(57)【要約】  真空ポンプの揺れを適切に抑制することを目的とする。  防振ダンパ４０は、ターボ分子ポンプ１で発生した振動を吸収する目的だけでなく、真空容器５０で発生した振動によるターボ分子ポンプ１への影響を低減させる。防振ダンパ４０は、フランジ４１、４２、弾性部材４３、ベローズ４４、金属カラー４５を備えている。弾性部材４３は、ゴム製の円筒部材であり、振動を減衰させる機能を有すると共に、真空引きの力に耐え得る十分な強度を備えている。ベローズ４４は、ステンレス鋼などによって形成された、ひだ状の連続断面を有する肉薄の管であり真空と大気の境界を形成する。金属カラー４５は、ステンレス鋼で形成された円筒状の部材であり、ベローズ４４と弾性部材４３との間に挿入されている。金属カラー４５は、ベローズ４４や弾性部材４３のラジアル方向への変形を抑制するための変形抑制手段として機能する。
2009011042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空ポンプと前記真空ポンプによって排気される真空装置との間に配置される防振ダンパであって、
気体の流路を形成するベローズと、
前記ベローズの周囲に配置された弾性体と、
前記弾性体の変形を抑制する変形抑制手段と、
を具備することを特徴とする防振ダンパ。
【請求項２】
前記変形抑制手段は、剛性を有する筒形状の部材であり、
前記ベローズは、前記変形抑制手段の内側に配置され、
前記弾性体は、筒形状を有し、前記変形抑制手段の外側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の防振ダンパ。
【請求項３】
前記真空ポンプと前記真空装置との間に当該防振ダンパを配設し、前記真空ポンプによる真空引きが行われている状態において、前記変形抑制手段の高さ方向の長さは、前記弾性体の高さ方向の長さより短いことを特徴とする請求項２記載の防振ダンパ。
【請求項４】
前記ベローズと前記変形抑制手段との間に、摩擦低減機能を有する部材が配置されていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の防振ダンパ。
【請求項５】
前記真空ポンプは、回転軸を非接触で支持する軸受手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項４までのうちの何れか１の請求項に記載の防振ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、真空ポンプで発生した振動の伝播を抑制する防振ダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置や電子顕微鏡装置、表面解析装置などのチャンバー（真空容器）の高真空度を形成する手段として、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプが用いられている。
真空ポンプでは、モータのコギングトルクなどの影響により振動が生じる。このような真空ポンプで生じた振動が真空容器側へ伝播すると、例えば表面解析装置では、振動の影響により解析精度が低下するおそれがある。そのため、振動の伝播が問題となる電子顕微鏡や表面解析装置などでは、一般に振動を吸収する防振ダンパを介して真空ポンプを接続する。
従来、真空ポンプで生じた振動を吸収する防振ダンパが下記の特許文献をはじめ種々提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２９５５８１公報
【０００３】
図６は、従来の防振ダンパ１００の構造を示した図である。
図６に示すように従来の防振ダンパは、弾性部材１０１、フランジ１０２、１０３、及びベローズ１０４から構成されている。
弾性部材１０１は、フランジ１０２とフランジ１０３間に配置されたゴム製の円筒部材であり、振動を減衰させる機能を有する。
ベローズ１０４は、ステンレス鋼などによって形成された、ひだ状の連続断面を有する肉薄の管であり真空と大気の境界を形成する。またベローズ１０４は、山形に形成された側面が伸び縮みすることにより弾性力を発揮し振動を吸収して減衰させる機能を有する。
フランジ１０２、１０３は、鉄やステンレス鋼などの金属で形成された環状（鍔状）の部材であり、それぞれにベローズ１０４の開口端部が接合されている。
このような防振ダンパ１００を介して真空ポンプを真空容器に接続することにより、真空ポンプで生じた振動が真空容器へ伝播することを抑制できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図７は、真空ポンプ２００の取り付け例を示した図である。
図７に示すように真空ポンプ２００は、防振ダンパ１００を介して真空容器３００に接続される。真空ポンプ２００は、磁気軸受式のターボ分子ポンプであり、定常回転時において回転体２０１は磁気浮上した状態を維持するように構成されている。
磁気軸受式の真空ポンプ２００には、非接触で回転軸を保持できない状態となった場合にバックアップするための危急用（保護用）の補助ベアリング（タッチダウンベアリング）が設けられている。なお、補助ベアリングは、玉軸受やころ軸受などの転がり軸受によって構成されている。通常、回転体と補助ベアリングとの間にはクリアランス（数ミリの隙間）が設けられている。【０００５】
ところで、振動は真空ポンプ２００だけでなく真空容器３００においても発生する場合がある。例えば、真空容器３００にＸ−Ｙテーブル等の稼動機構が設けられている場合には、このような機構の動作によって真空容器３００に振動が生じる。この振動は、防振ダンパ１００を介して真空ポンプ２００へ伝播する。この真空容器３００で生じた振動が加振力となり、防振ダンパ１００及び真空ポンプ２００は、図７に示すように防振ダンパ１００を支点として振子運動を起こす。
真空ポンプ２００が稼動している間は、防振ダンパ１００のアキシャル方向（軸方向）に対する剛性は比較的大きいが、ラジアル方向（径方向）の剛性は小さい。そのため加振力が生じると真空ポンプ２００は容易に振子運動を起こす。【０００６】
真空ポンプ２００内の回転体２０１は、磁気浮上した状態で非常に高速で回転している。そのため回転体２０１は、ジャイロモーメントの作用により姿勢を維持しようとする力が働く。一般にこの力は、磁気軸受の剛性より強い（高い）ため、回転体２０１は、筐体の振子運動に完全には追従しない。
このように真空ポンプ２００では、筐体などの固定部の変位量と回転体２０１の変位量が一致しなくなり、回転軸が補助ベアリング（タッチダウンベアリング）と接触してしまう。
磁気軸受式の真空ポンプ２００は、定格運転中の回転体と補助ベアリングとの接触により、回転体の振れ回りバランスが変化する。このバランスが悪化する方向に変化した場合、回転体と補助ベアリングとの接触頻度が増加してしまう。回転軸と補助ベアリングとの接触する頻度が高くなると、補助ベアリングの摩耗率（摩耗速度）が大きくなり、補助ベアリングの寿命に影響するおそれがあった。【０００７】
そこで本発明は、本来の目的である防振性能を維持しつつ、真空ポンプの揺れを適切に抑制することができる防振ダンパ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】
【０００８】
（１）前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、真空ポンプと前記真空ポンプによって排気される真空装置との間に配置される防振ダンパであって、気体の流路を形成するベローズと、前記ベローズの周囲に配置された弾性体と、前記弾性体の変形を抑制する変形抑制手段と、を具備することを特徴とする防振ダンパを提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前記変形抑制手段は、剛性を有する筒形状の部材であり、前記ベローズは、前記変形抑制手段の内側に配置され、前記弾性体は、筒形状を有し、前記変形抑制手段の外側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の防振ダンパを提供する。なお、請求項２に記載の発明では、前記変形抑制手段は、例えば、ステンレス鋼などの金属製の部材で形成されていることが好ましい。
（３）請求項３に記載の発明では、前記真空ポンプと前記真空装置との間に当該防振ダンパを配設し、前記真空ポンプによる真空引きが行われている状態において、前記変形抑制手段の高さ方向の長さは、前記弾性体の高さ方向の長さより短いことを特徴とする請求項２記載の防振ダンパを提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記ベローズと前記変形抑制手段との間に、摩擦低減機能を有する部材が配置されていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の防振ダンパを提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記真空ポンプは、回転軸を非接触で支持する軸受手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項４までのうちの何れか１の請求項に記載の防振ダンパを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、変形抑制手段を設けることにより、弾性体やベローズの変形を抑制することができるため、真空ポンプの揺れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る防振ダンパを介して真空容器に取り付けられたターボ分子ポンプをした図である。
【図２】（ａ）は図１に示すＡ部の拡大図であり、（ｂ）、（ｃ）は金属カラーの他の配置例を示した図である。
【図３】加振機を用いて擬似的に真空容器をラジアル方向に振動させた場合における、変位加振入力振幅（縦軸）と、変位加振入力周波数（横軸）との関係の一例を示したグラフである。
【図４】金属カラーの位置決め方法の一例を示した図である。
【図５】摩擦低減構造の一例を示した図である。
【図６】従来の防振ダンパの構造を示した図である。
【図７】真空ポンプの取り付け例を示した図である。
【符号の説明】
【００１１】
１  ターボ分子ポンプ
２  ケーシング
３  ねじ溝スペーサ
４  吸気口
５  フランジ
６  排気口
７  シャフト
８  ロータ本体
９  回転翼
１０  円筒部材
１１  モータ部
１２〜１４  磁気軸受部
１５〜１７  変位センサ
１８  金属ディスク
１９  電磁石
２０  電磁石
２１、２２  補助ベアリング
２３  ボルト
２４  ベース
３０  固定翼
３１  スペーサリング
３９  ねじ溝部
４０  防振ダンパ
４１  フランジ
４２  フランジ
４３  弾性部材
４４  ベローズ
４４ａ  第１ベローズ
４４ｂ  第２ベローズ
４５  金属カラー
４６  中継部材
４７  固定溝
４８  摩擦低減部材
５０  真空容器
５１  フランジ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。本実施の形態では、真空容器（真空チャンバ）の排気を行う真空ポンプの一例として、ターボ分子ポンプ部Ｔとねじ溝ポンプ部Ｓを有する複合型ターボ分子ポンプを用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る防振ダンパ４０を介して真空容器５０に取り付けられたターボ分子ポンプ１を示した図である。なお、図１は、ターボ分子ポンプ１における軸線方向の断面を示す。【００１３】
ターボ分子ポンプ１の外装体を構成するケーシング２は略円筒状の形状をしており、ケーシング２の下部（排気口６側）に設けられたねじ溝スペーサ３、ベース２４と共にターボ分子ポンプ１の筐体を構成している。そして、この筐体の内部には、ターボ分子ポンプ１に排気機能を発揮させる構造物、即ち気体移送機構が配置されている。
この気体移送機構は、大きく分けて回転自在に軸支された回転部と、筐体に対して固定された固定部から構成されている。
ケーシング２の端部には、ターボ分子ポンプ１へ気体を導入するための吸気口４が形成されている。また、ケーシング２の吸気口４側の端面には、外周側へ張り出したフランジ５が形成されている。
また、ねじ溝スペーサ３の端部には、ターボ分子ポンプ１から気体を排気するための、即ち半導体製造装置からのプロセスガス等を排出する排気口６が形成されている。【００１４】
回転部は、回転軸であるシャフト７、このシャフト７に配置された断面略逆Ｕ字状のロータ本体８、ロータ本体８に設けられた回転翼９、排気口６側（ねじ溝ポンプ部Ｓ）に設けられた円筒部材１０などから構成されている。ロータ本体８は、シャフト７の上部にボルト２３で固定されている。また、円筒部材１０は、ロータ本体８の延長上に形成され、ロータ本体８の回転軸線と同心の円筒形状をした部材からなる。
ロータ本体８の外周には、回転翼９が配置され、この回転翼９は、シャフト７の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜してシャフト７から放射状に伸びたブレード（羽根）からなる。【００１５】
シャフト７の軸線方向中程には、シャフト７を高速回転させるためのモータ部１１が設けられている。ここでは、モータ部１１は以下のように構成されたＤＣブラシレスモータであるとする。
モータ部１１は、シャフト７の周囲に固着された永久磁石を備えている。この永久磁石は、例えば、シャフト７の周りにＮ極とＳ極が１８０°ごとに配置されるように固定されている。また、モータ部１１は、この永久磁石の周囲にシャフト７から所定のクリアランスを経て配置された電磁石を備えている。ここでは、６個の電磁石が６０°ごとにシャフト７の軸線に対して対称的に対向するように配置されている。【００１６】
ターボ分子ポンプ１は、コネクタ及びケーブルを介して図示しない制御装置に接続されている。そして、この制御装置によってシャフト７の回転が持続するように電磁石の電流を次々に切り替える。即ち、制御装置は、６個の電磁石の励磁電流を切り替えることによりシャフト７に固定された永久磁石の周りに回転磁界を生成し、永久磁石をこの回転磁界に追従させることによりシャフト７を回転させる。【００１７】
シャフト７のモータ部１１に対して吸気口４側、及び排気口６側には、シャフト７をラジアル方向（径方向）に軸支するための磁気軸受部１２、１３が設けられている。また、シャフト７の下端（排気口側端）には、シャフト７をスラスト方向（軸線方向）に軸支するための磁気軸受部１４が設けられている。
これらの磁気軸受部１２〜１４は、いわゆる５軸制御型の磁気軸受を構成している。
シャフト７は、磁気軸受部１２、１３によってラジアル方向（シャフト７の径方向）に非接触で支持され、磁気軸受部１４によってスラスト方向（シャフト７の軸方向）に非接触で支持されている。
また、磁気軸受部１２〜１４の近傍には、それぞれシャフト７の変位を検出する変位センサ１５〜１７が設けられている。【００１８】
磁気軸受部１２には、４個の電磁石がシャフト７の周囲に９０°ごとに対向するように配置されている。シャフト７は、高透磁率材（鉄など）により形成され、これらの電磁石の磁力により吸引されるようになっている。
変位センサ１５は、シャフト７のラジアル方向の変位を所定の時間間隔でサンプリングして検出する。【００１９】
そして図示しない制御装置は、変位センサ１５からの変位信号によってシャフト７がラジアル方向に所定の位置から変位したことを検出すると、各電磁石の磁力を調節してシャフト７を所定の位置に戻すように動作する。この電磁石の磁力の調節は、各電磁石の励磁電流をフィードバック制御することにより行われる。
制御装置は、変位センサ１５の信号に基づいて磁気軸受部１２をフィードバック制御し、これによってシャフト７は、磁気軸受部１２において電磁石から所定のクリアランスを隔ててラジアル方向に磁気浮上し、空間中に非接触で保持される。【００２０】
磁気軸受部１３の構成と作用は、磁気軸受部１２と同様である。制御装置は、変位センサ１６の信号に基づいて磁気軸受部１３をフィードバック制御し、これによってシャフト７は、磁気軸受部１３でラジアル方向に磁気浮上し、空間中に非接触で保持される。
このように、シャフト７は、磁気軸受部１２、１３の作用により、ラジアル方向に所定の位置で保持される。【００２１】
また、磁気軸受部１４は、円板状の金属ディスク１８、電磁石１９、２０を備え、シャフト７をスラスト方向に保持する。
金属ディスク１８は、鉄などの高透磁率材で構成されており、その中心においてシャフト７に垂直に固定されている。この金属ディスク１８を挟み、かつ対向するように電磁石１９、２０が配置されている。電磁石１９は、磁力により金属ディスク１８を上方に吸引し、電磁石２０は、金属ディスク１８を下方に吸引する。
制御装置は、この電磁石１９、２０が金属ディスク１８に及ぼす磁力を適当に調節し、シャフト７をスラスト方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。【００２２】
さらにシャフト７の下端部に対向して変位センサ１７が配置されている。この変位センサ１７は、シャフト７のスラスト方向の変位をサンプリングして検出し、これを制御装置に送信する。制御装置は、変位センサ１７から受信した変位検出信号によりシャフト７のスラスト方向の変位を検出する。
シャフト７がスラスト方向のどちらかに移動して所定の位置から変位した場合、制御装置は、この変位を修正するように電磁石１９、２０の励磁電流をフィードバック制御して磁力を調節し、シャフト７を所定の位置に戻すように動作する。制御装置は、このフィードバック制御を連続的に行う。これにより、シャフト７はスラスト方向に所定の位置で磁気浮上し、保持される。
以上に説明したように、シャフト７は、磁気軸受部１２、１３によりラジアル方向に保持され、磁気軸受部１４によりスラスト方向に保持されるため、シャフト７の軸線周りに回転するようになっている。【００２３】
また、シャフト７の上部及び下部側には、補助ベアリング２１、２２が配置されている。通常、シャフト７及びこれに取り付けられている回転部は、モータ部１１により回転している間、磁気軸受部１２、１３により非接触状態で軸支される。補助ベアリング２１、２２は、磁気軸受１２、１３、１９、２０が非励磁時（励磁電流が供給されない場合や、制御系箇所の破損に伴い異常な励磁電流が供給された場合など）に磁気軸受部１２、１３に代わって回転部を軸支することで装置全体を保護するための保護用ベアリング（タッチダウンベアリング）である。従って、補助ベアリング２１、２２は、内輪がシャフト７に対して非接触状態となるように配置されている。
筐体の内周側には、固定部が形成されている。この固定部は、吸気口４側（ターボ分子ポンプ部Ｔ）に設けられた固定翼３０、また、ねじ溝スペーサ３などから構成されている。ねじ溝スペーサ３の内壁面には、ねじ溝部３９が形成されている。【００２４】
固定翼３０は、シャフト７の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して筐体の内周面からシャフト７に向かって伸びたブレードを有している。
ターボ分子ポンプ部Ｔでは、固定翼３０が軸線方向に、回転翼９と互い違いに複数段形成されている。
各段の固定翼３０は、円筒形状をしたスペーサリング３１により互いに隔てられ、所定の位置に保持されている。
スペーサリング３１は段部を有するリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄又はステンレスなどの金属によって構成されている。
なお、スペーサリング３１の内側に位置する段部の軸方向の長さは回転翼９における各段の間隔に応じた長さとなっている。【００２５】
ねじ溝部３９は、円筒部材１０との対向面に沿って形成されたらせん溝により構成されている。ねじ溝部３９は、所定のクリアランス（隙間）を隔てて円筒部材１０の外周面と対面するように設けられている。ねじ溝部３９に形成されたらせん溝の方向は、らせん溝内をシャフト７の回転方向にガス（気体）が輸送された場合、排気口６の方向である。
また、らせん溝の深さは、排気口６に近づくにつれ浅くなるようになっており、らせん溝を輸送されるガスは、排気口６に近づくにつれて圧縮されるように構成されている。【００２６】
真空容器５０は、例えば、電子顕微鏡の観察資料を設置するチャンバなど高真空を要し、またターボ分子ポンプ１で発生した振動の伝播が好まれない。
真空容器５０には、その排気口部に外部装置を取り付けるためのフランジ５１が設けられている。
ターボ分子ポンプ１は、防振ダンパ４０を介して真空容器５０に取り付けられ、この状態で真空容器５０の気体の排出（排気）を行う。
防振ダンパ４０は、ターボ分子ポンプ１で発生した振動を吸収する目的だけでなく、真空容器５０で発生した振動によるターボ分子ポンプ１への影響を低減させる目的で設けられている。【００２７】
防振ダンパ４０は、フランジ４１、４２、弾性部材４３、ベローズ４４、金属カラー４５を備えている。
フランジ４１、４２は、鉄やステンレス鋼などの金属で形成された環状（鍔状）の部材である。
防振ダンパ４０は、フランジ４１とフランジ５１とを接合することによって真空容器５０に固定され、フランジ４２とフランジ５とを接合することによってターボ分子ポンプ１に取り付けられる。
なお、各フランジは、ボルトとナットで締め付けることにより接合されている。また、各フランジは、気密性を確保するためにＯリングなどのシール部材を介して接合されている。【００２８】
弾性部材４３は、フランジ４１とフランジ４２間に配置されたゴム製の円筒部材であり、振動を減衰させる機能を有すると共に、ターボ分子ポンプ１による真空引きの力に耐え得る十分な強度を備えている。弾性部材４３の内径は、ベローズ４４の外形よりも大きく形成されている。
なお、ターボ分子ポンプ１による真空容器５０の真空引きが行われている間、フランジ４１、４２には、弾性部材４３を押し潰す方向の力が作用するため、弾性部材４３の両端はフランジ４１、４２と確実に接触するように構成されている。【００２９】
ベローズ４４は、ステンレス鋼などによって形成された、ひだ状の連続断面を有する肉薄の管であり、真空と大気の境界を形成する。ベローズ４４は、弾性部材４３と同心状に弾性部材４３の内側に挿入されている。
またベローズ４４は、山形に形成された側面が伸び縮みすることにより弾性力を発揮し振動を吸収して減衰させる機能を有する。
ベローズ４４は、ろう付けや溶接などによってその開口端部がそれぞれフランジ４１、４２に接合されており、これらの接合部（連接部）から外気が進入しないように構成されている。
防振ダンパ４０のばね定数は、弾性部材４３とベローズ４４のばね定数を合成したものである。通常、弾性部材４３のばね定数は、ベローズ４４のばね定数より大きく設定されている。防振ダンパ４０の気密性はベローズ４４によって保持され、振動の吸収は主に弾性部材４３により行われる。【００３０】
金属カラー４５は、例えば厚さ０．５ｍｍ程度のステンレス鋼で形成された円筒状（中空円柱状）の部材であり、ベローズ４４と弾性部材４３との間に挿入されている。
金属カラー４５は、ベローズ４４や弾性部材４３のラジアル方向（径方向）への変形を抑制するための変形抑制手段として機能する。
図２（ａ）は、図１に示すＡ部の拡大図である。
図２（ａ）に示すように、金属カラー４５は、そのアキシャル方向（軸方向）の長さが、弾性部材４３の軸方向の長さより短くなるように構成されている。
そして、金属カラー４５は、フランジ４１、４２との間にそれぞれ数ｍｍ程度の隙間αが設けられるように配置されている。つまり、金属カラー４５は、ターボ分子ポンプ１による真空引き時にフランジ４１、４２と接触しない。
従って、ターボ分子ポンプ１で発生した振動が、金属カラー４５を介して真空容器５０へ伝播することを防止することができるため、金属カラー４５を設けることによって、防振ダンパ４０の防振性能（振動を減衰させる機能）が著しく低下することはない。【００３１】
図２（ｂ）、（ｃ）は、金属カラー４５の他の配置例を示した図である。
金属カラー４５がフランジ４１、４２の両方に接触しない限り、ターボ分子ポンプ１で生じた振動が真空容器５０へ伝播することはない。従って、金属カラー４５の配置位置は、図２（ａ）に示す位置に限定されるものではない。
例えば、図２（ｂ）に示すように、金属カラー４５は、一端がフランジ４２に固定され、他端とフランジ４１との間に数ｍｍ程度の隙間βが設けられるように配置するようにしてもよい。また同様に、図２（ｃ）に示すように、一端がフランジ４１に固定され、他端とフランジ４２との間に数ｍｍ程度の隙間βが設けられるように配置するようにしてもよい。
なお、最も効果的に防振ダンパ４０の変形（曲がり）を抑制させるために、金属カラー４５は、ベローズ４４全ての山に接触するように配置することが好ましい。【００３２】
本実施形態では、防振ダンパ４０に上述した金属カラー４５を設けることにより防振ダンパ４０自身のラジアル方向の変形（曲り）を抑制することができる。
従って、例えば、真空容器５０に設けられたＸ−Ｙテーブル等の稼動機構により生じた振動が加振力となるような状況であっても、金属カラー４５の作用によりターボ分子ポンプ１の揺れを低減（抑制）することができる。
これにより、定常運転時にターボ分子ポンプ１のシャフト７が補助ベアリング２１、２２と接触する頻度を低減することができるため、補助ベアリング２１、２２の摩耗速度の低減を図ることができる。【００３３】
次に、金属カラー４５を設けた防振ダンパ４０を用いた場合の効果を具体的に説明する。
図３は、加振機を用いて擬似的に真空容器５０をラジアル方向に振動させた場合における、変位加振入力振幅（縦軸）と、変位加振入力周波数（横軸）との関係の一例を示したグラフである。
なお、変位加振入力振幅とは、ターボ分子ポンプ１においてシャフト７と補助ベアリング２１、２２とが接触する加振動の最小振幅を示し、これ以上の振幅の振動を加えるとシャフト７と補助ベアリング２１、２２とが接触することを示す。
また、「カラー挿入ダンパ」とは、金属カラー４５を設けた防振ダンパ４０を介してターボ分子ポンプ１を真空容器５０に取り付けた場合を示し、「従来ダンパ」とは、金属カラー４５が設けられていない防振ダンパを介してターボ分子ポンプ１を真空容器５０に取り付けた場合を示す。【００３４】
Ｘ−Ｙテーブルの稼動時には概ね２Ｈｚ近傍の振動が生じる。そこで、変位加振入力周波数が２Ｈｚにおける変位加振入力振幅を比較してみると、図３に示すように、「従来ダンパ」では、変位加振入力振幅が０．６２ｍｍであったのに対して、「カラー挿入ダンパ」では、変位加振入力振幅が２．５６ｍｍとなる。
つまり、金属カラー４５が設けられていない従来の防振ダンパを用いた場合には、真空容器５０においてラジアル方向の周波数２Ｈｚの振動の振幅が０．６２ｍｍに達すると、ターボ分子ポンプ１の揺れが許容値を超えて振動（振子運動）し、シャフト７と補助ベアリング２１、２２が接触してしまう。【００３５】
一方、金属カラー４５が設けられている本実施形態に係る防振ダンパ４０を用いた場合には、振動の振幅が２．５６ｍｍに達するまで、シャフト７と補助ベアリング２１、２２は接触しない。
つまり、変位加振入力周波数が２Ｈｚの場合には、金属カラー４５を設けることによって、振幅の許容範囲が４倍程度まで拡大されることがわかる。
図３に示す試験結果からも、金属カラー４５を防振ダンパ４０に設けることにより、ベローズ４４や弾性部材４３のラジアル方向（径方向）の変形が抑制され、ターボ分子ポンプ１の揺れの度合いが低減されることがわかる。
このように、本実施形態によれば、金属カラー４５を設けるという比較的安価な方法で、シャフト７と補助ベアリング２１、２２の接触が生じる頻度を低下させることができる。【００３６】
次に、防振ダンパ４０における金属カラー４５の位置決め方法について説明する。
図４は、金属カラー４５の位置決め方法の一例を示した図である。
図４（ａ）に示すように、ベローズ４４を軸線方向の中心から２等分し、第１ベローズ４４ａと第２ベローズ４４ｂに分割する。そして、第１ベローズ４４ａと第２ベローズ４４ｂを中継部材４６に接合する。なお、中継部材４６は、鉄やステンレス鋼などの金属で形成された環状（鍔状）の部材からなる。第１ベローズ４４ａ及び第２ベローズ４４ｂと、中継部材４６との接合は、気密性を確保できるように、例えば溶接やろう付けにより行う。
金属カラー４５の軸線方向の中心と、中継部材４６の外周部とを接合することによって金属カラー４５を位置決めすることができる。【００３７】
金属カラー４５の位置決め（固定）は、中継部材４６介して行う方法に限定されるものではない。
例えば、図４（ｂ）に示すように、金属カラー４５を嵌め込むための固定溝４７を弾性部材４３の内周壁に形成する。そして、固定溝４７に金属カラー４５を嵌め込むことによって金属カラー４５の位置決めを行うようにしてもよい。【００３８】
図５は、摩擦低減構造の一例を示した図である。
上述した本実施形態では、弾性部材４３とベローズ４４との間に金属カラー４５が挿入されている。つまり、金属製のベローズ４４と金属カラー４５とが隣接するように配置されている。
そこで、ベローズ４４と金属カラー４５との間の摩擦を低減するために、図５に示すように、ベローズ４４と金属カラー４５との間に摩擦低減部材４８を配置するようにしてもよい。
摩擦低減部材４８としては、例えば、テフロン（登録商標）コーティングシートや、摩擦係数の低いアクリル樹脂製のシートなどがある。
このような摩擦低減部材４８を設けることにより、ベローズ４４と金属カラー４５との間の摩擦によるベローズ４４の摩耗を抑制することができる。
また、摩擦低減部材４８を設ける代わりに、直接、金属カラー４５の内周面に、例えば、テフロン（登録商標）コーティングなど、摩擦抵抗を低減する摩擦低減材を塗布するようにしてもよい。
【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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【国際調査報告】
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