JP2003307219A - センサユニット、これを用いた磁気軸受ユニットおよび磁気軸受スピンドル装置 - Google Patents

センサユニット、これを用いた磁気軸受ユニットおよび磁気軸受スピンドル装置

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JP2003307219A
JP2003307219A JP2002110830A JP2002110830A JP2003307219A JP 2003307219 A JP2003307219 A JP 2003307219A JP 2002110830 A JP2002110830 A JP 2002110830A JP 2002110830 A JP2002110830 A JP 2002110830A JP 2003307219 A JP2003307219 A JP 2003307219A
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sensor
circuit
magnetic bearing
coil
sensor coil
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Takami Ozaki
孝美 尾崎
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NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/044Active magnetic bearings
    • F16C32/0444Details of devices to control the actuation of the electromagnets
    • F16C32/0446Determination of the actual position of the moving member, e.g. details of sensors
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ本体に内蔵するロータの位置検出セン
サの製造方法を簡素化することにより、磁気軸受スピン
ドル装置のコストダウンと信頼性の向上を図る。 【解決手段】 第1のプリント基板上103にセンサコ
イル101を配置し、これを固定用ブロック104を介
して第2のプリント基板102に固定してセンサを構成
し、プリント基板102,103上に信号伝送パターン
を形成することで、各センサ部品を簡単に精度良く作る
と同時に、センサユニットの固体差を軽減することがで
きるとともに、コストダウン,信頼性の向上を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、センサユニッ
ト,これを用いた磁気軸受ユニットおよび磁気軸受スピ
ンドル装置に関し、特に、半導体製造装置などに使用す
るターボ分子ポンプを構成するためのセンサユニット,
これを用いた磁気軸受ユニットおよび磁気軸受スピンド
ル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は磁気軸受を採用した従来のターボ
分子ポンプ装置本体の縦断面図であり、図7は磁気軸受
スピンドル装置のシステム概念図を示す。
【0003】図6において、ターボ分子ポンプ1は回転
軸3とステータ2とを含み、回転軸3の下端側と回転軸
3の上下に対向して、回転軸3とステータ2との間の相
対位置を検出するセンサコイル8,9,10が設けら
れ、これが図7に示されるコントローラ51内のセンサ
回路55によって回転軸3の位置検出信号(アナログ信
号もしくはデジタル信号)が作り出される。回転軸3の
上側と下側には回転軸1を磁気軸受支持するための電磁
石4,5,6が設けられている。さらに、回転軸3の中
央部分に対向するように、回転軸3を回転駆動するため
のモータ7が設けられている。
【0004】モータ7は図7に示されるモータコントロ
ーラ58によって回転制御され、電磁石4,5,6によ
る磁気軸受は磁気軸受制御回路56からパワーアンプ5
7を介して与えられる制御信号によって制御され、これ
らの磁気軸受制御回路56,パワーアンプ57およびモ
ータコントローラ58は磁気軸受スピンドル本体の外部
に設けたコントローラ51に配置される。
【0005】さらに、回転軸3の上下端には非常用軸受
11,12が設けられている。この非常用軸受11,1
2は磁気軸受装置が制御不能になったときに回転軸3を
支持する。また、図6には図示していないが、回転軸3
の回転数を検出する回転検出センサ62がステータ2内
に配置されており、図7で示されるようにその信号がコ
ントローラ51内の回転検出センサアンプ54を介して
回転軸回転数信号が作り出される。回転軸3とステータ
2との間の相対位置を検出するセンサには、一般にリラ
クタンス式や渦電流式に代表される磁気式センサが使用
される。
【0006】図7に示すように、スピンドル内に設けら
れた電磁石4,5,6と、モータ7と、センサコイル
8,9,10と、回転検出センサ62とがケーブル66
を介して、外部のコントローラ51に接続される。コン
トローラ51は、外部からのAC電源を直流に変換する
AC/DC電源52と、AC/DC電源52の出力か
ら、種々のDC電圧を作り出すDC/DC電源53と、
センサコイル8,9,10と接続されるセンサ回路55
と、回転検出センサ62と接続される回転検出センサア
ンプ54と、センサ回路55の信号を基に磁気軸受電磁
石の電流値を演算する磁気軸受制御回路56と、磁気軸
受制御回路56の出力によって磁気軸受電磁石4,5,
6に電力を供給するパワーアンプ57と、モータ7を制
御するモータコントローラ58と、シーケンス回路59
と、磁気軸受異常やモータ異常を検知する異常検出回路
60と、磁気軸受とモータの動作指令を出力したり、外
部にスピンドル状態を出力する通信回路61とからな
る。
【0007】図8は磁気式センサの概略の構成図であ
る。センサコイル31,32は回転軸3の両側に対向し
て設けられており、後段の回路によって各センサ出力を
得た後、両信号を差動増幅することでセンサ信号を得て
いる。1対のセンサコイル31,32を用いるのは、実
開平4−40308号公報に記載されているように、環
境温度変化によるセンサ出力のドリフトを抑制するため
である。センサコイル31,32には搬送波発生回路3
3から発生された数10kHz以上の正弦波信号がカッ
プリングコンデンサ35,36を介して印加されてい
る。センサコイル31,32の各インダクタンスとコン
デンサ36,37とによって同調回路46,47が形成
されている。
【0008】回転軸3とセンサコイル31,32との間
のエアギャップによって、センサコイル31,32の各
インダクタンスが変化し、その変化分を振幅として情報
を有する各正弦波信号がカップリングコンデンサ38,
39を介して各々検波回路40,41に入力される。検
波回路40,41は、各入力された振幅に比例したDC
信号を出力する。これらのDC信号は差動増幅器42で
減算され、センサ出力としてシフト回路43に出力され
る。シフト回路43では、外部から入力されるセンサゼ
ロ点シフト信号45によってセンサ出力のゼロ点補正が
行われ、このセンサ出力が増幅回路44でゲイン調整が
行われた後、センサ信号として出力される。
【0009】なお、構造上、回転軸3に対向させるセン
サコイルが1つとなる場合には、図9に示すように擬似
センサターゲット48にセンサコイル32を対向させ、
温度ドリフトを抑制する方法が実開平4−40308号
公報に記載されている。図6に示されるスピンドルにお
いては、図示されないが、回転軸3のアキシアル方向変
位を測定するセンサコイル10には擬似センサターゲッ
トおよびこれに対向させたセンサコイルを使用し、温度
ドリフトの抑制を図っている。ここで、図9に示されて
いるX0は実際の磁気浮上状態時のギャップを意味して
おり、センサコイル32と擬似センサターゲット48間
の設定隙間X1はほぼX0と同じ値に設定して固定さ
れ、さらに、擬似センサターゲット48は、センサコイ
ル32に対向する回転軸3と同じ材料に選ばれる。
【0010】図10は回転軸3のラジアル方向変位を測
定する従来のセンサコイル部分の断面を示す図である。
絶縁材からなる構造体21にセンサコイル22,23,
24,25が巻回され、これらのコイル端を一まとめに
して、ケーブル26として外部に出される。図示してい
ないが、各センサコイルやコイル端は、構造体21に固
定される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】このように磁気軸受ス
ピンドルは多くの構成部品を有するために、その組立性
が悪くコストが高くなるといった問題があった。特に、
スピンドル本体内のセンサコイル部では、図10に示し
たように、センサコイル22〜25を複雑な構造体21
に巻回する必要があり、さらにこれらが信頼性を保てる
ように固定するだけでなく、コイル端も同様に構造体2
1に対して安価で確実に固定するのが難しい。
【0012】さらに、図8,9に示したセンサの構成概
略図からも明らかなように、センサコイル31,32と
接続されるカップリングコンデンサ34,35,38,
39および同調用コンデンサ36,37間はスピンドル
本体内でのケーブルの取回し、さらにケーブル22とコ
ントローラ内のケーブルの取回しなど、両ケーブル部に
介在する信号伝達経路が長く、微小信号の伝送部である
ために、ノイズの影響を受けやすいといった問題があっ
た。
【0013】それゆえに、この発明の主たる目的は、従
来の磁気軸受スピンドルの問題を解決し、コストを低減
し、センサへの外部ノイズの影響受け難くすることによ
って、安定したターボ分子ポンプシステムを構築し得る
センサユニット,これを用いた磁気軸受ユニットおよび
磁気軸受スピンドル装置を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明は、回転軸が磁
気軸受され、センサによって回転軸の位置を検出し、そ
の検出信号で磁気軸受を制御する磁気軸受スピンドル装
置において、センサはセンサコイルが取付けられた第1
のプリント基板と、回転軸の近傍に配置され、センサコ
イルが回転軸に対向するように第1のプリント基板が取
付けられる第2のプリント基板を備えたことを特徴とす
る。
【0015】このように、センサ構成にプリント基板を
用いることにより、センサコイル部の製作を簡便化でき
るので低コストで構成できる。さらに、プリント基板内
に信号伝送パターンを形成することにより、センサコイ
ル部内のケーブルを固定する必要がなくなり、信頼性の
向上および製作工数の低減が図れる。
【0016】また、第2のプリント基板には、センサコ
イルに接続されるセンサ回路が配置されることを特徴と
する。
【0017】また、センサ回路はセンサコイルに搬送波
信号を与える搬送波発生回路と、回転軸とセンサコイル
との間隙に応じて変化するセンサコイルのインダクタン
スに基づいて搬送波信号の振幅を変化させる同調回路
と、幅の変化を検出する検波回路と、線検波回路出力信
号の補正を行うシフト回路と、シフト回路で補正された
信号を増幅する増幅回路との一部もしくは全部を含むこ
とを特徴とする。
【0018】また、センサ回路は回転軸とセンサコイル
との間隙に応じて変化するセンサコイルのインダクタン
スに基づいて、外部から与えられる搬送波信号の振幅を
変化させる同調回路と、振幅の変化を検出する検波回路
と、検波回路の出力信号の補正を行うシフト回路と、シ
フト回路で補正された信号を増幅する増幅回路との一部
もしくは全部を含むことを特徴とする。
【0019】このように、センサコイルとセンサ回路を
同じ基板上に形成することにより、センサコイルからそ
の信号処理部までの伝送距離を短くできるので、ノイズ
の影響を軽減したり、さらなるコストの低減が図れる。
【0020】他の発明は、回転軸が磁気軸受され、セン
サによって回転軸のアキシャル位置を検出し、その検出
信号で磁気軸受を制御する磁気軸受スピンドル装置にお
いて、センサは回転軸に対向させた第1のセンサコイル
および回転軸に対向しない第2のセンサコイルが配置さ
れる非磁性および絶縁材料からなる第1の基板と、絶縁
材料からなる第2の基板と、第1のセンサコイルと対向
する回転軸と同等の磁性材料および電気特性を有する材
料からなる第3の基板とを含み、第2のセンサコイルを
第2の基板を介して、第3の基板に対向させることを特
徴とする。
【0021】また、第2の基板の厚さは、通常の磁気軸
受浮上時に構成されるセンサコイルと対向する回転軸間
の隙間とほぼ同じであることを特徴とする。
【0022】さらに、第1の基板,第2の基板および第
3の基板が一体に取付けられる固定ブロックを含み、第
2のセンサコイルは固定ブロックと対向しないように配
置させることを特徴とする。
【0023】さらに、固定ブロックは第1および第2の
センサコイルに対向する位置には、配置させないことを
特徴とする。
【0024】また、第1もしく第2の基板にはセンサ回
路が設けられることを特徴とする。また、センサ回路は
センサコイルに搬送波信号を与える搬送波発生回路と、
回転軸とセンサコイルとの間隙に応じて変化するセンサ
コイルのインダクタンスに基づいて搬送波信号の振幅を
変化させる同調回路と、振幅の変化を検出する検波回路
と、検波回路出力信号の補正を行うシフト回路と、シフ
ト回路で補正された信号を増幅する増幅回路との一部も
しくは全部を含むことを特徴とする。
【0025】これにより、ロータに対向させるセンサコ
イルが1つとなる場合のセンサの温度ドリフトをも抑制
し、かつセンサコイル部の製作を簡略化することができ
る。しかも、センサ構成にプリント基板を用い、さらに
この構成の中で擬似センサターゲットとこれに対向させ
るセンサコイルを有し、擬似センサターゲットとセンサ
コイル間の距離を一定に保つことが容易に実現できるた
め、低コスト化が図れる。
【0026】また、内部プリント基板中に信号伝送パタ
ーンを形成することで、センサコイル部内のケーブル固
定の必要がなくなり、信頼性の向上および製作工数の低
減を図れる。さらに、プリント基板内にセンサ回路を構
成したユニットとすることにより、センサコイルからそ
の信号処理部までの伝送距離を短くでき、ノイズの影響
を軽減することができる。
【0027】さらに、他の発明は、回転軸を磁気軸受す
るための電磁石と、回転軸の位置を検出するセンサコイ
ルおよびセンサコイルが接続されるセンサ回路を含むセ
ンサユニットと、センサ回路の出力に基づいて電磁石を
制御する磁気軸受制御回路と、磁気軸受制御回路からの
出力に基づいて電磁石に電流を供給するパワーアンプと
をそれぞれ近接させて配置したことを特徴とする。
【0028】さらに、センサ回路および磁気軸受制御回
路に供給する制御電源もしくは電磁石への供給電力を外
部から供給することを特徴とする。
【0029】さらに、センサ回路の出力を補正するため
のセンサゼロ点シフト信号が外部から供給されることを
特徴とする。
【0030】センサユニットの出力を外部に出力するこ
とを特徴とする。さらに、スピンドル本体から離れた位
置に、外部との間で通信を行うための通信回路と、セン
サ回路の出力を補正するためのセンサゼロ点補償回路
と、磁気軸受が制御不能になったことを検出するタッチ
ダウン検出回路と、回転軸の回転を検出するセンサ出力
が与えられる回転検出アンプと、交流電圧から各種直流
電圧を出力する電源回路の全部もしくは一部を搭載する
ことを特徴とする。
【0031】また、磁気軸受スピンドル装置はターボ分
子ポンプに使用されることを特徴とする。
【0032】このように電磁石,センサコイル,センサ
回路,磁気軸受制御回路,電磁石に電流を供給するパワ
ーアンプを近接して配置することで磁気軸受ユニットを
ユニット化することにより、各要素間の信号伝送距離を
短くできる結果、ノイズの影響を軽減できると同時に、
信号伝送のためケーブルが大幅に省略できるために、低
コスト化が図れる。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
を参照しながら詳細に説明する。
【0034】図1はこの発明の一実施形態における磁気
軸受スピンドル装置に用いられるセンサユニットを示す
図であり、特に(a)は平面図を示し、(b)は(a)
の線A−Aに沿う断面矢視図である。
【0035】図1を参照して、リング状に巻回したセン
サコイル101が長方形状のプリント基板103に樹脂
モールドによって固定され、このようなプリント基板1
03が4枚用意される。プリント基板102は磁気軸受
スピンドル装置の円筒状のハウジング内に収納するため
に全体が円形に形成されており、その中央部を図6に示
した回転軸3が貫通するために円形の開口部106が形
成されている。この円形開口部106を囲むように、セ
ンサコイル101が固定された4枚のプリント基板10
3がそれぞれ直角に配置されている。そして、プリント
基板103は固定ブロック104にビスによって固定さ
れ、さらに固定ブロック104がプリント基板102に
ねじ止めされる。
【0036】このようにプリント基板102,103を
使用することにより、センサコイルの配置位置を簡単に
決定できる。さらに、プリント基板102上に信号伝送
パターンを形成することで、各センサコイルからそのケ
ーブル取り出し口までのワイヤハーネスを必要とせず、
またこの信号伝送パターンは一意に決まるために、内部
の抵抗や容量を一定に保てるといった特徴がある。
【0037】なお、プリント基板103上にも信号伝送
パターンを形成してもよい。プリント基板103にはセ
ンサコイル101が配置されており、このセンサコイル
101の端部を信号伝送パターンにはんだ付けし、図示
しないプリント基板103とプリント基板102との間
をピン接続によって相互の信号伝送パターン間を接続す
ることで、信頼性の高い電気接続の構成が可能となる。
【0038】さらに、プリント基板102の信号伝送パ
ターンを利用し、センサ回路を形成することもできる。
このように構成することによって、センサコイル101
からセンサ回路までの信号伝送距離を極限まで短くで
き、外部のノイズの影響を大幅に抑制することが可能と
なる。
【0039】図2は図1に示したセンサユニットを用い
た磁気軸受スピンドル装置の全体構成を示すブロック図
である。図1に示したセンサコイル101とセンサ回路
55とが一体されたセンサユニット67を磁気軸受スピ
ンドル50に内蔵した点が従来の図7と比較して異なっ
ている。図2には図示していないが、図8に示したよう
にセンサゼロ点シフト信号45は外部から入力し、外部
から強制的にセンサ信号の補正をおこなうことができ
る。ここで、センサ回路の全体構成は、前述の図8で説
明したが、プリント基板102上には、センサ回路の一
部のみを形成してもよい。
【0040】また、スピンドル内部に複数のセンサユニ
ットがある場合、搬送波発生器のみを外部に置き、この
搬送波発生器の出力を各センサユニットに供給するよう
にしてもよい。
【0041】図3はセンサユニットの他の実施形態を示
す図である。この図3に示した例では、プリント基板を
使用してセンサユニットを構成することは図1の実施形
態と同様であり、さらに回転軸3に対向させるセンサコ
イルが1つとなる場合でもセンサの温度ドリフトを軽減
できる方法を示したものである。
【0042】センサユニットは、図示されない回転軸3
の端面に対向して位置検出を行うセンサコイル110
と、擬似センサターゲット114に対向して使用するセ
ンサコイル111とを含む。各センサコイル110、1
11はプリント基板112に形成された孔に挿入された
後、樹脂で固定される。ブロック115はセンサコイル
110,111の取り付けられたプリント基板112を
固定するものであり、このブロック115は金属もしく
はプラスチックからなり、図6に示したセンサコイル1
0の部分に配置されるためにその外形が円形に形成さ
れ、センサコイル110に対応する開口部116とセン
サコイル111に対応する開口部117が形成されてい
る。
【0043】擬似センサターゲット114は回転軸3と
同等の磁気特性および電気特性を有する材料で構成され
てセンサコイル111と対向する。回転軸3との非対向
面が絶縁基板113を介して、擬似センサターゲット1
14側から、図示しないねじで、ブロック115に固定
することでセンサユニットが構成される。ここで、ブロ
ック115はセンサコイル111に対向する部分に孔を
空けておき、センサコイル111は擬似センサターゲッ
ト114のみに対向するようにする。さらに、絶縁基板
113の厚さは、図9でのX1に相当し、回転軸3の位
置を検出するセンサコイル110と回転軸3とのギャッ
プと同等にする。
【0044】このようにプリント基板112を使用する
ことにより、センサコイルの配置位置を簡単に決定でき
る。さらに、プリント基板112上に信号伝送パターン
を形成することで、各センサコイル110,111から
そのケーブル出力部までのワイヤハーネスを必要とせ
ず、またこの信号伝送パターンは一意に決まるために、
内部の抵抗や容量を一定に保てるといった特徴がある。
【0045】さらに、プリント基板112の信号伝送パ
ターンを利用し、センサ回路を形成することもできる。
このように構成することによって、センサコイル11
0,111からセンサ回路までの信号伝送距離を極限ま
で短くでき、外部のノイズの影響を大幅に抑制すること
が可能となる。
【0046】ここで、センサ回路は、図8で説明したが
プリント基板102上には、センサ回路の一部のみを形
成してもよい。
【0047】図4はこの発明の他の実施形態における磁
気軸受スピンドル装置の全体構成を示すブロック図であ
る。図4を参照して、従来の図11と比較して、コント
ローラ51にはモータコントローラ58のみが配置さ
れ、センサコイル63,センサ回路55,磁気軸受制御
回路56,パワーアンプ57,および電磁石4,5,6
を1箇所に配置させた電磁石ユニット67を構築し、さ
らに回転検出センサアンプ54,シーケンス回路59,
異常検出回路60,通信回路61,DC/DC電源53
およびAC/DC電源52を磁気軸受スピンドル50に
配置したものである。このように構成することで、磁気
軸受に関する各要素間距離を短くでき、ケーブルハーネ
スを減らすことができると同時に、外部ノイズの影響を
抑制できることから、信頼性が向上する。
【0048】図5は電磁石ユニットの具体的な構成例を
示す図である。図5において、プリント基板75にはセ
ンサコイル72,センサ回路73,磁気軸受制御回路7
4,およびパワーアンプ76が配置されている。このプ
リント基板75と電磁石71とがステー77に固定され
ている。信号の流れは、センサコイル72→センサ回路
73→磁気軸受制御回路74→パワーアンプ76とな
る。これらを同一のプリント基板75の信号伝送パター
ンによって接続できるため、前述したように大幅にスピ
ンドル製造コストを低減することができる。
【0049】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【0050】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、セン
サユニット,もしくは磁気軸受ユニットをスピンドル本
体内に構成することで、大幅なコストダウンおよび信頼
性向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施形態における磁気軸受スピ
ンドル装置に用いられるセンサユニットを示す図であ
る。
【図2】 図1に示したセンサユニットを用いた磁気軸
受スピンドル装置の全体構成を示すブロック図である。
【図3】 センサユニットの他の実施形態を示す図であ
る。
【図4】 この発明の他の実施形態における磁気軸受ス
ピンドル装置の全体構成を示すブロック図である。
【図5】 電磁石ユニットの具体的な構成例を示す図で
ある。
【図6】 磁気軸受を採用した従来のターボ分子ポンプ
装置本体の縦断面図である。
【図7】 磁気軸受スピンドル装置のシステム概念図で
ある。
【図8】 磁気式センサの概略の構成図である。
【図9】 擬似センサを用いたシステム構成に関する図
である。
【図10】 回転軸のラジアル方向変位を測定する従来
のセンサコイル部分の断面を示す図である。
【符号の説明】
4,5,6 電磁石、7 モータ、50 磁気軸受スピ
ンドル、51 コントローラ、52 AC/DC電源、
53 DC/DC電源、54 回転検出センサアンプ、
55,73 センサ回路、56,74 磁気軸受制御回
路、57,76パワーアンプ、58 モータコントロー
ラ、59 シーケンス回路、60 異常検出回路、61
通信回路、62 回転検出センサ、66 ケーブル、
67電磁石ユニット、71 電磁石、63,72,10
1,110,111 センサコイル、75,102,1
03,112 プリント基板、104 固定ブロック、
106,116,117 開口部、113 絶縁基板、
114 擬似センサターゲット、115 ブロック。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸が磁気軸受され、センサによって
    前記回転軸の位置を検出し、その検出信号で前記磁気軸
    受を制御する磁気軸受スピンドル装置において、 前記センサは、 センサコイル取付けられた第1のプリント基板と、 前記回転軸の近傍に配置され、前記センサコイルが前記
    回転軸に対向するように前記第1のプリント基板が取付
    けられる第2のプリント基板を備えたことを特徴とす
    る、磁気軸受スピンドル装置。
  2. 【請求項2】 前記第2のプリント基板には、前記セン
    サコイルに接続されるセンサ回路が配置されることを特
    徴とする、請求項1に記載の磁気軸受スピンドル装置。
  3. 【請求項3】 前記センサ回路は、 前記センサコイルに搬送波信号を与える搬送波発生回路
    と、 前記回転軸と前記センサコイルとの間隙に応じて変化す
    るセンサコイルのインダクタンスに基づいて前記搬送波
    信号の振幅を変化させる同調回路と、 前記振幅の変化を検出する検波回路と、 前記検波回路の出力信号の補正を行うシフト回路と、 前記シフト回路で補正された信号を増幅する増幅回路と
    の一部もしくは全部を含むことを特徴とする、請求項2
    に記載の磁気軸受スピンドル装置。
  4. 【請求項4】 前記センサ回路は、 前記回転軸と前記センサコイルとの間隙に応じて変化す
    るセンサコイルのインダクタンスに基づいて外部から与
    えられる搬送波信号の振幅を変化させる同調回路と、 前記振幅の変化を検出する検波回路と、 前記線検波回路の出力信号の補正を行うシフト回路と、 前記シフト回路で補正された信号を増幅する増幅回路と
    の一部もしくは全部を含むことを特徴とする、請求項2
    に記載の磁気軸受スピンドル装置。
  5. 【請求項5】 回転軸が磁気軸受され、センサによって
    前記回転軸のアキシャル位置を検出し、その検出信号で
    前記磁気軸受を制御する磁気軸受スピンドル装置におい
    て、 前記センサは、 前記回転軸に対向させた第1のセンサコイルおよび前記
    回転軸に対向しない第2のセンサコイルが配置される非
    磁性および絶縁材料からなる第1の基板と、 絶縁材料からなる第2の基板と、 前記第1のセンサコイルと対向する回転軸と同等の磁性
    材料および電気特性を有する材料からなる第3の基板と
    を含み、 前記第2のセンサコイルを前記第2の基板を介して、前
    記第3の基板に対向させることを特徴とする、磁気軸受
    スピンドル装置のセンサユニット。
  6. 【請求項6】 前記第2の基板の厚さは、通常の磁気軸
    受浮上時に構成されるセンサコイルと対向する回転軸間
    の隙間とほぼ同じであることを特徴とする、請求項5に
    記載の磁気軸受スピンドル装置のセンサユニット。
  7. 【請求項7】 さらに、前記第1の基板,前記第2の基
    板および前記第3の基板が一体に取付けられる固定ブロ
    ックを含み、 前記第2のセンサコイルは前記固定ブロックと対向しな
    いように配置させることを特徴とする、請求項5または
    6に記載の磁気軸受スピンドル装置のセンサユニット。
  8. 【請求項8】 前記固定ブロックは、前記第1および第
    2のセンサコイルに対向する位置には、配置させないこ
    とを特徴とする、請求項7に記載の磁気軸受スピンドル
    装置のセンサユニット。
  9. 【請求項9】 前記第1もしく第2の基板にはセンサ回
    路が設けられることを特徴とする、請求項7または8に
    記載の磁気軸受スピンドル装置のセンサユニット。
  10. 【請求項10】 前記センサ回路は、 前記センサコイルに搬送波信号を与える搬送波発生回路
    と、 前記回転軸と前記センサコイルとの間隙に応じて変化す
    るセンサコイルのインダクタンスに基づいて前記搬送波
    信号の振幅を変化させる同調回路と、 前記振幅の変化を検出する検波回路と、 前記検波回路の出力信号の補正を行うシフト回路と、 前記シフト回路で補正された信号を増幅する増幅回路と
    の一部もしくは全部を含むことを特徴とする、請求項9
    に記載の磁気軸受スピンドル装置。
  11. 【請求項11】 回転軸を磁気軸受するための電磁石
    と、 前記回転軸の位置を検出するセンサコイルおよび前記セ
    ンサコイルが接続されるセンサ回路を含むセンサユニッ
    トと、 前記センサ回路の出力に基づいて前記電磁石を制御する
    磁気軸受制御回路と、 前記磁気軸受制御回路からの出力に基づいて、前記電磁
    石に電流を供給するパワーアンプとをそれぞれ近接させ
    て配置したことを特徴とする、磁気軸受ユニット。
  12. 【請求項12】 さらに、前記センサ回路および前記磁
    気軸受制御回路に供給する制御電源もしくは前記電磁石
    への供給電力を外部から供給することを特徴とする、請
    求項11に記載の磁気軸受ユニット。
  13. 【請求項13】 さらに、前記センサ回路の出力を補正
    するためのセンサゼロ点シフト信号が外部から供給され
    ることを特徴とする、請求項12に記載の磁気軸受ユニ
    ット。
  14. 【請求項14】 前記センサユニットの出力を外部に出
    力することを特徴とする、請求項12または13に記載
    の磁気軸受ユニット。
  15. 【請求項15】 前記スピンドル本体から離れた位置
    に、外部との間で通信を行うための通信回路と、前記セ
    ンサ回路の出力を補正するためのセンサゼロ点補償回路
    と、前記磁気軸受が制御不能になったことを検出するタ
    ッチダウン検出回路と、前記回転軸の回転を検出するセ
    ンサ出力が与えられる回転検出アンプと、交流電圧から
    各種直流電圧を出力する電源回路の全部もしくは一部を
    搭載することを特徴とする、請求項14に記載の磁気軸
    受ユニット。
  16. 【請求項16】 前記磁気軸受スピンド装置はターボ分
    子ポンプに使用されることを特徴とする、請求項1ない
    し15のいずれかに記載の磁気軸受スピンドル装置。
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