WO2018198481A1 - 磁気軸受 - Google Patents

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WO2018198481A1
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magnetic
magnetic bearing
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悠輔 齋藤
中田　佑希
恭佑 笹生
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日本電産コパル電子株式会社
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Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a magnetic bearing applied to a motor integrated with, for example, a scanner or a fan.
  • an air dynamic pressure bearing applied to a so-called fan motor in which a fan and a motor are integrated includes, for example, a magnetic bearing.
  • This magnetic bearing suppresses, for example, the rotation shaft of the motor from fluctuating in the thrust direction (axial direction).
  • the magnetic bearing is composed of, for example, two annular magnets, and the rotation of the rotating shaft in the thrust direction is suppressed by the magnetic interaction between the two magnets, for example, the attractive force (see, for example, Patent Document 1).
  • the necessary attractive force can be obtained by using many yokes for the magnetic bearing.
  • a great number of assembly steps are required to match the magnetic centers of the yokes.
  • the magnetic centers of the yokes do not coincide with each other, there is a problem that the force in the radial direction (direction intersecting the axis) increases, and the life of, for example, a motor provided with a magnetic bearing is shortened.
  • Embodiments of the present invention provide a magnetic bearing that can sufficiently suppress fluctuations in the thrust direction, is easy to assemble, and can be miniaturized.
  • the magnetic bearing of the present embodiment includes an annular first magnet magnetized in the axial direction, an annular second magnet magnetized in the axial direction, arranged concentrically with the first magnet, and the second magnet.
  • the thicknesses of the first magnetic body and the second magnetic body are not more than an allowable fluctuation amount in the axial direction of the second magnet with respect to the first magnet and not less than 0.1 mm.
  • the present invention can provide a magnetic bearing that can sufficiently suppress fluctuations in the thrust direction, can be easily assembled, and can be miniaturized.
  • FIG. Sectional drawing which shows an example of the magnetic bearing which concerns on 1st Embodiment. Sectional drawing along the II-II line
  • action of FIG. The figure shown in order to demonstrate the effect
  • action of FIG. The figure shown in order to demonstrate the effect
  • Sectional drawing which shows an example of the centrifugal fan to which this embodiment is applied. Sectional drawing which shows an example of the axial-flow fan with which this embodiment is applied.
  • (First embodiment) 1 and 2 show a magnetic bearing 11 according to the first embodiment.
  • an annular first magnet 11 and an annular second magnet 12 are arranged concentrically. That is, the second magnet 12 is disposed outside the first magnet 11 with a predetermined interval.
  • the first magnet 11 is provided, for example, on a shaft fixed to the motor, and the second magnet 12 is fixed to a hub 24 as a rotating member provided rotatably with respect to the shaft of the motor. .
  • the first magnet 11 is magnetized, for example, on the first surface (front surface) side as an N pole, and the second surface (back surface) side is magnetized as an S pole. ) Side is magnetized to S pole and the second surface (back surface) side is magnetized to N pole. For this reason, an attractive force acts between the first magnet 11 and the second magnet 12.
  • An annular first yoke 13 is provided on the first surface of the second magnet 12, and an annular second yoke 14 is provided on the second surface.
  • the present invention is not limited to this, and the first yoke 13 may be provided on the first surface of the first magnet 11 and the second yoke 14 may be provided on the second surface of the first magnet 11 as in the modification shown in FIG. Good.
  • the first yoke 13 and the second yoke 14 are made of a magnetic material such as Fe—Si or Fe—Co, for example.
  • the width of the first yoke 13 and the second yoke 14 is wider than the width W2 of the second magnet 12 by W3 on both sides.
  • the widths of the first yoke 13 and the second yoke 14 are wider than the width W1 of the first magnet 11 by W3 on both sides.
  • the first yoke 13 and the second yoke 14 are attached to the second magnet 12, and the first yoke 13, the second yoke 14, and the magnetic center of the second magnet 12 are aligned with each other.
  • a gap is provided between the yoke 13 and the second yoke 14 and the first magnet 11.
  • the first yoke 13 and the second yoke 14 are attached to the first magnet 11, and the first yoke 13, the second yoke 14, and the magnetic center of the first magnet 11 are aligned with each other.
  • a gap is provided between the yoke 13 and the second yoke 14 and the second magnet 12.
  • the thickness T1 of the first magnet 11 and the thickness T1 of the second magnet 12 are equal, and the thickness T2 of the first yoke 13 and the thickness T2 of the second yoke 14 are equal.
  • the thickness T2 of the first yoke 13 and the second yoke 14 is set as follows.
  • FIG. 4 shows the relationship between the amount of fluctuation in the thrust direction of the first magnet 11 and the second magnet 12 and the attractive force.
  • the configuration of the first embodiment shown in FIG. 2 and the first embodiment shown in FIG. 6 shows an example of a configuration in which the yoke is deleted from FIGS. 2 and 3.
  • the configuration shown in FIG. 3 has a larger suction force than the configuration shown in FIG. 2. This is because the width W1 of the first magnet 11 provided with the first yoke 13 is larger than the width W2 of the second magnet 12, and the magnetic force of the first magnet 11 is stronger than the magnetic force of the second magnet 12.
  • the attractive force of the first magnet 11 and the second magnet 12 becomes the maximum when the amount of fluctuation in the thrust direction is approximately 1 mm.
  • the configuration shown in FIG. 2 and the configuration shown in FIG. Up to about 1.5 mm it is possible to obtain a suction force substantially equal to the maximum suction force when the yoke is not used.
  • the allowable fluctuation amount of the first magnet 11 and the second magnet 12 is defined as 1.5 mm or less
  • the thickness T2 of the first yoke 13 and the second yoke 14 is 0.1 mm or more when the allowable fluctuation amount in the thrust direction is equal to or less. Range.
  • the thickness T2 of the first yoke 13 and the second yoke 14 is set in a range of 0.1 mm or more and 1.5 mm or less.
  • the range of 5 mm or more and 1.0 mm or less is desirable, preferably about 0.5 mm.
  • the thickness T2 of the first yoke 13 and the second yoke 14 is less than 0.1 mm, magnetic saturation occurs, so it is not preferable to make the thickness less than 0.1 mm.
  • the first yoke 13 has a thickness T ⁇ b> 2 that is equal to or less than the allowable fluctuation amount in the thrust direction and is equal to or greater than 0.1 mm.
  • the first yoke 13 can be positioned on the side surface of the first magnet 11 even when the maximum fluctuation occurs. For this reason, magnetic force concentrates between the 1st yoke 13 and the 1st magnet 11, and sufficient attraction can be obtained.
  • the second yoke 14 has a thickness T ⁇ b> 2 that is equal to or less than the allowable fluctuation amount in the thrust direction and is equal to or greater than 0.1 mm. Even when the direction varies to the maximum, the second yoke 14 can be positioned on the side surface of the second magnet 12. For this reason, magnetic force concentrates between the 2nd yoke 14 and the 2nd magnet 12, and sufficient attraction can be obtained.
  • the first magnet 11 and the second magnet 12 are arranged concentrically, and one of the first magnet 11 and the second magnet 12 has the first yoke 13 and the second yoke 14.
  • the first yoke 13 and the second yoke 14 have a thickness H ⁇ b> 2 that is substantially equal to the allowable amount of variation of the first magnet 11 and the second magnet 12. For this reason, even when the second magnet 12 fluctuates with respect to the first magnet 11, a sufficient attractive force can be obtained, and fluctuations of the second magnet 12 with respect to the first magnet 11 can be suppressed. .
  • the first yoke 13 and the second yoke 14 are provided on one of the first magnet 11 and the second magnet 12. Therefore, the number of yokes can be reduced as compared with the case where the first yoke 13 and the second yoke 14 are provided on both the first magnet 11 and the second magnet 12, and the first yoke 13 and the second yoke 12 can be reduced during assembly. It is easy to make the magnetic center of the yoke 14 coincide with the magnetic center of the first magnet 11 or the second magnet 12. Therefore, it is possible to simplify the assembly work.
  • first yoke 13 and the second yoke 14 are provided on one of the first magnet 11 and the second magnet 12, the radial force of the entire bearing can be reduced. For this reason, it is possible to prevent the magnetic centers of the first yoke 13 and the second yoke 14 from being eccentric in the radial direction, and it is possible to prevent contact of, for example, motor components provided with the magnetic bearing 10. Therefore, it is possible to extend the life of the motor.
  • the thicknesses of the first magnet 11 and the second magnet 12 were equal. In contrast, in the second embodiment, the thicknesses of the first magnet 11 (11a) and the second magnet 12 (12a) are different.
  • the thickness T3 of the first magnet 11a is thicker than the thickness T1 of the second magnet 12, and is smaller than the total thickness of the thickness T1 of the second magnet 12, the thickness T2 of the first yoke 13, and the thickness T2 of the second yoke 14. Yes.
  • the first yoke 13 and the second yoke 14 are provided on the first magnet 11.
  • the thickness T3 of the second magnet 12a is thicker than the thickness T1 of the first magnet 11, and is smaller than the total thickness of the thickness T1 of the first magnet 11, the thickness T2 of the first yoke 13, and the thickness T2 of the second yoke 14. Yes.
  • FIG. 9 and 10 show a case where the second magnet 12 changes to the maximum in the thrust direction with respect to the first magnet 11.
  • the first magnet 11a is thicker than the thickness T1 of the second magnet 12, and is the total thickness of the thickness T1 of the second magnet 12, the thickness T2 of the first yoke 13, and the thickness T2 of the second yoke 14. It has a thinner thickness T3. For this reason, even when the second magnet 12 changes to the maximum in the thrust direction with respect to the first magnet 11a, the first yoke 13 can be positioned on the side surface of the first magnet 11a. Therefore, the magnetic force concentrates between the first yoke 13 and the first magnet 11a, and a sufficient attractive force can be obtained.
  • the second magnet 12a is thicker than the thickness T1 of the first magnet 11, and is the sum of the thickness T1 of the first magnet 11, the thickness T2 of the first yoke 13, and the thickness T2 of the second yoke 14. It has a thickness T3 that is thinner than the thickness. For this reason, even when the second magnet 12a changes to the maximum in the thrust direction with respect to the first magnet 11, the second yoke 14 can be positioned on the side surface of the second magnet 12a. Therefore, the magnetic force concentrates between the second yoke 14 and the second magnet 12a, and a sufficient attractive force can be obtained.
  • the thickness T3 of the first magnet 11a or the second magnet 12a is set to the first magnet 11 of the first embodiment with the same diameter and the same thickness as the magnetic bearing 10 of the first embodiment.
  • it can be made thicker than the thickness T1 of the second magnet 12. For this reason, the attractive force in the thrust direction can be increased, and the performance of the magnetic bearing can be improved.
  • FIG. 11 shows an example of a fan motor 20 to which the magnetic bearing 10 of the first embodiment and the second embodiment is applied.
  • the fan motor 20 uses a turbo fan as a centrifugal fan, for example.
  • the fan motor 20 includes a case main body 21, a motor 22, and a turbo fan 23.
  • the motor 22 is provided at the bottom of the case body 21, and the turbo fan 23 is provided in the hub 24 as a rotating member of the motor 22 in the case body 21.
  • the case body 21 has an air suction port 21a at the center upper portion and an air discharge port 21b at the peripheral edge.
  • the motor 22 includes a substrate 25, a shaft 26, a sleeve 27, a back yoke 28, a coreless corrugated continuous coil 29, a rotor 30, a base plate 31, and a hub 24 as a rotating member.
  • the shaft 26 has a cylindrical shape, for example, and is fixed to the base plate 31 so as to protrude upward from the substrate 25.
  • a plurality of V-shaped grooves (not shown) called so-called herringbone grooves are provided. Due to the groove 27, dynamic pressure is generated by air as a fluid as the sleeve 27 rotates.
  • the sleeve 27 has a cylindrical shape, and is arranged on the outer peripheral portion of the shaft 26 with a minute gap 32 interposed therebetween.
  • the back yoke 28 is attached to the outer periphery of the sleeve 27.
  • the coreless coil 29 is located on the outer periphery of the back yoke 28 and is attached to the substrate 25.
  • a wire is wound in, for example, a continuous waveform.
  • the rotor 30 is disposed on the outer periphery of the coreless coil 29 and has a permanent magnet (not shown).
  • the hub 24 as a rotating member holds the sleeve 27, the back yoke 28, and the rotor 30, and covers the upper part of the shaft 26 and the outer periphery of the rotor 30.
  • the magnetic bearing 10 Between the upper part of the shaft 26 and the hub 24, the magnetic bearing 10 according to the first embodiment and the second embodiment is provided.
  • the first magnet 11 of the magnetic bearing 10 is fixed to the upper part of the shaft 26, and the second magnet 12 is fixed to the upper part of the hub 24.
  • the first yoke 13 and the second yoke 14 are omitted.
  • the radial force of the entire bearing can be reduced. Accordingly, the magnetic center can be prevented from being eccentric in the radial direction, the shaft 26 of the motor 22 and the sleeve 27 can be prevented from contacting each other, and the life of the motor 20 can be extended.
  • FIG. 12 shows a case where the magnetic bearing 10 of the first embodiment and the second embodiment is applied to a fan motor 40 including an axial fan, for example.
  • the fan motor 40 uses, for example, a turbo fan as an axial fan.
  • the fan motor 40 includes a case main body 41, a motor 42, and a turbo fan 43.
  • the motor 42 is provided at the bottom of the case main body 41, and the fan 43 is provided in the hub 44 as a rotating member of the motor 42 in the case main body 41.
  • the case body 41 has an air suction port 41a and a discharge port 41b.
  • the motor 42 includes a hub 44, a shaft 45, a sleeve 46, a coil 47, a magnet 48, and the magnetic bearing 10 according to the first and second embodiments.
  • the first magnet 11 of the magnetic bearing 10 is provided on the shaft 45 of the motor 42, and the second magnet 12 is fixed to the case body 41. For this reason, the shaft 45 is rotatably held by the magnetic bearing 10.
  • the first yoke 13 and the second yoke 14 are omitted.
  • the hub 44 is attached to a shaft 45, a magnet 48 is provided inside the hub 44, and a fan 43 is provided outside.
  • the sleeve 46 and the coil 47 are fixed to the case main body 41.
  • a plurality of V-shaped grooves (not shown) called so-called herringbone grooves are provided around the shaft 45. Due to this groove, dynamic pressure is generated by the air as the fluid as the shaft 45 rotates.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
  • the magnetic bearing according to the embodiment of the present invention can be applied to, for example, a motor integrated with a scanner or a fan.

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Abstract

スラスト方向の変動を十分に抑制することが可能であり、組み立てが簡単で小型化が可能な磁気軸受を提供する。環状の第１磁石（１１）は、軸方向に磁化されている。環状の第２磁石（１２）は、第１磁石と同心状に配置され、軸方向に磁化されている。第１磁性体（１３）は、第２磁石（１２）の軸方向の第１の面に設けられている。第２磁性体（１４）は、第２磁石（１２）の軸方向の第１の面と平行する第２の面に設けられている。第１磁性体（１３）及び第２磁性体（１４）の厚みは、第１磁石（１１）に対する第２磁石（１２）の軸方向の許容変動量以下で０．１ｍｍ以上である。

Description

磁気軸受
　本発明の実施形態は、例えばスキャナやファンと一体化されたモータに適用される磁気軸受に関する。
　例えばファンとモータが一体化された所謂ファンモータに適用される空気動圧軸受は、例えば磁気軸受を具備している。この磁気軸受により、モータの例えば回転軸がスラスト方向（軸方向）に変動することが抑制される。
　磁気軸受は、例えば環状の２つの磁石により構成され、２つの磁石の磁気的相互作用、例えば吸引力により、回転軸がスラスト方向に変動することを抑制している（例えば特許文献１参照）。
特開平１１－３４４１２９号公報
　上記磁気軸受において、２つの磁石のスラスト方向の変動量が大きい場合、２つの磁石の体積を増加したり、磁力の強い材料を用いたりすることにより、必要な吸引力を得ることができる。しかし、この場合、製品の小型化が困難である。
　また、磁気軸受に多くのヨークを用いることによっても必要な吸引力を得ることができる。しかし、この場合、各ヨークの磁気中心を一致させるために多大な組み立て工数を要する。しかも、各ヨークの磁気中心が不一致である場合、ラジアル方向(軸と交差する方向)の力が増大し、磁気軸受が設けられる例えばモータの寿命が短くなるという問題を有している。
　本発明の実施形態は、スラスト方向の変動を十分に抑制することが可能であり、組み立てが簡単で小型化が可能な磁気軸受を提供する。
　本実施形態の磁気軸受は、軸方向に磁化された環状の第１磁石と、前記第１磁石と同心状に配置され、前記軸方向に磁化された環状の第２磁石と、前記第２磁石の前記軸方向の第１の面に設けられた第１磁性体と、前記第２磁石の前記軸方向の第１の面と平行する第２の面に設けられた第２磁性体とを具備し、前記第１磁性体及び前記第２磁性体の厚みは、前記第１磁石に対する前記第２磁石の軸方向の許容変動量以下で０．１ｍｍ以上である。
　本発明は、スラスト方向の変動を十分に抑制することが可能であり、組み立てが簡単で小型化が可能な磁気軸受を提供できる。
第１実施形態に係る磁気軸受の一例を示す斜視図。 図１に示すＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図。 第１実施形態の変形例を示す断面図。 磁気軸受の許容変動量を説明するために示す図。 図２の作用を説明するために示す図。 図３の作用を説明するために示す図。 第２実施形態に係る磁気軸受の一例を示す断面図。 第２実施形態の変形例を示す断面図。 図７の作用を説明するために示す図。 図８の作用を説明するために示す図。 本実施形態が適用される遠心ファンの一例を示す断面図。 本実施形態が適用される軸流ファンの一例を示す断面図。
　以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。図面において、同一部分には同一符号を付している。
（第１実施形態）
　図１、図２は、第１実施形態に係る磁気軸受１１を示している。
　磁気軸受１０は、環状の第１磁石１１と、環状の第２磁石１２とが同心状に配置されている。すなわち、第１磁石１１の外側に第２磁石１２が所定間隔離間して配置される。第１磁石１１は、後述するように、例えばモータの固定されたシャフトに設けられ、第２磁石１２は、モータのシャフトに対して回転可能に設けられた回転部材としてのハブ２４に固定される。
　図２に示すように、第１磁石１１は、例えば第１面（表面）側がＮ極、第２面（裏面）側がＳ極に着磁され、第２磁石１２は、例えば第１面（表面）側がＳ極、第２面（裏面）側がＮ極に着磁される。このため、第１磁石１１と第２磁石１２との間には、吸引力が作用する。
　第２磁石１２の第１面には、環状の第１ヨーク１３が設けられ、第２面には環状の第２ヨーク１４が設けられる。
　しかし、これに限らず、図３に示す変形例のように、第１磁石１１の第１面に第１ヨーク１３を設け、第１磁石１１の第２面に第２ヨーク１４を設けてもよい。
　第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４は、例えばＦｅ－Ｓｉ、Ｆｅ－Ｃｏなどの磁性材料により構成される。
　図２の場合、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４の幅は、第２磁石１２の幅Ｗ２より両側にＷ３だけ広い。
　また、図３の場合、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４の幅は、第１磁石１１の幅Ｗ１より両側にＷ３だけ広い。
　図２に示すように、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４を第２磁石１２に取り付け、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４と第２磁石１２の磁気中心を一致させた状態において、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４と、第１磁石１１との間に間隙が設けられる。
　図３に示すように、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４を第１磁石１１に取り付け、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４と第１磁石１１の磁気中心を一致させた状態において、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４と、第２磁石１２との間に間隙が設けられる。
　第１実施形態において、第１磁石１１の厚みＴ１と第２磁石１２の厚みＴ１は等しく、第１ヨーク１３の厚みＴ２と第２ヨーク１４の厚みＴ２は等しい。
　第１ヨーク１３と第２ヨーク１４の厚みＴ２は、次のように設定される。
　図４は、第１磁石１１と第２磁石１２のスラスト方向の変動量と吸引力の関係を示すものであり、図２に示す第１実施形態の構成と、図３に示す第１実施形態の変形例の構成と、図２、図３からヨークを削除した場合の構成の例を示している。
　図４において、図３に示す構成の方が、図２に示す構成より、吸引力が大きい。この理由は、第１ヨーク１３が設けられている第１磁石１１の幅Ｗ１が第２磁石１２の幅Ｗ２より大きく、第１磁石１１の磁力が第２磁石１２の磁力より強いためである。
　図４から明らかなように、第１磁石１１と第２磁石１２の吸引力は、スラスト方向の変動量がほぼ１ｍｍにおいて最大となり、図２に示す構成と図３に示す構成の場合、変動量が約１．５ｍｍまでは、ヨークを用いない場合の最大吸引力とほぼ同程度の吸引力を得ることができる。第１磁石１１と第２磁石１２の許容変動量が１．５ｍｍ以下と規定される場合、第１ヨーク１３と第２ヨーク１４の厚みＴ２は、スラスト方向の許容変動量以下で０．１ｍｍ以上の範囲である。具体的には、第１ヨーク１３と第２ヨーク１４の厚みＴ２は、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲に定められ、磁気軸受１０全体の厚み及び必要な吸引力を考慮すると、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲が望ましく、好ましくはほぼ０．５ｍｍである。
　尚、第１ヨーク１３と第２ヨーク１４の厚みＴ２が０．１ｍｍ未満になると、磁気飽和が発生するため、０．１ｍｍ未満とすることは好ましくない。
　図５、図６は、第１磁石１１に対して第２磁石１２がスラスト方向に最大限に変動した場合を示している。
　図５に示すように、第１ヨーク１３は、スラスト方向の許容変動量以下で０．１ｍｍ以上の厚みＴ２を有しているため、第１磁石１１に対して第２磁石１２がスラスト方向に最大限に変動した場合においても、第１ヨーク１３は、第１磁石１１の側面に位置することができる。このため、第１ヨーク１３と第１磁石１１との間に磁力が集中し、十分な吸引力を得ることができる。
　また、図６に示すように、第２ヨーク１４は、スラスト方向の許容変動量以下で０．１ｍｍ以上の厚みＴ２を有しているため、第１磁石１１に対して第２磁石１２がスラスト方向に最大限に変動した場合においても、第２ヨーク１４は、第２磁石１２の側面に位置することができる。このため、第２ヨーク１４と第２磁石１２との間に磁力が集中し、十分な吸引力を得ることができる。
（第１実施形態の効果）
　上記第１実施形態によれば、第１磁石１１と第２磁石１２は同心状に配置され、第１磁石１１と第２磁石１２の一方は、第１ヨーク１３と第２ヨーク１４を有し、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４は、第１磁石１１と第２磁石１２の変動量の許容量とほぼ等しい厚みＨ２を有している。このため、第１磁石１１に対して第２磁石１２が変動した場合においても、十分な吸引力を得ることができ、第１磁石１１に対する第２磁石１２の変動を抑制することが可能である。
　また、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４は、第１磁石１１と第２磁石１２の一方に設けられている。このため、第１磁石１１と第２磁石１２の両方に第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４を設ける場合に比べてヨークの数を削減することができ、組み立て時に、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４の磁気中心と第１磁石１１又は第２磁石１２の磁気中心を一致させることが容易である。したがって、組み立て作業を簡単化することが可能である。
　しかも、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４は、第１磁石１１と第２磁石１２の一方に設けられているため、軸受全体のラジアル方向の力を低減することができる。このため、第１ヨーク１３と第２ヨーク１４の磁気中心がラジアル方向に偏芯することを防止でき、磁気軸受１０が設けられる例えばモータの部品の接触を防止できる。したがって、モータの寿命を延ばすことが可能である。
（第２実施形態）
　図７、図８は、第２実施形態に係る磁気軸受の例を示している。
　第１実施形態において、第１磁石１１と第２磁石１２の厚みは等しかった。これに対して、第２実施形態において、第１磁石１１（１１ａ）と第２磁石１２（１２ａ）の厚みは相違している。
　図７において、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４は、第２磁石１２に設けられている。第１磁石１１ａの厚みＴ３は、第２磁石１２の厚みＴ１より厚く、第２磁石１２の厚みＴ１と第１ヨーク１３の厚みＴ２と第２ヨーク１４の厚みＴ２の合計の厚みより薄くされている。
　図８において、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４は、第１磁石１１に設けられている。第２磁石１２ａの厚みＴ３は、第１磁石１１の厚みＴ１より厚く、第１磁石１１の厚みＴ１と第１ヨーク１３の厚みＴ２と第２ヨーク１４の厚みＴ２の合計の厚みより薄くされている。
　図９、図１０は、第１磁石１１に対して第２磁石１２がスラスト方向に最大限に変動した場合を示している。
　図９に示すように、第１磁石１１ａは、第２磁石１２の厚みＴ１より厚く、第２磁石１２の厚みＴ１と第１ヨーク１３の厚みＴ２と第２ヨーク１４の厚みＴ２の合計の厚みより薄い厚みＴ３を有している。このため、第１磁石１１ａに対して第２磁石１２がスラスト方向に最大限に変動した場合においても、第１ヨーク１３は、第１磁石１１ａの側面に位置することができる。したがって、第１ヨーク１３と第１磁石１１ａとの間に磁力が集中し、十分な吸引力を得ることができる。
　また、図１０に示すように、第２磁石１２ａは、第１磁石１１の厚みＴ１より厚く、第１磁石１１の厚みＴ１と第１ヨーク１３の厚みＴ２と第２ヨーク１４の厚みＴ２の合計の厚みより薄い厚みＴ３を有している。このため、第１磁石１１に対して第２磁石１２ａがスラスト方向に最大限に変動した場合においても、第２ヨーク１４は、第２磁石１２ａの側面に位置することができる。したがって、第２ヨーク１４と第２磁石１２ａ間に磁力が集中し、十分な吸引力を得ることができる。
（第２実施形態の効果）
　第２実施形態によっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　しかも、第２実施形態によれば、第１実施形態の磁気軸受１０と同一の直径及び同一の厚みにおいて、第１磁石１１ａ又は第２磁石１２ａの厚みＴ３を第１実施形態の第１磁石１１又は第２磁石１２の厚みＴ１より厚くすることができる。このため、スラスト方向の吸引力を大きくすることができ、磁気軸受の性能を向上させることが可能である。
（適用例）
　図１１は、第１実施形態及び第２実施形態の磁気軸受１０が適用されるファンモータ２０の一例を示している。ファンモータ２０は、例えば遠心ファンとしてのターボファンを用いている。
　ファンモータ２０は、ケース本体２１、モータ２２、及びターボファン２３を具備している。モータ２２は、ケース本体２１内の底部に設けられ、ターボファン２３は、ケース本体２１内で、モータ２２の回転部材としてのハブ２４に設けられている。
　ケース本体２１は、中央上部に空気の吸引口２１ａを有し、周縁部に空気の排出口２１ｂを有している。
　モータ２２は、基板２５と、シャフト２６と、スリーブ２７と、バックヨーク２８と、コアレス波形連続コイル２９と、ロータ３０と、ベース板３１と、回転部材としてのハブ２４とを具備している。
　シャフト２６は、例えば円柱状であり、基板２５より上方へ突出するように、ベース板３１に固定されている。シャフト２６の周囲には、所謂ヘリングボーン溝と称する図示せぬ複数のＶ字状の溝が設けられている。この溝により、スリーブ２７の回転に伴い流体としての空気により動圧が発生される。
　スリーブ２７は、円筒状であり、シャフト２６の外周部に微小隙間３２を介在して配置されている。
　バックヨーク２８は、スリーブ２７の外周部に取付けられている。
　コアレスコイル２９は、バックヨーク２８の外周部に位置し、基板２５に取付けられている。コアレスコイル２９は、ワイヤが例えば連続した波形に巻回されている。
　ロータ３０は、コアレスコイル２９の外周部に配置され、図示せぬ永久磁石を有している。
　回転部材としてのハブ２４は、スリーブ２７、バックヨーク２８及びロータ３０を保持し、シャフト２６の上部及びロータ３０の外周部を覆っている。
　シャフト２６の上部とハブ２４の間には、第１実施形態及び第２実施形態に係る磁気軸受１０が設けられる。磁気軸受１０の第１磁石１１は、シャフト２６の上部に固定され、第２磁石１２は、ハブ２４の上部に固定されている。図１１において、第１ヨーク１３、第２ヨーク１４は、省略している。
　上記構成において、モータ２２が駆動されると、スリーブ２７の回転に伴いシャフト２６の周囲から発生した空気により動圧が発生し、第１磁石１１に対して第２磁石１２にスラスト方向の力が発生する。このスラスト方向の力により第１磁石１１に対して第２磁石１２が変動した場合においても、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４の厚さが、第１磁石１１に対する第２磁石１２の許容変動量以下で０．１ｍｍ以上とされているため、第１磁石１１と第２磁石１２の吸引力により、変動を抑制することができる。
　また、第１ヨーク１３及び第２ヨーク１４は、第１磁石１１と第２磁石１２の一方に設けられているため、軸受全体のラジアル方向の力を減少することができる。したがって、ラジアル方向に磁気中心が偏芯することを防止でき、モータ２２のシャフト２６とスリーブ２７が接触することを防止でき、モータ２０の寿命を延ばすことが可能である。
　図１２は、第１実施形態及び第２実施形態の磁気軸受１０を例えば軸流ファンを具備するファンモータ４０に適用した場合を示している。
　ファンモータ４０は、例えば軸流ファンとしてのターボファンを用いている。
　ファンモータ４０は、ケース本体４１、モータ４２、及びターボファン４３を具備している。モータ４２は、ケース本体４１内の底部に設けられ、ファン４３は、ケース本体４１内で、モータ４２の回転部材としてのハブ４４に設けられている。
　ケース本体４１は、空気の吸引口４１ａと排出口４１ｂを有している。
　モータ４２は、ハブ４４と、シャフト４５と、スリーブ４６と、コイル４７と、磁石４８、第１実施形態及び第２実施形態に係る磁気軸受１０を具備している。
　磁気軸受１０の第１磁石１１は、モータ４２のシャフト４５に設けられ、第２磁石１２は、ケース本体４１に対して固定されている。このため、シャフト４５は磁気軸受１０により回転可能に保持されている。図１２において、第１ヨーク１３、第２ヨーク１４は、省略している。
　ハブ４４は、シャフト４５に取着され、ハブ４４の内側に磁石４８が設けられ、外側にファン４３が設けられている。
　スリーブ４６及びコイル４７は、ケース本体４１に対して固定されている。
　シャフト４５の周囲には、所謂ヘリングボーン溝と称する図示せぬ複数のＶ字状の溝が設けられている。この溝により、シャフト４５の回転に伴い流体としての空気により動圧が発生される。
　上記構成のファンモータ４０によっても、図１１に示すファンモータ２０と同様の効果を得ることができる。
　その他、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　本発明の実施形態に係る磁気軸受は、例えばスキャナやファンと一体化されたモータに適用することが可能である。
　１０…磁気軸受、１１、１１ａ…第１磁石、１２、１２ａ…第２磁石、１３…第１ヨーク、１４…第２ヨーク。

Claims (5)

  1. 　軸方向に磁化された環状の第１磁石と、
    　前記第１磁石と同心状に配置され、前記軸方向に磁化された環状の第２磁石と、
    　前記第２磁石の前記軸方向の第１の面に設けられた第１磁性体と、
    　前記第２磁石の前記軸方向の第１の面と平行する第２の面に設けられた第２磁性体と、
    　を具備し、
    　前記第１磁性体及び前記第２磁性体の厚みは、前記第１磁石に対する前記第２磁石の前記軸方向の許容変動量以下で０．１ｍｍ以上である磁気軸受。
  2. 　前記第１磁性体及び前記第２磁性体の厚みは、０．１ｍｍ以上で１．５ｍｍ以下の範囲である請求項１記載の磁気軸受。
  3. 　前記第１磁石の厚みは、前記第２磁石の厚みと等しい請求項１記載の磁気軸受。
  4. 　前記第１磁石の厚みは、前記第２磁石の厚みより大きく、前記第２磁石と前記第１磁性体及び前記第２磁性体の合計の厚みより小さい請求項１記載の磁気軸受。
  5. 　前記許容変動量は、１．５ｍｍ以下である請求項１記載の磁気軸受。
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