(57)【要約】【課題】スラスト支持力の低下を抑制可能な磁気軸受を提供する。【解決手段】スラストステータコアとスラスト巻線とを有する少なくとも１つのスラストステータを備え、回転軸にスラスト方向の支持力を磁気的に作用させることにより前記回転軸を回転自在に支持する磁気軸受であって、前記スラストステータコアと前記回転軸との間において磁束が前記スラスト方向に交差する方向に流れる磁束通過箇所が、複数形成される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラストステータコアとスラスト巻線とを有する少なくとも１つのスラストステータを備え、回転軸にスラスト方向の支持力を磁気的に作用させることにより前記回転軸を回転自在に支持する磁気軸受であって、
前記スラストステータコアと前記回転軸との間において磁束が前記スラスト方向に交差する方向に流れる磁束通過箇所が、複数形成されることを特徴とする磁気軸受。
【請求項２】
前記磁束通過箇所は、前記スラストステータコアあるいは／及び前記回転軸の一部に非磁性材料あるいは空隙からなる部位を設けることにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の磁気軸受。
【請求項３】
前記磁束通過箇所は、前記回転軸の一部において、前記磁束を迂回させる位置に非磁性材料あるいは空隙からなる部位を設けることにより形成されることを特徴とする請求項２に記載の磁気軸受。
【請求項４】
前記磁束通過箇所は、前記スラストステータコア及び前記回転軸の一部に複数のスリットを設けることにより形成されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の磁気軸受。
【請求項５】
前記少なくとも１つのスラストステータは、一対のスラストステータであり、
前記一対のスラストステータは、ラジアルステータコアとラジアル巻線とを有するラジアルステータを挟んで一体に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の磁気軸受。
【請求項６】
一体の前記スラスト巻線に通電される駆動電流の極性は、前記支持力が前記スラスト方向において同一方向に作用するように設定されることを特徴とする請求項５に記載の磁気軸受。
【請求項７】
前記回転軸は、所定の磁性材料からなる、あるいは前記磁性材料からなる円筒状部材が円柱部材に嵌合してなることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の磁気軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気軸受は、機械的接触による摩耗が発生せず、さらに、潤滑剤が不要である等の利点がある。この磁気軸受は、軸受での損失が少ないため、高速で羽根車や軸を回転させるターボ分子ポンプ、圧縮機、ガスタービン、電力貯蔵用フライホイール等に利用されている。
【０００３】
従来から、磁気軸受として、５自由度制御磁気浮上系の磁気軸受が知られている。この磁気軸受は、２組のラジアル磁気軸受と１つのスラスト軸受から構成される。軸の並進方向２自由度の運動制御を担うラジアル磁気軸受は、軸端に１個ずつ合計２個配置され、並進方向２自由度と傾き２自由度の運動を制御する。また、１自由度方向に力を発生するスラスト軸受は、軸方向の１自由度の運動を制御する。スラスト軸受は、軸に取り付けられた１枚の磁性体の円板（スラストディスク）を、コイル用の溝を設けた２つのリング状の電磁石で挟み込む構成となっている。
【０００４】
ところで、ラジアル／スラスト磁気軸受は、機械式軸受に対して軸受剛性において劣るため、システムが大型化する。加えて、スラスト磁気軸受は、スラストディスクとそれを挟み込む一対のスラストステータにより構成されるため、スラストステータとロータを独立して組み立てたり分離したりすることができないという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するべく、非特許文献１には、一対のスラストステータを一体化し、ロータの軸長の短縮化を図ったディスクレススラスト磁気軸受が開示されている。このディスクレススラスト磁気軸受は、スラストディスクを用いないディスクレス構造であるため、小型で且つ組立性及び分解性が向上する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】中島 淳、平田 勝弘、新口 昇、森元 瑛樹、加藤 雅之、「５軸能動制御磁気浮上系を有する高温ターボ機械への適用に向けた３軸能動制御磁気軸受の提案」、電気学会研究会資料、RM-16-076、 LD-16-084、HCA-16-043、2016年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このディスクレススラスト磁気軸受は、スラスト方向の支持力が発生する箇所が軸方向において一カ所しかない。そのため、ディスク付スラスト磁気軸受と比較して、スラスト方向の支持力が低下してしまう場合がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、スラスト方向における支持力の低下を抑制可能な磁気軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、スラストステータコアとスラスト巻線とを有する少なくとも１つのスラストステータを備え、回転軸にスラスト方向の支持力を磁気的に作用させることにより前記回転軸を回転自在に支持する磁気軸受であって、前記スラストステータコアと前記回転軸との間において磁束が前記スラスト方向に交差する方向に流れる磁束通過箇所が、複数形成されることを特徴とする磁気軸受である。
【００１０】
本発明の一態様は、上述の磁気軸受であって、前記磁束通過箇所は、前記スラストステータコアあるいは／及び前記回転軸の一部に非磁性材料あるいは空隙からなる部位を設けることにより形成される。
【００１１】
本発明の一態様は、上述の磁気軸受であって、前記磁束通過箇所は、前記回転軸の一部において、前記磁束を迂回させる位置に非磁性材料あるいは空隙からなる部位を設けることにより形成される。
【００１２】
本発明の一態様は、上述の磁気軸受であって、前記磁束通過箇所は、前記スラストステータコア及び前記回転軸の一部に複数のスリットを設けることにより形成される。
【００１３】
本発明の一態様は、上述の磁気軸受であって、前記少なくとも１つのスラストステータは、一対のスラストステータであり、前記一対のスラストステータは、ラジアルステータコアとラジアル巻線とを有するラジアルステータを挟んで一体に設けられている。
【００１４】
本発明の一態様は、上述の磁気軸受であって、一体の前記スラスト巻線に通電される駆動電流の極性は、前記支持力が前記スラスト方向において同一方向に作用するように設定される。
【００１５】
本発明の一態様は、上述の磁気軸受であって、前記回転軸は、所定の磁性材料からなる、あるいは前記磁性材料からなる円筒状部材が円柱部材に嵌合してなる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、スラスト支持力の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態における磁気軸受の縦断面構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における磁気軸受の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態における磁気軸受の構成の他の例を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるラジアルステータの構成を示す磁気軸受の横断面図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるスラストステータの構成を示す磁気軸受の縦断面図である。
【図６】図５に示す磁気軸受の要部を抜き出して拡大した要部拡大図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるスラストステータコア３１及び回転軸１０の一部に形成された非磁性材料あるいは空隙からなる部位９０ａ，９０ｂを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る磁気軸受を、図面を用いて説明する。
【００１９】
なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ラジアル方向において互いに直交する２軸をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向とし、スラスト方向の１軸をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する。
【００２０】
本発明の一実施形態における磁気軸受１は、回転軸１０にラジアル方向及びスラスト方向の支持力を磁気的に作用させることにより、回転軸１０を回転自在に支持するものである。
【００２１】
磁気軸受１は、回転軸１０のラジアル方向における支持力を発生するラジアルステータ２０と、回転軸１０のスラスト方向における支持力を発生するスラストステータ３０と、スラストステータ３０と回転軸１０との間において磁束がスラスト方向に交差する方向に流れる複数の磁束通過箇所８０を有する。ここで、スラスト方向とは、回転軸１０の軸方向である。ラジアル方向とは、スラスト方向に対して垂直な方向である。
【００２２】
図２に示すように、回転軸１０は、所定の磁性材料からなる円筒状部材１０ａが円柱部材１０ｂに嵌合してなる。円筒状部材１０ａの一部には、非磁性材料あるいは空隙からなる部位を設けることにより複数の磁束通過箇所８０が形成される。なお、図３に示すように、回転軸１０は、所定の磁性材料からなる円筒状の部材であってもよい。
【００２３】
本実施形態の磁気軸受１は、３軸能動制御磁気軸受である。すなわち、ラジアルステータ２０は、ラジアル方向に支持力を作用させる。スラストステータ３０は、スラスト方向においてラジアルステータ２０を挟んで一対が一体に設けられ、スラスト方向に支持力を作用させる。なお、以下の説明では、一対で設けられたスラストステータ３０のうち、一方をスラストステータ３０ｚ１と称し、他方をスラストステータ３０ｚ２と称する。なお、本実施形態において磁気軸受１は、一対のスラストステータ３０ｚ１，３０ｚ２がラジアルステータ２０を挟んで一体に設けられているが、これに限定されない。すなわち、磁気軸受１は、少なくとも１つのスラストステータ３０を備えていればよい。
【００２４】
ラジアルステータ２０及び一対のスラストステータ３０は、ハウジング２の内側に一体となって収容されている。ハウジング２の中央には、回転軸１０が配置される孔部３が形成されている。ハウジング２は、筒部２ａと、一対の蓋部２ｂと、を有する。筒部２ａは、円筒状に形成され、ラジアルステータ２０及び一対のスラストステータ３０の外周面に嵌合している。一対の蓋部２ｂは、筒部２ａの両端部に接続され、一対のスラストステータ３０の端面を覆っている。このハウジング２は、非磁性材料であるステンレス鋼等から形成されている。
【００２５】
ラジアルステータ２０は、図４に示すように、ラジアルステータコア２１と、ラジアル巻線２２と、を有する。本実施形態のラジアルステータ２０は、電磁石型ヘテロポーララジアル磁気軸受を形成している。
【００２６】
ラジアルステータコア２１は、所定の磁性材料から形成され、ラジアル巻線２２が巻回された複数のラジアルステータ磁極２３と、複数のラジアルステータ磁極２３の間を接続するラジアルステータバックヨーク２４と、を有する。ラジアルステータバックヨーク２４は、円環状に形成され、回転軸１０の外側に配置されている。ラジアルステータ磁極２３は、ラジアルステータバックヨーク２４の内周面から、回転軸１０の外周面に向かって突設されている。
【００２７】
ラジアルステータ磁極２３は、回転軸１０の外周面にギャップをあけて対向している。本実施形態のラジアルステータ磁極２３は、回転軸１０の周方向に４５°間隔で８個設けられている。ラジアル巻線２２は、周方向で隣り合うラジアルステータ磁極２３間に形成されるスロット開口部を利用してラジアルステータ磁極２３に巻回されている。ラジアル巻線２２は、周方向で隣り合うラジアルステータ磁極２３を二つ一組として巻回されている。
【００２８】
具体的に、周方向で隣り合う二つ一組のラジアルステータ磁極２３ｘ１には、ラジアル巻線２２ｘ１が巻回されている。また、周方向で隣り合う二つ一組のラジアルステータ磁極２３ｘ２には、ラジアル巻線２２ｘ２が巻回されている。また、周方向で隣り合う二つ一組のラジアルステータ磁極２３ｙ１には、ラジアル巻線２２ｙ１が巻回されている。また、周方向で隣り合う二つ一組のラジアルステータ磁極２３ｙ２には、ラジアル巻線２２ｙ２が巻回されている。
【００２９】
ラジアル巻線２２ｘ１，２２ｘ２，２２ｙ１，２２ｙ２は、ラジアルステータコア２１、回転軸１０を経由する第１の磁気回路１０１をそれぞれ形成する。第１の磁気回路１０１を形成する磁束（鎖交磁束）は、ラジアル巻線２２が巻回された二つ一組のラジアルステータ磁極２３、当該二つ一組のラジアルステータ磁極２３を接続するラジアルステータバックヨーク２４、及び回転軸１０を経由する。
【００３０】
ラジアル巻線２２ｘ１，２２ｘ２は、回転軸１０の中心を通るＸ軸方向において対となって配置されている。これらラジアル巻線２２ｘ１，２２ｘ２に駆動電流をそれぞれ流すと、その駆動電流に伴う磁束に由来する磁気吸引力が発生し、ラジアル方向に支持力を作用させる。
【００３１】
また、ラジアル巻線２２ｙ１，２２ｙ２は、回転軸１０の中心を通るＹ軸方向において対となって配置されている。これらラジアル巻線２２ｙ１，２２ｙ２に駆動電流をそれぞれ流すと、その駆動電流に伴う磁束に由来する磁気吸引力が発生し、ラジアル方向の支持力に作用させる。
【００３２】
ラジアル巻線２２ｘ１，２２ｘ２，２２ｙ１，２２ｙ２は、それぞれが形成する磁気回路の主磁束が他のラジアル巻線に干渉(磁束漏れ)をしないようにするため、隣り合う磁束は互いに逆方向となるようラジアル巻線２２に通電し、ラジアルステータ磁極２３で生じる極性を選択している。例えば、ラジアル巻線２２ｘ１，２２ｘ２が形成する第１の磁気回路１０１は反時計回りであり、ラジアル巻線２２ｙ１，２２ｙ２が形成する第１の磁気回路１０１は時計回りである。これらラジアルステータ磁極２３の極性は、周方向においてＮ極→Ｎ極→Ｓ極→Ｓ極→Ｎ極→Ｎ極→Ｓ極…の順に交互に配置される。
【００３３】
スラストステータ３０は、図５に示すように、スラストステータコア３１と、スラスト巻線３２と、を有する。本実施形態のスラストステータ３０は、電磁石型ホモポーラスラスト磁気軸受を形成している。スラストステータコア３１は、所定の磁性材料から形成され、ラジアルステータコア２１と一体に設けられている。
【００３４】
スラストステータコア３１は、略有底円筒状に形成され、その内側にスラスト巻線３２を収容している。スラストステータコア３１は、回転軸１０を配置する孔が中央に形成された円板状のスラストステータ磁極３３と、スラストステータ磁極３３の周縁部からラジアルステータコア２１に向かって突出する円筒状のスラストステータバックヨーク３４と、を有する。スラストステータバックヨーク３４は、スラストステータ磁極３３とラジアルステータコア２１との間に設けられるのであり、その先端はラジアルステータバックヨーク２４と一体に設けられている。
【００３５】
スラストステータ磁極３３は、ラジアル巻線２２に対しスラスト方向において第１の空間２０１をあけて配置されている。また、スラストステータバックヨーク３４は、ラジアル巻線２２に対しラジアル方向に第２の空間２０２をあけて配置されている。これら第１の空間２０１及び第２の空間２０２には、スラスト巻線３２が配置されている。スラスト巻線３２は、Ｚ軸回りに巻かれ、ラジアル巻線２２の側面及び上面を覆うＬ字断面のリング状（図２、図３参照）に成形されている。
【００３６】
スラスト巻線３２は、図５に示すように、スラストステータコア３１、回転軸１０、及び、ラジアルステータコア２１を経由する第２の磁気回路１０２を形成する。第２の磁気回路１０２を形成する磁束（鎖交磁束）は、スラストステータ磁極３３、スラストステータバックヨーク３４、ラジアルステータバックヨーク２４、ラジアルステータ磁極２３、及び、回転軸１０を経由する。
【００３７】
ここで、磁気軸受１は、磁束通過箇所８０が複数形成される。より具体的には、磁気軸受１は、スラスト方向において磁束通過箇所８０が複数形成されうる。例えば、各々の磁束通過箇所８０は、スラストステータコア３１あるいは／及び回転軸１０の一部に非磁性材料あるいは空隙からなる部位９０を設けることにより形成される。本実施形態では、回転軸１０のスラスト方向において、４つの磁束通過箇所８０−１〜８０−４が設けられている。
【００３８】
これら磁束通過箇所８０−２〜８０−４は、円筒状部材１０ａの一部に非磁性材料あるいは空隙からなる部位９０が設けられることにより形成される。この部位９０は、第２の磁気回路１０２を形成する磁束を迂回させる位置に設けられている。したがって、第２の磁気回路１０２を形成する磁束は、スラストステータコア３１と回転軸１０との間において、スラスト方向に対して交差する方向に流れる。したがって、スラストステータ３０は、このスラスト方向に交差する方向に流れる磁束により、回転軸１０に対してスラスト方向の支持力を磁気的に作用させることができる。
【００３９】
ここで、本発明の一実施形態におけるスラスト方向の支持力について、図６を用いて説明する。図６は、磁気軸受１の要部を抜き出して拡大した要部拡大図である。
図６に示すように、回転軸１０に対して発生する磁気吸引力は、スラストステータコア３１と回転軸１０との間の磁束により発生する。したがって、スラストステータコア３１と回転軸１０との間において、スラスト方向に対して交差する方向、すなわちスラスト方向に対して斜め方向に磁束が発生すると、回転軸１０に対してスラスト方向の斜め方向に磁気吸引力ｆが発生する。
【００４０】
この磁気吸引力ｆは、スラスト方向の分力ｆ１とラジアル方向の分力ｆ２とに分解される。ラジアル方向の分力ｆ２は、回転軸１０の周方向に発生するため、互いに引き合い相殺される。一方、スラスト方向の分力ｆ１は、スラスト方向の支持力として回転軸１０に対して磁気的に作用する。本実施形態の磁気軸受１は、４つの磁束通過箇所８０−１〜８０−４を有するため、スラスト方向の支持力を発生させる箇所が４箇所あることになる。ここで、従来のディスクレススラスト磁気軸受は、磁束通過箇所８０−１のみ有するため、１箇所でのみスラスト方向の支持力を発生させる。
【００４１】
一方、本実施形態の磁気軸受１は、回転軸１０において、非磁性材料あるいは空隙からなる部位９０を設けることにより、磁束通過箇所８０−１の他に、複数の磁束通過箇所８０−２〜８０−４を設ける。そのため、磁気軸受１は、従来のディスクレススラスト磁気軸受と比較して、スラスト方向の支持力を発生させる箇所を増加させ、より大きなスラスト方向の支持力を発生させることができる。
【００４２】
なお、上記構成のスラストステータ３０は、スラスト方向においてラジアルステータ２０を挟んで一対で設けられており、スラストステータ３０ｚ１のスラスト巻線３２ｚ１とスラストステータ３０ｚ２のスラスト巻線３２ｚ２とは、回転軸１０が延びるＺ軸方向において対となって配置されている。したがって、外部に設けられた制御装置１００は、これらスラスト巻線３２ｚ１，３２ｚ２に駆動電流をそれぞれ流すことで、回転軸１０に対して、その駆動電流に伴う磁束に由来する磁気吸引力、すなわちスラスト方向の支持力を発生させることができる。
【００４３】
一対のスラストステータ３０ｚ１，３０ｚ２のそれぞれは、ラジアルステータ磁極２３を経由する第２の磁気回路１０２ｚ１，１０２ｚ２を形成する。そして、第２の磁気回路１０２ｚ１は、磁束通過箇所８０−１，８０−２により、スラストステータコア３１と回転軸１０との間において、スラスト方向に対して斜め方向となる箇所が複数形成される。一方、第２の磁気回路１０２ｚ２は、磁束通過箇所８０−３，８０−４により、スラストステータコア３１と回転軸１０との間において、スラスト方向に対して斜め方向となる箇所が複数形成される。
【００４４】
ここで、ラジアルステータ磁極２３は、ラジアルステータ２０の磁路であると共に、一対のスラストステータ３０ｚ１，３０ｚ２の共有の磁路となっている。すなわち、ラジアルステータ磁極２３は、スラストステータコア３１の一部である。
また、一対のスラストステータ３０ｚ１，３０ｚ２は、図５に示すように、ラジアルステータ磁極２３において磁束の向きが互いに逆方向となるように第２の磁気回路１０２ｚ１，１０２ｚ２を形成している。
【００４５】
スラスト巻線３２ｚ１，３２ｚ２は、ラジアルステータ磁極２３における磁気飽和を抑制するため、ラジアルステータ磁極２３において互いに逆方向になるように極性を選択している。例えば、スラスト巻線３２ｚ１が形成する第２の磁気回路１０２ｚ１は時計回りであり、スラスト巻線３２ｚ２が形成する第２の磁気回路１０２ｚ２も時計回りである。回転軸１０においては、スラスト巻線３２ｚ１による磁束の向きと、スラスト巻線３２ｚ２による磁束の向きが、共にＺ軸方向の＋側を向いている。
【００４６】
すなわち、一体のスラスト巻線３２（スラスト巻線３２ｚ１とスラスト巻線３２ｚ２）に通電される駆動電流の極性は、回転軸１０に対するスラスト方向の支持力がスラスト方向において同一方向に作用するように設定される。これにより、回転軸１０は、スラストステータ３０ｚ１，３０ｚ２からスラスト方向における同一方向の支持力を得ることができるため、より大きな磁気吸引力で回転自在に支持される。
【００４７】
なお、スラスト方向の支持力、すなわち磁気吸引力ｆ１の大きさは、スラスト巻線３２に通電する駆動電力の大きさに起因する。すなわち、スラスト巻線３２に通電する駆動電流の電流値が大きいほど、より大きなスラスト方向の支持力を発生させることが可能となる。また、スラスト方向に発生させる支持力の向き（±Ｚ方向）は、スラスト巻線３２に通電する駆動電流の向きにより変更可能である。
【００４８】
上述したように、本実施形態における磁気軸受１は、スラストステータコア３１とスラスト巻線３２とを有する少なくとも１つのスラストステータ３０を備え、スラストステータコア３１と回転軸１０との間において磁束がスラスト方向に交差する方向に流れる磁束通過箇所８０が、複数形成される。本実施形態では、磁束通過箇所８０は、回転軸１０の一部に非磁性材料あるいは空隙からなる部位９０を設けることにより形成される。これにより、回転軸１０に対してスラスト方向の支持力を発生させる箇所を複数形成することが可能となるため、スラスト方向における支持力の低下を抑制することができる。なお、少なくとも１つのスラストステータ３０とは、例えば、一対のスラストステータ３０ｚ１，３０ｚ２であり、この一対のスラストステータ３０ｚ１，３０ｚ２は、ラジアルステータコア２１とラジアル巻線２２とを有するラジアルステータ２０を挟んで一体に設けられている。
【００４９】
なお、本実施形態における磁気軸受１には、４つの磁束通過箇所８０を形成したが、これに限定されず、磁束通過箇所８０−１の他に一以上の磁束通過箇所８０を設ければよい。すなわち、本実施形態では、回転軸１０は、スラストステータコア３１と回転軸１０との間において、スラスト巻線３２による磁束がスラスト方向に対して斜めの方向で行き来する箇所を二以上設ける構造を備えていればよい。
【００５０】
また、本実施形態では、図５に示すように、ラジアルステータコア２１は、ラジアル巻線２２が巻回されたラジアルステータ磁極２３を有し、一対のスラストステータ３０のそれぞれは、ラジアルステータ磁極２３を経由する第２の磁気回路１０２ｚ１，１０２ｚ２を形成する。この構成によれば、ラジアルステータ２０の磁路である既存のラジアルステータ磁極２３が、一対のスラストステータ３０ｚ１，３０ｚ２の共有の磁路となるため、共有の磁路を別途設ける必要がなく、軸方向の省スペース化に寄与できる。
【００５１】
さらに、本実施形態においては、一対のスラストステータ３０は、ラジアルステータ磁極２３において磁束の向きが互いに逆方向となるように第２の磁気回路１０２ｚ１，１０２ｚ２を形成する。この構成によれば、ラジアルステータ磁極２３において互いに逆方向になるように極性を選択でき、ラジアルステータ磁極２３における磁気飽和を抑制することができる。このため、ラジアルステータ２０の磁路であるラジアルステータ磁極２３を、一対のスラストステータ３０ｚ１，３０ｚ２の共有の磁路とした場合であっても、磁気飽和を抑制し、磁束及び支持力の低下を抑制することができる。
【００５２】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５３】
例えば、上述の実施形態では、回転軸１０に非磁性材料あるいは空隙からなる部位９０を複数形成したが、これに限定されず、スラストステータコア３１にも非磁性材料あるいは空隙からなる部位９０を設けてもよい。図７は、スラストステータコア３１及び回転軸１０の一部に形成された非磁性材料あるいは空隙からなる部位９０ａ，９０ｂを示す図である。
【００５４】
図７に示すように、部位９０（部位９０ａ，９０ｂ）は、例えば、複数のスリット９１を備え、スラストステータコア３１及び回転軸１０の一部に形成される。そして、部位９０ａと部位９０ｂとは、ギャップを挟んで、少なくとも一部が互いに対向する位置に設けられている。これにより、スラストステータコア３１と回転軸１０との間においてスラスト巻線３２による磁束がスリット９１によって生じた突極部にそれぞれ分配され、スラスト方向に交差する方向に流れる磁束通過箇所８０が複数形成される。したがって、スラスト方向における支持力の低下を抑制することができる。
【００５５】
ラジアル巻線スペース２２ａには、ラジアル巻線を設けてもよいがこれに限定されない。ラジアル巻線スペース２２ａは磁束変化が大きいため、ラジアル巻線２２の損失が増える可能性がある。その場合、ラジアル巻線スペース２２ａを空間とすることで、ラジアル巻線２２の損失を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  磁気軸受
１０  回転軸
１０ａ  円筒状部材
１０ｂ  円柱部材
２０  ラジアルステータ
２１  ラジアルステータコア
２２（２２ｘ１，２２ｘ２，２２ｙ１，２２ｙ２）  ラジアル巻線
２２ａ  ラジアル巻線スペース
２３（２３ｘ１，２３ｘ２，２３ｙ１，２３ｙ２）  ラジアルステータ磁極
２４  ラジアルステータバックヨーク
３０（３０ｚ１，３０ｚ２）  スラストステータ
３１  スラストステータコア
３２（３２ｚ１，３２ｚ２）  スラスト巻線
３３  スラストステータ磁極
３４  スラストステータバックヨーク
８０（８０−１，８０−２，８０−３，８０−４，８０−５，８０−６）  磁束通過箇所
９０，９０ａ，９０ｂ  部位
９１  スリット
１０１  第１の磁気回路
１０２（１０２ｚ１，１０２ｚ２）  第２の磁気回路
２０１  第１の空間
２０２  第２の空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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