(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ室内に静翼を設け、動翼を取付けたロータのシャフトを回転磁気軸受とスラスト磁気軸受と上下の上部保護軸受及び下部保護軸受とを介してロータ室内に回転可能に支持し、前記ロータシャフトを高速回転させるモータをポンプ内に設けたターボ分子ポンプにおいて、前記ロータシャフトの下端部にスラスト磁気ディスクを着脱可能に且つ前記スラスト磁気軸受に対向して取付け、前記スラスト磁気ディスクに前記下部保護軸受を越える軸方向長さのボス部を前記ロータシャフトの下端面に設けて、前記ボス部を前記下部保護軸受のスラスト荷重面とラジアル荷重面とに対して間隔を置いて対峙させた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するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のターボ分子ポンプを図２、図３により説明すると、図２の１が上半部１ａと下半部１ｂとよりなるターボ分子ポンプのケーシング、１ｃがケーシング上半部１ａに設けた吸気口、１ｄがケーシング下半部１ｂに設けた排気口、２がケーシング１内のロータ室、３がケーシング上半部１ａに固定した静翼、４がロータ室２内に配設したロータ、５が同ロータ４に設けた動翼、４ａがロータ４のシャフト、６が同ロータシャフト４ａの下端部に設けたスラスト磁気ディスク、７ａ及び７ｂがロータシャフト４ａとケーシング下半部１ｂとの対向面に設けた上下２組の回転磁気軸受、８がスラスト磁気ディスク６の上下面に対向して設けたスラスト磁気軸受、９がロータシャフト４ａの上端部に回転用上部保護軸受として設けたボールベアリング、１０がロータシャフト４ａの下端ネック部に回転及びスラスト用下部保護軸受（ボールベアリング）、１１がケーシング下半部１ｂ内に設けたロータ回転駆動用モータである。
【０００３】
図３は、ロータシャフト４ａの下端部を拡大して示す縦断側面図である。上記スラスト磁気ディスク６は、やや厚いボス部３６ａの周囲にディスク部３６ｂを形成し、ボス部３６ａをロータシャフト４ａの下端部にボルト３６ｃにより固定している。
回転及びスラスト用下部保護軸受１０は、ロータシャフト４ａの上向きスラスト荷重面１０ａとラジアル荷重面１０ｂとをロータシャフト４ａの段部と周面とに対して間隔を置いて対峙させ、下向きスラスト荷重面１０ｃをボス部３６ａのフランジ部に対して間隔を置いて対峙させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記図２、図３に示す従来のターボ分子ポンプでは、ロータ回転駆動用モータ１１により、動翼５を有したロータ４及びロータシャフト４ａを高速回転させて、吸気口１ｃから流入するガスを動翼５と静翼４との圧縮比により圧縮した後、排気口１ｄへ導いて、吸気口１ｃ側を真空状態まで減圧する。
【０００５】
そして定常運転時には、上下２組の回転磁気軸受７ａ及び７ｂとスラスト磁気軸受８とが正常に機能して、ロータ４及びロータシャフト４ａを非接触でスムースに回転させているが、運転中、例えば吸気側システムの圧力が急に上昇するような異常事態が生じた場合には、ポンプ内のガスの流力的挙動が急変して、ロータ４に異常に大きな力及び振動が発生する。
【０００６】
このとき、各磁気軸受７ａ、７ｂ、８の隙間寸法よりも隙間寸法が小さい保護軸受９、１０は、ラジアル荷重面またはスラスト荷重面がロータシャフト部４ａに接触して、振動変位量を制限することにより、各磁気軸受７ａ、７ｂ、８とロータシャフト４ａとの衝突による損傷を防止するようにしている。
しかし図３に示す構成では、上記異常事態が発生したとき、下部保護軸受１０の上向きスラスト荷重面１０ａとラジアル荷重面１０ｂとがロータシャフト４ａへ繰り返し衝突する。
【０００７】
このため、ロータシャフト４ａに圧縮塑性変形が生じ、塑性変形が大きくなると、異常運転時に生じる振動量が増大して、各磁気軸受７ａ、７ｂ、８やモータ１１が損傷するという問題があった。
本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その目的とする処は、新たなスラスト磁気ディスクをロータシャフトに取付ける交換作業だけで下部保護軸受によるロータシャフトの保護機能を元の正常な状態に回復できるターボ分子ポンプを提供しようとする点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、ロータ室内に静翼を設け、動翼を取付けたロータのシャフトを回転磁気軸受とスラスト磁気軸受と上下の上部保護軸受及び下部保護軸受とを介してロータ室内に回転可能に支持し、前記ロータシャフトを高速回転させるモータをポンプ内に設けたターボ分子ポンプにおいて、前記ロータシャフトの下端部にスラスト磁気ディスクを着脱可能に且つ前記スラスト磁気軸受に対向して取付け、前記スラスト磁気ディスクに前記下部保護軸受を越える軸方向長さのボス部を前記ロータシャフトの下端面に設けて、前記ボス部を前記下部保護軸受のスラスト荷重面とラジアル荷重面とに対して間隔を置いて対峙させている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明のターボ分子ポンプを図１に示す一実施形態により説明すると、１ｂがケーシング下半部、４ａがロータシャフト、６がスラスト磁気ディスク、６ａがスラスト磁気ディスク６のボス部、６ｂがスラスト磁気ディスク６のディスク部、６ｃがボルト、８が上下のスラスト磁気軸受、１０が回転及びスラスト用下部保護軸受（ボールベアリング）、１０ａが下部保護軸受１０の上向きスラスト荷重面、１０ｂが下部保護軸受１０のラジアル荷重面、１０ｃが下部保護軸受１０の下向きスラスト荷重面である。
【００１０】
このターボ分子ポンプでは、図２に示すようにロータ室２内に静翼３が設けられ、動翼５を取付けたロータ４のシャフト４ａが回転磁気軸受７ａ、７ｂとスラスト磁気軸受８と上下の上部保護軸受及び下部保護軸受９、１０とを介してロータ室２内に回転可能に支持され、ロータシャフト４ａを高速回転させるモータ１１がポンプ内に設けられ、図１に示すようにロータシャフト４ａの下端部にスラスト磁気ディスク６がボルト６ｃを介して着脱可能に且つスラスト磁気軸受８に対向して取付けられ、スラスト磁気ディスク６に下部保護軸受１０を越える軸方向長さのボス部６ａが設けられて、ボス部６ａがロータシャフト４ａの下端面に取り付けられるとともに下部保護軸受１０の上向きスラスト荷重面１０ａ及び下向きスラスト荷重面１０ｃとラジアル荷重面１０ｂとに対して間隔を置いて対峙させられている。
【００１１】
次に前記ターボ分子ポンプの作用を具体的に説明する。
ターボ分子ポンプの運転中、吸気側の圧力が急に上昇するような異常が発生して、ロータ４及びロータシャフト４ａが振動するとき、ロータ４及びロータシャフト４ａの下部保護軸受１０がスラスト磁気ディスク６のボス部６ａに衝突接触して、このボス部６ａに圧縮塑性変形が生じることになる。
【００１２】
このため、ロータシャフト４ａには、塑性変形が生じなくなり、ボス部６ａに圧縮塑性変形の生じたスラスト磁気ディスク６だけをロータシャフト４ａから取り外して、新たなスラスト磁気ディスク６をロータシャフト４ａに取付ける交換作業だけで下部保護軸受１０によるロータシャフト４ａの保護機能が元の正常な状態に回復する。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は前記のようにロータ室内に静翼を設け、動翼を取付けたロータのシャフトを回転磁気軸受とスラスト磁気軸受と上下の上部保護軸受及び下部保護軸受とを介してロータ室内に回転可能に支持し、ロータシャフトを高速回転させるモータをポンプ内に設けたターボ分子ポンプにおいて、ロータシャフトの下端部にスラスト磁気ディスクを着脱可能に且つスラスト磁気軸受に対向して取付け、スラスト磁気ディスクに下部保護軸受を越える軸方向長さのボス部を設けて、ボス部をロータシャフトの下端面に取り付けるとともに下部保護軸受のスラスト荷重面とラジアル荷重面とに対して間隔を置いて対峙させており、ターボ分子ポンプの運転中、吸気側の圧力が急に上昇するような異常が発生して、ロータ及びロータシャフトが振動するとき、ロータ及びロータシャフトの下部保護軸受がスラスト磁気ディスクのボス部に衝突接触して、このボス部に圧縮塑性変形が生じる。このため、ロータシャフトには、塑性変形が生じなくなり、ボス部に圧縮塑性変形の生じたスラスト磁気ディスクを塑性変形の生じないロータシャフトから取り外して、新たなスラスト磁気ディスクをロータシャフトに取付ける交換作業だけで下部保護軸受によるロータシャフトの保護機能を元の正常な状態に回復できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のターボ分子ポンプの一実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】従来のターボ分子ポンプを示す縦断側面図である。
【図３】同ターボ分子ポンプのスラスト磁気ディスク部分を拡大して示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１      ケーシング
１ａ    ケーシング上半部
１ｂ    ケーシング下半部
１ｃ    吸気口
１ｄ    排気口
２      ロータ室
３      静翼
４      ロータ
４ａ    ロータシャフト
５      動翼
６      スラスト磁気ディスク
６ａ      〃                のボス部
６ｂ      〃                のディスク部
６ｃ      〃                のボルト
７ａ    上部回転磁気軸受
７ｂ    下部回転磁気軸受
８      上下のスラスト磁気軸受
９      上部保護軸受
１０    下部保護軸受
１０ａ    〃        の上向きスラスト荷重面
１０ｂ    〃        のラジアル荷重面
１０ｃ    〃        の下向きスラスト荷重面
１１    モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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