JPS6142979Y2 - - Google Patents
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- JPS6142979Y2 JPS6142979Y2 JP4907083U JP4907083U JPS6142979Y2 JP S6142979 Y2 JPS6142979 Y2 JP S6142979Y2 JP 4907083 U JP4907083 U JP 4907083U JP 4907083 U JP4907083 U JP 4907083U JP S6142979 Y2 JPS6142979 Y2 JP S6142979Y2
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- JP
- Japan
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- shaft
- magnets
- housing
- magnetic
- magnet
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- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 claims description 10
- 230000002940 repellent Effects 0.000 claims description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- 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
- F16C32/0423—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other
- F16C32/0429—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other for both radial and axial load, e.g. conical magnets
-
- 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
- F16C32/041—Passive magnetic bearings with permanent magnets on one part attracting the other part
- F16C32/0417—Passive magnetic bearings with permanent magnets on one part attracting the other part for axial load mainly
- F16C32/0419—Passive magnetic bearings with permanent magnets on one part attracting the other part for axial load mainly with facing radial projections
-
- 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
- F16C32/0423—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other
- F16C32/0425—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other for radial load mainly
-
- 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
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0629—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion
- F16C32/0633—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being retained in a gap
- F16C32/0637—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being retained in a gap by a magnetic field, e.g. ferrofluid bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、軸方向と直角な面（ラジアル面）の
いかなる方向に対しても軸を安定な位置に軸支さ
せるように永久磁石の極性を組合わせてほとんど
摩擦損失がなく、しかも磁性粒子が溶媒に均一分
散されている磁性流体を用いた軸封機能を兼備し
た非接触型の磁気軸受に関する。
いかなる方向に対しても軸を安定な位置に軸支さ
せるように永久磁石の極性を組合わせてほとんど
摩擦損失がなく、しかも磁性粒子が溶媒に均一分
散されている磁性流体を用いた軸封機能を兼備し
た非接触型の磁気軸受に関する。
従来から磁石の反撥力を利用して、ある特定の
方向に対して物体を浮上させる考えがあるが、磁
石の同極性のみの組合わせでラジアル面のどの方
向の力に対しても安定させることはアンシヨー
（（Earnshaw）の定理により不可能とされてい
る。
方向に対して物体を浮上させる考えがあるが、磁
石の同極性のみの組合わせでラジアル面のどの方
向の力に対しても安定させることはアンシヨー
（（Earnshaw）の定理により不可能とされてい
る。
ところで、摩擦のほとんどない軸受が各種制御
機器又は電子機器に採用されつつあるが、このよ
うな軸受は一層の摩擦損のない軸封機能を兼ね備
えることが要求されている。摩擦損の極めて小さ
い軸封装置として最近磁性流体を用いた装置が提
案されている（例えば特公昭51−9853号公報）。
しかし、この従来例によれば、磁性流体によつて
遮断される圧力差の異なる室を得ようとするもの
で、軸受は別途各種のベアリングにて軸をハウジ
ングの中心に軸支する必要がある。従つて、従来
例はラビリンスシールなどに比し格段の特長があ
るにも拘らずベアリングの摩擦損が大きいため無
負荷時の摩擦抵抗が小さくならない欠点がある。
機器又は電子機器に採用されつつあるが、このよ
うな軸受は一層の摩擦損のない軸封機能を兼ね備
えることが要求されている。摩擦損の極めて小さ
い軸封装置として最近磁性流体を用いた装置が提
案されている（例えば特公昭51−9853号公報）。
しかし、この従来例によれば、磁性流体によつて
遮断される圧力差の異なる室を得ようとするもの
で、軸受は別途各種のベアリングにて軸をハウジ
ングの中心に軸支する必要がある。従つて、従来
例はラビリンスシールなどに比し格段の特長があ
るにも拘らずベアリングの摩擦損が大きいため無
負荷時の摩擦抵抗が小さくならない欠点がある。
本考案はかかる点に鑑み、軸側とハウジング側
とで互いに反撥する永久磁石を組込むと共に、軸
側とハウジング側とが吸引する永久磁石を組込む
ことにより、回転する軸又はハウジングの非接触
軸受を安定的に保持し、更に上記吸引側磁石間に
磁性流体を捕捉させた軸封機能を付加することに
より、無負荷時における摩擦抵抗の極めて少ない
この種磁気軸受を提案することを主たる目的とす
る。
とで互いに反撥する永久磁石を組込むと共に、軸
側とハウジング側とが吸引する永久磁石を組込む
ことにより、回転する軸又はハウジングの非接触
軸受を安定的に保持し、更に上記吸引側磁石間に
磁性流体を捕捉させた軸封機能を付加することに
より、無負荷時における摩擦抵抗の極めて少ない
この種磁気軸受を提案することを主たる目的とす
る。
以下本考案の一実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。
がら詳細に説明する。
第１図は本考案の一例を示す断面図である。１
は軸を示し、これは非磁性材で構成され、回転駆
動される。２はハウジングを示し、同じく非磁性
材で構成され、固定側とする。尤も軸１を固定側
としてもよく、両者は相対的に回転運動する構造
とする。３，５は夫々一定間隔保持して軸１に嵌
合した環状の軸側磁石を示し、これはラジアル方
向に磁化された直径d1の磁石である。４，６は軸
側磁石３，５に対向する夫々間隔を設けてハウジ
ング２の内面に固定した環状の固定側磁石を示
し、同じくラジアル方向に磁化された直径d2の磁
石である。そしてd2＞d1に設定されているため、
一定の間隙を介して互いに磁気的に反撥するよう
に配置される。この場合、軸側磁石３，５のスラ
スト方向の長さl1は固定側磁石４，６のスラスト
方向の長さl2より短くすることにより、多少のス
ラスト方向の移動があつても磁束が左右均等とな
るので、軸１を安定させることができる。従つ
て、夫々反撥する軸側磁石３，４及び一定間隔保
持した固定側磁石５，６により、ハウジング２の
中心に軸１が固定されるように作用し、しかも磁
力を反撥する箇所が２カ所あるため軸１のぶれが
完全に防止される。
は軸を示し、これは非磁性材で構成され、回転駆
動される。２はハウジングを示し、同じく非磁性
材で構成され、固定側とする。尤も軸１を固定側
としてもよく、両者は相対的に回転運動する構造
とする。３，５は夫々一定間隔保持して軸１に嵌
合した環状の軸側磁石を示し、これはラジアル方
向に磁化された直径d1の磁石である。４，６は軸
側磁石３，５に対向する夫々間隔を設けてハウジ
ング２の内面に固定した環状の固定側磁石を示
し、同じくラジアル方向に磁化された直径d2の磁
石である。そしてd2＞d1に設定されているため、
一定の間隙を介して互いに磁気的に反撥するよう
に配置される。この場合、軸側磁石３，５のスラ
スト方向の長さl1は固定側磁石４，６のスラスト
方向の長さl2より短くすることにより、多少のス
ラスト方向の移動があつても磁束が左右均等とな
るので、軸１を安定させることができる。従つ
て、夫々反撥する軸側磁石３，４及び一定間隔保
持した固定側磁石５，６により、ハウジング２の
中心に軸１が固定されるように作用し、しかも磁
力を反撥する箇所が２カ所あるため軸１のぶれが
完全に防止される。
７は環状磁石３，５の中間位置に設けた吸引用
軸側磁石、８は磁石７に対向した吸引用固定側磁
石を夫々示し、両者は磁気的に吸引するように配
置することにより、軸１のスラスト方向の移動が
防止される。更に磁気吸引する環状の軸側磁石７
及び固定側磁石８の空隙部には水・ケロシン・ダ
イエステル等の溶剤に均一に磁性粒子が分散され
た磁性流体９が充填捕捉される。この結果、磁性
流体９を障壁としてこの磁性流体９の両側に圧力
差を維持し、或いは１つの表面に沿つた潤滑剤の
濡洩を防止することが可能となる。換言すれば、
磁石７，８により軸１のスラスト方向への微移動
をなくししかもシール機能を持たせ磁石３，４及
び５，６によつてハウジング２の中心に軸１を軸
支させた摩擦損失のほとんどないシール機能を兼
備した軸受を得ることができる。
軸側磁石、８は磁石７に対向した吸引用固定側磁
石を夫々示し、両者は磁気的に吸引するように配
置することにより、軸１のスラスト方向の移動が
防止される。更に磁気吸引する環状の軸側磁石７
及び固定側磁石８の空隙部には水・ケロシン・ダ
イエステル等の溶剤に均一に磁性粒子が分散され
た磁性流体９が充填捕捉される。この結果、磁性
流体９を障壁としてこの磁性流体９の両側に圧力
差を維持し、或いは１つの表面に沿つた潤滑剤の
濡洩を防止することが可能となる。換言すれば、
磁石７，８により軸１のスラスト方向への微移動
をなくししかもシール機能を持たせ磁石３，４及
び５，６によつてハウジング２の中心に軸１を軸
支させた摩擦損失のほとんどないシール機能を兼
備した軸受を得ることができる。
尚、磁石の材質・間隔・直径・軸方向の長さは
具体的構成に応じて適宜設定することができる。
具体的構成に応じて適宜設定することができる。
第２図は本考案の他の実施例を示す断面図であ
る。本例においては、反撥する磁石３′，４′及び
５′，６′の対向面を互いにテーパを付して配置す
るものである。この反撥する力はこのテーパが付
されたために、ラジアル方向の他に軸方向の分力
を作用する。しかも磁石３′，４′に作用する軸方
向の分力と、磁石５′，６′に作用する軸方向の分
力とが互いに逆方向となるために軸方向及びラジ
アル方向の軸のぶれをほぼ完全に防止することが
できる。
る。本例においては、反撥する磁石３′，４′及び
５′，６′の対向面を互いにテーパを付して配置す
るものである。この反撥する力はこのテーパが付
されたために、ラジアル方向の他に軸方向の分力
を作用する。しかも磁石３′，４′に作用する軸方
向の分力と、磁石５′，６′に作用する軸方向の分
力とが互いに逆方向となるために軸方向及びラジ
アル方向の軸のぶれをほぼ完全に防止することが
できる。
第３図は本考案の更に他の実施例を示す断面図
であり、上述例と同趣旨の箇所には同一の符号を
付して説明する。
であり、上述例と同趣旨の箇所には同一の符号を
付して説明する。
１０，１１は環状永久磁石で、軸１の外被及び
ハウジング２の内径に夫々取付けられ、軸方向に
着磁されたものである。そして磁石１０，１１の
両側に磁束集中用の軟磁性体で構成された環状ヨ
ーク１２，１２′，１３，１３′が接合されてい
る。そのため対向するヨーク１２，１２′及び１
３，１３′の磁極は互いに異極となり、相互に磁
気的に吸引するようになる。そして対向するヨー
クに磁性流体９を捕捉させることにより、軸封機
能が得られる。尚、ヨークの形状は磁束を集中さ
せることを目的とするため、複数のナイフエツジ
状の形態としても可能なことは勿論である。
ハウジング２の内径に夫々取付けられ、軸方向に
着磁されたものである。そして磁石１０，１１の
両側に磁束集中用の軟磁性体で構成された環状ヨ
ーク１２，１２′，１３，１３′が接合されてい
る。そのため対向するヨーク１２，１２′及び１
３，１３′の磁極は互いに異極となり、相互に磁
気的に吸引するようになる。そして対向するヨー
クに磁性流体９を捕捉させることにより、軸封機
能が得られる。尚、ヨークの形状は磁束を集中さ
せることを目的とするため、複数のナイフエツジ
状の形態としても可能なことは勿論である。
以上述べた如く本考案によればハウジングと回
転軸に夫々ラジアル方向に磁気反撥する環状の永
久磁石を空隙を介してかつ軸方向に間隔を保持し
て２組以上組込まれ、上記ハウジングと上記回転
軸とに磁気的に吸引する環状磁石を空隙を介して
取りつけ、該空隙に磁性流体が充填するように構
成したので、回転する軸又はハウジングが固定さ
れたハウジング又は軸に対して非接触状態で軸支
することができることは勿論、上記軸又はハウジ
ングのラジアル方向への微移動及びスラスト方向
への微移動が阻止され、従つて非接触状態での安
定した軸受を提供することができると共に、磁性
流体を吸引用磁極に配置するためその吸引力が増
大して軸のぶれが皆無となり、また無負荷時にお
ける摩擦抵抗の極めて小さい軸シール内蔵磁気軸
受を提供することができる。
転軸に夫々ラジアル方向に磁気反撥する環状の永
久磁石を空隙を介してかつ軸方向に間隔を保持し
て２組以上組込まれ、上記ハウジングと上記回転
軸とに磁気的に吸引する環状磁石を空隙を介して
取りつけ、該空隙に磁性流体が充填するように構
成したので、回転する軸又はハウジングが固定さ
れたハウジング又は軸に対して非接触状態で軸支
することができることは勿論、上記軸又はハウジ
ングのラジアル方向への微移動及びスラスト方向
への微移動が阻止され、従つて非接触状態での安
定した軸受を提供することができると共に、磁性
流体を吸引用磁極に配置するためその吸引力が増
大して軸のぶれが皆無となり、また無負荷時にお
ける摩擦抵抗の極めて小さい軸シール内蔵磁気軸
受を提供することができる。
第１図は本考案の一例を示す断面図、第２図は
本考案の他の実施例を示す断面図、第３図は本考
案の更に他の実施例を示す断面図である。 １……軸、２……ハウジング、３，５……軸側
磁石、４，６……固定側磁石、７……吸引用軸側
磁石、８……吸引用固定側磁石、９……磁性流
体。
本考案の他の実施例を示す断面図、第３図は本考
案の更に他の実施例を示す断面図である。 １……軸、２……ハウジング、３，５……軸側
磁石、４，６……固定側磁石、７……吸引用軸側
磁石、８……吸引用固定側磁石、９……磁性流
体。
Claims (1)
- ハウジングと回転軸に夫々ラジアル方向に磁気
反撥する環状の永久磁石を空隙を介してかつ軸方
向に間隔を保持して２組以上組込まれ、上記ハウ
ジングと上記回転軸とに磁気的に吸引する環状磁
石を空隙を介して取りつけ、該空隙に磁性流体が
充填されたことを特徴とする磁気軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4907083U JPS59155323U (ja) | 1983-04-02 | 1983-04-02 | 磁気軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4907083U JPS59155323U (ja) | 1983-04-02 | 1983-04-02 | 磁気軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155323U JPS59155323U (ja) | 1984-10-18 |
| JPS6142979Y2 true JPS6142979Y2 (ja) | 1986-12-05 |
Family
ID=30179584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4907083U Granted JPS59155323U (ja) | 1983-04-02 | 1983-04-02 | 磁気軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59155323U (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0624578Y2 (ja) * | 1987-09-04 | 1994-06-29 | エヌオーケー株式会社 | 磁気軸受装置 |
| KR100639574B1 (ko) * | 2000-01-18 | 2006-10-31 | 삼성광주전자 주식회사 | 볼레스베어링 |
| JP2020156288A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 厨 林 | 発電機及びその調整方法 |
-
1983
- 1983-04-02 JP JP4907083U patent/JPS59155323U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59155323U (ja) | 1984-10-18 |
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