じるのを回避できると共に、上記軌
道面５１ａの軸方向の中央部を玉５３の転走面として確
保することができる結果、タッチダウン初期時において
径方向に作用する荷重に対して、良好な耐久性を発揮す
ることができる。特に、上記のような鉛直型の磁気軸受
装置の場合には、ロータ２の停止時には、先ず、保護軸
受に対し、径方向にタッチダウンし、その後、重力方向
である軸方向下方にタッチダウンするので、上記したよ
うに境目部分Ｓを、上記中央部Ｐよりも軸方向上方側に
配置するのが、境目部分Ｓに軸方向の負荷が作用するの
を抑制できるので好ましい。
【００１３】なお、上記実施例においては、鉛直な固定
軸１を中心として回転するロータ２を受けるものとした
が、水平な固定軸を中心として回転するロータを受ける
ものとして構成することもできる。また、上記実施例に
おいては、内輪５１を分割したが、回転部分であるロー
タが接触されない側の、すなわち固定軸側に固定される
側の軌道輪であれば、内輪または外輪の何れであっても
良い。
軸１を中心として回転するロータ２を受けるものとした
が、水平な固定軸を中心として回転するロータを受ける
ものとして構成することもできる。また、上記実施例に
おいては、内輪５１を分割したが、回転部分であるロー
タが接触されない側の、すなわち固定軸側に固定される
側の軌道輪であれば、内輪または外輪の何れであっても
良い。
【００１４】この考案の要旨を変更しない範囲で種々の
変更を施すことが可能である。
変更を施すことが可能である。
【００１５】
【考案の効果】以上のように、この考案の鉛直型磁気軸
受装置によれば、保護軸受の軌道面に玉入れ溝がないの
で、タッチダウン時に、玉入れ溝によって玉の動きが妨
げられることがなく、保護軸受の耐久性を向上すること
ができる。しかも、回転部分が接触されない固定部分側
に固定された軌道輪を分割しているとともに、軌道面
の、玉との接触を回避した位置を境として分割したの
で、２つの環体の境目の部分によって、玉の動きに悪影
響が与えられることを回避することができ、当該境目の
部分によって耐久性の低下を招くようなことがない。さ
らに、上記軌道輪の分割位置が、軸方向の中央部から軸
方向の上方側に所定距離だけ離れているので、玉と軌道
面とが、常に１点のみの接触となり、総玉軸受の回転ト
ルクを小さくすることができる結果、その焼付き等の不
都合が生じるのを回避することができると共に、上記軌
道輪の軸方向の中央部を軌道面として確保することがで
きる結果、回転部分が径方向にタッチダウンした際に作
用する径方向の荷重に対して、良好な耐久性を発揮する
ことができ、さらには、回転部分が軸方向下方にタッチ
ダウンした際に、分割の境目部分に軸方向の負荷が作用
するのを抑制することができる結果、当該境目部分によ
って耐久性が低下するのをより効果的に防止することが
できる。
受装置によれば、保護軸受の軌道面に玉入れ溝がないの
で、タッチダウン時に、玉入れ溝によって玉の動きが妨
げられることがなく、保護軸受の耐久性を向上すること
ができる。しかも、回転部分が接触されない固定部分側
に固定された軌道輪を分割しているとともに、軌道面
の、玉との接触を回避した位置を境として分割したの
で、２つの環体の境目の部分によって、玉の動きに悪影
響が与えられることを回避することができ、当該境目の
部分によって耐久性の低下を招くようなことがない。さ
らに、上記軌道輪の分割位置が、軸方向の中央部から軸
方向の上方側に所定距離だけ離れているので、玉と軌道
面とが、常に１点のみの接触となり、総玉軸受の回転ト
ルクを小さくすることができる結果、その焼付き等の不
都合が生じるのを回避することができると共に、上記軌
道輪の軸方向の中央部を軌道面として確保することがで
きる結果、回転部分が径方向にタッチダウンした際に作
用する径方向の荷重に対して、良好な耐久性を発揮する
ことができ、さらには、回転部分が軸方向下方にタッチ
ダウンした際に、分割の境目部分に軸方向の負荷が作用
するのを抑制することができる結果、当該境目部分によ
って耐久性が低下するのをより効果的に防止することが
できる。
【図１】この考案の一実施例としての磁気軸受装置用保
護軸受の概略断面図である。
護軸受の概略断面図である。
【図２】磁気軸受装置の概略縦断面図である。
【図３】従来の保護軸受の断面図である。
１ 固定軸（固定部分） ２ ロータ（回転部分） ３ ラジアル磁気軸受 ４ アキシャル磁気軸受 ５ 総玉軸受（保護軸受） ５１ 内輪 ５１ａ 軌道面 ５３ 玉 ６，７ 環体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 32/00 - 32/06 F16C 19/00 - 19/56 F16C 33/30 - 33/66
Claims (1)
- 【請求項１】 固定部分に対し回転部分を非接触状態に
支持し、当該固定部分に、回転部分の停止時に回転部分
を受ける、深溝型の総玉軸受からなる保護軸受を設けた
鉛直型磁気軸受装置において、上記保護軸受の 軌道輪の軌道曲率半径が玉のそれよりも
大きい所定曲率半径とされると共に、固定部分側に固定
される軌道輪のみが、軌道面の、軸方向の中央部から軸
方向の上方側に所定距離だけ離れ、玉との接触を回避し
た位置を境として、軸方向に２つの環体に分割されてい
ることを特徴とする鉛直型磁気軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992014648U JP2605791Y2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 鉛直型磁気軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992014648U JP2605791Y2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 鉛直型磁気軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0575517U JPH0575517U (ja) | 1993-10-15 |
| JP2605791Y2 true JP2605791Y2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=11867026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992014648U Expired - Fee Related JP2605791Y2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 鉛直型磁気軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605791Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59121521U (ja) * | 1983-02-03 | 1984-08-16 | 日本精工株式会社 | アンギユラコンタクトする総玉軸受 |
| JP2620857B2 (ja) * | 1987-05-20 | 1997-06-18 | 光洋精工株式会社 | 磁気軸受装置における保護用ラジアル玉軸受 |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP1992014648U patent/JP2605791Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0575517U (ja) | 1993-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R323533 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees | ||
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |