JPH10299775A - 磁気軸受機構で支持されたロータの振動減衰装置 - Google Patents
磁気軸受機構で支持されたロータの振動減衰装置Info
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- JPH10299775A JPH10299775A JP10074125A JP7412598A JPH10299775A JP H10299775 A JPH10299775 A JP H10299775A JP 10074125 A JP10074125 A JP 10074125A JP 7412598 A JP7412598 A JP 7412598A JP H10299775 A JPH10299775 A JP H10299775A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンパクトな構成で、動作信頼性が高く、高
性能の、磁気軸受機構で支持されたロータの振動減衰装
置を提供する。 【解決手段】 磁気軸受機構で支持されたロータの振動
減衰装置であり、磁気軸受機構は少なくとも１個のラジ
アル磁気軸受３、４を含み、そのラジアル磁気軸受のス
テータ側部材４は中間部材８に固定連結されている。中
間部材８はハウジング側部材１１に、複数の球体１４を
介して接続されており、各球体は中間部材のドーム形凹
部１２及びハウジング側部材のドーム形凹部１０の中に
配設されている。ロータ２が径方向に変位すると、ロー
タ側磁石部材３及びステータ側磁石部材４を介して接続
されている中間部材８も変位する。ドーム形凹部の中に
配設された球体を介して支持されているため復帰力が発
生する。球体とドーム形凹部の表面との一方を弾性変形
し易い材料で形成し、荷重支持機能を有する部材が同時
に振動減衰機能を備えるようにした。
性能の、磁気軸受機構で支持されたロータの振動減衰装
置を提供する。 【解決手段】 磁気軸受機構で支持されたロータの振動
減衰装置であり、磁気軸受機構は少なくとも１個のラジ
アル磁気軸受３、４を含み、そのラジアル磁気軸受のス
テータ側部材４は中間部材８に固定連結されている。中
間部材８はハウジング側部材１１に、複数の球体１４を
介して接続されており、各球体は中間部材のドーム形凹
部１２及びハウジング側部材のドーム形凹部１０の中に
配設されている。ロータ２が径方向に変位すると、ロー
タ側磁石部材３及びステータ側磁石部材４を介して接続
されている中間部材８も変位する。ドーム形凹部の中に
配設された球体を介して支持されているため復帰力が発
生する。球体とドーム形凹部の表面との一方を弾性変形
し易い材料で形成し、荷重支持機能を有する部材が同時
に振動減衰機能を備えるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気軸受機構で支
持されたロータの振動減衰装置であって、前記磁気軸受
機構が少なくとも１個のラジアル磁気軸受を含んでおり
該ラジアル磁気軸受のステータ側部材が中間部材に固定
連結されている振動減衰装置に関する。
持されたロータの振動減衰装置であって、前記磁気軸受
機構が少なくとも１個のラジアル磁気軸受を含んでおり
該ラジアル磁気軸受のステータ側部材が中間部材に固定
連結されている振動減衰装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高速で回転するロータを支持するための
無接触式の軸受機構として、これまでに様々な形式の電
子制御式ないし機械補助式の磁気軸受機構が提案されて
いる。一般的に、それら磁気軸受機構には軸方向及び径
方向の振動が発生する。特にロータの回転速度が上昇ま
たは低下して行くときには、そのロータが共振状態にな
る回転速度を通過する際に、いわゆる危険回転数状態と
なることがある。ロータが磁気軸受機構で支持されてお
り、しかも、例えばターボ分子ポンプのように、ロータ
と周囲の部材との間の隙間寸法を、非常に小さな寸法に
保持しなければならない場合には、上述した危険回転数
状態においてロータがステータ側部材をこすってしまう
ことがあり、ついには装置が損傷することもある。従っ
て、磁気軸受機構には、適当な振動減衰部材を装備し
て、安定した静かな回転が確実に得られるようにするこ
とが重要である。
無接触式の軸受機構として、これまでに様々な形式の電
子制御式ないし機械補助式の磁気軸受機構が提案されて
いる。一般的に、それら磁気軸受機構には軸方向及び径
方向の振動が発生する。特にロータの回転速度が上昇ま
たは低下して行くときには、そのロータが共振状態にな
る回転速度を通過する際に、いわゆる危険回転数状態と
なることがある。ロータが磁気軸受機構で支持されてお
り、しかも、例えばターボ分子ポンプのように、ロータ
と周囲の部材との間の隙間寸法を、非常に小さな寸法に
保持しなければならない場合には、上述した危険回転数
状態においてロータがステータ側部材をこすってしまう
ことがあり、ついには装置が損傷することもある。従っ
て、磁気軸受機構には、適当な振動減衰部材を装備し
て、安定した静かな回転が確実に得られるようにするこ
とが重要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】磁気軸受機構で支持さ
れたロータの振動減衰のための様々な方式がこれまでに
提案されている。特に本発明が関係しているのは、磁気
軸受機構がラジアル磁気軸受を含んでいる場合である。
ラジアル磁気軸受では、渦電流の関与が小さいため、強
力な振動減衰性能が得られない。またこの場合に、中間
部材を介してロータに対して振動減衰作用を及ぼすよう
にした振動減衰装置が特に有効であることが明らかとな
っている。ドイツ特許公開公報第ＤＥ−ＡＳ２６５８９
２５号、及びＰｏｌｌｅｒｍａｎｎの著作である”Ｂａ
ｕｅｌｅｍｅｎｔ ｄｅｒ ｐｈｙｓｉｋａｌｉｓｃｈ
ｅｎ Ｔｅｃｈｎｉｋ”、Ｓｐｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａ
ｇ社刊（１９５５年）の第９７〜第９８頁に、中間部材
を介してロータに対して振動減衰作用を及ぼすようにし
た機械的な振動減衰部材が示されている。ただし、それ
らに示されている振動減衰部材は、軸方向には固定され
ていない。従って、軸方向の隙間寸法をできるだけ小さ
な寸法に保持することが必要とされているロータには、
それらの振動減衰部材は適していない。ロータの振動減
衰のためのその他の従来の振動減衰装置として、比較的
大きな質量の中間部材を必要とする装置があるが、質量
の大きな中間部材は振動減衰特性に悪影響を及ぼす。更
に別の振動減衰装置として、液体封入構造を備えた機械
的な振動減衰装置も公知となっている。しかしながらそ
のような装置は、振動減衰性能が不十分で動作の信頼性
が低いため、適用分野が限られている。また、更に複雑
な構造の振動減衰装置として、例えばドイツ特許公告公
報ＤＥ−ＯＳ３２３９３２８号に示されている種類の装
置があるが、その種の装置は、中間部材をセンタリング
するために高コストのセンタリング機構が必要であるた
め、上述の課題を解決するための好適な構成とはいえな
い。
れたロータの振動減衰のための様々な方式がこれまでに
提案されている。特に本発明が関係しているのは、磁気
軸受機構がラジアル磁気軸受を含んでいる場合である。
ラジアル磁気軸受では、渦電流の関与が小さいため、強
力な振動減衰性能が得られない。またこの場合に、中間
部材を介してロータに対して振動減衰作用を及ぼすよう
にした振動減衰装置が特に有効であることが明らかとな
っている。ドイツ特許公開公報第ＤＥ−ＡＳ２６５８９
２５号、及びＰｏｌｌｅｒｍａｎｎの著作である”Ｂａ
ｕｅｌｅｍｅｎｔ ｄｅｒ ｐｈｙｓｉｋａｌｉｓｃｈ
ｅｎ Ｔｅｃｈｎｉｋ”、Ｓｐｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａ
ｇ社刊（１９５５年）の第９７〜第９８頁に、中間部材
を介してロータに対して振動減衰作用を及ぼすようにし
た機械的な振動減衰部材が示されている。ただし、それ
らに示されている振動減衰部材は、軸方向には固定され
ていない。従って、軸方向の隙間寸法をできるだけ小さ
な寸法に保持することが必要とされているロータには、
それらの振動減衰部材は適していない。ロータの振動減
衰のためのその他の従来の振動減衰装置として、比較的
大きな質量の中間部材を必要とする装置があるが、質量
の大きな中間部材は振動減衰特性に悪影響を及ぼす。更
に別の振動減衰装置として、液体封入構造を備えた機械
的な振動減衰装置も公知となっている。しかしながらそ
のような装置は、振動減衰性能が不十分で動作の信頼性
が低いため、適用分野が限られている。また、更に複雑
な構造の振動減衰装置として、例えばドイツ特許公告公
報ＤＥ−ＯＳ３２３９３２８号に示されている種類の装
置があるが、その種の装置は、中間部材をセンタリング
するために高コストのセンタリング機構が必要であるた
め、上述の課題を解決するための好適な構成とはいえな
い。
【０００４】本発明は、磁気軸受機構で支持されたロー
タの振動減衰装置であって、以上に述べた不都合を生じ
ることのない振動減衰装置を提供することを目的とする
ものである。また特に、本発明が提供する振動減衰装置
は、中間部材を介して振動減衰を行うようにした機械的
な振動減衰装置を改良したものである。中間部材は、軸
方向には固定され、径方向には移動可能なものである。
また、本発明が提供する振動減衰装置は、複雑な構造を
必要とせず、寸法及び体積を小さく抑えることができ、
しかも、簡明な構造でセンタリング機能が得られるもの
である。また、振動減衰のための機構を別途付加する必
要もない。
タの振動減衰装置であって、以上に述べた不都合を生じ
ることのない振動減衰装置を提供することを目的とする
ものである。また特に、本発明が提供する振動減衰装置
は、中間部材を介して振動減衰を行うようにした機械的
な振動減衰装置を改良したものである。中間部材は、軸
方向には固定され、径方向には移動可能なものである。
また、本発明が提供する振動減衰装置は、複雑な構造を
必要とせず、寸法及び体積を小さく抑えることができ、
しかも、簡明な構造でセンタリング機能が得られるもの
である。また、振動減衰のための機構を別途付加する必
要もない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１な
いし請求項２の特徴部分に記載した構成要件によって達
成される。また、請求項３から請求項６は、本発明の実
施の形態にかかる具体的な構成を記載したものである。
いし請求項２の特徴部分に記載した構成要件によって達
成される。また、請求項３から請求項６は、本発明の実
施の形態にかかる具体的な構成を記載したものである。
【０００６】中間部材を複数の球体の上に載置して支持
し、更にそれら球体を、ハウジング側部材及び中間部材
に設けたドーム形凹部の中に配設することで、ロータを
軸方向には固定し、ロータの径方向の変位に対しては振
動減衰がなされるようにしている。軸方向の荷重を支持
するこの支持構造は、球体が径方向に変位したときには
適切な軸方向の力が作用して、球体をドーム形凹部の中
でセンタリングさせるように機能する。これによって、
中間部材の構成を簡明なものとすることが可能となって
いる。また、中間部材を複数の球体の上に直接載置する
ことでセンタリング機能を得ているため、センタリング
に関する調整が不要となっている。ドーム形凹部の表面
の形状は球面形状としてもよく、そうすれば製作が容易
となる。ただし、ドーム形凹部の表面の形状はこれに限
られず、必要とされる最大荷重や振動減衰性能の条件に
応じてその他の任意の表面形状とすることができる。
し、更にそれら球体を、ハウジング側部材及び中間部材
に設けたドーム形凹部の中に配設することで、ロータを
軸方向には固定し、ロータの径方向の変位に対しては振
動減衰がなされるようにしている。軸方向の荷重を支持
するこの支持構造は、球体が径方向に変位したときには
適切な軸方向の力が作用して、球体をドーム形凹部の中
でセンタリングさせるように機能する。これによって、
中間部材の構成を簡明なものとすることが可能となって
いる。また、中間部材を複数の球体の上に直接載置する
ことでセンタリング機能を得ているため、センタリング
に関する調整が不要となっている。ドーム形凹部の表面
の形状は球面形状としてもよく、そうすれば製作が容易
となる。ただし、ドーム形凹部の表面の形状はこれに限
られず、必要とされる最大荷重や振動減衰性能の条件に
応じてその他の任意の表面形状とすることができる。
【０００７】本発明の特に優れた点は、荷重支持機能を
有する部材に振動減衰機能を直接組み込んだ構成とした
ことにある。１つの実施の形態では、複数の球体を弾性
変形し易い材料で形成することで、それら球体が、それ
らの配設位置において、振動に伴うエネルギを吸収する
ようにしており、それによって、それら球体が振動減衰
機能を提供するようにしている。尚、この場合には、そ
れら球体に作用する応力の大きさが、それら球体の材料
の弾性変形領域内にあるようにすることが重要である。
また、軸方向剛性が径方向剛性より大きくなければなら
ないが、十分に多くの個数の球体を用いることでそうす
ることができる。更に、十分に多くの個数の球体を用い
ることで、各球体に作用する面応力を低く抑えることが
でき、ひいては転がり抵抗を小さく抑えることができ
る。付加的な振動減衰部材を装備することは必ずしも必
要ではないが、作動条件が特に厳しい場合には、それを
装備するようにしてもよい。中間部材及びそれを支持す
る構造に関する別の実施の形態として、ドーム形凹部の
表面を弾性変形し易い材料で形成するようにしてもよ
い。この場合には、球体を金属材料で形成することがで
きる。
有する部材に振動減衰機能を直接組み込んだ構成とした
ことにある。１つの実施の形態では、複数の球体を弾性
変形し易い材料で形成することで、それら球体が、それ
らの配設位置において、振動に伴うエネルギを吸収する
ようにしており、それによって、それら球体が振動減衰
機能を提供するようにしている。尚、この場合には、そ
れら球体に作用する応力の大きさが、それら球体の材料
の弾性変形領域内にあるようにすることが重要である。
また、軸方向剛性が径方向剛性より大きくなければなら
ないが、十分に多くの個数の球体を用いることでそうす
ることができる。更に、十分に多くの個数の球体を用い
ることで、各球体に作用する面応力を低く抑えることが
でき、ひいては転がり抵抗を小さく抑えることができ
る。付加的な振動減衰部材を装備することは必ずしも必
要ではないが、作動条件が特に厳しい場合には、それを
装備するようにしてもよい。中間部材及びそれを支持す
る構造に関する別の実施の形態として、ドーム形凹部の
表面を弾性変形し易い材料で形成するようにしてもよ
い。この場合には、球体を金属材料で形成することがで
きる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に図１〜図３を参照しつつ、
本発明をその実施の形態に即して更に詳細に説明して行
く。図１は、本発明をターボ分子ポンプに適用した場合
の具体例を示したものである。この具体例に示した実施
の形態では、単軸アクティブ制御方式（１つの軸方向に
のみアクティブ制御を行う方式）の磁気軸受機構によっ
てロータ２が支持されており、この磁気軸受機構は、パ
ッシブ形ラジアル磁気軸受とアクティブ形アキシャル磁
気軸受とで構成されている。パッシブ形ラジアル磁気軸
受は２個の軸受部から成り、それら軸受部は、各々が、
ロータ側磁石アセンブリ３、３’とステータ側磁石アセ
ンブリ４、４’とで構成されている。アクティブ形アキ
シャル磁気軸受は、図中に電磁石コイル５の記号で表し
た。参照番号７は駆動機構を示すものである。
本発明をその実施の形態に即して更に詳細に説明して行
く。図１は、本発明をターボ分子ポンプに適用した場合
の具体例を示したものである。この具体例に示した実施
の形態では、単軸アクティブ制御方式（１つの軸方向に
のみアクティブ制御を行う方式）の磁気軸受機構によっ
てロータ２が支持されており、この磁気軸受機構は、パ
ッシブ形ラジアル磁気軸受とアクティブ形アキシャル磁
気軸受とで構成されている。パッシブ形ラジアル磁気軸
受は２個の軸受部から成り、それら軸受部は、各々が、
ロータ側磁石アセンブリ３、３’とステータ側磁石アセ
ンブリ４、４’とで構成されている。アクティブ形アキ
シャル磁気軸受は、図中に電磁石コイル５の記号で表し
た。参照番号７は駆動機構を示すものである。
【０００９】ロータ２は、ハウジングに対して固定され
た部材であるハウジング側部材１１に対して相対的に振
動するため、その振動を、中間部材８を介して減衰させ
るようにしている。中間部材８は、下側のパッシブ形ラ
ジアル磁気軸受のステータ側磁石部材４と、支持板部９
とで構成されている。中間部材８は、下側のパッシブ形
ラジアル磁気軸受のステータ側磁石部材４とロータ側磁
石部材３とを介してロータ２に接続されている。更に、
この中間部材８とハウジング側部材１１との間が、複数
の球体１４を介して接続されている。それら球体１４の
各々は、ハウジング側部材１１に設けられたドーム形凹
部１０及び中間部材８の支持板部９に設けられたドーム
形凹部１２の中に配設されている。それら球体１４は、
本発明のこの実施の形態では、その弾性係数が金属材料
の弾性係数より小さく弾性変形し易い材料で形成されて
おり、従って、荷重支持機能を有する部材に振動減衰機
能を直接組み込んだ構成となっている。また、別の実施
の形態として、ドーム形凹部の表面を弾性変形し易い材
料で形成するようにしてもよく、そうした場合には球体
１４を金属材料で形成することができる。また、図１及
び図２に示したように、振動減衰部材１６を介して中間
部材８をハウジング側部材１１に接続するようにしても
よい。
た部材であるハウジング側部材１１に対して相対的に振
動するため、その振動を、中間部材８を介して減衰させ
るようにしている。中間部材８は、下側のパッシブ形ラ
ジアル磁気軸受のステータ側磁石部材４と、支持板部９
とで構成されている。中間部材８は、下側のパッシブ形
ラジアル磁気軸受のステータ側磁石部材４とロータ側磁
石部材３とを介してロータ２に接続されている。更に、
この中間部材８とハウジング側部材１１との間が、複数
の球体１４を介して接続されている。それら球体１４の
各々は、ハウジング側部材１１に設けられたドーム形凹
部１０及び中間部材８の支持板部９に設けられたドーム
形凹部１２の中に配設されている。それら球体１４は、
本発明のこの実施の形態では、その弾性係数が金属材料
の弾性係数より小さく弾性変形し易い材料で形成されて
おり、従って、荷重支持機能を有する部材に振動減衰機
能を直接組み込んだ構成となっている。また、別の実施
の形態として、ドーム形凹部の表面を弾性変形し易い材
料で形成するようにしてもよく、そうした場合には球体
１４を金属材料で形成することができる。また、図１及
び図２に示したように、振動減衰部材１６を介して中間
部材８をハウジング側部材１１に接続するようにしても
よい。
【００１０】ロータ側磁石部材３とステータ側磁石部材
４との間には、図２に大きさｄで示したように相対変位
が発生し、この相対変位によって、中間部材８の支持板
部９に軸方向の力が伝達される。そのため、中間部材８
の支持板部９が球体１４を押圧し、更にハウジング側部
材１１を押圧することになる。ロータ２の軸方向位置
は、電磁石５の磁力制御によって目標位置に保持され
る。一方、ロータ２の径方向位置が目標位置から変位し
たならば、下側のパッシブ形ラジアル磁気軸受のロータ
側磁石部材３及びステータ側磁石部材４を介してロータ
２と中間部材８とが接続されているため、ロータ２と共
に中間部材８も径方向に変位する。そして、中間部材８
が複数の球体１４の上に載置されて支持されており、そ
れら球体１４がハウジング側部材１１及び中間部材８に
夫々に形成されたドーム形凹部１０及び１２の中に配設
されているため、センタ位置から径方向への変位が生じ
たときには復帰力が発生する。この復帰力の大きさは、
球体１４の半径とドーム形凹部１０、１２の半径との
差、並びにその径方向への変位の大きさにも応じたもの
となる。ロータ２を軸方向の両方向に固定したい場合に
は、図３に示したように、中間部材８の、球体１４とは
反対側にも、球体１４’とドーム形凹部１２’及び１
０’とから成る、上述の構造と同様の構造を備えるよう
にすればよい。またこの場合も、付加的な振動減衰部材
１６を用いて中間部材８の径方向の運動に対する振動減
衰を行わせるようにしてもよい。パッシブ形ラジアル磁
気軸受３、４を介して中間部材８とロータ２とが接続さ
れているため、以上によってロータ２の径方向の運動に
対する振動減衰がなされる。変位が小さい場合には、中
間部材８の軸方向の運動の大きさは、径方向の変位の大
きさと比べて更に小さく、無視し得る程度のものとな
る。また、そのためには、軸方向剛性が径方向剛性より
大きくなければならないが、十分に多くの個数の球体１
４を使用することで軸方向剛性を径方向剛性より大きく
することができる。
４との間には、図２に大きさｄで示したように相対変位
が発生し、この相対変位によって、中間部材８の支持板
部９に軸方向の力が伝達される。そのため、中間部材８
の支持板部９が球体１４を押圧し、更にハウジング側部
材１１を押圧することになる。ロータ２の軸方向位置
は、電磁石５の磁力制御によって目標位置に保持され
る。一方、ロータ２の径方向位置が目標位置から変位し
たならば、下側のパッシブ形ラジアル磁気軸受のロータ
側磁石部材３及びステータ側磁石部材４を介してロータ
２と中間部材８とが接続されているため、ロータ２と共
に中間部材８も径方向に変位する。そして、中間部材８
が複数の球体１４の上に載置されて支持されており、そ
れら球体１４がハウジング側部材１１及び中間部材８に
夫々に形成されたドーム形凹部１０及び１２の中に配設
されているため、センタ位置から径方向への変位が生じ
たときには復帰力が発生する。この復帰力の大きさは、
球体１４の半径とドーム形凹部１０、１２の半径との
差、並びにその径方向への変位の大きさにも応じたもの
となる。ロータ２を軸方向の両方向に固定したい場合に
は、図３に示したように、中間部材８の、球体１４とは
反対側にも、球体１４’とドーム形凹部１２’及び１
０’とから成る、上述の構造と同様の構造を備えるよう
にすればよい。またこの場合も、付加的な振動減衰部材
１６を用いて中間部材８の径方向の運動に対する振動減
衰を行わせるようにしてもよい。パッシブ形ラジアル磁
気軸受３、４を介して中間部材８とロータ２とが接続さ
れているため、以上によってロータ２の径方向の運動に
対する振動減衰がなされる。変位が小さい場合には、中
間部材８の軸方向の運動の大きさは、径方向の変位の大
きさと比べて更に小さく、無視し得る程度のものとな
る。また、そのためには、軸方向剛性が径方向剛性より
大きくなければならないが、十分に多くの個数の球体１
４を使用することで軸方向剛性を径方向剛性より大きく
することができる。
【００１１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、磁気軸受機構で支持されたロータの振動減衰
装置として、コンパクトな構成で、動作信頼性が高く、
高性能の振動減衰装置が得られる。
によれば、磁気軸受機構で支持されたロータの振動減衰
装置として、コンパクトな構成で、動作信頼性が高く、
高性能の振動減衰装置が得られる。
【図１】本発明にかかる構成の１つの実施の形態であっ
て、ターボ分子ポンプに適用した具体例を示した図であ
る。
て、ターボ分子ポンプに適用した具体例を示した図であ
る。
【図２】図１のうちの本発明にかかる構成の部分を拡大
して示した図である。
して示した図である。
【図３】本発明にかかる構成の別の実施の形態であっ
て、中間部材の両側に球体及びドーム形凹部を設けた具
体例を示した図である。
て、中間部材の両側に球体及びドーム形凹部を設けた具
体例を示した図である。
２ ロータ ３ ロータ側磁石部材 ４ ステータ側磁石部材 １１ ハウジング側部材 １０、１０’ ドーム形凹部 １２、１２’ ドーム形凹部 １４、１４’ 球体 １６ 付加的な振動減衰部材
Claims (6)
- 【請求項１】 磁気軸受機構で支持されたロータの振動
減衰装置であって、前記磁気軸受機構が少なくとも１個
のラジアル磁気軸受（３、４）を含んでおり該ラジアル
磁気軸受のステータ側部材（４）が中間部材（８）に固
定連結されている振動減衰装置において、 前記中間部材（８）は、ハウジングに対して固定された
部材であるハウジング側部材（１１）に、複数の球体
（１４）を介して軸方向に接続されており、前記複数の
球体（１４）の各々は、前記中間部材に設けられたドー
ム形凹部（１２）及び前記ハウジング側部材（１１）に
設けられたドーム形凹部（１０）の中に配設されてお
り、それらドーム形凹部（１０、１２）の直径は前記球
体（１４）の直径より大きく、前記球体（１４）は、そ
の弾性係数が金属材料の弾性係数より小さく弾性変形し
易い材料で形成されていることを特徴とする振動減衰装
置。 - 【請求項２】 磁気軸受機構で支持されたロータの振動
減衰装置であって、前記磁気軸受機構が少なくとも１個
のラジアル磁気軸受（３、４）を含んでおり該ラジアル
磁気軸受のステータ側部材（４）が中間部材（８）に固
定連結されている振動減衰装置において、 前記中間部材（８）は、ハウジングに対して固定された
部材であるハウジング側部材（１１）に、複数の球体
（１４）を介して軸方向に接続されており、前記複数の
球体（１４）の各々は、前記中間部材に設けられたドー
ム形凹部（１２）及び前記ハウジング側部材（１１）に
設けられたドーム形凹部（１０）の中に配設されてお
り、それらドーム形凹部（１０、１２）の直径は前記球
体（１４）の直径より大きく、前記ドーム形凹部（１
０、１２）の表面は、その弾性係数が金属材料の弾性係
数より小さく弾性変形し易い材料で形成されていること
を特徴とする振動減衰装置。 - 【請求項３】 前記中間部材（８）が、前記ハウジング
側部材（１１）に、付加的な振動減衰部材（１６）を介
して径方向に接続されていることを特徴とする請求項１
または２記載の振動減衰装置。 - 【請求項４】 前記中間部材（８）が、前記複数の球体
（１４）とは反対側において、別の複数の球体（１
４’）を介して前記ハウジング側部材に軸方向に接続さ
れており、前記別の複数の球体（１４’）の各々は、前
記中間部材に設けられたドーム形凹部（１２’）及び前
記ハウジング側部材に設けられたドーム形凹部（１
０’）の中に配設されていることを特徴とする請求項１
乃至３の何れか１項記載の振動減衰装置。 - 【請求項５】 前記ドーム形凹部（１０、１０’、１
２、１２’）の表面の形状が球面形状であることを特徴
とする請求項１乃至４の何れか１項記載の振動減衰装
置。 - 【請求項６】 軸方向剛性が径方向剛性より大きくなる
ように前記球体の個数が選択されていることを特徴とす
る請求項１乃至５の何れか１項記載の振動減衰装置。
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| DE19712711A DE19712711A1 (de) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | Dämpfungssystem für magnetisch gelagerte Rotoren |
| DE19712711.8 | 1997-03-26 | ||
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008275152A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | 軸受装置 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001013002A1 (de) * | 1999-08-15 | 2001-02-22 | Loeffler Hans Peter | Selbstzentrierendes magnetlager sowie damit ausgeräusteter positionier- und fördertisch |
| DE10022062A1 (de) * | 2000-05-06 | 2001-11-08 | Leybold Vakuum Gmbh | Maschine, vorzugsweise Vakuumpumpe, mit Magnetlagern |
| DE10024019A1 (de) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Schlafhorst & Co W | Dämpfungseinrichtung für einen magnetisch gelagerten Spinnrotor |
| EP1391587B1 (de) * | 2002-08-20 | 2010-06-02 | Borgwarner, Inc. | Abgasturbolader |
| DE102004050743A1 (de) | 2004-10-19 | 2006-04-20 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vibrationsarme Vakuumpumpe |
| DE102006004314A1 (de) * | 2006-01-31 | 2007-08-02 | Leybold Vacuum Gmbh | Vakuumleitung |
| DE102008033758B3 (de) * | 2008-07-18 | 2009-12-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Lageranordnung und Lagerbock mit einem magnetischen Radiallager und einem Fanglager für eine rotierende Maschine |
| IT1393321B1 (it) * | 2009-03-16 | 2012-04-20 | Electron S R L D | Cuscinetti magnetici radiale e assiale smorzatori di vibrazioni, sistema di supporto a levitazione magnetica per rotore, con smorzamento di vibrazioni, misura statica e dinamica di sforzo, compensazione di allungamento termico. |
| DE102009035332A1 (de) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumpumpe |
| KR101798595B1 (ko) | 2009-10-29 | 2017-11-16 | 오세아나 에너지 컴퍼니 | 에너지 전환 시스템 및 방법 |
| US8467229B2 (en) | 2010-11-24 | 2013-06-18 | Panasonic Corporation | Variable resistance nonvolatile memory device |
| ES2721349T3 (es) | 2012-05-22 | 2019-07-31 | Sulzer Management Ag | Bomba de varias fases |
| EP3088746B1 (de) * | 2015-04-30 | 2020-03-11 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumpumpe |
| CN119373726A (zh) * | 2024-12-30 | 2025-01-28 | 上海则欧机电科技有限公司 | 一种转子减重结构、控制系统及分子泵 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0177133U (ja) * | 1987-11-11 | 1989-05-24 | ||
| JPH02125106A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-05-14 | Nippon Ferrofluidics Kk | 磁気軸受装置 |
| JPH0398348U (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-11 | ||
| JPH0569397U (ja) * | 1982-10-23 | 1993-09-21 | アルツール・ファイフェル・ヴァークウムテクニック・ヴェッツラー・ゲーエムベーハー | ポンプ |
| JPH05263872A (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-12 | Daiyamondo Antenna Kk | オーディオ機器用インシュレータ |
| JPH0651542U (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-15 | 珍治 三木 | 揺動軸受 |
| JPH07269647A (ja) * | 1994-03-25 | 1995-10-20 | Ryuzo Ishigaki | Ｏａ機器用の横揺れと微細振動吸収具 |
| JPH08291845A (ja) * | 1995-04-21 | 1996-11-05 | Kubota Corp | 防振装置 |
| JPH0925990A (ja) * | 1995-07-14 | 1997-01-28 | Oiles Ind Co Ltd | 免震装置 |
| JPH09105413A (ja) * | 1995-10-11 | 1997-04-22 | Ebara Corp | 軸受ユニット |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1869906U (de) * | 1961-06-23 | 1963-04-04 | Heliowatt Werke Elek Zitaets A | Anordnung zur magnetischen entlastung der lager von zaehlern od. dgl. |
| DE2658925C3 (de) * | 1976-12-24 | 1980-05-08 | Maschinenfabrik Augsburg-Nuernberg Ag, 8000 Muenchen | Notlauflager für schnellaufende Drehkörper |
| CA1283143C (en) * | 1987-06-11 | 1991-04-16 | Ralph L. Hollis, Jr. | Magnetically levitated fine motion robot wrist with programmable compliance |
| DE69011391T2 (de) * | 1989-05-08 | 1995-01-26 | Nippon Ferrofluidics Kk | Magnetische Lagervorrichtung. |
| US5521448A (en) * | 1994-08-01 | 1996-05-28 | Mechanical Technology Incorporated | Damping for passive magnetic bearings |
| DE19616314A1 (de) * | 1995-05-17 | 1996-11-21 | Barmag Barmer Maschf | Aufspulvorrichtung zum Aufspulen von Chemiefasern mit einer Spulspindel |
-
1997
- 1997-03-26 DE DE19712711A patent/DE19712711A1/de not_active Ceased
-
1998
- 1998-03-07 EP EP98104082A patent/EP0867627B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-23 JP JP07412598A patent/JP4280320B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-25 US US09/047,992 patent/US5910695A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0569397U (ja) * | 1982-10-23 | 1993-09-21 | アルツール・ファイフェル・ヴァークウムテクニック・ヴェッツラー・ゲーエムベーハー | ポンプ |
| JPH0177133U (ja) * | 1987-11-11 | 1989-05-24 | ||
| JPH02125106A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-05-14 | Nippon Ferrofluidics Kk | 磁気軸受装置 |
| JPH0398348U (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-11 | ||
| JPH05263872A (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-12 | Daiyamondo Antenna Kk | オーディオ機器用インシュレータ |
| JPH0651542U (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-15 | 珍治 三木 | 揺動軸受 |
| JPH07269647A (ja) * | 1994-03-25 | 1995-10-20 | Ryuzo Ishigaki | Ｏａ機器用の横揺れと微細振動吸収具 |
| JPH08291845A (ja) * | 1995-04-21 | 1996-11-05 | Kubota Corp | 防振装置 |
| JPH0925990A (ja) * | 1995-07-14 | 1997-01-28 | Oiles Ind Co Ltd | 免震装置 |
| JPH09105413A (ja) * | 1995-10-11 | 1997-04-22 | Ebara Corp | 軸受ユニット |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008275152A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | 軸受装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19712711A1 (de) | 1998-10-01 |
| US5910695A (en) | 1999-06-08 |
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