保護軸承、軸承裝置及真空泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及保護軸承、軸承裝置及真空栗，特別涉及防止在轉子被非接觸地浮起地支承的期間觸底軸承隨著轉子的旋轉發生共轉的保護軸承、軸承裝置及真空栗。
【背景技術】
[0002]隨著近年的電子學的發展，存儲器和集成電路等半導體的需求急劇增加。這些半導體對純度極高的半導體基板涂覆不純物來賦予電氣性質，或在半導體基板上形成細微的電路圖形，將其層疊等來制造。并且，這些作業為了避免空氣中的灰塵等產生的影響而需要在高真空狀態的腔內進行。該腔的排氣一般使用真空栗作為栗裝置，但特別地從殘留氣體較少、維護較容易等角度來看，多使用真空栗中的一個即渦輪分子栗。
[0003]此外，在半導體的制造工序中，使各種各樣的工藝氣體作用于半導體的基板的工序較多，渦輪分子栗不僅使腔內真空，也被用于將這些工藝氣體從腔內排出。進而，渦輪分子栗在電子顯微鏡等設備中，為了防止由于粉塵等的存在產生的電子束的折射等，也被用于使電子顯微鏡等腔內的環境呈高度的真空狀態。
[0004]在該渦輪分子栗中，借助磁軸承裝置使旋轉體在空中磁懸浮地支承，且借助高頻馬達使配設在旋轉體的中心上的轉子軸旋轉。并且，設置有觸底軸承，使得在旋轉體的旋轉異常時或停電時等那樣旋轉體由于某些原因不能磁懸浮時，旋轉體能夠安全地過渡至非浮起狀態來停止。
[0005]觸底軸承如圖28所示，由環狀的球軸承構成。在圖28中，觸底軸承10的外環11被固定于未圖示的定子柱的端部。在馬達例如是無電刷直流馬達那樣的情況下，在轉子軸113的周圍，作為轉子的永久磁鐵被貼在表面上或埋入。
[0006]這里，在組裝渦輪分子栗的情況下，在配設有觸底軸承10的筒狀的定子柱上使轉子軸113插通。因此，被配設于轉子軸113的馬達的永久磁鐵穿過觸底軸承10的內側。此時，在觸底軸承10的內環13、外環11的材料為磁性體的情況下被磁化。此外，在存在于該內環13和外環11之間的滾珠15是磁性體的情況下，該滾珠15也同樣地被磁化。
[0007]在觸底軸承1被磁化的情況下，如圖28所示，由于內環13的磁，與轉子軸113之間形成由實線表示的那樣的閉磁路。另一方面，在內環13與外環11之間形成由虛線表示的那樣的閉磁路。最近的傾向是，滾珠15多考慮耐熱、耐摩擦等而使用耐久性強的非磁性體即陶瓷材料。
[0008]但是，這樣對滾珠15使用陶瓷材料的情況下，由虛線表示的閉磁路的磁通量密度特別弱。該實線表示的磁交叉，所以若轉子軸113旋轉，則在轉子軸113的內部產生感應電流。并且，由于該感應電流和穿過轉子軸113的磁場產生互相吸引的力。由于這樣的與轉子軸113的相互作用，產生所謂的共轉的現象，S卩，即使是轉子軸113被非接觸地支承的期間，觸底軸承1的內環13也隨著轉子軸113的旋轉而旋轉。
[0009]若產生該觸底軸承10的內環13的共轉，則有由于摩擦等軸承的壽命下降的可能。此外，若產生內環13的共轉，則有由于內環13的旋轉產生的噪音和振動成為問題的可能。因此，以往，作為防止共轉的方法，為使觸底軸承10的靜止力矩比內環13的共轉力大，考慮在觸底軸承10上涂真空潤滑脂使旋轉阻力增加，或在滾珠15為非磁性體的陶瓷材料的情況下使內環13和外環11的閉磁路的磁通量容易穿過來使在轉子軸113和內環13之間產生的旋轉力矩降低(專利文獻I)。
[0010]專利文獻1:日本特開2008 — 38935號公報。
[0011 ]但是，在專利文獻I的情況下，經由陶瓷材料的滾珠，在內環和外環的間隔遍及整周地均等距離地配置的狀態下被磁化，所以磁化的程度存在極限，內環和外環間的磁力不會太大。因此，有用于防止內環的共轉的靜止力矩不會足夠大的可能。
[0012]因此，在栗的組裝工序中，將轉子軸穿過觸底軸承時，由于馬達的永久磁鐵，觸底軸承的內環被強烈地磁化，在該情況下，由產生共轉的情況。此外，即使在具有磁性體的滾珠的觸底軸承被磁化的情況下，內環和外環之間在對置的周面彼此之間隔開相當于滾珠的直徑的距離被磁化，每單位面積的磁通量密度缺少集中性而變低。因此，在內環和外環間產生的磁力較弱、觸底軸承的內環的旋轉順暢的狀況的情況下，存在產生共轉的情況。
【發明內容】
[0013]本發明是鑒于這樣的現有的問題而作出的，其目的在于提供一種保護軸承、軸承裝置及真空栗，前述保護軸承、軸承裝置及真空栗在轉子被非接觸地浮起地支承的期間防止觸底軸承隨著轉子的旋轉發生共轉。
[0014]因此本發明(技術方案I)是一種保護軸承，前述保護軸承在旋轉體停止時或在軸承異常時保護該旋轉體，其特征在于，該保護軸承的至少I處被磁化機構磁化。
[0015]此外，本發明(技術方案2)的特征在于，配設有將前述保護軸承固定的固定部件。
[0016]進而，本發明(技術方案3)的保護軸承的特征在于，在前述固定部件上，形成有位于前述保護軸承的內環和外環之間的第I凸部。
[0017]固定部件的第I凸部被磁化，由此能夠在該第I凸部和軸承的內環間產生引力。
[0018]進而，本發明(技術方案4)的保護軸承的特征在于，配設有永久磁鐵，前述永久磁鐵使前述保護軸承經由前述固定部件被磁化，或相對于前述保護軸承接觸，由此使前述保護軸承磁化。
[0019]永久磁鐵經由固定部件使軸承磁化。或者，永久磁鐵相對于軸承接觸，由此將軸承磁化。此時，固定部件及觸底軸承的外環都被磁化成同極。另一方面，經由滾珠，內環被磁化成異極。因此，在外環和內環上不產生引力。根據以上說明，即使隨著旋轉體的旋轉在旋轉體和軸承間產生旋轉力矩也被較強的靜止力矩充分地阻止。即，即使對軸承的內環施加旋轉力矩，也由于靜止力矩較大，所以不產生共轉。此外，在旋轉體或軸承發生故障等、旋轉體呈非浮起狀態、旋轉體作為本來的保護用軸承動作時，對軸承施加靜止力矩以上的力矩，所以沒有問題地旋轉。進而，如脫離靜止力矩開始旋轉，則不產生特別大的制動力矩，所以軸承不會容易咬粘。另外，旋轉體可以是外型或是內型，軸承可以是磁軸承也可以是動壓軸承。
[0020]進而，本發明(技術方案5)的保護軸承的特征在于，具備第2凸部，前述第2凸部隔著前述保護軸承的轉動體相對于前述第I凸部配置于相反的一側，前述第I凸部和前述第2凸部被前述永久磁鐵磁化。
[0021]對第I凸部和軸承的內環間作用引力，且對第2凸部和軸承的內環間也作用引力，所以能夠得到充分的靜止力矩。因此，滾珠也可以為非磁性體。
[0022]進而，本發明(技術方案6)的保護軸承的特征在于，前述永久磁鐵繞前述固定部件配設多個，在該固定部件上具備將前述永久磁鐵之間隔開的既定形狀的狹縫，在借助該狹縫被隔開的區域內至少配設有一個前述永久磁鐵。
[0023]通過形成狹縫使磁阻力增加，能夠使磁通量難以穿過該狹縫來在相鄰的區域間穿過。因此，在相鄰的磁鐵的磁極彼此之間難以漏出磁通量。由此，能夠在外環和內環間產生充分的引力。
[0024]進而，本發明(技術方案7)的保護軸承的特征在于，配設驅動前述旋轉體的馬達，前述狹縫的個數與該馬達的磁極數一致。
[0025]通過使狹縫的個數與馬達的磁極數一致，能夠使外環的磁極數和內環的磁極數一致。因此，能夠使對外環和內環間作用的引力均勻，能夠得到充分大的靜止力矩。
[0026]進而，本發明(技術方案8)的保護軸承的特征在于，前述永久磁鐵被固接于前述固定部件的表面，或被埋設于前述固定部件或定子。
[0027]由此，能夠切實地對永久磁鐵的固定部件和外環進行磁化。
[0028]進而，本發明(技術方案9)的保護軸承的特征在于，前述永久磁鐵配置成接觸于前述保護軸承的外環。
[0029]由此，永久磁鐵能夠切實地使軸承的外環磁化。
[0030]進而，本發明(技術方案10)的保護軸承的特征在于，外環被磁化。
[0031 ]外環被磁化，由此能夠不需要永久磁鐵等部件。
[0032]進而，本發明(技術方案11)的保護軸承的特征在于，前述固定部件被磁化。
[0033]固定部件被磁化，由此能夠不需要永久磁鐵等部件。
[0034]進而，本發明(技術方案12)的保護軸承的特征在于，在內環的外周和外環的內周的至少一個上具有第3凸部。
[0035]第3凸部被集中地磁化，由此在內環和外環之間產生較強的作為定位力的引力。因此，即使隨著旋轉體的旋轉在旋轉體和軸承間產生引力，也借助較強的靜止力矩將其充分地阻止。即，即使對軸承的內環施加旋轉力矩，也由于靜止力矩較大，所以不發生共轉。此夕卜，在旋轉體和軸承上發生故障等，在旋轉體呈非浮起狀態、旋轉體作為本來的保護用軸承動作時，對軸承施加靜止力矩以上的力矩，所以沒有問題地旋轉。進而，若脫離靜止力矩開始