JPH0486396A - 真空ポンプの軸受軸封装置 - 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】 （１）産業−にの利用分野 本発明は、ＩＣや半導体等の製造その他に使用される真
空ポンプの軸受軸封装置に関する。

（２）従来の技術 従来の真空ポンプとして第１０図の如くハウジング（ａ
）の内１１間にステータ（ｂ）を突設し、ポンプ部（Ｃ
）の回転体（ｄ）の回転軸（ｅ）に、前記ステータ（ｂ
）に対向してヘリングボーン動圧型気体軸受（ｆ）とス
パイラルグループ動圧型気体軸受（ｇ）とを設け、これ
ら軸受（ｆ）（ｇ）により軸支して前記回転体（ｄ）を
前記ハウジング（ａ）内で高速で回転する式のものが知
られている。尚、（ｈ）は前記軸受（ｆ）（ｇ）のエア
ー供給孔、（ｉ）は磁気軸受、Ｎ）はモータのステータ
、（ｋ）は該モータのロータ、（９，）はねしシールを
示す。

（３）発明か解決しようとする問題点 この従来の真空ポンプによれば、前記ヘリングボーン動
圧型気体軸受（ｆ）のロータ部（ｐ）の外周に形成した
」−下の溝（ｎｎ）　　（ｎ）が対称に形成されている
ので、真空ポンプの運転中前記回転軸（ｅ）が第１１図
の矢印Ａ方向に回転しているときに、前記ねじシール（
文）を介して侵入する排気ガスの１部とエアー供給孔（
ｈ）からのエアーが前記り下の溝（ｍ）（ｎ）により第
１１図の矢印Ｂ及びＣの如く前記ロータ部（ｐ）の中心
部に集まり、かくてυ１気カス中にタストが存在する場
合に該ダストも該ロータ部（ｐ）の中心部に集まり、該
ダス］・により、前記ヘリングボーン動圧型気体軸受（
ｆ）のミクロンメーＩ・ル程度の間隙を閉”Ａし、前記
回転軸（ｅ）の回転を不能にして真空ポンプの匝転を停
止Ｆする問題点があった。

本発明はこのような問題点を解消しポンプの運転を常時
確実に可能にした真空ポンプの軸受軸封装置を提供する
ことを目的とする。

（４）問題点を解決するための手段 この目的を達成すべく本発明はヘリングボーン動圧型気
体軸受のロータ部の外周に形成したＩ−下の溝を非対称
にしたことを特徴とし、更にダストトラップを回転体と
ステータとの間に介在させて該ステータに設けたことを
特徴とする。

（５）作用 ヘリングボーン動圧型気体軸受において、そのロータ部
の外周に形成した上下の溝が非対称であるので、エアー
供給孔からのエアーは、これら−上下の溝の一方の溝に
おけるエアー流量が他方の溝におけるエアー流電より大
となり、かくて全体として一方から他方へのエアーの流
れとなって排気ガス中の微小ダストが前記軸受の間隙に
閉塞するのを防１１−する。

又回転体とステータとの間に介在するダストトラップ 捕捉されるため、排気ガス中の微小ダストが前記軸受の
間隙に閉塞するのを更に防止する。

（６）実施例 以ド、本発明を複合真空ポンプに適用した第１実施例を
第１図乃至第５図により説明する。

（１）はハウジング、（２）は動翼（２ａ）と静翼（２
ｂ）とからなるターボ分子ポンプ、（３）はねじ溝ポン
プ、（４）は該動翼（２ａ）及びねじ溝ポンプの回転体
、（５ａ）は前記ハウジング（１）の内周に突設した円
筒状の第１ステータ、（５ｂ）は中央に透孔を有゛する
円板状の第２ステータ、（６）は前記回転体（４）の回
転軸（４ａ）に嵌入固定されたヘリングホーン動圧型気
体軸受を示し、該ヘリングボーン動圧型気体軸受（６）
は、その各ロータ部（６ａ）に第２図示の如く回転方向
に対しへの字状に形成された多数の」ニドの溝（６　ｂ
）　　（６　ｃ）を有し、これら」−下の溝（６ｂ）（
６ｃ）は第２図のり，＜ＬＬの如く」−下の溝（６ｂ）
の長さが下方の溝（６Ｃ）の長さより短く形成されて非
対称であり、前記第１ステータ（５ａ）と極小の間隙を
有して対向して２段に設けられている。

（７）はスパイラルグループ動圧型気体軸受を示し、該
スパイラルグループ動圧型気体軸受（７）は、例えば第
４図示の如く上面にスパイラル状の多数の溝（７ａ）・
・・（７ａ）が形成された円板と下面に同様のスパイラ
ル状の多数の溝（７ａ）・・・（７ａ）が形成された円
板とがｌ−下に並設され、上面は前記第１ステータ（５
ａ）の下端面に、下面は第２ステータ（５ｂ）のＬ端面
に対し極小の間隙を有して対向し前記回転軸（４ａ）に
嵌入されている。

又前記第１ステータ（５ａ）の外側に内筒（８ａ）と外
筒（８ｂ）を固定し、これら内筒（８ａ）と外筒（８ｂ
）との間にフィルター（９）を介入装着すると共に該外
筒（８ｂ）に透孔（１０）を形成して該フィルター（９
）によりダストトラップ （８ｂ）の外周にねし溝を形成し、該ねじ溝の山部を前
記回転体（４）のド面の四部の内周面に近接させてシー
ル用ねじ溝（１１）を形成した。

尚、（１２）は前記回転軸（４ａ）に嵌入固定されたね
じ溝シール、（１３ａ）はモータのステータ、（１３ｂ
）は該モータのロータ、（１４）は固定用ナツト、（１
５）は吸入口、（１６）は排出［１、（１７）はエアー
供給孔、（１８）はエアー排気口を示す。

次に、１−記実施例の真空ポンプの動作を説明する。

モータに通電すると回転体（４）に回転力が生じ回転を
始める。この回転によりヘリングボーン動圧型気体軸受
（６）の溝（６ｂ）（６ｃ）及びスパイラルグループ動
圧型気体軸受（７）の溝（７ａ）内に供給孔（１７）か
ら大気が流入して動圧を発生し、ラジアル方向及びスラ
スＩ・方向の軸受性能を有し回転する。この回転により
ねし溝ポンプ（３）から排気された排気ガスの１部は第
５図の如く透孔（１０）を経てタストトラップ 通過し、該フィルター（９）により排気ガス中のダスト
の大部分を捕捉する。ところが捕捉されない微小なダス
トは、損気ガスと共に第１ステータ（５ａ）の」１端を
越えねじ溝シール（１２）を経て回転軸（４ａ）と該第
１ステータ（５ａ）間に侵入しようとするが、ヘリング
ボーン動圧型気体軸受（６）において、そのロータ部（
６ａ）の上下の溝（６　ｂ）　　（６　ｃ）は下方の溝
（６ｃ）がに方の溝（６ｂ）より長く形成されているの
で、エアー供給孔（１７）からのエアーにより長く形成
されている下方の溝（６ｃ）の方が短く形成されている
」一方の溝（６ｂ）よりエアー圧縮が大となり、かくて
」−方の溝（６ｂ）より下方の溝（６Ｃ）において多量
のエアーが流れ、かくて第２図の矢印の方向□にエアー
が流れ、このエアーの流れによりヘリングボーン動圧型
気体軸受（６）へ排気ガスと共に微小なダストが侵入す
ることが妨げられ、従って回転体（４）は長時間にわた
って安定した回転を継続する。

第６図は本発明の第２実施例を示し、該第２実施例にお
いては、ヘリングボーン動圧型気体軸受（６）の各ロー
タ部（６ａ）に形成の上下の溝（６　ｂ）　　（６　ｃ
）の傾き角度β１、β２を相違させており、特に下方の
溝（６Ｃ）におけるエアー圧縮が最大となってエアー流
量を最大にする最適な傾き角度β２０Ｐに下方の溝（６
Ｃ）を形成し、１一方の溝（６ｂ）の傾き角度β１をこ
の最適な傾き角度β岬と相違させることにより、第６図
の矢印の方向にエアーが流れ、前記第１実施例と同様に
ヘリングボーン動圧型気体軸受（６）へ損気ガスと共に
微小なダストが侵入することが妨げられる。

第７図は本発明の第３実施例を示し、該第３実施例にお
いては、ヘリングボーン動圧型気体軸受（６）のロータ
部（６ａ）に形成の上下の溝（６　ｂ）（６ｃ）（７）
溝の深さり，、　　ｈｌを相違させており、特に下方の
溝（６Ｃ）におけるエアーの圧縮が最大となってエアー
流量を最大にする最適な溝深さｈ２Ｑｐに一ド方の溝（
６Ｃ）を形成し、上方の溝（６ｂ）の溝深さｈｌをこの
最適な溝深さｈｌ。、と相違させることにより、第７図
の矢印の方向にエアーが流れ、前記第１実施例と同様に
ヘリングボーン動圧型気体軸受（６）へ排気ガスと共に
微小なダストが侵入することが妨げられる。

尚前記実施例では、本発明を複合真空ポンプに適用した
例を示したが、ターボ分子ポンプ、ねじ溝真空ポンプ、
その他種々の真空ポンプに適用してもよい。

（７）発明の効果 このように本発明によると、ヘリングホーン動圧型気体
軸受のロータ部の外周に形成した−十一下の溝を非対称
に形成したので、該気体軸受に供給されたエアーは一方
向に流れて排気ガス中の微小タストの閉塞を防止し、更
に、回転体とステータとの間にダストトラップ 該ダストトラップ 大部分を捕捉するようにしたので、排気ダスト中の微小
ダストが前記軸受の間隙に閉塞するのを更に防止し、か
くて回転体が長時間にわたって安定した回転を継続でき
る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の真空ポンプの第１実施例の断面図、第
２図はその要部の断面図、第３図は第２図の■−■線截
線面断面図４図はスパイラルグループ動圧型気体軸受部
分の平面図、第５図はタストトラ・ンプ部分の断面図、
第６図は本発明の第２実施例の要部の断面図、第７図は
本発明の第３実施例の要部の断面図、第８図は第７図の
■−■線截線面断面図９図は第７図のＩＸ−ＩＸＸ線断
断面図第１０図は従来の真空ポンプの１例の断面図、第
１１図はへリングポーン動圧型気体軸受部分の断面図で
ある。 （１）・・・ハウジング （２）（３）・・・ポンプ部 （４）・・・回転体 （４ａ）・・・回転軸 （５　ａ）　　（５　ｂ）・・・ステータ（６）・・・
ヘリングボーン動圧型気体軸受（６ａ）・・・ロータ部 （６ｂ）（６ｃ）・・・溝 （７）・・・スパイラルグループ動圧型気体軸受（９）
・・・ダストトラップ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジングの内周にステータを突設し、ポンプ部
   の回転体の回転軸に、前記ステータに対向してヘリング
   ボーン動圧型気体軸受とスパイラルグループ動圧型気体
   軸受とを設け、これら軸受により軸支して前記回転体を
   前記ハウジング内で高速で回転する式の真空ポンプにお
   いて、前記ヘリングボーン動圧型気体軸受のロータ部の
   外周に形成した上下の溝を非対称にしたことを特徴とす
   る真空ポンプの軸受軸封装置。
2. （２）前記ロータ部の外周に形成した上下の溝の長さを
   互に異らしめたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の真空ポンプの軸受軸封装置。
3. （３）前記ロータ部の外周に形成した上下の溝の傾き角
   度を互に異らしめたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の真空ポンプの軸受軸封装置。
4. （４）前記ロータ部の外周に形成した上下の溝の深さを
   互いに異らしめたことを特徴とする特許請求範囲第１項
   記載の真空ポンプの軸受軸封装置。
5. （５）ダストトラップを前記回転体と前記ステータとの
   間に介在させて該ステータに設けたことを特徴とする特
   許請求範囲第１項記載の真空ポンプの軸受軸封装置。