(57)【要約】【課題】簡単な構造で、かつ、捻れ方向の除振性を高めることができるとともに、向かい合うフランジ同士のずれを規制してＯリングや弾性体の破断、損傷を防止することが可能な真空ポンプ及び真空ポンプ用ダンパを提供する。【解決手段】互いに対向して配置され、環状をした第１のフランジ１３及び第２のフランジ１４と、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４の間に配置されているＯリング１６及び中間リング１５と、第１のフランジ１３と中間リング１５の間と中間リング１５と第２のフランジ１４の間に各々配置されているＯリング１６と、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４の間において、中央開口１３ａ、１４ａの周方向に点在して配置されている複数個の弾性体１７と、第１のフランジ１３と中間リング１５と第２のフランジ１４に各々設けられた位置決め孔１３ｅ、１５e、１４ｅ内を順に通って配置された位置決めピン４１を有する気密保持手段５１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々中央が開口する形状を有して、互いに対向して配置され、環状をした第１のフランジ及び第２のフランジと、
前記第１のフランジの開口部及び前記第２のフランジの開口部と対応し、中央が開口する形状を有して、前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間に配置された中間リングと、
前記第１のフランジと前記中間リングの間及び前記中間リングと前記第２のフランジの間に各々配置されたＯリングと、
前記第１のフランジと前記中間リングの間及び前記中間リングと前記第２のフランジの間にそれぞれ周方向に点在して配置された複数個の弾性体と、
前記第１のフランジと前記中間リングと前記第２のフランジに各々設けられた位置決め孔内を順に通って配置された位置決め部材を有する気密保持手段と、
を備えている、ことを特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】
前記弾性体は、概略円柱体又は角柱体である、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】
前記Ｏリングは、シリコンゴムで形成した芯材の外周面をフッ素ゴムで被覆してなる複合材で形成した、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空ポンプ。
【請求項４】
前記Ｏリング及び前記弾性体がそれぞれ配置された、前記第１のフランジ及び前記第２のフランジの各箇所には、対応する前記Ｏリング及び前記弾性体を各々位置決めする凹所を設けている、ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の真空ポンプ。
【請求項５】
前記第１のフランジと前記中間リングの間に設けられる前記Oリングを位置決めする位置決め凹所と前記第２のフランジと前記中間リングの間に設けられる前記Oリングを位置決めする位置決め凹所のうち、一方の前記位置決め凹所は前記Oリングを径方向のバネ定数に比べて軸方向のバネ定数が低くなるようにして位置決めし、他方の前記位置決め凹所は前記Oリングを前記軸方向のバネ定数に比べて前記径方向のバネ定数が低くなるようにして位置決めした、ことを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の真空ポンプ。
【請求項６】
前記第１のフランジ又は前記第２のフランジは、真空チャンバに固定する固定用ねじが装着される取付孔を有し、
前記取付孔と対向する前記中間リングは、前記取付孔と対応する箇所に、前記固定用ねじの取付時に前記固定用ねじの頭部を逃がす切り欠き部を有する、
ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載の真空ポンプ。
【請求項７】
前記第１のフランジは、
更に、前記中間リングの外周面を覆って配置される内周面を有した環状部と、
前記環状部の一端面から外側に向かって延ばされ前記弾性体と前記位置決め部材が配設されるフランジ部と、
を備えている、
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載の真空ポンプ。
【請求項８】
前記第１のフランジの一部に、前記第１のフランジの軸方向に積層して複数枚配置された前記中間リングの外周面を覆って配置される、内周面を有した環状部を設け、
前記中間リングの前記外周面と前記環状部の前記内周面との間に第２のＯリングを配設した、
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載の真空ポンプ。
【請求項９】
前記第１のフランジの軸方向に積層して複数枚配置される前記中間リングのうちの、上側の前記中間リングの一部に、該中間リングの下側に配置される前記中間リングの外周面を覆って配置される内周面を有した環状部を設け、
前記下側に配置される中間リングの前記外周面と前記環状部の前記内周面との間に第２のＯリングを配設した、
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８に記載の真空ポンプ。
【請求項１０】
前記環状部の前記内周面に、前記第２のＯリングに向かって突出された突起を、前記内周面の周方向に点在して複数個設けている、ことを特徴とする請求項８又は９に記載の真空ポンプ。
【請求項１１】
前記中間リングの外周面に、前記外周面の一部を外周方向に沿って突出させた鍔状部を備え、
前記弾性体を前記鍔状部の外周面に当接させて配置した、
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載の真空ポンプ。
【請求項１２】
真空チャンバと前記真空チャンバ内を真空引きする真空ポンプとの間を気密に保持する真空ポンプ用ダンパであって、
各々中央が開口する形状を有して、互いに対向して配置され、環状をした第１のフランジ及び第２のフランジと、
前記第１のフランジの開口部及び前記第２のフランジの開口部と対応し、中央が開口する形状を有して、前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間に配置された中間リングと、
前記第１のフランジと前記中間リングの間及び前記中間リングと前記第２のフランジの間に各々配置されたＯリングと、
前記第１のフランジと前記中間リングの間及び前記中間リングと前記第２のフランジの間にそれぞれ周方向に点在して配置された複数個の弾性体と、
前記第１のフランジと前記中間リングと前記第２のフランジに各々設けられた位置決め孔内を順に通って配置された位置決め部材を有する気密保持手段と、
を備えている、ことを特徴とする真空ポンプ用ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプ及び真空ポンプ用ダンパに関するものであり、特に、電子顕微鏡等の機器、容器等に接続され、該機器等内の気体を吸引する真空ポンプ及び真空ポンプ用ダンパに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子顕微鏡等の機器、容器等内の気体を排気するために使用される真空ポンプは、排気機能部を収容したケーシングの一端に吸気口を有する吸気口部を設け他端側に排気口部を設けており、前記吸気口部を外部機器等に配管等を介して接続して、外部の気体が吸気口部からケーシングの内部に導入されるようになっている。
【０００３】
ケーシングの内部に収容されている上記排気機能部としては、例えばロータ部及びステータ部を配置し、ロータ部とステータ部のうちの一方の外周面を他方の内周面に対向させて、ロータ部とステータ部との間に気体が移送される気体移送部を形成したものが挙げられる。そして、ロータ部をモータ等の駆動手段によって回転させて、気体移送部の気体を排気側に移送することによって外部の気体を吸引するようになっている。
【０００４】
真空ポンプの一種であるターボ分子ポンプでは、例えば、ステータ部にロータ部へ向けて張り出すステータ翼を配設している。一方、ロータ部には、ステータ翼間に張り出すロータ翼を配設する。そして、ロータ翼を回転することにより気体分子を叩いて移送する。また、ねじ溝式ポンプにおいては、ロータ部とステータ部の互いに対向する周面のうちの一方にねじ溝が形成されており、ロータを回転することにより、気体の粘性を利用して気体を移送する。また、これらを組み合わせたターボ分子ポンプもある。
【０００５】
ところで、上記真空ポンプでは、ロータ部を回転駆動することによって気体吸引力を得ており、その回転に伴って少なからず振動が発生する。この振動は、ケーシングから吸気口部や配管等を通して外部機器に伝播される。外部機器では、振動によって機能や耐久性に悪影響を受けることがあり、例えば電子顕微鏡では微少な振動によっても顕微鏡画像に大きな影響を受ける。このような振動が真空ポンプから外部機器等に伝播するのを防止するために各種の改善策が講じられており、例えば特許文献１、特許文献２が知られている。
【０００６】
特許文献１で知られる技術では、排気機能部としてステータ部、ステータ翼、ロータ部、ロータ翼等が収納されたケーシングと外部から気体を吸入する吸気口が設けられた吸気口部との間を、ステンレス（ＳＵＳ）製ベローズで形成した弾性部材により封止した状態に接続するとともに、ケーシングと吸気口部との間に、ケーシングと吸気口部の相対的な移動により変化する離間量を規制する移動規制部材を設けている。この技術では、弾性部材は、移動規制部材により適正な弾性力を保持して良好な振動低減性を常に得ることができるとともに、外部機器等に振動が伝播して機能や耐久性を損なうのを防止できる。また、弾性部材やシール部材の塑性変形や損傷を防止し、さらに、不意の事故で真空ポンプが暴れるのを阻止できるようにしている。
【０００７】
特許文献２で知られる技術では、真空ポンプと接続される第１のフランジと、レシーバーと接続される第２のフランジとの間にＯリングと固定要素を配置し、真空引きされている運転状態において両方のフランジが機械的及び／又は電気的に互いに分離され、真空引きされていない組立状態においては、Ｏリングが真空気密であるよう予負荷を与えておくようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３９８８号公報
【特許文献２】特許第６１３３９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１で知られる技術では、ケーシングと吸気口部との間における振動低減性を得る手段として、ステンレス（ＳＵＳ）製ベローズでなる弾性部材を使用している。このステンレス製ベローズは、捻れ方向の剛性が高いため、捻れ方向における除振効果十分でないという問題点があった。また、ステンレス（ＳＵＳ）製ベローズは、製造コストが高く、高価であるという問題点もあった。
【００１０】
一方、特許文献２で知られる技術では、真空チャンバを真空引きした時の外部からの大気圧を全てＯリングで保持するため、標準のＯリングでは潰れ過ぎてしまう場合があり、高価な特殊のＯリングが必要で製造コストが高くなるという問題点があった。また、Ｏリングを挟んで向かい合うフランジ面のずれを規制するため、そのフランジの間を固定するねじとフランジ間を間接接触させるための分離要素が必要であり、構造が煩雑で、製造コストがさらに高くなるという問題点もあった。
【００１１】
そこで、簡単な構造で、かつ、捻れ方向の除振性を高めることができるとともに、向かい合うフランジ同士のずれを規制してＯリングや弾性体の破断、損傷を防止することが可能な真空ポンプ及び真空ポンプ用ダンパを提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載の発明は、各々中央が開口する形状を有して、互いに対向して配置され、環状をした第１のフランジ及び第２のフランジと、前記第１のフランジの開口部及び前記第２のフランジの開口部と対応し、中央が開口する形状を有して、前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間に配置された中間リングと、前記第１のフランジと前記中間リングの間及び前記中間リングと前記第２のフランジの間に各々配置されたＯリングと、前記第１のフランジと前記中間リングの間及び前記中間リングと前記第２のフランジの間にそれぞれ周方向に点在して配置された複数個の弾性体と、前記第１のフランジと前記中間リングと前記第２のフランジに各々設けられた位置決め孔内を順に通って配置された位置決め部材を有する気密保持手段と、を備えている、真空ポンプを提供する。
【００１３】
この構成によれば、真空チャンバ内を真空引きすると、第１のフランジと第２のフランジとの間は、大気圧で押されて、Ｏリングと弾性体を圧縮させて間隔が縮まり、第２のフランジ又は第１のフランジと位置決め部材とが非接触状態となり、第１のフランジと第２のフランジとの間はＯリングと弾性体と中間リングだけで接続された状態になる。この状態になると、ベローズを使用したダンパに比べ、捻れ方向のバネ定数が小さいので除振効果が高くなる。また、第１のフランジと第２のフランジとの間は電気的／機械的に絶縁された状態となり、真空ポンプに好ましくない電気的なノイズが発生しても、両フランジを介した真空チャンバ側にはノイズが伝達しなくなる。さらに、弾性体は、第１のフランジの中央開口の周方向と第２のフランジの中央開口の周方向に、それぞれ点在して配置されているので、各フランジの中央開口を各々一周するようなリング状の弾性体を使用した場合に比べて横方向のバネ定数を低くでき、横方向の除振性能を高めることができる。また、Ｏリングと複数個の弾性体は、少なくとも第１のフランジと中間リングの間に１段と、第２のフランジと中間リングの間に１段の、各々合計２段ずつ配置されている。すなわち、第１のフランジと第２のフランジとの間は、中間リングを設けることにより２段のＯリングと２段の弾性体により２自由度系となり、高周波の振動の減衰を大幅に改善できる。なお、第１のフランジと第２のフランジとの間に配置される中間リングの段数を増すとともに、それぞれの間にＯリングを付加すると、高周波の振動を更に減衰できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記弾性体は、概略円柱体又は角柱体である、真空ポンプを提供する。
【００１５】
この構成によれば、概略円柱体又は角柱体をした弾性体を柱状にしてＯリングの周囲に配置すると、真空チャンバを真空引きしたときにＯリングに適切な加重がかかるように、荷重の配分をし易くすることができる。また、捻れ方向の除振性能が高まる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又２に記載の構成において、前記Ｏリングは、シリコンゴムで形成した芯材の外周面をフッ素ゴムで被覆してなる複合材で形成した、真空ポンプを提供する。
【００１７】
この構成によれば、除振性能が高く、比較的安価なシリコンゴムで形成した芯材の外周面を、真空シール性能の高いフッ素コムで被覆したＯリングを使用することにより、真空シール性能が高く、かつ除振性能の高いＯリングが得られる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３に記載の構成において、前記Ｏリング及び前記弾性体がそれぞれ配置された、前記第１のフランジ及び前記第２のフランジの各箇所には、対応する前記Ｏリング及び前記弾性体を各々位置決めする凹所を設けている、真空ポンプを提供する。
【００１９】
この構成によれば、第１のフランジ及び第２のフランジの各箇所には、対応するＯリング及び弾性体を各々位置決めする凹所が設けられているので、その対応する凹所にＯリング及び弾性体を各々配置して位置決めすることにより、フランジ同士が横方向にずれるのを防止できる。これにより、フランジ同士が横方向にずれるのを防止する部材を別途設ける必要がなくなり、製造コストを抑えることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３又は４に記載の構成において、前記第１のフランジと前記中間リングの間に設けられる前記Oリングを位置決めする位置決め凹所と前記第２のフランジと前記中間リングの間に設けられる前記Oリングを位置決めする位置決め凹所のうち、一方の前記位置決め凹所は前記Oリングを径方向のバネ定数に比べて軸方向のバネ定数が低くなるようにして位置決めし、他方の前記位置決め凹所は前記Oリングを前記軸方向のバネ定数に比べて前記径方向のバネ定数が低くなるようにして位置決めした、真空ポンプを提供する。
【００２１】
この構成によれば、軸方向のバネ定数が低くなるようにして位置決めされた位置決め凹所内のOリングでは軸線方向の除振性能を高め、径方向のバネ定数が低くなるようにして位置決めされた位置決め凹所内のOリングでは径方向の除振性能を高める。これにより、軸方向の除振と幅方向の除振が効果的に行われる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１、２、３、４又は５に記載の構成において、前記第１のフランジ又は前記第２のフランジは、真空チャンバに固定する固定用ねじが装着される取付孔を有し、前記取付孔と対向する前記中間リングは、前記取付孔と対応する箇所に、前記固定用ねじの取付時に前記固定用ねじの頭部を逃がす切り欠き部を有する、真空ポンプを提供する。
【００２３】
この構成によれば、第１のフランジ又は第２のフランジを真空チャンバ又は真空ポンプに固定用ねじで取り付ける際、中間リングには固定用ねじの頭部を逃がす切り欠き部が設けられているので、中間リングが固定用ねじの頭部とぶつかることなく、スムーズに取り付けることができ、組立作業性が向上する。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６に記載の構成において、前記第１のフランジは、更に、前記中間リングの外周面を覆って配置される内周面を有した環状部と、前記環状部の一端面から外側に向かって延ばされ前記弾性体と前記位置決め部材が配設されるフランジ部と、を備えている、真空ポンプを提供する。
【００２５】
この構成によれば、第１のフランジの下面から下方向に延ばして形成された環状部により、第１のフランジと第２のフランジとの間に大きなスペースが作られる。そして、第１のフランジを真空チャンバに固定用ねじで取り付ける際、そのスペースを固定用ねじの取り付け空間として使用し、簡単に作業を行うことができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載の構成において、前記第１のフランジの一部に、前記第１のフランジの軸方向に積層して複数枚配置された前記中間リングの外周面を覆って配置される内周面を有した環状部を設け、前記中間リングの前記外周面と前記環状部の前記内周面との間に第２のＯリングを配設した、真空ポンプを提供する。
【００２７】
この構成によれば、真空チャンバ内を真空引きすると、第１のフランジと第２のフランジとの間は、大気圧で押されて、Ｏリングと弾性体を圧縮させて間隔が縮まり、第２のフランジ又は第１のフランジと固定部材とが非接触状態となり、第１のフランジと第２のフランジとの間はＯリングと弾性体とで接続された状態になる。同時に、中間リングの外周面と環状部の内周面との間を第２のＯリングで位置出しし、第２のＯリングが中間リングと第１のフランジとの間における横方向の除振性能を高める。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８に記載の構成において、前記第１のフランジの軸方向に積層して複数枚配置される前記中間リングのうちの、上側の前記中間リングの一部に、該中間リングの下側に配置される前記中間リングの外周面を覆って配置される内周面を有した環状部を設け、前記下側に配置される中間リングの前記外周面と前記環状部の前記内周面との間に第２のＯリングを配設した、真空ポンプを提供する。
【００２９】
この構成によれば、真空チャンバ内を真空引きすると、第１のフランジと第２のフランジとの間は、大気圧で押されて、Ｏリングと弾性体を圧縮させて間隔が縮まり、第２のフランジ又は第１のフランジと位置決め部材とが非接触状態となり、第１のフランジと第２のフランジとの間はＯリングと弾性体とで接続された状態になる。同時に、中間リングの外周面と環状部の内周面との間を第２のＯリングで位置出しし、第２のＯリングが中間リングと第１のフランジとの間における横方向の除振性能を高める。
【００３０】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は７に記載の構成において、前記環状部の前記内周面に、前記第２のＯリングに向かって突出された突起を、前記内周面の周方向に点在して複数個設けている、真空ポンプを提供する。
【００３１】
この構成によれば、第２のＯリングの外周面に突起が当接して、環状部又は中間リングの内周面に対して第２のＯリングがずれるのを阻止し、第２のＯリングの位置を保持して横方向の除振性能を高める。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載の構成において、前記中間リングの外周面に、前記外周面の一部を前記外周方向に沿って突出させた鍔状部を備え、前記弾性体を、前記鍔状部の外周面に当接させて配置した、真空ポンプを提供する。
【００３３】
この構成によれば、弾性体と鍔状部の外周面とが当接し、中間リングが横方向にずれるのを防止できる。
【００３４】
請求項１２に記載の発明は、真空チャンバと前記真空チャンバ内を真空引きする真空ポンプとの間を気密に保持する真空ポンプ用ダンパであって、各々中央が開口する形状を有して、互いに対向して配置され、環状をした第１のフランジ及び第２のフランジと、前記第１のフランジの開口部及び前記第２のフランジの開口部と対応し、中央が開口する形状を有して、前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間に配置された中間リングと、前記第１のフランジと前記中間リングの間及び前記中間リングと前記第２のフランジの間に各々配置されたＯリングと、前記第１のフランジと前記中間リングの間及び前記中間リングと前記第２のフランジの間にそれぞれ周方向に点在して配置された複数個の弾性体と、前記第１のフランジと前記中間リングと前記第２のフランジに各々設けられた位置決め孔内を順に通って配置された位置決め部材を有する気密保持手段と、を備えている、真空ポンプ用ダンパを提供する。
【００３５】
この構成によれば、真空ポンプに用いることにより、真空ポンプにおける捻れ方向の除振性を高めることができるとともに、向かい合うフランジ面のずれを規制してＯリングや弾性体の破断、損傷を防止することを可能にする。
【発明の効果】
【００３６】
発明によれば、真空チャンバ内を真空引きすると、第１のフランジと中間リングと第２のフランジとの間が、Ｏリングと弾性体の柱だけで接続されるので、従来のベローズ方式のダンパ等を使用した真空ポンプに比べ、捻れ方向のバネ定数が小さくなり除振効果を高めた真空ポンプが得られる。また、弾性体は、吸気口である中央開口を一周するようなリング状をした弾性体を使用するのではなく、吸気口の周囲に点在して柱状にして設けているので、Ｏリング状をした弾性体を使用した場合に比べ、横方向のバネ定数を低くでき、横方向の除振性能も高まる。さらに、向かい合うフランジ面のずれを規制してＯリングや弾性体の破断、損傷を防止することができる真空ポンプ及び真空ポンプ用ダンパが得られる。また、真空チャンバ内を真空引きすると、第１のフランジと第２のフランジとの間が電気的／機械的に絶縁された状態となるので、真空ポンプに好ましくない電気的なノイズが発生しても、ノイズが真空チャンバ側に伝播されない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態の真空ポンプを示す軸線方向断面図である。
【図２】同上真空ポンプに使用されている真空ポンプ用ダンパの組立斜視図である。
【図３】図２に示す真空ポンプ用ダンパの分解斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線矢視断面図で、（ａ）は真空チャンバ内を真空引きしていないときの図、（ｂ）は真空チャンバ内を真空引きしたときの図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図６】同上真空ポンプ用ダンパで使用して好適な各種Ｏリングの断面図で、（ａ）は本実施例で実際に使用しているＯリングの断面図、（ｂ）及び（ｃ）は本実施例で使用可能な他のＯリングの断面図である。
【図７】同上真空ポンプ用ダンパで使用する弾性体の斜視図で、（ａ）は本実施例で使用している弾性体の外観斜視図、（ｂ）〜（ｅ）は本実施例で使用して好適な他の弾性体の外観斜視図である。
【図８】図２のＣ−Ｃ線矢視断面図で、（ａ）は同上真空ポンプ用ダンパの実施例で適用している構造図で、（ｂ）は（ａ）に示す本実施例構造の効果を説明するための図である。
【図９】本発明の真空ポンプ用ダンパを使用した場合と、従来のベローズ方式のダンパを使用した場合の振動加速度の実験データの一例を示す図である。
【図１０】本発明の真空ポンプ用ダンパの第１変形例を示す断面図で、図２のＡ−Ａ線矢視断面に相当する部分を示している図である。
【図１１】本発明の真空ポンプ用ダンパの第２変形例を示す断面図で、図２のＡ−Ａ線矢視断面に相当する部分を示している図である。
【図１２】本発明の真空ポンプ用ダンパの第３変形例を示す断面図で、（ａ）は図２のＡ−Ａ線矢視断面に相当する部分を示している図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線矢視断面に相当する部分を示している図である。
【図１３】本発明の真空ポンプ用ダンパの第４変形例を示す断面図で、（ａ）は図２のＡ−Ａ線矢視断面に相当する部分を示している図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線矢視断面に相当する部分を示している図である。
【図１４】図１３のＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図１５】本発明の真空ポンプ用ダンパの第５変形例を示す断面図、（ａ）は図２のＡ−Ａ線矢視断面に相当する部分を示している図で、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線矢視断面に相当する部分を示している図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明は、簡単な構造で、かつ、捻れ方向の除振性を高めることができるとともに、向かい合うフランジ同士のずれを規制してＯリングや弾性体の破断、損傷を防止することが可能な真空ポンプ及び真空ポンプ用ダンパを提供するという目的を達成するために、真空チャンバと前記真空チャンバ内を真空引きする真空ポンプとの間を気密に保持する真空ポンプ用ダンパであって、真空チャンバと前記真空チャンバ内を真空引きする真空ポンプとの間を気密に保持各々中央開口を有して、互いに対向して配置されている環状をした第１のフランジ及び第２のフランジと、前記第１のフランジの前記中央開口及び前記第２のフランジの前記中央開口と対応する中央開口を有して前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間に配置された中間リングと、前記中央開口の外周を囲って前記第１のフランジと前記中間リングの間と前記中間リングと前記第２のフランジの間に各々配置されているＯリングと、前記第１のフランジと前記中間リングの間と前記中間リングと前記第２のフランジの間にそれぞれ、前記中央開口の周方向に点在して各々配置されている複数個の弾性体と、前記第１のフランジと前記中間リングと前記第２のフランジに各々設けられた位置決め孔内を順に通って配置された位置決め部材を有する気密保持手段と、を備える構成として実現した。
【００３９】
以下、本発明を実施するための形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付している。また、以下の説明では、上下や左右等の方向を示す表現は、絶対的なものではなく、本発明の真空ポンプの各部が描かれている姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
【実施例】
【００４０】
図１は本発明に係る真空ポンプ１０の全体構成を示す軸線方向断面図である。なお、この実施例では、真空ポンプ１０としてターボ分子ポンプを一例としている。
【００４１】
真空ポンプ１０は、図示しない外部の容器（以下、「真空チャンバ」という）とケーシング本体１１との間に気密状態を保って配置される真空ポンプ用ダンパ１２とを備えている。
【００４２】
ケーシング本体１１は、同じくステンレス鋼（ＳＵＳ）製で円筒状に形成されており、後述するように排気機能部を内蔵する。ケーシング本体１１の一端側（上端側）には、真空ポンプ用ダンパ１２が連接され、真空ポンプ用ダンパ１２とケーシング本体１１との間がボルト１８で固定されている。真空ポンプ用ダンパ１２は、ケーシング本体１１側の回転による振動が真空チャンバ側に伝播するのを防止するためのものである。
【００４３】
ケーシング本体１１の他端側（下端側）には、ベース１９が連接され、ベース１９とケーシング本体１１との間がボルト２０で固定されている。ベース１９は、ケーシング本体１１及び真空ポンプ用ダンパ１２と共に、吸気口１２ａを介して真空チャンバ内と連通する中空部２１を形成する。また、ベース１９には、中空部２１内の気体を排出する排気口２２を有した排気口部２３が取り付けられている。
【００４４】
さらに、ケーシング本体１１内には、排気機能部の一部をなし、ベース１９に支持され、かつ中空部２１内に収納されるステータ部２４と、中空部内に収納されるロータ部２５とを備えている。また、ロータ部２５をステータ部２４に対して回転可能に支承する磁気軸受部２６，２７と、磁気軸受部２６，２７に支承されるロータ部２５を、ロータ軸２５ａを介してステータ部２４に対して回転させるモータ２８とを備えている。
【００４５】
ロータ部２５は筒状壁部２９を有しており、筒状壁部２９の外周に多数のロータ翼３０が放射状に、かつ軸線方向に多段に設けられている。このロータ翼３０は、吸気口側（図面上側）が回転方向側になるように軸線方向に対し所定角度で傾斜している。一方、ステータ部２４には、ロータ翼３０の各段の間に配置されるステータ翼３１を備えている。ステータ翼３１は、軸線方向に対し所定角度で傾斜している。そして、ロータ部２５がモータ２８により回転駆動されると、ロータ翼３０とステータ翼３１との作用により気体分子を排気口２２側に叩き落とすようになっている。
【００４６】
ロータ部２５を磁力により支持する磁気軸受は、３軸制御の磁気軸受であり、ロータ部２５は、磁気軸受部２６によってラジアル方向（ロータ軸２５ａの径方向）に磁気浮上して非接触で支持され、磁気軸受部２７によってスラスト方向（ロータ軸２５ａの軸方向）に磁気浮上して非接触で支持される。
【００４７】
磁気軸受部２６では、４つの半径方向電磁石３２がロータ軸２５ａの周囲に、９０度ごとに対向するように配置されている（図では２つを図示）。これら半径方向電磁石３２に対向するロータ軸２５ａは高透磁率材により形成され、これらの半径方向電磁石３２の磁力を受ける。
【００４８】
ロータ軸２５ａの下部には、磁性体で形成された円盤状の金属ディスク３３が固定されており、この金属ディスク３３の上方には、軸方向電磁石３４がベース１９に固定配置されている。そして、半径方向電磁石３２と軸方向電磁石３４にそれぞれ励磁電流が供給されることによって、ロータ部２５が磁気浮上される。
【００４９】
また、本実施形態の真空ポンプ１０では、ロータ部２５の上部及び下部側に、保護用ベアリング３５Ａ，３５Ｂが配置されている。そして、通常時、ロータ部２５は、回転している間、磁気軸受部２６，２７により非接触状態で軸支される。一方、保護用ベアリング３５Ａ，３５Ｂは、タッチダウンが発生した場合に磁気軸受部２６，２７に代わってロータ部２５を軸支することで装置全体を保護する。なお、この実施形態においては、ロータ部２５は磁気軸受部２６，２７により軸支されているが、これに限られるものではなく、動圧軸受、静圧軸受、その他の軸受であってもよい。
【００５０】
図２〜図５、及び図８は、図１に示す真空ポンプ用ダンパ１２の構造を詳細に示すものであり、図２は真空ポンプ用ダンパ１２の組立斜視図、図３は図２に示す真空ポンプ用ダンパ１２の分解斜視図、図４は図２のＡ−Ａ線矢視断面図、図５は図２のＢ−Ｂ線矢視断面図、図８は図２のＣ−Ｃ線矢視断面図である。以下、図１に図２〜図５、及び図８を加えて、真空ポンプ用ダンパ１２の細部構造を詳細に説明する。
【００５１】
図１〜図８において、真空ポンプ用ダンパ１２は、真空チャンバと気密状態を保って上面側が接続される第１のフランジ１３と、図１に示すようにケーシング本体１１と気密状態を保って下面側が接続される第２のフランジ１４と、第１のフランジ１３の下面と第２のフランジ１４の上面に挟まれて配置された中間リング１５とを備える。なお、これら第２のフランジ１４と中間リング１５と第１のフランジ１３は、各々ステンレス鋼（ＳＵＳ）で形成されている。また、第２のフランジ１４と中間リング１５と第１のフランジ１３は、それぞれ中央に真空チャンバ内の気体を吸入する吸気口１２ａを設けて環状に形成されている。そして、真空ポンプ用ダンパ１２は、図１、図２、図３に示すように、第２のフランジ１４と中間リング１５と第１のフランジ１３を軸線方向に順に積層することにより互いに対向させて、一体化した状態にして真空チャンバとケーシング本体１１との間に配置される。
【００５２】
また、真空ポンプ用ダンパ１２には、吸気口１２ａとなる中央開口の外側を各々囲って、第１のフランジ１３の下面と中間リング１５の上面、及び第２のフランジ１４の下面との間にＯリング１６が各々配置されている。さらに、Ｏリング１６の外側を囲って、第１のフランジ１３の下面と中間リング１５の上面、及び、中間リング１５の下面と第２のフランジ１４の上面との間には、それぞれ複数個の弾性体１７を点在させて配置している。
【００５３】
さらに、Ｏリング１６が配置される第１のフランジ１３の下面と中間リング１５の上面との間、及び中間リング１５の下面と第２のフランジ１４の上面との間には、これら第１のフランジ１３と中間リング１５及び中間リング１５と第２のフランジ１４がそれぞれ、互いに対向した状態でＯリング１６を挟み、この挟んだＯリング１６を中央開口の外側に各々位置決め保持する位置決め凹所３６がリング状にして形成されている。
【００５４】
また、Ｏリング１６は、電気絶縁性を有し、かつ弾性変形可能なフッ素ゴムで形成されており、断面形状は図６の（ａ）に示すように概略円形に形成されている。なお、Ｏリング１６は、図６の（ａ）に示すように全体がフッ素ゴムで形成された構造だけでなく、例えば図６の（ｂ）に示すように、シリコンゴムで形成された芯材（コア）１６ａの外周面をフッ素系の異種材料１６ｂで被覆して一体化した電気絶縁性の複合材構造としてもよい。さらに、異種材料１６ｂは芯材１６ａの外周面全体を被覆せずに、例えば図６の（ｃ）に示すように、第１のフランジ１３の下面と中間リング１５の上面とで挟まれる部分、及び中間リング１５の下面と第２のフランジ１４の上面とで挟まれる部分にだけ、異種材料１６ｂで覆った複合材構造としてもよい。
【００５５】
更に詳述すると、第１のフランジ１３は、中央に吸気口１２ａとなる、開口部としての中央開口１３ａを設けた筒状のフランジ本体部１３ｂと、フランジ本体部１３ｂの上端周縁から水平に外側へ向かって鍔状に延びる上フランジ部１３ｃと、フランジ本体部１３ｂの下端周縁から水平に外側へ向かって鍔状に延びる下フランジ部１３ｄとを一体に有している。
【００５６】
また、第１のフランジ１３の上フランジ部１３ｃには、第１のフランジ１３と真空チャンバとの間を固定する固定用ねじ３７（図８参照）を取り付ける取付孔３８が上下に貫通して設けられている。取付孔３８は、通常、略等間隔で複数個（本実施例では８個）設けられる。
【００５７】
一方、第１のフランジ１３の下フランジ部１３ｄには、下フランジ部１３ｄの下面側に中央開口１３ａの外側を囲むようにして、リング状に形成された凹溝３９が形成されている。この凹溝３９は、中間リング１５と共に第１のフランジ１３側に配設されるＯリング１６を位置決めする位置決め凹所３６を形成する。そして、第１のフランジ１３側に配置されるＯリング１６は、凹溝３９内に一部を収納し、残りの一部を凹溝３９内から突出させた状態で配設される。また、下フランジ部１３ｄには、上フランジ部１３ｃに形成されている取付孔３８と対応するそれぞれの箇所、すなわち８個の取付孔３８と対応する８個の箇所に、固定用ねじ３７の頭部３７ａを逃がすための切り欠き部４０が、下フランジ部１３ｄの外周から内側（中央開口１３ａ側）に向かって各々設けられている。この切り欠き部４０の役目は、図８に示すように、固定用ねじ３７を取付孔３８に通して、真空ポンプ用ダンパ１２を真空チャンバに取り付ける際、切り欠き部４０を設けていない同図（ｂ）の場合では、固定用ねじ３７の頭部３７ａが下フランジ部１３ｄの外周縁１３ｄａにぶつかり固定用ねじ３７の装着作業がしにくい。しかし、切り欠き部４０を設けている同図（ａ）の場合では、固定用ねじ３７の頭部３７ａが切り欠き部４０で逃がされ、下フランジ部１３ｄの外周縁１３ｄａにぶつかることなくスムーズに装着される。すなわち、切り欠き部４０を設けることによって、固定用ねじ３７の装着作業をし易くする。
【００５８】
また、第１のフランジ１３の下フランジ部１３ｄには、切り欠き部４０との間に位置決め部材としての位置決めピン４１の先端部４１ａが挿入される位置決め孔１３ｅと、弾性体１７を位置決めする凹所（凹み）１３ｆが設けられている。なお、図３に示すように、位置決め孔１３ｅは、隣り合う２個の切り欠き部４０、４０との略中間の箇所に１個ずつ、合計８個設けられており、凹所１３ｆは隣り合う２個の切り欠き部４０と位置決め孔１３ｅとの略中間の箇所にそれぞれ１個ずつ、合計１６個設けられている。なお、切り欠き部４０と位置決め孔１３ｅと凹所１３ｆの個数は、これに限定されるものではなく、必要に応じて変更可能なものである。また、図示しないが、位置決め孔１３ｅの内周面には雌ねじが設けられ、位置決めピン４１の先端部４１ａの外周面には、位置決め孔１３ｅの内周面の雌ねじと螺合する雄ねじが設けられている。
【００５９】
第２のフランジ１４は、中央に吸気口１２ａとなる、開口部としての中央開口１４ａを設けて、リング板状に形成されている。第２のフランジ１４の上面（第１のフランジ１３及び中間リング１５と対向する面）には、図４及び図５に示すように、中央開口１４ａの外側を囲むようにして環状に形成された第１丘陵部１４ｂと、第１丘陵部１４ｂの外側に該第１丘陵部１４ｂよりも一段下がった状態で環状に形成された第２丘陵部１４ｃと、第２丘陵部１４ｃの外側に該第２丘陵部１４ｃよりも更に一段下がった状態で環状に形成された第３丘陵部１４ｄとが設けられている。第１丘陵部１４ｂと第２丘陵部１４ｃは、対向し合う中間リング１５と共に第２のフランジ１４側に配置されているＯリング１６を位置決めする位置決め凹所３６を形成する。そして、第２のフランジ１４側に配置されるＯリング１６は、第１丘陵部１４ｂの外周に接して第２丘陵部１４ｃ上に配設されている。
【００６０】
また、第２のフランジ１４の第３丘陵部１４ｄには、図２、図３、図４に示すように、第１のフランジ１３の位置決め孔１３ｅに各々対応して８個の位置決め孔１４ｅが略等間隔で設けられているとともに、同じく第１のフランジ１３の凹所１３ｆに各々対応して、弾性体１７を位置決めする１６個の凹所（凹み）１４ｆが設けられている。
【００６１】
中間リング１５は、内側に吸気口１２ａとなる開口部としての中央開口１５ａを設けてリング板形状に形成されている。中間リング１５の下面（第２のフランジ１４と対向する面）には、図１、図３、図４及び図５に示すように、第１のフランジ１３及び第２のフランジの位置決め孔１３ｅ、１４ｅに各々対応して８個の位置決め孔１５ｅが略等間隔で設けられているとともに、同じく第１のフランジ１３及び第２のフランジ１４の凹所１３ｆ、１４ｆに各々対応して、弾性体１７を位置決めする１６個の凹所（凹み）１５ｆが設けられている。また、中間リング１５の上面（第１のフランジ１３と対向する面）にも、図１、図４及び図５に示すように、第１のフランジ１３及び第２のフランジ１４の凹所１３ｆ、１４ｆと中間リング１５の下面に設けた凹所１５ｆに各々対応して、弾性体１７を位置決めする１６個の凹所（凹み）１５ｆが設けられている。
【００６２】
弾性体１７は、図２、図３及び図７（ａ）に示すように、シリコンゴム等の弾性部材で円柱体として形成されている。したがって、上述した第１のフランジ１３の凹所１３ｆ、第２のフランジ１４の凹所１４ｆ、中間リング１５の凹所１５ｆは、弾性体１７の上下の端面の円形状に合わせて平面視略円形に形成され、凹所１３ｆ、１４ｆ、１５ｆに配置された弾性体が水平方向に横ずれしない役目をなす。なお、弾性体７は、円柱体に限らず、例えば図７（ｂ）に示すように角柱体であってもよい。また、これ以外に同図（ｃ）に示す中空円柱体、同図（ｄ）に示す中間部分が膨出しているビヤ樽状をした円柱体、同図（ｅ）に示す中間部分がくびれた形状をなす円柱体等であってもよいものである。そして、弾性体１７の柱体の形状を変えた場合には、弾性体１７の上下の端面の形状に合わせて凹所１３ｆ、１４ｆ、１５ｆの形状も変えることが好ましい。
【００６３】
位置決め部材としての位置決めピン４１は、雄ねじが設けられた先端部４１ａと反対側の下端部に頭部４１ｂを有する。また、位置決めピン４１の外周には、一端（下端）に鍔部４２ａを有する電導性を有するスリーブ４２が装着されている。このスリーブ４２は、位置決めピン４１の先端部４１ａ側から鍔部４２ａを下側にして、鍔部４２ａが頭部４１ｂとぶつかるまで位置決めピン４１に装着される。
【００６４】
そして、スリーブ４２を装着した位置決めピン４１は、真空チャンバが真空ポンプ１０により真空引きされてないとき、Ｏリング１６による第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間の気密を保持し、真空引きされると、Ｏリング１６と弾性体１７が各々圧縮され第１のフランジ１３と第２のフランジ１４の一方（本実施例では第２のフランジ１４）が各フランジ１３、１４の軸方向に移動して、位置決めピン４１を各フランジ１３、１４の一方から電気的及び機械的（以下「電気的／機械的」という）に分離する気密保持手段５１を構成する。スリーブ４２が装着された状態で、第２のフランジ１４の下面側より、第２のフランジ１４の位置決め孔１４ｅと中間リング１５の位置決め孔１５ｅを順に通って挿入され、その後、位置決めピン４１の先端部４１ａの雄ねじを、第１のフランジ１３の位置決め孔１３ｅの雌ねじに螺合させて、スリーブ４２の長さで規制されるまで締め付け固定されて取り付けられる。
【００６５】
また、第１のフランジ１３と中間リング１５と第２のフランジ１４を順に重ね合わせて位置決めピン４１で固定するとき、第１のフランジ１３の下面と中間リング１５の上面、及び中間リング１５の下面と第２のフランジ１４の上面との間にはそれぞれ、位置決め凹所３６内に僅かに弾性圧縮された状態でＯリング１６が各々配置されるとともに、第１のフランジ１３の下面と中間リング１５の上面との間に１６個の弾性体１７、及び第２のフランジ１４の上面と中間リング１５の下面との間に１６個の弾性体１７が、凹所１３ｆ、１４ｆ、１５ｆでそれぞれ僅かに弾性圧縮された状態で位置決め配置される。そして、これら複数個のＯリング１６と複数個の弾性体１７は、位置決めピン４１の固定により、第１のフランジ１３と中間リング１５との間、及び中間リング１５と第２のフランジ１４との間に各々挟まれて、第１のフランジ１３と中間リング１５と第２のフランジ１４と一体化される。
【００６６】
このようにして一体化された真空ポンプ用ダンパ１２は、真空チャンバが真空引きされてないとき、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４の距離はスリーブ４２で設定され、Ｏリング１６と弾性体１７との反発力で、第１のフランジ１３と中間リング１５との間、及び、中間リング１５と第２のフランジ１４との間は、それぞれＯリング１６で封止された状態で離れている。また、この状態では図４（ａ）に示すように、スリーブ４２の鍔部４２ａと第２のフランジ１４の下面との間が密に電気的／機械的に接触し、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間は、導電性を有するスリーブ４２を介して電気的に導通されている。
【００６７】
一方、真空チャンバ内を真空ポンプ１０により真空引きすると、第１のフランジ１３と中間リング１５と第２のフランジ１４との間は、大気圧で押されてＯリング１６及び弾性体１７をそれぞれ弾性圧縮させて間隔が縮まり、図４（ｂ）に示すように、第２のフランジ１４の下面とスリーブ４２の鍔部４２ａとの間は機械的に離れて隙間Ｓが作られ、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間が電気的に絶縁され、真空ポンプ１０に好ましくない電気的なノイズが発生しても、両フランジ１３、１４を介した真空チャンバ側にはノイズが伝達しなくなるようになっている。
【００６８】
そして、このように形成されている真空ポンプ用ダンパ１２は、図１においては、ケーシング本体１１の一端側（上端側）に、気密状態を保ってボルト１８で固定して取り付けられ、ケーシング本体１１と一体化される。こうしてケーシング本体１１と一体化された真空ポンプ用ダンパ１２は、その後、図８（ａ）に示すように、第１のフランジ１３の取付孔３８に固定用ねじ３７を通し、固定用ねじ３７を真空チャンバ側にねじ止めすることによりに、真空チャンバと気密状態を保って固定して取り付けられ、真空ポンプ１０として組み付けられる。
【００６９】
次に、このようにして真空ポンプ用ダンパ１２を真空チャンバとの間に配置してなる真空ポンプ１０の作用について説明する。真空ポンプ１０は、上述したように真空ポンプ用ダンパ１２を介して外部の真空チャンバに固定され、この状態で真空ポンプ１０のモータ２８が駆動される。モータ２８の駆動により、ロータ部２５と共にロータ翼３０が高速回転する。これにより、吸気口１２ａからの気体が、ロータ翼３０及びステータ翼３１によって移送され、排気口２２から排出される。すなわち、真空チャンバ内の真空引きがされる。
【００７０】
真空チャンバ内が真空引きされる前、すなわち真空引きされてないときの真空ポンプ用ダンパ１２は、Ｏリング１６と弾性体１７との反発力で、第１のフランジ１３と中間リング１５との間、及び、中間リング１５と第２のフランジ１４との間が、それぞれＯリング１６で封止された状態で離れている。そして、図４（ａ）に示すように、スリーブ４２の鍔部４２ａと第２のフランジ１４の下面との間は密に接触し、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間が導電性を有するスリーブ４２を介して電気的に導通されている。
【００７１】
一方、真空チャンバ内の真空引きがされると、真空ポンプ用ダンパ１２における、第１のフランジ１３と中間リング１５と第２のフランジ１４との間は、大気圧で押されて、Ｏリング１６及び弾性体１７をそれぞれ弾性圧縮させて間隔が縮まる。そして、図４（ｂ）に示すように、第２のフランジ１４の下面とスリーブ４２の鍔部４２ａとの間に隙間Ｓが作られ、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間は電気的／機械的に絶縁され、第１のフランジ１３と中間リング１５と第２のフランジ１４との間がＯリング１６と弾性体１７の柱だけで接続された状態になる。したがって、ここでの真空ポンプ１０は、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間の絶縁により、真空ポンプ１０に好ましくない電気的なノイズが発生しても、両フランジ１３、１４を介した真空チャンバ側にはノイズが伝達しなくなる。
【００７２】
また、真空ポンプ１０におけるモータ２８の駆動中、ロータ部２５の不釣り合い、モータ２８のコギング等に起因して振動が発生する。これらの振動はケーシング本体１１及び真空ポンプ用ダンパ１２に伝播される。さらに、この真空ポンプ１０の排気口２２にバックポンプが接続されている場合等には、バックポンプの振動等が接続配管等を介して同じくケーシング本体１１及び真空ポンプ用ダンパ１２に伝播される。
【００７３】
しかし、ここでの真空ポンプ用ダンパ１２は、第１のフランジ１３と中間リング１５と第２のフランジ１４との間隔が、大気圧で押されてＯリング１６及び弾性体１７をそれぞれ弾性圧縮させて縮まり、第１のフランジ１３と中間リング１５と第２のフランジ１４との間が、Ｏリング１６と弾性体１７の柱だけで接続された状態にあるので、真空チャンバ側に伝播される振動がＯリング１６と弾性体１７で除振されて極めて小さくなる。
【００７４】
特に、この実施例の構造のように、第１のフランジ１３と中間リング１５と第２のフランジ１４との間が、Ｏリング１６と弾性体１７の柱だけで接続された状態では、従来の特許文献１で知られるベローズ方式を使用したダンパ等に比べ、捻れ方向のバネ定数が小さいので除振効果が高くなる。
【００７５】
また、本実施例では、弾性体１７は、吸気口１２ａを一周するようなリング状をした弾性体を使用するのではなく、吸気口１２ａの周囲に点在して柱状にして設けている。これにより、Ｏリング状をした弾性体を使用した場合に比べ、横方向のバネ定数を低くできるので横方向の除振性能が高まる。
【００７６】
なお、位置決め孔１３ｅ、１４ｅ、１５ｅ及び凹所１３ｆ、１４ｆ、１５ｆの数等は、本実施例の数に限定されるものではない。また、第１のフランジ１３と中間リング１５との間に配置されるＯリング１６と、中間リング１５と第２のフランジ１４との間に配置されるＯリングは、それぞれ異なる剛性を有したＯリングを使用してもよい。
【００７７】
さらに、本実施例では、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間に中間リング１５を配置し、第１のフランジ１３と中間リング１５の間と、中間リング１５と第２のフランジ１４との間に、Ｏリング１６及び弾性体１７を各々設けた構造を開示した。しかし、中間リング１５を省略し、Ｏリング１６及び弾性体１７を、中間リング１５を介さずに第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間に配置することも可能である。
【００７８】
図９は、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間を、Ｏリング１６と弾性体１７の柱で接続した本発明の真空ポンプ用ダンパ１２と、特許文献１で知られる従来のベローズ方式を使用したダンパとで行った、真空ポンプから除振台（真空ケーシング）に伝達する径方向振動加速度の実験データである。図中、実線は本発明の第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間をＯリング１６と弾性体１７の柱で接続した構造の場合であり、点線は従来のベローズ方式の場合である。なお、縦軸は振動加速度（ｍｍ／ＳＡ２）、横軸は周波数（Ｈｚ）である。図９に示す実験データから、本発明の真空ポンプ用ダンパ１２の場合では従来のベローズ方式を使用した場合に比べて、１１Ｈｚから徐々に振動加速度が低下し、１５Ｈｚ以降は振動加速度が大きく低下し、除振されていることがわかる。
【００７９】
図１０は、図１〜図８に示した真空ポンプ用ダンパ１２の第１変形例を示す図であり、（ａ）は図２のＡ−Ａ線矢視断面に相当する部分を示している図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線矢視断面に相当する部分を示している図である。図１０に示す第１変形例は、軸線方向（上下方向）の除振性能を径方向（左右方向）の除振性能に比べて高める場合の構造である。すなわち、図１０に示す真空ポンプ用ダンパ１２は、第１のフランジ１３と中間リング１５の間に形成される位置決め凹所３６の径方向（左右方向）の幅をＯリング１６の直径よりも小さく形成し、第２のフランジ１４と中間リング１５の間に形成される位置決め凹所３６の軸線方向（高さ方向）の幅をＯリング１６の直径よりも小さく形成している。そして、第１変形例の真空ポンプ用ダンパ１２では、真空チャンバが真空ポンプ１０により真空引きされてないとき、第１のフランジ１３と中間リング１５との間の位置決め凹所３６内に位置決めされているＯリング１６は、位置決め凹所３６の径方向（左右方向）における左右両側の内壁面で押し潰されたシール状態で配置され、第２のフランジ１４と中間リング１５との間の位置決め凹所３６内に位置決めされているＯリング１６は、第２のフランジ１４の上面と中間リング１５の下面で押し潰されたシール状態で配置されている。
【００８０】
ここで、Ｏリング１６のバネ定数は、押し潰す方向の方が、せん断する方向より数倍大きく硬い。よって、軸方向のバネ定数を小さくしたいときには、第１のフランジ１３と中間リング１５との間の位置決め凹所３６内に位置決めされているＯリング１６のように、位置決め凹所３６の左右両側の内壁面で押し潰してシールするようにすればよい。反対に、軸方向のバネ定数を大きく、径方向のバネ定数を小さくしたいときには、第２のフランジ１４と中間リング１５との間の位置決め凹所３６内に位置決めされているＯリング１６のように、第２のフランジ１４の上面と中間リング１５の下面で押し潰してシールするようにすればよい。
【００８１】
したがって、第１変形例の構造では、第１のフランジ１３と中間リング１５との間の位置決め凹所３６内に位置決めされているＯリング１６は、軸線方向の除振性能を高め、第２のフランジ１４と中間リング１５との間の位置決め凹所３６内に位置決めされているＯリング１６は、径方向の除振性能を高めた構造になる。なお、Ｏリング１６を各々位置決めする２つの位置決め凹所３６は、図１０に示した構造とは反対に、第１のフランジ１３と中間リング１５との間に設けるＯリング１６を径方向の除振性能を高めるようにして位置決めする構造とし、第２のフランジ１４と中間リング１５との間に設けるＯリングを軸方向の除振性能を高めるようにして位置決めする構造としてもよい。
【００８２】
図１１は、図１〜図８に示した真空ポンプ用ダンパ１２の第２変形例を示す図で、図２のＡ−Ａ線矢視断面に相当する部分を示している。図１０に示す第１変形例は、中間リング１５における位置決め孔１５ｅの内径を位置決め部材としての位置決めピン４３の外径と略等しく形成するとともに、第１のフランジ１３における位置決め孔１３ｅの内径と第２のフランジ１４における位置決め孔１４ｅの内径を位置決めピン４３の外径よりも大きく形成している。
【００８３】
そして、この第２変形例では、位置決め部材である位置決めピン４３の中間部分を中間リング１５の位置決め孔１５ｅに圧入固定させた状態で、位置決めピン４３を中間リング１５に固定する。さらに、中間リング１５の上下に、それぞれ第１のフランジ１３と第２のフランジ１４を配置する。その際、第１のフランジ１３と中間リング１５との間と、中間リング１５と第２のフランジ１４との間にＯリング１６及び弾性体１７を配置するとともに、位置決め孔１３ｅ、位置決め孔１４ｅにそれぞれ位置決めピン４３を非接触の状態で挿入配置し、その後、図示しない部材により第１のフランジ１３と中間リング１５と第２のフランジ１４との間を保持して一体化したものである。
【００８４】
第２変形例の真空ポンプ用ダンパ１２構造では、真空チャンバ内の真空引きがされると、第１のフランジ１３と中間リング１５の間、及び、中間リング１５と第２のフランジ１４の間が、それぞれ大気圧で押されて、Ｏリング１６及び弾性体１７をそれぞれ弾性圧縮させて間隔が縮まる。したがって、この第２変形例の場合では、位置決めピン４１に装着しているスリーブを省略することができる。そのため、少ないスペースで位置決めピン４３を配置できる。この位置決めピン４３にはロータ部２５が何らかの原因で破壊して真空ポンプ１０に大きな捻れトルクが発生した場合、そのトルクを吸収して真空ポンプ用ダンパ１２が捻れて破壊することを防止する効果がある。
【００８５】
図１２は、本発明の真空ポンプ用ダンパの第３変形例を示す断面図で、（ａ）は図２のＡ−Ａ線矢視断面に相当する部分を示している図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線矢視断面に相当する部分を示している図である。図１２に示す第３変形例では、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間に、中間リング１５Ａと中間リング１５Ｂと中間リング１５Ｃとでなる、３枚の中間リングを積層して順に配置している。
【００８６】
また、中間リング１５Ａ及び中間リング１５Ｃは、その外周中間部分から外側に向かって延びる鍔状部１５Ａａ、１５Ｃａが設けられている。なお、鍔状部１５Ａａ、１５Ｃａの外径の大きさは、図１２に示すように弾性体１７で囲まれる領域まで延び、弾性体１７の外周面と略接する位置まで各々延ばされた大きさにしている。中間リング１５Ｂは、第１のフランジ１３の位置決め孔１３ｅと第２のフランジ１４の位置決め孔１４ｅに各々対応している複数個の位置決め孔１５ｅと、第１のフランジ１３の凹所１３ｆと第２のフランジ１４の凹所１４ｆに各々対応している複数個の凹所１５ｆが設けられている。
【００８７】
そして、第１のフランジ１３と中間リング１５Ａ、中間リング１５Ｂ、中間リング１５Ｃ、及び第２のフランジ１４を、順に重ね合わせて位置決めピン４１で固定するとき、第１のフランジ１３の下面と中間リング１５Ａの上面との間、及び中間リング１５Ａの下面と中間リング１５Ｂの上面との間と、中間リング１５Ｂの下面と中間リング１５Ｃの上面と、中間リング１５Ｃの下面と第２のフランジ１４の上面との間にはそれぞれ、位置決め凹所３６内に僅かに弾性圧縮された状態で、Ｏリング１６が各々配置される。また、第１のフランジ１３の下面と中間リング１５Ａの上面の間と、第２のフランジ１４の上面と中間リング１５Ｂの下面の間に、それぞれ１６個の弾性体１７が、第１のフランジ１３と中間リング１５Ｂ、及び第２のフランジ１４の凹所１３ｆ、１４ｆ、１５ｆに位置決めされて、僅かに弾性圧縮された状態で、かつ中間リング１５の鍔状部１５Ａａ及び中間リング１５Ｃの鍔状部１５Ｃａと略接した状態で配置される。これら複数個のＯリング１６と複数個の弾性体１７は、位置決めピン４１の固定により、第１のフランジ１３、中間リング１５Ａ、中間リング１５Ｂ、第２のフランジ１４と一体化される。
【００８８】
この第３変形例の場合では、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間に、それぞれ間にＯリング１６を挟んで中間リング１５Ａと中間リング１５Ｂと中間リング１５Ｃを順に配置させ、そのＯリング１６を４段配置した構造にするとともに、弾性体１７を第１のフランジ１３と中間リング１５Ｂと第２のフランジ１４の間に各々挟んで弾性体１７を二段構造にしている。この構造でも中間リング１５及び弾性体１７をそれぞれ多段構造にしても高さの低い真空ポンプ用ダンパ１２を得ることができる。そして、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間に配設される中間リングの数を多段に増やしているので、高周波振の減衰が更に改善できる。さらに、中間リング１５Ａの鍔状部１５Ａａ及び中間リング１５Ｃの鍔状部１５Ｃａが弾性体１７の外周面と略接した状態で配置されているので、鍔状部１５Ａａ、１５Ｃａと弾性体１７との接触で横方向の除振が得られ、横方向の除振性能が向上する。
【００８９】
図１３は、本発明の真空ポンプ用ダンパの第４変形例を示す断面図で、（ａ）は図２のＡ−Ａ線矢視断面に相当する部分を示している図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線矢視断面に相当する部分を示している図である。図１３に示す第４変形例では、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間に、中間リング１５Ａと中間リング１５Ｂと中間リング１５Ｃとでなる、３枚の中間リングを積層して順に配置している。
【００９０】
また、第１のフランジ１３における上フランジ部１３ｃの外径を下フランジ部１３ｄの外径よりも小さく形成するとともに、上フランジ部１３ｃの外周下面に係合凹溝４４を設けている。係合凹溝４４は、真空ポンプ用ダンパ１２と真空チャンバを固定するとき、係合フック４５の爪４５ａを引っ掛けて真空ポンプ用ダンパ１２を真空チャンバに固定することができるようになっている。
【００９１】
さらに、中間リング１５Ａの全体を第１のフランジ１３におけるフランジ本体部１３ｂの空間４６内に配置するとともに、中間リング１５Ｂの一部もフランジ本体部１３ｂの空間４６内に配置している。また、中間リング１５Ｂの外周部を下方へ断面略Ｌ字状に折り曲げ、その折り曲げで中間リング１５Ｂにおける外周部の下面側に中間リング１５Ｃを収容可能な空間４７を設け、その空間４７内に中間リング１５Ｃを配置している。さらに、中間リング１５Ｂの外周部の上下両面側に、弾性体１７を柱状にして保持する凹所１５ｆを各々設けている。
【００９２】
また、中間リング１５Ａの外周面と中間リング１５Ｃの外周面にはそれぞれ、第２のＯリング４８が取り付けられる取付溝４９が中間リング１５Ａ、１５Ｂを各々一周して形成されている。一方、取付溝４９と対応して、フランジ本体部１３ｂの内周面と中間リング１５Ｂの空間４７の内周面には、断面略半円形状をした上下方向に延びる複数個の小突起５０を略等間隔で設けている。この小突起５０は、第２のＯリング４８を当接させた状態にして、横方向のずれを防止し、第２のＯリング４８の剛性を保持する。なお、第２のＯリング４８は、Ｏリング１６と同様に、弾性変形可能なシリコンゴム、あるいはシリコンゴムで形成された芯材（コア）１６ａの外周面をフッ素系の異種材料１６ｂで被覆して一体化した複合材であってもよい。
【００９３】
そして、この第４変形例による真空ポンプ用ダンパ１２では、第１のフランジ１３と中間リング１５Ａと中間リング１５Ｂと中間リング１５Ｃと第２のフランジ１４が、順に重ね合わされて位置決めピン４１で固定される。また、その際、第１のフランジ１３の下面と中間リング１５Ａの上面との間、及び、中間リング１５Ａの下面と中間リング１５Ｂの上面との間、中間リング１５Ｂの下面と中間リング１５Ｃの上面と、中間リング１５Ｃの下面と第２のフランジ１４の上面との間には、それぞれ位置決め凹所３６内に僅かに弾性圧縮された状態でＯリング１６が各々配置される。また、中間リング１５Ａの外周面と中間リング１５Ｂの外周面に各々形成された取付溝４９内に、第２のＯリング４８が小突起５０に当接した状態で各々配置される。さらに、第１のフランジ１３の下面と中間リング１５Ｂの上面との間と、中間リング１５Ｂの上面と第２のフランジ１４の下面との間に、それぞれ８個ずつの弾性体１７が僅かに弾性圧縮された状態で位置決め配置される。
【００９４】
この第４変形例の真空ポンプ用ダンパ１２の構造では、中間リング１５Ａの全体と中間リング１５Ｂの一部を、フランジ本体部１３ｂの空間４６内に配置するとともに、中間リング１５Ｃの略全体を中間リング１５Ｂの空間４７内に配置した状態で組み立てるので、Ｏリング１６を多段方式で配置しても高さの低い真空ポンプ用ダンパ１２を得ることができる。また、中間リング１５Ａの外周面と中間リング１５Ｂの外周面に各々形成された取付溝４９内に、図１３及び図１４に示すように第２のＯリング４８が小突起５０に当接した状態で配置させているので、第２のＯリング４８によって横方向の除振が得られ、横方向の除振性能が向上する。
【００９５】
図１５は本発明の真空ポンプ用ダンパの第５変形例を示す断面図で、（ａ）は図２のＡ−Ａ線矢視断面に相当する部分を示している図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線矢視断面に相当する部分を示している図である。
【００９６】
第５変形例は、第４変形例が第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間に、中間リング１５Ａと中間リング１５Ｂと中間リング１５Ｃとでなる、３枚の中間リングを積層して順に配置した構造を開示したが、この第４変形例では、中間リング１５Ｄを一枚だけ使用し、その中間リング１５Ｄを第１のフランジ１３におけるフランジ本体部１３ｂの空間４６内に配置したものである。その中間リング１５Ｄの外周面には、第２のＯリング４８が取り付けられる取付溝４９を設け、空間４６を形成しているフランジ本体部１３ｂの内周面には、上下方向に延びる複数個の小突起５０を設けてなるギア加工が施されている。
【００９７】
一方、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間の固定は、第１のフランジ１３の位置決め孔１３ｇ側から、スリーブ４２を装着した位置決めピン４１を挿入して、位置決めピン４１の先端部４１ａの外周面に設けている雄ねじを第２のフランジ１４の位置決め孔１４ｇの内周面に設けている雌ねじにねじ止め固定して取り付けている。
【００９８】
そして、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間に中間リング１５Ｄを配置して、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４を固定する際、第１のフランジ１３の下面と中間リング１５Ｄの上面との間、及び、中間リング１５Ｄの下面と第２のフランジ１４の上面との間の位置決め凹所３６内にそれぞれＯリング１６を配設するとともに、取付溝４９内に第２のＯリング４８を配設している。
【００９９】
この第５変形例の真空ポンプ用ダンパ１２では、真空チャンバ内を真空ポンプ１０により真空引きすると、第１のフランジ１３と中間リング１５Ｄと第２のフランジ１４との間は、大気圧で押されて、Ｏリング１６及び弾性体１７をそれぞれ弾性圧縮させて間隔が縮まり、第１のフランジ１３の上面とスリーブ４２の鍔部４２ａとの間に図示しない隙間が作られ、第１のフランジ１３と第２のフランジ１４との間に電気的／機械的な絶縁状態が作られる。
【０１００】
また、この第５変形例の真空ポンプ用ダンパ１２の構造でも、中間リング１５Ｄをフランジ本体部１３ｂの空間４６内に配置した状態で組み立てるので、高さの低い真空ポンプ用ダンパ１２を得ることができる。さらに、中間リング１５Ｄの外周面に形成された取付溝４９内に、第２のＯリング４８が小突起５０に当接された状態で配置されているので、第２のＯリング４８によって横方向の除振が得られ、横方向の除振性能が向上する。
【０１０１】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を成すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０      真空ポンプ
１１      ケーシング本体
１２      真空ポンプ用ダンパ
１２ａ    吸気口
１３      第１のフランジ
１３ａ    中央開口（開口部）
１３ｂ    フランジ本体部
１３ｃ    上フランジ部
１３ｄ    下フランジ部
１３ｄａ  外周縁
１３ｅ    位置決め孔
１３ｆ    凹所
１４      第２のフランジ
１４ａ    中央開口（開口部）
１４ｂ    第１丘陵部
１４ｃ    第２丘陵部
１４ｄ    第３丘陵部
１４ｅ    位置決め孔
１４ｆ    凹所
１５      中間リング
１５ａ    中央開口（開口部）
１５ｅ    位置決め孔
１５ｆ    凹所
１５Ａ    中間リング
１５Ａａ  鍔状部
１５Ｂ    中間リング
１５Ｃ    中間リング
１５Ｃａ  鍔状部
１５Ｄ    中間リング
１６      Ｏリング
１６ａ    芯材
１６ｂ    異種材料
１７      弾性体
１８      ボルト
１９      ベース
２０      ボルト
２１      中空部
２２      排気口
２３      排気口部
２４      ステータ部
２５      ロータ部
２５ａ    ロータ軸
２６，２７    磁気軸受部
２８      モータ
２９      筒状壁部
３０      ロータ翼
３１      ステータ翼
３２      半径方向電磁石
３３      金属ディスク
３４      軸方向電磁石
３４，３５    保護用ベアリング
３６      位置決め凹所
３７      固定用ねじ
３７ａ    頭部
３８      取付孔
３９      凹溝
４０      切り欠き部
４１      位置決めピン（位置決め部材）
４１ａ    先端部
４１ｂ    頭部
４２      スリーブ
４２ａ    鍔部
４３      位置決めピン（位置決め部材）
４４      係合凹溝
４５      係合フック
４５ａ    爪
４６      空間
４７      空間
４８      第２のＯリング
４９      取付溝
５０      小突起
５１      機密保持手段
Ｓ        隙間
【図１】
2019163751.tif 000003
【図２】
2019163751.tif 000004
【図３】
2019163751.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019163751.tif 000009
【図８】
2019163751.tif 000010
【図９】
2019163751.tif 000011
【図１０】
2019163751.tif 000012
【図１１】
2019163751.tif 000013
【図１２】
2019163751.tif 000014
【図１３】
2019163751.tif 000015
【図１４】
2019163751.tif 000016
【図１５】
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