JPH0624578Y2 - 磁気軸受装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、磁力を用いて軸受作用を行なう磁気軸受装置
に関する。

（従来の技術） 従来、上記磁気軸受装置としては、例えば、第８図に示
すような磁気軸受装置１００がある。磁気軸受装置１０
０は、ハウジング側１０１にハウジング側磁力源１０
２，１０３を備えている。磁力源１０２，１０３は、半
径方向外側に向う傾斜面１０４，１０５を夫々有してい
る。

一方、ハウジング１０１内で回転する回転軸１０６側に
も回転軸側磁力源１０７，１０８が取り付けられてお
り、回転軸側磁力源１０７，１０８は、傾斜面１０９，
１１０を備えている。ハウジング側磁力源１０２，１０
３と回転軸側磁力源１０７，１０８の対向端部は夫々互
いに同磁極に着磁されており、磁気的反発力が形成され
るようになっている。また、傾斜面１０４，１０９及び
傾斜面１０５，１１０は、同じ傾斜角を有しており、夫
々の対向する傾斜面の間の微小間隙は一定の間隔を有す
るように構成されている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、斯かる従来技術の磁気軸受装置１００
が、半径方向及び軸方向の軸受機能を果たすためには、
磁力源がハウジング側磁力源１０２，１０３と回転軸側
磁力源１０７，１０８との２組必要である。また、ハウ
ジング側磁力源１０２，１０３と回転軸側磁力源１０
７，１０８とをハウジング及び回転軸１０６，１０１に
組立てるとき、組立時にハウジング側磁力源１０２と回
転軸側磁力源１０７とを取り付けその位置決めを行なっ
た後に、ハウジング側磁力源１０３と回転軸側磁力源１
０８とを取り付けてそれぞれの位置決めを行なう必要が
ある。

このため組立作業が複雑になり作業効率が悪いとの問題
がる。

また、各磁力源をハウジング１０１に装着する前に２つ
の環状磁力源を別々に保管しなければならなかった。

本考案は、上記諸問題点に鑑みなされたもので、その目
的とするところは、磁気軸受装置の部品点数を少なくし
て、カセット化を図り組立作業の容易化を図るととも
に、シール機能を有する磁気軸受装置を提供するにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を有する本考案の磁気軸受は、少なくとも一組
の、ハウジングに固定された第１磁力源と、第１磁力源
の内周部に微小間隙を介して対向する外周部を有し回転
軸に固定された第２磁力源とを有し、前記互いに対向す
る第１磁力源の内周部と第２磁力源の外周部には、第１
磁力源及び第２磁力源の半径方向中心線に対称な断面形
状を有する傾斜面を設け、また、前記第１磁力源の内周
部と第２磁力源の外周部に、半径方向に対向する磁極が
同極となり、かつ軸方向に隣接する磁極が異極となるよ
うに着磁し、前記微小間隙の互いに異極に着磁された軸
方向に隣接する磁極の中間位置に磁性流体を保持したこ
とを特徴とする。

（作用） 而して、本考案の磁気軸受装置によれば、第１磁力源の
内周部と第２磁力源の外周部に、半径方向に対向する磁
極が同極となり、かつ軸方向に隣接する磁極が異極とな
るように着磁したため、半径方向に対向する磁極は互い
に反発し、軸方向に隣接する磁極と対向する磁極、つま
り斜め方向の磁極とは異極となるため吸引し合うことに
なる。また、半径方向中心線に対称な断面形状を有する
傾斜面を備えているため１組の磁力源で軸方向、半径方
向の軸受を形成することになる。

（実施例） 以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明する。本考
案の第３実施例を示す第３図において、１は磁気軸受装
置全体を示す。磁気軸受装置１は、ハウジング２と回転
軸３との間に配置されている。ハウジング２側に第１磁
力源４が固定される。第１磁力源４は、内周部に両側面
６から凹部７に向けて傾斜する傾斜面７ａを有する。

一方、第２磁力源５が回転軸３に固定されている。第２
磁力源５は、外周部に第１磁力源４の内周部に設けられ
た傾斜面７ａに相応した傾斜面８ａを有する凸部８を備
える。なお第１磁力源４の凹部７及び等２磁力源の凸部
８の縦断面形状は、半径方向中心線９に関して対称に形
成されている。従って、第１磁力源４の傾斜面７ａと第
２磁力源５の傾斜面８ａは平行になっており、微小間隙
は一定の巾を有する。

また、第１磁力源４の内周部又は第２磁力源５の外周部
の断面形状は、半径方向中心線９に対して対称であれば
どのような形状でもよく、第１磁力源４の凹部７は、く
さび形の環状磁力源の側面を２枚重ね合わせて形成され
ていてもよい。

第１図には本考案の第１実施例を示す。本実施例におい
ては、２組の磁力源を使用する。

すなわちハウジング側に軸方向に第１磁力源１１と第３
磁力源１２が、回転軸３側に第１磁力源１１と、第３磁
力源１２に夫々対向する第２磁力源１３と第４磁力源１
４とが固定される。これらの磁力源は、対向する端部が
それぞれ同極に着磁されており、それ故対向する磁力源
すなわち第１磁力源１１と第２磁力源１３及び第３磁力
源１２と第４磁力源１４とが夫々磁気反発力を有する
が、隣接する磁力源同志が磁気吸引力を有するため、微
小間隙に磁性流体２０を注入すれば磁性流体２０が磁気
吸引力で吸着されハウジング２中の高圧側と低圧側間で
シール機能を有する。

第２図は、第１実施例が２組の磁力源を有しているのに
対して、３組の磁力源を備える第２実施例を示す。本実
施例においては、第４磁力源１４に隣接して第６磁力源
１５と、第３磁力源１２に隣接して第５磁力源１６とが
配置される。この実施例では、回転軸３の半径方向に対
向する各磁力源間には磁気反発力を生起するが、隣接す
る磁力源間及び斜めに対向する磁力源間には、磁気吸引
力が作用するため微小間隙に磁性流体２１を注入すると
磁性流体が吸着されシール機能を果たす。

第４図乃至第７図には本考案の磁気軸受装置の他の実施
例を示す。すなわち、第１磁力源４、第２磁力源５がハ
ウジング２及び回転軸３に夫々固定される。これらの実
施例においては、各磁力源４、５の対向する内周部と外
周部においては同極に着磁をし、半径方向中心線９に関
し対称な傾斜面は、異磁極に着磁される。

尚、各磁力源４、５の着磁方向は好ましくは、磁力源
４、５が軸方向に２つ割りの場合、半径方向に着磁を施
し、２つ割りでない一体の場合は、軸方向に着磁を施
す。第４図においては第１磁力源４に溝部１８を設け、
溝部１８に磁性流体１０を保持するようにし組立作業を
容易にする。

第５図には、第１磁力源４とハウジング２、第２磁力源
５と回転軸３との間に非磁性体のスペーサ１７を設け、
外部に磁束が漏れるのを防止して第１磁力源４と第２磁
力源５との間の磁束密度を高めることができる。第４図
の実施例は、傾斜面７ａの傾斜方向が第３図の傾斜面７
ａの傾斜方向と反対の場合の具体例を示す。第７図は、
回転軸側の第２磁力源５を２つ割りの代わりに１体に製
造されたものを示す。

（考案の効果） 本考案の磁気軸受装置によれば、第１磁力源の内周部と
第２磁力源の外周部に、半径方向に対向する磁極が同極
となり、かつ軸方向に隣接する磁極が異極となるように
着磁したため、半径方向に対向する磁極は互いに反発
し、軸方向に隣接する磁極と対向する磁極、つまり斜め
方向の磁極とは異極となるため吸引し合うことになる。

従って、本考案の軸受では、一対の磁力源が反発力およ
び吸引力を持つことになり、磁性流体をその吸引力によ
り保持することができる。

また、半径方向中心線に対称な断面形状を有する傾斜面
を備えているため１組の磁力源で軸方向、半径方向の軸
受を形成でき、組立作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の磁気軸受装置の第１実施例の縦断面
図、第２図は本考案の磁気軸受装置の第２実施例の縦断
面図、第３図は第３実施例の縦断面図、第４図は第４実
施例の縦断面図、第５図は第５実施例の縦断面図、第６
図は第６実施例の縦断面図、第７図は第７実施例の縦断
面図、第８図は従来技術の磁気軸受の縦断面図である。 符号の説明 １…磁気軸受装置、２…ハウジング ３…回転軸、４…第１磁力源 ５…第２磁力源、６…両側面 ７…凹部、８…凸部 ９…半径方向中心線、１０…磁性流体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一組の、ハウジングに固定され
   た第１磁力源と、該第１磁力源の内周部に微小間隙を介
   して対向する外周部を有し回転軸に固定された第２磁力
   源とを有し、 前記互いに対向する第１磁力源の内周部と第２磁力源の
   外周部には、第１磁力源及び第２磁力源の半径方向中心
   線に対称な断面形状を有する傾斜面を設け、 また、前記第１磁力源の内周部と第２磁力源の外周部
   に、半径方向に対向する磁極が同極となり、かつ軸方向
   に隣接する磁極が異極となるように着磁し、 前記微小間隙の互いに異極に着磁された軸方向に隣接す
   る磁極の中間位置に磁性流体を保持したことを特徴とす
   る磁気軸受装置。