專利名稱：磁力支承和耦接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁力支承和耦接裝置以及包括所逸磁力支承和耦接裝置的渦旋流體機(jī)械o背景技術(shù)為了環(huán)保，用于處理毒氣的例如真空泵和壓縮機(jī)等渦旋流體機(jī)械要求氣體不能從氣體循環(huán)路徑泄漏。為了達(dá)到要求，JP11-44297A公開了 一種磁力耦接裝置，其中，用蓋遮蔽用于支撐渦旋流體機(jī)械的動(dòng)渦旋的 偏心軸的軸向端部，永磁體的磁性吸引力穿過電機(jī)軸和偏心軸之間的蓋 發(fā)生作用，以允許馬達(dá)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠在沒有接觸的情況下傳遞到偏 心軸。考慮到運(yùn)轉(zhuǎn)效率，還必需減少在偏心軸的軸承中的熱量。因此，優(yōu) 選釆用能夠通過磁體的磁性排斥力在沒有接觸的情況下支撐偏心軸的 磁力耦接件，替代與偏心軸的外圓周表面處于滑動(dòng)接觸狀態(tài)的軸承。然而當(dāng)磁力軸承和上述的磁力耦接裝置一起使用時(shí)，則必需安裝許 多用于磁力支承和磁力耦接的永磁體，從而提高了制造成本。而且當(dāng)磁 力軸承靠近磁力耦接裝置安裝時(shí)，磁力會(huì)互相影響從而降低所述裝置的 性能。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種磁力支承和耦接裝置， 在該裝置中，減少了永磁體的數(shù)量以使驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠在沒有接 觸的情況下傳遞到從動(dòng)軸，所述驅(qū)動(dòng)軸或從動(dòng)軸在沒有接觸的情況下以 可轉(zhuǎn)動(dòng)方式支撐。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供包括所述磁力支承和耦接裝置的渦旋流體機(jī)械o


從以下對(duì)應(yīng)于如附圖中所示實(shí)施方式的描述將更加清楚本發(fā)明的 特征和優(yōu)點(diǎn)。圖l是根據(jù)本發(fā)明所述的渦旋流體機(jī)械的實(shí)施方式的縱截面圖；圖2是在圖1中的A部分的放大視圖；圖3是沿圖2中的m — m線截取的縱截面圖；圖4是沿圖2中的IV- IV線截取的縱截面圖； 圖5是內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體的立體圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中，渦旋流體機(jī)械1包括定渦旋3、 4和繞著從動(dòng)軸5的偏 心軸向部分5a以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式支撐的動(dòng)渦旋6。定渦旋3、 4的定渦巻3a、 4a與動(dòng)渦旋6的螺旋動(dòng)渦巻6a接合。通過從動(dòng)軸5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)渦 旋6相對(duì)于定渦旋3、 4回轉(zhuǎn)，以允許氣體經(jīng)由殼體2的圓周上的入口 (未示出)引入并從殼體2的中央的出口(未示出)排出。馬達(dá)7連接到殼體2的后部。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從馬達(dá)7的驅(qū)動(dòng)軸8傳遞到 從動(dòng)軸5。環(huán)形支撐件11固定到從殼體2的后表面伸出的從動(dòng)軸5的后端。具 有軸向長(zhǎng)度的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體12固定在環(huán)形支撐件11的外圓周表面 上。在圖5中，內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體12為圓柱形并且徑向磁化，使得外圓 周和內(nèi)圓周分別是S極和N極。內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體12的前半部構(gòu)成磁力 軸承9的一部分并形成為環(huán)形，以允許在其與固定的環(huán)形永磁體20和 20 (稍后描述)之間形成均衡的磁性排斥力。磁體12的后半部構(gòu)成磁 力耦接件10的一部分并包括以等間距沿周向間隔開的四個(gè)臂12a，以允 許在外部旋轉(zhuǎn)永磁體19之間沿周向產(chǎn)生強(qiáng)吸引力。利用以氣密性的方式固定到殼體2的蓋13遮蔽從動(dòng)軸5的后端、 環(huán)形支撐件11以及內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體12。蓋13可以由例如鋁(Al)等非 磁性材料制成。從動(dòng)軸5以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式安裝到其上的軸向部件的四周被蓋13密封，因此即使引入殼體2中的氣體由從動(dòng)軸5的軸向部分泄漏， 也能防止氣體泄漏到外界。從動(dòng)軸5的前端由磁力軸承在沒有接觸殼體 的情況下以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式支撐，使得在磁體14和磁體15之間相同的磁極 彼此相對(duì)，所述磁力軸承包括固定到從動(dòng)軸5的外圓周上的旋轉(zhuǎn)永磁體 14和固定到殼體2的固定永磁體15。從動(dòng)軸5的前端像后端一樣也由 蓋16遮蔽。馬達(dá)7通過外罩17固定到殼體2的后端，以允許驅(qū)動(dòng)軸8與從動(dòng) 軸5同軸延伸。圓柱形的耦接件18固定到驅(qū)動(dòng)軸8的前端。在圖3中，四個(gè)外部旋轉(zhuǎn)永磁體19固定在耦接件18的內(nèi)圓周表面 上，并沿圓周等間隔從而以非常小的間隙面對(duì)蓋13的外圓周表面。每 個(gè)外部旋轉(zhuǎn)永磁體19與內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體12的每個(gè)臂12a構(gòu)成磁力耦接 裝置10,以使驅(qū)動(dòng)軸8的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠在沒有接觸的情況下傳遞到從動(dòng) 軸。在蓋13的每一側(cè)，每個(gè)外部旋轉(zhuǎn)永磁體19都設(shè)置成以相反的磁極 面對(duì)每個(gè)臂12a。在圖4中，環(huán)形固定永磁體20固定到環(huán)繞內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體12前部 的殼體2的環(huán)形支撐件2a,以允許相同的磁極彼此相對(duì)。固定永磁體 20和內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體12的環(huán)形部分構(gòu)成磁力軸承9,在殼體2的環(huán)形 支撐件2a內(nèi)，該磁力軸承9在沒有接觸的情況下以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式支撐從 動(dòng)軸5。如上所述，在驅(qū)動(dòng)軸8和從動(dòng)軸5之間，相互的磁性吸引力徑向作 用于磁力耦接裝置10的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體12和外部旋轉(zhuǎn)永磁體19之間。 因此，驅(qū)動(dòng)軸8的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠通過該磁性吸引力在沒有接觸的情況下 傳遞到從動(dòng)軸5。在從動(dòng)軸5的外圓周表面和殼體2的環(huán)形支撐件2a 之間，相互的磁性排斥力徑向作用于磁力軸承9的環(huán)形內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體 12和環(huán)形固定永磁體20之間。從動(dòng)軸5能夠通過該磁性排斥力在沒有 接觸的情況下以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式支撐在殼體2的環(huán)形支撐件2a內(nèi)。在磁力軸承9和磁力耦接裝置10中都使用內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體12，從 而減少永磁體的數(shù)量并降低制造成本。另外，永磁體的磁力能夠較少受 到影響并且磁力軸承9和磁力耦接裝置10的性能不會(huì)下降。在本實(shí)施 方式中，在渦旋流體機(jī)械1中使用磁力軸承9和磁力耦接裝置10以便安全可靠地防止氣體從殼體2泄漏。能夠減少從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)期間由從動(dòng)軸 產(chǎn)生的熱量從而使渦旋流體機(jī)械1能夠更有效地運(yùn)轉(zhuǎn)。在以上實(shí)施方式中，盡管磁力軸承9和磁力耦接裝置10是用在渦 旋流體機(jī)械1中，但是磁力軸承9和磁力耦接裝置10也可以在其它機(jī) 器、驅(qū)動(dòng)軸與從動(dòng)軸的連接部分、以及它們的環(huán)形支撐中使用。內(nèi)部旋 轉(zhuǎn)永磁體12能夠安裝在驅(qū)動(dòng)軸8上而且外部旋轉(zhuǎn)永磁體19能夠安裝在 從動(dòng)軸5上。驅(qū)動(dòng)軸8可以通過磁力軸承9在沒有接觸的情況下以可轉(zhuǎn) 動(dòng)方式支撐。前文僅僅涉及到本發(fā)明的一種實(shí)施方式。在不脫離權(quán)利要求書的范 圍的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以做出各種不同的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種磁力支承和耦接裝置，包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體，其具有徑向極性，所述內(nèi)部永磁體固定到繞同軸以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式受支撐的驅(qū)動(dòng)軸或從動(dòng)軸的第一端部的外圓周上；圓柱形耦接件，其固定到所述驅(qū)動(dòng)軸或所述從動(dòng)軸的第二端部；外部旋轉(zhuǎn)永磁體，其固定到所述圓柱形耦接件的內(nèi)圓周，在所述外部旋轉(zhuǎn)永磁體和所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體之間，相反的磁極彼此相對(duì)以允許所述驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過所述外部旋轉(zhuǎn)永磁體和所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體之間的所述相反的磁極產(chǎn)生的磁性吸引力，在沒有接觸的情況下傳遞到所述從動(dòng)軸；固定在殼體內(nèi)的環(huán)形支撐件；以及固定永磁體，其固定在所述環(huán)形支撐件中，以允許所述驅(qū)動(dòng)軸或所述從動(dòng)軸環(huán)繞所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式支撐，在所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體和所述固定永磁體之間，相同的磁極彼此相對(duì)以允許所述驅(qū)動(dòng)軸或所述從動(dòng)軸通過所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體和所述固定永磁體之間的所述相同的磁極產(chǎn)生的排斥力，在沒有接觸所述殼體的情況下以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式支撐。
2. 如權(quán)利要求l所述的磁力支承和耦接裝置，其中，面對(duì)所述固 定永磁體的所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體為環(huán)形。
3. 如權(quán)利要求l所述的磁力支承和耦接裝置，其中，由非磁性材 料制成的蓋設(shè)置在所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體和所述外部旋轉(zhuǎn)永磁體之間，以 防止引入所述殼體中的氣體泄漏到外界。
4. 一種渦旋流體機(jī)械，包括具有定渦巻的定渦旋；動(dòng)渦旋，其具有與所述定渦巻接合的動(dòng)渦巻； 驅(qū)動(dòng)軸；從動(dòng)軸，其通過所述驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)以允i午所述動(dòng)渦旋相對(duì)于所述定渦 旋回轉(zhuǎn)；固定在所述定渦旋中的環(huán)形支撐件；以及 磁力支承和耦接裝置，其包括具有徑向極性的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體， 所述內(nèi)部永磁體固定到繞一條軸線以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式受支撐的所述驅(qū)動(dòng)軸或所述從動(dòng)軸的第一端部的外圓周上；圓柱形耦接件，其固定到所述驅(qū) 動(dòng)軸或所述從動(dòng)軸的第二端部；外部旋轉(zhuǎn)永磁體，其固定到所述圓柱形 耦接件的內(nèi)圓周，在所述外部旋轉(zhuǎn)永磁體和所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體之間，力，在沒有接觸的情況下傳遞到所述從動(dòng)軸；位于所述定渦旋中的環(huán)形 支撐件；以及固定永磁體，其固定在所述定渦旋中，以允許所述驅(qū)動(dòng)軸 或所述從動(dòng)軸環(huán)繞所述內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體以可轉(zhuǎn)動(dòng)方式支撐，在所述內(nèi)部 旋轉(zhuǎn)永磁體和所述固定永磁體之間，相同的磁極彼此相對(duì)以允許所述驅(qū)所述;目同的磁極產(chǎn)生^排斥力:在沒有接觸所述殼體的情況下以可轉(zhuǎn)動(dòng) 方式支撐。
全文摘要
從動(dòng)軸以能夠與驅(qū)動(dòng)軸同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐。具有徑向磁極的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體圍繞從動(dòng)軸端部的外圓周固定。在圓柱形耦接件的內(nèi)圓周表面上，外部旋轉(zhuǎn)永磁體固定成使得在內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體和外部旋轉(zhuǎn)永磁體之間相反的磁極彼此相對(duì)。固定永磁體固定成使得在固定永磁體和內(nèi)部旋轉(zhuǎn)永磁體之間相同的磁極彼此相對(duì)。從而驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在沒有接觸的情況下傳遞到從動(dòng)軸。
文檔編號(hào)F04C18/02GK101334033SQ20081012529
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者伊藤洋 申請(qǐng)人:阿耐思特巖田株式會(huì)社