JPS61210290A - タ−ボ分子ポンプの磁気軸受装置 - Google Patents
タ−ボ分子ポンプの磁気軸受装置Info
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- JPS61210290A JPS61210290A JP60052112A JP5211285A JPS61210290A JP S61210290 A JPS61210290 A JP S61210290A JP 60052112 A JP60052112 A JP 60052112A JP 5211285 A JP5211285 A JP 5211285A JP S61210290 A JPS61210290 A JP S61210290A
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- shaft
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/0423—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other
- F16C32/0429—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other for both radial and axial load, e.g. conical magnets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
- F16C32/048—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of two degrees of freedom, e.g. radial magnetic bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/44—Centrifugal pumps
- F16C2360/45—Turbo-molecular pumps
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ターボ分子ポンプのロータシャフトを非接触
で支承する場合に使用される磁気軸受装置に関するもの
である。
で支承する場合に使用される磁気軸受装置に関するもの
である。
［従来の技術］
従来、ターボ分子ポンプ（以下、ＴＭＰと略称する）の
ロータシャフトは、ポールベアリング式の軸受装置によ
り軸支するようにしているのが一般的である。ところが
、ＴＭＰのロータシャフトのように超高速回転するシャ
フトをポールベアリング等を用いた接触形の軸受装置に
より支承する場合には、そのベアリング部における潤滑
や冷却に細心の注意を払う必要があり、潤滑兼冷却用の
オイルを循環させることが必要となる。そのため、メイ
ンテナンスに手間がかかるとともに、炭化水素等による
雰囲気汚染がないクリーンな真空を得るのが難しいとい
う問題がある。
ロータシャフトは、ポールベアリング式の軸受装置によ
り軸支するようにしているのが一般的である。ところが
、ＴＭＰのロータシャフトのように超高速回転するシャ
フトをポールベアリング等を用いた接触形の軸受装置に
より支承する場合には、そのベアリング部における潤滑
や冷却に細心の注意を払う必要があり、潤滑兼冷却用の
オイルを循環させることが必要となる。そのため、メイ
ンテナンスに手間がかかるとともに、炭化水素等による
雰囲気汚染がないクリーンな真空を得るのが難しいとい
う問題がある。
そのため、最近では、ＴＭＰ用の軸受装置として、非接
触形のもの、特に、磁気軸受を利用してロータシャフト
を浮上支持し得るようにしたものが開発されている。し
かして、この種の磁気軸受装置の最も理想的なものとし
ては、ＴＭＰのロータシャフトを２組の能動形ラジアル
磁気軸受により２点支持するとともに、このロータシャ
フトの軸心方向荷電を能動形スラスト磁気軸受により支
承するようにした玉軸制御方式のものがある。ところが
、玉軸制御方式のものは、各磁気軸受部分に電磁石を用
い、これら各゛電磁石をそれぞれ電気的に制御しなけれ
ばならないため、磁気軸受部分の小形化ならびに簡素化
を図るのが難しく、また、制御系が複雑化するとともに
電力消費量がかなり増大するという問題がある。
触形のもの、特に、磁気軸受を利用してロータシャフト
を浮上支持し得るようにしたものが開発されている。し
かして、この種の磁気軸受装置の最も理想的なものとし
ては、ＴＭＰのロータシャフトを２組の能動形ラジアル
磁気軸受により２点支持するとともに、このロータシャ
フトの軸心方向荷電を能動形スラスト磁気軸受により支
承するようにした玉軸制御方式のものがある。ところが
、玉軸制御方式のものは、各磁気軸受部分に電磁石を用
い、これら各゛電磁石をそれぞれ電気的に制御しなけれ
ばならないため、磁気軸受部分の小形化ならびに簡素化
を図るのが難しく、また、制御系が複雑化するとともに
電力消費量がかなり増大するという問題がある。
しかして、このような不具合を解消するために、第４図
に示すように、前記ロータシャフトａを制御可能な２軸
能動形のラジアル磁気軸受すと、永久磁石を用いたラジ
アル磁気軸受Ｃと、同じく永久磁石を用いたスラスト磁
気軸受ｄとによって軸支し得るようにしたものも案出さ
れている。ところが、従来のものは、ロータシャフトａ
に永久磁石製の或は永久磁石を埋め込んだ円盤状のスラ
ストランナｅを固着し、このスラストランナｅの両面に
永久磁石ｆ１ｇを近接させてスラスト軸受ｄを構成して
いる。そのため、部品点数が比較的多く、軸受装置の小
形化および簡素化を十分に図ることができるとはいいが
たい、また、前記ロータシャフトａに前記のような大径
な円盤状のスラストランナｅを固着するようにした場合
、前記ロータシャフトａを含む高速回転軸系のバランス
調整を完全に行なうのが困難になる。そのため、振動が
発生したり、超高速運転時にトラブルが生じ易いという
問題がある。
に示すように、前記ロータシャフトａを制御可能な２軸
能動形のラジアル磁気軸受すと、永久磁石を用いたラジ
アル磁気軸受Ｃと、同じく永久磁石を用いたスラスト磁
気軸受ｄとによって軸支し得るようにしたものも案出さ
れている。ところが、従来のものは、ロータシャフトａ
に永久磁石製の或は永久磁石を埋め込んだ円盤状のスラ
ストランナｅを固着し、このスラストランナｅの両面に
永久磁石ｆ１ｇを近接させてスラスト軸受ｄを構成して
いる。そのため、部品点数が比較的多く、軸受装置の小
形化および簡素化を十分に図ることができるとはいいが
たい、また、前記ロータシャフトａに前記のような大径
な円盤状のスラストランナｅを固着するようにした場合
、前記ロータシャフトａを含む高速回転軸系のバランス
調整を完全に行なうのが困難になる。そのため、振動が
発生したり、超高速運転時にトラブルが生じ易いという
問題がある。
Ｌ発明が解決しようとする問題点］
本発明は、磁気軸受装置を採用すると、制御系が複雑化
したり電力消費量が多くなるという不具合や、軸受部分
の小形化ならびに簡素化を図るのが難しくなるとととも
に高速回転軸系のバラン７調整が困難になるという不都
合を有効に解決することを目的としている。
したり電力消費量が多くなるという不具合や、軸受部分
の小形化ならびに簡素化を図るのが難しくなるとととも
に高速回転軸系のバラン７調整が困難になるという不都
合を有効に解決することを目的としている。
Ｌ問題点を解決するための手段］
本発明は、このような目的を達成するために、！＄１図
に示すように、ターボ分子ポンプのローターシャフト（
４）の所定個所を浮上支持する第１の磁気軸受（７）と
、前記ロータシャフト（４）の他の個所を浮上支持する
第２の磁気軸受（８）とを具備してなる磁気軸受装置に
おいて、前記第１の磁気軸受（７）を２軸制御可能なラ
ジアル式のものにするとともに、第２の磁気軸受（８）
を。
に示すように、ターボ分子ポンプのローターシャフト（
４）の所定個所を浮上支持する第１の磁気軸受（７）と
、前記ロータシャフト（４）の他の個所を浮上支持する
第２の磁気軸受（８）とを具備してなる磁気軸受装置に
おいて、前記第１の磁気軸受（７）を２軸制御可能なラ
ジアル式のものにするとともに、第２の磁気軸受（８）
を。
前記ロータシャフト（４）に固着されその外周をテーバ
面（１５）とした永久磁石製の回転子（１６）と、この
回転子（１６）のテーバ面（１５）に近接配置した永久
磁石製の固定子（１７）とを備えてなるものにしたこと
を特徴とする。
面（１５）とした永久磁石製の回転子（１６）と、この
回転子（１６）のテーバ面（１５）に近接配置した永久
磁石製の固定子（１７）とを備えてなるものにしたこと
を特徴とする。
［作用］
このように構成した磁気軸受装置であれば、第２の磁気
軸受（８）がラジアル軸受としての役割と、一方向荷重
用のスラスト軸受としての役割とを兼ねることになる。
軸受（８）がラジアル軸受としての役割と、一方向荷重
用のスラスト軸受としての役割とを兼ねることになる。
そのため、他方向スラスト荷重用の永久磁石等を付加す
るだけで、ロータシャフト（４）を全方向から浮上支持
することができる。そのため、ロータシャフト（４）に
スラストランナを設け、このスラストランナの両面に磁
石を配置するようにした従来品に比べて、磁石の数を少
なくすることができ、また、バランス調整Ｆの弊害とな
る大径なスラストランナも不要となる。
るだけで、ロータシャフト（４）を全方向から浮上支持
することができる。そのため、ロータシャフト（４）に
スラストランナを設け、このスラストランナの両面に磁
石を配置するようにした従来品に比べて、磁石の数を少
なくすることができ、また、バランス調整Ｆの弊害とな
る大径なスラストランナも不要となる。
Ｌ実施例］
以下、本発明の一実施例を第２図および第３図を参照し
て説明する。
て説明する。
第１図は、本発明に係る磁気軸受装置を備えたＴＭＰの
構成例を示し、図において、上方の外枠ケースＣ内にロ
ータ室（真空室）Ｒを、下方のモータハウジングＨ内に
機械室Ｍを設けている。
構成例を示し、図において、上方の外枠ケースＣ内にロ
ータ室（真空室）Ｒを、下方のモータハウジングＨ内に
機械室Ｍを設けている。
しかして、まずロータ室Ｒ内では、ロータｌの外周から
突設されるロータｉ！（動翼）２とケースＣ内周から突
設されるステータ翼（静翼）３とを交尾に配置して所要
のタービン翼列を構成しているとともに１機械室Ｍから
ロータ室Ｒ内に延出されているロータシャフト４の上端
部４ａに締着ポルト５ａで該ロータｌを一体回転可衡に
固着している。−万、このロータシャフト４を所定の軸
心まわりに回転駆動する機械室Ｍの内部には、該ロータ
シャフト４に回転動力を与えるビルドインモータ６と、
ロータシャフト４を非接触で軸支する磁 。
突設されるロータｉ！（動翼）２とケースＣ内周から突
設されるステータ翼（静翼）３とを交尾に配置して所要
のタービン翼列を構成しているとともに１機械室Ｍから
ロータ室Ｒ内に延出されているロータシャフト４の上端
部４ａに締着ポルト５ａで該ロータｌを一体回転可衡に
固着している。−万、このロータシャフト４を所定の軸
心まわりに回転駆動する機械室Ｍの内部には、該ロータ
シャフト４に回転動力を与えるビルドインモータ６と、
ロータシャフト４を非接触で軸支する磁 。
気軸受、つまり、第１の磁気軸受７と、第２の磁気軸受
８と、一方向荷重用のスラスト磁気軸受９とを設けてい
る。この機械室Ｍ内部の構成を詳説すると、まず機械室
Ｍをその軸心方向に貫通しているロータシャフト４の長
手方向中途部におけるロータシャフト４まわりにビルド
インモータ６を配設している。このモータ６は、ハウジ
ングＨの内面に固定されたモータステータ６ａとロータ
シャフト４の外面に固定され該シャフト４と一体回転す
るモータロータ６ｂとからなる。そして。
８と、一方向荷重用のスラスト磁気軸受９とを設けてい
る。この機械室Ｍ内部の構成を詳説すると、まず機械室
Ｍをその軸心方向に貫通しているロータシャフト４の長
手方向中途部におけるロータシャフト４まわりにビルド
インモータ６を配設している。このモータ６は、ハウジ
ングＨの内面に固定されたモータステータ６ａとロータ
シャフト４の外面に固定され該シャフト４と一体回転す
るモータロータ６ｂとからなる。そして。
前記ロータシャフト４の前記モータ６よりも図中上方に
位置する個所を第１の磁気軸受７により浮上支持すると
ともに、モータ６よりも図中下方に位置する個所を第２
の磁気軸受８により浮上支持している。第１の磁気軸受
７は、第３図に示すように、ロータシャフト４を垂直に
切る平面上でその軸心Ｏと交叉しかつ互いに直交する２
軸（Ｘ。
位置する個所を第１の磁気軸受７により浮上支持すると
ともに、モータ６よりも図中下方に位置する個所を第２
の磁気軸受８により浮上支持している。第１の磁気軸受
７は、第３図に示すように、ロータシャフト４を垂直に
切る平面上でその軸心Ｏと交叉しかつ互いに直交する２
軸（Ｘ。
ｙ）の方向に２対の電磁コイルｌ ＩＸｌ、 １１１
＋２゜ｌ ｌｙｅ、 ｌ ＩＶ２を対向状に配置して
構成されるもので、これらのコイルｌ ＩＸｌ、 ｌ
ＩＸ２． １１ｖｌ。
＋２゜ｌ ｌｙｅ、 ｌ ＩＶ２を対向状に配置して
構成されるもので、これらのコイルｌ ＩＸｌ、 ｌ
ＩＸ２． １１ｖｌ。
１１ｖ２に通電される高周波電流に応じてロータシャフ
ト４に固着した回転子１２に対する磁力を各別に制御す
ることができ、ロータシャフト４の軸心０を前記２軸の
方向から目在に調整できるようになっている。そして、
このラジアル磁気軸受７のＴ！、磁コイルＩＩＸ、、ｌ
ｌｘ？、ｌ ｌｙｅ、 １１Ｖ７は、ロータシャフト
４に固着した同転子１２との間にある微小な隙間（例え
ば片側０．１ｍｍ程度〕を設定してハウジングＨ側に位
置決め固定されている。また、この２軸能動形ラジアル
ｍ気軸受７近傍のロータシャフト４まわりに、ラジアル
制御センサ１３を配置している。このラジアル制御セン
サ１３は、ロータシャフト４の軸心０の前記２軸（ｘ、
ｙ）方向におけるラジアル変位を検出するとともに、こ
の検出変位信号をＴＭＰの電源ユニット（図示せず）に
内蔵されている前記ラジアル磁気軸受７の各電磁コイル
１１ｘ１．１ｌＸ２゜１１ｖ＋、 ｌ ｌＶ２に対す
る給電手段にフィードバックし、ｎｕ記ラジアル磁気軸
受７の２軸方向の磁力をその検出変位最に応じて可変し
てロータシャフト４の軸心Ｏを所定位置に収束制御する
ためのものである。より具体的には、前記ラジアル磁気
軸受７の各電磁コイルｌ １１１１．４１Ｘ２． １１
ｖ＋、１１Ｖ２と対応する位相位置に、シャフト４の対
面するラジアルセンシング部１４との近接容量変化で前
記２軸（ｘ、ｙ）方向の各ラジアル変位を感知する渦電
流式センサ等を配置してなるものである。
ト４に固着した回転子１２に対する磁力を各別に制御す
ることができ、ロータシャフト４の軸心０を前記２軸の
方向から目在に調整できるようになっている。そして、
このラジアル磁気軸受７のＴ！、磁コイルＩＩＸ、、ｌ
ｌｘ？、ｌ ｌｙｅ、 １１Ｖ７は、ロータシャフト
４に固着した同転子１２との間にある微小な隙間（例え
ば片側０．１ｍｍ程度〕を設定してハウジングＨ側に位
置決め固定されている。また、この２軸能動形ラジアル
ｍ気軸受７近傍のロータシャフト４まわりに、ラジアル
制御センサ１３を配置している。このラジアル制御セン
サ１３は、ロータシャフト４の軸心０の前記２軸（ｘ、
ｙ）方向におけるラジアル変位を検出するとともに、こ
の検出変位信号をＴＭＰの電源ユニット（図示せず）に
内蔵されている前記ラジアル磁気軸受７の各電磁コイル
１１ｘ１．１ｌＸ２゜１１ｖ＋、 ｌ ｌＶ２に対す
る給電手段にフィードバックし、ｎｕ記ラジアル磁気軸
受７の２軸方向の磁力をその検出変位最に応じて可変し
てロータシャフト４の軸心Ｏを所定位置に収束制御する
ためのものである。より具体的には、前記ラジアル磁気
軸受７の各電磁コイルｌ １１１１．４１Ｘ２． １１
ｖ＋、１１Ｖ２と対応する位相位置に、シャフト４の対
面するラジアルセンシング部１４との近接容量変化で前
記２軸（ｘ、ｙ）方向の各ラジアル変位を感知する渦電
流式センサ等を配置してなるものである。
一方、第２の磁気軸受８は、前記ロータシャフト４に固
着されその外周をテーパ面１５とした回転子１６と、こ
の回転子１６のテーパ面１５に近接配置した固定子１７
とを備えてなる０回転子１６は、軸方向一端側をＮ極、
他端側をＳ極とする永久磁石により作られたもので、そ
の外周に設けたテーパ面１５は１図中下方に向かって漸
次小径となるように設定されている。固定子１７は、前
記回転子１６を囲繞するリング状のもので、その内周に
前記回転子１２のテーパ面１５と平行なテーパ面１８を
有しており、前記回転子１２と異方向に磁化した永久磁
石により作られている。
着されその外周をテーパ面１５とした回転子１６と、こ
の回転子１６のテーパ面１５に近接配置した固定子１７
とを備えてなる０回転子１６は、軸方向一端側をＮ極、
他端側をＳ極とする永久磁石により作られたもので、そ
の外周に設けたテーパ面１５は１図中下方に向かって漸
次小径となるように設定されている。固定子１７は、前
記回転子１６を囲繞するリング状のもので、その内周に
前記回転子１２のテーパ面１５と平行なテーパ面１８を
有しており、前記回転子１２と異方向に磁化した永久磁
石により作られている。
また、このロータシャフト４の先端部に、一方向荷重用
のスラスト磁気軸受９を設けている。この磁気軸受９は
、前記ロータｌに軸心を一致させて前記外枠ケースＣに
着脱Ｉ′Ｉ丁能に装着したスピンナ１９から支持軸２１
を、前記ロータシャフト４の先端近傍部にまで傘下させ
、この支持軸２１の嬌下端に小径円柱状の永久磁石２２
を固着するとともに、前記ロータシャフト４の先端に前
記永久磁石２２に対向する永久磁石２３を固着したもの
で、前記両永久磁石２２．２３は同一極が対向し、互い
に反発するようになっている。
のスラスト磁気軸受９を設けている。この磁気軸受９は
、前記ロータｌに軸心を一致させて前記外枠ケースＣに
着脱Ｉ′Ｉ丁能に装着したスピンナ１９から支持軸２１
を、前記ロータシャフト４の先端近傍部にまで傘下させ
、この支持軸２１の嬌下端に小径円柱状の永久磁石２２
を固着するとともに、前記ロータシャフト４の先端に前
記永久磁石２２に対向する永久磁石２３を固着したもの
で、前記両永久磁石２２．２３は同一極が対向し、互い
に反発するようになっている。
また、前記機械室Ｍの上端部と下端部にロータシャフト
４を直接軸支し得るタッチベアリング２４．２５を説け
ている。前記タッチベアリング２４．２５は、停電など
の緊急時やロータシャフト４を磁気浮上する必要のない
運転停止時などにシャフト４を軸支させるためのもので
ある。そして、上方ロータ側のタッチベアリング２４は
、前記モータハウジングＨｇａに固定されてシャフト４
をラジアル方向に支承し、下方反ロータ偶のタッチベア
リング２５は前記軸受ブロックＢに固持されてロータシ
ャフト４をラジアル方向とアキシャル方向に支承する役
割を担っている。なお、これらタッチベアリング２４．
２５とロータシャフト４との間の間隙は、前記ラジアル
磁気軸受７．８および前記スラスト磁気軸受９の各設定
間隙よりも小さく設定され、ＴＭＰの停止時などでは該
タッチベアリング２４．２５がロータシャフト４を直接
軸支するようになっている。
４を直接軸支し得るタッチベアリング２４．２５を説け
ている。前記タッチベアリング２４．２５は、停電など
の緊急時やロータシャフト４を磁気浮上する必要のない
運転停止時などにシャフト４を軸支させるためのもので
ある。そして、上方ロータ側のタッチベアリング２４は
、前記モータハウジングＨｇａに固定されてシャフト４
をラジアル方向に支承し、下方反ロータ偶のタッチベア
リング２５は前記軸受ブロックＢに固持されてロータシ
ャフト４をラジアル方向とアキシャル方向に支承する役
割を担っている。なお、これらタッチベアリング２４．
２５とロータシャフト４との間の間隙は、前記ラジアル
磁気軸受７．８および前記スラスト磁気軸受９の各設定
間隙よりも小さく設定され、ＴＭＰの停止時などでは該
タッチベアリング２４．２５がロータシャフト４を直接
軸支するようになっている。
このような構成のものであれば、ロータシャフト４を、
２軸制御可能な第１の磁気軸受７と、永久磁石の反発力
を利用した第２の磁気軸受８とによって浮上支持して高
速回転させることができるが、この軸受装置では、第２
の磁気軸受８を、テーパ面１５を宥したボス磁石製の回
転子１６と、この回転子１６のテーパ面１５に近接配置
した永久磁石讐の固定子１７とを備えてなるものにして
いる。そのため、この第２の磁気軸受８の回転子１６と
固定子１７との間には、ラジアル方向の磁気反発力のみ
ならず、ロータシャフト４を図中上方へ押ｔげようとう
するスラスト方向の磁気反発力もが作用することになる
。よって、この＠２の磁気軸受８が、ラジアル軸受とし
ての役割と、一方向荷重用のスラスト軸受としての役割
とを兼ねることになる。したがって、前記両磁気軸受７
゜８以外に必要なスラスト軸受としては、前記ロータ軸
を前記第２の磁気軸受８のテーバ面１５，１８どうしが
近接する方向に付勢する一方向荷重用のものですむ、そ
のため、ロータシャフト４に大径なスラストランナを固
設し、このスラストランナの両面に磁石を近接配置する
ようにした両方向荷重用のスラスト軸受を設ける必要が
ない、したがって、磁りの数を少なくして、軸受装置の
小形化並びに構造の簡略化を図ることができるとともに
、ロータシャフト４のバランス調整が容易となり１Ｍ転
時の振動を抑制することができるとともに、超高速回転
状態における安全性を高めることができる。
２軸制御可能な第１の磁気軸受７と、永久磁石の反発力
を利用した第２の磁気軸受８とによって浮上支持して高
速回転させることができるが、この軸受装置では、第２
の磁気軸受８を、テーパ面１５を宥したボス磁石製の回
転子１６と、この回転子１６のテーパ面１５に近接配置
した永久磁石讐の固定子１７とを備えてなるものにして
いる。そのため、この第２の磁気軸受８の回転子１６と
固定子１７との間には、ラジアル方向の磁気反発力のみ
ならず、ロータシャフト４を図中上方へ押ｔげようとう
するスラスト方向の磁気反発力もが作用することになる
。よって、この＠２の磁気軸受８が、ラジアル軸受とし
ての役割と、一方向荷重用のスラスト軸受としての役割
とを兼ねることになる。したがって、前記両磁気軸受７
゜８以外に必要なスラスト軸受としては、前記ロータ軸
を前記第２の磁気軸受８のテーバ面１５，１８どうしが
近接する方向に付勢する一方向荷重用のものですむ、そ
のため、ロータシャフト４に大径なスラストランナを固
設し、このスラストランナの両面に磁石を近接配置する
ようにした両方向荷重用のスラスト軸受を設ける必要が
ない、したがって、磁りの数を少なくして、軸受装置の
小形化並びに構造の簡略化を図ることができるとともに
、ロータシャフト４のバランス調整が容易となり１Ｍ転
時の振動を抑制することができるとともに、超高速回転
状態における安全性を高めることができる。
また、テーバ状の回転子１６を有した磁気軸受８では、
前記永久磁石２２．２３の反発力により前記ロータシャ
フト４を軸心方向に強く付勢して前記回転子１６のテー
パ面１５と前記固定子１７のテーパ面１８との隙間を小
さくすることによって、ロータシャフト４のラジアル方
向の位置決め精度を高めることができる。そのため、第
１の磁気軸受７のみを能動形のものにしても、比較的高
い精度でロータシャフト４を所定の中心位置に位置決め
し浮上支持することが可能となる。しかして、２軸のみ
の制御にすれば、軸受部分の機械的な構造が簡単になる
だけでなく、電気的な制御系を大幅に簡略化することが
可能となり、また、電力の消費量を効果的に低減させる
ことができる。
前記永久磁石２２．２３の反発力により前記ロータシャ
フト４を軸心方向に強く付勢して前記回転子１６のテー
パ面１５と前記固定子１７のテーパ面１８との隙間を小
さくすることによって、ロータシャフト４のラジアル方
向の位置決め精度を高めることができる。そのため、第
１の磁気軸受７のみを能動形のものにしても、比較的高
い精度でロータシャフト４を所定の中心位置に位置決め
し浮上支持することが可能となる。しかして、２軸のみ
の制御にすれば、軸受部分の機械的な構造が簡単になる
だけでなく、電気的な制御系を大幅に簡略化することが
可能となり、また、電力の消費量を効果的に低減させる
ことができる。
本発明は、好適には上記実施例に示したように実施され
るものであるが、ロータ室Ｒや機械室Ｍの具体的な内部
構成は、必ずしも図示例のものに限らないことは勿論で
ある。
るものであるが、ロータ室Ｒや機械室Ｍの具体的な内部
構成は、必ずしも図示例のものに限らないことは勿論で
ある。
［発明の効果］
以上詳述したように、本発明は、２軸制御可能な能動形
の第１の磁気軸受と永久磁石による第２の磁気軸受とに
よって、ロータシャフトを支承するようにしているので
、５軸制御方式のものに比べて制御系の簡略化を図るこ
とができるとともに、電力消費撒を有効に低減させるこ
とができる。しかも、第２の磁気軸受を、テーバ状の回
転子と、この回転子のテーパ面に近接配置した固定子と
を具備してなるものにしているので、２軸のみの制御で
もロータシャフトの位置決めを比較的高精度で行なうこ
とが可能であり、その上１ｍ石のｍ敬を無理なく減少さ
せて構造の簡略化ならび ゛に小形化を図ることがで
きる。また、大径なスラストランナが不要となり回転軸
系のバランスｍ？！も容易に行なえるので、振動の低減
や安全性を向上させることができるという効果が得られ
る。
の第１の磁気軸受と永久磁石による第２の磁気軸受とに
よって、ロータシャフトを支承するようにしているので
、５軸制御方式のものに比べて制御系の簡略化を図るこ
とができるとともに、電力消費撒を有効に低減させるこ
とができる。しかも、第２の磁気軸受を、テーバ状の回
転子と、この回転子のテーパ面に近接配置した固定子と
を具備してなるものにしているので、２軸のみの制御で
もロータシャフトの位置決めを比較的高精度で行なうこ
とが可能であり、その上１ｍ石のｍ敬を無理なく減少さ
せて構造の簡略化ならび ゛に小形化を図ることがで
きる。また、大径なスラストランナが不要となり回転軸
系のバランスｍ？！も容易に行なえるので、振動の低減
や安全性を向上させることができるという効果が得られ
る。
第１図は本発明を明示するための構成説明図である。第
２図は本発明の一実施例を示すＴＭＰ磁気軸受装置の断
面図、第３図は同実施例における要部を示す概略斜視図
である。第４図は従来例を示す構成説明図である。 Ｃ・・・外枠ケース、 Ｒ・・・ロータ室Ｈ−・・モ
ータハウジング、Ｍ・・−ａｔ械室１・・・ロータ ４＋１１１・ロータンヤフト ６・・・ヒルドインモータ ７Φ・φ第１の磁気軸受 ８・・・第２の磁気軸受
２図は本発明の一実施例を示すＴＭＰ磁気軸受装置の断
面図、第３図は同実施例における要部を示す概略斜視図
である。第４図は従来例を示す構成説明図である。 Ｃ・・・外枠ケース、 Ｒ・・・ロータ室Ｈ−・・モ
ータハウジング、Ｍ・・−ａｔ械室１・・・ロータ ４＋１１１・ロータンヤフト ６・・・ヒルドインモータ ７Φ・φ第１の磁気軸受 ８・・・第２の磁気軸受
Claims (1)
- ターボ分子ポンプのロータシャフトの所定個所を浮上支
持する第１の磁気軸受と、前記ロータシャフトの他の個
所を浮上支持する第２の磁気軸受とを具備してなる磁気
軸受装置において、前記第１の磁気軸受を２軸制御可能
なラジアル式のものにするとともに、前記第２の磁気軸
受を、前記ロータシャフトに固設されその外周をテーパ
面とした永久磁石製の回転子と、この回転子のテーパ面
に近接配置した永久磁石製の固定子とを備えてなるもの
にしたことを特徴とするターボ分子ポンプの磁気軸受装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60052112A JPS61210290A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | タ−ボ分子ポンプの磁気軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60052112A JPS61210290A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | タ−ボ分子ポンプの磁気軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61210290A true JPS61210290A (ja) | 1986-09-18 |
Family
ID=12905778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60052112A Pending JPS61210290A (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | タ−ボ分子ポンプの磁気軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61210290A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02163497A (ja) * | 1988-12-15 | 1990-06-22 | Seiko Seiki Co Ltd | ターボ分子ポンプ |
| EP0445691A1 (fr) * | 1990-03-07 | 1991-09-11 | Alcatel Cit | Pompe à vide à suspension magnétique |
| US6784580B2 (en) * | 2000-03-28 | 2004-08-31 | Ibiden Co., Ltd. | Motor and pressure generating apparatus incorporating the motor |
-
1985
- 1985-03-14 JP JP60052112A patent/JPS61210290A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02163497A (ja) * | 1988-12-15 | 1990-06-22 | Seiko Seiki Co Ltd | ターボ分子ポンプ |
| EP0445691A1 (fr) * | 1990-03-07 | 1991-09-11 | Alcatel Cit | Pompe à vide à suspension magnétique |
| FR2659395A1 (fr) * | 1990-03-07 | 1991-09-13 | Cit Alcatel | Pompe a vide a suspension magnetique. |
| US6784580B2 (en) * | 2000-03-28 | 2004-08-31 | Ibiden Co., Ltd. | Motor and pressure generating apparatus incorporating the motor |
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