JP2008182823A - 電磁アクチュエータ、及び真空ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】磁気軸受、センサ、モータなどの接続配線の断線の発生を低減させること。
【解決手段】ラジアル磁気軸受部８の電磁石８ｂは、鉄心８１、巻線８２及びインシュレータ８３を備えている。鉄心８１は、中空円筒状であり、内周壁から突出した突起部を複数有している。インシュレータ８３は、絶縁部８３ａ、上スペーサ部８３ｂ、下スペーサ部８３ｃから構成されている。絶縁部８３ａは、巻線８２と鉄心８１を絶縁する。上スペーサ部８３ｂは鉄心８１の外縁部から上方向に形成され、下スペーサ部８３ｃは下方向に形成されている。インシュレータ８３のこれらの部位は、所定の型に熱硬化性エポキシ樹脂材を充填することによって一体形成されている。インシュレータ８３は、金属より剛性の低い樹脂等の絶縁材によって構成されているため、配線などが挟まれた場合における断線の発生率を低下させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、磁気力の作用を利用したモータ及び磁気軸受を有する電磁アクチュエータ、及び、この電磁アクチュエータを有する真空ポンプに関する。

ターボ分子ポンプなどの特殊環境下における回転機などの軸受装置として、非接触で回転体を支持する磁気軸受装置が多く用いられている。
一般に磁気軸受装置では、回転体に設けられたターゲットを、回転体の周囲に設けられた複数の電磁石で吸引することによって回転体の荷重を非接触で支持する構成となっている。
そのため、回転体のターゲットに対して電磁石が適切な位置に配置されていない場合、軸受精度が低下してしまうおそれがあった。
そこで従来、下記の特許文献をはじめ、磁気軸受装置における電磁石の位置決め精度を向上させる技術が提案されている。
特開２０００−２８３１６１公報

特許文献１には、電磁石とセンサとの位置関係が常に一定となるように、電磁石とセンサとの間に環状スペーサ部材を挿入し、これを加工することによって軸方向の寸法を調整する技術が提案されている。
また、特許文献１には、電磁石とセンサとの位置精度を向上させるために、電磁石とセンサとを１つの環状保持部材に挿入して組み立てる技術も提案されている。

上述した特許文献１で提案されている位置決めのための環状スペーサ部材や環状保持部材は金属製の部材で構成されている。そのため、これらの位置決め部材に挟まれて、磁気軸受における電磁石の配線やセンサの配線などがショートや地絡するおそれがあった。また、断線するおそれもあった。

そこで本発明は、接続配線におけるショートや地絡、断線などの不具合の発生を低減させることを目的とする。

請求項１記載の発明では、回転子を回転駆動させるモータと、前記回転子のラジアル方向の荷重を非接触で支持するラジアル磁気軸受と、前記モータと前記ラジアル磁気軸受との間に所定の間隔を保持させる、非金属部材からなる第１のスペーサと、を備えることにより前記目的を達成する。
請求項２記載の発明では、請求項１記載の電磁アクチュエータにおいて、前記モータ及び前記ラジアル磁気軸受は、鉄心、前記鉄心に巻く巻線、及び前記鉄心と前記巻線との間を電気的に絶縁する絶縁部材を有し、前記第１のスペーサは、前記モータ及び前記ラジアル磁気軸受のうちの少なくとも一方における前記絶縁部材と一体形成されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項２記載の電磁アクチュエータにおいて、前記モータ、前記ラジアル磁気軸受、及び前記第１のスペーサを収納する円筒部材を備え、前記第１のスペーサは、前記円筒部材の内周壁と隙間を介して配設されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明では、請求項２又は請求項３記載の電磁アクチュエータにおいて、前記ラジアル磁気軸受の近傍に配設された前記回転子のラジアル方向の変位を検出する変位センサと、前記ラジアル磁気軸受と前記変位センサとの間に所定の間隔を保持させる第２のスペーサと、を備え、前記第２のスペーサは、前記ラジアル磁気軸受における前記絶縁部材と一体形成されていることを特徴とする。
請求項５記載の発明では、請求項１から請求項４のいずれか１の請求項に記載の電磁アクチュエータを真空ポンプに備えたことを特徴とする。

本発明によれば、モータとラジアル磁気軸受との間隔を設定する第１のスペーサを非金属部材で構成することにより、モータやラジアル磁気軸受の接続配線などが第１のスペーサに挟み込まれた場合における、ショートや地絡、断線などの不具合の発生を低減させることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図１〜６を参照して詳細に説明する。本実施の形態では、電磁アクチュエータを有する真空ポンプの一例として、ターボ分子ポンプを用いて説明する。
図１は、本実施形態に係るターボ分子ポンプ１の概略構成を示した図である。なお、図１は、ターボ分子ポンプ１の軸線方向の断面図を示している。
本実施形態では、ターボ分子ポンプの一例としてターボ分子ポンプ部Ｔとねじ溝式ポンプ部Ｓを備えた、いわゆる複合翼タイプの分子ポンプを例にとり説明する。なお、本実施の形態は、ターボ分子ポンプ部Ｔのみを有するポンプやねじ溝が回転体側に設けられたポンプに適用してもよい。

ターボ分子ポンプ１の外装体を形成するケーシング２は、円筒状の形状をしており、ケーシング２の底部に設けられたベース３と共にターボ分子ポンプ１の外装体を構成している。そして、ターボ分子ポンプ１の外装体の内部には、ターボ分子ポンプ１に排気機能を発揮させる構造物つまり気体移送機構が収納されている。
ターボ分子ポンプ１における気体移送機構は、吸気口６側のターボ分子ポンプ部Ｔと、排気口１９側のねじ溝式ポンプ部Ｓとから構成されている。
これら排気機能を発揮する構造物は、大きく分けて回転自在に軸支された回転部とケーシング２に対して固定された固定部から構成されている。
また、ターボ分子ポンプ１の外装体の外部には、ターボ分子ポンプ１の動作を制御する制御装置４８が専用線を介して接続されている。

回転部は、後述するモータ部１０によって回転されるシャフト１１とロータ部２４とによって構成されている。
シャフト１１は、円柱部材の回転軸（ロータ軸）である。シャフト１１の上端にはロータ部２４が複数のボルト２５により取り付けられている。
ロータ部２４は、シャフト１１に配設された回転部材である。ロータ部２４は、吸気口６側（ターボ分子ポンプ部Ｔ）に設けられたロータ翼２１と、排気口１９側（ねじ溝式ポンプ部Ｓ）に設けられた円筒部材２９などから構成されている。
ロータ翼２１は、シャフト１１の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜してロータ部２４から放射状に伸びた複数のブレードから構成されている。ターボ分子ポンプ１には、ロータ翼２１が軸線方向に複数段設けられている。
なお、ロータ部２４は、ステンレスやアルミニウム合金などの金属により構成されている。
円筒部材２９は、外周面が円筒形状をした部材から構成されている。

シャフト１１の軸線方向中程には、シャフト１１を回転させるモータ部１０が配設されている。
本実施の形態では、一例としてモータ部１０は、ＤＣブラシレスモータによって構成されているものとする。
シャフト１１におけるモータ部１０を構成する部位には、永久磁石１０ａが固着されている。この永久磁石１０ａは、例えば、シャフト１１の周りにＮ極とＳ極が１８０°ごとに配置されるように固定されている。
そして永久磁石１０ａの周囲には、シャフト１１から所定のギャップ（空隙）を経て、例えば６個の電磁石１０ｂが６０°ごとにシャフト１１の軸線に対して対称的にかつ対向するように配置されている。
なお、永久磁石１０ａは、モータ部１０のロータ部（回転部）として機能し、電磁石１０ｂは、モータ部のステータ部（固定部）として機能する。

ターボ分子ポンプ１は、シャフト１１の回転数と回転角度（位相）を検出するセンサを備えており、このセンサによって制御装置４８は、シャフト１１に固着された永久磁石１０ａの磁極の位置を検出することができるようになっている。
制御装置４８は、検出した磁極の位置に従って、モータ部１０の電磁石１０ｂの電流を次々に切り替えて、シャフト１１の永久磁石１０ａの周囲に回転磁界を生成する。
シャフト１１に固着した永久磁石１０ａはこの回転磁界に追従し、これによってシャフト１１は回転するように構成されている。

また、モータ部１０の吸気口６側及び排気口１９側には、シャフト１１をラジアル方向に軸支する、即ち回転部の荷重をラジアル方向に支持するラジアル磁気軸受部８及びラジアル磁気軸受部１２が設けられている。
さらに、シャフト１１の下端には、シャフト１１を軸線方向（スラスト方向）に軸支する、即ち回転部の荷重をスラスト方向に支持するスラスト磁気軸受部２０が設けられている。
シャフト１１（回転部）は、ラジアル磁気軸受部８、１２によってラジアル方向（シャフト１１の径方向）に非接触で支持され、スラスト磁気軸受部２０によってスラスト方向（シャフト１１の軸方向）に非接触で支持されている。これらの磁気軸受は、いわゆる５軸制御型の磁気軸受を構成しており、シャフト１１は軸線周りの回転の自由度のみ有している。

ラジアル磁気軸受部８には、例えば４つの電磁石８ｂがシャフト１１の周囲に９０°ごとに対向するように配置されている。これらの電磁石８ｂは、シャフト１１との間にギャップ（空隙）を介して配置されている。なお、このギャップ値は、シャフト１１の定常時における振動量（ふれ量）、ロータ部２４とステータ部（固定部）との空間距離、ラジアル磁気軸受部８の性能等を考慮した値となっている。
そして、電磁石８ｂに対向するシャフト１１には、ターゲット８ａが形成されている。ラジアル磁気軸受部８の電磁石８ｂの磁力でこのターゲット８ａが吸引されることによって、シャフト１１がラジアル方向に非接触で支持されるようになっている。
なお、ターゲット８ａは、ラジアル磁気軸受部８のロータ部として機能し、電磁石８ｂは、ラジアル磁気軸受部８のステータ部として機能する。
ラジアル磁気軸受部１２についても、ラジアル磁気軸受部８と同様の構成をとり、詳しくは、ラジアル磁気軸受部１２の電磁石１２ｂの磁力でターゲット１２ａが吸引されることによって、シャフト１１がラジアル方向に非接触で支持されるようになっている。

スラスト磁気軸受部２０は、シャフト１１に対して垂直に設けられた円板状の金属製のアーマチュア３０を介してシャフト１１を軸方向に浮上させている。
スラスト磁気軸受部２０には、例えば２つの電磁石２０ａ、２０ｂがアーマチュア３０を介して対向するように配置されている。これらの電磁石２０ａ、２０ｂは、アーマチュア３０との間にギャップを介して配置されている。なお、このギャップ値は、シャフト１１の定常時における振動量、ロータ部２４とステータ部との空間距離、スラスト磁気軸受部２０の性能等を考慮した値となっている。
そして、スラスト磁気軸受部２０の電磁石の磁力でアーマチュア３０が吸引されることによって、シャフト１１がスラスト方向（軸線方向）に非接触で支持されるようになっている。

また、ラジアル磁気軸受部８、１２の近傍には、それぞれ変位センサ９、１３が形成されており、シャフト１１のラジアル方向の変位が検出できるようになっている。さらに、シャフト１１の下端には変位センサ１７が形成されており、シャフト１１の軸線方向の変位が検出できるようになっている。
変位センサ９、１３は、シャフト１１のラジアル方向の変位を検出する素子であって、本実施形態では、コイル９ｂ、１３ｂを備えた渦電流センサなどのインダクタンス型センサによって構成されている。

変位センサ９、１３におけるコイル９ｂ、１３ｂはターボ分子ポンプ１の外部に設置された制御装置４８に形成された発振回路の一部となっている。変位センサ９は発振回路の発振に伴って高周波電流が流れ、シャフト１１上に高周波磁界を発生するようになっている。
そして、変位センサ９、１３とターゲット９ａ、１３ａとの距離が変化すると発振器の発振振幅が変化し、これによってシャフト１１の変位を検出することができるようになっている。
なお、シャフト１１の変位を検出するセンサは、これに限定されるものではなく、例えば、静電容量式のものや光学式のものなどを用いるようにしてもよい。

制御装置４８は、変位センサ９、１３からの信号によってシャフト１１のラジアル方向の変位を検出すると、ラジアル磁気軸受部８、１２の各電磁石８ｂ、１２ｂの磁力を調節してシャフト１１を所定の位置に戻すように動作する。
このように、制御装置４８は変位センサ９、１３の信号によりラジアル磁気軸受部８、１２をフィードバック制御する。これによってシャフト１１はラジアル磁気軸受部８、１２において電磁石８ｂ、１２ｂから所定の空隙（ギャップ）を隔ててラジアル方向に磁気浮上し、空間中に非接触で保持される。

変位センサ１７も変位センサ９、１３と同様に、コイル１７ｂを備えた構成となっている。そして、コイル１７ｂと対向するシャフト１１側に設けられたターゲット１７ａとの距離を検出することによって、スラスト方向の変位を検出している。
制御装置４８は、変位センサ１７からの信号によってシャフト１１のスラスト方向の変位を検出すると、スラスト磁気軸受部２０の各電磁石２０ａ、２０ｂの磁力を調節してシャフト１１を所定の位置に戻すように動作する。
このように、制御装置４８は変位センサ１７の信号によりスラスト磁気軸受部２０をフィードバック制御する。これによってシャフト１１はスラスト磁気軸受部２０において電磁石から所定の空隙を隔ててスラスト方向に磁気浮上し、空間中に非接触で保持される。
このようにして、シャフト１１は、ラジアル磁気軸受部８、１２によりラジアル方向に保持され、スラスト磁気軸受部２０によりスラスト方向に保持されるため、軸線周りに回転するようになっている。
なお、本実施形態におけるモータ部１０及び各磁気軸受部は、電磁気力の作用を利用した電磁アクチュエータ（電気アクチュエータ）として機能する。また、モータ部１０及びラジアル磁気軸受部８、１２は、後述するステータコラム１８に内包される電磁アクチュエータ構造体の構成要素となる。

ケーシング２及びベース３の内部には、気体移送機構、即ち排気機能を発揮する構造物におけるステータ部（固定部）が形成されている。このステータ部は、吸気口６側（ターボ分子ポンプ部Ｔ）に設けられたステータ翼２２と、排気口１９側（ねじ溝式ポンプ部Ｓ）に設けられたねじ溝スペーサ５、ステータコラム１８などから構成されている。
ステータ翼２２は、シャフト１１の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜してケーシング２の内周面からシャフト１１に向かって伸びたブレードから構成されている。ターボ分子ポンプ部Ｔでは、これらステータ翼２２が軸線方向に、ロータ翼２１と互い違いに複数段形成されている。各段のステータ翼２２は、円筒形状をしたスペーサ２３により互いに隔てられている。

ねじ溝スペーサ５は、内周面にらせん溝７が形成された円筒形の部材である。ねじ溝スペーサ５の内周面は、所定の間隙を隔てて円筒部材２９の外周面に対面するようになっている。
ねじ溝スペーサ５に形成されたらせん溝７の方向は、らせん溝７内をロータ部２４の回転方向にガスが輸送された場合、排気口１９に向かう方向である。らせん溝７の深さは排気口１９に近づくにつれ浅くなるようになっている。そして、らせん溝７を輸送されるガスは排気口１９に近づくにつれて圧縮されるようになっている。
ベース３は、ケーシング２と共にターボ分子ポンプ１の外装体を構成している。ベース３のラジアル方向中央には、回転部の回転軸線と同心に円筒形状を有するステータコラム１８が、吸気口６方向に取り付けられている。
このステータコラム１８の内部に、モータ部１０及びラジアル磁気軸受部８、１２を備えた電磁アクチュエータ構造体が配設されている。

ターボ分子ポンプ１には、変位センサ９の吸気口６側に保護用ベアリング４０、変位センサ１３の排気口１９側に保護用ベアリング５０が設けられている。
保護用ベアリング４０、５０は、ターボ分子ポンプ１の起動時、停止時や、停電等によりラジアル磁気軸受部８、１２やスラスト磁気軸受部２０が正常に動作しない非常時（タッチダウン時）にシャフト１１を支持するための軸受である。
このような構成を有するターボ分子ポンプ１は、真空容器、例えば、半導体製造装置に設けられた内部が高真空状態に保たれたプロセスチャンバなどの排気処理を行う際の真空ポンプとして用いられている。

次に、ターボ分子ポンプ１におけるモータ部１０及びラジアル磁気軸受部８、１２、即ち、電磁アクチュエータ構造体の詳細な構造について説明する。
図２は、本実施の形態に係るターボ分子ポンプ１におけるステータコラム１８の部分の拡大断面を示した図である。
図２に示すように、モータ部１０とラジアル磁気軸受部８は、シャフト１１の軸方向（スラスト方向）に沿って隣接して配置されている。
モータ部１０の固定部を構成する電磁石１０ｂは、鉄心（コア）１１１、巻線（コイル）１１２及びインシュレータ１１３を備えている。
同様にラジアル磁気軸受部８の固定部を構成する電磁石８ｂもまた、鉄心（コア）８１、巻線（コイル）８２及びインシュレータ８３を備えている。

ターボ分子ポンプ１におけるモータ部１０及びラジアル磁気軸受部８、１２における電磁石１０ｂ、８ｂ、１２ｂの主構成は同様であるため、ここでは、ラジアル磁気軸受部８を例にその基本的な製造方法について説明する。
図３は、ラジアル磁気軸受部８における電磁石８ｂの製造方法を説明するための図である。
はじめに、図３（ａ）に示すような鉄心８１を形成する。鉄心８１は、積層珪素鋼板で形成されている。鉄心８１は、中空円筒状であり、その内周壁から中心方向に向かって突出した突起部８１ａを複数有している。

次に、図３（ｂ）に示すように、インシュレータ８３を形成する。インシュレータ８３は、絶縁部８３ａ、上スペーサ部８３ｂ、下スペーサ部８３ｃから構成されている。
絶縁部８３ａは、鉄心８１の突起部８１ａの表面を被覆するように形成され、巻線８２と鉄心８１との間を絶縁する機能を有する。なお、ターボ分子ポンプ１における回転部と固定部との接触を避けるため、鉄心８１におけるターゲット８ａとの対向領域には絶縁部８３ａは形成しない。
円環状の上スペーサ部８３ｂは、鉄心８１の外縁部から上方向、即ち変位センサ９方向（吸気口６方向）に張り出すように形成されている。
円環状の下スペーサ部８３ｃは、鉄心８１の外縁部から下方向、即ちモータ部１０方向（排気口１９方向）に張り出すように形成されている。

インシュレータ８３は、絶縁部８３ａ、上スペーサ部８３ｂ、下スペーサ部８３ｃを形成する型に、鉄心８１を内包した状態でシリコンゴムなどを充填することによって一体形成（一体成形）されている。なお、シリコンゴムは、インシュレータ８３の各部に掛かる荷重によって変形しない程度の強度を有するものを使用する。
また、インシュレータ８３は、熱硬化性エポキシ樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を用いて形成してもよい。ポリフェニレンサルファイド樹脂は、耐熱性、耐薬品性、機械特性、難燃性、電気特性に優れた熱可塑性の結晶性プラスチックである。ポリフェニレンサルファイド樹脂は、精密成形性にも優れているため、成形時の流動性がよく、寸法安定性の高いインシュレータ８３を形成することができる。
なお、インシュレータ８３を形成する材質はこれらに限定されるものではなく、非金属性の材質、即ち、電気的に鉄心８１と巻線８２を絶縁することができる材質のものであればよい。
続いて、図３（ｃ）に示すように、インシュレータ８３を介して、詳しくは、絶縁部８３ａを介して、鉄心８１の突起部８１ａの部位に巻線８２を巻回する。
図示されていないが、ラジアル磁気軸受部１２においても同様の方法で電磁石１２ｂを形成する。
また、モータ部１０においても同様の方法で電磁石１０ｂを形成する。詳しくは、図２に示すように、鉄心１１１の突起部を被覆する絶縁部１１３ａ、及び、鉄心１１１の外縁部から張り出した上スペーサ部１１３ｂ、下スペーサ部１１３ｃをシリコンゴムを充填することによって一体形成する。そして、絶縁部１１３ａを介して鉄心１１１に巻線１１２を巻回する。

本実施形態では、図２に示すように、ラジアル磁気軸受部８とモータ部１０とは、ラジアル磁気軸受部８における下スペーサ部８３ｃと、モータ部１０における上スペーサ部１１３ｂとの先端を当接させるようにして配列されている。
即ち、モータ部１０における鉄心１１１とラジアル磁気軸受部８における鉄心８１との間隔は、下スペーサ部８３ｃと上スペーサ部１１３ｂとの高さの総和によって決定されるように構成されている。
なお、ラジアル磁気軸受部８とモータ部１０における各スペーサ部は、適切に当接するように、径サイズが統一されている。
また、ラジアル磁気軸受部８における鉄心８１と、変位センサ９との間隔は、ラジアル磁気軸受部８における上スペーサ部８３ｂの高さによって決定されるように構成されている。

上述したように本実施形態では、ラジアル磁気軸受部８の電磁石８ｂにおけるインシュレータ８３に、鉄心８１と巻線８２との間を電気的に絶縁させる機能だけではなく、隣接する変位センサ９やモータ部１０との間隔を設定するディスタンススペーサの機能が設けられている。そのため、従来技術に示されているようなスペーサを別途設ける必要がなくなる。なお、モータ部１０の電磁石１０ｂにおいても同様の効果を得ることができる。
本実施形態では、上述したように製造されたラジアル磁気軸受部８、１２及びモータ部１０における固定部（電磁石８ｂ、１２ｂ、１０ｂ）をステータコラム１８の内部に組み込むだけで、従来技術に示されているような環状スペーサ部材を加工する作業を行うことなく、高さ方向の位置決めを行うことができる。これによりターボ分子ポンプ１の製造コストの低減を図ることができる。
また、本実施形態では、電磁石８ｂ、１０ｂに設けられたインシュレータ８３、１１３によって、ラジアル磁気軸受部８やモータ部１０の位置決めを行うように構成されている。インシュレータ８３、１１３は、金属より剛性の低いゴムや樹脂等の絶縁材によって構成されているため、ラジアル磁気軸受部８やモータ部１０の配線や変位センサ９の配線などが挟まれた場合におけるショートや地絡、断線などの不具合の発生率を低下させることができる。

（変形例）
次に、上述した本実施形態の変形例について説明する。なお、以下で説明する変形例においては、上述した実施形態と同一箇所には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図４は、第１の変形例におけるステータコラム１８の部分の拡大断面を示した図である。
第１の変形例では、図４に示すように、ラジアル磁気軸受部８の電磁石８ｂにおけるインシュレータ８３の上スペーサ部８３ｂ’及び下スペーサ部８３ｃ’を鉄心８１の外縁部の少し内側の部分に形成する。これにより、上スペーサ部８３ｂ’及び下スペーサ部８３ｃ’と、ステータコラム１８との間に隙間が形成される。
なお、図示されていないが、ラジアル磁気軸受部１２においても同様の構成とする。
また、モータ部１０においても、ラジアル磁気軸受部８と同様に、電磁石１０ｂにおけるインシュレータ１１３の上スペーサ部１１３ｂ’及び下スペーサ部１１３ｃ’を鉄心１１１の外縁部の少し内側の部分に形成する。これにより、上スペーサ部１１３ｂ’及び下スペーサ部１１３ｃ’と、ステータコラム１８との間に隙間が形成される。

このように、各スペーサ部とステータコラム１８との間に隙間を形成することにより、ラジアル磁気軸受部８、１２やモータ部１０の配線や変位センサ９の配線などをこの隙間を介して適切に引き出すことができる。
これにより、ラジアル磁気軸受部８、１２やモータ部１０の配線や変位センサ９の配線などのショートや地絡、断線などの不具合を抑制できる。

図５は、第２の変形例におけるステータコラム１８の部分の拡大断面を示した図である。
第２の変形例では、図５に示すように、ラジアル磁気軸受部８の電磁石８ｂにおけるインシュレータ８３の構成部位として、さらに、鉄心８１の突起部８１ａの先端部から上方向、即ち変位センサ９方向（吸気口６方向）に張り出すように内壁部８３ｄ、及び鉄心８１の突起部８１ａの先端部から下方向、即ちモータ部１０方向（排気口１９方向）に張り出すように内壁部８３ｅが形成されている。
内壁部８３ｄと上スペーサ部８３ｂとの間、及び、内壁部８３ｅと下スペーサ部８３ｃとの間に巻線８２が配設されるように構成されている。
なお、図示されていないが、ラジアル磁気軸受部１２においても同様の構成とする。

また、モータ部１０においても、ラジアル磁気軸受部８と同様に、モータ部１０の電磁石１０ｂにおけるインシュレータ１１３の構成部位として、さらに、鉄心１１１の突起部の先端部から上方向に張り出すように内壁部１１３ｄ、及び鉄心１１１の突起部の先端部から下方向に張り出すように内壁部１１３ｅが形成されている。
内壁部１１３ｄと上スペーサ部１１３ｂとの間、及び、内壁部１１３ｅと下スペーサ部１１３ｃとの間に巻線１１２が配設されるように構成されている。

このように、各インシュレータに内壁部を設けることにより、ラジアル磁気軸受部８、１２やモータ部１０の巻線を適切な部位に巻回す（配設する）ことができるため、固定部における巻線と回転部との接触を防止することができる。
また、図５に示すように、モータ部１０における内壁部１１３ｄと、ラジアル磁気軸受部８における内壁部８３ｅとの高さを、それぞれ、モータ部１０における上スペーサ部１１３ｂ、ラジアル磁気軸受部８における下スペーサ部８３ｃの高さとが等しくなるように構成する。これにより、内壁部１１３ｄと内壁部８３ｅとの先端を当接させることができ、ラジアル磁気軸受部８及びモータ部１０の設置強度を向上させることができる。即ち、磁極をより安定させた状態で配置することができる。よって、各電磁石における磁極の位置決め精度を向上させることができる。

図６は、第３の変形例におけるステータコラム１８の部分の拡大断面を示した図である。
第３の変形例では、図６に示すように、ラジアル磁気軸受部８におけるインシュレータ８３と変位センサ９の芯部（鉄心）９ｃを固定させる。
詳しくは、ラジアル磁気軸受部８におけるインシュレータ８３を形成する際に、変位センサ９のコイル９ｂが巻回される芯部９ｃとの間を絶縁する絶縁部９ｄを同時に形成する。
絶縁部９ｄは、芯部９ｃの表面を被覆するように形成されている。絶縁部９ｄとラジアル磁気軸受部８におけるインシュレータ８３とは、上スペーサ部８３ｂの端部で接合されている。

このように第３の変形例では、ラジアル磁気軸受部８のインシュレータ８３（鉄心８１を含む）と、変位センサ９の絶縁部９ｄ（芯部９ｃを含む）とが、所定の型にシリコンゴムを充填することによって一体形成されている。
そして、一体形成されたインシュレータ８３及び絶縁部９ｄにそれぞれ巻線８２及びコイル９ｂが配設される。
なお、図示されていないが、ラジアル磁気軸受部１２と変位センサ１３においても同様の構成とする。
このように、ラジアル磁気軸受部８のインシュレータ８３と変位センサ９の芯部９ｃを一体化することにより、変位センサ９とラジアル磁気軸受部８との間隔精度を上げることができる。
ターボ分子ポンプ１におけるラジアル磁気軸受部８、１２、モータ部１０の構成は、上述したものに限定されるものではなく、各変形例に示す構成を組み合わせて用いるようにしてもよい。

本実施形態に係るターボ分子ポンプの概略構成を示した図である。 本実施の形態に係るターボ分子ポンプにおけるステータコラムの部分の拡大断面を示した図である。 ラジアル磁気軸受部における電磁石の製造方法を説明するための図である。 第１の変形例におけるステータコラムの部分の拡大断面を示した図である。 第２の変形例におけるステータコラムの部分の拡大断面を示した図である。 第３の変形例におけるステータコラムの部分の拡大断面を示した図である。

符号の説明

１ ターボ分子ポンプ
２ ケーシング
３ ベース
５ ねじ溝スペーサ
６ 吸気口
７ らせん溝
８ ラジアル磁気軸受部
９ 変位センサ
１０ モータ部
１１ シャフト
１２ ラジアル磁気軸受部
１３ 変位センサ
１７ 変位センサ
１８ ステータコラム
１９ 排気口
２０ スラスト磁気軸受部
２１ ロータ翼
２２ ステータ翼
２３ スペーサ
２４ ロータ部
２５ ボルト
２９ 円筒部材
３０ アーマチュア
４０ 保護用ベアリング
４８ 制御装置
５０ 保護用ベアリング
８１ 鉄心
８２ 巻線
８３ インシュレータ
１１１ 鉄心
１１２ 巻線
１１３ インシュレータ

Claims (5)

1. 回転子を回転駆動させるモータと、
   前記回転子のラジアル方向の荷重を非接触で支持するラジアル磁気軸受と、
   前記モータと前記ラジアル磁気軸受との間に所定の間隔を保持させる、非金属部材からなる第１のスペーサと、
   を備えたことを特徴とする電磁アクチュエータ。
   
2. 前記モータ及び前記ラジアル磁気軸受は、鉄心、前記鉄心に巻く巻線、及び前記鉄心と前記巻線との間を電気的に絶縁する絶縁部材を有し、
   前記第１のスペーサは、前記モータ及び前記ラジアル磁気軸受のうちの少なくとも一方における前記絶縁部材と一体形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータ。
   
3. 前記モータ、前記ラジアル磁気軸受、及び前記第１のスペーサを収納する円筒部材を備え、
   前記第１のスペーサは、前記円筒部材の内周壁と隙間を介して配設されていることを特徴とする請求項２記載の電磁アクチュエータ。
   
4. 前記ラジアル磁気軸受の近傍に配設された前記回転子のラジアル方向の変位を検出する変位センサと、
   前記ラジアル磁気軸受と前記変位センサとの間に所定の間隔を保持させる第２のスペーサと、
   を備え、
   前記第２のスペーサは、前記ラジアル磁気軸受における前記絶縁部材と一体形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の電磁アクチュエータ。
   
5. 請求項１から請求項４のいずれか１の請求項に記載の電磁アクチュエータを備えたことを特徴とする真空ポンプ。

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