(57)【要約】【課題】万一ロータ側に異常が発生した場合でも、ステータやケーシングの破損とこれに伴う真空系の破壊に繋がらないような安全性の高いターボ分子ポンプを提供する。【解決手段】ポンプケーシング１４内部に、ロータＲとステータＳにより構成された翼排気部Ｌ１及び溝排気部Ｌ２を有し、ポンプケーシング１４にステータＳの少なくとも一部を固定する該ステータの少なくとも一部に、ロータＲ自体の回転異常または破壊により該ロータＲから異常トルクが作用したときに破断するようにした脆弱部７２を設け、ステータＳとポンプケーシング１４の間の少なくとも一部に、ステータＳの少なくとも一部にロータＲ自体の回転異常または破壊により該ロータＲから異常トルクが作用したとき、脆弱部７２の破断後に、翼排気部Ｌ１及び溝排気部Ｌ２のステータＳを回転させるようにした摩擦低減構造５８ａ，５８ｂを設けた。【選択図】  図１０
2006170217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部及び溝排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記ポンプケーシングに前記ステータの少なくとも一部を固定する該ステータの少なくとも一部に、前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに破断するようにした脆弱部を設け、
前記ステータと前記ポンプケーシングの間の少なくとも一部に、前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したとき、前記脆弱部の破断後に、前記翼排気部及び溝排気部のステータを回転させるようにした摩擦低減構造を設けたことを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項２】
前記摩擦低減構造は、前記翼排気部及び溝排気部のステータを共に回転させることを特徴とする請求項１に記載のターボ分子ポンプ。
【請求項３】
前記摩擦低減構造は、低摩擦部材又はベアリングであることを特徴とする請求項１または２に記載のターボ分子ポンプ。
【請求項４】
ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部及び溝排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記溝排気部のステータは、前記ポンプケーシングに設けた段差面にフランジ部を係合させて固定され、
前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したとき、前記溝排気部のステータが前記係合部に沿って回転するように構成したことを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項５】
前記溝排気部のステータのフランジ部と前記ポンプケーシングの段差面との係合部の少なくとも一部に、前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに破断する脆弱部を設けたことを特徴とする請求項４に記載のターボ分子ポンプ。
【請求項６】
前記溝排気部のステータのフランジ部に、前記翼排気部のステータが固定されていることを特徴とする請求項４または５に記載のターボ分子ポンプ。
【請求項７】
ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部及び溝排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記翼排気部及び前記溝排気部のステータは、前記ポンプケーシングに設けた段差面に前記溝排気部に設けたフランジ部を係合させて固定され、
前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したとき、前記翼排気部及び前記溝排気部のステータが前記係合部に沿って共に回転するように構成したことを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項８】
ポンプケーシングの内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記翼排気部は複数の固定翼を有し、
該固定翼を囲むように円筒状の部材が設けられ、
該円筒状の部材は、前記固定翼に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに、破断部を破断して、前記固定翼の回転を許容するように構成されていることを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項９】
ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記翼排気部は、固定翼と該固定翼を固定する固定翼スペーサを有し、
前記固定翼スペーサを囲むように円筒状の部材が設けられ、
該円筒状の部材は、前記固定翼スペーサに前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに、破断部を破断して、前記固定翼スペーサの回転を許容するように構成されていることを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項１０】
ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部及び溝排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記翼排気部は、固定翼と該固定翼を固定する固定翼スペーサを有し、前記固定翼スペーサを囲むように円筒状の部材が設けられ、該円筒状の部材は、前記固定翼スペーサに前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに、破断部を破断して、該固定翼スペーサの回転を許容するように構成され、
前記溝排気部は、溝排気部ステータを有し、前記溝排気部ステータを囲むように円筒状の部材が設けられ、該円筒状の部材は、前記溝排気部ステータに前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに、該溝排気部ステータと前記ポンプケーシングとの少なくとも一部に設けた脆弱部を破断して、該溝排気部ステータの回転を許容するように構成され、
前記両円筒状の部材は、互いに連結されていることを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項１１】
前記破断部は、支えピンまたはボルトからなることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載のターボ分子ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速回転するロータにより気体の排気を行うようにしたターボ分子ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のターボ分子ポンプの一例を図１３に示す。このターボ分子ポンプは、筒状のポンプケーシング１４の内部に、ロータ（回転部）Ｒとステータ（固定部）Ｓにより翼排気部Ｌ１及び溝排気部Ｌ２が構成されている。ポンプケーシング１４の下部は基部１５によって覆われ、これには排気ポート１５ａが設けられている。ポンプケーシング１４の上部には排気すべき装置や配管に接続するためのフランジ１４ａが設けられている。ステータＳは、基部１５の中央に立設された固定筒状部１６と、翼排気部Ｌ１及び溝排気部Ｌ２の固定側部分とから主に構成されている。
【０００３】
ロータＲは、固定筒状部１６の内部に挿入された主軸１０と、それに取り付けられた回転筒状部１２から構成されている。主軸１０と固定筒状部１６の間には駆動用モータ１８と、その上下に上部ラジアル軸受２０及び下部ラジアル軸受２２が設けられている。そして、主軸１０の下部には、主軸１０の下端のターゲットディスク２４ａと、ステータＳ側の上下の電磁石２４ｂを有するアキシャル軸受２４が配置されている。このような構成によって、ロータＲが５軸の能動制御を受けながら高速回転するようになっている。
【０００４】
回転筒状部１２の上部外周には、回転翼３０が一体に設けられて羽根車を構成し、ケーシング１４の内面には、回転翼３０と交互に配置される固定翼３２が設けられ、これらが、高速回転する回転翼３０と静止している固定翼３２との相互作用によって排気を行う翼排気部Ｌ１を構成している。
【０００５】
さらに、翼排気部Ｌ１の下方にはねじ溝排気部Ｌ２が設けられている。すなわち、回転筒状部１２には、外周面にねじ溝３４ａが形成されたねじ溝部３４が固定筒状部１６を囲むように設けられ、一方、ステータＳには、このねじ溝部３４の外周を囲むねじ溝部スペーサ３６が配置されている。ねじ溝排気部Ｌ２は、高速回転するねじ溝部３４のねじ溝３４ａのドラッグ作用によって排気を行う。
【０００６】
このように翼排気部Ｌ１の下流側にねじ溝排気部Ｌ２を有することで、広い流量範囲に対応可能な広域型ターボ分子ポンプが構成されている。この例では、ねじ溝排気部Ｌ２のねじ溝をロータＲ側に形成した例を示しているが、ねじ溝をステータＳ側に形成することも行われている。
【０００７】
上記のようなターボ分子ポンプは、以下のように組み立てられる。まず、基部１５に形成された環状凸部１５ｂにねじ溝部スペーサ３６の下面の段差面３６ａを嵌合させて取り付ける。次に、ロータＲを所定の位置に据え、その回転翼３０の間に通常半割の固定翼３２を両側から組み込み、その上に上下に段差面を有するリング状の固定翼スペーサ３８を乗せる。以下、この工程を順次繰り返してロータＲを取り囲む固定翼３２の積層構造を形成する。
【０００８】
最後に、上からケーシング１４を上記の積層構造の周囲に装着し、その下部のフランジ１４ｂをステータＳの基部１５にボルト等で固定し、ケーシング１４の内周面上部の段差面１４ｃで最上段の固定翼スペーサ３８を押さえて積層構造及びねじ溝部スペーサ３６を固定する。このような構成から分かるように、各固定翼３２はその縁部を上下の固定翼スペーサ３８により上下から押さえられ、同様にねじ溝部スペーサ３６も最下段の固定翼３２と固定翼スペーサ３８及び基部１５の凸部１５ｂに押さえられて周方向に共回りしないように拘束されている。
【０００９】
なお、図示しないが、ねじ溝部スペーサ３６のステータＳの固定筒状部１６に対する固定を確実にするため、ねじ溝部スペーサ３６をステータＳの固定筒状部１６に強固にボルト締結することも行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このようなターボ分子ポンプにおいて、ロータＲの偏心等による回転異常やそれに伴う回転翼３０の破壊等が生じる場合がある。この場合、ロータＲやその破片が固定翼スペーサ３８やねじ溝部スペーサ３６と衝突してステータＳ側にも径方向や円周方向に多大な力が加わることがある。
【００１１】
このような異常な力により、固定翼３２やスペーサ３６，３８の変形のみならず、ケーシング１４や固定筒状部１６の破損あるいはこれらの接合部の破断、あるいはこれらと外部との接続配管部の破断等を生じる可能性がある。このようなステータＳ側の破損や破断は、ターボ分子ポンプが用いられている処理装置の全体の真空を破壊し、処理装置自体や処理途中の製品への損害をもたらす他、処理ガスの外部放出を招く事故に繋がりかねない。
【００１２】
本発明は上記に鑑み、万一ロータ側に異常が発生した場合でも、ステータやケーシングの破損とこれに伴う真空系の破壊に繋がらないような安全性の高いターボ分子ポンプ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】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部及び溝排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記ポンプケーシングに前記ステータの少なくとも一部を固定する該ステータの少なくとも一部に、前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに破断するようにした脆弱部を設け、前記ステータと前記ポンプケーシングの間の少なくとも一部に、前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したとき、前記脆弱部の破断後に、前記翼排気部及び溝排気部のステータを回転させるようにした摩擦低減構造を設けたことを特徴とするターボ分子ポンプである。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記摩擦低減構造は、前記翼排気部及び溝排気部のステータを共に回転させることを特徴とする請求項１に記載のターボ分子ポンプである。
請求項３に記載の発明は、前記摩擦低減構造は、低摩擦部材又はベアリングであることを特徴とする請求項１または２に記載のターボ分子ポンプである。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部及び溝排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記溝排気部のステータは、前記ポンプケーシングに設けた段差面にフランジ部を係合させて固定され、前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したとき、前記溝排気部のステータが前記係合部に沿って回転するように構成したことを特徴とするターボ分子ポンプである。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記溝排気部のステータのフランジ部と前記ポンプケーシングの段差面との係合部の少なくとも一部に、前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに破断する脆弱部を設けたことを特徴とする請求項４に記載のターボ分子ポンプである。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記溝排気部のステータのフランジ部に、前記翼排気部のステータが固定されていることを特徴とする請求項４または５に記載のターボ分子ポンプである。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部及び溝排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記翼排気部及び前記溝排気部のステータは、前記ポンプケーシングに設けた段差面に前記溝排気部に設けたフランジ部を係合させて固定され、前記ステータの少なくとも一部に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したとき、前記翼排気部及び前記溝排気部のステータが前記係合部に沿って共に回転するように構成したことを特徴とするターボ分子ポンプである。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、ポンプケーシングの内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記翼排気部は複数の固定翼を有し、該固定翼を囲むように円筒状の部材が設けられ、該円筒状の部材は、前記固定翼に前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに、破断部を破断して、前記固定翼の回転を許容するように構成されていることを特徴とするターボ分子ポンプである。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記翼排気部は、固定翼と該固定翼を固定する固定翼スペーサを有し、前記固定翼スペーサを囲むように円筒状の部材が設けられ、該円筒状の部材は、前記固定翼スペーサに前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに、破断部を破断して、前記固定翼スペーサの回転を許容するように構成されていることを特徴とするターボ分子ポンプである。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、ポンプケーシング内部に、ロータとステータにより構成された翼排気部及び溝排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記翼排気部は、固定翼と該固定翼を固定する固定翼スペーサを有し、前記固定翼スペーサを囲むように円筒状の部材が設けられ、該円筒状の部材は、前記固定翼スペーサに前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに、破断部を破断して、該固定翼スペーサの回転を許容するように構成され、前記溝排気部は、溝排気部ステータを有し、前記溝排気部ステータを囲むように円筒状の部材が設けられ、該円筒状の部材は、前記溝排気部ステータに前記ロータ自体の回転異常または破壊により該ロータから異常トルクが作用したときに、該溝排気部ステータと前記ポンプケーシングとの少なくとも一部に設けた脆弱部を破断して、該溝排気部ステータの回転を許容するように構成され、前記両円筒状の部材は、互いに連結されていることを特徴とするターボ分子ポンプである。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、前記破断部は、支えピンまたはボルトからなることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載のターボ分子ポンプである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ロータの異常等によりステータ側に異常トルクが伝達した時に、ステータの構造の拘束を迅速に解除したり、ステータとケーシングの間に摩擦低減構造や衝撃吸収構造を構成することで、ロータの回転エネルギーを吸収するとともに、ポンプケーシングへのトルク伝達を妨げてポンプケーシングやそれと外部の接続の破壊を防止する。従って、万一ロータ側に異常が発生した場合でも、ステータ側の破損や真空系の破壊に繋がらないような安全性の高いターボ分子ポンプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態のターボ分子ポンプを示すもので、回転翼３０と固定翼３２とを交互に配置することによって形成された翼排気部Ｌ１と、ねじ溝部３４とねじ溝部スペーサ３６を有するねじ溝排気部Ｌ２とを有する全体の構成、及び固定翼３２と固定翼スペーサ３８及びねじ溝部スペーサ３６をケーシング１４で押さえている構造は図１３と同じであるので図示を略する。
【００２５】
この実施の形態では、ロータＲ側の異常により固定翼３２に異常トルクがかかった時に、固定翼スペーサ３８の一部が径方向外方に逃げるようになっている。すなわち、この実施の形態では、最上段及び最下段の固定翼スペーサ３８ａ，３８ｂが２つの半割状のスペーサ片４０から構成されている。そして、ケーシング１４の内周面には、最上段及び最下段の固定翼スペーサ３８ａ，３８ｂの背面に対向する位置に、これらの固定翼スペーサ３８ａ，３８ｂの厚さよりやや大きい幅を有する周方向に延びる溝４２，４４が全周に亘って設けられている。
【００２６】
このように構成したターボ分子ポンプにおいて、正常運転時には、固定翼３２又は固定翼スペーサ３８に周方向あるいは径方向に大きなトルクが作用することはなく、固定翼３２及び固定翼スペーサ３８の積層体も互いの摩擦により拘束されてその位置を維持する。また、最上段及び最下段の固定翼スペーサ３８ａ，３８ｂはリング形状を保ち、他の固定翼スペーサ３８と共に各固定翼３２を保持する。
【００２７】
何らかの理由でロータＲの回転に異常が起き、あるいはロータＲが破損し、固定翼スペーサ３８ａ，３８ｂの双方又はいずれかに周方向及び径方向に大きな力が加わると、固定翼スペーサ３８ａ，３８ｂが外方に押され、半割状のスペーサ片４０がそれぞれ分離して周方向溝４２，４４の中に入り込み、他の固定翼スペーサ３８もステータＳに対する軸方向の拘束が解かれて回転自在となる。これにより、固定翼３２や固定翼スペーサ３８がロータＲと共回りするので、ロータＲの回転エネルギーを徐々に吸収し、やがてロータＲは停止する。固定翼３２や固定翼スペーサ３８がケーシング１４に対する拘束を解かれるので、ロータＲのトルクがケーシング１４側に伝達されることがなくなり、ケーシング１４の破損や外部との接続の破断が起きることがない。
【００２８】
なお、上述した実施の形態においては、最上段及び最下段の固定翼スペーサ３８ａ，３８ｂを分割した例を示しているが、いずれか一方のみでも良く、中間に位置する固定翼スペーサ３８を分割するようにしても良い。また、分割の数は、２あるいはそれ以上でも良い。
【００２９】
図３及び図４は、第２の実施の形態のターボ分子ポンプを示すものである。この実施の形態も、異常発生時に早期に固定翼３２の拘束を解くように構成している。この実施の形態では、図４に示すように、軸方向の最上段の固定翼３２ａの羽根３２ｃの間に支えピン４６が、同様に、最下段の固定翼３２ｂの羽根の間に支えピン４８が、それぞれ周方向に複数が均等な間隔で設けられている。
【００３０】
すなわち、この支えピン４６は、段差面１４ｃと最上段の固定翼スペーサ３８ｃの間に「つっかい棒」のように掛け渡されており、その長さは最上段の固定翼３２ａの厚さよりやや大きく設定されている。同様に、支えピン４８は、ねじ溝部スペーサ３６と最下段の固定翼スペーサ３８ｄの間に掛け渡され、その長さは最下段の固定翼３２ｂの厚さよりやや大きく設定されている。従って、最上段の固定翼３２ａとケーシング１４の段差面１４ｃ及び最下段の固定翼スペーサ３８ｄと最下段の固定翼３２ｂとの間に隙間Ｔ１，Ｔ２が形成される。
【００３１】
これらの支えピン４６，４８は、正常運転時には固定翼スペーサ３８を支持するのに充分で、異常時にステータＳとロータＲの間に捻れやトルクが生じた場合には容易に破断するような強度と数に設定されている。また、隙間Ｔ１，Ｔ２の幅は、通常運転時に固定翼３２ａが「がたつく」ことがない程度の、例えば、５０〜１００μｍに設定されている。
【００３２】
このように構成したターボ分子ポンプにおいては、正常運転時においては図３に示す状態を保持するが、ロータＲが破壊または異常回転して、ステータＳとロータＲの間に捻れやトルクが生じた場合には、支えピン４６，４８が倒れるかあるいは破断する。これにより上下の隙間Ｔ１，Ｔ２が中段の積層構造に分散させられ、各固定翼３２及び固定翼スペーサ３８の軸方向の拘束が解除させられる。この結果、各固定翼スペーサ３８は、ケーシング１４に対して回転自在となり、ケーシング１４側へ伝達されるトルクを軽減し、破損を防止することができる。なお、この例では、支えピン４６，４８が上下に設けられているが、いずれか一方であっても良い。
【００３３】
図５乃至図７は、第３の実施の形態のターボ分子ポンプを示すもので、翼排気部Ｌ１の最上段以外の固定翼スペーサ５０には、図６及び図７に示すように、その周縁部に、雌ねじ５０ａとねじ挿通穴５０ｂとが円周方向に沿って交互に設けられ、上方の固定翼スペーサ５０のねじ挿通穴５０ｂ内に締結部材であるボルト５２を挿通して下方の固定翼スペーサ５０の雌ねじ５０ａに螺合させることによって、各固定翼スペーサ５０が順次締結されている。最下段の固定翼スペーサ５０は、ねじ溝部スペーサ５４の上部に螺着されている。
【００３４】
これらのボルト５２は、ロータＲが破壊または異常回転して該スペーサ５０に異常トルクが伝達された場合に破断するような強度に設定されている。このようなボルト５２の強度の設定は、その太さや素材を選択する、あるいは所定箇所にノッチのような破断誘因部を形成することにより行われる。
【００３５】
ねじ溝排気部Ｌ２のねじ溝部スペーサ５４も、その下側のスリット状ねじ取付穴５５にボルト５６を装着してこれをステータＳの基部１５に螺合させることにより固定されている。このボルト５６の強度は、スペーサ５４に所定のトルクが伝達された場合に破断する程度に設定されている。
【００３６】
また、この例では、ねじ溝部スペーサ５４の下端部を支持する凸部１７ａの内側は角が切り欠かれており、ねじ溝部スペーサ５４の下端部と接触する接触面１７ｂの高さＨが図１３の場合より小さくなっている。さらに、この実施の形態では、各スペーサ５０，５４とステータＳのケーシング１４との間に、摩擦係数の小さい素材から形成され、摩擦低減構造を構成する円筒状の低摩擦部材５８が介装されている。
【００３７】
このように構成されたターボ分子ポンプでは、異常トルクが各固定翼スペーサ５０やねじ溝部スペーサ５４に作用すると、固定翼スペーサ５０やねじ溝部スペーサ５４をステータＳに締結するボルト５２，５６が破断し、これらの拘束を解いてステータＳに対して回転自在とする。これにより、ロータＲの持つ回転エネルギーが吸収されるとともに、ロータＲからステータＳに伝達されるトルクが減少させられ、ステータＳの破損等を防止する。
【００３８】
また、固定翼スペーサ５０及びねじ溝部スペーサ５４とケーシング１４の間に低摩擦部材５８が設けられているので、ボルト５２，５６が破断した後に、固定翼スペーサ５０及びねじ溝部スペーサ５４とケーシング１４の間に作用する摩擦力も低減させられ、また、ねじ溝部スペーサ５４と基部１５の接触面も小さく設定されているので、これらによってもステータＳ側に伝達される力が軽減させられる。なお、最上段の固定翼スペーサ３８の背部に周方向溝４２が形成されているのは、第１の実施の形態と同様の意味である。
【００３９】
図８は、この発明の第４の実施の形態を示すもので、この実施の形態では、ケーシング１４が吸気側ケーシング１４Ａと排気側ケーシング１４Ｂとに分割され、これを連結して構成されている。翼排気部Ｌ１の固定翼スペーサ５０をボルト５２を順次締結して固定している構造は、先の実施の形態と同様である。
【００４０】
一方、排気側ケーシング１４Ｂの上端には段差面６０が設けられ、ねじ溝部スペーサ５４にはこの段差面と係合するフランジ部５４ａが形成され、これらがボルト５６により締結されて、ねじ溝部スペーサ５４が排気側ケーシング１４Ｂに固定されている。これらのボルト５６の強度も、所定のトルクで破断する程度に設定されている。この実施の形態においても、固定翼スペーサ５０と吸気側ケーシング１４Ａとの間、及び、ねじ溝部スペーサ５４と排気側ケーシング１４Ｂとの間にそれぞれ円筒状の低摩擦部材（摩擦低減構造）５８ａ，５８ｂが介装されている。この実施の形態のターボ分子ポンプも、先の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００４１】
図９は、図８の第４の実施の形態の変形例を示すものである。この例のねじ溝排気部のステータであるねじ溝部スペーサ５４は、先の実施の形態と同様にその上端のフランジ部５４ａを排気側ケーシング１４Ｂの上端の段差面６０にボルト５６を固定することにより、取り付けられている。また、ねじ溝部スペーサ５４と排気側ケーシング１４Ｂとの間には、低摩擦部材（摩擦低減構造）５８ｂが介装されている。先の実施の形態では、ねじ溝部スペーサ５４の下端はステータの基部１５の内面と接触しており、ここで拘束を受けていたが、この実施の形態では、スペーサ５４の下端はステータの基部１５の間に隙間Ｔ３が形成されており、ケーシングによって拘束されていない。これは、以下のような理由による。
【００４２】
翼排気部Ｌ１及びねじ溝排気部Ｌ２が一体となっている形式のターボ分子ポンプにおいては、ロータＲの破壊はねじ溝部の下端から起きやすい。これは、第１に、ねじ溝部３４の上端が翼排気に拘束されているのに対して下端側は拘束を受けておらず、従って、高速回転による自らの質量による遠心力の作用で下方に行くに従って弾性変形量が大きくなるからである。そして、第２に、ねじ溝部の下端側は、半導体製造等に使用するプロセスガスの絶対圧力が高くなるために、腐食を受け易く、その結果として弾性変形時の応力による割れを生じやすいからである。
【００４３】
図８に示すように、ねじ溝部スペーサ５４の下端がケーシング１４Ｂに固定又は接触していると、ねじ溝部スペーサ５４が外周側に変形する際、前記固定又は接触部によってこの変形が拘束され、周方向に加わる力がケーシングに直接伝達されてしまう。一方、この変形例では、ねじ溝部スペーサ５４の下端とケーシング１４Ｂの間に隙間Ｔ３があるので、多少外方に変形してもケーシングに拘束されず、低摩擦部材５８ｂによって内部を滑りながら回転してその回転エネルギーを消失させることができる。
【００４４】
図１０は、図８に示す前記第４の実施の形態に更に改良を加えた他の変形例を示すもので、この変形例は、ねじ溝部スペーサ５４の本体とフランジ部５４ａとの境界部分に、ノッチ状の破壊用溝部７０を周方向の全長に亘って延びるように設け、それによって脆弱部７２を形成している。この変形例によれば、あるしきい値以上の異常トルクがねじ溝部スペーサ５４に作用すると、破壊用溝部７０に沿って脆弱部７２がせん断破壊し、ねじ溝部スペーサ５４の本体がフランジ部５４ａから分離する。従って、ねじ溝部スペーサ５４は、低摩擦部材５８ｂを介してロータＲと共回りし、徐々にその回転エネルギーを消費する。
【００４５】
図１１は、第５の実施の形態を示すもので、この実施の形態では、ケーシング１４が吸気側ケーシング１４Ａと排気側ケーシング１４Ｂとに分割され、固定翼スペーサ５０と吸気側ケーシング１４Ａとの間、及び、ねじ溝部スペーサ５４と排気側ケーシング１４Ｂとの間にボールベアリング装置（摩擦低減構造）８０ａ，８０ｂが設けられている。これらのボールベアリング装置８０ａ，８０ｂはそれぞれ内輪８２ａ，８２ｂと外輪８４ａ，８４ｂの間にボールが配置されて構成されており、この実施の形態では内輪８２ａ，８２ｂの肉厚の方が外輪８４ａ，８４ｂの肉厚よりも厚く、従って、剛性が高く設定されている。
【００４６】
この実施の形態では、ボールベアリング装置８０ａ，８０ｂの内輪８２ａ，８２ｂの機械的強度が大きいので、ロータＲ側に異常が発生して、ロータＲやその破片がステータＳに衝突し、ステータＳに局所的に多大な力が加わっても、内輪８２ａ，８２ｂの軌道面の変形を防止して、ボールベアリング装置８０ａ，８０ｂが常に安定して回転する。なお、外輪８４ａ，８４ｂはケーシング１４Ａ，１４Ｂで支えられており、薄くしてもその軌道面に変形を及ぼす影響が少ない。
【００４７】
また、摩擦低減構造として、ボールベアリングの代わりにころベアリングを使用することもでき、この場合も内輪を外輪よりも厚くすることにより、上記と同様な作用効果を奏することができる。
【００４８】
図１２（ａ）は、図１１の実施の形態を改良した第６の実施の形態を示すもので、この実施の形態では、ねじ溝排気部Ｌ２において、ねじ溝部スペーサ５４とボールベアリング装置８０ｂの間に衝撃吸収部材（衝撃吸収構造）８６が設けられている。この衝撃吸収部材８６としては、比較的柔軟な金属材料、高分子素材、あるいはこれらの複合素材が用いられる。このように、ステータＳとポンプケーシング１４の間に衝撃吸収構造を設けることにより、ロータＲからステータＳに伝達された衝撃トルクがケーシング１４に伝達されるのを防止し、ケーシング１４や真空の破壊を防止することができる。また、ボールベアリング装置８０ｂのような摩擦低減構造と衝撃吸収構造とを併用することにより、上記効果を一層高めることができる。
【００４９】
図１２（ｂ）に示すのは、衝撃吸収部材８６を比較的剛性の高いステンレス板８８と比較的柔らかく衝撃吸収機能の高い鉛板９０とを重ねた複合素材として構成したもので、これにより、衝撃吸収機能と形状維持機能を併せ持つようにしている。
【００５０】
上記では、本発明の種々の構成を翼排気部Ｌ１とねじ溝排気部Ｌ２を有する広域型ターボ分子ポンプに適用したが、それぞれの趣旨に従い、本発明の構成を翼排気部Ｌ１のみあるいはねじ溝排気部Ｌ２のみを有するポンプに採用してもよく、翼排気部Ｌ１とねじ溝排気部Ｌ２の双方を有する広域型ターボ分子ポンプにおいて一方の排気部のみに本発明の構成を採用しても良いことは勿論である。また、上述したいくつかの実施の形態の構成を適宜組み合わせて用いても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態のターボ分子ポンプの要部を示す断面図である。
【図２】図１の最上段及び最下段の回転翼スペーサの平面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態のターボ分子ポンプの要部を示す断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態のターボ分子ポンプの断面図である。
【図６】図５の回転翼スペーサを示す平面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態のターボ分子ポンプの断面図である。
【図９】図８に示す第４の実施の形態の変形例のターボ分子ポンプの断面図である。
【図１０】図８に示す第４の実施の形態の他の変形例のターボ分子ポンプの断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態のターボ分子ポンプの断面図である。
【図１２】（ａ）本発明の第６の実施の形態のターボ分子ポンプの断面図、（ｂ）衝撃吸収構造の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１３】従来のターボ分子ポンプを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０    主軸
１２    回転筒状部
１４    ケーシング
１５    基部
１６    固定筒状部
１８    駆動用モータ
３０    回転翼
３２    固定翼
３４    ねじ溝部
３６，５４  ねじ溝部スペーサ
３８，３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，５０  固定翼スペーサ
４２，４４  周溝
４６，４８  支えピン
５２，５６    ボルト（締結部材）
５８，５８ａ，５８ｂ    低摩擦部材（摩擦低減構造）
７２    脆弱部
８０ａ，８０ｂ    ボールベアリング装置（摩擦低減構造）
８６    衝撃吸収部材
Ｒ    ロータ
Ｓ    ステータ
Ｌ１      翼排気部
Ｌ２      ねじ溝排気部
【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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