(57)【要約】【課題】  従来の磁気軸受装置は、回転軸の周囲に対向隙間を介して設けた固定磁気軸受部材と回転磁気軸受部材がラジアル又はスライスのいずれか一方の磁力の強弱バランスで両者間の対向隙間を維持するものであった。【解決手段】  回転磁気軸受部材１０と固定磁気軸受部材２０が対向隙間３を介して相対する一方の磁力相対面４に凹溝７を設けると共に、他方の磁力相対面５に凸部８を設けてラジアル及びスライスの磁力の強弱バランスで両者間の対向隙間を維持してなる磁気軸受装置。【選択図】  図1
2020016263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部に一体に設けた回転磁気軸受部材と、固定部に一体に設けた固定磁気軸受部材が対向隙間を介して相対する磁気軸受装置において、相対する回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との一方に円周に沿った凹溝を設けると共に、他方に前記凹溝に対向隙間を介して嵌合可能な凸部を設けてなる磁気軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気軸受装置において、相対する回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との一方の磁力相対面に円周状に連続的に凹溝を設けると共に、他方の磁力相対面に前記凹溝に対向隙間を介して嵌合する凸部を設けてなる磁気軸受装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の磁気軸受装置において、固定磁気軸受部材の磁力相対面に円周状に凹溝を設けると共に、回転磁気軸受部材の磁力相対面に円周状に連続的に凸部を設けてなる磁気軸受装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の磁気軸受装置において、一方の磁力相対面に設けた凹溝に対して、他方の磁気軸受部材が前記凹溝より幅の小さい部材幅からなり、前記凹溝に磁気軸受部材が対向隙間を介して嵌合して凸部を構成してなる磁気軸受装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気軸受装置において、一方の磁気軸受部材に設けた凹溝を、磁力相対面の底面の両側に突設した側溝構成磁石により構成してなる磁気軸受装置。
【請求項６】
請求項５に記載の磁気軸受装置において、側溝構成磁石が永久磁石からなる磁気軸受装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気軸受装置において、凹溝を構成する磁気軸受部材を２個に分割して設けてなる磁気軸受装置。
【請求項８】
請求項７に記載の磁気軸受装置において、相対する２個の磁気軸受部材により凹溝を構成してなる磁気軸受装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の磁気軸受装置において、相対する２個の磁気軸受部材の間に空間を有する凹溝を設けてなる磁気軸受装置。
【請求項１０】
請求項７、８又は９に記載の磁気軸受装置において、相対する２個の磁気軸受部材の間に間隔部材を有する凹溝を設けてなる磁気軸受装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の磁気軸受装置において、間隔部材が磁性材又は非磁性材からなる磁気軸受装置。
【請求項１２】
請求項７乃至１１のいずれかに記載の磁気軸受装置において、相対する２個の磁気軸受部材の間に凹溝を構成する中間磁気軸受部材を設けてなる磁気軸受装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の磁気軸受装置において、相対する磁気軸受部材と中間磁気軸受部材との間に空間を有する凹溝を構成してなる磁気軸受装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の磁気軸受装置において、磁気軸受部材と中間磁気軸受部材との間に間隔部材を有する凹溝を構成してなる磁気軸受装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の磁気軸受装置において、間隔部材が磁性材又は非磁性材である磁気軸受装置。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５のいずれかに記載の磁気軸受装置において、凹溝を構成する２個の磁気軸受部材及び中間磁気軸受部材と、相対する他方の磁気軸受部材の凸部との間に対向隙間を有する磁気軸受装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれかに記載の磁気軸受装置において、固定磁気軸受部材にＮ極又はＳ極のみからなる単一磁力相対面を設ける一方、回転磁気軸受部材に同一極の反発磁力面からなる単一磁力相対面を設けてなる磁気軸受装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１６のいずれかに記載の磁気軸受装置において、固定磁気軸受部材にＮ極又はＳ極のみからなる単一磁力相対面を設ける一方、回転磁気軸受部材に反対極の吸着磁力面からなる単一磁力相対面を設けてなる磁気軸受装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれかに記載の磁気軸受装置において、磁気軸受装置がラジアル磁気軸受装置からなる磁気軸受装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれかに記載のラジアル磁気軸受装置において、固定磁気軸受部材を回転軸を中心に分割して設けてなる磁気軸受装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の磁気軸受装置おいて、固定磁気軸受部材の分割した外枠部に分割した永久磁石を組み付け固定してなる磁気軸受装置。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれかに記載の磁気軸受装置において、磁石軸受部材の基部に固定補助用の磁石固定部材を設けてなる磁気軸受装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の磁気軸受装置において、磁石固定部材が永久磁石からなる磁気軸受装置。
【請求項２４】
請求項１乃至１８のいずれかに記載の磁気軸受装置において、磁気軸受装置がスラスト磁気軸受装置からなる磁気軸受装置。
【請求項２５】
請求項１乃至２４のいずれかに記載の磁気軸受装置において、永久磁石の側面又は内外周を組み付ける組み付け枠体部材を磁性材又は非磁性材で構成してなる磁気軸受装置。
【請求項２６】
請求項１乃至２５のいずれかに記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との磁力相対面の対向隙間の両側に防塵用のシール材を設けてなる磁気軸受装置。
【請求項２７】
請求項１乃至２６のいずれかに記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材又は固定磁気軸受部材の磁力相対面を電磁石で構成してなる磁気軸受装置。
【請求項２８】
請求項１乃至２７のいずれかに記載の磁気軸受装置において、ラジアル磁気軸受装置とスラスト磁気軸受装置を組み合わせてなる磁気軸受装置。
【請求項２９】
請求項１乃至２８のいずれかに記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との間に防塵手段を設けてなる磁気軸受装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との対向隙間を介して対向する磁力相対面に防塵手段を設けてなる磁気軸受装置。
【請求項３１】
請求項２９又は３０に記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との間に設けた防塵手段が被膜からなる磁気軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁軸受装置は、従来から特許文献１及び２に記載のように、原理的に、回転軸に一体に設けた回転磁気軸受部材と、固定部に一体に設けた固定磁気軸受部材とが対向隙間を介して相対する磁気軸受装置において、回転軸側の回転磁気軸受部材はラジアル軸受では同一回転半径の円転面であり、スラスト軸受では回転平面となる磁気軸受装置として知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２０５２０号公報
【特許文献２】特開２０１0−７１３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電磁軸受装置は、前記のように、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材が平坦な同一回転半径の円転面であり、回転平面となるから、ラジアル軸受又はスラスト軸受のいずれか一方の軸受機能しか得られない課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本発明は、特許請求の範囲の請求項１に記載のように、回転部に一体に設けた回転磁気軸受部材と、固定部に一体に設けた固定磁気軸受部材が対向隙間を介して相対する磁気軸受装置において、相対する回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との一方に円周に沿った凹溝を設けると共に、他方に前記凹溝内に対向隙間を介して嵌合可能な凸部を前記円周に沿って設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。凹溝又は凸部が間欠的に設けてある場合を含むものである。
【０００６】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２に記載のように、請求項１に記載の磁気軸受装置において、相対する回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との一方の磁力相対面に円周状に連続的に凹溝を設けると共に、他方の磁力相対面に前記凹溝内に対向隙間を介して嵌合する凸部を設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。凹溝又は凸部が円周に沿って円弧状に設けてある場合を含むものである。
【０００７】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項３に記載のように、請求項１又は２に記載の磁気軸受装置において、固定磁気軸受部材の磁力相対面に円周状に連続的に凹溝を設けると共に、他方の回転磁気軸受部材の磁力相対面に円周状に連続的に凸部を設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。凹溝又は凸部が円周に沿って連続して設けてある場合を含むものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項４に記載のように、請求項１、２又は３に記載の磁気軸受装置において、一方の磁力相対面に設けた凹溝に対して、他方の磁気軸受部材が前記凹溝より幅の小さい部材幅からなり、前記凹溝に磁気軸受部材が対向隙間を介して嵌合して凸部を構成してなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
【０００８】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項５に記載のように、請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気軸受装置において、一方の磁気軸受部材の凹溝を、磁力相対面の両側に突設した側溝構成磁石により構成してなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項６に記載のように、請求項５に記載の磁気軸受装置において、側溝構成磁石が永久磁石からなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
【０００９】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項７に記載のように、請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気軸受装置において、凹溝を構成する磁気軸受部材の中央部を二つに分割してなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項８に記載のように、請求項７に記載の磁気軸受装置において、中央部を分割した相対する２個の磁気軸受部材により凹溝を構成してなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
【００１０】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項９に記載のように、請求項７又は８に記載の磁気軸受装置において、相対する２個の磁気軸受部材の間に空間を有する凹溝を設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１０に記載のように、請求項７、８又は９に記載の磁気軸受装置において、２個の磁気軸受部材の間に間隔部材を有する凹溝を設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１１に記載のように、請求項１１に記載の磁気軸受装置において、間隔部材が磁性材又は非磁性材である磁気軸受装置を提供しようとするものである。
【００１１】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１２に記載のように、請求項７乃至１１のいずれかに記載の磁気軸受装置において、相対する２個の磁気軸受部材の間に凹溝を構成する中間磁気軸受部材を設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１３に記載のように、請求項１２に記載の磁気軸受装置において、相対する磁気軸受部材と中間磁気軸受部材との間に空間を有する凹溝を構成してなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
【００１２】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１４に記載のように、請求項１２に記載の磁気軸受装置において、相対する磁気軸受部材と中間磁気軸受部材との間に間隔部材を有する凹溝を構成してなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１５に記載のように、請求項１４に記載の磁気軸受装置において、間隔部材が磁性材又は非磁性材である磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１６に記載のように、請求項１２乃至１５のいずれかに記載の磁気軸受装置において、凹溝を構成する２個の磁気軸受部材及び中間磁気軸受部材と、相対する他方の磁気軸受部材の凸部との間に対向隙間を設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
【００１３】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１７に記載のように、請求項１乃至１６のいずれかに記載の磁気軸受装置において、固定磁気軸受部材にＮ極又はＳ極のみからなる単一磁力相対面を設ける一方、回転磁気軸受部材に同一極の反発磁力面からなる単一磁力相対面を設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１８に記載のように、請求項１乃至１６のいずれかに記載の磁気軸受装置において、固定磁気軸受部材にＮ極又はＳ極のみからなる単一磁力相対面を設ける一方、回転磁気軸受部材に反対極の吸着磁力面からなる単一磁力相対面を設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１９に記載のように、請求項１乃至１８のいずれかに記載の磁気軸受装置において、磁気軸受装置がラジアル磁気軸受装置からなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
【００１４】
また、本発明は、請求項２０に記載のように、請求項１乃至１９のいずれかに記載のラジアル磁気軸受装置において、固定磁気軸受部材を回転軸を中心に分割して設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項２１に記載のように、請求項２０に記載の磁気軸受装置おいて、固定磁気軸受部材の分割した外枠部に分割した永久磁石を組み付け固定してなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項２２に記載のように、請求項１乃至２１のいずれかに記載の磁気軸受装置において、磁石軸受部材の基部に固定補助用の磁石固定部材を設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
【００１５】
また、本発明は、請求項２３に記載のように、請求項２２に記載の磁気軸受装置において、磁石固定部材が永久磁石からなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２４に記載のように、請求項１乃至１８のいずれかに記載の磁気軸受装置において、磁気軸受装置がスラスト磁気軸受装置からなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２５に記載のように、請求項１乃至２４のいずれかに記載の磁気軸受装置において、永久磁石の側面又は外周を組み付ける組み付け枠体部材を磁性材又は非磁性材で構成してなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
【００１６】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２６に記載のように、請求項１乃至２５のいずれかに記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との磁力相対面の対向隙間の両側に防塵用のシール材を設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２７に記載のように、請求項１乃至２６のいずれかに記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材又は固定磁気軸受部材の磁力相対面を電磁石で構成してなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
【００１７】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２８に記載のように、請求項１乃至２７のいずれかに記載の磁気軸受装置において、ラジアル磁気軸受装置とスラスト磁気軸受装置を組み合わせてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、請求項２９に記載のように、請求項１乃至２８のいずれかに記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との間に防塵手段を設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項３０に記載のように、請求項２９に記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との対向隙間を介して対向する磁力相対面に防塵手段を設けてなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項３１に記載のように、請求項２９又は３０に記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との間に設けた防塵手段が被膜からなる磁気軸受装置を提供しようとするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係わる磁気軸受装置は、特許請求の範囲の請求項１に記載のように、先ず、回転部に一体に設けた回転磁気軸受部材の構成を有することにより、回転部に凹溝又は凸部を有する回転磁気軸受部材を一体に設けることによって、回転部に凹溝又は凸部を有する磁気軸受部を容易に設けることができる効果がある。
次いで、相対する回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との一方に円周に沿った凹溝を設けると共に、他方に前記凹溝内に対向隙間を介して嵌合可能な凸部を前記円周に沿って設けてなる構成を有することにより、相対する凹溝と凸部との軸方向に作用する磁気力によりスラスト磁気軸受機能が得られると同時に、軸半径方向に作用する磁気力によりラジアル磁気軸受機能が得られる効果がある。
即ち、凹溝と凸部によって回転軸のラジアル方向とスラスト方向の対向隙間を形成することができることにより、ラジアル方向の対向隙間維持力とスラスト方向の対向隙間維持力を同時に得られ、ラジアル軸受機能とスラスト軸受機能を同時に得られる効果がある。
【００１９】
また、ラジアル磁気軸受装置として実施した場合は回転軸の軸方向長さに対して、また、スラスト磁気軸受装置として実施した場合は回転軸の半径方向長さに対して、対向隙間を構成する両磁気軸受部材の相対する磁力面の面積を凹溝の深さ方向において大きく構成することにより、ラジアル磁気軸受装置として実施した場合はスラスト方向、スラスト磁気軸受装置として実施した場合はラジアル方向の軸受機能をそれぞれ同時に得ることができる効果がある。
なお、凹溝又は凸部の断面形状は、側面が直線からなる三角形又はＶ型、四角形型、５角形型等の多角形型、Ｎ、Ｍ又はＷ型に構成することができると共に、曲線からなるＵ型、Ｕ字波形などに構成することができ、また、直線、曲線の個々の組み合わせ型などが適宜に構成することが可能である。
【００２０】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２に記載のように、請求項１に記載の磁気軸受装置において、相対する回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材の一方の磁力相対面に円周状に連続的に凹溝を設けると共に、他方の磁力相対面に前記凹溝内に対向隙間を介して嵌合する凸部を設けてなる構成を有することにより、連続的に設けた凹溝により凸部が広く相対する磁力相対面により円滑で安定した対向隙間維持力を得られる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項３に記載のように、請求項１又は２に記載の磁気軸受装置において、固定磁気軸受部材の磁力相対面に円周状に凹溝を設けると共に、他方の回転磁気軸受部材の磁力相対面に円周状に連続的に凸部を設けてなる構成を有することにより、連続的に設けた凸部により凹部が広く相対する磁力相対面により円滑で安定した対向隙間維持力を得られる効果があると共に、凸部に対して比較的に加工の難しい凹溝を少なくして磁気軸受部材の製作及び組立を容易にする効果がある。
【００２１】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項４に記載のように、請求項１、２又は３に記載の磁気軸受装置において、一方の磁力相対面に設けた凹溝に対して、他方の磁気軸受部材が前記凹溝より幅の小さい部材幅からなり、前記凹溝に磁気軸受部材が対向隙間を介して嵌合して凸部を構成することにより、凸部を有する磁気軸受部材の設計、製作及び組立を容易にする効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項５に記載のように、請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気軸受装置において、一方の磁気軸受部材の凹溝を、磁力相対面の底面の両側に突設した側溝構成磁石により構成してなることにより、磁気軸受部材の凹溝を容易に製作することができる効果がある。
【００２２】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項６に記載のように、請求項５に記載の磁気軸受装置において、側溝構成磁石が永久磁石からなる磁気軸受装置を提供することができる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項７に記載のように、請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気軸受装置において、凹溝を構成する磁気軸受部材を二つに分割して設けてなる構成を有することにより、凹溝の幅を容易に調整可能に製作することができる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項８に記載のように、請求項７に記載の磁気軸受装置において、相対する２個の磁気軸受部材により凹溝を構成してなることにより、凹溝の製作を容易にする効果がある。
【００２３】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項９に記載のように、請求項７又は８に記載の磁気軸受装置において、相対する２個の磁気軸受部材の凹溝間に空間を設けた構成を有することにより、凹溝の溝幅と磁力を空間の幅により容易に調整することができる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１０に記載のように、請求項７、８又は９に記載の磁気軸受装置において、相対する２個の磁気軸受部材の凹溝間に間隔部材を設けた構成を有することにより、凹溝の溝幅と磁力を間隔部材により容易に調整することができる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１１に記載のように、請求項１０に記載の磁気軸受装置において、間隔部材が磁性材又は非磁性材である構成を有することにより、凹溝内の２個の磁気軸受部材の磁気相互作用と間隔を適宜に維持することができる効果がある。
【００２４】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１１に記載のように、請求項１０に記載の磁気軸受装置において、間隔部材が非磁性材である構成を有することにより、凹溝内の２個の磁気軸受部材の磁気相互作用と間隔を適宜に維持することができる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１２に記載のように、請求項７乃至１１のいずれかに記載の磁気軸受装置において、二つの相対する２個の磁気軸受部材の間に凹溝内を構成する中間磁気軸受部材を設けてなる構成を有することにより、凹溝の溝幅と磁力を容易に調整して製作することができる効果がある。
【００２５】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１３に記載のように、請求項１２に記載の磁気軸受装置において、相対する磁気軸受部材と中間磁気軸受部材との間に空間を有する凹溝を設けてなる構成を有することにより、凹溝の溝幅と磁力を空間により容易に調整して製作することができる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１４に記載のように、請求項１２に記載の磁気軸受装置において、相対する磁気軸受部材と中間磁気軸受部材との間に間隔部材を有する凹溝を設けてなる構成を有することにより、凹溝の溝幅と磁力を間隔部材により容易に調整して製作することができる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１５に記載のように、請求項１４に記載の磁気軸受装置において、間隔部材が磁性材又は非磁性材である構成を有することにより、凹溝の溝幅と磁力を容易に調整して製作することができる効果がある。
【００２６】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１６に記載のように、請求項１２乃至１５のいずれかに記載の磁気軸受装置において、凹溝を構成する２個の磁気軸受部材及び中間磁気軸受部材と、相対する他方の磁気軸受部材の凸部との間に対向隙間を設けてなる構成を有することにより、凹溝の溝幅と磁力を容易に調整して製作することができる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１７に記載のように、請求項１乃至１６のいずれかに記載の磁気軸受装置において、固定磁気軸受部材にＮ極又はＳ極のみからなる単一磁力相対面を設けると共に、回転磁気軸受部材に同一極からなる反発磁力面からなる単一磁力相対面を設けてなる磁気軸受装置を提供することができる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１８に記載のように、請求項１乃至１６のいずれかに記載の磁気軸受装置において、固定磁気軸受部材にＮ極又はＳ極のみからなる単一磁力相対面を設けると共に、回転磁気軸受部材に反対極からなる吸着磁力面からなる単一磁力相対面を設けてなる磁気軸受装置を提供することができる効果がある。
【００２７】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項１９に記載のように、請求項１乃至１８のいずれかに記載の磁気軸受装置において、磁気軸受装置がラジアル磁気軸受装置からなる磁気軸受装置を提供することができる。
また、本発明は、請求項２０に記載のように、請求項１乃至１９のいずれかに記載のラジアル磁気軸受装置において、固定磁気軸受部材を回転軸を中心に分割して設けてなる磁気軸受装置を提供する効果がある。
また、本発明は、請求項２１に記載のように、請求項２０に記載の磁気軸受装置おいて、固定磁気軸受部材の分割した外枠部に分割した永久磁石を組み付け固定してなる磁気軸受装置を提供する効果がある。
また、本発明は、請求項２２に記載のように、請求項１乃至２１のいずれかに記載の磁気軸受装置において、磁石軸受部材の基部に固定補助用の磁石固定部材を設けてなる磁気軸受装置を提供する効果がある。
【００２８】
また、本発明は、請求項２３に記載のように、請求項２２に記載の磁気軸受装置において、磁石固定部材が永久磁石からなる磁気軸受装置を提供する効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２４に記載のように、請求項１乃至１８のいずれかに記載の磁気軸受装置において、磁気軸受装置がスラスト磁気軸受装置からなる磁気軸受装置を提供することができる。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２５に記載のように、請求項１乃至２４のいずれかに記載の磁気軸受装置において、永久磁石の側面を組み付ける組み付け枠体部材を非磁性材で構成すると共に、永久磁石の内外周を組み付ける組み付け枠体部材を磁性材で構成し、永久磁石の磁力を強くする磁気軸受装置を提供することができる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２６に記載のように、請求項１乃至２５のいずれかに記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との磁力相対面の対向隙間の両側に防塵用のシール材を設けてなる磁気軸受装置を提供することができる効果がある。
【００２９】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２７に記載のように、請求項１乃至２６のいずれかに記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材又は固定磁気軸受部材の磁力相対面を電磁石で構成してなる磁気軸受装置を提供することができる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２８に記載のように、請求項１乃至２７のいずれかに記載の磁気軸受装置において、ラジアル磁気軸受装置とスラスト磁気軸受装置を組み合わせて、対向隙間を安定して維持することができる磁気軸受装置を提供することができる効果がある。
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項２９に記載のように、請求項１乃至２８のいずれかに記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との間に防塵手段を設けてなる構成にすることができる効果がある。
【００３０】
また、本発明は、請求項３０に記載のように、請求項２９に記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との対向隙間を介して対向する磁力相対面に保護防塵手段を設けて、磁気軸受部材の磁力相対面を保護防塵することができる磁気軸受装置を提供する効果がある。
また、本発明は、請求項３１に記載のように、請求項２９又は３０に記載の磁気軸受装置において、回転磁気軸受部材と固定磁気軸受部材との間に設けた防塵手段が塗布、吹き付け、蒸着、張り付け等の従来公知の手段による被膜からなる磁気軸受装置を提供する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図２】その実施例の要部を縦断して側面を示す概略原理説明図。
【図３】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図４】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図５】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図６】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図７】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図８】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図９】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図１０】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図１１】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図１２】その実施例の要部部を縦断して一側面を示す概略原理説明図。
【図１３】その実施例の要部部を縦断して他側面を示す概略原理説明図。
【図１４】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図１５】その実施例の要部を縦断して一側面を示す概略原理説明図。
【図１６】その実施例の要部を縦断して他側面を示す概略原理説明図。
【図１７】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図１８】その実施例の要部を縦断して一側面を示す概略原理説明図。
【図１９】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図２０】その実施例の要部を縦断して一側面を示す概略原理説明図。
【図２１】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図２２】その実施例の要部を縦断して一側面を示す概略原理説明図。
【図２３】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図２４】その実施例の要部を縦断して一側面を示す概略原理説明図。
【図２５】本発明の他の実施例を一部縦断して示す概略原理説明図。
【図２６】その実施例の要部を縦断して一側面を示す概略原理説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下図示する実施例により本発明を説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１及び図２に記載の実施例１において、本発明に係わるラジアル磁気軸受装置３０は、回転軸１に一体に設けた回転磁気軸受部材１０と、固定部材２に一体に設けた固定磁気軸受部材２０とが対向隙間３を介して相対している。一方の固定磁気軸受部材２０にはＮ極のみからなる単一磁力相対面４を設けてあると共に、他方の回転磁気軸受部材１０には同一のＮ極からなる反発磁力相対面５を設けてある。
この構成により、回転磁気軸受部材１０と固定磁気軸受部材２０が同一のＮ極で反発することによって両者間の対向隙間３を維持するように構成してある。従って、回転磁気軸受部材１０と固定磁気軸受部材２０が同一のＳ極で反発することによって両者間の対向隙間３を維持するように構成することも可能である。
【００３４】
図１又は図２に記載の実施例１において、磁気軸受部材１０，２０は永久磁石で構成してあり、回転磁気軸受部材１０は側面を磁石固定側板１１で、固定磁気軸受部材２０は側面を磁石固定側板２１でそれぞれ挟持し、接着剤あるいは固定部材１３，１４等により回転磁気軸受部材１０は回転軸１と一体に設けた軸側台座１２に、固定磁気軸受部材２０は固定部材２に、それぞれ一体に固定してある。
また、対向隙間３の両側には防塵用のシール材１５が設けてある。実施例の場合、このシール材１５は固定磁気軸受部材２０の磁石固定側板２１に固着してあり、回転磁気軸受部材１０の磁石固定側板１１には、接触して摩擦抵抗を生じないように、対向隙間３より狭い間隔で相対している。
なお、上記実施例において、固定部材２，軸側台座１２は磁性材、磁石固定側板１１，２１は非磁性材で構成してある。
また、上記実施例において、磁石の極性は、Ｎ極とＳ極とを逆転して設けることも勿論可能である。
【００３５】
上記実施例は、本発明の原理を永久磁石で分かりやすく説明するものであって、固定磁気軸受部材２０は永久磁石に限らず、電磁石を使用することも可能である。その場合、固定磁気軸受部材２０は全周に渡って単一磁力相対面４を隣接して設けることもできるが、等間隔又は適宜な間隔を設けて配置することも可能である。
また、固定磁気軸受部材２０を全周に渡ってＮ極又はＳ極からなる反発磁力面に構成するように電磁石を配設することも可能である。この場合も、反発磁力面を隙間無く交互に設けることも、等間隔又は間隔をあけて設けることも可能である。電磁石による磁気軸受部材を設ける場合には、従来公知の別設した対向隙間センサーの情報により、Ｎ極又はＳ極の電磁力を制御して回転磁気軸受部材１０と固定磁気軸受部材２０との対向隙間３を適正に制御することもできることとなる。
なお、各実施例において、特に説明が無い場合には他の実施例と同一機能の部材には同一の符号を付してその説明を省略してある。
【００３６】
本発明の磁気軸受装置３０は、対向隙間３を介して相対する回転磁気軸受部材１０と固定磁気軸受部材２０との一方の磁力相対面４に円周状に凹溝７を設けると共に、他方の磁力相対面５に前記円周状の凹溝７内に対向隙間３を介して嵌合する凸部８を設けてある。
この構成により、ラジアル磁気軸受装置３０の場合は回転軸１の軸方向長さにおいて、対向隙間３を構成する両磁気軸受部材１０と２０の相対する磁力面４と５の面積を凹凸の高さ分だけ大きくする構成することができ、対向隙間維持力を増大することができる。
【００３７】
また、凹凸部７，８によって回転軸１のラジアル方向とスラスト方向の対向隙間３を形成することができることにより、ラジアル方向の対向隙間維持力とスラスト方向の対向隙間維持力を同時に得られ、ラジアル軸受機能とスラスト軸受機能を同時に備えられることとなる。
なお、円周状凹溝７又は凸部８の断面形状は、側面が直線からなる三角形又はＶ型、或いは、四角形型、５角形型等からなる多角形型、Ｎ、Ｍ又はＷ型、Ｕ型、Ｕ字波形等や、前記型の個々の組み合わせ型などが適宜に適用することが可能である。
また、図に記載の実施例の場合は、固定磁気軸受部材２０の磁力相対面４に円周状の凹溝７を設けると共に、他方の回転磁気軸受部材１０の磁力相対面５に円周状の凸部８を設けてあるが、逆に固定磁気軸受部材２０に円周状に凸部８を設け、回転磁気軸受部材１０に円周状に凹溝７を設けることも可能である。
また、他の実施例において断面図は実施例1のものと同様になるものは省略する。
【実施例２】
【００３８】
図３に記載の実施例２において、本発明に係る磁気軸受装置３０は、一方の磁気軸受部材１０の磁力相対面に設けた円周状の凹溝７に対して、他方の磁気軸受部材２０が前記凹溝７より幅の小さい部材幅からなり、前記円周状の凹溝７に磁気軸受部材２０が対向隙間３を介して嵌合して前記円周状の凸部８を構成している。
この場合、円周状の凹溝７に嵌合する凸部８を有する磁気軸受部材２０の製作及び組立を容易にする効果がある。
【実施例３】
【００３９】
また、図４に記載の実施例３において、一方の磁気軸受部材１０の円周状の凹溝７の中央を二つに分割して相対する２個の磁気軸受部材１０により凹溝７を構成してある。凹溝７の溝幅と形状を２個に分割した磁気軸受部材１０により容易に形成することができる効果がある。
なお、凹溝７を固定磁気軸受部材２０に設け、凸部８を構成する回転磁気軸受部材１０を前記凹溝７より幅の小さい部材幅に構成することも勿論可能である。
また、図示の実施例において、二つに分割して相対する２個の磁気軸受部材１０の間には間隔１６を有する円周状の凹溝７を構成してあり、凹溝７の溝幅を間隔１６の幅により容易に調整して設定することができる効果がある。
【００４０】
また、実施例３は、図４に記載のように、先の実施例２において二つに分割して相対する２個の磁気軸受部材１０の空間内に凹溝７を構成する中間磁気軸受部材９を設けてある。この構成を有することにより、凹溝７の溝幅と磁気軸受部材１０の磁力を容易に調整して設定することができる効果がある。
また、実施例３においては、凹溝７を構成する相対する２個の磁気軸受部材１０と中間磁気軸受部材９との間に間隔１７を設けてある。凹溝７の溝幅を間隔１７の幅により容易に調整し設定することができる効果がある。
なお、中間磁気軸受部材９と間隔１７の個数は適宜に設定することが可能である。
また、固定磁気軸受部材２０の基部は固定部材２及び磁石固定側板２１との間に設けた永久磁石からなる磁石固定部材によって強固に固定してある。
【実施例４】
【００４１】
図５に記載の実施例４の場合、磁気軸受装置３０は、回転軸１と一体に回転する回転磁気軸受部材１０の両側に側溝永久磁石１０ａを設けて本発明に係る凹溝７を形成すると共に、固定部２と固定磁気軸受部材２０を一体に固定する磁石固定側板２１に切欠凹部２１ａを設けて前記側溝永久磁石１０ａの先端部を収容すると共に、両側の前記側溝永久磁石１０ａの間に回転磁気軸受部材１０の凸部８を収容するように構成してある。この場合、回転磁気軸受部材１０の両側に径の大きい側溝永久磁石１０ａを設けることによって簡単に本発明に係る凹溝７を形成することができる効果があり、磁石固定側板２１に切欠凹部２１ａを設けて前記側溝永久磁石１０ａの先端部を収容すると共に回転磁気軸受部材１０の凸部８を形成することが容易に出来る効果がある。
同一極からなる反発磁力相対面４，５を構成する凹溝７と凸部８の相対する面には、保護フィルム４ａ，５ａが設けてあり、表面の劣化や汚れを防止し、防塵するように構成してある。
【実施例５】
【００４２】
図６に記載の実施例５の場合、磁気軸受装置３０は、回転磁気軸受部材１０を中央で分割し、中央分割部分に磁性材又は非磁性材からなる間隔部材１８を設けて、間隔部材１８の厚みにより、回転磁気軸受部材１０の両側をリング状の側溝永久磁石１０ａにより挟持したとき、図に記載のように、回転反発磁力相対面５と固定反発磁力相対面４とを有する凹溝７の幅を調整すると共に固定強度を増大するように構成してある。この場合、間隔部材が磁性材からなる場合には、凹溝７の幅を増大する磁性材が磁力を帯びることにより凹溝７の磁力を増強する一方、間隔部材が非磁性材からなる場合には、非磁性材が凹溝７の磁力を弱める調整ができる効果がある。
【実施例６】
【００４３】
図７に記載の実施例６の場合、磁気軸受装置３０は、回転磁気軸受部材１０を３分割し、分割部分に磁性材又は非磁性材からなる２個の間隔部材１９を設けて、間隔部材１９の厚みにより、回転磁気軸受部材１０の両側をリング状の側溝永久磁石１０ａにより挟持したとき、図に記載のように、回転側反発磁力相対面５と固定側磁力相対面４とを有する凹溝７の幅を調整すると共に摩擦と磁力により固定強度を増大するように構成してある。
また、固定磁気軸受部材２０の基部は固定部２及び磁石固定側板２１との間に設けた永久磁石からなる磁石固定部材２ａによって強固に固定してある。
この実施例の場合も、他の実施例と同じ同じ構成である部材には同じ符号を付して説明を省略してある。
【実施例７】
【００４４】
図８に記載の磁気軸受装置３０の実施例７は、Ｈ断面の回転磁気軸受部材１０が回転軸１に磁石固定側板１１と軸側台座１２によって一体に固定してある。この場合、回転磁気軸受部材１０のＨ断面の内側突起部１０ｂが磁石固定側板１１と軸側台座１２によって挟持されて一体に強固に固定されることとなる。に強固にしてある。回転磁気軸受部材１０のＨ型断面の外側突起部１０ｃは凹溝７を形成して固定磁気軸受部材２０の凸部８を内側に収容することとなる。
【実施例８】
【００４５】
図９に記載の磁気軸受装置３０の実施例８は、先のＨ断面の回転磁気軸受部材１０の中央を分割して間に磁性材又は非磁性材からなる間隔部材１８を設けたものである。間隔部材１８の厚みにより、回転磁気軸受部材１０のＨ型断面の幅を大きく調整することができ、回転側反発磁力相対面５と固定側磁力相対面４とを有する凹溝７の幅を増大して磁力を強弱調整することができるように構成してある。ここで、間隔部材が磁性材からなる場合には、凹溝７の幅を増大する磁性材が磁力を帯びることにより凹溝７の磁力を増強する一方、間隔部材が非磁性材からなる場合には、非磁性材が凹溝７の磁力を下げる調整ができる効果がある。
【実施例９】
【００４６】
図１０に記載の磁気軸受装置３０の実施例９は、回転軸１の上側断面図では先のＨ断面の回転磁気軸受部材１０を中央部と両側部に３分割して分割部分に２個の磁性材又は非磁性材からなる間隔部材１９を設けたものを示してある。
回転軸１の下側断面図では先の実施例６の図７において回転磁気軸受部材１０を中央部と両側部に３分割して分割部分に２個の磁性材又は非磁性材からなる間隔部材１９を設けたものを示してある。なお、この場合、固定磁気軸受部材２０の基部は固定部２及び磁石固定側板２１によって固定し、永久磁石からなる磁石固定部材２ａは使用していない。
２個の間隔部材１９の厚みにより、回転磁気軸受部材１０の断面の幅を大きく調整することができ、回転側反発磁力相対面５と固定側磁力相対面４とを有する凹溝７の幅を増大することができるように構成してある。
【実施例１０】
【００４７】
図１１に記載の実施例１０の磁気軸受装置３０は、回転磁気軸受部材１０が、両側に位置する凹溝構成磁石板２２及び磁石固定側板１１と、内周側に位置する軸側台座１２によって、回転軸１に一体に固定してある。この場合、凹溝構成磁石板２２及び軸側台座１２の外周部は回転磁気軸受部材１０の磁力相対面４より外側に突出して凹溝７を形成するように設けてある。また、凹溝構成磁石板２２及び軸側台座１２の外周部は同一高さに構成し、軸側台座１２によって凹溝構成磁石板２２を補強するように構成してある。
固定磁気軸受部材２０は、先の実施例と同様に、固定部２と磁石固定側板２１に一体に固定されて、内周に突出した凸部８が前記凹溝７内に対向隙間３を介して収容された形で設けてある。
凹溝７と凸部８の磁力相対面４，５はシール材等の保護膜で被覆し、塵埃や摩耗から磁力相対面４，５を保護してある。
【実施例１１】
【００４８】
図１２に記載の実施例１１は、先の実施例１０における回転磁気軸受部材１０の外周側の磁力相対面４を、永久磁石１０ｄと非磁性の間隔部材１０ｅとを交互に隣接することによって構成してある。永久磁石１０ｄは外周側をＮ極、内周側をＳ極とする側面が薄い扇状の形状からなり、間隔部材１０ｅは永久磁石１０ｄより薄い扇状の形状からなる。
固定磁気軸受部材２０に設けたＮ極のみからなる単一磁力相対面５に対して、Ｎ極からなる反発磁力面４とそれより反発力の弱い間隔部材１０ｅが交互に設けてある。
【実施例１２】
【００４９】
図１３に記載の実施例１２は、先の実施例１１における回転磁気軸受部材１０の外周側の磁力相対面４を、固定磁気軸受部材２０に設けたＮ極のみからなる単一磁力相対面５に対して、Ｎ極からなる反発磁力面４とＳ極からなる吸引磁力面４を交互に設けてある。
図示の実施例では、回転磁気軸受部材１０に、回転軸１の軸芯に直交する断面において一磁力相対面４がＮ極の永久磁石１０ｄ、Ｎ極に隣り合う磁力相対面４がＳ極の永久磁石１０ｆとなるように交互に永久磁石を組み付けて構成してある。
永久磁石１０ｄと磁性材又は非磁性材からなる間隔部材１０ｅとを交互に隣接することによって構成してある。永久磁石１０ｄは外周側をＮ極、内周側をＳ極とする側面が薄い扇状の形状からなり、永久磁石１０ｆは永久磁石１０ｄより薄い扇状の形状からなる。
固定磁気軸受部材２０に設けたＮ極のみからなる単一磁力相対面５に対して、Ｎ極からなる反発磁力面４とそれより弱い吸着力の永久磁石１０ｆがバランスして対向間隔３を維持するように設けてある。
【実施例１３】
【００５０】
図１４乃至図１６に記載の実施例１３のラジアル磁気軸受装置６０は、回転磁気軸受部材４０が、図１４又は図１６に記載のように、両側に位置する凹溝構成磁石板５２及び磁石固定側板５１と、回転軸３１と一体な軸側台座４２によって、回転軸１に一体に固定してある。この場合、凹溝構成磁石板５２及び軸側台座４２の軸受部は回転磁気軸受部材４０の磁力相対面３４より外側に突出して凹溝３７を形成するように設けてある。また、凹溝構成磁石板５２及び軸側台座３２の凹溝３７構成先端部は同一高さに構成し、軸側台座３２と磁石固定側板５１によって凹溝構成磁石板５２を補強するように構成してある。
固定磁気軸受部材５０は、図１５に記載のように、回転軸３１の周囲に軸受間隔５３を介して固定して設けた固定部材４２と磁石固定側板４１に一体に固定されて、内周に突出した凸部３８が前記凹溝３７内に対向隙間３３を介して収容された形で設けてある。
凹溝３７と凸部３８の磁力相対面３４，３５は被膜等の保護膜で被覆し、塵埃や摩耗から磁力相対面３４，３５を保護してある。
この構成により、回転磁気軸受部材４０と固定磁気軸受部材５０が同一のＮ極で反発することによって両者間の対向隙間３３を維持するように構成してある。従って、回転磁気軸受部材４０と固定磁気軸受部材５０が同一のＳ極で反発することによって両者間の対向隙間３３を維持するように構成することも可能である。
【００５１】
上記の実施例１３において、磁気軸受部材４０，５０は永久磁石で構成してあり、回転磁気軸受部材４０は側面を磁石固定側板５１で、固定磁気軸受部材５０は側面を磁石固定側板４１でそれぞれ挟持し、接着剤あるいは固定部材等により回転磁気軸受部材４０は回転軸３１と一体に設けた軸側台座３２に、固定磁気軸受部材５０は固定部材４２に、それぞれ一体に固定してある。
また、対向隙間３３の両側には防塵用のシール材４５が設けてある。実施例の場合、このシール材４５は固定磁気軸受部材５０の磁石固定側板４１に固着してあり、回転磁気軸受部材４０の磁石固定側板５１には、接触して摩擦抵抗を生じないように、対向隙間３３より狭い間隔で相対している。
なお、上記実施例１３において、固定部材３２，軸側台座４２は磁性材、磁石固定側板４１，５１は非磁性材で構成してある。
また、上記実施例１３において、磁石の極性は、Ｎ極とＳ極とを逆転して設けることも勿論可能である。
【００５２】
上記実施例１３は、本発明の原理を永久磁石で分かりやすく説明するものであって、固定磁気軸受部材２０は永久磁石に限らず、電磁石を使用することも可能である。その場合、固定磁気軸受部材５０は全周に渡って単一磁力相対面３４を隣接して設けることもできるが、等間隔又は適宜な間隔を設けて配置することも可能である。
また、固定磁気軸受部材５０を全周に渡ってＮ極又はＳ極からなる反発磁力面に構成するように電磁石を配設することも可能である。この場合も、反発磁力面を隙間無く交互に設けることも、等間隔又は間隔をあけて設けることも可能である。電磁石による磁気軸受部材を設ける場合には、従来公知の別設した対向隙間センサーの情報により、Ｎ極又はＳ極の電磁力を制御して回転磁気軸受部材４０と固定磁気軸受部材５０との対向隙間３３を適正に制御することもできることとなる。
なお、各実施例において、特に説明が無い場合には他の実施例と同一機能の部材には同一の名称又は符号を付してその説明を省略してある。
【００５３】
本発明の磁気軸受装置６０は、対向隙間３３を介して相対する回転磁気軸受部材４０と固定磁気軸受部材５０との一方の磁力相対面３４に円周状に凹溝３７を設けると共に、他方の磁力相対面３５に前記円周状の凹溝３７内に対向隙間３３を介して嵌合する凸部３８を設けてある。
この構成により、スラスト磁気軸受装置６０の場合は回転軸１の軸方向長さにおいて、対向隙間３３を構成する両磁気軸受部材４０と５０の相対する磁力面３４と３５の面積を凹凸の高さ分だけ大きくする構成することができ、対向隙間維持力を増大することができる。
【００５４】
また、凹凸部３７，３８によって回転軸３１のラジアル方向とスラスト方向の対向隙間３３を形成することができることにより、ラジアル方向の対向隙間維持力とスラスト方向の対向隙間維持力を同時に得られ、ラジアル軸受機能とスラスト軸受機能を同時に備えられることとなる。
なお、円周状凹溝３７又は凸部３８の断面形状は、側面が直線からなる三角形又はＶ型、或いは、四角形型、５角形型等からなる多角形型、Ｎ、Ｍ又はＷ型、Ｕ型、Ｕ字波形等や、前記型の個々の組み合わせ型などが適宜に適用することが可能である。
また、図に記載の実施例の場合は、固定磁気軸受部材５０の磁力相対面３４に円周状の凸部３８を設けると共に、他方の回転磁気軸受部材４０の磁力相対面３５に円周状の凹溝３７を設けてあるが、逆に回転磁気軸受部材４０に円周状に凸部３８を設け、固定磁気軸受部材５０に円周状に凹溝３７を設けることも可能である。
また、他の実施例において断面図は実施例1３のものと同様になるものは省略する。
【実施例１４】
【００５５】
図１７及び図１８に記載の実施例１４のスラスト磁気軸受装置６０の場合、回転軸３１と一体に回転する回転磁気軸受部材４０に凹溝３７が図示のごとく直接的に一体に設けてあって、先の実施例１３の図１５と同じ構成の固定磁気軸受部材５０に設けた凸部３８が対向隙間３３を介して相対している。実施例１４の図１７及び図１８において、先の実施例１３と同じ構成部材については同じ番号を付してあり、その重複する構成の説明は省略する。
【実施例１５】
【００５６】
図１９及び図２０に記載の実施例１５のスラスト磁気軸受装置６０の場合、回転軸３１と一体に回転する回転磁気軸受部材４０を中央で２分割し、その分割部分に非磁性材からなる間隔部材４７を設けてある。間隔部材４７によって凹溝３７の間隔を調整することができる。凹溝３７には先の実施例１３の図１５と同じ構成の固定磁気軸受部材５０に設けた凸部３８が対向隙間３３を介して相対している。なお、間隔部材は磁性材であっても良い。実施例１５の図１９及び図２０において、先に実施例１３又は１４と同じ構成部材については同じ番号を付してあり、その重複する構成の説明は省略する。
【実施例１６】
【００５７】
図２１及び図２２に記載の実施例１６のスラスト磁気軸受装置６０の場合は、先の図１４乃至１６に記載の実施例１３の回転軸３１と一体に回転する回転磁気軸受部材４０を中央で２分割し、その分割部分に磁性材又は非磁性材からなる間隔部材４７を設けてある。間隔部材４７によって凹溝３７の間隔を調整することができると共に、凹溝３７の磁力の強度を調整することができる。凹溝３７には先の実施例１３の図１５と同じ構成の固定磁気軸受部材５０に設けた凸部３８が対向隙間３３を介して相対している。実施例１６の図２１及び図２２において、先の実施例１３、１４又は１５と同じ構成部材については同じ番号を付してあり、その重複する構成部材の説明は省略する。
【実施例１７】
【００５８】
図２３及び図２４に記載の実施例１７のスラスト磁気軸受装置６０の場合、回転軸３１と一体に回転する回転磁気軸受部材４０を３分割し、その分割部分に間隔部材４８、４９を設けてある。間隔部材４８、４９によって凹溝３７の間隔を調整することができる。凹溝３７には先の実施例１３の図１５と同じ構成の固定磁気軸受部材５０に設けた凸部３８が対向隙間３３を介して相対している。実施例１７の図２３及び図２４において、先の実施例１３、１４，１５又は１６と同じ構成部材については同じ番号を付してあり、その重複する構成の説明は省略する。
【実施例１８】
【００５９】
図２５及び図２６に記載の実施例１８のスラスト磁気軸受装置６０の場合、実施例１３の回転軸３１と一体に回転する回転磁気軸受部材４０を中央で３分割し、その分割部分に間隔部材４８、４９を設けてある。間隔部材４８、４９によって凹溝３７の間隔を調整することができる。凹溝３７には先の実施例１３の図１５と同じ構成の固定磁気軸受部材５０に設けた凸部３８が対向隙間３３を介して相対している。実施例１８の図２５及び図２６において、先の実施例１３、１４，１５、１６又は１７と同じ構成部材については同じ番号を付してあり、その重複する構成の説明は省略する。
【符号の説明】
【００６０】
１      回転軸
２      固定部材
３      対向隙間
４      単一磁力相対面
５      反発磁力相対面
６      吸着磁力相対面
７      凹溝
８      凸部
９      中間磁気軸受部材
１０    回転磁気軸受部材
１１    磁石固定側板
１２    軸側台座
１３    固定部材
１４    固定部材
１５    シール材
１６    間隔
１７    間隔部材
１８    間隔部材
１９    間隔部材
２０    固定磁気軸受部材
２１    磁石固定側板
２２    凹溝構成磁石板
３０    ラジアル磁気軸受装置
３１    回転軸
３２    固定部材
３３    対向隙間
３４    単一磁力相対面
３５    反発磁力相対面
３６    吸着磁力相対面
３７    凹溝
３８    凸部
３９    中間磁気軸受部材
４０    回転磁気軸受部材
４１    磁石固定側板
４２    軸側台座
４３    固定部材
４４    固定部材
４５    シール材
４６    間隔
４７    間隔部材
４８    間隔部材
４９    間隔部材
５０    固定磁気軸受部材
５１    磁石固定側板
５２    凹溝構成磁石板
６０    ラジアル磁気軸受装置
【図１】
2020016263.tif 000003
【図２】
2020016263.tif 000004
【図３】
2020016263.tif 000005
【図４】
2020016263.tif 000006
【図５】
2020016263.tif 000007
【図６】
2020016263.tif 000008
【図７】
2020016263.tif 000009
【図８】
2020016263.tif 000010
【図９】
2020016263.tif 000011
【図１０】
2020016263.tif 000012
【図１１】
2020016263.tif 000013
【図１２】
2020016263.tif 000014
【図１３】
2020016263.tif 000015
【図１４】
2020016263.tif 000016
【図１５】
2020016263.tif 000017
【図１６】
2020016263.tif 000018
【図１７】
2020016263.tif 000019
【図１８】
2020016263.tif 000020
【図１９】
2020016263.tif 000021
【図２０】
2020016263.tif 000022
【図２１】
2020016263.tif 000023
【図２２】
2020016263.tif 000024
【図２３】
2020016263.tif 000025
【図２４】
2020016263.tif 000026
【図２５】
2020016263.tif 000027
【図２６】
2020016263.tif 000028