【手続補正書】
【提出日】平成19年5月24日(2007.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に気体を吸い込む吸気部と、回転翼と固定翼とを交互に配置する排気部と、前記回転翼を回転させる回転軸と、前記回転軸の吸気部側端面に固定されたタービン翼部とを備え；
前記回転翼が、前記吸い込んだ気体を前記軸方向に排気する１段以上のタービン翼と、前記タービン翼の後流側に位置し、前記排気された気体をさらに遠心ドラッグ作用により排気する１段以上の遠心翼を含んで構成され；
前記遠心翼が、該遠心翼を貫通する前記回転軸に固定され；
前記タービン翼が、前記タービン翼部に取り付けられた；
ターボ型真空ポンプ。
【請求項２】
前記遠心翼のうち１段以上が円周流翼である；
請求項１に記載のターボ型真空ポンプ。
【請求項３】
最下段に位置する前記タービン翼の位置が、前記吸気部側端面より軸方向前記吸気部側にある；
請求項１または請求項２に記載のターボ型真空ポンプ。
【請求項４】
軸方向位置が前記吸気部側端面より前記吸気部側にある前記タービン翼の最小外径が、前記遠心翼の最大外径より大きく形成された；
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のターボ型真空ポンプ。
【請求項５】
前記タービン翼部が、中空部と該中空部の底部に形成された貫通孔とを有し、前記貫通孔に挿入されたネジ部材により前記吸気部側端面に固定され；
前記中空部の内径寸法が、前記回転軸の外径寸法より小さく形成されている；
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のターボ型真空ポンプ。
【請求項６】
前記タービン翼部が、前記吸気部側端面と接触する排気部側端面と、該排気部側端面に、ネジが形成された凸部とを有し；
前記回転軸が、前記吸気部側端面に、前記凸部と螺合する凹部を有する；
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のターボ型真空ポンプ。
【請求項７】
前記タービン翼部が、中実構造である；
請求項１乃至請求項４または請求項６のいずれか１項に記載のターボ型真空ポンプ。
【請求項８】
前記タービン翼部が、前記吸気部側端面と接触する排気部側端面と、該排気部側端面に、前記回転軸が係合する円環状凸部とを有する；
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のターボ型真空ポンプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明によるターボ型真空ポンプ１は、例えば図１に示すように、軸方向に気体を吸い込む吸気部２３Ａと、回転翼７０、２４と固定翼７１、２８とを交互に配置する排気部５０と、回転翼７０、２４を回転させる回転軸２１と、回転軸２１の吸気部側端面１５に固定されたタービン翼部７３とを備え；回転翼７０、２４が、前記吸い込んだ気体を前記軸方向に排気する１段以上のタービン翼７０と、タービン翼７０の後流側に位置し、前記排気された気体をさらに遠心ドラッグ作用により排気する１段以上の遠心翼２４を含んで構成され；遠心翼２４が、該遠心翼２４を貫通する回転軸２１に固定され；タービン翼７０が、タービン翼部７３に取り付けられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記翼構成により、比較的低圧側で高い排気効率を有するタービン翼と、比較的高圧側で高い排気効率を有する遠心翼とを組み合わせてターボ型真空ポンプを構成するため、ポンプ全体にて排気効率を高くできる。また遠心翼は径方向にガスを排気するため、軸方向長さを長くすることなく、流路長さを長くできる。よって、タービン翼部が固定され、遠心翼が取り付けられる回転軸部の長さを短くできるので、ロータ全体の固有振動数が高くなり、高速回転化が容易となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
前記遠心翼が、該遠心翼を貫通する前記回転軸に固定されるので、遠心翼のボス部の径を小さくすることができる。また半径方向の流れを生じさせることができ、流路長さを長くすることができるので、圧縮性能が向上する。また、前記タービン翼部が、前記回転軸の吸気部側端面に固定されるので、タービン翼部のボス部の径を小さくすることができ、タービン翼からボス部に作用する遠心力を低減でき、高速回転化が可能となる。その結果、大流量ガスを吸い込む場合でも、タービン翼の排気作用により吸気圧を低圧にすることができ、遠心翼の排気作用により高い圧力まで圧縮することが可能である。さらに、この構造によりタービン翼と遠心翼とが、別体構造となったので、回転翼の一部の破損、変形、腐食等が生じた場合に、その回転翼を交換すればよく、回転翼全体を交換する必要がないので長期的使用に対し有利なターボ型真空ポンプとすることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
このように構成すると、全ての段のタービン翼のボス部における径を小さくすることができ、全ての段のタービン翼からボス部に作用する遠心力を低減でき、高速回転化をより効果的に行うことができる。最下段に位置するタービン翼の位置が、吸気部側端面より軸方向吸気部側にあるとは、最下段のタービン翼の反吸気側面が吸気部側端面と軸方向同じ位置にある場合を含むもとのとする。なお、最下段に位置しているタービン翼は、吸気部から最も遠くに位置する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項５に係る発明によるターボ型真空ポンプ１は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のターボ型真空ポンプにおいて、例えば図１に示すように、タービン翼部７３が、中空部１２と該中空部１２の底部１２Ｂに形成された貫通孔５８とを有し、貫通孔５８に挿入されたネジ部材７８により吸気部側端面１５に固定され；中空部１２の内径寸法が、回転軸２１の外径寸法より小さく形成されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
このように構成すると、簡易な構成によりタービン翼部を確実に吸気部側端面に取り付けることができる。また前記タービン翼部の中空部の内径寸法が、前記回転軸の外径寸法より小さく形成されているので、中空部の内径部に発生する応力を低減することができ、中空部に過大な応力が発生することがない構造とすることができるので、高速回転化が可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項６に係る発明によるターボ型真空ポンプ１は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のターボ型真空ポンプにおいて、例えば図８に示すように、タービン翼部７３が、吸気部側端面１５と接触する排気部側端面１１Ｂと、該排気部側端面１１Ｂに、ネジが形成された凸部８５とを有し；回転軸２１が、吸気部側端面１５に、凸部８５と螺合する凹部８４を有する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項８に係る発明によるターボ型真空ポンプ１は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のターボ型真空ポンプにおいて、例えば図７に示すように、タービン翼部７３が、吸気部側端面１５と接触する排気部側端面１１Ｂと、該排気部側端面１１Ｂに、回転軸２１が係合する円環状凸部８３とを有する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明は、上記翼構成により、比較的低圧側で高い排気効率を有するタービン翼と、比較的高圧側で高い排気効率を有する遠心翼とを組み合わせてターボ型真空ポンプを構成するため、ポンプ全体にて排気効率を高くできる。また遠心翼は径方向にガスを排気するため、軸方向長さを長くすることなく、流路長さを長くできる。よって、タービン翼部が固定され、遠心翼が取り付けられる回転軸部の長さを短くできるので、ロータ全体の固有振動数が高くなり、高速回転化が容易となる。また、遠心翼が、該遠心翼を貫通する前記回転軸に固定されるので、遠心翼のボス部の径を小さくすることができる。また半径方向の流れを生じさせることができ、流路長さを長くすることができるので、圧縮性能が向上する。また、タービン翼部が、回転軸の吸気部側端面に固定されるので、タービン翼部のボス部の径を小さくすることができ、タービン翼からボス部に作用する遠心力を低減でき、高速回転化が可能となる。その結果、大流量ガスをタービン翼の排気作用により低圧にすることができ、遠心翼の排気作用により高い圧力まで圧縮することが可能となった。さらに、この構造によりタービン翼と遠心翼とが、別体構造となったので、回転翼の一部の破損、変形、腐食等が生じた場合に、その回転翼を交換すればよく、回転翼全体を交換する必要がないので長期的使用に対し有利なターボ型真空ポンプとすることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
排気部５０は、三段のタービン翼７０を有するタービン翼部７３を備える。タービン翼部７３のボス部７４には中空部１２が形成され、中空部１２の底部１２Ｂには貫通孔５８が形成されている。中空部１２の内径は、貫通孔５８の内径より大きく形成されている。貫通孔５８の内径は、回転軸２１の外径より小さく形成されている。タービン翼部７３の下部の端面(排気部側端面)１１Ｂは、端面１１Ｂから突出する段付部１４が形成されている。貫通孔５８は、段付部１４をも貫通している。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
本実施の形態のポンプ１によれば、タービン翼部７３は一体材料から形成することができ、回転軸２１の吸気部側端面１５に固定する構造とした。すなわち、回転軸１０４を収納するステータＳと、中空部１０５ａを有するロータＲとを備える従来のポンプ１Ｃであって、中空部１０５ａにステータＳを収納し、すなわちステータＳの外側にロータＲを配置するポンプ１Ｃ（図１３）とは相違する構造のポンプとしている。従来のポンプ１Ｃでは、中空部１０５ａの内径部に発生する遠心応力により、回転数が制限されていた。しかし、本実施の形態のポンプ１では、タービン翼部７３の貫通孔５８の内径寸法は六角ボルト７８を貫通させるに十分大きい値とすればよく、また貫通孔５８の内径寸法は、回転軸２１の外径寸法より小さく形成される。タービン翼部７３の中空部１２の内径も、貫通孔５８の内径よりわずかに大きい値であり、回転軸２１の外径寸法より小さく形成される。よって、貫通孔５８の内径、中空部１２の内径を共に、上記の中空部１０５ａ（図１３）の内径より大幅に小さくすることができ、発生する遠心応力を大幅に低減することができるので、高速回転化が可能である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
タービン翼部７３の貫通孔５８の内径寸法が、回転軸２１の外径寸法より小さく形成されているので、貫通孔５８の内径部に発生する応力を低減することができ、高速回転化が可能である。回転軸２１の外径は、回転体全体の固有振動数をできるだけ高くするため、遠心翼２４または後述の円周流翼８８(図１０)の内径応力が許す限り、太く設計することが望ましい。タービン翼部７３を回転軸２１の吸気部側端面１５に固定する構造としたため、この構造により回転体の固有振動数が低減しても、固有振動数が運転回転数範囲に対して十分離れているように回転軸２１の外径を決定する。このため、タービン翼部７３を六角ボルト７８により回転軸２１の吸気部側端面１５に取り付けるため形成された貫通孔５８の内径は、回転軸２１の外径より小さく形成される。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
図７に示すように、ポンプ１のタービン翼部７３は、タービン翼部７３の下部の端面(排気部側端面)１１Ｂに、回転軸２１が係合する円環状凸部８３を有するようにしてもよい。円環状凸部８３の内径は、回転軸２１の外径に等しく形成する。この円環状凸部８３により、タービン翼部７３の回転軸２１に対する同心出しが容易となり、タービン翼部７３を中心軸を一致させ傾きを生じることなく取り付けることができるので、高速回転中にアンバランスが増大することを防ぎ、高速回転時の安定性を得ることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
図８に示すように、ポンプ１のタービン翼部７３は、タービン翼部７３の下部の端面(排気部側端面)１１Ｂにオネジが形成された凸部８５を有し、回転軸２１は、吸気部側端面１５に、凸部８５と螺合する、メネジが形成された凹部８４を有するようにしてもよい。このように構成すると、タービン翼部７３を中実構造とすることができ、タービン翼部７３を回転軸２１の吸気部側端面１５に取り付けるための貫通孔を形成する必要がなく、タービン翼部７３のボス部７４(図３)に発生する応力を低減することができ、さらに高速回転化が可能である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るターボ型真空ポンプの正面断面図である。
【図２】図１のターボ型真空ポンプのタービン翼の最小外径、遠心翼の最大外径を説    明する図である。
【図３】(ａ)は、図１のターボ型真空ポンプのタービン翼部の平面図、(ｂ)は、タービン翼を放射状に中心に向かって見た図を平面上に部分的に展開した図である。
【図４】(ａ)は、図１のターボ型真空ポンプのタービン翼用の固定翼の平面図、(ｂ)は、同正面図であり、（ｃ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】(ａ)は、図１のターボ型真空ポンプの遠心翼の平面図、(ｂ)は、同正面断面図である。
【図６】(ａ)は、図１のターボ型真空ポンプの遠心翼用の固定翼の平面図、(ｂ)は、同正面断面図である。
【図７】図１のターボ型真空ポンプのタービン翼部の排気部側端面に円環状凸部を設けた場合の図である。
【図８】図１のターボ型真空ポンプのタービン翼部の排気部側端面にネジ状凸部を設けた場合の図である。
【図９】図１のターボ型真空ポンプに遠心翼を押さえ付ける保持リングを設けた場合の図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るターボ型真空ポンプの正面断面図である。
【図１１】(ａ)は、図１０のターボ型真空ポンプの円周流翼の平面図、(ｂ)は、同正面断面図である。
【図１２】図１０のターボ型真空ポンプの隔壁の部分的平面図である。
【図１３】従来のターボ型真空ポンプの正面断面図である。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2006307795.tif 000001