JP2001304173A - Turbo-molecular pump - Google Patents

Turbo-molecular pump

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JP2001304173A
JP2001304173A JP2000118629A JP2000118629A JP2001304173A JP 2001304173 A JP2001304173 A JP 2001304173A JP 2000118629 A JP2000118629 A JP 2000118629A JP 2000118629 A JP2000118629 A JP 2000118629A JP 2001304173 A JP2001304173 A JP 2001304173A
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JP
Japan
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valve
valve body
turbo
molecular pump
ball screw
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000118629A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Juichi Yamamoto
重一 山本
Takuji Sofugawa
拓司 曽布川
Matsutaro Miyamoto
松太郎 宮本
Atsushi Shiokawa
篤志 塩川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbo-molecular pump which has a valve element covering an inlet port provided to a casing so as to be capable of opening/closing, can constitute a whole of the turbo-molecular pump including a valve device to be reduced in size, and includes a valve driving mechanism in which high reliability in opening/closing of the valve element can be realized. SOLUTION: In this turbo-molecular pump, a rotor R and a stator S are stored inside the casing 13, and an exhaust passage is provided between the rotor R and the stator S. This turbo-molecular pump comprises: the valve element 15 covering the inlet port 14 provided to the casing 13 so as to be capable of opening/closing; and the valve driving mechanism driving the valve element 15. The valve driving mechanism 40 is constituted of a valve rod 30 inserted through at least a through hole formed in the rotor, an elevation mechanism comprised of a ball screw 44 and a ball screw nut 46, and a servomotor 43 for driving the elevation mechanism.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高速回転する回転
翼及び/又はねじ溝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関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbo-molecular pump in which gas is exhausted by a high-speed rotating blade and / or a thread groove rotor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のターボ分子ポンプの一般的構成を
図6に示す。このターボ分子ポンプは主軸10及び該主
軸10と一体に回転する回転筒状部11とを有するロー
タRと、主軸10を取り囲む固定筒状部12を有するス
テータSと、回転筒状部11を取り囲む筒状のケーシン
グ13とがベースB上に組上げられて構成されている。
このような構成のターボ分子ポンプの上流側には、排気
すべき装置との間にコンダクタンス調整弁100と、開
閉弁(ゲートバルブ)110とが設けられている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a general configuration of a conventional turbo-molecular pump. The turbo-molecular pump includes a rotor R having a main shaft 10 and a rotary cylindrical portion 11 that rotates integrally with the main shaft 10, a stator S having a fixed cylindrical portion 12 surrounding the main shaft 10, and surrounding the rotary cylindrical portion 11. A cylindrical casing 13 is assembled on a base B.
On the upstream side of the turbo molecular pump having such a configuration, a conductance adjusting valve 100 and an on-off valve (gate valve) 110 are provided between the turbo molecular pump and a device to be evacuated.

【0003】しかしながら、上記構成のターボ分子ポン
プでは、コンダクタンス調整弁100及び開閉弁110
のそれぞれの弁を駆動する駆動機構が接近して設けられ
ており、そのために各弁装置が肥大化して、これらの弁
を含むターボ分子ポンプの全体の構造が大きくなってし
まうという問題がある。
However, in the turbo molecular pump having the above configuration, the conductance adjusting valve 100 and the on-off valve 110
There is a problem that the drive mechanisms for driving the respective valves are provided close to each other, so that each valve device is enlarged, and the overall structure of the turbo-molecular pump including these valves is increased.

【0004】上記問題を解決するため、例えば特願平9
−215645号や特願平9−235437号明細書及
び図面に開示するように、ターボ分子ポンプのケーシン
グに設けられた吸気口を開閉自在に覆う弁体と、該弁体
を開閉する弁駆動機構を設け、弁装置を含めた全体をコ
ンパクトに構成したターボ分子ポンプも提案されてい
る。しかしながら、このように吸気口を開閉自在に覆う
弁体を設けた構成のターボ分子ポンプにおいても、該弁
体を開閉する弁駆動機構を具体的にどのように構成する
かについては種々の問題があり、弁体の開閉動作に十分
な信頼性が得られないという問題があった。
In order to solve the above problem, for example, Japanese Patent Application No.
As disclosed in JP-A-215645 and Japanese Patent Application No. 9-235437 and drawings, a valve body provided on a casing of a turbo-molecular pump so as to open and close an intake port, and a valve drive mechanism for opening and closing the valve body And a turbo molecular pump in which the entire structure including the valve device is made compact has been proposed. However, even in a turbo-molecular pump having a valve body that covers the intake port so as to be openable and closable, various problems arise as to how to specifically configure a valve drive mechanism that opens and closes the valve body. There is a problem that sufficient reliability cannot be obtained for the opening / closing operation of the valve element.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、ケーシングに設けられた吸気口を
開閉自在に覆う弁体を有し、弁装置を含め全体をコンパ
クトに構成でき、しかも弁体の開閉に高い信頼性が得ら
れる弁駆動機構を具備するターボ分子ポンプを提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has a valve body provided on a casing for opening and closing an intake port, and the entire structure including a valve device is compact. It is an object of the present invention to provide a turbo-molecular pump having a valve drive mechanism capable of achieving high reliability in opening and closing a valve body.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1に記載の発明は、ケーシング内にロータとステ
ータが収容され、これらのロータ及びステータの間に排
気流路が構成され、ケーシングに設けられた吸気口を開
閉自在に覆う弁体と、該弁体を駆動する弁駆動機構を具
備するターボ分子ポンプにおいて、弁駆動機構は、少な
くともロータに形成された貫通孔を挿通する弁体支持部
材と、該弁体支持部材を昇降させるボールねじ及びボー
ルねじナットからなる昇降機構と、該昇降機構を駆動す
るモータとから構成され、該弁体支持部材の他端に弁体
の中心部が固着されていることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, a rotor and a stator are accommodated in a casing, and an exhaust passage is formed between the rotor and the stator. And a turbo-molecular pump including a valve drive mechanism for driving the valve body, the valve drive mechanism including at least a through-hole formed in the rotor. A supporting member, an elevating mechanism including a ball screw and a ball screw nut for elevating and lowering the valve element supporting member, and a motor for driving the elevating mechanism. Are fixed.

【0007】請求項2に記載の発明は、ケーシング内に
ロータとステータが収容され、これらのロータ及びステ
ータの間に排気流路が構成され、前記ケーシングに設け
られた吸気口を開閉自在に覆う弁体と、該弁体を駆動す
る弁駆動機構を具備するターボ分子ポンプにおいて、弁
駆動機構は、少なくとも一端が弁体の外周部近傍に固着
された複数本の弁体支持部材と、該弁体支持部材の各々
を昇降させるボールねじ及びボールねじナットからなる
昇降機構と、該複数の昇降機構を駆動するモータとから
構成されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a rotor and a stator are housed in a casing, an exhaust passage is formed between the rotor and the stator, and an intake port provided in the casing is openably and closably covered. In a turbo-molecular pump including a valve body and a valve drive mechanism that drives the valve body, the valve drive mechanism includes a plurality of valve body support members having at least one end fixed near an outer peripheral portion of the valve body; It is characterized by comprising a lifting mechanism including a ball screw and a ball screw nut for raising and lowering each of the body support members, and a motor for driving the plurality of lifting mechanisms.

【0008】上記のように、弁駆動機構はボールねじと
ボールねじナットからなる昇降機構を有し、該昇降機構
により弁体支持部材を介して弁体を開閉するので、ボー
ルねじ及びボールねじナットからなる簡単で極めて信頼
性の高い昇降機構により弁体を開閉することになり、信
頼性の高い弁体の開閉動作が得られる。
As described above, the valve drive mechanism has the lifting mechanism composed of the ball screw and the ball screw nut, and the valve body is opened and closed via the valve body supporting member by the lifting mechanism. The valve element is opened / closed by a simple and extremely reliable lifting / lowering mechanism comprising: a highly reliable opening / closing operation of the valve element.

【0009】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
のターボ分子ポンプにおいて、弁体支持部材の昇降をガ
イドするガイドシャフトを該弁体支持部材と平行に設け
たことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the turbo-molecular pump according to the second aspect, wherein a guide shaft for guiding the lifting and lowering of the valve body support member is provided in parallel with the valve body support member. .

【0010】上記のようにガイドシャフトを弁体支持部
材と平行に設けたことにより、弁体支持部材はこのガイ
ドシャフトに沿ってスムーズに昇降するから、弁体の開
閉動作もスムーズとなり、微小な弁体の開度調整が可能
となる。
Since the guide shaft is provided in parallel with the valve body support member as described above, the valve body support member moves up and down smoothly along this guide shaft, so that the opening and closing operation of the valve body becomes smooth, and the minute The opening degree of the valve body can be adjusted.

【0011】請求項4に記載の発明は、請求項1又は2
又は3に記載のターボ分子ポンプにおいて、弁体支持部
材の昇降量を検出するセンサを設けたことを特徴とす
る。
The invention described in claim 4 is the first or second invention.
Alternatively, in the turbo-molecular pump described in 3, the sensor for detecting the amount of elevation of the valve body support member is provided.

【0012】上記のように弁体支持部材の昇降量を検出
するセンサを設けたことにより、例えば該センサの出力
を制御装置に入力することにより、弁体の開度及び開度
上限及び全閉等の制御を精度よく行うことができる。
By providing a sensor for detecting the amount of elevation of the valve element supporting member as described above, for example, by inputting the output of the sensor to the control device, the opening degree of the valve element, the upper limit of the opening degree, and the fully closed state And the like can be accurately controlled.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明に係るターボ分子ポ
ンプの構成を示す図である。本ターボ分子ポンプは主軸
10及びこれと一体に回転する回転筒状部11とを有す
るロータRと、主軸10を取り囲む固定筒状部12を有
するステータSと、固定筒状部12を取り囲む筒状のケ
ーシング13とがベース部B上に組上げられてターボ分
子ポンプ本体が構成されている。そしてケーシング13
の吸気口14を開閉自在に覆う弁体15が設けられてい
る。なお、ケーシング13の上端フランジ13aはダク
ト39に気密状態で固定されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a turbo-molecular pump according to the present invention. The turbo molecular pump includes a rotor R having a main shaft 10 and a rotating cylindrical portion 11 rotating integrally therewith, a stator S having a fixed cylindrical portion 12 surrounding the main shaft 10, and a cylindrical shape surrounding the fixed cylindrical portion 12. And the casing 13 are assembled on the base portion B to form a turbo molecular pump main body. And the casing 13
A valve body 15 is provided to cover the intake port 14 in an openable and closable manner. The upper end flange 13a of the casing 13 is fixed to the duct 39 in an airtight state.

【0014】主軸10と固定筒状部12の間には駆動用
モータ16が配置され、該駆動用モータ16の上下には
上部ラジアル磁気軸受17及び下部ラジアル磁気軸受1
8が設けられている。そして、主軸10の下部には、主
軸10の下端に設けられたターゲットディスク19と、
ステータS側の上下のコイル20、20からなるアキシ
ャル磁気軸受21がそれぞれ配置されている。これによ
って、駆動用モータ16の駆動に伴ってロータ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。
A drive motor 16 is disposed between the main shaft 10 and the fixed cylindrical portion 12, and an upper radial magnetic bearing 17 and a lower radial magnetic bearing 1 are provided above and below the drive motor 16.
8 are provided. A target disk 19 provided at a lower end of the main shaft 10 is provided below the main shaft 10.
An axial magnetic bearing 21 composed of upper and lower coils 20 on the stator S side is disposed. Thus, the rotor R rotates at a high speed under the active control of five axes with the driving of the driving motor 16.

【0015】回転筒状部11の上部外周には回転翼22
が一体に設けられて羽根車を構成し、一方、ケーシング
13の内面には、回転翼22と交互に配置される固定翼
23が設けられている。これによって、高速回転する回
転翼22と静止している固定翼23との相互作用によっ
て排気を行う翼排気部24が形成されている。
On the outer periphery of the upper portion of the rotary cylindrical portion 11, a rotary blade 22 is provided.
Are integrally provided to form an impeller. On the other hand, on the inner surface of the casing 13, fixed wings 23 alternately arranged with the rotating wings 22 are provided. As a result, a blade exhaust unit 24 that exhausts air by interaction between the rotating blade 22 rotating at a high speed and the stationary blade 23 that is stationary is formed.

【0016】更に、回転筒状部11には、固定筒状部1
2の外周に沿って下方に延出するねじ溝部25が一体に
設けられ,このねじ溝部25の外周面にねじ溝26が設
けられている。一方、ステータSには、このねじ溝部2
5の外周を囲繞するねじ溝部スペーサ27が配置されて
いる。これによって、高速回転するねじ溝部25のねじ
溝26のドラッグ作用によって排気を行うねじ溝排気部
28が翼排気部24と排気孔29の間に形成されてい
る。
Further, the rotating tubular portion 11 has a fixed tubular portion 1.
A screw groove portion 25 extending downward along the outer periphery of 2 is provided integrally, and a screw groove 26 is provided on the outer peripheral surface of the screw groove portion 25. On the other hand, the stator S has this thread groove 2
A thread groove spacer 27 surrounding the outer periphery of the screw 5 is disposed. As a result, a screw groove exhaust portion 28 for exhausting by the drag action of the screw groove 26 of the screw groove portion 25 rotating at high speed is formed between the blade exhaust portion 24 and the exhaust hole 29.

【0017】主軸10、回転筒状部11及びベース部B
には、弁体15を開閉させる弁棒30を挿通させるため
の貫通孔31が形成されている。ケーシング13の下部
には、弁体15を弁棒30を介して軸方向に駆動する弁
駆動機構40が設けられている。吸気口14には弁体1
5が接する位置に吸気口14を気密に閉鎖するOリング
32が設けられている。弁棒30は上下部をそれぞれ磁
気軸受33及びリニア軸受34で上下動自在に支持され
ている。磁気軸受33は、吸気口14の内側中央部に向
けてケーシング13から延びる複数のアーム37の先に
設けられた支持部材38により支持されている。
The main shaft 10, the rotary cylindrical portion 11, and the base portion B
Is formed with a through hole 31 through which a valve stem 30 for opening and closing the valve element 15 is inserted. A valve drive mechanism 40 that drives the valve body 15 in the axial direction via the valve rod 30 is provided below the casing 13. The valve body 1 is provided at the intake port 14
An O-ring 32 that closes the air inlet 14 airtightly is provided at a position where the air inlet 5 contacts. The upper and lower portions of the valve stem 30 are supported by a magnetic bearing 33 and a linear bearing 34 so as to be vertically movable. The magnetic bearing 33 is supported by a support member 38 provided at the tip of a plurality of arms 37 extending from the casing 13 toward the center inside the intake port 14.

【0018】弁棒30とこれを取り囲む主軸10の貫通
孔31の内面の間にねじ溝排気部35が形成されてい
る。このねじ溝排気部35は、高圧側の排気孔29か
ら、固定筒状部12の外周面と回転筒状部11の間及び
固定筒状部12と主軸10の間の隙間、さらに貫通孔3
1を経由して吸気口14へと通じる経路で一旦排気され
たガスが逆流するのを防止するためのもので、弁棒30
の外周部の所定の範囲にねじ溝36が形成されている。
ロータRの回転により図の下方に向けてドラッグ作用が
働くようになっている。
A thread exhaust portion 35 is formed between the valve stem 30 and the inner surface of the through hole 31 of the main shaft 10 surrounding the valve stem 30. The screw groove exhaust portion 35 is provided with a gap between the outer peripheral surface of the fixed cylindrical portion 12 and the rotary cylindrical portion 11 and a gap between the fixed cylindrical portion 12 and the main shaft 10, and a through hole 3.
1 to prevent the gas once exhausted from flowing back through the path leading to the intake port 14 via the valve rod 30.
A thread groove 36 is formed in a predetermined range on the outer peripheral portion of the screw.
By the rotation of the rotor R, a drag action works downward in the figure.

【0019】弁駆動機構40は、ケーシング13の下端
(ベース部B)に固定されたサポートハウジング41を
介して固定された台板42上に設けたサーボモータ(電
磁ブレーキ付)43と、組合せアンギュラ玉軸受51を
介して回転自在に設けられたボールねじ44を具備して
いる。サーボモータ43内に内蔵の電磁ブレーキの代わ
りに、図示するように電磁ブレーキ45を別に設けても
良い。弁棒30の下端にはボールねじ44をに螺合する
ボールねじナット46が固着されている。また、サーボ
モータ43の回転軸にはプーリー47が、ボールねじ4
4の下端にはプーリー48が固定されている。
The valve drive mechanism 40 includes a servomotor (with an electromagnetic brake) 43 provided on a base plate 42 fixed via a support housing 41 fixed to a lower end (base portion B) of the casing 13, and a combined angular motor. A ball screw 44 rotatably provided via a ball bearing 51 is provided. Instead of the electromagnetic brake built in the servomotor 43, an electromagnetic brake 45 may be separately provided as shown in the figure. A ball screw nut 46 for screwing the ball screw 44 to the lower end of the valve stem 30 is fixed. A pulley 47 is provided on the rotation shaft of the servomotor 43, and the ball screw 4
A pulley 48 is fixed to the lower end of 4.

【0020】そしてプーリー47と48の間にはタイミ
ングベルト52が懸架され、サーボモータ43の回転力
がボールねじに伝達されるようになっている。また、ボ
ールねじナット46とベース部Bの間の弁棒30はベロ
ーズ54で囲繞されている。電磁ブレーキ45を別に設
ける場合は回転軸にプーリー50を取付け、ボールねじ
44に取付けたプーリー49との間にはタイミングベル
ト53を懸架し、その制動力がボールねじ44に伝達さ
れるようにする。
A timing belt 52 is suspended between the pulleys 47 and 48 so that the torque of the servo motor 43 is transmitted to the ball screw. The valve stem 30 between the ball screw nut 46 and the base portion B is surrounded by a bellows 54. When the electromagnetic brake 45 is provided separately, a pulley 50 is attached to the rotating shaft, and a timing belt 53 is suspended between the pulley 49 and the pulley 49 attached to the ball screw 44 so that the braking force is transmitted to the ball screw 44. .

【0021】上記構成の弁駆動機構40において、サー
ボモータ43を正逆転させることことにより、その回転
力はプーリー47、タイミングベルト52及びプーリー
48を介してボールねじ44に伝達される。ボールねじ
44の正逆回転によりボールねじナット46が上下動す
るから、これと一体に弁棒30は上下動し弁体15が開
閉される。サーボモータ43の電源が遮断され停止する
と内蔵の電磁ブレーキが作動し、その制動力がプーリー
47、タイミングベルト52及びプーリー48を介して
ボールねじ44に伝達され、ボールねじ44の回転は速
やかに停止する。なお、別置きの電磁ブレーキ45を設
ける場合はサーボモータ43の電源が遮断されると同時
に電磁ブレーキ45の電源も遮断され、ブレーキが作動
しその制動力がプーリー50、タイミングベルト53、
プーリー49を介して、ボールねじ44に伝達され、そ
の回転は速やかに停止される。
In the valve driving mechanism 40 having the above-described structure, by rotating the servo motor 43 forward and backward, the rotational force is transmitted to the ball screw 44 via the pulley 47, the timing belt 52 and the pulley 48. Since the ball screw nut 46 moves up and down by the forward and reverse rotation of the ball screw 44, the valve stem 30 moves up and down integrally with this, and the valve body 15 is opened and closed. When the power of the servo motor 43 is cut off and stopped, the built-in electromagnetic brake is activated, and the braking force is transmitted to the ball screw 44 via the pulley 47, the timing belt 52 and the pulley 48, and the rotation of the ball screw 44 stops immediately. I do. When the separately provided electromagnetic brake 45 is provided, the power of the servo motor 43 is cut off and the power of the electromagnetic brake 45 is cut off at the same time, and the brake is operated and the braking force is applied to the pulley 50, the timing belt 53,
The rotation is transmitted to the ball screw 44 via the pulley 49, and the rotation is immediately stopped.

【0022】上記構成のターボ分子ポンプにおいて、弁
棒30の上部は磁気軸受33で非接触で浮上支持されて
いるから、摩耗による粒子の生成が起こりにくく、従っ
て、被排気側が汚染されることもない。また、弁棒30
の下部はリニア軸受34で支持されているが、この部分
はねじ溝排気部35の下流側になっているから、被排気
側を汚染することがない。ボールねじナット46とベー
ス部Bにある弁棒30はベローズ54で囲繞されている
ので、この部分で発生した粒子は外部に飛散すことがな
い。
In the turbo-molecular pump having the above structure, since the upper portion of the valve stem 30 is levitated and supported in a non-contact manner by the magnetic bearing 33, the generation of particles due to abrasion hardly occurs, and therefore, the exhaust side may be contaminated. Absent. In addition, the valve stem 30
Is supported by the linear bearing 34, but this portion is located downstream of the screw groove exhaust portion 35, so that the exhausted side is not contaminated. Since the ball screw nut 46 and the valve stem 30 in the base portion B are surrounded by the bellows 54, particles generated in this portion do not scatter outside.

【0023】図2は弁棒30の昇降量を検出する昇降量
検出機構の構成を示す図である。図示するように、サポ
ートハウジング41の側壁を貫通してボールねじナット
46の端部を検出するマイクロホトセンサ61、62、
63を設けてボールねじナット46の昇降量、即ち弁体
15の昇降量(弁開度)及び上限値及び下限値を検出
し、その検出値を図示しない制御装置に入力し、該制御
装置でサーボモータ43及び内蔵電磁ブレーキの電源を
遮断して停止することにより、弁体15の昇降量及び上
限下限の停止制御を精度よく行うことができる。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of a vertical movement detecting mechanism for detecting the vertical movement of the valve rod 30. As shown in FIG. As shown in the figure, microphoto sensors 61 and 62 that penetrate the side wall of the support housing 41 and detect the end of the ball screw nut 46,
63 is provided to detect the elevation amount of the ball screw nut 46, that is, the elevation amount (valve opening) and the upper and lower limits of the valve body 15, and input the detected values to a control device (not shown). By stopping and stopping the power supply of the servo motor 43 and the built-in electromagnetic brake, it is possible to precisely control the amount of movement of the valve body 15 and the stop of the upper limit and the lower limit.

【0024】なお、上記例ではサーボモータ43の回転
力及び内蔵又は別置きの電磁ブレーキの制動力をプーリ
ー及びタイミングベルトを介して伝達するように構成し
たが、これに替えて歯車機構を用いて回転力及び制動力
を伝達するように構成してもよい。また、タイミングベ
ルトを用いる場合、金属製のタイミングベルトを用いる
と高精度化と長寿命化が図れる。例えば、タイミングベ
ルトには金属製の帯状体に所定の等間隔で孔を穿ったも
のを用い、プーリーには外周に該孔に挿入される突起を
等間隔で設けたものを用いる。
In the above example, the rotational force of the servo motor 43 and the braking force of the built-in or separate electromagnetic brake are transmitted via the pulley and the timing belt. Instead, a gear mechanism is used. You may comprise so that a rotational force and a braking force may be transmitted. In addition, when a timing belt is used, high precision and long life can be achieved by using a metal timing belt. For example, as the timing belt, a metal belt-shaped body having holes formed at predetermined regular intervals is used, and as the pulley, a belt provided with projections to be inserted into the holes at regular intervals is used.

【0025】図3乃至図5は本発明に係るターボ分子ポ
ンプの構成例を示す図である。図3は縦断面図、図4は
弁駆動機構の一部構成を示す図、図5は図3のA−A断
面図である。図3乃至図5において、図1と同一符号を
付した部分は同一又は相当部分を示し、その動作作用は
略同じであるのでその説明は省略する。ターボ分子ポン
プのケーシング13の上端フランジ13aはダクト39
に気密状態で取り付けられ、ケーシング13の下端(ベ
ースB)には台板70が取り付けられている。
FIGS. 3 to 5 are views showing examples of the structure of a turbo-molecular pump according to the present invention. 3 is a longitudinal sectional view, FIG. 4 is a view showing a partial configuration of a valve drive mechanism, and FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3 to 5, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions, and the operation and operation thereof are substantially the same. The upper end flange 13a of the casing 13 of the turbo molecular pump is
The base plate 70 is attached to the lower end (base B) of the casing 13.

【0026】弁体15はその外周部近傍を複数本(図で
は2本)の弁棒71で支持されており、弁棒71は図4
に示すようにボールねじナット72が固着されており、
該ボールねじナット72にボールねじ73が螺合するよ
うになっている。該ボールねじ73の下端部は台板70
に組合せアンギュラ玉軸受81を介して回転自在に支持
され、更に該ボールねじ73の下端にはプーリー74が
固定されている。ボールねじ73を回転することによ
り、ボールねじナット72とこれと一体となっている弁
棒71が昇降するようになっている。
The valve body 15 is supported by a plurality of (two in the figure) valve stems 71 in the vicinity of the outer periphery thereof.
The ball screw nut 72 is fixed as shown in FIG.
A ball screw 73 is screwed into the ball screw nut 72. The lower end of the ball screw 73
The ball screw 73 is rotatably supported via a combined angular ball bearing 81, and a pulley 74 is fixed to the lower end of the ball screw 73. By rotating the ball screw 73, the ball screw nut 72 and the valve stem 71 integrated therewith are moved up and down.

【0027】ケーシング13の上端フランジ13aと台
板70の間には弁棒71に平行してガイドシャフト75
が設けられ、弁棒71はこのガイドシャフト75にリニ
ア玉軸受76を介してガイドされ昇降するようになって
いる。即ち弁棒71の下端近傍には該リニア玉軸受76
を収容固定するガイド用ブラケット71aが設けられ、
弁棒71の昇降はガイド用ブラケット71a、リニア玉
軸受76を介してガイドシャフト75に案内され昇降す
るようになっている。これにより、弁棒71はぶれが発
生することなくスムーズに昇降する。従って、弁体15
の開閉もスムーズとなる。77は弁棒71の上昇を規制
するストッパーであり、ガイド用ブラケット71aが該
ストッパー77に当接することにより、上昇は規制され
る。
A guide shaft 75 is provided between the upper end flange 13a of the casing 13 and the base plate 70 in parallel with the valve rod 71.
The valve shaft 71 is guided by the guide shaft 75 via a linear ball bearing 76 and moves up and down. That is, the linear ball bearing 76 is provided near the lower end of the valve stem 71.
And a guide bracket 71a for accommodating and fixing the
The valve shaft 71 is moved up and down by being guided by a guide shaft 75 via a guide bracket 71a and a linear ball bearing 76. As a result, the valve stem 71 moves up and down smoothly without occurrence of shake. Therefore, the valve element 15
Open and close smoothly. Reference numeral 77 denotes a stopper for regulating the elevation of the valve rod 71. The elevation is regulated when the guide bracket 71a comes into contact with the stopper 77.

【0028】78は台板70の上に設けられたサーボモ
ータ(電磁ブレーキ付)であり、該サーボモータ78の
回転軸にはプーリー79が取付けられ、該プーリー79
と該ボールねじ73の下端に取付けられたプーリー74
の間には図5に示すようにタイミングベルト80が懸架
され、サーボモータ78の回転力がタイミングベルト8
0及びプーリー74、74を介して各ボールねじ73に
伝達するようになっている。即ち、弁棒71、ボールね
じナット72、ボールねじ73、プーリー74、79及
びサーボモータ78等でターボ分子ポンプの弁駆動機構
を構成する。
Reference numeral 78 denotes a servomotor (with an electromagnetic brake) provided on the base plate 70, and a pulley 79 is attached to a rotating shaft of the servomotor 78.
And a pulley 74 attached to the lower end of the ball screw 73.
5, a timing belt 80 is suspended as shown in FIG.
0 and the respective ball screws 73 via pulleys 74, 74. That is, the valve stem 71, the ball screw nut 72, the ball screw 73, the pulleys 74 and 79, the servomotor 78, and the like constitute a valve drive mechanism of the turbo molecular pump.

【0029】なお、上記例では電磁ブレーキ内蔵のサー
ボモータ78を用いた例を示すが、図1に示すように、
電磁ブレーキを別に設けても良い。また図5において、
82はタイミングベルトに一定の張力をかけるためのア
イドラ用プーリーである。
In the above example, an example is shown in which a servomotor 78 with a built-in electromagnetic brake is used. However, as shown in FIG.
An electromagnetic brake may be provided separately. In FIG. 5,
Reference numeral 82 denotes an idler pulley for applying a constant tension to the timing belt.

【0030】なお、図示は省略するが、本ターボ分子ポ
ンプにおいても、各弁棒71の昇降量を検出するための
図2に示すような構成の昇降量検出機構が設けられ、そ
の検出信号を制御装置に入力し、該制御装置でサーボモ
ータ78の駆動停止を行うことにより、弁体15の昇降
量及び上限下限の精度よい停止制御が可能となる。
Although not shown, the turbo molecular pump is also provided with a vertical movement detecting mechanism having a structure as shown in FIG. 2 for detecting the vertical movement of each valve rod 71. By inputting the information to the control device and stopping the driving of the servomotor 78 by the control device, it is possible to perform accurate stop control of the moving amount of the valve body 15 and the upper and lower limits.

【0031】なお、本発明に係るターボ分子ポンプにお
いて、ターボ分子ポンプ本体は図1及び図3に示すもの
に限定されるものではなく、要はケーシング内にロータ
とステータが収容され、これらのロータ及びステータの
間に排気流路が構成され、前記ケーシングに設けられた
吸気口を開閉自在に覆う弁体を具備する構成であれば、
その具体的な構成はどのようなものでもよい。
In the turbo-molecular pump according to the present invention, the main body of the turbo-molecular pump is not limited to those shown in FIGS. 1 and 3, but the rotor and the stator are housed in a casing. An exhaust flow path is configured between the stator and the stator, and a configuration including a valve body that opens and closes an intake port provided in the casing is provided.
The specific configuration may be any.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上、説明したように各請求項に記載の
発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
As described above, according to the invention described in each claim, the following excellent effects can be obtained.

【0033】請求項1に記載の発明によれば、弁駆動機
構をロータに形成された貫通孔を挿通する弁体支持部材
と、ボールねじ及びボールねじナットからなる昇降機構
と、モータとから構成するから、ボールねじ及びボール
ねじナットからなる簡単で極めて信頼性の高い昇降機構
により弁体を開閉することになり、信頼性の高い弁体の
開閉動作が得られる。
According to the first aspect of the present invention, the valve drive mechanism is constituted by the valve body supporting member that passes through the through hole formed in the rotor, the lifting mechanism including the ball screw and the ball screw nut, and the motor. Therefore, the valve element is opened and closed by a simple and extremely reliable lifting mechanism including a ball screw and a ball screw nut, and a highly reliable valve element opening / closing operation is obtained.

【0034】請求項2に記載の発明によれば、弁駆動機
構を一端が弁体の外周部近傍に固着された複数本の弁体
支持部材と、ボールねじ及びボールねじナットからなる
昇降機構と、モータとから構成するから、ボールねじ及
びボールねじナットからなる簡単で極めて信頼性の高い
昇降機構により弁体を開閉することになり、信頼性の高
い弁体の開閉動作が得られる。
According to the second aspect of the present invention, the valve drive mechanism includes a plurality of valve body support members having one end fixed to the vicinity of the outer peripheral portion of the valve body, a lifting mechanism including a ball screw and a ball screw nut. And the motor, the valve element is opened and closed by a simple and extremely reliable lifting mechanism composed of a ball screw and a ball screw nut, and a highly reliable valve element opening and closing operation can be obtained.

【0035】請求項3に記載の発明によれば、ガイドシ
ャフトを弁体支持部材と平行に設けたことにより、弁体
支持部材はこのガイドシャフトに沿ってスムーズに昇降
するから、弁体の開閉動作もスムーズとなり、微小な弁
体の開度調整が可能となる。
According to the third aspect of the present invention, since the guide shaft is provided in parallel with the valve body support member, the valve body support member moves up and down smoothly along the guide shaft, so that the valve body is opened and closed. The operation is also smooth, and the opening of the valve body can be finely adjusted.

【0036】請求項4に記載の発明によれば、弁体支持
部材の昇降量を検出するセンサを設けたことにより、例
えば該センサの出力を制御装置に入力することにより、
弁体の開度及び開度上限及び全閉等の制御を精度よく行
うことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, by providing a sensor for detecting the amount of elevation of the valve body support member, for example, by inputting the output of the sensor to the control device,
Control of the opening degree of the valve body, the upper limit of the opening degree, the fully closed state, and the like can be accurately performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るターボ分子ポンプの構成を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a turbo-molecular pump according to the present invention.

【図2】本発明に係るターボ分子ポンプの弁棒の昇降量
を検出する昇降量検出機構の構成を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a configuration of a vertical movement detecting mechanism for detecting a vertical movement of a valve stem of the turbo-molecular pump according to the present invention.

【図3】本発明に係るターボ分子ポンプの構成を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a turbo-molecular pump according to the present invention.

【図4】本発明に係るターボ分子ポンプの弁駆動機構の
一部構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a partial configuration of a valve drive mechanism of the turbo-molecular pump according to the present invention.

【図5】図3のA−A断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;

【図6】従来のターボ分子ポンプの一般的構成を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a general configuration of a conventional turbo-molecular pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 主軸 11 回転筒状部 12 固定筒状部 13 ケーシング 14 吸気口 15 弁体 16 駆動用モータ 17 上部ラジアル磁気軸受 18 下部ラジアル磁気軸受 21 アキシャル磁気軸受 22 回転翼 23 固定翼 24 翼排気部 28 ねじ溝排気部 29 排気孔 30 弁棒 33 磁気軸受 34 リニア軸受 35 ねじ溝排気部 40 弁駆動機構 43 サーボモータ(電磁ブレーキ付) 44 ボールねじ 45 電磁ブレーキ 46 ボールねじナット 47 プーリー 48 プーリー 49 プーリー 50 プーリー 51 組合せアンギュラ玉軸受 52 タイミングベルト 53 タイミングベルト 61 マイクロホトセンサ 62 マイクロホトセンサ 63 マイクロホトセンサ 71 弁棒 72 ボールねじナット 73 ボールねじ 74 プーリー 75 ガイドシャフト 76 リニア玉軸受 78 サーボモータ(電磁ブレーキ付) 79 プーリー 80 タイミングベルト DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Main shaft 11 Rotating cylindrical part 12 Fixed cylindrical part 13 Casing 14 Inlet 15 Valve body 16 Driving motor 17 Upper radial magnetic bearing 18 Lower radial magnetic bearing 21 Axial magnetic bearing 22 Rotating blade 23 Fixed wing 24 Blade exhaust part 28 Screw Groove exhaust part 29 Exhaust hole 30 Valve rod 33 Magnetic bearing 34 Linear bearing 35 Screw groove exhaust part 40 Valve drive mechanism 43 Servo motor (with electromagnetic brake) 44 Ball screw 45 Electromagnetic brake 46 Ball screw nut 47 Pulley 48 Pulley 49 Pulley 50 Pulley 51 Combination angular contact ball bearing 52 Timing belt 53 Timing belt 61 Micro photo sensor 62 Micro photo sensor 63 Micro photo sensor 71 Valve stem 72 Ball screw nut 73 Ball screw 74 Pulley 75 Guide shaft 7 Linear ball bearing 78 Servo Motor (with electromagnetic brake) 79 pulley 80 Timing belt

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年4月26日(2000.4.2
6)
[Submission date] April 26, 2000 (200.4.2
6)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】 FIG. 3

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図6[Correction target item name] Fig. 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図6】 FIG. 6

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 松太郎 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 塩川 篤志 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 Fターム(参考) 3H021 AA01 AA08 BA00 BA11 BA20 CA05 DA10 EA04 3H031 DA01 DA02 DA07 EA00 EA12 EA15 FA38  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Matsutaro Miyamoto 11-1, Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo Inside Ebara Corporation (72) Inventor Atsushi Shiokawa 11-1, Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo EBARA F-term (reference) 3H021 AA01 AA08 BA00 BA11 BA20 CA05 DA10 EA04 3H031 DA01 DA02 DA07 EA00 EA12 EA15 FA38

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケーシング内にロータとステータが収容
され、これらのロータ及びステータの間に排気流路が構
成され、前記ケーシングに設けられた吸気口を開閉自在
に覆う弁体と、該弁体を駆動する弁駆動機構を具備する
ターボ分子ポンプにおいて、 前記弁駆動機構は、少なくとも前記ロータに形成された
貫通孔を挿通する弁体支持部材と、該弁体支持部材を昇
降させるボールねじ及びボールねじナットからなる昇降
機構と、該昇降機構を駆動するモータとから構成され、
該弁体支持部材の他端に前記弁体の中心部が固着されて
いることを特徴とするターボ分子ポンプ。
1. A valve body in which a rotor and a stator are accommodated in a casing, an exhaust passage is formed between the rotor and the stator, and a valve body for opening and closing an intake port provided in the casing is provided. In the turbo-molecular pump provided with a valve drive mechanism for driving the valve, the valve drive mechanism, at least a valve body support member that is inserted through a through hole formed in the rotor, a ball screw and a ball that moves up and down the valve body support member An elevating mechanism comprising a screw nut, and a motor for driving the elevating mechanism,
A turbo molecular pump, wherein a center portion of the valve body is fixed to the other end of the valve body support member.
【請求項2】 ケーシング内にロータとステータが収容
され、これらのロータ及びステータの間に排気流路が構
成され、前記ケーシングに設けられた吸気口を開閉自在
に覆う弁体と、該弁体を駆動する弁駆動機構を具備する
ターボ分子ポンプにおいて、 前記弁駆動機構は、少なくとも一端が前記弁体の外周部
近傍に固着された複数本の弁体支持部材と、該弁体支持
部材の各々を昇降させるボールねじ及びボールねじナッ
トからなる昇降機構と、該複数の昇降機構を駆動するモ
ータとから構成されていることを特徴とするターボ分子
ポンプ。
2. A valve body in which a rotor and a stator are accommodated in a casing, an exhaust passage is formed between the rotor and the stator, and a valve body for opening and closing an intake port provided in the casing, and the valve body. In the turbo-molecular pump provided with a valve drive mechanism for driving the valve, the valve drive mechanism, a plurality of valve body support members at least one end of which is fixed near the outer peripheral portion of the valve body, each of the valve body support member A turbo-molecular pump comprising: a lifting mechanism including a ball screw and a ball screw nut for raising and lowering the motor; and a motor for driving the plurality of lifting mechanisms.
【請求項3】 請求項2に記載のターボ分子ポンプにお
いて、 前記弁体支持部材の昇降をガイドするガイドシャフトを
該弁体支持部材と平行に設けたことを特徴とするターボ
分子ポンプ。
3. The turbo-molecular pump according to claim 2, wherein a guide shaft for guiding the lifting and lowering of the valve body support member is provided in parallel with the valve body support member.
【請求項4】 請求項1又は2又は3に記載のターボ分
子ポンプにおいて、 前記弁体支持部材の昇降量を検出するセンサを設けたこ
とを特徴とするターボ分子ポンプ。
4. The turbo-molecular pump according to claim 1, further comprising a sensor for detecting an amount of elevation of the valve body support member.
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