(57)【要約】【課題】  凝縮性を有するシステムガスの排気を行なう複合真空ポンプのロータにおいて、複合真空ポンプ全体を大型化することなく低真空側のねじ溝真空ポンプの加熱温度の上昇を可能にして、システムガスの凝着を防止することができる複合真空ポンプのロータを提供する。【解決手段】  鉄合金等の耐熱性を有する金属材により形成した低真空側のねじ溝真空ポンプ部ロータ１ｂと、該ロータ１ｂの端部を鋳ぐるんでアルミニウム合金の溶湯鍛造により連設した高真空側のターボ分子ポンプ部ロータ１ａとからなる複合真空ポンプのロータ１を形成した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高真空側ポンプ部と低真空側ポンプ部とからなる複合真空ポンプにおいて、耐熱性を有する金属材料により形成した低真空側ポンプ部ロータと、該低真空側ポンプ部ロータの端部を鋳ぐるんで連設された軽金属製又は軽合金製の高真空側ポンプ部ロータとからなることを特徴とする複合真空ポンプのロータ。
【請求項２】
前記高真空側ポンプ部ロータは、アルミニウム合金又はマグネシウム合金の溶湯鍛造により製造されていることを特徴とする請求項１に記載の複合真空ポンプのロータ。
【請求項３】
前記高真空側ポンプ部はターボ分子ポンプ部からなると共に、前記低真空側ポンプ部はねじ溝真空ポンプ部からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合真空ポンプのロータ。
【請求項４】
前記高真空側ポンプ部ロータの中心部に、回転軸が嵌入可能な軸孔を有する鉄合金製のブッシュを鋳ぐるんで有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の複合真空ポンプのロータ。
【請求項５】
前記ブッシュの外周部に、低熱膨張率の材料からなる粉体又は繊維状体を多孔質に成型したプリフォームを配置し、該プリフォームの上から溶湯鍛造を行なって、前記高真空側ポンプ部ロータを形成したことを特徴とする請求項４に記載の複合真空ポンプのロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体の製造装置等における凝縮性を有するプロセスガス等の気体の排気に最適な複合真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６にターボ分子ポンプ部Ａとねじ溝真空ポンプ部Ｂとからなる従来の複合真空ポンプの一例の縦断面図を示す。Ｒはロータであり、該ロータＲは、外周部に多数の動翼Ｍを放射状に且つ多段に突出させて有するターボ分子ポンプ部ロータＲ１と、円筒状に形成されているねじ溝真空ポンプ部ロータＲ２とからなり、アルミニウム合金製で一体に形成されている。
【０００３】
前記ロータＲの中心部を鋼製の回転軸Ｊが挿通しており、ロータＲは該回転軸Ｊと共に高速回転をして真空排気を行なう。
【０００４】
凝縮性を有するシステムガスの排気において、システムガスが真空ポンプのロータ等に凝着を起こさないようにするために、特に低真空側ポンプ部のロータやステータを加熱する方法が行なわれている。
【０００５】
しかしアルミニウム合金は一般に耐熱温度が低く、かくてロータの加熱を十分に行えないという問題があった。
【０００６】
このため、回転軸の一端部にアルミ合金材料からなる高真空側ポンプ部ロータを配置し、該回転軸の他端部に耐熱性を有する金属材料からなる低真空側ポンプ部ロータを配置した例が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１１５６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１の方法により、低真空側ポンプ部は耐熱性は向上するが、ロータを回転軸の両端部に分割して取り付けているので、軸の曲げ固有振動数が低下するという問題を生ずる。
【０００８】
前記ロータの回転軸系の危険速度を定格回転速度以上に保つためには、軸の直径を太くする必要があり、これは磁気軸受やモータ等の大型化につながるので、複合真空ポンプ全体が大型化して高コストになるという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点を解消し、複合真空ポンプ全体を大型化することなく低真空側ポンプ部の加熱温度の上昇を可能にして、システムガスの凝着の防止ができる複合真空ポンプのロータ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】
【００１０】
本発明は上記の目的を達成すべく、高真空側ポンプ部と低真空側ポンプ部とからなる複合真空ポンプにおいて、耐熱性を有する金属材料により形成した低真空側ポンプ部ロータと、該低真空側ポンプ部ロータの端部を鋳ぐるんで連設された軽金属製又は軽合金製の高真空側ポンプ部ロータとからなる複合分子ポンプを形成した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、複合真空ポンプ全体を大型化することなく低真空側ポンプ部の加熱温度の上昇を可能にして、システムガスが該複合分子ポンプに凝着するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態の実施例を以下に示す。
【実施例１】
【００１３】
図１に本発明を適用した複合真空ポンプのロータ１の縦断面図を示す。
【００１４】
ロータ１は高真空側のターボ分子ポンプ部ロータ１ａと、低真空側のねじ溝真空ポンプ部ロータ１ｂとからなる。
【００１５】
ここでターボ分子ポンプ部ロータ１ａは加工性の良いアルミニウム合金系の材料で形成されており、他方のねじ溝真空ポンプ部ロータ１ｂは耐熱性を有する鉄合金系の材料により形成されている。
【００１６】
前記ロータ１の機械加工前の粗形材１´の縦断面図を図２に示した。
【００１７】
即ち機械加工前の粗形材１´は、ねじ溝真空ポンプ部ロータの鉄合金系の素材１ｂ´の一端部１ｂ１を、ターボ分子ポンプ部ロータの鋳物素材１ａ´に鋳ぐるんで一体に形成されており、アルミニウム合金からなる該鋳物素材１ａ´は、前記鋳ぐるみ部分に接着不良部分を生じさせないために、溶湯鍛造法によって製造した。
【００１８】
尚、「鋳ぐるむ」とは、鋳造の際に予め形成された部品等の上から注湯をして、該部品を鋳造物内に取り込んで一体の鋳物とすること言う。
【００１９】
ここで溶湯鍛造法について説明する。
【００２０】
溶湯鍛造法は、重力鋳造法、低圧鋳造法、又はダイカスト法等と同じく、アルミニウム合金（又はマグネシウム合金）の鋳造法の一つである。
【００２１】
即ち、溶けたアルミニウム合金（溶湯）を型（金型）に入れ、高い圧力を加えて凝固させる方法で、その特徴として、溶湯を短時間で凝固させるため、組織が緻密で鋳巣の少ない鋳物を製造することができる。
【００２２】
又、異種金属を鋳ぐるんで溶湯鍛造を行なうときにも、鋳造欠陥がなく、熱伝導性の良い一体物に形成できる特徴がある。
【００２３】
図３は、前記ロータ１の加工前の粗形材１´を溶湯鍛造法により製造する製造工程の説明図である。
【００２４】
即ち、底板を有する円筒状の鋳型４ａの中心部に鉄合金系の材料からなるねじ溝真空ポンプ部ロータの素材１ｂ´を置き、該素材１ｂ´の外側に外中子４ｂを配置し、該素材１ｂ´の内側に内中子４ｃを配置する。
【００２５】
該素材１ｂ´の一端部１ｂ１はこれら中子の上に突出している。
【００２６】
尚、これら中子は金属又は砂又は塩等からなる。
【００２７】
組み上った中子の上から鋳型４Ａ内にアルミニウム合金等の溶湯を注入し、その上に蓋状にパンチ４ｅを乗せて、該溶湯が固まらぬ間に矢印Ｐの如く、前記パンチ４ｅの上から該溶湯即ち鋳物素材１ａ´に衝撃力又は圧力を加えて、前記素材１ｂ´の一端部１ｂ１を鋳ぐるんだ良質の鋳物素材１ａ´を形成させる。
【００２８】
かくてロータ１は、ターボ分子ポンプ部ロータ１ａとねじ溝真空ポンプ部ロータ１ｂとが異種金属であるにも拘らず、両者の接続部に欠陥のない一体のものとすることができる。
【００２９】
即ち、本発明のロータ１を採用した複合真空ポンプにおいては、前記円筒状のねじ溝真空ポンプ部ロータ１ｂの内周部及び外周部、又はどちらか一方の側にねじ溝真空ポンプのステータと加熱用のヒータとを配置し、これらステータ及びねじ溝真空ポンプ部ロータ１ｂを従来よりも高温に加熱して、凝縮性を有するプロセスガスに対して従来よりも優れた凝着阻止能力を発揮することができる。
【実施例２】
【００３０】
本発明の実施例２のロータ２及び該ロータ２の機械加工前の粗形材２´の各縦断面図を図４に示した。
【００３１】
本実施例のロータ２は、ターボ分子ポンプ部ロータ２ａの中心部に鉄合金製の円筒状のブッシュ２ａ１を鋳ぐるんで有している点が前記実施例１のロータ１とは異なっている。
【００３２】
即ち粗形材２´は、ねじ溝真空ポンプ部ロータの素材１ｂ´と円筒状のブッシュ２ａ１とを溶湯鍛造の型内にセットした状態で、アルミニウム合金の溶湯鍛造を行ってターボ分子ポンプ部ロータの鋳物素材２ａ´を製造する。
【００３３】
尚、前記ブッシュ２ａ１は図３に示す如く、その両端部を外方へ膨出させて、フランジ状の膨出部を両端部に有するようにしてもよい。
【００３４】
このようにターボ分子ポンプ部ロータ２ａ内に鉄合金製のブッシュ２ａ１を設けて、該ブッシュ２ａ１を挿通する回転軸（鋼製）との熱膨張の差をなくすようにしたので、両者の嵌合は温度が変っても一定に保たれる。
【００３５】
この結果、ロータ２と前記回転軸とからなる回転軸系では、温度変化によりアンバランスを生じることがない。
【実施例３】
【００３６】
本発明の実施例３のロータ３及び該ロータ３の機械加工前の粗形材３´の各縦断面図を図５に示した。
【００３７】
本実施例のロータの粗形材３´は、ターボ分子ポンプ部ロータ３ａの中心部に鉄合金製の円筒状のブッシュ２ａ１を有すると共に、該ブッシュ２ａ１の外周部に多孔質層のプリフォーム３ａｐを形成し、該プリフォーム３ａｐの上から溶湯鍛造を行なって、前記ねじ溝真空ポンプ部ロータの素材１ｂ´の一端部及び前記ブッシュ２ａ１を鋳ぐるんでターボ分子ポンプ部の鋳物素材３ａ´を製造しており、ブッシュ２ａ１の外周部にプリフォーム層３ａｐを有する点が前記実施例２のロータ２及び粗形材２´とは異なっている。
【００３８】
ここでプリフォームとは、予め所要の形状に形成しておくことを言う。
【００３９】
前記多孔質層のプリフォーム３ａｐは、低熱膨張率の材料からなる粉体又は繊維状体を円筒状に形成してなり、前記溶湯が該プリフォーム３ａｐ内で浸透して固まれば、該プリフォーム部の層が中心部の鉄合金製のブッシュ２ａ１と外周部のアルミニウム合金製のターボ分子ポンプ部ロータ３ａとの熱膨張率の違いの緩衝地帯となって、ロータ３の温度が上昇しても前記アルミニウム合金製のロータ部分と前記ブッシュ２ａ１との間に歪みや剥離等が起こることがなく、安全なロータとすることができる効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、半導体の製造装置等における凝縮性を有するプロセスガスの排気に用いる複合真空ポンプのロータに利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例１のロータの縦断面図である。
【図２】前記実施例１のロータの粗形材の縦断面図である。
【図３】前記ロータの粗形材の製造工程の説明図である。
【図４】本発明の実施例２のロータ及びその粗形材の縦断面図である。
【図５】本発明の実施例３のロータ及びその粗形材の縦断面図である。
【図６】複合真空ポンプの一例の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、２、３            複合真空ポンプのロータ
１ａ、２ａ、３ａ      高真空側ポンプ部（ターボ分子ポンプ部）ロータ
１ｂ                  低真空側ポンプ部（ねじ溝真空ポンプ部）ロータ
２ａ１                ブッシュ
３ａｐ                プリフォーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007071139.tif 000006
【図５】
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【図６】
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