JPS59489Y2

JPS59489Y2 - 磁気軸受

Info

Publication number: JPS59489Y2
Application number: JP2301479U
Authority: JP
Inventors: 俊美虻川; 宏史奥田; 啓治新井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-02-26
Filing date: 1979-02-26
Publication date: 1984-01-09
Also published as: JPS55124624U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の利用分野〕本考案は非接触の磁気軸受に係る。

〔考案の背景〕

第１図に一般的な磁気軸受装置の構造を示す。

１は回転体で、２は磁性支持板である。

磁気軸受の回転側磁石３は、保護リング４によって保護
され、上軸５に取りつけられている。

固定側磁石６は、回転側磁石３と軸方向に同一極性で、
回転側磁石の半径方向の外方に同心的に配置され、取付
板７に固定されている。

第１図の磁気軸受は、リング状の回転側磁石３と固定側
磁石６の反撥力によってラジアルバネ作用を持たせてい
る。

一般に回転体のクリチカル通過時に発生する振れ廻り振
動を抑制し、回転体を高速まで安定に運転するためには
、ある所定の大きさのラジアルバネ定数が必要である。

しかし、第１図のような反撥形の磁気軸受では、磁石間
の磁束密度が小さくなるために、発生するラジアルバネ
定数は小さい。

このため、第１図においては、所定の大きさのラジアル
バネ定数を得るために、磁石の軸方向の高さを高くする
とともに径方向の厚みも大きくしていたので、磁石の重
量が増大した。

また、第１図のような反撥形の磁気軸受では第２図に示
すように半径方向のギャップｍが小さいほどそのラジア
ルバネ定数が大きくなるが、第１図のものでは、上記の
ように回転側磁石３の寸法が大きくなるため、保護リン
グ４の厚みも大きくなる。

したがって、ギャップｍが大きくなり、磁石の体積が大
きい割には磁気軸受として不利な構成であった。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、上記した従来技術の欠点を考慮し簡単
な構造で大きなラジアルバネ定数を得ることのできる磁
気軸受を提供することにある。

〔考案の概要〕

本考案のは、第１図の磁石の軸方向の上方または下方、
あるいは両方に磁性板を接触または接近して配置するこ
とにより、磁性板によって発生する磁石の虚像を利用し
てイメージ的に磁石の高さを大きくすることによって、
大きなラジアルバネ定数を発生でき、しかも構造簡単な
磁気軸受としたものである。

〔考案の実施例〕

第３図に本考案の実施例を示す。

第３図において、第１図と同一部品には同一符号を付し
、その説明を省略する。

第３図が第１図と相違する点は、回転体１に取付けられ
た磁性支持板２上に、回転側磁石３を磁性板８を介して
取り付けたことにある。

磁性板８は、磁性支持板２に接している。また回転側磁
石３に対向している固定側磁石６も磁性支持板２に従来
例よりも接近して配置されている。

このように各磁石を磁性支持板２に近接させまたは磁性
体を介して取付けると、第４図に示すように磁性支持板
２の反対側に回転側磁石３及び固定磁石６のそれぞれに
対応する磁石３′及び６′が存在するようなふるまいを
見せる。

すなわち、それぞれの磁石の高さが、回転体１の軸方向
で２倍になったことと同じで゛ある。

回転側磁石３、固定側磁石６、回転側磁石３の虚像であ
る磁石３′及び固定側磁石６の虚像である磁石６′にお
いて、ラジアルバネ定数を発生する組合せとしては、１
回転側磁石３と固定側磁石６の組合せ、（２）回転側磁
石３と磁石６′の組合せ、及び（３）固定側磁石６と磁
石６′の組合せがある。

回転側磁石３と磁石３′との間、及び磁石３′と磁石６
′の間にはラジアルバネ定数は発生しない。

（１）の組合せにおけるラジアルバネ定数を１００％と
すると、（２）の組合せにおいては５％、（３）の組合
せにおいては９０％のラジアルバネ定数が発生する。

これらのバネ定数は安定（正）なものである。

従って、本実施例におけるラジアルバネ定数は、全体と
して１９５％となる。

すなわち、第５図に示すように、本実施例（実線）では
、従来例（破線）よりラジアルバネ定数が２倍になる。

このように、ラジアルバネ定数が２倍の大きさになるこ
とにより、従来と同じ大きさのラジアルバネ定数を有す
る磁気軸受であれば、磁石の高さを小さくし、さらに磁
石の径方向の厚みを薄くすることができる。

このため、磁石重量が軽量化されるので、危険速度も低
回転数で現われることもなくなる。

さらに、上記のように回転側磁石３の厚みも薄くなるた
め、保護カバー４の厚みも薄くなり、半径方向のギャッ
プｍを小さくすることができる。

又第３図において、回転側磁石３を磁性板８を介して磁
性支持板２上に接触して取りつけたが、磁性板８を用い
ずに、直接、磁性支持板２上に取付けても良い。

また、第６図に示すように、支持板２′を非磁性体また
は強化プラスチック材で構成し、たちのに、磁性板８，
８′を設けても良い。

さらに、第７図のように、磁石３，６の軸方向の上方に
磁性板９を設けても同様の効果が得られる。

また第８図のように固定側磁石６の上方のみに、または
下方のみに、あるいは上、下側方に磁性板「を設けても
良い。

さらに、回転側磁石の下方のみに、または上方のみに、
あるいは上、下側方に磁性板８を設けても良い。

さらに、第９図のように第３図のものと第７図のものを
組み合せたような構成にすると、さらにラジアルバネ定
数の大きなものが得られる。

このように、本考案では、磁石の軸方向にイメージ的に
磁石の高さが高くなるように、磁性板を固定側磁石、ま
たは回転側磁石あるいは両方の上方または下方、あるい
は上、下側方に、イメージ的に磁石高さが大きくなるよ
うに設ければ、種々の変形が可能である。

〔考案の効果〕

以上述べた如く、高速回転体に本考案の磁気軸受を採用
すると、（１）従来と同一寸法の磁石を用いても、発生するラジ
アルバネ定数がほぼ２倍の大きさになる。

（２）（１）により従来と同一のラジアルバネ定数
を有する磁気軸受であれば、磁石の高さが小さくなると
ともにその厚みが薄くなり、軽量の磁気軸受を提供する
ことができる。

（３）（２）により、回転側磁石の重量が軽くなる
ことによって、回転体の危険速度が低回転数に現れるこ
ともないので、高速回転に有利な磁気軸受を得ることが
できる。

（４）磁石の厚みが薄くなるとともに、その高さが小さ
くなるので、保護リングの厚みを薄くできるため、径方
向ギャップｍが小さくなり磁気軸受としてさらに大きな
ラジアルバネ定数が得られる。

（５）磁性板の配置及び取付法を変えることによって、
任意のラジアルバネ定数が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な磁気軸受装置の構造を示す断面図、第
２図は径方向ギャップに対するラジアルバネ定数の特性
図、第３図は本考案の一例を示す断面図、第４図は第３
図の原理説明図、第５図は軸方向ギャップに対するラジ
アルバネ定数の特性図、第６図及び第７図、第８図、第
９図は本考案の他の例を示す断面図である。１・・・回転体、２・・・磁性支持板、２′・・・支持
板、３・・・回転側磁石、３′・・・回転側磁石の虚像
、４・・・保護リング、５・・・−Ｌ軸、６・・・固定
側磁石、６′・・・固定側磁石の虚像、７・・・取付板
、８，８′・・・磁性板、９・・・磁性板、Ｎ、Ｓ
・・・極性、ｍ・・・径方向ギャップ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

回転体に取付けられたリング状の第１の磁石と、前記第
１磁石を取囲んで固定され、しかも前記第１磁石と対向
して配置されたリング状の第２の磁石とからなり、かつ
各々の磁石の着磁方向が軸方向で同一にしてなる磁気軸
受において、少なくとも一方の前記磁石の軸方向の下方
、または上方あるいは双方に、磁性板を配置してなる磁
気軸受。