磁力軸承的制作方法
【專利摘要】該磁力軸承(10)具備：電磁體(11)，其包括電磁體磁芯(14)和線圈(15)；和永磁體(12a、12b、13a、13b)，其安裝于電磁體磁芯，與電磁體一起利用磁吸引力以非接觸的方式支承旋轉(zhuǎn)軸部分(21)，永磁體配置在電磁體磁芯的與旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的外周部的表面。
【專利說明】磁力軸承

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及磁力軸承，特別是涉及具備電磁體和永磁體的磁力軸承。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知具備電磁體和永磁體的磁力軸承。例如，在日本特開平11-101235號公報(bào)中公開有這樣的磁力軸承。
[0003]在上述的日本特開平11-101235號公報(bào)中，公開了一種磁力軸承，該磁力軸承具備:電磁體，其由卷繞有勵(lì)磁線圈的電磁鋼板層疊體(電磁體磁芯)構(gòu)成；和永磁體，其安裝于電磁鋼板層疊體。在該磁力軸承中構(gòu)成為，電磁體和永磁體都在沿著旋轉(zhuǎn)軸(旋轉(zhuǎn)軸部分)的軸線方向延伸的面內(nèi)產(chǎn)生磁場，由此利用磁吸引力在半徑方向上以非接觸的方式支承旋轉(zhuǎn)軸。另外，在該磁力軸承中，以與由從電磁體產(chǎn)生的磁場構(gòu)成的磁路交叉的方式配置有永磁體。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-101235號公報(bào)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]實(shí)用新型要解決的課題
[0008]可是，在由上述特開平11-101235號公報(bào)所公開的磁力軸承中，由于以與由從電磁體產(chǎn)生的磁場構(gòu)成的磁路交叉的方式配置有永磁體，因此,存在從電磁體產(chǎn)生的磁場在永磁體的磁化方向的反方向施加于永磁體的情況。因此，存在容易發(fā)生永磁體的不可逆退磁這樣的問題。
[0009]本實(shí)用新型是為了解決上述這樣的問題而完成的，本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種能夠抑制永磁體的不可逆退磁發(fā)生的磁力軸承。
[0010]用于解決問題的手段
[0011]為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的一個(gè)方面的磁力軸承具備:電磁體，其包括電磁體磁芯和線圈；和永磁體,其安裝于電磁體磁芯,與電磁體一起利用磁吸引力以非接觸的方式支承旋轉(zhuǎn)軸部分，永磁體配置在電磁體磁芯的與旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的外周部的表面。
[0012]實(shí)用新型效果
[0013]在本實(shí)用新型的一個(gè)方面的磁力軸承中，如上所述，將永磁體配置于電磁體磁芯的與旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的外周部的表面。由此，從電磁體的線圈產(chǎn)生的磁場不會(huì)通過在電磁體磁芯的與旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的外周部的表面配置的永磁體。其結(jié)果是，從電磁體的線圈產(chǎn)生的磁場不會(huì)在永磁體的磁化方向的反方向施加于永磁體，因此，能夠抑制永磁體的不可逆退磁發(fā)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的磁力軸承的沿著軸向的示意性的剖視圖。
[0015]圖2是示出本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的磁力軸承的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖3是沿圖2的100-100線的剖視圖。
[0017]圖4是從旋轉(zhuǎn)軸側(cè)觀察本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的磁力軸承的安裝有永磁體的電磁體磁芯的立體圖。
[0018]圖5是示出本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的第I變形例的磁力軸承的結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖6是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的第2變形例的磁力軸承的剖視圖。
[0020]圖7是示出本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的第3變形例的磁力軸承的結(jié)構(gòu)的圖。
[0021]圖8是沿圖7的200-200線的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下，基于附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0023]首先，參照圖1?圖4，對本實(shí)用新型的一實(shí)施方式的磁力軸承10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0024]如圖1所示，磁力軸承10在具有旋轉(zhuǎn)軸21的馬達(dá)20的軸線方向(軸向:旋轉(zhuǎn)軸21延伸的方向)的兩側(cè)設(shè)置有一對。這一對磁力軸承10分別以包圍旋轉(zhuǎn)軸21的外周面的方式配置。具體來說，磁力軸承10配置成相對于旋轉(zhuǎn)軸21在半徑方向(徑向:沿著在與旋轉(zhuǎn)軸21垂直的面內(nèi)從旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)中心0(參照圖2)呈放射狀延伸的直線的方向)上隔開規(guī)定的空間(后述的空隙31?34(參照圖3))。并且，旋轉(zhuǎn)軸21是本實(shí)用新型的“旋轉(zhuǎn)軸部分”的一個(gè)例子。
[0025]另外，如圖2和圖3所示，磁力軸承10具備電磁體11和永磁體12a、12b、13a及13b。電磁體11構(gòu)成為包括:電磁體磁芯14，其由沿軸向?qū)盈B的多個(gè)電磁鋼板(參照圖3)構(gòu)成；和線圈15，其卷繞于電磁體磁芯14的后述的柱狀部分142a及142b的外周部。另外，永磁體12a、12b、13a及13b由稀土類磁鐵或鐵氧體磁鐵等構(gòu)成。
[0026]如圖2所示，電磁體磁芯14構(gòu)成為包括:周狀部分141，其呈周狀包圍旋轉(zhuǎn)軸21的外周面；和柱狀部分142a及142b，它們從周狀部分141側(cè)向旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)沿徑向呈柱狀延伸。另外，如圖2和圖3所示，周狀部分141具有沿軸向延伸的筒形狀。另外，如圖2所示，柱狀部分142a在旋轉(zhuǎn)軸21的上下方向(X方向)的兩側(cè)設(shè)置有一對，并且，柱狀部分142b在旋轉(zhuǎn)軸21的左右方向(Y方向)的兩側(cè)設(shè)置有一對。一般采用這樣的構(gòu)成為具有周狀部分141和柱狀部分142a及142b的一體的部件的電磁體磁芯14。
[0027]如圖2所示，電磁體11的線圈15構(gòu)成為，通過產(chǎn)生在與旋轉(zhuǎn)軸21垂直的面內(nèi)流動(dòng)的磁場(參照圖2的帶箭頭的單點(diǎn)劃線)，由此利用磁吸引力在徑向上以非接觸的方式支承旋轉(zhuǎn)軸21。并且，從線圈15產(chǎn)生的磁場構(gòu)成為從周狀部分141側(cè)朝向旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)通過柱狀部分142a。另外，從線圈15產(chǎn)生的磁場構(gòu)成為從周狀部分141側(cè)朝向旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)通過柱狀部分142b。
[0028]在此，在本實(shí)施方式中，如圖2?圖4所示，永磁體12a、12b、13a及13b配置在電磁體磁芯14的與旋轉(zhuǎn)軸21對置的部分(即，柱狀部分142a及142b)的外周部的表面。具體來說，永磁體12a及12b相對于柱狀部分142a的線圈15配置在旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)的端部附近的外周部的表面。另外，永磁體13a及13b相對于柱狀部分142b的線圈15配置在旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)的端部附近的外周部的表面。并且，在圖4中，為了簡化，省略了線圈15的圖示。
[0029]根據(jù)以上這樣的結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施方式中，從線圈15產(chǎn)生的磁場(參照圖2的帶箭頭的單點(diǎn)劃線)構(gòu)成為不通過永磁體12a、12b、13a及13b。S卩，如圖2?圖4所示,從線圈15產(chǎn)生的磁場通過柱狀部分142a(142b)的內(nèi)周側(cè)的區(qū)域(參照圖4的陰影部分)構(gòu)成磁路，另一方面，由于永磁體12a及12b (13a及13b)配置在柱狀部分142a (142b)的外周部的表面，因此，從線圈15產(chǎn)生的磁場構(gòu)成為不通過永磁體12a及12b (13a及13b)。
[0030]如圖2和圖4所示，永磁體12a、12b、13a及13b的與旋轉(zhuǎn)軸21對置的表面具有在從軸向觀察時(shí)與旋轉(zhuǎn)軸21的圓形的外周面對應(yīng)的圓弧形狀。同樣，柱狀部分142a及142b的與旋轉(zhuǎn)軸21對置的表面也具有在從軸向觀察時(shí)與旋轉(zhuǎn)軸21的圓形的外周面對應(yīng)的圓弧形狀。在此，如圖3和圖4所示，永磁體12a及12b (13a及13b)的與旋轉(zhuǎn)軸21對置的表面、和柱狀部分142a(142b)的與旋轉(zhuǎn)軸21對置的表面沿軸向大致連續(xù)。由此，如圖3所示，永磁體12a及12b (13a及13b)與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙31 (32)的間隙長度LI (L2)、和柱狀部分142a(142b)與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙33(34)的間隙長度L3 (L4)彼此大致相等。
[0031]如圖2?圖4所示，永磁體12a配置在柱狀部分142a的具有矩形形狀的外周部(參照圖4的被虛線包圍的部分)的包括互相對置的2個(gè)邊的表面(柱狀部分142a的軸向的兩端面)上。另外，永磁體12b配置在永磁體12a的與柱狀部分142a相反一側(cè)的表面上。即，永磁體12a及12b以從柱狀部分142a的表面向外側(cè)突出的方式沿著軸向以該順序?qū)盈B。并且，永磁體12a和柱狀部分142a通過粘接劑等互相粘接。另外，永磁體12a和永磁體12b也通過粘接劑等互相粘接。并且，永磁體12a是本實(shí)用新型的“第I永磁體”的一個(gè)例子，永磁體12b是本實(shí)用新型的“第2永磁體”的一個(gè)例子。
[0032]如圖3所示，永磁體12a的厚度tl (從柱狀部分142a的表面突出的方向(軸向)上的厚度)被設(shè)定為比電磁體磁芯14的厚度Tl (周狀部分141和柱狀部分142a及142b的軸向的厚度)小。另外，永磁體12b的厚度t2也被設(shè)定為比電磁體磁芯14的厚度Tl小。而且，永磁體12a的厚度tl與永磁體12b的厚度t2的總計(jì)的厚度T2也被設(shè)定為比電磁體磁芯14的厚度Tl小。并且，永磁體12a及12b各自的厚度tl及t2被設(shè)定為比永磁體12a及12b與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙31的間隙長度LI大。
[0033]同樣，如圖2?圖4所示，永磁體13a粘接在柱狀部分142b的具有矩形形狀的外周部(參照圖4的被虛線包圍的部分)的包括互相對置的2個(gè)邊的表面(柱狀部分142b的軸向的兩端面)上。另外，永磁體13b粘接在永磁體13a的與柱狀部分142b相反一側(cè)的表面上。即，永磁體13a及13b以從柱狀部分142b的表面向外側(cè)突出的方式沿著軸向以該順序?qū)盈B。并且，永磁體13a是本實(shí)用新型的“第I永磁體”的一個(gè)例子，永磁體13b是本實(shí)用新型的“第2永磁體”的一個(gè)例子。
[0034]另外，如圖3所示，永磁體13a的厚度t3也被設(shè)定為比電磁體磁芯14的厚度Tl小。另外，永磁體13b的厚度t4也被設(shè)定為比電磁體磁芯14的厚度Tl小。而且，永磁體13a的厚度t3與永磁體13b的厚度t4的總計(jì)的厚度T3也被設(shè)定為比電磁體磁芯14的厚度Tl小。并且，永磁體13a及13b各自的厚度t3及t4被設(shè)定為比永磁體13a及13b與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙32的間隙長度L2大。
[0035]在此，在本實(shí)施方式中，如圖3所示，永磁體12a在沿著永磁體12a及12b的層疊方向(軸向)的方向(從柱狀部分142a的表面突出的方向(參照圖3的空心箭頭))被磁化。另外，永磁體12b在如下方向(從柱狀部分142a側(cè)朝向旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)的方向(參照圖3的空心箭頭))被磁化:該方向沿著從線圈15產(chǎn)生的磁場(參照圖2的帶箭頭的單點(diǎn)劃線)通過電磁體磁芯14的柱狀部分142a與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙33的方向(徑向)。并且，永磁體13a與永磁體12a相反地，在與從柱狀部分142b的表面突出的方向相反的方向(參照圖3的空心箭頭)被磁化。另外，永磁體13b與永磁體12b相反地，在從旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)朝向柱狀部分142b側(cè)的方向(參照圖3的空心箭頭)被磁化。
[0036]S卩，如圖3所示，永磁體12a被磁化成，柱狀部分142a側(cè)的表面附近具有S極性，并且被磁化成永磁體12b側(cè)的表面附近具有N極性。另外，永磁體12b被磁化成旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)的表面附近具有N極性，并且被磁化成與旋轉(zhuǎn)軸21相反一側(cè)的表面附近具有S極性。由此，從永磁體12a及12b產(chǎn)生的磁場(參照圖3的上側(cè)的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)依次通過空隙31、旋轉(zhuǎn)軸21、空隙33和柱狀部分142a的永磁體12a側(cè)的表面附近進(jìn)行循環(huán)，由此在沿著軸向的面內(nèi)構(gòu)成磁路。
[0037]另外，永磁體13a與永磁體12a相反地，被磁化成柱狀部分142b側(cè)的表面附近具有N極性，并且被磁化成永磁體13b側(cè)的表面附近具有S極性。另外，永磁體13b與永磁體12b相反地，被磁化成旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)的表面附近具有S極性，并且被磁化成與旋轉(zhuǎn)軸21相反一側(cè)的表面附近具有N極性。由此，從永磁體13a及13b產(chǎn)生的磁場(參照圖3的下側(cè)的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)依次通過柱狀部分142b的永磁體13a側(cè)的表面附近、空隙34、旋轉(zhuǎn)軸21和空隙32進(jìn)行循環(huán)，由此在沿著軸向的面內(nèi)構(gòu)成磁路。
[0038]在本實(shí)施方式中，如上所述，將永磁體12a、12b、13a及13b配置在電磁體磁芯14的與旋轉(zhuǎn)軸21對置的部分(即，柱狀部分142a及142b)的外周部的表面，使得從電磁體11的線圈15產(chǎn)生的磁場(參照圖2的帶箭頭的單點(diǎn)劃線)不通過永磁體12a、12b、13a及13b。由此，從線圈15產(chǎn)生的磁場不會(huì)通過在柱狀部分142a及142b的外周部的表面配置的永磁體12a、12b、13a及13b。其結(jié)果是,從線圈15產(chǎn)生的磁場不會(huì)在永磁體12a、12b、13a及13b的磁化方向的反方向施加于永磁體12a、12b、13a及13b，因此能夠抑制永磁體12a、12b、13a及13b的不可逆退磁發(fā)生。
[0039]另外，在本實(shí)施方式中，如上所述，將從電磁體磁芯14的柱狀部分142a (142b)的外周部的表面突出的方向的永磁體12a及12b (13a及13b)的厚度tl及t2 (t3及t4)的總計(jì)的厚度T2(T3)設(shè)定為比電磁體磁芯14的厚度Tl小。在此，一般來說，在磁力軸承中，為了抑制旋轉(zhuǎn)軸因電磁體和永磁體的磁吸引力而變形，優(yōu)選的是，減小旋轉(zhuǎn)軸的被電磁體和永磁體非接觸地支承的部分的軸向的長度(從電磁體和永磁體產(chǎn)生的磁場所通過的旋轉(zhuǎn)軸的區(qū)域的軸向的長度)。在這種情況下，在本實(shí)施方式中，由于使永磁體12a及12b (13a及13b)的厚度tl及t2 (t3及t4)的總計(jì)的厚度T2 (T3)比電磁體磁芯14的厚度Tl小，因此，能夠盡可能地減小旋轉(zhuǎn)軸21的被電磁體11和永磁體12a及12b (13a及13b)非接觸地支承的部分的軸向的長度(從電磁體11、和永磁體12a及12b (13a及13b)產(chǎn)生的磁場所通過的旋轉(zhuǎn)軸21的區(qū)域的軸向的長度)。由此，能夠抑制旋轉(zhuǎn)軸21因電磁體11和永磁體12a及12b (13a及13b)的磁吸引力而變形。
[0040]另外，在本實(shí)施方式中，如上所述，在沿著永磁體12a及12b(13a及13b)的層疊方向(軸向)的方向(參照圖3的空心箭頭)上，對配置在電磁體磁芯14的柱狀部分142a(142b)的外周部的表面上的永磁體12a(13a)進(jìn)行磁化。進(jìn)而，在沿著從線圈15產(chǎn)生的磁場通過柱狀部分142a(142b)與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙33 (34)的方向(徑向)的方向(參照圖3的空心箭頭)上，對配置在永磁體12a (13a)的與柱狀部分142a (142b)相反一側(cè)的表面上的永磁體12b (13b)進(jìn)行磁化。由此，從永磁體12a及12b (13a及13b)產(chǎn)生的磁場(參照圖3的上側(cè)(下側(cè))的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)能夠容易地在沿軸向的面內(nèi)構(gòu)成通過空隙31 (32)、旋轉(zhuǎn)軸21、空隙33(34)和柱狀部分142a(142b)的永磁體12a(12b)側(cè)的表面附近這樣的磁路。
[0041]另外，在本實(shí)施方式中，如上所述，將永磁體12a及12b (13a及13b)配置在電磁體磁芯14的柱狀部分142a (142b)的具有矩形形狀的外周部(參照圖4被虛線包圍的部分)的包括互相對置的2個(gè)邊的表面(軸向的兩端面)上。由此，能夠利用配置在柱狀部分142a (142b)的軸向的兩端面的永磁體12a及12b (13a及13b)在軸向上平衡性良好地支承旋轉(zhuǎn)軸21。
[0042]另外，在本實(shí)施方式中，如上所述，將線圈15卷繞于電磁體磁芯14的柱狀部分142a (142b)的外周部，將永磁體12a及12b (13a及13b)相對于柱狀部分142a (142b)的線圈15配置在旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)的端部附近的外周部的表面。由此,能夠使永磁體12a及12b (13a及13b)接近旋轉(zhuǎn)軸21，因此，能夠使永磁體12a及12b (13a及13b)的磁吸引力可靠地作用于旋轉(zhuǎn)軸21。
[0043]另外，在本實(shí)施方式中，如上所述，使電磁體磁芯14的柱狀部分142a (142b)與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙33 (34)的間隙長度L3 (L4)、和永磁體12a及12b (13a及13b)與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙31 (32)的間隙長度LI (L2)彼此大致相等。由此，能夠使電磁體11的磁吸引力對旋轉(zhuǎn)軸21的作用容易性、和永磁體12a及12b (13a及13b)的磁吸引力對旋轉(zhuǎn)軸21的作用容易性大致相等。
[0044]另外，在本實(shí)施方式中，如上所述，使在電磁體磁芯14的柱狀部分142a (142b)的外周部的表面配置的永磁體12a及12b (13a及13b)的與旋轉(zhuǎn)軸21對置的表面形成為在從軸向觀察時(shí)與旋轉(zhuǎn)軸21的圓形的外周面對應(yīng)的圓弧形狀。由此，能夠使永磁體12a及12b (13a及13b)與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙31 (32)的間隙長度L2沿著旋轉(zhuǎn)軸21的圓周方向均勻，因此，能夠使永磁體12a及12b (13a及13b)的磁吸引力沿著旋轉(zhuǎn)軸21的圓周方向均勻地起作用。
[0045]另外，在本實(shí)施方式中，如上所述，以包括周狀部分141和柱狀部分141a及141b的方式構(gòu)成電磁體磁芯14，所述周狀部分141呈周狀包圍旋轉(zhuǎn)軸21的外周面，所述柱狀部分141a及141b從周狀部分141向旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)呈柱狀延伸，將永磁體12a、12b、13a及13b配置在柱狀部分141a及141b的外周部的表面。由此，僅通過在一般采用的電磁體磁芯(作為具有周狀部分141和柱狀部分142a及142b的一體的部件而構(gòu)成的電磁體磁芯14)的柱狀部分142a及142b的外周部的表面配置永磁體12a、12b、13a及13b，由此能夠容易地構(gòu)成可抑制永磁體12a、12b、13a及13b的不可逆退磁發(fā)生的電磁體磁芯14。
[0046]并且，本次公開的實(shí)施方式在所有方面均為示例，不應(yīng)該認(rèn)為是限制性的內(nèi)容。本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求示出，而不是由上述實(shí)施方式的說明示出，此外，還包含在與權(quán)利要求等同的意思和范圍內(nèi)的所有變更。
[0047]例如,在上述實(shí)施方式中，如圖2?圖4所示,示出了將永磁體12a及12b (13a及13b)配置在電磁體磁芯14的柱狀部分142a(142b)的軸向的兩端面的例子，但是本實(shí)用新型并不限于此。在本實(shí)用新型中，只要在柱狀部分142a(142b)的軸向的兩端面的至少一方配置永磁體12a及12b (13a及13b)即可。另外，在本實(shí)用新型中，也可以將永磁體12a及12b(13a及13b)配置在柱狀部分142a(142b)的軸向的兩端面以外的端面。例如，可以如圖5所示的第I變形例這樣，將永磁體112a及112b (113a及113b)配置在柱狀部分142a(142b)的周向(旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)方向)的兩端面。
[0048]如圖5所示，在第I變形例中，永磁體112a及112b依次層疊在柱狀部分142a的周向的兩端面。并且，永磁體112a被磁化成柱狀部分142a側(cè)的表面附近具有S極性，并且被磁化成永磁體112b側(cè)的表面附近具有N極性。另外，永磁體112b被磁化成旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)的表面附近具有N極性，并且被磁化成與旋轉(zhuǎn)軸21相反一側(cè)的表面附近具有S極性。由此，從永磁體112a及112b產(chǎn)生的磁場(參照圖5的左上側(cè)的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)依次通過永磁體112a及112b與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙35、旋轉(zhuǎn)軸21、柱狀142a與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙33、和柱狀部分142a的永磁體112a側(cè)的表面附近進(jìn)行循環(huán)，由此在與軸向垂直的面內(nèi)構(gòu)成磁路。
[0049]另外，如圖5所示，在第I變形例中，永磁體113a及113b依次層疊在柱狀部分142b的周向的兩端面。永磁體113a與永磁體112a相反，被磁化成柱狀部分142b側(cè)的表面附近具有N極性，并且被磁化成永磁體113b側(cè)的表面附近具有S極性。另外，永磁體113b與永磁體112b相反，被磁化成旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)的表面附近具有S極性，并且被磁化成與旋轉(zhuǎn)軸21相反一側(cè)的表面附近具有N極性。由此，從永磁體113a及113b產(chǎn)生的磁場(參照圖5的右下側(cè)的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)依次通過柱狀部分142b的永磁體113a側(cè)的表面附近、柱狀部分142b與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙36、旋轉(zhuǎn)軸21、和永磁體113a及113b與旋轉(zhuǎn)軸21之間的空隙32進(jìn)行循環(huán)，由此在與軸向垂直的面內(nèi)構(gòu)成磁路。
[0050]在該第I變形例中，也與上述實(shí)施方式同樣，從卷繞于柱狀部分142a(142b)的線圈15產(chǎn)生的磁場(參照圖5的帶箭頭的單點(diǎn)劃線)構(gòu)成為不通過永磁體112a及112b(113a及113b)。由此，從線圈15產(chǎn)生的磁場不會(huì)在永磁體112a、112b、113a及113b的磁化方向的反方向施加于永磁體112a、112b、113a及113b，因此能夠抑制永磁體112a、112b、113a及113b的不可逆退磁發(fā)生。
[0051]另外，在第I變形例中，如上所述，通過將永磁體112a及112b (113a及113b)配置在柱狀部分142a(142b)的周向(旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)方向)的兩端面，由此能夠減小從線圈15產(chǎn)生的磁場、和從永磁體112a及112b (113a及113b)產(chǎn)生的磁場所通過的旋轉(zhuǎn)軸21的區(qū)域的軸向的長度。由此，能夠抑制旋轉(zhuǎn)軸21因?yàn)橛蓮木€圈15產(chǎn)生的磁場、和從永磁體112a及112b (113a及113b)產(chǎn)生的磁場引起的磁吸引力而發(fā)生變形。
[0052]另外，上述實(shí)施方式中，如圖3和圖4所示，示出了將2個(gè)永磁體12a及12b (13a及13b)層疊于電磁體磁芯14的柱狀部分142a(142b)的外周部的表面的例子，但是本實(shí)用新型并不限于此。在本實(shí)用新型中，可以在柱狀部分142a(142b)的外周部的表面層疊3個(gè)以上的永磁體。另外，在本實(shí)用新型中，也可以如圖6所示的第2變形例這樣，在柱狀部分142a (142b)的外周部的表面配置I個(gè)永磁體212 (213)。
[0053]如圖6所示，在第2變形例中，在柱狀部分142a的軸向的兩端面配置的永磁體212被磁化成柱狀部分142a側(cè)的表面附近具有S極性，并且被磁化成旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)的表面附近具有N極性。另外，在柱狀部分142b的軸向的兩端面配置的永磁體213被磁化成柱狀部分142b側(cè)的表面附近具有N極性，并且被磁化成旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)的表面附近具有S極性。
[0054]由此，在第2變形例中，從永磁體212產(chǎn)生的磁場(參照圖6的上側(cè)的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)、和從永磁體213產(chǎn)生的磁場(參照圖6的下側(cè)的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)分別構(gòu)成了與上述實(shí)施方式的從永磁體12a及12b產(chǎn)生的磁場(參照圖3的上側(cè)的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)、和從永磁體13a及13b產(chǎn)生的磁場(參照圖3的下側(cè)的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)相同的磁路。并且，在該第2變形例中，與上述實(shí)施方式同樣，從卷繞于柱狀部分142a及142b的線圈15產(chǎn)生的磁場(參照圖2的帶箭頭的單點(diǎn)劃線)構(gòu)成為不通過永磁體212和213。
[0055]在第2變形例中，如上所述，將I個(gè)永磁體212(213)配置在柱狀部分142a (142b)的外周部的表面，該永磁體212 (213)被磁化成，柱狀部分142a (142b)側(cè)的表面附近和旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)的表面附近具有互不相同的極性(N極性和S極性)。由此，與將2個(gè)永磁體12a及12b(13a及13b)配置在柱狀部分142a (142b)的外周部的表面的上述實(shí)施方式相比，能夠削減部件數(shù)量。
[0056]另外，在上述實(shí)施方式中，如圖2所示，示出了采用通常使用的電磁體磁芯(作為具有周狀部分141和柱狀部分142a及142b的一體的部件而構(gòu)成的電磁體磁芯14)的例子，但是本實(shí)用新型并不限于此。在本實(shí)用新型中，可以如圖7和圖8所示的第3變形例這樣采用通過將具有大致U字形狀的4個(gè)磁芯部分1140以包圍旋轉(zhuǎn)軸21的方式沿周向(旋轉(zhuǎn)軸21的旋轉(zhuǎn)方向)相鄰地配置而構(gòu)成的電磁體磁芯114。
[0057]如圖7所示，在第3變形例中，構(gòu)成電磁體磁芯114的4個(gè)磁芯部分1140被配置成從上下方向(X方向)和左右方向(Y方向)的兩側(cè)夾著旋轉(zhuǎn)軸21。另外，4個(gè)磁芯部分1140分別具有周狀部分1141和一對柱狀部分1142a及1142b，該一對柱狀部分1142a及1142b從周狀部分1141的周向的兩端部向旋轉(zhuǎn)軸21側(cè)延伸。并且，如圖8所示，永磁體312a和312b依次層疊于柱狀部分1142a的軸向的兩端面。另外，在柱狀部分1142b的軸向的兩端面也依次層疊有永磁體313a和313b。并且，如圖7所示，4個(gè)磁芯部分1140以各個(gè)柱狀部分1142a(1142b)沿周向相鄰的方式配置。
[0058]另外，如圖7所示，在第3變形例中，永磁體312a和312b分別被磁化成具有與上述實(shí)施方式的永磁體12a及12b的磁化方向(參照圖3)相同的磁化方向。另外，永磁體313a和313b分別被磁化成具有與上述實(shí)施方式的永磁體13a及13b的磁化方向(參照圖3)相同的磁化方向。由此,從永磁體312a和312b產(chǎn)生的磁場(參照圖7的上側(cè)的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)、和從永磁體313a和313b產(chǎn)生的磁場(參照圖7的下側(cè)的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)分別構(gòu)成了與上述實(shí)施方式的從永磁體12a及12b產(chǎn)生的磁場(參照圖3的上側(cè)的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)、和從永磁體13a及13b產(chǎn)生的磁場(參照圖3的下側(cè)的帶箭頭的雙點(diǎn)劃線)相同的磁路。
[0059]在該第3變形例中，也與上述實(shí)施方式同樣，從卷繞于柱狀部分1142a(1142b)的線圈15產(chǎn)生的磁場(參照圖7的帶箭頭的單點(diǎn)劃線)構(gòu)成為不通過永磁體312a及312b (313a 及 313b)。
[0060]在第3變形例中，如上所述，利用被配置成從上下方向(X方向)和左右方向(Y方向)的兩側(cè)夾著旋轉(zhuǎn)軸21的具有大致U字形狀的4個(gè)磁芯部分1140，來構(gòu)成電磁體磁芯114。由此，能夠利用從上下方向(左右方向)的兩側(cè)夾著旋轉(zhuǎn)軸21的一對大致U字形狀的磁芯部分1140，使磁吸引力從上下方向(左右方向)作用于旋轉(zhuǎn)軸21，因此能夠容易地進(jìn)行磁吸引力的控制。
[0061]另外，在上述實(shí)施方式中，如圖2所示，示出了這樣的例子:使永磁體12a、12b、13a及13b的與旋轉(zhuǎn)軸21對置的表面形成為具有從軸向觀察時(shí)與旋轉(zhuǎn)軸21的圓形的外周面對應(yīng)的圓弧形狀，但是本實(shí)用新型并不限于此。在本實(shí)用新型中，也可以使永磁體12a、12b、13a及13b的與旋轉(zhuǎn)軸21對置的表面在從軸向觀察時(shí)形成為直線狀。即，可以使永磁體12a、12b、13a及13b形成為在從軸向觀察時(shí)具有矩形形狀。
[0062]另外，在上述實(shí)施方式中，示出了將本實(shí)用新型應(yīng)用于在徑向上以非接觸的方式支承旋轉(zhuǎn)軸的徑向磁力軸承的例子，但是，本實(shí)用新型也能夠應(yīng)用于在軸向上以非接觸的方式支承旋轉(zhuǎn)軸的軸向磁力軸承。
【權(quán)利要求】
1.一種磁力軸承(10)，其中， 所述磁力軸承(10)具備: 電磁體(I I),其包括電磁體磁芯(14、114)和線圈(15);以及 永磁體(12a、12b、13a、13b、112a、112b、113a、113b、212、213、312a、312b、313a、313b)，其安裝于所述電磁體磁芯，與所述電磁體一起利用磁吸引力以非接觸的方式支承旋轉(zhuǎn)軸部分(21), 所述永磁體配置在所述電磁體磁芯的與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的外周部的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力軸承，其特征在于， 所述永磁體的、在從所述電磁體磁芯的與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的外周部的表面突出的方向上的厚度比所述電磁體磁芯的厚度小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力軸承，其特征在于， 所述永磁體中的與所述電磁體磁芯的所述外周部側(cè)的表面相反的表面?zhèn)仍谌缦路较虮淮呕?該方向沿著從所述電磁體的線圈產(chǎn)生的磁場通過所述電磁體磁芯與所述旋轉(zhuǎn)軸部分之間的空間(33、34)的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁力軸承，其特征在于， 所述永磁體包括層疊在所述電磁體磁芯的所述外周部的表面的多個(gè)永磁體(12a、12b、13a、13b、112a、112b、113a、113b、312a、312b、313a、313b)， 所述多個(gè)永磁體中的配置在所述電磁體磁芯的所述外周部的表面?zhèn)鹊南喾磦?cè)的永磁體(12b、13b、112b、113b、312b、313b)在如下方向被磁化:該方向沿著從所述線圈產(chǎn)生的磁場通過所述電磁體磁芯與所述旋轉(zhuǎn)軸部分之間的空間的方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁力軸承，其特征在于， 所述多個(gè)永磁體包括: 第I永磁體(12a、13a、112a、113a、312a、313a),其配置在所述電磁體磁芯的所述外周部的表面上，并且在沿著所述多個(gè)永磁體的層疊方向的方向上被磁化；和 第2永磁體(12b、13b、112b、113b、312b、313b)，其配置在所述第I永磁體的與所述電磁體磁芯的所述外周部的表面?zhèn)认喾吹囊粋?cè)，并且在如下方向被磁化:該方向沿著從所述線圈產(chǎn)生的磁場通過所述電磁體磁芯與所述旋轉(zhuǎn)軸部分之間的空間的方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力軸承，其特征在于， 所述永磁體的至少所述電磁體磁芯側(cè)的端部附近沿著如下方向被磁化:該方向相對于配置有所述永磁體的所述電磁體磁芯的與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的外周部的表面垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁力軸承，其特征在于， 所述永磁體由一個(gè)永磁體(212、213)構(gòu)成，該永磁體(212、213)被磁化成:所述電磁體磁芯的所述外周部側(cè)的表面附近和所述旋轉(zhuǎn)軸部分側(cè)的表面附近具有互不相同的極性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力軸承，其特征在于， 所述電磁體磁芯的與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的外周部具有矩形形狀， 所述永磁體配置在具有矩形形狀的所述電磁體磁芯的所述外周部的至少一個(gè)邊的表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁力軸承，其特征在于， 所述永磁體配置在具有矩形形狀的所述電磁體磁芯的所述外周部的互相對置的兩個(gè)邊的表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力軸承，其特征在于， 所述線圈卷繞在所述電磁體磁芯的與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的外周部， 所述永磁體相對于所述電磁體磁芯的與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的所述線圈配置在所述旋轉(zhuǎn)軸部分側(cè)的部分的所述外周部的表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁力軸承，其特征在于， 所述永磁體配置在所述電磁體磁芯的與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的所述旋轉(zhuǎn)軸部分側(cè)的端部附近的所述外周部的表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁力軸承，其特征在于， 所述電磁體磁芯的與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分與所述旋轉(zhuǎn)軸部分之間的空間(33、34)、和所述永磁體與所述旋轉(zhuǎn)軸部分之間的空間(31、32、35、36)具有彼此相等的間隙長度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁力軸承，其特征在于， 配置在所述電磁體磁芯的與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的外周部的表面的所述永磁體的、與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的表面具有與所述旋轉(zhuǎn)軸部分的圓形的外周面相對應(yīng)的圓弧形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力軸承，其特征在于， 從所述電磁體的線圈產(chǎn)生的磁場通過所述電磁體磁芯的與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的內(nèi)周側(cè)的區(qū)域而構(gòu)成磁路。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力軸承，其特征在于， 所述電磁體磁芯包括:周狀部分(141、1141)，其呈周狀包圍所述旋轉(zhuǎn)軸部分的外周面；和柱狀部分(142a、142b、1142a、1142b)，其從所述周狀部分向所述旋轉(zhuǎn)軸部分側(cè)呈柱狀延伸， 所述永磁體配置在所述柱狀部分的與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的外周部的表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的磁力軸承，其特征在于， 所述電磁體磁芯包括具有所述周狀部分和所述柱狀部分的多個(gè)磁芯部分(1140)， 所述永磁體配置在所述多個(gè)磁芯部分各自的所述柱狀部分的與所述旋轉(zhuǎn)軸部分對置的部分的外周部的表面。
【文檔編號】F16C32/04GK203962688SQ201190001187
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月20日
【發(fā)明者】筒井幸雄, 大戶基道 申請人:株式會(huì)社安川電機(jī)