专利名称：磁悬浮轴承装置的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种轴承装置，尤指一种磁悬浮轴承装置。
支持转子旋转的轴承，习知的方式有采用如
图1所示的套筒轴承(sleeve bearing)。在半径方向安装一对套筒10，转子旋转时因接触轴承，故产生摩擦、噪音与振动，此将增加电力消耗及降低轴承的使用寿命，且因无法提高转速，在真空系统的应用上，低转速将无法满足真空度高的设备需要。另外，因转子与轴承之间的润滑油在转子旋转时有可能被挤压出来，故也无法满足例如无尘室等洁净度高的环境要求。
针对上述摩擦、转速、使用寿命、洁净性等问题，近年来利用磁悬浮现象以非接触方式支持转子的磁悬浮轴承广泛地被应用于产业上。藉由磁悬浮轴承的非摩擦性来提高旋转速度，可应用于例如半导体制造设备中需要利用高转速的真空设备来达到高真空状态的场合或可应用于电脑系统中散热装置的风扇马达上，藉由风扇马达的高速旋转以提高热对流效率。同时因磁悬浮轴承是靠磁力来支持转子无须使用润滑油，可避免转子在转动过程中润滑油污染周围环境的问题，可应用于洁净度高的无尘室所使用的搬送或制造设备。
图2为习知的磁悬浮轴承结构，是使用在高速旋转装置中，该高速旋转装置包含一轴承座20，配置一组线圈30于一定子40，该定子40安装在该轴承座20上，以及配置一由永久磁铁所组成的转轴50于一转子60，当该线圈30通电激磁时该转子60相对于该定子40旋转。习知的磁悬浮轴承结构由五组轴承所构成，在转轴方向(Z轴方向)配置一组由永久磁铁所组成的止推(thrust)磁悬浮轴承70，在半径方向(X轴、Y轴方向)上下两侧各配置一组由永久磁铁所组成的径向(radial)磁悬浮轴承80(Y方向未图示出)，采用五轴各自独立控制的方式。其中，转子60在半径方向的位置控制是藉由轴承80来进行，当转子60偏离平衡位置时，永久磁铁之间产生的相反方向的磁斥力将转子60推回平衡位置。转子60和轴承70、80之间因磁斥力产生的磁悬浮间隙，使轴承能不接触转子而保持转子的平衡，故可消除转子60与轴承70、80之间的摩擦，降低因摩擦所产生的噪音及振动，同时因无摩擦可降低电力消耗，提高转子60的转速及轴承的使用寿命。
但是，此种习知的磁悬浮轴承因采用五轴各自独立控制的方式，在制造、装配时也需五轴分别处理，故有结构复杂，制造成本增加的问题。
本实用新型的目的在于提供一种磁悬浮轴承装置，利用非接触的磁力来控制转子位置，以防止摩擦，降低噪音、振动与电力消耗，提高转速与轴承的使用寿命，及降低制造成本。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种磁悬浮轴承装置，设置在高速旋转装置中，该高速旋转装置包含一轴承座及定子和转子，定子设置一组线圈，该定子安装在该轴承座上，转子上设置一转轴，其特征在于该磁悬浮轴承装置包含一转轴接合部，是呈凸出状环绕固定于该转轴外侧；一定子接合部，是呈凹入状环绕固定于该定子内侧。
所述的磁悬浮轴承装置，其特征在于该转轴接合部可以是由永久磁铁所构成。
所述的磁悬浮轴承装置，其特征在于该定子接合部可以是由永久磁铁所构成。
本实用新型还提供一种磁悬浮轴承装置，设置在高速旋转装置中，该高速旋转装置包含一轴承座及定子和转子，定子设置一组线圈，该定子安装在该轴承座上，转子上设置一转轴，其特征在于该磁悬浮轴承装置包含一转轴接合部，是呈凹入状环绕固定于该转轴外侧；一定子接合部，是呈凸出状环绕固定于该定子内侧。
所述的磁悬浮轴承装置，其特征在于该转轴接合部是由永久磁铁所构成。
所述的磁悬浮轴承装置，其特征在于该定子接合部是由永久磁铁所构成。
本实用新型具有以下的优点1、利用转子与轴承所形成的磁悬浮间隙，使转子和轴承不接触而保持平衡，可防止因摩擦造成的噪音及振动。
2、因无摩擦，可降低电力消耗及提高轴承的使用寿命。
3、因结构简单易于制造，故可降低制造成本。
本实用新型将结合附图所示较佳实施例进行详细说明如下附图图面的简单说明
图1为习知套筒轴承结构的剖视图。
图2为习知磁悬浮轴承结构的剖视图。
图3为本实用新型一实施例的结构剖视图。
图4为本实用新型的上述实施例中转轴接合部与定子接合部之间所产生的磁斥力作用在转子上的示意图。
图5为本实用新型的另一实施例的结构剖视图。
图6为本实用新型的上述实施例中转轴接合部与定子接合部之间产生的磁斥力作用在转子上的示意图。
如图3所示，本实用新型的一较佳实施例，是一种磁悬浮轴承装置，使用在高速旋转装置中，该高速旋转装置包含一轴承座100，于一定子120上配置一组线圈110，该定子120安装在该轴承座100上，配置一转轴130于一转子140，当该线圈110通电激磁时该转子140相对于该定子120旋转，其中该磁悬浮轴承装置包含一转轴接合部150，呈凸出状环绕固定于该转轴130外侧，一定子接合部160，呈凹入状环绕固定于该定子内侧。
在本实施例中，转轴接合部150与定子接合部160两者因磁斥力而隔着一定间隔，当转子140偏离平衡位置朝定子接合部160接近时，如图4所示，因磁斥力与二者之间的距离成反比，转轴接合部150与定子接合部160之间所产生的磁斥力Fr1将变大，使半径方向的分力Fx1将转子140推回半径方向的平衡位置，同时转轴方向的分力Fy1亦将转子140推回转轴方向的平衡位置。
如图5所示的本实用新型的另一较佳实施例，是另一种磁悬浮轴承装置，使用在高速旋转装置中，该高速旋转装置包含一轴承座200，配置一组线圈210与一定子220，该定子220安装在该轴承座200上，以及配置一转轴230于一转子240，当该线圈210通电激磁时该转子240相对于该定子220旋转，该磁悬浮轴承装置包含一转轴接合部250，是呈凹入状环绕固定于该转轴230外侧，一定子接合部260，是呈凸出状环绕固定于该定子260内侧。
在本实施例中，转轴接合部250与定子接合部260两者因磁斥力而隔着一定间隔，当转子240偏离平衡位置朝定子接合部260接近时，如图6所示，因磁斥力与二者间的距离成反比，转轴接合部250与定子接合部260之间所产生的磁斥力Fr2将变大，使半径方向的分力Fx2将转子240推回半径方向的平衡位置，同时转轴方向的分力Fy2亦将转子240推回转轴方向的平衡位置。
权利要求1.一种磁悬浮轴承装置，设置在高速旋转装置中，该高速旋转装置包含一轴承座及定子和转子，定子设置一组线圈，该定子安装在该轴承座上，转子上设置一转轴，其特征在于该磁悬浮轴承装置包含一转轴接合部，是呈凸出状环绕固定于该转轴外侧；一定子接合部，是呈凹入状环绕固定于该定子内侧。
2.如权利要求1所述的磁悬浮轴承装置，其特征在于该转轴接合部是由永久磁铁所构成。
3.如权利要求1所述的磁悬浮轴承装置，其特征在于该定子接合部是由永久磁铁所构成。
4.一种磁悬浮轴承装置，设置在高速旋转装置中，该高速旋转装置包含一轴承座及定子和转子，定子设置一组线圈，该定子安装在该轴承座上，转子上设置一转轴，其特征在于该磁悬浮轴承装置包含一转轴接合部，是呈凹入状环绕固定于该转轴外侧；一定子接合部，是呈凸出状环绕固定于该定子内侧。
5.如权利要求4所述的磁悬浮轴承装置，其特征在于该转轴接合部是由永久磁铁所构成。
6.如权利要求4所述的磁悬浮轴承装置，其特征在于该定子接合部是由永久磁铁所构成。
专利摘要一种磁悬浮轴承装置,设置在高速旋转装置中,该高速旋转装置包含一轴承座及定子和转子,定子设置一组线圈,该定子安装在该轴承座上,转子上设置一转轴,该磁悬浮轴承装置包含:一转轴接合部,是呈凸出状环绕固定于该转轴外侧;一定子接合部,是呈凹入状环绕固定于该定子内侧。本实用新型利用非接触的磁力来控制转子位置,以防止摩擦,降低噪音、振动与电力消耗,提高转速与轴承的使用寿命,及降低制造成本。
文档编号F16C32/04GK2414249SQ00200759
公开日2001年1月10日 申请日期2000年1月24日 优先权日2000年1月24日
发明者林国正, 黄文喜, 庄德财, 蔡宜轩 申请人:台达电子工业股份有限公司