JPH0472497A

JPH0472497A - 真空ポンプ

Info

Publication number: JPH0472497A
Application number: JP18313290A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sugawara; 宏菅原
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1992-03-06

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）本発明は、渦流型、ジグバーン型、ターボ型等の各種ポ
ンプ要素に見られるように、ロータとステータとを積層
状に備え、又、磁気浮上による非接触式のスラスト磁気
軸受を用いた真空ポンプに関する。

（従来の技術）従来、実開昭６４−５３４９４号公報に開示され且つ第
２図に示すように、吸気口（Ｌ）と排気口（Ｈ）の間に
多数のターボ翼（Ａ）（Ｂ）をもつロータ（Ｒ）及びス
テータ（Ｆ）を積層状に備え、前記ロータ（Ｒ）を駆動
軸（Ｄ）を介して下部に配設するモータ（Ｍ）に連結す
ると共に、前記駆動軸（Ｄ）を非接触式のラジアル磁気
軸受（Ｋ）（Ｊ）及びスラスト磁気軸受（Ｓ）に支持さ
せ、非接触軸受によるオイルフリーな状態で前記ロータ
（Ｒ）の高速回転を可能とし、クリーンな環境下で排気
が行えるようにしている。

この場合、前記スラスト磁気軸受（Ｓ）の制御は、該軸
受（Ｓ）に近い駆動軸（Ｄ）の下端部に付設するスラス
トギャップセンサ−（Ｇ）からの検出結果に基づき、駆
動軸（Ｄ）に固定する回転円板（Ｐ）を、その上下の電
磁石（Ｎ）（Ｗ）の調節で適正位置に保持させることに
より行っている。又、スラスト方向の接触事故等の保護
用として、該磁気軸受（Ｓ）の近くに、スラストタッチ
ダウン軸受（Ｔ）を介装している。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上記従来例では、前記スラスト磁気軸受（Ｓ）
の制御を、該軸受（Ｓ）に近い駆動軸下端に付設したギ
ャップセンサー（Ｇ）の検出結果に基づいて行っている
ため、駆動軸（Ｄ）の下部位置は適正に保つことができ
ても、この駆動軸（Ｄ）の上部位置は、モータ（Ｍ）の
発熱や気体排気に伴う発熱による該駆動軸（Ｄ）及びロ
ータ（Ｒ）の熱膨張の如何により変化するため、上部に
位置するロータ（Ｒ）とステータ（Ｆ）との間の軸方向
隙間は適正に保てない問題がある。

しかも、この場合、スラストタッチダウン軸受（Ｔ）は
、該軸受（Ｔ）に近い駆動軸（Ｄ）の下部の位置規制を
行うのみで、駆動軸（Ｄ）の上部の位置規制を行うこと
ができないため、ロータ（Ｒ）とステータ（Ｆ）との間
で最葱の場合、接触事故を招く問題もある。

従って、上記従来例では、ロータ（Ｒ）とステータ（Ｆ
）との間の軸方向隙間を余裕を見込んで大きく設定せざ
るを得す、このため、偏れ等による排気ロスが生じて、
ポンプ性能の低下を招く問題が起こる。

本発明の目的は、熱膨張による駆動軸等の軸方向変位に
拘らず、ロータとステータとの間の軸方向隙間を適正に
保つことができ、ポンプ性能を改善できる真空ポンプを
提供することにある。

（課題を解決するための手段）そこで、本発明では、上記目的を達成するため、ロータ
（１）とステータ（２）とをａｆｆ状に備え、前記ロー
タ（１）を駆動軸（３）を介してモータ（４）に連結し
、前記駆動軸（３）の下部を非接触式のスラスト磁気軸
受（５）に支持させた真空ポンプにおいて、前記ロータ
（１）に、前記スラスト磁気軸受（５）の制御に用いる
スラストギャップセンサー（６）を付設すると共に、前
記ロータ（１）と静止部材との間に、スラスト方向の位
置規制を行うスラストタッチダウン軸受（７）を介装し
た。

又、第２に、省スペース化のため、上記構成で、ロータ
（１）におけるボス部（１３）の上部に四部（１４）を
設けて、この凹部（１４）に、スラストギャップセンサ
ー（６）及びスラストタッチダウン軸受（７）を配設し
た。

（作用）スラスト磁気軸受（５）はロータ（１）に付設したスラ
ストギャップセンサー（６）の検出結果に基づいて制御
されるため、駆動軸（３）及びロータ（１）がモータ（
４）の発熱や気体の排気に伴う発熱により熱膨張しても
、ロータ（１）とステータ（２）との間の軸方向隙間を
一定に保つことができ、又、ロータ（１）とステータ（
２）との間の接触事故は、ロータ（１）の部分に介装し
たスラストタッチダウン軸受（７）により回避すること
ができる。

前記ギャップセンサー（６）及びタフ　ダウン軸受（７
）を、ロータ（１）のボス部（１３）に設ける凹部（１
４）に配設することにより、省スペース化をも図れる。

（実施例）第１図に示すものは、吸気口（８）と排気口（９）とを
もつポンプハウジング（１０）の内部に、ジグバーン型
ポンプ要素（１００）と渦流型ポンプ要素（２００）と
を配設した複合式の真空ポンプである。

ジグバーン型ポンプ要素（１００）は、対向平面間にら
旋状の排気流路（１０１）を画成するジグバーンロータ
（１１）とジグバーンステータ（２１）とを２段積届状
に備える。

渦流型ポンプ要素（２００）は、外周に多数の羽根（１
２ａ）をもつ渦流ロータ（１２）と、前記羽根（１２ａ
）及び円環コア（２２ａ）を配設して環状排気流路（２
０１）を画成する渦流ステータ（２２）とを３段積層状
に備える。

そして、前記ジグバーンロータ（１１）及び渦流ロータ
（１２）から成るロータ（１）を、該ロータ（１）のボ
ス部（１３）に結合する駆動軸（３）を介してモータハ
ウジング（４０）内に配設する固定子（４１）及び回転
子（４２）をもっモータ（４）に連結し、かつ、前記駆
動軸（３）を非接触式のラジアル磁気軸受（３１）（３
２）及びスラスト磁気軸受（５）に支持させ、オイルフ
リーな杖態で、前記ロータ（１）をジグバーンステータ
（２１）及び渦流ステータ（２２）から成るステータ（
２）に対して毎分敵方回転程度の高速度で回転させ、吸
気口フランジ（８１）に取付ける半導体ウェハチャンバ
ー等をクリーンな伏態で排気できるようにしている。

以上の構成で、前記ロータ（１）におけるボス部（１３
）の上部に凹部（１４）を設けて、この凹部（１４）に
、底部にスラスト位置の検出面（１５）を設けたキャッ
プ形の嵌合体（１６）を嵌合し、前記基準面（１５）に
、前記スラスト磁気軸受（５）における回転円板（５１
）の上下の電磁石（５２）（５３）を制御するスラスト
ギャップセンサー（６）を付設する。又、前記ロータ（
１）に一体化された嵌合体（１６）の内面に環状溝（１
７）を設けて、該環状溝（１７）と、ステータ（２）に
固定の支持フレーム（２３）の中央下部に突設する支持
ボス（２４）との間に、スラスト方向のタッチダウン隙
間（１）により位置規制を行うスラストタッチダウン軸
受（７）を介装する。

尚、前記ギャップセンサー（６）はタッチダウン軸受（
７）の支持に用いた支持ボス（２４）の下端部に取付け
ている。又、前記支持フレーム（２３）には、気体分子
の通気孔（２５）を設けている。更に、前記タッチダウ
ン隙間（１）は、各ロータ（１）とステータ（２）との
間の軸方向隙間（δ）に対し小さくしており、又、前記
スラスト磁気軸受（５）における磁石隙間（ｄ）は、駆
動軸（３）の軸方向変位を吸収するため大きめに確保し
ている。

これにより、前記スラスト磁気軸受（５）はロータ（１
）に付設された前−記ギャップセンサー（６）に基づい
て制御されるため、駆動軸（３）及びロータ（１）がモ
ータ（４）の発熱や気体の排気に伴う発熱により熱膨張
して軸方向に変位しても、その変位は下方のスラスト磁
気軸受（５）の磁石隙間（ｄ）で吸収され、各ロータ（
１）とステータ（２）との間の軸方向隙間（δ）は、常
時一定に保たれる。又、各ロータ（１）とステータ（２
）との間の接触事故は、ロータ（１）の部分に介装した
前記タッチダウン軸受（７）により確実に回避すること
ができる。

従って、各ロータ（１）とステータ（２）との間の軸方
向隙間（δ）を従来のように必要以上に大きく確保する
必要性を無くせ、性能の改善が図れる。

又、前記ギャップセンサー（６）及びタッチダウン軸受
（７）をロータ（１）の凹部（１４）に配設したから、
省スペース化をも図れる。

尚、第１図において、（３３）（３４）は、前記各ラジ
アル磁気軸受を制御するラジアルギャップセンサー　（
３５）（３６）はラジアル方向のタッチダウン軸受であ
る。

（発明の効果）以」二本発明では、ロータ（１）に、スラスト磁気軸受
（５）の制御に用いるスラストギャップセンサー（６）
を付設すると共に、ロータ（１）と静止部材との間に、
スラスト方向の位置規制を行うスラストタッチダウン軸
受（７）を介装したから、駆動軸（３）及びロータ（１
）が熱膨張して軸方向に変位しても、ロータ（１）とス
テータ（２）との間の軸方向隙間を一定に保つことがで
き、又、ロータ（１）とステータ（２）との間の接触事
故を未然に回避することができ、前記ロータ（１）とス
テータ（２）との間の軸方向隙間を必要以上に大きく確
保する必要性を無くせて、性能の改善を図ることができ
る。

又、ロータ（１）におけるボス部（１３）の上部に凹部
（１４）を設けて、この凹部（１４）に、スラストギャ
ップセンサー（６）及びスラストタッチダウン軸受（７
）を配設する場合には、上記利点に加えて省スペース化
をも図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明真空ポンプの断面図、第２図は従来例の
断面図である。（１）・・・・ロータ（２）・・・・ステータ（３）・・・・駆動軸（４）・・・・モータ（５）・・・・スラスト磁気軸受（６）・・・・スラストギャップセンサー（７）・・・
・スラストタッチダウン軸受（１３）・・・・ボス部（１４）・・・・凹部第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロータ（１）とステータ（２）とを積層状に備え
、前記ロータ（１）を駆動軸（３）を介してモータ（４
）に連結し、前記駆動軸（３）の下部を非接触式のスラ
スト磁気軸受（５）に支持させた真空ポンプにおいて、
前記ロータ（１）に、前記スラスト磁気軸受（５）の制
御に用いるスラストギャップセンサー（６）を付設する
と共に、前記ロータ（１）と静止部材との間に、スラス
ト方向の位置規制を行うスラストタッチダウン軸受（７
）を介装したことを特徴とする真空ポンプ。
（２）ロータ（１）におけるボス部（１３）の上部に凹
部（１４）を設けて、この凹部（１４）に、スラストギ
ャップセンサー（６）及びスラストタッチダウン軸受（
７）を配設した請求項１記載の真空ポンプ。