JP2002070787A - 真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじ溝式真空ポンプにおいて、ロータに応力
腐食割れが生じた場合にも、ハウジングまでが破損する
ことのないようにすること。 【解決手段】 ねじ溝式真空ポンプ１のロータ２２は、
円筒状のステータ８の内側に極めて小さな間隔を置いて
配置され、その状態で高速回転するようになっている。
ステータ８はその上下端面が摺動部材９，１０を介して
支持されており、円周方向に摺動可能とされている。そ
のステータ８とポンプハウジング２との間には隙間ｒが
設けられている。ロータ２２に応力腐食割れが生じたと
きには、その一部がステータ８に接触してステータ８を
外周方向に変形させるが、ステータ８の外周側には隙間
ｒが設けられているので、そのような変形が生じたとき
にもステータ８はロータ２２とともに回転し、その回転
抵抗によってロータ２２を減速させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
ス等において使用される真空ポンプに関するもので、特
に、円筒状のステータの内周面あるいはそのステータ内
に配置されるロータの外周面のいずれかにねじ溝が形成
されていて、そのロータを高速回転させることによって
ステータとロータとの間を流れる気体を圧縮するように
した、ねじ溝を有する真空ポンプに関するものである。
前記ねじ溝を有する真空ポンプとしては、ねじ溝式真空
ポンプおよび、ねじ溝式真空ポンプとターボ分子ポンプ
とを組み合わせた複合型真空ポンプ等が従来から使用さ
れている。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造プロセスにおいては、反応室
を高真空に保つとともに、プロセスで生成される反応副
生成物などを排出するために、真空ポンプが用いられ
る。そのための真空ポンプには、広い圧力範囲で使用す
ることのできるものが求められる。そのように広い圧力
範囲で使用することのできる真空ポンプとしては、ねじ
溝式真空ポンプが知られている。ねじ溝式真空ポンプ
は、円筒状のステータの内周面あるいはそのステータ内
に配置されるロータの外周面にねじ溝を形成し、そのロ
ータを毎分数万回転の高速で回転させるようにしたもの
である。そのロータは、ステータとの間に０．２〜１．
０ｍｍ程度の極めて小さな間隔を置いて配置される。そ
のようなねじ溝式真空ポンプにおいては、気体はその粘
性によりロータとステータとの間をねじ溝に沿って軸線
方向に流れ、それによって圧縮される。このようなねじ
溝式真空ポンプは、特に低真空領域（大気圧に近い真空
領域）での排気性能が優れている。ただし、高真空領域
では排気速度がやや小さいことから、ねじ溝式真空ポン
プおよびターボ分子ポンプを組み合わせた複合型真空ポ
ンプが利用されることも多い。

【０００３】ところで、半導体製造プロセスにおいて
は、反応室から排出される気体中に反応副生成物の粉末
等が含まれていることが多く、真空ポンプを用いると、
その粉末等が真空ポンプ内に付着堆積しやすい。特にね
じ溝式真空ポンプの場合には、上述のようにロータとス
テータとの間の間隙が極めて小さくされているので、そ
の間隙に粉末等の異物が堆積しやすい。そのために、ス
テータが固定されていると、ロータの高速回転中、その
ロータが異物を介してステータと噛み合い、瞬時にロッ
クするおそれがある。そのようにロータが瞬時にロック
すると、ロータやステータが損傷してしまう。そこで、
ステータをポンプハウジングに対して回転可能に支持し
ておき、ロータがステータに係合したときステータがロ
ータとともに回転するようにして、そのステータの回転
抵抗によりロータの回転速度を徐々に低下させるように
することが考えられている（例えば実公平６−４０９５
４号公報参照）。

【０００４】従来のねじ溝式真空ポンプにおいては、そ
のようにステータを回転可能とする場合にも、そのステ
ータ外周面とハウジング内面とは、ほとんど接触した嵌
合状態で使用されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
製造プロセスでは腐食性の気体が扱われることも多く、
ロータに応力腐食割れまたはクリープ破断等が生じるこ
とがある。そのような応力腐食割れ等による亀裂はロー
タの軸線方向に発生するが、ロータにそのような亀裂が
生じると、そのロータは高速回転中に遠心力によって径
が拡大する方向に変形し、周囲のステータに接触して、
そのステータを半径方向外側に変形させることになる。
そのために、ステータとハウジングとがほとんど摺接す
るような状態とされていると、ステータがハウジングの
内面に押し付けられ、ステータのハウジングに対する回
転が不能となるので、ロータが瞬時にロックされること
になり、その回転慣性力のためにロータが破壊してしま
う。そして、最悪の場合にはステータが突き破られ、更
にはハウジングまでもが破損してしまう。そのようなハ
ウジングの破損が防止されるようにするためには、ハウ
ジングに十分な強度を持たせればよいのであるが、その
ようにしようとすると、ハウジングの肉厚を厚くするこ
とが必要となり、真空ポンプの重量が増大するという問
題が生ずる。

【０００６】本発明は前記問題点に鑑み、次の記載内容
を課題とする。 （Ｏ01）ロータが高速回転中に破壊したときにもハウジ
ングが破損することのない、軽量なねじ溝を有する真空
ポンプを得ること。

【０００７】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決し
た本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施
例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符
号をカッコで囲んだものを付記する。なお、本発明を後
述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明
の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例
に限定するためではない。前記課題を解決するために、
本発明では、真空ポンプ（１；１０１；２０１）の円筒
状のハウジング（２）とそのハウジング（２）内に回転
可能に支持されているステータ（８；１０８）との間
に、十分な大きさの隙間（ｒ）を設けるようにしてい
る。すなわち、本発明による真空ポンプ（１；１０１；
２０１）は、ハウジング（２）内に設けられ、円周方向
に摺動可能に支持されている円筒状のステータ（８；１
０８）と、そのステータ（８；１０８）内に回転自在に
設けられ、モータ（１８＋２１）によって回転駆動され
るロータ（２２；１２２）と、からなり、それらステー
タ（８；１０８）の内周面あるいはロータ（２２；１２
２）の外周面にねじ溝（２９）が形成されている真空ポ
ンプ（１；１０１；２０１）において、そのステータ
（８；１０８）とハウジング（２）との間に、ステータ
（８；１０８）の半径方向外側への変形を許容し得る大
きさの隙間（ｒ）が設けられていることを特徴としてい
る。

【０００８】

【作用】このようにステータ（８；１０８）とハウジン
グ（２）との間に十分な大きさの隙間（ｒ）を設けてお
くと、ロータ（２２；１２２）が高速回転中に破壊ある
いは変形してその一部がステータ（８；１０８）に接触
し、ステータ（８；１０８）を半径方向外側に変形させ
たとしても、その半径方向外側への変形量が前記隙間
（ｒ）よりも小さい間はステータ（８；１０８）とハウ
ジング（２）との接触は防止されるので、ステータ
（８；１０８）は回転可能状態に保たれる。そして、ロ
ータ（２２；１２２）はステータ（８；１０８）との接
触によりステータ（８；１０８）とともに回転を続け、
ステータ（８；１０８）の回転抵抗によってその回転速
度が徐々に減速される。前記ロータ（２２；１２２）お
よびステータ（８；１０８）が接触して共に回転し始め
てから、前記ステータ（８；１０８）がハウジング
（２）に接触するまでの回転時間が長い程、ステータ
（８；１０８）の回転抵抗によるエキルギ吸収量（回転
エネルギの熱エネルギへの変換量）が多くなる。

【０００９】前記隙間（ｒ）は、例えば、ｒ≧０.５ｍ
ｍ程度でも前記ステータ（８；１０８）がハウジング
（２）に接触するまでのステータ（８；１０８）の回転
抵抗により、ロータ（２２；１２２）およびステータ
（８；１０８）の回転エネルギを吸収して回転速度を減
速することができるが、ｒ≧１ｍｍとすることにより、
前記ステータ（８；１０８）がハウジング（２）に接触
するまでのステータ（８；１０８）の回転抵抗によるエ
ネルギの吸収量をさらに増加させることができる。した
がって、前記隙間（ｒ）が大きい程、前記ステータ
（８；１０８）がハウジング（２）に接触するまでの時
間が長くなり、且つ前記回転抵抗によるエキルギ吸収量
が多くなる。前記エネルギ吸収量が多くなる程、ステー
タ（８；１０８）がハウジング（２）に接触したときの
ロータ（２２；１２２）およびステータ（８；１０８）
の回転速度が低下するので、ハウジング（２）の破損防
止効果が高くなる。したがって、前記隙間（ｒ）を設け
ることにより、ロータ（２２；１２２）の激しい破壊が
防止され、ステータ（８；１０８）が突き破られたり、
更にはハウジング（２）までもが破壊されたりするよう
なことはなくなる。

【００１０】（本発明の構成要件の説明）前記本発明に
おいて、前記ロータ（１２２）の外周面には前記ねじ溝
（２９）が形成された部分の気体移送方向上流側部分に
ターボ分子ポンプの動翼（３０）を設け、前記ステータ
（１０８）の気体移送方向上流端に静翼支持部材（３
２）を設け、この静翼支持部材（３２）の内周面には前
記動翼（３０）に対応してターボ分子ポンプの静翼（３
１）を設けることが可能である。また、前記動翼（３
０）、静翼（３１）および静翼支持部材（３２）を気体
移送方向に複数段設けることが可能である。また、前記
静翼支持部材（３２）および静翼（３１）は前記ステー
タ（１０８）と一体的に円周方向に摺動可能に構成する
ことが可能である。その場合、前記ハウジング（２）の
上端部には前記静翼支持部材（３２）の上端を押圧する
静翼支持部材押圧面（２ｄ）を設け、前記ステータ支持
面（３ｃ）とステータ（１０８）下端面との間、および
前記静翼支持部材押圧面（２ｄ）と静翼支持部材（３
２）上端面との間に、それぞれＯリング状の摺動部材
（９，１０）を配置する構成を採用することが可能であ
る。

【００１１】また、前記静翼支持部材（３２）および静
翼（３１）とは独立に前記ステータ（１０８）を円周方
向に摺動可能に構成することが可能である。その場合、
前記ハウジング（２）の上端部には前記静翼支持部材
（３２）の上端を押圧する静翼支持部材押圧面（２ｄ）
を設け、前記ステータ支持面（３ｃ）とステータ（８）
下端面との間、および前記静翼支持部材（３２）の下端
面とステータ（８）上端面との間に、それぞれＯリング
状の摺動部材（９，１０）を配置する構成を採用するこ
とが可能である。

【００１２】また前記本発明の真空ポンプにおいて、前
記円筒状のハウジング（２）の軸方向の一端部を前記軸
に垂直な平面内で位置決め支持するハウジング位置決め
部（３ａ）と、前記ステータ（８）の軸方向の一端部を
前記軸に垂直な平面内で位置決め支持するステータ位置
決め部（３ｂ）と、ステータ支持面（３ｃ）とを有する
ベース（３）を設け、前記ハウジング（２）の上端部に
は前記ステータ（８）の上端外周に係合してステータ
（８）の上端を位置決めする位置決め係合部（２ｃ）お
よびステータ押圧面（２ｄ）を設け、前記ステータ支持
面（３ｃ）とステータ（８）下端面との間、および前記
ステータ押圧面（２ｄ）とステータ（８）上端面との間
に、それぞれＯリング状の摺動部材（９，１０）を配置
することが可能である。

【００１３】また前記本発明において、前記円筒状のハ
ウジング（２）の軸方向の一端部を前記軸に垂直な平面
内で位置決め支持するハウジング位置決め部（３ａ）
と、ステータ支持面（３ｃ）とを有するベース（３）を
設け、前記ステータ（８）にはその上端部および下端部
に形成され且つ前記ハウジング（２）内周面に嵌合して
前記軸に垂直な平面内で位置決め支持される上端被位置
決め部（８ｂ）および下端被位置決め部（８ｃ）と、前
記上端被位置決め部（８ｂ）および下端被位置決め部
（８ｃ）の間のステータ（８）外周面に形成され且つ前
記ハウジング（２）内周面との間に隙間（ｒ）を形成す
る凹部（８ｄ）とを設け、前記ハウジング（２）の上端
部には前記ステータ（８）の上端面に対向して形成され
たステータ押圧面（２ｄ）を設け、前記ステータ支持面
（３ｃ）とステータ（８）下端面との間、および前記ス
テータ押圧面（２ｄ）とステータ（８）上端面との間
に、それぞれＯリング状の摺動部材（９）を配置するこ
とが可能である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。 （実施の形態１）図１は本発明によるねじ溝を有する真
空ポンプの一例（実施の形態１）を示す縦断面図であ
る。図１に示すねじ溝式の真空ポンプ１は、円筒状のハ
ウジング２と、そのハウジング２の下端面を閉塞するベ
ース３とを備えている。ベース３には、その一側部に排
気ポート４が設けられ、他側部に給電ケーブル挿通孔５
が設けられている。そのベース３の中央部には、上方に
突出する円筒状のベアリング支持部６が設けられてい
る。ハウジング２は、下端フランジ部２ａおよび上端フ
ランジ部２ｂを有しており、その下端フランジ部２ａを
ボルト７によってベース３に締結することにより、ベー
ス３に固定されるようになっている。ハウジング２の内
側には、全周に１ｍｍ程度の間隔を置いて、円筒状のス
テータ８が設けられている。すなわち、ステータ８とハ
ウジング２との間には隙間ｒが設けられている。

【００１５】また、前記ベース３の上面には、外側リン
グ状段部３ａおよび内側リング状段部３ｂが同軸回りに
形成されており、外側リング状段部３ａは、円筒状のハ
ウジング２の下端部（軸方向の一端部）を前記軸に垂直
な平面内で位置決め支持するハウジング位置決め部３ａ
として使用され、内側リング状段部３ｂはその外周上端
が、円筒状のステータ８の下端部（軸方向の一端部）を
前記軸に垂直な平面内で位置決め支持するステータ位置
決め部３ｂとして使用されている。また前記ステータ位
置決め部３ｂの外周部にはリング状のステータ支持面３
ｃが形成されている。前記円筒状のステータ８の下端部
内周面には下方に行くに従って拡大する円錐状のテーパ
面８ａが形成されており、ステータ８は、テーパ面８ａ
が前記ステータ位置決め部３ｂに当接してベース３上で
位置決めされる。

【００１６】前記ハウジング２の上端フランジ部２ｂの
下面には、前記ステータ８の外周上端に係合してステー
タ８の上端を位置決めする円錐面により形成された位置
決め係合部２ｃと、水平なリング状のステータ押圧面２
ｄとが設けられている。そのステータ８は、上端面がＯ
リング状の摺動部材９を介して、ハウジング２のステー
タ押圧面２ｄに、また、下端面が同様な摺動部材１０を
介してベース３上のステータ支持面３ｃに、それぞれ支
持されている。したがって、ハウジング２をベース３に
固定するためにボルト７を締め付けることにより、ステ
ータ８は摺動部材９，１０を介して上下から挟み付けら
れるが、そのステータ８に円周方向の力が加えられたと
きには、摩擦抵抗を受けながら円周方向に摺動し得るよ
うにされている。

【００１７】ベース３の中央部に設けられているベアリ
ング支持部６の上端には、リング状支持部材１１を介し
て上側ベアリング１２が取り付けられている。また、そ
のベアリング支持部６の下端には、その下端開口を閉塞
する閉塞部材１３が取り付けられており、その閉塞部材
１３上に下側ベアリング支持部材１４が載置されてい
る。そのベアリング支持部材１４はリング状のもので、
その中心部には下側ベアリング１５が取り付けられてい
る。また、そのベアリング支持部材１４の上面にはスラ
スト磁気軸受１６が設けられている。そして、これら上
側ベアリング１２、下側ベアリング１５、及びスラスト
磁気軸受１６によって、ベアリング支持部６の中心部に
配置される回転軸１７が回転自在に支持されている。

【００１８】ベアリング支持部６の内側面には、上下方
向の中央部に、円周方向に等間隔を置いて配置された４
個の鉄心１８ａとその周囲に巻き付けられたコイル１８
ｂとからなるモータ用磁界発生部材１８（１個のみ図
示）が取り付けられている。また、その上下位置には、
同じく円周方向に等間隔で配置された４個の鉄心１９ａ
とその周囲に巻き付けられたコイル１９ｂとからなる一
対の電磁石１９，１９が設けられている。一方、回転軸
１７の外周面には、４個のステンレス製円筒部材２０と
３個の磁性材料製円筒部材２１とが、軸線方向に沿って
交互に装着されている。その各磁性材料製円筒部材２１
は上述の各鉄心１８ａ，１９ａ，１９ａにそれぞれ対向
する位置に配置されている。各コイル１８ｂ，１９ｂに
は、給電ケーブル挿通孔５に挿通される給電ケーブルか
ら給電されるようになっている。こうして、モータ用磁
界発生部材１８とそれに対向する磁性材料製円筒部材２
１とによって回転軸１７を回転駆動するモータ（１８＋
２１）が構成され、上下一対の電磁石１９，１９とそれ
に対向する磁性材料製円筒部材２１，２１とによってラ
ジアル磁気軸受（１９＋２１）が構成されている。

【００１９】回転軸１７の上端にはロータ２２が固着さ
れている。そのロータ２２はほぼ円筒状をなすもので、
ベース３のベアリング支持部６とステータ８との間に配
置されるようになっている。ロータ２２の外周面には気
体移送部２３が形成されている。その気体移送部２３
は、気体移送方向上流側（図１において上側）のターボ
分子ポンプ型気体移送部２４とその下流側のねじ溝式ポ
ンプ型気体移送部２５とからなっている。ターボ分子ポ
ンプ型気体移送部２４は、ロータ２２の軸線方向に対し
て傾斜した複数の翼２６とその間に形成される溝２７と
によって構成されている。また、ねじ溝式ポンプ型気体
移送部２５は、螺旋状に形成されたねじ山２８とその間
に形成されるねじ溝２９とによって構成されている。こ
れらターボ分子ポンプ型気体移送部２４の翼２６及び溝
２７とねじ溝式ポンプ型気体移送部２５のねじ山２８及
びねじ溝２９とはそれぞれ連続するように形成されてい
る。こうして、ロータ２２の回転時には、気体を図１の
上方から下方に向けて送るようになっている。このター
ボ分子ポンプ型気体移送部２４及びねじ溝式ポンプ型気
体移送部２５は、それぞれターボ分子ポンプ及びねじ溝
式ポンプの設計理論に基づいて設計されるものであり、
ロータ２２の翼２６及びねじ山２８の先端とステータ８
内周面との間の間隔は極めて小さくされる。なお、この
ようなロータ２２を採用した真空ポンプについては本出
願人により既に別途出願されている（特願平１１−３７
５４１７号）ので、ここではその詳細な説明は省略す
る。

【００２０】（実施の形態１の作用）次に、このように
構成された実施の形態１のねじ溝を有する真空ポンプ１
の作用について説明する。モータ用磁界発生部材１８の
コイル１８ｂに通電すると、回転磁界が発生して磁性材
料製円筒部材２１に回転力が働き、その円筒部材２１が
装着されている回転軸１７が高速で回転駆動される。し
たがって、ロータ２２が高速回転する。この間におい
て、回転軸１７の軸線方向の変位はスラスト磁気軸受１
６によって補正され、回転軸１７の軸線に対して直角方
向の変位はラジアル磁気軸受（１９＋２１）によって補
正される。したがって、ロータ２２は常に一定の位置で
回転する。ロータ２２が高速回転すると、気体移送部２
３内の気体は図１で上方から下方へと送られる。したが
って、気体はハウジング２の上方から吸入され、圧縮さ
れながら下方へと移動し、ベース３に設けられている排
気ポート４から排出される。

【００２１】ロータ２２の回転中、その翼２６あるいは
ねじ山２８の先端とステータ８との間に異物が挟まる
と、ロータ２２とステータ８とが係合してロータ２２に
は制動力が働くことになるが、この真空ポンプ１の場合
には、ステータ８が円周方向に摺動可能とされているの
で、そのときにはステータ８がロータ２２とともに回転
する。そして、ステータ８には摺動部材９，１０によっ
て回転抵抗が加えられているので、ロータ２２は徐々に
減速して停止する。こうして、ロータ２２が瞬時にロッ
クすることが防止され、それによるロータ２２等の損傷
が防止される。

【００２２】また、ロータ２２に応力腐食割れ等が生じ
た場合には、その回転中に径が拡大する方向に変形する
ことがある。そして、そのような状態でステータ８に接
触すると、そのステータ８も半径方向外側に変形するこ
とになる。そのために、ステータ８とハウジング２とが
ほとんど摺接するような状態とされていると、ステータ
８がハウジング２の内面に押し付けられ、ステータ８の
ハウジング２に対する回転が不能となるので、ロータ２
２が瞬時にロックすることになる。しかしながら、この
真空ポンプ１の場合には、ステータ８とハウジング２と
の間に１ｍｍ程度の隙間ｒが設けられているので、ステ
ータ８が変形してハウジング２の内面に接触するまでに
時間がかかり、その間はステータ８がロータ２２ととも
に回転する。そして、そのステータ８の回転に伴って生
ずる摺動部材９，１０との摩擦によってロータ２２の運
動エネルギが消費される。更に、ステータ８が変形し始
めてハウジング２の内面に接触すると、それらの間に生
ずる摩擦力もステータ８の回転抵抗として加わる。した
がって、ステータ８がハウジング２の内面に押圧される
状態となるまでにロータ２２は十分に減速される。こう
して、ロータ２２の急激な停止によるロータ２２の破壊
が防止され、その破壊によってステータ８が突き破られ
たり、更にはハウジング２までもが破損したりすること
が防止される。

【００２３】（実施の形態２）図２は、本発明を適用し
た真空ポンプの他の例（実施の形態２）を示す縦断面図
である。本実施の形態２の真空ポンプ１は、前記実施の
形態１のハウジング２の位置決め係合部２ｃおよびステ
ータ８のテーパ面８ａが省略されており、ステータ８に
はその上端および下端の外周部に、中間部分よりも半径
が１ｍｍ増加したフランジ部が設けられている。ステー
タ８は、その下端部の内周面がステータ位置決め部３ｂ
の外周により位置決めされている。前記ステータ８上端
および下端のフランジ部分の外周面がハウジング２の内
周面に余裕を持って緩く嵌合しており、前記ステータ８
の上端とハウジング２のステータ押圧面２ｄとの間、
およびステータ８の下端とベース３のステータ支持面３
ｃとの間に摺動部材９および１０が配置されている。こ
の実施の形態２のその他の構成は前記実施の形態１と同
様である。この実施の形態２も前記実施の形態１と同様
の作用を奏する。

【００２４】（実施の形態３）図３は、本発明を適用し
た真空ポンプの他の例（実施の形態３）を示す縦断面図
である。この真空ポンプ１０１は、図１で説明したねじ
溝を有する真空ポンプに更にターボ分子ポンプを付加し
た複合型真空ポンプである。すなわち、ロータ１２２の
上流側端部にはターボ分子ポンプの動翼３０が設けら
れ、ハウジング２の上端部内面には静翼３１が設けられ
ている。そして、前記実施の形態１，２においてハウジ
ング２の上端部下面に形成されたステータ押圧面２ｄは
この実施の形態３では、静翼支持部材押圧面２ｄとして
形成されている。前記静翼３１は、ハウジング２の内側
に緩く嵌合されるリング状の静翼支持部材３２によって
支持されている。そして、その静翼支持部材３２の上端
面とハウジング２の上端部下面に形成された前記静翼支
持部材押圧面２ｄとの間に上側の摺動部材９が挟持され
ている。ステータ１０８は、静翼支持部材３２の下端面
と係合して、静翼支持部材３２とともに円周方向に摺動
し得るようになっている。

【００２５】このような複合型真空ポンプ１０１の場合
には、動翼３０の外径よりもねじ山２８の外径の方が小
さくされる。したがって、そのねじ溝式ポンプ型気体移
送部２５の外周側に設けられるステータ１０８は、図１
の例におけるステータ８よりも肉厚の大きいものとする
ことができる。しかしながら、単に肉厚の大きい円筒状
のものとすると、その重量が増大することになる。そこ
で、このステータ１０８の場合には、外周面に凹部３３
を設け、それによってハウジング２との間に比較的大き
な隙間ｒが形成されるようにしている。したがって、前
記ステータ１０８にはその上端部および下端部に、前記
ハウジング２内周面に嵌合して前記軸に垂直な平面内で
位置決め支持される上端被位置決め部１０８ａおよび下
端被位置決め部１０８ｂが設けられ、前記上端被位置決
め部１０８ａおよび下端被位置決め部１０８ｂの間のス
テータ外周面には、前記ハウジング内周面との間に隙間
ｒを形成する凹部３３が形成されている。したがって、
前記実施の形態１の円筒状のステータ８の軸に垂直な方
向の位置決めを行うためにステータ８の下端部内周面に
形成されたテーパ面８ａおよびハウジング２の上端部に
形成された位置決め係合部２ｃ等に相当する部材は設け
られていない。その他の構成は前記図１に示した実施の
形態１と同様である。

【００２６】（実施の形態３の作用）このように構成さ
れた複合型真空ポンプ１０１においては、ロータ１２２
の高速回転中、ロータ１２２とステータ１０８との間に
異物が挟まると、そのステータ１０８は静翼支持部材３
２と一体となってロータ１２２とともに回転する。そし
て、図１の例の場合と同様に、その回転に伴って生ずる
摺動部材９，１０との摩擦によってロータ１２２の回転
が減速される。また、ロータ１２２に応力腐食割れ等が
生じて、ロータ１２２の高速回転中に遠心力によってそ
の径が拡大し、ステータ１０８が半径方向外側に押圧さ
れたときには、そのステータ１０８は半径方向外側に変
形するが、ステータ１０８の外側には比較的大きな隙間
ｒが形成されているので、ステータ１０８がハウジング
２内面に接触するまでに、そのステータ１０８はロータ
１２２とともにかなりの時間にわたって回転を続ける。
そして、そのステータ１０８の変形と摺動部材９，１０
の摩擦抵抗とによってロータ１２２の回転エネルギが奪
われ、ロータ１２２は徐々に減速して停止する。このよ
うにして、図１の例の場合と同様に、ロータ１２２の瞬
時のロックが防止され、ロータ１２２の激しい破壊やそ
れに伴うハウジングの破損が防止される。

【００２７】（実施の形態４）図４は、本発明を適用し
た真空ポンプの他の例（実施の形態４）を示す縦断面図
である。この真空ポンプ１０１は、前記実施の形態３の
静翼支持部材３２の上端と静翼支持部材押圧面２ｄとの
間に配置された摺動部材９が、静翼支持部材３２の下端
とステータ１０８の上端との間に配置されている点で前
記実施の形態３と相違している。また、ステータ１０８
上端には前記摺動部材９の位置決め用のリング状突出部
１０８ｃが形成されている。その他の構成は前記実施の
形態３と同様である。この実施の形態４では、ロータ１
２２に応力腐食割れ等が生じて、ロータ１２２の高速回
転中に遠心力によってその径が拡大した際、静翼支持部
材３２が静止した状態でステータ１０８が回転する点
で、前記静翼支持部材３２およびステータ１０８が回転
する前記実施の形態３と相違している。その他の点では
実施の形態４は前記実施の形態３と同様の作用を奏す
る。

【００２８】（実施の形態５）図５は、本発明を適用し
た真空ポンプの更に異なる例（実施の形態５）を示す縦
断面図である。この真空ポンプ２０１は、図３の複合型
真空ポンプ１０１におけるターボ分子ポンプ部分の動翼
３０と静翼３１との段数をより多くしたものである。図
３と図５とを比較すれば明らかなように、この種の複合
型真空ポンプにおいては、ターボ分子ポンプ部分の動翼
３０と静翼３１との段数を増やせば増やすほど、その動
翼３０の外径とねじ溝式ポンプ型気体移送部２５のロー
タ１２２の外径との差は大きく形成される。したがっ
て、ステータ１０８の外周面に形成される凹部３３はよ
り深くすることができ、その凹部３３によってステータ
１０８とハウジング２との間に形成される隙間ｒをより
大きくすることができる。図５の真空ポンプ２０１の場
合には、その隙間ｒは約１０ｍｍとされている。このよ
うな複合型真空ポンプ２０１においても、図３の真空ポ
ンプ１０１の場合と同様な作用効果が得られることは明
らかであろう。

【００２９】（変更例）なお、以上の例では、いずれも
ロータの外周面にねじ溝を設けるものとしているが、そ
のねじ溝はステータの内周面に設けるようにすることも
できる。また、ロータの外周面に形成される気体移送部
がターボ分子ポンプ型気体移送部２４とねじ溝式ポンプ
型気体移送部２５とからなるものとしているが、ねじ溝
式ポンプ型気体移送部のみからなる従来一般のねじ溝式
真空ポンプにも本発明を適用することができる。前記実
施の形態３において、静翼支持部材３２の下端面とステ
ータ１０８の上端面との間に摺動部材９を配置すること
が可能である。その場合には、ステータ１０８の上端面
および下端面は、摺動部材９，１０を介して静翼支持部
材３２およびベース３に支持される。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ねじ溝を有する真空ポンプのハウジングとそ
のハウジング内に回転可能に支持されるステータとの間
に、十分な大きさの隙間を設けるようにしているので、
ロータが高速回転中に破壊あるいは変形してその一部が
ステータに接触し、ステータを半径方向外側に変形させ
たときにも、そのステータとハウジングとの接触は防止
され、ステータは回転可能状態に保たれる。したがっ
て、ロータはステータとともに回転を続け、ステータの
回転抵抗によってその回転速度が徐々に減速される。こ
うして、ロータの瞬時のロックによりロータが更に激し
く破壊することが防止され、ステータが突き破られた
り、更にはハウジングまでもが破壊されたりするような
ことはなくすことができる。しかも、ハウジングとステ
ータとの間に隙間を設けるのみでよく、ステータやハウ
ジングの肉厚を大きくする必要がないので、真空ポンプ
全体を軽量に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明によるねじ溝式真空ポンプの一
例（実施の形態１）を示す縦断面図である。

【図２】 図２は、本発明を適用した真空ポンプの他の
例（実施の形態２）を示す縦断面図である。

【図３】 図３は、本発明を適用した真空ポンプの他の
例（実施の形態３）を示す縦断面図である。

【図４】 図４は、本発明を適用した真空ポンプの他の
例（実施の形態４）を示す縦断面図である。

【図５】 図５は、本発明を適用した真空ポンプの更に
異なる例（実施の形態５）を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１，１０１，２０１…真空ポンプ、２…ハウジング、２
ｃ…位置決め係合部、２ｄ…ステータ押圧面または静翼
支持部材押圧面、３…ベース、３ａ…ハウジング位置決
め部、３ｂ…ステータ位置決め部、３ｃ…ステータ支持
面、８，１０８…ステータ、９，１０…摺動部材、１７
…回転軸、２２，１２２…ロータ、２９…ねじ溝、３０
…動翼、３１…静翼、３２…静翼支持部材、３３…凹
部、１０８ａ…上端被位置決め部、１０８ｂ…下端被位
置決め部。ｒ…隙間。（１８＋２１）…モータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のハウジング内に設けられ、円周
   方向に摺動可能に支持されている円筒状のステータと、
   そのステータ内に回転自在に設けられ、モータによって
   回転駆動されるロータと、からなり、 それらステータの内周面あるいはロータの外周面にねじ
   溝が形成されている真空ポンプにおいて；前記ステータ
   とハウジングとの間に、そのステータの半径方向外側へ
   の変形を許容し得る大きさの隙間が設けられていること
   を特徴とする真空ポンプ。
2. 【請求項２】 前記ロータの外周面には前記ねじ溝が形
   成された部分の気体移送方向上流側部分にターボ分子ポ
   ンプの動翼を設け、 前記ステータの気体移送方向上流端に静翼支持部材を設
   け、この静翼支持部材の内周面には前記動翼に対応して
   ターボ分子ポンプの静翼を設けたことを特徴とする請求
   項１記載の真空ポンプ。