[实用新型]永久磁铁磁轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及利用通过将永久磁铁的同极彼此相互对置配置而产生的磁性斥力的磁轴承，并且涉及将旋转体和支承体以非接触状态支承的永久磁铁磁轴承。

背景技术

作为将旋转体以非接触状态支承的轴承，使用磁轴承。作为磁轴承的结构，例如，日本特开平11-325075号公报(专利文献1)所示的结构为通常的结构。在图5中图示出通常的磁轴承，旋转轴100在径向方向上由径向磁轴承110支承为旋转自如，在轴向方向上由轴向磁轴承111支承为旋转自如。即，旋转轴100在径向方向及轴向方向上分别由彼此不同的磁轴承支承。

径向磁轴承110通常如图5所示，其由固定于旋转轴100的外周面的环状的磁体(永久磁铁)101和固定于圆筒状的支承体102的内周面的环状的磁体(永久磁铁103构成。磁体103的内径比磁体101的外径大，磁体101的外周面与磁体103的内周面隔着固定的间隙而对置。另外，磁体101和磁体103从径向方向被磁化，且以同极彼此对置的状态配置，从而相互排斥。在图5所示的例子中，N极彼此对置。因此，通过磁体101与磁体103的斥力，旋转轴100被保持在其旋转中心位置，并能够以与支承体102等固定侧的构件非接触的状态进行旋转。

另一方面，轴向磁轴承111由固定在旋转轴100的下端的平板状的磁体104和固定在固定构件(图示省略)上的平板状的磁体105构成。磁体104和磁体105隔着固定的间隙而对置。磁体104具有从轴向方向呈同心圆状地被磁化的多极磁化部104a。磁体105在与磁体104的多极磁化部104a对置的位置具有被磁化成与多极磁化部104a同极的多极磁化部105a。多极磁化部105a与多极磁化部104a同样，从轴向方向呈同心圆状地被磁化，磁体104和磁体105在轴向方向上彼此排斥。通过磁体104与磁体105的斥力，旋转轴100相对于固定构件在轴向方向上被隔开规定的间隔地保持，从而以与固定构件非接触的状态进行旋转。

【专利文献1】日本特开平11-325075号公报

在以往的磁轴承中，如专利文献1中记载的那样，旋转轴100由径向磁轴承110和轴向磁轴承111支承。在以往的磁轴承中，由于径向磁轴承110和轴向磁轴承111分别被构成，因此需要用于配置径向磁轴承110的空间和用于配置轴向磁轴承111的空间。

并且，在径向磁轴承110的磁中心与轴向磁轴承111的磁中心不一致的情况下，旋转轴100偏芯旋转，因此必须如专利文献1中记载的那样采用伺服式的磁轴承。该伺服式的磁轴承在旋转轴的周围隔开固定的间隙而配置电磁铁，另一方面，在旋转轴的外周配置多个位置传感器，当通过该位置传感器检测出旋转轴从旋转轴中心位置偏离时，向伺服驱动器传递信号，控制向电磁铁的通电，从而来修正旋转轴从旋转轴中心位置的偏离。因此，在径向磁轴承110的磁中心与轴向磁轴承111的磁中心不一致的情况下，伺服驱动器需要始终向电磁铁强制地通电，从而电力消耗量增大。并且，伺服式的磁轴承的成本显著提高。

实用新型内容

因此，本实用新型的课题在于提供一种结构简单且能够同时具有径向磁轴承和轴向磁轴承的功能的永久磁铁磁轴承。

为了解决上述的课题，本实用新型的永久磁铁磁轴承的主旨在于，具有内磁铁和外磁铁，在内磁铁的外周形成有向垂直于轴线的径向方向突出的突出部，并且内磁铁的中心侧的磁极和内磁铁的外周侧的磁极彼此不同，外磁铁具有与突出部对置的内周面，外磁铁由与突出部的顶部对应的平面沿轴线的方向分割成两部分，并且其中心侧和外周侧以成为彼此不同的磁极的方式被磁化，与外磁铁的内周面对置的突出部的对置面的磁极和外磁铁的内周面的磁极相同，突出部的对置面与外磁铁的内周面以规定间隔对置配置。在本实用新型中，突出部的截面的形状例如形成为大致三角形状。

根据本实用新型的永久磁铁磁轴承，由于外磁铁的内周面和与外磁铁的内周面对置的内磁铁的突出部的对置面被磁化成同极，因此内磁铁的突出部的对置面与外磁铁的内周面磁性排斥，从而将内磁铁以非接触状态保持于外磁铁的内周侧。此时，内磁铁相对于径向方向和轴向方向中的任一方向都被保持，因此本实用新型的永久磁铁磁轴承同时具有径向磁轴承和轴向磁轴承的功能。由此，在本实用新型中，能够将永久磁铁磁轴承构成为小型轻量，并且能够廉价地提供。进而，由于将外磁铁由与内磁铁的突出部的顶部对应的平面分割成两部分，因此通过将分割成两部分的各外磁铁重合，从而在外磁铁的内周面形成与内磁铁的突出部对应的凹部。因此，在外磁铁的内周面内能够容易对置配置内磁铁的突出部。