(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール軸に隣接して備えられ、前記ロール軸に向かって磁場を形成する支持ユニットと、
前記ロール軸に結合されており、前記支持ユニットと対面する一部分のみが磁性体で備えられ、磁気力によって磁化される磁力収容ユニットと、を含み、
前記支持ユニットは、
前記ロール軸に隣接して備えられ、前記ロール軸を支持し、前記ロール軸が回転する時に、前記ロール軸の半径方向に前記ロール軸を支持するように前記ロール軸の半径方向に形成された半径方向磁気部材を含む磁気支持部と、
前記磁気支持部が結合されるハウジング部と、
前記半径方向磁気部材の内側に結合され、内側直径が前記半径方向磁気部材の内側直径よりも小さく形成されたディスク状に備えられ、前記半径方向磁気部材の内側面と前記ロール軸の外側面の間に提供される半径方向タッチディスクと、を含む、磁気軸受装置。
【請求項２】
前記磁力収容ユニットは、
前記支持ユニットと対面するロール軸部分に備えられ、磁性体で形成された磁性部材と、
前記磁性部材が提供される部分以外のロール軸部分に備えられ、非磁性体で形成された非磁性部材と、を含む、請求項１に記載の磁気軸受装置。
【請求項３】
前記磁力収容ユニットは、
前記ロール軸に嵌められ、前記磁性部材と非磁性部材が結合される軸外皮部材をさらに含む、請求項２に記載の磁気軸受装置。
【請求項４】
前記磁性部材はシリンダー状に備えられており、
前記磁性部材の幅が、前記支持ユニットと対面するロール軸部分の幅と同一であることを特徴とする、請求項２に記載の磁気軸受装置。
【請求項５】
前記磁性部材はディスク状に備えられており、
前記磁性部材は、前記支持ユニットと対面するロール軸部分の幅に相応する個数で提供されることを特徴とする、請求項２に記載の磁気軸受装置。
【請求項６】
前記ロール軸が非磁性体で備えられることを特徴とする、請求項１に記載の磁気軸受装置。
【請求項７】
前記支持ユニットは、
前記ハウジング部に結合され、前記磁気支持部と電気的に連結され、前記磁気支持部の振動量を測定して制御するセンサー部を含む、請求項１に記載の磁気軸受装置。
【請求項８】
前記磁気支持部は、
前記ロール軸または前記ロール軸に嵌められる前記磁力収容ユニットの軸外皮部材に形成された段部と前記ロール軸の軸方向に対面するように備えられており、前記ロール軸が回転する時に、前記ロール軸の方向に前記ロール軸を支持する軸方向磁気部材を含む、請求項７に記載の磁気軸受装置。
【請求項９】
前記支持ユニットは、
軸方向磁気部材と前記ロール軸の段部との間に備えられるように、前記ハウジング部に結合される軸方向タッチディスクをさらに含む、請求項１に記載の磁気軸受装置。
【請求項１０】
前記磁力収容ユニットは、前記磁気支持部及びセンサー部と対面するロール軸部分にのみ、磁性体からなる磁性部材が備えられることを特徴とする、請求項７に記載の磁気軸受装置。
【請求項１１】
溶融亜鉛が収容されるめっき槽と、
前記めっき槽に向かって引き込まれる鋼板の搬送経路上に備えられるポットロールと、
前記ポットロールのロール軸に備えられる請求項１乃至１０の何れか一項に記載の磁気軸受装置と、を含む溶融亜鉛めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気軸受装置及びこれを含む溶融亜鉛めっき装置に関し、より詳細には、ロール軸を支持する発明に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融亜鉛めっき工程において、鋼板は、スナウトを経て溶融亜鉛で満たされためっきポットに沈積された後、めっき槽内のポットロールに接して支持されながら垂直方向に進行する。
【０００３】
上記ポットロールは、シンクロールと矯正ロールとに区別される。上記シンクロールは、鋼板の進行方向を転換させる役割を果たし、上記矯正ロールは、鋼板の形状を矯正する役割を果たす。
【０００４】
そして、従来のポットロールのロール軸用軸受は、軸受の軸が回転する方式、または玉軸受を用いて回転させる方式などのように、機械的接触が不可避な場合が殆どである。
【０００５】
かかる回転方式を有する軸受がめっきラインで用いられる場合、溶融亜鉛めっき槽内でポットロールが回転しながら摩耗が徐々に発生し、不安定な回転を引き起こして振動と騒音を発生させる。
【０００６】
また、接触式軸受方式は、寿命が急激に短縮されるだけでなく、ポットロールの振動に起因するめっき付着量のばらつきといっためっき鋼板の表面欠陥を誘発するという問題を発生させる。
【０００７】
一方、近年では、上述の接触式軸受方式の問題を防止するために、磁気軸受装置のような非接触式軸受装置が提示されている。
【０００８】
ところが、このような磁気軸受装置の場合、ロール軸との間隔を一定に維持するなどして衝突を防止しなければならない。
【０００９】
しかし、ロール軸と磁気軸受装置との間隔を維持するための磁気力の発生を高精度に制御しないと、ロール軸との衝突を防止しにくいという限界がある。
【００１０】
すなわち、上記磁気軸受装置を高精度に制御しないと、上記ロール軸との衝突によって、磁気軸受装置の寿命が短縮されるという問題が生じる。
【００１１】
さらに、上記磁気軸受装置が高精度に制御されず、上記ロール軸と磁気軸受装置とが衝突すると、上記ポットロールに振動が発生するようになる。
【００１２】
そして、上記ポットロールの振動に起因するめっき付着量のばらつきといっためっき鋼板の表面欠陥の問題が、上述の接触式軸受装置と同様に発生する。
【００１３】
したがって、上述の問題を解決するための磁気軸受装置、及びこれを含む溶融亜鉛めっき装置に関する研究が必要となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、ロール軸を非接触支持することを高精度に制御することができる磁気軸受装置、及びこれを含む溶融亜鉛めっき装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一実施形態による磁気軸受装置は、ロール軸に隣接して備えられ、上記ロール軸に向かって磁場を形成する支持ユニットと、上記ロール軸に結合されており、上記支持ユニットと対面する一部分のみが磁性体で備えられ、上記磁気力によって磁化される磁力収容ユニットと、を含むことができる。
【００１６】
また、本発明の一実施形態による磁気軸受装置の上記磁力収容ユニットは、上記支持ユニットと対面するロール軸部分に備えられ、磁性体で形成された磁性部材と、上記磁性部材が提供される部分以外のロール軸部分に備えられ、非磁性体で形成された非磁性部材と、を含むことができる。
【００１７】
また、本発明の一実施形態による磁気軸受装置の上記磁力収容ユニットは、上記ロール軸に嵌められ、上記磁性部材と非磁性部材が結合される軸外皮部材をさらに含むことができる。
【００１８】
また、本発明の一実施形態による磁気軸受装置の上記磁性部材はシリンダー状に備えられており、上記磁性部材の幅が、上記支持ユニットと対面するロール軸部分の幅と同一であることを特徴とすることができる。
【００１９】
また、本発明の一実施形態による磁気軸受装置の上記磁性部材はディスク状に備えられており、上記磁性部材は、上記支持ユニットと対面するロール軸部分の幅に相応する個数で提供されることを特徴とすることができる。
【００２０】
また、本発明の一実施形態による磁気軸受装置の上記ロール軸が、非磁性体で備えられることを特徴とすることができる。
【００２１】
また、本発明の一実施形態による磁気軸受装置の上記支持ユニットは、上記ロール軸に隣接して備えられ、上記ロール軸の軸方向及び半径方向の少なくとも１つの方向に上記ロール軸を支持する磁気支持部と、上記磁気支持部と電気的に連結され、上記磁気支持部の振動量を測定して制御するセンサー部と、を含むことができる。
【００２２】
また、本発明の一実施形態による磁気軸受装置の上記磁気支持部は、上記ロール軸の半径方向に形成されており、上記ロール軸が回転する時に、上記ロール軸の半径方向に上記ロール軸を支持する半径方向磁気部材と、上記ロール軸または上記ロール軸に嵌められる上記磁力収容ユニットの軸外皮部材に形成された段部と上記ロール軸の軸方向に対面するように備えられており、上記ロール軸が回転する時に、上記ロール軸の方向に上記ロール軸を支持する軸方向磁気部材と、を含むことができる。
【００２３】
また、本発明の一実施形態による磁気軸受装置の上記支持ユニットは、上記磁気支持部とセンサー部が結合されるハウジング部と、上記ハウジング部または上記半径方向磁気部材の内側に結合され、内側直径が上記半径方向磁気部材の内側直径よりも小さく形成されたディスク状に備えられる半径方向タッチディスクと、をさらに含むことができる。
【００２４】
また、本発明の一実施形態による磁気軸受装置の上記支持ユニットは、上記軸方向磁気部材と上記ロール軸の段部との間に備えられるように、上記ハウジング部に結合される軸方向タッチディスクをさらに含むことができる。
【００２５】
また、本発明の一実施形態による磁気軸受装置の上記磁力収容ユニットは、上記磁気支持部とセンサー部が対面するロール軸部分にのみ、磁性体からなる磁性部材が備えられることを特徴とすることができる。
【００２６】
また、本発明の他の実施形態による溶融亜鉛めっき装置は、溶融亜鉛が収容されるめっき槽と、上記めっき槽に向かって引き込まれる鋼板の搬送経路上に備えられるポットロールと、上記ポットロールのロール軸に備えられる上記磁気軸受装置と、を含むことができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の磁気軸受装置及びこれを含む溶融亜鉛めっき装置は、ロール軸を非接触支持することができる。
【００２８】
特に、本発明の磁気軸受装置及びこれを含む溶融亜鉛めっき装置は、ロール軸を磁気力で支持する際に、磁気力がロール軸の支持される部分にのみ影響するようにすることで、磁気力によるロール軸の支持を高精度に制御することができる効果を奏する。
【００２９】
これにより、ロール軸と磁気軸受装置との衝突を防止し、ポットロールの振動に起因するめっき付着量のばらつきを改善するなど、めっき鋼板の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の溶融亜鉛めっき装置を示した斜視図である。
【図２】本発明の磁気軸受装置を示した断面図である。
【図３】本発明の磁気軸受装置において、磁力収容ユニットを示した側面図である。
【図４】本発明の磁気軸受装置において、磁力収容ユニットを示した分解斜視図である。
【図５】本発明の磁気軸受装置において、磁力収容ユニットを示した分解斜視図である。
【図６】本発明の磁気軸受装置において、半径方向タッチディスクの他の実施形態を示した断面図である。
【図７】（ａ）本発明の磁気軸受装置において、半径方向磁気支持部を示した正面図である。（ｂ）本発明の磁気軸受装置において、半径方向磁気支持部を示した斜視図である。
【図８】本発明の磁気軸受装置において、軸方向磁気支持部を示した斜視図である。
【図９】本発明の磁気軸受装置において、センサー部を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下では、図面を参照して本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。但し、本発明の思想は提示される実施形態に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は、同一の思想の範囲内で、他の構成要素を追加、変更、削除するなど、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施形態を容易に提案することができるが、これも本発明の思想の範囲内に含まれるといえる。
【００３２】
また、各実施形態の図面に示される同一の思想の範囲内における機能が同一の構成要素は、同一の参照符号を用いて説明する。
【００３３】
本発明の磁気軸受装置１及びこれを含む溶融亜鉛めっき装置は、ロール軸２を支持する発明に関し、ロール軸２を非接触支持することができる。
【００３４】
特に、本発明の磁気軸受装置１及びこれを含む溶融亜鉛めっき装置は、ロール軸２を磁気力で支持する際に、磁気力がロール軸２の支持される部分にのみ影響するようにすることで、磁気力によるロール軸２の支持を高精度に制御することができる。
【００３５】
これにより、ロール軸２と磁気軸受装置１との衝突を防止し、ポットロール３の振動に起因するめっき付着量のばらつきを改善するなど、めっき鋼板の品質を向上させることができる。
【００３６】
図１は本発明の溶融亜鉛めっき装置を示した斜視図であって、これを参照すると、本発明の例示実施形態による溶融亜鉛めっき装置は、溶融亜鉛が収容されるめっき槽４と、上記めっき槽４に向かって引き込まれる鋼板の搬送経路上に備えられるポットロール３と、上記ポットロール３のロール軸２に備えられる後述の磁気軸受装置１と、を含むことができる。
【００３７】
このように、上記鋼板に対する亜鉛めっきのために、上記めっき槽４及びポットロール３が提供されることができる。
【００３８】
ここで、上記ポットロール３は、上記鋼板の進行方向を転換させる役割を果たすシンクロールと、上記鋼板の形状を矯正する矯正ロールと、を含むことができる。
【００３９】
特に、本発明の溶融亜鉛めっき装置は上記磁気軸受装置１を含んでいるが、これにより、本発明の溶融亜鉛めっき装置は上記ポットロール３のロール軸２を高精度に支持することができる。
【００４０】
図２は本発明の磁気軸受装置１を示した断面図であり、図３は本発明の磁気軸受装置１において磁力収容ユニット２００を示した側面図である。
【００４１】
図２及び図３を参照すると、本発明の一実施形態による磁気軸受装置１は、ロール軸２に隣接して備えられ、上記ロール軸２に向かって磁場を形成する支持ユニット１００と、上記ロール軸２に結合されており、上記支持ユニット１００と対面する一部分のみが磁性体で備えられ、上記磁気力によって磁化される磁力収容ユニット２００と、を含むことができる。
【００４２】
換言すると、上記支持ユニット１００による磁気力の影響を、上記磁力収容ユニット２００が提供されるロール軸２の部分に集中させることができるため、上記ロール軸２の支持を高精度に制御することができる。
【００４３】
上記支持ユニット１００は、磁気力によって上記ロール軸２を非接触支持する役割を果たす。そのために、上記支持ユニット１００は磁場を形成することができ、上記ロール軸２との相互作用によって上記ロール軸２を支持することができる。
【００４４】
そのために、上記支持ユニット１００は、磁気力によって上記ロール軸２を軸方向及び半径方向の少なくとも１つの方向に支持する磁気支持部１１０、及び振動を検知するセンサー部１２０などを含むことができる。これについての詳細な説明は、図７から図９を参照して後述する。
【００４５】
尚、上記支持ユニット１００は、上記磁気支持部１１０、センサー部１２０などを結合させるためのハウジング部１３０、上記磁気支持部１１０と上記ロール軸２との衝突を防止するための半径方向タッチディスク１４０及び軸方向タッチディスク１５０などを含むことができるが、これについての詳細な説明は、図５及び図６を参照して後述する。
【００４６】
ここで、上記ロール軸２が磁性体で形成された場合には、上記ロール軸２が直接的に上記支持ユニット１００の磁場の影響を受けて極性が形成されることで、引力または斥力によって支持されることができる。
【００４７】
特に、上記ロール軸２が磁性体で提供されていない場合にも、後述の磁力収容ユニット２００が結合されているため、上記支持ユニット１００と上記磁力収容ユニット２００の相互作用によって上記ロール軸２を支持することができる。
【００４８】
換言すると、本発明の一実施形態による磁気軸受装置１の上記ロール軸２は非磁性体で備えられることを特徴とすることができる。
【００４９】
このように、上記ロール軸２が非磁性体で提供される場合には、上記支持ユニット１００で形成される磁場の影響を受けないため、後述の磁力収容ユニット２００において磁性体で提供される部分のみに磁気力による影響が与えられるようになる。したがって、上記支持ユニット１００によるロール軸２の支持をさらに高精度に制御することができる。
【００５０】
換言すると、上記ロール軸２が磁性体で提供される場合には、上記支持ユニット１００と対面するロール軸２の部分に伝達された磁気力によって形成された誘導電流、または上記支持ユニット１００により形成された磁場が、上記ロール軸２の他の部分にも影響を与えるようになり、制御の誤りが発生し得る。
【００５１】
また、上記ロール軸２が非磁性体で形成されると、上記磁場によって発生する誘導電流による発熱の問題も除去することができる。
【００５２】
上記磁力収容ユニット２００は、上記支持ユニット１００により形成された磁場が集中するように提供されることで、上記支持ユニット１００による上記ロール軸２の支持を高精度に制御する役割を果たす。
【００５３】
そのために、上記磁力収容ユニット２００は、上記支持ユニット１００と対面する上記ロール軸２の一部分のみが磁性体で提供されることができる。このように上記磁力収容ユニット２００において磁性体で提供される部分には、上記支持ユニット１００により形成された磁場との相互作用によって磁気力が集中するようになる。
【００５４】
特に、上記磁力収容ユニット２００において磁性体で提供される部分は、上記支持ユニット１００の後述の磁気支持部１１０及びセンサー部１２０と対面するロール軸２の部分であることが好ましい。
【００５５】
換言すると、本発明の一実施形態による磁気軸受装置１の上記磁力収容ユニット２００は、上記磁気支持部１１０及びセンサー部１２０と対面するロール軸２の部分にのみ、磁性体からなる磁性部材２１０が備えられることを特徴とすることができる。
【００５６】
これは、上記支持ユニット１００において磁気力を発生させる部分が、上記ロール軸２と対面する上記磁気支持部１１０及びセンサー部１２０の部分であるためである。
【００５７】
上記磁力収容ユニット２００は、より具体的な構成として、磁性部材２１０及び非磁性部材２２０などを含むことができる。
【００５８】
このように、本発明の一実施形態による磁気軸受装置１の上記磁力収容ユニット２００は、上記支持ユニット１００と対面するロール軸２の部分に備えられ、磁性体で形成された磁性部材２１０と、上記磁性部材２１０が提供される部分以外のロール軸２の部分に備えられ、非磁性体で形成された非磁性部材２２０と、を含むことができる。
【００５９】
ここで、上記磁性体としては、一例として、鉄、コバルト、ニッケル、フェライト系／マルテンサイト系ステンレスなどの物質が挙げられる。そして、上記非磁性体としては、一例として、セラミックなどの非金属素材及びオーステナイト系ステンレスなどの金属素材が挙げられる。
【００６０】
そして、上記磁性部材２１０及び非磁性部材２２０は上記ロール軸２に結合されるために、シリンダー状またはディスク状で提供されることができる。これについての詳細な説明は、図４を参照して後述する。
【００６１】
尚、上記磁力収容ユニット２００は軸外皮部材２３０をさらに含み、上記磁性部材２１０及び非磁性部材２２０の結合を容易にすることができる。
【００６２】
換言すると、本発明の一実施形態による磁気軸受装置１の上記磁力収容ユニット２００は、上記ロール軸２に嵌められ、上記磁性部材２１０と非磁性部材２２０が結合される軸外皮部材２３０をさらに含むことができる。
【００６３】
このように、上記軸外皮部材２３０をさらに提供する理由は、上記ロール軸２が一定の直径の棒状ではなく、位置毎に直径が異なる形状である場合には、上記磁性部材２１０または非磁性部材２２０が結合しにくいためである。
【００６４】
すなわち、上記軸外皮部材２３０の内側のみを上記ロール軸２に対応する形状に成形すればよいため、上記磁性部材２１０、非磁性部材２２０を別のサイズに成形する煩わしさを除去することができる。
【００６５】
ここで、上記ロール軸２が非磁性体で形成される場合には、上記軸外皮部材２３０も非磁性体で形成し、上記磁力収容ユニット２００による磁気力の集中効率を高めることが好ましい。
【００６６】
図４は、本発明の磁気軸受装置１において、磁力収容ユニット２００を示した分解斜視図である。これを参照すると、本発明の一実施形態による磁気軸受装置１の上記磁性部材２１０はシリンダー状に備えられており、上記磁性部材２１０の幅が、上記支持ユニット１００と対面するロール軸２部分の幅と同一であることを特徴とすることができる。
【００６７】
また、本発明の一実施形態による磁気軸受装置１の上記磁性部材２１０はディスク状に備えられており、上記磁性部材２１０は、上記支持ユニット１００と対面するロール軸２部分の幅に相応する個数が提供されることを特徴とすることができる。
【００６８】
換言すると、上記磁性部材２１０及び非磁性部材２２０は上記ロール軸２に結合されるために、シリンダー状またはディスク状で提供されることができる。
【００６９】
ここで、上記磁性部材２１０及び非磁性部材２２０をシリンダー状で提供する場合には、上記ロール軸２への結合が容易であるという利点がある。すなわち、上記支持ユニット１００と対面するロール軸２部分の幅と同じ幅に形成されたシリンダー状の磁性部材２１０、及び上記支持ユニット１００と対面していないロール軸２部分の幅と同じ幅に形成されたシリンダー状の非磁性部材２２０を嵌めるだけで、結合を完了することができる。
【００７０】
一方、上記磁性部材２１０及び非磁性部材２２０をディスク状で提供する場合には、様々な形状のロール軸２または支持ユニット１００に上記磁性部材２１０及び非磁性部材２２０を提供する度に、上記磁性部材２１０及び非磁性部材２２０を別に製造しなくてもよいという利点がある。すなわち、上記磁性部材２１０は、上記支持ユニット１００と対面するロール軸２部分の幅と同じ幅だけ積層して上記ロール軸２に結合すればよく、上記非磁性部材２２０は、上記支持ユニット１００と対面していないロール軸２部分の幅と同じ幅だけ積層して上記ロール軸２に結合すればよい。
【００７１】
図５は、本発明の磁気軸受装置１において磁力収容ユニット２００を示した分解斜視図であり、図６は、本発明の磁気軸受装置１において半径方向タッチディスク１４０の他の実施形態を示した断面図である。
【００７２】
図５及び図６を参照すると、本発明の一実施形態による磁気軸受装置１の上記支持ユニット１００は、上記磁気支持部１１０とセンサー部１２０が結合されるハウジング部１３０と、上記ハウジング部１３０または半径方向磁気部材１１１の内側に結合されており、内側直径Ｄ２が上記半径方向磁気部材１１１の内側直径Ｄ１よりも小さく形成されたディスク状に備えられる半径方向タッチディスク１４０と、をさらに含むことができる。
【００７３】
また、本発明の一実施形態による磁気軸受装置１の上記支持ユニット１００は、軸方向磁気部材１１２と上記ロール軸２の段部ｓとの間に備えられるように、上記ハウジング部１３０に結合される軸方向タッチディスク１５０をさらに含むことができる。
【００７４】
換言すると、上記支持ユニット１００は、上記磁気支持部１１０と上記ロール軸２との衝突を防止するための半径方向タッチディスク１４０及び軸方向タッチディスク１５０などを含むことができる。
【００７５】
上記ハウジング部１３０は、上記磁気支持部１１０、センサー部１２０などが結合される部分である。そのために、上記ハウジング部１３０は基本ベース部材であるハウジング本体１３１などで構成されることができる。
【００７６】
すなわち、上記ハウジング本体１３１は、上記磁気支持部１１０、センサー部１２０などが結合される構成である。そのために、上記ハウジング本体１３１は、上記磁気支持部１１０、センサー部１２０などが結合されることができるように、シリンダー状で提供されることができ、上記磁気支持部１１０、センサー部１２０などの直径の差による段差が形成されることもできる。
【００７７】
尚、上記ハウジング部１３０は、上記磁気支持部１１０、センサー部１２０などを外部の制御部と電気的に連結するためのケーブル管を含むことができる。すなわち、上記ケーブル管は、上記磁気支持部１１０、センサー部１２０のコイルと連結された制御／通信ケーブルを高温環境などから保護する役割を果たす。
【００７８】
そして、上記ハウジング部１３０は、上記ハウジング本体１３１の内部に上記磁気支持部１１０、センサー部１２０などが結合された後、上記磁気支持部１１０、センサー部１２０などの離脱を防止するためのハウジングカバー１３３をさらに含むことができる。上記ハウジングカバー１３３は、シリンダー状の上記ハウジング本体１３１の端部に結合されることができる。
【００７９】
さらに、上記ハウジング部１３０には、上記磁気支持部１１０、センサー部１２０などの結合時に、溶融めっきなどの外部物質の流入を遮断するためのガスケットｇなどが結合されてもよい。
【００８０】
上記半径方向タッチディスク１４０は、上記磁気支持部１１０の後述の半径方向磁気部材１１１と上記ロール軸２との衝突を防止する役割を果たすことができる。
【００８１】
換言すると、上記半径方向タッチディスク１４０は、上記半径方向磁気部材１１１に電流が印加されなくて磁場が形成されない場合に、上記半径方向磁気部材１１１よりも上記ロール軸２に先に接触するように構成されることで、上記半径方向磁気部材１１１と上記ロール軸２との衝突を防止することができる。
【００８２】
そのために、上記半径方向タッチディスク１４０は、上記半径方向磁気部材１１１の内側直径Ｄ１に比べて内側直径Ｄ２が小さく形成されて提供されることができる。
【００８３】
そして、上記半径方向タッチディスク１４０は、図５に示されたように、上記半径方向磁気部材１１１の内側に結合されて提供されることができる。
【００８４】
他の実施形態として、図６に示されたように、上記半径方向タッチディスク１４０は、上記ハウジング部１３０に外側面が結合されて提供され、上記半径方向磁気部材１１１に隣接して結合されて提供されてもよい。
【００８５】
上記軸方向タッチディスク１５０は、上記磁気支持部１１０の後述の軸方向磁気部材１１２と上記ロール軸２との衝突を防止する役割を果たすことができる。
【００８６】
換言すると、上記軸方向タッチディスク１５０は、上記軸方向磁気部材１１２に電流が印加されなくて磁場が形成されない場合に、上記軸方向磁気部材１１２よりも上記ロール軸２に先に接触するように構成されることで、上記軸方向磁気部材１１２と上記ロール軸２との衝突を防止することができる。
【００８７】
そのために、上記軸方向タッチディスク１５０は、上記軸方向磁気部材１１２と上記ロール軸２の段部ｓとの間に位置するように、上記ハウジング部１３０に結合されることができる。
【００８８】
図７は、本発明の磁気軸受装置１において半径方向磁気支持部１１０を示した正面図及び斜視図であり、図８は、本発明の磁気軸受装置１において軸方向磁気支持部１１０を示した斜視図であり、図９は、本発明の磁気軸受装置１においてセンサー部１２０を示した斜視図である。
【００８９】
図７から図９を参照すると、本発明の一実施形態による磁気軸受装置１の上記支持ユニット１００は、上記ロール軸２に隣接して備えられ、上記ロール軸２の軸方向及び半径方向の少なくとも１つの方向に上記ロール軸２を支持する磁気支持部１１０と、上記磁気支持部１１０と電気的に連結され、上記磁気支持部１１０の振動量を測定して制御するセンサー部１２０と、を含むことができる。
【００９０】
換言すると、上記支持ユニット１００は、磁気力によって上記ロール軸２を非接触支持するために、上記磁気支持部１１０及びセンサー部１２０などを含むことができる。
【００９１】
上記磁気支持部１１０は磁場を形成し、上記ロール軸２を支持する役割を果たす。
【００９２】
ここで、上記ロール軸２が磁性体で形成された場合には、上記ロール軸２が直接的に上記磁気支持部１１０により形成される磁場の影響を受けて極性が形成されることで、引力または斥力によって支持されることができる。
【００９３】
特に、上記ロール軸２が磁性体で提供されない場合にも、上記磁力収容ユニット２００が結合されているため、上記磁気支持部１１０と上記磁力収容ユニット２００の相互作用によって上記ロール軸２を支持することができる。
【００９４】
そのために、上記磁気支持部１１０は、上記ロール軸２を上記ロール軸２の半径方向に支持する半径方向磁気部材１１１と、上記ロール軸２を上記ロール軸２の軸方向に支持する軸方向磁気部材１１２と、を含むことができる。
【００９５】
換言すると、本発明の一実施形態による磁気軸受装置１の上記磁気支持部１１０は、上記ロール軸２の半径方向に形成されており、上記ロール軸２が回転する時に、上記ロール軸２の半径方向に上記ロール軸２を支持する半径方向磁気部材１１１と、上記ロール軸２または上記ロール軸２に嵌められる上記磁力収容ユニット２００の軸外皮部材２３０に形成された段部ｓと上記ロール軸２の軸方向に対面するように備えられており、上記ロール軸２が回転する時に、上記ロール軸２の方向に上記ロール軸２を支持する軸方向磁気部材１１２と、を含むことができる。
【００９６】
上記半径方向磁気部材１１１は、上記ロール軸２を上記ロール軸２の半径方向に支持するために、半径方向磁気部材本体１１１ａと、半径方向コア１１１ｂと、半径方向コイル１１１ｃと、を含むことができる。
【００９７】
上記半径方向磁気部材本体１１１ａは、上記ロール軸２を上記ロール軸２の周方向に包むように構成され、上記ハウジング部１３０に結合されることができる。そして、上記半径方向磁気部材本体１１１ａの内側には上記半径方向コア１１１ｂが形成されて提供されることができる。
【００９８】
上記半径方向コア１１１ｂは、上記半径方向磁気部材本体１１１ａの内側に一定間隔で形成されてもよく、必要に応じて、その間隔を調整してもよい。そして、上記半径方向コア１１１ｂには、電流が印加される半径方向コイル１１１ｃが巻かれて提供されることができる。ここで、上記半径方向コア１１１ｂの磁極の配置は、Ｎ−Ｓ−Ｎ−Ｓの交差型に配置する。
【００９９】
上記半径方向コイル１１１ｃは、電流を印加して磁場を形成する役割を果たす。上記半径方向コイル１１１ｃの材質としては、磁気力による支持の性能が４６０℃の高温の溶融亜鉛めっき槽４などの内部で維持されるように、セラミックコーティングされた高温用電線を用いてもよい。
【０１００】
そして、上記半径方向コイル１１１ｃは、熱損傷などの外部環境から保護されるように、上記ケーブル管などを介して外部と連結されることができる。
【０１０１】
ここで、上記半径方向磁気部材１１１の磁気力は、半径方向コア１１１ｂの個数、半径方向コイル１１１ｃの巻線数及び印加電流に比例する。
【０１０２】
上記軸方向磁気部材１１２は、上記ロール軸２を上記ロール軸２の軸方向に支持するために、軸方向磁気部材本体１１２ａと、軸方向コアと、軸方向コイル１１２ｂと、を含むことができる。
【０１０３】
上記軸方向磁気部材本体１１２ａは、上記ロール軸２または上記軸外皮部材２３０に形成された段部ｓと対面するように構成されることができる。但し、上記軸方向タッチディスク１５０などが上記軸方向磁気部材本体１１２ａと上記段部ｓとの間に備えられてもよい。
【０１０４】
そして、上記軸方向磁気部材本体１１２ａは上記ハウジング部１３０に結合されることができ、上記軸方向磁気部材本体１１２ａには上記軸方向コイル１１２ｂが巻かれて提供されることができる。
【０１０５】
上記軸方向コイル１１２ｂは、上記軸方向磁気部材本体１１２ａに周方向に形成された溝に沿って巻回されている。
【０１０６】
上記軸方向コイル１１２ｂは、電流を印加して磁場を形成する役割を果たす。上記軸方向コイル１１２ｂの材質としては、磁気力による支持の性能が４６０℃の高温の溶融亜鉛めっき槽４などの内部で維持されるように、セラミックコーティングされた高温用電線を用いてもよい。
【０１０７】
ここで、上記軸方向磁気部材１１２の磁気力は、軸方向コイル１１２ｂの巻線数及び印加電流に比例する。
【０１０８】
上記センサー部１２０は、上記ロール軸２の半径方向または軸方向の振動を検知して調整する役割を果たす。そのために、上記センサー部１２０は、センサー１２１、センサーカバー１２２、コントローラー１２３などを含むことができる。
【０１０９】
上記センサー１２１は、上記ロール軸２の半径方向または軸方向の振動を検知する役割を果たす。そのために、上記センサー１２１は、上記ロール軸２の周方向に包むように提供されるセンサー１２１本体と、上記センサー１２１本体の内側に形成されたセンサーコア１２１ｂと、上記センサーコア１２１ｂに巻回されたセンサーコイル１２１ｃと、を含むことができる。
【０１１０】
上記センサーカバー１２２は、上記センサー１２１を高温などの外部環境から保護する役割を果たす。そのために、上記センサーカバー１２２は上記センサー１２１を包むように提供されることができる。
【０１１１】
上記コントローラー１２３は、上記センサー１２１により検知された振動データを収集し、上記磁気支持部１１０に印加される電流の大きさを調整する。このようなコントローラー１２３は、上記センサー１２１本体と一体に形成されてもよく、外部に形成されて上記センサー１２１と電気的に連結されてもよい。また、上記コントローラー１２３は、上記磁気支持部１１０を制御するために、上記磁気支持部１１０とも電気的に連結されることができる。
【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（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８】
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【図９】
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