(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付冶具を介して支持体にケーシングが取り付けられ、このケーシング内に排気用翼体およびモータによって回転し、前記排気用翼体が取り付けられる駆動軸を備えたターボ分子ポンプにおいて、前記取付冶具は、前記駆動軸の回転方向に沿うと共に前記回転方向と一致するよう湾曲した長孔形状のボルト孔を備え、前記ケーシングは、前記排気翼体が破損し、その回転エネルギーがケーシングに伝わったときにボルトの締付力に抗して前記支持体に対して相対的に回転することによって前記回転エネルギーを消費するようにボルトで固定することによって前記支持体に取り付けられることを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項２】
取付冶具を介して支持体にケーシングが取り付けられ、このケーシング内に排気用翼体およびモータによって回転し、前記排気用翼体が取り付けられる駆動軸を備えたターボ分子ポンプにおいて、前記取付冶具は、前記支持体と前記ケーシングを取り付けるボルトの周囲に取り付けられる緩衝部材が挿入可能な内径を持つボルト孔を備え、前記ボルト孔の形状は前記駆動軸の回転方向に沿うと共に前記回転方向と一致するよう湾曲した長孔形状であり、前記ケーシングは前記ボルトの周囲に前記緩衝部材を取り付けて前記ボルト孔に固定することによって、前記支持体に取り付けられ、前記緩衝部材は、前記排気翼体の破損によってケーシングに伝達される回転エネルギーを自らの破損によって消費することを特徴とするターボ分子ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボ分子ポンプに関し、特にターボ分子ポンプの真空容器への取付けに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ターボ分子ポンプにおいて、排気用翼体を備えた駆動軸はケーシングに収納されるが、このケーシングは真空容器等の支持体に、ケーシングと真空容器のそれぞれに設けられたフランジ部１０１に形成された円形の貫通孔１０２（図５参照）に、複数のボルトを使用して取付けられている。翼体の材料中に材料欠陥が存在した場合や、腐食性ガスの使用により翼体の材料が応力腐食を受けた場合は、回転中に翼体が破損し、ケーシングに固定された固定翼体に落下し、その破損した排気用翼体の有する回転エネルギーがケーシング及び真空容器に及ぶことがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、このような破損部品の有する回転エネルギーによって、ケーシングから真空容器に回転力が伝わり、真空容器が破損することがあるために、真空容器の厚みを増やしたり高強度の材質にするなどしていたが、いずれもコストアップや装置の重量化を招いた。
【０００４】
そこで、本発明は従来のターボ分子ポンプの持つ問題点を解決し、コストアップや装置の重量化を引き起こすことなく、真空容器等の支持体に確実にケーシングを固定することのできるターボ分子ポンプの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の請求項１に記載されたターボ分子ポンプは、取付冶具を介して支持体にケーシングが取り付けられ、このケーシング内に排気用翼体およびモータによって回転し、前記排気用翼体が取り付けられる駆動軸を備えたターボ分子ポンプにおいて、前記取付冶具は、前記駆動軸の回転方向に沿うと共に前記回転方向と一致するよう湾曲した長孔形状のボルト孔を備え、前記ケーシングは、前記排気翼体が破損し、その回転エネルギーがケーシングに伝わったときにボルトの締付力に抗して前記支持体に対して相対的に回転することによって前記回転エネルギーを消費するようにボルトで固定することによって前記支持体に取り付けられることを特徴とする。また、請求項２に記載されたターボ分子ポンプは、取付冶具を介して支持体にケーシングが取り付けられ、このケーシング内に排気用翼体およびモータによって回転し、前記排気用翼体が取り付けられる駆動軸を備えたターボ分子ポンプにおいて、前記取付冶具は、前記支持体と前記ケーシングを取り付けるボルトの周囲に取り付けられる緩衝部材が挿入可能な内径を持つボルト孔を備え、前記ボルト孔の形状は前記駆動軸の回転方向に沿うと共に前記回転方向と一致するよう湾曲した長孔形状であり、前記ケーシングは前記ボルトの周囲に前記緩衝部材を取り付けて前記ボルト孔に固定することによって、前記支持体に取り付けられ、前記緩衝部材は、前記排気翼体の破損によってケーシングに伝達される回転エネルギーを自らの破損によって消費することを特徴とする。
【０００６】
請求項1に記載されたターボ分子ポンプでは、ボルトの締付力に抗して限られた範囲でケーシングを支持体に対して相対的に回転できるようにすることによってケーシングに伝わった破損部品のエネルギーを消費する。また、請求項２に記載されたターボ分子ポンプではボルトの周囲に取り付けた緩衝部材の破壊エネルギーでケーシングに伝わった破損部品のエネルギーを消費する。さらに、請求項３に記載されたターボ分子ポンプでは請求項１と請求項２に記載されたターボ分子ポンプの衝撃緩衝機構を組み合わせることによってケーシングに伝わった破損部品のエネルギーを消費する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のターボ分子ポンプの概略断面図である。図１において、ターボ分子ポンプは、ケーシング５０の内側にスペーサ４を介して取り付けられた固定翼体３と、駆動軸１に取り付けられると共に固定翼体３に対向して設置された排気用翼体２とによってタービン翼を形成し、固定翼体３に対して排気用翼体２を高周波モータ３３によって高速回転させることによって、吸気口５から吸気した気体分子を排気口６側に移送させている。
【０００８】
また、吸気口５側には、ポンプにより吸込む流体を供給する真空容器５１が設けられており、図２に示すように、ケーシング５０側のフランジ５０ａと真空容器５１側のフランジ５１ａとが、ボルト５２、ナット等の冶具で締め付けられることで、ケーシング５０が真空容器５１に固定されている。
【０００９】
さらに、図１に示すように、排気用翼体２を備えた駆動軸１を非接触で支持する磁気軸受装置は、駆動軸１の半径方向に電磁石を設けたラジアル磁気軸受３４ａ、３４ｂと、軸方向に電磁石を設けたスラスト軸受３４ｃとを備え、この電磁石とほぼ同位置に駆動軸１の状態を検出するラジアルセンサ３１ａ、スラストセンサ等の変位センサ３１ｂを設置してフィードバック制御系を構成し、各電磁石に流れる電流を調節して電磁石の吸引力を調節し、駆動軸１を中心位置に支持している。
【００１０】
電磁石は、駆動軸１を挟んで対向して配置されており、各電磁石にＰＩＤ制御等によって定められる励磁電流を励磁アンプを介して流し、対向する電磁石の吸引力によって駆動軸１の位置制御を行い、磁気浮上制御を行っている。また、排気用翼体２の回転速度は、回転センサ３２によって駆動軸１の回転速度を検出して求めている。
【００１１】
このようなターボ分子ポンプにおいて、材料欠陥や腐食に伴い排気用翼体２が破損すると、排気用翼体２を備えた駆動軸１はバランスを失い、駆動軸１の本体の方は保護軸受７、８で支持されるが、その破損した排気用翼体の破片は固定翼体３等に落下し、その回転エネルギーがケーシング５０全体に伝わり、ケーシング５０を回転させようとする。
【００１２】
ところで、ケーシング５０については、ターボ分子ポンプにより吸い込まれる流体を供給する真空容器５１に、図３に示すように、ケーシング５０及び真空容器５１のそれぞれのフランジ５０ａ、５１ａに設けられた長孔５３にボルト５２を貫通して取り付けられている。なお、複数のボルト５２は複数の長孔に対し、すべて排気翼体２の回転方向の端で固定されている。したがって、上記したように、排気翼体２が破損し、その回転エネルギーがケーシング５０に伝わったとき、ボルトによる締付力に抗じてケーシング５０は長さＳ分だけ真空容器５１に相対的に回転するので、その回転に要するエネルギーとして破損した排気翼体の回転エネルギーを消費し、真空容器５１にかかる応力が弱められ、これらが破損しなくなる。
【００１３】
即ち、上記したようなコストアップや装置の重量化を伴うことなく、フランジ５０ａ、５１ａにおけるボルト５２の貫通孔を長孔５３とする簡単な構成で、ターボ分子ポンプのケーシング５０に対する取付けを確実にすることができる。
【００１４】
なお、図４に示すように、剛性が低く、破損したり弾性変形するような緩衝部材５４をボルト５２の周囲に取付け、ボルト５２とともにフランジ５０ａ、５１ａの貫通孔５３に挿入し、破損した排気用翼体の回転エネルギーによってケーシング５０を回転しようとするときのエネルギーを、緩衝部材の破壊エネルギーや弾性エネルギーで消費されるようにすることで、真空容器５１の損傷を防止することもできる。また、上記したようなフランジの貫通孔を長孔５３とする構造と組み合わせることで、真空容器の破損防止を、さらに効果的なものとすることができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ケーシングを真空容器等の支持体に対して限られた範囲で回転できるように構成することで、その回転により破損部品の有する回転エネルギーを消費し、真空容器にかかる破損エネルギーが弱まるので、真空容器の厚みを増したり、高強度の材質にする必要がなく、コストアップや装置の重量化を伴わず、確実にポンプを真空容器等の支持体に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のターボ分子ポンプの概略構成図。
【図２】本発明のターボ分子ポンプの真空容器に対する取付図。
【図３】本発明のターボ分子ポンプにおける下方から見たフランジの概略平面図。
【図４】本発明のターボ分子ポンプにおけるフランジの概略断面図。
【図５】従来のターボ分子ポンプにおける下方から見たフランジの概略平面図。
【符号の説明】
１  駆動軸
５０  ケーシング
５０ａ  フランジ
５１  真空容器
５１ａ  フランジ
５２  ボルト
５３  長孔
【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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