JP2509468Y2 - 回転体軸受装置 - Google Patents
回転体軸受装置Info
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- JP2509468Y2 JP2509468Y2 JP1987140470U JP14047087U JP2509468Y2 JP 2509468 Y2 JP2509468 Y2 JP 2509468Y2 JP 1987140470 U JP1987140470 U JP 1987140470U JP 14047087 U JP14047087 U JP 14047087U JP 2509468 Y2 JP2509468 Y2 JP 2509468Y2
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- JP
- Japan
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- bearing
- rotor
- rotating body
- permanent magnet
- bearing device
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/0423—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other
- F16C32/0425—Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other for radial load mainly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/048—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps comprising magnetic bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/056—Bearings
- F04D29/058—Bearings magnetic; electromagnetic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
- F04D29/64—Mounting; Assembling; Disassembling of axial pumps
- F04D29/644—Mounting; Assembling; Disassembling of axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、回転体軸受装置に関する。
本考案は、磁気軸受を構成する互いに対向して設けら
れる永久磁石を、位置調整手段により互に回転体の軸方
向に相対移動させることにより、動圧滑り軸受にかかる
力の大きさを調整してその軸受作用を円滑に行なわしめ
るものである。
れる永久磁石を、位置調整手段により互に回転体の軸方
向に相対移動させることにより、動圧滑り軸受にかかる
力の大きさを調整してその軸受作用を円滑に行なわしめ
るものである。
回転体上部の径方向を磁気軸受で支持し、回転体下部
の径方向および軸方向を動圧滑り軸受で支持する従来の
回転体軸受装置は、動圧滑り軸受への軸方向の力は回転
体の重量と、互いに対向して設けられる永久磁石同士の
反発力（あるいは吸引力）との合計により定まる。
の径方向および軸方向を動圧滑り軸受で支持する従来の
回転体軸受装置は、動圧滑り軸受への軸方向の力は回転
体の重量と、互いに対向して設けられる永久磁石同士の
反発力（あるいは吸引力）との合計により定まる。
しかしながら、永久磁石の取付誤差によりその対向位
置がずれたり、あるいは永久磁石の磁気力にバラツキが
あると、一対の永久磁石同士の反発力（あるいは吸引
力）が適正値範囲内から外れ、動圧滑り軸受が受ける軸
方向の力が予め定められたその軸受能力仕様値から大き
くずれて、動圧滑り軸受が円滑に作用せず回転体をその
径方向あるいは軸方向に円滑に支持できなくなるという
問題点がある。そして、このためにさらに完成品の歩留
りが悪化してコストが上昇するという問題点がある。
置がずれたり、あるいは永久磁石の磁気力にバラツキが
あると、一対の永久磁石同士の反発力（あるいは吸引
力）が適正値範囲内から外れ、動圧滑り軸受が受ける軸
方向の力が予め定められたその軸受能力仕様値から大き
くずれて、動圧滑り軸受が円滑に作用せず回転体をその
径方向あるいは軸方向に円滑に支持できなくなるという
問題点がある。そして、このためにさらに完成品の歩留
りが悪化してコストが上昇するという問題点がある。
そこで本考案は前記問題点を解決するため、円筒状の
ケーシングと、このケーシング内に縦軸周りに回転可能
に収納される回転体と、前記回転体上方に設けられ回転
体の径方向を支持する磁気軸受と、前記回転体下方に設
けられ回転体の径方向および軸方向を支持する動圧滑り
軸受と、前記ケーシングの上方中央部に固定される支持
体に取り付けられた静止部材とを備える回転体軸受装置
において、前記磁気軸受を構成する磁石が、前記回転体
に取り付けられた回転側永久磁石と前記回転側永久磁石
に対向するよう前記静止部材に取り付けられた固定側永
久磁石を有し、前記動圧滑り軸受に加わる軸方向の力を
組立後にも調整するため前記静止部材を軸方向に移動さ
せる位置調整手段を備えた構成としたものである。
ケーシングと、このケーシング内に縦軸周りに回転可能
に収納される回転体と、前記回転体上方に設けられ回転
体の径方向を支持する磁気軸受と、前記回転体下方に設
けられ回転体の径方向および軸方向を支持する動圧滑り
軸受と、前記ケーシングの上方中央部に固定される支持
体に取り付けられた静止部材とを備える回転体軸受装置
において、前記磁気軸受を構成する磁石が、前記回転体
に取り付けられた回転側永久磁石と前記回転側永久磁石
に対向するよう前記静止部材に取り付けられた固定側永
久磁石を有し、前記動圧滑り軸受に加わる軸方向の力を
組立後にも調整するため前記静止部材を軸方向に移動さ
せる位置調整手段を備えた構成としたものである。
このような構成の回転体軸受装置によれば、位置調整
手段により互いに対向して設けられる永久磁石を互いに
回転体の軸方向に相対移動させることができるため、永
久磁石の取付誤差やその磁気力にバラツキがあっても、
それらの相対位置を調整することによりそれらの反発力
（あるいは吸引力）を適正値範囲内に戻すことが可能と
なり、このことにより動圧滑り軸受が受ける軸方向の力
をその軸受能力仕様値に近ずけて、動圧滑り軸受により
回転体をその径方向あるいは軸方向に円滑に支持できる
ようにすることができる。このため、装置を含む完成品
の歩留りを向上させてコストを低減させることができ
る。
手段により互いに対向して設けられる永久磁石を互いに
回転体の軸方向に相対移動させることができるため、永
久磁石の取付誤差やその磁気力にバラツキがあっても、
それらの相対位置を調整することによりそれらの反発力
（あるいは吸引力）を適正値範囲内に戻すことが可能と
なり、このことにより動圧滑り軸受が受ける軸方向の力
をその軸受能力仕様値に近ずけて、動圧滑り軸受により
回転体をその径方向あるいは軸方向に円滑に支持できる
ようにすることができる。このため、装置を含む完成品
の歩留りを向上させてコストを低減させることができ
る。
以下、本考案の実施例について図面に基づいて説明す
る。第１図、第２図は本考案を真空ポンプに応用したも
ので、本考案による回転体軸受装置の一実施例を示す図
である。
る。第１図、第２図は本考案を真空ポンプに応用したも
ので、本考案による回転体軸受装置の一実施例を示す図
である。
第１図に示す真空ポンプにおいて、略円筒状に形成さ
れたケーシング１の内壁面には、軸方向に複数のステー
タ翼２が配設されており、その内側に配置されたロータ
３（回転体）の外壁面には、複数のロータ翼４が上記ス
テータ翼２と交互に軸方向に配設されている。ケーシン
グ１の上端フランジ部は図示しない高真空室に接続され
ている。
れたケーシング１の内壁面には、軸方向に複数のステー
タ翼２が配設されており、その内側に配置されたロータ
３（回転体）の外壁面には、複数のロータ翼４が上記ス
テータ翼２と交互に軸方向に配設されている。ケーシン
グ１の上端フランジ部は図示しない高真空室に接続され
ている。
そして、上記ロータ３は、ケーシング１の下面に取付
けられたベース５に設置された高周波モータ６により回
転駆動されるが、このロータ３の回転駆動に伴う軸受構
造としては、本考案ではロータ３の上部を一対の永久磁
石10、11からなる磁気軸受で支持し、かつロータ３の下
端から下方に延在するロータシャフト3aを動圧滑り軸受
により軸受けする構成になっている。
けられたベース５に設置された高周波モータ６により回
転駆動されるが、このロータ３の回転駆動に伴う軸受構
造としては、本考案ではロータ３の上部を一対の永久磁
石10、11からなる磁気軸受で支持し、かつロータ３の下
端から下方に延在するロータシャフト3aを動圧滑り軸受
により軸受けする構成になっている。
すなわち、ケーシング１上部の高真空室側内壁面に
は、ケーシング１内と高真空室とを連通する孔7aが開口
形成された支持プレート７が固定されており、この支持
プレート７の中央部に永久磁石固定用ブロック８（静止
部材）がホルダ９を介してボルト締めにより固定されて
いる。そして、ロータ３の上側に設けた凹部９内に上記
ブロック８が所定間隔隔てて入り込むようになってお
り、ロータ３の内周面とブロック８の外周面とにそれぞ
れ対向状に一対の永久磁石10、11が設定されて磁気軸受
を構成している。そして、これら永久磁石10,11の反発
力により、ロータ３の径方向について、ロータ３が非接
触で軸受される。
は、ケーシング１内と高真空室とを連通する孔7aが開口
形成された支持プレート７が固定されており、この支持
プレート７の中央部に永久磁石固定用ブロック８（静止
部材）がホルダ９を介してボルト締めにより固定されて
いる。そして、ロータ３の上側に設けた凹部９内に上記
ブロック８が所定間隔隔てて入り込むようになってお
り、ロータ３の内周面とブロック８の外周面とにそれぞ
れ対向状に一対の永久磁石10、11が設定されて磁気軸受
を構成している。そして、これら永久磁石10,11の反発
力により、ロータ３の径方向について、ロータ３が非接
触で軸受される。
一方、ロータ３の下部の軸受としては、ロータシャフ
ト3aの下端に半球状のスパイラルグルーブベアリング12
が配設され、ベース13上に設けられた受け14上面に形成
された半球状の凹部15内に上記スパイラルグルーブベア
リング12が挿入されている。スパイラルグルーブベアリ
ング12と凹部15が形成された受け14は両方で動圧滑り軸
受を構成する。
ト3aの下端に半球状のスパイラルグルーブベアリング12
が配設され、ベース13上に設けられた受け14上面に形成
された半球状の凹部15内に上記スパイラルグルーブベア
リング12が挿入されている。スパイラルグルーブベアリ
ング12と凹部15が形成された受け14は両方で動圧滑り軸
受を構成する。
更に、ベース13下面側から断面略逆Ｔ字状のバネ受け
16が嵌入固定されており、このバネ受け16の先端部と受
け14の下面との間にはコイルスプリング17が介装されて
いる。なお、ベース５とベース13との間で形成される空
間部18内には潤滑油が予め注入されており、この潤滑油
内にスパイラルグルーブベアリング12と受け14が位置す
るようになっている。
16が嵌入固定されており、このバネ受け16の先端部と受
け14の下面との間にはコイルスプリング17が介装されて
いる。なお、ベース５とベース13との間で形成される空
間部18内には潤滑油が予め注入されており、この潤滑油
内にスパイラルグルーブベアリング12と受け14が位置す
るようになっている。
永久磁石固定用ブロック８はホルダ９にネジ嵌合する
ネジ軸部8aを有しており、ナット19を緩めてネジ軸部8a
を回転させることにより永久磁石固定用ブロック８は上
下して、永久磁石11を永久磁石10に対して相対移動させ
てその位置を調整することができる（位置調整手段）。
ネジ軸部8aを有しており、ナット19を緩めてネジ軸部8a
を回転させることにより永久磁石固定用ブロック８は上
下して、永久磁石11を永久磁石10に対して相対移動させ
てその位置を調整することができる（位置調整手段）。
このような回転体軸受装置は、高周波モータ６により
ロータ３が回転駆動されて、ステータ翼２とロータ翼４
との間の相対回転により気体分子を図中上方から下方に
強制的に高速移動させ、高真空室内の真空度を向上させ
る。
ロータ３が回転駆動されて、ステータ翼２とロータ翼４
との間の相対回転により気体分子を図中上方から下方に
強制的に高速移動させ、高真空室内の真空度を向上させ
る。
このときロータ３は、ロータ３の上部が永久磁石10、
11によりロータ３の径方向において支持されるととも
に、ロータ３の下部は、ロータシャフト3a下端に設けら
れたスパイラルグルーブベアリング12および受け14によ
り、径方向、軸方向においてロータ３が軸受けされる。
11によりロータ３の径方向において支持されるととも
に、ロータ３の下部は、ロータシャフト3a下端に設けら
れたスパイラルグルーブベアリング12および受け14によ
り、径方向、軸方向においてロータ３が軸受けされる。
スパイラルグルーブベアリング12は、ボールベアリン
グに比べ、軸受交換や潤滑油交換の頻度が極めて少なく
て済み、また振動や騒音が微小であり、メインテナンス
が容易となり、信頼性が向上する。しかしながら、スパ
イラルグルーブベアリング12に軸方向にかかる力（スラ
スト力）はその軸受能力を円滑に発揮するために予めそ
の仕様値が定められており、このスラスト力がその仕様
値から許容範囲を越えて大きく異なるとその軸受作用に
支障を来す。スラスト力は前述のように、ロータ３の重
量と永久磁石同士の反発力（あるいは吸引力）との合計
により定まる。そして第２図に示すように、その永久磁
石同士の反発力（あるいは吸引力）Ｆは装置組立時の相
互位置のずれｄが大きいほど大きくなり、前記スラスト
力を大きく変化させる。このような反発力等のスラスト
力への影響は前述のように、永久磁石の取付誤差あるい
はその磁気力のバラツキにより生じるが、本考案は前述
のような位置調整手段により永久磁石固定用ブロック８
を介して永久磁石11をロータ３の軸方向に上下移動させ
ることができるため、第２図に示すような一対の永久磁
石10、11間の位置のずれｄを許容範囲にするよう容易に
調整することができる。このことにより、前記スラスト
力もスパイラルグルーブベアリング12の仕様値の許容範
囲内に容易に収めることが可能となり、スパイラルグル
ーブベアリング12によりロータ３をその径方向あるいは
軸方向に円滑に支持できるようにすることができる。
グに比べ、軸受交換や潤滑油交換の頻度が極めて少なく
て済み、また振動や騒音が微小であり、メインテナンス
が容易となり、信頼性が向上する。しかしながら、スパ
イラルグルーブベアリング12に軸方向にかかる力（スラ
スト力）はその軸受能力を円滑に発揮するために予めそ
の仕様値が定められており、このスラスト力がその仕様
値から許容範囲を越えて大きく異なるとその軸受作用に
支障を来す。スラスト力は前述のように、ロータ３の重
量と永久磁石同士の反発力（あるいは吸引力）との合計
により定まる。そして第２図に示すように、その永久磁
石同士の反発力（あるいは吸引力）Ｆは装置組立時の相
互位置のずれｄが大きいほど大きくなり、前記スラスト
力を大きく変化させる。このような反発力等のスラスト
力への影響は前述のように、永久磁石の取付誤差あるい
はその磁気力のバラツキにより生じるが、本考案は前述
のような位置調整手段により永久磁石固定用ブロック８
を介して永久磁石11をロータ３の軸方向に上下移動させ
ることができるため、第２図に示すような一対の永久磁
石10、11間の位置のずれｄを許容範囲にするよう容易に
調整することができる。このことにより、前記スラスト
力もスパイラルグルーブベアリング12の仕様値の許容範
囲内に容易に収めることが可能となり、スパイラルグル
ーブベアリング12によりロータ３をその径方向あるいは
軸方向に円滑に支持できるようにすることができる。
このため、回転体軸受装置を含む真空ポンプの歩留り
を向上させてコストを低減させることができる。
を向上させてコストを低減させることができる。
なお、上記実施例においては回転体軸受装置を真空ポ
ンプに応用されたものについて説明したが、本考案によ
る回転体軸受装置は真空ポンプに限らず遠心分離器など
他の製品に応用して構わない。
ンプに応用されたものについて説明したが、本考案によ
る回転体軸受装置は真空ポンプに限らず遠心分離器など
他の製品に応用して構わない。
また、上記実施例においてはロータ３の上部を一対の
永久磁石10、11からなる磁気軸受で支持したが、二対以
上の永久磁石を用いて支持してもよい。
永久磁石10、11からなる磁気軸受で支持したが、二対以
上の永久磁石を用いて支持してもよい。
さらに、上記実施例においては位置調整手段としてネ
ジ機構を用いたが、他の適当な手段を用いるようにして
もよい。
ジ機構を用いたが、他の適当な手段を用いるようにして
もよい。
以上説明したように本考案によれば、位置調整手段に
より互いに対向して設けられる永久磁石のずれを矯正し
て、永久磁石の取付誤差や磁気力のバラツキにかかわら
ず動圧滑り軸受の軸受作用を円滑に行なわしめるように
調整し、回転体軸受装置を含む完成品の歩留りを向上さ
せてコストを低減させることができる。
より互いに対向して設けられる永久磁石のずれを矯正し
て、永久磁石の取付誤差や磁気力のバラツキにかかわら
ず動圧滑り軸受の軸受作用を円滑に行なわしめるように
調整し、回転体軸受装置を含む完成品の歩留りを向上さ
せてコストを低減させることができる。
第１図、第２図は本考案による回転体軸受装置の一実施
例を示す図であり、第１図は本考案による回転体軸受装
置が応用された真空ポンプの断面図、第２図は本考案の
作用を説明する永久磁石10、11の拡大図である。 １……ケーシング ２……ステータ翼 ３……ロータ（回転体） ４……ロータ翼 ５、13……ベース ６……高周波モータ ７……支持プレート 7a……孔 ８……永久磁石固定用ブロック 8a……ネジ軸 ９……ホルダ 10、11……永久磁石 12……スパイラルグルーブベアリング（動圧滑り軸受） 14……受け（動圧滑り軸受） 15……凹部 16……バネ受け 17……コイルスプリング 18……空間 19……ナット
例を示す図であり、第１図は本考案による回転体軸受装
置が応用された真空ポンプの断面図、第２図は本考案の
作用を説明する永久磁石10、11の拡大図である。 １……ケーシング ２……ステータ翼 ３……ロータ（回転体） ４……ロータ翼 ５、13……ベース ６……高周波モータ ７……支持プレート 7a……孔 ８……永久磁石固定用ブロック 8a……ネジ軸 ９……ホルダ 10、11……永久磁石 12……スパイラルグルーブベアリング（動圧滑り軸受） 14……受け（動圧滑り軸受） 15……凹部 16……バネ受け 17……コイルスプリング 18……空間 19……ナット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−119094（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−244913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−269115（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−93747（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−28630（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−30949（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭32−6451（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (2)
- 【請求項１】円筒状のケーシングと、 このケーシング内に縦軸周りに回転可能に収納される回
転体と、 前記回転体上方に設けられ回転体の径方向を支持する磁
気軸受と、 前記回転体下方に設けられ回転体の径方向および軸方向
を支持する動圧滑り軸受と、 前記ケーシングの上方中央部に固定される支持体に取り
付けられた静止部材とを備える回転体軸受装置におい
て、 前記磁気軸受を構成する磁石が、前記回転体に取り付け
られた回転側永久磁石と前記回転側永久磁石に対向する
よう前記静止部材に取り付けられた固定側永久磁石を有
し、 前記動圧滑り軸受に加わる軸方向の力を組立後にも調整
するため前記静止部材を軸方向に移動させる位置調整手
段を備えることを特徴とする回転体軸受装置。 - 【請求項２】前記位置調整手段としてネジ機構を用いた
ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載
の回転体軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987140470U JP2509468Y2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 回転体軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987140470U JP2509468Y2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 回転体軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6445032U JPS6445032U (ja) | 1989-03-17 |
| JP2509468Y2 true JP2509468Y2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=31404671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987140470U Expired - Lifetime JP2509468Y2 (ja) | 1987-09-14 | 1987-09-14 | 回転体軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2509468Y2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2513943B2 (ja) * | 1991-05-15 | 1996-07-10 | 株式会社荏原製作所 | 磁気軸受装置 |
| US7682301B2 (en) * | 2003-09-18 | 2010-03-23 | Thoratec Corporation | Rotary blood pump |
| JP5253201B2 (ja) * | 2009-01-23 | 2013-07-31 | セイコーインスツル株式会社 | 軸受構造体及びこれを備えた時計 |
| DE102013113986A1 (de) * | 2013-12-13 | 2015-06-18 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Rotierendes System |
| DE102014116241B4 (de) * | 2014-11-07 | 2020-05-28 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumpumpe |
| EP3447299A1 (de) * | 2017-08-23 | 2019-02-27 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Einstellring |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59119094A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-10 | Hitachi Ltd | タ−ボ分子ポンプ |
| JPS6028630U (ja) * | 1983-08-03 | 1985-02-26 | 日立金属株式会社 | 磁気軸受 |
| JPS60244913A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-04 | Toshiba Corp | 回転体支持装置 |
| JPS61269115A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-28 | Toshiba Corp | 回転体支持装置 |
-
1987
- 1987-09-14 JP JP1987140470U patent/JP2509468Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6445032U (ja) | 1989-03-17 |
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