[发明专利]磁力轴承装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁力轴承装置。

背景技术

磁力轴承装置具有旋转轴和磁极，旋转轴作为转子，磁极则设置在定子上而围住旋转轴，并以磁力对旋转轴作非接触式支承。

旋转轴用磁性材料形成，是用于譬如高速旋转的涡轮压缩机、极低温旋转机械、涡轮增压器、以及飞轮等的旋转轴。磁极则以围住旋转轴的方式沿圆周方向设置多个。在本申请中，所谓圆周方向是指旋转轴的圆周方向。

图1A和图1B是单极型磁力轴承装置的结构图。图1B是图1A的B-B线剖视图。

如图1A和图1B所示，多个磁极15以围住旋转轴3的方式沿圆周方向配置。磁通从这些磁极15通往高速旋转中的旋转轴3，以其电磁吸引力使旋转轴3上浮，从而予以非接触式支承。

如果是单极型，则如图1A所示，在旋转轴3的圆周方向排列相同极性(图1A中是N极)的磁极15，并且如图1B所示，在旋转轴3的轴向排列N极和S极。如图1所示，沿圆周方向排列的相邻磁极15相互间不靠近，因此会在有磁极15存在的部分和无磁极15存在的部分产生磁场的强弱分布。因此，就圆周方向而言，为了在旋转轴表面局部地消除磁通变动，会发生涡流。即，成为涡流发生原因的电动势用以下公式(1)来表示，即使磁通密度(磁场B)较小时，在如高速旋转轴那样高速旋转时，也会产生较大的涡流。

e∝B·v·L...(1)

其中，e是电动势，B是磁通密度，v是切断磁场的速度，L是导体的长度。

图2A和图2B、图3A和图3B表示专利文献1的磁力轴承装置的结构。图2B和图3B分别是图2A和图3A的B-B线剖视图。在专利文献1中，单极型磁力轴承装置上设置伸出部17，且使在圆周方向相邻的N极15彼此之间在圆周方向连接(图2A和图2B)或接近(图3A和图3B)。由此来提高在圆周方向相邻的磁极15的中间位置上的磁通密度，以缩小圆周方向的磁通密度强弱分布的发生。由此来抑制涡流发生。

而且在图2A和图2B、图3A和图3B中，将伸出部17做成较薄，因此会在伸出部17发生磁饱和，由此来防止磁通从相邻磁极15中的一方向另一方泄漏。

专利文献1日本发明专利申请特开2001-271836号公报“磁力轴承装置”

然而，专利文献1的伸出部17的厚度譬如为0.3～1mm左右，材质为层叠钢板，因此可能减弱强度，并且可能产生制作时的加工困难。现实的情况是，很难使全部伸出部17的厚度完全相同，可能导致伸出部17的厚度相差很大。即，伸出部17的磁阻可能发生波动。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种磁力轴承装置，既能保持专利文献1获得的那种减轻涡流的效果，又能使磁力轴承装置的制造容易，且能提高制造精度。

为了实现上述目的，本发明的磁力轴承装置是用磁力来支承旋转轴的磁力轴承装置，其特征在于，具有沿所述旋转轴的圆周方向配置的多个磁极，且各磁极具有接近旋转轴外表面并与之相向的内端面，沿圆周方向相邻的所述磁极彼此分别沿该磁极的轴向延伸到该磁极的所述内端面为止，由此形成能够在旋转轴外表面附近相互干扰的状态，并且，能够进行干扰的所述两个磁极的干扰部被切除。

本发明的上述磁力轴承装置具有沿所述旋转轴的圆周方向配置的多个磁极，且各磁极具有接近旋转轴外表面并与之相向的内端面，沿圆周方向相邻的所述磁极彼此分别沿该磁极的轴向延伸到该磁极的所述内端面为止，由此形成能够在旋转轴外表面附近相互干扰的状态，并且，能够进行干扰的所述两个磁极的干扰部被切除，因此通过将磁极的干扰部切除这种简单的加工，即可缩小相邻磁极彼此的圆周方向间隔。即，在圆周方向，能够缩小与旋转轴外表面相向的磁极部分所不存在的圆周方向区域，结果是，能够抑制旋转轴外表面上的磁通变动，从而减轻涡流。

从而，能够在维持涡流减轻效果的同时，使磁力轴承装置的制造容易并能够提高制造精度。

根据本发明的较佳实施例，相邻的所述磁极彼此分别具有通过所述切除而形成的切断面，且该切断面为平面。

这样，将通过切除所述干扰部而形成的切断面做成平面，就能使切除加工更加简单。

另外，根据本发明的较佳实施例，相邻的所述磁极彼此分别具有通过所述切除而形成的切断面，且相邻的所述磁极的所述切断面彼此在所述圆周方向上的间隔比该磁极的所述内端面与旋转轴外表面之间的间隔更大。