DE69928866T2

DE69928866T2 - Turbomolekularpumpe

Info

Publication number: DE69928866T2
Application number: DE69928866T
Authority: DE
Inventors: Takashi Narashino-shi Kabasawa
Original assignee: BOC Edwards Japan Ltd
Current assignee: Edwards Japan Ltd
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2019-06-24
Also published as: KR100549514B1; JP2000009088A; DE69928866D1; JP3013083B2; EP0967395A3; KR20000006393A; EP0967395A2; EP0967395B1; US6334754B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbomolekularpumpe, und insbesondere eine Turbomolekularpumpe mit verbesserten Statorschaufeln.
Eine Turbomolekularpumpe wird allgemein als Vakuumgerät für eine Vorrichtung zur Herstellung von Halbleitern usw. verwendet.
Die Turbomolekularpumpe hat Statorschaufeln und Rotorschaufeln, die an einem Statorabschnitt beziehungsweise Rotorabschnitt in mehrstufiger Anordnung in axialer Richtung angeordnet sind, und der Rotorabschnitt wird mit einem Motor bei hoher Drehzahl gedreht, so dass die Evakuierung (Vakuumerzeugung) ausgeführt wird.
11(a) bis 11(c) zeigen die Strukturen der Rotorschaufel und der Statorschaufel der zuvor beschriebenen Turbomolekularpumpe. 11(a) zeigt eine Anordnung zwischen der Rotorschaufel und der Statorschaufel, 11(b) ist eine perspektivische Schnittansicht, die einen Rotor zeigt, der entlang einer oberen und unteren Ebene der Rotorschaufel geschnitten ist, und 11(c) ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der Statorschaufel zeigt.
Wie in 11(a) dargestellt ist, besteht die Turbomolekularpumpe aus einem Rotor 60 und einem Stator 70, die fest an Rotorachsen angeordnet sind, die bei hoher Drehzahl drehen.
Der Rotor 60 besteht aus einem Rotorkörper 61, der in seinem Inneren einen Motor und Magnetlager aufnimmt, einem Rotorringabschnitt 64, der an einem äußeren Umfang des Rotorkörpers 61 angeordnet ist, und einer Vielzahl von Schaufeln 63, die an dem Rotorringabschnitt 64 radial in radialer Richtung bereitgestellt sind und in einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Drehachse geneigt sind.
Andererseits besteht der Stator 70 aus einem Abstandhalter 71 und einer Statorschaufel 72, die zwischen Rotorschaufeln 62 an den entsprechenden Stufen angeordnet sind, während ihre äußere Umfangsseite zwischen den Abstandhaltern 71 und 71 gehalten wird.
Der Abstandhalter 71 ist eine zylindrische Form mit abgestuften Abschnitten, und die Länge jedes abgestuften Abschnitts in axialer Richtung, der sich im Inneren befindet, wird in Übereinstimmung mit den Abständen zwischen den entsprechenden Stufen der Rotorschaufeln 62 variiert.
Die Statorschaufel 72 besteht aus einem äußeren Ringabschnitt 73, von dem ein Teil seines äußeren Umfangsabschnitts zwischen den Abstandhaltern 71 in Umfangsrichtung liegt, einem inneren Ringabschnitt 74, und einer Vielzahl von Schaufeln 75, von welchen beide Enden radial mit einem vorbestimmten Winkel von dem äußeren Ringabschnitt 73 und dem inneren Ringabschnitt 74 gehalten werden. Der Innendurchmesser des inneren Ringabschnitts 74 ist so gebildet dass er größer als der Außendurchmesser des Rotorkörpers 61 ist, so dass eine innere Umfangsfläche 77 des inneren Ringabschnitts 74 und eine äußere Umfangsfläche 65 des Rotorkörpers 61 nicht miteinander in Kontakt gelangen.
Zur Anordnung der Statorschaufeln 72 zwischen den Rotorschaufeln 62 an den entsprechenden Stufen ist jede Statorschaufel 72 entlang dem Umfang in zwei Teile geteilt. Die Statorschaufel 72 ist aus einer dünnen Platte hergestellt, wie einer dünnen rostfreien oder Aluminiumplatte, die zweigeteilt ist. Ein äußerer Abschnitt mit einem halbringförmigen Profil und Abschnitte für Schaufeln 75 der Statorschaufel 72 werden durch Ätzen aus der dünnen Platte geschnitten, und die Abschnitte für Schaufeln 75 werden mit Hilfe einer Pressbearbeitung zu einem vorbestimmten Winkel gefaltet. Somit wird die in 11(c) dargestellte Form erhalten.
Bei der derart gebildeten Turbomolekularpumpe ist der Rotor 60 so konstruiert, dass er mit einem Motor bei mehreren zehntausend Umdrehungen pro Minute gedreht wird, so dass eine Vakuumerzeugung von der stromaufwärts liegenden Seite zu der stromabwärts liegenden Seiten von 11(a) erfolgt.
Da bei solchen herkömmlichen Turbomolekularpumpen die Halterung der Statorschaufeln 72 durch den Abstandhalter 71 mit einer Auslegerkonstruktion ausgeführt wird, und die Statorschaufeln 72 entlang dem Umfang zweigeteilt sind, würde eine große Krümmung eintreten, wenn übermäßige Lasten auf die Statorschaufeln 72 ausgeübt werden. Da insbesondere bei den Statorschaufeln 72, die mit Hilfe einer Pressbearbeitung gebildet werden, die Dicke der Platte gering ist, traten Fälle ein, wo das offene Ende an der zentralen Seite stark an dem Abschnitt gekrümmt war, der in zwei Teile geteilt ist.
Aus diesem Grund wurden in dem Fall, wo eine große Fluktuation in einer Gasladung aufgrund einer Störung usw. von Ventilen, die an einer Vakuumkammer befestigt waren, auftrat, die Statorschaufel stark gekrümmt, mit dem Ergebnis, dass im schlimmsten Fall die Schaufeln 75 der Statorschaufeln mit den Schaufeln 63 der Rotorschaufeln in Kontakt gelangten und beschädigt wurden.
Wenn eine solche Struktur verwendet wurde, dass das Magnetlager für die Rotorachse verwendet wurde, trat ferner auch der Fall ein, dass die Statorschaufeln 72 und die Rotorschaufeln 62 aufgrund der Vibration, die zum Zeitpunkt einer Störung an der Magnetlagervorrichtung oder beim Aufprallen eines Fanglagers im Falle eines Stromausfalls verursacht wurde, in Kontakt gelangten und brachen.
In der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0 442 556 A1, veröffentlicht am 21. August 1991, ist ein Stator für eine Turbomolekularpumpe beschrieben, der eine Statorscheibe umfasst, die in zwei Hälften geteilt ist. An einem Ende jeder Scheibenhälfte sind zwei Zungen bereitgestellt, die auf der flachen Oberfläche der entsprechenden anderen Scheibenhälfte aufliegen, wenn die zwei Scheibenhälften aneinander liegen. Die Zungen der einen Scheibenhälfte sind mit den Zungen der anderen Scheibenhälfte nicht verriegelt; vielmehr liegen die Zungen der zwei Scheibenhälften an gegenüberliegenden Enden ihrer entsprechenden Scheibenhälften, so dass sie separat funktionieren.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der obengenannten Probleme ausgeführt, die der herkömmlichen Turbomolekularpumpe eigen sind, und daher ist die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer Turbomolekularpumpe mit Statorschaufeln, die eine solche Struktur aufweisen, dass relativ keine Krümmungen auftreten.
Ferner ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer Turbomolekularpumpe mit Statorschaufeln, die eine solche Struktur aufweisen, dass kaum ein Bruch der Statorschaufeln eintritt, selbst wenn die Statorschaufeln mit Rotorschaufeln aufgrund einer Krümmung in Kontakt gelangen.
Zur Lösung der primären Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Turbomolekularpumpe wie in Anspruch 1 beschrieben bereitgestellt.
Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur anhand eines weiteren Beispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von welchen:
1 eine Querschnittsansicht ist, die die gesamte Struktur einer Turbomolekularpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 die Struktur einer Statorschaufel gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei 2(a) eine perspektivische Teilansicht der Statorschaufel ist und 2(b) bis 2(e) Rippenstrukturabschnitte der Statorschaufel zeigen, bei welchen verschiedene Formen verwendet werden;
3 die Struktur einer Statorschaufel gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei 3(a) eine perspektivische Ansicht ist, die beide Endabschnitte von inneren Ringabschnitten zeigt, die einander zugewandt sind; und 3(b) eine Querschnittsansicht ist, die den Eingriffszustand von 3(a) zeigt;
4 die Struktur der Statorschaufel gemäß einem ersten Modifizierungsbeispiel der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei 4(a) eine perspektivische Ansicht ist, die beide Endabschnitte der inneren Ringabschnitte zeigt, die einander zugewandt sind; und 4(b) eine Querschnittsansicht ist, die den Eingriffszustand von 4(a) zeigt;
5 eine perspektivische Ansicht ist, die beide Endabschnitte der inneren Ringabschnitte der Statorschaufeln gemäß einem zweiten Modifizierungsbeispiel der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die einander zugewandt sind;
6 eine Konzeptansicht ist, die Anordnungen einer Statorschaufel gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei 6(a) zwei Paare von Statorschaufeln zeigt, die jeweils aus zweigeteilten Statorschaufeln bestehen, die überlappt sind, so dass die Kopplungsabschnitte um 90° zueinander verschoben sind, und 6(b) bis 6(d) Beispiele des überlappenden Zustands der Paare von Statorschaufeln zeigen;
7 eine Querschnittsansicht ist, die eine Statorschaufel und eine Rotorschaufel einer Turbomolekularpumpe in einer weiteren Ausführung zeigen, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
8 eine Querschnittsansicht ist, die eine Statorschaufel und eine Rotorschaufel einer Turbomolekularpumpe gemäß einem ersten Modifizierungsbeispiel der weiteren Ausführung einer Turbomolekularpumpe zeigt;
9 eine Querschnittsansicht ist, die eine Statorschaufel und eine Rotorschaufel einer Turbomolekularpumpe gemäß einem zweiten Modifizierungsbeispiel der weiteren Ausführung einer Turbomolekularpumpe zeigt;
10 eine Querschnittsansicht ist, die eine Statorschaufel und eine Rotorschaufel einer Turbomolekularpumpe gemäß einem dritten Modifizierungsbeispiel der weiteren Ausführung einer Turbomolekularpumpe zeigt; und
11 die Strukturen einer Rotorschaufel und einer Statorschaufel der herkömmlichen Turbomolekularpumpe zeigt, wobei 11(a) eine Anordnung zwischen der Rotorschaufel und der Statorschaufel zeigt, 11(b) eine perspektivische Schnittansicht ist, die einen Rotor zeigt, der entlang der oberen und unteren Ebene der Rotorschaufel geschnitten ist, und 11(c) eine perspektivische Ansicht ist, die einen Teil der Statorschaufel zeigt.
Es folgen ausführliche Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 6.
(1) Überblick über die Ausführungsformen
Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Rippenstruktur bei einem inneren Ringabschnitt 74 einer Statorschaufel 72 verwendet. Als spezifische Rippenstruktur kann eine Reihe von Formen, wie eine Halbleiterform, eine halbelliptische Form, eine U-Form oder eine umgekehrte V-Form im Querschnitt in radialer Richtung verwendet werden. Diese Formen können mit Hilfe einer Pressbearbeitung oder durch Anschweißen usw. gebildet werden.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Klauen mit Hilfe von Falten oder Schweißen usw. an den Verbindungsabschnitten der zweigeteilten Statorschaufeln 72 gebildet. Dadurch wird die Steifigkeit an dem zweigeteilten Abschnitt erhöht, wo die Statorschaufeln 72 einander gegenüberliegen, wodurch es kaum zu einer Krümmung der Schaufeln kommt.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Paar der Statorschaufeln 72, die jeweils aus zweigeteilten Statorschaufeln bestehen, überlappt, um eine zweilagigen Struktur zu bilden. Ferner sind Phasen der zweigeteilten Positionen der Statorschaufeln in den entsprechenden Lagen um 90° zueinander verschoben.
(2) Einzelheiten der Ausführungsformen
Es folgt eine ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 6. Es muss festgehalten werden, dass in den vorliegenden Ausführungsformen dieselben Bezugszeichen zur Erklärung derselben Komponenten wie in der herkömmlichen Turbomolekularpumpe verwendet werden, die in 11 dargestellt ist, und deren Beschreibung entsprechend unterlassen wird. Nur Teile, die in der herkömmlichen Struktur und den vorliegenden Ausführungsformen unterschiedlich sind, werden beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht, die die gesamte Struktur einer Turbomolekularpumpe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Eine obengenannte Turbomolekularpumpe 1 ist zum Beispiel in einer Vorrichtung zur Herstellung von Halbleitern eingebaut, um ein Prozessgas aus einer Kammer usw. zu evakuieren. In diesem Beispiel ist ein Flansch 11 am oberen Endabschnitt eines Gehäuses 10 gebildet und kann mit der Vorrichtung zur Herstellung von Halbleitern usw. durch Schrauben verbunden werden.
Wie in 1 dargestellt, ist die Turbomolekularpumpe 1 mit einer Rotorwelle 18 bereitgestellt, die im Wesentlichen zylindrisch ist und in dem zentralen Abschnitt 10 des Gehäuses angeordnet ist. An dem äußeren Umfang der Rotorwelle 18 ist ein Rotorkörper 61 mit einer im Wesentlichen umgekehrten U-Form im Querschnitt angeordnet, der an dem oberen Abschnitt der Rotorwelle 18 mit Schrauben 19 befestigt wird. Um den äußeren Umfang des Rotorkörpers 61 sind die Rotorringabschnitte 64 mehrstufig angeordnet, und die Rotorschaufeln 62 sind an den entsprechenden Rotorringabschnitten 64 angeordnet. Die Rotorschaufeln 62 an den entsprechenden Stufen enthalten eine Vielzahl von Schaufeln 63 mit offenem Ende.
Ferner ist die Turbomolekularpumpe 1 mit dem Rotor 60 und dem Stator 70 bereitgestellt.
Der Stator 70 ist aus der Vielzahl von Statorschaufeln 72 und den zylindrischen Abstandhaltern 71 mit abgestuften Abschnitten konstruiert. Die Statorschaufeln an den entsprechenden Stufen sind zweigeteilt, wie später beschrieben wird, und werden zwischen den Rotorschaufeln 62 an den entsprechenden Stufen eingesetzt und außen montiert. Die Statorschaufeln 72 an den entsprechenden Stufen liegen in Umfangsrichtung an dem äußeren Ringabschnitt 73 zwischen den Abstandhaltern 71 beziehungsweise 71, wodurch sie zwischen den Rotorschaufeln 62 gehalten werden.
Der Stator 70 ist fest an dem inneren Umfang des Gehäuses 10 angeordnet.
Die Rotorschaufeln 62 und die Statorschaufeln 72 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dienen als Evakuierungsstufe, Zwischenstufe und Kompressionsstufe von der stromaufwärtsliegenden Seite aus. Es sollte festgehalten werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine dreistufige Struktur beschränkt ist, die aus der Evakuierungs-, Zwischen- und Kompressionsstufe besteht, sondern zahlreiche Strukturen verwendet werden können, wie eine zweistufige Struktur, die aus der Evakuierungsstufe und der Kompressionsstufe besteht, eine zweistufige Struktur, in der jede Stufe eine andere Funktion hat, und eine Struktur ohne Einschränkung hinsichtlich der Funktion jeder Stufe.
Die Turbomolekularpumpe 1 enthält des Weiteren ein Magnetlager 20, das die Rotorwelle 18 mit magnetischer Kraft hält, und einen Motor 30 zum Erzeugen eines Moments an der Rotorwelle 18.
Das Magnetlager 20 enthält radiale Elektromagneten 21 und 24 zum Erzeugen einer magnetischen Kraft in radialer Richtung an der Rotorwelle 18, radiale Sensoren 22 und 26 zum Erfassen der Position der Rotorwelle 18 in radialer Richtung, axiale Elektromagneten 32 und 34 zum Erzeugen einer magnetischen Kraft in axialer Richtung an der Rotorwelle 18, eine Metallscheibe 31, auf die eine Kraft wirkt, die von den axialen Elektromagneten 32 und 34 erzeugt wird, und einen axialen Sensor 36 zum Erfassen der Position der Rotorwelle 18 in axialer Richtung.
Der radiale Elektromagnet 21 besteht aus zwei Paaren von Elektromagneten, die so angeordnet sind, dass sie orthogonal zueinander liegen. Die entsprechenden Paare von Elektromagneten sind an einer höheren Position als der Motor 30 der Rotorwelle 18 angeordnet, während die Rotorwelle 18 dazwischen liegt.
Zwischen dem radialen Elektromagneten 21 und dem Motor 30 befinden sich zwei Paare radialer Sensoren 22, die einander zugewandt sind und zwischen welchen die Rotorwelle 18 liegt, und die an der Seite des radialen Elektromagneten 21 liegen. Die zwei Paare radialer Sensoren 22 sind so angeordnet, dass sie einander im rechten Winkel in Übereinstimmung mit den zwei Paaren radialer Elektromagneten 21 schneiden.
Ferner sind zwei Paare von Elektromagneten 24 auf gleiche Weise an einer tieferen Position als der Motor 30 der Rotorwelle 18 angeordnet, so dass sie orthogonal zueinander liegen.
Zwischen dem radialen Elektromagneten 24 und dem Motor 30 sind auch zwei Paare von radialen Sensoren 26 auf gleiche Weise so bereitgestellt, dass sie neben dem radialen Elektromagneten 24 liegen.
Durch Zuführen von Erregerstrom zu diesen radialen Elektromagneten 21 und 24 wird die Rotorwelle 18 magnetisch angehoben. Dieser Erregerstrom wird in Übereinstimmung mit den Positionsdetektionssignalen von den radialen Sensoren 22 und 26 bei der magnetischen Anhebung gesteuert. Infolgedessen wird die Rotorwelle 18 an der vorgeschriebenen Position in der radialen Richtung gesichert.
Auf dem unteren Abschnitt der Rotorwelle 18 ist eine Metallscheibe 31 befestigt, die aus der magnetischen Substanz besteht. Jedes Paar von axialen Elektromagneten 32 und 34, die einander zugewandt sind, ist so angeordnet, dass diese Metallscheibe 31 dazwischen liegt. Ferner sind die axialen Sensoren 36 einander zugewandt an dem unteren Endabschnitt der Rotorwelle 18 angeordnet.
Der Erregerstrom der axialen Elektromagneten 32 und 34 wird in Übereinstimmung mit dem Positionsdetektionssignal von dem axialen Sensor 36 gesteuert. Dadurch wird die Rotorwelle 18 an der vorgeschriebenen Position in der axialen Richtung gesichert.
Das Magnetlager 20 enthält einen Magnetlagersteuerabschnitt, der in einer Steuerung 45 angeordnet ist, zum magnetischen Anheben der Rotorwelle 18 durch Rückkopplungssteuerung des Erregerstroms der radialen Elektromagneten 21 und 24 beziehungsweise der axialen Elektromagneten 32 und 34, auf der Basis der Detektionssignale dieser radialen Sensoren 22 und 26 und des axialen Sensors 36.
Die Fanglager 38 und 39 sind an den oberen und unteren Seiten der Rotorwelle 18 angeordnet.
Im Allgemeinen wird der Rotorabschnitt, der aus der Rotorwelle 18 und entsprechenden daran befestigten Abschnitten besteht, während seiner Drehung mit dem Motor 30 axial in einem kontaktlosen Zustand von dem Magnetlager 20 gehalten. Die Fanglager 38 und 39 spielen für den Schutz der gesamten Vorrichtung eine Rolle, indem sie den Rotorabschnitt anstelle des Magnetlagers 20 halten, wenn es zu einem Aufprall kommt.
Daher sind die Fanglager 38 und 39 so angeordnet, dass die innere Bahn der Lager 38 und 39 sich in einem kontaktlosen Zustand gegenüber der Rotorwelle 18 befindet.
Der Motor 30 ist zwischen dem radialen Sensor 22 und dem radialen Sensor 26 im Inneren des Gehäuses 10 angeordnet, im Wesentlichen an der zentralen Position der Rotorwelle 18 in axialer Richtung. Die Rotorwelle 18, der Rotor 60 und die Rotorschaufeln 62, die daran befestigt sind, können durch Anlegen eines Stroms an den Motor 30 gedreht werden.
Eine Auslassöffnung 52 zum Evakuieren des verarbeiteten Gases oder dergleichen von der Vorrichtung zur Herstellung von Halbleitern ist an dem unteren Abschnitt des Gehäuses 10 der Turbomolekularpumpe 1 angeordnet.
Ebenso ist die Turbomolekularpumpe durch den Verbinder 44 und das Kabel an die Steuerung 45 angeschlossen.
2(a) bis 2(e) zeigen die Struktur der Statorschaufel 72 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 2(a) dargestellt, ist die Statorschaufel 72 aus dem äußeren Ringabschnitt 73, von dem ein Teil der äußeren Umfangsseite in Umfangsrichtung zwischen den Abstandhaltern 71 liegt, dem inneren Ringabschnitt 74 und einer Vielzahl von Schaufeln 75 konstruiert, von welchen beide Enden radial mit einem vorbestimmten Winkel von dem äußeren Ringabschnitt 73 und dem inneren Ringabschnitt 74 gehalten werden. Der Innendurchmesser des inneren Ringabschnitts 74 ist größer als der Außendurchmesser des Rotorkörpers 61 gebildet, so dass die innere Umfangsebene 77 des inneren Ringabschnitts 74 und die äußere Umfangsebene 65 des Rotorkörpers 61 miteinander nicht in Kontakt kommen (siehe 11(a)).
Ein Rippenstrukturabschnitt 80, der als Verstärkungselement dient, ist an dem inneren Ringabschnitt 74 gebildet. Dieser Rippenstrukturabschnitt 80 ist in Umfangsrichtung von einer Endfläche 78 des zweigeteilten inneren Ringabschnitts 74 zu der Endfläche 78 an der anderen Seite gebildet. Die Steifigkeit in Bezug auf die Krümmung des inneren Ringabschnitts 74 kann durch die Bereitstellung des Rippenstrukturabschnitts 80 erhöht werden.
Die Statorschaufel 72 besteht aus einer dünnen Platte, wie einer dünnen rostfreien oder Aluminiumplatte. Ein äußerer Abschnitt mit einem Halbringprofil und Abschnitte für Schaufeln 75 der Statorschaufel 72 werden durch Ätzen aus der dünnen Platte geschnitten, und die Abschnitte für Schaufeln 75 werden mit Hilfe einer Pressbearbeitung in eine vorbestimmten Form gefaltet. Dann wird der Rippenstrukturabschnitt 80 pressbearbeitet, um dadurch die Statorschaufeln 72 zu bilden, wie in 2(a) dargestellt ist.
Als spezifische Form (Schnittform in radialer Richtung) des Rippenstrukturabschnitts 80, ist es möglich, wenn auch nur optional, eine Reihe von Formen zu verwenden, wie eine Halbkreisform mit einem Radius R (2(b)), eine halbelliptische Form mit einem Ebenenabschnitt mit der Länge b in die radiale Richtung und abgeschrägt mit dem Radius R (2(c)), eine U-Form mit der Länge b und der Höhe h in die radiale Richtung (2(d)), oder eine umgekehrte V-Form mit der Höhe h und der Breite b (2(e)) und dergleichen.
Ferner sind in 2(b) bis 2(e) als Rippenstrukturabschnitt 80 die Formen dargestellt, die so pressbearbeitet sind, dass sie in den Zeichnungen nach oben ragen. Die Pressbearbeitung kann jedoch so ausgeführt werden, dass der Rippenstrukturabschnitt in den Zeichnungen nach unten ragt.
In den Statorschaufeln 72 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde der Fall beschrieben, dass zur Verringerung des Ausmaßes der Krümmung der Schaufeln in axialer Richtung der Rippenstrukturabschnitt 80 durch eine Presse als Verstärkungsabschnitt im inneren Ringabschnitt 74 gebildet wurde. Es kann jedoch eine andere Struktur als Verstärkungsabschnitt verwendet werden.
Zum Beispiel kann das Verstärkungselement an dem inneren Ringabschnitt 74 in Umfangsrichtung durch Schweißen oder dergleichen von einer Endfläche 78 des zweigeteilten inneren Ringabschnitts 74 zu der Endfläche 78 an der anderen Seite befestigt werden. Als Form des Verstärkungselements im Querschnitt in eine Richtung, die orthogonal zu der Längsrichtung des Verstärkungselements ist, kann eine Reihe von Formen, wie ein Quadrat, Dreieck, Halbkreis oder eine Halbellipse, verwendet werden.
3(a) und 3(b) zeigt die Struktur der Statorschaufel 72 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei beide Endabschnitte von inneren Ringabschnitten, die einander zugewandt sind, dargestellt sind.
In 3(a) und 3(b) ist ein Ende von einem Paar von zweigeteilten inneren Ringabschnitten 74 mit dem Bezugszeichen 74a bezeichnet, und das andere Ende ist mit dem Bezugszeichen 74b bezeichnet. Wenn ein rechter Seitenendabschnitt der beiden inneren Ringabschnitte 74a und 74b, betrachtet von der Seite der Rotorachse 18, als ein Endabschnitt angenommen wird, und ein linker Seitenendabschnitt als der andere Endabschnitt angenommen wird, sind die Formen des einen Endabschnitts und des anderen Endabschnitts des inneren Ringabschnitts 74a identisch mit jenem des inneren Ringabschnitts 74b gebildet. 3(a) zeigt den einen Endabschnitt des inneren Ringabschnitts 74a und den anderen Endabschnitt des inneren Ringabschnitts 74b.
Es ist zu beachten, dass das Verhältnis zwischen dem einen Endabschnitt und dem anderen Endabschnitt der inneren Ringabschnitte 74a und 74b dasselbe wie in den Modifizierungsbeispielen ist, die in 4(a) und 4(b) und 5 dargestellt sind.
Wie in 3(a) und 3(b) dargestellt ist, sind zur Erhöhung der Steifigkeit der zweigeteilten Statorschaufeln 72 Eingriffsklauen 81a und 81b als Eingriffselemente an einer der zweigeteilten Endflächen 78a des inneren Ringabschnitts 74 bereitgestellt. Ebenso ist an der zweigeteilten Endfläche 78b an der anderen Seite des inneren Ringabschnitts 74 eine Eingriffsklaue 81c als Eingriffselement bereitgestellt.
Obwohl die Breiten b1, b2 und b3 der entsprechenden Eingriffsklauen 81a, 81b und 81c in radialer Richtung optional sind, muss der Gesamtwert von b1 + b2 + b3 gleich oder kleiner als die Breite des inneren Ringabschnitts 74 in radialer Richtung sein. Ebenso muss der Abstand zwischen der Eingriffsklaue 81a und der Eingriffsklaue 81b gleich oder größer als die Breite b2 der Eingriffsklaue 81c sein. Ferner sind auch die Längen 11 der Eingriffsklauen 81a und 81b und die Länge 12 der Eingriffsklaue 81c optional. Die obengenannten Verhältnisse sind dieselben wie in den entsprechenden Modifizierungsbeispielen, die in 4(a) und 4(b) und 5 dargestellt sind.
Wie in 3(a) dargestellt, sind in den Eingriffsklauen 81a und 81b die Verbindungsabschnitte zu dem inneren Ringabschnitt 74a nach oben entsprechend der Dicke des inneren Ringabschnitts 74 gekrümmt. Ebenso ist in der Eingriffsklaue 81c der Verbindungsabschnitt zu dem inneren Ringabschnitt 74b entsprechend der Dicke des inneren Ringabschnitts 74 nach oben gekrümmt.
Die Eingriffsklauen 81a, 81b und 81c gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden durch Falten der integral gebildeten Eingriffsklauenabschnitte geformt. Die gekrümmten Eingriffsklauen 81 können jedoch an den inneren Ringabschnitt 74 angeschweißt werden. Es muss festgehalten werden, dass beim Schweißen oder dergleichen der Eingriffsklauen eine Struktur erforderlich sein könnte, in der die Eingriffsklauen 81 an dem inneren Ringabschnitt 74 überlappen und dann geschweißt werden. Die Verfahren zur Bereitstellung der zuvor beschriebenen Eingriffsklauen sind dieselben wie in den Modifizierungsbeispielen, die in 4(a) und 4(b) und 5. dargestellt sind.
3(b) zeigt einen Eingriffszustand der inneren Ringabschnitte 74a und 74b, wenn ein Paar der zweigeteilten Statorschaufeln 72 gekoppelt wird.
Wie in der Figur dargestellt, steht das Paar der zweigeteilten inneren Ringabschnitte 74a und 74b mit den Eingriffsklauen 81 in Eingriff, und die Steifigkeit gegenüber der Krümmung von der oberen Seite zu der unteren Seite der Zeichnung ist verbessert.
Es sollte festgehalten werden, dass, wenn die Konstruktion derart ist, dass die Eingriffsklauen an der unteren Seite des inneren Ringabschnitts 74 angeordnet sind, die Steifigkeit gegenüber der Krümmung von der unteren Seite zu der oberen Seite der Zeichnung auch verbessert werden kann.
4 zeigt den Auflageabschnitt der inneren Ringabschnitte gemäß einem ersten Modifizierungsbeispiel der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In diesem Modifizierungsbeispiel, wie in 4(a) dargestellt, sind Eingriffsklauen 82a und 82c, die an dem Verbindungsabschnitt entsprechend der Dicke des inneren Ringabschnitts 74 nach unten gekrümmt sind, an einem Endabschnitt des inneren Ringabschnitts 74a bereitgestellt, und eine Eingriffsklaue 82b, die an dem Verbindungsabschnitt entsprechend der Dicke des inneren Ringabschnitts 74 nach oben gekrümmt ist, ist dazwischen bereitgestellt.
Ferner ist das andere Ende des inneren Ringabschnitts 74b eine flache Platte ohne Eingriffsklaue, und, wie in 4(b) dargestellt, die Eingriffsklauen 82a und 82c stehen mit der unteren Seite des inneren Ringabschnitts 74b in Eingriff und die Eingriffsklaue 82b steht mit dessen oberer Seite in Eingriff.
Gemäß dem ersten Modifizierungsbeispiel steht ein Endabschnitt des Paares von inneren Ringabschnitten 74a und 74b mit der oberen wie auch unteren Oberfläche des anderen Endabschnitts durch die Eingriffsklauen 82a, 82b und 82c in Eingriff. Dadurch kann die Steifigkeit gegenüber den Krümmungen sowohl von der oberen Seite als auch der unteren Seite der Zeichnung verbessert werden.
5 zeigt den Auflageabschnitt der inneren Ringabschnitte gemäß einem zweiten Modifizierungsbeispiel der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In diesem Modifizierungsbeispiel, wie in 5 dargestellt, ist eine Aufnahmeklaue 83a an einem Endabschnitt des inneren Ringabschnitts 74a bereitgestellt, und eine Eingriffsklaue 83b, die an dem Verbindungs abschnitt entsprechend der Dicke des inneren Ringabschnitts 74 nach oben gekrümmt ist, ist an dem anderen Ende des inneren Ringabschnitts 74b bereitgestellt.
Die Aufnahmeklaue 83a ist aus einem Element mit einer L-Form im Querschnitt gebildet, und ist so gestaltet, dass eine Seite mit offenem Ende eines unteren horizontalen Schenkelabschnitts des L an einer Fläche 77a angebracht ist, die dem Rotor des inneren Ringabschnitts 74a zugewandt ist, und der horizontale Schenkelabschnitt sich nach oben in eine axiale Richtung entsprechend der Dicke des inneren Ringabschnitts 74 erstreckt, und zusätzlich ein vertikaler Schenkelabschnitt des L sich in eine radiale Richtung erstreckt.
In diesem Modifizierungsbeispiel wird die Eingriffsklaue 83b zwischen dem inneren Ringabschnitt 74a und der Aufnahmeklaue 83a aufgenommen. Dadurch kann die Steifigkeit gegenüber den Krümmungen von sowohl der oberen Seite als auch der unteren Seite der Zeichnungen verbessert werden.
Die Aufnahmeklaue 83a wird durch Ausschneiden eines rechteckigen Abschnitts integral mit dem inneren Ringabschnitt 74a gebildet, und Falten dieses rechteckigen Abschnitts mit Hilfe einer Pressbearbeitung in axialer Richtung und in eine Richtung, die der axialen zentralen Richtung entgegengesetzt ist.
Es sollte festgehalten werden, dass die Form der Aufnahmeklaue 83a im Querschnitt nicht auf eine L-Form beschränkt ist, sondern auch eine U-Form im Querschnitt verwendet werden kann. Die Aufnahmeklaue hat in diesem Fall ein derartiges Profil, dass die Länge 11 des L-förmigen vertikalen Schenkelabschnitts der Aufnahmeklaue 83a, wie in 5 dargestellt ist, länger als die Breite b2 der Eingriffsklaue 83b ist und deren Spitzenende weiter zu dem inneren Ringabschnitt 74a gefaltet ist.
Zusätzlich kann die Aufnahmeklaue 83a getrennt von dem inneren Ringabschnitt 74a gebildet sein und an den inneren Ringabschnitt 74a angeschweißt werden. Wenn die Aufnahmeklaue an den inneren Ringabschnitt 74a angeschweißt wird, kann die Aufnahmeklaue nicht nur an die Fläche 77a angeschweißt werden, die dem Rotor zugewandt ist, sondern auch an die Oberfläche, die den Rotorschaufeln 62 zugewandt ist. In diesem Fall kann abhängig von der Schweißposition der Aufnahmeklaue 83 die Position, an der die Eingriffsklaue 83b angeordnet wird, eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Bereitstellung der Aufnahmeklaue 83 an der Oberfläche, die den Rotorschaufeln zugewandt ist, verhindern, dass der Abstand zwischen dem äußeren Umfang des Rotorkörpers 61 schmäler wird.
6 ist eine Konzeptansicht, die Anordnungen einer Statorschaufel 72 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In der dritten Ausführungsform sind die zweigeteilten Statorschaufeln 72a und 72b und die zweigeteilten Statorschaufeln 72c und 72d überlappt, um die Statorschaufeln 72 an den entsprechenden Stufen zu bilden.
Wie in 6(a) dargestellt ist, sind die Phase der zweigeteilten Position eines Paares der Statorschaufeln 72a und 72b und jene des anderen Paares der Statorschaufeln 72c und 72d um 90° zueinander verschoben, und werden dann überlappt. Es sollte festgehalten werden, dass, wenn die Phasen der geteilten Abschnitte der entsprechenden Paare nicht miteinander übereinstimmen, deren Verschiebung nicht auf 90° beschränkt ist, und zum Beispiel um einen beliebigen Winkel, wie 30°, 45° oder 60° verschoben sein können.
6(b) bis 6(d) zeigen Beispiele der Überlappungsmethoden der zwei Paare der Statorschaufeln 72 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Als erste Methode, wie in 6(b) dargestellt ist, wird ein Fall verwendet, in dem die Statorschaufeln 72a und 72b an der oberen Seite und die Statorschaufeln 72c und 72d an der unteren Seite an den äußeren Ringabschnitten 73 und den inneren Ringabschnitten 74 aneinander liegen. Dadurch sind die Schaufeln 75a und 75b und die Schaufeln 75c und 75d an der oberen beziehungsweise unteren Seite angeordnet.
Als zweite Methode, wie in 6(c) dargestellt ist, ist die Konstruktion derart, die die oberen Statorschaufeln 72a und 72b und die unteren Statorschaufeln 75c und 75d mit vorbestimmten Abständen angeordnet sind, so dass die Schaufeln 75a und 75b und die Schaufeln 75c und 75d einander gegenüber angeordnet sind. Es sollte festgehalten werden, dass der gegebene Abstand zwischen den oberen und unteren Statorschaufeln 72 auf der Basis eines Abstandhalters eingestellt ist, der zwischen dem äußeren Ringabschnitt 73 und dem inneren Ringabschnitt 74 der Statorschaufeln 72 angeordnet ist.
Als dritte Methode, wie in 6(d) dargestellt ist, werden die herkömmlichen Statorschaufeln, die in 11(s) dargestellt sind, für die oberen Statorschaufeln 72a und 72b verwendet. Es ist zu beachten, dass die unteren Statorschaufeln 72c und 72d keine Schaufeln 75 haben, und Entlüftungslöcher durch Ausstanzen der Abschnitte für die Schaufeln 75 gebildet werden.
Es sollte festgehalten werden, dass in der ersten und zweiten Methode, die in 6(b) und 6(c) dargestellt sind, die Schaufeln 75a, 75b, 75c und 75d mit einer halben Länge der herkömmlichen verwendet werden, so dass die Länge, die die oberen und unteren Lagen bedeckt, mit jener der herkömmlichen identisch ist.
Wie zuvor beschrieben, kann gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform und deren Modifizierungsbeispiele die Steifigkeit der Statorschaufeln verbessert werden. Aus diesem Grund kann der Abstand zwischen den Statorschaufeln 72 und den Rotorschaufeln 62 kürzer als im herkömmlichen Fall gestaltet werden, wodurch es möglich ist, eine Verkleinerung des Gerätes und die Evakuierungsleistung zu verbessern.
7 ist eine Querschnittsansicht, die die Statorschaufeln und die Rotorschaufeln einer weiteren Ausführung einer Turbomolekularpumpe zeigt, die nicht im Umfang der vorliegenden Erfindung liegt.
In dieser Ausführung wird eine Struktur verwendet, in der ein Kontakt zwischen den Schaufeln S 75 und den Schaufeln 63, die Ebenen mit Diskontinuität und die schwächsten Teile in der Struktur sind, verhindert wird, wodurch die Beschädigung der Statorschaufeln 72 und der Rotorschaufeln 52 verhindert wird.
Insbesondere wird die Länge der Schaufeln S 75 in radialer Richtung in eine axiale zentrale Richtung verlängert, so dass die oberen Endabschnitte 76 der Schaufeln S 75 an der zentralen Seite zwischen den Rotorringabschnitten 64 und 64 angeordnet sind.
Wenn die oberen Endabschnitte 76 der Schaufeln S 75 an der zentralen Seite zwischen den Rotorringabschnitten 64 und 64 wie zuvor beschrieben angeordnet sind, kann eine Beschädigung der Schaufeln S 75 verhindert werden, selbst wenn die Statorschaufeln 72 stark gekrümmt werden, auch dann, wenn die oberen Endabschnitte 76 der Schaufeln S 75 an der zentralen Seite mit einem Rotorringabschnitt 64 in Kontakt gebracht werden, der eine Ebene mit Kontinuität der Rotorschaufeln 62 ist.
8 ist eine Querschnittsansicht, die eine Statorschaufel und eine Rotorschaufel einer Turbomolekularpumpe gemäß einem ersten Modifizierungsbeispiel der weiteren Ausführung einer Turbomolekularpumpe zeigt, die ebenso nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
In diesem Modifizierungsbeispiel ist ein Auflageabschnitt 85 an dem inneren Ringabschnitt 74 jeder Statorschaufel 72 bereitgestellt, wodurch verhindert wird, dass die Schaufeln S 75 und die Schaufeln R 63 miteinander in Kontakt gelangen.
Wie in 8 dargestellt ist, hat der Auflageabschnitt 85 im Wesentlichen eine U-Form im Querschnitt und hat eine solche Struktur, dass der Auflageabschnitt in eine Richtung entgegengesetzt zu der axialen Mitte zurückgefaltet ist.
Ferner ist der Auflageabschnitt 85 so gestaltet, dass das Verhältnis δ1 ≤ δ2 ≤ X erfüllt ist, wobei der Abstand zwischen der am höchsten liegenden oberen Endfläche 85a in die axiale Richtung des Auflageabschnitts 85 und seinem oberen zugewandten Rotorringabschnitt 64 mit "δ2" festgelegt ist, und der Abstand zwischen der oberen Endfläche der Schaufeln S 75 und der unteren Endfläche der Schaufel R 63 mit "δ1" festgelegt ist.
In diesem Fall bezeichnet "X" den Abstand zwischen der am höchsten liegenden oberen Endfläche 85a in axialer Richtung des Auflageabschnitts 85 und seinem oberen zugewandten Rotorringabschnitt 64 wenn die am höchsten liegende obere Endfläche 85a in axialer Richtung des Auflageabschnitts 85 und die obere Endfläche 76 an der zentralen Seite der Schaufeln S 75 gleichzeitig mit den Rotorschaufeln 62 in Kontakt gebracht werden, wenn die Statorschaufeln gekrümmt werden.
In dem ersten Modifizierungsbeispiel, das in 8 dargestellt ist, wird der Auflageabschnitt 85 gegen die axiale Richtung zurückgefaltet, so dass er eine U-Form im Querschnitt hat. Dadurch dient der Auflageabschnitt 85 als Feder, wodurch er imstande ist, den Aufprall zu dem Zeitpunkt zu absorbieren, wenn die am höchsten liegende obere Endfläche 85 mit dem Rotorringabschnitt 64 in Kontakt gebracht wird.
9 ist eine Querschnittsansicht, die eine Statorschaufel und eine Rotorschaufel einer Turbomolekularpumpe gemäß einem zweiten Modifizierungsbeispiel der weiteren Ausführung einer Turbomolekularpumpe zeigt, die nicht im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
In diesem Modifizierungsbeispiel ist, ähnlich wie im ersten Modifizierungsbeispiel, der Auflageabschnitt, der gegen den Rotorringabschnitt 64 liegt, an dem inneren Ringabschnitt 74 der Statorschaufeln 72 bereitgestellt. In dem zweiten Modifizierungsbeispiel ist. jedoch ein Auflageabschnitt 86 mit rechteckiger Form an dem inneren Ringabschnitt 74 der Statorschaufeln 72 bereitgestellt.
Die Bedingung, die sich auf den Abstand δ2 zwischen der oberen Endfläche 86a des Auflageabschnitts 86 und seinem oberen zugewandten Rotorringabschnitt 64 bezieht, ist gleich jener des ersten Modifizierungsbeispiels der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Querschnittsansicht, die eine Statorschaufel und eine Rotorschaufel einer Turbomolekularpumpe gemäß einem dritten Modifizierungsbeispiel der weiteren Ausführung einer Turbomolekularpumpe zeigt, die ebenso nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
In diesem dritten Modifizierungsbeispiel ist der Auflageabschnitt 86 gemäß dem zweiten Modifizierungsbeispiel an dem inneren Ringabschnitt 74 angeordnet. Ebenso ist der Abstand zwischen dem Endabschnitt der Schaufeln S 75 an der Seite der Abstandhalter 71 in radialer Richtung und den Abstandhaltern 71 breiter gestaltet als der Abstand zwischen dem distalen Ende der Schaufeln R 63a und 63b und den Abstandhaltern 71, so dass die Länge der Schaufeln S 75 in radialer Richtung kürzer wird als die Länge der Schaufeln R 63a und 63b.
Ferner ist der äußere Ringabschnitt 73 der Statorschaufel 72 so gestaltet, dass er einen abgestuften Abschnitt zwischen einem ersten Ringabschnitt 87a an der Seite, die zwischen den Abstandhaltern 71 liegt, und einem zweiten Ringabschnitt 87b zum Stützen der Schaufeln S 75 hat. Der abgestufte Abschnitt ist an dem gesamten äußeren Ringabschnitt 73 der Statorschaufel 72 in Umfangsrichtung bereitgestellt. Die Länge des ersten Ringabschnitts 87a in axialer Richtung ist auf eine solche Länge eingestellt, dass seine obere Fläche zwischen den Schaufeln R 63a und 63b positioniert ist.
Es sollte festgehalten werden, dass, da die Position des ersten Ringabschnitts 87a, der von den Abstandhaltern 71 in axialer Richtung gehalten wird, höher als im herkömmlichen Fall liegt, die Länge der Abstandhalter 71 auf der Basis der Form des äußeren Ringabschnitts 73 der Schaufeln S 75 eingestellt ist.
Der äußere Ringabschnitt 73 ist so konstruiert, dass das Verhältnis O < δ3 < P erfüllt ist, wobei der Abstand zwischen der oberen Fläche des ersten Ringabschnitts 87a und den Schaufeln R 63a mit δ3 festgelegt ist. In diesem Fall bezeichnet der Wert "P" den Abstand zwischen dem ersten Ringabschnitt 87a und den Schaufeln R 63a, wenn die Schaufeln R 63a mit dem ersten Ringabschnitt 87a und den Schaufeln S 75 gleichzeitig in Kontakt gebracht werden, wenn die Rotorschaufeln 62 nach unten gekrümmt sind.
Wenn, gemäß dem derart konfigurierten dritten Modifizierungsbeispiel dis Statorschaufeln 72 gekrümmt werden, wird der Auflageabschnitt 86 mit dem Rotorringabschnitt 64 in Kontakt gebracht, wodurch die Beschädigung der Schaufeln S 75 verhindert wird.
Andererseits werden, wenn die Rotorschaufeln 62 stark nach unten gekrümmt werden, die Schaufeln R 63a, die an dem oberen Abschnitt des äußeren Ringabschnitts 73 der Statorschaufeln 72 positioniert sind, mit dem ersten Ringabschnitt 87a des äußeren Ringabschnitts 73 in Kontakt gebracht. Wenn die Schaufeln R 63a und 63b stark nach oben gekrümmt sind, werden die Schaufeln R 63b mit dem zweiten Ringabschnitt 87b in Kontakt gebracht. Da der erste und zweite Ringabschnitt 87a und 87b die Kontinuitätsebene in Umfangsrichtung bilden, kann, selbst wenn die Schaufeln R 63 mit diesen in Kontakt gebracht werden, eine Beschädigung der Schaufeln R 63a und 63b verhindert werden.
Es sollte festgehalten werden, dass die Auflageabschnitte 85 und 86 gemäß dem soeben beschriebenen ersten, zweiten und dritten Modifizierungsbeispiel an dem gesamten inneren Ringabschnitt 74 in Umfangsrichtung von einem Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt bereitgestellt sind.
Als Alternative kann der Auflageabschnitt 85 oder 86 sowohl an dem einen Endabschnitt als auch an dem anderen Endabschnitt des inneren Ringabschnitts 74 bereitgestellt sein. Im letztgenannten Fall kann ferner mindestens ein Auflageabschnitt 85 oder 86 zwischen einem Endabschnitt und dem anderen Endabschnitt bereitgestellt sein.
In der vorangehenden Beschreibung wurden entsprechende Ausführungsformen dargelegt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und verschiedene Modifizierungen können ausgeführt werden, wenn solche Modifizierungen in den beanspruchten Umfang fallen, der in jedem Anspruch beschrieben ist.
Zum Beispiel können von den jeweiligen Statorschaufeln 72, die in der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, die Statorschaufeln durch eine Kombination aus mindestens zwei Strukturen gebildet sein. Zum Beispiel ermöglicht die Kombination aus der ersten und zweiten Ausführungsform die Bereitstellung der Rippenstruktur (des Verstärkungsabschnitts) wie auch der Eingriffsklauen zum Verriegeln eines Endes mit den anderen Ende, an dem inneren Ringabschnitt 74 der Statorschaufeln 72.
Ferner kann als ein anderes Modifizierungsbeispiel der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine solche Konstruktion verwendet werden, in der ein konkaver Abschnitt in radialer Richtung an einer Endfläche 78a des zweigeteilten inneren Ringabschnitts 74a gebildet ist, und ein konvexer Abschnitt, der auf dem konkaven Abschnitt sitzt, an der anderen Endfläche 78b des zweigeteilten inneren Ringabschnitts 74b bereitgestellt ist.
Selbst wenn, wie zuvor beschrieben, gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine starke Schwankung in einer Ladung Gas auftritt, ist die Krümmung der Statorschaufeln 72 eingeschränkt, da die Steifigkeit der Statorschaufeln 72 verbessert ist. Dadurch werden die Statorschaufeln 72 kaum mit den Rotorschaufeln 62 in Kontakt gebracht.
Selbst in dem Fall, in dem das Magnetlager gegen das Fanglager prallt, kann ebenso die Krümmung der Statorschaufeln verhindert werden, wenn die Strukturen der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Wie zuvor beschrieben ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die Turbomolekularpumpe mit Statorschaufeln bereitzustellen, die eine Struktur aufweisen, in der relativ keine Krümmungen auftreten. Die Statorschaufeln werden kaum gekrümmt, wodurch der Abstand zwischen den Statorschaufeln und der Rotorschaufel verschmälert werden kann. Dadurch kann die Größe der Turbomolekularpumpe verringert und deren Evakuierungsleistung verbessert werden.

Claims

Turbomolekularpumpe, umfassend: einen Rotorkörper (61); mehrere Stufen von Rotorschaufeln (62), die aus einer Vielzahl vonll Schaufeln (63) bestehen, die an dem äußeren Umfang des Rotorkörpers angeordnet sind; geteilte äußere Ringabschnitte (73), die zwischen den mehreren Stufen der Rotorschaufeln angeordnet sind; geteilte innere Ringabschnitte (74), die entsprechend den geteilten äußeren Ringabschnitten geteilt sind, wobei jeder der inneren Ringabschnitte zwei Endabschnitte aufweist; und mehrere Stufen von Statorschaufeln (72), die aus einer-Vielzahl von Schaufeln (75) bestehen, von welchen beide Enden von den äußeren Ringabschnitten und den inneren Ringabschnitten gestützt werden; dadurch gekennzeichnet, dass: jeder der inneren Ringabschnitte und jeder der Endabschnitte mit einem Verstärkungsmittel (81; 81, 82, 83; 72c, 72d) bereitgestellt ist.
Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, wobei das Verstärkungsmittel eine Rippenstruktur (80) umfasst, die in dem inneren Ringabschnitt ausgebildet ist.
Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, wobei das Verstärkungsmittel Eingriffsmittel (81; 82; 83) umfasst, die an den Endabschnitten von jedem der geteilten inneren Ringabschnitte ausgebildet sind, für den Eingriff der Endabschnitte von einem der geteilten inneren Ringabschnitte mit den entsprechenden zugewandten Endabschnitten des anderen der geteilten inneren Ringabschnitte.
Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, wobei die Schaufeln der Statorschaufeln in den entsprechenden Stufen eine Mehrfachlage von mehreren Paaren von Schaufeln (72a, b, 72c, d) umfasst, die einander überlappen, und die Phasen der geteilten Abschnitte in den entsprechenden Lagen zueinander verschoben sind.
Turbomolekularpumpe nach Anspruch 4, wobei die inneren und äußeren Ringabschnitte einer Lage gegen die inneren und äußeren Ringabschnitte einer benachbarten Lage liegen.
Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, wobei: die Schaufeln der Rotorschaufeln an einem Rotorringabschnitt (64) bereitgestellt sind, der an dem Rotor entsprechend der Stufe angeordnet ist, und ein Auflageabschnitt (83; 86), der mit dem Rotorringabschnitt in Kontakt gebracht wird, wenn sich die Schaufeln der Statorschaufeln biegen, an dem inneren Ringabschnitt bereitgestellt ist.
Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, wobei Stufen (87a, 87b) an dem äußeren Ringabschnitt gebildet sind, so dass die Rotorschaufeln mit dem äußeren Ringabschnitt in Kontakt gelangen können.