(57)【要約】【課題】回転体破壊時に真空ポンプのフランジを締結するボルトを変形しやすくする。【解決手段】真空ポンプは、第１フランジ（１１，１１ｃ）を備える第１ケーシング（１０，１０ａ）と、第２フランジ（２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）を備え、第１フランジ（１１，１１ｃ）および第２フランジ（２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）を介して第１ケーシング（１０，１０ａ）と接続され、第１ケーシング（１０，１０ａ）よりも排気口側に配置された第２ケーシング（２０）と、を備え、第１フランジ（１１，１１ｃ）は、ボルト（Ｂｔ）の取付位置に対応して表面に形成された第１凹部（３１０，３１０ｃ）を備え、第２フランジ（２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）は、ボルト（Ｂｔ）の取付位置に対応して表面に形成された第２凹部（３２０，３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ）を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータを収容する真空ポンプであって、
第１フランジを備える第１ケーシングと、
第２フランジを備え、前記第１フランジおよび前記第２フランジを介して前記第１ケーシングと接続され、前記第１ケーシングよりも排気口側に配置された第２ケーシングと、を備え、
前記第１フランジと前記第２フランジとはボルトを介して締結されており、
前記第１フランジは、前記ボルトの取付位置に対応して表面に形成された第１凹部を備え、前記第２フランジは、前記ボルトの取付位置に対応して表面に形成された第２凹部を備える真空ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の真空ポンプにおいて、
前記第１凹部および前記第２凹部の一方の底面には前記ボルトが貫通するボルト孔が設けられ、他方の底面には前記ボルトの雄ネジ部が螺合する雌ネジ部が設けられる真空ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の真空ポンプにおいて、
前記第１凹部の中心軸は、前記雌ネジ部の中心軸に対して前記ロータの回転方向にずれている、真空ポンプ。
【請求項４】
請求項２または３に記載の真空ポンプにおいて、
前記第２凹部の中心軸は、前記ボルト孔の中心軸に対して前記ロータの回転方向とは逆方向にずれている、真空ポンプ。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
前記第１凹部および前記第２凹部の少なくとも一つは、円状の凹部である真空ポンプ。
【請求項６】
請求項２から４までのいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
前記第１凹部または前記第２凹部のうち、前記ボルト孔が貫通している凹部の底面には、前記ボルト孔と連通され、前記ボルト孔から前記ロータの回転方向またはその逆方向に伸びる長孔状のスリット孔が開口されている真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーシング内に回転体を収容する真空ポンプでは、回転体破壊時に回転体の破片が他の部分と接触し、大きな衝撃を引き起こす可能性がある。ターボ分子ポンプでは、ケーシング内の回転体が数万ｒｐｍという高速で回転するため、回転体の破片がケーシングに衝突するとケーシングに大きなトルクを与える。
【０００３】
このような回転体破壊時に発生するトルクを低減するために、回転体のエネルギーを吸気口フランジの変形により吸収する構造を備えるターボ分子ポンプが提案されている（特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９７８４８９号
【特許文献２】特許第５３４３８８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および２のターボ分子ポンプでは、ターボ分子ポンプの吸気口フランジに凹部を形成して吸気口フランジを締結するボルトを変形しやすくしている。しかし、吸気口フランジは真空チャンバのフランジに設けたネジ孔にボルトをねじ込むことにより締結されており、ボルトのうち真空チャンバのネジ孔にねじ込まれた部分は変形しにくく、エネルギーを吸収しにくかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、ロータを収容する真空ポンプであって、第１フランジを備える第１ケーシングと、第２フランジを備え、前記第１フランジおよび前記第２フランジを介して前記第１ケーシングと接続され、前記第１ケーシングよりも排気口側に配置された第２ケーシングと、を備え、前記第１フランジと前記第２フランジとはボルトを介して締結されており、前記第１フランジは、前記ボルトの取付位置に対応して表面に形成された第１凹部を備え、前記第２フランジは、前記ボルトの取付位置に対応して表面に形成された第２凹部を備える真空ポンプに関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回転体破壊時における、真空ポンプの２つのフランジを締結するボルトの変形量を増大させ、エネルギーを吸収しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、一実施形態の真空ポンプのポンプ本体１を示す断面図である。
【図２】図２（Ａ）は、外側ケーシングの第１フランジの端面を示す正面図であり、図２（Ｂ）は、第１凹部を示す拡大正面図である。
【図３】図３（Ａ）は、ベースケーシングの第２フランジの端面を示す正面図であり、図３（Ｂ）は、第２凹部を示す拡大正面図である。
【図４】図４は、ボルト取付部を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、ボルトが取り付けられたボルト取付部を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、ロータ破壊時のボルトの変形を模式的に示す断面図である。
【図７】図７（Ａ）は、変形例に係るベースケーシングの第２フランジの端面を示す正面図であり、図７（Ｂ）は、変形例に係るボルト取付部の第２フランジ側の部分を模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、変形例におけるロータ破壊時のスリット孔の変形を示す概念図である。
【図９】図９は、変形例の第２凹部を示す正面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、変形例に係るベースケーシングの第２フランジの端面を示す正面図であり、図１０（Ｂ）は、ボルトが取り付けられたボルト取付部の第２フランジ側の部分を示す拡大正面図であり、図１０（Ｃ）は、ボルトが取り付けられたボルト取付部の第２フランジ側の部分を模式的に示す概念図である。
【図１１】図１１は、ターボ分子ポンプと真空チャンバとを示す側面図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、変形例の吸気口フランジの端面を示す正面図であり、図１２（Ｂ）は、変形例に係る吸気口側ボルト取付部を示す断面図である。
【図１３】図１３は、変形例のボルト取付部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１０】
−第１実施形態−
図１は、第１実施形態の真空ポンプのポンプ本体１を示す断面図である。第１実施形態の真空ポンプは、ターボ分子ポンプであり、図１に示すポンプ本体１と不図示のコントロールユニットとを含んで構成される。
【００１１】
（ターボ分子ポンプの説明）
ポンプ本体１は、外側ケーシング１０と、ベースケーシング２０と、回転軸Ａｘを中心として回転するロータ３０と、ボルトによる締結部であるボルト取付部３００とを備える。以下では、「軸方向」、「径方向」および「周方向」の語は、回転軸Ａｘによる回転座標系の軸方向、径方向および周方向をそれぞれ示すこととする。
【００１２】
外側ケーシング１０は、第１フランジ１１と、固定翼１２と、吸気口８０とを備える。ベースケーシング２０は、第２フランジ２１と、ネジステータ２３と、モータステータ２４と、軸方向磁気軸受４１と、非常用ベアリング４２，４４と、径方向磁気軸受４３と、軸方向変位センサ５１と、径方向変位センサ５２，５３と、排気口９０とを備える。ロータ３０は、ロータシャフト３１と、回転翼３２と、円筒部３３と、モータロータ３４とを備える。モータステータ２４およびモータロータ３４はモータ４を構成する。
【００１３】
図１に示すようにロータ３０には、上下方向に間隔をあけて複数段の回転翼３２が形成され、各段の回転翼３２の間に固定翼１２が交互に挿設されている。ロータ３０の回転翼３２の下方には円筒部３３が形成されている。ベースケーシング２０には円筒部３３の外周面に対向してネジステータ２３が設けられ、ネジステータ２３の内周面に螺旋状溝が形成されている。回転翼３２と固定翼１２はタービン翼部を構成し、円筒部３３とネジロータ２３はモレキュラードラッグポンプ部を構成する。
【００１４】
図１に示したターボ分子ポンプは磁気浮上式のターボ分子ポンプであって、ロータ３０は、上下一対の軸方向磁気軸受４１および径方向磁気軸受４３によって非接触支持される。非常用ベアリング４２，４４は非常用のメカニカルベアリングである。ロータ３０の浮上位置は、軸方向変位センサ５１および径方向変位センサ５３によって検出される。
【００１５】
軸方向磁気軸受４１および径方向磁気軸受４３によって回転可能に磁気浮上されたロータ３０は、モータ４により高速回転駆動される。モータ４は例えばＤＣブラシレスモータであり、ロータシャフト３１に、永久磁石が内蔵されたモータロータ３４が装着され、ベースケーシング２０に、回転磁界を形成するためのモータステータ２４が設けられている。
【００１６】
ロータ３０の高速回転により吸気口８０からガス分子が流入し、このガス分子はタービン翼部およびモレキュラードラッグポンプ部のガス通路をそれぞれ経て排気口９０から排気される。これにより吸気口８０側を０．１Ｐａ以下等の高真空状態とすることができる。
【００１７】
ロータ３０が高速回転する際、何らかの原因によりロータ３０が破壊すると、ロータ３０の破片などが周囲に飛散し、その飛散物により外側ケーシング１０またはベースケーシング２０にはロータ３０の回転方向と同方向の回転トルクが作用する。特に円筒部３３とネジステータ２３が接触する場合等、外側ケーシング２０の排気口側に配置されたベースケーシング２０に対して、外側ケーシング１０に対するよりもより強い衝撃がかかることがある。このような場合に、吸気口８０に接続された真空チャンバ７（図１１参照）の破損を低減するため、本実施の形態では以下のようにポンプ本体１の第１フランジ１１および第２フランジ１２を構成する。
【００１８】
（第１フランジ１１）
図２（Ａ）は、外側ケーシング１０の第１フランジ１１の、締結面側の端面（以下、第１端面１１０と呼ぶ）を示す正面図である。図２（Ａ）は、図１の第１フランジ１１についてのＡ１−Ａ１矢印方向から見た端面図に相当する。第１フランジ１１は、回転軸Ａｘ（図１）を囲んで配置されている。第１フランジ１１にはネジ部３１１が８つ形成されている。ネジ部３１１には、第１フランジ１１と第２フランジ２１とを締結するボルトと螺合する不図示の雌ネジがその内周面に形成されている。第１端面１１０には、各ネジ部３１１を囲むように円形の凹部がそれぞれ形成されている。第１端面１１０に形成されたこれらの凹部のそれぞれを第１凹部３１０と呼ぶ。第１フランジ１１には、ボルトの取付位置であるネジ部３１１に対応して第１凹部３１０がその表面に形成され、第１凹部３１０の底部にネジ部３１１が形成されている。
なお、第１端面１１０に形成される第１凹部３１０およびネジ部３１１の数は特に限定されず、十数個等、適宜設定することができる。また、ネジ部３１１は第１凹部３１０を貫通していてもよい。
【００１９】
ハッチングを施した領域、すなわち第１凹部３１０よりも内周側のフランジ面領域は、シール領域Ｂ１となっている。このシール領域Ｂ１にはＯリングを配置するためのＯリング溝が形成される。第１フランジ１１の内側の空間９には、ロータ３０等が収容されているが、図示を省略した。ロータ３０の回転方向（以下、ロータ回転方向と呼ぶ）は、矢印Ａｒで示した。以下の各図においても、矢印Ａｒはロータ３０の回転方向を示すものとする。実施の形態の回転方向は、回転軸Ａｘを中心とした時計回転方向である。
【００２０】
図２（Ｂ）は、第１凹部３１０を示す拡大正面図である。第１凹部３１０の径寸法ｄ１０はネジ部３１１の径寸法ｄ１１よりも大きく、第１凹部３１０の内側にネジ部３１１が配置されるような大きさに設定されている。また、第１凹部３１０の中心位置は、ネジ部３１１の中心位置に対してロータ回転方向にε１だけ偏心している。ε１は、ｄ１０の５％〜３０％等、適宜設定することができる。
【００２１】
第１凹部３１０において、ネジ部３１１に対してロータ回転方向にある領域を第１領域Ｒ１１、ネジ部３１１に対して径方向内側にある領域を第２領域Ｒ１２、ネジ部３１１に対して径方向外側にある領域を第３領域Ｒ１３、ネジ部３１１に対してロータ回転方向の逆方向にある領域を第４領域Ｒ１４とする。
【００２２】
これらの領域のうち、第１領域Ｒ１１が最も大きく、第４領域Ｒ１４が最も小さくなっている。ロータ３０破壊時には、ボルトがネジ部３１１に対してロータ回転方向に変位する量が最も大きく（図６参照）、次に径方向に変位する量が大きく、ロータ回転方向と逆方向に変位する可能性は小さい。従って、このように各領域が設定されることで、ロータ３０破壊時にボルトが変位しやすくしエネルギーを吸収しやすいように構成されている。
【００２３】
（第２フランジ２１）
図３（Ａ）は、ベースケーシング２０の第２フランジ２１の、締結面側の端面（以下、第２端面２１０と呼ぶ）を示す正面図である。図３（Ａ）は、図１の第２フランジ２１についてのＡ２−Ａ２方向から見た端面図に相当する。第２フランジ２１は、回転軸Ａｘ（図１）を囲んで配置されている。第２フランジ２１には、第１フランジ１１のネジ部３１１に対応してボルト孔３２１が８つ形成されている。第２端面２１０には、各ボルト孔３２１を囲むように円形の凹部がそれぞれ形成されている。第２端面２１０に形成されたこれらの凹部のそれぞれを第２凹部３２０と呼ぶ。第２フランジ２１には、ボルトの取付位置であるボルト孔３２１に対応して第２凹部３２０がその表面に形成され、第２凹部３２０の底部を貫通するようにボルト孔３２１が形成されている。
なお、第２端面２１０に形成される第２凹部３２０およびボルト孔３２１の数は特に限定されず、十数個等、適宜設定することができる。
【００２４】
ハッチングを施した領域、すなわち第２凹部３２０よりも内周側のフランジ面領域は、シール領域Ｂ２となっている。このシール領域Ｂ２は、Ｏリングを押圧する平らなシール面とされる。
なお、シール領域Ｂ２にＯリング溝が設けられていてもよく、この場合、シール領域Ｂ１（図２（Ａ）は平らなシール面とされる。
【００２５】
図３（Ｂ）は、第２凹部３２０を示す拡大正面図である。第２凹部３２０の径寸法ｄ２０はボルト孔３２１の径寸法ｄ２１よりも大きく、第２凹部３２０の内側にボルト孔３２１が配置されるような大きさに設定されている。また、第２凹部３２０の中心位置は、ボルト孔３２１の中心位置に対してロータ回転方向と逆方向にε２だけ偏心している。ε２は、ｄ２０の５％〜３０％等、適宜設定することができる。
【００２６】
第２凹部３２０において、ボルト孔３２１に対してロータ回転方向にある領域を第１領域Ｒ２１、ボルト孔３２１に対して径方向内側にある領域を第２領域Ｒ２２、ボルト孔３２１に対して径方向外側にある領域を第３領域Ｒ２３、ボルト孔３２１に対してロータ回転方向の逆方向にある領域を第４領域Ｒ２４とする。
【００２７】
これらの領域のうち、第４領域Ｒ２４が最も大きく、第１領域Ｒ２１が最も小さくなっている。ロータ３０破壊時には、ボルトがボルト孔３２１に対してロータ回転方向と逆方向に変位する量が最も大きく（図６参照）、次に径方向に変位する量が大きく、ロータ回転方向に変位する可能性は小さい。従って、このように各領域が設定されることで、ロータ３０破壊時にボルトが変位しやすくしエネルギーを吸収しやすいように構成されている。
【００２８】
図４は、図２（Ａ）および図３（Ａ）のＡ３−Ａ３断面を模式的に示す断面図である。第１フランジ１１のネジ部３１１の軸心と、第２フランジ２１のボルト孔３２１の軸心とは同軸である。略同軸であってもよい。第１フランジ１１の第１凹部３１０およびネジ部３１１と、第２フランジ２１の第２凹部３２０およびボルト孔３２１とは、ボルト取付部３００を構成している。
【００２９】
第１フランジ１１では、第１凹部３１０の中心軸Ａｘ１はネジ部３１１の中心軸Ａｘｓよりもε１だけロータ回転方向に偏心している。第２フランジ２１では、第２凹部３２０の中心軸Ａｘ２はボルト孔３２１の中心軸Ａｘｂよりもε２だけロータ回転方向と逆方向に偏心している。ネジ部３１１と、ボルト孔３２１とは、ボルトがボルト孔３２１を通ってネジ部３１１に螺合可能なよう、略同軸に配置されている。
【００３０】
第２凹部３２０の深さ寸法は特に限定されないが、例えば、第２凹部３２０の深さ寸法は、ボルト孔３２１周囲の肉厚Ｔ２ｂが第２フランジ２１の厚さＴ２ａの１／２〜１／３よりも大きくなるように設定することができる。第１凹部３１０およびネジ部３１１の深さ寸法は特に限定されず、ボルトが第１フランジ１１と第２フランジ２１とを締結できれば、できるだけ深く第１凹部３１０を設定することがボルトの変形量を増加させる観点から好ましい。
【００３１】
フランジ端面の加工作業では、第１フランジ１１について、第１凹部３１０の加工（座グリ加工）、ネジ部３１１の加工の順で作業が行われる。第２フランジ２１について、ボルト孔３２１の加工、第２凹部３２０の加工の順で作業が行われる。
【００３２】
図５は、ボルトＢｔが取り付けられたボルト取付部３００を示す概念図である。第２フランジ２１側から挿入されたボルトＢｔの頭は、第２フランジ２１の締結面と反対側の面に当接し、ボルトＢｔの雄ネジ部が、ネジ部３１１の内周面の不図示の雌ネジ部と螺合し第１フランジ１１と第２フランジ２１とが締結される。
【００３３】
図６は、図５の状態において、ロータ３０の破壊が起こり、ベースケーシング２０に対し、外側ケーシング１０にかかるトルクよりも強いトルクが矢印Ａｒで示されたロータ回転方向に生じた場合の、ボルトＢｔの変形を示す概念図である。第２フランジ２１が第１フランジ１１に対し、ロータ回転方向に沿って相対的に移動する。従って、ボルトＢｔの、第１凹部３１０および第２凹部３２０に囲まれた部分は、ネジ部３１１に対してロータ回転方向側（図２（Ｂ）の第１領域Ｒ１１側）に変位し、ボルト孔３２１に対してロータ回転方向とは逆側（図３（Ｂ）の第４領域Ｒ２４側）に変位する。
【００３４】
本実施形態では、フランジの両側に凹部が形成してボルト変形空間を広げているため、片側にのみ凹部が形成されているフランジよりも、ロータ３０破壊時におけるボルトＢｔが変形する部分が大きくなり、ロータ３０の破壊により生じたエネルギーをより多く吸収することができる。
【００３５】
次のような変形も本発明の範囲内であり、上述の実施形態と組み合わせることが可能である。以下の変形例において、上述の実施形態と同様の構造、機能を示す部位等に関しては、同一の符号で参照し、適宜説明を省略する。
（変形例１）
上述の実施形態では、第１凹部３１０および第２凹部３２０を円形としたが、第１凹部３１０および第２凹部３２０の形状は、ボルト孔３２１に対してロータ破壊時にボルトＢｔが変位する側の領域（第１領域Ｒ１１および第４領域Ｒ２４）が、ボルト孔３２１に対して反対側の領域（それぞれ第４領域Ｒ１４および第１領域Ｒ２１）よりも大きければ特に限定されない。例えば、第１凹部３１０および第２凹部３２０は、上面から見て、円状の他、オーバル形状など、周方向に延在するいわゆる長孔とすることができる。
【００３６】
（変形例２）
上述の実施形態において、第２凹部にボルト孔に加え、長孔状のスリット孔を設けてもよい。
【００３７】
図７（Ａ）は、本変形例に係る第２フランジ２１ａの第２端面２１０ａを示す正面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＡ４−Ａ４断面図である。第２フランジ２１ａの締結面側の端面には、ボルトＢｔの取付位置に対応して所定深さの第２凹部３２０ａが設けられている。第２凹部３２０ａは、周方向に所定範囲（例えば５°〜１０°程度）にわたり、複数延設され、第２凹部３２０ａの下方にフランジ厚さの薄い薄肉部３２３ａが形成されている。薄肉部３２３ａは、後述するようにボルトＢｔの相対移動によって、主に径方向に変形して拡幅可能な厚さに形成され、薄肉部３２３ａが変形しやすいようにボルトＢｔは第２フランジ２１ａよりも硬度が高いものが用いられる。なお、ボルトＢｔと第２フランジ２１ａの硬度が同じであってもよい。
【００３８】
各第２凹部３２０ａの幅方向中央かつロータ３０の回転方向側端部には、それぞれ第２凹部３２０ａの幅よりも小径のボルト孔３２１ａが穿設されている。このボルト孔３２１ａに連設して第２凹部３２０ａの幅方向中央には、ロータ３０の回転方向の反対側端部にかけてスリット孔３２２ａが開口されている。スリット孔３２２ａの幅はボルト孔３２１ａの直径よりも小さく、さらにボルトＢｔの直径よりも小さい。
【００３９】
図８は、ロータ破壊時のボルトＢｔの移動を示す概念図である。ロータ３０の破壊時に、ロータ３０の破片等によるトルクがベースケーシング２０に作用し、第２フランジ２１ａがロータ３０の回転方向に回転する。この際、ボルトＢｔは第１フランジ１１に拘束されているため、第２フランジ２１の回転にボルトＢｔは完全には追従しない。このため、図８に示すようにボルトＢｔがスリット孔３２２ａに食い込んでスリット孔３２２ａが押し広げられ、ボルトＢｔがロータ３０の回転方向とは反対側にスリット孔３２２ａに沿って相対移動する。この際ボルトＢｔとスリット孔３２２ａの間の摩擦によりロータ破壊のエネルギーが消費される。その結果、第２フランジ２１ａから第１フランジ１１へのトルクの伝達量を低減でき、外側ケーシング１０およびその吸気口側に接続された真空チャンバの破損を低減できる。
【００４０】
（変形例３）
上述の変形例２では、スリット孔３２２ａの幅を長手方向に均一としたが、この幅を徐々に狭くしてもよい。
【００４１】
図９は、本変形例に係る第２凹部３２０ｂを示す正面図である。第２凹部３２０ｂの底面には、ボルト孔３２１ｂと、スリット孔３２２ｂとが形成されている。スリット孔３２２ｂは長手方向に沿ってテーパ状に形成されており、スリット孔３２２ｂの幅はボルト孔側端部ｔｂにおいて最大で、ボルト孔３２１ｂから離れるに従い徐々に狭くなっている。図９の破線Ｌｂは図７（Ａ）のスリット孔３２２ａの幅に相当し、ボルト孔側端部ｔｂにおけるスリット孔３２２ｂの幅はスリット孔３２２ａのものより広い。これによりロータ３０の破壊によって第２フランジにトルクが作用した際に、ボルトＢｔを確実にスリット孔３２２ｂに導くことができ、安定した衝撃吸収効果が得られる。なお、スリット孔を長手方向に沿って全てテーパ状とするのではなく、長手方向の途中までテーパ状とし、残りを幅一定としてもよい。
【００４２】
（変形例４）
上述の変形例２または３において、ボルト孔にカバーを設けてもよい。以下では、変形例３のボルト孔３２１ｂにカバーを設ける点を説明する。上述の変形例３と同様の構造、機能を示す部位等に関しては、同一の符号で参照し、適宜説明を省略する。
【００４３】
図１０（Ａ）は本変形例に係る第２フランジ２１ｂの構成を示す正面図であり、図１０（Ｂ）は第２凹部３２０ｂの拡大正面図、図１０（Ｃ）は図１０（Ａ）のＡ５−Ａ５線断面図である。第２フランジ２１ｂの締結面側の端面２１０ｂには、第２凹部３２０ｂが形成されている。
【００４４】
カバー４００は、円筒形状のカバー円筒部４０１とカバー円筒部４０１の一端側に形成されたリング状の座金部４０２とを有する。カバー円筒部４０１の外径はボルト孔３２１ｂの径とほぼ等しく、カバー円筒部４０１はボルト孔３２１ｂに圧入によって挿入され、カバー４００は第２フランジ２１ｂに一体に固定されている。座金部４０２はフランジ面に当接し、カバー円筒部４０１内にはボルトＢｔが挿入されている。
【００４５】
本変形例では、ロータ３０の破壊によって第２フランジ２１ｂにトルクが作用すると、ボルトＢｔとともにスリット孔３２２ｂに沿ってカバー４００が相対移動する。これによりカバー４００とスリット孔３２２ｂの間の摩擦、およびカバー部材の変形によりロータ破壊のエネルギーが消費される。この場合、ボルトＢｔの表面はカバー４００で覆われ、ボルト自体はスリット孔３２２ｂに食い込まないので、ボルト表面のネジ山部およびネジ谷部の応力集中を緩和でき、ボルトＢｔの破損を防止して安定した衝撃吸収効果が得られる。なお、カバー４００は、スリット孔３２２ｂへの食い込み時に焼き付かないように第２フランジ２１ｂとは異なる種類の金属によって構成することが好ましく、また、薄肉部３２３ｂを変形させやすいように第２フランジ２１ｂよりも硬い材質のものとすることが好ましい。
なお、カバー４００の形状は上述したものに限られず、ボルト孔３２１ｂへの挿入を容易にするためのスリットを設けたり、適宜設計することができる。
【００４６】
（変形例５）
上述の変形例２〜４において、第２凹部３２０ａまたは３２０ｂの深さをスリット孔３２２ａまたは３２２ｂの長手方向に沿って段階的に変化させてもよい。これにより、ボルトＢｔがスリット孔３２２ａまたは３２２ｂに沿って変位しやすくなり、より効率的にエネルギーを吸収することができる。
【００４７】
（変形例６）
上述の実施形態において、吸気口フランジのボルト孔の周りに、ロータ３０破壊時のボルトＢｔの変形を容易にするための凹部を設けてもよい。これにより、当該凹部と、ボルト取付部３００との２か所においてロータ３０破壊時のエネルギーを吸収できる。従って、ロータ破壊時に、吸気口フランジに接続された真空チャンバの破損をさらに低減することができる。
【００４８】
図１１は、本変形例の真空ポンプのポンプ本体１ａを示す側面図である。ポンプ本体１ａは、外側ケーシング１０ａと、ベースケーシング２０とを備える。外側ケーシング１０ａは、第１フランジ１１と吸気口フランジ８１とを備え、第１フランジ１１と第２フランジ２１とにボルト取付部３００が形成されている。外側ケーシング１０ａの吸気口側には真空チャンバ７が接続されている。外側ケーシング１０ａと真空チャンバ７とは、吸気口フランジ８１と、真空チャンバ７の装置側フランジ７１を介して接続されている。吸気口フランジ８１と装置側フランジ７１は、ボルトＢｔ１により締結されている。ボルトＢｔ１は吸気口フランジ８１の装置側フランジ７１とは反対側の面に当接し、吸気口側ボルト取付部５００を通り、装置側フランジ７１の装置側ネジ部７２と螺合して両フランジを締結する。
【００４９】
図１２（Ａ）は吸気口フランジ８１の締結面側の端面（第３端面８１０）を示す正面図であり、図１２（Ｂ）はＡ６−Ａ６断面図である。吸気口フランジ８１にはボルト孔５１１が８つ形成されているが、ボルト孔５１１の数は特に限定されない。さらに、吸気口フランジ８１の第３端面８１０には、各ボルト孔５１１を囲むように第３凹部５１０がそれぞれ形成されている。第３凹部５１０の底部を貫通するようにボルト孔５１１が形成されている。
【００５０】
第３凹部５１０の径寸法ｄ２はボルト孔５１１の径寸法ｄ１よりも大きく、第３凹部５１０の内側にボルト孔５１１が配置されるような大きさに設定されている。また、第３凹部５１０の中心位置は、ボルト孔５１１の中心位置に対してロータ回転方向と逆方向にεだけ偏心している。第３凹部５１０の深さ寸法は、ボルト孔周囲の肉厚ｔ２が吸気口フランジ８１の厚さｔ１の１／２〜１／３よりも大きくなるように設定するのが好ましい。
なお、第３凹部５１０の形状は特に限定されず、例えば上述の実施形態または変形例の第２凹部と同様の形状にすることができる。
【００５１】
図１２（Ａ）に示すように、吸気口フランジ８１の吸気口８０には、異物流入防止用の保護ネット９９が設けられている。シール領域Ｂ３には、Ｏリングを配置するためのＯリング溝が形成されている。なお、装置側フランジ７１にＯリングシールが設けられている場合には、シール領域Ｂ３は平らなシール面とされる。
【００５２】
（変形例７）
上述の実施形態において、ボルトＢｔを第１フランジ１１側から挿入する構成にしてもよい。
【００５３】
図１３は、本変形例のボルト取付部３００ｃを模式的に示す断面図である。ボルト取付部３００ｃは、第１フランジ１１ｃに形成された第１凹部３１０ｃおよびボルト孔３２１ｃと、第２フランジ２１ｃに形成された第２凹部３２０ｃおよびネジ部３１１ｃとを備える。第１凹部３１０ｃおよび第２凹部３２０ｃの回転軸Ａｘの軸方向から見た形状は、それぞれ上述の第１凹部３１０および第２凹部３２０の軸方向から見た形状と同様の形状とすることができる。第１凹部３１０ｃおよび第２凹部３２０ｃの深さは、ボルトＢｔが第１フランジ１１ｃ側から挿入され、第１フランジ１１ｃと第２フランジ２１ｃとが締結されるように調整される。
【００５４】
なお、第１フランジ側からボルトＢｔを挿入する場合において、変形例２〜５のようなスリット孔を形成してもよい。この場合、スリット孔を第１フランジ１１側に、ボルト孔３２１ｃからロータ回転方向に伸びるように形成することが好ましい。
【００５５】
（変形例８）
上述の実施形態では、ターボ分子ポンプのポンプ本体１が外側ケーシング１０およびベースケーシング２０からなる構成とした。しかし、ポンプ本体が３以上の数のケーシングからなり、そのうちの互いに接続された２つのケーシングのペアのいずれかを締結するフランジにボルト取付部が配置される構成としてもよい。
【００５６】
（変形例９）
上述の実施形態では、ポンプ本体１が磁気浮上型のターボ分子ポンプを構成するとしたが、ターボ分子ポンプのロータ３０の構成や、ロータ３０を回転支持する軸受の種類は特に限定されない。例えば、本発明はモレキュラードラッグポンプ部の無いターボ分子ポンプにも適用できる。また、例えばロータ３０が低真空側で転がり軸受により支持されているターボ分子ポンプにおいて、転がり軸受のかじりにより排気口側のケーシングに強い衝撃がかかることがある。この衝撃のエネルギーを吸収するために本発明を適用することができる。
【００５７】
（変形例１０）
上述の実施形態では、ターボ分子ポンプに本発明を適用する例を説明したが、ロータを収容し、複数のケーシングからなる真空ポンプであれば、ネジ溝式真空ポンプ等、任意の真空ポンプに本発明を適用することができる。
【００５８】
上述の実施形態または変形例によれば、次の作用効果が得られる。
（１）第１の態様による実施形態では、真空ポンプは、ロータ（３０）を収容する真空ポンプであって、第１フランジ（１１，１１ｃ）を備える第１ケーシング（１０，１０ａ）と、第２フランジ（２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）を備え、前記第１フランジ（１１，１１ｃ）および前記第２フランジ（２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）を介して前記第１ケーシング（１０，１０ａ）と接続され、前記第１ケーシング（１０，１０ａ）よりも排気口側に配置された第２ケーシング（２０）と、を備え、前記第１フランジ（１１，１１ｃ）と前記第２フランジ（２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）とはボルト（Ｂｔ）を介して締結されており、前記第１フランジ（１１，１１ｃ）は、前記ボルト（Ｂｔ）の取付位置に対応して表面に形成された第１凹部（３１０，３１０ｃ）を備え、前記第２フランジ（２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）は、前記ボルト（Ｂｔ）の取付位置に対応して表面に形成された第２凹部（３２０，３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ）をそれぞれ備える。これにより、回転体破壊時における、真空ポンプの２つのフランジを締結するボルトの変形量を増大させ、エネルギーを吸収しやすくすることができる。
【００５９】
（２）第２の態様に係る実施形態では、第１の態様の真空ポンプにおいて、前記第１凹部（３１０，３１０ｃ）および前記第２凹部（３２０，３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ）の一方の底面には前記ボルト（Ｂｔ）が貫通するボルト孔（３２１，３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃ）が設けられ、他方の底面には前記ボルト（Ｂｔ）の雄ネジ部（３１１，３１１ｃ）が螺合する雌ネジ部が設けられる。これにより、ボルト孔とネジ部の間にあるボルトの部分の変形量を増大させ、エネルギーを吸収しやすくすることができる。
【００６０】
（３）第３の態様による実施形態では、第２の態様の真空ポンプにおいて、前記第１凹部（３１０，３１０ｃ）の中心軸（Ａｘ１）は、前記雌ネジ部（３１１，３１１ｃ）の中心軸（Ａｘｓ）に対して前記ロータの回転方向にずれている。これにより、ボルトＢｔにおいてフランジ締結時に第１凹部内にある部分を変形しやすくすることができる。
【００６１】
（４）第４の態様の実施形態では、第２または第３の態様の真空ポンプにおいて、前記第２凹部（３２０，３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ）の中心軸（Ａｘ２）は、前記ボルト孔（３２１，３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃ）の中心軸（Ａｘｂ）に対して前記ロータ（３０）の回転方向とは逆方向にずれている。これにより、ボルトＢｔにおいてフランジ締結時に第２凹部内にある部分を変形しやすくすることができる。
【００６２】
（５）第５の態様の実施形態では、第１から第４までのいずれかの態様の真空ポンプにおいて、前記第１凹部（３１０，３１０ｃ）および前記第２凹部（３２０，３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ）の少なくとも一つは、円状の凹部である。これにより、加工が容易である。
【００６３】
（６）第６の態様の実施形態では、第２から第４までのいずれかの態様の真空ポンプにおいて、前記第１凹部（３１０，３１０ｃ）または前記第２凹部（３２０，３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ）のうち、前記ボルト孔（３２１，３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃ）が貫通している凹部の底面には、前記ボルト孔（３２１，３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃ）と連通され、前記ボルト孔（３２１，３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃ）から前記ロータ（３０）の回転方向またはその逆方向に伸びる長孔状のスリット孔（３２２ａ，３２２ｂ）が開口されている。これにより、ロータ破壊時に、ボルトＢｔがスリット孔に沿って移動する際の摩擦力により衝突のエネルギーを吸収することができる。
【００６４】
本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００６５】
１，１ａ…ポンプ本体、１０，１０ａ…外側ケーシング、１１，１１ｃ…第１フランジ、１２…固定翼、２０…ベースケーシング、２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…第２フランジ、２３…ネジステータ、３０…ロータ、３１…ロータシャフト、３２…回転翼、３３…円筒部、７１…装置側フランジ、８０…吸気口、８１…吸気口フランジ、１１０…第１端面、２１０，２１０ａ，２１０ｂ…第２端面、３１０，３１０ｃ…第１凹部、３１１，３１１ｃ…ネジ部、３２０，３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ…第２凹部、３２１，３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃ，５１１…ボルト孔、３２２ａ，３２２ｂ…スリット孔、Ｂｔ，Ｂｔ１…ボルト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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