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JP7696940B2 - Vacuum pump and radial magnetic bearing device - Google Patents
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Description

本発明は、真空ポンプおよびラジアル磁気軸受装置に関する。 The present invention relates to a vacuum pump and a radial magnetic bearing device.

半導体製造装置、液晶製造装置、電子顕微鏡、表面分析装置または微細加工装置等は、装置内の環境を高度の真空状態にすることが必要である。これらの装置の内部を高度の真空状態とするために、真空ポンプが用いられている。真空ポンプでは、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(例えば、特許文献1を参照)。磁気軸受装置には、回転体の径方向の荷重を支持するラジアル磁気軸受装置と、回転体の軸方向の荷重を支持するアキシャル磁気軸受装置とがある。 In semiconductor manufacturing equipment, liquid crystal manufacturing equipment, electron microscopes, surface analysis equipment, microfabrication equipment, and the like, it is necessary to create a high degree of vacuum within the equipment. Vacuum pumps are used to create a high degree of vacuum within these equipment. In vacuum pumps, magnetic bearing devices that support the rotor without contact are often used as the bearing device (see, for example, Patent Document 1). Magnetic bearing devices include radial magnetic bearing devices that support the radial load of the rotor, and axial magnetic bearing devices that support the axial load of the rotor.

特許文献1には、円環状ステータコアの内周壁から突出する複数のティースの各々に、ボビンにコイル線を巻いたコイル部を被せたラジアル磁気軸受装置が記載されている。各々のティースおよびティースに被さるコイル部は、ロータ軸を磁力で吸引する電磁石を形成する。すなわち、ラジアル磁気軸受装置は、ロータ軸を囲むように周方向に並ぶ複数の電磁石を備えている。 Patent Document 1 describes a radial magnetic bearing device in which each of a number of teeth protruding from the inner peripheral wall of an annular stator core is covered with a coil section made of a coil wire wound around a bobbin. Each tooth and the coil section covering the tooth form an electromagnet that attracts the rotor shaft with magnetic force. In other words, the radial magnetic bearing device is equipped with a number of electromagnets arranged in the circumferential direction to surround the rotor shaft.

ボビンは、コイル線が巻かれる筒状のボビン本体と、ボビン本体のロータ軸に近い側の第1の鍔部と、ボビン本体の回転体から遠い側の第2の鍔部とを有している。 The bobbin has a cylindrical bobbin body around which the coil wire is wound, a first flange portion on the side of the bobbin body closer to the rotor shaft, and a second flange portion on the side of the bobbin body farther from the rotor.

ところで、特許文献2には、ラジアル磁気軸受装置や変位センサ等を被覆するように樹脂をモールド成形してモールド部を形成した真空ポンプが記載されている。 Incidentally, Patent Document 2 describes a vacuum pump in which a molded section is formed by molding resin to cover a radial magnetic bearing device, a displacement sensor, etc.

特開2018-194115号公報JP 2018-194115 A 特開2000-283161号公報JP 2000-283161 A

特許文献1に記載のラジアル磁気軸受装置を形成する複数のボビンは、ロータ軸を囲むように周方向に並ぶため、ロータ軸に近い側の第1の鍔部同士が近接する。このため、ラジアル磁気軸受装置をモールド部により被覆する場合、モールド部の第1の鍔部よりもロータ軸に近い部位が、薄く形成されるとともに、ロータ軸と遠い側のモールド部とつながる部分が少なってしまうため剥がれやすくなる。モールド部の一部が剥がれると、ラジアル磁気軸受装置等の電子機器や電気機器が排気ガスに含まれる腐食性ガスにより腐食する可能性がある。また、モールド部の一部が剥がれると、剥がれたモールド部が落下しロータ軸とのギャップを狭めたり、ロータ軸に接触したりして、真空ポンプの故障を引き起こす可能性がある。 The multiple bobbins forming the radial magnetic bearing device described in Patent Document 1 are arranged in the circumferential direction so as to surround the rotor shaft, so that the first flanges on the side closer to the rotor shaft are close to each other. Therefore, when the radial magnetic bearing device is covered with a molded part, the part of the molded part closer to the rotor shaft than the first flange is formed thinner, and the part connected to the molded part farther from the rotor shaft is reduced, so it is more likely to peel off. If part of the molded part peels off, electronic devices and electrical devices such as the radial magnetic bearing device may corrode due to corrosive gas contained in the exhaust gas. Furthermore, if part of the molded part peels off, the peeled molded part may fall and narrow the gap with the rotor shaft or come into contact with the rotor shaft, which may cause a breakdown of the vacuum pump.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ラジアル磁気軸受装置の円環状電磁石に配置されるボビンの鍔よりもロータ軸に近い部位が剥がれることを抑制できる真空ポンプおよびラジアル磁気軸受装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a vacuum pump and a radial magnetic bearing device that can prevent the area closer to the rotor shaft than the flange of the bobbin placed on the annular electromagnet of the radial magnetic bearing device from peeling off.

上記目的は、下記(1)に記載の発明により達成される。 The above objective is achieved by the invention described in (1) below.

(1) 本発明に係る真空ポンプは、ロータ軸の径方向の外側に配置されて前記ロータ軸を回転可能に保持するラジアル磁気軸受装置と、少なくとも一部が前記ラジアル磁気軸受装置の前記径方向の内側に配置されて前記ラジアル磁気軸受装置に密着するモールド部と、を有する真空ポンプであって、前記ラジアル磁気軸受装置は、内周壁に前記ロータ軸の周方向へ所定の間隔を空けて複数のティースが設けられた円環状ステータコアと、前記複数のティースに各々が装着された複数のボビンおよび当該複数のボビンに巻かれた複数のコイル線を備えたコイル部と、を有する円環状電磁石を備え、前記複数のボビンは、外周に前記コイル線を巻かれ、かつ前記円環状ステータコアの内周側から前記複数のティースに被さって装着される矩形筒状のボビン本体と、前記ボビン本体の前記ロータ軸と対向する側の端部の外周面から立ち上がり、前記ロータ軸側からの正面視において矩形中空状に形成されている鍔部と、を備え、前記周方向に隣り合う前記複数のティースに装着された前記複数のボビンの前記周方向に隣り合う前記鍔部の側端面の少なくとも一方は、前記正面視において、前記鍔部間の前記周方向の隙間を増加させる連通部を有し、前記モールド部は、前記連通部を前記径方向へ貫通する貫通モールドと、前記貫通モールドよりも前記径方向の外側に配置されて前記貫通モールドと一体的に形成された外側モールドと、前記貫通モールドよりも前記径方向の内側に配置されて前記貫通モールドと一体的に形成された内側モールドと、を有することを特徴とする。 (1) A vacuum pump according to the present invention is a vacuum pump having a radial magnetic bearing device arranged on the radial outside of a rotor shaft and rotatably holding the rotor shaft, and a molded part, at least a part of which is arranged on the radial inside of the radial magnetic bearing device and in close contact with the radial magnetic bearing device, wherein the radial magnetic bearing device comprises an annular electromagnet having an inner peripheral wall on which a plurality of teeth are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor shaft, a plurality of bobbins each attached to the plurality of teeth, and a coil part having a plurality of coil wires wound around the plurality of bobbins, and the plurality of bobbins are rectangular tubes having the coil wire wound around their outer periphery and attached to the inner peripheral side of the annular stator core so as to cover the plurality of teeth. The bobbin body has a hollow rectangular shape and a flange portion that rises from the outer peripheral surface of the end of the bobbin body facing the rotor shaft and is formed in a front view from the rotor shaft side. At least one of the side end surfaces of the flange portions adjacent in the circumferential direction of the multiple bobbins attached to the multiple teeth adjacent in the circumferential direction has a communication portion that increases the circumferential gap between the flange portions in the front view. The mold portion has a through mold that penetrates the communication portion in the radial direction, an outer mold that is arranged radially outward from the through mold and formed integrally with the through mold, and an inner mold that is arranged radially inward from the through mold and formed integrally with the through mold.

上記(1)に記載の真空ポンプは、モールド部の内側モールドが、鍔部に形成される連通部を通る貫通モールドによって外側モールドに強固に連結される。このため、本真空ポンプは、ラジアル磁気軸受装置の円環状電磁石に配置されるボビンの鍔よりもロータ軸に近い部位である内側モールドが剥がれることを抑制できる。 In the vacuum pump described in (1) above, the inner mold of the molded part is firmly connected to the outer mold by a through mold that passes through a communication part formed in the flange. Therefore, this vacuum pump can prevent the inner mold, which is closer to the rotor shaft than the flange of the bobbin placed on the annular electromagnet of the radial magnetic bearing device, from peeling off.

(2) 上記(1)に記載の真空ポンプにおいて、前記円環状電磁石は、前記周方向に隣り合う一対の前記ティースおよび当該ティースに被さる前記コイル部により形成されるとともに、前記一対のティースの磁極が異なるように配置された複数の電磁石を有し、前記周方向に隣り合う前記電磁石間に、前記ロータ軸の径方向の変位を検出するラジアル方向変位検出部が配置され、同じ前記電磁石を形成する2つの前記鍔部の隣り合う側端面の少なくとも一方に前記連通部が形成され、前記ラジアル方向変位検出部を挟んで前記周方向に隣り合って異なる前記電磁石を形成する2つの前記ティースは、同じ磁極を有するように配置され、前記連通部は、前記ラジアル方向変位検出部を挟んで前記周方向に隣り合う前記鍔部の側端面に形成されず、同じ前記電磁石を形成する2つの前記鍔部の隣り合う側端面の少なくとも一方に形成されてもよい。これにより、同じ電磁石を形成して近接して配置される2つの鍔部の間では、剥がれやすくなる内側モールドの剥がれを抑制する連通部による貫通モールドが形成されるが、ラジアル方向変位検出部を挟んで離れて配置される2つの鍔部の間では、内側モールドの剥がれが生じにくいため、連通部が形成されず、連通部を鍔部の両側面端に形成する場合に比べボビンの強度低下を抑制できる。 (2) In the vacuum pump described in (1) above, the annular electromagnet is formed by a pair of teeth adjacent in the circumferential direction and the coil portion covering the teeth, and has a plurality of electromagnets arranged so that the magnetic poles of the pair of teeth are different, a radial displacement detection portion that detects the radial displacement of the rotor shaft is arranged between the electromagnets adjacent in the circumferential direction, the communication portion is formed on at least one of the adjacent side end faces of the two flanges that form the same electromagnet, the two teeth that are adjacent in the circumferential direction across the radial displacement detection portion and form different electromagnets are arranged so as to have the same magnetic pole, and the communication portion is not formed on the side end faces of the flanges that are adjacent in the circumferential direction across the radial displacement detection portion, but may be formed on at least one of the adjacent side end faces of the two flanges that form the same electromagnet. As a result, between two flanges that form the same electromagnet and are placed close to each other, a through mold is formed with a communicating portion that prevents the inner mold from peeling off, which is prone to peeling off. However, between two flanges that are placed apart across the radial displacement detection unit, peeling of the inner mold is less likely to occur, so no communicating portion is formed, and the reduction in strength of the bobbin can be suppressed compared to when communicating portions are formed at both side ends of the flanges.

(3) 上記(1)または(2)に記載の真空ポンプにおいて、前記ロータ軸の軸方向への前記連通部の長さは、前記鍔部間の前記周方向への隙間の最小幅よりも長くてもよい。これにより、連通部を貫通する貫通モールドの強度は、連通部が設けられない場合と比較して高くなる。このため、本真空ポンプは、内側モールドが剥がれることを効果的に抑制できる。 (3) In the vacuum pump described in (1) or (2) above, the length of the communication portion in the axial direction of the rotor shaft may be longer than the minimum width of the gap between the flange portions in the circumferential direction. This increases the strength of the through mold that penetrates the communication portion compared to a case in which no communication portion is provided. Therefore, this vacuum pump can effectively prevent the inner mold from peeling off.

(4) 上記(1)または(2)に記載の真空ポンプにおいて、前記ロータ軸の軸方向への前記連通部の長さは、当該連通部が形成される位置における2つの前記鍔部間の周方向への隙間の幅よりも長くてもよい。これにより、連通部を貫通する貫通モールドの強度が高くなる。このため、本真空ポンプは、内側モールドが剥がれることを効果的に抑制できる。 (4) In the vacuum pump described in (1) or (2) above, the length of the communication portion in the axial direction of the rotor shaft may be longer than the width of the circumferential gap between the two flanges at the position where the communication portion is formed. This increases the strength of the through mold that penetrates the communication portion. Therefore, this vacuum pump can effectively prevent the inner mold from peeling off.

(5) 上記(1)~(4)のいずれか1つに記載の真空ポンプにおいて、前記連通部は、前記鍔部の前記側端面に、前記ロータ軸の軸方向へ複数配置されてもよい。これにより、内側モールドは、複数の貫通モールドによって外側モールドに連結されるため、剥がれることを効果的に抑制できる。 (5) In the vacuum pump described in any one of (1) to (4) above, the communication portion may be arranged in a plurality of portions on the side end surface of the flange portion in the axial direction of the rotor shaft. In this way, the inner mold is connected to the outer mold by a plurality of through molds, and peeling can be effectively suppressed.

(6) 本発明に係るラジアル磁気軸受装置は、ロータ軸の径方向の外側に配置されるとともにモールド部に密着されて前記ロータ軸を回転可能に保持するラジアル磁気軸受装置であって、内周壁に前記ロータ軸の周方向へ所定の間隔を空けて複数のティースが設けられた円環状ステータコアと、前記複数のティースに各々が装着された複数のボビンおよび当該複数のボビンに巻かれた複数のコイル線を備えたコイル部と、を有する円環状電磁石を備え、前記複数のボビンは、外周に前記コイル線を巻かれ、かつ前記円環状ステータコアの内周側から前記複数のティースに被さって装着される矩形筒状のボビン本体と、前記ボビン本体の前記ロータ軸と対向する側の端部の外周面から立ち上がり、前記ロータ軸側からの正面視において矩形中空状に形成されている鍔部と、を備え、前記周方向に隣り合う前記複数のティースに装着された前記複数のボビンの前記周方向に隣り合う前記鍔部の側端面の少なくとも一方は、前記正面視において、前記鍔部間の前記周方向の隙間を増加させる連通部を有し、前記モールド部に、前記連通部を前記径方向へ貫通する貫通モールドと、前記貫通モールドよりも前記径方向の外側に配置されて前記貫通モールドと一体的に形成された外側モールドと、前記貫通モールドよりも前記径方向の内側に配置されて前記貫通モールドと一体的に形成された内側モールドと、を形成するように前記モールド部に密着することを特徴とする。これにより、ラジアル磁気軸受装置は、円環状ステータコアの内側をモールド部により被覆された際に、鍔部よりも内側の内側モールドが、鍔部に形成される連通部を通る貫通モールドによって、鍔部よりも外側の外側モールドに強固に連結される。このため、ラジアル磁気軸受装置は、円環状電磁石に配置されるボビンの鍔よりもロータ軸に近い側に被覆される内側モールドが剥がれることを抑制できる。 (6) A radial magnetic bearing device according to the present invention is a radial magnetic bearing device that is disposed radially outward of a rotor shaft and is in intimate contact with a molded section to rotatably hold the rotor shaft, and includes an annular electromagnet having an annular stator core having a plurality of teeth provided on an inner peripheral wall at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor shaft, a plurality of bobbins respectively mounted on the plurality of teeth, and a coil section including a plurality of coil wires wound around the plurality of bobbins, the plurality of bobbins having the coil wire wound around their outer periphery, a rectangular tubular bobbin body that is mounted to cover the plurality of teeth from the inner peripheral side of the annular stator core, and a coil section that extends from the outer periphery of the end of the bobbin body facing the rotor shaft. and a flange portion formed in a rectangular hollow shape in a front view from the rotor shaft side, wherein at least one of the side end faces of the flange portions adjacent in the circumferential direction of the plurality of bobbins attached to the plurality of teeth adjacent in the circumferential direction has a communication portion that increases the circumferential gap between the flange portions in the front view, and is in close contact with the mold portion to form a through mold that penetrates the communication portion in the radial direction, an outer mold that is disposed radially outward of the through mold and formed integrally with the through mold, and an inner mold that is disposed radially inward of the through mold and formed integrally with the through mold. Thus, when the inside of the annular stator core is covered with the mold portion, the inner mold that is on the inside of the flange is firmly connected to the outer mold that is on the outside of the flange by the through mold that passes through the communication portion formed in the flange. Therefore, the radial magnetic bearing device can prevent the inner mold covering the side closer to the rotor shaft than the flange of the bobbin arranged in the annular electromagnet from peeling off.

本実施形態に係る真空ポンプの縦断面図である。1 is a vertical sectional view of a vacuum pump according to an embodiment of the present invention. アンプ回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an amplifier circuit. 電流指令値が検出値より大きい場合の制御を示すタイムチャートである。6 is a time chart showing control when a current command value is larger than a detection value. 電流指令値が検出値より小さい場合の制御を示すタイムチャートである。6 is a time chart showing control when a current command value is smaller than a detection value. ステータコラム、電装部およびモールド部を示す縦断面図である。2 is a vertical cross-sectional view showing a stator column, an electrical component section, and a molded section. FIG. 図5のA-A線に沿う横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5. 図6の一部を拡大して示す横断面図である。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a portion of FIG. 6. 図6のB-B線に沿う縦断面図である。7 is a longitudinal cross-sectional view taken along line BB in FIG. 6. ラジアル磁気軸受装置を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a radial magnetic bearing device. ラジアル磁気軸受装置の電磁石の1つを円環状ステータコアの中心側から見た平面図である。2 is a plan view of one of the electromagnets of the radial magnetic bearing device as viewed from the center side of the annular stator core. FIG. ボビンを示す斜視図である。FIG. 第1変形例のステータコラム、電装部およびモールド部を示す横断面図である。13 is a cross-sectional view showing a stator column, an electrical component section, and a molded section according to a first modified example. FIG. 第1変形例のラジアル磁気軸受装置の電磁石の1つを円環状ステータコアの中心側から見た平面図である。FIG. 11 is a plan view of one of the electromagnets of the radial magnetic bearing device of the first modified example, as viewed from the center side of the annular stator core. 変形例を示す平面図であり、(A)は第2変形例、(B)は第3変形例を示す。11A and 11B are plan views showing modified examples, in which FIG. 11A shows a second modified example, and FIG. 11B shows a third modified example.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、図面の寸法は、説明の都合上、誇張されて実際の寸法とは異なる場合がある。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that the dimensions in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and may differ from the actual dimensions. In addition, in this specification and the drawings, components that have substantially the same functional configuration are given the same reference numerals to avoid redundant explanation.

本発明の実施形態に係る真空ポンプ100は、高速回転する回転体の回転ブレードが気体分子を弾き飛ばすことによりガスを排気するターボ分子ポンプ100である。ターボ分子ポンプ100は、例えば半導体製造装置等のチャンバからガスを吸引して排気するために使用される。まず、ターボ分子ポンプ100の基本構成について説明する。 The vacuum pump 100 according to the embodiment of the present invention is a turbomolecular pump 100 that exhausts gas by ejecting gas molecules with the rotating blades of a rotor that rotates at high speed. The turbomolecular pump 100 is used, for example, to suck and exhaust gas from a chamber of a semiconductor manufacturing device or the like. First, the basic configuration of the turbomolecular pump 100 will be described.

このターボ分子ポンプ100の縦断面図を図1に示す。図1において、ターボ分子ポンプ100は、円筒状の外筒127の上端に吸気口101が形成されている。そして、外筒127の内方には、ガスを吸引排気するためのタービンブレードである複数の回転翼102(102a、102b、102c・・・)を周部に放射状かつ多段に形成したロータ103が備えられている。このロータ103の中心にはロータ軸113が取り付けられており、このロータ軸113は、例えば5軸制御の磁気軸受により空中に浮上支持かつ位置制御されている。ロータ103は、一般的に、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属によって構成されている。 A longitudinal cross-sectional view of this turbomolecular pump 100 is shown in FIG. 1. In FIG. 1, the turbomolecular pump 100 has an intake port 101 formed at the upper end of a cylindrical outer tube 127. Inside the outer tube 127, a rotor 103 is provided, which has multiple rotors 102 (102a, 102b, 102c, ...) that are turbine blades for sucking in and exhausting gas, formed radially on the periphery in multiple stages. A rotor shaft 113 is attached to the center of the rotor 103, and the rotor shaft 113 is supported in the air and position-controlled by, for example, a five-axis controlled magnetic bearing. The rotor 103 is generally made of a metal such as aluminum or an aluminum alloy.

上側径方向電磁石104は、4個の電磁石がX軸とY軸とに対をなして配置されている。この上側径方向電磁石104に近接して、かつ上側径方向電磁石104のそれぞれに対応して4個の上側径方向センサ107が備えられている。上側径方向センサ107は、例えば伝導巻線を有するインダクタンスセンサや渦電流センサなどが用いられ、ロータ軸113の位置に応じて変化するこの伝導巻線のインダクタンスの変化に基づいてロータ軸113の位置を検出する。この上側径方向センサ107はロータ軸113、すなわちそれに固定されたロータ103の径方向変位を検出し、制御装置200に送るように構成されている。 The upper radial electromagnets 104 are arranged in pairs on the X-axis and Y-axis. Four upper radial sensors 107 are provided in close proximity to the upper radial electromagnets 104 and corresponding to each of the upper radial electromagnets 104. The upper radial sensors 107 are, for example, inductance sensors or eddy current sensors having conductive windings, and detect the position of the rotor shaft 113 based on the change in inductance of the conductive windings, which changes according to the position of the rotor shaft 113. The upper radial sensors 107 are configured to detect the radial displacement of the rotor shaft 113, i.e., the rotor 103 fixed thereto, and send it to the control device 200.

この制御装置200においては、例えばPID調節機能を有する補償回路が、上側径方向センサ107によって検出された位置信号に基づいて、上側径方向電磁石104の励磁制御指令信号を生成し、図2に示すアンプ回路150(後述する)が、この励磁制御指令信号に基づいて、上側径方向電磁石104を励磁制御することで、ロータ軸113の上側の径方向位置が調整される。 In this control device 200, for example, a compensation circuit having a PID adjustment function generates an excitation control command signal for the upper radial electromagnet 104 based on the position signal detected by the upper radial sensor 107, and the amplifier circuit 150 (described later) shown in FIG. 2 controls the excitation of the upper radial electromagnet 104 based on this excitation control command signal, thereby adjusting the upper radial position of the rotor shaft 113.

そして、このロータ軸113は、高透磁率材(鉄、ステンレスなど)などにより形成され、上側径方向電磁石104の磁力により吸引されるようになっている。かかる調整は、X軸方向とY軸方向とにそれぞれ独立して行われる。また、下側径方向電磁石105及び下側径方向センサ108が、上側径方向電磁石104及び上側径方向センサ107と同様に配置され、ロータ軸113の下側の径方向位置を上側の径方向位置と同様に調整している。 The rotor shaft 113 is made of a material with high magnetic permeability (iron, stainless steel, etc.) and is attracted by the magnetic force of the upper radial electromagnet 104. Such adjustment is performed independently in the X-axis direction and the Y-axis direction. The lower radial electromagnet 105 and the lower radial sensor 108 are arranged in the same manner as the upper radial electromagnet 104 and the upper radial sensor 107, and adjust the lower radial position of the rotor shaft 113 in the same manner as the upper radial position.

さらに、軸方向電磁石106A、106Bが、ロータ軸113の下部に備えた円板状の金属ディスク111を上下に挟んで配置されている。金属ディスク111は、鉄などの高透磁率材で構成されている。ロータ軸113の軸方向変位を検出するために軸方向センサ109が備えられ、その軸方向位置信号が制御装置200に送られるように構成されている。 Furthermore, axial electromagnets 106A and 106B are arranged above and below a circular metal disk 111 provided at the bottom of rotor shaft 113. Metal disk 111 is made of a high magnetic permeability material such as iron. An axial sensor 109 is provided to detect the axial displacement of rotor shaft 113, and the axial position signal is sent to control device 200.

そして、制御装置200において、例えばPID調節機能を有する補償回路が、軸方向センサ109によって検出された軸方向位置信号に基づいて、軸方向電磁石106Aと軸方向電磁石106Bのそれぞれの励磁制御指令信号を生成し、アンプ回路150が、これらの励磁制御指令信号に基づいて、軸方向電磁石106Aと軸方向電磁石106Bをそれぞれ励磁制御することで、軸方向電磁石106Aが磁力により金属ディスク111を上方に吸引し、軸方向電磁石106Bが金属ディスク111を下方に吸引し、ロータ軸113の軸方向位置が調整される。 In the control device 200, a compensation circuit having, for example, a PID adjustment function generates excitation control command signals for the axial electromagnet 106A and the axial electromagnet 106B based on the axial position signal detected by the axial sensor 109, and the amplifier circuit 150 controls the excitation of the axial electromagnet 106A and the axial electromagnet 106B based on these excitation control command signals, so that the axial electromagnet 106A attracts the metal disk 111 upward by magnetic force, and the axial electromagnet 106B attracts the metal disk 111 downward, thereby adjusting the axial position of the rotor shaft 113.

このように、制御装置200は、この軸方向電磁石106A、106Bが金属ディスク111に及ぼす磁力を適当に調節し、ロータ軸113を軸方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。なお、これら上側径方向電磁石104、下側径方向電磁石105及び軸方向電磁石106A、106Bを励磁制御するアンプ回路150については、後述する。 In this way, the control device 200 appropriately adjusts the magnetic force that the axial electromagnets 106A and 106B exert on the metal disk 111, magnetically levitating the rotor shaft 113 in the axial direction and holding it in space without contact. The amplifier circuit 150 that controls the excitation of the upper radial electromagnet 104, the lower radial electromagnet 105, and the axial electromagnets 106A and 106B will be described later.

一方、モータ121は、ロータ軸113を取り囲むように周状に配置された複数の磁極を備えている。各磁極は、ロータ軸113との間に作用する電磁力を介してロータ軸113を回転駆動するように、制御装置200によって制御されている。また、モータ121には図示しない例えばホール素子、レゾルバ、エンコーダなどの回転速度センサが組み込まれており、この回転速度センサの検出信号によりロータ軸113の回転速度が検出されるようになっている。 On the other hand, the motor 121 has multiple magnetic poles arranged circumferentially to surround the rotor shaft 113. Each magnetic pole is controlled by the control device 200 so as to rotate the rotor shaft 113 via electromagnetic forces acting between the magnetic poles and the rotor shaft 113. In addition, the motor 121 incorporates a rotational speed sensor, such as a Hall element, resolver, or encoder (not shown), and the rotational speed of the rotor shaft 113 is detected by the detection signal of this rotational speed sensor.

さらに、例えば下側径方向センサ108近傍に、図示しない位相センサが取り付けてあり、ロータ軸113の回転の位相を検出するようになっている。制御装置200では、この位相センサと回転速度センサの検出信号を共に用いて磁極の位置を検出するようになっている。 In addition, a phase sensor (not shown) is attached, for example, near the lower radial sensor 108, to detect the phase of rotation of the rotor shaft 113. The control device 200 uses the detection signals of both this phase sensor and the rotation speed sensor to detect the position of the magnetic poles.

回転翼102(102a、102b、102c・・・)とわずかの空隙を隔てて複数枚の固定翼123(123a、123b、123c・・・)が配設されている。回転翼102(102a、102b、102c・・・)は、それぞれ排気ガスの分子を衝突により下方向に移送するため、ロータ軸113の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成されている。固定翼123(123a、123b、123c・・・)は、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。 Multiple fixed blades 123 (123a, 123b, 123c...) are arranged with a small gap between the rotor blades 102 (102a, 102b, 102c...). The rotor blades 102 (102a, 102b, 102c...) are formed at a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the rotor shaft 113 in order to transport exhaust gas molecules downward by collision. The fixed blades 123 (123a, 123b, 123c...) are made of metals such as aluminum, iron, stainless steel, copper, etc., or alloys containing these metals as components.

また、固定翼123も、同様にロータ軸113の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成され、かつ外筒127の内方に向けて回転翼102の段と互い違いに配設されている。そして、固定翼123の外周端は、複数の段積みされた固定翼スペーサ125(125a、125b、125c・・・)の間に嵌挿された状態で支持されている。 The fixed blades 123 are also formed at a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the rotor shaft 113, and are arranged in a staggered manner with the rotor blades 102 toward the inside of the outer cylinder 127. The outer peripheral end of the fixed blades 123 is supported by being inserted between a plurality of stacked fixed blade spacers 125 (125a, 125b, 125c, ...).

固定翼スペーサ125はリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。固定翼スペーサ125の外周には、わずかの空隙を隔てて外筒127が固定されている。外筒127の底部にはベース部129が配設されている。ベース部129には排気口133が形成され、外部に連通されている。チャンバ(真空チャンバ)側から吸気口101に入ってベース部129に移送されてきた排気ガスは、排気口133へと送られる。 The fixed wing spacer 125 is a ring-shaped member, and is made of metals such as aluminum, iron, stainless steel, copper, or alloys containing these metals. An outer cylinder 127 is fixed to the outer periphery of the fixed wing spacer 125 with a small gap between them. A base portion 129 is disposed at the bottom of the outer cylinder 127. An exhaust port 133 is formed in the base portion 129, and is connected to the outside. Exhaust gas that enters the intake port 101 from the chamber (vacuum chamber) side and is transferred to the base portion 129 is sent to the exhaust port 133.

さらに、ターボ分子ポンプ100の用途によって、固定翼スペーサ125の下部とベース部129の間には、ネジ溝スぺーサ131(固定部材)が配設される。ネジ溝スぺーサ131は、アルミニウム、銅、ステンレス、鉄、又はこれらの金属を成分とする合金などの金属によって構成された円筒状の部材であり、その内周面に螺旋状のネジ溝131aが複数条刻設されている。ネジ溝131aの螺旋の方向は、ロータ103の回転方向に排気ガスの分子が移動したときに、この分子が排気口133の方へ移送される方向である。ロータ103の回転翼102(102a、102b、102c・・・)に続く最下部には円筒部102dが垂下されている。この円筒部102dの外周面は、円筒状で、かつネジ溝スぺーサ131の内周面に向かって張り出されており、このネジ溝スぺーサ131の内周面と所定のギャップ量を隔てて近接されている。回転翼102および固定翼123によってネジ溝131aに移送されてきた排気ガスは、ネジ溝131aに案内されつつベース部129へと送られる。 Furthermore, depending on the application of the turbomolecular pump 100, a threaded spacer 131 (fixed member) is disposed between the lower part of the fixed vane spacer 125 and the base part 129. The threaded spacer 131 is a cylindrical member made of metal such as aluminum, copper, stainless steel, iron, or an alloy containing these metals, and has a plurality of helical thread grooves 131a engraved on its inner circumferential surface. The helical direction of the thread groove 131a is the direction in which the molecules of the exhaust gas are transported toward the exhaust port 133 when they move in the rotation direction of the rotor 103. A cylindrical part 102d hangs down from the lowest part of the rotor 103, which is connected to the rotor vanes 102 (102a, 102b, 102c, ...). The outer peripheral surface of the cylindrical portion 102d is cylindrical and protrudes toward the inner peripheral surface of the thread groove spacer 131, and is adjacent to the inner peripheral surface of the thread groove spacer 131 with a predetermined gap between them. The exhaust gas transferred to the thread groove 131a by the rotor 102 and the fixed blade 123 is guided by the thread groove 131a and sent to the base portion 129.

ベース部129は、ターボ分子ポンプ100の基底部を構成する円盤状の部材であり、一般には鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属によって構成されている。ベース部129はターボ分子ポンプ100を物理的に保持すると共に、熱の伝導路の機能も兼ね備えているので、鉄、アルミニウムや銅などの剛性があり、熱伝導率も高い金属が使用されるのが望ましい。 The base portion 129 is a disk-shaped member that forms the base of the turbomolecular pump 100, and is generally made of a metal such as iron, aluminum, or stainless steel. The base portion 129 not only physically holds the turbomolecular pump 100, but also functions as a heat conduction path, so it is desirable to use a metal that is rigid and has high thermal conductivity, such as iron, aluminum, or copper.

かかる構成において、回転翼102がロータ軸113と共にモータ121により回転駆動されると、回転翼102と固定翼123の作用により、吸気口101を通じてチャンバから排気ガスが吸気される。回転翼102の回転速度は通常20000rpm~90000rpmであり、回転翼102の先端での周速度は200m/s~400m/sに達する。吸気口101から吸気された排気ガスは、回転翼102と固定翼123の間を通り、ベース部129へ移送される。このとき、排気ガスが回転翼102に接触する際に生ずる摩擦熱や、モータ121で発生した熱の伝導などにより、回転翼102の温度は上昇するが、この熱は、輻射又は排気ガスの気体分子などによる伝導により固定翼123側に伝達される。 In this configuration, when the rotor 102 is rotated together with the rotor shaft 113 by the motor 121, the rotor 102 and the fixed blades 123 act to draw exhaust gas from the chamber through the intake port 101. The rotation speed of the rotor 102 is usually 20,000 rpm to 90,000 rpm, and the peripheral speed at the tip of the rotor 102 reaches 200 m/s to 400 m/s. The exhaust gas drawn in from the intake port 101 passes between the rotor 102 and the fixed blades 123 and is transferred to the base part 129. At this time, the temperature of the rotor 102 rises due to frictional heat generated when the exhaust gas comes into contact with the rotor 102 and conduction of heat generated by the motor 121, but this heat is transferred to the fixed blades 123 side by radiation or conduction by gas molecules of the exhaust gas.

固定翼スペーサ125は、外周部で互いに接合しており、固定翼123が回転翼102から受け取った熱や排気ガスが固定翼123に接触する際に生ずる摩擦熱などを外部へと伝達する。 The fixed blade spacers 125 are joined together at their outer periphery and transmit to the outside heat received by the fixed blades 123 from the rotor blades 102 and frictional heat generated when exhaust gas comes into contact with the fixed blades 123.

なお、上記では、ネジ溝スぺーサ131はロータ103の円筒部102dの外周に配設し、ネジ溝スぺーサ131の内周面にネジ溝131aが刻設されているとして説明した。しかしながら、これとは逆に円筒部102dの外周面にネジ溝が刻設され、その周囲に円筒状の内周面を有するスペーサが配置される場合もある。 In the above description, the threaded spacer 131 is disposed on the outer periphery of the cylindrical portion 102d of the rotor 103, and the threaded groove 131a is engraved on the inner periphery of the threaded spacer 131. However, the opposite may also be true, where a threaded groove is engraved on the outer periphery of the cylindrical portion 102d, and a spacer having a cylindrical inner periphery is disposed around it.

また、ターボ分子ポンプ100の用途によっては、吸気口101から吸引されたガスが上側径方向電磁石104、上側径方向センサ107、モータ121、下側径方向電磁石105、下側径方向センサ108、軸方向電磁石106A、106B、軸方向センサ109などで構成される電装部に侵入することのないよう、電装部は周囲をステータコラム122で覆われ、このステータコラム122内はパージガスにて所定圧に保たれる場合もある。 Depending on the application of the turbomolecular pump 100, the electrical equipment section may be covered by a stator column 122 to prevent the gas sucked in from the intake port 101 from entering the electrical equipment section, which is composed of the upper radial electromagnet 104, the upper radial sensor 107, the motor 121, the lower radial electromagnet 105, the lower radial sensor 108, the axial electromagnets 106A and 106B, the axial sensor 109, etc., and the inside of the stator column 122 may be kept at a predetermined pressure by purging gas.

この場合には、ベース部129には図示しない配管が配設され、この配管を通じてパージガスが導入される。導入されたパージガスは、保護ベアリング120とロータ軸113間、モータ121のロータとステータ間、ステータコラム122と回転翼102の内周側円筒部の間の隙間を通じて排気口133へ送出される。 In this case, piping (not shown) is provided in the base portion 129, and purge gas is introduced through this piping. The introduced purge gas is sent to the exhaust port 133 through the gaps between the protective bearing 120 and the rotor shaft 113, between the rotor and stator of the motor 121, and between the stator column 122 and the inner cylindrical portion of the rotor blades 102.

ここに、ターボ分子ポンプ100は、機種の特定と、個々に調整された固有のパラメータ(例えば、機種に対応する諸特性)に基づいた制御を要する。この制御パラメータを格納するために、上記ターボ分子ポンプ100は、その本体内に電子回路部141を備えている。電子回路部141は、EEP-ROM等の半導体メモリ及びそのアクセスのための半導体素子等の電子部品、それらの実装用の基板143等から構成される。この電子回路部141は、ターボ分子ポンプ100の下部を構成するベース部129の例えば中央付近の図示しない回転速度センサの下部に収容され、気密性の底蓋145によって閉じられている。 The turbomolecular pump 100 requires control based on the model identification and individually adjusted unique parameters (e.g., various characteristics corresponding to the model). To store these control parameters, the turbomolecular pump 100 has an electronic circuit section 141 in its main body. The electronic circuit section 141 is composed of a semiconductor memory such as an EEP-ROM, electronic components such as semiconductor elements for accessing the memory, and a substrate 143 for mounting these components. The electronic circuit section 141 is housed below a rotational speed sensor (not shown), for example near the center of the base section 129 that constitutes the lower part of the turbomolecular pump 100, and is closed by an airtight bottom cover 145.

ところで、半導体の製造工程では、チャンバに導入されるプロセスガスの中には、その圧力が所定値よりも高くなり、或いは、その温度が所定値よりも低くなると、固体となる性質を有するものがある。ターボ分子ポンプ100内部では、排気ガスの圧力は、吸気口101で最も低く排気口133で最も高い。プロセスガスが吸気口101から排気口133へ移送される途中で、その圧力が所定値よりも高くなったり、その温度が所定値よりも低くなったりすると、プロセスガスは、固体状となり、ターボ分子ポンプ100内部に付着して堆積する。 In the semiconductor manufacturing process, some process gases introduced into the chamber have the property of becoming solid when their pressure exceeds a predetermined value or their temperature falls below a predetermined value. Inside the turbomolecular pump 100, the pressure of the exhaust gas is lowest at the intake port 101 and highest at the exhaust port 133. If the pressure of the process gas becomes higher than a predetermined value or its temperature falls below a predetermined value while the process gas is being transferred from the intake port 101 to the exhaust port 133, the process gas becomes solid and adheres to and accumulates inside the turbomolecular pump 100.

例えば、Alエッチング装置にプロセスガスとしてSiClが使用された場合、低真空(760[torr]~10-2[torr])かつ、低温(約20[℃])のとき、固体生成物(例えばAlCl)が析出し、ターボ分子ポンプ100内部に付着堆積することが蒸気圧曲線からわかる。これにより、ターボ分子ポンプ100内部にプロセスガスの析出物が堆積すると、この堆積物がポンプ流路を狭め、ターボ分子ポンプ100の性能を低下させる原因となる。そして、前述した生成物は、排気口133付近やネジ溝スぺーサ131付近の圧力が高い部分で凝固、付着し易い状況にあった。 For example, when SiCl4 is used as a process gas in an Al etching apparatus, at low vacuum (760 [torr] to 10 -2 [torr]) and low temperature (about 20° C.), a solid product (e.g., AlCl3 ) precipitates and accumulates inside the turbomolecular pump 100, as can be seen from the vapor pressure curve. As a result, when precipitates of the process gas accumulate inside the turbomolecular pump 100, the deposits narrow the pump flow path, causing a decrease in the performance of the turbomolecular pump 100. The above-mentioned product is prone to solidification and adhesion in high pressure areas near the exhaust port 133 and near the thread groove spacer 131.

そのため、この問題を解決するために、従来はベース部129等の外周に図示しないヒータや環状の水冷管149を巻着させ、かつ例えばベース部129に図示しない温度センサ(例えばサーミスタ)を埋め込み、この温度センサの信号に基づいてベース部129の温度を一定の高い温度(設定温度)に保つようにヒータの加熱や水冷管149による冷却の制御(以下TMSという。TMS;Temperature Management System)が行われている。 Therefore, in order to solve this problem, conventionally, a heater (not shown) or a circular water-cooled tube 149 is wrapped around the outer periphery of the base portion 129, and a temperature sensor (e.g., a thermistor) (not shown) is embedded in the base portion 129, and the heating of the heater and the cooling by the water-cooled tube 149 are controlled based on the signal from the temperature sensor to keep the temperature of the base portion 129 at a constant high temperature (set temperature) (hereinafter referred to as TMS; TMS; Temperature Management System).

次に、このように構成されるターボ分子ポンプ100に関して、その上側径方向電磁石104、下側径方向電磁石105及び軸方向電磁石106A、106Bを励磁制御するアンプ回路150について説明する。このアンプ回路150の回路図を図2に示す。 Next, regarding the turbomolecular pump 100 configured in this manner, we will explain the amplifier circuit 150 that controls the excitation of the upper radial electromagnet 104, the lower radial electromagnet 105, and the axial electromagnets 106A and 106B. A circuit diagram of this amplifier circuit 150 is shown in Figure 2.

図2において、上側径方向電磁石104等を構成する電磁石巻線151は、その一端がトランジスタ161を介して電源171の正極171aに接続されており、また、その他端が電流検出回路181及びトランジスタ162を介して電源171の負極171bに接続されている。そして、トランジスタ161、162は、いわゆるパワーMOSFETとなっており、そのソース-ドレイン間にダイオードが接続された構造を有している。 In FIG. 2, one end of the electromagnet winding 151 constituting the upper radial electromagnet 104 etc. is connected to the positive pole 171a of the power supply 171 via the transistor 161, and the other end is connected to the negative pole 171b of the power supply 171 via the current detection circuit 181 and the transistor 162. The transistors 161 and 162 are so-called power MOSFETs, and have a structure in which a diode is connected between the source and drain.

このとき、トランジスタ161は、そのダイオードのカソード端子161aが正極171aに接続されるとともに、アノード端子161bが電磁石巻線151の一端と接続されるようになっている。また、トランジスタ162は、そのダイオードのカソード端子162aが電流検出回路181に接続されるとともに、アノード端子162bが負極171bと接続されるようになっている。 At this time, the transistor 161 has its diode cathode terminal 161a connected to the positive electrode 171a, and its anode terminal 161b connected to one end of the electromagnet winding 151. The transistor 162 has its diode cathode terminal 162a connected to the current detection circuit 181, and its anode terminal 162b connected to the negative electrode 171b.

一方、電流回生用のダイオード165は、そのカソード端子165aが電磁石巻線151の一端に接続されるとともに、そのアノード端子165bが負極171bに接続されるようになっている。また、これと同様に、電流回生用のダイオード166は、そのカソード端子166aが正極171aに接続されるとともに、そのアノード端子166bが電流検出回路181を介して電磁石巻線151の他端に接続されるようになっている。そして、電流検出回路181は、例えばホールセンサ式電流センサや電気抵抗素子で構成されている。 On the other hand, the current regeneration diode 165 has its cathode terminal 165a connected to one end of the electromagnet winding 151 and its anode terminal 165b connected to the negative pole 171b. Similarly, the current regeneration diode 166 has its cathode terminal 166a connected to the positive pole 171a and its anode terminal 166b connected to the other end of the electromagnet winding 151 via a current detection circuit 181. The current detection circuit 181 is composed of, for example, a Hall sensor type current sensor or an electrical resistance element.

以上のように構成されるアンプ回路150は、一つの電磁石に対応されるものである。そのため、磁気軸受が5軸制御で、電磁石104、105、106A、106Bが合計10個ある場合には、電磁石のそれぞれについて同様のアンプ回路150が構成され、電源171に対して10個のアンプ回路150が並列に接続されるようになっている。 The amplifier circuit 150 configured as above corresponds to one electromagnet. Therefore, if the magnetic bearing is controlled on five axes and there are a total of ten electromagnets 104, 105, 106A, and 106B, a similar amplifier circuit 150 is configured for each electromagnet, and the ten amplifier circuits 150 are connected in parallel to the power supply 171.

さらに、アンプ制御回路191は、例えば、制御装置200の図示しないディジタル・シグナル・プロセッサ部(以下、DSP部という)によって構成され、このアンプ制御回路191は、トランジスタ161、162のon/offを切り替えるようになっている。 Furthermore, the amplifier control circuit 191 is configured, for example, by a digital signal processor section (hereinafter referred to as a DSP section) (not shown) of the control device 200, and this amplifier control circuit 191 is configured to switch the transistors 161 and 162 on and off.

アンプ制御回路191は、電流検出回路181が検出した電流値(この電流値を反映した信号を電流検出信号191cという)と所定の電流指令値とを比較するようになっている。そして、この比較結果に基づき、PWM制御による1周期である制御サイクルTs内に発生させるパルス幅の大きさ(パルス幅時間Tp1、Tp2)を決めるようになっている。その結果、このパルス幅を有するゲート駆動信号191a、191bを、アンプ制御回路191からトランジスタ161、162のゲート端子に出力するようになっている。 The amplifier control circuit 191 compares the current value detected by the current detection circuit 181 (a signal reflecting this current value is called a current detection signal 191c) with a predetermined current command value. Then, based on the result of this comparison, it determines the size of the pulse width (pulse width times Tp1, Tp2) to be generated within a control cycle Ts, which is one period of PWM control. As a result, gate drive signals 191a, 191b having this pulse width are output from the amplifier control circuit 191 to the gate terminals of transistors 161, 162.

なお、ロータ103の回転速度の加速運転中に共振点を通過する際や定速運転中に外乱が発生した際等に、高速かつ強い力でのロータ103の位置制御をする必要がある。そのため、電磁石巻線151に流れる電流の急激な増加(あるいは減少)ができるように、電源171としては、例えば50V程度の電圧が使用されるようになっている。また、電源171の正極171aと負極171bとの間には、電源171の安定化のために、通常コンデンサが接続されている(図示略)。 When the rotor 103 passes through a resonance point during accelerated operation or when a disturbance occurs during constant speed operation, it is necessary to control the position of the rotor 103 at high speed and with strong force. For this reason, a voltage of, for example, about 50 V is used as the power supply 171 so that the current flowing through the electromagnet winding 151 can be rapidly increased (or decreased). In addition, a capacitor (not shown) is usually connected between the positive pole 171a and the negative pole 171b of the power supply 171 to stabilize the power supply 171.

かかる構成において、トランジスタ161、162の両方をonにすると、電磁石巻線151に流れる電流(以下、電磁石電流iLという)が増加し、両方をoffにすると、電磁石電流iLが減少する。 In this configuration, when both transistors 161 and 162 are turned on, the current flowing through the electromagnet winding 151 (hereafter referred to as electromagnet current iL) increases, and when both are turned off, the electromagnet current iL decreases.

また、トランジスタ161、162の一方をonにし他方をoffにすると、いわゆるフライホイール電流が保持される。そして、このようにアンプ回路150にフライホイール電流を流すことで、アンプ回路150におけるヒステリシス損を減少させ、回路全体としての消費電力を低く抑えることができる。また、このようにトランジスタ161、162を制御することにより、ターボ分子ポンプ100に生じる高調波等の高周波ノイズを低減することができる。さらに、このフライホイール電流を電流検出回路181で測定することで電磁石巻線151を流れる電磁石電流iLが検出可能となる。 Furthermore, when one of the transistors 161, 162 is turned on and the other is turned off, a so-called flywheel current is maintained. By passing a flywheel current through the amplifier circuit 150 in this manner, the hysteresis loss in the amplifier circuit 150 can be reduced, and the power consumption of the entire circuit can be kept low. Furthermore, by controlling the transistors 161, 162 in this manner, high-frequency noise such as harmonics generated in the turbo molecular pump 100 can be reduced. Furthermore, by measuring this flywheel current with the current detection circuit 181, the electromagnet current iL flowing through the electromagnet winding 151 can be detected.

すなわち、検出した電流値が電流指令値より小さい場合には、図3に示すように制御サイクルTs(例えば100μs)中で1回だけ、パルス幅時間Tp1に相当する時間分だけトランジスタ161、162の両方をonにする。そのため、この期間中の電磁石電流iLは、正極171aから負極171bへ、トランジスタ161、162を介して流し得る電流値iLmax(図示せず)に向かって増加する。 In other words, when the detected current value is smaller than the current command value, both transistors 161 and 162 are turned on for a time period equivalent to pulse width time Tp1 only once during control cycle Ts (e.g., 100 μs) as shown in FIG. 3. Therefore, during this period, electromagnet current iL increases toward current value iLmax (not shown) that can flow from positive pole 171a to negative pole 171b via transistors 161 and 162.

一方、検出した電流値が電流指令値より大きい場合には、図4に示すように制御サイクルTs中で1回だけパルス幅時間Tp2に相当する時間分だけトランジスタ161、162の両方をoffにする。そのため、この期間中の電磁石電流iLは、負極171bから正極171aへ、ダイオード165、166を介して回生し得る電流値iLmin(図示せず)に向かって減少する。 On the other hand, if the detected current value is greater than the current command value, both transistors 161 and 162 are turned off for a time period equivalent to pulse width time Tp2 only once during control cycle Ts, as shown in FIG. 4. Therefore, during this period, the electromagnet current iL decreases from negative pole 171b to positive pole 171a toward a current value iLmin (not shown) that can be regenerated via diodes 165 and 166.

そして、いずれの場合にも、パルス幅時間Tp1、Tp2の経過後は、トランジスタ161、162のどちらか1個をonにする。そのため、この期間中は、アンプ回路150にフライホイール電流が保持される。 In either case, after the pulse width times Tp1 and Tp2 have elapsed, one of the transistors 161 and 162 is turned on. Therefore, during this period, a flywheel current is maintained in the amplifier circuit 150.

<本実施形態>
次に、本実施形態に係る真空ポンプ100について説明する。真空ポンプ100は、図1および5に示すように、ロータ軸113の径方向(ラジアル方向)の外側に配置されて、ロータ軸113を回転可能に保持する2つのラジアル磁気軸受装置210を有する。真空ポンプ100は、ステータコラム122の内部に、電気機器および電子機器を含む電装部220と、電装部220を排気ガスに含まれる腐食性ガスから保護するモールド部300とを有する。
<Present embodiment>
Next, a vacuum pump 100 according to this embodiment will be described. As shown in Figures 1 and 5, the vacuum pump 100 has two radial magnetic bearing devices 210 arranged on the outer side of the rotor shaft 113 in the radial direction and rotatably holding the rotor shaft 113. The vacuum pump 100 has, inside the stator column 122, an electrical equipment section 220 including electric devices and electronic devices, and a molded section 300 that protects the electrical equipment section 220 from corrosive gases contained in the exhaust gas.

ラジアル磁気軸受装置210の1つは、円環状電磁石230である上側径方向電磁石104を有してロータ軸113の上部を回転可能に支持し、ラジアル磁気軸受装置210の他の1つは、円環状電磁石230である下側径方向電磁石105を有してロータ軸113の下部を回転可能に支持している。なお、真空ポンプ100に設けられるラジアル磁気軸受装置210は、1つのみであってもよい。 One of the radial magnetic bearing devices 210 has an upper radial electromagnet 104, which is an annular electromagnet 230, and rotatably supports the upper part of the rotor shaft 113, and the other radial magnetic bearing device 210 has a lower radial electromagnet 105, which is an annular electromagnet 230, and rotatably supports the lower part of the rotor shaft 113. Note that only one radial magnetic bearing device 210 may be provided in the vacuum pump 100.

円環状電磁石230の各々は、図6~10に示すように、円環状ステータコア240と、円環状ステータコア240に装着される複数のコイル部250とを備える。 As shown in Figures 6 to 10, each of the annular electromagnets 230 includes an annular stator core 240 and a plurality of coil portions 250 attached to the annular stator core 240.

円環状ステータコア240は、同形状の複数の電磁鋼板241(例えば珪素鋼板)を軸方向Zに積層して形成されている。円環状ステータコア240は、円環状の円環部242と、円環部242の内周壁243から円環状ステータコア240の中心O(ロータ軸113の中心Oでもある)へ向かって突出した複数のティース244とを有している。複数のティース244は、所定の間隔を空けて円環状ステータコア240の周方向C(ロータ軸113の周方向Cでもある)に並んで配置されている。ティース244の突出方向と垂直な断面の形状は、矩形である。各々のティース244には、コイル部250が装着される。 The annular stator core 240 is formed by stacking multiple electromagnetic steel plates 241 (e.g., silicon steel plates) of the same shape in the axial direction Z. The annular stator core 240 has an annular portion 242 and multiple teeth 244 protruding from an inner peripheral wall 243 of the annular portion 242 toward the center O of the annular stator core 240 (which is also the center O of the rotor shaft 113). The multiple teeth 244 are arranged side by side at predetermined intervals in the circumferential direction C of the annular stator core 240 (which is also the circumferential direction C of the rotor shaft 113). The shape of a cross section perpendicular to the protruding direction of the teeth 244 is rectangular. A coil portion 250 is attached to each tooth 244.

コイル部250の各々は、ボビン251と、ボビン251の外周に複数回巻かれたコイル線252とを有する。 Each coil section 250 has a bobbin 251 and a coil wire 252 wound multiple times around the outer circumference of the bobbin 251.

ボビン251は、図7~11に示すように、コイル線252を巻かれるボビン本体253と、第1の鍔部254と、第2の鍔部255とを有している。ボビン251は、樹脂等の絶縁材により形成される。 As shown in Figures 7 to 11, the bobbin 251 has a bobbin body 253 around which the coil wire 252 is wound, a first flange 254, and a second flange 255. The bobbin 251 is made of an insulating material such as resin.

ボビン本体253は、ティース244を挿入可能な貫通孔256が形成された筒状体である。ボビン本体253は、貫通孔256の貫通方向と直交する断面形状が、ティース244の断面形状に対応して矩形状である。すなわち、ボビン本体253は、矩形筒状体(角筒)である。ボビン本体253の外周面には、コイル線252が複数回巻き付けられている。 The bobbin body 253 is a cylindrical body with through holes 256 formed therein into which the teeth 244 can be inserted. The cross-sectional shape of the bobbin body 253 perpendicular to the penetrating direction of the through holes 256 is rectangular corresponding to the cross-sectional shape of the teeth 244. In other words, the bobbin body 253 is a rectangular cylindrical body (angled tube). The coil wire 252 is wound multiple times around the outer circumferential surface of the bobbin body 253.

第1の鍔部(鍔部)254は、ボビン本体253の、円環状ステータコア240の中心O側に位置する端部に、ボビン本体253の外周面から外側(貫通孔256の軸心から離れる方向)へ向かって略直角に張り出すように突出して、平板状に形成されている。第1の鍔部254は、円環状ステータコア240の中心O側(ロータ軸113側)からの正面視で、貫通孔256が中心部で開口する矩形中空状に形成されている。この第1の鍔部254および第2の鍔部255は、巻かれたコイル線252を保持する役割を果たすため、平板状に形成された突出部分を大きくした方がコイル線252の巻き付け量を多くすることができる。 The first flange 254 is formed in a flat plate shape at the end of the bobbin body 253 located on the center O side of the annular stator core 240, protruding outward (away from the axis of the through hole 256) from the outer circumferential surface of the bobbin body 253 at a substantially right angle. When viewed from the front from the center O side (rotor shaft 113 side) of the annular stator core 240, the first flange 254 is formed in a rectangular hollow shape with the through hole 256 opening at the center. The first flange 254 and the second flange 255 serve to hold the wound coil wire 252, so the larger the flat protruding portion, the greater the amount of winding of the coil wire 252.

第1の鍔部254は、周方向Cの両端に、側端面257が形成される。側端面257の各々は、ロータ軸113の軸方向Zに沿って延在する近接部258と、切り欠かれた2つの連通部259とを有している。なお、1つの側端面257に、1つの連通部259のみが形成されてもよく、または3つ以上が形成されてもよい。連通部259は、近接部258から所定の深さで切り欠かれて形成されている。ロータ軸113の周方向Cに並ぶ任意の2つのボビン251において、各々の第1の鍔部254の側端面257が、周方向Cへ隙間を有して隣接する。円環状ステータコア240の中心O側から見た正面視において、図10に示すように、隣接する2つの側端面257は、近接部258にて第1の隙間260を形成し、連通部259にて第2の隙間261を形成する。各々の円環状電磁石230は、円環状ステータコア240の内周壁243側からティース244に被せられるが、全てのティース244は、円環状ステータコア240の中心Oに向かって突出している。このため、隣り合う複数のティース244の各々にコイル部250を被せるためには、複数のコイル部250が干渉しないように配置される必要がある。そして、複数のコイル部250を干渉しないようにするために、周方向Cに隣り合う複数のボビン251は、第1の鍔部254が接触せずに離れていることが好ましい。しかしながら、周方向Cに隣り合う複数のボビン251の第1の鍔部254の間隔を広げるために第1の鍔部254の周方向Cの寸法を小さくしてしまうと、コイル線252の巻き付け量が少なくなってしまい、電磁石270としての性能(吸引力)が低下する可能性がある。 The first flange portion 254 has side end faces 257 formed at both ends in the circumferential direction C. Each side end face 257 has a proximity portion 258 extending along the axial direction Z of the rotor shaft 113 and two notched communication portions 259. Only one communication portion 259 may be formed on one side end face 257, or three or more may be formed. The communication portion 259 is formed by cutting out a predetermined depth from the proximity portion 258. In any two bobbins 251 arranged in the circumferential direction C of the rotor shaft 113, the side end faces 257 of each first flange portion 254 are adjacent to each other with a gap in the circumferential direction C. In a front view from the center O side of the annular stator core 240, as shown in FIG. 10, the two adjacent side end faces 257 form a first gap 260 at the proximity portion 258 and a second gap 261 at the communication portion 259. Each annular electromagnet 230 is placed on the teeth 244 from the inner peripheral wall 243 side of the annular stator core 240, but all the teeth 244 protrude toward the center O of the annular stator core 240. Therefore, in order to place the coil portion 250 on each of the adjacent teeth 244, the coil portions 250 must be arranged so as not to interfere with each other. In order to prevent the coil portions 250 from interfering with each other, it is preferable that the first flange portions 254 of the bobbins 251 adjacent to each other in the circumferential direction C are spaced apart without contacting each other. However, if the dimension of the first flange portion 254 in the circumferential direction C is reduced in order to increase the interval between the first flange portions 254 of the bobbins 251 adjacent to each other in the circumferential direction C, the amount of winding of the coil wire 252 will be reduced, and the performance (attraction force) of the electromagnet 270 may be reduced.

よって、電磁石270としての性能を低下させないようにするためには、周方向Cに隣り合う複数のボビン251の第1の鍔部254は、干渉しない範囲で、なるべく寸法を大きくするように設定されることが好ましい。 Therefore, in order to avoid a decrease in the performance of the electromagnet 270, it is preferable that the dimensions of the first flanges 254 of the multiple bobbins 251 adjacent to each other in the circumferential direction C are set as large as possible without causing interference.

一方、周方向Cに隣り合う複数のボビン251の第1鍔部254の間隔を狭くした場合に、コイル部250をモールド部300で被覆する際、第1鍔部254の隙間を貫通する貫通モールド301の強度を十分に確保できず、第1鍔部254よりも内側の内側モールド303と第1鍔部254よりも外側の外側モールド302との連結が不十分となり、内側モールド303が剥がれてしまう虞がある。この課題を解決するために、連通部259が存在する。 On the other hand, if the spacing between the first flanges 254 of the multiple bobbins 251 adjacent in the circumferential direction C is narrowed, when the coil section 250 is covered with the mold section 300, the strength of the through mold 301 that penetrates the gap of the first flange 254 cannot be sufficiently ensured, and the connection between the inner mold 303 on the inside of the first flange 254 and the outer mold 302 on the outside of the first flange 254 becomes insufficient, which may cause the inner mold 303 to peel off. To solve this problem, the communication section 259 exists.

第1の隙間260は、周方向Cに隣り合う2つの第1の鍔部254の間で、最も狭い幅W1で形成される。軸方向Zの異なる位置に配置される第1の隙間260の各々の幅W1は、本実施形態では一致するが、異なってもよい。 The first gap 260 is formed with the narrowest width W1 between two first flanges 254 adjacent to each other in the circumferential direction C. The widths W1 of the first gaps 260 arranged at different positions in the axial direction Z are the same in this embodiment, but may be different.

第2の隙間261は、周方向Cに隣り合う2つの第1の鍔部254の間で、第1の隙間260の周方向Cへの幅W1よりも広い幅W2で形成される。第2の隙間261の各々は、軸方向Zにおいて、2つの第1の隙間260に挟まれて形成される。すなわち、周方向Cに隣り合う複数の第1の鍔部254は、連通部259よりも上流側および下流側の両方に、第2の隙間261よりも狭い幅W1で形成された部位を有している。軸方向Zの異なる位置に配置される第2の隙間261の各々の幅W2は、本実施形態では一致するが、異なってもよい。 The second gap 261 is formed between two first flanges 254 adjacent to each other in the circumferential direction C, with a width W2 that is wider than the width W1 of the first gap 260 in the circumferential direction C. Each second gap 261 is formed between two first gaps 260 in the axial direction Z. That is, the multiple first flanges 254 adjacent to each other in the circumferential direction C have portions on both the upstream side and downstream side of the communication portion 259 that are formed with a width W1 narrower than the second gap 261. The widths W2 of the second gaps 261 arranged at different positions in the axial direction Z are the same in this embodiment, but may be different.

第2の隙間261の軸方向Zへの長さL2は、第1の隙間260の周方向Cへの幅W1よりも長く、さらには、第2の隙間261の周方向Cへの幅W2よりも長い。第2の隙間261の軸方向Zへの長さL2が小さすぎる場合、後述する樹脂製のモールド部300が径方向へ貫通する連通部259を十分に確保することが困難である。これに対し、第2の隙間261の軸方向Zへの長さL2が第1の隙間260の周方向Cへの幅W1よりも長く、さらには第2の隙間261の周方向Cへの幅W2よりも長いことで、モールド部300が貫通する連通部259を十分に広く確保できる。その結果、連通部259を径方向へ貫通するモールド部300の強度を向上でき、かつモールド部300をモールド成形する前の溶融した樹脂の連通部259への通過性を向上できる。本実施形態では、第1の鍔部254の2つの側端面257は、面対称で形成されるが、面対称で形成されなくてもよい。 The length L2 of the second gap 261 in the axial direction Z is longer than the width W1 of the first gap 260 in the circumferential direction C, and is also longer than the width W2 of the second gap 261 in the circumferential direction C. If the length L2 of the second gap 261 in the axial direction Z is too small, it is difficult to sufficiently secure the communication portion 259 through which the resin molded part 300 described later penetrates in the radial direction. In contrast, the length L2 of the second gap 261 in the axial direction Z is longer than the width W1 of the first gap 260 in the circumferential direction C, and is also longer than the width W2 of the second gap 261 in the circumferential direction C, so that the communication portion 259 through which the molded part 300 penetrates can be sufficiently wide. As a result, the strength of the molded part 300 penetrating the communication portion 259 in the radial direction can be improved, and the passability of the molten resin to the communication portion 259 before the molded part 300 is molded can be improved. In this embodiment, the two side end faces 257 of the first flange 254 are formed in plane symmetry, but they do not have to be formed in plane symmetry.

1つの側端面257に形成される全ての第2の隙間261の軸方向Zへの長さL2の合計は、この側端面257の軸方向Zへの長さL1の半分以上であってもよいが、半分未満であってもよい。半分以上であれば、連通部259を径方向へ貫通するモールド部300の強度を向上でき、かつモールド部300をモールド成形する前の溶融した樹脂の連通部259への通過性を向上できる。また、連通部259は、軸方向Zにおける側端面257の中央付近に配置されることが好ましい。 The sum of the lengths L2 in the axial direction Z of all the second gaps 261 formed in one side end face 257 may be more than half the length L1 in the axial direction Z of this side end face 257, but it may also be less than half. If it is more than half, the strength of the molded part 300 that penetrates the communicating part 259 in the radial direction can be improved, and the passability of the molten resin to the communicating part 259 before the molded part 300 is molded can be improved. In addition, it is preferable that the communicating part 259 is located near the center of the side end face 257 in the axial direction Z.

そして、図6~10に示すように、円環状電磁石230は、周方向Cに90度の間隔で均等に並ぶ4個の電磁石270を有している。4個の電磁石270は、図6に示すように、軸方向Zと垂直な面で直交するX軸およびY軸のぞれぞれで対をなすように配置されている。すなわち、対をなす2個の電磁石270は、X軸上の円環状電磁石230の中心Oを挟んで両側に配置される。そして、対をなす他の2個の電磁石270は、Y軸上の円環状電磁石230の中心Oを挟んで両側に配置される。なお、電磁石270の数は、4個でなくてもよい。 As shown in Figures 6 to 10, the annular electromagnet 230 has four electromagnets 270 arranged at equal intervals of 90 degrees in the circumferential direction C. As shown in Figure 6, the four electromagnets 270 are arranged in pairs on each of the X-axis and Y-axis that are perpendicular to a plane perpendicular to the axial direction Z. That is, two electromagnets 270 in a pair are arranged on either side of the center O of the annular electromagnet 230 on the X-axis. The other two electromagnets 270 in the pair are arranged on either side of the center O of the annular electromagnet 230 on the Y-axis. The number of electromagnets 270 does not have to be four.

各々の電磁石270は、同一の構造を有している。各々の電磁石270は、周方向Cに隣接する第1の電磁石271および第2の電磁石272を有する。第1の電磁石271および第2の電磁石272は、角度αで対称に形成される一軸の電磁石270である。図6~10に示すように、第1の電磁石271および第2の電磁石272の各々は、1つのティース244およびティース244に被さる1つのコイル部250により形成される。対をなす第1の電磁石271および第2の電磁石272は、異なる極性を有している。このような構成となるように、1つの電磁石270を構成するために隣り合う第1の電磁石271および第2の電磁石272の各々のコイル線252は、ティース244に対して逆方向に巻かれている。 Each electromagnet 270 has the same structure. Each electromagnet 270 has a first electromagnet 271 and a second electromagnet 272 adjacent to each other in the circumferential direction C. The first electromagnet 271 and the second electromagnet 272 are uniaxial electromagnets 270 formed symmetrically at an angle α. As shown in Figures 6 to 10, each of the first electromagnet 271 and the second electromagnet 272 is formed by one tooth 244 and one coil portion 250 covering the tooth 244. The pair of the first electromagnet 271 and the second electromagnet 272 has different polarities. To achieve this configuration, the coil wires 252 of the first electromagnet 271 and the second electromagnet 272 adjacent to each other to form one electromagnet 270 are wound in opposite directions with respect to the tooth 244.

周方向Cに隣り合う異なる電磁石270間で隣り合う第1の電磁石271および第2の電磁石272は、同じ極性を有している。すなわち、周方向Cに隣り合う異なる電磁石270の境界に隣接する第1の電磁石271および第2の電磁石272は、同じ極性を有している。このような構成となるために、同じ極性を有して隣り合う第1の電磁石271および第2の電磁石272のコイル線252は、ティース244に対して同方向に巻かれている。これにより、隣り合う電磁石270から生じる磁束は相殺され、周方向Cに隣り合う異なる電磁石270の間では、磁束が低下する。 The first electromagnet 271 and the second electromagnet 272 adjacent to each other between different electromagnets 270 adjacent to each other in the circumferential direction C have the same polarity. In other words, the first electromagnet 271 and the second electromagnet 272 adjacent to the boundary between different electromagnets 270 adjacent to each other in the circumferential direction C have the same polarity. To achieve this configuration, the coil wires 252 of the first electromagnet 271 and the second electromagnet 272 adjacent to each other and having the same polarity are wound in the same direction around the teeth 244. As a result, the magnetic flux generated from the adjacent electromagnets 270 is canceled out, and the magnetic flux is reduced between the different electromagnets 270 adjacent to each other in the circumferential direction C.

モールド部300は、図5~8に示すように、ステータコラム122の内部で、電装部220の腐食性ガスに対する耐腐食性を向上せるためにモールド成形により形成される。モールド部300は、電装部220を被覆し、電装部220の隙間に充填されている。電装部220は、電気機器および電子機器を含む部位であり、本実施形態では、上側径方向センサ107(ラジアル方向変位検出部280)、上側径方向電磁石104(円環状電磁石230)、モータ121、下側径方向電磁石105(円環状電磁石230)および下側径方向センサ108(ラジアル方向変位検出部280)を含んでいる。モールド部300を成形する際には、モールド部300を充填する前に、ステータコラム122の内部に、ステータコラム122の下側の開口側から円柱状の入れ子(図示せず)を挿入する。次に、例えば熱硬化性エポキシ樹脂材を充填し、電装部220を被覆するとともに、ステータコラム122の内部に樹脂モールドの円筒状内周面を形成する。モールド成形作業の終了後、成形された樹脂モールドの円筒状内周面を切削加工して、上側径方向センサ107、上側径方向電磁石104、モータ121、下側径方向電磁石105および下側径方向センサ108の磁極を露出させる。なお、モールド部300の材料は、モールド成形できるのであれば、特に限定されない。 As shown in FIGS. 5 to 8, the molded section 300 is formed by molding inside the stator column 122 to improve the corrosion resistance of the electrical equipment section 220 against corrosive gas. The molded section 300 covers the electrical equipment section 220 and fills the gaps in the electrical equipment section 220. The electrical equipment section 220 is a section that includes electrical equipment and electronic equipment, and in this embodiment, includes the upper radial sensor 107 (radial displacement detection section 280), the upper radial electromagnet 104 (annular electromagnet 230), the motor 121, the lower radial electromagnet 105 (annular electromagnet 230), and the lower radial sensor 108 (radial displacement detection section 280). When molding the molded section 300, a cylindrical nest (not shown) is inserted into the inside of the stator column 122 from the lower opening side of the stator column 122 before filling the molded section 300. Next, for example, a thermosetting epoxy resin material is filled to cover the electrical equipment section 220 and form a cylindrical inner peripheral surface of the resin mold inside the stator column 122. After the molding operation is completed, the cylindrical inner peripheral surface of the molded resin mold is cut to expose the magnetic poles of the upper radial sensor 107, the upper radial electromagnet 104, the motor 121, the lower radial electromagnet 105, and the lower radial sensor 108. The material of the molded section 300 is not particularly limited as long as it can be molded.

モールド部300は、円環状電磁石230である上側径方向電磁石104および下側径方向電磁石105の各々の近傍に、周方向Cへ隣り合う2つの第1の鍔部254の間を径方向へ貫通する貫通モールド301および狭モールド304と、貫通モールド301および狭モールド304の径方向の外側に配置される外側モールド302と、貫通モールド301および狭モールド304の径方向の内側に配置される内側モールド303とを有する。 The mold section 300 has a through mold 301 and a narrow mold 304 that penetrate radially between two adjacent first flanges 254 in the circumferential direction C near each of the upper radial electromagnet 104 and the lower radial electromagnet 105, which are the annular electromagnets 230, an outer mold 302 that is arranged radially outside the through mold 301 and the narrow mold 304, and an inner mold 303 that is arranged radially inside the through mold 301 and the narrow mold 304.

狭モールド304は、狭い第1の隙間260を形成する近接部258を、ロータ軸113の径方向へ貫通している。貫通モールド301は、広い第2の隙間261を形成する連通部259を、ロータ軸113の径方向へ貫通している。 The narrow mold 304 penetrates the adjacent portion 258 that forms the narrow first gap 260 in the radial direction of the rotor shaft 113. The through mold 301 penetrates the communicating portion 259 that forms the wide second gap 261 in the radial direction of the rotor shaft 113.

内側モールド303は、図6~8に示すように、貫通モールド301および狭モールド304と一体的に形成されており、第1の鍔部254のロータ軸113に向かう面(円環状電磁石230の中心Oに向かう面)と、ティース244の第1の鍔部254よりも径方向の内側へ突出している部位の外周面とに密着している。 As shown in Figures 6 to 8, the inner mold 303 is formed integrally with the through mold 301 and the narrow mold 304, and is in close contact with the surface of the first flange 254 facing the rotor shaft 113 (the surface facing the center O of the annular electromagnet 230) and the outer peripheral surface of the portion of the tooth 244 that protrudes radially inward beyond the first flange 254.

外側モールド302は、貫通モールド301および狭モールド304と一体的に形成されており、第1の鍔部254の径方向外側の面と、コイル線252と、第2の鍔部255と、円環部242の内周壁243とに密着している。 The outer mold 302 is formed integrally with the through mold 301 and the narrow mold 304, and is in close contact with the radially outer surface of the first flange 254, the coil wire 252, the second flange 255, and the inner wall 243 of the annular portion 242.

次に、本実施形態に係る真空ポンプ100の作用を説明する。 Next, the operation of the vacuum pump 100 according to this embodiment will be described.

本実施形態において、外側モールド302および内側モールド303は、隙間の狭い第1の隙間260を貫通する狭モールド304および隙間の広い第2の隙間261を貫通する貫通モールド301により一体的に成形されている。このため、内側モールド303は、貫通モールド301により外側モールド302に強固に連結されて、外側モールド302から剥がれにくい。また、モールド部300を成形する際に、周方向Cに隣り合う第1の鍔部254の間に広い第2の隙間261が形成されるために、第1の鍔部254の間に狭い第1の隙間260が形成されても、樹脂が狭い領域まで満遍なく充填されやすい。このため、モールド部300に充填不良が生じにくい。したがって、本真空ポンプ100は、モールド部300の強度の低下を抑制でき、かつ電装部220の耐腐食性の低下を抑制できる。 In this embodiment, the outer mold 302 and the inner mold 303 are integrally molded by a narrow mold 304 that penetrates the narrow first gap 260 and a through mold 301 that penetrates the wide second gap 261. Therefore, the inner mold 303 is firmly connected to the outer mold 302 by the through mold 301 and is not easily peeled off from the outer mold 302. In addition, when molding the molded part 300, a wide second gap 261 is formed between the first flange parts 254 adjacent to each other in the circumferential direction C, so that even if a narrow first gap 260 is formed between the first flange parts 254, the resin is likely to be filled evenly up to the narrow area. Therefore, filling defects are unlikely to occur in the molded part 300. Therefore, the vacuum pump 100 can suppress a decrease in the strength of the molded part 300 and a decrease in the corrosion resistance of the electrical part 220.

以上のように、本実施形態に係る真空ポンプ100は、ロータ軸113の径方向の外側に配置されてロータ軸113を回転可能に保持するラジアル磁気軸受装置210と、少なくとも一部がラジアル磁気軸受装置210の径方向の内側に配置されてラジアル磁気軸受装置210に密着するモールド部300と、を有する真空ポンプ100であって、ラジアル磁気軸受装置210は、内周壁243にロータ軸113の周方向Cへ所定の間隔を空けて複数のティース244が設けられた円環状ステータコア240と、複数のティース244に各々が装着された複数のボビン251および当該ボビン251に巻かれた複数のコイル線252を備えたコイル部250と、を有する円環状電磁石230と、を備え、複数のボビン251は、外周にコイル線252を巻かれ、かつ円環状ステータコア240の内周側から複数のティース244に被さって装着される矩形筒状のボビン本体253と、ボビン本体253のロータ軸113と対向する側の端部の外周面から立ち上がり、ロータ軸113側からの正面視において矩形中空状に形成されている第1の鍔部254と、を備え、周方向Cに隣り合う複数のティース244に装着された複数のボビン251の周方向Cに隣り合う第1の鍔部254の側端面257の少なくとも一方は、正面視において、第1の鍔部254間の周方向Cの隙間を増加させる連通部259を有し、モールド部300は、連通部259を径方向へ貫通する貫通モールド301と、貫通モールド301よりも径方向の外側に配置されて貫通モールド301と一体的に形成された外側モールド302と、貫通モールド301よりも径方向の内側に配置されて貫通モールド301と一体的に形成された内側モールド303と、を有する。これにより、本実施形態に係る真空ポンプ100は、モールド部300の内側モールド303が、第1の鍔部254に形成される連通部259を通る貫通モールド301によって外側モールド302に強固に連結される。このため、本真空ポンプ100は、ラジアル磁気軸受装置210の円環状電磁石230に配置されるボビン251の第1の鍔254よりもロータ軸113に近い部位である内側モールド303が剥がれることを抑制できる。 As described above, the vacuum pump 100 according to this embodiment is a vacuum pump 100 having a radial magnetic bearing device 210 arranged radially outside the rotor shaft 113 and rotatably holding the rotor shaft 113, and a molded part 300, at least a part of which is arranged radially inside the radial magnetic bearing device 210 and in close contact with the radial magnetic bearing device 210. The radial magnetic bearing device 210 is provided with an annular stator core 240 having a plurality of teeth 244 provided on an inner peripheral wall 243 at predetermined intervals in the circumferential direction C of the rotor shaft 113, and an annular electromagnet 230 having a coil part 250 including a plurality of bobbins 251 each attached to the plurality of teeth 244 and a plurality of coil wires 252 wound around the bobbins 251. The plurality of bobbins 251 have coil wires 252 wound around their outer periphery and are connected to the plurality of teeth from the inner peripheral side of the annular stator core 240. and a first flange portion 254 that rises from an outer circumferential surface of an end portion of the bobbin body 253 facing the rotor shaft 113 and is formed in a rectangular hollow shape when viewed from the front from the rotor shaft 113 side. At least one of side end surfaces 257 of the first flange portion 254 adjacent in the circumferential direction C of the plurality of bobbins 251 attached to the plurality of teeth 244 adjacent in the circumferential direction C is The first flanges 254 have a communicating portion 259 that increases the gap in the circumferential direction C between the first flanges 254, and the molded portion 300 has a through mold 301 that penetrates the communicating portion 259 in the radial direction, an outer mold 302 that is disposed radially outward of the through mold 301 and formed integrally with the through mold 301, and an inner mold 303 that is disposed radially inward of the through mold 301 and formed integrally with the through mold 301. As a result, in the vacuum pump 100 according to this embodiment, the inner mold 303 of the molded portion 300 is firmly connected to the outer mold 302 by the through mold 301 that passes through the communicating portion 259 formed in the first flanges 254. Therefore, the vacuum pump 100 can prevent the inner mold 303, which is closer to the rotor shaft 113 than the first flange 254 of the bobbin 251 arranged on the annular electromagnet 230 of the radial magnetic bearing device 210, from peeling off.

ロータ軸113の軸方向Zへの連通部259の長さL2は、第1の鍔部254間の周方向Cへの隙間の最小幅W1よりも長い。これにより、連通部259を貫通する貫通モールド301の強度は、連通部259が設けられない場合と比較して高くなる。このため、本真空ポンプ100は、内側モールド303が剥がれることを効果的に抑制できる。 The length L2 of the communication portion 259 in the axial direction Z of the rotor shaft 113 is longer than the minimum width W1 of the gap in the circumferential direction C between the first flange portions 254. This increases the strength of the through mold 301 that penetrates the communication portion 259 compared to a case in which the communication portion 259 is not provided. Therefore, the vacuum pump 100 can effectively prevent the inner mold 303 from peeling off.

ロータ軸113の軸方向Zへの連通部259の長さL2は、当該連通部259が形成される位置における2つの第1の鍔部254間の周方向Cへの隙間の幅W2よりも長い。これにより、連通部259を貫通する貫通モールド301の強度が高くなる。このため、本真空ポンプ100は、内側モールド303が剥がれることを効果的に抑制できる。 The length L2 of the communication portion 259 in the axial direction Z of the rotor shaft 113 is longer than the width W2 of the gap in the circumferential direction C between the two first flanges 254 at the position where the communication portion 259 is formed. This increases the strength of the through mold 301 that penetrates the communication portion 259. Therefore, the vacuum pump 100 can effectively prevent the inner mold 303 from peeling off.

連通部259は、第1の鍔部254の側端面257に、ロータ軸113の軸方向Zへ複数配置される。これにより、内側モールド303は、複数の貫通モールド301によって外側モールド302に連結されるため、剥がれることを効果的に抑制できる。 The communication parts 259 are arranged in multiple locations on the side end surface 257 of the first flange 254 in the axial direction Z of the rotor shaft 113. As a result, the inner mold 303 is connected to the outer mold 302 by multiple through molds 301, effectively preventing peeling.

また、本実施形態におけるラジアル磁気軸受装置210は、ロータ軸113の径方向の外側に配置されてロータ軸113を回転可能に保持するラジアル磁気軸受装置210であって、内周壁243にロータ軸113の周方向Cへ所定の間隔を空けて複数のティース244が設けられた円環状ステータコア240と、複数のティース244に各々が装着された複数のボビン251および当該ボビン251に巻かれた複数のコイル線252を備えたコイル部250と、を有する円環状電磁石230を備え、複数のボビン251は、外周にコイル線252を巻かれ、かつ円環状ステータコア240の内周側から複数のティース244に被さって装着される矩形筒状のボビン本体253と、ボビン本体253のロータ軸113と対向する側の端部の外周面から立ち上がり、ロータ軸113側からの正面視において矩形中空状に形成されている第1の鍔部254と、を備え、周方向Cに隣り合う複数のティース244に装着された複数のボビン251の周方向Cに隣り合う第1の鍔部254の側端面257の少なくとも一方は、正面視において、第1の鍔部254間の周方向Cの隙間を増加させる連通部259を有する。これにより、ラジアル磁気軸受装置210は、円環状ステータコア240の内側をモールド部300により被覆された際に、第1の鍔部254よりも内側の内側モールド303が、第1の鍔部254に形成される連通部259を通る貫通モールド301によって、第1の鍔部254よりも外側の外側モールド302に強固に連結される。このため、ラジアル磁気軸受装置210は、円環状電磁石230に配置されるボビン251の第1の鍔254よりもロータ軸113に近い側に被覆される内側モールド303が剥がれることを抑制できる。 In addition, the radial magnetic bearing device 210 in this embodiment is a radial magnetic bearing device 210 that is disposed radially outside the rotor shaft 113 and rotatably holds the rotor shaft 113, and includes an annular stator core 240 having a plurality of teeth 244 provided on an inner peripheral wall 243 at predetermined intervals in the circumferential direction C of the rotor shaft 113, and an annular electromagnet 230 having a coil section 250 including a plurality of bobbins 251 each attached to the plurality of teeth 244 and a plurality of coil wires 252 wound around the bobbins 251, and the plurality of bobbins 251 have coil wires 252 wound around their outer peripheries. The bobbin 251 includes a rectangular cylindrical bobbin body 253 that is attached to the inner circumferential side of the annular stator core 240 by covering the multiple teeth 244, and a first flange portion 254 that rises from the outer circumferential surface of the end portion of the bobbin body 253 facing the rotor shaft 113 and is formed in a rectangular hollow shape when viewed from the front from the rotor shaft 113 side, and at least one of the side end surfaces 257 of the first flange portion 254 adjacent in the circumferential direction C of the multiple bobbins 251 attached to the multiple teeth 244 adjacent in the circumferential direction C has a communicating portion 259 that increases the gap in the circumferential direction C between the first flange portions 254 when viewed from the front. As a result, when the inside of the annular stator core 240 of the radial magnetic bearing device 210 is covered by the mold part 300, the inner mold 303 on the inside of the first flange 254 is firmly connected to the outer mold 302 on the outside of the first flange 254 by the through mold 301 that passes through the communication part 259 formed in the first flange 254. Therefore, the radial magnetic bearing device 210 can prevent the inner mold 303 that covers the side closer to the rotor shaft 113 than the first flange 254 of the bobbin 251 arranged in the annular electromagnet 230 from peeling off.

なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更や組合せが可能である。例えば、図12および13に示す第1変形例のように、周方向Cに隣り合う電磁石270の間に、ロータ軸113の径方向の変位を検出するラジアル方向変位検出部280が配置されてもよい。第1変形例では、軸方向Zにおいてラジアル方向変位検出部280を電磁石270と同じ位置に配置できるため、真空ポンプ100の軸方向Zの寸法を削減できる。ラジアル方向変位検出部280は、公知の変位センサであり、例えば、インダクタンス型変位センサ等である。ラジアル方向変位検出部280の各々は、円環状ステータコア240の内周壁243から突出する2つの爪部281にセンサ用コイル282を巻いて形成された一対の磁極283、283を備えている。一対の磁極283、283は、センサ用コイル282が逆向きとなるように巻かれることで、異なる極性を有している。 Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications and combinations are possible within the technical concept of the present invention. For example, as in the first modified example shown in Figs. 12 and 13, a radial displacement detection unit 280 that detects the radial displacement of the rotor shaft 113 may be arranged between electromagnets 270 adjacent to each other in the circumferential direction C. In the first modified example, the radial displacement detection unit 280 can be arranged at the same position as the electromagnets 270 in the axial direction Z, so that the dimension of the vacuum pump 100 in the axial direction Z can be reduced. The radial displacement detection unit 280 is a known displacement sensor, such as an inductance type displacement sensor. Each of the radial displacement detection units 280 has a pair of magnetic poles 283, 283 formed by winding a sensor coil 282 around two claws 281 protruding from the inner circumferential wall 243 of the annular stator core 240. The pair of magnetic poles 283, 283 have different polarities because the sensor coil 282 is wound in the opposite directions.

周方向Cに隣り合う電磁石270間で隣り合う第1の電磁石271および第2の電磁石272は、ロータ軸113側で同じ極性を有している。したがって、ラジアル方向変位検出部280の各々は、周方向Cに隣り合う同じ極性を有する第1の電磁石271および第2の電磁石272の間に配置される。これにより、ラジアル方向変位検出部280が配置される領域では、隣り合う電磁石270から生じる磁束が相殺されるため、ラジアル方向変位検出部280への電磁石270の磁束の影響が低減される。 The first electromagnet 271 and the second electromagnet 272 adjacent to each other in the circumferential direction C have the same polarity on the rotor shaft 113 side. Therefore, each radial direction displacement detection unit 280 is disposed between the first electromagnet 271 and the second electromagnet 272 having the same polarity adjacent to each other in the circumferential direction C. As a result, in the region where the radial direction displacement detection unit 280 is disposed, the magnetic flux generated from the adjacent electromagnets 270 is cancelled out, so that the effect of the magnetic flux of the electromagnet 270 on the radial direction displacement detection unit 280 is reduced.

第1変形例では、ラジアル方向変位検出部280が軸方向Zにおいて電磁石270と同じ位置に配置されるため、同じ電磁石270を形成している第1の電磁石271および第2の電磁石272の周方向Cに隣り合う2つの第1の鍔部254の間の隙間を広く確保することが困難である。しかしながら、第1変形例では、隙間を広く確保することが困難な、周方向Cに隣り合う2つの第1の鍔部254の少なくとも一方の側端面257に連通部259が形成されるため、内側モールド303を貫通モールド301によって外側モールド302に強固に連結し、内側モールド303が剥がれることを抑制できる。また、モールド部300を成形する際に、隙間を広く確保することが困難な隣り合う2つの第1の鍔部254の間に広い流路を確保でき、樹脂を所望の範囲まで満遍なく充填させやすい。また、ラジアル方向変位検出部280を挟んで離れて配置される2つの第1の鍔部254の間では、十分な隙間を確保できるため、内側モールド303の剥がれが生じにくい。このため、ラジアル方向変位検出部280を挟む2つの第1の鍔部254に連通部259を形成する必要がなく、第1の鍔部254に連通部259を形成することによるボビン251の強度低下を防止できる。 In the first modified example, since the radial displacement detection unit 280 is disposed at the same position as the electromagnet 270 in the axial direction Z, it is difficult to secure a wide gap between the two first flanges 254 adjacent in the circumferential direction C of the first electromagnet 271 and the second electromagnet 272 forming the same electromagnet 270. However, in the first modified example, since the communication portion 259 is formed on at least one side end surface 257 of the two first flanges 254 adjacent in the circumferential direction C, where it is difficult to secure a wide gap, the inner mold 303 is firmly connected to the outer mold 302 by the through mold 301, and the inner mold 303 can be prevented from peeling off. In addition, when molding the molded part 300, a wide flow path can be secured between the two adjacent first flanges 254, where it is difficult to secure a wide gap, and it is easy to fill the resin evenly to the desired range. In addition, a sufficient gap can be secured between the two first flanges 254 that are spaced apart and sandwich the radial displacement detection unit 280, so peeling of the inner mold 303 is unlikely to occur. Therefore, there is no need to form a communication portion 259 in the two first flanges 254 that sandwich the radial displacement detection unit 280, and a decrease in the strength of the bobbin 251 due to the formation of the communication portion 259 in the first flanges 254 can be prevented.

また、第1の鍔部254の連通部259は、第1の隙間260を広げることができれば構成は限定されない。したがって、例えば図14(A)に示す第2変形例のように、第1の鍔部254の連通部259は、円環状ステータコア240の中心O側から見て直線的な体ではなく、円弧状の体を有してもよい。すなわち、連通部259により形成される第2の隙間261の周方向Cへの幅は、軸方向Zに沿って変化してもよい。また、図14(B)に示す第3変形例のように、連通部259は、凹部ではなく段差により形成されてもよい。 The communication portion 259 of the first flange 254 is not limited in configuration as long as it can widen the first gap 260. Therefore, for example, as in the second modified example shown in FIG. 14(A), the communication portion 259 of the first flange 254 may have an arc-shaped body instead of a straight body when viewed from the center O side of the annular stator core 240. That is, the width of the second gap 261 formed by the communication portion 259 in the circumferential direction C may change along the axial direction Z. As in the third modified example shown in FIG. 14(B), the communication portion 259 may be formed by a step rather than a recess.

100 真空ポンプ
104 上側径方向電磁石(円環状電磁石)
105 下側径方向電磁石(円環状電磁石)
113 ロータ軸
122 ステータコラム
210 ラジアル磁気軸受装置
220 電装部
230 円環状電磁石
240 円環状ステータコア
241 電磁鋼板
242 円環部
243 内周壁
244 ティース
250 コイル部
251 ボビン
252 コイル線
253 ボビン本体
254 第1の鍔部(鍔部)
255 第2の鍔部
256 貫通孔
257 側端面
258 近接部
259 連通部
260 第1の隙間
261 第2の隙間
270 電磁石
271 第1の電磁石
272 第2の電磁石
280 ラジアル方向変位検出部
300 モールド部
301 貫通モールド
302 外側モールド
303 内側モールド
304 狭モールド
C 周方向
Z 軸方向
100 Vacuum pump 104 Upper radial electromagnet (annular electromagnet)
105 Lower radial electromagnet (annular electromagnet)
REFERENCE SIGNS LIST 113 rotor shaft 122 stator column 210 radial magnetic bearing device 220 electrical equipment section 230 annular electromagnet 240 annular stator core 241 electromagnetic steel plate 242 annular section 243 inner circumferential wall 244 teeth 250 coil section 251 bobbin 252 coil wire 253 bobbin body 254 first flange section (flange section)
255 Second flange portion 256 Through hole 257 Side end surface 258 Proximal portion 259 Communication portion 260 First gap 261 Second gap 270 Electromagnet 271 First electromagnet 272 Second electromagnet 280 Radial direction displacement detection portion 300 Molded portion 301 Through mold 302 Outer mold 303 Inner mold 304 Narrow mold C Circumferential direction Z Axial direction

Claims (6)

ロータ軸の径方向の外側に配置されて前記ロータ軸を回転可能に保持するラジアル磁気軸受装置と、少なくとも一部が前記ラジアル磁気軸受装置の前記径方向の内側に配置されて前記ラジアル磁気軸受装置に密着するモールド部と、を有する真空ポンプであって、
前記ラジアル磁気軸受装置は、
内周壁に前記ロータ軸の周方向へ所定の間隔を空けて複数のティースが設けられた円環状ステータコアと、
前記複数のティースに各々が装着された複数のボビンおよび当該複数のボビンに巻かれた複数のコイル線を備えたコイル部と、を有する円環状電磁石を備え、
前記複数のボビンは、
外周に前記コイル線を巻かれ、かつ前記円環状ステータコアの内周側から前記複数のティースに被さって装着される矩形筒状のボビン本体と、
前記ボビン本体の前記ロータ軸と対向する側の端部の外周面から立ち上がり、前記ロータ軸側からの正面視において矩形中空状に形成されている鍔部と、を備え、
前記周方向に隣り合う前記複数のティースに装着された前記複数のボビンの前記周方向に隣り合う前記鍔部の側端面の少なくとも一方は、前記正面視において、前記鍔部間の前記周方向の隙間を増加させる連通部を有し、
前記モールド部は、
前記連通部を前記径方向へ貫通する貫通モールドと、
前記貫通モールドよりも前記径方向の外側に配置されて前記貫通モールドと一体的に形成された外側モールドと、
前記貫通モールドよりも前記径方向の内側に配置されて前記貫通モールドと一体的に形成された内側モールドと、を有することを特徴とする真空ポンプ。
A vacuum pump having a radial magnetic bearing device disposed radially outward of a rotor shaft and rotatably holding the rotor shaft, and a molded portion, at least a portion of which is disposed radially inward of the radial magnetic bearing device and in intimate contact with the radial magnetic bearing device,
The radial magnetic bearing device includes:
an annular stator core having an inner peripheral wall on which a plurality of teeth are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor shaft;
a coil portion including a plurality of bobbins respectively attached to the plurality of teeth and a plurality of coil wires wound around the plurality of bobbins;
The plurality of bobbins include
a bobbin body having a rectangular cylindrical shape, the bobbin body having the coil wire wound around its outer periphery and being attached to the annular stator core from its inner periphery so as to cover the teeth;
a flange portion that rises from an outer circumferential surface of an end portion of the bobbin body facing the rotor shaft and is formed into a rectangular hollow shape when viewed from the front from the rotor shaft side,
At least one of side end surfaces of the flange portions adjacent in the circumferential direction of the plurality of bobbins attached to the plurality of teeth adjacent in the circumferential direction has a communication portion that increases a circumferential gap between the flange portions in the front view,
The mold part includes:
a through mold that penetrates the communication portion in the radial direction;
an outer mold disposed radially outward of the through mold and integrally formed with the through mold;
an inner mold disposed radially inward of the through mold and integrally formed with the through mold.
前記円環状電磁石は、前記周方向に隣り合う一対の前記ティースおよび当該ティースに被さる前記コイル部により形成されるとともに、前記一対のティースの磁極が異なるように配置された複数の電磁石を有し、
前記周方向に隣り合う前記電磁石間に、前記ロータ軸の径方向の変位を検出するラジアル方向変位検出部が配置され、
前記ラジアル方向変位検出部を挟んで前記周方向に隣り合って異なる前記電磁石を形成する2つの前記ティースは、同じ磁極を有するように配置され、
前記連通部は、前記ラジアル方向変位検出部を挟んで前記周方向に隣り合う前記鍔部の前記側端面に形成されず、同じ前記電磁石を形成する2つの前記鍔部の隣り合う前記側端面の少なくとも一方に形成されることを特徴とする請求項1に記載の真空ポンプ。
the annular electromagnet is formed by a pair of the teeth adjacent to each other in the circumferential direction and the coil portion covering the teeth, and has a plurality of electromagnets arranged such that the magnetic poles of the pair of teeth are different from each other,
a radial displacement detection unit that detects a radial displacement of the rotor shaft is disposed between the electromagnets adjacent in the circumferential direction,
two teeth adjacent to each other in the circumferential direction across the radial displacement detection portion and forming different electromagnets are arranged to have the same magnetic pole,
2. The vacuum pump according to claim 1, wherein the communication portion is not formed on the side end faces of the flange portions adjacent in the circumferential direction across the radial displacement detection portion, but is formed on at least one of the adjacent side end faces of the two flange portions that form the same electromagnet.
前記ロータ軸の軸方向への前記連通部の長さは、前記鍔部間の前記周方向への隙間の最小幅よりも長いことを特徴とする請求項1または2に記載の真空ポンプ。 The vacuum pump according to claim 1 or 2, characterized in that the length of the communication portion in the axial direction of the rotor shaft is longer than the minimum width of the gap between the flange portions in the circumferential direction. 前記ロータ軸の軸方向への前記連通部の長さは、当該連通部が形成される位置における2つの前記鍔部間の周方向への隙間の幅よりも長いことを特徴とする請求項1または2に記載の真空ポンプ。 The vacuum pump according to claim 1 or 2, characterized in that the length of the communication portion in the axial direction of the rotor shaft is longer than the width of the circumferential gap between the two flanges at the position where the communication portion is formed. 前記連通部は、前記鍔部の前記側端面に、前記ロータ軸の軸方向へ複数配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の真空ポンプ。 The vacuum pump according to claim 1 or 2, characterized in that the communication portion is arranged in a plurality of positions on the side end surface of the flange portion in the axial direction of the rotor shaft. ロータ軸の径方向の外側に配置されるとともにモールド部に密着されて前記ロータ軸を回転可能に保持するラジアル磁気軸受装置であって、
内周壁に前記ロータ軸の周方向へ所定の間隔を空けて複数のティースが設けられた円環状ステータコアと、
前記複数のティースに各々が装着された複数のボビンおよび当該複数のボビンに巻かれた複数のコイル線を備えたコイル部と、を有する円環状電磁石を備え、
前記複数のボビンは、
外周に前記コイル線を巻かれ、かつ前記円環状ステータコアの内周側から前記複数のティースに被さって装着される矩形筒状のボビン本体と、
前記ボビン本体の前記ロータ軸と対向する側の端部の外周面から立ち上がり、前記ロータ軸側からの正面視において矩形中空状に形成されている鍔部と、を備え、
前記周方向に隣り合う前記複数のティースに装着された前記複数のボビンの前記周方向に隣り合う前記鍔部の側端面の少なくとも一方は、前記正面視において、前記鍔部間の前記周方向の隙間を増加させる連通部を有し、
前記モールド部に、前記連通部を前記径方向へ貫通する貫通モールドと、前記貫通モールドよりも前記径方向の外側に配置されて前記貫通モールドと一体的に形成された外側モールドと、前記貫通モールドよりも前記径方向の内側に配置されて前記貫通モールドと一体的に形成された内側モールドと、を形成するように前記モールド部に密着することを特徴とするラジアル磁気軸受装置。
A radial magnetic bearing device that is disposed radially outward of a rotor shaft and is in close contact with a molded portion to rotatably hold the rotor shaft,
an annular stator core having an inner peripheral wall on which a plurality of teeth are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor shaft;
a coil portion including a plurality of bobbins respectively attached to the plurality of teeth and a plurality of coil wires wound around the plurality of bobbins;
The plurality of bobbins include
a bobbin body having a rectangular cylindrical shape, the bobbin body having the coil wire wound around its outer periphery and being attached to the annular stator core from its inner periphery so as to cover the teeth;
a flange portion that rises from an outer circumferential surface of an end portion of the bobbin body facing the rotor shaft and is formed into a rectangular hollow shape when viewed from the front from the rotor shaft side,
At least one of side end surfaces of the flange portions adjacent in the circumferential direction of the plurality of bobbins attached to the plurality of teeth adjacent in the circumferential direction has a communication portion that increases a circumferential gap between the flange portions in the front view,
A radial magnetic bearing device characterized in that the mold portion is adhered to the mold portion to form a through mold that penetrates the communicating portion in the radial direction, an outer mold that is positioned radially outward of the through mold and formed integrally with the through mold, and an inner mold that is positioned radially inward of the through mold and formed integrally with the through mold .
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