JPH08512377A - 軸受支持装置を有する摩擦真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ケーシング（２，３）と、回転子（８）と、ケーシング（２，３）内でスリーブ状支持体（２１）を介して支承されている回転子軸受部（９）とを有する摩擦真空ポンプに関するものである。正確な、それも回転系の僅かな振動を許容する支持を実現するため、スリーブ状支持体（２１）が、複数の、有利には３個のほぼ軸方向に延びるロッド（２６）を介してケーシング（２，３）内に支持されるようにすることを提案する。

Description

【発明の詳細な説明】 軸受支持装置を有する摩擦真空ポンプ 本発明は、ケーシングと、回転子と、ケーシング内にスリーブ状の支持体を介 して支持されている回転子支承部とを有する摩擦真空ポンプに関するものである 。 摩擦真空ポンプには、ゲーデ・ポンプ［Gaede-Pumpe（ポンプ間隙と、入口及 び出口間の遮断間隙とを有し、ケーシング内で回転する円筒体）］、ホルヴェッ ク・ポンプ［Holweck-Pumpe（固定子または回転子側に螺旋状溝が設けられたケ ーシング内で回転する円筒体）］、ジークバーン・ポンプ［Siegbahn-Pumpe（渦 巻状溝を有する回転・固定環状ディスク）］、回転羽根と案内羽根とを備えたタ ーボ分子ポンプなどが属している。摩擦真空ポンプに、種々の構成のポンプ部分 を装備することは公知である。 摩擦真空ポンプのポンプ特性は、互いに相対運動を行うポンプ作用面の間隔に 決定的に関連している。この間隔が狭ければ狭いだけ、摩擦真空ポンプの特に圧 縮率が改善される。しかし、この間隔は任意に狭くすることはできない。回転子 の僅かな振動が許容されねばならないからである。このことは、特に、回転子が 使用回転速度へ立ち上がるさい、共振振動数を通過す る段階に当てはまる。 本発明の根底をなす課題は、冒頭に述べた種類の摩擦真空ポンプの場合に、ケ ーシング内の回転子支承部の支持装置を次のように構成することにある。すなわ ち、回転系の振動が許容され、しかも、各ポンプ作用面の間隔を最適の狭さに選 定し得るように構成するのである。 本発明により、この課題は、次のようにすることによって解決された。すなわ ち、回転子支承部を支持しているスリーブ状の支持体が、複数の、有利には３個 のほぼ軸方向に延びるロッドを介して、ケーシング内に支持されるようにするの である。このように回転子をケーシング内に懸架した場合、回転子に生じ得る振 動は、強制的に半径方向に向けられる。回転子の軸方向の運動成分は、比較的短 いロッドの場合にも、事実上ゼロに等しくなる。したがって、ポンプ作用面間に 半径方向に延びる間隙は、最適の狭さに選定できる。回転子の半径方向振動を、 なお考慮に入れねばならないのは、軸方向間隙においてのみである。 回転子の半径方向振動の振幅を抑制するためには、制振部材を用いるのが有利 である。制振部材は、有利にはＯリングから成るようにし、このＯリングをスリ ーブ状の支持体とケーシング部分との間に配置しておく。これにより、回転子の 最大振動振幅が規定される。軸方向間隙は、これらの軸方向間隙が最大限なおも 生じ得るこのように僅かな振動を許容するように選定されなければならない。 以下に本発明のこのほかの利点及び詳細を図示の実施例につき説明する。 第１図は、ターボ分子真空ポンプとして構成され、本発明により回転子が懸架 された摩擦真空ポンプの縦断面図である。 第２図は、第１図の実施例の横断面図である。 第３図及び第４図は、本発明により回転子が懸架された摩擦真空ポンプの、そ れぞれ別の実施例の縦断面図である。 図面では、摩擦真空ポンプは、異なる実施例の場合も、すべて符号１で示され 、ケーシングは符号２で、円筒形のケーシング上部は符号３で示されている。円 筒形のケーシング上部３は、固定子４を定心させている。この固定子４は、複数 の固定子リング５，６，７を有している。回転子８は、軸受９に支承されている 。図示の実施例の場合、軸受９は、ころがり軸受として構成されている。これら のころがり軸受の代わりに、磁石軸受又は滑り軸受が使用されてもよい。駆動モ ーターは符号１１で示されている。ポンプ作動中には、入口フランジ１２に、排 気しようとする排気鐘が接続される。回転子８の回転により、ガスは、前真空ポ ンプが接続された出口１３に供給される。 第１図の実施例は、ターボ分子真空ポンプである。 固定子リング５は、それぞれ内方へ向いた固定子羽根１４を有し、これら固定子 羽根には回転子８に固定された回転子羽根１５が対応している。回転子８は、軸 １０を介して軸受９に支持されている。 本発明の回転子支持装置は、スリーブ状の支持体２１を有しており、この支持 体の上端にはカラー２２が設けられている。支持体２１の下端は、ケーシング構 成部分２４に設けられた切欠き２３内へ突入している。この切欠き２３は、支持 体２１の外径より僅かに大きい直径を有している。支持体２１と切欠き２３の内 面との間にはＯリング２５が配置されている。このＯリング２５は、一方では支 持体２１の定心位置を固定し、他方では制振部材として役立っている。 ケーシング２内で支持体２１を支持するために、複数の、有利には３個のほぼ 軸方向に延びるロッド２６が設けられている。これらのロッドは、カラー２２と ケーシング構成部分２４とに固定されている。このように懸架された回転子８が 衝撃によって、又は共振通過時に振動すると、この振動は強制案内され、事実上 、半径方向にのみ向けられる。回転子の振動発生時には、回転子の半径方向平行 変位しか生じない。固定子羽根１４と回転子羽根１５との間の半径方向間隙は、 最適の狭さに維持できる。固定子羽根１４と回転子８との間の半径方向間隙と、 回転子羽根１５と固定子４との間の半径方向間隙とを寸法付けする場合、計算に 入れる必要があるのは、回転子の僅かな半径方向振動だけである。このような振 動の振幅は、制振部材２５の寸法に関連する。 有利には３個のロッド２６は、有利には金属から成っており、全長及び直径に わたって機械的動力学に適応する剛性を有している。ロッド長＞３０ｍｍの場合 、回転子８の軸方向振動成分は、僅かな半径方向の振れ（＜０．２ｍｍ）に関し ては、事実上発生しない。 第３図の実施例の場合、２つのポンプ部分が設けられている。高真空側にはタ ーボ分子ポンプ段１４，１５が配置されている。これらのポンプ段には、ジーク バーン・ポンプ部分が接続されている。個々のジークバーン・ポンプ段は、回転 子環状ディスク１６と固定子環状ディスク１７とから成っている。固定子環状デ ィスク１７は固定子リング６により支持されている。固定子環状ディスク１７は 、端面に渦巻状の溝１９を有している。この渦巻状の構成は、それぞれ、入口１ ２から出口１３への連続的なガス流が保証されるように選定されている。言い換 えると、図示の実施例の場合、ジークバーン・ポンプ段の、固定子環状ディスク １７上方に位置するポンプ作用面がガスを外方から内方に向かって供給し、かつ 、固定子環状ディスク１７下方に位置するポンプ作用面がガスを内方から外方に 向かって供給するように選定されている。固定子環状ディスク１７と回転子環状 ディスク１６との間の軸方 向間隙は、回転子８には軸方向振動が事実上生じないので、最適の狭さに維持で きる。これにより、ジークバーン・ポンプ部分のポンプ特性、特にその圧縮率も やはり最適となる。 第４図の実施例の場合、ターボ分子ポンプ部分１４，１５にホルヴェック・ポ ンプ部分が接続されている。このホルヴェック・ポンプ部分は、円筒形の固定子 リング７を有しており、この固定子リング７の内面は、螺旋状の突出部３２を有 する円筒形回転子部分３１に対応している。各ポンプ作用面間の軸方向間隙の寸 法付けのさいに考慮に入れねばならないのは、回転系のきわめて小さい半径方向 振動振幅のみである。 更に、第４図の実施例が第１図〜第３図の実施例と異なる点は、軸１０の代わ りにケーシングに固定されたピン３３が設けられている点である。このピン３３ には、軸受９とスリーブ状の支持体２１とを介して、回転子８が支えられている 。ピン３３の上端のカラー３４とスリーブ状の支持体２１下端の内向き縁部３５ との間には、ロッド２６が延びている。制振部材２５は、スリーブ状の支持体２ １とピン３３のカラー３４との間に配置されている。この形式の回転子支持の場 合、加えて、駆動モーター１１を外部回転子モーターとして構成しておく必要が ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ケーシング（２，３）と、回転子（８）と、ケーシング（２，３）内にスリ ーブ状の支持体（２１）を介して支持された回転子軸受部（９）とを有する摩擦 真空ポンプ（１）において、スリーブ状の支持体（２１）が、複数の、有利には ３個のほぼ軸方向に延びるロッド（２６）を介して、ケーシング（２，３）内に 支持されていることを特徴とする摩擦真空ポンプ。 ２．スリーブ状の支持体（２１）に制振部材（２５）が配設されていることを特 徴とする、請求項１記載の摩擦真空ポンプ。 ３．制振部材がＯリング（２５）から成り、このＯリングが、スリーブ状の支持 体（２１）とケーシングに固定された構成部材（２４，３４）との間に配置され ていることを特徴とする、請求項２記載の摩擦真空ポンプ。 ４．回転子（８）が軸（１０）を備え、この軸が軸受（９）と、スリーブ状の支 持体（２１）と、ロッド（２６）とを介してケーシング（２，３）内に支持され ていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の摩擦真空 ポンプ。 ５．スリーブ状の支持体（２１）が、一方の側にカラー（２２）を有し、このカ ラーがロッド（２６）の 固定に役立っていることを特徴とする、請求項４記載の摩擦真空ポンプ。 ６．スリーブ状の支持体（２１）の、カラー（２２）と反対側の端面に制振部材 （２５）が配設されていることを特徴とする、請求項５記載の摩擦真空ポンプ。 ７．スリーブ状の支持体（２１）の、カラー（２２）と反対側の端部が、ケーシ ング構成部分（２４）の切欠き（２３）内へ突入しており、かつまた、支持体（ ２１）と切欠き（２３）の内面との間に配置されたＯリング（２５）が制振部材 を形成していることを特徴とする、請求項６記載の摩擦真空ポンプ。 ８．回転子（８）が、その軸受（９）と、スリーブ状の支持体（２１）と、ロッ ド（２６）とを介してケーシング（２）に固着されたピン（３３）に支持されて いることを特徴とする、請求項１又は２記載の摩擦真空ポンプ。 ９．ピン（３３）がカラー（３４）を有し、スリーブ状の支持体（２１）が、カ ラー（３４）と反対側に内縁部（３５）を有しており、かつまた、ロッド（２６ ）がカラー（３４）と内縁部（３５）との間に延びていることを特徴とする、請 求項８記載の摩擦真空ポンプ。 10．スリーブ状の支持体（２１）がカラー（３４）を取り囲んでおり、かつまた 、Ｏリング（２５）によ り形成された制振部材が、カラー（３４）とスリーブ状の支持体（２１）との間 に配置されていることを特徴とする、請求項９記載の摩擦真空ポンプ。 11．高真空側がターボ分子真空ポンプとして、前真空側がジークバーン・ポンプ として構成されていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項 に記載の摩擦真空ポンプ。 12．高真空側がターボ分子ポンプ段として、前真空側がホルヴェック・ポンプと して構成されていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に 記載の摩擦真空ポンプ。