JPH03294694A - ターボ分子ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明ばターボ分子ポンプに関し、特に回転体の浮き
上がり防止の改良に関するものである。

［従来の技術］ 半導体製造装置等においては高真空の真空チャンバーを
必要とし、その高真空を形成する装置としては、一般に
分子流領域での排気性能に優れているターボ分子ポンプ
が採用される。第２図は従来のターボ分子ポンプを示す
図であり、図において、（１）は円筒形のケーシングで
ある。ケーシング（１）は上部に吸入口（２）を備え、
この先に排気すべき真空チャンバー（図示せず）がフラ
ンジ（１ａ）により結合されるようになっている（３）
はケーシング（１）内に設けられた回転体である。回転
体（３）はロータ（１０）と、これに連結された回転軸
（１１）と、ロータ（１０）の外周に軸線方向に沿って
多段に取り付けられた動翼（９）とからなる。（８）は
これら動翼（９）の間に位置するように設けられた多段
の静翼であり、スペーサ（７）により間隔を置かれてケ
ーシング（１）に設けられている。（５）は上記ケーシ
ング（１）の下端に設けられたフランジである。このフ
ランジ（５）に回転体（３）を支持するための支持部材
（４）が取り付けられている（６）はこの支持部材（４
）に設けられた吐出口である。（１３）は球面スパイラ
ル溝軸受であり、回転軸（１１）の下端部を軸受するた
めに支持部材（４）に設けられており、スパイラル溝が
形成されている球面部（１３ａ）と、この球面部（１３
ａ）を受ける凹球面状の受皿を備えた軸受体（１３ｂ）
と、これらの部分を満たす潤滑油（１４）とからなって
いる。（１８）は支持部材（４）に設けられている枠で
ある。この枠（１８）内に回転体（３）を駆動する駆動
機構が設けられている。この駆動機構は、回転軸（１１
）に一体向に取り付けられたモータロータ（１６）と、
このモータロータ（１６）と対向して枠（１８）に固定
されたモータステータ（１７）とからなっている。（２
００）は浮き上がり防止を兼ねたボスで、その軸部（２
００ａ）が回転体（３）上端面より上部へ突出し、その
上端がケーシング（１）の吸入口（２）の中央のボス部
（１ｂ）に近接している。

次に動作について説明する。モータロータ（１６）が回
転するとロータ（１０）、動翼（９）が回転し、動翼（
９）と静翼（８）との相互作用で気体分子を上方の吸入
口（２）から下方の吐出口（６）へと送出する。この際
、回転体（３）は下端の球面スパイラル溝軸受（１３）
で支承され、高速回転される。

また、運転時に、半径方向に外力が加わって、回転体（
３）が横方向に振れた場合に、回転軸（１１）は中央の
タッチダウン軸受（１５）によって支承されて、動翼（
９）の外径とスペーサ（７）の内径が接触することを防
止している。

さらに、運転時に大気圧が直接吐出口（６）に作用する
場合に、その差圧によって回転体（３）が瞬間的に浮き
上がって、動翼（９）と静翼（８）とが接触しようとす
るが、吸入口（２）の中央のボス部（１ｂ）の下面に近
接する軸部（２００ａ）によって回転体（３）の浮き上
がりが防止されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の回転体（３）の浮き上がり防止は以上のように構
成されているので、運転時に大気圧が直接吐出口（６）
に作用する場合に、その差圧によって回転体（３）が浮
き上がって、吸入口（２）の中央のボス部（１ｂ）の下
面に軸部（２００ａ）が当たる。その際、水平に回転体
（３）が上昇して、軸の中心で当接する確率は小さく、
回転体（３）は不安定状態で上昇するので、傾斜状態で
ボス部下面に当たる確率が高く、軸部（２ＣｊＯａ）は
外周端で接触し、ねじりモーメントを受ける。その為軸
径を大きくしなければならない等の問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、回転体の浮き上がり防止機構を確実に機能さ
せることができるとともに、浮き上がり防止機構を安価
に得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るターボ分子ポンプは、上端には中央にホ
ス部が形成された吸入口が、下端には吐出口が夫々設け
られたケーシング、このケーシング内に軸方向に多段に
設けられた静翼、この静翼間に位置する動翼と、この動
翼を外周に設けたロータとを有する回転体、この回転体
を駆動する駆動源、上記ロータの下端を支承する球面軸
受、及び上記ロータ上端に軸心上に結合され上端が上記
回転体の上端よりも突出して上記ボス部下面に近接する
先端を球面又は一部球面状に形成した軸部な備えたもの
である。

〔作用〕

この発明において、ボス部の下面に近接する先端を球面
又は一部球面状に形成した軸部は運転時に大気圧が直接
吐出口に作用し、その差圧により回転体が浮き上がって
吸入口の中央のボス部に当たる際、先端が球面のため、
常に軸中心部で当たり、軸に加わるねじりモーメントを
小さくすることができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図を参照して説明する
。第１図において（１）〜（１８）は従来装置と同一で
ある。（１００）は浮き上がり防止を兼ねた回転体のボ
スである。ホス（１００）の軸部（１００ｂ）（７）先
端（１００ａ）を球面状に形成する。なお、ホス（１０
０）の軸部（１０ｏｂ）が回転体（３）上端面より上部
へ突出し、その先端（１００ａ）がケーシング（１）の
吸入口（２）の中央のホス部（１ｂ）に近接している以
上のようにこの発明は、ケーシング（１）の吸入口（２
）の中央部（１ｂ）の下面に近接するボス（１００）の
軸先端（１００ａ）が球面で構成されているので、運転
時に大気圧が直接吐出口に作用し、その差圧により回転
体が浮き上がって、上記ボス部（１ｂ）の下面に当たる
際、回転体が傾斜して上昇しても、接触する点は、軸の
中心部分に限られ、その結果、接触する際に生じる力で
発生する軸に加わるねじりモーメントが、当然小さくな
り、軸を細く、安価に設定することが可能となる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、ボスの軸部の先端を球
面状に構成したので、浮き上がり防止機構が安価にでき
、かつ、信頼性の高いものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は従
来の実施例を示す断面図である。 図中、（１）はケーシング、（１ｂ）はボス部（２）は
吸入口、（３）は回転体、（６）は吐出口、（８）は静
翼、（９）は動翼、（１０）はロータ、（１００）はボ
ス、（１００ａ）は球面の先端、（１００ｂ）は軸部で
ある。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）上端には中央にボス部が形成された吸入口が、下
   端には吐出口が夫々設けられたケーシング、このケーシ
   ング内に軸方向に多段に設けられた静翼、この静翼間に
   位置する動翼と、この動翼を外周に設けたロータとを有
   する回転体、この回転体を駆動する駆動源、上記ロータ
   の下端を支承する球面軸受、及び上記ロータ上端に軸心
   上に結合され、上端が上記ボス部下面に近接する軸を備
   えたターボ分子ポンプにおいて、 上記軸の先端を球面又は一部球面状に形成したことを特
   徴とするターボ分子ポンプ。