JP2002039088A - 回転体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータ部材の温度を正確に感知し、ロータ部
材の温度に応じた的確な制御を行わせることのできる回
転体装置を提供すること。 【解決手段】ステータ部材１８と、ステータ部材１８の
外方にステータ部材１８と同軸に配置されモータ２１に
より回転されるるロータ部材１４とを備える回転体装置
であって、ステータ部材１８の外周面に所定の強さの磁
界を形成する磁石７１を固定し、ロータ部材１４のステ
ータ対向面に、磁石７１による磁界に錯交して電圧が誘
起される第１のコイル６１、第１のコイル６１による電
圧で磁界を発生する第２のコイル６２、第１のコイル６
１と第２のコイル６２との間に介在配置されるサーミス
タ６３を含む回路６０を固定し、ステータ部材１８の外
周面に、第２のコイル６２による磁界に錯交するセンサ
用コイル７１を固定し、センサ用コイル７１による電流
に基づいてロータ部材１４の温度を検知しする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空ポンプ等の回
転体装置に関し、詳細には、ロータ部材の温度を正確に
感知し、ロータ部材の温度に応じた的確な制御を行わせ
ることのできる回転体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、固定して配設されるステータ
部材と、ステータ部材に対して回転可能に支承されるロ
ータ部材とを備え、ロータ部材を回転させて気体の移送
や回転多面鏡の回転、ハードディスク等の記憶媒体の回
転を行わせる回転体装置はよく使用されている。このよ
うな回転体装置は、ロータ部材が回転するために、ロー
タ部材の周囲の気体との摩擦によってロータ部材が過熱
され、装置に影響を与える可能性がある。そのため、回
転中のロータ部材の温度を監視し、所定以上の温度にな
った場合には回転を停止する等の対策を施す必要があ
る。しかし、ロータ部材が高速で回転する回転体装置
等、温度センサを直接接触させて温度を検出することが
できないものもある。

【０００３】高速回転するロータ部材の温度を監視する
手法としては、次のような技術がある。即ち、ロータ部
材ではなくステータ部材の中心付近の温度をサーミスタ
等により測定し、ステータ部材の温度からロータ部材の
温度を推定する。この技術では、真空中ではステータ部
材の温度とロータ部材の温度とが完全に遮断され、熱輻
射のみによって熱が伝わること利用して、ステータ部材
側の温度が例えば１００度であればロータ部材の温度が
１１０〜１２０度であると推定する。そして、少し低め
の温度で、ロータ部材の回転を停止する等の対策を施
す。また、ロータ部材から放射される赤外線を測定し、
赤外線量からロータ部材の温度を推定する放射温度計を
使用する技術も提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ステータ部材
の温度を測定してロータ部材の温度を推定する技術は、
真空ポンプ等、ステータ部材とロータ部材との間の気体
の種類や真空度が様々でる場合には、ステータ部材とロ
ータ部材との間の温度差がこれらにつれて変わるため、
ステータ部材の温度からロータ部材の温度を推定する推
定精度が良好ではない問題点がある。そして、ロータ部
材の温度が所定の温度に到達していてもこれが検出され
ず、ロータ部材に過熱ストレスがかかるおそれがある。
また、放射温度計を利用する技術では、コストが高くな
る問題点がある。更に、ロータ部材の材質や表面状態に
よって、温度と赤外線放射率との関係が変わるため、ロ
ータ部材の温度を正確に検出できない問題点もある。加
えて、半導体製造装置等に使用される真空ポンプにおい
ては、反応生成物がロータ部材に付着し、赤外線の放射
率が変化してしまい、これによって正確な温度を検出で
きなくなるおそれもある。

【０００５】本発明は、上述の問題点を解決するために
提案されたもので、ロータ部材の温度を正確に感知し、
ロータ部材の温度に応じた的確な制御を行わせることの
できる回転体装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、固定して配設されるステータ部材と、前
記ステータ部材の一面に対向する対向面を有し、該対向
面を前記一面に対向させた状態で前記ステータ部材に対
して回転可能に支承されるロータ部材と、前記ロータ部
材を前記ステータ部材に対して回転させるモータと、前
記ステータ部材の前記一面に固定され、所定の強さの磁
界を形成する磁石と、前記ロータ部材の前記対向面に固
定され、前記ロータ部材の回転により前記磁石による前
記磁界に錯交して電圧が誘起される第１のコイルと、前
記第１のコイルにおいて誘起された電圧により磁界を発
生する第２のコイルと、前記第１のコイルと前記第２の
コイルとの間に介在配置され前記ロータ部材の温度に応
じて抵抗を変化させるサーミスタと、を含むロータ側の
回路と、前記ステータ部材に配設され、前記サーミスタ
の抵抗に応じて第２のコイルに形成される磁界を検出し
該磁界に応じた信号を出力する磁界信号出力手段と、前
記磁界信号出力手段からの信号に基づいて、前記ロータ
部材の温度を検知する温度検知手段とを備える回転体装
置（第１の構成）とする。また、本発明は、固定して配
設されるステータ部材と、前記ステータ部材の一面に対
向する対向面を有し、該対向面を前記一面に対向させた
状態で前記ステータ部材に対して回転可能に支承される
ロータ部材と、前記ロータ部材を前記ステータ部材に対
して回転させるモータと、前記ステータ部材の前記一面
に前記ロータの回転と同軸に巻回され固定されるトラン
スコイルと、前記ロータ部材の前記対向面に前記トラン
スコイルと同軸に固定され、前記トランスコイルと対向
して前記トランスコイルとともに磁界を形成する磁界形
成手段と、前記ロータ部材の温度を感知して前記トラン
スコイル及び前記磁界形成手段により形成される磁界の
強さを前記ロータ部材の温度に応じて変化させる磁界増
減手段と、前記ステータ部材に配設され、前記トランス
コイル及び前記磁界形成手段によって前記ロータ部材の
温度に応じて形成される前記磁界を検出し該磁界に応じ
た信号を出力する磁界信号出力手段と、前記磁界信号出
力手段からの信号に基づいて、前記ロータ部材の温度を
検知する温度検知手段とを備える回転体装置（第２の構
成）とする。上記第２の構成の回転体装置は、前記磁界
形成手段は、前記トランスコイルと対向し且つ前記トラ
ンスコイルと同軸に巻回され前記トランスコイルととも
に磁界を形成する第２のトランスコイルであり、前記磁
界増減手段は、前記第２のトランスコイルに接続され、
前記ロータ部材の温度に応じて抵抗を変化させて前記磁
界を変化させるサーミスタである回転体装置（第３の構
成）とすることができる。また上記第１、第２、又は第
３の構成は、前記ロータ部材の回転速度を検知する速度
検知手段を備え、前記温度検知手段は、前記速度検知手
段により検知される前記回転速度に基づいて、前記ロー
タ部材の前記温度を検知する回転体装置（第４の構成）
とすることができる。また、上記構成１から構成４のい
ずれかの１の構成は、前記温度検知手段により検知され
た温度に基づいて、警告を発する警告発生手段を備える
回転体装置（構成５）とすることができる。また、上記
構成１から構成５のいずれかの１の構成は、前記温度検
知手段により検知された温度に基づいて、前記ロータ部
材の回転速度を制御する回転制御手段を備える回転体装
置（第６の構成）とすることができる。また、上記構成
１から構成６のいずれかの１の構成は、前記ステータ部
材と前記ロータ部材との間に形成され、前記ロータ部材
の回転により気体を移送する気体移送部と、前記気体導
入部へ外部の気体を導入するための吸気口と、前記気体
導入部から気体を排出するための排出口とを備える回転
体装置（構成７）とすることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に好適な実施の形態
について、図１から図１９を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の回転体装置の第１の実施形態としての
ターボ分子ポンプの全体構成を示す断面図である。図１
に示すように、本実施形態の回転体装置（ターボ分子ポ
ンプ）は、外部の容器（図示せず）に連設されこの外部
の容器内の気体を吸入する吸気口３８を有する外装体１
６と、外装体１６の中空部内に固定配置されるステータ
部材としてのステータ本体１８及びステータ軸１５と、
外装体１６の中空部内にステータ本体１８及びステータ
軸１５に対して回転可能に配置され、ステータ本体とと
もに前記吸入孔３８から吸入された気体の移送部を形成
するロータ部材としてのロータ軸１２及びロータ本体１
４と、外装体１６、ステータ本体１８、及びステータ軸
１５を支持するベース１９とを備えている。

【０００８】外装体１６は、外部の容器に固定されるフ
ランジ１６１を有しており、フランジ１６１の内側に形
成される吸気口３８と外部の容器の排出口とが連接され
て、外部の容器内と外装体１６の内部とが連通されるよ
うになっている。外装体１６は、フランジ１６１と逆側
の他端部１６３がボルト１６２によって、ベース１９に
ねじ留め固定されている。また制御系３６の外部には、
図示しないワーニングランプが配設されている。ワーニ
ングランプは、モータ本体１４の温度が所定値Ｔ１以上
となった場合に点灯するようになっており、点灯によっ
てその旨を警告するようになっている。

【０００９】ロータ軸１２は、ステータ軸１５の内方に
おいて回転可能に支承されており、一端部（上部）がス
テータ軸１５内から上方に露出している。ロータ軸１２
の軸線方向略中央部には、モータの被駆動部としてのマ
グネット３３が固定されている。

【００１０】ロータ本体１４は、ステータ軸１５の外周
を包囲するように配置されたほぼ筒状の周壁部１４ａ
と、この周壁部１４ａの中空部を閉塞する支持部１４ｂ
と、周壁部１４ａの外周に取り付けられたロータ翼１４
１とを備えている。ロータ本体１４の周壁部１４ａの内
周面は、ステータ軸１５の外周面と対向する対向面とな
っており、この対向面（周壁部１４ａの内周面）に、ロ
ータ側の回路を形成するコイルユニット６０が固定され
ている。

【００１１】図２は、コイルユニット６０を示す平面図
である。この図２に示すように、コイルユニット６０
は、第１のコイル６１と、第２のコイル６２と、第１の
コイル６１及び第２のコイル６２間に介在配置されサー
ミスタ６３とから構成されている。第１のコイル６１一
端がサーミスタ６３の一端に接続され、サーミスタ６３
の他端が第２のコイル６２の一端に接続され、第２のコ
イル６２の他端が第１のコイル６１の他端に接続されて
いる。すなわち、コイルユニット６０は、第１のコイル
６１の一端と第２のコイルの一端間に直列にサーミスタ
６３が接続され、全体で閉ループを構成している。コイ
ルユニット６０は、第１のコイル６１、サーミスタ６
３、第２のコイル６２の順に軸方向に並んで配置されて
いる。そしてコイルユニット６０は、ロータ本体１４の
周壁部１４ａの内周面（対向面）に、マイカ系、シリコ
ン系、アルミナ等の熱良導性の絶縁材料を介して接合固
定されている。このように、温度検出手段であるサーミ
スタ６３が、温度の被測定対象であるロータ本体１４に
熱良導性の絶縁材を介した状態で固定されているため
に、ロータ本体１４の温度を正確に検出することが可能
になる。

【００１２】図１において、ロータ本体１４の支持部１
４ｂは、ステータ軸１５から露出するロータ軸１２の上
部に固定されており、ロータ軸１２と一体に回転するよ
うになっている。ロータ翼１４１は、周壁部１４ａに、
軸線方向に多段に環装されており、各ロータ翼１４１
は、ラジアル方向外方に放射状に張り出した複数のロー
タブレード（羽根）を有している。このロータブレード
は、吸気口３８側（図面上側）が回転方向側になるよう
に所定角度で傾斜しており、気体分子を叩き落とすよう
になっている。

【００１３】ステータ本体１８は、スペーサ１８０と、
このスペーサ１８０，１８０間に外周側が支持されるこ
とでロータ翼１４１の各段の間に配置されるステータ翼
１８１とを備えている。スペーサ１８０は段部を有する
円筒状であり、外装体１６の内側に積み重ねられて、ス
ペーサ１８０の内周壁がロータ本体１４の周壁部１４ａ
の外周壁と対向している。そして、スペーサ１８０の内
周壁とロータ本体１４の対向壁との間に、吸気口３８か
らの気体が導入され移送される気体移送部が形成されて
いる。

【００１４】ステータ翼１８１は、外周側の一部がスペ
ーサ１８０どうし間に配置される外側円環部と、この外
側円環部と同軸に内方に配設される内側円環部と、外側
円環部と内側円環部とにより両端が放射状に所定角度で
支持された複数のステータブレードとから構成されてい
る。内側円環部の内径は、周壁部１４ａの外径よりも大
きく形成され、内側円環部の内周面と周壁部１４ａの対
向壁とが離間対向している。このステータ翼１８１は、
各段のロータ翼１４１，１４１間に配置するために、円
周２分割されて成形されている。ステータ翼１８１は、
この２分割された例えばステンレス製鋼又はアルミニウ
ム製の薄肉の板から、エッチング法等により半円環状の
外形部分とステータブレードの部分を切り出し、ステー
タブレードの部分をプレス加工により所定角度に曲げる
ことで形成される。各段のステータ翼１８１は、それぞ
れスペーサ１８０とスペーサ１８０との間に、外側円環
部が周方向に挟持されることで、ロータ翼１４１間に保
持される。

【００１５】ステータ軸１５は、ロータ軸１２と同軸に
配設される円筒状部１５ａとこの円筒状部１５ａの端縁
から外方に延設された固定部１５ｂとを備えている。円
筒状部１５ａは、ロータ本体１４の周壁部１４ａとロー
タ軸１２との間に配設されており、円筒状部１５ａの外
周面（周面）は、ロータ本体１４の周壁部１４ａの内周
面（対向面）に対向している。円筒状部１５ａの周面に
は、径方向（内周壁部１４ａ方向）に突出した２つのバ
ックヨーク７０が軸方向に並んで固定配置されている。
このバックヨーク７０の内周壁１４ａに対向するそれぞ
れの突出面上には、図３に示される、磁石としての磁界
発生用コイル７１と、磁界信号出力手段の一部としての
センサ用コイル７２が固定されている。

【００１６】磁石としての磁界発生用コイル７１は、ロ
ータ部材の回転時にコイルユニット６０の第１のコイル
６１と対向配置されている。そして、磁界発生用コイル
７１には、外部の直流電源から所定の電圧が供給され、
所定の強さの磁界が形成されるようになっている。そし
て、ロータ部材の回転時にロータ軸１２に固定されたコ
イルユニット６０の第１のコイル６１がこの磁界と錯交
し、誘起電圧を発生させ、第２のコイル６２に磁界を形
成させるようになっている。センサ用コイル７２は、ロ
ータ部材の回転時にコイルユニット６０の第２のコイル
６２と対向し、第２のコイル６２により形成される磁界
に錯交して、電流を発生させるようになっている。円筒
状部１５ａの内周壁には、図１に示すように、モータの
駆動部としてのコイル３２が固定されてマグネット３３
と対向しており、このコイル３２に通電することによっ
て、マグネット３３が付勢されロータ軸１２が回転され
るようになっている。ステータ軸１５の固定部１５ｂ
は、円筒状部１５ａの外周壁からラジアル方向に張り出
した状態に延設形成されており、ベース１９の天面にね
じ留めされている。

【００１７】ベース１９には、ロータ翼１４１とステー
タ翼１８１との間を移送されてきた気体を外部へ排出す
る排気口４９が配置されている。また、ベース１９に
は、回路基板を収納する回路基板収納部４０が形成され
ている。この回路基板収納部４０には、ロータ軸１２の
回転数を検出する回転数センサ４１が配設されている。
ベース１９には、コネクタ４２が配設されており、ケー
ブル４３を介して接続された制御系３６内に、回転数セ
ンサ４１からの信号が送出され、この信号に基づいて、
制御系３６によってロータ軸１２の回転が制御されるよ
うになっている。センサ用コイル７２からの電流も、ケ
ーブル４３を介して接続された制御系３６内に送出され
る。

【００１８】本実施形態のターボ分子ポンプは、更に、
ロータ軸１２を磁力により支持する磁気軸受け２０を備
えている。磁気軸受け２０は、３軸制御の磁気軸受けで
あり、ロータ軸１２に対して半径方向の磁力を発生させ
る半径方向電磁石２２と、ロータ軸１２の半径方向位置
の変位を検出する半径方向センサ３０と、ロータ軸１２
に対して軸方向の磁力を発生させる軸方向電磁石２６
と、軸方向電磁石２６による軸方向の力が作用する金属
ディスク３１、回路基板収納部４０内からロータ軸１２
の軸方向の変位を検出する軸方向センサ３４とを備えて
いる。

【００１９】半径方向電磁石２２は、互いに直交するよ
うにステータ軸１５の内周面に固定配置された２対の電
磁石（うち１対は図示されず）で構成されている。各対
の電磁石は、ロータ軸１２のモータ２１よりも上部の位
置に、ロータ軸１２を挟んで対向して配置されている。
この半径方向電磁石２２の上方には、ロータ軸１２を挟
んで対向する半径方向センサ３０が２対（うち１対は図
示されず）設けられている。２対の半径方向センサ３０
は、２対の半径方向電磁石２２に対応して、互いに直交
するように配置されている。

【００２０】そして、半径方向電磁石２２に励磁電流が
供給されることによって、ロータ軸１２が磁気浮上され
る。この励磁電流は、磁気浮上時に、半径方向センサ３
０からの変位検知信号に応じて制御され、これによって
ロータ軸１２が半径方向の所定位置に保持されるように
なっている。

【００２１】ロータ軸１２の下部には、磁性体で形成さ
れた円盤状の金属ディスク３１が固定されており、この
金属ディスク３１の上方には、軸方向電磁石２６がベー
ス１９に固定配置されている。さらにロータ軸１２の下
端部に対向して軸方向センサ３４が回路基板収納部４０
内に配置されており、ロータ軸１２の軸線方向の位置を
検出するようになっている。そして、軸方向電磁石２６
の励磁電流は、軸方向センサ３４からの変位検知信号に
応じて制御され、これによりロータ軸１２が軸方向の所
定位置に保持されるようになっている

【００２２】磁気軸受け２０は、これら半径方向センサ
３０および軸方向センサ３４の検出信号を基に、半径方
向電磁石２２および軸方向電磁石２６の励磁電流をそれ
ぞれフィードバック制御することでロータ軸１２を磁気
浮上させる磁気軸受け制御手段を、ベース１９に配設さ
れているコネクタ４２とてケーブル４３とによって接続
された制御系３６内に備えている。この磁気軸受けを使
用することによって、ロータ軸１２が所定の位置に支持
されるため、ロータ部（ロータ軸１２やロータ本体１
４）がステータ軸１５やステータ本体１８に機械的に接
触しにくくなり粉塵の発生が抑えられ、また、シール用
のオイル等が不要であるためガス発生もなく、クリーン
な環境でのロータ部の回転駆動を実現できる。このよう
に、磁気軸受けを用いたターボ分子ポンプは、半導体製
造等の高いクリーン度が要求される場合に適している。

【００２３】また、本実施形態のターボ分子ポンプで
は、ロータ軸１２の上部及び下部に、保護用ベアリング
３９ａ，３９ｂが配置されている。通常、ロータ軸１２
及びこれに取り付けられている各部からなるロータ本体
１４は、回転している間磁気軸受け２０により非接触状
態で軸支される。保護用ベアリング３９ａ，３９ｂは、
タッチダウンが発生した場合に磁気軸受け２０に代わっ
てロータ部を軸支することで装置全体を保護するための
ベアリングである。従って保護ベアリング３９ａ，３９
ｂは、内輪がロータ軸１２には非接触状態になるように
配置されている。

【００２４】以上のように構成された本実施形態のター
ボ分子ポンプでは、ロータ軸１２が回転されるとこの回
転がロータ本体１４に伝達され、ロータ本体１４を定格
値（２万〜５万ｒｐｍ）で高速回転することで、ロータ
翼１４１も高速回転する。これにより、吸気口３８から
の気体が、ロータ翼１４１によって移送され、排気口４
９から排出される。

【００２５】図４は、本実施形態のターボ分子ポンプに
よる、ロータ部材の温度検出の原理の説明として、各コ
イルにより現れる磁界及び電圧を示す図である。ターボ
分子ポンプの回転駆動中、ステータ軸１５に固定される
磁界発生用コイル７１に直流電源から所定の電圧が供給
され、磁界発生用コイル７１の周囲には所定の大きさの
磁界が形成されている。そして、ロータ本体１４が回転
すると、このロータ本体１４の対向面に固定されたコイ
ルユニット６０の第１のコイル６１が、磁界発生用コイ
ル７１による磁界と錯交し（図４（ａ））、ロータ本体
１４の回転に伴って、第１のコイル６１に電圧Ｖ１が誘
起される（図４（ｂ））。この電圧Ｖ１は、ロータ本体
１４の回転速度（回転周波数ｆ）に比例し、比例定数を
Ａとすると、Ｖ１≒Ａｆとなる。

【００２６】そして、コイルユニット６０は、第１のコ
イル６１と、このコイル６３にサーミスタ６３を介して
接続される第２のコイルとにより閉回路が形成されてお
り、第１のコイル６１に誘起された電圧Ｖ１によって、
この閉回路には、電流Ｉ≒Ａｆ／Ｒ（Ｒ：サーミスタ６
３の抵抗）が流れる（図４（ｃ））。このとき、サーミ
スタ６３の抵抗Ｒは、ロータ本体１４の温度が低くなる
ほど、大きくなる。そして、第２のコイル６２には、電
流Ｉに応じた強さの磁界が発生する。ロータ本体１４の
回転につれて、第２のコイル６２による磁界には、セン
サ用コイル７２が錯交し、センサ用コイル７２に、第２
のコイル６２で発生した磁界の強さに応じた電圧Ｖ２≒
Ｂ・（ｆ＾２）／Ｒが発生する（Ｂは比例定数）（図４
（ｄ））。なお、ｆ＾ｎはｆのｎ乗を表すものとし、従
ってｆ＾２はｆの２乗を表している。第２のコイル６２
に発生した電圧Ｖ２に対応する信号は、センサ用コイル
７２から、ケーブル４３を介して制御系に送出される。

【００２７】図５は、本実施形態のターボ分子ポンプに
おける、ロータ部材の温度による制御を示すブロック図
である。この図５に示すように、制御系３６は、２段の
積分回路を含む増幅回路３６１と、ピーク電圧検出回路
３６３と、ロータ温度演部３６４と、ターボ分子ポンプ
内の各制御を行うシーケンス制御部３６５とを備えてい
る。センサ用コイル７２からの信号は、２段の積分回路
付き増幅回路３６１によって増幅及び積分されて、ロー
タ本体１４の回転速度とは無関係な、ロータ回転毎に１
パルスの電圧Ｖ３の信号として、ピーク電圧検出回路３
６３へ出力される（図４（ｅ））。

【００２８】ピーク電圧検出回路３６３では、積分回路
３６１，３６２からの出力信号に基づいてピーク電圧が
検出され、ピーク値に応じた信号がロータ温度演算部３
６４に出力される。ロータ温度演算部３６４には、ピー
ク値とロータ温度との対応を表す対応表又は演算式が格
納されており、この対応に基づいて、ロータ温度が取得
される。そしてロータ温度に対応した信号がシーケンス
制御部３６５に送出される。シーケンス制御部３６５で
は、ロータ温度演算部３６４からのロータ温度の信号に
応じて、ロータ温度が所定温度Ｔ１以上の場合にはワー
ニング表示部のワーニングランプを点灯させ、所定温度
Ｔ１よりも下がった場合にはワーニングランプを消灯
し、また、所定温度Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）以上の場合に
は、モータを制御しロータの回転を停止させる等の各部
の制御を行う。

【００２９】この様に、本実施形態のターボ分子ポンプ
では、磁界形成用コイル７１に通電することによってス
テータ部材に磁界を形成し、ロータ部材の回転を利用し
てロータ本体１４に固定された第１のコイル６１に電流
を誘起させる。そして、この電流を、ロータ本体１４の
温度によって抵抗が変化するサーミスタ６３を介して第
２のコイル６２に供給し、第２のコイル６２によって発
生する磁界の大きさを、ステータ軸１５に固定されるセ
ンサ用コイル７２によって非接触で検出する。第２のコ
イル７２によって発生する磁界の大きさは、ロータ本体
１４の温度に呼応している。そして、制御系において、
センサ用コイル７２からの検出信号に基づいて、第２の
コイル６２によって発生する磁界の大きさを検知し、こ
の値に基づいてロータ本体１４の温度を検出する。従っ
て、本実施形態によると、ロータ部材の回転に影響を与
えることなく非接触で、回転中のロータ部材の温度に基
づいた信号を取得することができる。本実施形態による
と、非接触で、回転中のロータ部材の温度に基づいた信
号を取得することができるので、気体の真空度や種類等
の影響を受けることなく、ロータ部材の温度を正確に推
定することができる。そして、この推定結果に基づいて
制御して、ロータ部材を、無駄なく且つ確実に過熱から
保護することができる。

【００３０】また、本実施形態によると、ロータ部材の
温度に基づいた信号を取得するので、ロータ部材の材質
や表面状態、付着反応生成物に影響を受けることなく、
正確にロータ部材の温度を検出することができる。本実
施形態によると、ロータ部材の温度に基づく信号を検出
するための部材が、コイル、サーミスタ、電気回路等の
低廉な部材のみで構成され、放射温度計等のコストの高
い部材を必要としないので、低コストである。本実施形
態によると、ロータ部材の温度に基づく信号を検出する
ための部材が、コイル、サーミスタ、電気回路等の小型
な部材のみで構成されるので、大きなスペースを必要と
しない。本実施形態によると、センサ用コイル７２から
の信号を２段の積分回路３６１，３６２を通しているの
で、コイルユニット６０の第１のコイル６１において発
生する磁界の大きさやセンサ用コイルにおいて発生する
電圧の大きさが、ロータ本体１４の回転速度（回転周波
数）により高くなることを補正し、ロータ本体１４の回
転速度とは無関係に、サーミスタ６３の抵抗Ｒに応じた
電圧の信号をセンサ用コイル７２から取得し、ロータ本
体１４の温度を推定することができる。

【００３１】次に本発明の回転体装置の第２の実施形態
について説明する。尚、本実施形態において、図１から
図５に示す上述の第１の実施形態と同様の部材について
は同一の符号を付し、説明は省略する。

【００３２】図６は、本発明の回転体装置の第２の実施
形態としての回転体装置（ターボ分子ポンプ）におけ
る、ロータ本体１４の温度検出の制御系のブロック図で
ある。図６に示すように、本実施形態においては、制御
系３６は、ピーク電圧検出回路３６３と、電圧補正部３
６６と、ロータ温度演算部３６４と、シーケンス制御部
３６５とを備えている。

【００３３】そして、本実施形態においては、センサ用
コイル７２からの信号は、ピーク電圧検出回路３６３
と、電圧補正部３６６へ出力されるようになっている。
ピーク電圧検出回路３６３では、センサ用コイル７２か
らの出力信号に基づいてピーク電圧が検出され、ピーク
値に応じた信号が、ロータ温度演算部３６４へ出力され
る。電圧補正回路３６６には、回転数センサ４１から、
回転数に対応する信号が出力されてくるようになってい
る。第１のコイル６１に発生する電圧は、磁界発生用コ
イル７１により形成される磁界と錯交する速度、即ちロ
ータ本体１４の回転速度（回転数）に比例して増減す
る。電圧補正部３６６には、ロータ本体１４の回転速度
（回転数）と補正倍率との対応が格納されており、回転
数センサ４１から出力されてきた信号に対応して補正倍
率が取得され、この補正倍率でピーク電圧のピーク値を
補正するための補正信号がロータ温度演算部３６４へ出
力される。

【００３４】ロータ温度演算部３６４では、ピーク電圧
検出回路３６３からの出力信号を、電圧補正部３６６か
らの補正信号によって補正する。補正後のピーク値の信
号は、ロータ本体１４の回転速度（回転数）による増減
が補正され、サーミスタ６３の抵抗Ｒの増減の影響のみ
が反映されたものとなる。そして、補正後の信号から、
格納されているピーク値とロータ温度との対応に基づい
て、ロータ温度が取得され、ロータ温度に対応した信号
がシーケンス制御部３６５に送出される。シーケンス制
御部３６５では、ロータ温度演算部３６４からのロータ
温度の信号に応じて、ロータ温度が所定温度Ｔ１以上の
場合にはワーニング表示部のワーニングランプを点灯さ
せ、所定温度Ｔ１よりも下がった場合にはワーニングラ
ンプを消灯し、所定温度Ｔ２以上の場合には、モータへ
の電流供給を切断しロータの回転を停止させる等の各部
の制御を行う。

【００３５】本実施形態において、制御系３６における
ロータ本体１４の温度検出の制御系以外については、上
述の第１の実施形態と同様である。本実施形態において
も、上述の第１の実施形態と同様の作用及び効果を得る
ことができる。

【００３６】次に本発明の回転体装置の第３の実施形態
について説明する。尚、本実施形態において、図１から
図５に示す上述の第１の実施形態と同様の部材について
は同一の符号を付し、説明は省略する。

【００３７】図７は、本発明の回転体装置の第３の実施
形態としての回転体装置（ターボ分子ポンプ）の全体構
成を示す断面図である。この図７に示すように、本実施
形態の回転体装置（ターボ分子ポンプ）では、コイルユ
ニット６０として、上述の実施形態における第１のコイ
ル及び第２のコイルに替えて、波コイル６４がロータ本
体１４の周壁部１４ａの対向面に固定されており、この
波コイル６４が第１のコイル及び第２のコイルとして機
能するようになっている。

【００３８】図８は、本実施形態のコイルユニット６０
を展開して示す図である。この図８に示すように、コイ
ルユニット６０の波コイル６４は、導線を、周方向の４
５度毎に、ロータ本体１４の周壁部１４ａの対向面を軸
線方向の所定幅で上下させて波状に一周させた後、上下
を逆にして折り返し、一周している導線の内方において
軸線方向に交差させながら戻らせて形成したものであ
り、導線は、４５度毎に交差して軸線方向における上下
が入れ替わっている。波コイル６４は、複数回巻くこと
が好ましい。波コイル６４では、導線が交差してから軸
線方向に上下１往復し再び導線に交差するまでの区間
（コイル単位６４ａ）毎に１つのコイルとして、錯交す
る磁束量の変化による電圧が発生したり、電圧を印可さ
れることにより磁界を発生させたりする。波コイル６４
の途中１箇所には、サーミスタ６３が配設されている。

【００３９】図９は、本実施形態のターボ分子ポンプの
Ａ−Ａ線方向矢視断面図である。この図９に示すよう
に、本実施形態では、磁界形成用コイルに替えて２つの
永久磁石７５がステータ軸１５の外周面に、バックヨー
ク７０に埋入された状態で固定されている。これらの永
久磁石７５は、１８０°の間をあけて、且つ同極（Ｎ
極）を外方に向けて固定されている。これらの永久磁石
７５は、波コイル６４に対向しており、ロータ本体１４
が回転することにより、各コイル単位６４ａが順番に永
久磁石７５の磁界に錯交し、この磁界によってに電圧が
誘起され、波コイル６４全体に電流が発生し、全てのコ
イル単位６４ａ毎に磁界が誘起されるようになってい
る。波コイル６４の各コイル単位６４ａの大きさは、永
久磁石７５の対向面とほぼ同じ大きさに形成されてい
る。

【００４０】図９中の○の中に示すＮ，Ｓは、永久磁石
７５の磁界との錯交により誘起される電圧よって、波コ
イル６４の各コイル単位６４ａに発生する磁極を示して
いる。各永久磁石７５からロータ本体１４の回転方向の
９０°の位置には、センサ用コイルに替えてホールセン
サ７３が固定されており、ロータ本体１４の回転に伴い
対向するコイル単位に発生する磁界が検知され磁界の強
さに応じた電圧の信号が出力されるようになっている。
本実施形態において、第１のコイル及び第２のコイルに
替えて波コイル６４が使用されており、磁界形成用コイ
ルに替えて永久磁石７５が使用されており、センサ用コ
イルに替えてホールセンサ７3が使用されている以外に
ついては、上述の第１の実施形態と同様である。

【００４１】図１０は、本実施形態のターボ分子ポンプ
による、ロータ部材の温度検出の原理の説明として、各
コイルにより現れる磁界及び電圧を示す図である。

【００４２】本実施形態のターボ分子ポンプでは、ステ
ータ軸１５の周囲には永久磁石７５によって、所定の大
きさの磁界が形成されている。そして、ロータ本体１４
が回転すると、このロータ本体１４の対向面に固定され
たコイルユニット６０の波コイル６４が、永久磁石７５
による磁界φ１と錯交する。錯交する磁界の磁束φ１が
ロータ本体１４の回転にともなって変化する（図１０
（ａ））。そのため、ロータ本体１４の回転に伴って、
波コイル６４のコイル単位毎（導線が軸線方向に上下に
１往復する間）に電圧Ｅ１が誘起され、波コイル６４に
電流Ｉが流れる（図４（ｂ）、図４（ｃ））。この電圧
Ｅ１は、波コイル６４の巻き数Ｎ（波コイル６４の導線
が、対向面を何往復したかその往復数）と、永久磁石７
５による磁界の磁束の変化速度（ｄφ１／ｄｔ）とに比
例し、Ｅ１＝−Ｎ・（ｄφ１／ｄｔ）となる。また電流
Ｉは、サーミスタの抵抗及びコイル単位の抵抗の総和を
Ｒすると、Ｉ＝Ｅ／Ｒとなる。従って、電流Ｉは、ロー
タ本体１４の温度が低いときは、図１０（ｃ）に波線で
示すように小さく、ロータ本体１４の温度が高いとき
は、図１０（ｃ）に実線で示すように大きくなる。

【００４３】そして永久磁石７５に対向するコイル単位
６４ａに発生した電流Ｉによって、各コイル単位に磁束
が発生する。ホールセンサに対向するコイル単位に発生
する磁束の強さφ２は、Ｒｍをホールセンサに対向する
コイル単位の磁気抵抗とすると、φ２＝Ｎ・Ｉ／Ｒｍ＝
（Ｎ＾２／（Ｒｍ×Ｒ））×（ｄφ１／ｄｔ）となる。
従って、ホールセンサ７３により検出される磁束の強さ
φ２は、サーミスタの抵抗及びコイル単位の抵抗の総和
Ｒに反比例し、ロータ本体１４の温度が低いときは、図
１０（ｄ）に波線で示すように小さく、ロータ本体１４
の温度が高いときは、図１０（ｄ）に実線で示すように
大きくなる。また、ホールセンサ７３により検出される
磁束の強さφ２は、永久磁石７５による磁界の磁束の変
化速度（ｄφ１／ｄｔ）に比例する。そして、２つのホ
ールセンサ７３によって、それぞれに対向するコイル単
位により形成された磁界φ２が検出され、この磁界φ２
の強さの和に対応する信号が、ケーブル４３を介して制
御系３６内に送出される。

【００４４】本実施形態においても、上述の第１の実施
形態と同様の作用及び効果を得ることができる。また、
本実施形態では、２つのホールセンサ７３がステータ軸
１５の中心に対して対称な位置に配置されているので、
ロータ本体１４が、その回転軸がずれた状態で回転する
場合でも、一方のホールセンサ７３とこのホールセンサ
７３に対向するコイル単位６４ａとの間が離れて小さな
磁束が検出され、他方のホールセンサ７３とこのホール
センサ７３に対向するコイル単位６４ａとの間は近づい
て大きな磁束が検出され、２つのホールセンサ７３によ
り検出される磁束の合計は変わらず検出される。従っ
て、ロータ本体１４の回転ずれにかかわらず、正確に、
ロータ本体１４の温度を検出することができる。

【００４５】次に本発明の回転体装置の第４の実施形態
について説明する。尚、本実施形態において、図１から
図５に示す上述の第１の実施形態と同様の部材について
は同一の符号を付し、説明は省略する。

【００４６】図１１は、本発明の第４の実施形態として
の回転体装置（ターボ分子ポンプ）の全体構成を示す断
面図であり、図１２は、本実施形態の第１のトランスコ
イル及び第２のトランスコイルを示す斜視図である。こ
の図１１に示すように、本実施形態の回転体装置（ター
ボ分子ポンプ）では、上述の第１の実施形態における磁
界発生用コイル及びセンサ用コイルに替えて、リング状
の第１のトランスコイル６６がステータ軸１５の円筒状
部１５ａの周面に固定されている。この第１のトランス
コイル６６は、図１２に示すように、外方側の面が開放
された断面略コ字形のリング状の第１のコア６６ａ内
に、外部からの電流が供給されるコイル（ステータ側コ
イル６６ｂ）を収納したものであり、ステータ側コイル
６６ｂは、この第１のコア６６ａの外周面側から露出さ
れている。また、上述の第１の実施形態における第１の
コイル及び第２のコイルに替えて、リング状の第２のト
ランスコイル６７が図１１に示すロータ本体１４の周壁
部１４ａの内周面に配設されている。この第２のトラン
スコイル６７は、図１２に示すように、ラジアル方向内
方側の面が開放された断面略コ字形のリング状の第２の
コア６７ａ内にコイル（ロータ側コイル６７ｂ）を収納
し、サーミスタ６３を介在させて閉回路を形成させたも
のである。ロータ側コイル６７ｂは、第２のコア６７ａ
の内周面側から露出されており、第１のコア６６ａから
露出するステータ側コイル６６ｂに対向している。そし
て、第１のトランスコイル６６と第２のトランスコイル
６７とがロータリートランスとして機能するようになっ
ている。

【００４７】図１３は、本実施形態のターボ分子ポンプ
における、ロータ部材の温度に応じた回転制御の制御系
のブロック図である。この図１３に示すように、本実施
形態のターボ分子ポンプにおいては、回転駆動中に第１
のトランスコイル６６に所定周波数の信号を発振する発
振器３６０を備えており、発振器３６０によって印加さ
れた信号は、第１のトランスコイル６６を介して第２の
トランスコイル６７へ供給されるようになっている。そ
して、第２のトランスコイル６７側が負荷となって、第
２のトランスコイル側の電流や電圧が変化するようにな
っている。また、本実施形態の制御系には、負荷インピ
ーダンス検出回路３６７が備えられている。この負荷イ
ンピーダンス検出回路３６７は、信号の流れの方向にお
ける発振器３６０から第１のトランスコイル６６までの
間と、第１のトランスコイル６６から発振器３６０まで
の間に配設された抵抗Ｒ２の前後とに、負荷インピーダ
ンス検出回路３６７への信号供給端子が接続されてい
る。

【００４８】そして、負荷インピーダンス検出回路３６
７において、発振器３６０と第１のトランスコイル６６
との間から抵抗Ｒ２までの間における電圧降下、及び、
抵抗Ｒ２の前後における電圧降下から、第２のトランス
コイル６７による負荷インピーダンスが検出される。第
２のトランスコイル６７の負荷インピーダンスは、サー
ミスタ６３の抵抗に応じて増減する。負荷インピーダン
ス検出回路３６７からは、検出された負荷インピーダン
スに対応した信号がロータ温度演算部３６４に出力され
るようになっている。そして、ロータ温度演算部３６４
において、負荷インピーダンス検出回路３６７からの出
力信号が取得され、格納されている負荷インピーダンス
値とロータ温度との対応に基づいて、ロータ温度が取得
される。そしてロータ温度に対応した信号がシーケンス
制御部３６５に送出され、シーケンス制御部３６５にお
いて、ロータ温度演算部３６４からのロータ温度の信号
に応じて、ワーニングランプの点灯・消灯、ロータの回
転を停止等の各部の制御が行われる。

【００４９】本実施形態において、第１のコイル及び第
２のコイルに替えて第２のトランスコイル６７が配設さ
れており、磁界形成用コイル及びセンサ用コイルに替え
て第１のトランスコイル６６が配設されいること、及
び、発振器３６０により所定の周波数の交流が発振され
サーミスタによる負荷が負荷インピーダンス検出回路に
より検出されロータ温度演算部に出力されること以外に
ついては、上述の第１の実施形態と同様である。本実施
形態においても、上述の第１の実施形態と同様の作用及
び効果を得ることができる。

【００５０】次に本発明の回転体装置の第５の実施形態
について説明する。尚、本実施形態において、図１１か
ら図１３に示す上述の第４の実施形態と同様の部材につ
いては同一の符号を付し、説明は省略する。

【００５１】本実施形態のターボ分子ポンプにおいて
は、ロータリーコイルを含む発振回路が形成されてい
る。図１４は、本発明の回転体装置の第５の実施形態と
してのターボ分子ポンプにおける、ロータリーコイルを
含む発振回路を示す回路図である。この図１４に示すよ
うに、本実施形態においては、第１のトランスコイル６
６に発振器３６９が接続されている。発振器３６９は、
積分器、抵抗Ｒ、コンデンサＣにより構成されている。
この発振器３６９、及び第２のトランスコイル６７とサ
ーミスタ６３により発振回路が形成されている。この発
振回路の発振周波数は、コンデンサＣ、抵抗Ｒ、及び第
２のトランスコイル６７の抵抗によって決定される。そ
して、この発振回路では、コンデンサＣ、抵抗Ｒの定数
はほぼ一定であるために、サーミスタ６３の抵抗値の変
化に応じて発振周波数が変位する。

【００５２】また、本実施形態における制御系として、
発振器３６９には、発振周波数を検出する周波数検出手
段としての周波数検出部３６８が接続されている。周波
数検出部３６８には、発振器３６９から発振出力される
信号が供給されるようになっている。周波数検出部３６
８は、供給される信号に対する発振周波数の変位を検出
し、検出した発振周波数の変位に対応した信号をロータ
温度演算部３６４に出力するようになっている。ロータ
温度演算部３６４は、ロータ温度演算部３６４に格納さ
れている発振周波数の変位とロータ温度との対応に基づ
いて、発振周波数の変位の信号からロータ温度を取得
し、ロータ温度に対応した信号をシーケンス制御部３６
５に送出するようになっている。

【００５３】本実施形態において、発振器に替えて、ロ
ータリーコイルを含む発振回路が形成されており、負荷
インピーダンス検出回路に替えて周波数検出手段６８が
配設され、検出された周波数に対応する信号がロータ温
度演算部３６４に出力されること以外については、上述
の第４の実施形態と同様である。本実施形態のように、
ロータ部材（ロータ本体１４）に固定されたサーミスタ
６３を、ロータリーコイル（第２のトランスコイル６７
及び第１のトランスコイル６６）を介して発振回路中に
組み込み、サーミスタ６３の組み込まれた発振回路の周
波数の変位を検出する発振周波数検出手段を配設し、発
振周波数検出手段により検出された周波数の変位に基づ
いて、ロータ部材（ロータ本体１４）の温度を推定し
て、上述の第４の実施形態と同様の作用及び効果を得る
ことができる。

【００５４】尚、本発明のターボ分子ポンプは、上述の
実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸
脱しない限りにおいて適宜変更可能であり、各部材や手
段は上記各実施形態どうしの間において交換可能であ
る。例えば第１の実施形態及び第２の実施形態において
は、磁界発生用コイルには、直流電源からの直流が供給
されるようになっているが、交流を供給するようにして
もよい。第３の実施形態においては、ロータ側のコイル
（波コイル６４）に電圧を誘起させるための磁界を永久
磁石７５により形成させているが、永久磁石７５に替え
て、コイル（磁界発生用コイル）を用いることもでき
る。この場合も上述の変形例と同様、コイルには直流で
はなく交流をいなくしてもよい。交流電源を使用した場
合に、ロータ本体１４の回転中にホールセンサ７３に対
向するコイル単位によって形成された磁界の磁束は、図
１５のようになる。第３の実施形態において、永久磁石
７５の代わりにコイルを使用し交流を印可する場合、交
流の周波数は、波コイル６４の極数×ロータの回転周波
数よりも十分高いことがのぞましい。上述の第１の実施
形態の変形例、第２の実施形態の変形例及び第３の実施
形態の変形例においてコイル（磁界発生用コイル）に交
流を印可する場合には、センサ用コイル７２やホールセ
ンサ７３により検出された出力は、整流、平滑して、直
流値に変換してこの直流値に基づいて、上述同様の制御
系によりロータ温度を求めることが好ましい。センサ用
コイル７２やホールセンサ７３からの出力を整流、平滑
する回路の一例を図１６に示す。図１６に示す回路で
は、ホールセンサからの出力はダイオードを通って整流
された後、コンデンサと抵抗に分岐した回路を通って平
滑された後、各実施形態同様に、ピーク電圧検出回路３
６３や電圧補正回路３６６に出力されるようになってい
る。

【００５５】上述の第１の実施形態や第２の実施形態及
びそれらの各変形例においては、センサ用コイル７２を
配設し、センサ用コイル７２に発生する電圧からロータ
の温度を推定していえるが、センサ用コイル７２に替え
て、ホールセンサ７３を使用し第３の実施形態やその変
形例のようにホールセンサ７３からの出力に基づいてロ
ータ本体１４の温度を推定してもよい。上述の第３の実
施形態やその変形例においては。ホールセンサ７３を配
設し、ホールセンサ７３によって波コイル６４に発生す
る磁界を検出してこの磁界からロータの温度を推定して
いるが、第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、ホ
ールセンサに替えてコイル（センサ用コイル７２）を使
用し、このコイル７２に発生する電圧や電流からロータ
本体１４の温度を推定してもよい。

【００５６】上述の第３の実施形態及びそれらの各変形
例においては、図５に示す第１の実施形態と同様の制御
系によりロータ温度が推定され、ワーニングランプやロ
ータ部材の回転の制御が行われているが、この制御系に
替えて、図６に示す第２の実施形態と同様の制御系を配
設してもよい。

【００５７】上述の第１の実施形態、第２の実施形態、
第３の実施形態及びそれらの各変形例においては、２段
の積分回路３６１を配設したり、回転数センサ４１から
の入力信号を取得して、回転数に応じてセンサ用コイル
７２やホールセンサ７３からの出力を補正しているが、
回転数が一定に制御される場合には、回転数による補正
は必要ない。

【００５８】上述の第４の実施形態においては、第２の
トランスコイル６７と第１のトランスコイル６６はラジ
アル方向に磁束が向くように配設されているが、図１７
に示すように、磁束がスラスト方向に向くように配設し
てもよい。第４の実施形態のようにロータリートランス
として機能する第１のトランスコイルと第２のトランス
コイルを配設する場合には、これらを互いにラジアル方
向に対向させることもスラスト方向に対向させることも
でき、ステータ部材とロータ部材とがスラスト方向また
はラジアル方向の一方でしか対向しない回転体において
も、ロータ本体の温度を正確に検出することができる。

【００５９】上述の第４の実施形態において、図１８に
示すように、第２のトランスコイルはブリッジ回路３７
０中に配設し、発振器３６０と第２のトランスコイル６
６との間を接続する２つの導線からの出力から第２のト
ランスコイル６７の抵抗値に対応する信号を取得しその
変化を増幅した後、整流、平滑してロータ温度演算部３
６４に出力してもよい。上述の第４の実施形態及びそれ
らの変形例において、第２のトランスコイル６７のコア
６６ａや第１のトランスコイル６６のコア６７ａは上述
の形状でなくてもよく、例えば、扁平なリング状や、板
状とすることもできる。また、コア６６ａ，６７ａは使
用せずに。ロータ本体１４やステータ軸１５に直接コイ
ルを固着させてもよい。

【００６０】上述の第４の実施形態及びその各変形例に
おいて、第１のトランスコイル及び第２のトランスコイ
ルにＩＣ回路を接続し、ＩＣ回路により信号伝達を行う
ようにしてもよい。この様な例を図１９に示す。図１９
に示す例では、ロータ本体１４には交流電源を直流に変
換する三端子レギュレータ３７１と、サーミスタ６３が
接続され三端子レギュレータ３７１からの電流で作動す
るワンチップマイコン３７２とを備え、このワンチップ
マイコン３７２に、電力信号に制御信号を混在させ送信
可能な通信仕様のトランシーバ、例えばオープン分散処
理型通信制御ネットワークシステムであるＬＯＮ ＷＯ
ＲＫＳ（登録商標、Ｅｃｈｅｒｏｎ社製）に使用される
ＬＯＮ ＷＯＲＫＳトランシーバ３７３を接続し、ＬＯ
Ｎ ＷＯＲＫＳトランシーバ３７３に第１のトランスコ
イル６６からの信号が出力されるようになっている。ま
た、ロータ本体１４にはロータ本体１４の歪みを抵抗の
変化として検出する歪みセンサ３７４が配設されてお
り、ワンチップマイコン３７２には、サーミスタ６３か
らの信号及び歪みセンサからの信号が出力されるように
なっている。ステータ軸１５には、第１のトランスコイ
ル６６、サーミスタ６３及び歪みセンサ３７４を除い
て、同様の三端子レギュレータ３７１、ワンチップマイ
コン３７２及びＬＯＮ ＷＯＲＫＳトランシーバ３７３
が配設され、第２のトランスコイル６７からの信号がＬ
ＯＮＷＯＲＫＳ３７３トランシーバに出力されるように
なっている。そして、ロータ側のＬＯＮ ＷＯＲＫＳト
ランシーバ３７３から、サーミスタ６３及び歪みセンサ
３７４からの出力データがステータ軸１５側のＬＯＮ
ＷＯＲＫＳトランシーバ３７３へ通信されるようになっ
ている。このように、半導体回路を使用することによっ
て、回路中にマイコンを組み込み、サーミスタ６３から
の信号以外に歪みセンサ３７４からの信号等の各種信号
を出力することができる。尚、図１９に示す変形例にお
いては、ＬＯＮ ＷＯＲＫＳトランシーバ３７３を使用
することにより、１組のロータリートランス（第２のト
ランスコイル６７及び第１のトランスコイル６６）によ
ってＩＣ用の電力供給のための発振器６０からの電力と
サーミスタ６３からの信号の両方を入出力しているが、
ＬＯＮ ＷＯＲＫＳ等を使用せず、の２組のロータリー
トランスを使用し、一方ではＩＣ用の電力を、他方では
サーミスタ６３等からの信号を入出力するようにしても
よい。

【００６１】上述の第４の実施形態及びそれらの各変形
例においては、第２のトランスコイル６７の回路中にサ
ーミスタを介在させて、磁界増減手段としているが、温
度により透磁率が変化する磁性材を使用して、磁界形成
手段と磁界増減手段の両方の機能を発揮させてもよい。
この場合にはサーミスタやコイルが無くても同様の効果
を得ることができるようになる。

【００６２】上述の各実施形態及びそれらの各変形例に
おいて、ロータ翼１４１は周壁部１４ａの外周面から外
方へ向けて張り出しているが、周壁部１４ａの内周面か
ら内方へ向けて張り出したロータ翼を備え、ステータ本
体１８をロータ本体１４のラジアル方向内方に配設して
もよい。また、上述の実施形態及び各変形例においては
ロータ軸１２は磁気軸受けにより軸受けされているが、
これに限られるものではなく、動圧軸受け、静圧軸受
け、その他の軸受けによってもよい。上述の各実施形態
及びそれらの各変形例においては、回転体装置として真
空ポンプに本発明を適用しているが、本発明は、ハード
ディスクドライブ等の各種ディスクドライブや、回転多
面鏡等のスピンドルモータ、その他の装置に適用するこ
とができる。また、真空ポンプの場合にも、ロータ翼１
４１とステータ翼１８１が配設されたターボ分子ポンプ
に限られるものではなく、ロータ本体１４またはステー
タ本体１８にねじ溝を配設し、ロータ部を回転して気体
の粘性を利用して気体を移送するねじ溝式のポンプや、
ターボ分子ポンプとねじ溝式ポンプの複合ポンプとする
こともできる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る回転
体装置によれば、ロータ部材の温度を正確に感知し、ロ
ータ部材の温度に応じた的確な制御を行わせることが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転体装置の第１の実施形態としての
ターボ分子ポンプの全体構成を示す断面図である。

【図２】図１のターボ分子ポンプのユニットコイルを示
す平面図である。

【図３】図１のターボ分子ポンプの磁界発生用コイル及
びセンサ用コイルを示す平面図である。

【図４】図１のターボ分子ポンプによる、ロータ部材の
温度検出の原理の説明として、各コイルにより現れる磁
界及び電圧を示す図である。

【図５】図１のターボ分子ポンプにおける、ロータ部材
の温度による制御を示すブロック図である。

【図６】本発明の回転体装置の第２の実施形態としての
ターボ分子ポンプにおける、ロータ本体の温度検出の制
御系のブロック図である。

【図７】本発明の回転体装置の第３の実施形態としての
ターボ分子ポンプの全体構成を示す断面図である。

【図８】図７のターボ分子ポンプのコイルユニット６０
を展開して示す図である。

【図９】図７のターボ分子ポンプのＡ−Ａ線方向矢視断
面図である。

【図１０】図７のターボ分子ポンプによる、ロータ部材
の温度検出の原理の説明として、各コイルにより現れる
磁界及び電圧を示す図である。

【図１１】本発明の回転体装置の第４の実施形態として
のターボ分子ポンプの全体構成を示す断面図である。

【図１２】図１１のターボ分子ポンプの第１のトランス
コイル及び、第２のトランスコイルを示す斜視図であ
る。

【図１３】図１１のターボ分子ポンプにおける、ロータ
部材の温度に応じた回転制御の制御系のブロック図であ
る。

【図１４】本発明の回転体装置の第５の実施形態として
のターボ分子ポンプにおける、ロータリーコイルを含む
発振回路を示す回路図である。

【図１５】本発明の回転体装置のその他の実施形態にお
いて、ホールセンサに対向するコイル単位によって形成
される磁界の磁束の様子を示す図である。

【図１６】本発明の回転体装置のその他の実施形態にお
いて、センサ用コイルやホールセンサからの出力を整
流、平滑する回路の一例である。

【図１７】本発明の回転体装置のその他の実施形態とし
てのターボ分子ポンプの全体構成を示す断面図である。

【図１８】本発明の回転体装置のその他の実施形態にお
ける、ロータ部材の温度に応じた回転制御の制御系のブ
ロック図である。

【図１９】本発明の回転体装置のその他の実施形態にお
ける、ロータ部材の温度に応じた回転制御の制御系のブ
ロック図である。

【符号の説明】 １２ ロータ軸 １４ ロータ本体 １４ａ 周壁部 １４ｂ 支持部 １４１ ロータ翼 １５ ステータ軸 １５ａ 円筒状部 １５ｂ 固定部 １６ 外装体 １６１ フランジ １８ ステータ本体 １８０ スペーサ １８１ ステータ翼 １９ ベース ２０ 磁気軸受け ２１ モータ ３２ コイル ３３ マグネット ３４ 軸方向センサ ３６ 制御系 ３６０ 発振器 ３６１ 増幅回路 ３６３ ピーク電圧検出回路 ３６４ ロータ温度演算部 ３６５ シーケンス制御部 ３６６ 電圧補正部 ３７０ ブリッジ回路 ３８ 吸気口 ４９ 排気口 ６０ コイルユニット ６１ 第１のコイル ６２ 第２のコイル ６３ サーミスタ ６４ 波コイル ６６ 第１のトランスコイル ６７ 第２のトランスコイル ７０ バックヨーク ７１ 磁界発生用コイル ７２ センサ用コイル ７３ ホールセンサ ７５ 永久磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 29/00 Ｆ０４Ｄ 29/00 Ｂ Ｇ０１Ｋ 13/08 Ｇ０１Ｋ 13/08 Ａ Ｈ０２Ｋ 11/00 Ｈ０２Ｋ 11/00 Ｅ Ｆターム(参考） 3H021 AA01 AA02 BA01 BA11 BA22 CA06 CA07 DA02 DA06 DA26 EA05 EA07 EA12 EA20 3H022 AA01 BA07 CA50 DA01 DA09 3H031 DA01 DA02 DA07 EA01 EA03 EA09 EA12 EA13 EA15 EA16 FA00 FA36 5H611 AA01 PP05 QQ01 QQ03 QQ04 RR00 TT01 UA01 UA07

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定して配設されるステータ部材と、 前記ステータ部材の一面に対向する対向面を有し、該対
   向面を前記一面に対向させた状態で前記ステータ部材に
   対して回転可能に支承されるロータ部材と、 前記ロータ部材を前記ステータ部材に対して回転させる
   モータと、 前記ステータ部材の前記一面に固定され、所定の強さの
   磁界を形成する磁石と、 前記ロータ部材の前記対向面に固定され、前記ロータ部
   材の回転により前記磁石による前記磁界に錯交して電圧
   が誘起される第１のコイルと、前記第１のコイルにおい
   て誘起された電圧により磁界を発生する第２のコイル
   と、前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に介在
   配置され前記ロータ部材の温度に応じて抵抗を変化させ
   る素子と、を含むロータ側の回路と、 前記ステータ部材に配設され、前記素子の抵抗に応じて
   第２のコイルに形成される磁界を検出し該磁界に応じた
   信号を出力する磁界信号出力手段と、 前記磁界信号出力手段からの信号に基づいて、前記ロー
   タ部材の温度を検知する温度検知手段とを備えることを
   特徴とする回転体装置。
2. 【請求項２】 固定して配設されるステータ部材と、 前記ステータ部材の一面に対向する対向面を有し、該対
   向面を前記一面に対向させた状態で前記ステータ部材に
   対して回転可能に支承されるロータ部材と、 前記ロータ部材を前記ステータ部材に対して回転させる
   モータと、 前記ステータ部材の前記一面に前記ロータの回転と同軸
   に巻回され固定されるトランスコイルと、 前記ロータ部材の前記対向面に前記トランスコイルと同
   軸に固定され、前記トランスコイルと対向して前記トラ
   ンスコイルとともに磁界を形成する磁界形成手段と、 前記ロータ部材の温度を感知して前記トランスコイル及
   び前記磁界形成手段により形成される磁界の強さを前記
   ロータ部材の温度に応じて変化させる磁界増減手段と、 前記ステータ部材に配設され、前記トランスコイル及び
   前記磁界形成手段によって前記ロータ部材の温度に応じ
   て形成される前記磁界を検出し該磁界に応じた信号を出
   力する磁界信号出力手段と、 前記磁界信号出力手段からの信号に基づいて、前記ロー
   タ部材の温度を検知する温度検知手段とを備えることを
   特徴とする回転体装置。
3. 【請求項３】 前記磁界形成手段は、前記トランスコイ
   ルと対向し且つ前記トランスコイルと同軸に巻回され前
   記トランスコイルとともに磁界を形成する第２のトラン
   スコイルであり、 前記磁界増減手段は、前記第２のトランスコイルに接続
   され、前記ロータ部材の温度に応じて抵抗を変化させて
   前記磁界を変化させる素子であることを特徴とする請求
   項２に記載の回転体装置
4. 【請求項４】 前記ロータ部材の回転速度を検知する速
   度検知手段を備え、 前記温度検知手段は、前記速度検知手段により検知され
   る前記回転速度に基づいて、前記ロータ部材の前記温度
   を検知することを特徴とする請求項１、請求項２、また
   は請求項３に記載の回転体装置。
5. 【請求項５】 前記温度検知手段により検知された温度
   に基づいて、警告を発する警告発生手段を備えることを
   特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１の
   請求項に記載の回転体装置。
6. 【請求項６】 前記温度検知手段により検知された温度
   に基づいて、前記ロータ部材の回転速度を制御する回転
   制御手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項
   ５のうちのいずれか１の請求項に記載の回転体装置。
7. 【請求項７】 前記ステータ部材と前記ロータ部材との
   間に形成され、前記ロータ部材の回転により気体を移送
   する気体移送部と、 前記気体導入部へ外部の気体を導入するための吸気口
   と、 前記気体導入部から気体を排出するための排出口とを備
   えることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのい
   ずれか１の請求項に記載の回転体装置。