JP3842848B2 - ターボ分子ポンプ - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボ分子ポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のターボ分子ポンプを図2、図3により説明すると、図2の1が上半部1aと下半部1bとよりなるターボ分子ポンプのケーシング、1cがケーシング上半部1aに設けた吸気口、1dがケーシング下半部1bに設けた排気口、2がケーシング1内のロータ室、3がケーシング上半部1aに固定した静翼、4がロータ室2内に配設したロータ、5が同ロータ4に設けた動翼、4aがロータ4のシャフト、6が同ロータシャフト4aの下端部に設けたスラスト磁気ディスク、7a及び7bがロータシャフト4aとケーシング下半部1bとの対向面に設けた上下2組の回転磁気軸受、8がスラスト磁気ディスク6の上下面に対向して設けたスラスト磁気軸受、9がロータシャフト4aの上端部に回転用上部保護軸受として設けたボールベアリング、10がロータシャフト4aの下端ネック部に回転及びスラスト用下部保護軸受(ボールベアリング)、11がケーシング下半部1b内に設けたロータ回転駆動用モータである。
【0003】
図3は、ロータシャフト4aの下端部を拡大して示す縦断側面図である。上記スラスト磁気ディスク6は、やや厚いボス部36aの周囲にディスク部36bを形成し、ボス部36aをロータシャフト4aの下端部にボルト36cにより固定している。
回転及びスラスト用下部保護軸受10は、ロータシャフト4aの上向きスラスト荷重面10aとラジアル荷重面10bとをロータシャフト4aの段部と周面とに対して間隔を置いて対峙させ、下向きスラスト荷重面10cをボス部36aのフランジ部に対して間隔を置いて対峙させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記図2、図3に示す従来のターボ分子ポンプでは、ロータ回転駆動用モータ11により、動翼5を有したロータ4及びロータシャフト4aを高速回転させて、吸気口1cから流入するガスを動翼5と静翼4との圧縮比により圧縮した後、排気口1dへ導いて、吸気口1c側を真空状態まで減圧する。
【0005】
そして定常運転時には、上下2組の回転磁気軸受7a及び7bとスラスト磁気軸受8とが正常に機能して、ロータ4及びロータシャフト4aを非接触でスムースに回転させているが、運転中、例えば吸気側システムの圧力が急に上昇するような異常事態が生じた場合には、ポンプ内のガスの流力的挙動が急変して、ロータ4に異常に大きな力及び振動が発生する。
【0006】
このとき、各磁気軸受7a、7b、8の隙間寸法よりも隙間寸法が小さい保護軸受9、10は、ラジアル荷重面またはスラスト荷重面がロータシャフト部4aに接触して、振動変位量を制限することにより、各磁気軸受7a、7b、8とロータシャフト4aとの衝突による損傷を防止するようにしている。
しかし図3に示す構成では、上記異常事態が発生したとき、下部保護軸受10の上向きスラスト荷重面10aとラジアル荷重面10bとがロータシャフト4aへ繰り返し衝突する。
【0007】
このため、ロータシャフト4aに圧縮塑性変形が生じ、塑性変形が大きくなると、異常運転時に生じる振動量が増大して、各磁気軸受7a、7b、8やモータ11が損傷するという問題があった。
本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その目的とする処は、新たなスラスト磁気ディスクをロータシャフトに取付ける交換作業だけで下部保護軸受によるロータシャフトの保護機能を元の正常な状態に回復できるターボ分子ポンプを提供しようとする点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、ロータ室内に静翼を設け、動翼を取付けたロータのシャフトを回転磁気軸受とスラスト磁気軸受と上下の上部保護軸受及び下部保護軸受とを介してロータ室内に回転可能に支持し、前記ロータシャフトを高速回転させるモータをポンプ内に設けたターボ分子ポンプにおいて、前記ロータシャフトの下端部にスラスト磁気ディスクを着脱可能に且つ前記スラスト磁気軸受に対向して取付け、前記スラスト磁気ディスクに前記下部保護軸受を越える軸方向長さのボス部を前記ロータシャフトの下端面に設けて、前記ボス部を前記下部保護軸受のスラスト荷重面とラジアル荷重面とに対して間隔を置いて対峙させている。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に本発明のターボ分子ポンプを図1に示す一実施形態により説明すると、1bがケーシング下半部、4aがロータシャフト、6がスラスト磁気ディスク、6aがスラスト磁気ディスク6のボス部、6bがスラスト磁気ディスク6のディスク部、6cがボルト、8が上下のスラスト磁気軸受、10が回転及びスラスト用下部保護軸受(ボールベアリング)、10aが下部保護軸受10の上向きスラスト荷重面、10bが下部保護軸受10のラジアル荷重面、10cが下部保護軸受10の下向きスラスト荷重面である。
【0010】
このターボ分子ポンプでは、図2に示すようにロータ室2内に静翼3が設けられ、動翼5を取付けたロータ4のシャフト4aが回転磁気軸受7a、7bとスラスト磁気軸受8と上下の上部保護軸受及び下部保護軸受9、10とを介してロータ室2内に回転可能に支持され、ロータシャフト4aを高速回転させるモータ11がポンプ内に設けられ、図1に示すようにロータシャフト4aの下端部にスラスト磁気ディスク6がボルト6cを介して着脱可能に且つスラスト磁気軸受8に対向して取付けられ、スラスト磁気ディスク6に下部保護軸受10を越える軸方向長さのボス部6aが設けられて、ボス部6aがロータシャフト4aの下端面に取り付けられるとともに下部保護軸受10の上向きスラスト荷重面10a及び下向きスラスト荷重面10cとラジアル荷重面10bとに対して間隔を置いて対峙させられている。
【0011】
次に前記ターボ分子ポンプの作用を具体的に説明する。
ターボ分子ポンプの運転中、吸気側の圧力が急に上昇するような異常が発生して、ロータ4及びロータシャフト4aが振動するとき、ロータ4及びロータシャフト4aの下部保護軸受10がスラスト磁気ディスク6のボス部6aに衝突接触して、このボス部6aに圧縮塑性変形が生じることになる。
【0012】
このため、ロータシャフト4aには、塑性変形が生じなくなり、ボス部6aに圧縮塑性変形の生じたスラスト磁気ディスク6だけをロータシャフト4aから取り外して、新たなスラスト磁気ディスク6をロータシャフト4aに取付ける交換作業だけで下部保護軸受10によるロータシャフト4aの保護機能が元の正常な状態に回復する。
【0013】
【発明の効果】
本発明は前記のようにロータ室内に静翼を設け、動翼を取付けたロータのシャフトを回転磁気軸受とスラスト磁気軸受と上下の上部保護軸受及び下部保護軸受とを介してロータ室内に回転可能に支持し、ロータシャフトを高速回転させるモータをポンプ内に設けたターボ分子ポンプにおいて、ロータシャフトの下端部にスラスト磁気ディスクを着脱可能に且つスラスト磁気軸受に対向して取付け、スラスト磁気ディスクに下部保護軸受を越える軸方向長さのボス部を設けて、ボス部をロータシャフトの下端面に取り付けるとともに下部保護軸受のスラスト荷重面とラジアル荷重面とに対して間隔を置いて対峙させており、ターボ分子ポンプの運転中、吸気側の圧力が急に上昇するような異常が発生して、ロータ及びロータシャフトが振動するとき、ロータ及びロータシャフトの下部保護軸受がスラスト磁気ディスクのボス部に衝突接触して、このボス部に圧縮塑性変形が生じる。このため、ロータシャフトには、塑性変形が生じなくなり、ボス部に圧縮塑性変形の生じたスラスト磁気ディスクを塑性変形の生じないロータシャフトから取り外して、新たなスラスト磁気ディスクをロータシャフトに取付ける交換作業だけで下部保護軸受によるロータシャフトの保護機能を元の正常な状態に回復できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のターボ分子ポンプの一実施形態を示す縦断側面図である。
【図2】従来のターボ分子ポンプを示す縦断側面図である。
【図3】同ターボ分子ポンプのスラスト磁気ディスク部分を拡大して示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1 ケーシング
1a ケーシング上半部
1b ケーシング下半部
1c 吸気口
1d 排気口
2 ロータ室
3 静翼
4 ロータ
4a ロータシャフト
5 動翼
6 スラスト磁気ディスク
6a 〃 のボス部
6b 〃 のディスク部
6c 〃 のボルト
7a 上部回転磁気軸受
7b 下部回転磁気軸受
8 上下のスラスト磁気軸受
9 上部保護軸受
10 下部保護軸受
10a 〃 の上向きスラスト荷重面
10b 〃 のラジアル荷重面
10c 〃 の下向きスラスト荷重面
11 モータ
Claims (1)
- ロータ室内に静翼を設け、動翼を取付けたロータのシャフトを回転磁気軸受とスラスト磁気軸受と上下の上部保護軸受及び下部保護軸受とを介してロータ室内に回転可能に支持し、前記ロータシャフトを高速回転させるモータをポンプ内に設けたターボ分子ポンプにおいて、前記ロータシャフトの下端部にスラスト磁気ディスクを着脱可能に且つ前記スラスト磁気軸受に対向して取付け、前記スラスト磁気ディスクに前記下部保護軸受を越える軸方向長さのボス部を前記ロータシャフトの下端面に設けて、前記ボス部を前記下部保護軸受のスラスト荷重面とラジアル荷重面とに対して間隔を置いて対峙させたことを特徴とするターボ分子ポンプ。
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JP19199096A JP3842848B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | ターボ分子ポンプ |
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