JPS59155619A - 回転体装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、回転体装置に係り、特に、竪型の回転体本体
の上端を磁気軸受で支承させるようにするとともに上記
磁気軸受の回転側磁気支承要素として内外２重リング構
造の磁極を用いた回転体装置の改良に関する。

〔発明の背景技術とその問題点〕

竪型の回転体本体を軸支する手段としては種種あるが、
第１図に示すように、回転体本体１の下端を静止部２に
対して機械的な軸受３で支持させ、回転体本体１の上端
を非磁性の静止部２ａに対して磁気軸受４で非接触に支
持させる方゛式も１つの手段である。

ところで、上記のように回転体本体１の上端を磁気軸受
４で支持させるようにしたものにあって、磁気軸受４と
しては第２図に示すように構成されたものの使用が考え
られる。すなわち、回転体本体１の上端に、この上端側
において互いに磁気的に接続された内、外２重リング構
造の磁極からなる回転側磁気支承要素之を固定する。そ
・して静止部２に、上記回転側磁気支承要素互の内側リ
ング６および外側リング７に対向する内側リング８およ
び外側リング９を有し、かつ両すング８，９間に図示極
性に着磁された永久磁石１０を介在させてなる静止側磁
気支承要素１１を固定する。このように、回転側および
静止側磁気支承要素互、１１を設けると、永久磁石１０
のＮ極から出た磁束が、内側リング８〜ギャップｇ１〜
内側リング６〜外側リング７〜ギャップｇ２〜外側リン
グ９〜永久磁石１０の経路で通過するので、回転側磁気
支承要素μが静止側磁気支承要素１１によって磁気力で
拘束されることになり、磁気軸受としての機能が発揮さ
れる。

しかしながら、上記のように、回転側磁気支承要素玄を
内側および外側リング６．７からなる２重リング構造の
磁極で構成したものにあっては、回転時に遠心力が作用
すると、特に、外側リング７の先端部における半径方向
変位量が大きく、このため外側リング７に大きな応力が
発生するので、高速運転化を実現できない問題があった
。また、回転体本体１の上端部が磁性材で形成されてい
る場合には、いわゆる漏れ磁束を減少させるために、格
別な固定具の付設など回転側磁気支承要素の固定に工夫
を必要とする問題もあった。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、回転体本体の上端を磁気軸受で
支承させるとともに回転側磁気支承要素として内外２重
リング構造の磁極を用いたものにあって、磁気支承特性
に悪影響を与えることなしに回転側磁気支承要素に発生
する応力を低減でき、もって高速回転化を実現できる回
転体装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明に係る回転体装置は、竪型の回転体本体の上端に
、内外２重リング構造の磁極で構成された回転側磁気支
承要素の外側リングを取り囲んでこれを支持する非磁性
の支持板を設けたことを特徴としている。

〔発明の効果〕

上記構成であると、特に大きな遠心力を受ける外側リン
グが、遠心力によって半径方向へ変位しようとしても支
持板によって阻止されるので、半径方向への変位量は僅
かの値に抑えられる。したがって、遠心力が大きくても
、つまり高速回転時でも外側リングに発生する応力を小
さな値に抑えることができ、この結果、外側リングの応
力破壊を防止できるので、結局、高速回転化を実現でき
る。また、回転側磁気支承要素を回転体本体に固定する
支持板を非磁性材で形成しているので、支持板を設けた
ことによって支承特性が変るようなこともない。しんが
って、支承特性に影響を与えずに高速回転化を実現し得
るものを提供できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第３図は本発明の一実施例に係る回転体装置の要部だけ
を取り出して示すものである。なお、この実施例は、回
転体本体が中空に形成されたものに本発明を適用した例
で、第２図と同一部分は同一符号で示しである。

すなわち、図中２１は中空に形成された竪型の回転体本
体であシ、この回転体本体２ノの上端には中央部に孔Ｐ
を有した支持板を兼ねる非磁性材製の端板２２が溶接等
によって固定されている。そして、端板２２の孔Ｐに内
側および外側り・ング６，７からなる２重リング構成の
磁極からなる回転側磁気支承要素Ｌ１が圧入固定されて
いる。すなわち、外側リング７の外周面に環状突起２３
が一体的に形成されておシ、この環状突起２３が孔Ｐの
下側周縁部に係止されるように上記孔Ｐ内に外側リング
７が圧入固定されている。そして、回転側磁気支承要素
林の上方に静止側磁気支承要素１１が設けられ、この両
者で磁気軸受４が構成されている。なお、回転体本体２
１の下端には、下端開口を閉塞するように図示しない端
板が取シ付けてあり、この端板が図示しない軸を介して
機械的な軸受に支持されている。

このような構成であると、回転時に、特に大きな遠心力
が加わる外側リング７が半径方向に変位しようとしても
外側リング７の外周面が端板２２によって取シ囲まれて
いるので、その変位量は非常に小さな値に抑えられる。

したがって、外側リング７に発生する応力を小さな値に
抑えることができるので、結局、それだけ高速回転化を
図ることができる。また、回転側磁気支承要素５ｇを支
持する端板２２が非磁性材で形成されているので、この
端板２２で回転側磁気支承要素５ｇを取り囲むように支
持させたときに起こる静止側磁気支承要素１１と端板２
２とが接近する形態下であっても磁束の通過を乱す虞れ
がない。したがって、磁気支承特性に影響を与えること
がないので、結局、前述した効果が得られることになる
。

なお、本発明は、上述した実施例に限一定されるもので
はない。すなわち、上述した実施例は支持板を兼ねた端
板２２の孔Ｐに回転側磁気支承要素Ｌ」の外側リング７
を圧入によって固定しているが、第４図に示すように外
側リング７の外周に環状突起２４を設けるとともにネジ
山２５を設け、上記ネジ山２５に押えリング２６を螺合
させて、上記弁えリング２６と環状突起２４とで端板２
２の孔Ｐの周縁部を挾持させ、これによって固定するよ
うにしてもよい。また、磁気力供給源は永久磁石に限ら
ず電磁石に置き換えることもできる。さらに、回転体本
体は中空のものに限られない。

【図面の簡単な説明】

第１図は竪型回転体の１つの軸支例を説明するための図
、第２図は磁気軸受の部分を局部的に取り出して示す拡
大断面図、第３図は本発明の一実施例に係る回転体装置
の要部だけを取り出して示す断面図、第４図は同要部の
変形例を説明するための図である。 ４・・・磁気軸受、剋」・・・回転側磁気支承要素、６
・・・内側リング、７・・・外側リング、８・・・内側
リング、９・・・外側リング、１０・・・永久磁石、１
１−・・静止側磁気支承要素、２ノ・・・回転体本体、
２２・・・端板、Ｐ・・・孔。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 ７；１ 第２図 第　４「１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）竪型の回転体本体を備え、上記回転体本体の上端
   が、上記上端に固定された回転側磁気支承要素と静止部
   に固定された静止側磁気支承要素とからなる磁気軸受で
   非接触状態に支持されるとともに上記回転側磁気支承要
   素が上記上端側において互いに磁気的に接続された内、
   外２重リング構造の磁極で構成されてなる回転体装置に
   おいて、前記回転体本体の上端部に前記回転側磁気支承
   要素の外側リングを取り囲んでこれを支持する非磁性の
   支持板が設けられてなることを特徴とする回転体装置。
2. （２）前記回転体本体は、中空部と、この中空部の両端
   に取り付けられた端板とで構成されたものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転体装置。
3. （３）前記非磁性の支持板は、前記端板の一方を兼用し
   たものであることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の回転体装置。