JP4218765B2 - Turbo molecular pump - Google Patents
Turbo molecular pump Download PDFInfo
- Publication number
- JP4218765B2 JP4218765B2 JP2006047919A JP2006047919A JP4218765B2 JP 4218765 B2 JP4218765 B2 JP 4218765B2 JP 2006047919 A JP2006047919 A JP 2006047919A JP 2006047919 A JP2006047919 A JP 2006047919A JP 4218765 B2 JP4218765 B2 JP 4218765B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- blade
- spacer
- rotor
- molecular pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/042—Turbomolecular vacuum pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/522—Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Description
本発明は、高速回転するロータにより気体の排気を行うようにしたターボ分子ポンプに関する。 The present invention relates to a turbo molecular pump in which gas is exhausted by a rotor that rotates at high speed.
従来のターボ分子ポンプの一例を図13に示す。このターボ分子ポンプは、筒状のポンプケーシング14の内部に、ロータ(回転部)Rとステータ(固定部)Sにより翼排気部L1及び溝排気部L2が構成されている。ポンプケーシング14の下部は基部15によって覆われ、これには排気ポート15aが設けられている。ポンプケーシング14の上部には排気すべき装置や配管に接続するためのフランジ14aが設けられている。ステータSは、基部15の中央に立設された固定筒状部16と、翼排気部L1及び溝排気部L2の固定側部分とから主に構成されている。
An example of a conventional turbomolecular pump is shown in FIG. In this turbo molecular pump, a blade exhaust part L 1 and a groove exhaust part L 2 are constituted by a rotor (rotating part) R and a stator (fixed part) S inside a
ロータRは、固定筒状部16の内部に挿入された主軸10と、それに取り付けられた回転筒状部12から構成されている。主軸10と固定筒状部16の間には駆動用モータ18と、その上下に上部ラジアル軸受20及び下部ラジアル軸受22が設けられている。そして、主軸10の下部には、主軸10の下端のターゲットディスク24aと、ステータS側の上下の電磁石24bを有するアキシャル軸受24が配置されている。このような構成によって、ロータRが5軸の能動制御を受けながら高速回転するようになっている。
The rotor R is composed of a
回転筒状部12の上部外周には、回転翼30が一体に設けられて羽根車を構成し、ケーシング14の内面には、回転翼30と交互に配置される固定翼32が設けられ、これらが、高速回転する回転翼30と静止している固定翼32との相互作用によって排気を行う翼排気部L1を構成している。
A rotating
さらに、翼排気部L1の下方にはねじ溝排気部L2が設けられている。すなわち、回転筒状部12には、外周面にねじ溝34aが形成されたねじ溝部34が固定筒状部16を囲むように設けられ、一方、ステータSには、このねじ溝部34の外周を囲むねじ溝部スペーサ36が配置されている。ねじ溝排気部L2は、高速回転するねじ溝部34のねじ溝34aのドラッグ作用によって排気を行う。
Further, the lower blade pumping section L 1 is is provided a thread groove pumping section L 2. That is, the rotating
このように翼排気部L1の下流側にねじ溝排気部L2を有することで、広い流量範囲に対応可能な広域型ターボ分子ポンプが構成されている。この例では、ねじ溝排気部L2のねじ溝をロータR側に形成した例を示しているが、ねじ溝をステータS側に形成することも行われている。 Thus, by having the thread groove exhaust part L 2 on the downstream side of the blade exhaust part L 1 , a wide-area turbo molecular pump that can cope with a wide flow rate range is configured. In this example, the thread groove of the thread groove exhaust portion L 2 shows an example of forming the rotor R side, it has also been made to form a thread groove on the stator S side.
上記のようなターボ分子ポンプは、以下のように組み立てられる。まず、基部15に形成された環状凸部15bにねじ溝部スペーサ36の下面の段差面36aを嵌合させて取り付ける。次に、ロータRを所定の位置に据え、その回転翼30の間に通常半割の固定翼32を両側から組み込み、その上に上下に段差面を有するリング状の固定翼スペーサ38を乗せる。以下、この工程を順次繰り返してロータRを取り囲む固定翼32の積層構造を形成する。
The turbo molecular pump as described above is assembled as follows. First, the
最後に、上からケーシング14を上記の積層構造の周囲に装着し、その下部のフランジ14bをステータSの基部15にボルト等で固定し、ケーシング14の内周面上部の段差面14cで最上段の固定翼スペーサ38を押さえて積層構造及びねじ溝部スペーサ36を固定する。このような構成から分かるように、各固定翼32はその縁部を上下の固定翼スペーサ38により上下から押さえられ、同様にねじ溝部スペーサ36も最下段の固定翼32と固定翼スペーサ38及び基部15の凸部15bに押さえられて周方向に共回りしないように拘束されている。
Finally, the
なお、図示しないが、ねじ溝部スペーサ36のステータSの固定筒状部16に対する固定を確実にするため、ねじ溝部スペーサ36をステータSの固定筒状部16に強固にボルト締結することも行われている。
Although not shown, the
このようなターボ分子ポンプにおいて、ロータRの偏心等による回転異常やそれに伴う回転翼30の破壊等が生じる場合がある。この場合、ロータRやその破片が固定翼スペーサ38やねじ溝部スペーサ36と衝突してステータS側にも径方向や円周方向に多大な力が加わることがある。
In such a turbo molecular pump, rotation abnormality due to the eccentricity of the rotor R, destruction of the
このような異常な力により、固定翼32やスペーサ36,38の変形のみならず、ケーシング14や固定筒状部16の破損あるいはこれらの接合部の破断、あるいはこれらと外部との接続配管部の破断等を生じる可能性がある。このようなステータS側の破損や破断は、ターボ分子ポンプが用いられている処理装置の全体の真空を破壊し、処理装置自体や処理途中の製品への損害をもたらす他、処理ガスの外部放出を招く事故に繋がりかねない。
Due to such an abnormal force, not only the deformation of the
本発明は上記に鑑み、万一ロータ側に異常が発生した場合でも、ステータやケーシングの破損とこれに伴う真空系の破壊に繋がらないような安全性の高いターボ分子ポンプを提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a highly safe turbo molecular pump that does not lead to damage to a stator or casing and a vacuum system associated therewith even if an abnormality occurs on the rotor side. And
請求項1に記載の発明は、ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部及び溝排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記ポンプケーシングに前記ステータの少なくとも一部を固定する該ステータの少なくとも一部に、前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに破断するようにした脆弱部を設け、前記ステータと前記ポンプケーシングの間の少なくとも一部に、前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したとき、前記脆弱部の破断後に、前記翼排気部及び溝排気部のステータを回転させるようにした摩擦低減構造を設けたことを特徴とするターボ分子ポンプである。 The invention according to claim 1 is a turbo-molecular pump having a blade exhaust part and a groove exhaust part constituted by a rotor and a stator inside a pump casing, wherein the stator fixes at least a part of the stator to the pump casing. At least a part of the rotor is provided with a fragile part that is broken when an abnormal torque is applied from the rotor due to abnormal rotation or destruction of the rotor itself, and at least a part between the stator and the pump casing Friction reduction in which the stator of the blade exhaust part and the groove exhaust part is rotated after the fragile part is broken when an abnormal torque acts on at least a part of the stator due to abnormal rotation or destruction of the rotor itself. A turbo molecular pump characterized by having a structure.
請求項2に記載の発明は、前記摩擦低減構造は、前記翼排気部及び溝排気部のステータを共に回転させることを特徴とする請求項1に記載のターボ分子ポンプである。
請求項3に記載の発明は、前記摩擦低減構造は、低摩擦部材又はベアリングであることを特徴とする請求項1または2に記載のターボ分子ポンプである。
The invention according to claim 2 is the turbo molecular pump according to claim 1, wherein the friction reducing structure rotates both the blade exhaust part and the stator of the groove exhaust part.
The invention according to claim 3 is the turbo molecular pump according to claim 1 or 2, wherein the friction reducing structure is a low friction member or a bearing.
請求項4に記載の発明は、ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部及び溝排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記溝排気部のステータは、前記ポンプケーシングに設けた段差面にフランジ部を係合させて固定され、前記溝排気部のステータのフランジ部と前記ポンプケーシングの段差面との係合部の少なくとも一部に、前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに破断する脆弱部を設け、前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したとき、前記溝排気部のステータが前記係合部に沿って回転するように構成したことを特徴とするターボ分子ポンプである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the turbomolecular pump having a blade exhaust part and a groove exhaust part constituted by a rotor and a stator inside the pump casing, the stator of the groove exhaust part is a step provided in the pump casing. A flange portion is engaged with the surface and fixed , and at least a part of the engaging portion between the flange portion of the stator of the groove exhaust portion and the stepped surface of the pump casing, at least a portion of the stator itself A brittle portion that breaks when an abnormal torque is applied from the rotor due to abnormal rotation or destruction, and when the abnormal torque acts from at least a part of the stator due to abnormal rotation or destruction of the rotor itself, the groove A turbo molecular pump characterized in that a stator of an exhaust part is configured to rotate along the engaging part.
請求項5に記載の発明は、前記溝排気部のステータのフランジ部に、前記翼排気部のステータが固定されていることを特徴とする請求項4に記載のターボ分子ポンプである。 The invention according to claim 5 is the turbo molecular pump according to claim 4 , wherein the stator of the blade exhaust part is fixed to the flange part of the stator of the groove exhaust part.
請求項6に記載の発明は、ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記翼排気部は、固定翼と該固定翼を固定する固定翼スペーサを有し、前記固定翼スペーサを囲むように円筒状の低摩擦構造が設けられ、該円筒状の低摩擦構造は、前記固定翼スペーサに前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに、前記固定翼スペーサを締結する締結部材を破断して、前記固定翼スペーサの回転を許容するように構成されていることを特徴とするターボ分子ポンプである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the turbomolecular pump having a blade exhaust part composed of a rotor and a stator inside a pump casing, the blade exhaust part includes a fixed blade and a fixed blade spacer for fixing the fixed blade. A cylindrical low-friction structure is provided so as to surround the fixed blade spacer, and the cylindrical low-friction structure has an abnormal torque from the rotor due to abnormal rotation or destruction of the rotor itself in the fixed blade spacer. The turbomolecular pump is configured to break the fastening member that fastens the fixed blade spacer when allowed to act to allow the fixed blade spacer to rotate.
本発明によれば、ロータの異常等によりステータ側に異常トルクが伝達した時に、ステータの構造の拘束を迅速に解除したり、ステータとケーシングの間に摩擦低減構造や衝撃吸収構造を構成することで、ロータの回転エネルギーを吸収するとともに、ポンプケーシングへのトルク伝達を妨げてポンプケーシングやそれと外部の接続の破壊を防止する。従って、万一ロータ側に異常が発生した場合でも、ステータ側の破損や真空系の破壊に繋がらないような安全性の高いターボ分子ポンプを提供することができる。 According to the present invention, when abnormal torque is transmitted to the stator due to abnormality of the rotor or the like, the restraint of the structure of the stator is quickly released, or a friction reducing structure or an impact absorbing structure is configured between the stator and the casing. Thus, the rotational energy of the rotor is absorbed and the torque transmission to the pump casing is hindered to prevent the pump casing and the external connection with the pump casing from being broken. Therefore, even if an abnormality occurs on the rotor side, it is possible to provide a highly safe turbo molecular pump that does not lead to damage on the stator side or vacuum system.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1及び図2は、ターボ分子ポンプを示すもので、回転翼30と固定翼32とを交互に配置することによって形成された翼排気部L1と、ねじ溝部34とねじ溝部スペーサ36を有するねじ溝排気部L2とを有する全体の構成、及び固定翼32と固定翼スペーサ38及びねじ溝部スペーサ36をケーシング14で押さえている構造は図13と同じであるので図示を略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2, it shows a turbo molecular pump, a blade pumping section L 1 which is formed by placing the rotating
この例では、ロータR側の異常により固定翼32に異常トルクがかかった時に、固定翼スペーサ38の一部が径方向外方に逃げるようになっている。すなわち、この例では、最上段及び最下段の固定翼スペーサ38a,38bが2つの半割状のスペーサ片40から構成されている。そして、ケーシング14の内周面には、最上段及び最下段の固定翼スペーサ38a,38bの背面に対向する位置に、これらの固定翼スペーサ38a,38bの厚さよりやや大きい幅を有する周方向に延びる溝42,44が全周に亘って設けられている。
In this example , when an abnormal torque is applied to the
このように構成したターボ分子ポンプにおいて、正常運転時には、固定翼32又は固定翼スペーサ38に周方向あるいは径方向に大きなトルクが作用することはなく、固定翼32及び固定翼スペーサ38の積層体も互いの摩擦により拘束されてその位置を維持する。また、最上段及び最下段の固定翼スペーサ38a,38bはリング形状を保ち、他の固定翼スペーサ38と共に各固定翼32を保持する。
In the turbo molecular pump configured as described above, during normal operation, a large torque does not act on the
何らかの理由でロータRの回転に異常が起き、あるいはロータRが破損し、固定翼スペーサ38a,38bの双方又はいずれかに周方向及び径方向に大きな力が加わると、固定翼スペーサ38a,38bが外方に押され、半割状のスペーサ片40がそれぞれ分離して周方向溝42,44の中に入り込み、他の固定翼スペーサ38もステータSに対する軸方向の拘束が解かれて回転自在となる。これにより、固定翼32や固定翼スペーサ38がロータRと共回りするので、ロータRの回転エネルギーを徐々に吸収し、やがてロータRは停止する。固定翼32や固定翼スペーサ38がケーシング14に対する拘束を解かれるので、ロータRのトルクがケーシング14側に伝達されることがなくなり、ケーシング14の破損や外部との接続の破断が起きることがない。
If for some reason an abnormality occurs in the rotation of the rotor R, or the rotor R is damaged and a large force is applied to both or either of the
なお、上述した例においては、最上段及び最下段の固定翼スペーサ38a,38bを分割した例を示しているが、いずれか一方のみでも良く、中間に位置する固定翼スペーサ38を分割するようにしても良い。また、分割の数は、2あるいはそれ以上でも良い。
In the above-described example , the uppermost and lowermost
図3及び図4は、他のターボ分子ポンプを示すものである。この例も、異常発生時に早期に固定翼32の拘束を解くように構成している。この例では、図4に示すように、軸方向の最上段の固定翼32aの羽根32cの間に支えピン46が、同様に、最下段の固定翼32bの羽根の間に支えピン48が、それぞれ周方向に複数が均等な間隔で設けられている。
3 and 4 show another turbomolecular pump. This example is also configured to release the restraint of the fixed
すなわち、この支えピン46は、段差面14cと最上段の固定翼スペーサ38cの間に「つっかい棒」のように掛け渡されており、その長さは最上段の固定翼32aの厚さよりやや大きく設定されている。同様に、支えピン48は、ねじ溝部スペーサ36と最下段の固定翼スペーサ38dの間に掛け渡され、その長さは最下段の固定翼32bの厚さよりやや大きく設定されている。従って、最上段の固定翼32aとケーシング14の段差面14c及び最下段の固定翼スペーサ38dと最下段の固定翼32bとの間に隙間T1,T2が形成される。
That is, the
これらの支えピン46,48は、正常運転時には固定翼スペーサ38を支持するのに充分で、異常時にステータSとロータRの間に捻れやトルクが生じた場合には容易に破断するような強度と数に設定されている。また、隙間T1,T2の幅は、通常運転時に固定翼32aが「がたつく」ことがない程度の、例えば、50〜100μmに設定されている。
These support pins 46 and 48 are sufficient to support the fixed
このように構成したターボ分子ポンプにおいては、正常運転時においては図3に示す状態を保持するが、ロータRが破壊または異常回転して、ステータSとロータRの間に捻れやトルクが生じた場合には、支えピン46,48が倒れるかあるいは破断する。これにより上下の隙間T1,T2が中段の積層構造に分散させられ、各固定翼32及び固定翼スペーサ38の軸方向の拘束が解除させられる。この結果、各固定翼スペーサ38は、ケーシング14に対して回転自在となり、ケーシング14側へ伝達されるトルクを軽減し、破損を防止することができる。なお、この例では、支えピン46,48が上下に設けられているが、いずれか一方であっても良い。
In the turbo molecular pump configured as described above, the state shown in FIG. 3 is maintained during normal operation, but the rotor R is broken or abnormally rotated, and a twist or torque is generated between the stator S and the rotor R. In some cases, the support pins 46, 48 fall or break. As a result, the upper and lower gaps T 1 and T 2 are dispersed in the middle layered structure, and the restraint in the axial direction of each fixed
図5乃至図7は、本発明の第1の実施の形態のターボ分子ポンプを示すもので、翼排気部L1の最上段以外の固定翼スペーサ50には、図6及び図7に示すように、その周縁部に、雌ねじ50aとねじ挿通穴50bとが円周方向に沿って交互に設けられ、上方の固定翼スペーサ50のねじ挿通穴50b内に締結部材であるボルト52を挿通して下方の固定翼スペーサ50の雌ねじ50aに螺合させることによって、各固定翼スペーサ50が順次締結されている。最下段の固定翼スペーサ50は、ねじ溝部スペーサ54の上部に螺着されている。
5 to 7, the first embodiment of the present invention showing a turbo molecular pump, the
これらのボルト52は、ロータRが破壊または異常回転して該スペーサ50に異常トルクが伝達された場合に破断するような強度に設定されている。このようなボルト52の強度の設定は、その太さや素材を選択する、あるいは所定箇所にノッチのような破断誘因部を形成することにより行われる。
These
ねじ溝排気部L2のねじ溝部スペーサ54も、その下側のスリット状ねじ取付穴55にボルト56を装着してこれをステータSの基部15に螺合させることにより固定されている。このボルト56の強度は、スペーサ54に所定のトルクが伝達された場合に破断する程度に設定されている。
また、この例では、ねじ溝部スペーサ54の下端部を支持する凸部17aの内側は角が切り欠かれており、ねじ溝部スペーサ54の下端部と接触する接触面17bの高さHが図13の場合より小さくなっている。さらに、この実施の形態では、各スペーサ50,54とステータSのケーシング14との間に、摩擦係数の小さい素材から形成され、摩擦低減構造を構成する円筒状の低摩擦部材58が介装されている。
Further, in this example, the inside of the
このように構成されたターボ分子ポンプでは、異常トルクが各固定翼スペーサ50やねじ溝部スペーサ54に作用すると、固定翼スペーサ50やねじ溝部スペーサ54をステータSに締結するボルト52,56が破断し、これらの拘束を解いてステータSに対して回転自在とする。これにより、ロータRの持つ回転エネルギーが吸収されるとともに、ロータRからステータSに伝達されるトルクが減少させられ、ステータSの破損等を防止する。
In the turbo molecular pump configured as described above, when an abnormal torque acts on each fixed
また、固定翼スペーサ50及びねじ溝部スペーサ54とケーシング14の間に低摩擦部材58が設けられているので、ボルト52,56が破断した後に、固定翼スペーサ50及びねじ溝部スペーサ54とケーシング14の間に作用する摩擦力も低減させられ、また、ねじ溝部スペーサ54と基部15の接触面も小さく設定されているので、これらによってもステータS側に伝達される力が軽減させられる。なお、最上段の固定翼スペーサ38の背部に周方向溝42が形成されている。なお、最上段の固定翼スペーサ38の背部に周方向溝42が形成されているのは、前述の例と同様の意味である。
Further, since the
図8は、この発明の第2の実施の形態を示すもので、この実施の形態では、ケーシング14が吸気側ケーシング14Aと排気側ケーシング14Bとに分割され、これを連結して構成されている。翼排気部L1の固定翼スペーサ50をボルト52を順次締結して固定している構造は、先の実施の形態と同様である。
FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the
一方、排気側ケーシング14Bの上端には段差面60が設けられ、ねじ溝部スペーサ54にはこの段差面と係合するフランジ部54aが形成され、これらがボルト56により締結されて、ねじ溝部スペーサ54が排気側ケーシング14Bに固定されている。これらのボルト56の強度も、所定のトルクで破断する程度に設定されている。この実施の形態においても、固定翼スペーサ50と吸気側ケーシング14Aとの間、及び、ねじ溝部スペーサ54と排気側ケーシング14Bとの間にそれぞれ円筒状の低摩擦部材(摩擦低減構造)58a,58bが介装されている。この実施の形態のターボ分子ポンプも、先の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
On the other hand, a stepped
図9は、図8の第2の実施の形態の変形例を示すものである。この例のねじ溝排気部のステータであるねじ溝部スペーサ54は、先の実施の形態と同様にその上端のフランジ部54aを排気側ケーシング14Bの上端の段差面60にボルト56を固定することにより、取り付けられている。また、ねじ溝部スペーサ54と排気側ケーシング14Bとの間には、低摩擦部材(摩擦低減構造)58bが介装されている。先の実施の形態では、ねじ溝部スペーサ54の下端はステータの基部15の内面と接触しており、ここで拘束を受けていたが、この実施の形態では、スペーサ54の下端はステータの基部15の間に隙間T3が形成されており、ケーシングによって拘束されていない。これは、以下のような理由による。
FIG. 9 shows a modification of the second embodiment of FIG. The
翼排気部L1及びねじ溝排気部L2が一体となっている形式のターボ分子ポンプにおいては、ロータRの破壊はねじ溝部の下端から起きやすい。これは、第1に、ねじ溝部34の上端が翼排気に拘束されているのに対して下端側は拘束を受けておらず、従って、高速回転による自らの質量による遠心力の作用で下方に行くに従って弾性変形量が大きくなるからである。そして、第2に、ねじ溝部の下端側は、半導体製造等に使用するプロセスガスの絶対圧力が高くなるために、腐食を受け易く、その結果として弾性変形時の応力による割れを生じやすいからである。
In the turbo molecular pump of the type blade pumping section L 1 and the thread groove exhaust portion L 2 are integrated, the destruction of the rotor R is prone from the lower end of the threaded portion. First, the upper end of the
図8に示すように、ねじ溝部スペーサ54の下端がケーシング14Bに固定又は接触していると、ねじ溝部スペーサ54が外周側に変形する際、前記固定又は接触部によってこの変形が拘束され、周方向に加わる力がケーシングに直接伝達されてしまう。一方、この変形例では、ねじ溝部スペーサ54の下端とケーシング14Bの間に隙間T3があるので、多少外方に変形してもケーシングに拘束されず、低摩擦部材58bによって内部を滑りながら回転してその回転エネルギーを消失させることができる。
As shown in FIG. 8, when the lower end of the
図10は、図8に示す前記第2の実施の形態に更に改良を加えた他の変形例を示すもので、この変形例は、ねじ溝部スペーサ54の本体とフランジ部54aとの境界部分に、ノッチ状の破壊用溝部70を周方向の全長に亘って延びるように設け、それによって脆弱部72を形成している。この変形例によれば、あるしきい値以上の異常トルクがねじ溝部スペーサ54に作用すると、破壊用溝部70に沿って脆弱部72がせん断破壊し、ねじ溝部スペーサ54の本体がフランジ部54aから分離する。従って、ねじ溝部スペーサ54は、低摩擦部材58bを介してロータRと共回りし、徐々にその回転エネルギーを消費する。
FIG. 10 shows another modified example in which the second embodiment shown in FIG. 8 is further improved. This modified example is applied to the boundary portion between the main body of the
図11は、第3の実施の形態を示すもので、この実施の形態では、ケーシング14が吸気側ケーシング14Aと排気側ケーシング14Bとに分割され、固定翼スペーサ50と吸気側ケーシング14Aとの間、及び、ねじ溝部スペーサ54と排気側ケーシング14Bとの間にボールベアリング装置(摩擦低減構造)80a,80bが設けられている。これらのボールベアリング装置80a,80bはそれぞれ内輪82a,82bと外輪84a,84bの間にボールが配置されて構成されており、この実施の形態では内輪82a,82bの肉厚の方が外輪84a,84bの肉厚よりも厚く、従って、剛性が高く設定されている。
FIG. 11 shows a third embodiment. In this embodiment, the
この実施の形態では、ボールベアリング装置80a,80bの内輪82a,82bの機械的強度が大きいので、ロータR側に異常が発生して、ロータRやその破片がステータSに衝突し、ステータSに局所的に多大な力が加わっても、内輪82a,82bの軌道面の変形を防止して、ボールベアリング装置80a,80bが常に安定して回転する。なお、外輪84a,84bはケーシング14A,14Bで支えられており、薄くしてもその軌道面に変形を及ぼす影響が少ない。
In this embodiment, since the mechanical strength of the
また、摩擦低減構造として、ボールベアリングの代わりにころベアリングを使用することもでき、この場合も内輪を外輪よりも厚くすることにより、上記と同様な作用効果を奏することができる。 Further, as a friction reducing structure, a roller bearing can be used instead of the ball bearing. In this case, the same effect as described above can be obtained by making the inner ring thicker than the outer ring.
図12(a)は、更に他のターボ分子を示すもので、この例では、ねじ溝排気部L2において、ねじ溝部スペーサ54とボールベアリング装置80bの間に衝撃吸収部材(衝撃吸収構造)86が設けられている。この衝撃吸収部材86としては、比較的柔軟な金属材料、高分子素材、あるいはこれらの複合素材が用いられる。このように、ステータSとポンプケーシング14の間に衝撃吸収構造を設けることにより、ロータRからステータSに伝達された衝撃トルクがケーシング14に伝達されるのを防止し、ケーシング14や真空の破壊を防止することができる。また、ボールベアリング装置80bのような摩擦低減構造と衝撃吸収構造とを併用することにより、上記効果を一層高めることができる。
FIG. 12 (a) but showing still another turbo-molecular, in this example, the thread groove pumping section L 2, the shock absorbing member between the
図12(b)に示すのは、衝撃吸収部材86を比較的剛性の高いステンレス板88と比較的柔らかく衝撃吸収機能の高い鉛板90とを重ねた複合素材として構成したもので、これにより、衝撃吸収機能と形状維持機能を併せ持つようにしている。
In FIG. 12B, the
上記では、本発明の種々の構成を翼排気部L1とねじ溝排気部L2を有する広域型ターボ分子ポンプに適用したが、それぞれの趣旨に従い、本発明の構成を翼排気部L1のみあるいはねじ溝排気部L2のみを有するポンプに採用してもよく、翼排気部L1とねじ溝排気部L2の双方を有する広域型ターボ分子ポンプにおいて一方の排気部のみに本発明の構成を採用しても良いことは勿論である。また、上述したいくつかの実施の形態の構成を適宜組み合わせて用いても良いことは言うまでもない。 In the above, the various configurations of the present invention has been applied to a wide area turbo-molecular pump having a blade pumping section L 1 and the thread groove pumping section L 2, in accordance with the respective purpose, the configuration of the present invention only blade pumping section L 1 or it may be employed to pump having only the thread groove pumping section L 2, the configuration of the present invention only one of the exhaust part in a wide area turbo-molecular pump having both blade pumping section L 1 and the thread groove exhaust portion L 2 Of course, may be adopted. Needless to say, the configurations of the above-described embodiments may be combined as appropriate.
10 主軸
12 回転筒状部
14 ケーシング
15 基部
16 固定筒状部
18 駆動用モータ
30 回転翼
32 固定翼
34 ねじ溝部
36,54 ねじ溝部スペーサ
38,38a,38b,38c,50 固定翼スペーサ
42,44 周溝
46,48 支えピン
52,56 ボルト(締結部材)
58,58a,58b 低摩擦部材(摩擦低減構造)
72 脆弱部
80a,80b ボールベアリング装置(摩擦低減構造)
86 衝撃吸収部材
R ロータ
S ステータ
L1 翼排気部
L2 ねじ溝排気部
DESCRIPTION OF
58, 58a, 58b Low friction member (friction reduction structure)
72
86 Shock absorbing member R Rotor S Stator L 1 Blade exhaust part L 2 Thread groove exhaust part
Claims (6)
前記ポンプケーシングに前記ステータの少なくとも一部を固定する該ステータの少なくとも一部に、前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに破断するようにした脆弱部を設け、
前記ステータと前記ポンプケーシングの間の少なくとも一部に、前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したとき、前記脆弱部の破断後に、前記翼排気部及び溝排気部のステータを回転させるようにした摩擦低減構造を設けたことを特徴とするターボ分子ポンプ。 In the turbo molecular pump having a blade exhaust part and a groove exhaust part constituted by a rotor and a stator inside the pump casing,
At least a part of the stator that fixes at least a part of the stator to the pump casing is provided with a fragile part that is broken when an abnormal torque acts from the rotor due to abnormal rotation or destruction of the rotor itself,
When an abnormal torque acts on at least a part between the stator and the pump casing due to a rotation abnormality or destruction of the rotor itself on at least a part of the stator, the blade exhaust is broken after the fragile part is broken. A turbo-molecular pump, characterized in that a friction reducing structure is provided in which the stator of the part and the groove exhaust part are rotated.
前記溝排気部のステータは、前記ポンプケーシングに設けた段差面にフランジ部を係合させて固定され、
前記溝排気部のステータのフランジ部と前記ポンプケーシングの段差面との係合部の少なくとも一部に、前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに破断する脆弱部を設け、
前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したとき、前記溝排気部のステータが前記係合部に沿って回転するように構成したことを特徴とするターボ分子ポンプ。 In the turbo molecular pump having a blade exhaust part and a groove exhaust part constituted by a rotor and a stator inside the pump casing,
The stator of the groove exhaust portion is fixed by engaging a flange portion with a step surface provided in the pump casing,
Abnormal torque acts on at least a part of the engaging portion between the flange portion of the stator of the groove exhaust portion and the stepped surface of the pump casing due to abnormal rotation or destruction of the rotor itself on at least a portion of the stator. A fragile part that breaks when
The stator of the groove exhaust portion rotates along the engaging portion when an abnormal torque acts on at least a part of the stator due to abnormal rotation or destruction of the rotor itself. Turbo molecular pump.
前記翼排気部は、固定翼と該固定翼を固定する固定翼スペーサを有し、
前記固定翼スペーサを囲むように円筒状の低摩擦構造が設けられ、
該円筒状の低摩擦構造は、前記固定翼スペーサに前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに、前記固定翼スペーサを締結する締結部材を破断して、前記固定翼スペーサの回転を許容するように構成されていることを特徴とするターボ分子ポンプ。 In the turbo molecular pump having a blade exhaust part composed of a rotor and a stator inside the pump casing,
The wing exhaust part has a fixed wing and a fixed wing spacer for fixing the fixed wing,
A cylindrical low friction structure is provided so as to surround the fixed blade spacer,
The cylindrical low friction structure breaks the fastening member that fastens the fixed blade spacer when the abnormal torque acts on the fixed blade spacer due to abnormal rotation or destruction of the rotor itself, thereby fixing the fixed blade spacer. A turbo-molecular pump configured to allow rotation of a blade spacer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006047919A JP4218765B2 (en) | 1997-06-27 | 2006-02-24 | Turbo molecular pump |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18768197 | 1997-06-27 | ||
JP2916098 | 1998-01-27 | ||
JP2006047919A JP4218765B2 (en) | 1997-06-27 | 2006-02-24 | Turbo molecular pump |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002255227A Division JP3789411B2 (en) | 1997-06-27 | 2002-08-30 | Turbo molecular pump |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006170217A JP2006170217A (en) | 2006-06-29 |
JP4218765B2 true JP4218765B2 (en) | 2009-02-04 |
Family
ID=36671198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006047919A Expired - Fee Related JP4218765B2 (en) | 1997-06-27 | 2006-02-24 | Turbo molecular pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4218765B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108691787A (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-23 | 株式会社岛津制作所 | Vacuum pump |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101981321B (en) | 2008-03-31 | 2014-05-28 | 株式会社岛津制作所 | Turbomolecular pump |
US8961104B2 (en) | 2009-11-02 | 2015-02-24 | Shimadzu Corporation | Vacuum pump |
KR102669882B1 (en) * | 2022-02-08 | 2024-05-28 | (주)엘오티베큠 | Turbo molecular pump |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS589594U (en) * | 1981-07-13 | 1983-01-21 | 株式会社東芝 | rotating body device |
JPS58172095U (en) * | 1982-05-12 | 1983-11-17 | 株式会社東芝 | airtight container |
JPS5935751U (en) * | 1982-08-31 | 1984-03-06 | 三菱重工業株式会社 | Shock mitigation device for rotating machinery |
JPH0640954Y2 (en) * | 1988-01-26 | 1994-10-26 | 株式会社大阪真空機器製作所 | Screw groove vacuum pump |
JPH01219393A (en) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Daikin Ind Ltd | Molecular vacuum pump |
JPH0242195A (en) * | 1988-07-31 | 1990-02-13 | Shimadzu Corp | Turbo molecular pump |
JPH04342898A (en) * | 1991-05-17 | 1992-11-30 | Seiko Seiki Co Ltd | Vacuum pump |
JPH064392U (en) * | 1992-06-26 | 1994-01-21 | セイコー精機株式会社 | Turbo molecular pump |
JPH078590U (en) * | 1993-07-05 | 1995-02-07 | セイコー精機株式会社 | Turbo molecular pump |
JP3510007B2 (en) * | 1995-06-13 | 2004-03-22 | 日本原子力研究所 | Molecular pump |
JP3160504B2 (en) * | 1995-09-05 | 2001-04-25 | 三菱重工業株式会社 | Turbo molecular pump |
JP3789411B2 (en) * | 1997-06-27 | 2006-06-21 | 株式会社荏原製作所 | Turbo molecular pump |
JP3359866B2 (en) * | 1997-06-27 | 2002-12-24 | 株式会社荏原製作所 | Turbo molecular pump |
-
2006
- 2006-02-24 JP JP2006047919A patent/JP4218765B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108691787A (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-23 | 株式会社岛津制作所 | Vacuum pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006170217A (en) | 2006-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100408113B1 (en) | Turbomolecular Pump | |
US7195444B2 (en) | Turbomachine with a decoupling device common to first and second bearings of its drive shaft, compressor comprising the decoupling device and decoupling device | |
JPH0783237A (en) | Bearing mechanism of shaft | |
JP5626445B2 (en) | Bolt fastening structure of turbo molecular pump and turbo molecular pump | |
JP3149774B2 (en) | Gas turbine rotor | |
JP4218765B2 (en) | Turbo molecular pump | |
JP3359866B2 (en) | Turbo molecular pump | |
WO2007105785A1 (en) | Molecular pump and flange | |
JP7377640B2 (en) | Vacuum pumps and rotors and rotary blades used in vacuum pumps | |
JP3789411B2 (en) | Turbo molecular pump | |
JP5343884B2 (en) | Turbo molecular pump | |
US8292603B2 (en) | Rotary vacuum pump, vacuum device, and pump connection structure | |
US3184153A (en) | Rotor construction | |
JP2006037930A (en) | Turbo molecular pump | |
JP5211408B2 (en) | Molecular pump rotor | |
JP5434684B2 (en) | Turbo molecular pump | |
JP4136402B2 (en) | Turbo molecular pump | |
JP5552127B2 (en) | Turbo molecular pump | |
JP5136262B2 (en) | Rotary vacuum pump | |
JP3784250B2 (en) | Vacuum pump | |
JP2010180732A (en) | Fastening structure of rotary vacuum pump | |
JP5532051B2 (en) | Vacuum pump | |
JP6079041B2 (en) | Turbomolecular pump and reinforcing member for turbomolecular pump | |
JP3122025U (en) | High speed rotary molecular pump | |
JP5246288B2 (en) | Rotary vacuum pump, vacuum device and pump connection structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080812 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081014 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081104 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081104 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131121 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |