(57)【要約】【課題】ロータ中心の軸孔に回転軸を挿通させ、該回転軸を玉軸受で軸支すると共に前記ロータと回転軸とをボルト又はナット等を用いて締め付けて固定するようにした分子ポンプのロータ取付け構造において、前記ナットを強く締め付けることによって前記玉軸受の内輪が変形するのを防止する。【解決手段】小径の孔３ａ１と大径の孔３ａ２とからなる段付きの中心透孔３ａを有するブッシュ３をロータ１の段付き孔１ｃの大径の孔１ｃ２に緊合させ、回転軸２の先端部に雄ねじ部２ａを形成し、該雄ねじ分２ａに続いて前記小径の孔３ａ１に嵌合する第１軸部２ｂ、前記大径の孔３ａ２に嵌合する第２軸部２ｃ及び該第２軸部２ｃよりも大径の第３軸部２ｄを順次前記回転軸２に連設して、前記第１軸部２ｂと第２軸部２ｃとの段差部２ｂｃに、ブッシュ３の小径の孔３ａ１と大径の孔３ａ２との段差部を当接させてナット４によりロータ１と回転軸２とを締め付けて固定した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの中心の軸孔に回転軸を挿通し、ボルト又はナットの締付けにより前記ロータを前記回転軸に取付固定する分子ポンプのロータ取付け構造において、前記回転軸をその先端側の小径の第１軸部と根部側の大径の第２軸部に形成し、該回転軸の該第１軸部と第２軸部との連設部において、前記ロータを該回転軸に係止したことを特徴とする分子ポンプのロータ取付け構造。
【請求項２】
前記ロータの軸孔を、上方部の小径の孔と下方部の大径の孔からなる段付き孔に形成して該大径の孔にブッシュを嵌合すると共に該ブッシュの中心透孔に前記回転軸を挿通してその連設部において係止させたことを特徴とする請求項１に記載の分子ポンプのロータ取付け構造。
【請求項３】
前記ブッシュの中心透孔を、その上方部の小径の孔と、下方部の大径の孔と、これら小径の孔と大径の孔との間の段差部に形成すると共に、前記回転軸の前記連設部を段差部に形成し、これら両段差部を当接して形成したことを特徴とする請求項２に記載の分子ポンプのロータ取付け構造。
【請求項４】
前記ブッシュの中心透孔を上方から下方に向けて径が大となるテーパ面に形成すると共に、前記回転軸の連設部も上方から下方に向けて径が大となるテーパ面に形成し、これら両テーパ面を当接して係止したことを特徴とする請求項２に記載の分子ポンプのロータ取付け構造。
【請求項５】
前記ロータの軸孔の大径の孔に前記ブッシュを圧入或いは焼き嵌めして嵌合したことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１に記載の分子ポンプのロータ取付け構造。
【請求項６】
前記回転軸の先端部にねじ部を形成し、前記ロータの軸孔より該ねじ部を突出し、該ねじ部に螺合するナットにより締付けることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１に記載の分子ポンプのロータ取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高速回転をするロータの中心部に回転軸を固定し該回転軸を玉軸受で支持する方式のターボ分子ポンプ等の分子ポンプのロータ取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のターボ分子ポンプの一例の縦断面図を図７に示した。
【０００３】
即ち、図７においてａはターボ分子ポンプのロータ、ｂは回転軸、ｃがモータである。
【０００４】
モータｃの駆動によって回転軸ｂ及びロータａが高速で回転し、吸気口ｄから吸気をして排気口ｅから排気を行なう。
【０００５】
回転軸ｂは上部の第１玉軸受ｆと下部の第２玉軸受ｇによってハウジングｈ内に軸支されている。
【０００６】
尚、これら玉軸受ｆ、ｇはいずれも内部にグリースを封入したグリース潤滑式の玉軸受である。
【０００７】
この従来のターボ分子ポンプにおけるロータの取付け構造の要部の縦断面図を図８に示した。
【０００８】
ロータａはアルミ合金等からなるカップ状で、外周部には多数の動翼ａ１を放射状に且つ多段に突出させている。
【０００９】
ロータａの下方のボス部ａ２に設けた軸孔ａ３を回転軸ｂが貫通しており、又、回転軸ｂの中間部を膨出させて形成した大径部ｂ１と該ボス部ａ２との間に第１玉軸受ｆの内輪ｆ１とスペーサｂ２とを介在させて、前記回転軸ｂの先端部に螺着したナットｂ３によってこれら内輪ｆ１とスペーサｂ２とボス部ａ２とを共締め状に締付けている。従来はこの締め付け力を強くして、前記回転軸ｂと前記ボス部ａ２との間に滑りを生ずることがないようにしていた。
【００１０】
出願人は先に、回転軸を軸支する玉軸受の過熱を防止し、回転軸が振動することなく安定して運転できるようにするため、スプリングの弾発力によって前記玉軸受の外輪を軸方向に押圧する構造とした分子ポンプの軸受支持構造の出願を行なった（特許文献１参照。）。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−１７２２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前記特許文献１の発明によれば、玉軸受の外輪に常に軸方向の適度な推力が作用するため、玉軸受部の振動や発熱が減少するという効果があった。
【００１３】
しかし、前記図８に示すナットｂ３の締め付け力が強過ぎた場合には、玉軸受ｆの内輪ｆ１が軸方向に圧縮されて変形し、玉（ボール）の軌道面の曲率が変ることにより、玉と内外輪との当たりが不具合となって、玉軸受ｆに発熱や振動を生じたり、軸受寿命が短くなったりするという問題点があった。
【００１４】
又、回転軸ｂが歪んだり曲がったりしていると、前記ナットｂ３の締め付けによって回転軸ｂの歪み、曲がりが一層大きくなることがあるという問題があった。
【００１５】
このような回転軸ｂの曲がり増大は、高速回転体にとって致命的な問題となる危険性があった。
【００１６】
本発明はこれらの問題点を解消し、ロータを回転軸に取り付けるナットを強く締め付けても玉軸受の内輪が変形することがなく、又、回転軸に少許の歪みや曲がりがあっても軸の歪みや曲がりが助長されることのないような分子ポンプのロータの取付け構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は上記の目的を達成すべく、ロータの中心の軸孔に回転軸を挿通し、ボルト又はナットの締付けにより前記ロータを前記回転軸に取付固定する分子ポンプのロータ取付け構造において、前記回転軸をその先端側の小径の第１軸部と根部側の大径の第２軸部に形成し、該回転軸の該第１軸部と第２軸部との連設部において、前記ロータを該回転軸に係止した。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ロータを回転軸に固定するためのナット又はボルトを強く締付けても該回転軸を支承する玉軸受の内輪に変形を与えることがなく、又、回転軸に少許の歪みや曲がりがあっても前記ナット又はボルトの締付けによって該回転軸の歪みや曲がりが助長されることがないので、玉軸受部の振動や発熱の発生が抑えられ、玉軸受の寿命が延びる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態の実施例を以下に示す。
【実施例１】
【００２０】
本発明の分子ポンプのロータ取付け構造の実施例１を図１により説明する。
【００２１】
図１は本実施例のターボ分子ポンプの要部の縦断面図であり、１がロータ、２がその回転軸である。
【００２２】
ロータ１はアルミ合金からなるカップ状で、その外周部には多数の動翼１ａを放射状に且つ多段に突出させている。
【００２３】
前記ロータ１のボス部１ｂの中心部には段付き孔１ｃが形成されており、その上方部が小径の孔１ｃ１でこれに続く下方部が大径の孔１ｃ２である。
【００２４】
回転軸２は鋼製で丸い棒状を有し、上方の先端部には雄ねじ部２ａが形成されている。
【００２５】
前記回転軸２には前記雄ねじ部２ａに続いて第１軸部２ｂが形成されており、該第１軸部２ｂに続いて、該第１軸部２ｂの軸径よりも大径の第２軸部２ｃが形成されている。
【００２６】
３は鋼製のブッシュで環状を有し、前記ロータ１の段付き孔１ｃの大径の孔１ｃ２に緊合している。
【００２７】
該ブッシュ３の中心部には透孔３ａが形成されている。
【００２８】
又、該ブッシュ３の中心透孔３ａについてもその上方部の小径の孔３ａ１とこれに続く下方部の大径の孔３ａ２とからなる段付き孔に形成され、該段付き孔３ａの小径の孔３ａ１は回転軸２の第１軸部２ｂが嵌合する内径に形成され、又、該段付き孔３ａの大径の孔３ａ２は回転軸２の第２軸部２ｃが嵌合する内径寸法に形成されている。
【００２９】
４は袋ナットで、そのねじ部は前記回転軸２の雄ねじ部２ａと螺合し、その下端部は前記ロータ１の小径の孔１ｃ１よりも大径に形成されている。
【００３０】
次に本実施例の分子ポンプのロータ取付け構造の使用方法及びその効果について説明する。
【００３１】
図１に示す如く、回転軸２は２か所を玉軸受で軸支されており（図１には一方の玉軸受５を示した）、前記第２軸部２ｃは該玉軸受５の内輪５ａの内径に嵌合する外径を有している。
【００３２】
更に又、前記回転軸２には前記第２軸部２ｃに続いて、前記第２軸部２ｃよりも大径の第３軸部２ｄが形成されており、該第３軸部２ｄと第２軸部２ｃとの段差部２ｃｄに前記玉軸受５の内輪５ａの側端部を当接させて玉軸受５を係止している。
【００３３】
かくて、ブッシュ３をロータ１の段付き孔１ｃの大径の孔１ｃ２に緊合させた状態で、ロータ１を回転軸２に嵌め合わせると、その第２軸部２ｃがブッシュ３の段付き孔３ａの大径の孔３ａ２に嵌合すると共に回転軸２の第１軸部２ｂが前記段付き孔３ａの小径の孔３ａ１に嵌合し、更に該第１軸部２ｂがロータ１のボス部１ｂの段付き孔１ｃの小径の孔１ｃ１に嵌挿され、該ボス部１ｂより突出した回転軸２の雄ねじ部２ａに袋ナット４を螺合締付けてロータ１を該回転軸２に締め付けて固定する。
【００３４】
かくて、該ロータ１は、鋼製のブッシュ３を介して回転軸２に締付け固定され、該ブッシュ３の段付き孔３ａの小径の孔３ａ１と大径の孔３ａ２との間の段差部と、前記回転軸２の第１軸２ｂと第２軸部２ｃとの連設部の段差部２ｂｃとが当接する。
【００３５】
このようにロータ１を回転軸２に固定する袋ナット４の締付け力はロータ１のボス部１ｂにのみ作用し、下方の玉軸受５には影響を及ぼさないので、ロータ１が回転軸２にしっかり固定されると共に前記玉軸受５の内輪５ａに変形等の悪影響を与えることはない。
【００３６】
又、袋ナット４により引っ張り力を受ける軸部は雄ねじ部２ａと第１軸部２ｂだけなので、回転軸２に曲がりや歪みがあってもそれらが助長される心配は殆んどない。
【００３７】
更に又、前記ブッシュ３を鋼製としたので、前記回転軸２の段差部２ｂｃとの当接部の許容面圧はアルミ合金より高く、又、回転軸との接触面での磨耗を回避することができる利点を有している。
【００３８】
尚、本実施例では回転軸２の先端部に雄ねじ部２ａを形成し、袋ナット４を用いてロータ１を回転軸１に締付けて固定するとしたが、これは袋ナット４の代りに袋部のないナットを用いてもよく、又は前記雄ねじ部２ａの代りに前記回転軸の上端面部に雌ねじを凹設して、ボルトを用いてロータを回転軸に締付けて固定するようにしてもよい。
【実施例２】
【００３９】
本発明の分子ポンプのロータ取付け構造の実施例２を図２により説明する。
【００４０】
図２は本実施例のターボ分子ポンプの要部の縦断面図であり、本実施例のターボ分子ポンプは、前記実施例１における回転軸２の代りに回転軸２１を使用し、同じくブッシュ３の代りにブッシュ３１を使用するようにした点以外は前記実施例１と同じである。
【００４１】
即ち回転軸２１は、上方の端部の雄ねじ部２１ａに続く第１軸部２１ｂと第２軸部２１ｃとの間の連設部を上方から下方に向って径が大となるテーパ面２１ｂｃに形成した。
【００４２】
尚２１ｄは該第２軸部２１ｃよりも大径の第３軸部を示す。
【００４３】
又、ブッシュ３１はロータ１に設けた大径の孔１ｃ２に緊合していると共に中心透孔３１ａを、前記テーパ面２１ｂと当接して緊合可能な上方から下方に向って径が大となるテーパ面３１ｂに形成した。
【００４４】
本実施例の分子ポンプは、ロータ１のボス部１ｂより突出した回転軸２１の雄ねじ部２１ａに袋ナット４を螺合して締付けたときに、前記ブッシュ３１の中心透孔３１ａのテーパ面３１ｂと前記回転軸２１のテーパ面２１ｂｃが当接して、これらテーパ面どうしが密着する。
【００４５】
本実施例では、回転軸２１とブッシュ３１との当接面積を前記実施例１の段差部よりも広くすることができる利点を有する。
【実施例３】
【００４６】
本発明の分子ポンプのロータ取付け構造の実施例３を図３により説明する。
【００４７】
本実施例のターボ分子ポンプのロータ１１、ブッシュ３２及びナット４１の相対関係が前記実施例１とは異なっている。
【００４８】
即ち、本実施例の袋ナット４１は、その下端部の直径を、ロータ１１の中心部の段付き孔１１ｃの小径の孔１１ｃ１よりも小に形成している。
【００４９】
又、ブッシュ３２は鋼製で、前記ロータ１１の段付き孔１１ｃの大径の孔１１ｃ２に焼き嵌め又は圧入により固定されている。
【００５０】
該ブッシュ３２の中心透孔３２ａを回転軸２が挿通しており、該回転軸２の上端の雄ねじ部２ａに前記袋ナット４１を螺着した場合、該袋ナット４１の下端部は前記ロータ１１の小径の孔１１ｃ１を挿通してブッシュ３２に当接し、これを軸方向に押圧する。
【００５１】
ブッシュ３２の中心透孔３２ａは前記実施例１における中心透孔３ａと同じく段付きの孔なので、該中心透孔３ａの段差部と前記回転軸２の段差部２ｂｃとが当接して、ブッシュ３２及びホイール１１が回転軸２に固定される。
【００５２】
本実施例では、袋ナット４１が直接に鋼製のブッシュ３２と当接するので、アルミ合金製のホイールに袋ナットの締付け圧力が作用しない利点を有する。
【実施例４】
【００５３】
本発明の分子ポンプのロータ取付け構造の実施例４を図４により説明する。
【００５４】
本実施例のターボ分子ポンプは、前記実施例１におけるロータ１の中心部に鋼製のブッシュ３を有する構造に対して、ブッシュを省略したロータ１２を採用した。
【００５５】
即ち、本実施例のロータ１２のボス部１２ｂの段付き孔１ｃの下方の大径の孔１ｃ２´をブッシュのある場合の大径の孔１ｃ２より小径に形成し、該段付き孔１ｃに直接回転軸２を挿通し、該段付き孔１ｃの小径の孔１ｃ１に該回転軸２の第１軸部２ｂを嵌合すると共に、該段付き孔１ｃの前記大径の孔１ｃ２´に該回転軸２の第２軸部２ｃを螺合し、該回転軸２の第１軸部２ｂと第２軸部２ｃとの段差部と、ロータ１２のボス部１２ｂの段付き孔１ｃの小径の孔１ｃ１と大径の孔１ｃ２´との段差部とを当接するようにした。
【００５６】
そして回転軸２の雄ねじ部２ａに袋ナット４を螺合締付けて、前述した当接する両段差部と該袋ナット４との間の締付けによりロータ１２を回転軸２に直接固定する。
【００５７】
従って本実施例は前記実施例１の分子ポンプよりも構造が簡単となる利点を有している。
【実施例５】
【００５８】
本発明の分子ポンプのロータ取付け構造の実施例５を図５により説明する。
【００５９】
本実施例では、ブッシュ３３をロータ１３に螺着するようにした点が前記実施例１とは異なっている。
【００６０】
即ち、前記実施例１では、ブッシュ３をロータ１の段付き孔１ｃの大径の孔１ｃ２に緊合していたが、本実施例ではロータ１３のボス部１３ａの中心部にねじ孔１３ｂを設けると共にブッシュ３３の外周部に前記ねじ孔１３ｂに螺合する雄ねじ部３３ａを設けて、これらねじにより両者を締着した。
【００６１】
そして、袋ナット４によりロータ１３を回転軸２に締付け固定する方法は前記実施例１と同様である。
【００６２】
本実施例はロータ１３とブッシュ３３とがねじによる締結なので、点検又は修理における分解が容易になる。
【実施例６】
【００６３】
本発明の分子ポンプのロータ取付け構造の実施例６を図６により説明する。
【００６４】
本実施例のターボ分子ポンプは、袋ナットやボルトを使わずに、回転軸２２の先端部に設けた雄ねじ部２２ａとブッシュ３４の中心部に設けた雌ねじのねじ孔部３４ａとを互いに螺合させて、両者を締結するようにした。
【００６５】
但し、本実施例では、ロータ１４と回転軸２２とが好ましい相対位置となるように調節する必要があり、又、運転中に雄ねじ部２２ａとねじ孔部３４ａとの螺合が緩まないように廻り止めを施す必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は高速回転をするロータの中心部に回転軸を固定し、該回転軸を玉軸受で支承する方式のターボ分子ポンプ等の分子ポンプのロータに利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施例１のターボ分子ポンプの要部の縦断面図である。
【図２】実施例２のターボ分子ポンプの要部の縦断面図である。
【図３】実施例３のターボ分子ポンプの要部の縦断面図である。
【図４】実施例４のターボ分子ポンプの要部の縦断面図である。
【図５】実施例５のターボ分子ポンプの要部の縦断面図である。
【図６】実施例６のターボ分子ポンプの要部の縦断面図である。
【図７】従来のターボ分子ポンプの一例の縦断面図である。
【図８】従来のターボ分子ポンプの一例の要部の縦断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１、１１、１２、１３、１４      ロータ
１ｃ、１１ｃ                    軸孔
１ｃ１、３ａ１                  小径の孔
１ｃ２、３ａ２                  大径の孔
２、２１、２２                  回転軸
２ａ、２１ａ、２２ａ            ねじ部
２ｂ                            第１軸部
２ｃ、２１ｃ                    第２軸部
２ｂｃ、２１ｂｃ                連設部
３、３１、３２、３３、３４      ブッシュ
３ａ                            中心透孔
４、４１                        ナット
【図１】
2010071214.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010071214.tif 000005
【図４】
2010071214.tif 000006
【図５】
2010071214.tif 000007
【図６】
2010071214.tif 000008
【図７】
2010071214.tif 000009
【図８】
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