JPH11117942A - ころがり軸受 - Google Patents

ころがり軸受

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JPH11117942A
JPH11117942A JP10227482A JP22748298A JPH11117942A JP H11117942 A JPH11117942 A JP H11117942A JP 10227482 A JP10227482 A JP 10227482A JP 22748298 A JP22748298 A JP 22748298A JP H11117942 A JPH11117942 A JP H11117942A
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bearing
race
rolling bearing
rolling
bearings
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Manfred Haendel
マンフレート・ヘンデル
Morris Trevor
トレヴオー・モリス
Richard Offer
リチヤード・オフアー
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FAG Aircraft Super Precision Bearing GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気により支持される真空ポンプ用のころが
り軸受特に非常軸受が、簡単な手段で、ターボ分子ポン
プの非常軸受において起こる特別な運転状態を問題なく
処理し、長い寿命を持つようにする。 【構成】 少なくとも１つのころがり軸受が、それぞれ
一体のレース１０及び二分割レース１１を持つ１列又は
２列の玉軸受として構成され、玉１２がセラミツク材料
から作られ、レース１０，１１が耐食性の高合金クロム
鋼（例えばＸ３０ＣｒＭｏＮ１５（ＡＭＳ５８９８））
から作られており、軸受が、内レースと外レースとの間
で両側に、二分割レース１１を１つの構造単位にまとめ
る不錆材料製覆い板１３を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば停電のため
磁気による支持がなくなると、磁気より支持される回転
子が、互いに別々にそれぞれ回転子軸上及びハウジング
内に設けられる２つのころがり軸受により案内される、
例えばターボ分子ポンプのように磁気により支持される
真空ポンプ用のころがり軸受特に非常軸受に関する。
【０００２】磁気により支持される真空ポンプ特にター
ボ分子ポンプでは、回転数、潤滑、振動特性及び別の周
囲条件を考慮して、高度の要求が存在するので、ポンプ
は費用のかかる磁気軸受を備えている。しかし例えば停
電の際磁気軸受が機能を失い、真空ポンプの損傷を回避
するため、まだ回転する回転子を支持せねばならない、
という問題が起こる。この非常の場合非常軸受としてこ
ろがり軸受が設けられて、負荷を伝達する。非常の場合
ころがり軸受が静止しでいるか、又はハウジングに接触
することなく軸と一緒に回転し、それが例えば回転子軸
と内レースとの間の適当な遊隙によつて行われる。さて
非常の場合が起こると、ころがり軸受が最短時間に衝撃
的に回転数零から運転回転数まで加速される。その際玉
と転動面との間に起こる滑り過程は、軸受の寿命を著し
く短かくする。滑り過程を改善するため潤滑グリースの
使用は、真空ポンプでは生じる真空のため潤滑グリース
が霧化し、従つて作用しなくなるという事情により、又
は炭化水素により高真空が汚染されてはならないという
要求により、失敗する。ガス処理技術に使用すると、処
理ガスがころがり軸受を化学的に侵食するという危険も
生じる。磁気軸受の狭い公差のため、ころがり軸受も同
様に僅かな遊隙で高い案内精度を持つことが更に必要で
ある。
【０００３】
【従来の技術】欧州特許出願公開第０４４６７２３号明
細書から、ターボ分子ポンプ用の玉だけのアンギユラコ
ンタクト軸受が公知であり、玉がセラミツク材料から作
られ、両側に覆い板を備えている。この軸受は、僅か揮
発性の特別なグリースを備えている。しかし軸受は機械
的に支持される（従つて磁気により支持されない）真空
ポンプ用の主軸受として構成されているので、衝撃的な
加速を受けない。更に多くの使用事例では、特別なグリ
ースもなお問題を生じることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、最初
にあげた種類のころがり軸受を発展させて、磁気により
支持されるターボ分子ポンプの非常軸受において起こる
特別な運転状態を問題なく処理して長い寿命を得ること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、少なくとも１つのころがり軸受が、そ
れぞれ一体のレース及び二分割レースを持つ１列又は２
列の玉軸受として構成され、玉がセラミツク材料から作
られ、レースが耐食性の高合金クロム鋼（例えばＸ３０
ＣｒＭｏＮ１５（ＡＭＳ５８９８））から作られてお
り、軸受が、内レースと外レースとの間で両側に、二分
割レースを１つの構造単位にまとめる不錆材料製覆い板
を備えている。有利な展開は請求項２ないし５に示され
ている。
【０００６】一部は個々に公知の特徴の組合わせは、適
用する場合最適な支持を生じる。レースの材料はセラミ
ツクの玉と共同作用して高度に耐摩耗性であり、二分割
レースは軸受遊隙の高精度の調節を可能にし、覆い板に
より１つの構造単位が得られる。
【０００７】
【実施例】図面に示されている実施例により本発明を以
下に説明する。
【０００８】図１において高真空接続部は１で、またハ
ウジングは２で示されている。電動機３は回転子４によ
り複数の回転子円板を駆動し、これらの回転子円板が対
応する固定子円板５と共同作用する。回転子４は、セン
サ７を介して制御可能な磁気軸受６に支持されている。
付加的に回転子４はなおその下端及び上端を非常運転軸
受８及び９に支持されている。これらの非常運転軸受８
及び９はころがり軸受として構成され、例えば軸と内レ
ースとの間に僅かな遊隙が設けられているので、通常運
転では静止しているか、又は軸上でハウジングに接触す
ることなく一緒に回転する。例えば停電により磁気軸受
６が機能を果たさなくなると、この僅かな遊隙が零にな
り、ころがり軸受８及び９が支持を引受ける。それによ
り、また回転する回転子が止まるまで、又は磁気軸受６
が再び動作を始めるまで、回転子がころがり軸受により
支持されるので、装置の損傷が回避される。
【０００９】図２からわかるように、非常軸受８及び／
又は９はころがり軸受として構成され、一体のレース及
び二分割レースを持つている。図示した例では外レース
１０が一体であり、内レース１１が二分割されており、
それにより一方では軸受は玉１２のみを設けられ、これ
が高い負荷容量を生じ、他方ではそれにより高精度の遊
隙調節が行われ、これが軸受の回転特性及び振動特性に
有利な影響を及ぼす。玉１２がセラミツク材料から作ら
れ、レース１０，１１が高合金クロム鋼から作られてい
ることにより、非常運転の場合に起こるように、衝撃的
な加速に対して高い耐摩耗性が得られる。更にこのよう
な軸受は、いかなる潤滑もなしに機能を果たすことがで
きる。セラミツク製の玉は、更に高い回転数で僅かな遠
心力応力しか生じない。乾燥潤滑剤又はレースの硬質被
覆を使用すると、高真空は汚染されず、しかも潤滑効果
が得られる。軸受の両側に設けられる不錆材料製覆い板
１３は、軸受の付加的な密封を行い、同時に１つの構造
単位として輸送して組込むことができる軸受のまとめを
行う。従つて本発明の種々の特徴の組合わせにより、タ
ーボ分子ポンプの最適な非常軸受が得られる。荷重を支
持するセラミツク製の玉より小さい間隔玉を使用する
と、回転能力を高める一層僅かな摩擦しか生じない。間
隔玉は金属又は他の材料から作ることができ、場合によ
つては潤滑特性を持つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ターボ分子ポンプの縦断面図である。
【図２】非常運転軸受として使用されるころがり軸受の
拡大分解斜視図である。
【符号の説明】
２ ハウジング ４ 回転子 ６ 磁気軸受 ８，９ ころがり軸受（非常軸受） １０，１１ レース １２ 玉 １３ 覆い板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレート・ヘンデル ドイツ連邦共和国ツオルネデイング・ツー クシユピツツシユトラーセ10 (72)発明者 トレヴオー・モリス イギリス国プリマス・フオアストリート (72)発明者 リチヤード・オフアー イギリス国アイビーブリツジ・ウツドパー ク27

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気による支持がなくなると、磁気より
    支持される回転子が、互いに別々にそれぞれ回転子軸上
    及びハウジング内に設けられる２つのころがり軸受によ
    り案内されるものにおいて、 少なくとも１つのころがり軸受が、それぞれ一体のレー
    ス（１０）及び二分割レース（１１）を持つ１列又は２
    列の玉軸受として構成され、 玉（１２）がセラミツク材料から作られ、レース（１
    ０，１１）が耐食性の高合金クロム鋼から作られてお
    り、 軸受が、内レースと外レースとの間で両側に、二分割レ
    ース（１１）を１つの構造単位にまとめる不錆材料製覆
    い板（１３）を備えていることを特徴とする、ころがり
    軸受。
  2. 【請求項２】 玉軸受が、玉のみで、従つてケージ及び
    充填溝なしに構成されていることを特徴とする、請求項
    １に記載のころがり軸受。
  3. 【請求項３】 軸受遊隙又は軸受予荷重が、二分割レー
    ス（１１）の調節により高精度に構成可能であることを
    特徴とする、請求項１に記載のころがり軸受。
  4. 【請求項４】 軸受が乾燥潤滑剤を備えており、かつ／
    又はレース（１０，１１）が摩耗の少ない硬質被覆を持
    つていることを特徴とする、請求項１に記載のころがり
    軸受。
  5. 【請求項５】 セラミツク材料から成る玉（１２）の間
    に小さい直径の間隔玉が設けられていることを特徴とす
    る、請求項１に記載のころがり軸受。
JP10227482A 1997-07-10 1998-07-08 ころがり軸受 Pending JPH11117942A (ja)

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DE19729450.2 1997-07-10

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