JPS5888222A - 磁気軸受用ヨ−ク - Google Patents
磁気軸受用ヨ−クInfo
- Publication number
- JPS5888222A JPS5888222A JP18408781A JP18408781A JPS5888222A JP S5888222 A JPS5888222 A JP S5888222A JP 18408781 A JP18408781 A JP 18408781A JP 18408781 A JP18408781 A JP 18408781A JP S5888222 A JPS5888222 A JP S5888222A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- yoke
- magnetic flux
- stator
- circumferential direction
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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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
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/06—Relieving load on bearings using magnetic means
- F16C39/063—Permanent magnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
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】
本発明は、永久磁石の磁束が円周方向に均等に分布する
ようにした磁気軸受用ヨークに関するものである。
ようにした磁気軸受用ヨークに関するものである。
磁気軸受とは回転している物体を支持する力として磁気
力を利用する軸受である。この磁気軸受は摩擦・疲労に
よる寿命の制限がないこと、摩擦トルクが極めて小さい
こと、真空・高温・低温等の特種な環境に対する適合性
が優れているなどの著しい特色があるために近年盛んに
研究されている。そしてその用途としては例えば遠心分
離器、真空ポンプ、ジャイロ、精密測定器、人工衛星用
制御機器等の使用が有望視されている。
力を利用する軸受である。この磁気軸受は摩擦・疲労に
よる寿命の制限がないこと、摩擦トルクが極めて小さい
こと、真空・高温・低温等の特種な環境に対する適合性
が優れているなどの著しい特色があるために近年盛んに
研究されている。そしてその用途としては例えば遠心分
離器、真空ポンプ、ジャイロ、精密測定器、人工衛星用
制御機器等の使用が有望視されている。
一般には、この種の磁気軸受は永久磁石と電磁コイルと
を併用し、永久磁石による吸引力の不平衡を電磁コイル
による吸引力で平衡させるようになっている。この場合
相対的に回転運動を行なうロータ部とステータ部が所定
の位置的関係が保持されている場合にはさほどの問題と
はならないが、永久磁石から磁束をロータ部ヨークとス
テータ部ヨークとの間に通過させる場合に、例えば第１
図に示すようにロータ部１がステータ部２に対し傾斜し
、゛その間隙が不等間隔となると、磁束の流れに大きな
変化が生ずる。即ちこれらの間隙が大きなＡ部分に於い
ては、ロータ部１とステータ部２の間では磁束は流れ難
くなり、例えばＡ部分の永久磁石３の北極Ｎから出た磁
束は、外側ロータヨーク４を廻り込んでＢ部分に達し、
ここで最短の間隙を通ってステータ部２の外側ステータ
ヨーク５に達する。同様に永久磁石３のＡ部分の南極Ｓ
には、Ｂ部分の内側ステータヨーク６からＢ部分の内側
ロータヨーク７に流れ、このロータヨーク７を廻り込む
磁束が流れ込むととＫなる。これはステータ部２の永久
磁石８についても同様であり、磁束の多くは間隙の狭い
Ｂ部分に集中する。磁束の通過によってヨーク間に吸引
力が発生するので、この磁束の廻り込みはＡ部分での吸
引力を弱め、Ｂ部分の吸引力を大きくするように作用し
、ロータ部１の傾斜を益々助長する不都合がある。
を併用し、永久磁石による吸引力の不平衡を電磁コイル
による吸引力で平衡させるようになっている。この場合
相対的に回転運動を行なうロータ部とステータ部が所定
の位置的関係が保持されている場合にはさほどの問題と
はならないが、永久磁石から磁束をロータ部ヨークとス
テータ部ヨークとの間に通過させる場合に、例えば第１
図に示すようにロータ部１がステータ部２に対し傾斜し
、゛その間隙が不等間隔となると、磁束の流れに大きな
変化が生ずる。即ちこれらの間隙が大きなＡ部分に於い
ては、ロータ部１とステータ部２の間では磁束は流れ難
くなり、例えばＡ部分の永久磁石３の北極Ｎから出た磁
束は、外側ロータヨーク４を廻り込んでＢ部分に達し、
ここで最短の間隙を通ってステータ部２の外側ステータ
ヨーク５に達する。同様に永久磁石３のＡ部分の南極Ｓ
には、Ｂ部分の内側ステータヨーク６からＢ部分の内側
ロータヨーク７に流れ、このロータヨーク７を廻り込む
磁束が流れ込むととＫなる。これはステータ部２の永久
磁石８についても同様であり、磁束の多くは間隙の狭い
Ｂ部分に集中する。磁束の通過によってヨーク間に吸引
力が発生するので、この磁束の廻り込みはＡ部分での吸
引力を弱め、Ｂ部分の吸引力を大きくするように作用し
、ロータ部１の傾斜を益々助長する不都合がある。
本発明の目的は、上述の欠点を払拭し、たとえロータ部
から傾斜しても永久磁石の磁束がロータ部とステータ部
との間の円周方向をほぼ均等に分布するようＫして、磁
束の片寄りによって不安定な状態を助長することのない
磁気軸受用ヨークを提供することにあり、その内容は、
非接触で相対的に回転し得る円環状のヨークを有するロ
ータ部とステータ部とから成る磁気軸受に於いて、永久
磁石の磁束がヨーク内を円周方向に通過し難いように、
永久磁石と接するヨークに軸方向又は放射状にスリット
等を設け、ヨークの円周方向の磁気抵抗を大きくしたこ
とを特徴とするものである。
から傾斜しても永久磁石の磁束がロータ部とステータ部
との間の円周方向をほぼ均等に分布するようＫして、磁
束の片寄りによって不安定な状態を助長することのない
磁気軸受用ヨークを提供することにあり、その内容は、
非接触で相対的に回転し得る円環状のヨークを有するロ
ータ部とステータ部とから成る磁気軸受に於いて、永久
磁石の磁束がヨーク内を円周方向に通過し難いように、
永久磁石と接するヨークに軸方向又は放射状にスリット
等を設け、ヨークの円周方向の磁気抵抗を大きくしたこ
とを特徴とするものである。
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
第２図は永久磁石を挟設したロータ部１０、ステータ部
１１ のヨークの斜視断面図であり、第１図の場合と
上下の関係が逆になっている。ステータ部１１ に於い
ては半径方向に着磁された永久磁石１２の内側、外側に
それぞれ内側ステータヨーク１３％外側ステータヨーク
１４が接続されており、ロータ部１０ も同様に永久磁
石１５ Ｋ内側ロータヨーク１６ と外側ロータヨーク
１７が設けられている。ここで特に重要なことは、ステ
ータ部１１の内側ステータヨーク１３及び外側ステータ
ヨーク１４に軸方向に等間隔に溝１８が刻設されており
、円周方向に磁気抵抗が極めて大きくなっている。
１１ のヨークの斜視断面図であり、第１図の場合と
上下の関係が逆になっている。ステータ部１１ に於い
ては半径方向に着磁された永久磁石１２の内側、外側に
それぞれ内側ステータヨーク１３％外側ステータヨーク
１４が接続されており、ロータ部１０ も同様に永久磁
石１５ Ｋ内側ロータヨーク１６ と外側ロータヨーク
１７が設けられている。ここで特に重要なことは、ステ
ータ部１１の内側ステータヨーク１３及び外側ステータ
ヨーク１４に軸方向に等間隔に溝１８が刻設されており
、円周方向に磁気抵抗が極めて大きくなっている。
この場合ステータ部１１の永久磁石１２の磁束は、外側
ステータヨーク１４から外側ロータヨーク１７に、又、
内側ロータヨーク１６から内側ステータヨーク１３に通
過するわけであるが、前述のように溝１８を設けて円周
方向に磁気抵抗を大とすることにより、ヨーク同士の間
隔が部分的に変化しても磁束の廻り込みが極めて少なく
なるために、第１図で説明したような現象は殆ど見られ
なくなる。
ステータヨーク１４から外側ロータヨーク１７に、又、
内側ロータヨーク１６から内側ステータヨーク１３に通
過するわけであるが、前述のように溝１８を設けて円周
方向に磁気抵抗を大とすることにより、ヨーク同士の間
隔が部分的に変化しても磁束の廻り込みが極めて少なく
なるために、第１図で説明したような現象は殆ど見られ
なくなる。
この溝１８を設ける代りに、完全にヨークを軸方向に分
割すれば更にその効果は大きい。又、ロータヨーク１６
．１７にも同様の溝１８を刻設してもよいし、場合によ
っては外側ステータヨーク１４及び内側ロータヨーク１
６だけに設けるか、又は内側ステータヨーク１３及び外
側・ロータヨーク１７に設けることによっても、第２図
の実施例と同様の効果が得られる。
割すれば更にその効果は大きい。又、ロータヨーク１６
．１７にも同様の溝１８を刻設してもよいし、場合によ
っては外側ステータヨーク１４及び内側ロータヨーク１
６だけに設けるか、又は内側ステータヨーク１３及び外
側・ロータヨーク１７に設けることによっても、第２図
の実施例と同様の効果が得られる。
又この溝１８の存在は横剛性の改善にも寄与し得る。例
えば第３図に示すようにステータ部１１に対しロータ部
１０が横方向にずれた場合に、このずれたＣ、Ｄ部分に
於いては第４図に示すようにヨーク２０，２１間士が正
対している部分が少なくなり、磁束φはヨーク２０の側
面から相手側ヨーク２１の端面に通過することになり、
この磁束φは変位を復元するように働くことになる。然
［７第３図においてＥ及びＦ部分においてはヨーク２０
．２１間士が正対する部分がＣ，Ｄ部分に較べて大きい
ために、Ｅ％Ｆ部分におけるヨーク２０．２１間の磁気
抵抗がＣ，Ｄ部分よりも少なく、磁束はヨーク２０を廻
り込んでＥ１Ｆ部分から相手側ヨーク２１に通過する量
が多くなる。従ってＣ，Ｄ部分における磁束密度が少な
くなり、位置の変化を復元する力が弱まることになるっ
然しなから第２図に示すように溝１８を設けて磁束の円
周方向の廻り込みを防止することにより１０１９部分を
通過すべき磁束がＥ％ｌ゛部分に廻り込むようなことが
少なくなり、ずれの復元に大きな役割を果すことになる
。
えば第３図に示すようにステータ部１１に対しロータ部
１０が横方向にずれた場合に、このずれたＣ、Ｄ部分に
於いては第４図に示すようにヨーク２０，２１間士が正
対している部分が少なくなり、磁束φはヨーク２０の側
面から相手側ヨーク２１の端面に通過することになり、
この磁束φは変位を復元するように働くことになる。然
［７第３図においてＥ及びＦ部分においてはヨーク２０
．２１間士が正対する部分がＣ，Ｄ部分に較べて大きい
ために、Ｅ％Ｆ部分におけるヨーク２０．２１間の磁気
抵抗がＣ，Ｄ部分よりも少なく、磁束はヨーク２０を廻
り込んでＥ１Ｆ部分から相手側ヨーク２１に通過する量
が多くなる。従ってＣ，Ｄ部分における磁束密度が少な
くなり、位置の変化を復元する力が弱まることになるっ
然しなから第２図に示すように溝１８を設けて磁束の円
周方向の廻り込みを防止することにより１０１９部分を
通過すべき磁束がＥ％ｌ゛部分に廻り込むようなことが
少なくなり、ずれの復元に大きな役割を果すことになる
。
第６図は他の実施例に示し、半径方向に着磁した永久磁
石３０の内側、外側に、複数個に分割し隣り合うヨーク
同土間に間隙３１ を設けた内側ヨーク３２と外側ヨー
ク３３とが接続され、更にその内側及び外側に、非磁性
体の導電性金属例えば銅等から成る補強リング３４．３
５がはめ合いにされている。かくすることにより永久磁
石３０かもの磁束は、ヨーク３２．３３を円周方向に廻
り込むことが少なくなり、補強リング３４，３５により
渦電流が発生して振れ廻りの減衰に特に有効となる。
石３０の内側、外側に、複数個に分割し隣り合うヨーク
同土間に間隙３１ を設けた内側ヨーク３２と外側ヨー
ク３３とが接続され、更にその内側及び外側に、非磁性
体の導電性金属例えば銅等から成る補強リング３４．３
５がはめ合いにされている。かくすることにより永久磁
石３０かもの磁束は、ヨーク３２．３３を円周方向に廻
り込むことが少なくなり、補強リング３４，３５により
渦電流が発生して振れ廻りの減衰に特に有効となる。
又、第６図は更に他の実施例であり、２個の径の異なる
非磁性体の導電性金属補強リング４０．４１０間に、分
断した永久磁石４２の両側に個々に接着された内側ヨー
ク４３と外側ヨーク４４とが等間隔にはめ込まれている
。この実施例も前述の実施例と同様に、永久磁石４２の
磁束の円周方向を通過する量が少なくなる。
非磁性体の導電性金属補強リング４０．４１０間に、分
断した永久磁石４２の両側に個々に接着された内側ヨー
ク４３と外側ヨーク４４とが等間隔にはめ込まれている
。この実施例も前述の実施例と同様に、永久磁石４２の
磁束の円周方向を通過する量が少なくなる。
更に第７図は、軸方向に着磁した永久磁石５０を使用し
たヨークであり、永久磁石５０の磁極の上下によ儒ヨー
ク６１ と下側ヨーク５２とが接続され、これらのヨー
ク５１１．５２間にロータヨーク５３が介在された場合
を示している。上側ヨーク５１及び下側ヨーク６２は放
射状にスリット５４が設けられており、永久磁石５ｏか
らの磁束は上側ヨーク６１ を放射状に流れ、ここで下
側に向きを変えてｑ−タヨーク５３を通過し、下側ヨー
ク６２に達し、放射状に内側に向って再び永久磁石６０
に戻ってくるようになっている。従って永久磁石６０か
らの磁束は、スリット５４による磁気抵抗が大きいため
に円周方向には流れ込むことがなく前述の実施例と同様
の、効果を有しでいる。
たヨークであり、永久磁石５０の磁極の上下によ儒ヨー
ク６１ と下側ヨーク５２とが接続され、これらのヨー
ク５１１．５２間にロータヨーク５３が介在された場合
を示している。上側ヨーク５１及び下側ヨーク６２は放
射状にスリット５４が設けられており、永久磁石５ｏか
らの磁束は上側ヨーク６１ を放射状に流れ、ここで下
側に向きを変えてｑ−タヨーク５３を通過し、下側ヨー
ク６２に達し、放射状に内側に向って再び永久磁石６０
に戻ってくるようになっている。従って永久磁石６０か
らの磁束は、スリット５４による磁気抵抗が大きいため
に円周方向には流れ込むことがなく前述の実施例と同様
の、効果を有しでいる。
以上説明したように本発明に係る磁気軸受用ヨークは、
永久磁石の磁束がヨークを円周方向に通過し難いように
円周方向の適宜な個所に磁気抵抗の大きな部分を設けた
ために１磁束は軸方向に相手側ヨークに通過することに
より、位置の不安定さを改善することが可能となる。
永久磁石の磁束がヨークを円周方向に通過し難いように
円周方向の適宜な個所に磁気抵抗の大きな部分を設けた
ために１磁束は軸方向に相手側ヨークに通過することに
より、位置の不安定さを改善することが可能となる。
第１図は従来のヨーク同士の場合の磁束の廻り込みを説
明した説明図、第２図以下は本発明に係る磁気軸受用ヨ
ークの実施例を示し、第２図はその断面斜視図、第３図
紘ヨーク同士に横方向のずれが生じた場合の説明−１第
４図はこの場合の磁束の流れの説明図、第６図、第６図
は他の実施例の断面図、第７図（ａ）は他の実施例の縦
断面図、Ｏ））はヨークの平面図である。 符号１０はロータ部、１１はステータ部、１２．１５．
３０．４２．５０は永久磁石、１３．１４．１６．１７
．２０．２１．３２．３３．４３．４４．５１．５２．
６３はヨーク、１８は溝、・３４．３５．４０．４１は
補強リング、３１．５４はスリットである。 特許出願人 航空宇宙技術研究所長 ｗ／ｉ１図 第２１！１ ゛ 第３図
明した説明図、第２図以下は本発明に係る磁気軸受用ヨ
ークの実施例を示し、第２図はその断面斜視図、第３図
紘ヨーク同士に横方向のずれが生じた場合の説明−１第
４図はこの場合の磁束の流れの説明図、第６図、第６図
は他の実施例の断面図、第７図（ａ）は他の実施例の縦
断面図、Ｏ））はヨークの平面図である。 符号１０はロータ部、１１はステータ部、１２．１５．
３０．４２．５０は永久磁石、１３．１４．１６．１７
．２０．２１．３２．３３．４３．４４．５１．５２．
６３はヨーク、１８は溝、・３４．３５．４０．４１は
補強リング、３１．５４はスリットである。 特許出願人 航空宇宙技術研究所長 ｗ／ｉ１図 第２１！１ ゛ 第３図
Claims (1)
- １、 非接触で相対的に回転し得る円環状のヨークを有
するロータ部とステータ部とから成る磁気軸受において
、永久磁石の磁束がヨーク内を円周方向に通過し難いよ
うに、永久磁石と接するヨークに軸方向又は放射状にス
リット等を設け、ヨークの円周方向の磁気抵抗を大きく
したことを特徴とする磁気軸受用ヨーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18408781A JPS5911772B2 (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 磁気軸受用ヨ−ク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18408781A JPS5911772B2 (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 磁気軸受用ヨ−ク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5888222A true JPS5888222A (ja) | 1983-05-26 |
| JPS5911772B2 JPS5911772B2 (ja) | 1984-03-17 |
Family
ID=16147166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18408781A Expired JPS5911772B2 (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | 磁気軸受用ヨ−ク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911772B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6818287B1 (en) | 1998-09-02 | 2004-11-16 | Nidec Copal Corporation | Light shielding blade material for optical apparatus |
| JP2006189467A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-20 | Nisca Corp | 光量調整装置及びこれを用いたプロジェクタ装置 |
| JP2006317618A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Sony Corp | レンズ絞り機構、レンズ鏡筒及び撮像装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59143470U (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-26 | 長沢商事株式会社 | ゴルフのパツテイング練習具 |
-
1981
- 1981-11-17 JP JP18408781A patent/JPS5911772B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6818287B1 (en) | 1998-09-02 | 2004-11-16 | Nidec Copal Corporation | Light shielding blade material for optical apparatus |
| JP2006189467A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-20 | Nisca Corp | 光量調整装置及びこれを用いたプロジェクタ装置 |
| JP2006317618A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Sony Corp | レンズ絞り機構、レンズ鏡筒及び撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5911772B2 (ja) | 1984-03-17 |
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