JPH09236096A - 磁気浮上式ターボ分子ポンプのロータ軸支持構造 - Google Patents

磁気浮上式ターボ分子ポンプのロータ軸支持構造

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JPH09236096A
JPH09236096A JP8043184A JP4318496A JPH09236096A JP H09236096 A JPH09236096 A JP H09236096A JP 8043184 A JP8043184 A JP 8043184A JP 4318496 A JP4318496 A JP 4318496A JP H09236096 A JPH09236096 A JP H09236096A
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JP
Japan
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rotor shaft
bearing
magnetic
molecular pump
touchdown
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JP8043184A
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English (en)
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Kiyotoshi Ueda
清利 上田
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NSK Ltd
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NSK Ltd
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    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
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    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/44Centrifugal pumps
    • F16C2360/45Turbo-molecular pumps

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タッチダウン軸受の焼付きや磨耗を防止する
ことができ、しかも、タッチダウン軸受のコンパクト化
及び低コスト化を図る。 【解決手段】 磁気浮上式ターボ分子ポンプのロータ軸
1と、該ロータ軸1を非接触で支持する磁気軸受2と、
ロータ軸1と磁気軸受2との間に配置されロータ軸1が
軸方向に移動した際に該軸方向の荷重を内輪を介して受
け止めるタッチダウン軸受とを備えた磁気浮上式ターボ
分子ポンプのロータ軸支持構造において、タッチダウン
軸受として、外輪2つ割れの4点接触玉軸受3を用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気浮上式ターボ
分子ポンプのロータ軸支持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のロータ軸支持構造として
は、図8に示すものが知られている。このロータ軸支持
構造は、磁気浮上式ターボ分子ポンプのロータ軸aと該
ロータ軸aの下端を非接触で支持する磁気軸受bとの間
に配置されたタッチダウン軸受cを備える。タッチダウ
ン軸受cは、停電等により磁気軸受bがその機能を失っ
た場合に、ロータ軸aの下端を磁気軸受bに代わって支
持することにより相対回転する部材同志の接触・破損を
防止するためのもので、ラジアル荷重及び両方向のアキ
シャル荷重を受けることができる2個組合せアンギュラ
玉軸受d,eによって構成されている。
【0003】2個組合せアンギュラ玉軸受d,eは、外
輪fが磁気軸受bのハウジングgに保持されており、ま
た、内輪hが磁気軸受bの機能喪失によって上下動する
ロータ軸aの肩部iに当接して該ロータ軸aの軸方向荷
重を受け止めると同時に、上述した機能喪失後も惰性に
より高速で回転するロータ軸aを支持するようにされて
いる。
【0004】ところで、2個組合せアンギュラ玉軸受
d,eは、ロータ軸aの軸方向荷重を受け止めることか
ら、2個組合せアンギュラ玉軸受d,eの上下に配置さ
れるロータ軸aの肩部iと各内輪hとのすき間ΔX1
ΔX2 の調整を行う必要がある。この場合、上側のアン
ギュラ玉軸受dと下側のアンギュラ玉軸受eとを背面合
せとすると、図9に示すように、下側のアンギュラ玉軸
受eの内輪hのカウンターボアjが上側に配置されるの
で、該内輪hが自重により滑って外輪fから下方に出っ
張ってしまってすき間ΔX1 の調整ができない。従っ
て、図10に示すように、2個組合せアンギュラ玉軸受
d,eを正面合せとして下側のアンギュラ玉軸受eの内
輪hのカウンターボアjを下側に配置し、これにより下
側のアンギュラ玉軸受eの内輪hが下方に出っ張らない
ようにしてすき間ΔX1 ,ΔX2 の調整を可能にしてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】かかる磁気浮上式ター
ボ分子ポンプのロータ軸支持構造においては、2個組合
せアンギュラ玉軸受d,eを正面合せとしているため、
高速回転するロータ軸aが停電等により下降してその肩
部iが上側のアンギュラ玉軸受dの内輪hに当接する
と、軸方向荷重は図10で矢印で示すように上側のアン
ギュラ玉軸受dの内輪hから下側のアンギュラ玉軸受e
の内輪h、転動体k及び外輪fを経てハウジングgによ
って受け止められる。
【0006】しかしながら、このような軸方向荷重の支
持状態だと、上側のアンギュラ玉軸受dの外輪fに荷重
が作用しないため、上側のアンギュラ玉軸受dの内輪h
と転動体kとの接触面にスピン運動による大きな滑りが
発生すると共に、上下のアンギュラ玉軸受d,eの各内
輪hの端面同志が急激に接触して発熱の原因となり、ま
た、瞬時の回転追従性により焼付や磨耗等の原因となる
可能性がある。
【0007】本発明はかかる不都合を解消するためにな
されたものであり、タッチダウン軸受の焼付きや磨耗を
防止することができ、しかも、タッチダウン軸受のコン
パクト化及び低コスト化を図ることができる磁気浮上式
ターボ分子ポンプのロータ軸支持構造を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明に係る磁気浮上式ターボ分子ポンプのロー
タ軸支持構造は、磁気浮上式ターボ分子ポンプのロータ
軸と、該ロータ軸を非接触で支持する磁気軸受と、前記
ロータ軸と前記磁気軸受との間に配置され前記ロータ軸
が軸方向に移動した際に該軸方向の荷重を受け止めるタ
ッチダウン軸受とを備えた磁気浮上式ターボ分子ポンプ
のロータ軸支持構造において、前記タッチダウン軸受と
して、4点又は3点接触玉軸受を用いることを特徴とす
る。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図1及び図2を参照して説明する。図1は本発明の実
施の形態の一例である磁気浮上式ターボ分子ポンプの内
輪タッチ式のロータ軸支持構造を説明するための説明的
断面図、図2はタッチダウン軸受の作動を説明するため
の説明的断面図である。
【0010】まず、図1を参照して構成を説明すると、
磁気浮上式ターボ分子ポンプのロータ軸支持構造は、磁
気浮上式ターボ分子ポンプのロータ軸1と該ロータ軸1
の下端を非接触で支持する磁気軸受2との間に配置され
るタッチダウン軸受として、ラジアル荷重及び両方向の
アキシャル荷重を受けることができる4点接触玉軸受3
を使用したものである。尚、この実施の形態では、保持
器を使わない総ボールの場合を例に採るが、これに限定
されず、保持器を使用する場合にも本発明を適用できる
ことはいうまでもない。
【0011】4点接触玉軸受3は、外輪と内輪5とから
なり、外輪は該外輪の幅方向のほぼ中央部で軸方向に直
角に2つに分割されて外輪4a,4bとされ、且つ、内
外輪の溝形状はゴシック溝となっている。外輪4a,4
bは磁気軸受2のハウジング6に保持され、また、内輪
5は磁気軸受2の機能喪失によって上下動するロータ軸
1の肩部1aに当接して該ロータ軸1の軸方向荷重を受
け止めると同時に、機能喪失後も惰性により高速で回転
するロータ軸1を支持するようにされている。
【0012】かかる磁気浮上式ターボ分子ポンプのロー
タ軸支持構造においては、高速回転するロータ軸1が停
電等による機能の喪失により下降してその肩部1aが4
点接触玉軸受3の内輪5に当接すると、軸方向荷重は、
図2で矢印で示すように、内輪5から転動体7及び下側
の外輪4bを経てハウジング6によって受け止められ
る。
【0013】このようにこの実施の形態では、タッチダ
ウン軸受として、一個の軸受でラジアル荷重と両方向の
アキシャル荷重を受けることができる4点接触玉軸受を
用いているので、従来の用いていた2個組合せアンギュ
ラ玉軸受のように、内輪hと転動体kとの接触面にスピ
ン運動による大きな滑りの発生や上下のアンギュラ玉軸
受d,eの各内輪hの端面同志の急激な接触による発熱
を心配しなくて済み、また、反負荷側の内輪hを介する
必要がなく瞬時の回転追従性も改善されるため、タッチ
ダウン軸受の焼付や磨耗等を良好に防止することができ
る。
【0014】また、タッチダウン軸受が一個で足りるた
め、従来に比べて、軸受部のコンパクト化とコスト低減
を図ることができる。尚、上記実施の形態では、タッチ
ダウン軸受として4点接触玉軸受3を例に採ったが、こ
れに代えて、例えば図3に示すように外輪が軸方向に2
つに分割されて外輪10a,10bとされた外輪2つ割
れ3点接触玉軸受10又は図6に示すように外輪15a
にゴシック溝15が形成された外輪2つ割れ3点接触玉
軸受16でもよい。ゴシック溝にすることにより、アキ
シャルすき間も調整することができる。
【0015】また、図4に示すように、外輪2つ割れ3
点接触玉軸受10(又は4点接触玉軸受3)の外輪にス
リーブ11を圧入により外嵌して外輪10a,10b
(又は4a,4b)のばれを防止するようにしてもよ
く、更に、図5に示すように、外輪2つ割れ3点接触玉
軸受10(又は4点接触玉軸受3)の外輪10a,10
b(又は4a,4b)を止め具13により連結して外輪
10a,10b(又は4a,4b)のばれを防止するよ
うにしてもよい。尚、止め具13は周方向に複数個或い
は全周に配置する。
【0016】さらに、上記実施の形態では、内輪タッチ
式のロータ軸支持構造を例に採ったが、図7に示すよう
に、ロータ軸17が外輪により支承される外輪タッチ式
のロータ軸支持構造においては、ステータ18に保持さ
れる内輪19a,19bが2つ割れで、ロータ軸17を
受け止める外輪20が一体の構造となる。なお、作用効
果は内輪タッチ式の場合と同様であるのでその説明を省
略する。
【0017】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
では、一個の軸受でラジアル荷重と両方向のアキシャル
荷重を受けることができる4点又は3点接触玉軸受を用
いているので、従来の用いていた2個組合せアンギュラ
玉軸受のように、内輪と転動体との接触面にスピン運動
による大きな滑りの発生や上下のアンギュラ玉軸受の各
内輪の端面同志の急激な接触による発熱を心配しなくて
済み、また、反負荷側の内輪を介する必要がなく瞬時の
回転追従性も改善されるため、タッチダウン軸受の焼付
や磨耗等を良好に防止することができるという効果が得
られる。
【0018】また、タッチダウン軸受が一個で足りるた
め、従来に比べて、軸受部のコンパクト化とコスト低減
を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例である磁気浮上式タ
ーボ分子ポンプのロータ軸支持構造を説明するための説
明的断面図である。
【図2】タッチダウン軸受の作動を説明するための説明
的断面図である。
【図3】本発明の他の実施の形態を説明するための説明
的断面図である。
【図4】タッチダウン軸受の変形例を説明するための説
明的断面図である。
【図5】タッチダウン軸受の変形例を説明するための説
明的断面図である。
【図6】タッチダウン軸受の変形例を説明するための説
明的断面図である。
【図7】本発明の他の実施の形態を説明するための説明
的断面図である。
【図8】従来の磁気浮上式ターボ分子ポンプのロータ軸
支持構造を説明するための説明的断面図である。
【図9】従来のタッチダウン軸受を説明するための説明
的断面図である。
【図10】従来のタッチダウン軸受を説明するための説
明的断面図である。
【符号の説明】
1…ロータ軸 2…磁気軸受 3…4点接触玉軸受(タッチダウン軸受)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気浮上式ターボ分子ポンプのロータ軸
    と、該ロータ軸を非接触で支持する磁気軸受と、前記ロ
    ータ軸と前記磁気軸受との間に配置され前記ロータ軸が
    軸方向に移動した際に該軸方向の荷重を受け止めるタッ
    チダウン軸受とを備えた磁気浮上式ターボ分子ポンプの
    ロータ軸支持構造において、 前記タッチダウン軸受として、4点又は3点接触玉軸受
    を用いることを特徴とする磁気浮上式ターボ分子ポンプ
    のロータ軸支持構造。
JP8043184A 1996-02-29 1996-02-29 磁気浮上式ターボ分子ポンプのロータ軸支持構造 Pending JPH09236096A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000205183A (ja) * 1999-01-13 2000-07-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タ―ボ分子ポンプ
US6617733B1 (en) * 1999-03-31 2003-09-09 Seiko Instruments Inc. Magnetic bearing apparatus and vacuum pump having magnetic bearing apparatus
EP1903230B2 (en) 2006-09-25 2013-02-27 Jtekt Corporation Rolling bearing apparatus
WO2014170099A1 (de) * 2013-04-19 2014-10-23 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Vakuumpumpe
JP2020051317A (ja) * 2018-09-26 2020-04-02 株式会社荏原製作所 気体移送装置および気体移送装置の使用方法
JP2020159491A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 ダイキン工業株式会社 軸受構造

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000205183A (ja) * 1999-01-13 2000-07-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タ―ボ分子ポンプ
US6617733B1 (en) * 1999-03-31 2003-09-09 Seiko Instruments Inc. Magnetic bearing apparatus and vacuum pump having magnetic bearing apparatus
EP1903230B2 (en) 2006-09-25 2013-02-27 Jtekt Corporation Rolling bearing apparatus
US8529134B2 (en) 2006-09-25 2013-09-10 Jtekt Corporation Rolling bearing apparatus
WO2014170099A1 (de) * 2013-04-19 2014-10-23 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Vakuumpumpe
JP2020051317A (ja) * 2018-09-26 2020-04-02 株式会社荏原製作所 気体移送装置および気体移送装置の使用方法
JP2020159491A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 ダイキン工業株式会社 軸受構造
WO2020196429A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 ダイキン工業株式会社 軸受構造
CN113423961A (zh) * 2019-03-27 2021-09-21 大金工业株式会社 轴承构造
US11319965B2 (en) 2019-03-27 2022-05-03 Daikin Industries, Ltd. Bearing structure

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