(57)【要約】【課題】  回転体の回転損失および温度上昇を抑制できる磁気軸受装置を提供する。【解決手段】  磁気軸受装置は、回転体1を制御型ラジアル磁気軸受3,4により径方向に非接触支持する磁気軸受装置であって、ラジアル磁気軸受3,4を構成する電磁石9,10に対向する回転体1の外周部に複数の円環状の珪素鋼板15が積層されたコア11,12が固定されているものである。コア11,12を構成する各珪素鋼板15が、表面に絶縁被膜がコーティングされたものであり、コア11,12の外周面に研磨加工が施されていない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を制御型ラジアル磁気軸受により径方向に非接触支持する磁気軸受装置であって、ラジアル磁気軸受を構成する電磁石に対向する回転体の外周部に複数の円環状の電磁鋼板が積層されたコアが固定されているものにおいて、
コアを構成する各電磁鋼板が、表面に絶縁被膜がコーティングされたものであり、コアの外周面に研磨加工が施されていないことを特徴とする磁気軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転体を磁気軸受により非接触支持して回転させる磁気軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の磁気軸受装置として、回転体が１組の制御型アキシアル磁気軸受と２組の制御型ラジアル磁気軸受により非接触支持されて内蔵電動モータにより高速回転させられるものが知られている。
【０００３】
通常、各ラジアル磁気軸受は、周方向に等間隔をおいて回転体の周囲に配置された４個の電磁石を備えており、これらの電磁石の対向する回転体の外周部には電磁鋼板である珪素鋼板が軸方向に積層されたコアが固定されている。コアは、円環状の珪素鋼板を回転体の外周部に１枚ずつはめて積層した後、その外周部を研磨することにより形成されている（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１３７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなコアを構成する円環状の珪素鋼板の全表面には、無機系の絶縁被膜がコーティングされているが、コアの外周面の研磨により珪素鋼板の絶縁被膜が破壊されて、絶縁効果が薄れ、その結果、電磁石による渦電流損失が大きくなり、発熱による回転体の温度上昇が生じるという問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、上記の問題を解決し、回転体の回転損失および温度上昇を抑制できる磁気軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による磁気軸受装置は、回転体を制御型ラジアル磁気軸受により径方向に非接触支持する磁気軸受装置であって、ラジアル磁気軸受を構成する電磁石に対向する回転体の外周部に複数の円環状の電磁鋼板が積層されたコアが固定されているものにおいて、コアを構成する各電磁鋼板が、表面に絶縁被膜がコーティングされたものであり、コアの外周面に研磨加工が施されていないことを特徴とするものである。
【０００７】
コアの外周面に研磨加工が施されていないので、コアを構成する電磁鋼板の絶縁被膜が破壊されることがなく、したがって、絶縁効果が薄れることがない。このため、コアの部分に発生する渦電流が小さく、回転体の回転損失および発熱による温度上昇も小さい。
【０００８】
コアは、電磁鋼板を１枚ずつ回転体本体の外周部にはめることによって形成されてもよい。また、複数枚の電磁鋼板を積層してコアを形成し、これを回転体にはめてもよい。後者の場合、電磁鋼板を精度良く積層することにより、完成したコアの外径の寸法精度を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の磁気軸受装置によれば、上記のように、磁気軸受を構成する電磁石に対向する回転体のコアの部分に発生する渦電流を小さくして、回転損失および回転体の温度上昇を抑制することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、この発明を５軸制御型磁気軸受装置に適用した実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、磁気軸受装置の主要部を示している。
【００１２】
この磁気軸受は、図示しない水平な筒状のハウジングの内側で水平な回転体(1)が回転する横型のものであり、回転体(1)の周囲のハウジングの部分に、回転体(1)を軸方向に非接触支持する制御型アキシアル磁気軸受(2)、回転体(1)を径方向に非接触支持する２組の制御型ラジアル磁気軸受(3)(4)、回転体(1)の軸方向の変位を検出するためのアキシアル変位センサ(5)、回転体(1)の径方向の変位を検出するための２組のラジアル変位センサ(6)(7)、回転体(1)を回転させる電動モータのステータ(8)、回転体(1)の回転数を検出するための回転センサ（図示略）、タッチダウン用の保護軸受（図示略）などが配置されている。
【００１３】
各ラジアル磁気軸受(3)(4)は、それぞれ、４個の電磁石(9)(10)を備えている。各ラジアル変位センサ(6)(7)は、それぞれ、４個で１組をなす。各組のラジアル磁気軸受(3)(4)の電磁石(9)(10)および各組のラジアル変位センサ(6)(7)に対向する回転体(1)の外周部に、それぞれ、コア(11)(12)(13)(14)が設けられている。
【００１４】
磁気軸受装置の構成自体は公知であるから、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００１５】
電磁石(3)(4)に対向する第１コア(11)および第２コア(12)は、図２に示すような円環状の珪素鋼板（電磁鋼板）(15)が積層されたものである。各珪素鋼板(15)の全表面には、無機系の絶縁被膜(16)がコーティングされている。各コア(11)(12)は、珪素鋼板(15)を積層することにより筒状に形成された後に、回転体(1)の外周部にはめられ、固定される。そして、各コア(11)(12)の外周面には、従来のような研磨加工は施されていない。
【００１６】
ラジアル変位センサ(6)(7)に対向する第３コア(13)および第４コア(14)も、上記同様の円環状の珪素鋼板(17)が積層されたものである。これらのコア(13)(14)は、珪素鋼板(17)を積層することにより円筒状に形成された後に回転体(1)の外周部にはめられて固定されてもよいし、回転体(1)の外周部に珪素鋼板(17)を１枚ずつはめることにより形成されてよい。いずれの場合も、回転体(1)の外周部にコア(13)(14)が形成された後に、コア(13)(14)の外周部に研磨加工が施される。
【００１７】
上記の実施形態の場合、ラジアル変位センサ(6)(7)に対向するコア(13)(14)の外周部に研磨加工が施されて、コア(13)(14)の外径の寸法精度が高められているので、回転体(1)の径方向の変位を精度良く検出することができる。
【００１８】
また、ラジアル磁気軸受(3)(4)の電磁石(9)(10)に対向するコア(11)(12)の外周面には研磨加工が施されていないので、コア(11)(12)を構成する珪素鋼板(15)の絶縁被膜(16)が破壊されることがなく、したがって、絶縁効果が薄れることがない。このため、コア(11)(12)の部分に発生する渦電流が小さく、回転体(1)の回転損失および発熱による温度上昇も小さい。
【００１９】
図３は、回転体(1)の回転数と回転損失との関係を示すグラフである。図３において、Ａはコア(11)(12)の外周面に研磨加工が施されていない上記実施形態の場合、Ｂはコア(11)(12)の外周面に研磨加工が施された比較例の場合を示している。図３より、上記実施形態の方が、比較例に比べて、回転損失が小さいことがわかる。
【００２０】
さらに、上記実施形態では、珪素鋼板(15)を積層して筒状のコア(11)(12)を形成した後に、これを回転体(1)の外周部にはめて固定しているので、コア(11)(12)を形成する際に、珪素鋼板(15)を精度良く積層することにより、研磨加工を施さなくても、コア(11)(12)の外径の寸法精度を高めることができる。しかしながら、これらのコア(11)(12)についても、回転体(1)の外周部に珪素鋼板(15)を１枚ずつはめて固定することにより形成してもよい。
【００２１】
磁気軸受装置の全体構成および各部の構成は、上記実施形態のものに限らず、適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、この発明の実施形態を示す磁気軸受装置の概略構成図である。
【図２】図２は、コアを構成する珪素鋼板の斜視図である。
【図３】図３は、回転体の回転数と回転損失との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２３】
(1)     回転体
(3)(4)    ラジアル磁気軸受
(9)(10)     電磁石
(11)(12)    コア
(15)    珪素鋼板
(16)    絶縁被膜
【図１】
2006177474.tif 000003
【図２】
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【図３】
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