(57)【要約】【課題】ターボ分子ポンプが破損した場合における、制御ボックスの脱落防止、コネクタの破損防止、所望の真空度の維持に好適な真空ポンプを提供する。【解決手段】第１の締結ボルト４１で締結される第１の締結部３１とポンプ筐体１に第２のボルト４２で締結される第２の締結部３２とを有する薄板３を介して、制御ボックス２がポンプ筐体１の取付け面１Ａに取付けられる。ポンプ回転動作方向の大きな衝撃力がポンプ筐体１に加わったときに、その衝撃力は薄板３が撓むことにより吸収する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転翼を有するポンプを収容するポンプ筐体の取付け面に、そのポンプの制御回路を収容する制御ボックスを一体に取付けてなる真空ポンプであって、
上記制御ボックスにボルト等の締結部材で締結される第１の締結部と上記ポンプ筐体にボルト等の締結部材で締結される第２の締結部とを有する板状部材を介して、上記制御ボックスを上記ポンプ筐体の取付け面に取付けたこと
を特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】
上記ポンプの回転翼破損等により上記ポンプ筐体にポンプ回転方向の衝撃力が生じたときに、その衝撃力を上記板状部材が吸収すること
を特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項３】
上記板状部材は、平板、または平板の一部に波形などの緩衝構造を持たせたものからなること
を特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項４】
上記ポンプ筐体の取付け面にはコネクタが取付けられ、
上記コネクタは、上記ポンプに生じる衝撃力で前記ポンプ筐体が回転移動したときに制御ボックスから離れる方向に変位する前記取付け面の一端側にずらして、取付けられること
を特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置、電子顕微鏡、表面分析装置、質量分析装置、粒子加速器または核融合実験装置等に用いられる真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の真空ポンプでは、コスト低減を図る等の観点から、ターボ分子ポンプを収容するポンプ筐体に、そのターボ分子ポンプの制御回路を収容する制御ボックスを着脱自在に一体に取付ける構成を採用している（例えば、特許文献１の段落００１１の記載参照）。
【０００３】
上記のような制御ボックスの取付け構造としては、図５（ａ）のように、制御ボックス２とポンプ筐体１の制御ボックス取付け面１Ａとの間にスペーサ５を介在させ、直接ボルトでその制御ボックス２をポンプ筐体１に取付ける方式と、図５（ｂ）のように、上記のようなスペーサ５を介さず、直接ボルトで制御ボックス２をポンプ筐体１に取付ける方式がある。
【０００４】
しかしながら、何らかの原因でターボ分子ポンプの回転翼が破損し、その破片が回転翼と固定翼の間に挟まるなどにより、高速で回転しているターボ分子ポンプロータが瞬間的にロックし、ポンプ回転動作方向の大きな衝撃力がポンプ筐体１に加わり、わずかながらポンプ筐体１が回転する場合もある。一方で、制御ボックス２は、慣性によりその場に留まろうとする。このような場合に、上記のような従来の制御ボックス２の取付け構造によると、衝撃緩和対策が何ら採られておらず、単にポンプ筐体１に直接ボルトで制御ボックス２を取付けるだけの構造であるため、上記衝撃力で前記ボルトが破断し、制御ボックス２が脱落する可能性があり、また、制御ボックス２の落下によってボックス内部の制御回路が破損するという２次的損害も発生しうる。
【０００５】
さらに、上記のようなポンプ回転動作方向の衝撃力でポンプ筐体１が瞬間的に回転移動し、制御ボックス取付け面１Ａに設置されているコネクタ６が、ポンプ筐体１と制御ボックス２とで挟まれ圧迫破損する可能性がある。コネクタ６が圧迫破損すると、その破損部からのリークにより所望の真空度を保つことができず、また、この種の真空ポンプを半導体製造装置における真空形成手段として用いている場合には半導体ウエハ等が汚染されるという問題もある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１７３２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ターボ分子ポンプが破損した場合における、制御ボックスの脱落防止、コネクタの破損防止、所望の真空度の維持に好適な真空ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、回転翼を有するポンプを収容するポンプ筐体の取付け面に、そのポンプの制御回路を収容する制御ボックスを一体に取付けてなる真空ポンプであって、上記制御ボックスにボルト等の締結部材で締結される第１の締結部と上記ポンプ筐体にボルト等の締結部材で締結される第２の締結部とを有する板状部材を介して、上記制御ボックスを上記ポンプ筐体の取付け面に取付けたことを特徴とする。
【０００９】
上記本発明においては、上記ポンプの回転翼破損等により上記ポンプ筐体にポンプ回転方向の衝撃力が生じたとき、その衝撃力を上記板状部材が吸収するようになる。
【００１０】
上記本発明において、上記板状部材は、平板、または平板の一部に波形などの緩衝構造を持たせたものからなるものとしてよい。
【００１１】
上記本発明において、上記ポンプ筐体の取付け面にはコネクタが取付けられ、上記コネクタは、上記ポンプに生じる衝撃力で前記ポンプ筐体が回転移動したときに制御ボックスから離れる方向に変位する前記取付け面の一端側にずらして、取付けられるものとしてよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にあっては、上記の如く制御ボックスの取付け構造として、制御ボックスにボルト等の締結部材で締結される第１の締結部とポンプ筐体にボルト等の締結部材で締結される第２の締結部とを有する板状部材を介して、上記制御ボックスが上記ポンプ筐体の取付け面に取付けられる構成を採用した。このため、ポンプ回転動作方向の大きな衝撃力がポンプ筐体に加わったとしても、その衝撃力を上記板状部材が吸収するから、締結部材の破断による制御ボックスの脱落を効果的に防止することができ、また、制御ボックス落下による制御回路の破損という２次的損害も回避できる。
【００１３】
特に、本発明のうち、上記板状部材の構造として、平板、または平板の一部に波形などの緩衝構造を採用したものは、その緩衝構造により板状部材の強度を締結部材より小さくするものであるから、締結部材が破損ないしは破壊することなく上記のような衝撃力を吸収できるという利点もある。
【００１４】
特に、ポンプ筐体の取付け面に取付けられるコネクタの取付け位置構成として、ポンプ回転動作方向の衝撃力でポンプ筐体が回転移動したときに制御ボックスから離れる方向に変位する取付け面の一端側にずらして、当該コネクタが取付けられる構成を採用したものにあっては、ポンプ筐体が回転移動したときに、取付け面はコネクタから離れていくから、ポンプ筐体と制御ボックスとの間にコネクタが挟まれて圧迫破損したり、コネクタの破損によるリークが発生したりすることもなく、所望の真空度を保つことができ、また、リークによる半導体ウエハの汚染も防止しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態である真空ポンプの説明図、図２は図１の真空ポンプで採用した板状部材の説明図である。
【００１７】
図１の真空ポンプＰは、ポンプ筐体１の外面に、制御ボックス２を一体に取付けた構造になっている。ポンプ筐体１は、筒状のベース１−１の上に筒状のポンプケース１−２を同軸状に締結ボルトで一体に締結した構造であって、そのベース１−１の外周面の一部に上記制御ボックス２の取付け面１Ａを設けた構造になっている。尚、取付け面１Ａはフラットな平面になっている。
【００１８】
ポンプ筐体１内には周知のターボ分子ポンプが収容され、また、制御ボックス２内にはターボ分子ポンプの制御回路が収容されている。
【００１９】
ポンプ筐体１内の上記ターボ分子ポンプは、ターボ分子ポンプロータと一体に回転する回転翼と固定されている固定翼との相互作用により、ポンプ筐体１の吸気口Ｓからポンプ筐体１内に導入されたガス分子を、ポンプ筐体１の排気口Ｄへ向かって排気することで、吸気口Ｓ側に高真空を形成するものである。
【００２０】
制御ボックス２内の上記制御回路は、例えば、ターボ分子ポンプロータを支持する磁気軸受の駆動回路や、ターボ分子ポンプロータを回転駆動させるモータの駆動回路など、ターボ分子ポンプの運転に必要な各種制御回路を含んでいる。
【００２１】
図１の真空ポンプＰでは、制御ボックス２をポンプ筐体１に取付ける構造例として、図２に示す薄い板状部材（以下「薄板３」という）を介して制御ボックス２をポンプ筐体１に取付けるものとしている。この薄板３は、制御ボックス２に第１の締結ボルト４１で締結される第１の締結部３１と、ポンプ筐体１に第２の締結ボルト４２で締結される第２の締結部３２とを有し、その第１の締結部３１については薄板両端部３ａ、３ｂに設けられ、また、第２の締結部３２については第１の締結部３１より少し内側に入った部位に設けられる。尚、図２では第１および第２の締結部３１、３２をそれぞれ４つずつ設けた例を示したが、その数に限定されることはなく、各締結部３１、３２の数は必要に応じて適宜変更することができる。
【００２２】
上記薄板３は、第１の締結ボルト４１で制御ボックス２に一体に締結固定されるとともに、第２の締結ボルト４２でポンプ筐体１側に一体に締結固定されるが、このような締結固定状態において、薄板３の一面は、ポンプ筐体１側の取付け面１Ａに密着するが、薄板３の他面は、薄板３と制御ボックス２との間に配置されるスペーサ５の分だけ、制御ボックス２から離れて配置される。
【００２３】
上記薄板３は、その薄板構成素材が有するバネ性とは別に、形状的、構造的な面から生じるバネ性を有している。すなわち、この種の薄板３としては、例えば、図３に示すような表裏面ともフラットな平板を採用してもよいが、図１、図２の例の薄板３は、そのような平板の一部（具体的には当該平板の両端部）を波形（図１、図２中符号Ｗで示す部分参照）にしてバネ性を積極的に持たせた緩衝構造になっている。このようなバネ性を生じさせる波の形については各種考えられる。例えば、図１、図２の例の薄板３では、薄板３に対して上下方向（薄板表裏面方向）に蛇行するような波形を採用したが、これとは別に、または、それと一緒に、図４のように薄板３に対して左右方向（薄板両側縁方向）に蛇行するような波形（図４中符号Ｗで示す部分参照）を採用してもよい。これにより、薄板３の強度を締結部材の強度より小さくし、締結部材が破損ないしは破壊することなく衝撃を吸収できる。
【００２４】
上記ポンプ筐体１の取付け面１Ａにはコネクタ６が取付けられている。このコネクタ６は、ポンプ筐体１内の電装部品（例えば、前述した磁気軸受の電磁石や変位センサ、モータなど）と制御ボックス２内の制御回路とを電気的に接続する手段である。尚、コネクタ６の具体的な取付け位置については後述する。
【００２５】
次に、上記の如く構成された図１の真空ポンプの動作について説明する。
【００２６】
図１の真空ポンプＰにおいて、定常運転時は、ターボ分子ポンプのポンプ動作により吸気口Ｓから排気口Ｄに向かってガスを排気する。このような通常状態においては、薄板３は何ら変形することもなく、図１（ａ）のように最初に取付けたときの初期形態を維持している。
【００２７】
上記のような真空ポンプの定常運転中に、何らかの原因でターボ分子ポンプの回転翼が破損すると、その破片が回転翼と固定翼の間に挟まるなどにより、高速で回転しているターボ分子ポンプロータが瞬間的にロックする場合もある。この種のロックが発生すると、ポンプ回転動作方向の大きな衝撃力がポンプ筐体１に加わるが、その衝撃力は薄板３が図１（ｂ）のように撓むことにより吸収される。
【００２８】
ところで、上記ロック時の衝撃力で、ポンプ筐体１は図１（ａ）のような静止状態の位置から同図（ｂ）のように瞬間的に回転移動し、これにより、ポンプ筐体１に設けられている取付け面１Ａの一端１Ａ−１側は制御ボックス２から離れる方向に変位するが、その取付け面１Ａの他端１Ａ−２側は制御ボックス２に近づく方向に変位する。このため、例えば、取付け面１Ａの他端１Ａ−２側に前記コネクタ６が取付けられていると、当該コネクタ６は、取付け面１Ａと制御ボックス２とで挟まれ、圧迫破損するおそれがある。
【００２９】
そこで、上記のような不具合を防止するため、本実施形態では、上記のような取付け面１Ａの変位方向に基づいて、その取付け面１Ａ上でのコネクタ６の取付け位置を定めている。具体的には、ポンプ筐体１と制御ボックス２とでコネクタ６が挟まれ圧迫されないように、ポンプ中心軸Ｏからオフセットした位置にコネクタ６を取付ける、すなわち、制御ボックス２から離れる方向に変位する取付け面１Ａの一端１Ａ−１側にずらして、当該コネクタ６は取付けられるものとする。そのような位置にコネクタ６を取付けておけば、上記のような衝撃力でポンプ筐体１が回転移動したときに、取付け面１Ａはコネクタ６から離れていくから、上記のようなコネクタ６の圧迫破損は生じない。また、上記のようなオフセット位置にコネクタを取付けた場合は、取付け面１Ａの変位する方向とコネクタ６の中心軸との差が小さくなるため、コネクタ６内部のピンに過度な力がかかりにくいという利点もある。
【００３０】
上記実施形態の真空ポンプＰによると、制御ボックス２の取付け構造として、第１の締結ボルト４１で締結される第１の締結部３１とポンプ筐体１に第２のボルト４２で締結される第２の締結部３２とを有する薄板３を介して、制御ボックス２がポンプ筐体１の取付け面１Ａに取付けられる構成を採用した。このため、ポンプ回転動作方向の大きな衝撃力がポンプ筐体１に加わったとしても、その衝撃力を薄板３が吸収するから、締結ボルト４１、４２の破断による制御ボックス２の脱落を効果的に防止することができ、また、制御ボックス落下による制御回路の破損という２次的損害も回避することができる。
【００３１】
また、上記実施形態の真空ポンプＰでは、ポンプ筐体１の取付け面１Ａに取付けられるコネクタ６の取付け位置構成として、ポンプ回転動作方向の衝撃力でポンプ筐体１が回転移動したときに制御ボックス２から離れる方向に変位する取付け面１Ａの一端１Ａ−１側に、当該コネクタ６が取付けられる構成を採用した。このため、ポンプ筐体１が回転移動したときに、取付け面１Ａはコネクタ６から離れていくから、ポンプ筐体１と制御ボックス２との間にコネクタ６が挟まれて圧迫破損したり、コネクタ６の破損によるリークが発生したりすることもなく、所望の真空度を保つことができ、また、リークによる半導体ウエハの汚染も防止しうる。
【００３２】
ところで、上記実施形態で説明した薄板３はステンレスなど熱伝導率の低い材料で作ることができる。このような材料構成の薄板３を採用した場合には、制御ボックス２内の制御回路とポンプ筐体１を容易に断熱することができる。その結果、ポンプ筐体１内を冷却している時に当該制御回路が過冷却され、結露してしまうという不具合を防止することができる。また、制御ボックス２内の制御回路とポンプ筐体１は断熱されるから、ポンプ内部に蓄積される生成物対策などのためポンプ筐体１内を保温する場合に、当該制御回路が加熱され、制御回路構成素子が故障するといった不具合も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は本発明の一実施形態である真空ポンプの説明図であり、（ａ）は真空ポンプの正面図、（ｂ）は通常状態時の真空ポンプの底面図、（ｃ）は衝撃力が加わった時の真空ポンプの底面図である。
【図２】図２は図１の真空ポンプで採用した薄板の説明図であり、（ａ）は薄板の平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】図３は本発明の他の実施形態である真空ポンプの説明図であり、（ａ）は通常状態時の真空ポンプの底面図、（ｂ）は衝撃力が加わった時の真空ポンプの底面図である。
【図４】図４は本発明の他の実施形態の要部を示した説明図であり、（ａ）は薄板の平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図５（ａ）（ｂ）はそれぞれ従来の真空ポンプにおける制御ボックスの取付け構造の説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ポンプ筐体
１−１  ベース
１−２  ポンプケース
１Ａ  取付け面
１Ａ−１  取付け面の一端（制御ボックスから離れる方向に変位する側）
１Ａ−２  取付け面の他端（制御ボックスに近づく方向に変位する側）
２  制御ボックス
３  薄板（板状部材）
３ａ、３ｂ  薄板両端部
５  スペーサ
６  コネクタ
３１  第１の締結部
３２  第２の締結部
４１  第１の締結ボルト
４２  第２の締結ボルト
Ｐ  真空ポンプ
Ｓ  吸気口
Ｄ  排気口
Ｗ  波形
【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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