JPS643846Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、磁気軸受本体とその制御センサとの
シヤフトまわりにおける取付位相の調整を簡便に
するラジアル磁気軸受装置のセンサ位置決め構造
に関するものである。

［従来の技術］ 周知のように、ラジアル磁気軸受は磁気反発力
または吸引力でシヤフトを周囲から均等的に磁気
浮上させてこれを非接触に軸支するようにしたも
ので、特に超高速回転するシヤフトの軸受装置に
適しているものである。

そして、この種磁気軸受装置おいては、シヤフ
トのまわりに、該シヤフトにラジアル磁気浮力を
与える電磁石を周方向に配置した磁気軸受本体
と、該磁気軸受本体近傍でシヤフトのラジアル変
位を検出するラジアル制御センサとを設けて、該
センサの検出変位に応じて対応する方向に配置さ
れている前記電磁石の磁力を可変しシヤフトの軸
心を制御するようにするのが普通であるが、この
さい磁気軸受本体における各電磁石の配置位相と
これら電磁石に対応して配置されるラジアル制御
センサの位相とを完全に一致させることが、その
制御精度を確保する上で非常に重要である。

しかして、従来ではこの種磁気軸受装置を組み
立てる場合、その軸受本体と制御センサとをシヤ
フトのまわりの所定位置に別個にセツトし、相互
の取付位相を調整するようにしているが、このよ
うなものでは相互の位相を完全に一致させるよう
にするのが難しく、このため分解組立作業がはか
どらず、誤つて位相ずれを生じるおそれも大きい
という問題があつた。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は、このような事情に着目して、この種
磁気軸受装置における磁気軸受本体とラジアル制
御センサとの位相合せを両者の取付構造を工夫し
て簡単確実に行なえるようにしたものである。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本考案は既述のラジアル磁気軸受装
置において、前記磁気軸受本体と前記ラジアル制
御センサを保持するセンサホルダの一方の側にピ
ンガイドを他方の側にピンを設けるとともに、こ
れらピンをピンガイドに嵌め込んで位相合せし、
両者を相対回転不能に接当連設したことを特徴と
している。

［作用］ このような構造のものであれば、あらかじめピ
ンとピンガイドを設ける位相さえ正確に位置決め
しておけば、その組立にさいしては、センサホル
ダを磁気軸受本体に対し、両者のピンとピンガイ
ドを嵌め合せるように接当して連設するだけで取
付が完了し、しかも本体側の各電磁石とホルダ側
の各センサとは誤差なく正確に位相を合せること
が可能となる。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図は、一例としてターボ分子ポンプのロー
タシヤフトを軸支する磁気軸受装置において、本
考案を実施した場合を示している。

そこで、まず図示のポンプ構成を簡述すると、
ターボ分子ポンプは上方の外枠ケースＣに包囲さ
れている空間内に、ロータ翼とステータ翼を交互
に配置して軸流ターボ機構を営むタービン翼列Ｔ
を配列したロータ室Ｒ（一部図示省略）を設けて
いる一方、下方のモータハウジングＨ内に前記ロ
ータ翼を高速回転するロータシヤフトＳを回転駆
動するためのビルドインモータms、mrと該シヤ
フトＳを非接触に軸支する磁気軸受装置とを内有
する機械室Ｍを設けて構成されている。そして、
このターボ分子ポンプは、前記タービン翼列Ｔの
機械的な排気作用で、その吸気口ｓから気体分子
を取り込み、その排気口ｐから吐出して超高真空
を達成し得るものとなつている。

次いで、このターボ分子ポンプのロータシヤフ
トＳを軸支している磁気軸受装置の全体構成につ
いて説明すると、この軸受装置は、上部ラジアル
磁気軸受装置１、下部ラジアル磁気軸受装置２お
よびスラスト磁気軸受装置３からなり、これら３
軸受装置によりシヤフトＳを５軸制御可能に軸支
している。すなわち、上下の各ラジアル磁気軸受
装置１，２は、シヤフトＳにラジアル磁気浮力を
与える４個の電磁石６，６…をシヤフトＳのまわ
りの周方向に等角間隔で配置した磁気軸受本体
４，４と、この本体４，４の上下近傍でシヤフト
Ｓのラジアル変位を検出し前記電磁石６，６…に
対応する個数シヤフトＳのまわりに同じく等角間
隔で配置されるラジアル制御センサ５，５…とか
らなるものである。また、スラスト磁気軸受装置
３は、シヤフトＳの軸端に着脱可能に繋着したス
ラストリング１０にアキシヤル磁気浮力を与える
電磁石９，９を対向配置し該スラストリング１０
を上下から近接挟持している磁気軸受本体７と、
シヤフトＳ軸端に近接して対向配置されシヤフト
Ｓのアキシヤル変位を検出するスラスト制御セン
サ８とからなるものである。そして、ラジアル磁
気軸受装置１，２は、各々その制御センサ５，５
…の検出するラジアル変位に応じて本体４の電磁
石６，６…の磁気浮力を可変でき、またスラスト
磁気軸受装置３は、その制御センサ８の検出する
アキシヤル変位に応じて本体７の電磁石９，９の
磁気浮力を可変できて、これによりシヤフトＳま
わりの各ラジアル方向２軸とその軸端のアキシヤ
ル方向１軸、計５軸の方向でシヤフトＳの軸支位
置を制御できるようになつている。なお、第１図
において、１１と１２はシヤフトＳに磁気浮力が
作用しないときにこれを直接軸支するタツチベア
リングを示す。

しかして、このような全体構成のものにおい
て、前記ラジアル磁気軸受装置１，２は、その本
体４の電磁石６，６…と制御センサ５，５…との
位相を次のようにして合せるようにしている。磁
気軸受本体４はリング状の基部４ａから各々コイ
ルを巻回してつくられる電磁石６，６…の部分を
内方に突出せしめてなるとともに、その基部４ａ
をモータハウジングＨの内周に嵌め込んで位置決
め固定される一方、各制御センサ５，５…は断面
Ｌ形をなすリング状のセンサホルダ１３の内周に
取付られ、モータハウジングＨの内周に嵌め込ま
れる該センサホルダ１３に保持せしめて位置決め
されるようになつている。そして、この磁気軸受
本体４とセンサホルダ１３とは、モータハウジン
グＨ内で同心にして接当連接されるとともに、第
２図に示すように、両者が接当される部位に当る
磁気軸受本体４の基部４ａとセンサホルダ１３の
支持筒部１３ａとに、前者にピン１４を後者にピ
ンガイド１５を設け、そのピン１４をピンガイド
１５に嵌め込んで両者の位相を合せかつ相対回転
不能に係合させるようにしている。

なお、第１図に示す実施例では、さらに磁気軸
受本体４の基部４ａとモータハウジングＨとを同
じくピン係合（ピン１６）し、また上方のセンサ
ホルダ１３とこれに当接する押え板１７とをもピ
ン係合（ピン１８）して組立るようにしている。

以上のような構造のものであれば、あらかじめ
磁気軸受本体４側に設けるピン１４とセンサホル
ダ１３側に設けるピンガイド１５の位相位置を、
各々の電磁石６，６…と制御センサ５，５…の配
置位相に合せて正確に位置決めしてさえおけば、
その組立にさいしては、センサホルダ１３を磁気
軸受本体４に対し、両者のピン１４とピンガイド
１５を嵌め合せるように接当して連設するだけで
すべての取付作業が完了し、この状態でおのずと
本体４側の各電磁石６，６…とホルダ１３側の各
センサ５，５…との位相が誤差なく正確に一致さ
れるものとなる。したがつて、このような構造の
ものでは、磁気軸受装置の分解組立が非常に簡便
になり、従来のように本体４側の電磁石６，６…
とホルダ１３側のセンサ５，５…との位相合せに
難渋することも一切なくなる。

なお、位相合せのために設けられるピン１４と
ピンガイド１５の対は、一対以上任意である。ま
た、実施例とは逆に本体４側にピンガイド１５を
設け、センサホルダ１３側からピン１４を突設す
るようにしてもよい。

以上、一例としてターボ分子ポンプのロータシ
ヤフトを軸支するラジアル磁気軸受装置に適用す
る場合を述べたが、本考案はこの種の用途に供す
るものに適用が限定されるものでないことは勿論
である。

［考案の効果］ 本考案は、以上のような構成のものであつて、
ラジアル磁気軸受装置における電磁石と制御セン
サと位相合せが簡単かつ確実にできる好適なセン
サ位置決め構造を提供することができたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すターボ分子ポ
ンプの磁気軸受装置断面図である。第２図は第１
図の要部分解断面図である。 Ｓ…シヤフト、１，２…ラジアル磁気軸受装
置、４…磁気軸受本体、４ａ…磁気軸受本体基
部、５…ラジアル制御センサ、６，６…電磁石、
１３…センサホルダ、１３ａ…センサホルダ支持
筒部、１４…ピン、１５…ピンガイド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シヤフトのまわりに、該シヤフトにラジアル磁
   気浮力を与える電磁石を周方向に配置した磁気軸
   受本体と、該磁気軸受本体近傍でシヤフトのラジ
   アル変位を検出するラジアル制御センサとを設け
   てなるラジアル磁気軸受装置において、前記磁気
   軸受本体と前記ラジアル制御センサを保持するセ
   ンサホルダの一方の側にピンガイドを他方の側に
   ピンを設けるとともに、これらピンをピンガイド
   に嵌め込んで位相合せし、両者を相対回転不能に
   接当連設したことを特徴とするラジアル磁気軸受
   装置のセンサ位置決め構造。