JP2020162298A - Stator, motor, magnetic bearing unit, and vacuum pump - Google Patents

Stator, motor, magnetic bearing unit, and vacuum pump Download PDF

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Abstract

To provide a stator that can ensure the degree of freedom of arrangement of two components arranged on both sides of the stator in the axial direction, and can locate these two components.SOLUTION: An insulator 34 of a stator 9 includes a first core covering part 41 stacked in a first direction X1 of an annular part 31 outside a cylindrical part 37 in a radial direction Y, and a second core covering part 42 stacked in a second direction X2. The first core covering part 41 and the second core covering part 42 respectively include a first to-be-abutted-part 43 and a second to-be-abutted-part 44 to which components can abut in an axial direction X. A first distance D1 between a center H of a stator core 33 in the axial direction X and the first to-be-abutted-part 43 is shorter than a second distance D2 between the center H of the stator core 33 in the axial direction X and the second to-be-abutted-part 44.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ステータに関する。また、モータ、およびモータによって回転翼を回転させる真空ポンプに関する。さらに、ロータを支持する磁気軸受ユニットに関する。 The present invention relates to a stator. The present invention also relates to a motor and a vacuum pump in which a rotary blade is rotated by the motor. Further, the present invention relates to a magnetic bearing unit that supports a rotor.

モータによって回転翼を回転させる真空ポンプは特許文献1に記載されている。同文献のモータは、回転翼が接続されるロータと、ロータを回転させるためのステータと、ロータの軸線方向でステータの一方側に配置された第1磁気軸受ユニットと、他方側に配置された第2磁気軸受ユニットを備える。第1磁気軸受ユニットは、磁力によってロータを非接触で径方向に支持する第1電磁石と、第1電磁石の軸線方向に重ねられてロータの径方向の変位を検出する第1センサを備える。第2磁気軸受ユニットは、磁力によってロータを非接触で径方向に支持する第2電磁石と、第2電磁石の軸線方向に重ねられてロータの径方向の変位を検出する第2センサを備える。第1磁気軸受ユニットにおいて、第1センサは軸線方向で第1電磁石の一方側に重ねられている。第2磁気軸受ユニットにおいて、第2センサは軸線方向で第2電磁石の他方側に重ねられている。 A vacuum pump that rotates a rotary blade by a motor is described in Patent Document 1. The motors of the same document are arranged on the rotor to which the rotor blades are connected, the stator for rotating the rotor, the first magnetic bearing unit arranged on one side of the stator in the axial direction of the rotor, and the other side. A second magnetic bearing unit is provided. The first magnetic bearing unit includes a first electromagnet that supports the rotor in the radial direction in a non-contact manner by magnetic force, and a first sensor that is stacked in the axial direction of the first electromagnet and detects a radial displacement of the rotor. The second magnetic bearing unit includes a second electromagnet that supports the rotor in the radial direction in a non-contact manner by magnetic force, and a second sensor that is stacked in the axial direction of the second electromagnet and detects a radial displacement of the rotor. In the first magnetic bearing unit, the first sensor is stacked on one side of the first electromagnet in the axial direction. In the second magnetic bearing unit, the second sensor is superposed on the other side of the second electromagnet in the axial direction.

特開2018−145803号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-145803

モータを組み立てる際に、ステータの一方側に位置する第1部材(第1磁気軸受ユニット)とステータとを軸線方向で当接させ、かつ、ステータの他方側に位置する第2部材(第2磁気軸受ユニット)とステータとを軸線方向で当接させれば、軸線方向における第1部材の位置および第2部材の位置を、ステータを基準に規定できる。しかし、一般的に、モータのステータは、軸線と直交する仮想面に対して対称な形状を備える。従って、第1部材とステータとを軸線方向で当接させ、かつ、第2部材とステータとを軸線方向で当接させた場合には、軸線方向におけるステータの中心から第1部材までの距離と、ステータの中心から第2部材までの距離とが、単一の距離に規定されてしまい、第1部材および第2部材の配置の自由度が損なわれるという問題がある。 When assembling the motor, the first member (first magnetic bearing unit) located on one side of the stator and the stator are brought into contact with each other in the axial direction, and the second member (second magnetic bearing unit) located on the other side of the stator is brought into contact with each other. If the bearing unit) and the stator are brought into contact with each other in the axial direction, the position of the first member and the position of the second member in the axial direction can be defined with reference to the stator. However, in general, the stator of the motor has a shape symmetrical with respect to the virtual plane orthogonal to the axis. Therefore, when the first member and the stator are brought into contact with each other in the axial direction and the second member and the stator are brought into contact with each other in the axial direction, the distance from the center of the stator to the first member in the axial direction is obtained. The distance from the center of the stator to the second member is defined as a single distance, and there is a problem that the degree of freedom in arranging the first member and the second member is impaired.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、軸線方向でステータの隣に配置される部材の配置の自由度を確保しながら、部材を位置決めできるステータを提供することにある。また、かかるステータを備えるモータおよび真空ポンプを提供することにある。さらに、モータのロータを非接触で支持する磁気軸受ユニットを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a stator capable of positioning members while ensuring a degree of freedom in arranging members arranged next to the stator in the axial direction. Another object of the present invention is to provide a motor and a vacuum pump including such a stator. Another object of the present invention is to provide a magnetic bearing unit that non-contactly supports a rotor of a motor.

上記の課題を解決するために、本発明は、環状部および当該環状部から内周側に突出する突極部を備えるステータコアと、前記突極部が貫通する筒部を備えるインシュレータと、前記筒部に巻き回されたコイルと、を有するステータにおいて、前記環状部の軸線に沿った方向を軸線方向、前記軸線方向と直交する方向を径方向、前記軸線方向の一方側を第1方向、他方側を第2方向としたときに、前記インシュレータは、前記径方向における前記筒部の外側でコア覆い部を備え、前記コア覆い部は、前記軸線方向から部材が当接可能な第1被当接部および第2被当接部を備え、前記軸線方向における前記ステータコアの中心と前記第1被当接部との間の第1距離は、前記軸線方向における前記ステータコアの中心と前記第2被当接部との間の第2距離よりも短いことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention comprises a stator core having an annular portion and a salient pole portion protruding inward from the annular portion, an insulator having a tubular portion through which the salient pole portion penetrates, and the tubular portion. In a stator having a coil wound around a portion, the direction along the axis of the annular portion is the axial direction, the direction orthogonal to the axial direction is the radial direction, one side of the axial direction is the first direction, and the other. When the side is the second direction, the insulator includes a core covering portion on the outside of the tubular portion in the radial direction, and the core covering portion is a first hit to which a member can abut from the axial direction. A contact portion and a second contacted portion are provided, and the first distance between the center of the stator core and the first contacted portion in the axial direction is the center of the stator core and the second contacted portion in the axial direction. It is characterized in that it is shorter than the second distance from the contact portion.

本発明のステータは、インシュレータに、ステータコアの中心からの距離が互いに相違する第1被当接部と第2被当接部とを備える。従って、軸線方向でステータの隣に配置される部材を、第1被当接部に当接せれば、ステータの中心から部材までの距離を第1距離として、部材を位置決めできる。また、軸線方向でステータの隣に配置される部材を、第2被当接部に当接せれば、ステータの中心から部材までの距離を第2距離として、部材を位置決めできる。従って、本発明によれば、軸線方向でステータの隣に配置される部材の配置の自由度を確保しながら、この部材を位置決めできる。 In the stator of the present invention, the insulator is provided with a first contacted portion and a second contacted portion having different distances from the center of the stator core. Therefore, if the member arranged next to the stator in the axial direction is brought into contact with the first contacted portion, the member can be positioned with the distance from the center of the stator to the member as the first distance. Further, if the member arranged next to the stator in the axial direction is brought into contact with the second contacted portion, the member can be positioned with the distance from the center of the stator to the member as the second distance. Therefore, according to the present invention, this member can be positioned while ensuring the degree of freedom in arranging the member arranged next to the stator in the axial direction.

本発明において、前記インシュレータは、前記軸線方向で2つに分割された樹脂製の第1インシュレータ部材および第2インシュレータ部材からなり、前記第1インシュレータ部材と前記第2インシュレータ部材とは、同一の部材であるものとすることができる。インシュレータを2つのインシュレータ部材に分割すれば、インシュレータの形状が複雑になった場合でも、射出成形によって各インシュレータ部材を容易に成形できる。また、このようにすれば、インシュレータを2つのインシュレータ部材から構成した場合でも、部品点数が増加しない。 In the present invention, the insulator is composed of a resin-made first insulator member and a second insulator member which are divided into two in the axial direction, and the first insulator member and the second insulator member are the same member. Can be assumed to be. If the insulator is divided into two insulator members, each insulator member can be easily molded by injection molding even if the shape of the insulator becomes complicated. Further, in this way, the number of parts does not increase even when the insulator is composed of two insulator members.

次に、本発明のモータは、上記のステータと、前記ステータの内周側に配置されたロータと、磁力によって前記ロータを前記径方向に非接触で支持する第1電磁石、および前記第1電磁石の前記軸線方向に重ねられて前記ロータの前記径方向の変位を検出する第1センサを備える第1磁気軸受ユニットと、磁力によって前記ロータを前記径方向に非接触で支持する第2電磁石、および前記第2電磁石の前記軸線方向に重ねられて前記ロータの前記径方向の変位を検出する第2センサを備える第2磁気軸受ユニットと、を有し、前記第1磁気軸受ユニットは、前記ステータの前記第1方向に重ねられて前記コア覆い部の前記第1被当接部または前記第2被当接部に当接し、前記ステータの前記第2方向に位置する外部の部材は、前記第1磁気軸受ユニットであり、記第2磁気軸受ユニットは、前記ステータの前記第2方向に重ねられて前記コア覆い部の前記第1被当接部または前記第2被当接部に当接することを特徴とする。 Next, the motor of the present invention includes the stator, a rotor arranged on the inner peripheral side of the stator, a first electromagnet that magnetically supports the rotor in the radial direction in a non-contact manner, and the first electromagnet. A first magnetic bearing unit including a first sensor that is stacked in the axial direction and detects a radial displacement of the rotor, a second electromagnet that magnetically supports the rotor in the radial direction in a non-contact manner, and It has a second magnetic bearing unit including a second sensor which is overlapped in the axial direction of the second electromagnet and detects the radial displacement of the rotor, and the first magnetic bearing unit is of the stator. An external member that is overlapped in the first direction and abuts on the first contacted portion or the second contacted portion of the core covering portion and is located in the second direction of the stator is the first contacted portion. It is a magnetic bearing unit, and the second magnetic bearing unit is overlapped in the second direction of the stator and abuts on the first contacted portion or the second contacted portion of the core covering portion. It is a feature.

本発明のモータは、ステータに、ステータコアの中心からの距離が互いに相違する第1被当接部と第2被当接部とを備える。従って、第1磁気軸受ユニットを第1被当接部に当接させ、第2磁気軸受ユニットを第2被当接部に当接させれば、ステータの中心から第1磁気軸受ユニットまでを第1距離とし、ステータの中心から第2磁気軸受ユニットまでを第2距離とすることができる。また、第1磁気軸受ユニットを第2被当接部に当接させ、第2磁気軸受ユニットを第1被当接部に当接させれば、ステータの中心から第1磁気軸受ユニットまでを第2距離とし、ステータの中心から第2磁気軸受ユニットまでを第1距離とすることができる。従って、軸線方向でステータの両側に配置される第1磁気軸受ユニットと第2磁気軸受ユニットの配置の自由度を確保しながら、これら第1磁気軸受ユニットおよび第2磁気軸受ユニットを位置決めできる。 In the motor of the present invention, the stator includes a first contacted portion and a second contacted portion having different distances from the center of the stator core. Therefore, if the first magnetic bearing unit is brought into contact with the first contacted portion and the second magnetic bearing unit is brought into contact with the second contacted portion, the distance from the center of the stator to the first magnetic bearing unit is first. One distance can be set, and the second distance can be set from the center of the stator to the second magnetic bearing unit. Further, if the first magnetic bearing unit is brought into contact with the second contacted portion and the second magnetic bearing unit is brought into contact with the first contacted portion, the distance from the center of the stator to the first magnetic bearing unit is first. Two distances can be set, and the first distance can be set from the center of the stator to the second magnetic bearing unit. Therefore, the first magnetic bearing unit and the second magnetic bearing unit can be positioned while ensuring the degree of freedom in the arrangement of the first magnetic bearing unit and the second magnetic bearing unit arranged on both sides of the stator in the axial direction.

次に、本発明の真空ポンプは、上記のステータと、前記ステータの内周側に配置されたロータと、を備えるモータと、ポンプケースと、前記ポンプケースの内部に固定された固定翼と、前記ロータに取り付けられて前記ポンプケースの内部で回転する回転翼と、を有することを特徴とする。 Next, the vacuum pump of the present invention includes a motor including the above-mentioned stator and a rotor arranged on the inner peripheral side of the stator, a pump case, and fixed wings fixed inside the pump case. It is characterized by having a rotary blade attached to the rotor and rotating inside the pump case.

本発明の真空ポンプによれば、モータにおいて、軸線方向で積層されるステータ、第1磁気軸受ユニット、および第2磁気軸受ユニットの配置の自由度が確保される。従って、真空ポンプの設計の自由度が向上する。 According to the vacuum pump of the present invention, in the motor, the degree of freedom in arranging the stator, the first magnetic bearing unit, and the second magnetic bearing unit stacked in the axial direction is ensured. Therefore, the degree of freedom in designing the vacuum pump is improved.

また、本発明の真空ポンプは、上記のモータと、ポンプケースと、前記ポンプケースの
内部に固定された固定翼と、前記モータのロータに取り付けられて前記ポンプケースの内部で回転する回転翼と、を有することを特徴とする。
Further, the vacuum pump of the present invention includes the above motor, a pump case, fixed blades fixed inside the pump case, and rotary blades attached to the rotor of the motor and rotating inside the pump case. It is characterized by having.

本発明の真空ポンプによれば、モータにおいて、軸線方向で積層されるステータ、第1磁気軸受ユニット、および第2磁気軸受ユニットの配置の自由度が確保される。従って、真空ポンプの設計の自由度が向上する。 According to the vacuum pump of the present invention, in the motor, the degree of freedom in arranging the stator, the first magnetic bearing unit, and the second magnetic bearing unit stacked in the axial direction is ensured. Therefore, the degree of freedom in designing the vacuum pump is improved.

次に、本発明の別の形態は、環状部および当該環状部から内周側に突出する突極部を備えるステータコアと、前記突極部が貫通する筒部を備えるインシュレータと、前記筒部に巻き回されたコイルと、を有するステータにおいて、前記環状部の軸線に沿った方向を軸線方向、前記軸線方向と直交する方向を径方向、前記軸線方向の一方側を第1方向、他方側を第2方向としたときに、前記インシュレータは、前記径方向における前記筒部の外側で前記環状部の前記第1方向に重ねられた第1コア覆い部および前記第2方向に重ねられた第2コア覆い部を備え、前記第1コア覆い部および前記第2コア覆い部のそれぞれは、前記第1被当接部および前記第2被当接部を備え、前記軸線方向における前記ステータコアの中心と前記第1被当接部との間の第1距離は、前記軸線方向における前記ステータコアの中心と前記第2被当接部との間の第2距離よりも短く、前記第1被当接部および前記第2被当接部は、径方向に並んで配置されていることを特徴とする。 Next, another embodiment of the present invention includes a stator core having an annular portion and a salient pole portion protruding inward from the annular portion, an insulator having a tubular portion through which the salient pole portion penetrates, and the tubular portion. In a stator having a wound coil, the direction along the axis of the annular portion is the axial direction, the direction orthogonal to the axial direction is the radial direction, one side of the axial direction is the first direction, and the other side is In the second direction, the insulator is a first core covering portion of the annular portion stacked in the first direction and a second core overlapped in the second direction on the outside of the tubular portion in the radial direction. A core covering portion is provided, and each of the first core covering portion and the second core covering portion includes the first contacted portion and the second contacted portion, and the center of the stator core in the axial direction. The first distance between the first contacted portion is shorter than the second distance between the center of the stator core and the second contacted portion in the axial direction, and the first contacted portion is shorter than the second distance. The second contacted portion is arranged side by side in the radial direction.

本発明のステータは、インシュレータに、ステータコアの環状部の第1方向に重ねられた第1コア覆い部と第2方向に重ねられた第2コア覆い部とを備える。また、第1コア覆い部および第2コア覆い部のそれぞれは、ステータコアの中心からの距離が異なる第1被当接部および前記第2被当接部を備える。従って、例えば、ステータの第1方向に配置される第1部材を第1コア覆い部の第1被当接部に当接させ、ステータの第2方向に配置される第2部材を第2コア覆い部の第2被当接部に当接させれば、ステータの中心から第1部材までの距離(第1距離)と、ステータの中心から第2部材までの距離(第2距離)とを異なるものとすることができる。また、ステータの第1方向に配置される第1部材を第1コア覆い部の第1被当接部に当接させ、ステータの第2方向に配置される第2部材を第2コア覆い部の第1被当接部に当接させれば、ステータの中心から第1部材までの距離と、ステータの中心から第2部材までの距離とを互いに同一の第1距離とすることができる。さらに、ステータの第1方向に配置される第1部材を第1コア覆い部の第2被当接部に当接させ、ステータの第2方向に配置される第2部材を第2コア覆い部の第2被当接部に当接させれば、ステータの中心から第1部材までの距離と、ステータの中心から第2部材までの距離とを互いに同一の第2距離とすることができる。従って、本発明によれば、軸線方向でステータの両側に配置される2つの部材の配置の自由度を確保しながら、これら2つの部材を位置決めできる。 The stator of the present invention includes an insulator with a first core covering portion stacked in the first direction and a second core covering portion stacked in the second direction of the annular portion of the stator core. Further, each of the first core covering portion and the second core covering portion includes a first contacted portion and the second contacted portion having different distances from the center of the stator core. Therefore, for example, the first member arranged in the first direction of the stator is brought into contact with the first contacted portion of the first core covering portion, and the second member arranged in the second direction of the stator is brought into contact with the second core. When the cover portion is brought into contact with the second contacted portion, the distance from the center of the stator to the first member (first distance) and the distance from the center of the stator to the second member (second distance) can be determined. Can be different. Further, the first member arranged in the first direction of the stator is brought into contact with the first contacted portion of the first core covering portion, and the second member arranged in the second direction of the stator is brought into contact with the first contacted portion of the first core covering portion. The distance from the center of the stator to the first member and the distance from the center of the stator to the second member can be set to the same first distance by abutting the first contacted portion of the above. Further, the first member arranged in the first direction of the stator is brought into contact with the second contacted portion of the first core covering portion, and the second member arranged in the second direction of the stator is brought into contact with the second core covering portion. By contacting the second contacted portion of the above, the distance from the center of the stator to the first member and the distance from the center of the stator to the second member can be set to be the same second distance. Therefore, according to the present invention, these two members can be positioned while ensuring the degree of freedom in arranging the two members arranged on both sides of the stator in the axial direction.

本発明において、前記第1被当接部は、前記第2被当接部よりも前記径方向の内側に位置するものとすることができる。このようにすれば、ステータの軸線方向に一方側または他方側に配置した外部の部材を第2被当接部に当接させたときに、外部の部材が第1被当接部と干渉することを回避しやすい。 In the present invention, the first contacted portion may be located inside the second contacted portion in the radial direction. In this way, when an external member arranged on one side or the other side in the axial direction of the stator is brought into contact with the second contacted portion, the external member interferes with the first contacted portion. It's easy to avoid that.

本発明において、前記第1コア覆い部および前記第2コア覆い部のそれぞれは、前記軸線方向に延びる第1壁部と、前記径方向における前記第1壁部の外側で前記軸線方向に延びる第2壁部と、を備え、前記径方向における前記第1壁部の厚みは、前記径方向における前記第2壁部の厚みと比較して、厚く、前記第1壁部の前記環状部とは反対側の端部は、前記第1被当接部であり、前記第2壁部の前記環状部とは反対側の端部は、前記第2被当接部であるものとすることができる。このようにすれば、第1被当接部の径方向の幅を広くすることができる。従って、第1被当接部がステータの内周側に位置していても、外部の部材を第1被当接部に当接させることが容易となる。 In the present invention, each of the first core covering portion and the second core covering portion extends in the axial direction outside the first wall portion extending in the axial direction and the first wall portion extending in the radial direction. With two wall portions, the thickness of the first wall portion in the radial direction is thicker than the thickness of the second wall portion in the radial direction, and the thickness of the first wall portion is higher than that of the annular portion. The end portion on the opposite side may be the first contacted portion, and the end portion of the second wall portion opposite to the annular portion may be the second contacted portion. .. By doing so, the width of the first contacted portion in the radial direction can be widened. Therefore, even if the first contacted portion is located on the inner peripheral side of the stator, it is easy to bring an external member into contact with the first contacted portion.

本発明において、前記軸線回りを周方向としたときに、前記周方向における前記第1壁部の第1寸法は、前記周方向における前記コイルの長さ寸法よりも長く、前記第1壁部は、前記環状部とは反対側の前記端部に内周側から外周側に貫通する溝を備えるものとすることができる。第1壁部の第1寸法が周方向におけるコイルの長さ寸法よりも長ければ、第1壁部によってコイルを外周側から保護できる。また、第1壁部に溝を備えれば、筒部に巻き回したコイルのコイル線を、溝部を介して、外周側に引き出すことができる。 In the present invention, when the axial direction is the circumferential direction, the first dimension of the first wall portion in the circumferential direction is longer than the length dimension of the coil in the circumferential direction, and the first wall portion is , The end portion on the opposite side of the annular portion may be provided with a groove penetrating from the inner peripheral side to the outer peripheral side. If the first dimension of the first wall portion is longer than the length dimension of the coil in the circumferential direction, the coil can be protected from the outer peripheral side by the first wall portion. Further, if the first wall portion is provided with a groove, the coil wire of the coil wound around the cylinder portion can be pulled out to the outer peripheral side via the groove portion.

本発明において、前記第1コア覆い部および前記第2コア覆い部のそれぞれは、前記環状部に沿って前記径方向に延びて前記第1壁部と前記第2壁部とを接続する接続部を備え、前記コイルから引き出されたコイル線は、前記溝を経由して、前記第1壁部、前記第2壁部および前記接続部により区画された第2の溝を引き回されているものとすることができる。このようにすれば、コイルから引き出したコイル線を周方向に引き回す際に、インシュレータの外側を引き回す必要がない。従って、コイル線の断線を防止あるいは抑制できる。また、コイルから引き出したコイル線を周方向に引き回す際に、インシュレータの外側を引き回す必要がないので、ステータが径方向で大きくなることを抑制できる。 In the present invention, each of the first core covering portion and the second core covering portion extends in the radial direction along the annular portion to connect the first wall portion and the second wall portion. The coil wire drawn out from the coil is routed through the groove through the second groove defined by the first wall portion, the second wall portion, and the connecting portion. Can be. In this way, when the coil wire drawn from the coil is routed in the circumferential direction, it is not necessary to route the outside of the insulator. Therefore, disconnection of the coil wire can be prevented or suppressed. Further, when the coil wire drawn from the coil is routed in the circumferential direction, it is not necessary to route the outside of the insulator, so that it is possible to prevent the stator from becoming large in the radial direction.

本発明において、前記第2壁部は、前記接続部の側の端部分に前記径方向における厚みが前記接続部に接近するのに伴って前記第1壁部の側に増加する補強部を備えるものとすることができる。このような補強部を備えれば、第2の溝内でコイル線を引き回す際などに、第2壁部の先端部分を外周側に撓ませる負荷がかかった場合でも、第2壁部が、接続部に近い部分から折れてしまうことを防止あるいは抑制できる。 In the present invention, the second wall portion includes a reinforcing portion at an end portion on the side of the connecting portion, which increases toward the side of the first wall portion as the thickness in the radial direction approaches the connecting portion. Can be. If such a reinforcing portion is provided, the second wall portion can be provided even when a load is applied to bend the tip portion of the second wall portion toward the outer peripheral side when the coil wire is routed in the second groove. It is possible to prevent or suppress breakage from a portion close to the connection portion.

本発明において、前記周方向における前記第2壁部の第2寸法は、前記第1寸法よりも短いものとすることができる。周方向で隣り合う2つのインシュレータの間には、一方のインシュレータの第2壁部と他方のインシュレータの第2壁部との間に隙間が設けられる。従って、第2の溝を引き回したコイル線などを、第2壁部の側方の隙間からステータの外部に引き出すことができる。 In the present invention, the second dimension of the second wall portion in the circumferential direction can be shorter than the first dimension. A gap is provided between two insulators adjacent to each other in the circumferential direction between the second wall portion of one insulator and the second wall portion of the other insulator. Therefore, the coil wire or the like around the second groove can be pulled out from the lateral gap of the second wall portion to the outside of the stator.

本発明において、前記第2壁部は、前記径方向に貫通する切欠き部を備えるものとすることができる。このようにすれば、第2の溝を引き回したコイル線などを、第2壁部に設けた切欠き部から、ステータの外部に引き出すことができる。 In the present invention, the second wall portion may be provided with a notch portion penetrating in the radial direction. In this way, the coil wire or the like around which the second groove is routed can be pulled out from the notch portion provided in the second wall portion to the outside of the stator.

本発明において、前記インシュレータは、前記軸線方向で2つに分割された樹脂製の第1インシュレータ部材および第2インシュレータ部材からなり、前記第1インシュレータ部材と前記第2インシュレータ部材とは、同一の部材であるものとすることができる。インシュレータを2つのインシュレータ部材に分割すれば、インシュレータの形状が複雑になった場合でも、射出成形によって各インシュレータ部材を容易に成形できる。また、このようにすれば、インシュレータを2つのインシュレータ部材から構成した場合でも、部品点数が増加しない。 In the present invention, the insulator is composed of a resin-made first insulator member and a second insulator member which are divided into two in the axial direction, and the first insulator member and the second insulator member are the same member. Can be assumed to be. If the insulator is divided into two insulator members, each insulator member can be easily molded by injection molding even if the shape of the insulator becomes complicated. Further, in this way, the number of parts does not increase even when the insulator is composed of two insulator members.

本発明の別の形態のモータは、上記のステータと、前記ステータの内周側に配置されたロータと、磁力によって前記ロータを非接触で前記径方向に支持する第1電磁石、および前記第1電磁石の前記軸線方向に重ねられて前記ロータの前記径方向の変位を検出する第1センサを備える第1磁気軸受ユニットと、磁力によって前記ロータを非接触で前記径方向に支持する第2電磁石、および前記第2電磁石の前記軸線方向に重ねられて前記ロータの前記径方向の変位を検出する第2センサを備える第2磁気軸受ユニットと、を有し、前記第1磁気軸受ユニットは、前記ステータの前記第1方向に重ねられて前記第1コア覆い部の前記第1被当接部または前記第2被当接部に当接し、前記ステータの前記第2方向に位置する外部の部材は、前記第1磁気軸受ユニットであり、前記第2磁気軸受ユニットは
、前記ステータの前記第2方向に重ねられて前記第2コア覆い部の前記第1被当接部または前記第2被当接部に当接する。
Another form of the motor of the present invention includes the stator, a rotor arranged on the inner peripheral side of the stator, a first electromagnet that magnetically supports the rotor in the radial direction without contact, and the first electromagnet. A first magnetic bearing unit including a first sensor that is stacked in the axial direction of the electromagnet and detects the radial displacement of the rotor, and a second electromagnet that non-contactly supports the rotor in the radial direction by magnetic force. And a second magnetic bearing unit including a second sensor which is overlapped in the axial direction of the second electromagnet and detects the radial displacement of the rotor, and the first magnetic bearing unit is the stator. An external member that is overlapped in the first direction and abuts on the first contacted portion or the second contacted portion of the first core covering portion and is located in the second direction of the stator. The first magnetic bearing unit, and the second magnetic bearing unit is overlapped in the second direction of the stator and is the first contacted portion or the second contacted portion of the second core covering portion. Contact.

本発明のモータは、ステータに、ステータコアの中心からの距離が互いに相違する第1被当接部と第2被当接部とを備える。従って、例えば、ステータの第1方向に位置する第1磁気軸受ユニットを第1コア覆い部の第1被当接部に当接させ、ステータの第2方向に位置する第2磁気軸受ユニットを第2コア覆い部の第2被当接部に当接させれば、ステータの中心から第1磁気軸受ユニットまでの距離と、ステータの中心から第2磁気軸受ユニットまでの距離とを異なるものとすることができる。また、第1磁気軸受ユニットを第1コア覆い部の第2被当接部に当接させ、第2磁気軸受ユニットを第2コア覆い部の第1被当接部に当接させれば、ステータの中心から第1磁気軸受ユニットまでの距離と、ステータの中心から第2磁気軸受ユニットまでの距離とを異なるものとすることができる。さらに、第1磁気軸受ユニットを第1コア覆い部の第1被当接部に当接させ、第2磁気軸受ユニットを第2コア覆い部の第1被当接部に当接させれば、ステータの中心から第1磁気軸受ユニットまでの距離と、ステータの中心から第2磁気軸受ユニットまでの距離とを互いに同一の第1距離とすることができる。また、第1磁気軸受ユニットを第1コア覆い部の第2被当接部に当接させ、第2磁気軸受ユニットを第2コア覆い部の第2被当接部に当接させれば、ステータの中心から第1磁気軸受ユニットまでの距離と、ステータの中心から第2磁気軸受ユニットまでの距離とを互いに同一の第2距離とすることができる。従って、軸線方向でステータの両側に配置される第1磁気軸受ユニットと第2磁気軸受ユニットの配置の自由度を確保しながら、これら第1磁気軸受ユニットおよび第2磁気軸受ユニットを位置決めできる。 In the motor of the present invention, the stator includes a first contacted portion and a second contacted portion having different distances from the center of the stator core. Therefore, for example, the first magnetic bearing unit located in the first direction of the stator is brought into contact with the first contacted portion of the first core covering portion, and the second magnetic bearing unit located in the second direction of the stator is second. If the two core covering portions are brought into contact with the second contacted portion, the distance from the center of the stator to the first magnetic bearing unit and the distance from the center of the stator to the second magnetic bearing unit will be different. be able to. Further, if the first magnetic bearing unit is brought into contact with the second contacted portion of the first core covering portion and the second magnetic bearing unit is brought into contact with the first contacted portion of the second core covering portion, The distance from the center of the stator to the first magnetic bearing unit and the distance from the center of the stator to the second magnetic bearing unit can be different. Further, if the first magnetic bearing unit is brought into contact with the first contacted portion of the first core covering portion and the second magnetic bearing unit is brought into contact with the first contacted portion of the second core covering portion, The distance from the center of the stator to the first magnetic bearing unit and the distance from the center of the stator to the second magnetic bearing unit can be the same first distance. Further, if the first magnetic bearing unit is brought into contact with the second contacted portion of the first core covering portion and the second magnetic bearing unit is brought into contact with the second contacted portion of the second core covering portion, The distance from the center of the stator to the first magnetic bearing unit and the distance from the center of the stator to the second magnetic bearing unit can be the same second distance. Therefore, the first magnetic bearing unit and the second magnetic bearing unit can be positioned while ensuring the degree of freedom in the arrangement of the first magnetic bearing unit and the second magnetic bearing unit arranged on both sides of the stator in the axial direction.

本発明において、前記第1センサは、前記第1電磁石の前記第1方向に重ねられ、前記第1電磁石は、前記ステータの前記第1コア覆い部の前記第1被当接部に当接するものとすることができる。 In the present invention, the first sensor is stacked in the first direction of the first electromagnet, and the first electromagnet abuts on the first contacted portion of the first core covering portion of the stator. Can be.

本発明において、前記第1電磁石は、前記軸線を囲んで配置されたコア環状部および当該コア環状部から内周側に突出するコア突極部を有する電磁石コアと、電磁石インシュレータと、前記電磁石インシュレータを介して前記コア突極部に巻き回された電磁石コイルと、を備え、前記電磁石インシュレータは、前記コア突極部が貫通するインシュレータ筒部と、前記径方向における前記インシュレータ筒部の内側の端から張り出す内側鍔部と、前記径方向における前記インシュレータ筒部の外側の端から張り出す外側鍔部と、を備え、前記電磁石コイルは、前記内側鍔部と前記外側鍔部との間において前記インシュレータ筒部に巻き回され、前記外側鍔部の前記第2方向の端部分は、前記軸線方向から前記第1被当接部に当接するものとすることができる。すなわち、ステータのインシュレータに設けた第1被当接部には、第1電磁石の電磁石インシュレータの外側鍔部が当接するものとすることができる。 In the present invention, the first electromagnet includes an electromagnet core having a core annular portion arranged so as to surround the axis and a core salient pole portion protruding inward from the core annular portion, an electromagnet insulator, and the electromagnet insulator. The electromagnet coil includes an electromagnet coil wound around the core salient pole portion via the above, and the electromagnet insulator includes an insulator cylinder portion through which the core salient pole portion penetrates and an inner end of the insulator cylinder portion in the radial direction. The electromagnet coil includes an inner flange portion protruding from the inner flange portion and an outer flange portion projecting from the outer end of the insulator cylinder portion in the radial direction, and the electromagnet coil is formed between the inner flange portion and the outer flange portion. The end portion of the outer flange portion in the second direction, which is wound around the insulator cylinder portion, can be brought into contact with the first contacted portion from the axial direction. That is, the outer flange portion of the electromagnet insulator of the first electromagnet can be brought into contact with the first contacted portion provided on the insulator of the stator.

本発明において、前記軸線回りを周方向としたときに、前記ロータの外周側で、前記ステータ、前記第1磁気軸受ユニットおよび前記第2磁気軸受ユニットを封止する樹脂封止部材、を有し、前記第1壁部は、前記軸線方向から見た場合に円弧形状をしており、前記外側鍔部は、前記軸線方向から見た場合に前記周方向に直線状に延びているとともに、前記径方向における厚みが前記第1壁部の厚みよりも薄く、前記周方向の一部分が前記第1壁部から外周側に突出しているものとすることができる。このようにすれば、ステータと第1電磁石との間に隙間が形成されやすい。従って、これらの隙間に、樹脂を浸入させて、樹脂封止部材を設けることが容易である。 In the present invention, the stator, the first magnetic bearing unit, and the resin sealing member for sealing the second magnetic bearing unit are provided on the outer peripheral side of the rotor when the axial direction is the circumferential direction. The first wall portion has an arc shape when viewed from the axial direction, and the outer flange portion extends linearly in the circumferential direction when viewed from the axial direction, and the outer flange portion extends linearly in the circumferential direction. It can be assumed that the thickness in the radial direction is thinner than the thickness of the first wall portion, and a part of the circumferential direction protrudes from the first wall portion toward the outer peripheral side. In this way, a gap is likely to be formed between the stator and the first electromagnet. Therefore, it is easy to infiltrate the resin into these gaps to provide the resin sealing member.

本発明において、前記第1センサは、前記軸線を囲んで配置されたセンサコア環状部および当該センサコア環状部から内周側に突出するセンサコア突極部を有するセンサコアと
、前記センサコア突極部に取り付けられたコイルボビンと、前記コイルボビンを介して前記センサコア突極部に巻き回されたセンサコイルと、を有し、前記電磁石インシュレータは、前記インシュレータ筒部よりも外周側に前記センサコア環状部に前記第2方向から当接する当接部を備えることが望ましい。このようにすれば、電磁石インシュレータの当接部とセンサコアとの当接により、第1電磁石を基準として、第1センタを軸線方向で位置決めできる。ここで、電磁石インシュレータはステータの第1被当接部に当接している。従って、電磁石インシュレータとセンサコアとを当接させれば、ステータの中心から第1センサまでの距離を精度よく規定できる。
In the present invention, the first sensor is attached to a sensor core having a sensor core annular portion arranged so as to surround the axis, a sensor core salient portion protruding inward from the sensor core annular portion, and the sensor core salient pole portion. The electromagnet insulator has a coil bobbin and a sensor coil wound around the sensor core salient pole portion via the coil bobbin, and the electromagnet insulator is located on the outer peripheral side of the insulator cylinder portion on the outer peripheral side of the sensor core annular portion in the second direction. It is desirable to provide an abutting portion that abuts from In this way, the first center can be positioned in the axial direction with respect to the first electromagnet by the contact between the contact portion of the electromagnet insulator and the sensor core. Here, the electromagnet insulator is in contact with the first contacted portion of the stator. Therefore, if the electromagnet insulator and the sensor core are brought into contact with each other, the distance from the center of the stator to the first sensor can be accurately defined.

本発明において、前記センサコアは、前記センサコア環状部の外周縁にセンサコア切欠き部を備え、前記当接部は、前記センサコア環状部に当接する当接面と、前記当接面から前記第1方向に突出して前記センサコア切欠き部に挿入された突出部と、を備えるものとすることができる。このようにすれば、突出部の切欠き部への挿入によって、軸線回りにおけるセンサの位置を規定することが可能となる。 In the present invention, the sensor core is provided with a sensor core notch on the outer peripheral edge of the sensor core annular portion, and the contact portion is a contact surface that abuts on the sensor core annular portion and the first direction from the contact surface. It may be provided with a protruding portion protruding into the sensor core notch and inserted into the sensor core notch. In this way, the position of the sensor around the axis can be defined by inserting the protruding portion into the notch.

本発明において、前記第2センサは、前記第2電磁石の前記第1方向に重ねられ、前記第2センサは、前記ステータの前記第2コア覆い部の前記第2被当接部に当接するものとすることができる。 In the present invention, the second sensor is superposed in the first direction of the second electromagnet, and the second sensor abuts on the second contacted portion of the second core covering portion of the stator. Can be.

次に、本発明の真空ポンプは、上記のステータと、前記ステータの内周側に配置されたロータと、を備えるモータと、ポンプケースと、前記ポンプケースの内部に固定された固定翼と、前記ロータに取り付けられて前記ポンプケースの内部で回転する回転翼と、を有することを特徴とする。 Next, the vacuum pump of the present invention includes a motor including the above-mentioned stator and a rotor arranged on the inner peripheral side of the stator, a pump case, and fixed wings fixed inside the pump case. It is characterized by having a rotary blade attached to the rotor and rotating inside the pump case.

本発明の真空ポンプによれば、モータにおいて、軸線方向で積層されるステータ、第1磁気軸受ユニット、および第2磁気軸受ユニットの配置の自由度が確保される。従って、真空ポンプの設計の自由度が向上する。 According to the vacuum pump of the present invention, in the motor, the degree of freedom in arranging the stator, the first magnetic bearing unit, and the second magnetic bearing unit stacked in the axial direction is ensured. Therefore, the degree of freedom in designing the vacuum pump is improved.

また、本発明の真空ポンプは、上記のモータと、ポンプケースと、前記ポンプケースの内部に固定された固定翼と、前記モータのロータに取り付けられて前記ポンプケースの内部で回転する回転翼と、を有することを特徴とする。 Further, the vacuum pump of the present invention includes the above motor, a pump case, fixed blades fixed inside the pump case, and rotary blades attached to the rotor of the motor and rotating inside the pump case. It is characterized by having.

本発明の真空ポンプによれば、モータにおいて、軸線方向で積層されるステータ、第1磁気軸受ユニット、および第2磁気軸受ユニットの配置の自由度が確保される。従って、真空ポンプの設計の自由度が向上する。 According to the vacuum pump of the present invention, in the motor, the degree of freedom in arranging the stator, the first magnetic bearing unit, and the second magnetic bearing unit stacked in the axial direction is ensured. Therefore, the degree of freedom in designing the vacuum pump is improved.

次に、本発明は、ロータを回転可能に支持する磁気軸受ユニットにおいて、前記ロータの回転中心軸に沿った方向を軸線方向、回転中心軸と直交する方向を径方向、前記軸線方向の一方側を第1方向、他方側を第2方向としたときに、磁力によって前記ロータを非接触で前記径方向に支持する電磁石と、前記電磁石の前記第1方向に重ねられて前記ロータの前記径方向の変位を検出するセンサと、を有し、前記電磁石は、前記回転中心軸を囲んで配置されたコア環状部および当該コア環状部から内周側に突出するコア突極部を有する電磁石コアと、電磁石インシュレータと、前記電磁石インシュレータを介して前記コア突極部に巻き回された電磁石コイルと、を備え、前記センサは、前記回転中心軸を囲んで配置されたセンサコア環状部および当該センサコア環状部から内周側に突出するセンサコア突極部を有するセンサコアと、前記センサコア突極部に取り付けられたコイルボビンと、前記コイルボビンを介して前記センサコア突極部に巻き回されたセンサコイルと、を有し、前記電磁石インシュレータは、前記コア突極部が貫通するインシュレータ筒部と、前記径方向における前記インシュレータ筒部の内側の端から張り出す内側鍔部と、前記径方向における前記インシュレータ筒部の外側の端から張り出す外側鍔部と、前記インシュレー
タ筒部よりも外周側で前記センサコア環状部に前記第2方向から当接する当接部と、を有することを特徴とする。
Next, in the magnetic bearing unit that rotatably supports the rotor, the present invention has an axial direction along the rotation center axis of the rotor, a radial direction along the rotation center axis, and one side of the axis direction. Is the first direction, and the other side is the second direction. An electromagnet that non-contactly supports the rotor in the radial direction by magnetic force and an electromagnet that is overlapped in the first direction of the electromagnet and the radial direction of the rotor The electromagnet has a core annular portion arranged around the rotation center axis and a core salient pole portion protruding inward from the core annular portion. The sensor includes an electromagnet insulator and an electromagnet coil wound around the core salient pole via the electromagnet insulator, and the sensor is a sensor core annular portion and a sensor core annular portion arranged so as to surround the rotation center axis. It has a sensor core having a sensor core salient pole projecting from the inner peripheral side, a coil bobbin attached to the sensor core salient pole portion, and a sensor coil wound around the sensor core salient pole portion via the coil bobbin. The electromagnet insulator has an insulator cylinder portion through which the core salient pole portion penetrates, an inner flange portion protruding from the inner end of the insulator cylinder portion in the radial direction, and an outer side of the insulator cylinder portion in the radial direction. It is characterized by having an outer flange portion protruding from an end and a contact portion that abuts on the sensor core annular portion on the outer peripheral side of the insulator cylinder portion from the second direction.

本発明の磁気軸受ユニットによれば、電磁石の電磁石インシュレータが、センサのセンサコアに軸線方向から当接する当接部備える。従って、電磁石の軸線方向にセンサを重ねることにより、電磁石を基準として、軸線方向におけるセンサの位置を規定できる。 According to the magnetic bearing unit of the present invention, the electromagnet insulator of the electromagnet is provided with a contact portion that abuts on the sensor core of the sensor from the axial direction. Therefore, by stacking the sensors in the axial direction of the electromagnet, the position of the sensor in the axial direction can be defined with reference to the electromagnet.

本発明において、前記センサコアは、前記センサコア環状部の外周縁にセンサコア切欠き部を備え、前記当接部は、前記センサコア環状部に当接する当接面と、前記当接面から前記第1方向に突出して前記センサコア切欠き部に挿入された突出部と、を備えるものとすることができる。このようにすれば、突出部のコア側切欠き部への挿入によって、軸線回りにおけるセンサの位置を規定することが可能となる。 In the present invention, the sensor core is provided with a sensor core notch on the outer peripheral edge of the sensor core annular portion, and the contact portion is a contact surface that abuts on the sensor core annular portion and the first direction from the contact surface. It may be provided with a protruding portion protruding into the sensor core notch and inserted into the sensor core notch. In this way, the position of the sensor around the axis can be defined by inserting the protruding portion into the notch on the core side.

次に、本発明の真空ポンプは、上記の磁気軸受ユニットと、回転翼が取り付けられたロータと、を有し、前記ロータは、前記磁気軸受ユニットにより回転可能に支持されていることを特徴とする。 Next, the vacuum pump of the present invention has the above-mentioned magnetic bearing unit and a rotor to which a rotary blade is attached, and the rotor is rotatably supported by the magnetic bearing unit. To do.

本発明によれば、軸線方向でステータの隣に配置される部材の配置の自由度を確保しながら、この部材を位置決めできる。 According to the present invention, this member can be positioned while ensuring the degree of freedom in arranging the member arranged next to the stator in the axial direction.

本発明の磁気軸受ユニットによれば、電磁石に対するセンサの位置決めが容易である。 According to the magnetic bearing unit of the present invention, the positioning of the sensor with respect to the electromagnet is easy.

本発明を適用した真空ポンプの断面図である。It is sectional drawing of the vacuum pump to which this invention was applied. ステータユニットの側面図である。It is a side view of the stator unit. ステータの斜視図である。It is a perspective view of a stator. ステータの平面図である。It is a top view of the stator. インシュレータの斜視図である。It is a perspective view of an insulator. インシュレータの平面図である。It is a top view of an insulator. インシュレータの部分拡大図である。It is a partially enlarged view of an insulator. 第1磁気軸受ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the 1st magnetic bearing unit. 第1センサの斜視図である。It is a perspective view of the 1st sensor. 第1電磁石の斜視図である。It is a perspective view of the 1st electromagnet. 電磁石インシュレータの斜視図である。It is a perspective view of the electromagnet insulator. 第2磁気軸受ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the 2nd magnetic bearing unit. ステータと第1磁気軸受ユニットとの当接状態の説明図である。It is explanatory drawing of the contact state between a stator and a 1st magnetic bearing unit. 変形例1のステータユニットの側面図である。It is a side view of the stator unit of the modification 1. 変形例2のステータユニットの側面図である。It is a side view of the stator unit of the modification 2. 変形例3のステータユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the stator unit of the modification 3.

以下、図面を参照して、本発明を適用したステータ、磁気軸受ユニット、モータ、および真空ポンプの実施形態を説明する。図1は、本発明を適用した真空ポンプの断面図である。図2は、ステータユニットの側面図である。以下の説明では、ステータおよびモータの軸線Lに沿った方向を軸線方向X、軸線方向Xの一方側を第1方向X1、他方側を第2方向X2とする。また、軸線LXと直交する方向を径方向Y、軸線L回りを周方向とする。なお、軸線Lは、ロータの回転中心軸である。また、第1方向X1は、モータの出力側であり、第2方向X2は、モータの反出力側である。 Hereinafter, embodiments of a stator, a magnetic bearing unit, a motor, and a vacuum pump to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum pump to which the present invention is applied. FIG. 2 is a side view of the stator unit. In the following description, the direction along the axis L of the stator and the motor is the axial direction X, one side of the axial direction X is the first direction X1, and the other side is the second direction X2. Further, the direction orthogonal to the axis LX is the radial direction Y, and the direction around the axis L is the circumferential direction. The axis L is the rotation center axis of the rotor. Further, the first direction X1 is the output side of the motor, and the second direction X2 is the opposite output side of the motor.

(真空ポンプ)
図1に示すように、真空ポンプ1は、ポンプケース2と、ポンプケース2内に配置された固定翼3および回転翼4と、回転翼4を回転させるモータ7と、を備える。
(Vacuum pump)
As shown in FIG. 1, the vacuum pump 1 includes a pump case 2, a fixed blade 3 and a rotary blade 4 arranged in the pump case 2, and a motor 7 for rotating the rotary blade 4.

モータ7は、環状のステータ9と、ステータ9の径方向Yの中心に配置されるロータ10を備える。また、モータ7は、ロータ10を非接触で径方向Yに支持する第1磁気軸受ユニット11および第2磁気軸受ユニット12と、ロータ10を非接触で軸線方向Xに支持する第3磁気軸受ユニット13と、を備える。 The motor 7 includes an annular stator 9 and a rotor 10 arranged at the center of the stator 9 in the radial direction Y. Further, the motor 7 includes a first magnetic bearing unit 11 and a second magnetic bearing unit 12 that non-contactly support the rotor 10 in the radial direction Y, and a third magnetic bearing unit that non-contactly supports the rotor 10 in the axial direction X. 13 and.

ステータ9、第1磁気軸受ユニット11、および第2磁気軸受ユニット12は、ステータユニット8を構成する。図2に示すように、ステータユニット8は、全体として筒状であり、ロータ10を外周側から囲む。ステータユニット8において、第1磁気軸受ユニット11、ステータ9、および第2磁気軸受ユニット12は、軸線方向Xでこの順に配置されている。従って、ステータ9は軸線方向Xにおけるロータ10の中央部分を外周側から囲む。第1磁気軸受ユニット11はステータ9の第1方向X1でロータ10を外周側から囲む。第2磁気軸受ユニット12はステータ9の第2方向X2でロータ10を外周側から囲む。 The stator 9, the first magnetic bearing unit 11, and the second magnetic bearing unit 12 constitute the stator unit 8. As shown in FIG. 2, the stator unit 8 has a tubular shape as a whole, and surrounds the rotor 10 from the outer peripheral side. In the stator unit 8, the first magnetic bearing unit 11, the stator 9, and the second magnetic bearing unit 12 are arranged in this order in the axial direction X. Therefore, the stator 9 surrounds the central portion of the rotor 10 in the axial direction X from the outer peripheral side. The first magnetic bearing unit 11 surrounds the rotor 10 from the outer peripheral side in the first direction X1 of the stator 9. The second magnetic bearing unit 12 surrounds the rotor 10 from the outer peripheral side in the second direction X2 of the stator 9.

図1に示すように、第3磁気軸受ユニット13はロータ10の第2方向X2の側に位置する。第3磁気軸受ユニット13は、ロータ10の軸線方向Xの位置を検出する軸方向センサ15と、ロータ10を軸線方向Xに浮いた状態で支持する2組の電磁石16を備える。2組の電磁石16は、ロータ10の第2方向X2の端部に固定される金属板17を軸線方向Xに挟んで配置される。2組の電磁石16は、軸方向センサ15の出力に基づいて励磁され、金属板17を第1方向X1および第2方向X2へ吸引する。すなわち、軸方向センサ15の出力は、図示しない制御装置へ送信される。制御装置は、ロータ10の軸線方向Xの位置に基づいて、2組の電磁石16に通電する。これにより、第3磁気軸受ユニット13は、ロータ10の軸線方向Xの位置を調節する。 As shown in FIG. 1, the third magnetic bearing unit 13 is located on the side of the rotor 10 in the second direction X2. The third magnetic bearing unit 13 includes an axial sensor 15 that detects the position of the rotor 10 in the axial direction X, and two sets of electromagnets 16 that support the rotor 10 in a floating state in the axial direction X. The two sets of electromagnets 16 are arranged with a metal plate 17 fixed to the end of the rotor 10 in the second direction X2 sandwiched in the axial direction X. The two sets of electromagnets 16 are excited based on the output of the axial sensor 15 and attract the metal plate 17 to the first direction X1 and the second direction X2. That is, the output of the axial sensor 15 is transmitted to a control device (not shown). The control device energizes the two sets of electromagnets 16 based on the position of the rotor 10 in the axial direction X. As a result, the third magnetic bearing unit 13 adjusts the position of the rotor 10 in the axial direction X.

また、モータ7は、ステータユニット8を収容するステータコラム19と、ステータコラム19内でステータユニット8を封止する樹脂封止部材20と、を備える。ステータコラム19は筒状であり、ステータユニット8はステータコラム19の内周面に固定される。樹脂封止部材20は、ロータ10の外周側に位置する。なお、樹脂封止部材20により封止を行う際には、ロータ10の配置スペースに対応する形状の筒状の部材をステータコラム19内に配置した後に、ステータユニット8とステータコラム19との間に樹脂を充填する。 Further, the motor 7 includes a stator column 19 for accommodating the stator unit 8 and a resin sealing member 20 for sealing the stator unit 8 in the stator column 19. The stator column 19 has a tubular shape, and the stator unit 8 is fixed to the inner peripheral surface of the stator column 19. The resin sealing member 20 is located on the outer peripheral side of the rotor 10. When sealing with the resin sealing member 20, after arranging a tubular member having a shape corresponding to the arrangement space of the rotor 10 in the stator column 19, between the stator unit 8 and the stator column 19. Is filled with resin.

ロータ10は軸線方向Xに延びる。ロータ10は、ステータコラム19から第1方向X1に突出する出力軸23を備える。回転翼4は、ロータフランジ24を介して、出力軸23(ロータ10)に固定される。 The rotor 10 extends in the axial direction X. The rotor 10 includes an output shaft 23 projecting from the stator column 19 in the first direction X1. The rotary blade 4 is fixed to the output shaft 23 (rotor 10) via the rotor flange 24.

ポンプケース2は、ステータコラム19に第2方向X2から固定された環状のベース26を備える。第3磁気軸受ユニット13は、ベース26の中心穴26aの内側に位置する。また、ポンプケース2は、ベース26に固定された筒状ケース27を備える。筒状ケース27はベース26の外周縁部分から第1方向X1に延びる。筒状ケース27は、ステータコラム19を外周側から囲んでいる。筒状ケース27の内周面には固定翼3が固定されている。回転翼4と固定翼3とは軸線方向Xに沿って交互に配置される。 The pump case 2 includes an annular base 26 fixed to the stator column 19 from the second direction X2. The third magnetic bearing unit 13 is located inside the center hole 26a of the base 26. Further, the pump case 2 includes a tubular case 27 fixed to the base 26. The tubular case 27 extends in the first direction X1 from the outer peripheral edge portion of the base 26. The tubular case 27 surrounds the stator column 19 from the outer peripheral side. A fixed wing 3 is fixed to the inner peripheral surface of the tubular case 27. The rotary blade 4 and the fixed blade 3 are alternately arranged along the axial direction X.

筒状ケース27の第1方向X1の端部には吸気口28が形成されている。筒状ケース27とベース26との間には、排気口形成部29が取り付けられている。ポンプケース2は、排気口形成部29を貫通する排気口30を介して図示しない補助ポンプに連通する。 An intake port 28 is formed at the end of the tubular case 27 in the first direction X1. An exhaust port forming portion 29 is attached between the tubular case 27 and the base 26. The pump case 2 communicates with an auxiliary pump (not shown) via an exhaust port 30 penetrating the exhaust port forming portion 29.

真空ポンプ1は、モータ7によって回転翼4を回転させ、吸気口28から吸入された気体を第2方向X2に移送して排気口30から排出する。 The vacuum pump 1 rotates the rotary blade 4 by the motor 7, transfers the gas sucked from the intake port 28 in the second direction X2, and discharges the gas from the exhaust port 30.

(ステータ)
図3は、ステータ9を第1方向X1から見た場合の斜視図である。図4は、ステータ9を第1方向X1から見た場合の平面図である。図5は、インシュレータの斜視図である。図5(a)は、インシュレータを内周側から見た場合であり、図5(b)はインシュレータを周方向から見た場合であり、図5(c)は、インシュレータを外周側から見た場合である。図6は、インシュレータを第1方向X1から見た場合の平面図である。図7は、インシュレータの部分拡大図である。
(Stator)
FIG. 3 is a perspective view of the stator 9 when viewed from the first direction X1. FIG. 4 is a plan view of the stator 9 when viewed from the first direction X1. FIG. 5 is a perspective view of the insulator. FIG. 5A is a case where the insulator is viewed from the inner peripheral side, FIG. 5B is a case where the insulator is viewed from the circumferential direction, and FIG. 5C is a case where the insulator is viewed from the outer peripheral side. If. FIG. 6 is a plan view of the insulator as viewed from the first direction X1. FIG. 7 is a partially enlarged view of the insulator.

図3および図4に示すように、ステータ9は、環状部31および環状部31から内周側に突出する突極部32を備えるステータコア33と、各突極部32に取り付けられたインシュレータ34と、インシュレータ34を介して各突極部32に巻き回されたコイル35と、を有する。ステータコア33は、板状の基材を軸線方向Xに重ねた積層コアである。本例において、突極部32の数は6である。従って、ステータコア33には6個のインシュレータ34が取り付けられている。また、ステータコア33には6個のインシュレータ34を介して、6つのコイル35が巻き回されている。ここで、ロータ10の外周面に設けられた図示しないマグネットの磁極数は4である。なお、コイル35の数およびロータ10に設けられるマグネットの磁極数は上記の数に限定されるものではなく、他の数であってもよい。 As shown in FIGS. 3 and 4, the stator 9 includes a stator core 33 having a salient pole portion 31 and a salient pole portion 32 projecting from the annular portion 31 to the inner peripheral side, and an insulator 34 attached to each salient pole portion 32. , A coil 35 wound around each salient pole 32 via an insulator 34. The stator core 33 is a laminated core in which a plate-shaped base material is laminated in the axial direction X. In this example, the number of salient poles 32 is 6. Therefore, six insulators 34 are attached to the stator core 33. Further, six coils 35 are wound around the stator core 33 via six insulators 34. Here, the number of magnetic poles of a magnet (not shown) provided on the outer peripheral surface of the rotor 10 is 4. The number of coils 35 and the number of magnetic poles of magnets provided in the rotor 10 are not limited to the above numbers, and may be other numbers.

各インシュレータ34は、樹脂製である。図5に示すように、各インシュレータ34は、突極部32が貫通する筒部37を備える。また、各インシュレータ34は、筒部37の径方向Yの内側の端から張り出す内側鍔部38を備える。内側鍔部38は軸線方向Xおよび周方向に広がる。図4、図6に示すように、内側鍔部38を軸線方向Xから見た場合の形状は、軸線Lを中心とする円弧形状である。さらに、各インシュレータ34は、筒部37の径方向Yの外側の端から張り出す外側鍔部39を備える。図5に示すように、外側鍔部39は軸線方向Xおよび周方向に広がる。外側鍔部39を軸線方向Xから見た場合の形状は、軸線Lを中心とする円弧形状である。図3、図4に示すように、6つのインシュレータ34は、突極部32が筒部37に挿入された状態で、環状に配置されている。周方向で隣り合うインシュレータ34は互いに周方向で当接する。 Each insulator 34 is made of resin. As shown in FIG. 5, each insulator 34 includes a tubular portion 37 through which the salient pole portion 32 penetrates. Further, each insulator 34 includes an inner flange portion 38 projecting from the inner end of the tubular portion 37 in the radial direction Y. The inner flange portion 38 extends in the axial direction X and the circumferential direction. As shown in FIGS. 4 and 6, the shape of the inner flange portion 38 when viewed from the axis direction X is an arc shape centered on the axis L. Further, each insulator 34 includes an outer flange portion 39 projecting from the outer end of the tubular portion 37 in the radial direction Y. As shown in FIG. 5, the outer flange portion 39 extends in the axial direction X and the circumferential direction. The shape of the outer flange portion 39 when viewed from the axial direction X is an arc shape centered on the axis L. As shown in FIGS. 3 and 4, the six insulators 34 are arranged in an annular shape with the salient pole portion 32 inserted into the tubular portion 37. Insulators 34 adjacent to each other in the circumferential direction come into contact with each other in the circumferential direction.

図3に示すように、外側鍔部39は、筒部37の径方向Yの外側でステータコア33の環状部31の第1方向X1に重ねられた第1コア覆い部41、および、環状部31の第2方向X2に重ねられた第2コア覆い部42を備える。第1コア覆い部41および第2コア覆い部42のそれぞれは、軸線方向Xから部材が当接可能な第1被当接部43および第2被当接部44を備える。第1被当接部43は、第2被当接部44よりも径方向Yの内側に位置する。図2に示すように、軸線方向Xにおけるステータコア33の中心Hと第1被当接部43との間の第1距離D1は、軸線方向Xにおけるステータコア33の中心Hと第2被当接部44との間の第2距離D2よりも短い。なお、ステータコア33の中心Hは、軸線方向Xにおけるステータ9の中心である。 As shown in FIG. 3, the outer flange portion 39 includes a first core covering portion 41 and an annular portion 31 which are overlapped with the first direction X1 of the annular portion 31 of the stator core 33 on the outer side in the radial direction Y of the tubular portion 37. A second core covering portion 42 is provided which is overlapped with the second direction X2 of the above. Each of the first core covering portion 41 and the second core covering portion 42 includes a first contacted portion 43 and a second contacted portion 44 to which members can abut from the axial direction X. The first contacted portion 43 is located inside the second contacted portion 44 in the radial direction Y. As shown in FIG. 2, the first distance D1 between the center H of the stator core 33 and the first contacted portion 43 in the axial direction X is the center H of the stator core 33 and the second contacted portion 43 in the axial direction X. It is shorter than the second distance D2 between 44. The center H of the stator core 33 is the center of the stator 9 in the axial direction X.

より具体的には、図5に示すように、第1コア覆い部41および第2コア覆い部42のそれぞれは、軸線方向Xに延びる第1壁部47と、第1壁部47の径方向Yの外側で軸線方向Xに延びる第2壁部48と、ステータコア33の環状部31に沿って径方向Yに延びて第1壁部47と第2壁部48とを接続する接続部49と、を備える。 More specifically, as shown in FIG. 5, each of the first core covering portion 41 and the second core covering portion 42 has a first wall portion 47 extending in the axial direction X and a radial direction of the first wall portion 47, respectively. A second wall portion 48 extending in the axial direction X outside Y, and a connecting portion 49 extending radially Y along the annular portion 31 of the stator core 33 to connect the first wall portion 47 and the second wall portion 48. , Equipped with.

図6に示すように、第1壁部47を軸線方向Xから見た場合の形状は、環状部31に沿
って周方向に湾曲する円弧形状である。周方向における第1壁部47の第1寸法E1は、周方向におけるコイル35の長さ寸法C1(図4参照)よりも長い。径方向Yにおける第1壁部47の第1厚みF1は、径方向Yにおける第2壁部48の第2厚みF2と比較して、厚い。軸線方向Xにおける第1壁部47の高さは、軸線方向Xにおける第2壁部48の高さよりも短い。周方向で隣り合うインシュレータ34同士は、それぞれの第1壁部47が、互いに当接する。
As shown in FIG. 6, the shape of the first wall portion 47 when viewed from the axial direction X is an arc shape curved in the circumferential direction along the annular portion 31. The first dimension E1 of the first wall portion 47 in the circumferential direction is longer than the length dimension C1 (see FIG. 4) of the coil 35 in the circumferential direction. The first thickness F1 of the first wall portion 47 in the radial direction Y is thicker than the second thickness F2 of the second wall portion 48 in the radial direction Y. The height of the first wall portion 47 in the axial direction X is shorter than the height of the second wall portion 48 in the axial direction X. The first wall portions 47 of the insulators 34 adjacent to each other in the circumferential direction are in contact with each other.

第1壁部47の軸線方向Xの第1端面47a(第1壁部47の環状部31とは反対側の端部)は、第1被当接部43である。第1端面47aには、内周側から外周側に貫通する2本の溝51が設けられている。各溝51は、直線状に延びる。2本の溝51のうちの一方の溝51は、他方の溝51よりも軸線方向Xに深い。各溝51は、胴部に巻回されるコイル35線の巻回開始位置と巻回終了位置の径方向Yの外側に位置する。 The first end surface 47a (the end of the first wall portion 47 opposite to the annular portion 31) in the axial direction X of the first wall portion 47 is the first contacted portion 43. The first end surface 47a is provided with two grooves 51 penetrating from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Each groove 51 extends linearly. One of the two grooves 51 is deeper in the axial direction X than the other groove 51. Each groove 51 is located outside the radial direction Y of the winding start position and the winding end position of the coil 35 wire wound around the body.

第2壁部48を軸線方向Xから見た場合の形状は、円弧形状である。第2壁部48は、第1壁部47の外周側を環状部31に沿って周方向に延びる。図6に示すように、周方向における第2壁部48の第2寸法E2は、周方向における第1壁部47の第1寸法E1よりも短い。従って、図3、図4に示すように、周方向で隣り合う2つのインシュレータ34の第2壁部48は互いに当接しておらず、一方の第2壁部48と他方の第2壁部48との間には、隙間50が形成されている。 The shape of the second wall portion 48 when viewed from the axial direction X is an arc shape. The second wall portion 48 extends on the outer peripheral side of the first wall portion 47 in the circumferential direction along the annular portion 31. As shown in FIG. 6, the second dimension E2 of the second wall portion 48 in the circumferential direction is shorter than the first dimension E1 of the first wall portion 47 in the circumferential direction. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, the second wall portions 48 of the two insulators 34 adjacent to each other in the circumferential direction are not in contact with each other, and one second wall portion 48 and the other second wall portion 48 are not in contact with each other. A gap 50 is formed between the two.

第2壁部48の軸線方向Xの第2端面(環状部31とは反対側の端部)は、第2被当接部44である。第2壁部48は、第2端面に内周側から外周側に貫通する2本の溝52を備える。各溝52は、直線状に延びる。各溝52は、それぞれが第1壁部47の各溝51の延長線上に位置する。2本の溝52のうちの一方の溝52は、他方の溝52よりも軸線方向Xに深い。ここで、図5(b)、図6、図7に示すように、第2壁部48は、接続部49の側の端部分に、径方向Yにおける厚みが接続部49に接近するのに伴って第1壁部47の側に増加する補強部53を備える。また、第2壁部48は、図5(c)に示すように、周方向の途中位置に、径方向Yに貫通する切欠き部54を備える。 The second end surface (the end opposite to the annular portion 31) of the second wall portion 48 in the axial direction X is the second contacted portion 44. The second wall portion 48 is provided with two grooves 52 penetrating from the inner peripheral side to the outer peripheral side on the second end surface. Each groove 52 extends linearly. Each groove 52 is located on an extension line of each groove 51 of the first wall portion 47. One of the two grooves 52 is deeper in the axial direction X than the other groove 52. Here, as shown in FIGS. 5B, 6 and 7, the second wall portion 48 has a thickness close to the connecting portion 49 in the radial direction Y at the end portion on the side of the connecting portion 49. A reinforcing portion 53 that increases along with the first wall portion 47 is provided. Further, as shown in FIG. 5C, the second wall portion 48 is provided with a notch portion 54 penetrating in the radial direction Y at an intermediate position in the circumferential direction.

接続部49は、第1壁部47の周方向の中央部分と、第2壁部48の周方向の中央部分とを接続する。従って、第1壁部47と第2壁部48との間には、接続部49の周方向の両側に、軸線方向Xに貫通する開口部が設けられている。 The connecting portion 49 connects the central portion of the first wall portion 47 in the circumferential direction and the central portion of the second wall portion 48 in the circumferential direction. Therefore, between the first wall portion 47 and the second wall portion 48, openings penetrating in the axial direction X are provided on both sides of the connecting portion 49 in the circumferential direction.

ここで、図5(a)、図5(b)に示すように、第1コア覆い部41および第2コア覆い部42のそれぞれには、第1壁部47、第2壁部48および接続部49により配線引き回し溝55(第2の溝)が区画されている。図6に示すように、配線引き回し溝55を軸線方向Xから見た場合の平面形状は、環状部31に沿って湾曲する円弧形状である。図4に例示するように、コイル35から、第1壁部47の溝51を介して外周側に引き出されたコイル線35aは、配線引き回し溝55内を周方向に引き回される。 Here, as shown in FIGS. 5A and 5B, the first core covering portion 41 and the second core covering portion 42 are connected to the first wall portion 47 and the second wall portion 48, respectively. The wiring routing groove 55 (second groove) is partitioned by the portion 49. As shown in FIG. 6, the planar shape of the wiring routing groove 55 when viewed from the axial direction X is an arc shape that curves along the annular portion 31. As illustrated in FIG. 4, the coil wire 35a drawn from the coil 35 to the outer peripheral side through the groove 51 of the first wall portion 47 is routed in the wiring routing groove 55 in the circumferential direction.

なお、インシュレータ34は、図5に示すように、軸線方向Xで2つに分割された第1インシュレータ部材57および第2インシュレータ部材58からなる。第1インシュレータ部材57と第2インシュレータ部材58とは、同一の部材である。すなわち、第1インシュレータ部材57を軸線方向Xで反転させれば、第2インシュレータ部材58として用いることがでる。また、第2インシュレータ部材58を軸線方向Xで反転させれば、第1インシュレータ部材57として用いることができる。 As shown in FIG. 5, the insulator 34 includes a first insulator member 57 and a second insulator member 58 which are divided into two in the axial direction X. The first insulator member 57 and the second insulator member 58 are the same member. That is, if the first insulator member 57 is inverted in the axial direction X, it can be used as the second insulator member 58. Further, if the second insulator member 58 is inverted in the axial direction X, it can be used as the first insulator member 57.

ここで、配線引き回し溝55を引き回されたコイル線35aは、図4に示すように、周方向における第2壁部48の側方の隙間50からステータ9の外部に引き出される。または、コイル線35aは、第2壁部48に設けた切欠き部54からステータ9の外部に引き
出される。或いは、コイル線35aは、第2壁部48に設けた溝52からステータ9の外部に引き出される。コイル線35aは、リード線を介して、制御装置に接続される。なお、コイル線35aは、配線引き回し溝55内でリード線に接続されて、ステータ9の外部に引き出される場合もある。
Here, as shown in FIG. 4, the coil wire 35a around the wiring routing groove 55 is drawn out of the stator 9 from the lateral gap 50 of the second wall portion 48 in the circumferential direction. Alternatively, the coil wire 35a is drawn out of the stator 9 from the notch portion 54 provided in the second wall portion 48. Alternatively, the coil wire 35a is drawn out of the stator 9 from the groove 52 provided in the second wall portion 48. The coil wire 35a is connected to the control device via a lead wire. The coil wire 35a may be connected to a lead wire in the wiring routing groove 55 and may be pulled out to the outside of the stator 9.

制御装置は、リード線を介して各コイル35に給電を行うことにより、ロータ10を軸線L回りに回転させる。 The control device rotates the rotor 10 around the axis L by supplying power to each coil 35 via the lead wire.

(第1磁気軸受ユニットおよび第2磁気軸受ユニット)
図8は、第1磁気軸受ユニット11を第1方向X1から見た場合の斜視図である。図9は、第1磁気軸受ユニット11を構成する第1センサを第1方向X1から見た場合の斜視図である。図10は、第1磁気軸受ユニット11を構成する第1電磁石の斜視図である。図10(a)は第1電磁石を第1方向X1から見た場合であり、図10(b)は第1電磁石を第2方向X2から見た場合である。図11は、電磁石インシュレータの斜視図である。図12は、第2磁気軸受ユニット12を第1方向X1から見た場合の斜視図である。
(1st magnetic bearing unit and 2nd magnetic bearing unit)
FIG. 8 is a perspective view of the first magnetic bearing unit 11 as viewed from the first direction X1. FIG. 9 is a perspective view of the first sensor constituting the first magnetic bearing unit 11 when viewed from the first direction X1. FIG. 10 is a perspective view of the first electromagnet constituting the first magnetic bearing unit 11. FIG. 10A shows a case where the first electromagnet is viewed from the first direction X1, and FIG. 10B shows a case where the first electromagnet is viewed from the second direction X2. FIG. 11 is a perspective view of the electromagnet insulator. FIG. 12 is a perspective view of the second magnetic bearing unit 12 when viewed from the first direction X1.

図8に示すように、第1磁気軸受ユニット11は、ロータ10の径方向Yの変位を検出する第1センサ61と、磁力によってロータ10を非接触で径方向Yに支持する第1電磁石62と、を備える。第1センサ61は、第1電磁石62の第1方向X1に重ねられている。第1電磁石62は第1センサ61からの出力に基づいて励磁される。 As shown in FIG. 8, the first magnetic bearing unit 11 includes a first sensor 61 that detects a radial displacement of the rotor 10 and a first electromagnet 62 that non-contactly supports the rotor 10 in the radial direction Y by magnetic force. And. The first sensor 61 is superposed on the first direction X1 of the first electromagnet 62. The first electromagnet 62 is excited based on the output from the first sensor 61.

図9に示すように、第1センサ61は、センサコア環状部64およびセンサコア環状部64から内周側に突出するセンサコア突極部65を備えるセンサコア66と、センサ基板67と、を備える。センサコア突極部65は、周方向で互いに90°離間する角度位置に設けられている。従って、センサコア突極部65は4本である。 As shown in FIG. 9, the first sensor 61 includes a sensor core 66 having a sensor core annular portion 64 and a sensor core salient pole portion 65 projecting inward from the sensor core annular portion 64, and a sensor substrate 67. The sensor core salient poles 65 are provided at angular positions separated from each other by 90 ° in the circumferential direction. Therefore, there are four sensor core salient poles 65.

センサコア環状部64は、外周縁に、8つのコア側切欠き部68(センサコア切欠き部)を備える。8つのコア側切欠き部68は、各センサコア突極部65を周方向の両側から挟む2つのコア側切欠き部68の組を、4つ、備える。各コア側切欠き部68は軸線方向Xに貫通する。 The sensor core annular portion 64 includes eight core-side notches 68 (sensor core notches) on the outer peripheral edge. The eight core-side notches 68 include four sets of two core-side notches 68 that sandwich each sensor core salient pole 65 from both sides in the circumferential direction. Each core-side notch 68 penetrates in the axial direction X.

各センサコア突極部65は、内周側の端部分に、周方向で2つに分岐した一対の分岐部分70を備える。各分岐部分70には、それぞれコイルボビン71が取り付けられている。また、各分岐部分70には、コイルボビン71を介してセンサコイル72が巻き回されている。従って、第1センサ61は8つのセンサコイル72を備える。 Each sensor core salient pole portion 65 includes a pair of bifurcated portions 70 branched in the circumferential direction at an end portion on the inner peripheral side. A coil bobbin 71 is attached to each branch portion 70. Further, a sensor coil 72 is wound around each branch portion 70 via a coil bobbin 71. Therefore, the first sensor 61 includes eight sensor coils 72.

ここで、8つのセンサコイル72は、一つのセンサコア突極部65の各分岐部分70に巻き増された一対のセンサコイル72のコイル組73(1)〜(4)を、4つ備える。4つのコイル組73(1)〜(4)は、軸線L回りを90°の角度間隔で配置されている。4つのコイル組73(1)〜(4)のうち180°の角度間隔で配置された一方の2つのコイル組73(1)、73(3)が対向する対向方向と、他方の2つのコイル組73(2)、73(4)が対向する対向方向とは、直交する。ここで、第1センサ61は、センサコイル72に流れる電流に基づいてロータ10の位置を検出する。第1センサ61は、ロータ10の径方向Yの変位を検出する変位センサである。 Here, the eight sensor coils 72 include four coil sets 73 (1) to (4) of a pair of sensor coils 72 wound around each branch portion 70 of one sensor core salient pole portion 65. The four coil sets 73 (1) to (4) are arranged around the axis L at an angular interval of 90 °. Of the four coil sets 73 (1) to (4), one of the two coil sets 73 (1) and 73 (3) arranged at an angular interval of 180 ° faces each other, and the other two coils. The pair 73 (2) and 73 (4) are orthogonal to each other in the opposite direction. Here, the first sensor 61 detects the position of the rotor 10 based on the current flowing through the sensor coil 72. The first sensor 61 is a displacement sensor that detects the displacement of the rotor 10 in the radial direction Y.

センサ基板67は、環状である。センサ基板は、センサコア66およびセンサコイル72に対して第1電磁石62が位置する側に配置されて、コイルボビン71に固定される。センサ基板67は、外周縁に、8つの基板側切欠き部75を備える。8つの基板側切欠き部75は、軸線方向Xから見た場合に、コア側切欠き部68のそれぞれと重なる。従って、8つの基板側切欠き部75は、軸線方向Xから見た場合に各センサコア突極部65を周
方向の両側から挟む2つの基板側切欠き部75の組を、4組、備える。理由は後述するが、基板側切欠き部75の周方向の幅は、コア側切欠き部68の周方向の幅よりも広い。
The sensor substrate 67 is annular. The sensor board is arranged on the side where the first electromagnet 62 is located with respect to the sensor core 66 and the sensor coil 72, and is fixed to the coil bobbin 71. The sensor substrate 67 is provided with eight substrate-side notches 75 on the outer peripheral edge. The eight substrate-side notches 75 overlap each of the core-side notches 68 when viewed from the axial direction X. Therefore, the eight substrate-side notches 75 include four sets of two substrate-side notches 75 that sandwich each sensor core salient pole 65 from both sides in the circumferential direction when viewed from the axial direction X. The reason will be described later, but the width of the substrate-side notch 75 in the circumferential direction is wider than the width of the core-side notch 68 in the circumferential direction.

図10示すように、第1電磁石62は、コア環状部81およびコア環状部81から内周側に突出するコア突極部82を備える電磁石コア83と、コア突極部82に取り付けられた電磁石インシュレータ84と、電磁石インシュレータ84を介してコア突極部82に巻かれた電磁石コイル85を備える。本例では、電磁石コア83は、等角度間隔で配置された8本のコア突極部82を備える。従って、第1電磁石62は、8個の電磁石インシュレータ84と、8つの電磁石コイル85を備える。 As shown in FIG. 10, the first electromagnet 62 includes an electromagnet core 83 having a core annular portion 81 and a core salient pole 82 protruding inward from the core annular portion 81, and an electromagnet attached to the core salient pole 82. An insulator 84 and an electromagnet coil 85 wound around a core salient pole 82 via an electromagnet insulator 84 are provided. In this example, the electromagnet core 83 includes eight core salient poles 82 arranged at equal intervals. Therefore, the first electromagnet 62 includes eight electromagnet insulators 84 and eight electromagnet coils 85.

図11に示すように、各電磁石インシュレータ84は、コア突極部82が貫通するインシュレータ筒部87を備える。また、各電磁石インシュレータ84は、インシュレータ筒部87の径方向Yの内側の端から張り出すインシュレータ内側鍔部88を備える。インシュレータ内側鍔部88は軸線方向Xおよび周方向に広がる。インシュレータ内側鍔部88を軸線方向Xから見た場合の形状は、直線状である。さらに、各電磁石インシュレータ84は、インシュレータ筒部87の径方向Yの外側の端から張り出すインシュレータ外側鍔部89を備える。インシュレータ外側鍔部89は軸線方向Xおよび周方向に広がる。インシュレータ外側鍔部89を軸線方向Xから見た場合の形状は、直線状である。径方向Yにおけるインシュレータ外側鍔部89の厚みは、ステータ9のインシュレータ34の第1壁部47よりも薄い。 As shown in FIG. 11, each electromagnet insulator 84 includes an insulator cylinder portion 87 through which the core salient pole portion 82 penetrates. Further, each electromagnet insulator 84 includes an insulator inner flange portion 88 projecting from the inner end of the insulator cylinder portion 87 in the radial direction Y. The insulator inner flange portion 88 extends in the axial direction X and the circumferential direction. The shape of the insulator inner flange portion 88 when viewed from the axial direction X is linear. Further, each electromagnet insulator 84 includes an insulator outer flange portion 89 projecting from the outer end of the insulator cylinder portion 87 in the radial direction Y. The insulator outer flange portion 89 extends in the axial direction X and the circumferential direction. The shape of the insulator outer flange portion 89 when viewed from the axial direction X is linear. The thickness of the insulator outer flange portion 89 in the radial direction Y is thinner than that of the first wall portion 47 of the insulator 34 of the stator 9.

電磁石インシュレータ84は、インシュレータ筒部87の径方向Yの外側で電磁石コア83のコア環状部81の第1方向X1に重なるセンサ支持部91を備える。センサ支持部91は、インシュレータ外側鍔部89からコア環状部81の第1方向X1の端面に沿って延びる延設部92と、延設部92の径方向Yの外側の端部分から第1方向X1に延びる壁部93(当接部)と、を備える。壁部93は、延設部92から第1方向X1に向かって厚肉部分94と、径方向Yの厚みが厚肉部分94よりも薄い薄肉部分95と、を備える。壁部93の径方向Yの外側の面は平面であり、厚肉部分94は薄肉部分95から内周側に突出している。厚肉部分94と薄肉部分95との間には、第1方向X1を向く端面96aを備える段部96が設けられている。また、薄肉部分95は、厚肉部分94から第1方向X1に向かって、第1幅部分97と、第2幅部分98と、を備える。第1幅部分97の周方向の幅は厚肉部分94の周方向の幅と同一である。第2幅部分98の周方向の幅は第1幅部分97および厚肉部分94よりも狭い。第2幅部分98は、第1幅部分97の周方向の一方側の端部分から第1方向X1に延びる。 The electromagnet insulator 84 includes a sensor support portion 91 that overlaps the first direction X1 of the core annular portion 81 of the electromagnet core 83 outside the radial direction Y of the insulator cylinder portion 87. The sensor support portion 91 has an extension portion 92 extending from the insulator outer flange portion 89 along the end surface of the core annular portion 81 in the first direction X1 and a first direction from the outer end portion in the radial direction Y of the extension portion 92. A wall portion 93 (contact portion) extending to X1 is provided. The wall portion 93 includes a thick portion 94 from the extending portion 92 toward the first direction X1, and a thin portion 95 having a thickness in the radial direction Y thinner than that of the thick portion 94. The outer surface of the wall portion 93 in the radial direction Y is a flat surface, and the thick portion 94 projects from the thin portion 95 toward the inner peripheral side. A step portion 96 having an end face 96a facing the first direction X1 is provided between the thick portion 94 and the thin portion 95. Further, the thin-walled portion 95 includes a first width portion 97 and a second width portion 98 from the thick-walled portion 94 toward the first direction X1. The width of the first width portion 97 in the circumferential direction is the same as the width of the thick portion 94 in the circumferential direction. The width of the second width portion 98 in the circumferential direction is narrower than that of the first width portion 97 and the thick portion 94. The second width portion 98 extends in the first direction X1 from one end portion in the circumferential direction of the first width portion 97.

薄肉部分95は、周方向の一方側の端縁に基板支持溝99およびコア支持溝100を備える。基板支持溝99は、第1幅部分97に設けられている。基板支持溝99は、段部96の端面96aに沿って周方向の他方側に延びる。基板支持溝99は、軸線方向Xで互いに対向する一対の対向内壁面99a、99bと、一対の対向内壁面99a、99bの周方向の他方の端を接続する接続内壁面99cを備える。基板支持溝99の軸線方向Xの幅寸法、すなわち、一対の対向内壁面99a、99bの間の距離は、第1センサ61のセンサ基板67の厚み寸法に対応する。接続内壁面99cは軸線方向Xに延びる。接続内壁面99cは周方向の一方側を向く。 The thin-walled portion 95 includes a substrate support groove 99 and a core support groove 100 at one end edge in the circumferential direction. The substrate support groove 99 is provided in the first width portion 97. The substrate support groove 99 extends to the other side in the circumferential direction along the end surface 96a of the step portion 96. The substrate support groove 99 includes a pair of facing inner wall surfaces 99a and 99b facing each other in the axial direction X, and a connecting inner wall surface 99c connecting the other ends of the pair of facing inner wall surfaces 99a and 99b in the circumferential direction. The width dimension of the substrate support groove 99 in the axial direction X, that is, the distance between the pair of opposing inner wall surfaces 99a and 99b corresponds to the thickness dimension of the sensor substrate 67 of the first sensor 61. The connection inner wall surface 99c extends in the axial direction X. The connection inner wall surface 99c faces one side in the circumferential direction.

コア支持溝100は、基板支持溝99の第1方向X1に位置する。コア支持溝100は第2幅部分98(突出部)に設けられている。コア支持溝100は、軸線方向Xで互いに対向する一対の対向内壁面100a、100bと、一対の対向内壁面100a、100bの周方向の他方の端を接続する接続内壁面100cを備える。コア支持溝100の軸線方向Xの幅寸法、すなわち、一対の対向内壁面100a、100bの間の距離は、第1センサ61のセンサコア66の厚み寸法に対応する。接続内壁面100cは軸線方向Xに延び
る。接続内壁面100cは周方向の一方側を向く。
The core support groove 100 is located in the first direction X1 of the substrate support groove 99. The core support groove 100 is provided in the second width portion 98 (protruding portion). The core support groove 100 includes a pair of facing inner wall surfaces 100a and 100b facing each other in the axial direction X, and a connecting inner wall surface 100c connecting the other ends of the pair of facing inner wall surfaces 100a and 100b in the circumferential direction. The width dimension of the core support groove 100 in the axial direction X, that is, the distance between the pair of facing inner wall surfaces 100a and 100b corresponds to the thickness dimension of the sensor core 66 of the first sensor 61. The connection inner wall surface 100c extends in the axial direction X. The connection inner wall surface 100c faces one side in the circumferential direction.

図10に示すように、各電磁石コイル85は、インシュレータ内側鍔部88およびインシュレータ外側鍔部89の間において、インシュレータ筒部87の外周側に巻き回されている。電磁石インシュレータ84を介してコア突極部82に巻かれた8つの電磁石コイル85は、周方向で隣り合う2個の電磁石コイル85のコイル組86(1)〜(4)を4つ備える。各コイル組86(1)〜(4)において周方向で隣り合う2個の電磁石コイル85は、巻線の巻回方向が互いに逆向きであり、異なる極性の磁極が対になっている。4つのコイル組86(1)〜(4)は、軸線L回りを90°の角度間隔で配置されている。4つのコイル組86(1)〜(4)のうち、180°の角度間隔で配置された一方の2つのコイル組86(1)、86(3)が対向する対向方向と、他方の2つのコイル組86(2)、86(4)が対向する対向方向とは、直交する。 As shown in FIG. 10, each electromagnet coil 85 is wound around the outer peripheral side of the insulator cylinder portion 87 between the insulator inner flange portion 88 and the insulator outer flange portion 89. The eight electromagnet coils 85 wound around the core salient pole 82 via the electromagnet insulator 84 include four coil sets 86 (1) to (4) of two electromagnet coils 85 adjacent to each other in the circumferential direction. In the coil sets 86 (1) to (4), the two electromagnet coils 85 adjacent to each other in the circumferential direction have winding winding directions opposite to each other, and magnetic poles having different polarities are paired. The four coil sets 86 (1) to (4) are arranged around the axis L at an angular interval of 90 °. Of the four coil sets 86 (1) to (4), one of the two coil sets 86 (1) and 86 (3) arranged at an angular interval of 180 ° faces each other, and the other two. The coil sets 86 (2) and 86 (4) are orthogonal to each other in the opposite direction.

次に、第1センサ61は、第1電磁石62の電磁石インシュレータ84に支持される。 Next, the first sensor 61 is supported by the electromagnet insulator 84 of the first electromagnet 62.

より具体的には、図8に示すように、電磁石インシュレータ84の各センサ支持部91の壁部93は、第2方向X2からセンサ基板67の各基板側切欠き部75およびセンサコア66の各コア側切欠き部68に挿入される。そして、センサ基板67と第1電磁石62を互いに軸線L周りの逆方向に回転することで、センサ基板67における各基板側切欠き部75の開口縁部分は、周方向の一方側から各センサ支持部91の基板支持溝99に挿入され、センサ基板67は軸線方向Xと周方向の所定の位置で支持される。また、センサコア66と第1電磁石62を互いに軸線L周りの逆方向に回転することで、センサコア66における各コア側切欠き部68の開口縁部分は、周方向の一方側から各センサ支持部91のコア支持溝100に挿入され、センサコア66は軸線方向Xと周方向の所定の位置で支持される。なお、基板側切欠き部75の周方向の幅が、コア側切欠き部68の周方向の幅よりも広くなっている理由としては、センサ支持部91を挿入する際に、ニゲとして必要な周方向寸法が異なる為である。 More specifically, as shown in FIG. 8, the wall portion 93 of each sensor support portion 91 of the electromagnet insulator 84 has notches 75 on each substrate side of the sensor substrate 67 from the second direction X2 and each core of the sensor core 66. It is inserted into the side notch portion 68. Then, by rotating the sensor substrate 67 and the first electromagnet 62 in opposite directions around the axis L, the opening edge portion of each substrate side notch portion 75 in the sensor substrate 67 supports each sensor from one side in the circumferential direction. It is inserted into the substrate support groove 99 of the portion 91, and the sensor substrate 67 is supported at predetermined positions in the axial direction X and the circumferential direction. Further, by rotating the sensor core 66 and the first electromagnet 62 in opposite directions around the axis L, the opening edge portion of each core side notch portion 68 in the sensor core 66 is formed from one side in the circumferential direction to each sensor support portion 91. The sensor core 66 is inserted into the core support groove 100 of the above, and is supported at predetermined positions in the axial direction X and the circumferential direction. The reason why the width of the notch portion 75 on the substrate side in the circumferential direction is wider than the width of the notch portion 68 on the core side in the circumferential direction is that it is necessary as a niger when inserting the sensor support portion 91. This is because the circumferential dimensions are different.

これにより、センサ基板67は、センサ支持部91の段部96の端面96a、および基板支持溝99の一対の対向内壁面99a、99bのうち第2方向X2の側で第1方向X1を向く対向内壁面99bに支持される。すなわち、基板支持溝99の第1方向X1を向く対向内壁面99bは、センサ基板67に第2方向X2から当接してセンサ基板67を支持する基板当接部となる。また、センサコア66は、コア支持溝100の一対の対向内壁面99a、99bのうち第2方向X2の側で第1方向X1を向く対向内壁面99bに支持される。すなわち、コア支持溝100の第1方向X1を向く対向内壁面100bは、センサコア66に第2方向X2から当接してセンサコア66を支持する当接部(当接面)となる。従って、第1センサ61は、電磁石インシュレータ84によって軸線方向Xで位置決めされた状態で、第1電磁石62に支持される。 As a result, the sensor substrate 67 faces the first direction X1 on the side of the second direction X2 of the pair of opposing inner wall surfaces 99a and 99b of the end surface 96a of the step portion 96 of the sensor support portion 91 and the substrate support groove 99. It is supported by the inner wall surface 99b. That is, the facing inner wall surface 99b of the substrate support groove 99 facing the first direction X1 serves as a substrate contact portion that abuts on the sensor substrate 67 from the second direction X2 to support the sensor substrate 67. Further, the sensor core 66 is supported by the facing inner wall surface 99b facing the first direction X1 on the side of the second direction X2 of the pair of facing inner wall surfaces 99a and 99b of the core support groove 100. That is, the facing inner wall surface 100b of the core support groove 100 facing the first direction X1 serves as a contact portion (contact surface) that contacts the sensor core 66 from the second direction X2 and supports the sensor core 66. Therefore, the first sensor 61 is supported by the first electromagnet 62 in a state of being positioned in the axial direction X by the electromagnet insulator 84.

さらに、センサ基板67における各基板側切欠き部75の開口縁部分が基板支持溝99に挿入されたときに、組を構成する2つの基板側切欠き部75のうち周方向の他方側に位置する基板側切欠き部75では、当該基板側切欠き部75の開口縁部分が基板支持溝99の接続内壁面99cに当接する。また、コア環状部81における各コア側切欠き部68の開口縁部分がコア支持溝100に挿入されたときに、各コア側切欠き部68では、当該コア側切欠き部68の開口縁部分がコア支持溝100の接続内壁面100cに当接する。これにより、第1センサ61は、電磁石インシュレータ84によって周方向で位置決めされた状態で、第1電磁石62に支持される。第1センサ61が周方向で位置決めされた状態を軸線方向Xから見た場合には、第1センサ61の4つのコイル組73(1)〜(4)のぞれぞれは、第1電磁石62の4つのコイル組86(1)〜(4)のそれぞれと重なる。 Further, when the opening edge portion of each substrate side notch portion 75 in the sensor substrate 67 is inserted into the substrate support groove 99, it is located on the other side of the two substrate side notch portions 75 constituting the set in the circumferential direction. In the substrate-side notch portion 75, the opening edge portion of the substrate-side notch portion 75 comes into contact with the connection inner wall surface 99c of the substrate support groove 99. Further, when the opening edge portion of each core side notch portion 68 in the core annular portion 81 is inserted into the core support groove 100, in each core side notch portion 68, the opening edge portion of the core side notch portion 68 is inserted. Abuts on the connection inner wall surface 100c of the core support groove 100. As a result, the first sensor 61 is supported by the first electromagnet 62 in a state of being positioned in the circumferential direction by the electromagnet insulator 84. When the state in which the first sensor 61 is positioned in the circumferential direction is viewed from the axial direction X, each of the four coil sets 73 (1) to (4) of the first sensor 61 is the first electromagnet. It overlaps with each of the four coil sets 86 (1) to (4) of 62.

なお、一対の対向内壁面99a、99bの間の距離は、第1センサ61のセンサ基板67の厚み寸法に対応するとしたが、部品寸法のバラツキなどを考慮して、センサ基板67の厚みよりも大きく設定しておいても良いし、溝形状ではなく対向内壁面99bのみとした段差構造でも良い。さらに、固定の際には、接着剤を用いても良い。 The distance between the pair of facing inner wall surfaces 99a and 99b corresponds to the thickness dimension of the sensor substrate 67 of the first sensor 61, but it is larger than the thickness of the sensor substrate 67 in consideration of variations in component dimensions and the like. It may be set to be large, or a stepped structure having only the facing inner wall surface 99b instead of the groove shape may be used. Further, an adhesive may be used for fixing.

また、一対の対向内壁面100a、100bの間の距離は、第1センサ61のセンサコア66の厚み寸法に対応するとしたが、部品寸法のバラツキなどを考慮して、センサコア66の厚みよりも大きく設定しておいても良いし、溝形状ではなく対向内壁面100bのみとした段差構造でも良い。さらに、固定の際には、接着剤を用いても良い。 Further, the distance between the pair of facing inner wall surfaces 100a and 100b is assumed to correspond to the thickness dimension of the sensor core 66 of the first sensor 61, but is set larger than the thickness of the sensor core 66 in consideration of variations in component dimensions and the like. It may be left as it is, or a stepped structure having only the facing inner wall surface 100b instead of the groove shape may be used. Further, an adhesive may be used for fixing.

第1センサ61の出力は、軸方向センサ15の出力と同様に、図示しない制御装置へ送信される。制御装置は、第1センサ61の出力に基づいて各電磁石コイル85に通電して、第1電磁石62の位置におけるロータ10の径方向Yの位置を調節する。すなわち、第1電磁石62の4つのコイル組86(1)〜(4)のうち、180°の角度間隔で配置された一方の2つのコイル組86(1)、86(3)の各電磁石コイル85への通電を制御することにより、当該2つのコイル組86(1)、86(3)の対向方向におけるロータ10の位置を調節する。また、他方の2つのコイル組86(2)、86(4)の各電磁石コイル85への通電を制御することにより、当該2つのコイル組86(2)、86(4)の対向方向におけるロータ10の位置を調節する。 The output of the first sensor 61 is transmitted to a control device (not shown) in the same manner as the output of the axial sensor 15. The control device energizes each electromagnet coil 85 based on the output of the first sensor 61, and adjusts the position of the rotor 10 in the radial direction Y at the position of the first electromagnet 62. That is, of the four coil sets 86 (1) to (4) of the first electromagnet 62, one of the two coil sets 86 (1) and 86 (3) arranged at an angle interval of 180 ° is each electromagnet coil. By controlling the energization of the 85, the position of the rotor 10 in the opposite direction of the two coil sets 86 (1) and 86 (3) is adjusted. Further, by controlling the energization of the other two coil sets 86 (2) and 86 (4) to the electromagnet coils 85, the rotor in the opposite direction of the two coil sets 86 (2) and 86 (4). Adjust the position of 10.

図12に示すように、第2磁気軸受ユニット12は、ロータ10の径方向Yの変位を検出する第2センサ101と、磁力によってロータ10を非接触で径方向Yに支持する第2電磁石102と、を備える。第2センサ101は、第1電磁石62の第1方向X1に重ねられている。第2電磁石102は、第2センサ101からの出力に基づいて励磁される。ここで、第2磁気軸受ユニット12は、第2電磁石102の軸線方向Xのサイズが第1電磁石62よりも短いことを除き、第1磁気軸受ユニット11と同一の構成である。従って、第2磁気軸受ユニット12の説明は省略する。 As shown in FIG. 12, the second magnetic bearing unit 12 includes a second sensor 101 that detects a radial displacement of the rotor 10 and a second electromagnet 102 that non-contactly supports the rotor 10 in the radial direction Y by magnetic force. And. The second sensor 101 is superposed on the first direction X1 of the first electromagnet 62. The second electromagnet 102 is excited based on the output from the second sensor 101. Here, the second magnetic bearing unit 12 has the same configuration as the first magnetic bearing unit 11 except that the size of the second electromagnet 102 in the axial direction X is shorter than that of the first electromagnet 62. Therefore, the description of the second magnetic bearing unit 12 will be omitted.

ここで、第1磁気軸受ユニット11および第2磁気軸受ユニット12により、ロータ10は、ステータ9の第1方向X1と第2方向X2の2箇所において非接触で径方向Yに支持される。制御装置は、第1センサ61からの出力により、第1電磁石62を駆動する。同様に、第2センサ101からの出力により、第2電磁石102を駆動する。これにより、制御装置は、ロータ10の軸線方向Xと直交する方向の位置を制御して、ロータ10の傾きを調節する。 Here, the rotor 10 is supported in the radial direction Y by the first magnetic bearing unit 11 and the second magnetic bearing unit 12 in the first direction X1 and the second direction X2 of the stator 9 in a non-contact manner. The control device drives the first electromagnet 62 by the output from the first sensor 61. Similarly, the output from the second sensor 101 drives the second electromagnet 102. As a result, the control device controls the position of the rotor 10 in the direction orthogonal to the axial direction X to adjust the inclination of the rotor 10.

(ステータユニット)
図2に示すように、第1磁気軸受ユニット11は、ステータ9の第1方向X1に重ねられて、ステータ9の第1被当接部43に当接する。より詳細には、第1磁気軸受ユニット11は、第1電磁石62の電磁石インシュレータ84のインシュレータ外側鍔部89が、ステータ9のインシュレータ34の第1コア覆い部41の第1壁部47に軸線方向Xから当接する。従って、軸線方向Xにおけるステータ9の中心H(ステータコア33の中心H)から第1磁気軸受ユニット11までの距離は第1距離D1である。
(Stator unit)
As shown in FIG. 2, the first magnetic bearing unit 11 is superposed on the first direction X1 of the stator 9 and abuts on the first contacted portion 43 of the stator 9. More specifically, in the first magnetic bearing unit 11, the insulator outer flange portion 89 of the electromagnet insulator 84 of the first electromagnet 62 is axially directed to the first wall portion 47 of the first core covering portion 41 of the insulator 34 of the stator 9. Contact from X. Therefore, the distance from the center H of the stator 9 (center H of the stator core 33) to the first magnetic bearing unit 11 in the axial direction X is the first distance D1.

一方、第2磁気軸受ユニット12は、図2に示すように、ステータ9の第2方向X2に重ねられて、ステータ9の第2被当接部44に当接する。すなわち、図12に示すとおり、第2磁気軸受ユニット12は、第2センサ101のセンサコア66の外周縁部分が、ステータ9のインシュレータ34の第2コア覆い部42の第2壁部48に軸線方向Xから当接する。従って、軸線方向Xにおけるステータ9の中心H(ステータコア33の中心H)から第2磁気軸受ユニット12までの距離は第2距離D2である。 On the other hand, as shown in FIG. 2, the second magnetic bearing unit 12 is overlapped with the second direction X2 of the stator 9 and comes into contact with the second contacted portion 44 of the stator 9. That is, as shown in FIG. 12, in the second magnetic bearing unit 12, the outer peripheral edge portion of the sensor core 66 of the second sensor 101 is in the axial direction with respect to the second wall portion 48 of the second core covering portion 42 of the insulator 34 of the stator 9. Contact from X. Therefore, the distance from the center H of the stator 9 (center H of the stator core 33) to the second magnetic bearing unit 12 in the axial direction X is the second distance D2.

図13は、ステータ9と第1磁気軸受ユニット11との当接状態の説明図である。図13に示すとおり、ステータ9のインシュレータ34の第1壁部47は、軸線方向Xから見た場合に円弧形状をしている。一方、第1壁部47の第1端面47a(第1被当接部43)に当接する第1電磁石62のインシュレータ外側鍔部89は、軸線方向Xから見た場合に直線状に延びる。また、インシュレータ外側鍔部89は第1壁部47よりも薄く、第1壁部47の第1端面47aの外周端部分に当接する。さらに、インシュレータ外側鍔部89は、周方向の一部分が第1壁部47から外周側に突出する。 FIG. 13 is an explanatory view of a contact state between the stator 9 and the first magnetic bearing unit 11. As shown in FIG. 13, the first wall portion 47 of the insulator 34 of the stator 9 has an arc shape when viewed from the axial direction X. On the other hand, the insulator outer flange portion 89 of the first electromagnet 62 that abuts on the first end surface 47a (first contacted portion 43) of the first wall portion 47 extends linearly when viewed from the axial direction X. Further, the insulator outer flange portion 89 is thinner than the first wall portion 47 and comes into contact with the outer peripheral end portion of the first end surface 47a of the first wall portion 47. Further, a part of the insulator outer flange portion 89 in the circumferential direction projects from the first wall portion 47 toward the outer peripheral side.

ここで、インシュレータ外側鍔部89は、第1壁部47の第1端面47aの外周端部分に当接する。従って、第1電磁石62からの荷重により、第1壁部47には、当該第1壁部47を外周側に曲げる方向のモーメントが発生する。このようなモーメントに対して、第1壁部47は、第2壁部48と比較して、径方向Yに厚く設けられている。従って、このようなモーメントが発生した場合でも、第1壁部47が歪むことはなく、インシュレータ34が破損することもない。 Here, the insulator outer flange portion 89 comes into contact with the outer peripheral end portion of the first end surface 47a of the first wall portion 47. Therefore, due to the load from the first electromagnet 62, a moment in the direction of bending the first wall portion 47 toward the outer peripheral side is generated in the first wall portion 47. With respect to such a moment, the first wall portion 47 is provided thicker in the radial direction Y than the second wall portion 48. Therefore, even when such a moment is generated, the first wall portion 47 is not distorted and the insulator 34 is not damaged.

また、軸線方向Xで当接する第1電磁石62のインシュレータ外側鍔部89と、ステータ9の第1壁部47とは、軸線方向Xから見た場合の形状および厚みが相違するとともに、インシュレータ外側鍔部89の周方向の一部分が第1壁部47から外周側に突出している。これらによって、ステータ9と第1電磁石62との間には隙間が形成されるので、第1磁気軸受ユニット11とステータ9との間に樹脂を浸入させて、樹脂封止部材20を設けることが容易である。 Further, the insulator outer flange portion 89 of the first electromagnet 62 and the first wall portion 47 of the stator 9 that abut in the axial direction X are different in shape and thickness when viewed from the axial direction X, and the insulator outer flange portion is different. A part of the portion 89 in the circumferential direction protrudes from the first wall portion 47 toward the outer periphery. As a result, a gap is formed between the stator 9 and the first electromagnet 62. Therefore, it is possible to infiltrate the resin between the first magnetic bearing unit 11 and the stator 9 to provide the resin sealing member 20. It's easy.

(作用効果)
本例のステータ9は、インシュレータ34に、ステータコア33の中心Hからの距離が互いに相違する第1被当接部43と第2被当接部44とを備える。従って、ステータ9の第1方向X1に配置される第1磁気軸受ユニット11を第1被当接部43に当接させ、ステータ9の第2方向X2に配置される第2磁気軸受ユニット12を第2被当接部44に当接させることにより、ステータ9の中心Hから第1磁気軸受ユニット11までの距離(第1距離D1)と、ステータ9の中心Hから第2磁気軸受ユニット12までの距離(第2距離D2)とを異なるものとすることができる。
(Action effect)
The stator 9 of this example includes an insulator 34 with a first contacted portion 43 and a second contacted portion 44 having different distances from the center H of the stator core 33. Therefore, the first magnetic bearing unit 11 arranged in the first direction X1 of the stator 9 is brought into contact with the first contacted portion 43, and the second magnetic bearing unit 12 arranged in the second direction X2 of the stator 9 is brought into contact with the first contacted portion 43. The distance from the center H of the stator 9 to the first magnetic bearing unit 11 (first distance D1) and the distance from the center H of the stator 9 to the second magnetic bearing unit 12 by abutting against the second contacted portion 44. Distance (second distance D2) can be different.

また、本例では、ステータコア33の中心Hから第1被当接部43までの距離が短い第1被当接部43が第2被当接部44よりも径方向Yの内側に位置する。従って、第2磁気軸受ユニット12を軸線方向Xから第2被当接部44に当接させたときに、第2磁気軸受ユニット12と第1被当接部43とが干渉することがない。 Further, in this example, the first contacted portion 43 having a short distance from the center H of the stator core 33 to the first contacted portion 43 is located inside the second contacted portion 44 in the radial direction Y. Therefore, when the second magnetic bearing unit 12 is brought into contact with the second contacted portion 44 from the axial direction X, the second magnetic bearing unit 12 and the first contacted portion 43 do not interfere with each other.

さらに、本例では、径方向Yにおける第1壁部47の第1厚みF1は、径方向Yにおける第2壁部48の第2厚みF2と比較して、厚い。従って、第1被当接部43(第1壁部47の第1端面47a)の幅を径方向Yで広くすることができる。よって、第1被当接部43がステータ9の内周側に位置していても、外部の部材を第1被当接部43に当接させることが容易である。 Further, in this example, the first thickness F1 of the first wall portion 47 in the radial direction Y is thicker than the second thickness F2 of the second wall portion 48 in the radial direction Y. Therefore, the width of the first contacted portion 43 (the first end surface 47a of the first wall portion 47) can be widened in the radial direction Y. Therefore, even if the first contacted portion 43 is located on the inner peripheral side of the stator 9, it is easy to bring an external member into contact with the first contacted portion 43.

また、周方向における第1壁部47の第1寸法E1は、周方向におけるコイル35の長さ寸法C1よりも長い。従って、第1壁部47によってコイル35を外周側から保護できる。また、第1壁部47は、環状部31とは反対側の端部に内周側から外周側に貫通する溝51を備える。従って、インシュレータ34の筒部37に巻き回したコイル35のコイル線35aを、溝51部を介して、外周側に引き出すことができる。 Further, the first dimension E1 of the first wall portion 47 in the circumferential direction is longer than the length dimension C1 of the coil 35 in the circumferential direction. Therefore, the coil 35 can be protected from the outer peripheral side by the first wall portion 47. Further, the first wall portion 47 is provided with a groove 51 penetrating from the inner peripheral side to the outer peripheral side at the end portion on the side opposite to the annular portion 31. Therefore, the coil wire 35a of the coil 35 wound around the tubular portion 37 of the insulator 34 can be pulled out to the outer peripheral side through the groove 51 portion.

さらに、本例では、第1コア覆い部41および第2コア覆い部42のそれぞれは、第1壁部47、第2壁部48および接続部49により区画された配線引き回し溝55を備える
。また、コイル35から引き出されたコイル線35aは、第1壁部47の溝51を経由して、配線引き回し溝55を引き回される。従って、コイル35から引き出したコイル線35aを周方向に引き回す際に、インシュレータ34の外側を引き回す必要がない。よって、コイル線35aの断線を防止あるいは抑制できる。また、コイル35から引き出したコイル線35aを周方向に引き回す際に、インシュレータ34の外側を引き回す必要がないので、ステータ9が径方向Yで大きくなることを抑制できる。
Further, in this example, each of the first core covering portion 41 and the second core covering portion 42 includes a wiring routing groove 55 partitioned by the first wall portion 47, the second wall portion 48, and the connecting portion 49. Further, the coil wire 35a drawn from the coil 35 is routed around the wiring routing groove 55 via the groove 51 of the first wall portion 47. Therefore, when the coil wire 35a drawn from the coil 35 is routed in the circumferential direction, it is not necessary to route the outside of the insulator 34. Therefore, the disconnection of the coil wire 35a can be prevented or suppressed. Further, when the coil wire 35a drawn from the coil 35 is routed in the circumferential direction, it is not necessary to route the outside of the insulator 34, so that the stator 9 can be prevented from becoming large in the radial direction Y.

また、本例では、第2壁部48は、接続部49の側の端部分に、径方向Yにおける厚みが接続部49に接近するのに伴って増加する補強部53を備える。従って、配線引き回し溝55内でコイル線35aを引き回す際などに、第2壁部48の第2幅部分98分を外周側に撓ませる負荷がかかった場合でも、第2壁部48が接続部49に近い基端部分から折れてしまうことを防止あるいは抑制できる。 Further, in this example, the second wall portion 48 is provided with a reinforcing portion 53 at the end portion on the side of the connecting portion 49, which increases as the thickness in the radial direction approaches the connecting portion 49. Therefore, even when a load is applied to bend the second width portion 98 minutes of the second wall portion 48 toward the outer peripheral side when the coil wire 35a is routed in the wiring routing groove 55, the second wall portion 48 is connected. It is possible to prevent or suppress the breakage from the base end portion close to 49.

さらに、本例では、周方向における第2壁部48の第2寸法E2は、第1寸法E1よりも短い。これにより、隣り合うインシュレータ34の間には、第2壁部48の側方の隙間50が形成される。従って、配線引き回し溝55を引き回したコイル線35aなどを、第2壁部48の側方の隙間50からステータ9の外部に引き出すことができる。 Further, in this example, the second dimension E2 of the second wall portion 48 in the circumferential direction is shorter than the first dimension E1. As a result, a lateral gap 50 of the second wall portion 48 is formed between the adjacent insulators 34. Therefore, the coil wire 35a or the like around which the wiring routing groove 55 is routed can be pulled out from the gap 50 on the side of the second wall portion 48 to the outside of the stator 9.

また、本例では、第2壁部48は、径方向Yに貫通する切欠き部54を備える。従って、配線引き回し溝55を引き回したコイル線35aを、設けた切欠き部54から、ステータ9の外部に引き出すことができる。 Further, in this example, the second wall portion 48 includes a notch portion 54 penetrating in the radial direction Y. Therefore, the coil wire 35a around which the wiring routing groove 55 is routed can be pulled out from the notch 54 provided to the outside of the stator 9.

さらに、本例では、第2壁部48に、2本の溝52を備える。また、各溝52は、第1壁部47に設けられた各溝51の延長線上に位置する。従って、コイル35から各溝51を介して外周側に引き出したコイル線35aを、さらに、各溝52を介して、ステータ9の外周側に引き出すことができる。 Further, in this example, the second wall portion 48 is provided with two grooves 52. Further, each groove 52 is located on an extension line of each groove 51 provided in the first wall portion 47. Therefore, the coil wire 35a drawn from the coil 35 to the outer peripheral side via each groove 51 can be further pulled out to the outer peripheral side of the stator 9 through each groove 52.

また、インシュレータ34は、軸線方向Xで2つに分割された第1インシュレータ部材57および第2インシュレータ部材58からなり、第1インシュレータ部材57と第2インシュレータ部材58とは、同一の部材である。ここで、インシュレータを2つのインシュレータ部材57、58に分割すれば、インシュレータ34の形状が複雑になった場合でも、射出成形によって各インシュレータ部材57、58を成形することが容易である。また、第1インシュレータ部材57と第2インシュレータ部材58とは、同一の部材なので、インシュレータ34を2つのインシュレータ部材57、58から構成した場合でも、部品点数が増加しない。 Further, the insulator 34 is composed of a first insulator member 57 and a second insulator member 58 divided into two in the axial direction X, and the first insulator member 57 and the second insulator member 58 are the same members. Here, if the insulator is divided into two insulator members 57 and 58, even if the shape of the insulator 34 becomes complicated, it is easy to mold each of the insulator members 57 and 58 by injection molding. Further, since the first insulator member 57 and the second insulator member 58 are the same member, the number of parts does not increase even when the insulator 34 is composed of the two insulator members 57 and 58.

さらに、本例では、第1センサ61は、電磁石インシュレータ84のコア支持溝100の対向内壁面100b(当接面)と、センサコア66との当接によって、第1電磁石62を基準として、軸線方向Xで位置決される。また、電磁石インシュレータ84はステータ9の第1被当接部43に当接している。従って、電磁石インシュレータ84とセンサコア66とを当接させることにより、ステータ9の中心Hから第1センサ61までの距離を精度よく規定できる。 Further, in this example, the first sensor 61 is in the axial direction with respect to the first electromagnet 62 due to the contact between the facing inner wall surface 100b (contact surface) of the core support groove 100 of the electromagnet insulator 84 and the sensor core 66. Positioned by X. Further, the electromagnet insulator 84 is in contact with the first contacted portion 43 of the stator 9. Therefore, by bringing the electromagnet insulator 84 into contact with the sensor core 66, the distance from the center H of the stator 9 to the first sensor 61 can be accurately defined.

また、本例では、センサコア66は、センサコア環状部64の外周縁にコア側切欠き部68を備え、電磁石インシュレータ84は、コア側切欠き部68に挿入された第2幅部分98を備える。また、第2幅部分98に設けられたコア支持溝100の接続内壁面100cは、周方向の他方側からセンサコア66におけるコア側切欠き部68の開口縁部分に当接する。従って、従って軸線L回りにおける第1センサ61の位置を規定できる。 Further, in this example, the sensor core 66 includes a core-side notch 68 on the outer peripheral edge of the sensor core annular portion 64, and the electromagnet insulator 84 includes a second width portion 98 inserted into the core-side notch 68. Further, the connection inner wall surface 100c of the core support groove 100 provided in the second width portion 98 abuts on the opening edge portion of the core side notch portion 68 in the sensor core 66 from the other side in the circumferential direction. Therefore, the position of the first sensor 61 can be defined around the axis L.

(変形例)
図14は、変形例1のステータユニットの側面図である。図15は、変形例2のステータユニットの側面図である。図16は、変形例3のステータユニットの説明図である。上記の例において、第1磁気軸受ユニット11は軸線方向Xで反転させて配置できる。すなわち、第1磁気軸受ユニット11は、第1センサ61の第1方向X1に第1電磁石62を重ねた状態とすることができる。同様に、第2磁気軸受ユニット12は、軸線方向Xで反転させて配置できる。すなわち、第2磁気軸受ユニット12は、第2センサ101の第1方向X1に第2電磁石102を重ねた状態とすることができる。
(Modification example)
FIG. 14 is a side view of the stator unit of the first modification. FIG. 15 is a side view of the stator unit of the modified example 2. FIG. 16 is an explanatory view of the stator unit of the modified example 3. In the above example, the first magnetic bearing unit 11 can be arranged upside down in the axial direction X. That is, the first magnetic bearing unit 11 can be in a state in which the first electromagnet 62 is superposed on the first direction X1 of the first sensor 61. Similarly, the second magnetic bearing unit 12 can be arranged upside down in the axial direction X. That is, the second magnetic bearing unit 12 can be in a state in which the second electromagnet 102 is superposed on the first direction X1 of the second sensor 101.

図14に示す変形例1のステータユニット8Aは、上記ステータユニット8において、第2磁気軸受ユニット12のみを軸線方向Xで反転させて配置した場合である。ステータユニット8Aでは、第2磁気軸受ユニット12においてステータ9の側に位置する第2電磁石102の電磁石インシュレータ84のインシュレータ外側鍔部89と、ステータ9の第2コア覆い部42の第1被当接部43に当接させて、軸線方向Xで第2磁気軸受ユニット12を位置決めする。本例では、ステータ9の中心Hから第1磁気軸受ユニット11までの距離と、ステータ9の中心Hから第2磁気軸受ユニット12までの距離とを、互いに同一の第1距離D1とすることができる。 The stator unit 8A of the first modification shown in FIG. 14 is a case where only the second magnetic bearing unit 12 is inverted in the axial direction X in the stator unit 8. In the stator unit 8A, the insulator outer flange 89 of the electromagnet insulator 84 of the second electromagnet 102 located on the side of the stator 9 in the second magnetic bearing unit 12 and the first contacted portion 42 of the second core covering portion 42 of the stator 9 The second magnetic bearing unit 12 is positioned in the axial direction X by abutting on the portion 43. In this example, the distance from the center H of the stator 9 to the first magnetic bearing unit 11 and the distance from the center H of the stator 9 to the second magnetic bearing unit 12 may be the same first distance D1. it can.

図15に示す変形例2のステータユニット8Bは、上記のステータユニット8において、第1磁気軸受ユニット11のみを軸線方向Xで反転させて配置した場合である。ステータユニット8Bでは、第1磁気軸受ユニット11においてステータ9の側に位置する第1センサ61のセンサコア66をステータ9の第1コア覆い部41の第2被当接部44に当接させて、軸線方向Xで第1磁気軸受ユニット11を位置決めする。本例では、ステータ9の中心Hから第1磁気軸受ユニット11までの距離と、ステータ9の中心Hから第2磁気軸受ユニット12までの距離とを、互いに同一の第2距離D2とすることができる。 The stator unit 8B of the second modification shown in FIG. 15 is a case where only the first magnetic bearing unit 11 is inverted in the axial direction X in the above-mentioned stator unit 8. In the stator unit 8B, the sensor core 66 of the first sensor 61 located on the side of the stator 9 in the first magnetic bearing unit 11 is brought into contact with the second contacted portion 44 of the first core covering portion 41 of the stator 9. The first magnetic bearing unit 11 is positioned in the axial direction X. In this example, the distance from the center H of the stator 9 to the first magnetic bearing unit 11 and the distance from the center H of the stator 9 to the second magnetic bearing unit 12 may be the same second distance D2. it can.

図16に示す変形例3のステータユニット8Cは、上記のステータユニット8において第2磁気軸受ユニット12の双方を軸線方向Xで反転させて配置した場合である。ステータユニット8Cは、第1磁気軸受ユニット11においてステータ9の側に位置する第1センサ61のセンサコア66をステータ9の第1コア覆い部41の第2被当接部44に当接させて、第1磁気軸受ユニット11を軸線方向Xで位置決めする。また、第2磁気軸受ユニット12においてステータ9の側に位置する第2電磁石102の電磁石インシュレータ84のインシュレータ外側鍔部89を、ステータ9の第2コア覆い部42の第1被当接部43に当接させて、軸線方向Xで第2磁気軸受ユニット12を位置決めする。この場合には、ステータ9の中心Hから第1磁気軸受ユニット11までの距離は、第2距離D2となる。一方、ステータ9の中心Hから第2磁気軸受ユニット12までの距離は、第1距離D1となる。 The stator unit 8C of the third modification shown in FIG. 16 is a case where both of the second magnetic bearing units 12 are inverted in the axial direction X in the above-mentioned stator unit 8. In the stator unit 8C, the sensor core 66 of the first sensor 61 located on the side of the stator 9 in the first magnetic bearing unit 11 is brought into contact with the second contacted portion 44 of the first core covering portion 41 of the stator 9. The first magnetic bearing unit 11 is positioned in the axial direction X. Further, the insulator outer flange portion 89 of the electromagnet insulator 84 of the second electromagnet 102 located on the side of the stator 9 in the second magnetic bearing unit 12 is attached to the first contacted portion 43 of the second core covering portion 42 of the stator 9. The second magnetic bearing unit 12 is positioned in the axial direction X by abutting. In this case, the distance from the center H of the stator 9 to the first magnetic bearing unit 11 is the second distance D2. On the other hand, the distance from the center H of the stator 9 to the second magnetic bearing unit 12 is the first distance D1.

従って、本発明のステータ9を備えれば、軸線方向Xでステータ9の両側に配置される第1磁気軸受ユニット11および第2磁気軸受ユニット12の配置の自由度を確保しながら、これら第1磁気軸受ユニット11および第2磁気軸受ユニット12を、軸線方向Xで位置決めできる。 Therefore, if the stator 9 of the present invention is provided, the first magnetic bearing unit 11 and the second magnetic bearing unit 12 arranged on both sides of the stator 9 in the axial direction X can be arranged freely. The magnetic bearing unit 11 and the second magnetic bearing unit 12 can be positioned in the axial direction X.

1…真空ポンプ、2…ポンプケース、3…固定翼、4…回転翼、7…モータ、8…ステータユニット、9…ステータ、10…ロータ、11…第1磁気軸受ユニット、12…第2磁気軸受ユニット、13…第3磁気軸受ユニット、15…軸方向センサ、16…電磁石、17…金属板、19…ステータコラム、20…樹脂封止部材、23…出力軸、24…ロータフランジ、26…ベース、26a…ベースの中心穴、27…筒状ケース、28…吸気口、29…排気口形成部、30…排気口、31…環状部、32…突極部、33…ステータコア、34…インシュレータ、35…コイル、35a…コイル線、37…筒部、38…内側鍔
部、39…外側鍔部、41…第1コア覆い部、42…第2コア覆い部、43…第1被当接部、44…第2被当接部、47…第1壁部、47a…第1端面、48…第2壁部、49…接続部、50…隙間、51…溝、52…溝、53…補強部、54…切欠き部、55…配線引き回し溝(第2の溝)、57…第1インシュレータ部材、58…第2インシュレータ部材、61…第1センサ、62…第1電磁石、64…センサコア環状部、65…センサコア突極部、66…センサコア、67…センサ基板、68…コア側切欠き部(センサコア切欠き部)、70…分岐部分、71…コイルボビン、72…センサコイル、73(1)〜(4)…センサコイルのコイル組、75…基板側切欠き部、81…コア環状部、82…コア突極部、83…電磁石コア、84…電磁石インシュレータ、85…電磁石コイル、86(1)〜(4)…電磁石コイルのコイル組、87…インシュレータ筒部、88…インシュレータ内側鍔部、89…インシュレータ外側鍔部、91…センサ支持部、92…延設部、93…壁部(当接部)、94…厚肉部分、95…薄肉部分、96…段部、96a…端面(当接面)、97…第1幅部分、98…第2幅部分(突出部)、99…基板支持溝、99a…対向内壁面、99b…対向内壁面、99c…接続内壁面、100…コア支持溝、100a…対向内壁面、100b…対向内壁面、100c…接続内壁面、101…第2センサ、102…第2電磁石、C1…コイルの周方向の長さ寸法、D1…ステータコアの中心からの第1距離、D2…ステータコアの中心からの第2距離、E1…第1壁部の周方向の第1寸法、E2…第2壁部の周方向の第2寸法、F1…第1壁部の径方向の第1厚み、E2…第2壁部の径方向の第2厚み、X…軸線方向、Y…径方向
1 ... Vacuum pump, 2 ... Pump case, 3 ... Fixed wing, 4 ... Rotating wing, 7 ... Motor, 8 ... Stator unit, 9 ... Stator, 10 ... Rotor, 11 ... First magnetic bearing unit, 12 ... Second magnet Bearing unit, 13 ... 3rd magnetic bearing unit, 15 ... Axial sensor, 16 ... Electromagnet, 17 ... Metal plate, 19 ... Stator column, 20 ... Resin sealing member, 23 ... Output shaft, 24 ... Rotor flange, 26 ... Base, 26a ... Center hole of base, 27 ... Cylindrical case, 28 ... Intake port, 29 ... Exhaust port forming part, 30 ... Exhaust port, 31 ... Circular part, 32 ... Pole part, 33 ... Stator core, 34 ... Insulator , 35 ... Coil, 35a ... Coil wire, 37 ... Cylinder, 38 ... Inner collar, 39 ... Outer collar, 41 ... 1st core covering, 42 ... 2nd core covering, 43 ... 1st contact Part, 44 ... 2nd contacted part, 47 ... 1st wall part, 47a ... 1st end face, 48 ... 2nd wall part, 49 ... connecting part, 50 ... gap, 51 ... groove, 52 ... groove, 53 ... Reinforcing part, 54 ... Notch, 55 ... Wiring routing groove (second groove), 57 ... 1st insulator member, 58 ... 2nd insulator member, 61 ... 1st sensor, 62 ... 1st electromagnet, 64 ... Sensor core Annulus part, 65 ... Sensor core salient pole, 66 ... Sensor core, 67 ... Sensor board, 68 ... Core side notch (sensor core notch), 70 ... Branch part, 71 ... Coil bobbin, 72 ... Sensor coil, 73 (1) )-(4) ... Sensor coil coil assembly, 75 ... Board side notch, 81 ... Core annular part, 82 ... Core salient pole, 83 ... Electromagnet core, 84 ... Electromagnet insulator, 85 ... Electromagnet coil, 86 ( 1)-(4) ... Electromagnet coil coil assembly, 87 ... Insulator tube, 88 ... Insulator inner flange, 89 ... Insulator outer flange, 91 ... Sensor support, 92 ... Extension, 93 ... Wall ( Contact part), 94 ... Thick part, 95 ... Thin part, 96 ... Step part, 96a ... End face (contact surface), 97 ... First width part, 98 ... Second width part (protruding part), 99 ... Board support groove, 99a ... facing inner wall surface, 99b ... facing inner wall surface, 99c ... connecting inner wall surface, 100 ... core support groove, 100a ... facing inner wall surface, 100b ... facing inner wall surface, 100c ... connecting inner wall surface, 101 ... second Sensor, 102 ... 2nd electromagnet, C1 ... Circumferential length dimension of coil, D1 ... 1st distance from the center of the stator core, D2 ... 2nd distance from the center of the stator core, E1 ... Circumferential direction of the 1st wall 1st dimension, E2 ... 2nd dimension in the circumferential direction of the 2nd wall part, F1 ... 1st thickness in the radial direction of the 1st wall part, E2 ... 2nd Second thickness in the radial direction of the wall, X ... axial direction, Y ... radial direction

Claims (26)

環状部および当該環状部から内周側に突出する突極部を備えるステータコアと、前記突極部が貫通する筒部を備えるインシュレータと、前記筒部に巻き回されたコイルと、を有するステータにおいて、
前記環状部の軸線に沿った方向を軸線方向、前記軸線方向と直交する方向を径方向、前記軸線方向の一方側を第1方向、他方側を第2方向としたときに、
前記インシュレータは、前記径方向における前記筒部の外側にコア覆い部を備え、
前記コア覆い部は、前記軸線方向から部材が当接可能な第1被当接部および第2被当接部を備え、
前記軸線方向における前記ステータコアの中心と前記第1被当接部との間の第1距離は、前記軸線方向における前記ステータコアの中心と前記第2被当接部との間の第2距離よりも短いことを特徴とするステータ。
In a stator having an annular portion and a stator core having a salient pole portion protruding inward from the annular portion, an insulator having a tubular portion through which the salient pole portion penetrates, and a coil wound around the tubular portion. ,
When the direction along the axis of the annular portion is the axial direction, the direction orthogonal to the axial direction is the radial direction, one side of the axial direction is the first direction, and the other side is the second direction.
The insulator is provided with a core covering portion on the outside of the tubular portion in the radial direction.
The core covering portion includes a first contacted portion and a second contacted portion capable of contacting members from the axial direction.
The first distance between the center of the stator core and the first contacted portion in the axial direction is larger than the second distance between the center of the stator core and the second contacted portion in the axial direction. A stator characterized by being short.
前記インシュレータは、前記軸線方向で2つに分割された第1インシュレータ部材および第2インシュレータ部材からなり、
前記第1インシュレータ部材と前記第2インシュレータ部材とは、同一の部材であることを特徴とする請求項1に記載のステータ。
The insulator includes a first insulator member and a second insulator member which are divided into two in the axial direction.
The stator according to claim 1, wherein the first insulator member and the second insulator member are the same member.
請求項1または2に記載のステータと、
前記ステータの内周側に配置されたロータと、
磁力によって前記ロータを前記径方向に非接触で支持する第1電磁石、および前記第1電磁石の前記軸線方向に重ねられて前記ロータの前記径方向の変位を検出する第1センサを備える第1磁気軸受ユニットと、
磁力によって前記ロータを前記径方向に非接触で支持する第2電磁石、および前記第2電磁石の前記軸線方向に重ねられて前記ロータの前記径方向の変位を検出する第2センサを備える第2磁気軸受ユニットと、を有し、
前記第1磁気軸受ユニットは、前記ステータの前記第1方向に重ねられて前記コア覆い部の前記第1被当接部または前記第2被当接部に当接し、
前記ステータの前記第2方向に位置する外部の部材は、前記第1磁気軸受ユニットであり、
前記第2磁気軸受ユニットは、前記ステータの前記第2方向に重ねられて前記コア覆い部の前記第1被当接部または前記第2被当接部に当接することを特徴とするモータ。
The stator according to claim 1 or 2,
A rotor arranged on the inner peripheral side of the stator and
A first magnet having a first electromagnet that supports the rotor in the radial direction by magnetic force in a non-contact manner, and a first sensor that is superposed in the axial direction of the first electromagnet and detects the radial displacement of the rotor. With the bearing unit
A second magnet having a second electromagnet that supports the rotor in the radial direction by magnetic force in a non-contact manner, and a second sensor that is superposed in the axial direction of the second electromagnet and detects the radial displacement of the rotor. With a bearing unit,
The first magnetic bearing unit is overlapped in the first direction of the stator and abuts on the first contacted portion or the second contacted portion of the core covering portion.
The external member of the stator located in the second direction is the first magnetic bearing unit.
The second magnetic bearing unit is a motor that is stacked in the second direction of the stator and abuts on the first contacted portion or the second contacted portion of the core covering portion.
請求項1または2に記載のステータと、前記ステータの内周側に配置されたロータと、を備えるモータと、
ポンプケースと、
前記ポンプケースの内部に固定された固定翼と、
前記ロータに取り付けられて前記ポンプケースの内部で回転する回転翼と、を有することを特徴とする真空ポンプ。
A motor including the stator according to claim 1 or 2 and a rotor arranged on the inner peripheral side of the stator.
With the pump case
A fixed wing fixed inside the pump case,
A vacuum pump comprising: a rotary blade attached to the rotor and rotating inside the pump case.
請求項3に記載のモータと、
ポンプケースと、
前記ポンプケースの内部に固定された固定翼と、
前記モータのロータに取り付けられて前記ポンプケースの内部で回転する回転翼と、を有することを特徴とする真空ポンプ。
The motor according to claim 3 and
With the pump case
A fixed wing fixed inside the pump case,
A vacuum pump comprising: a rotary blade attached to the rotor of the motor and rotating inside the pump case.
環状部および当該環状部から内周側に突出する突極部を備えるステータコアと、前記突極部が貫通する筒部を備えるインシュレータと、前記筒部に巻き回されたコイルと、を有するステータにおいて、
前記環状部の軸線に沿った方向を軸線方向、前記軸線方向と直交する方向を径方向、前記軸線方向の一方側を第1方向、他方側を第2方向としたときに、
前記インシュレータは、前記径方向における前記筒部の外側で前記環状部の前記第1方向に重ねられた第1コア覆い部および前記第2方向に重ねられた第2コア覆い部を備え、
前記第1コア覆い部および前記第2コア覆い部のそれぞれは、前記軸線方向から部材が当接可能な第1被当接部および第2被当接部を備え、
前記軸線方向における前記ステータコアの中心と前記第1被当接部との間の第1距離は、前記軸線方向における前記ステータコアの中心と前記第2被当接部との間の第2距離よりも短く、
前記第1被当接部および前記第2被当接部は、径方向に並んで配置されていることを特徴とするステータ。
In a stator having an annular portion and a stator core having a salient pole portion protruding inward from the annular portion, an insulator having a tubular portion through which the salient pole portion penetrates, and a coil wound around the tubular portion. ,
When the direction along the axis of the annular portion is the axial direction, the direction orthogonal to the axial direction is the radial direction, one side of the axial direction is the first direction, and the other side is the second direction.
The insulator includes a first core covering portion of the annular portion stacked in the first direction and a second core covering portion stacked in the second direction on the outside of the tubular portion in the radial direction.
Each of the first core covering portion and the second core covering portion includes a first contacted portion and a second contacted portion capable of contacting members from the axial direction.
The first distance between the center of the stator core and the first contacted portion in the axial direction is larger than the second distance between the center of the stator core and the second contacted portion in the axial direction. Short,
A stator characterized in that the first contacted portion and the second contacted portion are arranged side by side in the radial direction.
前記第1被当接部は、前記第2被当接部よりも前記径方向の内側に位置することを特徴とする請求項6に記載のステータ。 The stator according to claim 6, wherein the first contacted portion is located inside the second contacted portion in the radial direction. 前記第1コア覆い部および前記第2コア覆い部のそれぞれは、前記軸線方向に延びる第1壁部と、前記径方向における前記第1壁部の外側で前記軸線方向に延びる第2壁部と、を備え、
前記径方向における前記第1壁部の厚みは、前記径方向における前記第2壁部の厚みと比較して、厚く、
前記第1壁部の前記環状部とは反対側の端部は、前記第1被当接部であり、
前記第2壁部の前記環状部とは反対側の端部は、前記第2被当接部であることを特徴とする請求項7に記載のステータ。
Each of the first core covering portion and the second core covering portion includes a first wall portion extending in the axial direction and a second wall portion extending in the axial direction outside the first wall portion in the radial direction. With,
The thickness of the first wall portion in the radial direction is thicker than the thickness of the second wall portion in the radial direction.
The end of the first wall portion opposite to the annular portion is the first contacted portion.
The stator according to claim 7, wherein the end portion of the second wall portion opposite to the annular portion is the second contacted portion.
前記軸線回りを周方向としたときに、
前記周方向における前記第1壁部の第1寸法は、前記周方向における前記コイルの長さ寸法よりも長く、
前記第1壁部は、前記環状部とは反対側の前記端部に内周側から外周側に貫通する溝を備えることを特徴とする請求項8に記載のステータ。
When the circumference of the axis is the circumferential direction,
The first dimension of the first wall portion in the circumferential direction is longer than the length dimension of the coil in the circumferential direction.
The stator according to claim 8, wherein the first wall portion is provided with a groove penetrating from the inner peripheral side to the outer peripheral side at the end portion on the side opposite to the annular portion.
前記第1コア覆い部および前記第2コア覆い部のそれぞれは、前記環状部に沿って前記径方向に延びて前記第1壁部と前記第2壁部とを接続する接続部を備え、
前記コイルから引き出されたコイル線は、前記溝を経由して、前記第1壁部、前記第2壁部および前記接続部により区画された第2の溝を引き回されていることを特徴とする請求項9に記載のステータ。
Each of the first core covering portion and the second core covering portion includes a connecting portion extending in the radial direction along the annular portion to connect the first wall portion and the second wall portion.
The coil wire drawn out from the coil is characterized in that it is routed through the groove and the second groove defined by the first wall portion, the second wall portion, and the connection portion. The stator according to claim 9.
前記第2壁部は、前記接続部の側の端部分に前記径方向における厚みが前記接続部に接近するのに伴って前記第1壁部の側に増加する補強部を備えることを特徴とする請求項10に記載のステータ。 The second wall portion is characterized by including a reinforcing portion at an end portion on the side of the connecting portion, which increases toward the side of the first wall portion as the thickness in the radial direction approaches the connecting portion. 10. The stator according to claim 10. 前記周方向における前記第2壁部の第2寸法は、前記第1寸法よりも短いことを特徴とする請求項10または11に記載のステータ。 The stator according to claim 10 or 11, wherein the second dimension of the second wall portion in the circumferential direction is shorter than the first dimension. 前記第2壁部は、前記径方向に貫通する切欠き部を備えることを特徴とする請求項9から12のうちのいずれか一項に記載のステータ。 The stator according to any one of claims 9 to 12, wherein the second wall portion includes a notch portion penetrating in the radial direction. 前記インシュレータは、前記軸線方向で2つに分割された第1インシュレータ部材および第2インシュレータ部材からなり、
前記第1インシュレータ部材と前記第2インシュレータ部材とは、同一の部材であることを特徴とする請求項6から13のうちのいずれか一項に記載のステータ。
The insulator includes a first insulator member and a second insulator member which are divided into two in the axial direction.
The stator according to any one of claims 6 to 13, wherein the first insulator member and the second insulator member are the same member.
請求項6から14のうちのいずれか一項に記載のステータと、
前記ステータの内周側に配置されたロータと、
磁力によって前記ロータを非接触で前記径方向に支持する第1電磁石、および前記第1電磁石の前記軸線方向に重ねられて前記ロータの前記径方向の変位を検出する第1センサを備える第1磁気軸受ユニットと、
磁力によって前記ロータを非接触で前記径方向に支持する第2電磁石、および前記第2電磁石の前記軸線方向に重ねられて前記ロータの前記径方向の変位を検出する第2センサを備える第2磁気軸受ユニットと、を有し、
前記第1磁気軸受ユニットは、前記ステータの前記第1方向に重ねられて前記第1コア覆い部の前記第1被当接部または前記第2被当接部に当接し、
前記ステータの前記第2方向に位置する外部の部材は、前記第1磁気軸受ユニットであり、
前記第2磁気軸受ユニットは、前記ステータの前記第2方向に重ねられて前記第2コア覆い部の前記第1被当接部または前記第2被当接部に当接することを特徴とするモータ。
The stator according to any one of claims 6 to 14,
A rotor arranged on the inner peripheral side of the stator and
A first magnet having a first electromagnet that supports the rotor in the radial direction by magnetic force in a non-contact manner, and a first sensor that is superposed in the axial direction of the first electromagnet and detects a radial displacement of the rotor. With the bearing unit
A second magnet having a second electromagnet that supports the rotor in the radial direction by magnetic force in a non-contact manner, and a second sensor that is superposed in the axial direction of the second electromagnet and detects the radial displacement of the rotor. With a bearing unit,
The first magnetic bearing unit is overlapped in the first direction of the stator and abuts on the first contacted portion or the second contacted portion of the first core covering portion.
The external member of the stator located in the second direction is the first magnetic bearing unit.
The motor characterized in that the second magnetic bearing unit is overlapped in the second direction of the stator and abuts on the first contacted portion or the second contacted portion of the second core covering portion. ..
前記第1センサは、前記第1電磁石の前記第1方向に重ねられ、
前記第1電磁石は、前記ステータの前記第1コア覆い部の前記第1被当接部に当接することを特徴とする請求項15に記載のモータ。
The first sensor is stacked in the first direction of the first electromagnet.
The motor according to claim 15, wherein the first electromagnet abuts on the first contacted portion of the first core covering portion of the stator.
前記第1電磁石は、前記軸線を囲んで配置されたコア環状部および当該コア環状部から内周側に突出するコア突極部を有する電磁石コアと、電磁石インシュレータと、前記電磁石インシュレータを介して前記コア突極部に巻き回された電磁石コイルと、を備え、
前記電磁石インシュレータは、前記コア突極部が貫通するインシュレータ筒部と、前記径方向における前記インシュレータ筒部の内側の端から張り出すインシュレータ内側鍔部と、前記径方向における前記インシュレータ筒部の外側の端から張り出すインシュレータ外側鍔部と、を備え、
前記電磁石コイルは、前記インシュレータ内側鍔部と前記インシュレータ外側鍔部との間において前記インシュレータ筒部に巻き回され、
前記インシュレータ外側鍔部の前記第2方向の端部分は、前記軸線方向から前記第1被当接部に当接することを特徴とする請求項16に記載のモータ。
The first electromagnet includes an electromagnet core having a core annular portion arranged so as to surround the axis and a core salient pole portion protruding inward from the core annular portion, an electromagnet insulator, and the electromagnet insulator via the electromagnet insulator. Equipped with an electromagnet coil wound around the core salient pole,
The electromagnet insulator includes an insulator cylinder portion through which the core salient pole portion penetrates, an insulator inner flange portion protruding from the inner end of the insulator cylinder portion in the radial direction, and an outer side of the insulator cylinder portion in the radial direction. Equipped with an insulator outer collar protruding from the edge,
The electromagnet coil is wound around the insulator cylinder portion between the insulator inner flange portion and the insulator outer flange portion.
The motor according to claim 16, wherein the end portion of the insulator outer flange portion in the second direction comes into contact with the first contacted portion from the axial direction.
前記第1コア覆い部および前記第2コア覆い部のそれぞれは、前記軸線方向に延びる第1壁部と、前記径方向における前記第1壁部の外側で前記軸線方向に延びる第2壁部と、を備え、
前記第1壁部の前記環状部とは反対側の端部は、前記第1被当接部であり、
前記第2壁部の前記環状部とは反対側の端部は、前記第2被当接部であり、
前記ロータの外周側で、前記ステータ、前記第1磁気軸受ユニットおよび前記第2磁気軸受ユニットを封止する樹脂封止部材、を有し、
前記第1壁部は、前記軸線方向から見た場合に円弧形状をしており、
前記軸線回りを周方向としたときに、
前記外側鍔部は、前記軸線方向から見た場合に前記周方向に直線状に延びているとともに、前記径方向における厚みが前記第1壁部の厚みよりも薄く、前記周方向の一部分が前記第1壁部から外周側に突出していることを特徴とする請求項17に記載のモータ。
Each of the first core covering portion and the second core covering portion includes a first wall portion extending in the axial direction and a second wall portion extending in the axial direction outside the first wall portion in the radial direction. With,
The end of the first wall portion opposite to the annular portion is the first contacted portion.
The end of the second wall portion opposite to the annular portion is the second contacted portion.
On the outer peripheral side of the rotor, the stator, the first magnetic bearing unit, and the resin sealing member for sealing the second magnetic bearing unit are provided.
The first wall portion has an arc shape when viewed from the axial direction.
When the circumference of the axis is the circumferential direction,
The outer flange portion extends linearly in the circumferential direction when viewed from the axial direction, and the thickness in the radial direction is thinner than the thickness of the first wall portion, and a part of the circumferential direction is said. The motor according to claim 17, wherein the motor projects from the first wall portion to the outer peripheral side.
前記第1センサは、前記軸線を囲んで配置されたセンサコア環状部および当該センサコア環状部から内周側に突出するセンサコア突極部を有するセンサコアと、前記センサコア突極部に取り付けられたコイルボビンと、前記コイルボビンを介して前記センサコア突極部に巻き回されたセンサコイルと、を有し、
前記電磁石インシュレータは、前記インシュレータ筒部よりも外周側に前記センサコア
環状部に前記第2方向から当接する当接部を備えることを特徴とする請求項17または18に記載のモータ。
The first sensor includes a sensor core having a sensor core annular portion arranged so as to surround the axis, a sensor core salient portion protruding inward from the sensor core annular portion, and a coil bobbin attached to the sensor core salient pole portion. It has a sensor coil wound around the sensor core salient pole portion via the coil bobbin.
The motor according to claim 17 or 18, wherein the electromagnet insulator is provided with an abutting portion that abuts on the sensor core annular portion on the outer peripheral side of the insulator cylinder portion from the second direction.
前記センサコアは、前記センサコア環状部の外周縁にセンサコア切欠き部を備え、
前記当接部は、前記センサコア環状部に当接する当接面と、前記当接面から前記第1方向に突出して前記センサコア切欠き部に挿入された突出部と、を備えることを特徴とする請求項19に記載のモータ。
The sensor core is provided with a sensor core notch on the outer peripheral edge of the sensor core annular portion.
The contact portion includes a contact surface that contacts the sensor core annular portion, and a protrusion that protrudes from the contact surface in the first direction and is inserted into the sensor core notch. The motor according to claim 19.
前記第2センサは、前記第2電磁石の前記第1方向に重ねられ、
前記第2センサは、前記ステータの前記第2コア覆い部の前記第2被当接部に当接することを特徴とする請求項15から請求項20のうちのいずれか一項に記載のモータ。
The second sensor is stacked in the first direction of the second electromagnet.
The motor according to any one of claims 15 to 20, wherein the second sensor abuts on the second contacted portion of the second core covering portion of the stator.
請求項6から14のうちのいずれか一項に記載のステータと、前記ステータの内周側に配置されたロータと、を備えるモータと、
ポンプケースと、
前記ポンプケースの内部に固定された固定翼と、
前記ロータに取り付けられて前記ポンプケースの内部で回転する回転翼と、を有することを特徴とする真空ポンプ。
A motor including the stator according to any one of claims 6 to 14 and a rotor arranged on the inner peripheral side of the stator.
With the pump case
A fixed wing fixed inside the pump case,
A vacuum pump comprising: a rotary blade attached to the rotor and rotating inside the pump case.
請求項15から21のうちのいずれか一項に記載のモータと、
ポンプケースと、
前記ポンプケースの内部に固定された固定翼と、
前記モータのロータに取り付けられて前記ポンプケースの内部で回転する回転翼と、を有することを特徴とする真空ポンプ。
The motor according to any one of claims 15 to 21 and
With the pump case
A fixed wing fixed inside the pump case,
A vacuum pump comprising: a rotary blade attached to the rotor of the motor and rotating inside the pump case.
ロータを回転可能に支持する磁気軸受ユニットにおいて、
前記ロータの回転中心軸に沿った方向を軸線方向、回転中心軸と直交する方向を径方向、前記軸線方向の一方側を第1方向、他方側を第2方向としたときに、
磁力によって前記ロータを非接触で前記径方向に支持する電磁石と、
前記電磁石の前記第1方向に重ねられて前記ロータの前記径方向の変位を検出するセンサと、を有し、
前記電磁石は、前記回転中心軸を囲んで配置されたコア環状部および当該コア環状部から内周側に突出するコア突極部を有する電磁石コアと、電磁石インシュレータと、前記電磁石インシュレータを介して前記コア突極部に巻き回された電磁石コイルと、を備え、
前記センサは、前記回転中心軸を囲んで配置されたセンサコア環状部および当該センサコア環状部から内周側に突出するセンサコア突極部を有するセンサコアと、前記センサコア突極部に取り付けられたコイルボビンと、前記コイルボビンを介して前記センサコア突極部に巻き回されたセンサコイルと、を有し、
前記電磁石インシュレータは、前記コア突極部が貫通するインシュレータ筒部と、前記径方向における前記インシュレータ筒部の内側の端から張り出すインシュレータ内側鍔部と、前記径方向における前記インシュレータ筒部の外側の端から張り出すインシュレータ外側鍔部と、前記インシュレータ筒部よりも外周側で前記センサコア環状部に前記第2方向から当接する当接部と、を有することを特徴とする磁気軸受ユニット。
In a magnetic bearing unit that rotatably supports the rotor
When the direction along the rotation center axis of the rotor is the axial direction, the direction orthogonal to the rotation center axis is the radial direction, one side of the axis direction is the first direction, and the other side is the second direction.
An electromagnet that non-contactly supports the rotor in the radial direction by magnetic force,
It has a sensor that is stacked in the first direction of the electromagnet and detects the radial displacement of the rotor.
The electromagnet includes an electromagnet core having a core annular portion arranged so as to surround the rotation center axis and a core salient pole portion protruding inward from the core annular portion, an electromagnet insulator, and the electromagnet insulator via the electromagnet insulator. Equipped with an electromagnet coil wound around the core salient pole,
The sensor includes a sensor core having a sensor core annular portion arranged around the rotation center axis, a sensor core salient pole portion protruding inward from the sensor core annular portion, and a coil bobbin attached to the sensor core salient pole portion. It has a sensor coil wound around the sensor core salient pole portion via the coil bobbin.
The electromagnet insulator includes an insulator cylinder portion through which the core salient pole portion penetrates, an insulator inner flange portion protruding from the inner end of the insulator cylinder portion in the radial direction, and an outer side of the insulator cylinder portion in the radial direction. A magnetic bearing unit having an insulator outer flange portion protruding from an end and an abutting portion that abuts on the sensor core annular portion on the outer peripheral side of the insulator cylinder portion from the second direction.
前記センサコアは、前記センサコア環状部の外周縁にセンサコア切欠き部を備え、
前記当接部は、前記センサコア環状部に当接する当接面と、前記当接面から前記第1方向に突出して前記センサコア切欠き部に挿入された突出部と、を備えることを特徴とする請求項24に記載の磁気軸受ユニット。
The sensor core is provided with a sensor core notch on the outer peripheral edge of the sensor core annular portion.
The contact portion includes a contact surface that contacts the sensor core annular portion, and a protrusion that protrudes from the contact surface in the first direction and is inserted into the sensor core notch. The magnetic bearing unit according to claim 24.
請求項24または25に記載の磁気軸受ユニットと、
回転翼が取り付けられたロータと、を有し、
前記ロータは、前記磁気軸受ユニットにより回転可能に支持されていることを特徴とする真空ポンプ。
The magnetic bearing unit according to claim 24 or 25,
Has a rotor with rotors and
A vacuum pump characterized in that the rotor is rotatably supported by the magnetic bearing unit.
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