JPH04339197A - 磁気軸受装置 - Google Patents
磁気軸受装置Info
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- JPH04339197A JPH04339197A JP3110340A JP11034091A JPH04339197A JP H04339197 A JPH04339197 A JP H04339197A JP 3110340 A JP3110340 A JP 3110340A JP 11034091 A JP11034091 A JP 11034091A JP H04339197 A JPH04339197 A JP H04339197A
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- JP
- Japan
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- magnetic bearing
- rotating shaft
- bearing
- permanent magnets
- type magnetic
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/0423—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other
- F16C32/0425—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other for radial load mainly
-
- 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
- F16C32/0476—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of one degree of freedom, e.g. axial 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、羽根車と回転軸とモー
タからなる回転部と、回転軸と羽根車の間に位置する固
定部とを含み、半径方向制御用軸受と軸方向制御磁気軸
受とを有するターボ分子ポンプに用いられる磁気軸受装
置に関する。
タからなる回転部と、回転軸と羽根車の間に位置する固
定部とを含み、半径方向制御用軸受と軸方向制御磁気軸
受とを有するターボ分子ポンプに用いられる磁気軸受装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この様なターボ分子ポンプであって、半
径方向制御用軸受として永久磁石を有する受動安定形磁
気軸受を備え、軸方向制御磁気軸受として能動形磁気軸
受を備えており、受動安定形磁気軸受で軸方向の力を発
生して回転軸を付勢し、該軸方向の力に抗する力を能動
形磁気軸受で発生せしめて軸方向の制御を能動的に行う
タイプの磁気軸受は、「１軸制御形磁気軸受」と呼ばれ
ることが多い。
径方向制御用軸受として永久磁石を有する受動安定形磁
気軸受を備え、軸方向制御磁気軸受として能動形磁気軸
受を備えており、受動安定形磁気軸受で軸方向の力を発
生して回転軸を付勢し、該軸方向の力に抗する力を能動
形磁気軸受で発生せしめて軸方向の制御を能動的に行う
タイプの磁気軸受は、「１軸制御形磁気軸受」と呼ばれ
ることが多い。
【０００３】この様な１軸制御形磁気軸受としては、例
えば特開平２−７２２１６号公報に記載されている様な
ものがある。この磁気軸受は、受動形磁気軸受により回
転軸を上方へ付勢し、一方、能動形磁気軸受である電磁
石により引下げ円盤を介して回転軸を引き下げる様に構
成されている。
えば特開平２−７２２１６号公報に記載されている様な
ものがある。この磁気軸受は、受動形磁気軸受により回
転軸を上方へ付勢し、一方、能動形磁気軸受である電磁
石により引下げ円盤を介して回転軸を引き下げる様に構
成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平２−７
２２１６号公報記載の磁気軸受の場合には、上側には非
常用軸受及びそれを支持する梁が存在するため、下側も
電磁石及びスラストディスクを外さなければ分解出来な
いため、分解及び組立作業が非常に煩雑である。そのた
め、メンテナンスに要する労力が非常に大きいという問
題を有している。
２２１６号公報記載の磁気軸受の場合には、上側には非
常用軸受及びそれを支持する梁が存在するため、下側も
電磁石及びスラストディスクを外さなければ分解出来な
いため、分解及び組立作業が非常に煩雑である。そのた
め、メンテナンスに要する労力が非常に大きいという問
題を有している。
【０００５】本発明は上記した従来技術の問題点に鑑み
て提案されたもので、メンテナンスが容易なターボ分子
ポンプ用の磁気軸受装置の提供を目的としている。
て提案されたもので、メンテナンスが容易なターボ分子
ポンプ用の磁気軸受装置の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気軸受装置は
、羽根車と回転軸とモータからなる回転部と、固定部と
を含み、半径方向制御用軸受と軸方向制御磁気軸受とを
有するターボ分子ポンプに用いられる磁気軸受装置にお
いて、半径方向制御用軸受として永久磁石を有する受動
安定形磁気軸受を備え、軸方向制御磁気軸受として能動
形磁気軸受を備えており、前記受動安定形磁気軸受は軸
方向の異なる位置に少なくとも二つ設けられ、少なくと
も１つの受動安定形磁気軸受には半径方向振動を抑制す
る減衰機構を備えており、受動安定形磁気軸受の永久磁
石はそれによって付加される軸方向の力で回転軸が下方
に付勢される態様にて配置され、該軸方向の力に抗して
回転軸を上方へ引き上げる様な態様で前記能動形磁気軸
受を配置してある。
、羽根車と回転軸とモータからなる回転部と、固定部と
を含み、半径方向制御用軸受と軸方向制御磁気軸受とを
有するターボ分子ポンプに用いられる磁気軸受装置にお
いて、半径方向制御用軸受として永久磁石を有する受動
安定形磁気軸受を備え、軸方向制御磁気軸受として能動
形磁気軸受を備えており、前記受動安定形磁気軸受は軸
方向の異なる位置に少なくとも二つ設けられ、少なくと
も１つの受動安定形磁気軸受には半径方向振動を抑制す
る減衰機構を備えており、受動安定形磁気軸受の永久磁
石はそれによって付加される軸方向の力で回転軸が下方
に付勢される態様にて配置され、該軸方向の力に抗して
回転軸を上方へ引き上げる様な態様で前記能動形磁気軸
受を配置してある。
【０００７】ここで、非常用磁気軸受を少なくとも２つ
備えており、下側の非常用軸受は下側の受動形磁気軸受
と能動形磁気軸受との間に配置されているか或いは回転
軸の下端部に配置されているのが好ましい。
備えており、下側の非常用軸受は下側の受動形磁気軸受
と能動形磁気軸受との間に配置されているか或いは回転
軸の下端部に配置されているのが好ましい。
【０００８】本発明の実施に際して、回転軸の下端部近
傍にはスラストディスクが設けられており、能動形磁気
軸受の回転軸を引き上げる力は該スラストディスクを介
して回転軸へ付勢されるのが好ましい。
傍にはスラストディスクが設けられており、能動形磁気
軸受の回転軸を引き上げる力は該スラストディスクを介
して回転軸へ付勢されるのが好ましい。
【０００９】また、前記減衰機構は下側の受動形磁気軸
受に設けられ、ゴム等の弾性体で構成された減衰部材を
含んでいるのが好ましい。
受に設けられ、ゴム等の弾性体で構成された減衰部材を
含んでいるのが好ましい。
【００１０】さらに上側の非常用軸受は、上側の受動形
磁気軸受の軸方向上方であって回転軸上端部近傍の位置
、或いは該上側の受動形磁気軸受とモータとの間に設け
るのが好ましい。ただし、高真空側に設けることも可能
である。
磁気軸受の軸方向上方であって回転軸上端部近傍の位置
、或いは該上側の受動形磁気軸受とモータとの間に設け
るのが好ましい。ただし、高真空側に設けることも可能
である。
【００１１】
【作用】上記した様な構成を有する本発明によれば、ス
ラストディスクを回転軸から外せば、羽車及び回転軸は
固定部から容易に取り外せる。従って分解及び組立が極
めて容易に行われ、分解、組立、メンテナンスに費やさ
れる労力が大幅に軽減される。
ラストディスクを回転軸から外せば、羽車及び回転軸は
固定部から容易に取り外せる。従って分解及び組立が極
めて容易に行われ、分解、組立、メンテナンスに費やさ
れる労力が大幅に軽減される。
【００１２】
【実施例】以下、図１を参照して、本発明の実施例を説
明する。
明する。
【００１３】図１において全体を符号１０で示すターボ
分子ポンプは、一体的に構成された羽根車１２と回転軸
１４とから成る回転部と、固定部１６とからなっている
。そして回転軸１４の下端部近傍にはスラストディスク
１８が着脱自在に取り付けられている。
分子ポンプは、一体的に構成された羽根車１２と回転軸
１４とから成る回転部と、固定部１６とからなっている
。そして回転軸１４の下端部近傍にはスラストディスク
１８が着脱自在に取り付けられている。
【００１４】回転軸１４を半径方向について制御するた
めの受動安定形磁気軸受２０、２２が異なった軸方向（
Ｚ）位置に設けられており、下方の受動安定形磁気軸受
２２には弾性部材２４を含んだ減衰機構２６がいる。 受動安定形磁気軸受２０、２２はリング状の複数の永久
磁石２８…、３０…、３２…、３４…を含んでいる。対
向する永久磁石の極性は同一であり、両者間には磁気的
な反撥力が作用する。そして図１から明らかな様に、回
転軸１４側の永久磁石３０…、３４…は対向する永久磁
石２８…、３２…に比較して若干下方に位置している。 その結果、回転軸１４はリング状の複数の永久磁石間に
作用する反撥力により、矢印Ｄで示す様に軸方向Ｚ下方
へ常時付勢される。
めの受動安定形磁気軸受２０、２２が異なった軸方向（
Ｚ）位置に設けられており、下方の受動安定形磁気軸受
２２には弾性部材２４を含んだ減衰機構２６がいる。 受動安定形磁気軸受２０、２２はリング状の複数の永久
磁石２８…、３０…、３２…、３４…を含んでいる。対
向する永久磁石の極性は同一であり、両者間には磁気的
な反撥力が作用する。そして図１から明らかな様に、回
転軸１４側の永久磁石３０…、３４…は対向する永久磁
石２８…、３２…に比較して若干下方に位置している。 その結果、回転軸１４はリング状の複数の永久磁石間に
作用する反撥力により、矢印Ｄで示す様に軸方向Ｚ下方
へ常時付勢される。
【００１５】スラストディスク１８の上方には、ソレノ
イド３６を含む能動形磁気軸受３８が設けられている。 この能動形磁気軸受３８は図示しない制御機構を介して
電流が供給されており、励磁した際には、スラストディ
スク１８を介して回転軸１４を矢印Ｕで示す様に上方へ
引き上げている。
イド３６を含む能動形磁気軸受３８が設けられている。 この能動形磁気軸受３８は図示しない制御機構を介して
電流が供給されており、励磁した際には、スラストディ
スク１８を介して回転軸１４を矢印Ｕで示す様に上方へ
引き上げている。
【００１６】図１において、符号４０はモータを示して
いる。また、符号４２、４４、４６は上側の非常用軸受
を配置し得る位置を示しており、符号４８、５０、５２
は下側の非常用軸受を配置し得る位置を示している。但
し、上側及び下側の非常用軸受は１つずつ設ければ良く
、図示の位置全てに設けることを意図しているものでは
ない。これに加えて、上側の非常用軸受を位置４２に設
ける場合には、支持用の梁が必要である。
いる。また、符号４２、４４、４６は上側の非常用軸受
を配置し得る位置を示しており、符号４８、５０、５２
は下側の非常用軸受を配置し得る位置を示している。但
し、上側及び下側の非常用軸受は１つずつ設ければ良く
、図示の位置全てに設けることを意図しているものでは
ない。これに加えて、上側の非常用軸受を位置４２に設
ける場合には、支持用の梁が必要である。
【００１７】作動に際しては、羽根車１２、回転軸１４
から成る回転部の重量と、受動安定形磁気軸受２０、２
２の反撥力は共に下側へ作用し、能動形磁気軸受３８の
磁気的吸引力は上側に作用する。そして両者は、図示し
ない制御機構により能動形磁気軸受３８の磁気的吸引力
を調節することにより平衡するのである。
から成る回転部の重量と、受動安定形磁気軸受２０、２
２の反撥力は共に下側へ作用し、能動形磁気軸受３８の
磁気的吸引力は上側に作用する。そして両者は、図示し
ない制御機構により能動形磁気軸受３８の磁気的吸引力
を調節することにより平衡するのである。
【００１８】仮に予測しない力が回転部に作用しても、
図示しないセンサ等の手段によりそれを検出して、対応
する電流を能動形磁気軸受３８へ供給すれば良い。
図示しないセンサ等の手段によりそれを検出して、対応
する電流を能動形磁気軸受３８へ供給すれば良い。
【００１９】メンテナンスに際しては、図示しない着脱
手段によりスラストディスク１８を回転軸１４から取り
外せば、羽根車１２及び回転軸１４を固定部１６から容
易に抜き出すことが出来る。そして、必要な作業完了後
に羽根車１２及び回転軸１４を固定部１６に挿入して、
スラストディスク１８を回転軸１４へ再度取り付ければ
良い。
手段によりスラストディスク１８を回転軸１４から取り
外せば、羽根車１２及び回転軸１４を固定部１６から容
易に抜き出すことが出来る。そして、必要な作業完了後
に羽根車１２及び回転軸１４を固定部１６に挿入して、
スラストディスク１８を回転軸１４へ再度取り付ければ
良い。
【００２０】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば分解
、組立、メンテナンスが容易となり、それに費やされる
労力も軽減される。また、回転部に予測しない外力が負
荷されても、回転軸が下方へ落下する恐れがない。さら
に、非常用軸受のレイアウトの自由度が大きい。
、組立、メンテナンスが容易となり、それに費やされる
労力も軽減される。また、回転部に予測しない外力が負
荷されても、回転軸が下方へ落下する恐れがない。さら
に、非常用軸受のレイアウトの自由度が大きい。
【００２１】そして、適当なセンサ及び制御機構と組み
合わせることにより、これ等の効果はさらに増幅される
のである。
合わせることにより、これ等の効果はさらに増幅される
のである。
【図１】本発明の一実施例の断面正面図。
１０・・・ターボ分子ポンプ
１２・・・羽根車
１４・・・回転軸
１６・・・固定部タ
１８・・・スラストディスク
２０、２２・・・受動形磁気軸受
２６・・・減衰機構
２８、３０、３２、３４・・・永久磁石３８・・・能動
形磁気軸受 ４０・・・モータ ４２、４４、４６、４８、５０、５２・・・非常用軸受
設置位置 Ｄ・・・回転軸を下方へ付勢する力 Ｕ・・・回転軸を上方へ付勢する力
形磁気軸受 ４０・・・モータ ４２、４４、４６、４８、５０、５２・・・非常用軸受
設置位置 Ｄ・・・回転軸を下方へ付勢する力 Ｕ・・・回転軸を上方へ付勢する力
Claims (1)
- 【請求項１】 羽根車と回転軸とモータからなる回転
部と、固定部とを含み、半径方向制御用軸受と軸方向制
御磁気軸受とを有するターボ分子ポンプに用いられる磁
気軸受装置において、半径方向制御用軸受として永久磁
石を有する受動安定形磁気軸受を備え、軸方向制御磁気
軸受として能動形磁気軸受を備えており、前記受動安定
形磁気軸受は軸方向の異なる位置に少なくとも二つ設け
られ、少なくとも１つの受動安定形磁気軸受には半径方
向振動を抑制する減衰機構を備えており、受動安定形磁
気軸受の永久磁石はそれによって付加される軸方向の力
で回転軸が下方に付勢される態様にて配置され、該軸方
向の力に抗して回転軸を上方へ引き上げる様な態様で前
記能動形磁気軸受を配置していることを特徴とする磁気
軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110340A JP2513943B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 磁気軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110340A JP2513943B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 磁気軸受装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5237549A Division JPH0712091A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 磁気軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04339197A true JPH04339197A (ja) | 1992-11-26 |
| JP2513943B2 JP2513943B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=14533276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3110340A Expired - Fee Related JP2513943B2 (ja) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | 磁気軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513943B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014180578A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-29 | Ab Skf | 診断用スキャン装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6445032U (ja) * | 1987-09-14 | 1989-03-17 | ||
| JPH0171223U (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-12 | ||
| JPH0272216A (ja) * | 1988-06-01 | 1990-03-12 | Arthur Pfeiffer Vakuumtech Wetzlar Gmbh | 高速度回転真空ポンプ用磁気軸受システム |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP3110340A patent/JP2513943B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6445032U (ja) * | 1987-09-14 | 1989-03-17 | ||
| JPH0171223U (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-12 | ||
| JPH0272216A (ja) * | 1988-06-01 | 1990-03-12 | Arthur Pfeiffer Vakuumtech Wetzlar Gmbh | 高速度回転真空ポンプ用磁気軸受システム |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014180578A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-29 | Ab Skf | 診断用スキャン装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2513943B2 (ja) | 1996-07-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |