JP2014029130A - 真空ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】断熱材が接触する部材と断熱材に発生したバリとの接触を回避する真空ポンプを提供する。
【解決手段】ねじ溝式ポンプ部にバリ接触回避構造を設ける。（１）ねじ溝式ポンプ部における内側ねじ溝部の底辺面の外径端が、真空ポンプのベースと非接触で、且つ内側ねじ溝部とベースとの接触面に配設する断熱材の幅がねじ溝式ポンプ部における内側ねじ溝部の排気口側の接触面の幅よりも大きい。（２）断熱材が内側ねじ溝部とベースに接触して設けられ、断熱材と内側ねじ溝部との接触面に非接触空間を設ける。（３）断熱材がねじ溝スペーサとベースに接触して設けられ、断熱材とねじ溝スペーサとの接触面に非接触空間を設ける。（４）ねじ溝スペーサが複数の部材で構成され、断熱材が、ねじ溝スペーサを構成する複数の部材の各々の接触面に設けられ、断熱材とねじ溝スペーサを構成する複数の部材の接触面に非接触空間を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は真空ポンプに関する。詳しくは、断熱材を用いる真空ポンプにおいて、断熱材が配設される部材と当該断熱材に発生したバリとの接触を回避する構造を有する真空ポンプに関する。

各種ある真空ポンプのうち、高真空の環境を実現するために多用されるものにターボ分子ポンプやねじ溝式ポンプがある。
ターボ分子ポンプやねじ溝式ポンプなどの真空ポンプを用いて排気処理を行うことで内部が真空に保たれる真空装置には、半導体製造装置用のチャンバ、電子顕微鏡の測定室、表面分析装置、微細加工装置などがある。
この高真空の環境を実現する真空ポンプは、吸気口及び排気口を備えた外装体を形成するケーシングを備えている。そして、このケーシングの内部には、当該真空ポンプに排気機能を発揮させる構造物が収納されている。この排気機能を発揮させる構造物は、大きく分けて、回転自在に軸支された回転部（ロータ部）とケーシングに対して固定された固定部（ステータ部）から構成されている。
ターボ分子ポンプの場合、回転部は、回転軸及びこの回転軸に固定されている回転体からなり、回転体には、放射状に設けられたロータ翼（動翼）が多段に配設されている。また、固定部には、ロータ翼に対して互い違いにステータ翼（静翼）が多段に配設されている。
また、回転軸を高速回転させるためのモータが設けられており、このモータの働きにより回転軸が高速回転すると、ロータ翼とステータ翼との相互作用により気体が吸気口から吸引され、排気口から排出されるようになっている。

ところで、こうしたターボ分子ポンプやねじ溝式ポンプなどの真空ポンプには、例えば半導体製造装置用のチャンバにおいて生じた反応生成物からなる微粒子など、真空容器内で生じたパーティクル（例えば、数μ〜数百μｍサイズの粒子）を含んだ排気ガスも吸気口から取り込まれる。
真空ポンプに配設される真空装置のプロセスによっては、このパーティクルと呼ばれる浮遊物が真空ポンプの内部に生成物（堆積物）として付着してしまうことが不可避的に発生していた。また、このように排出される排気ガスも、昇華曲線（蒸気圧曲線）に応じて固化し生成物となる場合がある。特に、ガスの圧力が高い排気口近傍に、こうした生成物が堆積して固体化してしまうことが多かった。
真空ポンプが回転している最中は問題なくても、回転を止めたタイミングで真空ポンプ内に残留していたガスが冷えて生成物が成長し、真空ポンプの回転体と生成物とが固着してしまうこともあった。
こうした排気口付近への生成物の堆積が進行すると、ガス流路が狭くなり背圧が高くなる。その結果、真空ポンプの排気性能は著しく低下してしまう。

また、真空ポンプの回転体は、一般的に、アルミニウム合金などの金属材料で製造されており、その回転数は通常２００００ｒｐｍ〜９００００ｒｐｍであり、回転翼の先端での周速度は２００ｍ／ｓ〜４００ｍ／ｓに達する。そのため、真空ポンプのロータ部（特にロータ翼）が熱膨張したり、使用時間の経過に伴い径方向に歪みを生じるクリープという現象が生じることがある。こうした真空ポンプの熱膨張やクリープ現象は、回転体における上側（吸気口側）よりも下側（排気口側）で、膨張や歪みの程度がより大きいため、膨張した回転体と、堆積した生成物とが、特に排気口側で接触してしまうことがあった。
また、例えば、真空ポンプに配設される装置が半導体製造装置用のチャンバである場合、半導体製造用のウェハの主原料はケイ素であることから、堆積した生成物は、アルミニウム合金で製造される回転体よりも硬くなる場合がある。そして、そうした生成物が、上述のように高速回転する回転体と接触すると、硬度が小さい方の回転体が破損し、最悪の場合は真空ポンプの機能が停止してしまうおそれがあった。

このように、真空ポンプ内において、ガスの圧力や温度が高い排気口近傍に堆積した生成物に、真空ポンプの一部が接触することで、真空ポンプに、性能の低下や回転翼の破損といった問題が生じるため、付着した生成物を除去するために、装置を一旦分解して丹念に洗浄するオーバーホールを定期的に行うことが必要であった。

特開平０９−３１０６９６号公報

上述したようにガスが凝縮して生成物が堆積するのを防止する目的で、従来、ケーシング外部や静止壁（ステータ部分）にヒータを巻くなどして加熱することで、生成物が固まらない温度を保つ技術が提案されている。
特許文献１には、排気内側管の周囲に加熱用ヒータを設置して排気内側管を１２０度に加熱することにより、プロセスガスが排気内側管の排気通路内に凝縮・堆積するのを防止する分子ポンプが開示されている。また、断熱材を配設することでステータを断熱的に係止する技術も開示されている。

しかしながら、特許文献１では、排気内側管の周囲に加熱用ヒータを設置する構成になっているため、真空を保たなければならない真空ポンプでは加熱用ヒータの配線に係る問題が浮上する。また、この構成では、本来加熱したい気体そのものを直接加熱してはいないので、効率よく加熱することができないという問題もある。

また、断熱材を用いる技術について以下に説明する。
図７は、断熱材９００を用いる従来のターボ分子ポンプ５００の一例を説明するための全体図である。
図８（ａ）〜（ｄ）の各図は、断熱材９０１の一例を説明するための図である。
図９は、断熱材９０１を用いる従来のターボ分子ポンプ５００における、断熱材９０１の配設例を説明するための図である。
図７に示したように、この従来技術では、ターボ分子ポンプ５００における熱が逃げる部分との接触面（例えば、内側ねじ溝部６０とベース３との接触面）に断熱材９００を配設することで断熱効果を持たせ、真空ポンプ自身の内部温度の上昇（自己昇温）を利用して所定の温度にまで温度を上げることで、ターボ分子ポンプ５００内で生成物が固まらない温度を保つ。
しかしながら、断熱材９００を用いる従来技術では次のような問題があった。真空ポンプにおいて断熱材９００を配設する場所の一例である内側ねじ溝部６０とベース３とが接触する面付近は、ターボ分子ポンプ５００の中でも厳しいクリアランス（ギャップ）で設計されている場所である。そのため、配設する断熱材９００に、特に厚みのある部材を用いた場合、その断熱材９００の寸法差分だけ公差（寸法公差）は大きくなり、組み立て時の寸法のバラツキが増える。つまり、厚みのある断熱材９００を用いた場合に厚みのない断熱材９００を用いた場合と比べて、或いは、断熱材９００を用いた場合に断熱材９００を用いない場合と比べて、ターボ分子ポンプ５００を組み立てた時に設計上のバラツキが発生しやすいという問題が浮上する。

そこで、上述したような、断熱材９００を用いた場合に浮上する組み立て精度の問題を回避するために、厚さ０．３ｍｍ程度の薄板をプレス加工で円環状に成型して作成した断熱材９０１を使用する場合がある。しかし、薄板をプレスで打ち抜く場合、打ち抜いた薄板（断熱材９０１）の両端（両方の端面）にバリができる。（端面のバリについては後述する。）こうしたバリは薄板本体の厚み以上の厚み（薄板の面からの高さ）があり、当該バリを完全に修正しなければ、当該断熱材９０１を配設した内側ねじ溝部６０とベース３との間に隙間Ｇ（図９）が形成されることになる。すると、この隙間Ｇを通って圧縮された気体（ガス）が逆流するおそれがあり、その結果、ターボ分子ポンプ５００の性能が必要以上に低下してしまうおそれがある。
図８（ａ）は、内側ねじ溝部６０とベース３との接触面に断熱材９０１が配設された様子を示した図である。
図８（ｂ）は、プレス加工で製造した断熱材９０１の全体像を示した概略図である。
図８（ｃ）は、図８（ｂ）に示された断熱材９０１の、Ａ−Ａ′方向で切断した断面図を示した図（イメージ図）であり、破線で示されたα部には、プレス加工の工程でバリが形成されている様子が示されている。
図８（ｄ）は、図８（ｃ）に示された断熱材９０１の、α部に形成されたバリを修正した後の断面図を示した図（イメージ図）である。
ここで、バリとは、材料を切ったり削ったりした際に材料の角にできる出っ張りのことである。目でよく見えるバリや、触ってみないとわからない小さなバリなど様々な大きさがある。
断熱材９０１は、図８（ｂ）に示したような円環状の薄い板であり、厚さは一般的に０．３ｍｍ程度である。薄板をプレス加工により円環状に打ち抜くと、図８（ｃ）に示したように両端にバリが形成される。一般的に、バリは、図８（ｄ）に示したように、面打ち等の加工により潰される（バリの修正）。しかし、特に薄い板の場合は面打ち加工により歪みや形状が波打つ等の変形が発生し、バリの修正が困難になってしまうことがある。

そこで、本発明は、真空ポンプにおいて、生成物が堆積しやすい部分（即ち、ねじ溝式ポンプ部の下側で、圧力が高く堆積物が溜まりやすい範囲）に断熱材を配設する真空ポンプにおいて、断熱材が配設される（接触する）部材と当該断熱材に発生したバリとの接触を回避する構造を有し、断熱材の端面での形状の歪みを回避する真空ポンプを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明では、吸気口と排気口が形成された外装体と、前記外装体の内側に配設される固定部と、前記外装体に内包され、回転自在に軸支された回転軸と、前記回転軸に固定される回転体と、前記回転体と前記固定部との対向面の少なくともいずれか一方の少なくとも一部にねじ溝を有し、前記吸気口から吸気した気体を前記排気口へ移送する第１気体移送機構と、前記第１気体移送機構に配設される断熱材と、前記第１気体移送機構及び前記断熱材により構成されるバリ接触回避構造と、を備えることを特徴とする真空ポンプを提供する。
請求項２記載の発明では、前記第１気体移送機構は、前記回転軸と前記回転体との間に配設され、底面が前記外装体と接触する内側ねじ溝部を有し、前記断熱材は、前記内側ねじ溝部と前記外装体との接触面に配設される円環状の薄板であり、前記バリ接触回避構造は、前記断熱材と前記外装体との接触面積が前記断熱材と前記内側ねじ溝部との接触面積よりも大きく形成されることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプを提供する。
請求項３記載の発明では、前記バリ接触回避構造は、前記断熱材における外径端部又は内径端部が前記内側ねじ溝部又は前記外装体と非接触に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空ポンプを提供する。
請求項４記載の発明では、前記第１気体移送機構は、前記回転体に対面して前記固定部に配設される外側ねじ溝部を有し、前記断熱材は、前記外側ねじ溝部と前記外装体との接触面に配設される円環状の薄板であり、前記バリ接触回避構造は、前記断熱材における外径端部又は内径端部が前記外側ねじ溝部又は前記外装体と非接触に形成されることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の真空ポンプを提供する。
請求項５記載の発明では、前記外側ねじ溝部は、少なくとも２つの部材で構成されており、前記断熱材は、前記外側ねじ溝部における前記２つの部材の接触面に配設され、前記バリ接触回避構造は、前記断熱材における外径端部又は内径端部が前記接触面と非接触に形成されることを特徴とする請求項４に記載の真空ポンプ
を提供する。
請求項６記載の発明では、前記真空ポンプは、更に、前記回転体の外周面から放射状に配設された回転翼、及び、前記固定部の内側側面から前記回転軸へ向かって突設して配設された固定翼を有し、前記回転翼と前記固定翼との相互作用により前記吸気口から吸気した気体を前記排気口へ移送する第２気体移送機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の真空ポンプを提供する。
請求項７記載の発明では、前記真空ポンプは、更に、ヒータを備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の真空ポンプを提供する。

本発明によれば、生成物が堆積しやすい部分に断熱材を配設する真空ポンプにおいて、断熱材が配設される部材と当該断熱材に発生したバリとの接触を回避する構造を有し、断熱材の端面での形状の歪みを回避する真空ポンプを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るバリ接触回避構造を備えたターボ分子ポンプの概略構成例を示した図である。 本発明の第１実施形態に係るバリ接触回避構造の一例を示した拡大図である。 本発明の第２実施形態に係るバリ接触回避構造を備えたターボ分子ポンプの概略構成例を示した図である。 本発明の第２実施形態に係るバリ接触回避構造の一例を示した拡大図である。 本発明の第２実施形態に係るバリ接触回避構造の一例を示した拡大図である。 本発明の第３実施形態に係るバリ接触回避構造を備えたターボ分子ポンプの概略構成例を示した図である。 従来の真空ポンプを説明するための断面図である。 断熱材の一例を説明するための図である。 従来の真空ポンプを説明するための拡大図である。

（ｉ）実施形態の概要
本発明の実施形態の真空ポンプは、断熱材を用いるねじ溝式ポンプ部を備えた複合型ターボ分子ポンプ、或いは、断熱材を用いるねじ溝式真空ポンプであり、当該真空ポンプの、ねじ溝式ポンプ部の下側で、圧力が高く堆積物（生成物）が溜まりやすい範囲に、下記（１）〜（４）に説明するバリ接触回避構造を設ける構成にする。
なお、本発明の実施形態では、「厚さ（厚み）」は真空ポンプにおける「吸気口−排気口」方向のロータ軸心方向の長さとし、また、「幅」は真空ポンプにおける「ロータを中心とする放射状（輻射状）」方向の長さとする。
（１）バリ接触回避構造−１
ねじ溝式ポンプ部における内側ねじ溝部の底辺面の外径端が、真空ポンプのベースと非接触であり、且つ、内側ねじ溝部とベースとの接触面に配設する断熱材の幅が、ねじ溝式ポンプ部における内側ねじ溝部の排気口側の接触面の幅（即ち、内側ねじ溝部とベースとが接触する場合の接触面積）よりも大きい。
（２）バリ接触回避構造−２
断熱材が内側ねじ溝部とベースに接触して設けられ、断熱材と内側ねじ溝部との接触面に非接触空間を設ける。
（３）バリ接触回避構造−３
断熱材がねじ溝スペーサとベースに接触して設けられ、断熱材とねじ溝スペーサとの接触面に非接触空間を設ける。
（４）バリ接触回避構造−４
ねじ溝スペーサが複数の部材で構成される場合に、断熱材が、ねじ溝スペーサを構成する複数の部材の各々の接触面に設けられ、断熱材とねじ溝スペーサを構成する複数の部材の接触面に非接触空間を設ける。
なお、非接触空間については後述する。

（ｉｉ）実施形態の詳細
以下、本発明の好適な実施の形態について、図１〜図６を参照して詳細に説明する。
なお、本第１実施形態では、真空ポンプの一例として、ターボ分子ポンプ部（第２気体移送機構）とねじ溝式ポンプ部（第１気体移送機構）を備えた、いわゆる複合型のターボ分子ポンプを用いて説明する。

（ｉｉ−１）第１実施形態
（バリ接触回避構造−１）
図１は、本発明の第１実施形態に係るバリ接触回避構造を備えたターボ分子ポンプ１の概略構成例を示した図である。なお、図１は、ターボ分子ポンプ１の軸線方向の断面図を示している。
ターボ分子ポンプ１の外装体を形成するケーシング２は、略円筒状の形状をしており、ケーシング２の下部（排気口６側）に設けられたベース３と共にターボ分子ポンプ１の筐体を構成している。そして、この筐体の内部には、ターボ分子ポンプ１に排気機能を発揮させる構造物である気体移送機構が収納されている。
この気体移送機構は、大きく分けて、回転自在に軸支された回転部と筐体に対して固定された固定部から構成されている。

ケーシング２の端部には、当該ターボ分子ポンプ１へ気体を導入するための吸気口４が形成されている。また、ケーシング２の吸気口４側の端面には、外周側へ張り出したフランジ部５が形成されている。
また、ベース３には、当該ターボ分子ポンプ１から気体を排気するための排気口６が形成されている。

回転部は、回転軸であるシャフト７、このシャフト７に配設されたロータ８、ロータ８に設けられた複数枚の回転翼９、排気口６側（ねじ溝式ポンプ部）に設けられた筒型回転部材１０などから構成されている。なお、シャフト７及びロータ８によってロータ部が構成されている。
各回転翼９は、シャフト７の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜してシャフト７から放射状に伸びたブレードからなる。
また、筒型回転部材１０は、ロータ８の回転軸線と同心の円筒形状をした円筒部材からなる。

シャフト７の軸線方向中程には、シャフト７を高速回転させるためのモータ部２０が設けられている。
更に、シャフト７のモータ部２０に対して吸気口４側、および排気口６側には、シャフト７をラジアル方向（径方向）に非接触で軸支するための径方向磁気軸受装置３０、３１、シャフト７の下端には、シャフト７を軸線方向（アキシャル方向）に非接触で軸支するための軸方向磁気軸受装置４０が設けられている。

筐体の内周側には、固定部が形成されている。この固定部は、吸気口４側（ターボ分子ポンプ部）に設けられた複数枚の固定翼５０と、筒型回転部材１０の内側に設けられた内側内側ねじ溝部６０及びケーシング２の内周面に設けられたねじ溝スペーサ６１などから構成されている。
各固定翼５０は、シャフト７の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して筐体の内周面からシャフト７に向かって伸びたブレードから構成されている。
各段の固定翼５０は、円筒形状をしたスペーサ７０により互いに隔てられて固定されている。
ターボ分子ポンプ部では、固定翼５０と、回転翼９とが互い違いに配置され、軸線方向に複数段形成されている。

内側ねじ溝部６０及びねじ溝スペーサ６１には、各々の筒型回転部材１０との対向面にらせん溝が形成されている。
内側ねじ溝部６０は所定のクリアランスを隔てて筒型回転部材１０の内周面に対面し、一方、ねじ溝スペーサ６１は所定のクリアランスを隔てて筒型回転部材１０の外周面に対面しており、筒型回転部材１０が高速回転すると、ターボ分子ポンプ１で圧縮されたガスが筒型回転部材１０の回転に伴ってねじ溝（らせん溝）にガイドされながら排気口６側へ送出されるようになっている。即ち、ねじ溝は、ガスを輸送する流路となっている。内側ねじ溝部６０及びねじ溝スペーサ６１と筒型回転部材１０が所定のクリアランスを隔てて対向することにより、ねじ溝でガスを移送する気体移送機構（第１気体移送機構）を構成している。
なお、ガスが吸気口４側へ逆流する力を低減させるために、このクリアランスは小さければ小さいほど良い。
内側ねじ溝部６０及びねじ溝スペーサ６１に形成されたらせん溝の方向は、らせん溝内をロータ８の回転方向にガスが輸送された場合、排気口６に向かう方向である。
また、らせん溝の深さは、排気口６に近づくにつれて浅くなるようになっており、らせん溝を輸送されるガスは排気口６に近づくにつれて圧縮されるようになっている。このように、吸気口４から吸引されたガスは、ターボ分子ポンプ部（第２気体移送機構）で圧縮された後、ねじ溝式ポンプ部（第１気体移送機構）で更に圧縮されて排気口６から排出される。

また、上述したように、ターボ分子ポンプ１が半導体製造用に使用される場合などは、半導体の製造工程で様々なプロセスガスを半導体の基板に作用させる工程が数多くあり、ターボ分子ポンプ１はチャンバ内を真空にするのみならず、これらのプロセスガスをチャンバ内から排気するのにも使用される。
これらのプロセスガスは、排気される際に圧力が高い場合だけではなく、冷却されてある温度になると固体になり、排気系に生成物を析出する場合がある。
そして、この種のプロセスガスがターボ分子ポンプ１内で低温となって固体状になり、ターボ分子ポンプ１内部に付着して堆積すると、この堆積物がポンプ流路を狭め、ターボ分子ポンプ１の性能を低下させる原因になる。
この状態を防ぐために、ベース３にサーミスタなどの温度センサ（図示しない）を埋め込み、この温度センサの信号に基づいてベース３の温度を一定の高い温度（設定温度）に保つように、ヒータ（図示しない）による加熱や水冷管８０による冷却の制御（ＴＭＳ；Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）が行われている。
ここで、水冷管８０は、高速回転によって発熱する部材を冷却させるために、一例としてベース３の下部付近に配設される。更に、この水冷管８０の冷気がベース３を介して内側ねじ溝部６０やねじ溝スペーサ６１に伝わるのを防止する目的で、内側ねじ溝部６０とベース３の接触面に断熱材９０が配設される。
このように構成されたターボ分子ポンプ１により、ターボ分子ポンプ１に配設される真空室（図示しない）内の真空排気処理を行うようになっている。

ここで、本発明の第１実施形態に係るターボ分子ポンプ１は、ねじ溝式ポンプ部において断熱材９０が配設される部分に、断熱材９０が配設される部材（図１の場合は、当該部材は内側ねじ溝部６０に相当する）と当該断熱材９０に発生したバリとの接触を防止するためのバリ接触回避構造を有する。
本発明の第１実施形態に係るバリ接触回避構造は、内側ねじ溝部６０における圧力が高くなる部分（即ち、排気口６側）に形成される。このバリ接触回避構造により、断熱材９０が配設される部材と当該断熱材９０に発生したバリとの接触を防ぐことができるので、ターボ分子ポンプ１の性能の低下を防ぐことが可能になる。

図２は、本発明の第１実施形態に係るバリ接触回避構造の一例を示した拡大図である。
図２の破線（β部）で示したように、本発明の第１実施形態のターボ分子ポンプ１では、内側ねじ溝部６０、断熱材９０、及びベース３によって、バリ接触回避構造が形成されている。
図２に示したように、本発明の第１実施形態では、ターボ分子ポンプ１のねじ溝式ポンプ部における内側ねじ溝部６０の底辺面（排気口６側の面）の外径端が、ベース３と非接触であり、且つ、内側ねじ溝部６０とベース３の接触面に配設された断熱材９０の幅（径方向の長さ）が、ねじ溝式ポンプ部における内側ねじ溝部６０の排気口６側の接触面の幅よりも大きく形成されることにより、バリ接触回避構造が形成される。つまり、断熱材９０がベース３に接触する接触面が、内側ねじ溝部６０とベース３とが断熱材９０を介さずに直接接触する場合の内側ねじ溝部６０の接触面よりも、大きくなるように形成されている。あるいは、断熱材９０の内径端及び外径端（共にβ部）が、内側ねじ溝部６０とは非接触になるように形成されている。
なお、どの程度大きくなるように形成するかは、本第１実施形態では、両端各５ｍｍ程度としたが、断熱材９０のバリを修正した後の諸条件を鑑みて、断熱材９０のバリ処理跡の範囲が内側ねじ溝部６０と非接触になる範囲で設定されることが望ましい。

このように、本発明の第１実施形態に係るターボ分子ポンプ１では、このバリ接触回避構造を有することにより、内側ねじ溝部６０の下側（排気口６側）の内径端及び外径端は断熱材９０と非接触に形成される。
この構成により、本発明の第１実施形態に係るターボ分子ポンプ１は、断熱材９０が接触する内側ねじ溝部６０と当該断熱材９０の内径端及び外径端に発生したバリとが接触するのを防ぐことで、内側ねじ溝部６０とベース３との間に隙間Ｇ（図９）が形成されるのを防ぐことができるので、圧縮された気体（ガス）が逆流してターボ分子ポンプ１の性能が必要以上に低下してしまうのを防ぐことが出来る。

（ｉｉ−２）第２実施形態
（バリ接触回避構造−４）
次に、図３及び図４を参照して、ねじ溝スペーサ６１（図１）が複数の部材（少なくとも２つの部材）から構成される場合について説明する。
本第２実施形態では、一例として、ねじ溝スペーサ６１を径方向（即ち、シャフト７と略水平な方向）に分割してねじ溝スペーサ６２及びねじ溝スペーサ６３とし、分割面に断熱材９０を設ける構成について説明する。
図３は、本発明の第２実施形態に係るバリ接触回避構造を備えたターボ分子ポンプ１００の概略構成例を示した図であり、軸線方向の断面図を示している。
図４は、図３で示したＢ部の拡大図である。
なお、本発明の第２実施形態に係るターボ分子ポンプ１００のバリ接触回避構造以外の構成は第１実施形態と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。

図４（ａ）に示したように、本発明の第２実施形態に係るターボ分子ポンプ１００のねじ溝式ポンプ部には、ねじ溝スペーサ６１（図１）を分割したねじ溝スペーサ６２及びねじ溝スペーサ６３が配設される。更に、分割面には断熱材９０が配設され、分割面両端にねじ溝スペーサ６２との非接触空間（以降、この非接触空間をニゲと称する）が設けられることにより、バリ接触回避構造が形成される。
より詳しくは、γ部に示したように、本発明の第２実施形態では、断熱材９０は、ねじ溝スペーサ６２とねじ溝スペーサ６３との間に接触して挟持される。そして、断熱材９０の吸気口４側の面の外径端が、ねじ溝スペーサ６２と非接触になるように、ねじ溝スペーサ６に加工がなされてニゲが形成されることで、バリ接触回避構造を形成している。
より詳しくは、本発明の第２実施形態に係るねじ溝スペーサ６２の排気口６側の面は、ねじ溝スペーサ６２が断熱材９０と接触する面積が、挟持される断熱材９０の吸気口４側の面の面積よりも小さくなるように形成されている。このように、ねじ溝スペーサ６２の径方向の幅を、吸気口４側よりも排気口６側の方を小さくするというように不均一に形成することでニゲを形成している。
なお、ニゲの寸法をどの程度に形成するかは、諸条件を鑑みて断熱材９０のバリ処理跡の範囲がねじ溝スペーサ６２と非接触になる範囲で設定されることが望ましい。

上述した構成にすることで、本発明の第２実施形態に係るターボ分子ポンプ１００では、ねじ溝スペーサ６２とねじ溝スペーサ６３に挟持される断熱材９０の内径端及び外径端は、ねじ溝スペーサ６２と非接触に形成される。
この構成により、本発明の第２実施形態に係るターボ分子ポンプ１００は、断熱材９０が接触するねじ溝スペーサ６２と当該断熱材９０の内径端及び外径端に発生したバリとが接触するのを防ぐことで、ねじ溝スペーサ６２とねじ溝スペーサ６３との間に隙間Ｇ（図９）が形成されるのを防ぐことができるので、圧縮された気体（ガス）が逆流してターボ分子ポンプ１００の性能が必要以上に低下してしまうのを防ぐことが出来る。

上記のように説明した本発明の第２実施形態に係るバリ接触回避構造は、以下のように様々に変形することが可能である。
（ｉｉ−２−１）第２実施形態の変形例１
（バリ接触回避構造−２）
次に、図４（ｂ）を参照して、ねじ溝スペーサ６３とベース３との接触面に断熱材９０を設ける構成について説明する。
図４のδ部に示したように、本発明の第２実施形態の変形例１に係るターボ分子ポンプ１００のねじ溝式ポンプ部には、ねじ溝スペーサ６１（図１）を分割したねじ溝スペーサ６２及びねじ溝スペーサ６３が配設され、更に、ねじ溝スペーサ６３とベース３の接触面に断熱材９０が配設される。そして、ねじ溝スペーサ６３とベース３の接触面の両端（即ち、断熱材９０の内径端及び外径端）付近にニゲが形成されることで、バリ接触回避構造が形成されている。
より詳しくは、本発明の第２実施形態の変形例１に係るねじ溝スペーサ６３がベース３と接触する面は、ねじ溝スペーサ６３が断熱材９０と接触する面積が、配設される断熱材９０の吸気口４側の面の面積よりも小さくなるように形成することでニゲを形成している。
なお、ニゲの寸法をどの程度に形成するかは、諸条件を鑑みて断熱材９０のバリ処理跡の範囲がねじ溝スペーサ６３と非接触になる範囲で設定されることが望ましい。

上述した構成にすることで、本発明の第２実施形態の変形例１に係るターボ分子ポンプ１００では、ねじ溝スペーサ６３とベース３に挟持される断熱材９０の内径端及び外径端は、ねじ溝スペーサ６３と非接触に形成される。
この構成により、本発明の第２実施形態の変形例１に係るターボ分子ポンプ１００は、断熱材９０が接触するねじ溝スペーサ６３と当該断熱材９０の内径端及び外径端に発生したバリとが接触するのを防ぐことで、ねじ溝スペーサ６３とベース３との間に隙間Ｇ（図９）が形成されるのを防ぐことができるので、圧縮された気体（ガス）が逆流してターボ分子ポンプ１００の性能が必要以上に低下してしまうのを防ぐことが出来る。

（ｉｉ−２−２）第２実施形態の変形例２
（バリ接触回避構造−３）
次に、図５を参照して、内側ねじ溝部６０とベース３の接触面に断熱材９０を設ける場合に、上述したニゲを設ける構成にについて説明する。
図５は、本発明の第２実施形態の変形例２に係るバリ接触回避構造の一例を示した拡大図である。
本発明の第２実施形態の変形例２では、図５（ａ）に示したように、ε部にニゲを設けることでバリ接触回避構造を形成する。
本発明の第２実施形態の変形例２に係るターボ分子ポンプでは、内側ねじ溝部６０とベース３の接触面の両端（即ち、断熱材９０の内径端及び外径端）付近に、上記第２実施形態で説明したニゲを形成する。つまり、本発明の第２実施形態の変形例２に係る内側ねじ溝部６０がベース３と接触する面は、内側ねじ溝部６０が断熱材９０と接触する面積が、配設される断熱材９０における吸気口４側の面の面積よりも小さくなるように形成することでニゲが形成される。
なお、図５（ａ）では内側ねじ溝部６０にニゲを形成した例を示したが、図５（ｂ）に示したように、ベース３の接触面にニゲを形成したバリ接触回避構造としてもよい。

（ｉｉ−３）第３実施形態
次に、図６を参照して、真空ポンプがねじ溝式真空ポンプである場合（即ち、ターボ分子ポンプ部が設けられておらず、吸気口から排気口にかけてねじ溝が形成されている場合）について説明する。
図６は、本発明の第３実施形態に係るねじ溝式真空ポンプ１０１の概略構成例を示した図であり、軸線方向の断面図を示している。
なお、本発明の第３実施形態に係るねじ溝式真空ポンプ１０１において上述した第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
上述した各実施形態及び各変形例は、真空ポンプの一例としてターボ分子ポンプ１を用いて説明したが、図６に示したようなねじ溝スペーサ６４を有するねじ溝式ポンプ真空１０１に適用することも可能である。

上述した実施形態及び各変形例は、種々組み合わせることができる。
また、本発明の各実施形態は、断熱材を製造する際のバリ処理はしてもしなくてもよい。事前のバリ処理をしない場合は、その分作業工程を減らすことができるので、真空ポンプ製造のコストダウンが可能になる。
このように、本発明によれば、真空ポンプにおいてバリ接触回避構造を形成することにより、断熱材が配設される部材と当該断熱材に発生したバリとの接触を防ぐことができるので、バリに起因して形成され得る隙間から圧縮された気体が逆流することがなく、安定した性能を有する真空ポンプを提供することができる。

１ ターボ分子ポンプ
１００ ターボ分子ポンプ
１０１ ねじ溝式真空ポンプ
２ ケーシング
３ ベース
４ 吸気口
５ フランジ部
６ 排気口
７ シャフト
８ ロータ
９ 回転翼
１０ 筒型回転部材
２０ モータ部
３０ 径方向磁気軸受装置
３１ 径方向磁気軸受装置
４０ 軸方向磁気軸受装置
５０ 固定翼
６０ 内側ねじ溝部
６１ ねじ溝スペーサ
６２ ねじ溝スペーサ（分割）
６３ ねじ溝スペーサ（分割）
６４ ねじ溝スペーサ
７０ スペーサ
８０ 水冷管
９０ 断熱材
９００ 断熱材（従来）
９０１ 断熱材
５００ ターボ分子ポンプ（従来）

Claims (7)

1. 吸気口と排気口が形成された外装体と、
   前記外装体の内側に配設される固定部と、
   前記外装体に内包され、回転自在に軸支された回転軸と、
   前記回転軸に固定される回転体と、
   前記回転体と前記固定部との対向面の少なくともいずれか一方の少なくとも一部にねじ溝を有し、前記吸気口から吸気した気体を前記排気口へ移送する第１気体移送機構と、
   前記第１気体移送機構に配設される断熱材と、
   前記第１気体移送機構及び前記断熱材により構成されるバリ接触回避構造と、
   を備えることを特徴とする真空ポンプ。
2. 前記第１気体移送機構は、前記回転軸と前記回転体との間に配設され、底面が前記外装体と接触する内側ねじ溝部を有し、
   前記断熱材は、前記内側ねじ溝部と前記外装体との接触面に配設される円環状の薄板であり、
   前記バリ接触回避構造は、前記断熱材と前記外装体との接触面積が前記断熱材と前記内側ねじ溝部との接触面積よりも大きく形成されることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
3. 前記バリ接触回避構造は、前記断熱材における外径端部又は内径端部が前記内側ねじ溝部又は前記外装体と非接触に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空ポンプ。
4. 前記第１気体移送機構は、前記回転体に対面して前記固定部に配設される外側ねじ溝部を有し、
   前記断熱材は、前記外側ねじ溝部と前記外装体との接触面に配設される円環状の薄板であり、
   前記バリ接触回避構造は、前記断熱材における外径端部又は内径端部が前記外側ねじ溝部又は前記外装体と非接触に形成されることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の真空ポンプ。
5. 前記外側ねじ溝部は、少なくとも２つの部材で構成されており、
   前記断熱材は、前記外側ねじ溝部における前記２つの部材の接触面に配設され、
   前記バリ接触回避構造は、前記断熱材における外径端部又は内径端部が前記接触面と非接触に形成されることを特徴とする請求項４に記載の真空ポンプ。
6. 前記真空ポンプは、更に、前記回転体の外周面から放射状に配設された回転翼、及び、前記固定部の内側側面から前記回転軸へ向かって突設して配設された固定翼を有し、前記回転翼と前記固定翼との相互作用により前記吸気口から吸気した気体を前記排気口へ移送する第２気体移送機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
7. 前記真空ポンプは、更に、ヒータを備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の真空ポンプ。

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