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磁気浮上制御装置およびハイブリッド型磁気軸受け 新技術説明会

国内特許コード P130008579
掲載日 2013年2月26日
出願番号 特願2011-522712
登録番号 特許第5465249号
出願日 平成22年7月12日(2010.7.12)
登録日 平成26年1月31日(2014.1.31)
国際出願番号 JP2010004512
国際公開番号 WO2011007544
国際出願日 平成22年7月12日(2010.7.12)
国際公開日 平成23年1月20日(2011.1.20)
優先権データ
  • 特願2009-167937 (2009.7.16) JP
発明者
  • 増澤 徹
  • 佐々木 瑛祐
出願人
  • 国立大学法人茨城大学
発明の名称 磁気浮上制御装置およびハイブリッド型磁気軸受け 新技術説明会
発明の概要 バイアス磁束10が電磁石20の電磁石コア1を通るように形成されると共に、制御磁束9の磁路となるバイパス磁路9Aが、永久磁石6と並列に形成されており、バイパス磁路9Aがバイアス磁束10の通過を阻止する方向に磁化されていることにより、永久磁石6と電磁石20との互いの磁束が重畳する位置に配置しても、電磁石20によって形成される制御磁束9がバイパス磁路9Aを通ることになり、制御磁束9の損失を抑制できる。これにより、永久磁石6と電磁石20とを互いの磁束が重畳する位置に配置することができ、装置を小型化することができる。
従来技術、競合技術の概要



従来の永久磁石と電磁石を併用するハイブリッド型磁気軸受けとしては、複数の電磁石と永久磁石の磁気力を制御することにより非接触状態で支持され回転するロータを有するハイブリッド型磁気軸受け(特許文献1)や、人工心臓用の磁気軸受け(特許文献2)が知られており、電磁石により生ずる電磁石磁束に永久磁石により生ずるバイアス磁束を重畳することにより、磁気軸受けの制御に必要な磁束を得ようとする技術は上記により知られている。

産業上の利用分野



本発明は、永久磁石と電磁石を併用して浮上対象物の位置を制御する磁気浮上制御装置およびハイブリッド型磁気軸受けに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
バイアス用永久磁石によって形成されるバイアス磁束と、電磁石によって形成される制御磁束とによって前記電磁石に対する磁気浮上対象物の位置を制御する磁気浮上制御装置であって、
前記バイアス磁束が前記電磁石の電磁石コアを通るように形成されると共に、
前記制御磁束の磁路となるバイパス磁路が前記バイアス用永久磁石と並列に形成されており、
該バイパス磁路が前記バイアス磁束の通過を阻止する方向に磁化されていることを特徴とする磁気浮上制御装置。

【請求項2】
前記バイパス磁路が永久磁石と磁性体とで構成され、前記バイパス磁路の永久磁石によって形成される磁束が前記バイアス磁束として機能することを特徴とする請求項1記載の磁気浮上制御装置。

【請求項3】
前記バイアス用永久磁石および前記バイパス磁路が前記磁気浮上対象物に設けられていることを特徴とする請求項2記載の磁気浮上制御装置。

【請求項4】
前記電磁石を磁極となる2つの突極が前記磁気浮上対象物に対向するように配置させ、
前記バイアス用永久磁石を磁極が前記磁気浮上対象物の前記電磁石との対向面と平行になるように配置させ、
前記バイパス磁路の永久磁石を磁極が前記磁気浮上対象物の前記電磁石との対向面と垂直になるように配置させることを特徴とする請求項3記載の磁気浮上制御装置。

【請求項5】
前記バイパス磁路の永久磁石として、2つの永久磁石が前記電磁石の2つの突極に対向してそれぞれ設けられ、2つの永久磁石の磁力は、前記電磁石の2つの突極と前記磁気浮上対象物とのそれぞれ間隙の磁束密度が同一になるように設定されていることを特徴とする請求項4記載の磁気浮上制御装置。

【請求項6】
前記バイアス用永久磁石および前記バイパス磁路が前記電磁石に設けられていることを特徴とする請求項2記載の磁気浮上制御装置。

【請求項7】
バイアス用永久磁石によって形成されるバイアス磁束と、電磁石によって形成される制御磁束とによって前記電磁石に対する磁気浮上ロータの位置を制御するハイブリッド型磁気軸受けであって、
前記バイアス磁束が前記電磁石の電磁石コアを通るように形成されると共に、
前記制御磁束の磁路となるバイパス磁路が前記バイアス用永久磁石と並列に形成されており、
該バイパス磁路が前記バイアス磁束の通過を阻止する方向に磁化されていることを特徴とするハイブリッド型磁気軸受け。

【請求項8】
前記バイパス磁路が永久磁石と磁性体とで構成され、前記バイパスの永久磁石によって形成される磁束が前記バイアス磁束として機能することを特徴とする請求項7記載のハイブリッド型磁気軸受け。

【請求項9】
径方向に着磁されて円環状に配置されている前記バイアス用永久磁石と、当該バイアス用永久磁石の各磁極を接続する前記バイパス磁路とが前記磁気浮上ロータに設けられ、
前記電磁石は、磁極となる2つの突極が前記磁気浮上ロータに軸方向から対向するように配置され、前記電磁石によって前記磁気浮上ロータの軸方向の位置を制御させることを特徴とする請求項8記載のハイブリッド型磁気軸受け。

【請求項10】
前記バイパス磁路の永久磁石として、前記磁気浮上ロータの軸方向に着磁されて円環状に配置されている永久磁石が設けられていることを特徴とする請求項9記載のハイブリッド型磁気軸受け。

【請求項11】
前記バイパス磁路の永久磁石として、2つの永久磁石が前記電磁石の2つの突極に対向してそれぞれ設けられ、2つの永久磁石の磁力は、前記電磁石の2つの突極と前記磁気浮上対象物とのそれぞれ間隙の磁束密度が同一になるように設定されていることを特徴とする請求項10記載のハイブリッド型磁気軸受け。

【請求項12】
前記バイアス用永久磁石および前記バイパス磁路が前記電磁石に設けられていることを特徴とする請求項8記載のハイブリッド型磁気軸受け。

【請求項13】
軸方向に着磁された円筒状の前記バイアス用永久磁石と、当該バイアス用永久磁石の各磁極を接続する前記バイパス磁路とが前記磁気浮上ロータに設けられ、
前記電磁石は、磁極となる2つの突極が前記磁気浮上ロータに径方向から対向するように配置され、前記電磁石によって前記磁気浮上ロータの径方向の位置を制御させることを特徴とする請求項8記載のハイブリッド型磁気軸受け。
産業区分
  • 機械要素
  • 機構・伝動
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011522712thum.jpg
出願権利状態 登録
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