特許 7147976 真空ポンプおよび磁気軸受一体型モータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-27

(45)【発行日】2022-10-05

(54)【発明の名称】真空ポンプおよび磁気軸受一体型モータ

(51)【国際特許分類】

   F04D 19/04 20060101AFI20220928BHJP

【ＦＩ】

F04D19/04 A

F04D19/04 D

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021523149

(86)(22)【出願日】2019-05-24

(86)【国際出願番号】 JP2019020688

(87)【国際公開番号】W WO2020240621

(87)【国際公開日】2020-12-03

【審査請求日】2021-10-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】森 隆弘

(72)【発明者】

【氏名】井上 統宏

(72)【発明者】

【氏名】太田 知男

(72)【発明者】

【氏名】竹本 真紹

(72)【発明者】

【氏名】付 裕

【審査官】井古田 裕昭

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００９／０９３４２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１９２８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６４－２９２８９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １９／０４

Ｆ１６Ｃ ３２／０４

Ｈ０２Ｋ １／２７

Ｈ０２Ｋ ７／０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向を有する回転軸を含むロータと、
前記回転軸に設けられた回転翼と、
前記ロータを回転駆動する回転力、および、前記ロータを磁気により支持する軸受力を付与するコイルを含む磁気軸受一体型ステータと、を備え、
前記ロータは、
一対のスペーサー部材と、
前記回転軸の外周に設けられ、組み立て時に前記軸方向に印加される圧力を、前記一対のスペーサー部材を介して受け止めるための支持部材と、
前記支持部材の外周を取り囲むように設けられた永久磁石と、
前記永久磁石の外周において、前記一対のスペーサー部材と前記軸方向に非接触に設けられた円環形状を有する非導電性の保護リングと、を含み、
前記支持部材の前記回転軸の前記軸方向における機械的強度は、前記保護リングの前記軸方向における機械的強度よりも大きい、真空ポンプ。

【請求項2】

前記支持部材の前記軸方向における第１長さは、前記保護リングの前記軸方向における第２長さよりも大きい、請求項１に記載の真空ポンプ。

【請求項3】

前記保護リングは、前記保護リングの前記軸方向における一方側の端部が、前記永久磁石の一方側の端部と、前記支持部材の一方側の端部との間となる位置で、かつ、前記保護リングの前記軸方向における他方側の端部が、前記永久磁石の他方側の端部と、前記支持部材の他方側の端部との間となる位置に配置されている、請求項２に記載の真空ポンプ。

【請求項4】

前記一対のスペーサー部材は、前記支持部材を挟むように配置されており、
前記支持部材は、前記軸方向における両端面が、それぞれ、前記一対のスペーサー部材と接触しており、前記保護リングは、前記軸方向における少なくとも一方の端面が、前記一対のスペーサー部材の少なくとも一方と非接触である、請求項１に記載の真空ポンプ。

【請求項5】

前記保護リングは、前記回転軸の径方向における前記保護リングの外表面の位置が、前記一対のスペーサー部材の外表面と略同一の位置か、または、前記一対のスペーサー部材の外表面よりも内側の位置となるように構成されている、請求項４に記載の真空ポンプ。

【請求項6】

前記支持部材は、円環形状を有している、請求項１に記載の真空ポンプ。

【請求項7】

前記保護リングは、非導電性の樹脂によって構成されている、請求項１に記載の真空ポンプ。

【請求項8】

前記保護リングは、繊維強化プラスチックによって構成されている、請求項７に記載の真空ポンプ。

【請求項9】

軸方向を有する回転軸を含むロータと、
前記ロータを回転駆動する回転力、および、前記ロータを磁気により支持する軸受力を付与するコイルを含む磁気軸受一体型ステータと、を備え、
前記ロータは、
一対のスペーサー部材と、
前記回転軸の外周に設けられ、組み立て時に前記軸方向に印加される圧力を、前記一対のスペーサー部材を介して受け止めるための支持部材と、
前記支持部材の外周を取り囲むように設けられた永久磁石と、
前記永久磁石の外周において、前記一対のスペーサー部材と前記軸方向に非接触に設けられた円環形状を有する非導電性の保護リングと、を含み、
前記支持部材の前記回転軸の前記軸方向における機械的強度は、前記保護リングの前記軸方向における機械的強度よりも大きい、磁気軸受一体型モータ。

【請求項10】

前記支持部材の前記軸方向における第１長さは、前記保護リングの前記軸方向における第２長さよりも大きい、請求項９に記載の磁気軸受一体型モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空ポンプおよび磁気軸受一体型モータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、真空ポンプおよび磁気軸受一体型モータが知られている。このような真空ポンプは、たとえば、特許第３８５４９９８号公報に開示されている。

【0003】

上記特許第３８５４９９８号公報には、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプに用いられるベアリングレスモータが開示されている。上記特許第３８５４９９８号公報に開示されているベアリングレスモータは、回転子と、固定子と、永久磁石とを備える。上記特許第３８５４９９８号公報に開示されているベアリングレスモータは、磁極の極性の向きが回転子の半径方向に向かって互いに逆向きになるように永久磁石が配置されている。また、上記特許第３８５４９９８号公報に開示されているベアリングレスモータは、固定子に設けられた支持巻線に流れる電流により生じる支持磁束が、永久磁石の間に配置される突極を貫くように構成されている。このように構成することにより、固定子は、非接触で回転子を磁気支持するための支持力を生成している。

【0004】

また、上記特許第３８５４９９８号公報に開示されているベアリングレスモータは、回転子が回転することにより生じる遠心力によって、永久磁石が飛散することを防ぐために、永久磁石の外周に、固定部材が設けられている。上記特許第３８５４９９８号公報には開示されていないが、永久磁石の飛散を防止するための固定部材は、回転子の組み立て時に印加される圧力によって破損しないために、たとえば、ステンレス鋼材によって構成されていると考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第３８５４９９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、たとえば、永久磁石の飛散を防止するための円環形状を有する固定部材がステンレス鋼材によって構成されている場合、磁気支持するための支持力を生成するための磁束によって、固定部材において渦電流が生じる。固定部材において渦電流が生じた場合、消費電力が過大になり、モータを駆動するための電力および磁気支持するための支持力を生成するための電力が損失するという不都合がある。そのため、固定部材を樹脂などの非導電性の材料によって構成することにより、固定部材に渦電流が生じることを抑制することが考えられる。しかし、固定部材を樹脂などによって構成した場合、回転子の組み立て時の圧力によって破損する可能性があるという問題点がある。

【0007】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、組み立て時において固定部材が破損することを抑制することが可能であるとともに、固定部材に渦電流が生じることによる損失を低減することが可能な真空ポンプおよび磁気軸受一体型モータを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における真空ポンプは、軸方向を有する回転軸を含むロータと、回転軸に設けられた回転翼と、ロータを回転駆動する回転力、および、ロータを磁気により支持する軸受力を付与するコイルを含む磁気軸受一体型ステータと、を備え、ロータは、一対のスペーサー部材と、回転軸の外周に設けられ、組み立て時に軸方向に印加される圧力を、一対のスペーサー部材を介して受け止めるための支持部材と、支持部材の外周を取り囲むように設けられた永久磁石と、永久磁石の外周において、一対のスペーサー部材と軸方向に非接触に設けられた円環形状を有する非導電性の保護リングと、を含み、支持部材の回転軸の軸方向における機械的強度は、保護リングの軸方向における機械的強度よりも大きい。なお、非導電性の保護リングは、絶縁体または半導体を含む。また、軸方向における機械的強度とは、軸方向の圧縮荷重に対する強度（剛性）のことである。

【0009】

この発明の第２の局面における磁気軸受一体型モータは、軸方向を有する回転軸を含むロータと、ロータを回転駆動する回転力、および、ロータを磁気により支持する軸受力を付与するコイルを含む磁気軸受一体型ステータと、を備え、ロータは、一対のスペーサー部材と、回転軸の外周に設けられ、組み立て時に軸方向に印加される圧力を、一対のスペーサー部材を介して受け止めるための支持部材と、支持部材の外周を取り囲むように設けられた永久磁石と、永久磁石の外周において、一対のスペーサー部材と軸方向に非接触に設けられた円環形状を有する非導電性の保護リングと、を含み、支持部材の回転軸の軸方向における機械的強度は、保護リングの軸方向における機械的強度よりも大きい。

【発明の効果】

【0010】

本発明の第１の局面では、上記のように、一対のスペーサー部材と、組み立て時に軸方向に印加される圧力を、一対のスペーサー部材を介して受け止めるための支持部材と、支持部材の外周に設けられた永久磁石と、永久磁石の外周に設けられた円環形状を有する非導電性の保護リングと、を含み、支持部材の回転軸の軸方向における機械的強度は、保護リングの軸方向における機械的強度よりも大きい。上記支持部材を備えることにより、組み立て時において保護リングが破損することを抑制することができる。また、上記非導電性の保護リングを備えることにより、保護リングに渦電流が生じることによる損失を低減することができる。これらにより、組み立て時において保護リングが破損することを抑制することが可能であるとともに、保護リングに渦電流が生じることによる損失を低減することができる。

【0011】

また、本発明の第２の局面では、上記のように構成することにより、第１の局面における真空ポンプと同様に、組み立て時において保護リングが破損することを抑制することが可能であるとともに、保護リングに渦電流が生じることによる損失を低減することが可能な磁気軸受一体型モータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】真空ポンプの全体構成を示した模式的な断面図である。

【図2】回転体、磁気軸受ユニットおよびモータユニットの配置を示した模式図である。

【図3】真空ポンプの制御的な構成を説明するためのブロック図である。

【図4】磁気軸受ユニットおよびモータユニットを半径方向から見た模式的な断面図である。

【図5】モータユニットを軸方向から見た模式的な断面図である。

【図6】モータロータを軸方向から見た模式的な断面図である。

【図7】モータロータを半径方向から見た模式的な断面図である。

【図8】第１変形例によるモータロータを半径方向から見た模式的な断面図である。

【図9】第２変形例によるモータロータを半径方向から見た模式的な断面図である。

【図10】第３変形例によるモータロータを半径方向から見た模式的な断面図である。

【図11】第４変形例によるモータロータを半径方向から見た模式的な断面図である。

【図12】第５変形例によるモータロータを軸方向から見た模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0014】

図１～図７を参照して、本発明の一実施形態による磁気軸受一体型モータ２２の構成、および、磁気軸受一体型モータ２２を備える真空ポンプ１００の構成について説明する。

【0015】

（真空ポンプの構成）
図１に示すように、真空ポンプ１００は、容器内から気体を排出し、容器内を真空にする（減圧する）ためのポンプである。なお、真空とは、真空ポンプ１００の周囲の大気圧より低い圧力の状態とする。

【0016】

真空ポンプ１００は、少なくとも１つの吸気口１と、少なくとも１つの排気口２と、少なくとも１つのポンプ部３と、を備える。真空ポンプ１００は、ポンプ部３の動作によって、吸気口１からポンプ部３の内部へ気体を吸い込み、吸い込まれた気体を排気口２から排出する。真空ポンプ１００は、ポンプ部３を収容するハウジング４を備える。図１の例では、ハウジング４には、１つの吸気口１が形成され、１つのポンプ部３が収容されている。ハウジング４には、排気口２が形成された排気管２ａが接続されている。排気口２は、排気管２ａ、ポンプ部３を介して吸気口１に連通する。

【0017】

また、図１の例では、真空ポンプ１００には、ポンプ部３の動作を制御するための制御ユニット５が設けられている。制御ユニット５は、ハウジング４の底部に取り付けられている。制御ユニット５は、真空ポンプ１００とは別々に設けられ、有線または無線で真空ポンプ１００と通信可能に接続される構成であってもよい。

【0018】

（ポンプ部）
ポンプ部３は、回転体１０と回転機構２０とを含んでいる。回転体１０および回転機構２０は、ハウジング４内に収容されている。回転体１０が回転機構２０により回転駆動されることにより、回転体１０とハウジング４との間で気体の吸引力が発生する。

【0019】

図１の構成例では、ポンプ部３は、第１ポンプ構造３ａと第２ポンプ構造３ｂとを含む。図１の例では、真空ポンプ１００は、第１ポンプ構造３ａと第２ポンプ構造３ｂとが直列接続された複合型の真空ポンプである。吸気口１からポンプ部３に取り込まれた気体は、第１ポンプ構造３ａ、第２ポンプ構造３ｂを順番に通過して、排気口２から排出される。

【0020】

回転体１０は、回転軸１１と、翼支持部１２と、回転翼１３と、を含む。回転体１０は、回転軸１１と、翼支持部１２と、回転翼１３とが一体回転するように設けられている。第１ポンプ構造３ａは、回転体１０の回転翼１３とハウジング４の固定翼７１とによりターボ分子ポンプ（ｔｕｒｂｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｐｕｍｐ）を構成する。回転体１０は、翼支持部１２から回転軸１１の他端１１ｂ側に延びて、ハウジング４との間で第２ポンプ構造３ｂを構成する円筒部１４を含む。回転体１０には、第１ポンプ構造３ａを構成する回転翼１３と、第２ポンプ構造３ｂを構成する円筒部１４とが一体で回転するように設けられている。第２ポンプ構造３ｂは、回転体１０の後述する円筒部１４と、ハウジング４のポンプステータ７３とにより、分子ドラッグポンプ（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｒａｇ ｐｕｍｐ）を構成する。

【0021】

以下、回転軸１１の中心軸線が延びる方向を、軸方向またはスラスト方向という。回転軸１１の半径方向を、単に半径方向またはラジアル方向という。各図において、軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向のうちＺ１方向を一端１１ａ側、Ｚ２方向を他端１１ｂ側と呼ぶ。

【0022】

図１に示すように、回転機構２０は、回転体１０を回転駆動するとともに、回転体１０を磁気により支持する磁気軸受一体型モータ２２を含む。回転機構２０は、回転軸１１を中心に回転軸１１の周囲を囲むように設けられている。

【0023】

磁気軸受一体型モータ２２は、モータステータ２２ａ（図４参照）と、モータロータ２２ｂ（図４参照）と、により構成される。モータロータ２２ｂは、軸方向を有する回転軸１１を含む。モータステータ２２ａは、モータロータ２２ｂを回転駆動する回転力、および、モータロータ２２ｂを磁気により支持する軸受力を付与するように構成されている。なお、モータステータ２２ａおよびモータロータ２２ｂは、それぞれ、請求の範囲の「磁気軸受一体型ステータ」および「ロータ」の一例である。

【0024】

磁気軸受は、２組のラジアル磁気軸受と、１組のスラスト磁気軸受とを含む５軸磁気軸受である。５軸とは、回転体１０の並進方向の３方向および傾き方向の２方向の５方向について位置制御および姿勢制御が可能であることを意味する。

【0025】

すなわち、回転機構２０は、それぞれ回転軸１１の周囲に設けられた第１ラジアル磁気軸受４０と、第２ラジアル磁気軸受として機能する磁気軸受一体型モータ２２とを含む。回転機構２０は、回転軸１１の周囲に設けられたスラスト磁気軸受６０を含む、磁気軸受は、回転体１０を磁気浮上させることにより、回転体１０と非接触状態で回転体１０を回転可能に支持する。

【0026】

１組のラジアル磁気軸受により、互いに直交する２つのラジアル方向（Ｘ方向、Ｙ方向とする）の位置制御（２軸）が可能である。軸方向に並んで配置された２組のラジアル磁気軸受により、Ｘ方向回りおよびＹ方向回りの傾きの姿勢制御が可能である。スラスト磁気軸受により、スラスト方向（Ｚ方向）の位置制御（１軸）が可能である。

【0027】

本実施形態では、回転機構２０は、磁気軸受ユニット２１と、磁気軸受一体型モータ２２とを少なくとも含む。磁気軸受ユニット２１は、少なくとも第１ラジアル磁気軸受４０を含む。本実施形態では、図１の構成例では、磁気軸受ユニット２１は、第１ラジアル磁気軸受４０とスラスト磁気軸受６０とを一体的に含む単一のユニットである。磁気軸受一体型モータ２２は、回転軸１１を回転させるモータ、および、回転軸１１を磁気支持する第２ラジアル磁気軸受の両方として動作するユニットである。このように、回転軸１１を回転させるモータと第２ラジアル磁気軸受との両方として動作する構造は、通常モータとは別個に設けられる１組のラジアル磁気軸受が不要になることから、ベアリングレスモータ、またはセルフベアリングモータなどと呼ばれる。すなわち、「磁気軸受一体型モータ」とは、軸方向の同一位置において、回転軸１１を回転させるとともに、回転軸１１の磁気軸受として機能するモータである。磁気軸受ユニット２１および磁気軸受一体型モータ２２の詳細な構成は後述する。

【0028】

ハウジング４は、ベース部４ａおよびケース部４ｂを含む。ベース部４ａに回転機構２０が設けられ、回転体１０の回転軸１１が挿入されている。ベース部４ａに排気管２ａが接続されている。ケース部４ｂは、ベース部４ａの上面に取り付けられている。ケース部４ｂは、ベース部４ａに設置された回転体１０の周囲を囲むように円筒状に形成されており、上面に吸気口１が形成されている。

【0029】

また、真空ポンプ１００は、複数のメカニカルベアリング６と、複数の変位センサ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄおよび７ｅと、回転センサ８と、を有する。複数のメカニカルベアリング６は、ベース部４ａにおいて、回転軸１１の一端１１ａの近傍と、他端１１ｂの近傍とに設けられている。メカニカルベアリング６は、回転軸１１と接触して回転軸１１をラジアル方向およびスラスト方向に支持することが可能である。メカニカルベアリング６は、磁気軸受が作動していない時（磁気浮上していない時）や、外乱が発生した場合に、磁気軸受の代わりに回転体１０を支持するタッチダウンベアリングである。磁気軸受の作動時には、メカニカルベアリング６と回転軸１１（回転体１０）とは非接触となる。

【0030】

図３に示すように、変位センサ７ａ～７ｄは、それぞれ、回転軸１１のラジアル方向（Ｘ１方向、Ｙ１方向、Ｘ２方向、Ｙ２方向）の変位を検出する。変位センサ７ｅは、回転軸１１のスラスト方向（Ｚ方向）の変位を検出する。回転センサ８は、回転軸１１の回転角度を検出する。

【0031】

制御ユニット５は、制御部８１と、電源部８２と、ユニット駆動部８３と、センサ回路部８４とを含む。

【0032】

電源部８２は、外部電源から電力を取得し、制御部８１、ユニット駆動部８３およびセンサ回路部８４への電力供給を行う。電源部８２は、外部からの交流電力を直流電力に変換する電力変換を行う。

【0033】

ユニット駆動部８３は、制御部８１からの制御信号に基づき、回転機構２０への駆動電流の供給を制御する。ユニット駆動部８３における電流制御により、回転機構２０の磁気軸受一体型モータ２２が回転方向の駆動力（トルク）を発生させ、磁気軸受が各方向の支持力をそれぞれ発生させる。ユニット駆動部８３は、磁気軸受ユニット２１への電流供給を制御するためのインバータ８５ａおよび８５ｂを含む。ユニット駆動部８３は、磁気軸受一体型モータ２２への電流供給を制御するためのインバータ８５ｃおよび８５ｄを含む。インバータ８５ａ～８５ｄは、それぞれ、複数のスイッチング素子を含んでいる。

【0034】

センサ回路部８４は、変位センサ７ａ～７ｅおよび回転センサ８を含み、各センサ信号を制御部８１に入力するための変換処理を行う回路などを含んで構成されている。センサ回路部８４から、変位センサ７ａ～７ｅおよび回転センサ８の各センサ信号が制御部８１に入力される。

【0035】

制御部８１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのプロセッサと、揮発性および／または不揮発性メモリと、を含むコンピュータにより構成されている。

【0036】

制御部８１は、ユニット駆動部８３を介して、回転機構２０の動作制御を行う。制御部８１は、センサ回路部８４からの各方向のセンサ信号を取得し、取得したセンサ信号に基づいて、インバータ８５ａ、８５ｂおよび８５ｄに設けられている複数のスイッチング素子をオンオフ制御するための制御信号を出力する。これにより、制御部８１は、真空ポンプ１００の動作中、回転体１０が真空ポンプ１００のどの固定要素にも接触しないように、各磁気軸受を制御する。

【0037】

制御部８１は、回転センサ８のセンサ信号に基づいて、インバータ８５ｃに設けられている複数のスイッチング素子をオンオフ制御するための制御信号を出力する。これにより、制御部８１は、回転体１０の回転位置に基づいて磁気軸受一体型モータ２２の制御を行う。

【0038】

（回転体の構造）
図２に示すように、回転軸１１は、一端１１ａと他端１１ｂとを有する円柱状部材である。図１の例では、一端１１ａが回転軸１１の上端であり、他端１１ｂが回転軸１１の下端である。回転軸１１は、回転機構２０によって、中心軸線周りに回転可能に軸受支持されている。また、回転軸１１は、回転機構２０により中心軸線周りに回転駆動される。図１の例では、回転軸１１が上下方向（鉛直方向）に沿って延びるように設けられた縦型の真空ポンプ１００の例を示しているが、回転軸１１の方向は特に限定されない。回転軸１１は水平方向または斜め方向に向けて配置されていてもよい。

【0039】

翼支持部１２は、回転体１０のうち、回転翼１３と回転軸１１とを機械的に接続する部分である。翼支持部１２は、回転軸１１の一端１１ａ側に接続されている。翼支持部１２は、回転軸１１の他端１１ｂ側に向けて内径が拡大するように延びている。つまり、翼支持部１２は、概略で、回転軸１１の一端１１ａに向けた円錐状に形成されている。翼支持部１２は、回転軸１１の他端１１ｂ側から一端１１ａ側に向かって傾斜したテーパ形状部１２ａを有している。翼支持部１２は、回転軸１１の一端１１ａから半径方向に延びるフランジ部１２ｂを有している。テーパ形状部１２ａは、フランジ部１２ｂの外周端部に機械的に接続している。

【0040】

回転体１０は、複数の回転翼１３を有している。回転翼１３は、翼支持部１２の外周面に設けられている。回転翼１３は、翼支持部１２の外周面からハウジング４の内周面近傍まで半径方向に延びている。

【0041】

回転翼１３は、上記のように、ハウジング４との間で第１ポンプ構造３ａを構成する。複数の回転翼１３は、軸方向に間隔を隔てて複数段設けられている。複数の回転翼１３は、テーパ形状部１２ａの外周面およびフランジ部１２ｂの外周面に沿って並ぶように設けられている。

【0042】

また、図１に示したように、ハウジング４の内周面には、複数の固定翼７１が設けられている。各固定翼７１は、ハウジング４の内周面から、半径方向内側（回転軸１１側）に向けて延びている。複数の固定翼７１は、複数の回転翼１３と１段ずつ軸方向に交互に並ぶように設けられている。各固定翼７１は、軸方向に積層されたスペーサーリング７２を介してベース部４ａ上に載置されている。積層されたスペーサーリング７２がベース部４ａとケース部４ｂとの間に挟まれることにより、各固定翼７１が位置決めされる。これにより、ポンプ部３は、回転体１０の回転翼１３（動翼）とハウジング４の固定翼７１（静翼）とにより構成された第１ポンプ構造３ａを含む。

【0043】

円筒部１４は、回転軸１１と同軸の円筒形状を有する。円筒部１４は、翼支持部１２に接続する第１端部１４ａと、回転軸１１の軸方向における翼支持部１２とは反対側の第２端部１４ｂと、を有する。円筒部１４は、テーパ形状部１２ａに接続する第１端部１４ａから、第２端部１４ｂまで、軸方向に沿って直線状に延びている。

【0044】

また、ハウジング４の内周面には、円筒状のポンプステータ７３が設けられている。ポンプステータ７３の内周面は、円筒部１４の外周面と小さな間隔を隔てて半径方向に対向する。ポンプステータ７３の内周面には、ねじ溝（図示せず）が形成されている。これにより、ポンプ部３は、回転体１０の円筒部１４とハウジング４のポンプステータ７３とにより構成された第２ポンプ構造３ｂを含む。なお、ねじ溝（図示せず）は、円筒部１４の外周面またはポンプステータ７３の内周面のいずれかに形成されていればよい。

【0045】

（回転機構の構造）
図１の例では、回転機構２０は、磁気軸受ユニット２１と、磁気軸受一体型モータ２２との２つのユニットにより構成されている。

【0046】

磁気軸受ユニット２１は、回転軸１１と翼支持部１２との間で回転軸１１の周囲に設けられている。磁気軸受一体型モータ２２は、磁気軸受ユニット２１よりも回転軸１１の他端１１ｂ側の位置で回転軸１１の周囲に設けられている。

【0047】

図４に示すように、磁気軸受ユニット２１は、磁気軸受ステータ２１ａと、磁気軸受ロータ２１ｂとを含む。磁気軸受ステータ２１ａには、第１ラジアル磁気軸受４０を構成する第１コイル４１、および、スラスト磁気軸受６０を構成するスラストコイル６１が設けられる。また、磁気軸受ロータ２１ｂは、複数の電磁鋼板を軸方向に積層することにより構成される。

【0048】

〈磁気軸受一体型モータ〉
図５に示すように、磁気軸受一体型モータ２２（モータステータ２２ａ）は、回転軸１１の軸方向と直交する面内において、磁気軸受一体型モータ２２を構成するモータコイル２４と、第２ラジアル磁気軸受を構成する第２コイル５１と、モータコイル２４および第２コイル５１がそれぞれ取り付けられたステータコア２５と、を有する。

【0049】

言い換えると、図５に例示する磁気軸受一体型モータ２２では、モータコイル２４とステータコア２５とにより構成されるモータステータ２２ａに対して、第２ラジアル磁気軸受の第２コイル５１がさらに組み付けられている。

【0050】

ステータコア２５は、複数のティース２５ａと、ステータヨーク２５ｂとを含む。ステータヨーク２５ｂが回転軸１１の周囲を囲むように円環状に形成されている。複数のティース２５ａがステータヨーク２５ｂの内周面から回転軸１１の中心に向けて半径方向に延びている。複数のティース２５ａは、周方向に等角度間隔で配置され、隣り合うティース２５ａの間にコイルを収容するスロット２５ｃが形成されている。

【0051】

モータコイル２４および第２コイル５１は、それぞれのティース２５ａに巻回されている。図５では、モータコイル２４および第２コイル５１は、回転軸１１の軸方向と直交する面内において、半径方向に並んで配置されている。つまり、同一のスロット２５ｃ内に、モータコイル２４および第２コイル５１の両方が配置されている。図５の例では、モータコイル２４が半径方向内側に配置され、第２コイル５１が半径方向外側に配置されている。

【0052】

モータコイル２４および第２コイル５１は、互いに別々のコイルであり、電気的に絶縁されている。モータコイル２４はインバータ８５ｃ（図３参照）に電気的に接続され、第２コイル５１はインバータ８５ｄ（図３参照）に電気的に接続されている。インバータ８５ｃは、たとえば３相電流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を磁気軸受一体型モータ２２へ供給する。磁気軸受一体型モータ２２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相電流がそれぞれ供給される３組のモータコイル２４（Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗ）を含む。インバータ８５ｄは、たとえば３相電流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を磁気軸受一体型モータ２２へ供給する。磁気軸受一体型モータ２２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相電流がそれぞれ供給される３組の第２コイル５１（Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗ）を含む。

【0053】

また、モータロータ２２ｂは、回転軸１１と一体で回転するように回転軸１１に設けられている。すなわち、回転軸１１には、ステータコア２５と隙間を隔てて半径方向に対向する位置（軸方向の同一位置）に、永久磁石２６が設けられている。図５の例では、回転軸１１の周方向の半分に亘ってＮ極に着磁された永久磁石２６が設けられ、回転軸１１の周方向の他の半分に亘ってＳ極に着磁された永久磁石２６が設けられている。

【0054】

図５では、２極、６スロット構造の例を示したが、極数、スロット数は特に限定されない。また、図５において、モータコイル２４および第２コイル５１の各巻線方式は、集中巻きに限られず、分布巻きなどの他の巻線方式であってもよい。

【0055】

制御部８１（図３参照）は、インバータ８５ｃ（図３参照）を介して各モータコイル２４に電流を供給させ、モータコイル２４の磁束と永久磁石２６の磁束とを相互作用させる。すなわち、磁気軸受一体型モータ２２は、モータコイル２４の磁束により永久磁石２６の磁極に吸引、反発の作用力を付与する。制御部８１は、回転体１０の回転角度位置に応じて電流を供給するモータコイル２４を切り替えることにより、回転する磁束を生成させ、回転体１０を所望の回転速度で回転させる。磁気軸受一体型モータ２２による回転体１０の回転速度は、たとえば１万ｒｐｍ以上１０万ｒｐｍ以下である。

【0056】

また、制御部８１（図３参照）は、インバータ８５ｄ（図３参照）を介して第２コイル５１に電流を供給させ、第２コイル５１の磁束と永久磁石２６の磁束との相互作用により、回転軸１１（モータロータ２２ｂ）とステータコア２５（モータステータ２２ａ）との間の隙間に合成磁束の粗密を形成させる。その結果、磁気軸受一体型モータ２２は、第２コイル５１の磁束と永久磁石２６の磁束とが互いに強め合う方向に向かう支持力を回転軸１１に付与する。

【0057】

たとえば、図５では、２つの第２コイル５１（Ｓｕ）の磁束と永久磁石２６の磁束とにより、モータロータ２２ｂのＮ極側の隙間では磁束が強め合い、Ｓ極側の隙間では磁束が弱め合うため、磁束量が多いＮ極側（図中右側）に向かう支持力が作用する。図５ではＵ相の第２コイル５１（Ｓｕ）について例示しているが、各第２コイル５１に供給する電流の強さ、向きを制御することにより、任意のラジアル方向に、任意の強さの支持力を発生させることができる。制御部８１は、変位センサ７ｃ、７ｄおよび回転センサ８（図３参照）のセンサ信号に基づき、それぞれの第２コイル５１への電流供給を制御することにより、回転体１０が半径方向に非接触状態を維持するように磁気軸受一体型モータ２２の支持力を制御する。

【0058】

ここで、再び図４を参照して、磁気軸受ユニット２１および磁気軸受一体型モータ２２を回転軸１１に取り付ける作業について説明する。磁気軸受ユニット２１および磁気軸受一体型モータ２２を回転軸１１に取り付ける際には、磁気軸受ユニット２１および磁気軸受一体型モータ２２をそれぞれ挟むように、スペーサー部材２９が設けられる。具体的には、磁気軸受ユニット２１および磁気軸受一体型モータ２２を回転軸１１に取り付ける際に、第１スペーサー部材２９ａ、磁気軸受ユニット２１、第２スペーサー部材２９ｂ、磁気軸受一体型モータ２２、第３スペーサー部材２９ｃが、回転軸１１に対してこの順に嵌め込まれる。磁気軸受ユニット２１、磁気軸受一体型モータ２２および各スペーサー部材２９が回転軸１１に嵌め込まれた後、リング２３に対してＺ２方向に向かう圧力が印加されることにより、回転機構２０が回転軸１１に取り付けられる。すなわち、支持部材２７は、スペーサー部材２９とともに、回転軸１１の一端１１ａの端部と、リング２３とに軸方向に圧縮荷重を印加された状態によって挟持される。また、スペーサー部材２９は、回転機構２０の位置決め部材として設けられている。

【0059】

図６に示すように、モータロータ２２ｂは、永久磁石２６と、支持部材２７と、保護リング２８とを含む。支持部材２７は、回転軸１１の外周に設けられている。永久磁石２６は、支持部材２７の外周を取り囲むように設けられている。保護リング２８は、永久磁石２６の外周において、一対のスペーサー部材２９と軸方向に非接触に設けられている。なお、図６に示す例では、永久磁石２６は、直接接触した状態で支持部材２７に設けられている。

【0060】

支持部材２７は、モータロータ２２ｂを回転軸１１に取り付ける際（組み立て時）に軸方向に印加される圧力を、一対のスペーサー部材２９を介して受け止めるために設けられている。支持部材２７は、円環形状を有している。また、支持部材２７は、回転軸１１の軸方向に延びる金属製の円筒によって構成されている。具体的には、支持部材２７は、ステンレス鋼材によって構成されている。

【0061】

保護リング２８は、モータロータ２２ｂを回転させた際に生じる遠心力により、永久磁石２６が飛散することを抑制するために設けられている。保護リング２８は、円環形状を有している。ここで、磁気軸受一体型モータ２２は、モータの機能と磁気軸受の機能とを有している。磁気軸受は、所定の方向に対する軸受力を付与するための磁界を所定の方向に発生させる。そのため、モータロータ２２ｂが回転すると、渦電流が生じる場合がある。渦電流が生じると、消費電力が過大になり、モータを駆動するための電力および磁気支持するための支持力を生成するための電力が損失する。

【0062】

そこで、本実施形態では、保護リング２８は、非導電性の材料によって構成されている。保護リング２８を構成する非導電性の材料は、支持部材２７を構成する金属よりも電気伝導率が低い。具体的には、保護リング２８は、非導電性の樹脂によって構成されている。より具体的には、保護リング２８は、繊維強化プラスチックによって構成されている。保護リング２８は、たとえば、ＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：炭素繊維強化プラスチック）によって構成されている。ＣＦＲＰは、内部の炭素繊維が延びる方向に対する強度が大きく、炭素繊維が並ぶ方向に対する強度が小さい。したがって、ＣＦＲＰの内部の炭素繊維が、回転軸１１の軸方向周りの回転方向に沿って延びるように、保護リング２８を永久磁石２６に設ける。これにより、回転軸１１の回転によって生じる遠心力によって、永久磁石２６が飛散することを抑制することができる。

【0063】

本実施形態では、支持部材２７に永久磁石２６を嵌め込み、接着剤などで固定する。また、支持部材２７に嵌め込まれた永久磁石２６に、保護リング２８を嵌め込み、接着剤などで固定する。そして、永久磁石２６および保護リング２８が固定された支持部材２７が、回転軸１１に嵌め込まれる。

【0064】

〈モータロータ〉
図７に示す一対のスペーサー部材２９（第２スペーサー部材２９ｂおよび第３スペーサー部材２９ｃ）は、軸方向において、支持部材２７を挟むように配置されている。本実施形態では、モータロータ２２ｂは、スペーサー部材２９（第３スペーサー部材２９ｃ）を介して支持部材２７に対してＺ２方向に向かう圧力を印加することにより、回転軸１１に取り付けられる。磁気軸受一体型モータ２２は、高速回転用のモータである。そのため、高速回転時においてモータロータ２２ｂなどの軸方向における位置が変動しないようにするため、モータロータ２２ｂを回転軸１１に取り付ける際には、大きい圧力が印加される。そのため、支持部材２７の回転軸１１の軸方向における機械的強度は、大きい必要がある。具体的には、支持部材２７の回転軸１１の軸方向における機械的強度は、保護リング２８の軸方向における機械的強度よりも大きい必要がある。

【0065】

図７に示すように、永久磁石２６は、軸方向において、長さ９１を有している。また、保護リング２８は、軸方向において、長さ９２を有している。また、支持部材２７は、軸方向において、長さ９３を有している。支持部材２７の軸方向における長さ９３は、保護リング２８の軸方向における長さ９２よりも大きい。なお、長さ９３および長さ９２は、それぞれ、請求の範囲の「第１長さ」および「第２長さ」の一例である。

【0066】

また、保護リング２８は、保護リング２８の軸方向における一方側の端部２８ａが、永久磁石２６の一方側の端部２６ａと、支持部材２７の一方側の端部２７ａとの間となる位置に配置されている。また、保護リング２８は、保護リング２８の軸方向における他方側の端部２８ｂが、永久磁石２６の他方側の端部２６ｂと、支持部材２７の他方側の端部２７ｂとの間となる位置に配置されている。すなわち、本実施形態では、保護リング２８の軸方向における長さ９２は、永久磁石２６の長さ９１よりも大きく、かつ、支持部材２７の長さ９３よりも小さい。

【0067】

また、本実施形態では、支持部材２７は、軸方向における両端面（端面２７ｃおよび端面２７ｄ）が、それぞれ、一対のスペーサー部材２９と接触している。具体的には、支持部材２７の端面２７ｃは、スペーサー部材２９の端面２９ｄと接触している。また、支持部材２７の端面２７ｄは、スペーサー部材２９の端面２９ｅと接触している。すなわち、支持部材２７は、一対のスペーサー部材２９によって軸方向の両側から挟み込まれ、軸方向に圧縮荷重を印加された状態で固定されている。なお、図７に示す例は、スペーサー部材２９の端面（端面２９ｄおよび端面２９ｅ）と、支持部材２７の軸方向における両端面（端面２７ｃおよび端面２７ｄ）との接触面が、互いに平坦面の場合の例である。

【0068】

また、本実施形態では、保護リング２８は、軸方向における少なくとも一方の端面（端面２８ｃまたは端面２８ｄ）が、一対のスペーサー部材２９の少なくとも一方と非接触である。図７の例では、保護リング２８の両端面（保護リング２８の端面２８ｃおよび保護リング２８の端面２８ｄ）が、一対のスペーサー部材２９とそれぞれ非接触である。そのため、保護リング２８は、一対のスペーサー部材２９のいずれからも、軸方向の圧縮荷重を受けることなく、永久磁石２６を介して支持部材２７に支持されている。

【0069】

また、本実施形態では、保護リング２８は、回転軸１１の径方向における保護リング２８の外表面２８ｅの位置が、一対のスペーサー部材２９の外表面２９ｆと略同一の位置か、または、一対のスペーサー部材２９の外表面２９ｆよりも内側の位置となるように構成されている。図７の例は、回転軸１１の径方向における保護リング２８の外表面２８ｅの位置が、一対のスペーサー部材２９の外表面２９ｆと略同一の位置となる場合の例である。具体的には、保護リング２８およびスペーサー部材２９は、回転軸１１の回転中心１１ｄからスペーサー部材２９の外表面２９ｆまでの距離９４と、回転軸１１の回転中心１１ｄから保護リング２８の外表面２８ｅまでの距離９５とが、略等しくなるように構成されている。

【0070】

［本実施形態の効果］
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0071】

本実施形態では、上記のように構成することにより、組み立て時において保護リング２８が破損することを抑制することができる。また、保護リング２８に渦電流が生じることによる損失を低減することができる。これらにより、組み立て時において保護リング２８が破損することを抑制することが可能であるとともに、保護リング２８に渦電流が生じることによる損失を低減することができる。

【0072】

また、本実施形態では、上記のように、支持部材２７の軸方向における長さ９３は、保護リング２８の軸方向における長さ９２よりも大きい。これにより、組み立て時において印加される圧力を、支持部材２７のみに印加することができる。その結果、組み立て時において、保護リング２８が破損することを抑制することができる。

【0073】

また、本実施形態では、上記のように、保護リング２８は、保護リング２８の軸方向における一方側の端部２８ａが、永久磁石２６の一方側の端部２６ａと、支持部材２７の一方側の端部２７ａとの間となる位置で、かつ、保護リング２８の軸方向における他方側の端部２８ｂが、永久磁石２６の他方側の端部２６ｂと、支持部材２７の他方側の端部２７ｂとの間となる位置に配置されている。これにより、モータロータ２２ｂの軸方向において、永久磁石２６の両端部（端部２６ａおよび端部２６ｂ）が、保護リング２８の両端部（端部２８ａおよび端部２８ｂ）から突出することを抑制することができる。その結果、モータロータ２２ｂの回転時において、遠心力によって永久磁石２６が飛散することを抑制することができる。

【0074】

また、本実施形態では、上記のように、一対のスペーサー部材２９は、支持部材２７を挟むように配置されており、支持部材２７は、軸方向における両端面（端面２７ｃおよび端面２７ｄ）が、それぞれ、一対のスペーサー部材２９と接触しており、保護リング２８は、軸方向における少なくとも一方の端面（端面２８ｃまたは端面２８ｄ）が、一対のスペーサー部材２９の少なくとも一方と非接触である。これにより、スペーサー部材２９を介して支持部材２７に対して圧力を印加することにより組み立てる際、スペーサー部材２９からの圧力を保護リング２８ではなく、支持部材２７のみに印加することができる。その結果、組み立て時に印加される圧力が保護リング２８に印加されることをより抑制することが可能となるので、保護リング２８が破損することをより抑制することができる。

【0075】

また、本実施形態では、上記のように、保護リング２８は、回転軸１１の径方向における保護リング２８の外表面２８ｅの位置が、一対のスペーサー部材２９の外表面２９ｆと略同一の位置か、または、一対のスペーサー部材２９の外表面２９ｆよりも内側の位置となるように構成されている。これにより、回転軸１１の半径方向において、モータロータ２２ｂが、スペーサー部材２９よりも突出することを抑制することができる。したがって、モータロータ２２ｂおよびスペーサー部材２９を回転軸１１に取り付けた場合でも、回転軸１１の半径方向における突出量を、スペーサー部材２９の突出量に揃えることができる。その結果、モータステータ２２ａおよび磁気軸受ユニット２１などを取り付けた際の回転軸１１との隙間の大きさが略一定となるため、回転軸１１を安定して回転させることができる。

【0076】

また、本実施形態では、上記のように、支持部材２７は、円環形状を有している。これにより、たとえば、支持部材２７が複数の部材を組み合わせることにより形成される構成と比較して、部品点数が増加することを抑制することができる。

【0077】

また、本実施形態では、上記のように、保護リング２８は、非導電性の樹脂によって構成されている。これにより、たとえば、セラミックなどによって保護リングを形成する構成と比較して、保護リング２８の重量が大きくなることを抑制することができる。その結果、保護リング２８に渦電流が生じることを抑制しつつ、モータロータ２２ｂの軽量化を図ることができる。

【0078】

また、本実施形態では、上記のように、保護リング２８は、繊維強化プラスチックによって構成されている。これにより、たとえば、繊維が含まれていない樹脂によって保護リング２８を構成する場合と比較して、保護リング２８の機械的強度を大きくすることができる。その結果、保護リング２８の軽量化を図りつつ、永久磁石２６が飛散することを抑制することができる。

【0079】

また、本実施形態では、上記のように、磁気軸受一体型モータ２２は、軸方向を有する回転軸１１を含むモータロータ２２ｂと、モータロータ２２ｂを回転駆動する回転力、および、モータロータ２２ｂを磁気により支持する軸受力を付与するモータステータ２２ａと、を備え、モータロータ２２ｂは、一対のスペーサー部材２９と、回転軸１１の外周に設けられ、組み立て時に軸方向に印加される圧力を、一対のスペーサー部材２９を介して受け止めるための支持部材２７と、支持部材２７の外周を取り囲むように設けられた永久磁石２６と、永久磁石２６の外周において、一対のスペーサー部材２９と軸方向に非接触に設けられた円環形状を有する保護リング２８と、を含み、支持部材２７の回転軸１１の軸方向における機械的強度は、保護リング２８の軸方向における機械的強度よりも大きい。これにより、上記実施形態における真空ポンプ１００と同様に、保護リング２８に渦電流が生じることによる損失を低減することが可能な磁気軸受一体型モータ２２を提供することができる。

【0080】

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0081】

（第１変形例）
たとえば、上記実施形態では、保護リング２８の端部２８ａおよび端部２８ｂがスペーサー部材２９と非接触となる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、保護リング２８の両端部（端部２８ａおよび端部２８ｂ）のいずれかがスペーサー部材２９と非接触であれば、どちら一方の端部（端部２８ａまたは端部２８ｂ）は、スペーサー部材２９と接触していてもよい。具体的には、図８に示すように、保護リング２８の端面２８ｄと、第３スペーサー部材２９ｃの端面２９ｅとが接触することにより、保護リング２８とスペーサー部材２９とが接触していてもよい。また、図示はしていないが、保護リング２８の端面２８ｃと、第２スペーサー部材２９ｂの端面２９ｄとが接触していてもよい。

【0082】

（第２変形例）
また、上記実施形態では、保護リング２８の外表面２８ｅと、スペーサー部材２９の外表面２９ｆとが略同一の位置となる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、保護リング２８の外表面２８ｅは、一対のスペーサー部材２９の外表面２９ｆよりも内側の位置となるように構成されていてもよい。具体的には、図９に示すように、回転軸１１の回転中心１１ｄから保護リング２８の外表面２８ｅまでの距離９５が、回転軸１１の回転中心１１ｄからスペーサー部材２９の外表面２９ｆまでの距離９４よりも小さくなるように構成されていてもよい。

【0083】

（第３変形例）
また、上記実施形態では、保護リング２８の軸方向における長さ９２が、支持部材２７の長さ９３よりも短くなる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１０に示すように、保護リング２８の軸方向における長さ９２が、支持部材２７の長さ９３よりも大きくなるように構成されていてもよい。具体的には、図１０に示すように、回転軸１１の回転中心１１ｄから保護リング２８の外表面２８ｅまでの距離９５が、回転軸１１の回転中心１１ｄからスペーサー部材２９の外表面２９ｆまでの距離９４よりも大きくなるように構成されている場合に、保護リング２８の軸方向における長さ９２が、支持部材２７の長さ９３よりも大きくなるように構成されていてもよい。

【0084】

（第４変形例）
また、上記実施形態では、モータロータ２２ｂが１対のスペーサー部材２９を含む構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１１に示すように、回転軸１１は、回転軸１１の一端１１ａ側にリブ部１１ｅを有しており、支持部材２７の端面２７ｃが、リブ部１１ｅの端面１１ｆに当接するように構成されていてもよい。また、スペーサー部材２９がない場合でも、回転軸１１に嵌め込まれる各部材の列の両端が、リブ部１１ｅの端面１１ｆおよびリング２３と軸方向に接触するように挟み込み、軸方向の圧縮荷重を全体に加えた状態で固定すればよい。

【0085】

（第５変形例）
また、上記実施形態では、支持部材２７が円環形状を有する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１２に示すように、支持部材２７は、円弧形状を有する第１支持部材２７ｅおよび第２支持部材２７ｆにより構成されていてもよい。具体的には、回転軸１１の外周に第１支持部材２７ｅおよび第２支持部材２７ｆを配置し、外周に永久磁石２６および保護リング２８を配置することにより、支持部材２７として構成してもよい。

【0086】

（その他の変形例）
また、上記実施形態では、保護リング２８がＣＦＲＰによって構成される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、保護リング２８は、ＧＦＲＰ（Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：ガラス繊維強化プラスチック）、または、ＡＦＲＰ（Ａｒａｍｉｄ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：アラミド繊維強化プラスチック）などの繊維強化プラスチックによって構成されていてもよい。また、保護リング２８は、モータロータ２２ｂの回転によって生じる遠心力によって永久磁石２６が飛散することを抑制可能であれば、セラミックなど、繊維強化プラスチック以外の材料によって構成されていてもよい。しかし、セラミックなどによって保護リング２８を構成する場合、繊維強化プラスチックによって保護リング２８を構成する場合と比較して、保護リング２８の重量が大きくなるため、保護リング２８は、繊維強化プラスチックによって構成されることが好ましい。

【0087】

また、上記実施形態では、回転軸１１に対して磁気軸受ユニット２１を設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、磁気軸受ユニット２１を設けない構成であってもよい。磁気軸受ユニット２１を設けない場合、磁気軸受ユニット２１の代わりに、メカニカルベアリングを設けてもよい。

【0088】

また、上記実施形態では、磁気軸受ユニット２１が第１ラジアル磁気軸受４０と、スラスト磁気軸受６０とを含む構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１ラジアル磁気軸受４０と、スラスト磁気軸受６０とが、別々に設けられていてもよい。

【0089】

また、上記実施形態では、永久磁石２６が、直接接触した状態で支持部材２７に設けられる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、永久磁石２６が接着剤などにより、間接的に接触した状態で支持部材２７に設けられる構成でもよい。

【0090】

［態様］
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0091】

（項目１）
軸方向を有する回転軸を含むロータと、
前記回転軸に設けられた回転翼と、
前記ロータを回転駆動する回転力、および、前記ロータを磁気により支持する軸受力を付与するコイルを含む磁気軸受一体型ステータと、を備え、
前記ロータは、
一対のスペーサー部材と、
前記回転軸の外周に設けられ、組み立て時に前記軸方向に印加される圧力を、前記一対のスペーサー部材を介して受け止めるための支持部材と、
前記支持部材の外周を取り囲むように設けられた永久磁石と、
前記永久磁石の外周において、前記一対のスペーサー部材と前記軸方向に非接触に設けられた円環形状を有する非導電性の保護リングと、を含み、
前記支持部材の前記回転軸の前記軸方向における機械的強度は、前記保護リングの前記軸方向における機械的強度よりも大きい、真空ポンプ。

【0092】

（項目２）
前記支持部材の前記軸方向における第１長さは、前記保護リングの前記軸方向における第２長さよりも大きい、項目１に記載の真空ポンプ。

【0093】

（項目３）
前記保護リングは、前記保護リングの前記軸方向における一方側の端部が、前記永久磁石の一方側の端部と、前記支持部材の一方側の端部との間となる位置で、かつ、前記保護リングの前記軸方向における他方側の端部が、前記永久磁石の他方側の端部と、前記支持部材の他方側の端部との間となる位置に配置されている、項目２に記載の真空ポンプ。

【0094】

（項目４）
前記一対のスペーサー部材は、前記支持部材を挟むように配置されており、
前記支持部材は、前記軸方向における両端面が、それぞれ、前記一対のスペーサー部材と接触しており、前記保護リングは、前記軸方向における少なくとも一方の端面が、前記一対のスペーサー部材の少なくとも一方と非接触である、項目１に記載の真空ポンプ。

【0095】

（項目５）
前記保護リングは、前記回転軸の径方向における前記保護リングの外表面の位置が、前記一対のスペーサー部材の外表面と略同一の位置か、または、前記一対のスペーサー部材の外表面よりも内側の位置となるように構成されている、項目４に記載の真空ポンプ。

【0096】

（項目６）
前記支持部材は、円環形状を有している、項目１に記載の真空ポンプ。

【0097】

（項目７）
前記保護リングは、非導電性の樹脂によって構成されている、項目１に記載の真空ポンプ。

【0098】

（項目８）
前記保護リングは、繊維強化プラスチックによって構成されている、項目７に記載の真空ポンプ。

【0099】

（項目９）
軸方向を有する回転軸を含むロータと、
前記ロータを回転駆動する回転力、および、前記ロータを磁気により支持する軸受力を付与するコイルを含む磁気軸受一体型ステータと、を備え、
前記ロータは、
一対のスペーサー部材と、
前記回転軸の外周に設けられ、組み立て時に前記軸方向に印加される圧力を、前記一対のスペーサー部材を介して受け止めるための支持部材と、
前記支持部材の外周を取り囲むように設けられた永久磁石と、
前記永久磁石の外周において、前記一対のスペーサー部材と前記軸方向に非接触に設けられた円環形状を有する非導電性の保護リングと、を含み、
前記支持部材の前記回転軸の前記軸方向における機械的強度は、前記保護リングの前記軸方向における機械的強度よりも大きい、磁気軸受一体型モータ。

【0100】

（項目１０）
前記支持部材の前記軸方向における第１長さは、前記保護リングの前記軸方向における第２長さよりも大きい、項目９に記載の磁気軸受一体型モータ。

【符号の説明】

【0101】

１１ 回転軸
１３ 回転翼
２２ 磁気軸受一体型モータ
２２ａ モータステータ（磁気軸受一体型ステータ）
２２ｂ モータロータ（ロータ）
２４ モータコイル（コイル）
２６ 永久磁石
２６ａ 端部（永久磁石の一方側の端部）
２６ｂ 端部（永久磁石の他方側の端部）
２７ 支持部材
２７ａ 端部（支持部材の一方側の端部）
２７ｂ 端部（支持部材の他方側の端部）
２７ｃ 端面（支持部材の一方側の端面）
２７ｄ 端面（支持部材の他方側の端面）
２８ 保護リング
２８ａ 端部（保護リングの一方側の端部）
２８ｂ 端部（保護リングの他方側の端部）
２８ｃ 端面（保護リングの一方側の端面）
２８ｄ 端面（保護リングの他方側の端面）
２９ 一対のスペーサー部材
２９ｄ 端面（スペーサー部材の一方側の端面）
２９ｅ 端面（スペーサー部材の他方側の端面）
５１ 第２コイル（コイル）
９２ 長さ（第２長さ）
９３ 長さ（第１長さ）
１００ 真空ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】