JP4499388B2 - 分子ポンプおよび結合装置 - Google Patents
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Description
真空容器の排気処理は、分子ポンプの吸気口部を真空容器の排気口にボルトなどで取り付けられた状態で行われている。
これらの分子ポンプの内部には、ロータ部が回転自在に軸支されており、このロータ部は、モータの働きによって高速回転されるようになっている。また、分子ポンプの内部には、筐体に固定されたステータ部が設けられている。
通常、分子流領域において排気処理を行う分子ポンプは、ロータ部を高速回転(例えば毎分3万回転)させて排気処理を行っている。
これにより、分子ポンプ全体をロータ部の回転方向に回転させるトルクが発生する。このトルクは、分子ポンプが取り付けられている真空容器にも大きな応力を及ぼしてしまう。
従来、このような異常時に発生するトルクによる衝撃を緩和するための技術が、下記の特許文献に提案されている。
このようにボルトを塑性変形させるために、ターボ分子ポンプ側のフランジのボルト穴は、ロータの回転方向に長穴状に形成されていると共に、長穴の底部付近にはボルトをくの字状に変形させるための爪状の薄板部が形成されている。
向にフランジをスライドさせることによって緩衝させる技術が提案されている。
詳しくは、フランジの円弧に沿った長穴状のボルト穴をフランジに形成し、このボルト穴を介してターボ分子ポンプを真空容器に取り付ける。そして、長穴状のボルト穴を滑らせることによって真空容器と相対的にターボ分子ポンプを回転させ、その回転エネルギーとして衝撃エネルギーを消費させるようにしている。
また、特許文献2で提案されているターボ分子ポンプでは、長穴状のボルト穴を滑らせる回転エネルギーだけでは、衝撃エネルギーを十分に吸収させることができないおそれがあった。
そこで、本発明は、簡単な構成で異常時に発生するトルクによる衝撃エネルギーを効果的に消費することができる分子ポンプおよび結合装置を提供することを目的とする。
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記緩衝部材を、応力ひずみ特性の異なる複数の部材により構成することにより前記目的を達成する。
なお、請求項2に記載されている前記緩衝部材は、例えば応力の最大値に達するまでのひずみ量が異なる部材を組み合わせて構成するようにしてもよい。
請求項3記載の発明では、請求項1または請求項2記載の発明において、前記締結部材を、前記固定手段よりも高い強度を有するように形成することにより前記目的を達成する。
請求項4記載の発明では、請求項1、請求項2または請求項3記載の発明において、前記固定手段は、前記締結手段に対して前記長穴が形成されている側の逆側に配置することにより前記目的を達成する。
なお、請求項4に記載されている前記固定部を、前記締結部材に対しての前記ロータの回転方向と逆方向側に配置するようにしてもよい。
請求項5記載の発明では、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4記載の発明において、前記締結手段および前記固定手段のうちの少なくとも一方が、終端にヘッド部を有するボルトによって構成され、前記ボルトのヘッド部と接触する前記緩衝部材の固定部は、前記ボルトのヘッド部とその全周に渡って接触することにより前記目的を達成する。
請求項6記載の発明では、請求項1、請求項2、請求項3、請求項4または請求項5記載の発明において、前記緩衝部材は、前記取付部の、前記真空容器の下面側開口部が締結される面と反対側の面に備えられていることにより前記目的を達成する。
請求項7記載の発明では、回転体が内包された第1容器と、前記第1容器に取り付けられた第2容器とを結合する結合装置であって、前記第1容器の結合部に形成され、その厚さ方向に貫通した締結穴と、前記回転体の回転方向と逆方向に、前記締結穴から延びた長穴と、が形成されたフランジと、緩衝部と、前記緩衝部の一端に設けられ、締結穴を有する第1固定部と、前記緩衝部の他端に形成された第2固定部と、を有し、全ての前記フランジの締結穴に締結され、且つ、前記フランジの点対称の位置に設けられた緩衝部材と、前記フランジの締結穴と、前記緩衝部材の締結穴とを介して、前記第1容器と前記第2容器とを締結する締結手段と、前記緩衝部材の前記第2固定部を前記フランジに固定する固定手段と、を備えることにより前記目的を達成する。
なお、請求項7に記載されている前記緩衝部材は、例えば、応力ひずみ特性の異なる複数の部材により構成するようにしてもよい。前記締結手段は、例えば、前記固定手段よりも高い強度を有するようにしてもよい。さらに前記固定手段は、例えば、前記締結手段に対して前記長穴が形成されている側の逆側に配置するようにしてもよい。また、例えば、前記締結手段および前記固定手段のうちの少なくとも一方が、終端にヘッド部を有するボルトによって構成され、前記ボルトのヘッド部と接触する前記緩衝部材の固定部は、前記ボルトのヘッド部とその全周に渡って接触するように構成してもよい。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の分子ポンプ1の真空容器2への結合形態の一例を示した図である。
分子ポンプ1は、高速回転するロータ部と、固定したステータ部との排気作用により、排気機能を発揮する真空ポンプであって、ターボ分子ポンプ、ねじ溝式ポンプ、あるいはこれら両方の構造を合わせ持った複合型ポンプなどがある。
ケーシング3の内部には、分子ポンプ1に排気機能を発揮させる構造物が収納されている。
これら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ロータ部とケーシング3に対して固定されたステータ部から構成されている。このロータ部は、モータの働きによって高速回転されるようになっている。
つまり、ケーシング3は、回転体が内包された容器を構成している。
また、ベース10は、気体移送機構の一部を内包する容器を構成している。
分子ポンプ1は、フランジ11を介して真空容器2の排気口に、ボルトなどの締結手段によって結合されている。
なお、第1実施形態における分子ポンプには、図1のA部に示す結合部が複数ヶ所設けられている。
分子ポンプ1は、フランジ11と真空容器2を終端にヘッド部を有するボルト41で締結することにより真空容器2へ結合されている。このボルト41は、真空容器2とケーシング3とを締結するための締結手段である。
真空容器2には、ボルト41をねじ留め固定するためのボルト穴21が設けられている。ボルト穴21の内周には、ボルト41を固定するためのねじ溝が設けられている。このボルト穴21にボルト41を固定することによって、フランジ11と真空容器2とが接合される。
第1緩衝部材31および第2緩衝部材32は、フランジ11側に第1緩衝部材31が配置されるように重ねられている。
第1緩衝部材31および第2緩衝部材32は、その一端が、ボルト41によって真空容器2に対して固定され、他端が終端にヘッド部を有するボルト42によってフランジ11に固定されている。
ボルト42は、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32を、結合部であるフランジ11に固定するための固定手段を構成する。
長穴311は、ロータ部回転方向側の端部にボルト42が、反対側の端部にボルト41が貫入されるようになっている。つまり、長穴311の長手方向の両端部は、ボルト41およびボルト42を貫入させるためのボルト穴として機能している。
なお、長穴311の長手方向の両端部を含む第1緩衝部材31の両端部は、第1緩衝部材31をボルト41およびボルト42で固定するための固定部として機能する。ボルト41側の固定部を第1固定部とし、ボルト42側の固定部を第2固定部とする。
なお、長穴311は、ねじ溝が設けられていないスルーホールによって形成されている。
第1緩衝部材31は、長穴311の両側に形成された長手方向に延びる緩衝部312a、312bにおいて引張応力を発生する。
必要な引張応力に応じて、第1緩衝部材31の材質、緩衝部312aと緩衝部312bの断面積が決定される。
なお、座金部321は、第2緩衝部材32をボルト41で固定するための第1固定部、座金部322は、第2緩衝部材32をボルト42で固定するための第2固定部として機能する。また、座金部321は、ボルト41のヘッド部とその全周に渡って接触し、座金部322は、ボルト42のヘッド部とその全周に渡って接触している。
座金部321および座金部322には、ボルト41およびボルト42を貫入するためのボルト穴323およびボルト穴324が設けられている。
ボルト穴323およびボルト穴324は円形状の穴であり、その径はボルト41およびボルト42の直径にボルト貫入時のクリアランスを加算した値となっている。
なお、ボルト穴323およびボルト穴324は、ねじ溝が設けられていないスルーホールによって形成されている。
そのため、過度の衝撃が発生した場合には、座金部321および座金部322よりも早い時期に緩衝部325が変形の限界に到達するようになっている。
座金部321、座金部322および緩衝部325を全て同一の部材によって形成することが可能である。この場合には、緩衝部325の厚み、幅等を変更することによって適切な応力特性を得られるように調整する。
図3は、第1緩衝部材31、第2緩衝部材32、および第1緩衝部材31と第2緩衝部材32の合成体の応力ひずみ特性を示したグラフである。
図3に示すように、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32は異なる応力ひずみ特性を有する部材によって形成されている。
なお、グラフに示されている応力とは、外力つまり衝撃によるトルクを受けた部材の内部に発生する外力に抵抗する力のことである。第1実施形態では、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32に対して引張作用が働くため、この応力は引張応力を示す。
このような応力特性の異なる部材を組み合わせ、お互いの優性部を利用することにより、第1緩衝部材31と第2緩衝部材32の合成体の応力ひずみ特性(波線)を得ることができる。
このように、ひずみ量の広範囲に渡って大きな応力を発生することができるため、限られたひずみ量において、大きな外力により与えられたエネルギーつまり衝撃によるエネルギーを消費することができる。
応力特性は、緩衝部材の材質や形状によって異なる。適切な応力特性を得るために、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32を、アルミ、鉄、銅などの金属だけでなく強化プラスチックなどの樹脂製の部材によって形成するようにしてもよい。
さらに、このボルト穴111からロータの回転方向と逆方向に延びる長穴113が形成されている。
なお、フランジ11に形成される長穴は、少なくともこのボルト穴111からロータの回転方向と逆方向に延びる長穴113を含む穴であれば、ボルト穴111から双方向に延びる長穴によって構成されるようにしてもよい。
また、フランジ11には、ボルト42をねじ留め固定するためのボルト穴112が設けられている。ボルト穴112は、ボルト穴111のロータの回転方向側に設けられている。
なお、ボルト穴21の内周には、ボルト41を固定するためのねじ溝が設けられている。
ボルト穴111、長穴311のロータ部回転方向の反対側の端部およびボルト穴323は全て、ボルト穴21の同心軸上に設けられている。
また、長穴311のロータ部回転方向側の端部およびボルト穴324も、ボルト穴112の同心軸上に設けられている。
第1実施形態では、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32は、ボルト42によってフランジ11に固定されている。しかし、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32をフランジ11に固定する固定手段として、例えば、かしめ処理や溶接処理を用いるようにしてもよい。
この場合には、ボルトおよびナットが真空容器2とケーシング3を締結する締結手段として機能する。
また、ヘッド部を有するボルトを用いずに、双方向からナットを用いて真空容器2とケーシング3を締結するようにしてもよい。なお、この場合には、第2緩衝部材と接触するナットを、緩衝部材と接触するヘッドとする。
分子ポンプ1の運転中に、つまりロータ部の高速回転時において、極度の外乱やロータ部やステータ部の変形などのトラブルが発生し、ロータ部がステータ部などの固定部材と接触すると、分子ポンプ1の全体をロータ部の回転方向に回転させようとするトルクによる衝撃が発生する。
このトルクによる衝撃は、分子ポンプ1が結合されている真空容器2に対しても大きな応力を及ぼす。
また、図5は、異常時の衝撃が発生した後の、図1のA部に示す結合部をX−X’部で切断した断面図を示した図である。
分子ポンプ1の全体をロータ部の回転方向に回転させようとするトルクによる衝撃が発生すると、この衝撃によりフランジ11が真空容器2に対してロータ部の回転方向に滑って回転する。
この時、ボルト41の位置は真空容器2のボルト穴21で固定されているため、フランジ11は長穴113に沿ってロータ部の回転方向に移動する。
つまり、真空容器2は、フランジ11に対して相対的に逆方向に移動する。従って、長穴113は、フランジ11に対して真空容器2が相対的に移動する方向にボルト穴111から延びるように形成されている。
その際ボルト42は、長穴311のロータ部回転方向側の端部、およびボルト穴324に対して、ロータ部回転方向に力を加えながら移動する。また、ボルト41によって、ボルト42が加えた力と同等の力が、長穴311のロータ部回転方向と逆側の端部、およびボルト穴323に対して、ロータ部回転と逆方向に加えられる。
そして、長穴311の両側に形成された長手方向に延びる緩衝部および緩衝部325は、ボルト41およびボルト42により加えられる力によって、引っ張られるため引張応力が作用(発生)する。引張応力が作用すると、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32は塑性変形する。
また、第2緩衝部材32は、緩衝部325が応力の最大値Pbに達し、中央付近において破断する。
第1緩衝部材31および第2緩衝部材32が塑性変形する過程において、分子ポンプ1を回転させるエネルギーが第1緩衝部材31および第2緩衝部材32で消費され、これにより衝撃が緩和される。
第1緩衝部材31および第2緩衝部材32は、それぞれ図6(a)〜(c)に示すような形状の部材によって構成することができる。
なお、座金部51および座金部52は、緩衝部材をボルト41およびボルト42で固定するための固定部として機能する。また、座金部51および座金部52は、ボルトのヘッド部とその全周に渡って接触している。
座金部51および座金部52には、ボルト41およびボルト42を貫入するためのボルト穴511およびボルト穴521が設けられている。
ボルト穴511およびボルト穴521は円形状の穴であり、その径はボルト41およびボルト42の直径にボルト貫入時のクリアランスを加算した値となっている。
なお、ボルト穴511およびボルト穴521は、ねじ溝が設けられていないスルーホールによって形成されている。
緩衝部53において、衝撃のエネルギーが吸収されやすい構造になっている。詳しくは、緩衝部53は、座金部51および座金部52よりも短手方向が短い帯状をしている。
つまり、変形例(a)に示す緩衝部材は、その両端部にボルト穴が形成された座金部を備え、前記座金部との間に前記座金部よりも短手方向が短い帯状の緩衝部が形成されている。
なお、緩衝部53の応力特性は、長手方向と幅方向の長さ、および部材の板厚を変えることによって適正値に調整することができる。
なお、座金部61および座金部62は、緩衝部材をボルト41およびボルト42で固定するための固定部として機能する。また、座金部61および座金部62は、ボルトのヘッド部とその全周に渡って接触している。
座金部61および座金部62には、ボルト41およびボルト42を貫入するためのボルト穴611およびボルト穴621が設けられている。
ボルト穴611およびボルト穴621は円形状の穴であり、その径はボルト41およびボルト42の直径にボルト貫入時のクリアランスを加算した値となっている。
なお、ボルト穴611およびボルト穴621は、ねじ溝が設けられていないスルーホールによって形成されている。
つまり、変形例(b)に示す緩衝部材は、その両端部にボルト穴が形成された座金部を備え、前記座金部との間に長手方向の両辺側から交互に対面する辺に向けて切り込み(スリット)が設けられ緩衝部が形成されている。
なお、緩衝部63の応力特性は、部材の板厚、切り込みの長さおよび切り込みの数を変えることによって適正値に調整することができる。
なお、座金部71および座金部72は、緩衝部材をボルト41およびボルト42で固定するための固定部として機能する。また、座金部71および座金部72は、ボルトのヘッド部とその全周に渡って接触している。
座金部71および座金部72には、ボルト41およびボルト42を貫入するためのボルト穴711およびボルト穴721が設けられている。
ボルト穴711およびボルト穴721は円形状の穴であり、その径はボルト41およびボルト42の直径にボルト貫入時のクリアランスを加算した値となっている。
なお、ボルト穴711およびボルト穴721は、ねじ溝が設けられていないスルーホールによって形成されている。
つまり、変形例(c)に示す緩衝部材は、その両端部にボルト穴が形成された座金部を備え、前記座金部との間に長手方向に延びる長穴が形成されている。
なお、長穴73の両側に形成された長手方向に延びる緩衝部の応力特性は、長穴73の長さ、または幅を変えることによって適正値に調整することができる。
ただし、第1緩衝部材31のような長穴の両端部にボルトを貫入するような構成の緩衝部材は、ボルトの座面と長穴が重なり合ってしまうために、衝撃を受けてフランジ11が移動する際に、各ボルトの頭部が長穴の中心方向に傾きやすい構造となっている。
従って、第1緩衝部材31のようにボルト41およびボルト42の座面を安定させるための座金部が設けられていない緩衝部材を単体で用いる場合には、緩衝部材とは別にボルト41およびボルト42に対して個々に専用の座金を設けることが好ましい。
なお、第1緩衝部材31のような緩衝部材を複数重ねて用いる場合にも、緩衝部材とは別にボルト41およびボルト42に対して個々に専用の座金を設けることが好ましい。
なお、このような場合には、ボルト41およびボルト42の座面を安定させるための座金部が設けられている緩衝部材が外側になるように、つまりボルトの頭部と接触する位置になるように配置することが好ましい。
これにより、衝撃を受けた際にボルト41がボルト42よりも早く破断してしまうことを抑制することができる。従って、取り付けられている全てのボルト41が破断してしまうまでに、十分に衝撃のエネルギーを吸収することができる。
また、ボルト42が破損、つまり変形する際に、ボルト42に変形の過程において衝撃のエネルギーを吸収することができる。
この異常時に生じる衝撃のエネルギーを、ボルト穴112をボルト穴111のロータの回転方向と逆側に設けて第1緩衝部材31および第2緩衝部材32に縮み応力を発生させ、この縮み応力に消費させるようしてもよい。
このように第1緩衝部材31および第2緩衝部材32に縮み応力を作用させることにより、これらの部材が塑性変形する過程において、分子ポンプ1を回転させるエネルギーが消費され衝撃を緩和することができる。
また、第1実施形態によれば、フランジ11に設けられた長穴113の長手方向の距離に依存する分子ポンプ1の回転移動距離(ストローク)の範囲内で十分に引張応力または縮み応力を作用させることが可能であれば、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32をプラスチック製の部材によって形成することができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と重複する箇所については、第1実施形態と同一の符号を用い詳細な説明は省略する。
図7は、第2実施形態の分子ポンプ1の真空容器2への結合形態の一例を示した図である。
分子ポンプ1は、第1実施形態で説明した分子ポンプ1と同様の真空ポンプである。
ケーシング3の吸気口の端部には、ケーシング3の外周側に張り出したフランジ11’が形成されている。フランジ11’は、真空容器2に分子ポンプ1を結合する際の結合装置として用いられる。
分子ポンプ1は、フランジ11’およびフランジ22を介して真空容器2の排気口に、ボルトなどの締結手段によって結合されている。
なお、第2実施形態における分子ポンプには、図7のB部に示す結合部が複数ヶ所設けられている。
分子ポンプ1は、終端にヘッド部を有するボルト41でフランジ22をフランジ11’に締結することにより真空容器2へ結合されている。このボルト41は、真空容器2とケーシング3とを締結するための締結手段である。
フランジ11’には、ボルト41をねじ留め固定するためのボルト穴114が設けられている。ボルト穴114の内周には、ボルト41を固定するためのねじ溝が設けられている。このボルト穴114にボルト41を固定することによって、フランジ22と分子ポンプ1のケーシング3とが接合される。
第1緩衝部材31および第2緩衝部材32は、ボルト41の座面側に第2緩衝部材32が配置され、フランジ22側に第1緩衝部材31が配置されるように重ねてられている。
第1緩衝部材31および第2緩衝部材32は、その一端が、ボルト41によって分子ポンプ1のフランジ11’に対して固定され、他端が終端にヘッド部を有するボルト42によって真空容器2のフランジ22に固定されている。
ボルト42は、第1緩衝部材および第2緩衝部材を、結合部であるフランジ22に固定するための固定手段を構成する。
なお、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32は、第1実施形態で説明した部材と同一構成を有するため詳細な説明を省略する。
さらに、このボルト穴221からロータの回転方向に延びる長穴223が形成されている。
なお、フランジ22に形成される長穴は、少なくともこのボルト穴221からロータの回転方向に延びる長穴223を含む穴であれば、ボルト穴221から双方向に延びる長穴によって構成されるようにしてもよい。
また、フランジ22には、ボルト42をねじ留め固定するためのボルト穴222が設けられている。ボルト穴222は、ボルト穴221のロータの回転方向の逆側に設けられている。
なお、ボルト穴114の内周には、ボルト41を固定するためのねじ溝が設けられている。
ボルト穴221、長穴311のロータ部回転方向側の端部およびボルト穴323は全て、ボルト穴114の同心軸上に設けられている。
また、長穴311のロータ部回転方向の逆側の端部およびボルト穴324も、ボルト穴222の同心軸上に設けられている。
第2実施形態では、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32は、ボルト42によってフランジ22に固定されている。しかし、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32をフランジ22に固定する固定手段として、例えば、かしめ処理や溶接処理を用いるようにしてもよい。
この場合には、ボルトおよびナットが真空容器2とケーシング3を締結する締結手段として機能する。
また、ヘッド部を有するボルトを用いずに、双方向からナットを用いて真空容器2とケーシング3を締結するようにしてもよい。なお、この場合には、第2緩衝部材と接触するナットを、緩衝部材と接触するヘッドとする。
図9は、異常時の衝撃が発生する前の、図7のB部に示す結合部をY−Y’部で切断した断面図を示した図である。
また、図10は、異常時の衝撃が発生した後の、図7のB部に示す結合部をY−Y’部で切断した断面図を示した図である。
分子ポンプ1の全体をロータ部の回転方向に回転させようとするトルクによる衝撃が発生すると、この衝撃によりフランジ11’がフランジ22に対してロータ部の回転方向に滑って回転する。
つまり、フランジ22は、フランジ11’に対して相対的に逆方向に移動する。従って、長穴223は、フランジ22に対してフランジ11’が相対的に移動する方向にボルト穴221から延びるように形成されている。
フランジ22はフランジ11’に対して相対的に逆方向に移動する。従って、ボルト42は、フランジ11’に対して相対的に見た場合、長穴311のロータ部回転方向の逆側の端部、およびボルト穴324に対して、ロータ部回転方向の逆方向に力を加えながら移動する。また、ボルト41によって、ボルト42が加えた力と同等の力が、長穴311のロータ部回転方向側の端部、およびボルト穴323に対して、ロータ部回転方向に加えられる。
第1緩衝部材31および第2緩衝部材32が塑性変形する過程において、分子ポンプ1を回転させるエネルギーが第1緩衝部材31および第2緩衝部材32で消費され、これにより衝撃が緩和される。
また、第1実施形態で示した第1緩衝部材31および第2緩衝部材32においても、第1実施形態の図6(a)〜(c)に示した変形例を適応することができる。
ただし、第1緩衝部材31のような長穴の両端部にボルトを貫入するような構成の緩衝部材は、ボルトの座面と長穴が重なり合ってしまうために、衝撃を受けてフランジ22がフランジ11’に対して相対的に移動する際に、各ボルトの頭部が長穴の中心方向に傾きやすい構造となっている。
従って、第1緩衝部材31のようにボルト41およびボルト42の座面を安定させるための座金部が設けられていない緩衝部材を単体で用いる場合には、緩衝部材とは別にボルト41およびボルト42に対して個々に専用の座金を設けることが好ましい。
なお、第1緩衝部材31のような緩衝部材を複数重ねて用いる場合にも、緩衝部材とは別にボルト41およびボルト42に対して個々に専用の座金を設けることが好ましい。
なお、このような場合には、ボルト41およびボルト42の座面を安定させるための座金部が設けられている緩衝部材が外側になるように、つまりボルトの頭部と接触する位置になるように配置することが好ましい。
これにより、衝撃を受けた際にボルト41がボルト42よりも早く破断してしまうことを抑制することができる。従って、取り付けられている全てのボルト41が破断してしまうまでに、十分に衝撃のエネルギーを吸収することができる。
また、ボルト42が破損、つまり変形する際に、ボルト42に変形の過程において衝撃のエネルギーを吸収することができる。
この場合も、応力縮み特性の異なる複数の部材によって、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32を構成し、縮みによるひずみ量の広範囲に渡って大きな応力を発生することができるようにする。
このように第1緩衝部材31および第2緩衝部材32に縮み応力を作用させることにより、これらの部材が塑性変形する過程において、分子ポンプ1を回転させるエネルギーが消費され衝撃を緩和することができる。
また、第2実施形態によれば、フランジ22に設けられた長穴223の長手方向の距離に依存する分子ポンプ1の回転移動距離(ストローク)の範囲内で十分に引張応力または縮み応力を作用させることが可能であれば、第1緩衝部材31および第2緩衝部材32をプラスチック製の部材によって形成することができる。
この場合には、第2実施形態で示したフランジ22が第1実施形態で示した真空容器2に対応するように第1実施形態の結合部を構成する。
また、ボルト41はヘッド部を有するボルトを用いずに、双方向からナットを用いて真空容器2とケーシング3を締結する締結部材によって構成し、第1実施形態に示す結合部および第2実施形態に示す結合部においてボルト41を共用するように構成する。
図11に示す、図1に示した分子ポンプ1のケーシング3をロータの軸線方向に2分割したケーシング8およびケーシング9の結合部(C部)、ケーシング9またはケーシング3と、分子ポンプ1の筐体を構成するベース10との結合部(B部)においても第1実施形態および第2実施形態で示した締結方法と同様の構成を用いることができる。
ケーシング8には、ベース10側の端部に外周側に張り出したフランジ81が形成されている。また、ケーシング9には、吸気口側の端部に外周側に張り出したフランジ91が形成されている。
ケーシング8とケーシング9の内部には、モータの働きによって高速回転されるロータ部が設けられている。
つまり、ケーシング8およびケーシング9は、回転体が内包された容器を構成している。
ここでは、上述したような異常時の衝撃が発生した場合に、ケーシング8の方がケーシング9よりも大きな衝撃を受けると仮定する。これは、例えば、ロータ部の吸気口側がターボ分子ポンプによって形成され、ベース10側にねじ溝ポンプが形成されるような場合が想定されている。
従って、フランジ81とフランジ91を第1実施形態で示したフランジ11と真空容器2に対応させ、その状態において第1実施形態で示した構成と同様の構成を用いる。
このようにしてケーシング8およびケーシング9の結合部(C部)を構成することにより、簡単かつ安価な構造を用いることにより効果的に破壊トルクの衝撃を消費することができる。
従って、フランジ81とフランジ91を第2実施形態で示したフランジ11’とフランジ22に対応させ、その状態において第2実施形態で示した構成と同様の構成を用いる。
このようにしてケーシング8およびケーシング9の結合部(C部)を構成することにより、簡単かつ安価な構造を用いることにより効果的に破壊トルクの衝撃を消費することができる。
ケーシング9には、ベース10側の端部に外周側に張り出したフランジ92が形成されている。また、ベース10には、吸気口側の端部に外周側に張り出したフランジ101が形成されている。
ケーシング8とケーシング9の内部には、モータの働きによって高速回転されるロータ部が設けられている。
なお、ケーシング9は、分割されたケーシングであっても、図1に示すような分割されていないケーシング3であってもよい。
従って、フランジ92とフランジ101を第1実施形態で示したフランジ11と真空容器2に対応させ、その状態において第1実施形態で示した構成と同様の構成を用いる。
なお、ベース10にフランジ101を設けずに、直接ベース10にフランジ92を結合するようにしてもよい。
このようにしてケーシング8およびベース10の結合部(C部)を構成することにより、簡単かつ安価な構造を用いることにより効果的に破壊トルクの衝撃を消費することができる。
従って、フランジ92とフランジ101を第2実施形態で示したフランジ11’とフランジ22に対応させ、その状態において第2実施形態で示した構成と同様の構成を用いる。
このようにしてケーシング9およびベース10の結合部(D部)を構成することにより、簡単かつ安価な構造を用いることにより効果的に破壊トルクの衝撃を消費することができる。
第1実施形態および第2実施形態に示した結合構成は、これらの結合部のいずれかの部に対して単独で用いるようにしても、これらの結合部の全てに対して用いるようにしてもよい。
また、これらの結合部から複数選択し、選択した結合部に対して用いるようにしてもよい。例えば、真空容器2とケーシング3との結合部とケーシング3とベース10との結合部に用いたり、真空容器2とケーシング3との結合部とケーシング8とケーシング9との結合部に用いたり、また、ケーシング8とケーシング9との結合部とケーシング3とベース10との結合部に用いたり等、適用部の組合せを変えることができる。
2 真空容器
11 フランジ
12 排気口
31 第1緩衝部材
32 第2緩衝部材
41、42 ボルト
Claims (7)
- 真空容器に取り付けられ、前記真空容器内の気体の排気処理を行う分子ポンプであって、
吸気口と排気口を備えたケーシングと、
前記ケーシング内に回転自在に軸支され、前記吸気口から前記排気口へ気体を移送する気体移送機構が設けられたロータと、
前記ロータを回転させるモータと、
前記ケーシングの端部に形成され、その厚さ方向に貫通した締結穴と、前記締結穴から前記ロータの回転方向と逆方向に延びた長穴と、が形成されたフランジ状の取付部と、
緩衝部と、前記緩衝部の一端に設けられ、締結穴を有する第1固定部と、前記緩衝部の他端に形成された第2固定部と、を有し、全ての前記取付部の締結穴に締結され、且つ、前記取付部の点対称の位置に設けられた緩衝部材と、
前記取付部の締結穴と、前記緩衝部材の締結穴とを介して、前記緩衝部材および前記真空容器を締結する締結手段と、
前記緩衝部材の前記第2固定部を前記取付部に固定する固定手段と、
を備えたことを特徴とする分子ポンプ。 - 前記緩衝部材は、応力ひずみ特性の異なる複数の部材により構成されていることを特徴とする請求項1記載の分子ポンプ。
- 前記締結手段は、前記固定手段よりも高い強度を有することを特徴とする請求項1または請求項2記載の分子ポンプ。
- 前記固定手段は、前記締結手段に対して前記長穴が形成されている側の逆側に配置されていることを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3記載の分子ポンプ。
- 前記締結手段および前記固定手段のうちの少なくとも一方が、終端にヘッド部を有するボルトによって構成され、
前記ボルトのヘッド部と接触する前記緩衝部材の固定部は、前記ボルトのヘッド部とその全周に渡って接触していることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3または請求項4記載の分子ポンプ。 - 前記緩衝部材は、前記取付部の、前記真空容器の下面側開口部が締結される面と反対側の面に備えられていることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4または請求項5記載の分子ポンプ。
- 回転体が内包された第1容器と、前記第1容器に取り付けられた第2容器とを結合する結合装置であって、
前記第1容器の結合部に形成され、その厚さ方向に貫通した締結穴と、前記回転体の回転方向と逆方向に、前記締結穴から延びた長穴と、が形成されたフランジと、
緩衝部と、前記緩衝部の一端に設けられ、締結穴を有する第1固定部と、前記緩衝部の他端に形成された第2固定部と、を有し、全ての前記フランジの締結穴に締結され、且つ、前記フランジの点対称の位置に設けられた緩衝部材と、
前記フランジの締結穴と、前記緩衝部材の締結穴とを介して、前記第1容器と前記第2容器とを締結する締結手段と、
前記緩衝部材の前記第2固定部を前記フランジに固定する固定手段と、
を備えたことを特徴とする結合装置。
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