JPH0488207A - 高速回転装置の軸受装置 - Google Patents
高速回転装置の軸受装置Info
- Publication number
- JPH0488207A JPH0488207A JP2203710A JP20371090A JPH0488207A JP H0488207 A JPH0488207 A JP H0488207A JP 2203710 A JP2203710 A JP 2203710A JP 20371090 A JP20371090 A JP 20371090A JP H0488207 A JPH0488207 A JP H0488207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- thrust plate
- rotating body
- bearing
- spherical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 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
- F16C32/0485—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of three degrees of freedom
-
- 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
【発明の詳細な説明】
（１）産業上の利用分野
本発明はＩＣや半導体等に使用されるターボ分子ポンプ
その他の高速回転装置の軸受装置に関する。
その他の高速回転装置の軸受装置に関する。
（２）従来の技術
従来高速回転装置に使用される軸受装置としては、第５
図に示すようにラジアル方向に対しては永久磁石（ａ）
、（ｂ）及び（ａ′）、（ｂ）により受動制御を行い、
スラスト方向に対してはスラスト平板（Ｃ）を介して電
磁石（ｄ）、（ｄ）により吸引型能動制御を行った軸受
型式のものが知られている。
図に示すようにラジアル方向に対しては永久磁石（ａ）
、（ｂ）及び（ａ′）、（ｂ）により受動制御を行い、
スラスト方向に対してはスラスト平板（Ｃ）を介して電
磁石（ｄ）、（ｄ）により吸引型能動制御を行った軸受
型式のものが知られている。
（３）発明が解決しようとする問題点
しかし上記の軸受装置はスラスト方向の軸受としてスラ
スト平板（Ｃ）を使用しているため回転軸が傾斜した場
合、その左右におけるスラスト板（ｃ）と電磁石（ｄ）
、（ｄ′）間の空隙の差により不平衡なモーメントが発
生する。そこでこれを防止するために強い電磁石（ｄ）
、（ｄ′）を使用するか或いは平板（Ｃ）の径を大きく
せねばならず、その結果電力消費量が大きくなり、且つ
小型化が困難となる等の欠点を有し、更に前記の不平衡
モーメント等により定格運転中に回転軸が擾乱を受けた
場合、該回転軸に生ずるコニカルモード（円錐型）の振
動を抑制するため、多数の永久磁石やダンパーを使用す
る必要があり、軸受部が複雑大型化し高価になる等の問
題点を有している。
スト平板（Ｃ）を使用しているため回転軸が傾斜した場
合、その左右におけるスラスト板（ｃ）と電磁石（ｄ）
、（ｄ′）間の空隙の差により不平衡なモーメントが発
生する。そこでこれを防止するために強い電磁石（ｄ）
、（ｄ′）を使用するか或いは平板（Ｃ）の径を大きく
せねばならず、その結果電力消費量が大きくなり、且つ
小型化が困難となる等の欠点を有し、更に前記の不平衡
モーメント等により定格運転中に回転軸が擾乱を受けた
場合、該回転軸に生ずるコニカルモード（円錐型）の振
動を抑制するため、多数の永久磁石やダンパーを使用す
る必要があり、軸受部が複雑大型化し高価になる等の問
題点を有している。
本発明は上記の問題点を解消し、構造が簡易で小型化可
能な磁気軸受装置を提供することを目的とする。
能な磁気軸受装置を提供することを目的とする。
（４）問題点を解決するための手段
本発明は、上記の目的を達成するため、ハウジング内で
回転体が高速で回転する高速回転装置において、該回転
体の回転軸と前記ハウジングとの間にラジアル磁気軸受
を設けると共に、球面状で磁性体からなるスラスト板を
、その球面中心を前記回転体の回転中心に一致させて前
記回転軸に設け、前記スラスト板の周辺部の上下面に対
向する位置に電磁石を前記ハウジングに設けたことを特
徴とする。
回転体が高速で回転する高速回転装置において、該回転
体の回転軸と前記ハウジングとの間にラジアル磁気軸受
を設けると共に、球面状で磁性体からなるスラスト板を
、その球面中心を前記回転体の回転中心に一致させて前
記回転軸に設け、前記スラスト板の周辺部の上下面に対
向する位置に電磁石を前記ハウジングに設けたことを特
徴とする。
（５）作用
スラスト板の球面中心が回転体の回転中心と一致してい
るので、該回転体が傾斜しても左右においてスラスト板
とその上下の電磁石との間の空隙差が生ぜず、かくて回
転体に不平衡なモーメントが生ずることがなく、ラジア
ル磁気軸受の磁気作用により回転体は中立状態にもどり
、該回転体は安定浮上して高速回転する。
るので、該回転体が傾斜しても左右においてスラスト板
とその上下の電磁石との間の空隙差が生ぜず、かくて回
転体に不平衡なモーメントが生ずることがなく、ラジア
ル磁気軸受の磁気作用により回転体は中立状態にもどり
、該回転体は安定浮上して高速回転する。
（６）実施例
以下本発明の第１実施例を第１図により説明する。
（１）は回転体を示し、該回転体（１）はロータ（１ｅ
）と、その外周に突設した多数の動翼（ｌａ）と、ねじ
溝ポンプ部（ｉ ｂ）と、これらの回転軸（ｌｄ）と、
該回転軸（ｌｄ）に固定されているモータのロータ（１
ｃ）とからなる、（２）はハウジングを示し、該ハウジ
ング（２）の上部には多数の静翼（２ａ）と吸気口（２
ｂ）と排気口（２Ｃ）とが形成されており、前記回転軸
（ｌｄ）の上部外周に形成した凹部と前記ハウジング（
２）の内方に突設の上方内筒（８）の上部内周に形成し
た凹部に永久磁石（３）、（４）を介入固定し、これら
永久磁石（３）、（４）によりラジアル磁気軸受（Ａ）
を構成した。尚永久磁石（３）（４）はその対向する側
を同極にして互に反発するように形成されている。（５
）はスラスト板を示し、該スラスト板（５）は磁性材か
らなるの球面状の板でその球面の中心（０）が前記回転
体（１）の回転中心に位置するように前記回転軸（ｌｄ
）に固着されている。（６）及び（７）は電磁石を示し
、一方の電磁石（６）が前記上方内筒（８）の下面に設
けられていると共に他方の電磁石（７）が前記ハウジン
グ（２）から内方に突設した下方内筒（９）の上面に設
けられ、そしてこれら電磁石（６）、（７）は前記スラ
スト板（５）の周辺部の上下面に間隔を存して対向し、
該スラスト板（５）と電磁石（６）、（７）とによりス
ラスト磁気軸受（Ｂ）を構成している。尚（１０）はセ
ンサー、（１１）はモータのステータを示す。
）と、その外周に突設した多数の動翼（ｌａ）と、ねじ
溝ポンプ部（ｉ ｂ）と、これらの回転軸（ｌｄ）と、
該回転軸（ｌｄ）に固定されているモータのロータ（１
ｃ）とからなる、（２）はハウジングを示し、該ハウジ
ング（２）の上部には多数の静翼（２ａ）と吸気口（２
ｂ）と排気口（２Ｃ）とが形成されており、前記回転軸
（ｌｄ）の上部外周に形成した凹部と前記ハウジング（
２）の内方に突設の上方内筒（８）の上部内周に形成し
た凹部に永久磁石（３）、（４）を介入固定し、これら
永久磁石（３）、（４）によりラジアル磁気軸受（Ａ）
を構成した。尚永久磁石（３）（４）はその対向する側
を同極にして互に反発するように形成されている。（５
）はスラスト板を示し、該スラスト板（５）は磁性材か
らなるの球面状の板でその球面の中心（０）が前記回転
体（１）の回転中心に位置するように前記回転軸（ｌｄ
）に固着されている。（６）及び（７）は電磁石を示し
、一方の電磁石（６）が前記上方内筒（８）の下面に設
けられていると共に他方の電磁石（７）が前記ハウジン
グ（２）から内方に突設した下方内筒（９）の上面に設
けられ、そしてこれら電磁石（６）、（７）は前記スラ
スト板（５）の周辺部の上下面に間隔を存して対向し、
該スラスト板（５）と電磁石（６）、（７）とによりス
ラスト磁気軸受（Ｂ）を構成している。尚（１０）はセ
ンサー、（１１）はモータのステータを示す。
次に上記実施例装置の作動を説明する。
モータのステータ（１１）に通電し回転体（１）を始動
すると、センサー（１０）により回転軸（ｌｄ）の上下
位置が検知されその信号により制御器を介してスラスト
磁気軸受ＣＢ）の電磁石コイル（６）、（７）に制御電
圧が供給されて回転体（１）は非接触状態に浮上し、ラ
ジアル磁気軸受（Ａ）と共動して前記回転体（１）が回
転する。このとき前記スラスト板（５）が球面状に形成
され且つ球面の中心が前記回転体（１）の中心にあるの
で、回転体（１）が傾斜しても左右においてスラスト板
（５）とその上下の電磁石（６）、（７）の間の空隙差
が生ぜず、かくて回転体（１）に不平衡なモーメントが
生じない、そして該回転体（１）は磁気軸受（Ａ）の磁
気作用により中立状態にもどり、安定浮上にて高速回転
する。
すると、センサー（１０）により回転軸（ｌｄ）の上下
位置が検知されその信号により制御器を介してスラスト
磁気軸受ＣＢ）の電磁石コイル（６）、（７）に制御電
圧が供給されて回転体（１）は非接触状態に浮上し、ラ
ジアル磁気軸受（Ａ）と共動して前記回転体（１）が回
転する。このとき前記スラスト板（５）が球面状に形成
され且つ球面の中心が前記回転体（１）の中心にあるの
で、回転体（１）が傾斜しても左右においてスラスト板
（５）とその上下の電磁石（６）、（７）の間の空隙差
が生ぜず、かくて回転体（１）に不平衡なモーメントが
生じない、そして該回転体（１）は磁気軸受（Ａ）の磁
気作用により中立状態にもどり、安定浮上にて高速回転
する。
第２図は本発明の第２実施例を示し、本実施例はラジア
ル磁気軸受（Ａ）を反発型の永久磁石に代えて吸引形の
永久磁石としたもので第１実施例と同様の効果を有、す
る。
ル磁気軸受（Ａ）を反発型の永久磁石に代えて吸引形の
永久磁石としたもので第１実施例と同様の効果を有、す
る。
第３図は本発明の第３実施例を示し２本実施例は第１実
施例のスラスト磁気軸受（Ｂ）とモータとの関係位置を
変更したもので磁気軸受部の支承個所が延長され回転体
の回転が一層安定する効果を有する。
施例のスラスト磁気軸受（Ｂ）とモータとの関係位置を
変更したもので磁気軸受部の支承個所が延長され回転体
の回転が一層安定する効果を有する。
第４図は本発明の第４実施例を示し、本実施例は第３実
施例のラジアル磁気軸受（Ａ）を吸引形の永久磁石とし
たもので第３実施例と同様の効果を有する。
施例のラジアル磁気軸受（Ａ）を吸引形の永久磁石とし
たもので第３実施例と同様の効果を有する。
（７）発明の効果
このように本発明によればスラスト磁気軸受を構成する
回転軸に固定のスラスト板を、球面状に形成してその球
面の中心を回転体の回転中心と一致するようにしたので
、不平衡モーメントの発生がなくて回転体の安定浮上が
達成でき、更に電磁石の強大化や円板径の大径化をする
必要がなくなり装置の小型化が達成できると共に安価に
提供できる効果を有する。
回転軸に固定のスラスト板を、球面状に形成してその球
面の中心を回転体の回転中心と一致するようにしたので
、不平衡モーメントの発生がなくて回転体の安定浮上が
達成でき、更に電磁石の強大化や円板径の大径化をする
必要がなくなり装置の小型化が達成できると共に安価に
提供できる効果を有する。
第１図は本発明の第１実−例の縦断面図。
第２図は第２実施例の縦断面図、第３図は第３実施例の
縦断面図、第４図は第４実施例の特 縦断面図、 許 出 願 第５図は従来例の縦断面図である。 （１）・・・回転体 （ｌｄ）・・・回転軸 （２）・・・ハウジング （Ａ）・・・ラジアル磁気軸受 （Ｂ）・・・スラスト磁気軸受 （５）・・・スラスト板 （６）、（７）・・・電磁石 人 株式会社大阪真空機器製作所
縦断面図、第４図は第４実施例の特 縦断面図、 許 出 願 第５図は従来例の縦断面図である。 （１）・・・回転体 （ｌｄ）・・・回転軸 （２）・・・ハウジング （Ａ）・・・ラジアル磁気軸受 （Ｂ）・・・スラスト磁気軸受 （５）・・・スラスト板 （６）、（７）・・・電磁石 人 株式会社大阪真空機器製作所
Claims (1)
- ハウジング内で回転体が高速で回転する高速回転装置に
おいて、該回転体の回転軸と前記ハウジングとの間にラ
ジアル磁気軸受を設けると共に、球面状で磁性体からな
るスラスト板を、その球面中心を前記回転体の回転中心
に一致させて前記回転軸に設け、前記スラスト板の周辺
部の上下面に対向する位置に電磁石を前記ハウジングに
設けたことを特徴とする高速回転装置の軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203710A JPH0488207A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 高速回転装置の軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203710A JPH0488207A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 高速回転装置の軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0488207A true JPH0488207A (ja) | 1992-03-23 |
Family
ID=16478570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2203710A Pending JPH0488207A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 高速回転装置の軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0488207A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002098097A (ja) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Tsurumi Mfg Co Ltd | ポンプ |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2203710A patent/JPH0488207A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002098097A (ja) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Tsurumi Mfg Co Ltd | ポンプ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2813488B2 (ja) | きれいな分子真空のための真空ポンプ | |
| US5686772A (en) | Magnetic bearing and an assembly comprising a stator portion and a rotor portion suspended via such a bearing | |
| US4082376A (en) | Bearing arrangement | |
| US6727618B1 (en) | Bearingless switched reluctance motor | |
| US20080213104A1 (en) | Motor | |
| JPH0646036B2 (ja) | 軸流分子ポンプ | |
| JP2004513277A (ja) | 真空ポンプ | |
| JPS5841296A (ja) | 磁気軸受を応用した小型軸流分子ポンプ | |
| JP3820479B2 (ja) | フライホイール装置 | |
| CN115654018B (zh) | 磁悬浮主动式三自由度轴承、压缩机、电机 | |
| US7847453B2 (en) | Bearingless step motor | |
| US12117009B2 (en) | Vacuum pump including magnetic bearing and motor bearing operable as radial magnetic bearing, motor, and thrust magnetic bearing | |
| JPH0488207A (ja) | 高速回転装置の軸受装置 | |
| JPH1193887A (ja) | モータ及びターボ分子ポンプ | |
| CN115654013B (zh) | 磁悬浮主动式三自由度轴承、压缩机、电机 | |
| JP3072099U (ja) | 磁気浮上式回転軸受け装置における磁気浮上力の幾何学的配列構造 | |
| CN113833760B (zh) | 大承载力混合充磁式永磁磁轴承 | |
| JP2005016677A (ja) | アキシャル型磁気浮上回転機器及び遠心ポンプ | |
| GB2417616A (en) | A motor without bearing | |
| JPH1137155A (ja) | 磁気軸受およびその制御系 | |
| JPH10299772A (ja) | 軸受装置 | |
| JP2001041237A (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JP2805317B2 (ja) | ターボ分子ポンプ | |
| JPS6399742A (ja) | 磁気軸受一体型モ−タ | |
| JP2002257137A (ja) | 磁気軸受装置 |