JPH02163513A - 磁気スラスト軸受 - Google Patents
磁気スラスト軸受Info
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- JPH02163513A JPH02163513A JP31721188A JP31721188A JPH02163513A JP H02163513 A JPH02163513 A JP H02163513A JP 31721188 A JP31721188 A JP 31721188A JP 31721188 A JP31721188 A JP 31721188A JP H02163513 A JPH02163513 A JP H02163513A
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- JP
- Japan
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- permanent magnet
- bearing
- thrust bearing
- rotating
- magnetic thrust
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- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
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Classifications
-
- 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
- F16C32/0436—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part
- F16C32/0438—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part with a superconducting body, e.g. a body made of high temperature superconducting material such as YBaCuO
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、縦軸中心に回転する回転側部材とその外周に
配置された固定側部材との間に設置されて、回転側部材
に作用するスラスト荷重を受けるスラスト軸受の負担を
軽減する磁気スラスト軸受に関する。
配置された固定側部材との間に設置されて、回転側部材
に作用するスラスト荷重を受けるスラスト軸受の負担を
軽減する磁気スラスト軸受に関する。
〈従来の技術〉
従来のこの種の磁気スラスト軸受として例えば縦軸水力
発電機などに利用されている。
発電機などに利用されている。
その形態の一例が特開昭６２−２６６２２１号公報に明
示されている。この公報の第１図および第３図に示すよ
うに、磁気スラスト軸受は、回転軸に取り付けられてい
る環状フランジよりなる回転部鉄心と、この回転部鉄心
の上方において非接触状態に対面配置されるよう固定部
材に設けられた電磁石とからなる。電磁石は、回転部鉄
心に対面する面に同心円状のスロットを有するリング状
鉄心と、前記スロットの内部にそれぞれ巻回された励磁
コイルとで構成されている。
示されている。この公報の第１図および第３図に示すよ
うに、磁気スラスト軸受は、回転軸に取り付けられてい
る環状フランジよりなる回転部鉄心と、この回転部鉄心
の上方において非接触状態に対面配置されるよう固定部
材に設けられた電磁石とからなる。電磁石は、回転部鉄
心に対面する面に同心円状のスロットを有するリング状
鉄心と、前記スロットの内部にそれぞれ巻回された励磁
コイルとで構成されている。
つまり、この構成の磁気スラスト軸受は、電磁石による
磁気吸引力で回転部鉄心を吸引させて回転軸を浮上させ
ることにより、回転軸に作用するスラスト荷重を受ける
スラストすべり軸受の負担を軽減するものである。
磁気吸引力で回転部鉄心を吸引させて回転軸を浮上させ
ることにより、回転軸に作用するスラスト荷重を受ける
スラストすべり軸受の負担を軽減するものである。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで、上記従来例の場合、複雑な構成で比較的大型
となる電磁石を用いているため、設備の小型化を図るに
での障害となり設計自由度が狭められるばかりか、電磁
石を制御するための手段が必要ゆえ設備コストが高くな
るといったことが指摘される。
となる電磁石を用いているため、設備の小型化を図るに
での障害となり設計自由度が狭められるばかりか、電磁
石を制御するための手段が必要ゆえ設備コストが高くな
るといったことが指摘される。
本発明は、構成の簡素化および小型化を図って、−ヒ記
課題を解決することを目的としている。
課題を解決することを目的としている。
く課題を解決するだめの手段〉
本発明は、このような目的を達成するために、縦軸中心
に回転する回転側部材とその外周に配置された固定側部
材との間に設置されて、回転側部材に作用するスラスト
荷重を受けるスラスＩ・軸受の負担を軽減する磁気スラ
スト軸受において、次のような構成をとる。
に回転する回転側部材とその外周に配置された固定側部
材との間に設置されて、回転側部材に作用するスラスト
荷重を受けるスラスＩ・軸受の負担を軽減する磁気スラ
スト軸受において、次のような構成をとる。
即ち、本発明にかかる磁気スラスト荷重受は、前記回転
側部材に設けられる永久磁石と、この永久磁石の下方で
対向するよう前記固定側部材に設けられる超電導部材と
で構成していることに特徴を有する。
側部材に設けられる永久磁石と、この永久磁石の下方で
対向するよう前記固定側部材に設けられる超電導部材と
で構成していることに特徴を有する。
〈作用〉
」二記構成において、超電導部材が超電導状態になると
、いわゆるマイスナー効果により永久磁石に対して完全
反磁性を示すから、下方に位置する固定の超電導部材か
ら永久磁石が離れるよう浮−トさせられる。それにより
、回転側部材のスラスト荷重を受けるスラスト軸受がサ
ポートされる。
、いわゆるマイスナー効果により永久磁石に対して完全
反磁性を示すから、下方に位置する固定の超電導部材か
ら永久磁石が離れるよう浮−トさせられる。それにより
、回転側部材のスラスト荷重を受けるスラスト軸受がサ
ポートされる。
ところで、超電導部１は、従来の電磁石に比べて構成が
簡素で寸法も小型で済むばかりか、電磁石に必要な制御
手段が不要である。
簡素で寸法も小型で済むばかりか、電磁石に必要な制御
手段が不要である。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は縦軸水力発電機の要部に本発明の磁気スラスト
軸受を装着した例を示している。図には縦軸水力発電機
の一部しか表していないが、この縦軸水力発電機の全体
構造は、従来例として挙げた特開昭６２−２６６２２１
号公報中の第３図を参照されたい。
軸受を装着した例を示している。図には縦軸水力発電機
の一部しか表していないが、この縦軸水力発電機の全体
構造は、従来例として挙げた特開昭６２−２６６２２１
号公報中の第３図を参照されたい。
図において、１は回転側部材としての縦軸水力発電機の
回転軸で、回転軸１の下☆：ｉｊ側所定侍所定位 置 は外径側に突出する外向きフランジ２が設けられている
。また、３は固定側部材としての固定ハウジングで、こ
の固定ハウシング３の下端所定位置には回転軸ｊの中心
に向ｉＪて突出する内向きフランジ４が形成されている
。
回転軸で、回転軸１の下☆：ｉｊ側所定侍所定位 置 は外径側に突出する外向きフランジ２が設けられている
。また、３は固定側部材としての固定ハウジングで、こ
の固定ハウシング３の下端所定位置には回転軸ｊの中心
に向ｉＪて突出する内向きフランジ４が形成されている
。
前記回転軸１の外向きフランジ２の外周端面には環状の
永久磁石５が取り付けられ、また、同定ハウジング３の
内向きフランジ４の内周端面には中空状の円環６が取り
付けられている。これら永久磁石５と円環６とは軸心方
向で対面配置されており、この対面部分に相当する円環
６の−１−面内端部むこは当該円環の径方向延長線に対
して若干傾斜したリング状の超電導部（Ａ７が設けられ
ている。
永久磁石５が取り付けられ、また、同定ハウジング３の
内向きフランジ４の内周端面には中空状の円環６が取り
付けられている。これら永久磁石５と円環６とは軸心方
向で対面配置されており、この対面部分に相当する円環
６の−１−面内端部むこは当該円環の径方向延長線に対
して若干傾斜したリング状の超電導部（Ａ７が設けられ
ている。
つまり、この永久磁石５と超電導部材７とで磁気スラス
ト荷重が構成されている。なお、前記永久磁石５の下面
外端部は、超電導部材７の傾斜角度に対応するようテー
パ状ζこ切欠されていて、この永久磁石５と超電導部材
７の傾斜面とがエアギヤノブを介するよう対面させられ
、ている。この傾斜により、十記びタ気スラス１−軸受
には回転軸］の回転軸心を一定に保つための自動調心機
能が持たされている。
ト荷重が構成されている。なお、前記永久磁石５の下面
外端部は、超電導部材７の傾斜角度に対応するようテー
パ状ζこ切欠されていて、この永久磁石５と超電導部材
７の傾斜面とがエアギヤノブを介するよう対面させられ
、ている。この傾斜により、十記びタ気スラス１−軸受
には回転軸］の回転軸心を一定に保つための自動調心機
能が持たされている。
そして、前記超電導部＋Ａ７は、例えば酸化物高温超電
導＋４料で製作し、この超電導部材７の温度をそのしｎ
昇温度ＴＣ以下に維持するために円環６の中空内部に液
体窒素８を充填している。なお、この超電導部材７を常
温にて超電導状態となる材料で構成すれば、前記液体窒
素８は必要ない。
導＋４料で製作し、この超電導部材７の温度をそのしｎ
昇温度ＴＣ以下に維持するために円環６の中空内部に液
体窒素８を充填している。なお、この超電導部材７を常
温にて超電導状態となる材料で構成すれば、前記液体窒
素８は必要ない。
ところで、−１−記磁気スラスト軸受の−１一方におい
て、回転軸１に取り付けられている部材９と、固定ハウ
ジング３に取り付けられている部材１０との間にばスラ
ス１−ずベリ軸受１１が設番ノられている。
て、回転軸１に取り付けられている部材９と、固定ハウ
ジング３に取り付けられている部材１０との間にばスラ
ス１−ずベリ軸受１１が設番ノられている。
このスラストずベリ軸受１１は、回転軸１の回転初ｉＵ
ｌ における始動トルクや静止摩擦などのスラスト荷重
を受６ノるために設けられている。
ｌ における始動トルクや静止摩擦などのスラスト荷重
を受６ノるために設けられている。
」二記構造においては、磁気スラスト軸受を構成する超
電導部材７がその臨界温度ＴｃＤＪ下に液体窒素８によ
って維持されているので、この超電導部材７は超電導状
態になっている。したがって、超電導部材７が永久磁石
５に対して完全反磁性を示しており、このマイスナー効
果により永久磁石５は固定である超電導部材７に対して
反発して浮上させられる。このように、磁気スラスト軸
受によって回転軸１を持ら一トげるよう旬勢しているの
で、前記スラストずべり軸受１１の負担が軽減されるの
である。
電導部材７がその臨界温度ＴｃＤＪ下に液体窒素８によ
って維持されているので、この超電導部材７は超電導状
態になっている。したがって、超電導部材７が永久磁石
５に対して完全反磁性を示しており、このマイスナー効
果により永久磁石５は固定である超電導部材７に対して
反発して浮上させられる。このように、磁気スラスト軸
受によって回転軸１を持ら一トげるよう旬勢しているの
で、前記スラストずべり軸受１１の負担が軽減されるの
である。
なお、上記実施例で説明したように縦軸水力発電機に本
発明の磁気スラスト軸受を適用した例しか挙げていない
が、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の装置に適用す
ることもできる。
発明の磁気スラスト軸受を適用した例しか挙げていない
が、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の装置に適用す
ることもできる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明の磁気スラスＩ・軸受は、
従来の電磁石のように制御手段が不要でかつそれに比べ
て簡素な構成で小型である超電導部材を用いた構成とし
ているから、従来例のものに比べて低コストにて製作で
きるとともに適用装置の小型化が図れる。また、このよ
うに従来のものよりも小型の磁気スラスＩ・軸受だと、
その適用装置の設旧自由度を増せることにもなり、ひい
ては適用装置の性能向上に貢献できる。
従来の電磁石のように制御手段が不要でかつそれに比べ
て簡素な構成で小型である超電導部材を用いた構成とし
ているから、従来例のものに比べて低コストにて製作で
きるとともに適用装置の小型化が図れる。また、このよ
うに従来のものよりも小型の磁気スラスＩ・軸受だと、
その適用装置の設旧自由度を増せることにもなり、ひい
ては適用装置の性能向上に貢献できる。
第１図は本発明の一実施例の磁気スラスト軸受を装着し
た縦軸水力発電機の要部を示す縦断側面図である。 １・・・回転軸、 ３・・固定ハウジング、５
・・・永久磁石、 ７・・・超電導部材、１１・・
・スラストすべり軸受。
た縦軸水力発電機の要部を示す縦断側面図である。 １・・・回転軸、 ３・・固定ハウジング、５
・・・永久磁石、 ７・・・超電導部材、１１・・
・スラストすべり軸受。
Claims (1)
- （１）縦軸中心に回転する回転側部材とその外周に配置
された固定側部材との間に設置されて、回転側部材に作
用するスラスト荷重を受けるスラスト軸受の負担を軽減
する磁気スラスト軸受において、 前記回転側部材に設けられる永久磁石と、この永久磁石
の下方で対向するよう前記固定側部材に設けられる超電
導部材とで構成していることを特徴とする磁気スラスト
軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31721188A JPH02163513A (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 磁気スラスト軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31721188A JPH02163513A (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 磁気スラスト軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02163513A true JPH02163513A (ja) | 1990-06-22 |
Family
ID=18085707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31721188A Pending JPH02163513A (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 磁気スラスト軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02163513A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05240246A (ja) * | 1991-03-15 | 1993-09-17 | Koyo Seiko Co Ltd | 超電導軸受装置の組立方法 |
| EP1767798A1 (en) * | 2005-09-23 | 2007-03-28 | Nexans | Superconducting magnetic bearing |
| JP2010081701A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Railway Technical Res Inst | 磁気支持装置、及び、この磁気支持装置の設計方法 |
| US7948131B2 (en) * | 2006-12-25 | 2011-05-24 | Central Japan Railway Company | Superconducting magnetic thrust bearing with integrated dynamotor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63248186A (ja) * | 1987-04-03 | 1988-10-14 | Hitachi Ltd | 超電導装置 |
| JPS63293320A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気軸受装置 |
-
1988
- 1988-12-15 JP JP31721188A patent/JPH02163513A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63248186A (ja) * | 1987-04-03 | 1988-10-14 | Hitachi Ltd | 超電導装置 |
| JPS63293320A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気軸受装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH05240246A (ja) * | 1991-03-15 | 1993-09-17 | Koyo Seiko Co Ltd | 超電導軸受装置の組立方法 |
| EP1767798A1 (en) * | 2005-09-23 | 2007-03-28 | Nexans | Superconducting magnetic bearing |
| US7948131B2 (en) * | 2006-12-25 | 2011-05-24 | Central Japan Railway Company | Superconducting magnetic thrust bearing with integrated dynamotor |
| JP2010081701A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Railway Technical Res Inst | 磁気支持装置、及び、この磁気支持装置の設計方法 |
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