JPH04341610A - 軸受スピンドル - Google Patents
軸受スピンドルInfo
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- JPH04341610A JPH04341610A JP13945091A JP13945091A JPH04341610A JP H04341610 A JPH04341610 A JP H04341610A JP 13945091 A JP13945091 A JP 13945091A JP 13945091 A JP13945091 A JP 13945091A JP H04341610 A JPH04341610 A JP H04341610A
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Classifications
-
- 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
- F16C32/0436—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part
- F16C32/0438—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part with a superconducting body, e.g. a body made of high temperature superconducting material such as YBaCuO
Landscapes
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- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明に係る軸受スピンドルは
、超高真空状態を実現する為のターボ分子ポンプ等の回
転駆動部として利用出来る。
、超高真空状態を実現する為のターボ分子ポンプ等の回
転駆動部として利用出来る。
【０００２】
【従来の技術】各種実験装置、或は製造装置に於いて超
高真空状態を実現する為、従来から図４に示す様なター
ボ分子ポンプが使用されている。
高真空状態を実現する為、従来から図４に示す様なター
ボ分子ポンプが使用されている。
【０００３】このターボ分子ポンプは、筒状のハウジン
グ１と、このハウジング１の内側に支持された回転軸２
と、この回転軸２を回転駆動する為のモータ３と、上記
回転軸２に支持された動翼体４と、この動翼体４の上部
外周面に設けられた複数の動翼５、５と、上記ハウジン
グ１の周囲を囲む状態で設けられ、一端に吸気口６を有
する筒状のケース７と、このケース７の内周面に支持さ
れて、上記動翼５、５と共にポンプ部８を構成する複数
の静翼９、９と、このポンプ部８により上記吸気口６か
ら吸入された気体を排出する為の排気口１０とから構成
されている。
グ１と、このハウジング１の内側に支持された回転軸２
と、この回転軸２を回転駆動する為のモータ３と、上記
回転軸２に支持された動翼体４と、この動翼体４の上部
外周面に設けられた複数の動翼５、５と、上記ハウジン
グ１の周囲を囲む状態で設けられ、一端に吸気口６を有
する筒状のケース７と、このケース７の内周面に支持さ
れて、上記動翼５、５と共にポンプ部８を構成する複数
の静翼９、９と、このポンプ部８により上記吸気口６か
ら吸入された気体を排出する為の排気口１０とから構成
されている。
【０００４】上記回転軸２外周面の上下２個所位置には
、それぞれ上部磁性環１１と下部磁性環１２とを外嵌固
定している。又、上記ハウジング１の上部内周面で、上
記上部磁性環１１に対向する部分には、上部ラジアル電
磁石１３を設けて、上部ラジアル磁気軸受１４を構成し
、上記ハウジング１の下部内周面で、上記下部磁性環１
２に対向する部分には、下部ラジアル電磁石１５を設け
て、下部ラジアル磁気軸受１６を構成している。
、それぞれ上部磁性環１１と下部磁性環１２とを外嵌固
定している。又、上記ハウジング１の上部内周面で、上
記上部磁性環１１に対向する部分には、上部ラジアル電
磁石１３を設けて、上部ラジアル磁気軸受１４を構成し
、上記ハウジング１の下部内周面で、上記下部磁性環１
２に対向する部分には、下部ラジアル電磁石１５を設け
て、下部ラジアル磁気軸受１６を構成している。
【０００５】又、回転軸２の中間部外周面には磁性材製
のフランジ部２０が形成されており、上記ハウジング１
の内面に支持固定された上下１対のスラスト電磁石２１
、２１を、磁性材製のフランジ部２０に対向させて、ス
ラスト磁気軸受２２を構成している。
のフランジ部２０が形成されており、上記ハウジング１
の内面に支持固定された上下１対のスラスト電磁石２１
、２１を、磁性材製のフランジ部２０に対向させて、ス
ラスト磁気軸受２２を構成している。
【０００６】上記回転軸２のラジアル方向に亙る位置は
、ハウジング１内面の上下２個所位置に設けられた上部
、下部両ラジアルセンサ１７、１８によって、同じくス
ラスト方向に亙る位置は、回転軸２の下端面とハウジン
グ１の底面との間に設けたスラストセンサ１９によって
、それぞれ検出される。
、ハウジング１内面の上下２個所位置に設けられた上部
、下部両ラジアルセンサ１７、１８によって、同じくス
ラスト方向に亙る位置は、回転軸２の下端面とハウジン
グ１の底面との間に設けたスラストセンサ１９によって
、それぞれ検出される。
【０００７】各センサ１７〜１９の検出値を表わす信号
は、図示しない制御器に入力しており、この制御器は、
各センサ１７〜１９からの信号に基づいて、前記各電磁
石１３、１５、２１への通電を制御し、上記回転軸２を
浮上状態に保たせる。この為、回転軸２は何れの部品と
も接触する事なく、超高速で回転自在となる。
は、図示しない制御器に入力しており、この制御器は、
各センサ１７〜１９からの信号に基づいて、前記各電磁
石１３、１５、２１への通電を制御し、上記回転軸２を
浮上状態に保たせる。この為、回転軸２は何れの部品と
も接触する事なく、超高速で回転自在となる。
【０００８】上述の様に構成される従来のターボ分子ポ
ンプの使用時には、制御器からの信号により回転軸２を
浮上状態に保持しつつ、モータ３に通電する。モータ３
への通電に基づいて回転軸２並びに動翼体４が高速で回
転すると、動翼５、５と静翼９、９とから成るポンプ部
８により吸気口６から吸入された空気が排気口１０から
排出され、吸気口６を接続した部分を超高真空状態に出
来る。
ンプの使用時には、制御器からの信号により回転軸２を
浮上状態に保持しつつ、モータ３に通電する。モータ３
への通電に基づいて回転軸２並びに動翼体４が高速で回
転すると、動翼５、５と静翼９、９とから成るポンプ部
８により吸気口６から吸入された空気が排気口１０から
排出され、吸気口６を接続した部分を超高真空状態に出
来る。
【０００９】尚、図４に於いて２３、２３は、停電等に
基づく各電磁石１３、１５、２１への通電停止時に、回
転軸２と共に回転する部分とハウジング１に固定の部分
とが強く摩擦し合う事を防止する為のタッチダウン軸受
、２４は、各電磁石１３、１５、２１に通電したり、各
センサ１７〜１９から検出信号を取り出す為のコネクタ
である。
基づく各電磁石１３、１５、２１への通電停止時に、回
転軸２と共に回転する部分とハウジング１に固定の部分
とが強く摩擦し合う事を防止する為のタッチダウン軸受
、２４は、各電磁石１３、１５、２１に通電したり、各
センサ１７〜１９から検出信号を取り出す為のコネクタ
である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する従来のターボ分子ポンプに組み込まれ
た軸受スピンドルの場合、回転軸２を浮上状態で支持す
るのに、制御形磁気軸受１４、１６、２２を用いていた
為、構造が複雑で、製作費が嵩む事が避けられなかった
。
構成され作用する従来のターボ分子ポンプに組み込まれ
た軸受スピンドルの場合、回転軸２を浮上状態で支持す
るのに、制御形磁気軸受１４、１６、２２を用いていた
為、構造が複雑で、製作費が嵩む事が避けられなかった
。
【００１１】即ち、各電磁石１３、１５、２１への通電
を制御する事により、回転軸２を浮上状態に保つ為、各
センサ１７〜１９として、応答性の優れた、しかも精密
なものが必要であり、各センサ１７〜１９からの信号に
基づいて各電磁石１３、１５、２１への通電を制御する
制御器も、極めて応答性の優れたものとしなければなら
ず、製作費が嵩んでしまう。
を制御する事により、回転軸２を浮上状態に保つ為、各
センサ１７〜１９として、応答性の優れた、しかも精密
なものが必要であり、各センサ１７〜１９からの信号に
基づいて各電磁石１３、１５、２１への通電を制御する
制御器も、極めて応答性の優れたものとしなければなら
ず、製作費が嵩んでしまう。
【００１２】本発明の軸受スピンドルは、上述の様な不
都合を解消するものである。
都合を解消するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の軸受スピンドル
は、ハウジングと、このハウジングの内側に軸受を介し
て支持された回転軸と、この回転軸を回転駆動する為の
モータとを備えている。
は、ハウジングと、このハウジングの内側に軸受を介し
て支持された回転軸と、この回転軸を回転駆動する為の
モータとを備えている。
【００１４】更に、本発明の軸受スピンドルに於いては
、上記回転軸の外周面で軸方向に離隔した少なくとも２
個所位置に支持固定された、円環状のラジアル軸受用永
久磁石と、上記回転軸の外周面に形成されたフランジ部
と、このフランジ部に支持されたスラスト軸受用永久磁
石と、ハウジングの内周面で、上記ラジアル軸受用永久
磁石の外周面にラジアル軸受隙間を介して対向する部分
に支持固定された少なくとも２個の円環状の超電導体と
、上記ハウジングの内側で、各超電導体と接触する部分
に設けられた冷却剤溜りとを有し、上記超電導体の内の
少なくとも１個の超電導体を、上記スラスト軸受用永久
磁石にスラスト軸受隙間を介して対向させた事を特徴と
している。
、上記回転軸の外周面で軸方向に離隔した少なくとも２
個所位置に支持固定された、円環状のラジアル軸受用永
久磁石と、上記回転軸の外周面に形成されたフランジ部
と、このフランジ部に支持されたスラスト軸受用永久磁
石と、ハウジングの内周面で、上記ラジアル軸受用永久
磁石の外周面にラジアル軸受隙間を介して対向する部分
に支持固定された少なくとも２個の円環状の超電導体と
、上記ハウジングの内側で、各超電導体と接触する部分
に設けられた冷却剤溜りとを有し、上記超電導体の内の
少なくとも１個の超電導体を、上記スラスト軸受用永久
磁石にスラスト軸受隙間を介して対向させた事を特徴と
している。
【００１５】
【作用】上述の様に構成される本発明の軸受スピンドル
の場合、面倒な制御回路を用いる事なく、回転軸を浮上
状態に保持出来る。
の場合、面倒な制御回路を用いる事なく、回転軸を浮上
状態に保持出来る。
【００１６】即ち、本発明の軸受スピンドルの場合には
、各ラジアル軸受用永久磁石と超電導体との間に働くピ
ン止め効果により、各ラジアル軸受用永久磁石の外周面
と各超電導体の内周面との間隔が一定に保たれると同時
に、スラスト軸受用永久磁石と超電導体との間に働くピ
ン止め効果により、このスラスト軸受用永久磁石と超電
導体との間隔が一定に保たれる。
、各ラジアル軸受用永久磁石と超電導体との間に働くピ
ン止め効果により、各ラジアル軸受用永久磁石の外周面
と各超電導体の内周面との間隔が一定に保たれると同時
に、スラスト軸受用永久磁石と超電導体との間に働くピ
ン止め効果により、このスラスト軸受用永久磁石と超電
導体との間隔が一定に保たれる。
【００１７】
【実施例】図１は本発明の第一実施例を示している。竪
型筒状のハウジング２５の上下両端開口は、上蓋２６と
下蓋２７とにより気密に閉塞している。上蓋２６の下面
中央部には上部タッチダウン軸受２８を、下蓋２７の上
面中央部には下部タッチダウン軸受２９を、それぞれ設
け、各タッチダウン軸受２８、２９の内側に回転軸３０
の上下両端部を、緩く挿入している。
型筒状のハウジング２５の上下両端開口は、上蓋２６と
下蓋２７とにより気密に閉塞している。上蓋２６の下面
中央部には上部タッチダウン軸受２８を、下蓋２７の上
面中央部には下部タッチダウン軸受２９を、それぞれ設
け、各タッチダウン軸受２８、２９の内側に回転軸３０
の上下両端部を、緩く挿入している。
【００１８】上記回転軸３０の下部外周面にはロータ３
１を外嵌固定すると共に、上記ハウジング２５の下部内
周面にステータ３２を固定して、回転軸３０を回転駆動
する為の電動モータ３３を構成している。
１を外嵌固定すると共に、上記ハウジング２５の下部内
周面にステータ３２を固定して、回転軸３０を回転駆動
する為の電動モータ３３を構成している。
【００１９】上記回転軸３０の外周面上下２個所位置に
は、上部フランジ部３４と下部フランジ部３５とを形成
している。又、回転軸３０の外周面で上部フランジ部３
４の上側部分には、円環状の上部ラジアル軸受用永久磁
石３６を、下部フランジ部３５の下側部分には下部ラジ
アル軸受用永久磁石３７を、それぞれ外嵌固定している
。又、上部フランジ部３４の上面には上部スラスト軸受
用永久磁石３８を、下部フランジ部３５の下面には下部
スラスト軸受用永久磁石３９を、それぞれ支持固定して
いる。
は、上部フランジ部３４と下部フランジ部３５とを形成
している。又、回転軸３０の外周面で上部フランジ部３
４の上側部分には、円環状の上部ラジアル軸受用永久磁
石３６を、下部フランジ部３５の下側部分には下部ラジ
アル軸受用永久磁石３７を、それぞれ外嵌固定している
。又、上部フランジ部３４の上面には上部スラスト軸受
用永久磁石３８を、下部フランジ部３５の下面には下部
スラスト軸受用永久磁石３９を、それぞれ支持固定して
いる。
【００２０】一方、前記ハウジング２５内周面の上下２
個所位置には、それぞれ円環状に形成された上部超電導
体４０と下部超電導体４１とを支持固定している。そし
て、上部超電導体４０の内周面を上記上部ラジアル軸受
用永久磁石３６の外周面に上部ラジアル軸受隙間を介し
て、下面を上部スラスト軸受用永久磁石３８の上面に上
部スラスト軸受隙間を介して、それぞれ対向させている
。又、下部超電導体４１の内周面を上記下部ラジアル軸
受用永久磁石３７の外周面に下部ラジアル軸受隙間を介
して、上面を下部スラスト軸受用永久磁石３９の下面に
下部スラスト軸受隙間を介して、それぞれ対向させてい
る。
個所位置には、それぞれ円環状に形成された上部超電導
体４０と下部超電導体４１とを支持固定している。そし
て、上部超電導体４０の内周面を上記上部ラジアル軸受
用永久磁石３６の外周面に上部ラジアル軸受隙間を介し
て、下面を上部スラスト軸受用永久磁石３８の上面に上
部スラスト軸受隙間を介して、それぞれ対向させている
。又、下部超電導体４１の内周面を上記下部ラジアル軸
受用永久磁石３７の外周面に下部ラジアル軸受隙間を介
して、上面を下部スラスト軸受用永久磁石３９の下面に
下部スラスト軸受隙間を介して、それぞれ対向させてい
る。
【００２１】更に、前記ハウジング２５の上部内周面に
は、上部超電導体４０の内周面と下面とを覆う状態で、
断面がＬ字形で全体を円環状に形成された上部薄膜隔壁
４２を設け、この上部薄膜隔壁４２とハウジング２５と
で囲まれる部分を、上部超電導体４０冷却用の上部冷却
剤溜り４３としている。一方、前記ハウジング２５の下
部内周面には、下部超電導体４１の内周面と上面とを覆
う状態で、やはり断面がＬ字形で全体を円環状に形成さ
れた下部薄膜隔壁４４を設け、この下部薄膜隔壁４４と
ハウジング２５とで囲まれる部分を下部冷却剤溜り４５
としている。
は、上部超電導体４０の内周面と下面とを覆う状態で、
断面がＬ字形で全体を円環状に形成された上部薄膜隔壁
４２を設け、この上部薄膜隔壁４２とハウジング２５と
で囲まれる部分を、上部超電導体４０冷却用の上部冷却
剤溜り４３としている。一方、前記ハウジング２５の下
部内周面には、下部超電導体４１の内周面と上面とを覆
う状態で、やはり断面がＬ字形で全体を円環状に形成さ
れた下部薄膜隔壁４４を設け、この下部薄膜隔壁４４と
ハウジング２５とで囲まれる部分を下部冷却剤溜り４５
としている。
【００２２】前記上部ラジアル軸受用永久磁石３６の外
周面は上部薄膜隔壁４２の内周面と、上部スラスト軸受
用永久磁石３８の上面は上部薄膜隔壁４２の下面と、下
部ラジアル軸受用永久磁石３７の外周面は下部薄膜隔壁
４４の内周面と、下部スラスト軸受用永久磁石３９の下
面は下部薄膜隔壁４４の上面と、それぞれ隙間を介して
対向している。
周面は上部薄膜隔壁４２の内周面と、上部スラスト軸受
用永久磁石３８の上面は上部薄膜隔壁４２の下面と、下
部ラジアル軸受用永久磁石３７の外周面は下部薄膜隔壁
４４の内周面と、下部スラスト軸受用永久磁石３９の下
面は下部薄膜隔壁４４の上面と、それぞれ隙間を介して
対向している。
【００２３】又、前記上部、下部両冷却剤溜り４３、４
５には、それぞれ供給口４６と排出口４７とを設け、各
冷却剤溜り４３、４５内に、冷却剤である液体窒素、液
体ヘリウム等を送り込み自在としている。又、各薄膜隔
壁４２、４４と各超電導体４０、４１との間には隙間を
形成し、各超電導体４０、４１の表面が、前記ハウジン
グ２５に当接支持されている部分を除き、液体窒素等に
接触する様にしている。これは、超電導体４０、４１に
大きな温度勾配が生じるのを防止すると共に、超電導体
４０、４１が酸化物超電導体である場合に、劣化防止を
図る為である。尚、上記上部、下部両薄膜隔壁４２、４
４としては、厚さが０．３〜０．５ｍｍ程度の、オース
テナイト系ステンレス鋼板を、好ましく使用出来る。
５には、それぞれ供給口４６と排出口４７とを設け、各
冷却剤溜り４３、４５内に、冷却剤である液体窒素、液
体ヘリウム等を送り込み自在としている。又、各薄膜隔
壁４２、４４と各超電導体４０、４１との間には隙間を
形成し、各超電導体４０、４１の表面が、前記ハウジン
グ２５に当接支持されている部分を除き、液体窒素等に
接触する様にしている。これは、超電導体４０、４１に
大きな温度勾配が生じるのを防止すると共に、超電導体
４０、４１が酸化物超電導体である場合に、劣化防止を
図る為である。尚、上記上部、下部両薄膜隔壁４２、４
４としては、厚さが０．３〜０．５ｍｍ程度の、オース
テナイト系ステンレス鋼板を、好ましく使用出来る。
【００２４】更に、前記ハウジング２５の中間部側面に
は排気口４８を設け、この排気口４８を、図示しない真
空ポンプの吸気口に接続している。これは、上記ハウジ
ング２５内の空間４９を真空とする事で、水蒸気を含ま
ない雰囲気とし、前記上部、下部各薄膜隔壁４２、４４
の表面が氷結するのを防止する為である。
は排気口４８を設け、この排気口４８を、図示しない真
空ポンプの吸気口に接続している。これは、上記ハウジ
ング２５内の空間４９を真空とする事で、水蒸気を含ま
ない雰囲気とし、前記上部、下部各薄膜隔壁４２、４４
の表面が氷結するのを防止する為である。
【００２５】上述の様に構成される本発明の軸受スピン
ドルの場合、運転時には上部、下部両冷却剤溜り４３、
４５内に、液体窒素等の冷却剤を送り込み、上部、下部
両超電導体４０、４１を超電導状態に保ち、これら両超
電導体４０、４１と、上部、下部両ラジアル軸受用永久
磁石３６、３７並びに上部、下部両スラスト軸受用永久
磁石３８、３９との間にピン止め効果を生じさせる。
ドルの場合、運転時には上部、下部両冷却剤溜り４３、
４５内に、液体窒素等の冷却剤を送り込み、上部、下部
両超電導体４０、４１を超電導状態に保ち、これら両超
電導体４０、４１と、上部、下部両ラジアル軸受用永久
磁石３６、３７並びに上部、下部両スラスト軸受用永久
磁石３８、３９との間にピン止め効果を生じさせる。
【００２６】ピン止め効果とは、超電導体と永久磁石と
の間に、これら超電導体と永久磁石との距離を一定値に
保持する向きの力が作用する現象を言う。即ち、超電導
体と永久磁石とを対向させた場合、両者の距離が上記一
定値を越えた場合には、両者の場合に吸引力が働き、両
者の距離が上記一定値未満の場合には、両者の間に反発
力が働く。尚、上記吸引力並びに反発力をピン止め力と
言う。
の間に、これら超電導体と永久磁石との距離を一定値に
保持する向きの力が作用する現象を言う。即ち、超電導
体と永久磁石とを対向させた場合、両者の距離が上記一
定値を越えた場合には、両者の場合に吸引力が働き、両
者の距離が上記一定値未満の場合には、両者の間に反発
力が働く。尚、上記吸引力並びに反発力をピン止め力と
言う。
【００２７】上述の様に、上部、下部両超電導体４０、
４１と、上部、下部両ラジアル軸受用永久磁石３６、３
７並びに上部、下部両スラスト軸受用永久磁石３８、３
９との間にピン止め効果が生じる結果、上部ラジアル軸
受用永久磁石３６の外周面並びに上部スラスト軸受用永
久磁石３８の上面と、上部超電導体４０の内周面並びに
下面との間隔が一定に保たれると同時に、下部ラジアル
軸受用永久磁石３７の外周面並びに下部スラスト軸受用
永久磁石３９の下面と、下部超電導体４１の内周面並び
に上面との間隔が一定に保たれ、各永久磁石３６〜３９
を支持固定した回転軸３０のラジアル、スラスト両方向
に亙る位置決めが図られる。
４１と、上部、下部両ラジアル軸受用永久磁石３６、３
７並びに上部、下部両スラスト軸受用永久磁石３８、３
９との間にピン止め効果が生じる結果、上部ラジアル軸
受用永久磁石３６の外周面並びに上部スラスト軸受用永
久磁石３８の上面と、上部超電導体４０の内周面並びに
下面との間隔が一定に保たれると同時に、下部ラジアル
軸受用永久磁石３７の外周面並びに下部スラスト軸受用
永久磁石３９の下面と、下部超電導体４１の内周面並び
に上面との間隔が一定に保たれ、各永久磁石３６〜３９
を支持固定した回転軸３０のラジアル、スラスト両方向
に亙る位置決めが図られる。
【００２８】この様な、ピン止め効果による回転軸３０
の位置決めは、自動的に行なわれる為、回転軸３０のラ
ジアル方向位置やスラスト方向位置を検出する為のセン
サや電磁石並びに制御器が不要となる等、面倒な制御回
路を用いる事なく、上記回転軸３０を浮上状態に保持出
来る。
の位置決めは、自動的に行なわれる為、回転軸３０のラ
ジアル方向位置やスラスト方向位置を検出する為のセン
サや電磁石並びに制御器が不要となる等、面倒な制御回
路を用いる事なく、上記回転軸３０を浮上状態に保持出
来る。
【００２９】従って、各冷却剤溜り４３、４５に液体窒
素等の冷却剤を充填した状態で、前記ステータ３２に通
電しさえすれば、上記回転軸３０を高速で回転させる事
が可能となる。例えば、図２に示す様に、本発明の軸受
スピンドルをターボ分子ポンプに組み込めば、このター
ボ分子ポンプの運転を安定して行なえる。
素等の冷却剤を充填した状態で、前記ステータ３２に通
電しさえすれば、上記回転軸３０を高速で回転させる事
が可能となる。例えば、図２に示す様に、本発明の軸受
スピンドルをターボ分子ポンプに組み込めば、このター
ボ分子ポンプの運転を安定して行なえる。
【００３０】しかも、ハウジング２５内は真空で、水蒸
気が存在しない状態となっている為、各薄膜隔壁４２、
４４と各永久磁石３６〜３９との間の隙間が氷結により
塞がれる事がなく、上記ターボ分子ポンプ等の運転を長
期間に亙って安定して行なえる。尚、ハウジング２５内
を水蒸気が存在しない状態に保持する為には、ハウジン
グ２５内を真空にした後、このハウジング２５内に窒素
ガス又は乾燥気体を充填する事も出来る。
気が存在しない状態となっている為、各薄膜隔壁４２、
４４と各永久磁石３６〜３９との間の隙間が氷結により
塞がれる事がなく、上記ターボ分子ポンプ等の運転を長
期間に亙って安定して行なえる。尚、ハウジング２５内
を水蒸気が存在しない状態に保持する為には、ハウジン
グ２５内を真空にした後、このハウジング２５内に窒素
ガス又は乾燥気体を充填する事も出来る。
【００３１】次に、図３は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合、回転軸３０は下部フランジ部３
５を有する回転軸体３０ａと上部フランジ部３４とを備
えている。そして、ナット５０、５０により、この上部
フランジ部３４を回転軸体３０ａに支持固定している。
いる。本実施例の場合、回転軸３０は下部フランジ部３
５を有する回転軸体３０ａと上部フランジ部３４とを備
えている。そして、ナット５０、５０により、この上部
フランジ部３４を回転軸体３０ａに支持固定している。
【００３２】上部フランジ部３４を回転軸体３０ａと別
体とした事に伴ない、上部、下部両超電導体４０、４１
を、上部、下部両フランジ部３４、３５の間に設ける事
が出来、その分だけ上部、下部両フランジ部３４、３５
の間隔を広げて、ラジアル方向に亙る軸受剛性を向上さ
せる事が出来る。その他の構成及び作用は、前述した第
一実施例と同様である。
体とした事に伴ない、上部、下部両超電導体４０、４１
を、上部、下部両フランジ部３４、３５の間に設ける事
が出来、その分だけ上部、下部両フランジ部３４、３５
の間隔を広げて、ラジアル方向に亙る軸受剛性を向上さ
せる事が出来る。その他の構成及び作用は、前述した第
一実施例と同様である。
【００３３】尚、本発明の軸受スピンドルを構成する為
の超電導体としては、各種の超電導材料を使用出来るが
、例えばイットリウム系で、一般に１２３相と呼ばれる
ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｎ の超電導相中に、常電導相であり
、２１１相と呼ばれるＹ２ＢａＣｕＯｎの微細な粉末を
均一に混存させたものが、大きなピン止め力を得られる
事から、好ましく利用出来る。
の超電導体としては、各種の超電導材料を使用出来るが
、例えばイットリウム系で、一般に１２３相と呼ばれる
ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｎ の超電導相中に、常電導相であり
、２１１相と呼ばれるＹ２ＢａＣｕＯｎの微細な粉末を
均一に混存させたものが、大きなピン止め力を得られる
事から、好ましく利用出来る。
【００３４】
【発明の効果】本発明の軸受スピンドルは、以上に述べ
た通り構成され作用する為、高価なセンサや面倒な制御
回路が不要となり、安価且つ小型に製作出来る。
た通り構成され作用する為、高価なセンサや面倒な制御
回路が不要となり、安価且つ小型に製作出来る。
【図１】本発明の第一実施例を示す縦断面図。
【図２】第一実施例の構造をターボ分子ポンプに組み込
んだ状態を示す断面図。
んだ状態を示す断面図。
【図３】本発明の第二実施例を示す縦断面図。
【図４】従来構造を組み込んだターボ分子ポンプを示す
縦断面図。
縦断面図。
１ ハウジング
２ 回転軸
３ モータ
４ 動翼体
５ 動翼
６ 吸気口
７ ケース
８ ポンプ部
９ 静翼
１０ 排気口
１１ 上部磁性環
１２ 下部磁性環
１３ 上部ラジアル電磁石
１４ 上部ラジアル磁気軸受
１５ 下部ラジアル電磁石
１６ 下部ラジアル磁気軸受
１７ 上部ラジアルセンサ
１８ 下部ラジアルセンサ
１９ スラストセンサ
２０ フランジ部
２１ スラスト電磁石
２２ スラスト磁気軸受
２３ タッチダウン軸受
２４ コネクタ
２５ ハウジング
２６ 上蓋
２７ 下蓋
２８ 上部タッチダウン軸受
２９ 下部タッチダウン軸受
３０ 回転軸
３０ａ 回転軸体
３１ ロータ
３２ ステータ
３３ 電動モータ
３４ 上部フランジ部
３５ 下部フランジ部
３６ 上部ラジアル軸受用永久磁石
３７ 下部ラジアル軸受用永久磁石
３８ 上部スラスト軸受用永久磁石
３９ 下部スラスト軸受用永久磁石
４０ 上部超電導体
４１ 下部超電導体
４２ 上部薄膜隔壁
４３ 上部冷却剤溜り
４４ 下部薄膜隔壁
４５ 下部冷却剤溜り
４６ 供給口
４７ 排出口
４８ 排気口
４９ 空間
５０ ナット
Claims (1)
- 【請求項１】 ハウジングと、このハウジングの内側
に軸受を介して支持された回転軸と、この回転軸を回転
駆動する為のモータとを備えた軸受スピンドルに於いて
、上記回転軸の外周面で軸方向に離隔した少なくとも２
個所位置に支持固定された、円環状のラジアル軸受用永
久磁石と、上記回転軸の外周面に形成されたフランジ部
と、このフランジ部に支持されたスラスト軸受用永久磁
石と、ハウジングの内周面で、上記ラジアル軸受用永久
磁石の外周面にラジアル軸受隙間を介して対向する部分
に支持固定された少なくとも２個の円環状の超電導体と
、上記ハウジングの内側で、各超電導体と接触する部分
に設けられた冷却剤溜りとを有し、上記超電導体の内の
少なくとも１個の超電導体を、上記スラスト軸受用永久
磁石にスラスト軸受隙間を介して対向させた事を特徴と
する軸受スピンドル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13945091A JPH04341610A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 軸受スピンドル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13945091A JPH04341610A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 軸受スピンドル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04341610A true JPH04341610A (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=15245492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13945091A Pending JPH04341610A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 軸受スピンドル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04341610A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013231471A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Seikow Chemical Engineering & Machinery Ltd | 流体移送装置 |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP13945091A patent/JPH04341610A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013231471A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Seikow Chemical Engineering & Machinery Ltd | 流体移送装置 |
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