(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記径方向翼排気部の上方に位置する他の排気部と該他の排気部に対面する前記径方向翼排気部の１段目の固定翼または回転翼の上面との隙間間隔が、気体の流れ方向に沿って徐々に広くなるようにしたことを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項２】
ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記径方向翼排気部の少なくとも１段目の固定翼の内周面と該内周面に対向する内周側ロータ外周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積が、それ以降の段における固定翼の内周面と該内周面に対向する内周側ロータ外周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積より広く設定されていることを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項３】
ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記径方向翼排気部の少なくとも１段目の回転翼の外周面と該外周面に対向する外周側ステータ内周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積が、それ以降の段における回転翼の外周面と該外周面に対向する外周側ステータ内周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積より広く設定されていることを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項４】
ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記径方向翼排気部の固定翼の内周面と該内周面に対向する内周側ロータ外周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積が、前記凹凸面の内周側の流路面積と同等以上に設定されていることを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項５】
ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記径方向翼排気部の回転翼の外周面と該外周面に対向する外周側ステータ内周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積が、前記凹凸面の外周側の流路面積と同等以上に設定されていることを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項６】
ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記径方向翼排気部の少なくとも１段目の固定翼の内周面と該内周面に対向する内周側ロータ外径との距離が、それ以降の段における固定翼の内周面と該内周面に対向する内周側ロータ外径との距離より大きく設定されていることを特徴とするターボ分子ポンプ。
【請求項７】
ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、
前記径方向翼排気部の少なくとも１段目の回転翼の外周面と該外周面に対向する内周側ステータ外径との距離が、それ以降の段における回転翼の外周面と該外周面に対向する内周側ステータ外径との距離より大きく設定されてい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、高速回転するロータにより気体の排気を行うようにしたターボ分子ポンプに係り、特にケーシング内部に径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ケーシングの内部に径方向翼排気部を有する従来のターボ分子ポンプの一例を図１２に示す。このターボ分子ポンプは、ケーシング１０の内部にロータ（回転部）Ｒとステータ（固定部）Ｓが収容され、これらの間にタービン翼部からなる軸方向翼排気部Ｌ１及び径方向翼排気部Ｌ２が構成されている。ステータＳは、基部１４と、その中央に立設された固定筒状部１６と、軸方向翼排気部Ｌ１及び径方向翼排気部Ｌ２の固定側部分とから主に構成されている。また、ロータＲは、固定筒状部１６の内部に挿入された主軸１８と、それに取り付けられたロータ本体２０から構成されている。
【０００３】
主軸１８と固定筒状部１６の間には駆動用モータ２２と、その上下に上部ラジアル軸受２４及び下部ラジアル軸受２６が設けられている。そして、主軸１８の下部には、主軸１８の下端のターゲットディスク２８ａと、ステータＳ側の上下の電磁石２８ｂを有するアキシャル軸受２８が配置され、更に、固定筒状部１６の上下２カ所には、タッチダウン軸受２９ａ，２９ｂが設けられている。このような構成によって、ロータＲが５軸の能動制御を受けながら高速回転するようになっている。
【０００４】
軸方向翼排気部Ｌ１のロータ本体２０の上部外周には、円盤状の回転翼３０が一体に形成され、ケーシング１０の内面には、固定翼３２が回転翼３０と交互に配置されて設けられている。各固定翼３２は、その縁部を固定翼スペーサ３４で上下から押さえられて固定されている。回転翼３０には、内周部のハブと外周部のフレームの間に径方向に延びる傾斜した羽根（図示略）が放射状に設けられており、この高速回転によって気体分子に軸方向の衝撃を与えて排気を行なうようになっている。
【０００５】
径方向翼排気部Ｌ２は、軸方向翼排気部Ｌ１の下流側つまり下方に設けられており、軸方向翼排気部Ｌ１とほぼ同様に、ロータ本体２０の外周に円盤状の回転翼３６が一体に形成され、ケーシング１０の内面には、固定翼３８が回転翼３６と交互に配置されて設けられている。各固定翼３８は、その縁部を固定翼スペーサ４０で上下から押さえられて固定されている。
【０００６】
固定翼３８はそれぞれ中空の円板状に形成されており、図１３に示すように、その表裏面に、中央の穴４２と周縁部４４の間に渡って螺旋状（渦巻状）の突条４６が設けられ、それら突条４６の間に外側に向かって広がる螺旋状溝４８が形成されている。各固定翼３８の表の面すなわち上側の面の螺旋状突条４６は、図１３（ａ）に矢印Ａで示す回転翼３６の回転に伴い、気体分子が、実線の矢印Ｂで示すように内側に向かって流れるように形成されており、一方、各固定翼３８の裏の面すなわち下側の面の螺旋状突条４６は、矢印Ａで示す回転翼３６の回転に伴い、気体分子が、破線の矢印Ｃで示すように外側に向かって流れるように形成されている。このような固定翼３８は、通常半割体として、或いは３分割以上として形成し、これを回転翼３６と交互になるように固定翼スペーサ４０を介して組み上げてからケーシング１０内に挿入する。
【０００７】
これによって、径方向翼排気部Ｌ２において、軸方向の短いスパンの間に固定翼３８と回転翼３６の間をジグザグに上から下へ向かって進む長い排気経路が構成されて、軸方向の長さを大きくすることなく、高い排気・圧縮性能を有するようになっている。
ここで、径方向翼排気部Ｌ２における、固定翼３８の内周面に対向する内周側ロータ外径Ｄ１及び回転翼３６に対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄ２は、全ての段において同一に設定されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような径方向翼排気部Ｌ２を有するターボ分子ポンプにあっては、図１４に示すように、径方向翼排気部Ｌ２の１段目の固定翼３８と、この例にあっては、この上方に位置する軸方向翼排気部Ｌ１の最下段に位置する回転翼３０との隙間間隔Ｇ１が一定であるため、この固定翼３８の上面に沿って流れて径方向翼排気部Ｌ２の内周側に達するガスの流路断面積が半径に比例して急激に減少し、この結果、ガスを径方向翼排気部Ｌ２の内周側に円滑に導くことができずに澱んでしまい、また径方向翼排気部Ｌ２の内部でガスが軸方向から径方向へとその流れを変える際に、この流れを円滑に繋げずに排気性能が低下してしまうといった問題があった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、内部のガスの流れをより円滑にして排気性能の低下を防止したターボ分子ポンプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記径方向翼排気部の上方に位置する他の排気部と該他の排気部に対面する前記径方向翼排気部の１段目の固定翼または回転翼の上面との隙間間隔が、気体の流れ方向に沿って徐々に広くなるようにしたことを特徴とするターボ分子ポンプである。
【００１１】
これにより、径方向翼排気部の１段目の固定翼と、この上方に位置する軸方向翼排気部の最下段に位置する回転翼等との間に区画形成されるガス流路の流路断面積、または径方向翼排気部の１段目の回転翼と、この上方に位置する軸方向翼排気部の最下段に位置する固定翼等との間に区画形成されるガス流路の流路断面積の少なくとも一方が、ガスの流れ方向に沿って急激に狭くなることを防止して、上流側から径方向翼排気部に流入してくるガスを円滑にこの内周面へ導くことができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記径方向翼排気部の少なくとも１段目の固定翼の内周面と該内周面に対向する内周側ロータ外周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積が、それ以降の段における固定翼の内周面と該内周面に対向する内周側ロータ外周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積より広く設定されていることを特徴とするターボ分子ポンプである。
【００１３】
これにより、１段目の固定翼の内周面と該固定翼の内周面に対向する内周側ロータ外周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積を拡げて、この前後における径方向への流れに円滑に繋げることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記径方向翼排気部の少なくとも１段目の回転翼の外周面と該外周面に対向する外周側ステータ内周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積が、それ以降の段における回転翼の外周面と該外周面に対向する外周側ステータ内周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積より広く設定されていることを特徴とするターボ分子ポンプである。
【００１５】
これにより、１段目の回転翼の外周面と該回転翼の外周面に対向する内周側ステータ内周面または螺旋状凹凸部外径との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積を拡げて、この前後における径方向への流れに円滑に繋げることができる。なお、この内周側ステータ内周面と螺旋状凹凸部外径は、一般には同一に設定されている。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記径方向翼排気部の固定翼の内周面と該内周面に対向する内周側ロータ外周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積が、前記凹凸面の内周側の流路面積と同等以上に設定されていることを特徴とするターボ分子ポンプである。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記径方向翼排気部の回転翼の外周面と該外周面に対向する外周側ステータ内周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路の流路断面積が、前記凹凸面の外周側の流路面積と同等以上に設定されていることを特徴とするターボ分子ポンプである。
請求項６に記載の発明は、ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記径方向翼排気部の少なくとも１段目の固定翼の内周面と該内周面に対向する内周側ロータ外径との距離が、それ以降の段における固定翼の内周面と該内周面に対向する内周側ロータ外径との距離より大きく設定されていることを特徴とするターボ分子ポンプである。
請求項７に記載の発明は、ケーシング内部に、ロータ側の回転翼とステータ側の固定翼が交互に配置され、前記固定翼または回転翼の互いに対向する面の少なくとも一方に気体を径方向に排気する凹凸面を備えた径方向翼排気部を有するターボ分子ポンプにおいて、前記径方向翼排気部の少なくとも１段目の回転翼の外周面と該外周面に対向する内周側ステータ外径との距離が、それ以降の段における回転翼の外周面と該外周面に対向する内周側ステータ外径との距離より大きく設定されていることを特徴とするターボ分子ポンプである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図１１を参照して説明する。なお、図１２乃至図１４に示す従来例と同一または相当部材には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００１９】
図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態のターボ分子ポンプを示すもので、これは、図１２乃至図１４に示すタービン翼部からなる軸方向翼排気部Ｌ１と径方向翼排気部Ｌ２とを備えたターボ分子ポンプに適用し、径方向翼排気部Ｌ２の１段目の固定翼３８をこの上面がガスの流れ方向の半径方向内方に沿って徐々に下方に傾斜するテーパ面３８ａとなるよう半径方向内周側に向かって徐々に薄肉となる形状に形成して、この上方に位置する軸方向翼排気部Ｌ１の最下段に位置する回転翼３０との隙間間隔Ｇが徐々に広くなるようにしたものである。その他の構成は、図１２乃至図１４に示す従来例と同じである。
【００２０】
この実施の形態によれば、径方向翼排気部Ｌ２の１段目の固定翼３８と、この上方に位置する軸方向翼排気部Ｌ１の最下段に位置する回転翼３０との間に区画形成されるガス流路の流路断面積がガスの流れ方向に沿って徐々に狭くなることを防止することができ、これによって、軸方向翼排気部Ｌ１から径方向翼排気部Ｌ２に流入してくるガスを円滑に径方向翼排気部Ｌ２の内周面へ導くことができる。
【００２１】
なお、この例では、１段目の固定翼３８が半径方向内周側に向かって徐々に薄肉となるようにした例を示しているが、階段状に薄肉となる形状にして、この固定翼３８と軸方向翼排気部Ｌ１の最下段に位置する回転翼３０との隙間間隔Ｇが階段状に広くなるようにしても良い。要は、ガスの流れ方向に沿った単位長さ当りの断面積が、より同一となるようにすれば良い。
【００２２】
図３及び図４は、本発明の第２の実施の形態のターボ分子ポンプを示すもので、これは、径方向翼排気部Ｌ２の１段目の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒ１、２段目の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒ２、その他の段の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒｎが、Ｄｒ１＜Ｄｒ２＜Ｄｒｎの関係となり、また１段目の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄｓ１、２段目の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄｓ２、その他の段の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄｓｎが、Ｄｓ１＞Ｄｓ２＞Ｄｓｎの関係となるように設定したものである。その他の構成は、図１２乃至図１４に示す従来例と同様である。
【００２３】
この実施の形態によれば、径方向翼排気部Ｌ２の１段目の固定翼３８の内周面とロータ外周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路Ｆ１の流路断面積Ｓ１（図５参照）、同じく、第１段目の回転翼３６の外周面とステータ内周面との間に区画生成される軸方向に沿ったガス流路Ｆ２の流路断面積Ｓ２（図５参照）を拡げて、この前後における径方向への流れに円滑に繋げることができる。
【００２４】
つまり、図４及び図５に示すように、固定翼３８の内径をＤｒ０、回転翼３６の外径をＤｓ０とすると、上記各流路断面積Ｓ１，Ｓ２は、
Ｓ１＝｛（Ｄｒ０／２）２−（Ｄｒ１／２）２｝・π
Ｓ２＝｛（Ｄｓ１／２）２−（Ｄｓ０／２）２｝・π
で表される。
【００２５】
一方、螺旋状凹凸部の内周側の流路断面積Ｓｉ及び外周側の流路断面積Ｓｏは、内周側の流路幅をＷｉ、外周側の流路幅をＷｏ、内周側の溝高さをＨｉ、外周側の溝高さをＨｏ、条数をＪとすると、
Ｓｉ＝Ｗｉ×Ｈｉ×Ｊ
Ｓｏ＝Ｗｏ×Ｈｏ×Ｊ
で表される。
【００２６】
従って、ガス流路Ｆ１の流路断面積Ｓ１が内周側の流路断面積Ｓｉと同等以上に、ガス流路Ｆ２の流路断面積Ｓ２が外周側の流路断面積Ｓｏと同等以上になるように１段目の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒ１及び１段目の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄｓ１をそれぞれ設定することで、径方向翼排気部Ｌ２での流れの澱みを回避することができる。
【００２７】
なお、固定翼３８の表裏面の螺旋状凹凸部形状が異なる場合は、ガス流路Ｆ１の流路断面積Ｓ１が大きい方の内周側流路断面積Ｓｉと同等以上に、また、固定翼３８の裏面とその次段の固定翼３８の表面の螺旋状凹凸部形状が異なる場合は、ガス流路Ｆ２の流路断面積Ｓ２が大きい方の外周側流路断面積Ｓｏと同等以上になるようにすることで、径方向翼排気部Ｌ２での流れの澱みを回避することができる。
【００２８】
この実施の形態にあっては、径方向翼排気部Ｌ２の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒ１、Ｄｒ２、Ｄｒｎが、Ｄｒ１＜Ｄｒ２＜Ｄｒｎの関係となる例を示したが、ｎを段数とした時、
Ｄｒ１≦Ｄｒ２≦…≦Ｄｒｎ（但し、Ｄｒ１＝Ｄｒ２＝…＝Ｄｒｎは除く）
の関係式が成り立つようにすれば良い。
また、回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄｓ１、Ｄｓ２、Ｄｓｎが、Ｄｓ１＞Ｄｓ２＞Ｄｓｎの関係となるようにした例を示したが、ｎを段数とした時、
Ｄｓ１≧Ｄｓ２≧…≧Ｄｓｎ（但し、Ｄｓ１＝Ｄｓ２＝…＝Ｄｓｎは除く）
の関係式が成り立つようにすれば良い。このことは、以下同様である。
【００２９】
図６は、本発明の第３の実施の形態のターボ分子ポンプを示すもので、これは、径方向翼排気部Ｌ２の１段目の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒ１、２段目の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒ２、その他の段の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒｎが、Ｄｒ１＜Ｄｒ２＜Ｄｒｎの関係となり、また径方向翼排気部Ｌ２の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄｓを全ての段で等しく設定したものである。
このように構成しても、径方向翼排気部Ｌ２の１段目の固定翼３８の内周面とロータ外周面との間に区画形成される軸方向に沿ったガス流路Ｆ１の流路断面積Ｓ１（図５参照）を拡げて、この前後における径方向への流れに円滑に繋げることができる。
図７は、本発明の第４の実施の形態のターボ分子ポンプを示すもので、これは、  径方向翼排気部Ｌ２の１段目の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄｓ１、２段目の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄｓ２、その他の段の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄｓｎが、Ｄｓ１＞Ｄｓ２＞Ｄｓｎの関係となり、また径方向翼排気部Ｌ２の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒを全ての段で等しくなるように設定したものである。
このように構成しても、径方向翼排気部Ｌ２の第１段目の回転翼３６の外周面とステータ内周面との間に区画生成される軸方向に沿ったガス流路Ｆ２の流路断面積Ｓ２（図５参照）を拡げて、この前後における径方向への流れに円滑に繋げることができる。
図８は、本発明の第５の実施の形態のターボ分子ポンプを示すもので、これは、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを組み合わせたものである。つまり、径方向翼排気部Ｌ２の１段目の固定翼３８をこの上面がガスの流れ方向の半径方向内方に沿って徐々に下方に傾斜するテーパ面３８ａとなるよう半径方向内周側に向かって徐々に薄肉となる形状に形成して、この上方に位置する軸方向翼排気部Ｌ１の最下段に位置する回転翼３０との隙間間隔Ｇが徐々に広くなるように構成し、更に、径方向翼排気部Ｌ２の１段目の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒ１、２段目の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒ２、その他の段の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒｎが、Ｄｒ１＜Ｄｒ２＜Ｄｒｎの関係となり、また１段目の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄｓ１、２段目の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄｓ２、その他の段の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ内径（螺旋状凹凸部外径）Ｄｓｎが、Ｄｓ１＞Ｄｓ２＞Ｄｓｎの関係となるように設定したものである。これにより、第１の実施の形態と第２の実施の形態の相乗効果を得ることができる。
図９は、本発明の第６の実施の形態のターボ分子ポンプを示すもので、これは、円筒ねじ溝からなる軸方向翼排気部Ｌ３と径方向翼排気部Ｌ２とを上下に有するターボ分子ポンプに適用したものである。すなわち、このターボ分子ポンプのロータ本体２０には、ねじ溝５４ａを有する筒状のねじ溝部５４が一体に設けられ、このねじ溝部５４とケーシング１０との間にロータＲの高速回転で気体分子をドラッグしながら排気する軸方向翼排気部Ｌ３が構成されている。そして、径方向翼排気部Ｌ２の１段目の固定翼３８をこの上面が半径方向内方に沿って徐々に下方に傾斜するテーパ面３８ａとなるよう半径方向内周側に向かって徐々に薄肉となる形状に形成している。
【００３０】
この実施の形態によれば、円筒ねじ溝からなる軸方向翼排気部Ｌ３は、例えば１〜１０００Ｐａの圧力領域で有効に作用するので、到達真空度は落ちるものの、より大気に近い粘性流領域での稼働が可能となる。
【００３１】
図１０は、本発明のターボ分子ポンプの第７の実施の形態を示すもので、これは、タービン翼部からなる軸方向翼排気部Ｌ１と径方向翼排気部Ｌ２との間に円筒ねじ溝からなる軸方向翼排気部Ｌ３を有するターボ分子ポンプに適用したものである。すなわち、ロータ本体２０の中段部分の外周面にねじ溝５４ａを有するねじ溝部５４を一体に設け、このねじ溝部５４の周囲をねじ溝排気部スペーサ５６を囲繞することで、ロータＲの高速回転で気体分子をドラッグしながら排気する軸方向翼排気部Ｌ３が構成されている。そして、径方向翼排気部Ｌ２の１段目の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒ１、２段目の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒ２、その他の段の固定翼３８の内周面と対向する内周側ロータ外径Ｄｒｎが、Ｄｒ１＜Ｄｒ２＜Ｄｒｎの関係となり、また１段目の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ外径Ｄｓ１とその他の段の回転翼３６の外周面と対向する内周側ステータ外径Ｄｓｎが、Ｄｓ１＞Ｄｓｎの関係となるように設定したものである。この実施の形態によれば、３段の排気構造を採用することで、排気速度性能を向上させることができる。
【００３２】
図１１は、本発明のターボ分子ポンプの第８の実施の形態を示すもので、これは、図１２乃至図１４に示すタービン翼部からなる軸方向翼排気部Ｌ１と径方向翼排気部Ｌ２とを備えたターボ分子ポンプに適用し、径方向翼排気部Ｌ２の１段目の回転翼３６をこの上面がガスの流れ方向の半径方向外方に沿って徐々に下方に傾斜するテーパ面３６ａとなるよう半径方向内周側に向かって徐々に薄肉となる形状に形成して、この上方に位置する軸方向翼排気部Ｌ１の最下段に位置する固定翼３２との隙間間隔が徐々に広くなるようにしたものである。その他の構成は、図１２乃至図１４に示す従来例と同じである。
この実施の形態によれば、軸方向翼排気部Ｌ１から径方向翼排気部Ｌ２に流入してくるガスを円滑に径方向翼排気部Ｌ２の外周面へ導くことができる。
【００３３】
なお、上記各実施の形態にあっては、径方向翼排気部とタービン翼やねじ溝などの軸方向翼排気部との有するターボ分子ポンプに適用した例を示しているが、径方向翼排気部のみを有するターボ分子ポンプに適用しても良く、また、径方向翼排気部と軸方向翼排気部との組合せも上記に限らない。更に、ステータ側の固定翼に螺旋状の凹凸を設けた例を示しているが、螺旋状の凹凸をロータ側の回転翼、或いは双方に設けても良いことは勿論である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軸方向から径方向への流れを円滑につなげ、また、径方向翼排気部の流れの澱みを回避し、ガスの流れを円滑にして、排気性能の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のターボ分子ポンプの断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態のターボ分子ポンプの断面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】図３の第１段目の固定翼及び回転翼周辺における流路断面積の説明に付する図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態のターボ分子ポンプの要部拡大図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態のターボ分子ポンプの要部拡大図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態のターボ分子ポンプの要部拡大図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態のターボ分子ポンプの断面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態のターボ分子ポンプの断面図である。
【図１１】本発明の第８の実施の形態のターボ分子ポンプの断面図である。
【図１２】従来のターボ分子ポンプの断面図である。
【図１３】図１２の固定翼を示す図である。
【図１４】図１２の一部を拡大して示す一部拡大図である。
【符号の説明】
１０  ケーシング
１８  主軸
２０  ロータ本体
３０  回転翼
３２  固定翼
３４  固定翼スペーサ
３６  回転翼
３６ａ  テーパ面
３８  固定翼
３８ａ  テーパ面
４０  固定翼スペーサ
４６  螺旋状突条
４８  螺旋状溝
５４  ねじ溝部
５６  ねじ溝排気部スペーサ
Ｆ１，Ｆ２  ガス流路
Ｇ  隙間間隔
Ｌ１，Ｌ３  軸方向翼排気部
Ｌ２  径方向翼排気部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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