JP2002070790A - Pressure producer and turbo-molecular pump - Google Patents

Pressure producer and turbo-molecular pump

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JP2002070790A
JP2002070790A JP2000260902A JP2000260902A JP2002070790A JP 2002070790 A JP2002070790 A JP 2002070790A JP 2000260902 A JP2000260902 A JP 2000260902A JP 2000260902 A JP2000260902 A JP 2000260902A JP 2002070790 A JP2002070790 A JP 2002070790A
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JP
Japan
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dynamic pressure
pressure generating
region
bearing
gas seal
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Pending
Application number
JP2000260902A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirokazu Yashiro
洋和 八代
Yoichi Kuwayama
洋一 桑山
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Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/44Centrifugal pumps
    • F16C2360/45Turbo-molecular pumps

Landscapes

  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure producer equipped with balanced radial roller bearing having superb rigidity and stability and a turbo-molecular pump. SOLUTION: This pressure producer generates negative or positive pressure in such a way that it discharges the working fluid to the one direction by the rotating of blades 5, 19. This pressure producer is equipped with an air bearing to control the movement of radial direction of a rotating shaft 14. The air bearing is equipped with plural rows of strip-like dynamic pressure producing area 41a, 41b forming V type dynamic pressure grooves along the direction of outer circumferential surface of cylinder 25. The region crook 43a of dynamic pressure groove 43 in the dynamic pressure producing area 41a located at the most outside is in place deviating the line from the center C1 of dynamic pressure producing area 41a to the roller bearing.

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、翼の回転により作
動流体を一方向に送り出して負圧または正圧を発生させ
る圧力発生装置及びターボ分子ポンプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure generator and a turbo molecular pump for generating a negative pressure or a positive pressure by sending a working fluid in one direction by rotation of a blade.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、スパッタリング装置、CVD装
置、エッチング装置等の半導体関連装置や、電子顕微
鏡、表面分析装置、環境試験装置等においては、超高真
空状態を得る必要がある。このような超高真空状態を得
るための装置としては、従来、ターボ分子ポンプが知ら
れている。ターボ分子ポンプは、動翼を有するモータ回
転軸を回転させて分子流をつくることにより、気体を排
出して超高真空を発生させるような構成になっている。
2. Description of the Related Art Generally, it is necessary to obtain an ultra-high vacuum state in semiconductor-related devices such as a sputtering device, a CVD device, and an etching device, an electron microscope, a surface analysis device, and an environmental test device. As a device for obtaining such an ultra-high vacuum state, a turbo molecular pump is conventionally known. The turbo molecular pump is configured to generate a molecular flow by rotating a motor rotation shaft having a moving blade, thereby discharging a gas to generate an ultra-high vacuum.

【0003】超高真空を得るためには回転軸を高速回転
させることが必要であり、高速回転を円滑にするには高
速回転に適した非接触式の軸受を採用する必要がある。
そのため、最近のターボ分子ポンプでは、モータの回転
軸のラジアル方向への荷重を支承する軸受として、空気
軸受が採用されている。このような空気軸受は、回転軸
と一体回転可能な筒状体の外周面に形成されている。具
体的にいうと、筒状体の外周面には2列の動圧発生部領
域が形成されるとともに、それらに隣接してガスシール
部領域が形成されている。動圧発生部領域には、例えば
へリングボーン状の動圧溝が形成されている。一方、ガ
スシール部領域には、例えばスパイラル状のシール溝が
形成されている。筒状体は同じく筒状をした包囲部材内
に収容されている。従って、回転軸とともに筒状体が回
転すると、動圧溝の作用によって、包囲部材と空気軸受
部とのクリアランスに圧力気体膜が形成されるようにな
っている。
In order to obtain an ultra-high vacuum, it is necessary to rotate the rotating shaft at a high speed, and to smoothly rotate at a high speed, it is necessary to employ a non-contact bearing suitable for the high-speed rotation.
Therefore, in recent turbo molecular pumps, an air bearing is employed as a bearing for supporting a load in a radial direction of a rotating shaft of a motor. Such an air bearing is formed on the outer peripheral surface of a cylindrical body that can rotate integrally with the rotating shaft. More specifically, two rows of dynamic pressure generating regions are formed on the outer peripheral surface of the tubular body, and a gas seal region is formed adjacent thereto. In the dynamic pressure generating region, for example, a herringbone-shaped dynamic pressure groove is formed. On the other hand, in the gas seal portion area, for example, a spiral seal groove is formed. The tubular body is housed in a surrounding member that is also tubular. Therefore, when the cylindrical body rotates together with the rotating shaft, a pressure gas film is formed in the clearance between the surrounding member and the air bearing portion by the action of the dynamic pressure groove.

【0004】なお、2列の動圧発生部領域の両端にガス
シール部領域を形成したものは、ダブルガスシールタイ
プと呼ばれ、2列の動圧発生部領域の一端にのみガスシ
ール部領域を形成したものは、シングルガスシールタイ
プと呼ばれている。また、いずれのタイプにおいても、
各動圧発生部領域の幅などは等しく設定されている。
[0004] A gas seal portion region formed at both ends of two rows of dynamic pressure generating portion regions is called a double gas seal type, and a gas seal portion region is provided only at one end of the two rows of dynamic pressure generating portion regions. Is called a single gas seal type. Also, in either type,
The width and the like of each dynamic pressure generating region are set to be equal.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術の空気軸受は、いずれもタイプについても十分な剛性
や安定性が確保されているとは必ずしも言い難かった。
However, it has not always been said that the above-mentioned prior art air bearings have sufficient rigidity and stability for all types.

【0006】また、特にシングルガスシールタイプの空
気軸受の場合、ガスシール部領域側に位置する動圧発生
部領域における空気が、ガスシール部領域の真空引き作
用によってガスシール部領域側へ引き寄せられやすかっ
た。従って、ガスシール部領域側に位置する動圧発生部
領域においては、十分に高い動圧を発生させることがで
きないという問題があった。しかも、当該ガスシール部
領域側に位置する動圧発生部領域については、動圧によ
る圧力ピーク点が実質的に他方の動圧発生部領域側にシ
フトしてしまうという問題があった。そして、これらの
ことが、ラジアル軸受の剛性及び安定性の向上を妨げる
大きな要因となっていた。
In particular, in the case of a single gas seal type air bearing, air in the dynamic pressure generating section located on the gas seal section is drawn to the gas seal section by the vacuuming action of the gas seal section. It was easy. Therefore, there is a problem that a sufficiently high dynamic pressure cannot be generated in the dynamic pressure generating section located on the gas seal section area side. Moreover, in the dynamic pressure generating region located on the gas seal portion region side, there is a problem that the pressure peak point due to the dynamic pressure is substantially shifted to the other dynamic pressure generating region region side. These have been major factors that hinder improvement in rigidity and stability of the radial bearing.

【0007】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、剛性及び安定性に優れたラジアル
軸受を備える圧力発生装置を提供することにある。
[0007] The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a pressure generating device provided with a radial bearing having excellent rigidity and stability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、非接触式の軸受によ
りラジアル方向及びスラスト方向の移動が規制された回
転軸を備えるモータと、前記回転軸に取付けられた翼と
を備え、前記翼の回転により作動流体を一方向に送り出
して負圧または正圧を発生させる圧力発生装置におい
て、前記回転軸のラジアル方向の移動を規制する非接触
式の軸受は、筒状体の外周面の周方向に沿って複数の略
V字状動圧溝を形成してなる帯状の動圧発生部領域を複
数列備える空気軸受であり、最も外側に位置する前記動
圧発生部領域のうち少なくとも一方のものにおける前記
動圧溝の屈曲部位は、当該動圧発生部領域の中央部から
軸受中心線に沿って外側方向にずらした状態で配置され
ていることを特徴とする圧力発生装置をその要旨とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a motor having a rotating shaft whose movement in the radial and thrust directions is restricted by a non-contact bearing. A wing attached to the rotating shaft, wherein the rotation of the wing sends out a working fluid in one direction to generate a negative pressure or a positive pressure, and regulates a movement of the rotating shaft in a radial direction. The non-contact type bearing is an air bearing including a plurality of rows of belt-shaped dynamic pressure generating regions formed by forming a plurality of substantially V-shaped dynamic pressure grooves along a circumferential direction of an outer peripheral surface of a cylindrical body. The bent portion of the dynamic pressure groove in at least one of the dynamic pressure generating region located outside is arranged in a state shifted outward from the center of the dynamic pressure generating region along the bearing center line. It is characterized by being The pressure generator that the gist thereof.

【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1におい
て、前記空気軸受は、前記複数列の動圧発生部領域の一
端に隣接して形成されたガスシール部領域を備えるとと
もに、前記動圧発生部領域のうち最も前記ガスシール部
領域側に位置するものにおける前記動圧溝の屈曲部位
は、当該動圧発生部領域の中央部から軸受中心線に沿っ
て前記ガスシール部領域方向にずらした状態で配置され
ているとした。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the air bearing includes a gas seal portion region formed adjacent to one end of the plurality of rows of dynamic pressure generating portion regions, The bent portion of the dynamic pressure groove in the pressure generating portion region that is located closest to the gas seal portion region is located in the direction of the gas seal portion region along a bearing center line from the center of the dynamic pressure generating portion region. It is assumed that they are arranged in a shifted state.

【0010】請求項3に記載の発明は、請求項2におい
て、前記動圧発生部領域のうち最も前記ガスシール部領
域側に位置するものは、他のものよりも幅広に形成され
ているとした。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the part of the dynamic pressure generating part located closest to the gas seal part area is formed wider than other parts. did.

【0011】請求項4に記載の発明は、請求項2または
3において、最もガスシール部領域側に位置する前記動
圧発生部領域に隣接する動圧発生部領域における前記動
圧溝の屈曲部位は、当該動圧発生部領域の中央部から軸
受中心線に沿って前記ガスシール部領域方向と反対方向
にずらした状態で配置されているとした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the bending portion of the dynamic pressure groove in the dynamic pressure generating region adjacent to the dynamic pressure generating region located closest to the gas seal portion region. Are arranged so as to be displaced from the center of the dynamic pressure generating region along the bearing center line in a direction opposite to the direction of the gas seal region.

【0012】請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4
のいずれか1項において、前記動圧溝の屈曲部位が所定
方向にずらした状態で配置されている前記動圧発生部領
域において、当該動圧発生部領域の一端から前記屈曲部
位までの距離(L1)と、同動圧発生部領域の他端から
前記屈曲部位までの距離(L2)との比(L1:L2)
は、3/15〜8/10であるとした。
[0012] The invention according to claim 5 provides the invention according to claims 1 to 4.
In any one of the above, in the dynamic pressure generating portion region in which the bent portion of the dynamic pressure groove is arranged in a state shifted in a predetermined direction, a distance from one end of the dynamic pressure generating portion region to the bent portion ( L1) and the ratio (L1: L2) of the distance (L2) from the other end of the same dynamic pressure generation region to the bent portion.
Was 3/15 to 8/10.

【0013】請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5
のいずれか1項に記載の圧力発生装置を備えたターボ分
子ポンプをその要旨とする。以下、本発明の「作用」に
ついて説明する。
[0013] The invention according to claim 6 is the invention according to claims 1 to 5.
The gist of the present invention is a turbo-molecular pump provided with the pressure generator according to any one of the above. Hereinafter, the “action” of the present invention will be described.

【0014】請求項1〜5に記載の発明によると、動圧
溝の屈曲部位を所定方向にずらした状態で配置すること
により、その動圧溝がもたらす動圧による圧力ピーク点
が同じ方向にシフトする。このため、空気軸受における
圧力ピーク点間の距離、言い換えると支持点間の距離が
長くなり、結果として軸受の剛性及び安定性が向上す
る。
According to the first to fifth aspects of the present invention, by arranging the bent portion of the dynamic pressure groove in a state shifted in a predetermined direction, the pressure peak point due to the dynamic pressure generated by the dynamic pressure groove is in the same direction. shift. For this reason, the distance between the pressure peak points in the air bearing, in other words, the distance between the support points is increased, and as a result, the rigidity and stability of the bearing are improved.

【0015】請求項3に記載の発明によると、動圧発生
部領域のうち最もガスシール部領域側に位置するものは
幅広に形成されているため、当該動圧発生部領域につい
ては空気収集能力が他のものよりも高くなっている。従
って、たとえガスシール部領域側に真空引きの作用によ
って空気が取られたとしても、その分を補うことがで
き、十分な動圧を発生させることができる。
According to the third aspect of the present invention, the portion of the dynamic pressure generating portion located closest to the gas seal portion is formed wide, so that the dynamic pressure generating portion has an air collecting capacity. Is higher than the others. Therefore, even if air is evacuated to the gas seal portion region side by the action of vacuum evacuation, it can be compensated for and the sufficient dynamic pressure can be generated.

【0016】請求項4に記載の発明によると、空気軸受
における圧力ピーク点間の距離がよりいっそう長くなる
ため、軸受の剛性及び安定性がさらに向上する。請求項
5に記載の発明によると、前記距離の比L1:L2を上
記好適範囲内の値に設定しているため、軸受の剛性及び
安定性を確実に向上させることができる。この比が3/
15よりも小さくなると、かえって十分な動圧が発生し
なくなるおそれがあるからである。逆にこの比が8/1
0よりも大きくなると、動圧溝がもたらす動圧による圧
力ピーク点のシフト量が小さくなり、空気軸受における
圧力ピーク点間の距離を長くすることができなくなるか
らである。
According to the fourth aspect of the present invention, the distance between the pressure peak points in the air bearing is further increased, so that the rigidity and stability of the bearing are further improved. According to the fifth aspect of the present invention, since the distance ratio L1: L2 is set to a value within the above-described preferred range, the rigidity and stability of the bearing can be reliably improved. This ratio is 3 /
If it is smaller than 15, there is a risk that sufficient dynamic pressure may not be generated. Conversely, this ratio is 8/1
If it is larger than 0, the shift amount of the pressure peak point due to the dynamic pressure generated by the dynamic pressure groove becomes small, and it becomes impossible to increase the distance between the pressure peak points in the air bearing.

【0017】請求項6に記載の発明によると、上記のご
とく剛性及び安定性に優れたラジアル軸受を備えたもの
であるため、回転軸が比較的大きな荷重に耐えて高速回
転をすることができる。従って、超高真空状態を確実に
得ることが可能な高性能のターボ分子ポンプを提供する
ことができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the radial bearing having excellent rigidity and stability is provided as described above, the rotating shaft can withstand a relatively large load and rotate at high speed. . Therefore, it is possible to provide a high-performance turbo-molecular pump capable of reliably obtaining an ultra-high vacuum state.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態のターボ分子ポンプを図1〜図4に基づき詳細に説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a turbo molecular pump according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

【0019】図1に示されるように、本実施形態のター
ボ分子ポンプ1は、アッパハウジング3とロアハウジン
グ4とを備えている。アッパハウジング3は筒状であっ
て、図示しない真空室から排出される空気の引込口とな
る吸気口3aを有している。アッパハウジング3の内周
面には、支持部材6を介して複数の静翼5が取り付けら
れている。これらの静翼5は、アッパハウジング3の内
方に向かって放射状に延出した状態となっている。
As shown in FIG. 1, the turbo molecular pump 1 according to the present embodiment includes an upper housing 3 and a lower housing 4. The upper housing 3 is cylindrical and has an intake port 3a serving as a suction port for air exhausted from a vacuum chamber (not shown). A plurality of stationary blades 5 are attached to the inner peripheral surface of the upper housing 3 via a support member 6. These stationary blades 5 are in a state of extending radially inward of the upper housing 3.

【0020】アッパハウジング3の下端開口には、略円
環状の支持部材7が嵌合されている。支持部材7の上面
には環状に延びる凹部7aが形成されている。凹部7a
の底面における一箇所には、下面側に貫通する貫通穴7
bが形成されている。排気管8は貫通穴7bに接続され
ている。この状態で、排気管8は支持部材7を介してア
ッパハウジング3に螺着されたボルト9により固定され
ている。また、支持部材7は排気管8以外の部分におい
て複数のボルト10(ただし、同図では1本のみ示す)
によりアッパハウジング3に固定されている。ロアハウ
ジング4は、支持部材7に対して複数のボルト11によ
り固定されている。ロアハウジング4の側部に形成され
た開口4aからは、排気管8の先端部分が引き出されて
いる。排気管8の先端部は排気口8aを有するフランジ
状に形成されている。
A substantially annular support member 7 is fitted into the lower end opening of the upper housing 3. An annular recess 7 a is formed on the upper surface of the support member 7. Recess 7a
In one place on the bottom surface of the
b is formed. The exhaust pipe 8 is connected to the through hole 7b. In this state, the exhaust pipe 8 is fixed by bolts 9 screwed to the upper housing 3 via the support member 7. In addition, the support member 7 has a plurality of bolts 10 in a portion other than the exhaust pipe 8 (however, only one bolt is shown in the drawing).
Is fixed to the upper housing 3. The lower housing 4 is fixed to the support member 7 by a plurality of bolts 11. A distal end portion of the exhaust pipe 8 is drawn out of an opening 4 a formed in a side portion of the lower housing 4. The distal end of the exhaust pipe 8 is formed in a flange shape having an exhaust port 8a.

【0021】モータとしてのブラシレスモータ(以下、
単にモータという)12は、支持部材7の内周面にその
ケーシング13の外周面を当接させた状態で支持されて
いる。この支持状態において、回転軸14は吸気口3a
側に突出している。支持部材7とアッパハウジング3と
の間には、シール部材15が介装されている。支持部材
7とモータ12との間には、シール部材16がそれぞれ
介されている。支持部材7の上面と吸気口3aとの間の
空間は、空気引込室Rとなっている。空気引込室Rは、
各シール部材15,16により密閉されている。
A brushless motor (hereinafter, referred to as a motor)
The motor 12 is supported in a state where the outer peripheral surface of the casing 13 is in contact with the inner peripheral surface of the support member 7. In this support state, the rotating shaft 14 is
It protrudes to the side. A seal member 15 is interposed between the support member 7 and the upper housing 3. Seal members 16 are interposed between the support member 7 and the motor 12, respectively. The space between the upper surface of the support member 7 and the air inlet 3a is an air intake chamber R. The air intake chamber R is
It is hermetically sealed by the seal members 15 and 16.

【0022】回転軸14の先端部には、ナット18の締
結によってロータ17が取り付けられている。ロータ1
7は略有底円筒状を有している。ロータ17の外周面上
には、放射状に延出する複数の動翼19が設けられてい
る。これらの動翼19は、各静翼5がなす間隙内に入り
込むようにして配置されている。モータ12が駆動され
てロータ17が回転すると、動翼19と静翼5との間に
吸気口3a側の空気が引き込まれる。その結果、排気口
8a側へ空気を排出しようとする吸引力が発生するよう
になっている。
A rotor 17 is attached to the tip of the rotating shaft 14 by fastening a nut 18. Rotor 1
7 has a substantially cylindrical shape with a bottom. A plurality of moving blades 19 extending radially are provided on the outer peripheral surface of the rotor 17. These moving blades 19 are arranged so as to enter the gaps formed by the stationary blades 5. When the motor 12 is driven and the rotor 17 rotates, the air on the intake port 3 a side is drawn between the moving blade 19 and the stationary blade 5. As a result, a suction force for discharging air to the exhaust port 8a side is generated.

【0023】図1,図2に示されるように、モータ12
を構成するケーシング13の内周面前端側(図2におけ
る右端側)には、突起部13aが形成されている。突起
部13aは、モータ軸心に向かって周方向全域にわたり
環状に突出している。ケーシング13の内周面前端側に
は、段部13bが形成されている。段部13bには略環
状の閉塞部材20が嵌合されるとともに、この状態で閉
塞部材20は図示しないボルトを用いて固定されてい
る。閉塞部材20にはその軸心を通るように挿通孔20
aが形成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG.
A projection 13a is formed on the front end side (the right end side in FIG. 2) of the inner peripheral surface of the casing 13 constituting the above. The protrusion 13a projects annularly over the entire circumferential direction toward the motor axis. At the front end side of the inner peripheral surface of the casing 13, a step portion 13b is formed. A substantially annular closing member 20 is fitted into the step portion 13b, and in this state, the closing member 20 is fixed using a bolt (not shown). The closing member 20 has an insertion hole 20 passing through its axis.
a is formed.

【0024】また、ケーシング13の内周面後端側にお
いて回転軸14の基端に対応する位置には、閉塞部材2
1が嵌合されている。閉塞部材21にはその軸心を通る
ように挿通孔21aが形成されている。ケーシング13
内において両閉塞部材20,21に挟まれた領域には、
モータ室22が形成されている。モータ室22は、前記
挿通孔21aを介して大気圧領域に連通されている。
Further, at the position corresponding to the base end of the rotating shaft 14 at the rear end side of the inner peripheral surface of the casing 13, the closing member 2 is provided.
1 is fitted. An insertion hole 21a is formed in the closing member 21 so as to pass through the axis thereof. Casing 13
In the region between the two closing members 20 and 21,
A motor chamber 22 is formed. The motor chamber 22 is communicated with the atmospheric pressure region through the insertion hole 21a.

【0025】モータ室22には回転軸14が回転可能に
収容されている。回転軸14の基端側は閉塞部材21の
挿通孔21aに遊挿されている。回転軸14の先端側は
閉塞部材20の挿通孔20aに遊嵌されかつ外方に突出
している。回転軸14には、2つのブッシュ23が外嵌
された状態で固定されている。両ブッシュ23,23間
には、回転子としての界磁マグネット24が保持されて
いる。界磁マグネット24は、回転軸14の周囲に設け
られた4個の永久磁石片によって構成されている。これ
らの永久磁石片は、互いに隣接する磁極が異極となるよ
うに交互にかつ円環状に配置されている。両ブッシュ2
3,23の内端面外縁部には、周方向に沿って環状に切
り欠かれた段部23aがそれぞれ形成されている。これ
らの段部23a,23a間には、セラミックス焼結材料
によって形成された筒状体としての筒状カバー25が嵌
着されている。筒状カバー25は界磁マグネット24の
外周面を包囲している。なお、ブッシュ23はバランス
調整の機能を有する。
The rotation shaft 14 is rotatably accommodated in the motor chamber 22. The base end side of the rotating shaft 14 is loosely inserted into the insertion hole 21 a of the closing member 21. The tip end of the rotating shaft 14 is loosely fitted into the insertion hole 20a of the closing member 20 and protrudes outward. Two bushes 23 are fixed to the rotating shaft 14 in a state of being fitted outside. A field magnet 24 as a rotor is held between the bushes 23. The field magnet 24 is constituted by four permanent magnet pieces provided around the rotation shaft 14. These permanent magnet pieces are alternately and annularly arranged so that adjacent magnetic poles have different polarities. Double bush 2
At the outer edge of the inner end face of each of the inner and outer faces 3, 23, there is formed a stepped portion 23a which is annularly cut along the circumferential direction. A cylindrical cover 25 as a cylindrical body formed of a ceramic sintered material is fitted between the step portions 23a. The cylindrical cover 25 surrounds the outer peripheral surface of the field magnet 24. The bush 23 has a balance adjustment function.

【0026】前側のブッシュ23の外端面には、回転軸
14に外嵌された状態で円環状の永久磁石26が固着さ
れている。閉塞部材20の内側面上には、永久磁石26
と対向するように円環状の永久磁石27が回転軸14を
遊挿させた状態で埋設されている。また、後側のブッシ
ュ23の外側端面には、回転軸14に外嵌された状態で
円環状の永久磁石28が固着されている。閉塞部材21
の内側面上には、永久磁石28と対向するように円環状
の永久磁石29が回転軸14を遊挿する状態で埋設され
ている。相対向する両永久磁石28,29は、永久磁石
26,27と比較して小径である。永久磁石26〜29
は全て同じ磁性材料からなり、本実施形態ではその材質
はネオジウム系磁石である。永久磁石26〜29の材質
として、サマリウム系磁石などを使用してもよい。
An annular permanent magnet 26 is fixed to the outer end surface of the front bush 23 in a state of being fitted around the rotary shaft 14. On the inner surface of the closing member 20, a permanent magnet 26
An annular permanent magnet 27 is buried in a state where the rotating shaft 14 is loosely inserted so as to be opposed to. Further, an annular permanent magnet 28 is fixed to the outer end surface of the rear bush 23 in a state of being externally fitted to the rotating shaft 14. Closing member 21
An annular permanent magnet 29 is buried on the inner side surface of the first member so as to face the permanent magnet 28 in a state where the rotary shaft 14 is loosely inserted. The two opposing permanent magnets 28, 29 have a smaller diameter than the permanent magnets 26, 27. Permanent magnets 26-29
Are made of the same magnetic material, and in this embodiment, the material is a neodymium magnet. As the material of the permanent magnets 26 to 29, a samarium-based magnet or the like may be used.

【0027】一対の永久磁石26,27は第1のスラス
ト磁気軸受30を構成し、一対の永久磁石28,29は
第2のスラスト磁気軸受31を構成している。従って、
回転軸14は、これらの磁気軸受30,31によってそ
のスラスト方向への移動が規制される。
The pair of permanent magnets 26 and 27 constitute a first thrust magnetic bearing 30, and the pair of permanent magnets 28 and 29 constitute a second thrust magnetic bearing 31. Therefore,
The rotation of the rotating shaft 14 in the thrust direction is restricted by the magnetic bearings 30 and 31.

【0028】回転軸14に対しては、ブッシュ23、界
磁マグネット24、筒状カバー25及び永久磁石26,
28が一体的に固定されている。そして、この結果回転
体32が構成される。回転体32の周囲には、セラミッ
クス焼結材料(絶縁材)によって円筒状に形成された包
囲部材33が配置されている。包囲部材33は、突起部
13aと後側の閉塞部材21との間に固定されている。
包囲部材33の内周面と筒状カバー25の外周面との間
には、所定のクリアランスが設けられている。本実施形
態では前記クリアランスは10μm以下に設定されてい
る。なお、筒状カバー25や包囲部材33の材質として
は、例えば窒化ほう素、アルミナ、ジルコニア、窒化ア
ルミニウム、窒化珪素、窒化ほう素等の焼結材料を用い
ることができる。
The bush 23, the field magnet 24, the cylindrical cover 25, the permanent magnet 26,
28 are integrally fixed. As a result, the rotating body 32 is formed. Around the rotating body 32, a surrounding member 33 formed of a ceramic sintered material (insulating material) in a cylindrical shape is arranged. The surrounding member 33 is fixed between the protrusion 13a and the closing member 21 on the rear side.
A predetermined clearance is provided between the inner peripheral surface of the surrounding member 33 and the outer peripheral surface of the cylindrical cover 25. In the present embodiment, the clearance is set to 10 μm or less. In addition, as a material of the cylindrical cover 25 and the surrounding member 33, for example, a sintered material such as boron nitride, alumina, zirconia, aluminum nitride, silicon nitride, and boron nitride can be used.

【0029】図2,図3に示すように、包囲部材33に
は複数の給気孔33aが形成されている。本実施形態に
おいて給気孔33aは、包囲部材33の周方向に等間隔
に二列形成されており、合計で6個設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of air supply holes 33a are formed in the surrounding member 33. In this embodiment, the air supply holes 33a are formed in two rows at equal intervals in the circumferential direction of the surrounding member 33, and a total of six air supply holes 33a are provided.

【0030】閉塞部材21には給気管36が嵌挿されて
いる。閉塞部材21を貫通する給気管36は、包囲部材
33の外周面側にある領域と大気圧領域とを連通させて
いる。従って、ブラシレスモータ12の駆動時には、こ
の給気管36を経由して、包囲部材33の外周面側にあ
る領域内に空気が導入される。また、導入されてきた空
気は、さらに各給気孔33aを介して、包囲部材33の
内周面と筒状カバー25の外周面との間のクリアランス
に導入される。
An air supply pipe 36 is fitted into the closing member 21. The air supply pipe 36 penetrating the closing member 21 connects the region on the outer peripheral surface side of the surrounding member 33 with the atmospheric pressure region. Therefore, when the brushless motor 12 is driven, air is introduced into a region on the outer peripheral surface side of the surrounding member 33 via the air supply pipe 36. Further, the introduced air is further introduced into the clearance between the inner peripheral surface of the surrounding member 33 and the outer peripheral surface of the cylindrical cover 25 via each air supply hole 33a.

【0031】ケーシング13の内周面には、円筒状のヨ
ーク38が設けられている。包囲部材33の外周面に
は、電機子としての3つの電機子コイル39が周方向に
等間隔に設けられている。各電機子コイル39の周方向
の機械角は、90°〜120°になるように設定されて
いる。
A cylindrical yoke 38 is provided on the inner peripheral surface of the casing 13. On the outer peripheral surface of the surrounding member 33, three armature coils 39 as armatures are provided at equal intervals in the circumferential direction. The mechanical angle of each armature coil 39 in the circumferential direction is set to be 90 ° to 120 °.

【0032】包囲部材33の外周面において各電機子コ
イル39のすぐ基端側には、3つの磁気センサ(ホール
素子)40がそれぞれ設けられている。これらの磁気セ
ンサ40は、界磁マグネット24を構成する永久磁石片
の磁極を検出する。検出によって得られた回転数検出信
号は、図示しない制御手段にフィードバックされる。そ
の結果、各電機子コイル39を流れる電流がフィードバ
ック制御され、回転軸14が一定速度で回転するように
なっている。
Three magnetic sensors (Hall elements) 40 are provided on the outer peripheral surface of the surrounding member 33 immediately proximal to each armature coil 39. These magnetic sensors 40 detect the magnetic poles of the permanent magnet pieces constituting the field magnet 24. The rotation speed detection signal obtained by the detection is fed back to control means (not shown). As a result, the current flowing through each armature coil 39 is feedback-controlled, and the rotating shaft 14 rotates at a constant speed.

【0033】続いて、回転軸14のラジアル方向への移
動を規制するラジアル空気軸受について説明する。図3
(b)に示されるように、本実施形態のラジアル空気軸
受は、内周面に研磨加工が施された包囲部材33と、そ
の包囲部材33に包囲される筒状カバー25とによって
構成されている。前記筒状カバー25の外周面には、複
数列(ここでは2列)の動圧発生部領域41a,41b
が設けられている。第1の動圧発生部領域41aは回転
軸14の基端側に位置しており、第2の動圧発生部領域
41bは回転軸14の先端側に位置している。これらの
動圧発生部領域41a,41b間には、溝構造を持たな
い所定幅の緩衝領域44が介在されている。また、これ
らの動圧発生部領域41a,41bは、ともに筒状カバ
ー25の全周にわたって帯状に延びるように形成されて
いる。動圧発生部領域41a,41bには、複数のヘリ
ングボーン状の動圧溝43が周方向に等間隔で形成され
ている。なお、これらの動圧溝43は、略V字状をなす
自身の屈曲部位43aに向かって周囲の空気を集めて、
動圧を発生させる役割を果たす。
Next, a radial air bearing for restricting the movement of the rotating shaft 14 in the radial direction will be described. FIG.
As shown in (b), the radial air bearing according to the present embodiment includes a surrounding member 33 whose inner peripheral surface is polished, and a cylindrical cover 25 surrounded by the surrounding member 33. I have. On the outer peripheral surface of the cylindrical cover 25, a plurality of rows (here, two rows) of dynamic pressure generating regions 41a and 41b are provided.
Is provided. The first dynamic pressure generating region 41a is located on the base end side of the rotary shaft 14, and the second dynamic pressure generating region 41b is located on the distal end side of the rotary shaft 14. A buffer region 44 having a predetermined width and having no groove structure is interposed between these dynamic pressure generating regions 41a and 41b. The dynamic pressure generating regions 41a and 41b are both formed so as to extend in a belt shape over the entire circumference of the cylindrical cover 25. A plurality of herringbone-shaped dynamic pressure grooves 43 are formed at equal intervals in the circumferential direction in the dynamic pressure generating regions 41a and 41b. In addition, these dynamic pressure grooves 43 collect the surrounding air toward its own bent portion 43a that is substantially V-shaped,
It serves to generate dynamic pressure.

【0034】本実施形態において、両動圧発生部領域4
1a,41bにおける動圧溝43の幅はともに5μmに
設定され、その深さはともに25μmに設定されてい
る。また、動圧溝43の屈曲部位43aの角度は等し
く、ともに30°〜60°程度に設定されている。
In the present embodiment, both dynamic pressure generating section regions 4
The width of each of the dynamic pressure grooves 43 in 1a and 41b is set to 5 μm, and the depth thereof is set to 25 μm. The angles of the bent portions 43a of the dynamic pressure groove 43 are equal, and are both set to about 30 ° to 60 °.

【0035】また、第1の動圧発生部領域41aのすぐ
基端側には、所定幅の緩衝領域44を介してガスシール
部領域42が設けられている。ガスシール部領域42に
は、スパイラル状のシール溝42aが形成されている。
A gas seal area 42 is provided immediately downstream of the first dynamic pressure generation area 41a via a buffer area 44 having a predetermined width. A spiral seal groove 42a is formed in the gas seal area 42.

【0036】図3(b)に示されるように、第1の動圧
発生部領域41aの幅(即ち軸受中心線方向に沿った長
さ)W1が、第2の動圧発生部領域41bの幅W2に比
べて広くなっている。つまり、2つある動圧発生部領域
41a,41bのうちガスシール部領域42側に位置す
るものは、他のものよりも幅広に形成されている。本実
施形態においては、W1をW2の1.5倍〜2.0倍の
値に、具体的にはW1=17mm、W2=10mmに設
定している。また、2箇所ある緩衝領域44の幅を1.
5mmに設定している。
As shown in FIG. 3B, the width (ie, the length along the bearing center line direction) W1 of the first dynamic pressure generating region 41a is equal to that of the second dynamic pressure generating region 41b. It is wider than the width W2. That is, one of the two dynamic pressure generating regions 41a and 41b located on the gas seal region 42 side is formed wider than the other. In the present embodiment, W1 is set to a value 1.5 to 2.0 times W2, specifically, W1 = 17 mm and W2 = 10 mm. In addition, the width of the two buffer regions 44 is set to 1.
It is set to 5 mm.

【0037】図3(b)に示されるように、本実施形態
においては、両動圧発生部領域41aの動圧溝43の屈
曲部位43aは、ともに当該動圧発生部領域41aの中
央部C1には配置されていない。即ち、動圧溝パターン
は中央部C1を基準として対称ではなく、非対称に形成
されている。
As shown in FIG. 3 (b), in the present embodiment, the bending portion 43a of the dynamic pressure generating groove 43 of both the dynamic pressure generating portion regions 41a is located at the central portion C1 of the dynamic pressure generating portion region 41a. Has not been placed. That is, the dynamic pressure groove pattern is formed not asymmetrically but asymmetrically with respect to the central portion C1.

【0038】より具体的にいうと、第1の動圧発生部領
域41aの屈曲部位43aは、当該動圧発生部領域41
aの中央部C1から軸受中心線に沿って外側方向(ガス
シール部領域42方向、図3(b)では左方向)にずら
した状態で配置されている。
More specifically, the bent portion 43a of the first dynamic pressure generating region 41a is
3 (a), it is displaced from the central portion C1 in the outward direction (toward the gas seal portion region 42, leftward in FIG. 3B) along the bearing center line.

【0039】第2の動圧発生部領域41bの屈曲部位4
3aは、当該動圧発生部領域41bの中央部C1から軸
受中心線に沿ってガスシール部領域42方向と反対方向
(図3(b)では右方向)にずらした状態で配置されて
いる。
Bending portion 4 of second dynamic pressure generating region 41b
3a is arranged in a state shifted from the central portion C1 of the dynamic pressure generating region 41b in a direction opposite to the gas seal portion region 42 direction (rightward in FIG. 3B) along the bearing center line.

【0040】ここで、動圧発生部領域41a(または4
1b)の一端から屈曲部位43aまでの距離をL1と定
義し、同動圧発生部領域41a(または41b)の他端
から屈曲部位43aまでの距離をL2と定義する。
Here, the dynamic pressure generating region 41a (or 4)
The distance from one end of 1b) to the bent portion 43a is defined as L1, and the distance from the other end of the same dynamic pressure generation region 41a (or 41b) to the bent portion 43a is defined as L2.

【0041】この場合、両距離の比L1:L2は、3/
15〜8/10に設定されていることがよい。前記比が
3/15よりも小さくなると、かえって十分な動圧が発
生しなくなるおそれがあるからである。逆にこの比が8
/10よりも大きくなると、動圧溝43がもたらす動圧
による圧力ピーク点P1,P2のシフト量が小さくな
り、空気軸受における圧力ピーク点P1,P2間の距離
を長くすることができなくなるからである。なお、本実
施形態では、第1の動圧発生部領域41aにおけるL
1:L2の値が6/12に設定され、第2の動圧発生部
領域41bにおけるL1:L2の値が6/12に設定さ
れている。
In this case, the ratio L1: L2 of the two distances is 3 /
It may be set to 15 to 8/10. If the ratio is smaller than 3/15, sufficient dynamic pressure may not be generated. Conversely, this ratio is 8
If the ratio is larger than / 10, the shift amount of the pressure peak points P1 and P2 due to the dynamic pressure generated by the dynamic pressure groove 43 decreases, and it becomes impossible to increase the distance between the pressure peak points P1 and P2 in the air bearing. is there. In the present embodiment, L in the first dynamic pressure generation region 41a
The value of 1: L2 is set to 6/12, and the value of L1: L2 in the second dynamic pressure generation region 41b is set to 6/12.

【0042】次に、このように構成されたターボ分子ポ
ンプ1の動作について説明する。モータ12が駆動され
ると、動圧溝43の作用によって、空気が各給気孔33
aを通過して包囲部材33と筒状カバー25とのクリア
ランスに供給される。このため、回転体32が包囲部材
33の内周面から浮上した状態で回転する。また、回転
体32が回転し始めると、動圧溝43によって空気の導
入がいっそう促進され、前記クリアランスの部分に圧力
気体膜が形成される。そして、この圧力気体膜を介し
て、回転軸14が非接触状態で支持されるようになって
いる。
Next, the operation of the turbo molecular pump 1 configured as described above will be described. When the motor 12 is driven, the action of the dynamic pressure groove 43 causes the air to flow through
a and is supplied to the clearance between the surrounding member 33 and the cylindrical cover 25. Therefore, the rotating body 32 rotates while floating from the inner peripheral surface of the surrounding member 33. When the rotating body 32 starts to rotate, the introduction of air is further promoted by the dynamic pressure groove 43, and a pressure gas film is formed at the clearance. The rotating shaft 14 is supported in a non-contact state via the pressure gas film.

【0043】ここで、図4(a)のグラフには従来例の
空気軸受における圧力分布が示され、図4(b)のグラ
フには実施形態の空気軸受における圧力分布が示されて
いる。なお、両グラフにおいて黒塗りで示された部分は
負圧であることを概念的に表し、白塗りで示された部分
は正圧であることを概念的に表している。
Here, the graph of FIG. 4A shows the pressure distribution in the conventional air bearing, and the graph of FIG. 4B shows the pressure distribution in the air bearing of the embodiment. Note that, in both graphs, the black portions conceptually represent negative pressure, and the white portions conceptually represent positive pressure.

【0044】図4(a)のグラフを見ると、ガスシール
部領域42は真空引きの作用によって負圧になってお
り、緩衝領域44は大気圧になっている。一方、第1の
動圧発生部領域41aは、全体としては正圧であるもの
の、一部の空気がガスシール部領域42側へ取られる結
果、黒塗りの分だけ実質的に圧力が低下していることが
わかる。ゆえに、第1の動圧発生部領域41aの白塗り
部分の面積は、第2の動圧発生部領域41bの白塗り部
分の面積よりも小さくなる。つまり、第1の動圧発生部
領域41aにて発生する動圧のほうが、第2の動圧発生
部領域41bにて発生する動圧よりも小さくなり、全体
としてバランスの悪いラジアル軸受となってしまう。
Referring to the graph of FIG. 4A, the gas seal area 42 has a negative pressure due to the action of evacuation, and the buffer area 44 has an atmospheric pressure. On the other hand, the first dynamic pressure generating region 41a has a positive pressure as a whole, but as a result, part of the air is taken to the gas seal portion region 42 side. You can see that it is. Therefore, the area of the white portion of the first dynamic pressure generating region 41a is smaller than the area of the white portion of the second dynamic pressure generating region 41b. That is, the dynamic pressure generated in the first dynamic pressure generating region 41a is smaller than the dynamic pressure generated in the second dynamic pressure generating region 41b, and the radial bearing has poor balance as a whole. I will.

【0045】これに対して図4(b)のグラフを見る
と、幅広に形成された第1の動圧発生部領域41aの場
合、そもそも第2の動圧発生部領域41bに比べ、中央
部への空気収集能力が高くなっている。ゆえに、真空引
きの作用によって一部の空気がガスシール部領域42側
へ取られたとしても、第1の動圧発生部領域41aにつ
いては、その減少分をあらかじめ補うことが可能であ
る。言い換えると、第1の動圧発生部領域41aにおけ
る白塗り部分の面積を、第2の動圧発生部領域41bの
白塗り部分の面積とほぼ等しくすることができる。従っ
て、第1の動圧発生部領域41aにて発生する動圧と、
第2の動圧発生部領域41bにて発生する動圧とがほぼ
等しくなり、全体としてバランスのよいラジアル軸受と
なる。
On the other hand, when looking at the graph of FIG. 4B, in the case of the first dynamic pressure generating region 41a which is formed to be wide, the central portion is more centrally located than the second dynamic pressure generating region 41b. The ability to collect air into is increased. Therefore, even if a part of the air is taken to the gas seal part area 42 side by the action of the evacuation, the decrease in the first dynamic pressure generation part area 41a can be compensated in advance. In other words, the area of the white portion in the first dynamic pressure generating region 41a can be made substantially equal to the area of the white portion of the second dynamic pressure generating region 41b. Therefore, the dynamic pressure generated in the first dynamic pressure generating section area 41a,
The dynamic pressure generated in the second dynamic pressure generating region 41b is substantially equal, and the radial bearing is well balanced as a whole.

【0046】しかも、両グラフにおいて各々双頭矢印で
示されるように、動圧溝43がもたらす動圧による圧力
ピーク点P1,P2間の距離は、実施形態のほうが従来
例に比較して確実に長くなっていることがわかる。
Further, as shown by the double-headed arrows in both graphs, the distance between the pressure peak points P1 and P2 due to the dynamic pressure generated by the dynamic pressure groove 43 is certainly longer in the embodiment than in the conventional example. You can see that it is.

【0047】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 (1)上記構成を備える本実施形態によると、両方の動
圧発生部領域41a,41bの屈曲部位43aが、いわ
ば互いに遠ざかるようなかたちで配置されている。従っ
て、空気軸受における2つの圧力ピーク点P1,P2間
の距離、言い換えると空気軸受における支持点間の距離
を、従来例に比べて確実に長くすることができる。その
結果、剛性及び安定性に優れたラジアル空気軸受を実現
することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) According to the present embodiment having the above configuration, the bent portions 43a of both the dynamic pressure generating region regions 41a, 41b are arranged so as to be away from each other. Therefore, the distance between the two pressure peak points P1 and P2 in the air bearing, in other words, the distance between the support points in the air bearing can be reliably increased as compared with the conventional example. As a result, a radial air bearing excellent in rigidity and stability can be realized.

【0048】(2)本実施形態では、動圧発生部領域4
1a,41bのうち最もガスシール部領域42側に位置
するもの(即ち41a)が、それ以外のもの(即ち41
b)に比べて幅広に形成されている。このため、当該第
1の動圧発生部領域41aについては、空気収集能力が
第2の動圧発生部領域41bよりも高くなっている。従
って、たとえガスシール部領域42側に真空引きの作用
によって空気が取られたとしても、その分を補うことが
でき、十分な動圧を発生させることができる。このこと
は、軸受の剛性及び安定性の向上に貢献している。ま
た、この構成を採用したことにより、バランスのとれた
ラジアル空気軸受を得ることができる。
(2) In the present embodiment, the dynamic pressure generating region 4
1a, 41b, the one located closest to the gas seal area 42 (ie, 41a) is the other one (ie, 41a).
It is formed wider than in b). For this reason, in the first dynamic pressure generating region 41a, the air collecting ability is higher than in the second dynamic pressure generating region 41b. Therefore, even if air is evacuated to the gas seal portion area 42 by the action of vacuum evacuation, the air can be compensated for, and sufficient dynamic pressure can be generated. This contributes to the improvement in the rigidity and stability of the bearing. In addition, by adopting this configuration, a balanced radial air bearing can be obtained.

【0049】(3)本実施形態では、前記距離の比L
1:L2を上記好適範囲内の値に設定している。このた
め、ラジアル空気軸受の剛性及び安定性を確実に向上さ
せることができる。
(3) In this embodiment, the distance ratio L
1: L2 is set to a value within the above preferred range. For this reason, the rigidity and stability of the radial air bearing can be reliably improved.

【0050】(4)また、本実施形態のターボ分子ポン
プ1は、上記のごとく剛性及び安定性に優れたラジアル
空気軸受を備えたものとなっている。このため、回転軸
14が比較的大きな荷重に耐えて高速回転をすることが
できる。従って、超高真空状態を確実に得ることが可能
な高性能のターボ分子ポンプ1を提供することができ
る。
(4) The turbo-molecular pump 1 of this embodiment is provided with a radial air bearing having excellent rigidity and stability as described above. Therefore, the rotating shaft 14 can withstand a relatively large load and rotate at high speed. Therefore, it is possible to provide a high-performance turbo-molecular pump 1 that can reliably obtain an ultra-high vacuum state.

【0051】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 図5(a)に示される別例では、両動圧発生部領域
41a,41bの幅が等しくなっている。このように第
1の動圧発生部領域41aを幅広にしない構造を採用す
ることも可能である。
The embodiment of the present invention may be modified as follows. -In another example shown in Fig. 5A, the widths of both dynamic pressure generating section regions 41a and 41b are equal. As described above, it is also possible to adopt a structure in which the first dynamic pressure generating region 41a is not widened.

【0052】・ 動圧発生部領域41a,41bは2列
に限定されることはなく、それ以上(即ち3列、4列、
5列…)であってもよい。例えば、図5(b)に示され
る別例では、第3の動圧発生部領域41cが追加されて
いるため3列になっている。そして、追加された第3の
動圧発生部領域41cについては、動圧溝43の屈曲部
位43aが、当該動圧発生部領域41cの中央部C1か
ら軸受中心線に沿ってガスシール部領域42方向とは反
対方向にずらした状態で配置されている。第2の動圧発
生部領域41bの屈曲部位43aは、特にずらして配置
されることはなく、当該動圧発生部領域41bの中央部
C1に配置されている。
The dynamic pressure generating region 41a, 41b is not limited to two rows, but may be larger (ie, three rows, four rows,
5 rows ...). For example, in another example shown in FIG. 5B, three rows are formed because the third dynamic pressure generating section area 41c is added. Then, with respect to the added third dynamic pressure generation region 41c, the bent portion 43a of the dynamic pressure groove 43 is moved from the central portion C1 of the dynamic pressure generation region 41c to the gas seal portion region 42 along the bearing center line. It is arranged in a state shifted in the direction opposite to the direction. The bent portion 43a of the second dynamic pressure generation region 41b is not particularly displaced, but is disposed at the center C1 of the dynamic pressure generation region 41b.

【0053】・ 実施形態または図5(a)の別例にお
いて、第1の動圧発生部領域41aのみを中央部C1か
らずらして配置し、第2の動圧発生部領域41bについ
てはずらさずそのまま中央部C1に配置しておいてもよ
い。
In the embodiment or another example of FIG. 5 (a), only the first dynamic pressure generating region 41a is shifted from the central portion C1, and the second dynamic pressure generating region 41b is not shifted. It may be arranged in the central part C1 as it is.

【0054】・ スラスト軸受を構成する磁石は永久磁
石のみに限定されることはなく、電磁石であってもよ
い。例えば固定側の磁石を電磁石とし、回転軸14側を
永久磁石とすれば、モータ12の構造を簡単かつ小型に
することができる。
The magnet constituting the thrust bearing is not limited to a permanent magnet, but may be an electromagnet. For example, if the fixed magnet is an electromagnet and the rotating shaft 14 is a permanent magnet, the structure of the motor 12 can be simplified and reduced in size.

【0055】・ 本発明の圧力発生装置は、実施形態等
のようなシングルガスシールタイプとして具体化される
ばかりでなく、ダブルガスシールタイプとして具体化さ
れてもよい。
The pressure generating device of the present invention may be embodied not only as a single gas seal type as in the embodiment and the like, but also as a double gas seal type.

【0056】・ 本発明の圧力発生装置は前記実施形態
のようなブラシレスモータ12を備えたものとして具体
化されるばかりでなく、例えばブラシ付きのモータとを
備えたものとして具体化されてもよい。
The pressure generating device of the present invention may be embodied not only as having the brushless motor 12 as in the above embodiment, but also as having, for example, a motor with a brush. .

【0057】・ 本発明の圧力発生装置はターボ分子ポ
ンプとして具体化されるばかりでなく、例えばコンプレ
ッサとして具体化されることもできる。次に、特許請求
の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施
形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
The pressure generating device of the present invention can be embodied not only as a turbo molecular pump but also as a compressor, for example. Next, in addition to the technical ideas described in the claims, technical ideas grasped by the above-described embodiments will be listed below.

【0058】(1) 非接触式の軸受によりラジアル方
向及びスラスト方向の移動が規制された回転軸を備える
モータと、前記回転軸に取付けられた翼とを備え、前記
翼の回転により作動流体を一方向に送り出して負圧また
は正圧を発生させる圧力発生装置において、前記回転軸
のラジアル方向の移動を規制する非接触式の軸受は、筒
状体の外周面の周方向に沿って複数のヘリングボーン状
動圧溝を形成してなる帯状の動圧発生部領域を複数列備
える空気軸受であり、最も外側に位置する前記動圧発生
部領域のうち少なくとも一方のものにおける前記動圧溝
の屈曲部位は、当該動圧発生部領域の中央部から軸受中
心線に沿って外側方向にオフセットして配置されている
ことを特徴とする圧力発生装置。
(1) A motor provided with a rotating shaft whose movement in the radial and thrust directions is restricted by a non-contact bearing, and a wing attached to the rotating shaft, and a working fluid is supplied by rotation of the wing. In a pressure generating device that generates a negative pressure or a positive pressure by sending in one direction, a non-contact type bearing that regulates the radial movement of the rotating shaft includes a plurality of non-contact bearings along a circumferential direction of an outer peripheral surface of the cylindrical body. An air bearing including a plurality of rows of band-shaped dynamic pressure generating regions formed by forming a herringbone-shaped dynamic pressure groove, wherein the dynamic pressure grooves in at least one of the outermost dynamic pressure generating regions are arranged. The pressure generating device, wherein the bent portion is arranged so as to be offset from a central portion of the dynamic pressure generating portion region in an outward direction along a bearing center line.

【0059】(2) 非接触式の軸受によりラジアル方
向及びスラスト方向の移動が規制された回転軸を備える
モータと、前記回転軸に取付けられた翼とを備え、前記
翼の回転により作動流体を一方向に送り出して負圧また
は正圧を発生させる圧力発生装置において、前記回転軸
のラジアル方向の移動を規制する非接触式の軸受は、筒
状体の外周面の周方向に沿って複数の略V字状動圧溝を
形成してなる帯状の動圧発生部領域を複数列備える空気
軸受であり、前記両動圧発生部領域における前記動圧溝
は、当該動圧発生部領域の中央部を基準として左右非対
称となるように形成されていることを特徴とする圧力発
生装置。
(2) A motor having a rotating shaft whose movement in the radial and thrust directions is restricted by a non-contact type bearing, and a wing attached to the rotating shaft, and a working fluid is supplied by rotation of the wing. In a pressure generating device that generates a negative pressure or a positive pressure by sending in one direction, a non-contact type bearing that regulates the radial movement of the rotating shaft includes a plurality of non-contact bearings along a circumferential direction of an outer peripheral surface of the cylindrical body. An air bearing including a plurality of rows of belt-shaped dynamic pressure generating regions formed by forming a substantially V-shaped dynamic pressure groove, wherein the dynamic pressure grooves in the both dynamic pressure generating regions are located at the center of the dynamic pressure generating region. A pressure generating device characterized by being formed so as to be left-right asymmetric with respect to a part.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜5に記
載の発明によれば、剛性及び安定性に優れたラジアル軸
受を備える圧力発生装置を提供することにある。
As described above in detail, according to the first to fifth aspects of the present invention, it is an object to provide a pressure generating device including a radial bearing having excellent rigidity and stability.

【0061】請求項6に記載の発明によれば、超高真空
状態を確実に得ることが可能な高性能のターボ分子ポン
プを提供することができる。
According to the invention described in claim 6, it is possible to provide a high-performance turbo-molecular pump capable of reliably obtaining an ultra-high vacuum state.

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

【図1】本発明を具体化した一実施形態におけるターボ
分子ポンプの断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a turbo-molecular pump according to an embodiment of the invention.

【図2】実施形態のブラシレスモータの断面図。FIG. 2 is a sectional view of the brushless motor according to the embodiment;

【図3】(a)は従来例の空気軸受を構成する筒状カバ
ーの外周面を示す側面図、(b)は実施形態の空気軸受
を構成する筒状カバーの外周面を示す側面図。
FIG. 3A is a side view showing an outer peripheral surface of a cylindrical cover constituting a conventional air bearing, and FIG. 3B is a side view showing an outer peripheral surface of a cylindrical cover constituting an air bearing of the embodiment.

【図4】(a)は従来例の空気軸受における圧力分布を
示す概略図、(b)は実施形態の空気軸受における圧力
分布を示す概略図。
FIG. 4A is a schematic diagram showing a pressure distribution in a conventional air bearing, and FIG. 4B is a schematic diagram showing a pressure distribution in an air bearing of the embodiment.

【図5】(a),(b)は別例の空気軸受を構成する筒
状カバーの外周面を示す側面図。
FIGS. 5A and 5B are side views showing the outer peripheral surface of a cylindrical cover constituting an air bearing of another example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ターボ分子ポンプ、5…翼としての静翼、12…モ
ータとしてのブラシレスモータ、14…回転軸、19…
翼としての動翼、25…筒状体としての筒状カバー、4
1a,41b…動圧発生部領域、42…ガスシール部領
域、43…動圧溝、43a…屈曲部位、C1…中央部、
L1,L2…距離。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turbo molecular pump, 5 ... Static blade as a blade, 12 ... Brushless motor as a motor, 14 ... Rotating shaft, 19 ...
Moving blades as wings, 25 ... a cylindrical cover as a cylindrical body, 4
1a, 41b: dynamic pressure generating region, 42: gas seal region, 43: dynamic pressure groove, 43a: bent portion, C1: central portion,
L1, L2 ... distance.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02K 5/16 H02K 5/16 Z 7/08 7/08 A Fターム(参考) 3H022 AA03 BA06 CA13 CA15 CA32 CA53 CA58 DA08 DA15 3H031 DA02 FA14 FA32 FA34 3J011 BA02 CA02 KA02 MA02 5H605 BB05 CC04 CC05 EB06 EB38 5H607 BB01 BB14 CC01 DD03 DD16 FF30 GG09 GG12 GG14 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H02K 5/16 H02K 5/16 Z 7/08 7/08 A F-term (reference) 3H022 AA03 BA06 CA13 CA15 CA32 CA53 CA58 DA08 DA15 3H031 DA02 FA14 FA32 FA34 3J011 BA02 CA02 KA02 MA02 5H605 BB05 CC04 CC05 EB06 EB38 5H607 BB01 BB14 CC01 DD03 DD16 FF30 GG09 GG12 GG14

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】非接触式の軸受によりラジアル方向及びス
ラスト方向の移動が規制された回転軸を備えるモータ
と、前記回転軸に取付けられた翼とを備え、前記翼の回
転により作動流体を一方向に送り出して負圧または正圧
を発生させる圧力発生装置において、 前記回転軸のラジアル方向の移動を規制する非接触式の
軸受は、筒状体の外周面の周方向に沿って複数の略V字
状動圧溝を形成してなる帯状の動圧発生部領域を複数列
備える空気軸受であり、最も外側に位置する前記動圧発
生部領域のうち少なくとも一方のものにおける前記動圧
溝の屈曲部位は、当該動圧発生部領域の中央部から軸受
中心線に沿って外側方向にずらした状態で配置されてい
ることを特徴とする圧力発生装置。
1. A motor having a rotating shaft whose movement in a radial direction and a thrust direction is restricted by a non-contact type bearing, and a wing attached to the rotating shaft. In the pressure generating device that generates a negative pressure or a positive pressure by sending in a direction, a non-contact type bearing that regulates the movement of the rotating shaft in a radial direction includes a plurality of substantially non-contact bearings along a circumferential direction of an outer peripheral surface of the cylindrical body. An air bearing having a plurality of rows of belt-shaped dynamic pressure generating sections formed by forming a V-shaped dynamic pressure groove, wherein the dynamic pressure generating section includes at least one of the outermost dynamic pressure generating sections. The pressure generating device, wherein the bent portion is arranged so as to be shifted outward from a central portion of the dynamic pressure generating region along a bearing center line.
【請求項2】前記空気軸受は、前記複数列の動圧発生部
領域の一端に隣接して形成されたガスシール部領域を備
えるとともに、前記動圧発生部領域のうち最も前記ガス
シール部領域側に位置するものにおける前記動圧溝の屈
曲部位は、当該動圧発生部領域の中央部から軸受中心線
に沿って前記ガスシール部領域方向にずらした状態で配
置されていることを特徴とする請求項1に記載の圧力発
生装置。
2. The air bearing includes a gas seal section formed adjacent to one end of the plurality of rows of dynamic pressure generating sections, and the gas seal section of the dynamic pressure generating section is the most of the dynamic pressure generating sections. The bent part of the dynamic pressure groove in the one located on the side is arranged so as to be shifted from the center part of the dynamic pressure generating part area toward the gas seal part area along the bearing center line. The pressure generating device according to claim 1.
【請求項3】前記動圧発生部領域のうち最も前記ガスシ
ール部領域側に位置するものは、他のものよりも幅広に
形成されていることを特徴とする請求項2に記載の圧力
発生装置。
3. The pressure generating device according to claim 2, wherein one of the dynamic pressure generating regions located closest to the gas seal region is formed wider than the others. apparatus.
【請求項4】最もガスシール部領域側に位置する前記動
圧発生部領域に隣接する動圧発生部領域における前記動
圧溝の屈曲部位は、当該動圧発生部領域の中央部から軸
受中心線に沿って前記ガスシール部領域方向と反対方向
にずらした状態で配置されていることを特徴とする請求
項2または3に記載の圧力発生装置。
4. The bent portion of the dynamic pressure generating groove in the dynamic pressure generating region adjacent to the dynamic pressure generating region located closest to the gas seal portion region is located between the center of the dynamic pressure generating region and the center of the bearing. The pressure generating device according to claim 2, wherein the pressure generating device is arranged so as to be displaced along a line in a direction opposite to a direction of the gas seal portion region.
【請求項5】前記動圧溝の屈曲部位が所定方向にずらし
た状態で配置されている前記動圧発生部領域において、
当該動圧発生部領域の一端から前記屈曲部位までの距離
(L1)と、同動圧発生部領域の他端から前記屈曲部位
までの距離(L2)との比(L1:L2)は、3/15
〜8/10であることを特徴とする請求項1乃至4のい
ずれか1項に記載の圧力発生装置。
5. In the dynamic pressure generating section region in which a bending portion of the dynamic pressure groove is arranged in a state shifted in a predetermined direction,
The ratio (L1: L2) of the distance (L1) from one end of the dynamic pressure generating region to the bent portion to the distance (L2) from the other end of the dynamic pressure generating region to the bent portion is 3 / 15
The pressure generating device according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure generating device has a pressure of 8 to 8/10.
【請求項6】請求項1乃至5のいずれか1項に記載の圧
力発生装置を備えたターボ分子ポンプ。
6. A turbo-molecular pump provided with the pressure generating device according to claim 1.
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