JPH0510329A - 超電導軸受装置 - Google Patents
超電導軸受装置Info
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- JPH0510329A JPH0510329A JP18825791A JP18825791A JPH0510329A JP H0510329 A JPH0510329 A JP H0510329A JP 18825791 A JP18825791 A JP 18825791A JP 18825791 A JP18825791 A JP 18825791A JP H0510329 A JPH0510329 A JP H0510329A
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- superconducting
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- bearing
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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
- F16C32/0436—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】
【目的】超電導体５に水分が吸収されたり、或はこの超
電導体５内の酸素が離脱する事で、超電導性が損なわれ
るのを防止する。 【構成】回転軸１に永久磁石２を固定している。この永
久磁石２に対向して超電導体５を設けている。この超電
導体５を、ハウジング１１の冷却剤溜り１４内の液体窒
素１８により冷却し、超電導状態とする。超電導体５の
内周面５ａは、非磁性且つ非透水性の薄膜１５により覆
う。
電導体５内の酸素が離脱する事で、超電導性が損なわれ
るのを防止する。 【構成】回転軸１に永久磁石２を固定している。この永
久磁石２に対向して超電導体５を設けている。この超電
導体５を、ハウジング１１の冷却剤溜り１４内の液体窒
素１８により冷却し、超電導状態とする。超電導体５の
内周面５ａは、非磁性且つ非透水性の薄膜１５により覆
う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明に係る超電導軸受装置
は、例えば遠心分離器等、超高速で回転する回転軸を支
承する為に利用する。
は、例えば遠心分離器等、超高速で回転する回転軸を支
承する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】遠心分離器等に組み込まれる、超高速で
回転する回転軸は、通常の転がり軸受で支承する事が難
しい為、従来から、電磁石により上記回転軸を浮上した
状態で保持する磁気軸受装置が使用されている。
回転する回転軸は、通常の転がり軸受で支承する事が難
しい為、従来から、電磁石により上記回転軸を浮上した
状態で保持する磁気軸受装置が使用されている。
【０００３】磁気軸受装置により回転軸を、浮上状態で
保持する為には、ラジアル方向及びスラスト方向に、そ
れぞれ複数個ずつの電磁石を設け、回転軸の位置を検出
するセンサからの信号に基づいて、各電磁石への通電量
を調節し、上記回転軸のラジアル方向及びスラスト方向
の位置を調節する。
保持する為には、ラジアル方向及びスラスト方向に、そ
れぞれ複数個ずつの電磁石を設け、回転軸の位置を検出
するセンサからの信号に基づいて、各電磁石への通電量
を調節し、上記回転軸のラジアル方向及びスラスト方向
の位置を調節する。
【０００４】この様な磁気軸受装置は、複数個の電磁石
を設ける事で大型化するだけでなく、回転軸の変位を直
ちに打ち消す必要上、素早く反応する制御回路が必要と
なる為、コストが嵩む事が避けられない。
を設ける事で大型化するだけでなく、回転軸の変位を直
ちに打ち消す必要上、素早く反応する制御回路が必要と
なる為、コストが嵩む事が避けられない。
【０００５】この為、日経ＢＰ社発行の雑誌『日経メカ
ニカル』第３３１号（１９９０年９月３日発行）にも記
載されている様に、超電導体のピン止め効果を利用した
超電導軸受装置が研究されている。
ニカル』第３３１号（１９９０年９月３日発行）にも記
載されている様に、超電導体のピン止め効果を利用した
超電導軸受装置が研究されている。
【０００６】超電導体のピン止め効果とは、超電導体と
永久磁石とを一定距離を置いて互いに対向させた場合、
両者が近付く傾向となった場合には反発し合い、逆に両
者が離れる傾向となった場合には引っ張り合う現象を言
う。この様なピン止め効果によって、上記超電導体と永
久磁石とを、一定距離だけ離したままの状態に保持出来
る事から、位置センサや制御回路を全く必要としない、
超電導軸受装置が出来るものと考えられている。
永久磁石とを一定距離を置いて互いに対向させた場合、
両者が近付く傾向となった場合には反発し合い、逆に両
者が離れる傾向となった場合には引っ張り合う現象を言
う。この様なピン止め効果によって、上記超電導体と永
久磁石とを、一定距離だけ離したままの状態に保持出来
る事から、位置センサや制御回路を全く必要としない、
超電導軸受装置が出来るものと考えられている。
【０００７】上述の様なピン止め効果を利用して、回転
体をラジアル方向とスラスト方向とに亙って支持する超
電導軸受装置を構成する場合の構造としては、例えば図
５に示す様なものが考えられる。
体をラジアル方向とスラスト方向とに亙って支持する超
電導軸受装置を構成する場合の構造としては、例えば図
５に示す様なものが考えられる。
【０００８】回転軸１の下端面には短円柱状の永久磁石
２を、回転軸１と同心に固定している。上記永久磁石２
の周囲には、有底円筒状の超電導体５を設けて、上記永
久磁石２並びに回転軸１を浮上した状態で、回転自在に
支承自在としている。即ち、円板６と、上記永久磁石２
の外径ｄよりも少しだけ大きな内径ｒを有する円筒７と
を組み合わせて成る超電導体５の内側に、上記永久磁石
２を上方から挿入している。
２を、回転軸１と同心に固定している。上記永久磁石２
の周囲には、有底円筒状の超電導体５を設けて、上記永
久磁石２並びに回転軸１を浮上した状態で、回転自在に
支承自在としている。即ち、円板６と、上記永久磁石２
の外径ｄよりも少しだけ大きな内径ｒを有する円筒７と
を組み合わせて成る超電導体５の内側に、上記永久磁石
２を上方から挿入している。
【０００９】この様に永久磁石２を超電導体５内に挿入
した状態で、この永久磁石２の下端面３を円板６の上面
６ａに、永久磁石２の外周面４を円筒７の内周面７ａ
に、それぞれ軸受隙間８ａ、８ｂを介して対向させてい
る。即ち、上記下端面３をスラスト側被支承面とし、外
周面４をラジアル側被支承面とし、上面６ａをスラスト
側支承面とし、内周面７ａをラジアル側支承面としてい
る。
した状態で、この永久磁石２の下端面３を円板６の上面
６ａに、永久磁石２の外周面４を円筒７の内周面７ａ
に、それぞれ軸受隙間８ａ、８ｂを介して対向させてい
る。即ち、上記下端面３をスラスト側被支承面とし、外
周面４をラジアル側被支承面とし、上面６ａをスラスト
側支承面とし、内周面７ａをラジアル側支承面としてい
る。
【００１０】更に、上記超電導体５の周囲には冷却器９
を設けて、この超電導体５を外側から冷却し、超電導状
態に保持する様にしている。即ち、この冷却器９の内部
には液体ヘリウム、液体窒素等の低温の冷却剤が充填さ
れており、この冷却剤によって、上記超電導体５を冷却
自在としている。
を設けて、この超電導体５を外側から冷却し、超電導状
態に保持する様にしている。即ち、この冷却器９の内部
には液体ヘリウム、液体窒素等の低温の冷却剤が充填さ
れており、この冷却剤によって、上記超電導体５を冷却
自在としている。
【００１１】超電導体５が冷却され、超電導状態を維持
されている間は、前記ピン止め効果によって、上記各軸
受隙間８ａ、８ｂの寸法ｈ1 、ｈ2 が一定に保持される
為、前記永久磁石２並びに回転軸１が浮上状態で、軸受
保持される。
されている間は、前記ピン止め効果によって、上記各軸
受隙間８ａ、８ｂの寸法ｈ1 、ｈ2 が一定に保持される
為、前記永久磁石２並びに回転軸１が浮上状態で、軸受
保持される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する超電導軸受装置は、制御回路等、面倒な構成要素
が不要であるにも拘らず、超高速で回転する回転体を支
承出来る効果があるが、実際に使用する場合には、次に
述べる様な問題を解決しなければならない。
用する超電導軸受装置は、制御回路等、面倒な構成要素
が不要であるにも拘らず、超高速で回転する回転体を支
承出来る効果があるが、実際に使用する場合には、次に
述べる様な問題を解決しなければならない。
【００１３】即ち、超電導軸受装置を組み込んだ機械装
置のランニングコストを低く抑える為には、超電導体５
として、液体窒素により超電導状態となる、所謂高温超
電導体を使用する事が好ましいが、現在知られている高
温超電導材料は、酸化物により造られた、所謂酸化物超
電導材料が殆どである。
置のランニングコストを低く抑える為には、超電導体５
として、液体窒素により超電導状態となる、所謂高温超
電導体を使用する事が好ましいが、現在知られている高
温超電導材料は、酸化物により造られた、所謂酸化物超
電導材料が殆どである。
【００１４】ところが、この様な酸化物超電導材料は水
分を吸収する事によりその超電導性が著しく損なわれる
事が知られている。一方、図５に示す様な超電導軸受装
置を大気中で使用した場合には、大気中に含まれる水蒸
気が超電導体５の表面で氷結し、この超電導体５の表面
に霜として付着する。この様にして超電導体５の表面に
付着した霜は、超電導軸受装置の不使用時に融解して水
となり、その一部が上記超電導体５に吸収されて、この
超電導体５の超電導性を劣化させてしまう。
分を吸収する事によりその超電導性が著しく損なわれる
事が知られている。一方、図５に示す様な超電導軸受装
置を大気中で使用した場合には、大気中に含まれる水蒸
気が超電導体５の表面で氷結し、この超電導体５の表面
に霜として付着する。この様にして超電導体５の表面に
付着した霜は、超電導軸受装置の不使用時に融解して水
となり、その一部が上記超電導体５に吸収されて、この
超電導体５の超電導性を劣化させてしまう。
【００１５】上述の様にして起こる、水による超電導性
の劣化を防止する為、超電導軸受装置を真空中で使用す
る事も考えられているが、酸化物超電導材料製の超電導
体５を真空中に置いた場合、上記酸化物超電導材料の内
部から酸素が抜け出す事により、その超電導性が次第に
劣化して、前記ピン止め効果を得られなくなってしま
う。
の劣化を防止する為、超電導軸受装置を真空中で使用す
る事も考えられているが、酸化物超電導材料製の超電導
体５を真空中に置いた場合、上記酸化物超電導材料の内
部から酸素が抜け出す事により、その超電導性が次第に
劣化して、前記ピン止め効果を得られなくなってしま
う。
【００１６】これらの理由により、図５に示す様な構造
を有する超電導軸受装置は、十分な耐久性を持たず、実
用的ではない。
を有する超電導軸受装置は、十分な耐久性を持たず、実
用的ではない。
【００１７】本発明はこの様な事情に鑑みてなされたも
ので、超電導体中に水が吸収されたり、或は超電導体中
の酸素が抜け出したりするのを防止して、耐久性の優れ
た超電導軸受装置を提供するものである。
ので、超電導体中に水が吸収されたり、或は超電導体中
の酸素が抜け出したりするのを防止して、耐久性の優れ
た超電導軸受装置を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の超電導軸受装置
は、被支承面を有し、可動部材に支持された永久磁石
と、この永久磁石の被支承面と対向する部分に設けられ
たハウジングと、上記被支承面と対向する支承面を有
し、上記ハウジングに支持された超電導体と、この超電
導体の支承面を被覆した、非磁性且つ非透水性の薄膜
と、上記ハウジング内に設けられ、冷却剤を、上記超電
導体の支承面以外の部分に接触させる冷却剤溜りとを備
えている。
は、被支承面を有し、可動部材に支持された永久磁石
と、この永久磁石の被支承面と対向する部分に設けられ
たハウジングと、上記被支承面と対向する支承面を有
し、上記ハウジングに支持された超電導体と、この超電
導体の支承面を被覆した、非磁性且つ非透水性の薄膜
と、上記ハウジング内に設けられ、冷却剤を、上記超電
導体の支承面以外の部分に接触させる冷却剤溜りとを備
えている。
【００１９】
【作用】上述の様に構成される本発明の超電導軸受装置
の場合、冷却剤により冷却され、超電導状態を保持され
る超電導体と永久磁石との間に働くピン止め効果によ
り、上記超電導体の支承面と永久磁石の被支承面との間
に存在する軸受隙間の寸法が一定に保たれ、上記永久磁
石並びにこの永久磁石を支持した可動部材が、浮上状態
に保持される。
の場合、冷却剤により冷却され、超電導状態を保持され
る超電導体と永久磁石との間に働くピン止め効果によ
り、上記超電導体の支承面と永久磁石の被支承面との間
に存在する軸受隙間の寸法が一定に保たれ、上記永久磁
石並びにこの永久磁石を支持した可動部材が、浮上状態
に保持される。
【００２０】特に、本発明の超電導軸受装置の場合、超
電導体の支承面が非磁性且つ非透水性の薄膜により覆わ
れている為、超電導体が空気や真空に曝らされず、超電
導体が酸化物超電導材料により造られていた場合にも、
超電導性が劣化する事がなくなる。
電導体の支承面が非磁性且つ非透水性の薄膜により覆わ
れている為、超電導体が空気や真空に曝らされず、超電
導体が酸化物超電導材料により造られていた場合にも、
超電導性が劣化する事がなくなる。
【００２１】この結果、超電導体の寿命が延び、この超
電導体を組み込んだ超電導軸受装置の耐久性が向上す
る。
電導体を組み込んだ超電導軸受装置の耐久性が向上す
る。
【００２２】
【実施例】次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を
更に詳しく説明する。
更に詳しく説明する。
【００２３】図１は本発明の第一実施例を示している。
可動部材である回転軸１の外周面中間部に形成された段
部１０には、円筒状の永久磁石２を下方から突き当て
て、この永久磁石２を上記回転軸１の外周面中間部に支
持固定している。
可動部材である回転軸１の外周面中間部に形成された段
部１０には、円筒状の永久磁石２を下方から突き当て
て、この永久磁石２を上記回転軸１の外周面中間部に支
持固定している。
【００２４】一方、上記回転軸１の周囲で、永久磁石２
の外周面４と対向する部分には、ハウジング１１を設け
ている。このハウジング１１は、断面Ｌ字形で円環状の
主体１２と円環状の蓋体１３とを組み合わせる事によ
り、内方が開口した断面コ字形で円環状としたもので、
その内部を冷却剤溜り１４としている。
の外周面４と対向する部分には、ハウジング１１を設け
ている。このハウジング１１は、断面Ｌ字形で円環状の
主体１２と円環状の蓋体１３とを組み合わせる事によ
り、内方が開口した断面コ字形で円環状としたもので、
その内部を冷却剤溜り１４としている。
【００２５】又、上記冷却剤溜り１４の内周側開口部
は、円環状の超電導体５により塞いでいる。そして、こ
の超電導体５の内周面５ａを、非磁性且つ非透水性の材
料をコーティングする事により形成された、薄膜１５に
より覆っている。この薄膜１５を形成するコーティング
層の材料としては、非磁性且つ非透水性で、低温（液体
窒素温度）で使用可能なものであれば使用出来る。例え
ば、ポリエステル系の２液混合型の接着剤で、使用温度
が−１９６℃〜＋２５０℃のものが使用出来る。
は、円環状の超電導体５により塞いでいる。そして、こ
の超電導体５の内周面５ａを、非磁性且つ非透水性の材
料をコーティングする事により形成された、薄膜１５に
より覆っている。この薄膜１５を形成するコーティング
層の材料としては、非磁性且つ非透水性で、低温（液体
窒素温度）で使用可能なものであれば使用出来る。例え
ば、ポリエステル系の２液混合型の接着剤で、使用温度
が−１９６℃〜＋２５０℃のものが使用出来る。
【００２６】更に、前記主体１２の外周面にはある個所
に供給口１６を、他の個所に排出口１７を、それぞれ設
け、前記冷却剤溜り１４内に、冷却剤である液体窒素１
８を送り込み自在として、この冷却剤溜り１４内に支持
固定した超電導体５を冷却し、超電導状態に保持する様
にしている。
に供給口１６を、他の個所に排出口１７を、それぞれ設
け、前記冷却剤溜り１４内に、冷却剤である液体窒素１
８を送り込み自在として、この冷却剤溜り１４内に支持
固定した超電導体５を冷却し、超電導状態に保持する様
にしている。
【００２７】供給口１６から冷却剤溜り１４内に送り込
まれた液体窒素１８の一部は、この冷却剤溜り１４内で
気化するが、図示の実施例に於いては、別途設けた冷却
器から供給口１６を通じて冷却剤溜り１４内に、常に新
しい液体窒素１８を送り込み、気化した窒素は、排出口
１７から上記冷却器に送り、再び液化してから上記冷却
剤溜り１４に還流させる様にしている。
まれた液体窒素１８の一部は、この冷却剤溜り１４内で
気化するが、図示の実施例に於いては、別途設けた冷却
器から供給口１６を通じて冷却剤溜り１４内に、常に新
しい液体窒素１８を送り込み、気化した窒素は、排出口
１７から上記冷却器に送り、再び液化してから上記冷却
剤溜り１４に還流させる様にしている。
【００２８】尚、上記超電導体５を構成する超電導材料
としては、従来から提案されている、各種超電導材料を
使用出来るが、液体窒素により超電導状態となる、所謂
高温超電導材料が、好ましく利用出来る。特に、イット
リウム系で、一般に「１２３」相と呼ばれ、YBa2Cu3On
で表わされる組成を有する超電導相中に、「２１１」相
と呼ばれ、Y2BaCuOnで表わされる常電導相の微細な結晶
を均一に混入した超電導材料は、ピン止め効果により大
きな浮上力を得られ、超電導軸受装置の負荷容量を大き
く出来る事から、好ましく利用出来る。
としては、従来から提案されている、各種超電導材料を
使用出来るが、液体窒素により超電導状態となる、所謂
高温超電導材料が、好ましく利用出来る。特に、イット
リウム系で、一般に「１２３」相と呼ばれ、YBa2Cu3On
で表わされる組成を有する超電導相中に、「２１１」相
と呼ばれ、Y2BaCuOnで表わされる常電導相の微細な結晶
を均一に混入した超電導材料は、ピン止め効果により大
きな浮上力を得られ、超電導軸受装置の負荷容量を大き
く出来る事から、好ましく利用出来る。
【００２９】上述の様に構成される本発明の超電導軸受
装置の場合、冷却剤溜り１４内に送り込まれた液体窒素
１８により冷却され超電導状態を保持される超電導体５
と、永久磁石２との間に働くピン止め効果により、上記
永久磁石２並びに回転軸１が前記ハウジング１１の内側
に、非接触状態で保持される。
装置の場合、冷却剤溜り１４内に送り込まれた液体窒素
１８により冷却され超電導状態を保持される超電導体５
と、永久磁石２との間に働くピン止め効果により、上記
永久磁石２並びに回転軸１が前記ハウジング１１の内側
に、非接触状態で保持される。
【００３０】即ち、回転軸１がラジアル方向に変位する
傾向となった場合には、この変位に伴なって、被支承面
である永久磁石２の外周面４と、支承面である超電導体
５の内周面５ａとが近付く部分で反発力が生じ、遠ざか
る部分で吸引力が生じる。この結果上記回転軸１は、超
電導体５と同心に保持される。
傾向となった場合には、この変位に伴なって、被支承面
である永久磁石２の外周面４と、支承面である超電導体
５の内周面５ａとが近付く部分で反発力が生じ、遠ざか
る部分で吸引力が生じる。この結果上記回転軸１は、超
電導体５と同心に保持される。
【００３１】又、回転軸１が下方に変位する事に伴な
い、永久磁石２が超電導体５から遠ざかる（下方に抜け
出る）傾向となった場合には、永久磁石２と超電導体５
との間に吸引力が働く。この結果上記回転軸１は、上記
永久磁石２と超電導体５とを対向させたままの位置に保
持される。
い、永久磁石２が超電導体５から遠ざかる（下方に抜け
出る）傾向となった場合には、永久磁石２と超電導体５
との間に吸引力が働く。この結果上記回転軸１は、上記
永久磁石２と超電導体５とを対向させたままの位置に保
持される。
【００３２】更に、冷却剤溜り１４内に支持固定された
超電導体５は、内周面５ａが薄膜１５により覆われてい
る為、上記超電導体５が空気中の水分、或は真空に曝ら
されず、この超電導体５が酸化物超電導材料により造ら
れていた場合にも、超電導性が劣化する事がなくなる。
超電導体５は、内周面５ａが薄膜１５により覆われてい
る為、上記超電導体５が空気中の水分、或は真空に曝ら
されず、この超電導体５が酸化物超電導材料により造ら
れていた場合にも、超電導性が劣化する事がなくなる。
【００３３】この結果、超電導体５の寿命が延び、この
超電導体５を組み込んだ超電導軸受装置の耐久性が向上
する。
超電導体５を組み込んだ超電導軸受装置の耐久性が向上
する。
【００３４】次に、図２に示した本発明の第二実施例に
就いて説明する。本実施例の場合、超電導体５の内周面
５ａに被覆された薄膜１５の表面を更に、非磁性の金属
箔１９により覆っている。この金属箔１９の存在によ
り、前記第一実施例の場合に比べて、超電導体５内に水
が吸収されたり、或は超電導体５の内部から酸素が離脱
したりするのを、より確実に防止出来る。
就いて説明する。本実施例の場合、超電導体５の内周面
５ａに被覆された薄膜１５の表面を更に、非磁性の金属
箔１９により覆っている。この金属箔１９の存在によ
り、前記第一実施例の場合に比べて、超電導体５内に水
が吸収されたり、或は超電導体５の内部から酸素が離脱
したりするのを、より確実に防止出来る。
【００３５】次に、図３に示した本発明の第三実施例に
就いて説明する。本実施例の場合、回転軸１の下端面
に、この回転軸１と同心の凹部２０を形成しており、こ
の凹部２０内に円板状の永久磁石２を嵌合固定してい
る。
就いて説明する。本実施例の場合、回転軸１の下端面
に、この回転軸１と同心の凹部２０を形成しており、こ
の凹部２０内に円板状の永久磁石２を嵌合固定してい
る。
【００３６】上記回転軸１の下方に設けたハウジング１
１には、上方が開口した冷却剤溜り１４が設けられてお
り、この冷却剤溜り１４の上方開口部を、円板状の超電
導体５により塞いでいる。この超電導体５は、上記回転
軸１及び永久磁石２と同心に固定されている。そして、
支承面であるこの超電導体５の上面５ｂを、非磁性且つ
非透水性の薄膜１５と金属箔１９とにより覆っている。
１には、上方が開口した冷却剤溜り１４が設けられてお
り、この冷却剤溜り１４の上方開口部を、円板状の超電
導体５により塞いでいる。この超電導体５は、上記回転
軸１及び永久磁石２と同心に固定されている。そして、
支承面であるこの超電導体５の上面５ｂを、非磁性且つ
非透水性の薄膜１５と金属箔１９とにより覆っている。
【００３７】本実施例の場合、前記第一〜第二実施例の
場合に比較して、大きなスラスト荷重を支承出来る。そ
の他の構成及び作用は、前記第二実施例と同様である
為、同等部分には同一符合を付して、重複する説明を省
略する。
場合に比較して、大きなスラスト荷重を支承出来る。そ
の他の構成及び作用は、前記第二実施例と同様である
為、同等部分には同一符合を付して、重複する説明を省
略する。
【００３８】次に、図４に示した本発明の第四実施例に
就いて説明する。本実施例の場合、回転軸１の中間部外
周面にフランジ部２１を形成すると共に、このフランジ
部２１の下側に於いて回転軸１に、断面Ｌ字形で全体が
円環状の永久磁石２を嵌合固定している。
就いて説明する。本実施例の場合、回転軸１の中間部外
周面にフランジ部２１を形成すると共に、このフランジ
部２１の下側に於いて回転軸１に、断面Ｌ字形で全体が
円環状の永久磁石２を嵌合固定している。
【００３９】上記フランジ部２１の下側に於いて、上記
回転軸１の周囲に設けた円環状のハウジング１１には、
内径面の上部に段部３０が設けられ、この段部３０には
上方が開口した冷却剤溜り１４が設けられており、この
冷却剤溜り１４を、段部３０に配設した円環状の超電導
体５により塞いでいる。この超電導体５は、上記回転軸
１及び永久磁石２と同心に固定している。そして、支承
面であるこの超電導体５の内周面５ａ並びに上面５ｂ
を、非磁性且つ非透水性の薄膜１５と金属箔１９とによ
り覆っている。
回転軸１の周囲に設けた円環状のハウジング１１には、
内径面の上部に段部３０が設けられ、この段部３０には
上方が開口した冷却剤溜り１４が設けられており、この
冷却剤溜り１４を、段部３０に配設した円環状の超電導
体５により塞いでいる。この超電導体５は、上記回転軸
１及び永久磁石２と同心に固定している。そして、支承
面であるこの超電導体５の内周面５ａ並びに上面５ｂ
を、非磁性且つ非透水性の薄膜１５と金属箔１９とによ
り覆っている。
【００４０】この為本実施例の場合、比較的大きなラジ
アル荷重とスラスト荷重とを支承出来る。即ち、前記第
一〜第二実施例の場合、大きなラジアル荷重を支承出来
るのに対して受けられるスラスト荷重が小さく、前記第
三実施例の場合には、反対に、大きなスラスト荷重を支
承出来るのに対して受けられるラジアル荷重が小さい。
これに対して本実施例の場合は、前記第一〜第二実施例
と同様に大きなラジアル荷重と、前記第三実施例と同様
に大きなスラスト荷重とを受けられる。その他の構成及
び作用は、前記第二〜第三実施例と同様である為、同等
部分には同一符合を付して、重複する説明を省略する。
アル荷重とスラスト荷重とを支承出来る。即ち、前記第
一〜第二実施例の場合、大きなラジアル荷重を支承出来
るのに対して受けられるスラスト荷重が小さく、前記第
三実施例の場合には、反対に、大きなスラスト荷重を支
承出来るのに対して受けられるラジアル荷重が小さい。
これに対して本実施例の場合は、前記第一〜第二実施例
と同様に大きなラジアル荷重と、前記第三実施例と同様
に大きなスラスト荷重とを受けられる。その他の構成及
び作用は、前記第二〜第三実施例と同様である為、同等
部分には同一符合を付して、重複する説明を省略する。
【００４１】尚、本発明の超電導軸受装置は、図示の様
な回転運動用の軸受だけでなく、直線運動用の軸受とし
ても利用可能である。
な回転運動用の軸受だけでなく、直線運動用の軸受とし
ても利用可能である。
【００４２】
【発明の効果】本発明の超電導軸受装置は、以上に述べ
た通り構成され作用する為、超電導体の寿命を延ばし
て、超電導軸受装置の耐久性向上を図れる。
た通り構成され作用する為、超電導体の寿命を延ばし
て、超電導軸受装置の耐久性向上を図れる。
【図１】本発明の第一実施例を示す断面図。
【図２】同じく第二実施例を示す断面図。
【図３】同じく第三実施例を示す断面図。
【図４】同じく第四実施例を示す断面図。
【図５】従来例を示す断面図である。
１ 回転軸 ２ 永久磁石 ３ 下端面 ４ 外周面 ５ 超電導体 ５ａ 内周面 ５ｂ 上面 ６ 円板 ６ａ 上面 ７ 円筒 ７ａ 内周面 ８ａ 軸受隙間 ８ｂ 軸受隙間 ９ 冷却器 １０ 段部 １１ ハウジング １２ 主体 １３ 蓋体 １４ 冷却剤溜り １５ 薄膜 １６ 供給口 １７ 排出口 １８ 液体窒素 １９ 金属箔 ２０ 凹部 ２１ フランジ部 ３０ 段部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 被支承面を有し、可動部材に支持された
永久磁石と、この永久磁石の被支承面と対向する部分に
設けられたハウジングと、上記被支承面と対向する支承
面を有し、上記ハウジングに支持された超電導体と、こ
の超電導体の支承面を被覆した、非磁性且つ非透水性の
薄膜と、上記ハウジング内に設けられ、冷却剤を、上記
超電導体の支承面以外の部分に接触させる冷却剤溜りと
を備えた超電導軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18825791A JPH0510329A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 超電導軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18825791A JPH0510329A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 超電導軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510329A true JPH0510329A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16220522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18825791A Pending JPH0510329A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 超電導軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0510329A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5710469A (en) * | 1993-12-13 | 1998-01-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetic bearing element for a rotor shaft using high-TC superconducting materials |
| 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 |
-
1991
- 1991-07-03 JP JP18825791A patent/JPH0510329A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5710469A (en) * | 1993-12-13 | 1998-01-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetic bearing element for a rotor shaft using high-TC superconducting materials |
| 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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