(57)【要約】  真空ポンプは、回転体が収容される円筒状のポンプケーシングと、ポンプケーシングの吸気口部に形成されたリング取り付け部と、リング部材の一部を欠いたＣ字形状を成し、リング取り付け部に取り付けられるＣ型リングと、Ｃ型リングにより吸気口部に装着される異物防止用保護ネットとを備える。Ｃ型リングがポンプケーシングに取り付けられた状態においては、Ｃ型リングの端部同士が周方向に重複して配置されるため、大気が突入した際の異物防止用保護ネットの変形が抑制され、異物防止用保護ネットのポンプケーシングからの脱落を防止できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体が収容される円筒状のポンプケーシングと、
前記ポンプケーシングの吸気口部に形成されたリング取り付け部と、
リング部材の一部を欠いたＣ字形状を成し、前記リング取り付け部に取り付けられるＣ型リングと、
前記Ｃ型リングにより前記吸気口部に装着される異物防止用保護ネットとを備える真空ポンプであって、
前記Ｃ型リングが前記ポンプケーシングに取り付けられた状態において、前記Ｃ型リングの端部同士が周方向に重複して配置されるように、前記Ｃ型リングの両端部を形成した真空ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の真空ポンプにおいて、
前記Ｃ型リングの両端部の端面を、該Ｃ型リングの径方向に対して斜めに対向して形成した真空ポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載の真空ポンプにおいて、
前記Ｃ型リングの一端をリング内側に折り曲げ、この折り曲げ部の先端と前記Ｃ型リングの他端とが周方向に重複して配置される真空ポンプ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
前記リング取り付け部として、前記異物防止用保護ネットの縁部が載置されるフランジと、前記フランジに対して所定間隔で前記Ｃ型リングが係止される溝とを備える真空ポンプ。
【請求項５】
請求項４に記載の真空ポンプにおいて、
前記異物防止用保護ネットに、複数の開口が形成された気体通過領域と、前記気体通過領域を囲むように設けられて前記フランジ上に載置される前記縁部とを形成した真空ポンプ。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
前記回転体に形成された動翼と、
前記動翼に対向して設けられた静翼とを備える真空ポンプ。
【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】
一般的に、ターボ分子ポンプのように高速回転する回転体を備える真空ポンプでは、異物等がポンプ内に入らないように吸気口に保護ネットが設けられている。保護ネットを吸気口に装着する方法としては、着脱の容易さやコスト等の観点から、吸気口フランジ上に保護ネットを載置し、保護ネットを固定するためのＣ型リングをフランジに取り付ける方法が、一般的に用いられている（例えば、引用文献１参照）。【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２４７７９０号公報（第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、大気突入等により装置側の圧力が急激に大きくなった際に、ポンプ側への力が保護ネット全体にかかって保護ネットが変形し、保護ネットがポンプ側に脱落してしまうおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による真空ポンプは、回転体が収容される円筒状のポンプケーシングと、ポンプケーシングの吸気口部に形成されたリング取り付け部と、リング部材の一部を欠いたＣ字形状を成し、リング取り付け部に取り付けられるＣ型リングと、Ｃ型リングにより吸気口部に装着される異物防止用保護ネットとを備え、Ｃ型リングがポンプケーシングに取り付けられた状態において、Ｃ型リングの端部同士が周方向に重複して配置されるように、Ｃ型リングの両端部を形成した。
本発明による真空ポンプにおいて、Ｃ型リングの両端部の端面を、該Ｃ型リングの径方向に対して斜めに対向して形成することができる。あるいは、Ｃ型リングの一端をリング内側に折り曲げても良い。いずれの機構を採用しても、Ｃ型リングの両端部を周方向に重複して配置することができる。
本発明による真空ポンプにおいて、リング取り付け部として、異物防止用保護ネットの縁部が載置されるフランジと、前記フランジに対して所定間隔で前記Ｃ型リングが係止される溝とを備えるようにしても良い。さらに、異物防止用保護ネットに、複数の開口が形成された気体通過領域と、前記気体通過領域を囲むように設けられてフランジ上に載置される縁部とを形成するようにしても良い。
本発明による真空ポンプにおいて、回転体に形成された動翼と、動翼に対向して設けられた静翼とを備えるようにしても良い。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ポンプケーシングに大気が突入したとき等における保護ネットの脱落を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態による回転真空ポンプを示す断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】（ａ）は図２のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）はＤ矢視図である。
【図４】（ａ）は保護ネット３０およびＣ型リング３２の一部を示す平面図、（ｂ）はＤ矢視線図である。
【図５】（ａ）は変形時のＣ型リング３２を示す平面図、（ｂ）は変形時のＣ型リング３１を示す平面図である。
【図６】保護ネット３０の脱落を説明する図であり、（ａ）は保護ネット３０およびＣ型リング３２の一部を示す平面図、（ｂ）はＥ２−Ｅ２断面図、（ｃ）はＥ１−Ｅ１断面図、（ｄ）は保護ネット３０の変形を示す図である。
【図７】保護ネット３０の脱落を説明する図であり、（ａ）は保護ネット３０およびＣ型リング３１の一部を示す平面図、（ｂ）はＦ２−Ｆ２断面図、（ｃ）はＦ１−Ｆ１断面図、（ｄ）はＬ＜０の場合のＣ型リング３１の一部を示す図である。
【図８】変形例によるＣ型リング３１を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明による真空ポンプの一実施の形態を示す図であり、磁気軸受式ターボ分子ポンプ１の断面図である。図１に示すターボ分子ポンプは、ターボ分子ポンプ部２とネジ溝ポンプ部３とを有する高ガス負荷対応型のターボ分子ポンプである。ターボ分子ポンプ部２は複数段の動翼１９と複数段の静翼２１とで構成され、ネジ溝ポンプ部３はネジロータ２０とネジステータ２３とで構成されている。【０００９】
複数段の動翼１９およびネジロータ２０はロータ４に形成されており、そのロータ４はスピンドルハウジング２４内に回転自在に設けられた回転軸８に固定されている。スピンドルハウジング２４内には、図示上側から順に、上部ラジアルセンサ１３，上部ラジアル電磁石９，モータステータ１２，下部ラジアル電磁石１０，下部ラジアルセンサ１４およびスラスト電磁石１１が設けられている。【００１０】
回転軸８はラジアル電磁石９，１０およびスラスト電磁石１１によって非接触支持され、モータステータ１２と回転軸側のモータロータとで構成されるＤＣモータにより回転駆動される。回転軸８の浮上位置は、各ラジアル電磁石９，１０およびスラスト電磁石１１に対応して設けられたラジアルセンサ１３，１４およびスラストセンサ１５によって検出される。回転軸８の上下に設けられた保護ベアリング１６，１７は機械式のベアリングであり、磁気軸受が作動していない場合に回転軸８を支持するとともに、回転軸８の浮上位置を制限するものとして機能する。【００１１】
一方、ケーシング７内のベース６上には、複数の静翼２１およびネジステータ２３が設けられている。各静翼２１は上下をリング状のスペーサ２２によって挟持されるようにベース６上に保持されており、ケーシング７をベース６にボルト締結することにより、静翼２１およびスペーサ２２がケーシング７の上端とベース６との間に固定される。その結果、各静翼２１は動翼１９間の所定位置に位置決めされる。ネジステータ２３は、ベース６上にボルト締結されている。【００１２】
吸気口７ａから流入したガス分子はターボ分子ポンプ部２によって図示下方へと叩き飛ばされ、下流側に向かって圧縮排気される。ネジロータ２０はネジステータ２３の内周面に近接して設けられており、ネジステータ２３内周面には螺旋溝が形成されている。ネジ溝ポンプ部３では、ネジステータ２３の螺旋溝と高速回転するネジロータ２０とにより、粘性流による排気能が行われる。ターボ分子ポンプ部２で圧縮されたガス分子は、さらにネジ溝ポンプ部３によって圧縮され、排気口６ａから排出される。【００１３】
ケーシング７の吸気口７ａには、装置側からの異物の混入を防止するための保護ネット３０が設けられている。ケーシング７には、保護ネット３０がケーシング７から外れるのを防止するためのＣ型リング３１が設けられている。図２は、図１のＡ部拡大図である。ケーシング７の内周面にはリング状のフランジ７０が形成されており、このフランジ７０の上に保護ネット３０は載置されている。フランジ７０の上部内周面には、Ｃ型リング３１を装着するための溝７１が形成されている。Ｃ型リング３１は、Ｃ型リング３１自身を変形させたときの弾性力によりこの溝７１内に嵌め込まれている。装着されたＣ型リング３１は保護ネット３０の外周リブ部３０ａの上方に突出しているので、ポンプを斜めにしたり、逆さに取り付けたりしても保護ネット３０がケーシング７から外れることはない。【００１４】
図３はＣ型リング３１の形状を説明する図であり、（ａ）は図２のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）はＤ方向から見た図である。Ｃ型リング３１はバネ鋼のような弾性材料により形成されており、バネ鋼の線材をリング状に加工し、その継ぎ目を斜めカットしたものである。斜めカットした部分３１０の隙間寸法ｄは約２ｍｍである。もちろん、隙間寸法は２ｍｍに限らないが、後述するように保護ネットの抜け落ちを防止する意味では、なるべく隙間は小さい方が良い。【００１５】
また、図３（ｂ）に示すようにＣ型リング３１の両端部が周方向に重複して配置されているため、Ｃ型リング３１をＤ方向（径方向）から見ると、左側端部は右側の部分に重なっていて見えない。斜めカット部分３００の接線に対する角度は３０度である。このように、Ｃ型リング３１を斜めカットすることで、保護ネット３０の外周リブ部３０ａに対して、寸法Ｌの部分以外はＣ型リング３１で押さえることができる。この寸法Ｌは、斜め角度を小さくするほど、また、斜めカット部分３００の隙間寸法ｄを小さくするほど小さくすることができる。【００１６】
図４は、従来のターボ分子ポンプにおけるＣ型リングの一例を示したものである。Ｃ型リング３２は、上述したＣ型リング３１と同様にバネ鋼の線材をリング状に加工したものである。ただし、端面は斜めカットとなっていない。Ｃ型リング３２をケーシング７の溝７１に装着する際には、図５（ａ）に示すようにＣ型リング３２の径が小さくなるように変形させて、溝７１に嵌め込む。【００１７】
この場合、図４（ａ）に示すＣ型リング３２の端部間の隙間Ｌ１が小さいと、Ｃ型リング３２を変形させたときに図５（ａ）の実線で示すように端部同士が当接して、装着できない場合がある。そのため、変形時に端部同士が当接してもＣ型リング３２の溝７１への着脱作業が容易となるように、隙間Ｌ１を大きく設定するようにしている。例えば、２０ｍｍ程度に設定される。【００１８】
一方、Ｃ型リング３１の場合には、リング端部が斜めになっているので、装着時にＣ型リング３１を変形した際に端部同士が当接しても互いに滑って、図５（ｂ）に示すように一方の端部が他方の端部の内側に入り込むように変形する。そのため、図３（ａ）の隙間寸法ｄを小さく設定しても、Ｃ型リング３１の溝７１への着脱を容易に行うことができる。【００１９】
このように、従来のＣ型リング３２の場合には寸法Ｌ１を大きくする必要があるため、保護ネット３０の外周リブ部３０ａに対して、Ｃ型リング３２で押さえられない領域が大きくなり易い。一方、Ｃ型リング３１の場合には、端部が斜めになっているために押さえられない領域を小さくすることができる。特に、斜め角度を大きくしてＬ＜０となるようにすれば、一周にわたって押さえられない領域をなくすことが可能となる。【００２０】
図４に示すように、保護ネット３０の周縁部にＣ型リング３２で押さえられない領域があると、大気突入時などに保護ネット３０がケーシング７内に引き込まれやすくなる。以下では、大気突入時に保護ネット３０がポンプ側に大きく変形して脱落する理由と、本実施の形態のポンプにおいては脱落を防止できることとを、図６，７を参照して説明する。【００２１】
図６（ａ）は図４（ａ）と同様の図であり、Ｃ型リング３２が切り欠かれている部分を示したものである。図６（ｂ）はＥ２−Ｅ２断面を示す図で、図６（ｃ）はＥ１−Ｅ１断面を示す図である。大気突入により保護ネット３０の上面に圧力が加わると、Ｅ１−Ｅ１断面図に示すＣ型リング３２が切り欠かれている部分においては、フランジ７０よりも内側の部分の保護ネット３０が図示下方に変形し、逆に、外周リブ部３０ａは図示上方に跳ね上がることになる。【００２２】
一方、Ｅ２−Ｅ２断面図に示す部分では、Ｃ型リング３２によって外周リブ部３０ａの上方への跳ね上がりが防止される。その結果、図６（ｄ）に示すようにＣ型リング３２の切り欠かれている部分の保護ネット３０が変形し、保護ネット３０の中央部分がポンプ側に大きく凹んで、外周リブ部３０ａがフランジ７０から脱落することになる。脱落した保護ネット３０はロータ４の動翼１９と接触し、動翼１９が損傷するという問題があった。【００２３】
図７（ａ）は図３（ａ）と同様の図であり、Ｃ型リング３１が切り欠かれている部分を示したものである。図７（ｂ）はＦ２−Ｆ２断面を示す図で、図７（ｃ）はＦ１−Ｆ１断面を示す図である。図７（ｂ）のＦ２−Ｆ２断面図の場合、斜めカットされたＣ型リング３１の先端部分が保護ネット３０の外周リブ部３０ａの上方にあるので、大気突入時の圧力によって保護ネット３０が図示下方に変形しても、外周リブ部３０ａが上方に跳ね上がることがない。【００２４】
一方、図７（ｃ）に示すように、図３（ａ）の寸法Ｌの範囲の断面であるＦ１−Ｆ１断面においては、外周リブ部３０ａの上方にＣ型リング３１がないため、図示したように外周リブ部３０ａは上方に跳ね上がる可能性がある。しかしながら、Ｃ型リング３１の切り欠きが斜めになっているため寸法Ｌは小さく、図６（ｄ）のように上方に変形する余地がなく、外周リブ部３０ａの跳ね上がりが防止される。その結果、大気突入時に保護ネット３０がポンプ側に大きく変形するのが防止され、保護ネット３０がケーシング７から脱落することがない。【００２５】
図７（ｄ）は斜めカットの角度をより小さくし、寸法ＬがＬ＜０となる場合を示したものである。この場合、図７（ｃ）のような状況は発生せず、大気突入時の保護ネット３０の脱落を確実に防止できる。なお、斜めカットの角度をより小さくする代わりに、カット部分の隙間寸法ｄを小さくすることでもＬ＜０とすることが可能である。【００２６】
図８は、C型リング３１の変形例を示す図である。上述したＣ型リング３１では、リング状にした線材を斜めに切り欠いてＣ型のリングとしたが、図８に示すＣ型リング３１では、従来のＣ型リング３２の一方の端部を内側に折り曲げた形状とした。折り曲げ部３１ａの先端と、他方の端部３１ｂとは、径方向から見たときに重なって見える。そのため、大気突入時に、保護ネット３０の外周リブ部３０ａの全周をＣ型リング３１で押さえることができる。【００２７】
なお、上述した実施の形態では、Ｃ型リング３１を線材で形成したので断面形状が円形であったが、円形でなくても構わない。さらに、Ｃ型リング３１の端部同士が周方向に重複して配置される状態は、Ｃ型リング３１を溝７１に装着した場合にそのようになっていれば良く、非装着状態においては、周方向に重複して配置されていなくても良い。また、上述した実施の形態ではターボ分子ポンプを例に説明したが、ターボ分子ポンプに限らず、モレキュラードラッグポンプなどのように回転するロータを有する真空ポンプであれば、本発明を同様に適用することができる。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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