JP2002303294A

JP2002303294A - 真空ポンプ

Info

Publication number: JP2002303294A
Application number: JP2001108780A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Odate; 好伸大立
Original assignee: BOC Edwards Technologies Ltd
Current assignee: Edwards Japan Ltd
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2002-10-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ダンパの内外に圧力差が生じた場合でも、良
好な振動減衰能力を実現できる真空ポンプを提供するこ
と。【解決手段】真空ポンプの吸気口にはダンパが形成さ
れている。このダンパは、真空装置の下部に設けられた
排気口に接続され、この真空ポンプは、真空装置からつ
り下げられる。真空ポンプの底部には、コイルばねの一
端が取り付けられており、コイルばねの他端は、真空ポ
ンプの下の固定物に取り付けられるようになっている。
このコイルばねは、ダンパを伸ばす方向に復元力が作用
する。真空ポンプが作動すると、ダンパ部の内部が真空
になるため、大気圧によりダンパ部が圧縮されて収縮し
ようとするが、コイルばねの復元力により、ダンパは伸
張される。このため、ダンパの収縮に伴う弾性率の減少
を低減することができ、これによって、ダンパの振動吸
収能力を維持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空ポンプに関
し、例えば、吸気口にダンパを備えたターボ分子ポンプ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空ポンプは、産業、研究分野の様々な
分野で使用されているが、これらの真空ポンプは、近年
の科学技術の急激な発達に伴って、精密な作業を行う真
空装置を排気するために使用される場合が増えてきてお
り、更なる排気能力の向上、該真空ポンプから発生する
振動の低減が求められている。これらの振動低減を図っ
た真空ポンプとして、真空ポンプの吸気口と真空装置の
間に真空ポンプで発生した振動を吸収するためのダンパ
を備えた、例えばターボ分子ポンプが広く使用されてい
る。

【０００３】このようなターボ分子ポンプは、例えば、
電子顕微鏡の鏡筒に取り付けられ、これを排気するのに
使用される場合がある。電子顕微鏡は、試料の、場合に
よっては数Å程度の微細な構造を電子線を用いて観察す
るため、鏡筒にターボ分子ポンプで生じた振動が伝播す
ると正しい観察像が得られない場合がある。このため、
電子顕微鏡の鏡筒にターボ分子ポンプを設置する場合、
鏡筒からダンパを介して該ターボ分子ポンプを連接する
ことが一般に行われている。該ターボ分子ポンプは、床
面などの固定物に固定する場合もあるが、通常は、鏡筒
にダンパを介してつり下がった形となっている。

【０００４】図３は、従来のダンパを備えたターボ分子
ポンプが電子顕微鏡の鏡筒などの真空装置に設置された
ところを示した図である。ただし、ダンパ部１３１のみ
断面図となっている。ターボ分子ポンプ１０１は、電子
顕微鏡の鏡筒などの真空装置１３２にダンパ部１３１を
介して連接されており、空中につり下げられた状態とな
っている。ダンパ部１３１は、フランジ１４１、１４
４、ゴム１４２、ベローズ１４３により構成されてい
る。

【０００５】ベローズ１４３は、ステンレスなどによっ
て形成された、ひだ状のなめらかな山形の連続断面を有
した肉薄の管である。ベローズ１４３は、山形に形成さ
れた側面が伸び縮みすることにより弾力性を発揮し、タ
ーボ分子ポンプ１０１で生じた振動を吸収して減衰させ
る。また、ベローズ１４３とフランジ１４１及びベロー
ズ１４３とフランジ１４４は、例えばろう付け又は溶接
されており、ベローズ１４３とフランジ１４１及びベロ
ーズ１４３とフランジ１４４の連接部から外気が進入し
ないようになっている。即ち、ベローズ１４３は、真空
装置１３２とターボ分子ポンプ１０１を接続する真空配
管となっている。

【０００６】ゴム１４２は、円筒状の形状を有してお
り、その両端は、フランジ１４１とフランジ１４４に接
着剤又は専用の取り付け具によって接続されている。ゴ
ム１４２はターボ分子ポンプ１０１で生じた振動を吸収
すると共にターボ分子ポンプ１０１を保持するのに十分
な強度を備えている。以上のように構成されたダンパ部
１３１により、ターボ分子ポンプ１０１で発生した振動
の吸収は主にゴム１４２により吸収減衰され、真空シー
ルはベローズ１４３により確保される。

【０００７】ターボ分子ポンプ１０１の外装体は、概略
円筒形のケーシングにより構成され、その内周面には、
ケーシングの中心線に向かうように配設された複数枚の
ステータ翼が複数段形成されている。ケーシングの中心
線上には、ロータ軸が磁気軸受などにより回転自在に保
持されている。ロータ軸の吸気口側の部分には、放射状
に配設された複数枚のロータ翼が複数段形成されたロー
タが取り付けられている。ロータ翼の段とステータ翼の
段は、互い違いに配設されており、これらの翼は、ロー
タ軸に設けられたＤＣブラシレスモータにより、ロータ
が回転駆動されているときに、吸気口から真空装置１３
２内の気体を吸気し、排気口から排出するように作用す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ターボ分子ポ
ンプ１０１が真空装置１３２を排気して、真空装置１３
２内が高真空状態になると、ダンパ部１３１の内部も高
真空となる。ダンパ部１３１の外部には気圧が作用して
おり、ダンパ部１３１の内外の圧力差により、ダンパ部
１３１は圧縮され収縮する。この収縮力は、ターボ分子
ポンプ１０１の重量が１０［ｋｇ重］程度の小型なもの
でも、ターボ分子ポンプ１０１から真空装置１３２に向
かう方向に２５０［ｋｇ重］程度にも達する。ダンパ部
１３１を構成するゴム１４２は、収縮すると弾性率が大
きくなり、ターボ分子ポンプ１０１ので発生した振動の
吸収能力が低下する。そのため、ダンパ部１３１の振動
の吸収減衰能力が十分に発揮できない場合があった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、ダンパ内部が高
真空であっても高い振動減衰能力を有する真空ポンプを
提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、吸気口及び排気口が形成されたケーシン
グと、前記ケーシング内に収納され、前記吸気口を介し
て被排気容器から前記被排気容器内の気体を吸気し、前
記排気口から排気する排気手段と、前記排気手段にて発
生した振動を吸収する、一端が前記吸気口に連接され、
他端が前記被排気容器に連接するダンパと、前記排気手
段が前記吸気口から気体を吸気している際に、外気圧に
よって圧縮されて収縮した前記ダンパを伸張する伸張手
段と、を備えたことを特徴とする真空ポンプを提供す
る。また、前記伸張手段は、前記排気手段が吸気を行っ
ている際に、前記ダンパが収縮する収縮力と同等の伸張
力を前記ダンパに及ぼすよう構成することができる。更
に具体的には、前記伸張手段は、一端を前記ケーシング
の前記ダンパが形成された側と対向する側に連接され、
他端を固定端に固定可能な、例えばばねやゴムなどの弾
性体とすることができる。前記ダンパは、前記吸気口に
連接した第１のフランジと、前記被排気容器に連接する
第２のフランジと、一端を前記第１のフランジに連接さ
れ、他端を前記第２のフランジに連接された、気密性を
有しかつ前記排気手段にて生じた振動を吸収する弾性部
材と、前記第１のフランジと前記第２のフランジの距離
を、例えば、両端を第１のフランジに固定した第１のワ
イヤロープと、第１のワイヤロープと交差し、その両端
を第２のフランジに固定した第２のワイヤロープなどに
より、所定の距離以下に制限する制限手段と、を備える
ように構成することができる。上記のような制限手段が
ある場合、前記伸張手段の伸張力は、外気圧によって圧
縮されることによる前記ダンパの収縮力よりも大きく設
定することにより、前記ダンパの収縮を防ぐことができ
る。前記真空ポンプは、更に具体的には、ターボ分子ポ
ンプとすることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図１及び図２を参照して詳細に説明する。図
１は、本実施の形態の一例に係る真空ポンプを示した図
である。ただし、ダンパ部３１は断面図となっている。
なお、本実施の形態では、真空ポンプとしてターボ分子
ポンプを例にとって説明する。ターボ分子ポンプ３８
は、ダンパ部３１、ターボ分子ポンプ部１、ダンパ伸張
部３７により構成されている。

【００１２】ダンパ部３１は、フランジ４１、４４、ゴ
ム４２及びベローズ４３により構成されている。ゴム４
２は、円筒形状に加工されたゴムであって、ターボ分子
ポンプ部１で発生した振動を吸収する部材である。ゴム
４２の両端は、それぞれ、フランジ４１及びフランジ４
４に連接されている。この連接は接着剤により行われて
いる。また、この連接は、例えばゴム４２の端部に雌ね
じを埋め込み、フランジ４１、４４とボルトによって固
定するなどの他の方法によって行っても良い。

【００１３】フランジ４１、４４は、ステンレスや鉄な
どの金属によって形成された円板であって、その中央部
には、直径が概略ターボ分子ポンプ部１の吸気口の直径
に等しい円孔が形成されている。フランジ４１は、ゴム
４２を連接した反対側の面をターボ分子ポンプ部１のフ
ランジ２に連接されている。この連接は、例えば溶接に
より行われ、フランジ４１とフランジ２の連接部を真空
シールしている。なお、ダンパ部３１とフランジ２をボ
ルトやクランパなどにより連接するように構成しても良
い。

【００１４】フランジ４４は、図示しないボルトによっ
て、真空装置３２のフランジ４５に取り付けられてい
る。フランジ４４とフランジ４５の間には、Ｏリング
（オーリング）がはさんであり、このＯリングが該ボル
トの締め付けによりフランジ４４とフランジ４５に密着
し、フランジ４４とフランジ４５の連接部の気密性が保
たれている。なお、ボルトの代わりにクランパを、ま
た、Ｏリングの代わりにガスケットを用いても良い。

【００１５】ベローズ４３は、ステンレスなどによって
形成された、ひだ状のなめらかな山形の連続断面を有し
た肉薄の管であり、ゴム４２の内側にゴム４２と同心状
に配設されている。ベローズ４３は、山形に形成された
側面が伸び縮みすることにより弾力性を発揮し、ターボ
分子ポンプ部１で生じた振動を吸収して減衰させる。ま
た、ベローズ４３とフランジ４１及びベローズ４３とフ
ランジ４４は、例えばろう付け又は溶接されており、こ
れらの連接部は真空シールされている。ベローズ４３
は、ターボ分子ポンプ部１と真空装置３２を連接する真
空配管を形成している。以上のように構成されたダンパ
部３１では、ターボ分子ポンプ部１で発生した振動の吸
収及び減衰は、主としてゴム４２により行われ、真空シ
ールはベローズ４３により確保される。

【００１６】ターボ分子ポンプ部１は、フランジ２によ
って、ダンパ部３１と連接されており、ダンパ部３１を
介して真空装置３２内の気体を吸気し、排気口１９から
排気することにより真空装置３２の内部を真空状態とす
る。ターボ分子ポンプ部１の構造は、後に詳細に説明す
る。真空装置３２は、例えば、電子顕微鏡の鏡筒や試料
室などであり、ターボ分子ポンプ部１で生じた振動の伝
搬を緩和する必要のあるものである。

【００１７】ターボ分子ポンプ部１の底部には、フック
３５が取り付けられており、フック３５には、ばね３３
の一端が取り付けられている。ばね３３は、コイルばね
であり、ターボ分子ポンプ部１を真空装置３２から離す
方向に力を及ぼしている。ターボ分子ポンプ３８を真空
装置３２に設置する際には、これを伸ばして固定端３４
に形成されたフック３６に取り付ける。固定端３４は、
例えばターボ分子ポンプ３８が設置されている空間の下
にある床や、又は真空装置３２と振動絶縁されている構
造物などである。

【００１８】ばね３３がターボ分子ポンプ部１に取り付
けられた理由は以下の通りである。ターボ分子ポンプ部
１が稼働し、真空装置３２から排気している最中は、ダ
ンパ部３１の内部が真空となるため、ダンパ部３１の内
外の気圧差により、ゴム４２は圧縮され、ラジアル方向
及びスラスト方向に収縮する。ゴム４２は、収縮する
と、硬化し弾性率が小さくなる。すると、ダンパ部３１
の振動減衰能力が低下し、ターボ分子ポンプ部１で生じ
た振動を効果的に減衰することができなくなる。そこ
で、ダンパ部３１をばね３３の復元力によって伸張し、
ゴム４２の弾性率を大きくしてダンパ部３１の振動減衰
能力を回復させることとした。

【００１９】ターボ分子ポンプ部１の稼働時に、ばね３
３がダンパ部３１に及ぼす張力は、ゴム４２の収縮力に
概略等しくなるように設定されている。このため、ゴム
４２に作用するスラスト方向の収縮力は、ばね３３の張
力によりキャンセルされる。電子顕微鏡の鏡筒に設置さ
れるターボ分子ポンプは、重さ１０［ｋｇ重］程度の小
型のものが使用される場合が多いが、この程度の大きさ
のターボ分子ポンプの排気に伴いダンパ部で生じる収縮
力は、約２５０［ｋｇ重］程度である。この場合、ばね
の収縮力を２５０［ｋｇ重］程度に設定すると、ダンパ
部に生じた収縮力を相殺することができる。

【００２０】また、ダンパ部３１の内部には、支持部材
３９、４０が配設されている。支持部材３９、４０は、
帯状の金属板、又は、ワイヤロープなどである。支持部
材３９の両端部は、フランジ４４に固定されている。支
持部材３９の固定箇所は、該固定箇所を結ぶ線分の中点
がフランジ４４に形成された円孔の概略中心点であるよ
うに設定されている。支持部材４０の両端部は、フラン
ジ４１に固定されている。支持部材４０の固定箇所は、
該固定箇所を結ぶ線分の中点がフランジ４１に形成され
た円孔の概略中心点であるように設定されている。支持
部材３９、４０は、互いに交差するように配置されてお
り、フランジ４１とフランジ４４の距離が所定の距離よ
り大きくならないように制限している。即ち、フランジ
４１とフランジ４４が所定の距離より大きくなろうとす
ると、支持部材３９と支持部材４０が上記交差している
箇所を介して互いに張力を及ぼしあい、フランジ４１と
フランジ４４の距離を物理的に制限するのである。

【００２１】このように、支持部材を配設することによ
り、ターボ分子ポンプ部１が稼働していない場合に、ば
ね３３の張力がゴム４２、ベローズ４３に過大に作用し
ないようにすることができる。また、支持部材３９、４
０を備えることにより、ターボ分子ポンプ部１が稼働し
ているときに、ダンパ部３１に作用する収縮力よりも大
きな復元力を備えるようにばね３３を設定し、ダンパ部
３１のスラスト方向の収縮を防ぐこともできる。

【００２２】ばね３３は、ターボ分子ポンプ部１が稼働
していないときは、ダンパ部３１に大きな張力を及ばさ
ないのが望ましい。そのため、ばね３３は、ばね定数が
大きいばねを使用し、ターボ分子ポンプ部１が稼働して
いないときは、復元力が作用せず、ばね３３の長さの微
少な変位に対しても大きな復元力が作用するようにする
こともできる。例えば、ばねが３［ｍｍ］延びたときに
２４０［ｋｇ重］の復元力が生じるようにするために
は、ばね定数は、８０［ｋｇ重／ｍｍ］必要となる。

【００２３】固定端３４が、真空装置３２を設置してい
る床面と同じ床面であっても、該床面を介してばね３３
から真空装置３２に伝播する振動は、十分に小さいもの
となる。これは、ターボ分子ポンプ部１で発生したラジ
アル方向の振動は、ほとんどばね３３によって吸収され
てしまうが、ターボ分子ポンプ部１で発生する振動は、
ラジアル方向の振動が主であり、スラスト方向の振動は
ほとんど発生しないためである。大きなばね定数が望ま
しい点と、ターボ分子ポンプ部１で生じたラジアル方向
の振動を減衰する点から、ばね３３の代わりにワイヤロ
ープなどを用いることも可能である。

【００２４】図２は、ターボ分子ポンプ部１の構造を示
した断面図である。ケーシング１６は、概略円筒形の形
状を有しており、ターボ分子ポンプ部１の外筐を形成し
ている。

【００２５】ケーシング１６の中心には、ロータ軸３が
設置されている。紙面に向かってロータ軸３の上部と下
部及び底部には、それぞれ磁気軸受部８、１２、２０が
設けられている。ターボ分子ポンプ部１が稼働している
ときは、ロータ軸３は、磁気軸受部８、１２によってラ
ジアル方向（ロータ軸３の径方向）に磁気浮上し非接触
で支持され、磁気軸受部２０によってスラスト方向（ロ
ータ軸３の軸方向）に磁気浮上し非接触で支持される。
これらの磁気軸受部は、いわゆる５軸制御型の磁気軸受
を構成しており、ロータ軸３、及びロータ軸３に固着し
たロータ１１は、ロータ軸３の軸線周りの回転の自由度
を有している。

【００２６】磁気軸受部８では、４つの電磁石がロータ
軸３の周囲に、９０°ごとに対向するように配置されて
いる。ロータ軸３は、鉄などの高透磁率材により形成さ
れ、これらの電磁石の磁力により吸気されるようになっ
ている。変位センサ９は、ロータ軸３のラジアル方向の
変位を所定の時間間隔でサンプリングして検出する。制
御装置２５は、変位センサ９からの変位信号によってロ
ータ軸３がラジアル方向に所定の位置から変位したこと
を検出すると、各電磁石の磁力を調節してロータ軸３を
所定の位置に戻すように動作する。この電磁石の磁力の
調節は、各電磁石の励磁電流をフィードバック制御する
ことにより行われる。

【００２７】制御装置２５は、変位センサ９の信号によ
り磁気軸受部８の電磁石の磁力をフィードバック制御す
ることにより、ロータ軸３を、磁気軸受部８において電
磁石から所定のクリアランスを隔ててラジアル方向に磁
気浮上させて、これを空間中に非接触で保持する。

【００２８】磁気軸受部１２の構成と作用は、磁気軸受
部８と同様である。磁気軸受部１２では、ロータ軸３の
周囲に、９０°ごとに電磁石が４つ配置されており、こ
れらの電磁石の磁力の吸気力により、ロータ軸３は、磁
気軸受部１２でラジアル方向に非接触で保持される。変
位センサ１３は、ロータ軸３のラジアル方向の変位を所
定の時間間隔でサンプリングして検出する。

【００２９】制御装置２５は、変位センサ１３からロー
タ軸３がラジアル方向の変位信号を受信すると、この変
位を修正してロータ軸３を所定の位置に保持するように
電磁石の励磁電流をフィードバック制御する。制御装置
２５は、変位センサ１３の信号により磁気軸受部１２の
電磁石の磁力をフィードバック制御することにより、ロ
ータ軸３を、磁気軸受部１２において電磁石から所定の
クリアランスを隔ててラジアル方向に磁気浮上させて、
これを空間中に非接触で保持する。

【００３０】ロータ軸３の下端に設けられた磁気軸受部
２０は、円板状の金属ディスク１８、電磁石１４、１
５、変位センサ１７によって構成され、ロータ軸３をス
ラスト方向に保持する。金属ディスク１８は、鉄などの
高透磁率材で構成されており、その中心においてロータ
軸３に垂直に固定されている。金属ディスク１８の上に
は電磁石１４が設置され、下には電磁石１５が設置され
ている。電磁石１４は、磁力により金属ディスク１８を
上方に吸気し、電磁石１５は、金属ディスク１８を下方
に吸気する。制御装置２５は、この電磁石１４、１５が
金属ディスク１８に及ぼす磁力を適当に調節し、ロータ
軸３をスラスト方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保
持するようになっている。

【００３１】変位センサ１７は、ロータ軸３のスラスト
方向の変位をサンプリングして検出し、制御装置２５に
送信する。制御装置２５は、変位センサ１３から受信し
た変位検出信号によりロータ軸３のスラスト方向の変位
を検出する。ロータ軸３がスラスト方向のどちらかに移
動して所定の位置から変位した場合、制御装置２５は、
この変位を修正すように電磁石１４、１５の励磁電流を
フィードバック制御して磁力を調節し、ロータ軸３を所
定の位置に戻すように動作する。制御装置２５は、この
フィードバック制御により、ロータ軸３をスラスト方向
に所定の位置に磁気浮上させ、これを保持する。以上に
説明したように、ロータ軸３は、磁気軸受部８、１２に
よりラジアル方向に保持され、磁気軸受部２０によりス
ラスト方向に保持されるため、ロータ軸３の軸線周りの
回転の自由度を有している。

【００３２】ロータ軸３の軸線方向に、磁気軸受部８の
上には保護ベアリング６が、磁気軸受部１２の下には保
護ベアリング７がそれぞれ設けてある。ロータ軸３は、
磁気軸受部８、１２、２０により、磁気浮上し、空間に
非接触で保持されているが、ロータ軸３の軸線周りの振
れが生じるなどして、ロータ軸３が保持位置から大きく
ずれる場合がある。保護ベアリング６、７は、このよう
な場合に、ロータ軸３が磁気軸受部８、１２、２０の電
磁石に接触したり、モータ部１０で永久磁石が電磁石に
接触するのを防ぐために設けられている。ロータ軸３が
所定の位置からある量以上移動すると、ロータ軸３は保
護ベアリング６、７に接触し、ロータ軸３の移動は物理
的に制限される。

【００３３】ロータ軸３には、磁気軸受部８、１２の間
にモータ部１０が設けてある。本実施の形態では、一例
として、モータ部１０は以下の構成を有するＤＣブラシ
レスモータであるとする。モータ部１０では、ロータ軸
３の周囲に永久磁石が固着されている。この永久磁石
は、ロータ軸３の軸周り方向にＮ極とＳ極が、例えば１
８０°ごとに配置されるように取り付けられている。こ
の永久磁石の周囲には、永久磁石から所定のクリアラン
スを経て、例えば６個の電磁石が６０°ごとにロータ軸
３の軸線に対して対照的に、また対向するように配置さ
れている。

【００３４】また、ロータ軸３の下端には、回転数セン
サ２３が取り付けられている。制御部２５は、回転数セ
ンサ２３の検出信号によりロータ軸３の回転数を検出す
ることができるようになっている。また、例えば変位セ
ンサ１３近傍に、ロータ軸３の回転の位相を検出する図
示しないセンサが取り付けてあり、制御装置２５は、該
センサと回転数センサ２３の検出信号を共に用いて永久
磁石の位置を検出するようになっている。

【００３５】制御装置２５は、検出した磁極の位置に従
って、ロータ軸３の回転が持続するように電磁石の電流
を次々に切り替える。即ち、制御装置２５は、６つの電
磁石の励磁電流を切り替えることによりロータ軸３に固
定された永久磁石の周りに回転磁界を生成し、永久磁石
をこの回転磁界に追従させることによりロータ軸３を回
転させる。

【００３６】ロータ１１は、ボルト５によってロータ軸
３に固定されており、ロータ軸３がモータ部１０によっ
て駆動され回転するとこれに伴ってロータ１１も回転す
るようになっている。ロータ１１には、ロータ翼２１
が、ロータ軸３の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ
傾斜して、ロータ１１から放射状に複数段取り付けてあ
る。ロータ翼２１は、ロータ１１に固着されており、ロ
ータ１１と共に高速回転するようになっている。

【００３７】また、ケーシング１６には、ステータ翼２
２が、ケーシング１６の内側に向けて、ロータ翼２１の
段と互い違いに固定されてる。また、ステータ翼２２は
ロータ軸３の軸線に垂直な平面から所定の角度をもっ
て、ケーシング１６に固定されている。ロータ１１がロ
ータ軸３と共にモータ部１０により駆動されて回転する
と、ロータ翼２１とステータ翼２２の作用により、気体
が吸気口２４から吸気され、排気口１９から排気される
ようになっている。

【００３８】吸気口２４の周囲には、フランジ２が形成
されており、ターボ分子ポンプ部１を、半導体製造装置
の真空装置３２などに接続できるようになっている。制
御装置２５は、ターボ分子ポンプ部１のコネクタ４に接
続されており、磁気軸受部８、１２、２０やモータ部１
０の制御などを行っている。

【００３９】以上のように構成されたターボ分子ポンプ
３８は以下の様に動作する。まず、ターボ分子ポンプ部
１が停止しているときは、ばね３３がダンパ部３１に及
ぼす張力は、ダンパ部３１の支持部材３９、４０に作用
し、ゴム４２及びベローズ４３には、過大な力が作用し
ないようになっている。ターボ分子ポンプ部１が稼働す
ると、制御装置２５の制御を受けながら、ロータ１１は
磁気軸受部８、１２、２０により所定位置に浮上する。
次いでモータ部１０により、ロータ軸３が駆動されて、
ロータ軸３の軸線周りに回転し、これに伴ってロータ１
１が回転する。これによってロータ翼２１も回転し、ロ
ータ翼２１とステータ翼２２の作用により、真空装置３
２内の気体が吸気口２４から吸気され、排気口１９から
排出される。

【００４０】真空装置３２内の真空度が上昇してくる
と、ダンパ部３１の外部には大気圧が作用している一
方、内部の圧力は小さくなるため、ゴム４２が大気圧に
より圧縮され収縮を始める。ゴム４２が収縮を始めると
ターボ分子ポンプ部１が上方に変位し、ばね３３でゴム
４２の収縮力と同程度の復元力が作用し、ゴム４２の収
縮力を相殺する。これにより、収縮によるゴム４２の硬
化が起こらないため、ターボ分子ポンプ部１で発生した
振動はダンパ部３１で効果的に減衰され、真空装置３２
には伝播しない。

【００４１】本実施の形態では、ダンパ部３１の伸張手
段としてばね３３を用いたがこれに限定するものではな
く、例えば、ゴムなどの弾性体や、ワイヤロープ、両端
を枢結された剛体棒などの、ターボ分子ポンプ部１で生
じたラジアル方向の振動を減衰すると共に、スラスト方
向に大きな弾性率を有する部材又は構造物でも良い。ま
た、本実施の形態では、真空ポンプとしてターボ分子ポ
ンプ部１を用いたがこれに限定するものではなく、例え
ばロータリーポンプや他の機械式ポンプを用いても良
い。また、本実施の形態では、ダンパ部３１の振動吸収
部材としてゴム４２を用いたが、これに限定するもので
はなく、ばねなどの他の弾性部材を用いても良い。

【００４２】本実施の形態では、以下のような効果を得
ることができる。ターボ分子ポンプ部１の稼働時に、ば
ね３３の復元力により、ダンパ部３１の内外気圧差によ
る収縮を伸張するため、ダンパ部３１の振動吸収能力の
低下を緩和することができる。また、支持部材３９、４
０により、ターボ分子ポンプ部１が稼働していないとき
に、ばね３３の復元力がゴム４２及びベローズ４３に過
大に作用するのを防止することができる。ターボ分子ポ
ンプ部１で発生する振動は、ラジアル方向のものが主で
あり、また、ばね３３はラジアル方向の振動を効果的に
吸収するため、たとえ、固定端３４と真空装置３２が設
置されている床面が同一のものであっても、ターボ分子
ポンプ部１で発生した振動がばね３３を介して真空装置
３２に伝わる可能性を低くすることができる。そのた
め、固定端３４を真空装置３２から振動絶縁する必要性
を低くすることができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、被排気容器に接続され
る真空ポンプであって、前記真空ポンプで発生した振動
が前記被排気容器に伝播するのを効果的に減衰する真空
ポンプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の一例に係る真空ポンプを示した
図である。

【図２】ターボ分子ポンプの構造を示した図である。

【図３】従来のターボ分子ポンプが真空装置に設置され
たところを示した図である。

【符号の説明】

１ターボ分子ポンプ部２フランジ３ロータ軸４コネクタ５ボルト６保護ベアリング７保護ベアリング８磁気軸受部９変位センサ１０モータ部１１ロータ１２磁気軸受部１３変位センサ１４電磁石１５電磁石１６ケーシング１７変位センサ１８金属ディスク１９排気口２０磁気軸受部２１ロータ翼２２ステータ翼２３回転数センサ２４吸気口２５制御装置３１ダンパ部３２真空装置３３ばね３４固定端部材３５フック３６フック４１フランジ４２ゴム４３ベローズ４４フランジ４５フランジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H031 DA02 EA07 FA37 FA39 3H034 AA01 AA02 AA12 BB01 BB08 BB11 CC07 DD02 DD20 DD28 DD30 EE06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気口及び排気口が形成されたケーシン
グと、前記ケーシング内に収納され、前記吸気口を介して被排
気容器から前記被排気容器内の気体を吸気し、前記排気
口から排気する排気手段と、前記排気手段にて発生した振動を吸収する、一端が前記
吸気口に連接され、他端が前記被排気容器に連接するダ
ンパと、前記排気手段が前記吸気口から気体を吸気している際
に、外気圧によって圧縮されて収縮した前記ダンパを伸
張する伸張手段と、を備えたことを特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】前記伸張手段は、前記排気手段が吸気を
行っている際に、前記ダンパが収縮する収縮力と同等の
伸張力を前記ダンパに及ぼすように設定されていること
を特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項３】前記伸張手段は、一端を前記ケーシング
の前記ダンパが形成された側と対向する側に連接され、
他端を固定端に固定可能な弾性体であることを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の真空ポンプ。
【請求項４】前記ダンパは、前記吸気口に連接した第
１のフランジと、前記被排気容器に連接する第２のフランジと、一端を前記第１のフランジに連接され、他端を前記第２
のフランジに連接された、気密性を有しかつ前記排気手
段にて生じた振動を吸収する弾性部材と、前記第１のフランジと前記第２のフランジの距離を所定
の距離以下に制限する制限手段と、を備えたことを特徴
とする請求項１から請求項３までの何れかの一に記載の
真空ポンプ。
【請求項５】前記伸張手段の伸張力は、外気圧によっ
て圧縮されることによる前記ダンパの収縮力よりも大き
く設定されていることを特徴とする請求項４に記載の真
空ポンプ。
【請求項６】前記真空ポンプは、ターボ分子ポンプで
あることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れ
かの一に記載の真空ポンプ。