JP5319069B2 - Electromagnetic actuator and vacuum pump - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、磁気力の作用を利用したモータ及び磁気軸受を有する電磁アクチュエータ、及び、この電磁アクチュエータを有する真空ポンプに関する。   The present invention relates to, for example, an electromagnetic actuator having a motor and a magnetic bearing using the action of magnetic force, and a vacuum pump having this electromagnetic actuator.

ターボ分子ポンプなどの特殊環境下における回転機などの軸受装置として、非接触で回転体を支持する磁気軸受装置が多く用いられている。
一般に磁気軸受装置では、回転体に設けられたターゲットを、回転体の周囲に設けられた複数の電磁石で吸引することによって回転体の荷重を非接触で支持する構成となっている。
そのため、回転体のターゲットに対して電磁石が適切な位置に配置されていない場合、軸受精度が低下してしまうおそれがあった。
そこで従来、下記の特許文献をはじめ、磁気軸受装置における電磁石の位置決め精度を向上させる技術が提案されている。
特開２０００−２８３１６１公報 As a bearing device such as a rotating machine in a special environment such as a turbo molecular pump, a magnetic bearing device that supports a rotating body in a non-contact manner is often used.
In general, a magnetic bearing device is configured to support a load of a rotating body in a non-contact manner by attracting a target provided on the rotating body with a plurality of electromagnets provided around the rotating body.
Therefore, when the electromagnet is not disposed at an appropriate position with respect to the target of the rotating body, the bearing accuracy may be lowered.
In view of this, techniques for improving the positioning accuracy of an electromagnet in a magnetic bearing device have been proposed, including the following patent documents.
JP 2000-283161 A

特許文献１には、電磁石とセンサとの位置関係が常に一定となるように、電磁石とセンサとの間に環状スペーサ部材を挿入し、これを加工することによって軸方向の寸法を調整する技術が提案されている。
また、特許文献１には、電磁石とセンサとの位置精度を向上させるために、電磁石とセンサとを１つの環状保持部材に挿入して組み立てる技術も提案されている。 Patent Document 1 discloses a technique for adjusting an axial dimension by inserting an annular spacer member between an electromagnet and a sensor and processing the same so that the positional relationship between the electromagnet and the sensor is always constant. Proposed.
Patent Document 1 also proposes a technique for inserting and assembling an electromagnet and a sensor into one annular holding member in order to improve the positional accuracy between the electromagnet and the sensor.

上述した特許文献１で提案されている位置決めのための環状スペーサ部材や環状保持部材は金属製の部材で構成されている。そのため、これらの位置決め部材に挟まれて、磁気軸受における電磁石の配線やセンサの配線などがショートや地絡するおそれがあった。また、断線するおそれもあった。   The annular spacer member and the annular holding member for positioning proposed in Patent Document 1 described above are made of a metal member. For this reason, there is a risk that the electromagnet wiring or sensor wiring in the magnetic bearing may be short-circuited or grounded between the positioning members. There was also a risk of disconnection.

そこで本発明は、接続配線におけるショートや地絡、断線などの不具合の発生を低減させることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to reduce the occurrence of problems such as a short circuit, a ground fault, and a disconnection in a connection wiring.

請求項１記載の発明では、回転子を回転駆動させるモータと、前記回転子のラジアル方向の荷重を非接触で支持する第１のラジアル磁気軸受及び第２のラジアル磁気軸受と、前記モータと前記第１のラジアル磁気軸受との間に所定の間隔を保持させる、非金属部材からなる第１のスペーサと、前記モータと前記第２のラジアル磁気軸受との間に所定の間隔を保持させる、非金属部材からなる第２のスペーサと、を備え、前記モータ、前記第１のラジアル磁気軸受及び前記第２のラジアル磁気軸受は、鉄心、前記鉄心に巻く巻線、及び前記鉄心と前記巻線との間を電気的に絶縁する絶縁部材を有し、前記第１のスペーサは、前記モータ及び前記第１のラジアル磁気軸受のうちの少なくとも一方における前記絶縁部材と一体形成され、前記第２のスペーサは、前記モータ及び前記第２のラジアル磁気軸受のうちの少なくとも一方における前記絶縁部材と一体形成されていることにより、前記目的を達成する。
請求項２記載の発明では、請求項１記載の電磁アクチュエータにおいて、前記モータ、前記第１のラジアル磁気軸受、及び前記第１のスペーサを収納する円筒部材を備え、前記第１のスペーサは、前記円筒部材の内周壁と配線を引き出すことができる隙間を介して配設されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項１又は請求項２記載の電磁アクチュエータにおいて、前記第１のラジアル磁気軸受の近傍に配設された前記回転子のラジアル方向の変位を検出する変位センサと、前記第１のラジアル磁気軸受と前記変位センサとの間に所定の間隔を保持させる第３のスペーサと、を備え、前記第３のスペーサは、前記第１のラジアル磁気軸受における前記絶縁部材と一体形成されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明では、請求項１から請求項３のいずれか１の請求項に記載の電磁アクチュエータを真空ポンプに備えたことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a motor that drives the rotor to rotate, a first radial magnetic bearing and a second radial magnetic bearing that support a load in a radial direction of the rotor in a non-contact manner, the motor, and the A first spacer made of a non-metallic member that maintains a predetermined distance between the first radial magnetic bearing and a non-metallic member that holds a predetermined distance between the motor and the second radial magnetic bearing; A second spacer made of a metal member, and the motor , the first radial magnetic bearing, and the second radial magnetic bearing include an iron core, a winding wound around the iron core, and the iron core and the winding. It has electrically insulating insulating member between the first spacer, the motor and the said insulating member integrally formed in at least one of said first radial magnetic bearing, the second Pacer, by being the insulating member integrally formed in at least one of said motor and said second radial magnetic bearing, to achieve the above object.
According to a second aspect of the present invention, in the electromagnetic actuator according to the first aspect, the motor, the first radial magnetic bearing, and a cylindrical member that houses the first spacer are provided, and the first spacer includes the first spacer. It arrange | positions through the clearance gap which can pull out wiring with the internal peripheral wall of a cylindrical member, It is characterized by the above-mentioned.
According to a third aspect of the invention, in the electromagnetic actuator according to the first or second aspect, a displacement sensor that detects a radial displacement of the rotor disposed in the vicinity of the first radial magnetic bearing; A third spacer that maintains a predetermined distance between the first radial magnetic bearing and the displacement sensor, and the third spacer is integrated with the insulating member in the first radial magnetic bearing. It is formed.
According to a fourth aspect of the present invention, the electromagnetic actuator according to any one of the first to third aspects is provided in a vacuum pump.

本発明によれば、モータとラジアル磁気軸受との間隔を設定する第１のスペーサを非金属部材で構成することにより、モータやラジアル磁気軸受の接続配線などが第１のスペーサに挟み込まれた場合における、ショートや地絡、断線などの不具合の発生を低減させることができる。   According to the present invention, when the first spacer that sets the distance between the motor and the radial magnetic bearing is formed of a non-metallic member, the connection wiring of the motor or the radial magnetic bearing is sandwiched between the first spacers. The occurrence of problems such as short circuit, ground fault, and disconnection can be reduced.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図１〜６を参照して詳細に説明する。本実施の形態では、電磁アクチュエータを有する真空ポンプの一例として、ターボ分子ポンプを用いて説明する。
図１は、本実施形態に係るターボ分子ポンプ１の概略構成を示した図である。なお、図１は、ターボ分子ポンプ１の軸線方向の断面図を示している。
本実施形態では、ターボ分子ポンプの一例としてターボ分子ポンプ部Ｔとねじ溝式ポンプ部Ｓを備えた、いわゆる複合翼タイプの分子ポンプを例にとり説明する。なお、本実施の形態は、ターボ分子ポンプ部Ｔのみを有するポンプやねじ溝が回転体側に設けられたポンプに適用してもよい。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In this embodiment, a turbo molecular pump is used as an example of a vacuum pump having an electromagnetic actuator.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a turbo molecular pump 1 according to the present embodiment. 1 shows a cross-sectional view of the turbo molecular pump 1 in the axial direction.
In the present embodiment, a so-called composite wing type molecular pump including a turbo molecular pump part T and a thread groove type pump part S will be described as an example of a turbo molecular pump. The present embodiment may be applied to a pump having only the turbo molecular pump portion T or a pump having a thread groove provided on the rotating body side.

ターボ分子ポンプ１の外装体を形成するケーシング２は、円筒状の形状をしており、ケーシング２の底部に設けられたベース３と共にターボ分子ポンプ１の外装体を構成している。そして、ターボ分子ポンプ１の外装体の内部には、ターボ分子ポンプ１に排気機能を発揮させる構造物つまり気体移送機構が収納されている。
ターボ分子ポンプ１における気体移送機構は、吸気口６側のターボ分子ポンプ部Ｔと、排気口１９側のねじ溝式ポンプ部Ｓとから構成されている。
これら排気機能を発揮する構造物は、大きく分けて回転自在に軸支された回転部とケーシング２に対して固定された固定部から構成されている。
また、ターボ分子ポンプ１の外装体の外部には、ターボ分子ポンプ１の動作を制御する制御装置４８が専用線を介して接続されている。 The casing 2 forming the outer casing of the turbo molecular pump 1 has a cylindrical shape, and constitutes the outer casing of the turbo molecular pump 1 together with the base 3 provided at the bottom of the casing 2. A structure that allows the turbo molecular pump 1 to perform an exhaust function, that is, a gas transfer mechanism, is accommodated inside the exterior body of the turbo molecular pump 1.
The gas transfer mechanism in the turbo molecular pump 1 includes a turbo molecular pump portion T on the intake port 6 side and a thread groove type pump portion S on the exhaust port 19 side.
These structures that exhibit the exhaust function are roughly composed of a rotating part that is rotatably supported and a fixed part that is fixed to the casing 2.
Further, a control device 48 for controlling the operation of the turbo molecular pump 1 is connected to the outside of the exterior body of the turbo molecular pump 1 through a dedicated line.

回転部は、後述するモータ部１０によって回転されるシャフト１１とロータ部２４とによって構成されている。
シャフト１１は、円柱部材の回転軸（ロータ軸）である。シャフト１１の上端にはロータ部２４が複数のボルト２５により取り付けられている。
ロータ部２４は、シャフト１１に配設された回転部材である。ロータ部２４は、吸気口６側（ターボ分子ポンプ部Ｔ）に設けられたロータ翼２１と、排気口１９側（ねじ溝式ポンプ部Ｓ）に設けられた円筒部材２９などから構成されている。
ロータ翼２１は、シャフト１１の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜してロータ部２４から放射状に伸びた複数のブレードから構成されている。ターボ分子ポンプ１には、ロータ翼２１が軸線方向に複数段設けられている。
なお、ロータ部２４は、ステンレスやアルミニウム合金などの金属により構成されている。
円筒部材２９は、外周面が円筒形状をした部材から構成されている。 The rotating part is composed of a shaft 11 and a rotor part 24 that are rotated by a motor part 10 to be described later.
The shaft 11 is a rotating shaft (rotor shaft) of the cylindrical member. A rotor portion 24 is attached to the upper end of the shaft 11 by a plurality of bolts 25.
The rotor portion 24 is a rotating member disposed on the shaft 11. The rotor part 24 is composed of a rotor blade 21 provided on the intake port 6 side (turbo molecular pump part T) and a cylindrical member 29 provided on the exhaust port 19 side (screw groove type pump part S). .
The rotor blades 21 are composed of a plurality of blades extending radially from the rotor portion 24 while being inclined at a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the shaft 11. The turbo molecular pump 1 is provided with a plurality of rotor blades 21 in the axial direction.
The rotor portion 24 is made of a metal such as stainless steel or aluminum alloy.
The cylindrical member 29 is composed of a member whose outer peripheral surface has a cylindrical shape.

シャフト１１の軸線方向中程には、シャフト１１を回転させるモータ部１０が配設されている。
本実施の形態では、一例としてモータ部１０は、ＤＣブラシレスモータによって構成されているものとする。
シャフト１１におけるモータ部１０を構成する部位には、永久磁石１０ａが固着されている。この永久磁石１０ａは、例えば、シャフト１１の周りにＮ極とＳ極が１８０°ごとに配置されるように固定されている。
そして永久磁石１０ａの周囲には、シャフト１１から所定のギャップ（空隙）を経て、例えば６個の電磁石１０ｂが６０°ごとにシャフト１１の軸線に対して対称的にかつ対向するように配置されている。
なお、永久磁石１０ａは、モータ部１０のロータ部（回転部）として機能し、電磁石１０ｂは、モータ部のステータ部（固定部）として機能する。 A motor unit 10 that rotates the shaft 11 is disposed in the middle of the shaft 11 in the axial direction.
In the present embodiment, as an example, the motor unit 10 is configured by a DC brushless motor.
A permanent magnet 10 a is fixed to a portion of the shaft 11 constituting the motor unit 10. For example, the permanent magnet 10 a is fixed so that the N pole and the S pole are arranged around the shaft 11 every 180 °.
Around the permanent magnet 10a, for example, six electromagnets 10b are arranged symmetrically with respect to the axis of the shaft 11 every 60 ° through a predetermined gap (gap) from the shaft 11. Yes.
In addition, the permanent magnet 10a functions as a rotor part (rotating part) of the motor part 10, and the electromagnet 10b functions as a stator part (fixed part) of the motor part.

ターボ分子ポンプ１は、シャフト１１の回転数と回転角度（位相）を検出するセンサを備えており、このセンサによって制御装置４８は、シャフト１１に固着された永久磁石１０ａの磁極の位置を検出することができるようになっている。
制御装置４８は、検出した磁極の位置に従って、モータ部１０の電磁石１０ｂの電流を次々に切り替えて、シャフト１１の永久磁石１０ａの周囲に回転磁界を生成する。
シャフト１１に固着した永久磁石１０ａはこの回転磁界に追従し、これによってシャフト１１は回転するように構成されている。 The turbo molecular pump 1 includes a sensor that detects the rotation speed and rotation angle (phase) of the shaft 11, and the control device 48 detects the position of the magnetic pole of the permanent magnet 10 a fixed to the shaft 11 by this sensor. Be able to.
The control device 48 sequentially switches the current of the electromagnet 10b of the motor unit 10 according to the detected magnetic pole position, and generates a rotating magnetic field around the permanent magnet 10a of the shaft 11.
The permanent magnet 10a fixed to the shaft 11 follows this rotating magnetic field, whereby the shaft 11 is configured to rotate.

また、モータ部１０の吸気口６側及び排気口１９側には、シャフト１１をラジアル方向に軸支する、即ち回転部の荷重をラジアル方向に支持するラジアル磁気軸受部８及びラジアル磁気軸受部１２が設けられている。
さらに、シャフト１１の下端には、シャフト１１を軸線方向（スラスト方向）に軸支する、即ち回転部の荷重をスラスト方向に支持するスラスト磁気軸受部２０が設けられている。
シャフト１１（回転部）は、ラジアル磁気軸受部８、１２によってラジアル方向（シャフト１１の径方向）に非接触で支持され、スラスト磁気軸受部２０によってスラスト方向（シャフト１１の軸方向）に非接触で支持されている。これらの磁気軸受は、いわゆる５軸制御型の磁気軸受を構成しており、シャフト１１は軸線周りの回転の自由度のみ有している。 Further, on the intake port 6 side and the exhaust port 19 side of the motor unit 10, a radial magnetic bearing unit 8 and a radial magnetic bearing unit 12 that support the shaft 11 in the radial direction, that is, support the load of the rotating unit in the radial direction. Is provided.
Furthermore, a thrust magnetic bearing portion 20 that supports the shaft 11 in the axial direction (thrust direction), that is, supports the load of the rotating portion in the thrust direction, is provided at the lower end of the shaft 11.
The shaft 11 (rotating portion) is supported by the radial magnetic bearing portions 8 and 12 in a non-contact manner in the radial direction (the radial direction of the shaft 11), and is not contacted by the thrust magnetic bearing portion 20 in the thrust direction (the axial direction of the shaft 11). It is supported by. These magnetic bearings constitute a so-called five-axis control type magnetic bearing, and the shaft 11 has only a degree of freedom of rotation around the axis.

ラジアル磁気軸受部８には、例えば４つの電磁石８ｂがシャフト１１の周囲に９０°ごとに対向するように配置されている。これらの電磁石８ｂは、シャフト１１との間にギャップ（空隙）を介して配置されている。なお、このギャップ値は、シャフト１１の定常時における振動量（ふれ量）、ロータ部２４とステータ部（固定部）との空間距離、ラジアル磁気軸受部８の性能等を考慮した値となっている。
そして、電磁石８ｂに対向するシャフト１１には、ターゲット８ａが形成されている。ラジアル磁気軸受部８の電磁石８ｂの磁力でこのターゲット８ａが吸引されることによって、シャフト１１がラジアル方向に非接触で支持されるようになっている。
なお、ターゲット８ａは、ラジアル磁気軸受部８のロータ部として機能し、電磁石８ｂは、ラジアル磁気軸受部８のステータ部として機能する。
ラジアル磁気軸受部１２についても、ラジアル磁気軸受部８と同様の構成をとり、詳しくは、ラジアル磁気軸受部１２の電磁石１２ｂの磁力でターゲット１２ａが吸引されることによって、シャフト１１がラジアル方向に非接触で支持されるようになっている。 For example, four electromagnets 8 b are arranged on the radial magnetic bearing portion 8 so as to face the periphery of the shaft 11 every 90 °. These electromagnets 8b are arranged between the shaft 11 via a gap (air gap). This gap value is a value that takes into consideration the vibration amount (swing amount) of the shaft 11 in a steady state, the spatial distance between the rotor portion 24 and the stator portion (fixed portion), the performance of the radial magnetic bearing portion 8, and the like. Yes.
A target 8a is formed on the shaft 11 facing the electromagnet 8b. When the target 8a is attracted by the magnetic force of the electromagnet 8b of the radial magnetic bearing portion 8, the shaft 11 is supported in a non-contact manner in the radial direction.
The target 8 a functions as a rotor portion of the radial magnetic bearing portion 8, and the electromagnet 8 b functions as a stator portion of the radial magnetic bearing portion 8.
The radial magnetic bearing portion 12 has the same configuration as that of the radial magnetic bearing portion 8, and more specifically, the target 12a is attracted by the magnetic force of the electromagnet 12b of the radial magnetic bearing portion 12, thereby causing the shaft 11 to move in the radial direction. It comes to be supported by contact.

スラスト磁気軸受部２０は、シャフト１１に対して垂直に設けられた円板状の金属製のアーマチュア３０を介してシャフト１１を軸方向に浮上させている。
スラスト磁気軸受部２０には、例えば２つの電磁石２０ａ、２０ｂがアーマチュア３０を介して対向するように配置されている。これらの電磁石２０ａ、２０ｂは、アーマチュア３０との間にギャップを介して配置されている。なお、このギャップ値は、シャフト１１の定常時における振動量、ロータ部２４とステータ部との空間距離、スラスト磁気軸受部２０の性能等を考慮した値となっている。
そして、スラスト磁気軸受部２０の電磁石の磁力でアーマチュア３０が吸引されることによって、シャフト１１がスラスト方向（軸線方向）に非接触で支持されるようになっている。 The thrust magnetic bearing unit 20 floats the shaft 11 in the axial direction via a disk-shaped metal armature 30 provided perpendicular to the shaft 11.
For example, two electromagnets 20 a and 20 b are arranged on the thrust magnetic bearing portion 20 so as to face each other through the armature 30. These electromagnets 20 a and 20 b are arranged with a gap between them and the armature 30. This gap value is a value that takes into account the amount of vibration of the shaft 11 in a steady state, the spatial distance between the rotor portion 24 and the stator portion, the performance of the thrust magnetic bearing portion 20, and the like.
Then, the armature 30 is attracted by the magnetic force of the electromagnet of the thrust magnetic bearing portion 20, so that the shaft 11 is supported in a non-contact manner in the thrust direction (axial direction).

また、ラジアル磁気軸受部８、１２の近傍には、それぞれ変位センサ９、１３が形成されており、シャフト１１のラジアル方向の変位が検出できるようになっている。さらに、シャフト１１の下端には変位センサ１７が形成されており、シャフト１１の軸線方向の変位が検出できるようになっている。
変位センサ９、１３は、シャフト１１のラジアル方向の変位を検出する素子であって、本実施形態では、コイル９ｂ、１３ｂを備えた渦電流センサなどのインダクタンス型センサによって構成されている。 Displacement sensors 9 and 13 are formed in the vicinity of the radial magnetic bearing portions 8 and 12, respectively, so that the displacement of the shaft 11 in the radial direction can be detected. Further, a displacement sensor 17 is formed at the lower end of the shaft 11 so that the displacement of the shaft 11 in the axial direction can be detected.
The displacement sensors 9 and 13 are elements that detect the displacement of the shaft 11 in the radial direction. In this embodiment, the displacement sensors 9 and 13 are constituted by inductance type sensors such as eddy current sensors provided with the coils 9b and 13b.

変位センサ９、１３におけるコイル９ｂ、１３ｂはターボ分子ポンプ１の外部に設置された制御装置４８に形成された発振回路の一部となっている。変位センサ９は発振回路の発振に伴って高周波電流が流れ、シャフト１１上に高周波磁界を発生するようになっている。
そして、変位センサ９、１３とターゲット９ａ、１３ａとの距離が変化すると発振器の発振振幅が変化し、これによってシャフト１１の変位を検出することができるようになっている。
なお、シャフト１１の変位を検出するセンサは、これに限定されるものではなく、例えば、静電容量式のものや光学式のものなどを用いるようにしてもよい。 The coils 9 b and 13 b in the displacement sensors 9 and 13 are part of an oscillation circuit formed in the control device 48 installed outside the turbo molecular pump 1. The displacement sensor 9 generates a high-frequency magnetic field on the shaft 11 as a high-frequency current flows with the oscillation of the oscillation circuit.
When the distance between the displacement sensors 9 and 13 and the targets 9a and 13a changes, the oscillation amplitude of the oscillator changes, and thereby the displacement of the shaft 11 can be detected.
The sensor for detecting the displacement of the shaft 11 is not limited to this, and for example, a capacitance type or an optical type may be used.

制御装置４８は、変位センサ９、１３からの信号によってシャフト１１のラジアル方向の変位を検出すると、ラジアル磁気軸受部８、１２の各電磁石８ｂ、１２ｂの磁力を調節してシャフト１１を所定の位置に戻すように動作する。
このように、制御装置４８は変位センサ９、１３の信号によりラジアル磁気軸受部８、１２をフィードバック制御する。これによってシャフト１１はラジアル磁気軸受部８、１２において電磁石８ｂ、１２ｂから所定の空隙（ギャップ）を隔ててラジアル方向に磁気浮上し、空間中に非接触で保持される。 When the control device 48 detects the radial displacement of the shaft 11 based on the signals from the displacement sensors 9 and 13, the control device 48 adjusts the magnetic force of the electromagnets 8 b and 12 b of the radial magnetic bearing portions 8 and 12 to place the shaft 11 in a predetermined position. Operate to return.
As described above, the control device 48 feedback-controls the radial magnetic bearing portions 8 and 12 by the signals of the displacement sensors 9 and 13. As a result, the shaft 11 is magnetically levitated in the radial direction with a predetermined gap (gap) from the electromagnets 8b and 12b in the radial magnetic bearing portions 8 and 12, and is held in the space without contact.

変位センサ１７も変位センサ９、１３と同様に、コイル１７ｂを備えた構成となっている。そして、コイル１７ｂと対向するシャフト１１側に設けられたターゲット１７ａとの距離を検出することによって、スラスト方向の変位を検出している。
制御装置４８は、変位センサ１７からの信号によってシャフト１１のスラスト方向の変位を検出すると、スラスト磁気軸受部２０の各電磁石２０ａ、２０ｂの磁力を調節してシャフト１１を所定の位置に戻すように動作する。
このように、制御装置４８は変位センサ１７の信号によりスラスト磁気軸受部２０をフィードバック制御する。これによってシャフト１１はスラスト磁気軸受部２０において電磁石から所定の空隙を隔ててスラスト方向に磁気浮上し、空間中に非接触で保持される。
このようにして、シャフト１１は、ラジアル磁気軸受部８、１２によりラジアル方向に保持され、スラスト磁気軸受部２０によりスラスト方向に保持されるため、軸線周りに回転するようになっている。
なお、本実施形態におけるモータ部１０及び各磁気軸受部は、電磁気力の作用を利用した電磁アクチュエータ（電気アクチュエータ）として機能する。また、モータ部１０及びラジアル磁気軸受部８、１２は、後述するステータコラム１８に内包される電磁アクチュエータ構造体の構成要素となる。 Similarly to the displacement sensors 9 and 13, the displacement sensor 17 is also provided with a coil 17 b. The displacement in the thrust direction is detected by detecting the distance from the target 17a provided on the shaft 11 side facing the coil 17b.
When the control device 48 detects the displacement of the shaft 11 in the thrust direction based on the signal from the displacement sensor 17, the control device 48 adjusts the magnetic force of the electromagnets 20 a and 20 b of the thrust magnetic bearing portion 20 to return the shaft 11 to a predetermined position. Operate.
As described above, the control device 48 feedback-controls the thrust magnetic bearing unit 20 based on the signal from the displacement sensor 17. As a result, the shaft 11 is magnetically levitated in the thrust direction with a predetermined gap from the electromagnet in the thrust magnetic bearing portion 20, and is held in the space without contact.
In this manner, the shaft 11 is held in the radial direction by the radial magnetic bearing portions 8 and 12 and is held in the thrust direction by the thrust magnetic bearing portion 20, so that the shaft 11 rotates around the axis.
In addition, the motor part 10 and each magnetic bearing part in this embodiment function as an electromagnetic actuator (electric actuator) using the action of electromagnetic force. Further, the motor unit 10 and the radial magnetic bearing units 8 and 12 are constituent elements of an electromagnetic actuator structure included in a stator column 18 described later.

ケーシング２及びベース３の内部には、気体移送機構、即ち排気機能を発揮する構造物におけるステータ部（固定部）が形成されている。このステータ部は、吸気口６側（ターボ分子ポンプ部Ｔ）に設けられたステータ翼２２と、排気口１９側（ねじ溝式ポンプ部Ｓ）に設けられたねじ溝スペーサ５、ステータコラム１８などから構成されている。
ステータ翼２２は、シャフト１１の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜してケーシング２の内周面からシャフト１１に向かって伸びたブレードから構成されている。ターボ分子ポンプ部Ｔでは、これらステータ翼２２が軸線方向に、ロータ翼２１と互い違いに複数段形成されている。各段のステータ翼２２は、円筒形状をしたスペーサ２３により互いに隔てられている。 Inside the casing 2 and the base 3, a gas transfer mechanism, that is, a stator portion (fixed portion) in a structure that exhibits an exhaust function is formed. The stator portion includes a stator blade 22 provided on the intake port 6 side (turbo molecular pump portion T), a thread groove spacer 5 provided on the exhaust port 19 side (screw groove type pump portion S), a stator column 18 and the like. It is composed of
The stator blade 22 is composed of a blade that is inclined from the plane perpendicular to the axis of the shaft 11 by a predetermined angle and extends from the inner peripheral surface of the casing 2 toward the shaft 11. In the turbo molecular pump portion T, the stator blades 22 are formed in a plurality of stages alternately with the rotor blades 21 in the axial direction. The stator blades 22 at each stage are separated from each other by a cylindrical spacer 23.

ねじ溝スペーサ５は、内周面にらせん溝７が形成された円筒形の部材である。ねじ溝スペーサ５の内周面は、所定の間隙を隔てて円筒部材２９の外周面に対面するようになっている。
ねじ溝スペーサ５に形成されたらせん溝７の方向は、らせん溝７内をロータ部２４の回転方向にガスが輸送された場合、排気口１９に向かう方向である。らせん溝７の深さは排気口１９に近づくにつれ浅くなるようになっている。そして、らせん溝７を輸送されるガスは排気口１９に近づくにつれて圧縮されるようになっている。
ベース３は、ケーシング２と共にターボ分子ポンプ１の外装体を構成している。ベース３のラジアル方向中央には、回転部の回転軸線と同心に円筒形状を有するステータコラム１８が、吸気口６方向に取り付けられている。
このステータコラム１８の内部に、モータ部１０及びラジアル磁気軸受部８、１２を備えた電磁アクチュエータ構造体が配設されている。 The thread groove spacer 5 is a cylindrical member in which a spiral groove 7 is formed on the inner peripheral surface. The inner peripheral surface of the thread groove spacer 5 faces the outer peripheral surface of the cylindrical member 29 with a predetermined gap therebetween.
The direction of the spiral groove 7 formed in the thread groove spacer 5 is the direction toward the exhaust port 19 when the gas is transported in the spiral groove 7 in the rotational direction of the rotor portion 24. The depth of the spiral groove 7 becomes shallower as it approaches the exhaust port 19. The gas transported through the spiral groove 7 is compressed as it approaches the exhaust port 19.
The base 3 constitutes an exterior body of the turbo molecular pump 1 together with the casing 2. At the center of the base 3 in the radial direction, a stator column 18 having a cylindrical shape concentric with the rotation axis of the rotating portion is attached in the direction of the intake port 6.
An electromagnetic actuator structure including a motor unit 10 and radial magnetic bearing units 8 and 12 is arranged inside the stator column 18.

ターボ分子ポンプ１には、変位センサ９の吸気口６側に保護用ベアリング４０、変位センサ１３の排気口１９側に保護用ベアリング５０が設けられている。
保護用ベアリング４０、５０は、ターボ分子ポンプ１の起動時、停止時や、停電等によりラジアル磁気軸受部８、１２やスラスト磁気軸受部２０が正常に動作しない非常時（タッチダウン時）にシャフト１１を支持するための軸受である。
このような構成を有するターボ分子ポンプ１は、真空容器、例えば、半導体製造装置に設けられた内部が高真空状態に保たれたプロセスチャンバなどの排気処理を行う際の真空ポンプとして用いられている。 The turbo molecular pump 1 is provided with a protective bearing 40 on the intake port 6 side of the displacement sensor 9 and a protective bearing 50 on the exhaust port 19 side of the displacement sensor 13.
The protective bearings 40 and 50 are used when the turbo molecular pump 1 is started and stopped, or when the radial magnetic bearing portions 8 and 12 and the thrust magnetic bearing portion 20 do not operate normally due to a power failure or the like (when touched down). 11 is a bearing for supporting 11.
The turbo molecular pump 1 having such a configuration is used as a vacuum pump when performing exhaust processing of a vacuum chamber, for example, a process chamber provided in a semiconductor manufacturing apparatus in which the inside is maintained in a high vacuum state. .

次に、ターボ分子ポンプ１におけるモータ部１０及びラジアル磁気軸受部８、１２、即ち、電磁アクチュエータ構造体の詳細な構造について説明する。
図２は、本実施の形態に係るターボ分子ポンプ１におけるステータコラム１８の部分の拡大断面を示した図である。
図２に示すように、モータ部１０とラジアル磁気軸受部８は、シャフト１１の軸方向（スラスト方向）に沿って隣接して配置されている。
モータ部１０の固定部を構成する電磁石１０ｂは、鉄心（コア）１１１、巻線（コイル）１１２及びインシュレータ１１３を備えている。
同様にラジアル磁気軸受部８の固定部を構成する電磁石８ｂもまた、鉄心（コア）８１、巻線（コイル）８２及びインシュレータ８３を備えている。 Next, the detailed structure of the motor unit 10 and the radial magnetic bearing units 8 and 12 in the turbo molecular pump 1, that is, the electromagnetic actuator structure will be described.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the stator column 18 in the turbo molecular pump 1 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the motor unit 10 and the radial magnetic bearing unit 8 are disposed adjacent to each other along the axial direction (thrust direction) of the shaft 11.
An electromagnet 10 b that constitutes a fixed portion of the motor unit 10 includes an iron core (core) 111, a winding (coil) 112, and an insulator 113.
Similarly, the electromagnet 8 b constituting the fixed portion of the radial magnetic bearing portion 8 also includes an iron core (core) 81, a winding (coil) 82, and an insulator 83.

ターボ分子ポンプ１におけるモータ部１０及びラジアル磁気軸受部８、１２における電磁石１０ｂ、８ｂ、１２ｂの主構成は同様であるため、ここでは、ラジアル磁気軸受部８を例にその基本的な製造方法について説明する。
図３は、ラジアル磁気軸受部８における電磁石８ｂの製造方法を説明するための図である。
はじめに、図３（ａ）に示すような鉄心８１を形成する。鉄心８１は、積層珪素鋼板で形成されている。鉄心８１は、中空円筒状であり、その内周壁から中心方向に向かって突出した突起部８１ａを複数有している。 Since the main configuration of the electromagnets 10b, 8b, 12b in the motor unit 10 and the radial magnetic bearing units 8 and 12 in the turbo molecular pump 1 is the same, here the radial magnetic bearing unit 8 is taken as an example for the basic manufacturing method. explain.
FIG. 3 is a view for explaining a method of manufacturing the electromagnet 8b in the radial magnetic bearing portion 8. FIG.
First, an iron core 81 as shown in FIG. Iron core 81 is formed of a laminated silicon steel plate. The iron core 81 has a hollow cylindrical shape, and has a plurality of protrusions 81a protruding from the inner peripheral wall toward the center.

次に、図３（ｂ）に示すように、インシュレータ８３を形成する。インシュレータ８３は、絶縁部８３ａ、上スペーサ部８３ｂ、下スペーサ部８３ｃから構成されている。
絶縁部８３ａは、鉄心８１の突起部８１ａの表面を被覆するように形成され、巻線８２と鉄心８１との間を絶縁する機能を有する。なお、ターボ分子ポンプ１における回転部と固定部との接触を避けるため、鉄心８１におけるターゲット８ａとの対向領域には絶縁部８３ａは形成しない。
円環状の上スペーサ部８３ｂは、鉄心８１の外縁部から上方向、即ち変位センサ９方向（吸気口６方向）に張り出すように形成されている。
円環状の下スペーサ部８３ｃは、鉄心８１の外縁部から下方向、即ちモータ部１０方向（排気口１９方向）に張り出すように形成されている。 Next, as shown in FIG. 3B, an insulator 83 is formed. The insulator 83 includes an insulating portion 83a, an upper spacer portion 83b, and a lower spacer portion 83c.
The insulating portion 83 a is formed so as to cover the surface of the protruding portion 81 a of the iron core 81 and has a function of insulating between the winding 82 and the iron core 81. In order to avoid contact between the rotating part and the fixed part in the turbo molecular pump 1, the insulating part 83 a is not formed in the region facing the target 8 a in the iron core 81.
The annular upper spacer portion 83b is formed so as to protrude upward from the outer edge portion of the iron core 81, that is, in the direction of the displacement sensor 9 (intake port 6 direction).
The annular lower spacer portion 83 c is formed so as to project downward from the outer edge portion of the iron core 81, that is, in the direction of the motor unit 10 (the direction of the exhaust port 19).

インシュレータ８３は、絶縁部８３ａ、上スペーサ部８３ｂ、下スペーサ部８３ｃを形成する型に、鉄心８１を内包した状態でシリコンゴムなどを充填することによって一体形成（一体成形）されている。なお、シリコンゴムは、インシュレータ８３の各部に掛かる荷重によって変形しない程度の強度を有するものを使用する。
また、インシュレータ８３は、熱硬化性エポキシ樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を用いて形成してもよい。ポリフェニレンサルファイド樹脂は、耐熱性、耐薬品性、機械特性、難燃性、電気特性に優れた熱可塑性の結晶性プラスチックである。ポリフェニレンサルファイド樹脂は、精密成形性にも優れているため、成形時の流動性がよく、寸法安定性の高いインシュレータ８３を形成することができる。
なお、インシュレータ８３を形成する材質はこれらに限定されるものではなく、非金属性の材質、即ち、電気的に鉄心８１と巻線８２を絶縁することができる材質のものであればよい。
続いて、図３（ｃ）に示すように、インシュレータ８３を介して、詳しくは、絶縁部８３ａを介して、鉄心８１の突起部８１ａの部位に巻線８２を巻回する。
図示されていないが、ラジアル磁気軸受部１２においても同様の方法で電磁石１２ｂを形成する。
また、モータ部１０においても同様の方法で電磁石１０ｂを形成する。詳しくは、図２に示すように、鉄心１１１の突起部を被覆する絶縁部１１３ａ、及び、鉄心１１１の外縁部から張り出した上スペーサ部１１３ｂ、下スペーサ部１１３ｃをシリコンゴムを充填することによって一体形成する。そして、絶縁部１１３ａを介して鉄心１１１に巻線１１２を巻回する。 The insulator 83 is integrally formed (integrated) by filling a mold that forms the insulating portion 83a, the upper spacer portion 83b, and the lower spacer portion 83c with silicon rubber or the like in a state of including the iron core 81. In addition, the silicon rubber having a strength that does not deform due to a load applied to each part of the insulator 83 is used.
The insulator 83 may be formed using a thermosetting epoxy resin or polyphenylene sulfide resin (PPS). Polyphenylene sulfide resin is a thermoplastic crystalline plastic excellent in heat resistance, chemical resistance, mechanical properties, flame retardancy, and electrical properties. Since polyphenylene sulfide resin is also excellent in precision moldability, it is possible to form an insulator 83 with good fluidity during molding and high dimensional stability.
In addition, the material which forms the insulator 83 is not limited to these, What is necessary is just a non-metallic material, ie, the material which can electrically insulate the iron core 81 and the coil | winding 82.
Subsequently, as shown in FIG. 3C, the winding 82 is wound around the portion of the protrusion 81a of the iron core 81 through the insulator 83, specifically through the insulating portion 83a.
Although not shown, the electromagnet 12b is formed by the same method in the radial magnetic bearing portion 12 as well.
Moreover, the electromagnet 10b is formed in the motor part 10 by the same method. Specifically, as shown in FIG. 2, the insulating portion 113a covering the protruding portion of the iron core 111, and the upper spacer portion 113b and the lower spacer portion 113c protruding from the outer edge portion of the iron core 111 are integrated by filling silicon rubber. Form. And the coil | winding 112 is wound around the iron core 111 via the insulation part 113a.

本実施形態では、図２に示すように、ラジアル磁気軸受部８とモータ部１０とは、ラジアル磁気軸受部８における下スペーサ部８３ｃと、モータ部１０における上スペーサ部１１３ｂとの先端を当接させるようにして配列されている。
即ち、モータ部１０における鉄心１１１とラジアル磁気軸受部８における鉄心８１との間隔は、下スペーサ部８３ｃと上スペーサ部１１３ｂとの高さの総和によって決定されるように構成されている。
なお、ラジアル磁気軸受部８とモータ部１０における各スペーサ部は、適切に当接するように、径サイズが統一されている。
また、ラジアル磁気軸受部８における鉄心８１と、変位センサ９との間隔は、ラジアル磁気軸受部８における上スペーサ部８３ｂの高さによって決定されるように構成されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the radial magnetic bearing portion 8 and the motor portion 10 abut the tips of the lower spacer portion 83 c in the radial magnetic bearing portion 8 and the upper spacer portion 113 b in the motor portion 10. It is arranged to let you.
That is, the distance between the iron core 111 in the motor unit 10 and the iron core 81 in the radial magnetic bearing unit 8 is determined by the sum of the heights of the lower spacer part 83c and the upper spacer part 113b.
In addition, the radial size is unified so that each spacer part in the radial magnetic bearing part 8 and the motor part 10 may contact | abut appropriately.
Further, the distance between the iron core 81 and the displacement sensor 9 in the radial magnetic bearing portion 8 is determined by the height of the upper spacer portion 83 b in the radial magnetic bearing portion 8.

上述したように本実施形態では、ラジアル磁気軸受部８の電磁石８ｂにおけるインシュレータ８３に、鉄心８１と巻線８２との間を電気的に絶縁させる機能だけではなく、隣接する変位センサ９やモータ部１０との間隔を設定するディスタンススペーサの機能が設けられている。そのため、従来技術に示されているようなスペーサを別途設ける必要がなくなる。なお、モータ部１０の電磁石１０ｂにおいても同様の効果を得ることができる。
本実施形態では、上述したように製造されたラジアル磁気軸受部８、１２及びモータ部１０における固定部（電磁石８ｂ、１２ｂ、１０ｂ）をステータコラム１８の内部に組み込むだけで、従来技術に示されているような環状スペーサ部材を加工する作業を行うことなく、高さ方向の位置決めを行うことができる。これによりターボ分子ポンプ１の製造コストの低減を図ることができる。
また、本実施形態では、電磁石８ｂ、１０ｂに設けられたインシュレータ８３、１１３によって、ラジアル磁気軸受部８やモータ部１０の位置決めを行うように構成されている。インシュレータ８３、１１３は、金属より剛性の低いゴムや樹脂等の絶縁材によって構成されているため、ラジアル磁気軸受部８やモータ部１０の配線や変位センサ９の配線などが挟まれた場合におけるショートや地絡、断線などの不具合の発生率を低下させることができる。 As described above, in the present embodiment, the insulator 83 in the electromagnet 8b of the radial magnetic bearing portion 8 has not only the function of electrically insulating the iron core 81 and the winding 82 but also the adjacent displacement sensor 9 and motor portion. The function of the distance spacer which sets the space | interval with 10 is provided. Therefore, it is not necessary to separately provide a spacer as shown in the prior art. The same effect can be obtained in the electromagnet 10b of the motor unit 10.
In this embodiment, the radial magnetic bearings 8 and 12 manufactured as described above and the fixed portions (electromagnets 8b, 12b, and 10b) in the motor unit 10 are incorporated into the stator column 18 and are shown in the prior art. Positioning in the height direction can be performed without performing an operation for processing the annular spacer member. Thereby, the manufacturing cost of the turbo molecular pump 1 can be reduced.
In the present embodiment, the radial magnetic bearing portion 8 and the motor portion 10 are positioned by the insulators 83 and 113 provided in the electromagnets 8b and 10b. Since the insulators 83 and 113 are made of an insulating material such as rubber or resin having rigidity lower than that of metal, a short circuit occurs when the wiring of the radial magnetic bearing portion 8 or the motor portion 10 or the wiring of the displacement sensor 9 is sandwiched. The rate of occurrence of defects such as ground faults and disconnections can be reduced.

（変形例）
次に、上述した本実施形態の変形例について説明する。なお、以下で説明する変形例においては、上述した実施形態と同一箇所には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図４は、第１の変形例におけるステータコラム１８の部分の拡大断面を示した図である。
第１の変形例では、図４に示すように、ラジアル磁気軸受部８の電磁石８ｂにおけるインシュレータ８３の上スペーサ部８３ｂ’及び下スペーサ部８３ｃ’を鉄心８１の外縁部の少し内側の部分に形成する。これにより、上スペーサ部８３ｂ’及び下スペーサ部８３ｃ’と、ステータコラム１８との間に隙間が形成される。
なお、図示されていないが、ラジアル磁気軸受部１２においても同様の構成とする。
また、モータ部１０においても、ラジアル磁気軸受部８と同様に、電磁石１０ｂにおけるインシュレータ１１３の上スペーサ部１１３ｂ’及び下スペーサ部１１３ｃ’を鉄心１１１の外縁部の少し内側の部分に形成する。これにより、上スペーサ部１１３ｂ’及び下スペーサ部１１３ｃ’と、ステータコラム１８との間に隙間が形成される。 (Modification)
Next, a modified example of the above-described embodiment will be described. Note that, in the modification described below, the same portions as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the stator column 18 in the first modification.
In the first modified example, as shown in FIG. 4, the upper spacer portion 83 b ′ and the lower spacer portion 83 c ′ of the insulator 83 in the electromagnet 8 b of the radial magnetic bearing portion 8 are formed slightly inside the outer edge portion of the iron core 81. To do. Thereby, a gap is formed between the upper spacer portion 83 b ′ and the lower spacer portion 83 c ′ and the stator column 18.
Although not shown, the radial magnetic bearing portion 12 has the same configuration.
Also in the motor unit 10, similarly to the radial magnetic bearing unit 8, the upper spacer portion 113 b ′ and the lower spacer portion 113 c ′ of the insulator 113 in the electromagnet 10 b are formed slightly inside the outer edge portion of the iron core 111. Thus, a gap is formed between the upper spacer portion 113b ′ and the lower spacer portion 113c ′ and the stator column 18.

このように、各スペーサ部とステータコラム１８との間に隙間を形成することにより、ラジアル磁気軸受部８、１２やモータ部１０の配線や変位センサ９の配線などをこの隙間を介して適切に引き出すことができる。
これにより、ラジアル磁気軸受部８、１２やモータ部１０の配線や変位センサ９の配線などのショートや地絡、断線などの不具合を抑制できる。 In this way, by forming a gap between each spacer part and the stator column 18, the radial magnetic bearing parts 8, 12 and the motor part 10, the wiring of the displacement sensor 9, and the like can be appropriately connected via this gap. It can be pulled out.
Thereby, problems, such as a short circuit, a ground fault, a disconnection, etc., such as wiring of radial magnetic bearing parts 8 and 12, motor part 10, and wiring of displacement sensor 9, can be controlled.

図５は、第２の変形例におけるステータコラム１８の部分の拡大断面を示した図である。
第２の変形例では、図５に示すように、ラジアル磁気軸受部８の電磁石８ｂにおけるインシュレータ８３の構成部位として、さらに、鉄心８１の突起部８１ａの先端部から上方向、即ち変位センサ９方向（吸気口６方向）に張り出すように内壁部８３ｄ、及び鉄心８１の突起部８１ａの先端部から下方向、即ちモータ部１０方向（排気口１９方向）に張り出すように内壁部８３ｅが形成されている。
内壁部８３ｄと上スペーサ部８３ｂとの間、及び、内壁部８３ｅと下スペーサ部８３ｃとの間に巻線８２が配設されるように構成されている。
なお、図示されていないが、ラジアル磁気軸受部１２においても同様の構成とする。 FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the stator column 18 in the second modification.
In the second modification, as shown in FIG. 5, as a constituent part of the insulator 83 in the electromagnet 8 b of the radial magnetic bearing portion 8, further upward from the tip of the protrusion 81 a of the iron core 81, that is, in the direction of the displacement sensor 9. The inner wall 83d is formed so as to project downward from the tip of the protrusion 81a of the iron core 81, that is, in the direction of the motor unit 10 (exhaust port 19), so as to project in the direction of the intake port 6). Has been.
The winding 82 is arranged between the inner wall portion 83d and the upper spacer portion 83b and between the inner wall portion 83e and the lower spacer portion 83c.
Although not shown, the radial magnetic bearing portion 12 has the same configuration.

また、モータ部１０においても、ラジアル磁気軸受部８と同様に、モータ部１０の電磁石１０ｂにおけるインシュレータ１１３の構成部位として、さらに、鉄心１１１の突起部の先端部から上方向に張り出すように内壁部１１３ｄ、及び鉄心１１１の突起部の先端部から下方向に張り出すように内壁部１１３ｅが形成されている。
内壁部１１３ｄと上スペーサ部１１３ｂとの間、及び、内壁部１１３ｅと下スペーサ部１１３ｃとの間に巻線１１２が配設されるように構成されている。 Also in the motor unit 10, as in the radial magnetic bearing unit 8, the inner wall extends further upward as a constituent part of the insulator 113 in the electromagnet 10 b of the motor unit 10 from the tip of the protruding portion of the iron core 111. An inner wall portion 113e is formed so as to protrude downward from the tip portion of the protrusion portion of the portion 113d and the iron core 111.
The winding 112 is arranged between the inner wall portion 113d and the upper spacer portion 113b, and between the inner wall portion 113e and the lower spacer portion 113c.

このように、各インシュレータに内壁部を設けることにより、ラジアル磁気軸受部８、１２やモータ部１０の巻線を適切な部位に巻回する（配設する）ことができるため、固定部における巻線と回転部との接触を防止することができる。
また、図５に示すように、モータ部１０における内壁部１１３ｄと、ラジアル磁気軸受
部８における内壁部８３ｅとの高さを、それぞれ、モータ部１０における上スペーサ部１
１３ｂ、ラジアル磁気軸受部８における下スペーサ部８３ｃの高さとが等しくなるように
構成する。これにより、内壁部１１３ｄと内壁部８３ｅとの先端を当接させることができ
、ラジアル磁気軸受部８及びモータ部１０の設置強度を向上させることができる。即ち、
磁極をより安定させた状態で配置することができる。よって、各電磁石における磁極の位
置決め精度を向上させることができる。 Thus, by providing the inner wall portion to each insulator, that wound around the winding of the radial magnetic bearing portions 8 and 12 and the motor section 10 into the proper site (arranged) it is possible, winding in the fixed part Contact between the wire and the rotating part can be prevented.
Further, as shown in FIG. 5, the heights of the inner wall portion 113 d in the motor portion 10 and the inner wall portion 83 e in the radial magnetic bearing portion 8 are respectively set to the upper spacer portion 1 in the motor portion 10.
13b, configured so that the height of the lower spacer portion 83c in the radial magnetic bearing portion 8 is equal. Thereby, the front-end | tip of inner wall part 113d and inner wall part 83e can be contact | abutted, and the installation intensity | strength of the radial magnetic bearing part 8 and the motor part 10 can be improved. That is,
The magnetic pole can be arranged in a more stable state. Therefore, the magnetic pole positioning accuracy in each electromagnet can be improved.

図６は、第３の変形例におけるステータコラム１８の部分の拡大断面を示した図である。
第３の変形例では、図６に示すように、ラジアル磁気軸受部８におけるインシュレータ８３と変位センサ９の芯部（鉄心）９ｃを固定させる。
詳しくは、ラジアル磁気軸受部８におけるインシュレータ８３を形成する際に、変位センサ９のコイル９ｂが巻回される芯部９ｃとの間を絶縁する絶縁部９ｄを同時に形成する。
絶縁部９ｄは、芯部９ｃの表面を被覆するように形成されている。絶縁部９ｄとラジアル磁気軸受部８におけるインシュレータ８３とは、上スペーサ部８３ｂの端部で接合されている。 FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the stator column 18 in the third modification.
In the third modification, as shown in FIG. 6, the insulator 83 in the radial magnetic bearing portion 8 and the core portion (iron core) 9 c of the displacement sensor 9 are fixed.
Specifically, when the insulator 83 in the radial magnetic bearing portion 8 is formed, an insulating portion 9d that insulates the core portion 9c around which the coil 9b of the displacement sensor 9 is wound is formed at the same time.
The insulating part 9d is formed so as to cover the surface of the core part 9c. The insulating portion 9d and the insulator 83 in the radial magnetic bearing portion 8 are joined at the end of the upper spacer portion 83b.

このように第３の変形例では、ラジアル磁気軸受部８のインシュレータ８３（鉄心８１を含む）と、変位センサ９の絶縁部９ｄ（芯部９ｃを含む）とが、所定の型にシリコンゴムを充填することによって一体形成されている。
そして、一体形成されたインシュレータ８３及び絶縁部９ｄにそれぞれ巻線８２及びコイル９ｂが配設される。
なお、図示されていないが、ラジアル磁気軸受部１２と変位センサ１３においても同様の構成とする。
このように、ラジアル磁気軸受部８のインシュレータ８３と変位センサ９の芯部９ｃを一体化することにより、変位センサ９とラジアル磁気軸受部８との間隔精度を上げることができる。
ターボ分子ポンプ１におけるラジアル磁気軸受部８、１２、モータ部１０の構成は、上述したものに限定されるものではなく、各変形例に示す構成を組み合わせて用いるようにしてもよい。 Thus, in the third modification, the insulator 83 (including the iron core 81) of the radial magnetic bearing portion 8 and the insulating portion 9d (including the core portion 9c) of the displacement sensor 9 are made of silicon rubber in a predetermined mold. It is integrally formed by filling.
And the coil | winding 82 and the coil 9b are arrange | positioned at the insulator 83 and the insulation part 9d which were integrally formed, respectively.
Although not shown, the radial magnetic bearing portion 12 and the displacement sensor 13 have the same configuration.
As described above, by integrating the insulator 83 of the radial magnetic bearing portion 8 and the core portion 9c of the displacement sensor 9, the interval accuracy between the displacement sensor 9 and the radial magnetic bearing portion 8 can be increased.
The configurations of the radial magnetic bearing portions 8 and 12 and the motor portion 10 in the turbo molecular pump 1 are not limited to those described above, and the configurations shown in the respective modifications may be used in combination.

本実施形態に係るターボ分子ポンプの概略構成を示した図である。It is the figure which showed schematic structure of the turbo-molecular pump which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係るターボ分子ポンプにおけるステータコラムの部分の拡大断面を示した図である。It is the figure which showed the expanded cross section of the part of the stator column in the turbo-molecular pump which concerns on this Embodiment. ラジアル磁気軸受部における電磁石の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the electromagnet in a radial magnetic bearing part. 第１の変形例におけるステータコラムの部分の拡大断面を示した図である。It is the figure which showed the expanded cross section of the part of the stator column in a 1st modification. 第２の変形例におけるステータコラムの部分の拡大断面を示した図である。It is the figure which showed the expanded cross section of the part of the stator column in a 2nd modification. 第３の変形例におけるステータコラムの部分の拡大断面を示した図である。It is the figure which showed the expanded cross section of the part of the stator column in a 3rd modification.

符号の説明Explanation of symbols

１ ターボ分子ポンプ
２ ケーシング
３ ベース
５ ねじ溝スペーサ
６ 吸気口
７ らせん溝
８ ラジアル磁気軸受部
９ 変位センサ
１０ モータ部
１１ シャフト
１２ ラジアル磁気軸受部
１３ 変位センサ
１７ 変位センサ
１８ ステータコラム
１９ 排気口
２０ スラスト磁気軸受部
２１ ロータ翼
２２ ステータ翼
２３ スペーサ
２４ ロータ部
２５ ボルト
２９ 円筒部材
３０ アーマチュア
４０ 保護用ベアリング
４８ 制御装置
５０ 保護用ベアリング
８１ 鉄心
８２ 巻線
８３ インシュレータ
１１１ 鉄心
１１２ 巻線
１１３ インシュレータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbo molecular pump 2 Casing 3 Base 5 Thread groove spacer 6 Intake port 7 Spiral groove 8 Radial magnetic bearing part 9 Displacement sensor 10 Motor part 11 Shaft 12 Radial magnetic bearing part 13 Displacement sensor 17 Displacement sensor 18 Stator column 19 Exhaust port 20 Thrust Magnetic bearing portion 21 Rotor blade 22 Stator blade 23 Spacer 24 Rotor portion 25 Bolt 29 Cylindrical member 30 Armature 40 Protection bearing 48 Control device 50 Protection bearing 81 Iron core 82 Winding 83 Insulator 111 Iron core 112 Winding 113 Insulator

Claims (4)

回転子を回転駆動させるモータと、
前記回転子のラジアル方向の荷重を非接触で支持する第１のラジアル磁気軸受及び第２のラジアル磁気軸受と、
前記モータと前記第１のラジアル磁気軸受との間に所定の間隔を保持させる、非金属部材からなる第１のスペーサと、
前記モータと前記第２のラジアル磁気軸受との間に所定の間隔を保持させる、非金属部材からなる第２のスペーサと、を備え、
前記モータ、前記第１のラジアル磁気軸受及び前記第２のラジアル磁気軸受は、鉄心、前記鉄心に巻く巻線、及び前記鉄心と前記巻線との間を電気的に絶縁する絶縁部材を有し、
前記第１のスペーサは、前記モータ及び前記第１のラジアル磁気軸受のうちの少なくとも一方における前記絶縁部材と一体形成され、
前記第２のスペーサは、前記モータ及び前記第２のラジアル磁気軸受のうちの少なくとも一方における前記絶縁部材と一体形成されていることを特徴とする電磁アクチュエータ。 A motor for rotating the rotor;
A first radial magnetic bearing and a second radial magnetic bearing for supporting a radial load of the rotor in a non-contact manner;
A first spacer made of a non-metallic member that maintains a predetermined distance between the motor and the first radial magnetic bearing;
A second spacer made of a non-metallic member that maintains a predetermined distance between the motor and the second radial magnetic bearing ,
The motor , the first radial magnetic bearing, and the second radial magnetic bearing have an iron core, a winding wound around the iron core, and an insulating member that electrically insulates between the iron core and the winding. ,
The first spacer is integrally formed with the insulating member in at least one of the motor and the first radial magnetic bearing ,
The electromagnetic actuator, wherein the second spacer is formed integrally with the insulating member in at least one of the motor and the second radial magnetic bearing . 前記モータ、前記第１のラジアル磁気軸受、及び前記第１のスペーサを収納する円筒部材を備え、
前記第１のスペーサは、前記円筒部材の内周壁と配線を引き出すことができる隙間を介して配設されていることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータ。 A cylindrical member that houses the motor, the first radial magnetic bearing, and the first spacer;
2. The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the first spacer is disposed through an inner peripheral wall of the cylindrical member and a gap through which wiring can be drawn. 前記第１のラジアル磁気軸受の近傍に配設された前記回転子のラジアル方向の変位を検出する変位センサと、
前記第１のラジアル磁気軸受と前記変位センサとの間に所定の間隔を保持させる第３のスペーサと、
を備え、
前記第３のスペーサは、前記第１のラジアル磁気軸受における前記絶縁部材と一体形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電磁アクチュエータ。 A displacement sensor for detecting a radial displacement of the rotor disposed in the vicinity of the first radial magnetic bearing;
A third spacer for maintaining a predetermined distance between the first radial magnetic bearing and the displacement sensor;
With
The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the third spacer is formed integrally with the insulating member in the first radial magnetic bearing. 請求項１から請求項３のいずれか１の請求項に記載の電磁アクチュエータを備えたことを特徴とする真空ポンプ。   A vacuum pump comprising the electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 3.
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