JP4785400B2 - Vacuum pump rotor - Google Patents
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Description
本発明はねじ溝真空ポンプ、又はターボ分子ポンプ部とねじ溝真空ポンプ部とを有して主として分子流領域において真空排気を行なう複合分子ポンプ等の真空ポンプのロータに関する。 The present invention relates to a rotor of a vacuum pump such as a threaded groove vacuum pump or a composite molecular pump having a turbo molecular pump part and a threaded groove vacuum pump part and evacuating mainly in a molecular flow region.
従来の複合分子ポンプの一例の縦断面図を図7に示す。 A longitudinal sectional view of an example of a conventional complex molecular pump is shown in FIG.
Aはターボ分子ポンプ部であり、Bはねじ溝真空ポンプ部である。 A is a turbo molecular pump unit, and B is a thread groove vacuum pump unit.
ターボ分子ポンプ部Aは、多数の動翼D1を放射状に突出させてなる動翼段Dを、ロータCの上部に多段に有している。尚、Eは静翼段で、前記ターボ分子ポンプ部Aは、これら動翼段Dと静翼段Eが交互に配置されてなる。 The turbo molecular pump section A has a rotor blade stage D formed by projecting a large number of rotor blades D1 radially, in multiple stages above the rotor C. Incidentally, E is a stationary blade stage, and the turbo molecular pump section A is configured such that these moving blade stages D and stationary blade stages E are alternately arranged.
又、ねじ溝真空ポンプ部Bは、前記ロータCの下部に設けた円筒状のねじ溝真空ポンプ部ロータFと、内側にねじ溝を有する円筒状のステータGとからなり、該ステータGの内周面と前記ねじ溝真空ポンプロータFの外周面との間には微小の間隙を有している。 The thread groove vacuum pump section B includes a cylindrical thread groove vacuum pump section rotor F provided at the lower portion of the rotor C and a cylindrical stator G having a thread groove on the inner side. There is a minute gap between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the thread groove vacuum pump rotor F.
ロータCはその上部において該ロータCを挿通する回転軸Hに係着固定されている。 The rotor C is engaged and fixed to a rotating shaft H through which the rotor C is inserted.
前記複合分子ポンプの作動は、ロータCを高速で回転させて吸気口Iより吸気し、ターボ分子ポンプ部A及びねじ溝真空ポンプ部Bを経て排気口Jより排気を行なう。 In the operation of the complex molecular pump, the rotor C is rotated at a high speed, the air is sucked from the air inlet I, and the air is exhausted from the exhaust port J through the turbo molecular pump part A and the thread groove vacuum pump part B.
しかし前記ロータCは一般にアルミ合金等からなり、複雑な削り出し加工等により製造されていた。 However, the rotor C is generally made of an aluminum alloy or the like, and is manufactured by a complicated cutting process or the like.
しかし、ターボ分子ポンプ部の静翼段については、薄肉円板にプレスの切り起こし加工を行なって静翼段を形成した例がある(例えば、特許文献1の図4参照。)。
前記アルミ合金等からの削り出し加工によるロータの製造は高度の機械加工技術を要するので、ロータの製造コストが高くなるという問題があった。 Since the manufacture of a rotor by machining from the aluminum alloy or the like requires a high degree of machining technology, there is a problem that the manufacturing cost of the rotor increases.
本発明は前記の問題点を解消し、高速の自動加工が可能で製造コストの引き下げが可能な真空ポンプのロータを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a vacuum pump rotor that solves the above-described problems, enables high-speed automatic processing, and can reduce manufacturing costs.
本発明は上記の目的を達成すべく、多数の動翼要素が放射状に突出した動翼段要素円板の複数枚を積層して形成した動翼段と、複数の薄板円板を積層して形成したスペーサリングとを係着固定して形成したターボ分子ポンプ部ロータの下面に、板体を逆向きの椀状に形成した椀状体のロータ部又は該椀状体の側縁部に固着した円筒状体からなるロータ部を固定した。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is configured by laminating a plurality of blade plate elements formed by laminating a plurality of blade step element disks in which a large number of blade elements protrude radially, and a plurality of thin plate disks. Fixed to the bottom surface of the turbo molecular pump rotor formed by engaging and fixing the formed spacer ring to the rotor portion of the rod-shaped body formed in a reverse bowl shape or the side edge of the rod-shaped body A rotor portion made of a cylindrical body was fixed.
本発明の真空ポンプのロータは、プレス成形加工が主たる工程であるため、高速自動加工による製造が可能となり、製造コストを引き下げることができる効果を有する。 Since the rotor of the vacuum pump according to the present invention is mainly a press molding process, it can be manufactured by high-speed automatic processing, and the manufacturing cost can be reduced.
発明を実施するための最良の形態の実施例を以下に示す。 Examples of the best mode for carrying out the invention are shown below.
本発明の実施例1について図面により説明する。
図1は本発明の複合分子ポンプのロータ1の縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a
前記ロータ1の上部はターボ分子ポンプ部ロータ1Aであり、前記ロータ1の下部がねじ溝真空ポンプ部ロータ1Bである。
The upper part of the
ターボ分子ポンプ部ロータ1Aは複数の動翼段2を有しており、各動翼段間にはスペーサリング3を介在させて一体に形成されている。
The turbo molecular pump rotor 1A has a plurality of
動翼段2の正面図を図2に示した。即ち図2において、2aは回転軸(図示せず)が挿通する軸孔であり、外周部には多数の動翼2bを放射状に突出させている。
A front view of the
図3は図2におけるX矢視図であり、前記動翼2bは、動翼段2の軸方向に対して傾斜して形成されていることを示している。
3 is a view taken in the direction of the arrow X in FIG. 2 and shows that the moving
前記動翼段2は、図4に示す如き薄板製の動翼段要素円板2cの複数枚を軸孔2aを中心に順次角度をずらして積層して形成されている。
The moving
尚、前記動翼段要素円板2cの外周部には多数の動翼要素2c1が放射状に突出しており、該動翼要素2c1を複数枚積層させて前記動翼2bが形成されている。
A large number of blade elements 2c1 project radially from the outer peripheral portion of the blade
又、前記スペーサリング3は図5に示す如き薄板円板3aの複数枚を積層して形成されており、前記動翼段要素円板2c及び薄板円板3aを多数積層して形成したターボ分子ポンプ部ロータ1Aは、各薄板間を接着固定して一体のロータに形成している。
Further, the
尚、この各薄板間の接着固定方法は、薄板が鋼板等の金属材料からなるときは、溶接、ろう付け、かしめ、又は接着剤によって接着し、或いは各薄板に設けた凹凸部を互いに係合させて係着固定するようにしてもよい。 In addition, when the thin plate is made of a metal material such as a steel plate, the thin plate is bonded by welding, brazing, caulking, or an adhesive, or the uneven portions provided on the thin plates are engaged with each other. You may make it engage and fix.
図1において、前記ねじ溝真空ポンプ部ロータ1Bは、外側の第1ロータ4と内側の第2ロータ5とからなる。
In FIG. 1, the thread groove
該第1ロータ4は、前記ターボ分子ポンプ部ロータ1Aの下部に下向きに突設した薄板製の第1椀状体4aと、該第1椀状体4aの側縁部即ち外周部に係着固定した第1円筒状体4bとからなる。
The first rotor 4 includes a first plate-
又、第2ロータ5は、前記ターボ分子ポンプ部1Aの下部の前記第1椀状体4aの内方に下向きに突設した薄板製の第2椀状体5aと、該第2椀状体5aの側縁部即ち外周部に係着固定した第2円筒状体5bとからなり、角部はそれぞれ丸味を持った曲がり部4ac、5acに形成されている。
The
即ち、前記第1ロータ4はその頂面において前記ターボ分子ポンプ部ロータ1Aの下面に固定され、前記第2ロータ5はその頂面において前記第1ロータ4の頂面の下面に固定されている。
That is, the first rotor 4 is fixed to the lower surface of the turbo molecular pump rotor 1A at the top surface, and the
尚、これら第1、第2椀状体4a、5aは薄板の深絞り加工等によって容易に製作することができる。
The first and
又、前記第1円筒状体4b及び第2円筒状体5bはいずれもカーボン繊維強化プラスチックからなり、同心状の2重円筒構造に配置されている。
The first
尚、これら円筒状体4b、5bは、カーボン繊維強化プラスチックの代わりにTi合金Al合金などの金属製であってもよい。
The
次に本実施例の複合分子ポンプのロータ1の使用方法等について説明する。
Next, a method of using the
ロータ1は上部多段(図1では6段)の軸流段2を有するターボ分子ポンプ部ロータ1Aと、その下の第1ロータ4及び第2ロータ5の二重ロータを有するねじ溝真空ポンプ部ロータ1Bとからなり、前記ロータ1の中心部の軸孔2aを挿通する回転軸(図示せず)に係着固定して、高速回転をするようになっている。
The
尚、ターボ分子ポンプ部ロータ1Aの相隣る動翼段2の間にはそれぞれ静翼段(図示せず)が有る。
In addition, there is a stationary blade stage (not shown) between the
又、ねじ溝真空ポンプ部ロータ1Bを形成する2つの円筒状体4b、5bの外周部には、それぞれ円筒状のステータ4c、5cがあって、前記第1ロータ4と第2ロータ5はこれらステータ4c又は5c内を回動自在に挿通している。
Also, there are
尚、これらステータ4cと5cは一体に形成され、これらステータ4c、5cの内周面部には、ねじ溝真空ポンプ用のねじ溝4cg又は5cgがそれぞれ刻設されている。
The
前記ロータ1を装着した複合分子ポンプが作動するときは、排気は前記ロータ1の上部から導入され、ターボ分子ポンプロータ1Aと前記静翼段とによりポンプ作用を受け、ねじ溝真空ポンプ部ロータ1Bの外側にある第1ロータ4と前記ステータ4cとの間で再びポンプ作用を受けて下方へ送られ、次いで反転部Yで反転をして内側にある第2ロータ5の上部へと導かれ、該第2ロータ5と該第2ロータ5の外周部にある前記ステータ5cとの間で再びポンプ作用を受けて下方へ送出される。
When the complex molecular pump equipped with the
このように、本発明のねじ溝真空ポンプ部ロータ1Bは薄板製の椀状体4a、5aからなるので、加工が容易であり、又、軽量のロータとすることができる。
Thus, since the thread groove
本発明の実施例2を図6により説明する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図6は本実施例の複合分子ポンプのロータ10の縦断面図であり、上部のターボ分子ポンプ部ロータ1Aの下部にねじ溝真空ポンプ部ロータ1Cが突設されている。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the
図6において、6、7及び8はそれぞれ第1ロータ、第2ロータ及び第3ロータであり、6a、7a及び8aはそれぞれ第1椀状体、第2椀状体及び第3椀状体であり、又、6b、7b及び8bはそれぞれ第1円筒状体、第2円筒状体及び第3円筒状体である。 In FIG. 6, 6, 7 and 8 are a first rotor, a second rotor and a third rotor, respectively, and 6a, 7a and 8a are a first rod-like body, a second rod-like body and a third rod-like body, respectively. Also, 6b, 7b and 8b are a first cylindrical body, a second cylindrical body and a third cylindrical body, respectively.
ここで前記第1椀状体6aは、運転中及び昇温中における第1円筒状体6bとの変位のマッチングを図るために、その側縁部の頂面に折り返し部6cを有する構造としている。
Here, in order to match the displacement with the first
又、前記第2椀状体7aは、その内周部において第2円筒状体7bに係合固定している。
Further, the second bowl-
又、前記第3椀状体8aは、それ自体が第3円筒状体8bとなって、第3ロータ8を形成している。
Further, the third bowl-
前記第1ロータ6は、内周面部にねじ溝真空ポンプ用のねじ溝を有する第1ステータ6d内を回動自在に挿通しており、又、前記第2ロータ7の内周部を、外周面部にねじ溝を有する第2ステータ7cが挿通しており、更に又、前記第3ロータ8の内周部を、外周面部にねじ溝を有する第3ステータ8cが挿通していて、三重構造のねじ溝真空ポンプ部を形成している。
The
このように本発明の複合分子ポンプのロータは、大部分が薄板のプレス加工等により形成されているので、高速自動加工による製造が可能であり、又、ねじ溝真空ポンプ部ロータを容易に多重構造とすることができると共にロータの重量を軽くすることができる効果を有する。 As described above, since the rotor of the composite molecular pump of the present invention is mostly formed by pressing a thin plate, it can be manufactured by high-speed automatic processing, and the thread groove vacuum pump rotor can be easily multiplexed. The structure can be obtained and the weight of the rotor can be reduced.
尚、本実施例では三重構造のねじ溝真空ポンプ部を有するものとしたが、これは三重以上の多重構造としてもよく、又は一重構造のものとしてもよい。 In the present embodiment, the screw groove vacuum pump portion having a triple structure is provided. However, this may have a triple structure or a multiple structure, or a single structure.
又、上部のターボ分子ポンプ部は従来のアルミ合金製のロータとし、その下部に本発明のねじ溝真空ポンプ部を組み合わせてもよい。 The upper turbo molecular pump part may be a conventional aluminum alloy rotor, and the lower part thereof may be combined with the thread groove vacuum pump part of the present invention.
更に又、本発明のねじ溝真空ポンプ部だけを単独で用いるようにしてもよい。 Furthermore, only the thread groove vacuum pump part of the present invention may be used alone.
本発明は、主として分子流領域において真空排気を行なう複合分子ポンプ等の真空ポンプのロータに使用される。 The present invention is mainly used for a rotor of a vacuum pump such as a complex molecular pump that performs evacuation in a molecular flow region.
1、10 複合分子ポンプのロータ
1A ターボ分子ポンプ部ロータ
1B、1C ねじ溝真空ポンプ部ロータ
4a、5a、6a、7a、8a 椀状体
4b、5b、6b、7b、8b 円筒状体
6c 折り返し部
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