JP5046647B2 - ダンパおよび真空ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、真空ポンプで発生した振動の伝搬（伝導）を抑制する機構を有するダンパおよび真空ポンプに関する。

真空ポンプを用いて排気処理を行い、内部が真空に保たれるような真空装置を用いる装置には、半導体製造装置、電子顕微鏡、表面分析装置、微細加工装置などがある。
また、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、ターボ分子ポンプがある。
ターボ分子ポンプは、吸気口および排気口を有するケーシングの内部でロータが高速回転するように構成されている。ケーシングの内周面には、ステータ翼が多段に配設されており、一方、ロータにはロータ翼が放射状かつ多段に配設されている。ロータが高速回転すると、ロータ翼とステータ翼との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、ターボ分子ポンプは、ロータが高速回転すると、モータのコギングトルクにより振動が発生する。また、ロータは、完全にバランスがとれてない場合には、軸の振れによる振動が発生するおそれもある。
このような真空ポンプで発生した振動が、真空装置側に伝搬してしまうと装置の性能に支障を来すおそれがある。例えば、電子顕微鏡や表面分析装置などは、μオーダーやナノオーダーの微小振動であっても大きな影響を受けるおそれがある。
そこで従来、真空チャンバと真空ポンプとの間にダンパを配置し、真空ポンプで発生する振動（微小振動を含む）が真空チャンバへ伝搬されることを抑制している。

ダンパとしては、例えば、周面を蛇腹状に折曲形成した薄いステンレス合金製の部材（ベローズ）をシリコンラバー等の弾性部材で被覆したものが用いられている。真空ポンプ使用時には、このダンパに外方からホースバンド等を装着してダンパを締め付ける。
このダンパは、ダンピング特性を大きくするために、即ち、振動の絶縁性を向上させるために、ダンパの系全体の固有振動数を低く（例えば１００Ｈｚ以下）設定することが望ましい。
固有振動数の低下は、ダンパの剛性および減衰係数を小さくすることによって実現できる。
しかしながら、ダンパは、大気中に配置されるため、真空排気流路と大気との圧力差に耐えうる構造が必要となる。そのため、ダンパには、ある程度の高い剛性が要求される。つまり、ダンパの剛性を小さくするには限界があった。

真空ポンプの起動時や停止時などの加減速時において、ロータの回転数がダンパの系全体の固有振動数を通過する。この固有振動数の通過時に、即ち、ロータの振動数とダンパの系全体の固有振動数が一致した場合に共振を起こす。
また、ロータを支持する力や配管などから伝わってくる外乱によって、この周波数の振動が励起されてしまう場合がある。特に、固有振動数付近の帯域については、ダンパを使用しない場合よりも振動が著しく大きくなってしまう場合もある。
共振現象は、小さな外力でも大きな振動を生じてしまうが、ダンパの系全体における減衰係数を大きくすることによって、共振時の変位（振れ幅）を小さくすることができる。
このような共振による影響を低減させるため、ダンパには、ある程度の高い減衰係数が要求される。つまり、ダンパの減衰係数を小さくするにも限界があった。
そこで従来、ダンパの系全体の固有振動数を低下させるための技術が、下記の特許文献をはじめ、種々提案されている。

特開昭５９−２２１４８２号公報 実用新案登録第３０９２６９９号公報

特許文献１には、真空ポンプが受ける吸引力を相殺させるためのバランス用真空室を設ける技術が提案されている。このようなバランス用真空室を設けることによりべローズに作用する圧縮力を抑制することができる。これにより、べローズをよりやわらかい部材で形成しても略自由長で機能させることができ、ダンパの系全体の固有振動数を低下させることができる。
また、特許文献２には、真空引きの力を撚り線ワイヤで受ける技術が提案されている。撚り線ワイヤを用いて真空力に耐え得る構成とすることにより、ダンパの固有振動数を小さくすることができる。

しかしながら、減衰係数を小さくしてダンパの系全体の固有振動数を低下させた場合には、外乱を受けた場合における真空ポンプの安定性が損なわれるおそれがある。
また、ダンパの剛性を小さくしてダンパの系全体の固有振動数を低下させた場合には、真空ポンプを倒立姿勢（吸気口を下向き）や水平姿勢（横向き）で取り付けた時に真空ポンプの安定支持ができなくなるおそれがある。詳しくは、真空ポンプを倒立姿勢や水平姿勢で取り付けた場合には、真空ポンプの自重によりダンパに撓みや傾きが生じるおそれがある。このような撓みや傾きなどの不具合が生じてしまうと、真空ポンプの取付姿勢の自由度（柔軟度）が制限されてしまう。

そこで、本発明は、真空ポンプの取付姿勢の自由度（柔軟度）を保持しつつ、特定の周波数帯域の振動の低減化を図ることができるダンパおよび真空ポンプを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、真空装置と前記真空装置の排気処理を行う真空ポンプとの間に配設され、前記真空ポンプで発生した振動を前記真空装置へ伝播することを抑制するダンパであって、振動エネルギーを抑制する振動吸収の解析モデルにおいて、ばね定数ｋのばね要素および質量ｍのマス（質量）要素を備えた第１の振動吸収性部材と、前記第１の振動吸収性部材と接触しない位置に配置され、振動エネルギーを抑制する振動吸収の解析モデルにおいて、ばね定数Ｋのばね要素および粘性減衰係数Ｃの減衰要素を備えた第２の振動吸収性部材と、を備え、前記第１の振動吸収性部材および前記第２の振動吸収性部材は、前記真空ポンプの回転体の回転周波数と略一致する特定の周波数帯域において急峻な減衰特性を有するノッチフィルタ形の振動絶縁構造を形成することを特徴とするダンパを提供する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の振動吸収性部材は、周面が蛇腹状の薄肉円筒部材によって形成され、前記第２の振動吸収性部材は、弾性部材によって形成され、前記薄肉円筒部材の外周に配設する。

請求項３記載の発明は、前記真空ポンプは、吸気口および排気口、さらに、前記吸気口から前記排気口まで気体を移送する気体移送機構を備え、前記気体移送機構は、前記真空ポンプに内包された前記回転体の回転作用により気体を移送し、前記ノッチフィルタ形の振動絶縁構造における前記特定の周波数帯域の中心周波数ｆｃは、前記第１の振動吸収性部材の固有振動数によって決まることを特徴とする請求項１または請求項２記載のダンパを提供する。
なお、前記第１の振動吸収性部材の固有振動数は、例えば、２次以上の固有振動数を含んでもよい。

請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３記載の発明において、前記特定の周波数帯域の中心周波数ｆｃは、前記薄肉円筒部材の固有振動数を変化させることにより調整する。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記薄肉円筒部材は、その両端をそれぞれ第１の部材および第２の部材に固定され、前記弾性部材もまた、その両端をそれぞれ前記第１の部材および前記第２の部材に固定され、前記薄肉円筒部材の固有振動数は、前記第１の部材および前記第２の部材との間隔を変化させて、前記薄肉円筒部材の引き伸ばし量を調節する。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記第１の部材および前記第２の部材との間隔は、前記第１の部材または前記第２の部材の少なくとも一方の部材と、前記弾性部材との間にスペーサ部材を挿入、または、調整ねじを用いて隙間を形成することにより調整する。

請求項７記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記第１の部材および前記第２の部材との間隔は、前記第１の部材または前記第２の部材の少なくとも一方の部材と、前記弾性部材との間隔をアクチュエータを用いて変化させることにより調整する。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記第１の部材および前記第２の部材との間隔は、前記回転体の回転周波数に基づいて変化させる。

請求項９記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか１に記載のダンパを備えることにより前記目的を達成する。

本発明によれば、定数ｋのばね要素および質量ｍのマス（質量）要素を備えた第１の振動吸収性部材、および、ばね定数Ｋのばね要素および粘性減衰係数Ｃの減衰要素を備えた第２の振動吸収性部材を用いてノッチフィルタ形の振動絶縁構造を形成することにより、適切に特定の周波数帯域の振動の低減化を図ることができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図１〜図９を参照して詳細に説明する。本実施の形態では、真空ポンプの一例としてターボ分子ポンプを用いて説明する。
図１は、本実施形態に係るダンパ部Ｄを備えたターボ分子ポンプ１の構成を示した図である。なお、図１は、軸線方向の断面を示している。
また、図１には、ターボ分子ポンプ１に接続された真空装置６０の一部も示してある。
本実施形態に係るターボ分子ポンプ１は、ダンパ部Ｄとポンプ部Ｐからなる。さらにポンプ部Ｐは、ターボ分子ポンプ部Ｔとねじ溝ポンプ部Ｓを備えている。

ターボ分子ポンプ１のポンプ部Ｐ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と共にポンプ部Ｐ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、即ち、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、ターボ分子ポンプ１のポンプ部Ｐ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、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に設けられた回転翼９、排気口６側（ねじ溝ポンプ部Ｓ）に設けられた円筒部材１０などから構成されている。
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、円筒部材１０は、ロータ８の回転軸線と同心の円筒形状をした部材からなる。

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１１が設けられている。本実施の形態では、一例として、モータ部１１は以下のように構成されたＤＣブラシレスモータであるとする。
モータ部１１では、シャフト７の周囲に永久磁石が固着してある。この永久磁石は、例えばシャフト７の周りにＮ極とＳ極が１８０°ごとに配置されるように固定されている。この永久磁石の周囲には、シャフト７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°ごとにシャフト７の軸線に対して対称的に対向するように配置されている。

また、ターボ分子ポンプ１には、回転数センサが取り付けられている。制御装置３０は、この回転数センサの検出信号によりシャフト７の回転数を検出することができるようになっている。
さらに、ターボ分子ポンプ１には、例えば、モータ部１１の近傍に、シャフト７の回転の位相を検出する位相センサが取り付けられている。制御装置３０は、この位相センサと回転数センサ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。
制御装置３０は、検出した磁極の位置に従って、シャフト７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３０は、６個の電磁石の励磁電流を切り替えることによりシャフト７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シャフト７を回転させる。

シャフト７のモータ部１１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）に軸支するための磁気軸受部１２、１３、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）に軸支するための磁気軸受部１４が設けられている。
これらの磁気軸受部１２〜１４は、いわゆる５軸制御型の磁気軸受を構成している。
シャフト７は、磁気軸受部１２、１３によってラジアル方向（シャフト７の径方向）に非接触で支持され、磁気軸受部１４によってスラスト方向（シャフト７の軸方向）に非接触で支持されている。
また、磁気軸受部１２〜１４の近傍には、それぞれシャフト７の変位を検出する変位センサ１５〜１７が設けられている。

磁気軸受部１２では、４個の電磁石がシャフト７の周囲に、９０°ごとに対向するように配置されている。シャフト７は、高透磁率材（鉄など）などにより形成され、これらの電磁石の磁力により吸引されるようになっている。
変位センサ１５は、シャフト７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。そして制御装置３０は、変位センサ１５からの変位信号によってシャフト７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シャフト７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。
制御装置３０は、変位センサ１５の信号に基づいて磁気軸受部１２をフィードバック制御し、これによってシャフト７は、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し、空間中に非接触で保持される。

磁気軸受部１３の構成と作用は、磁気軸受部１２と同様である。制御装置３０は、変位センサ１６の信号に基づいて磁気軸受部１３をフィードバック制御し、これによってシャフト７は、磁気軸受部１３でラジアル方向に磁気浮上し、空間中に非接触で保持される。
このように、シャフト７は、磁気軸受部１２、１３の作用により、ラジアル方向に所定の位置で保持される。

また、磁気軸受部１４は、円板状の金属ディスク１８、電磁石１９、２０を備え、シャフト７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、その中心においてシャフト７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１９が設置され、下には電磁石２０が設置されている。電磁石１９は、磁力により金属ディスク１８を上方に吸引し、電磁石２０は、金属ディスク１８を下方に吸引する。制御装置３０は、この電磁石１９、２０が金属ディスク１８に及ぼす磁力を適当に調節し、シャフト７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。

変位センサ１７は、シャフト７のスラスト方向の変位をサンプリングして検出し、これを制御装置３０に送信する。制御装置３０は、変位センサ１７から受信した変位検出信号によりシャフト７のスラスト方向の変位を検出する。
シャフト７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、制御装置は、この変位を修正すように電磁石１９、２０の励磁電流をフィードバック制御して磁力を調節し、シャフト７を所定の位置に戻すように動作する。制御装置３０は、このフィードバック制御を連続的に行う。これにより、シャフト７はスラスト方向に所定の位置で磁気浮上し、保持される。
以上に説明したように、シャフト７は、磁気軸受部１２、１３によりラジアル方向に保持され、磁気軸受部１４によりスラスト方向に保持されるため、シャフト７の軸線周りに回転するようになっている。

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）に設けられた固定翼２１と、ケーシング２の内周面に設けられたねじ溝スペーサ２２などから構成されている。
固定翼２１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２１は、円筒形状をしたスペーサ２３により互いに隔てられている。
ターボ分子ポンプ部Ｔでは、固定翼２１が軸線方向に、回転翼９と互い違いに複数段形成されている。

ねじ溝スペーサ２２には、円筒部材１０との対向面にらせん溝が形成されている。ねじ溝スペーサ２２は、所定のクリアランス（間隙）を隔てて円筒部材１０の外周面に対面するようになっている。ねじ溝スペーサ２２に形成されたらせん溝の方向は、らせん溝内をシャフト７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。
このように構成されたターボ分子ポンプ１のポンプ部Ｐにより、真空装置６０内の真空排気処理を行うようになっている。

真空装置６０は、例えば半導体装置をエッチングするためのチャンバなどのプロセスガスの排出が必要なものや、電子顕微鏡の観察試料を設置するチャンバなどの高真空を要するものである。このような真空装置６０においては、装置の性能に支障を来すおそれがあるため、ターボ分子ポンプ１のポンプ部Ｐで発生した振動の伝播が好ましくない。
そこで、本実施形態に係るターボ分子ポンプ１は、ダンパ部Ｄを介して真空装置６０に接続する。ダンパ部Ｄは、ターボ分子ポンプ１のポンプ部Ｐで発生した振動（例えば、μオーダーやナノオーダーといった微小振動を含む）を吸収する目的で設けられている。

ダンパ部Ｄは、中空円筒形状の円筒部材４１を備えている。この円筒部材４１のポンプ部Ｐ側端面には、外周側へ張り出したフランジ部４２が形成されている。なお、このフランジ部４２とポンプ部Ｐのフランジ部５とは対向している。
円筒部材４１は、ポンプ部Ｐのケーシング２と同様の材質の金属（例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼等）で形成されている。
また、円筒部材４１の他端側は、真空装置６０の排気口の周縁部に固定されている。

この円筒部材４１のフランジ部４２とポンプ部Ｐのフランジ部５とに挟装される状態で、弾性部材４５（エラストマ）が配置されている。なお、この弾性部材４５は、第２の振動吸収性部材として機能する。また、円筒部材４１は第１の部材として機能し、フランジ部５は第２の部材として機能する。
弾性部材４５は、環状の部材（円筒形状の部材）であり、シリコンゴム等のゴム材で形成されている。なお、弾性部材４５は、ゲル材で形成するようにしてもよい。
ポンプ部Ｐのフランジ部５には、ダンパ部Ｄのフランジ部４２との対向面上に環状の凹溝２４が形成されている。
弾性部材４５の一端側は、この凹溝２４に嵌め込まれて固定されている。そして、弾性部材４５のもう一端側は、ダンパ部Ｄのフランジ部４２によって押さえられている。
なお、フランジ部４２の外周縁には、ポンプ部Ｐ方向へ突出するストッパ部４３が形成されている。このストッパ部４３は、弾性部材４５がフランジ部４２の外周側へずれてしまうことを抑止するための位置ずれ防止部材である。
さらに、このストッパ部４３は、フランジ部４２とフランジ部５により弾性部材４５を挟んで保持する際の位置決め部材としても機能している。

ここで、ダンパ部Ｄをポンプ部Ｐへ固定する方法について説明する。ダンパ部Ｄのポンプ部Ｐへの固定には、ボルト４６、スペーサ４７、貫通孔４８、ボルト穴２５を用いる。
ボルト４６は、丸棒の一端に頭部を有し、他端側にねじが切ってある締結部材である。
スペーサ４７は、ダンパ部Ｄをポンプ部Ｐへ固定する際に、ボルト４６によって弾性部材４５が締め付けられ過ぎないようにするための位置決め部材である。

このスペーサ４７は、中空円筒状の部材であり、その内径は、ボルト４６の径よりも大きく、ボルト４６の頭部の径よりも小さい。スペーサ４７の長さ方向の距離を変えることによって、ダンパ部Ｄのフランジ部４２とポンプ部Ｐのフランジ部５との間隔を調節することができる。
貫通孔４８は、フランジ部４２に形成されたスルーホール（バカ穴）であり、その径は、スペーサ４７の外径よりも大きい。また、貫通孔４８は、弾性部材４５の配設される位置よりも内周側に形成されている。
ボルト穴２５は、ポンプ部Ｐのフランジ部５に形成されたねじ穴であり、その大きさはボルト４６の形状に対応している。また、ボルト穴２５は、貫通孔４８と対向する位置に形成されている。

組み立て時には、まず、スペーサ４７を貫通孔４８に遊挿する。そして、このスペーサ４７にボルト４６を貫通させる。ボルト４６をボルト穴２５に嵌め込み、ボルト４６を締め付ける。このようにして、ダンパ部Ｄはポンプ部Ｐへ固定される。
なお、ボルト４６は、ダンパ部Ｄのフランジ部４２とポンプ部Ｐのフランジ部５とが離れ過ぎることを規制する機能も有している。
即ち、ダンパ部Ｄのフランジ部４２とポンプ部Ｐのフランジ部５との間隔は、スペーサ４７の働きにより近づき過ぎないように、また、ボルト４６の働きにより離れ過ぎないように規制されている。

また、ダンパ部Ｄの円筒部材４１の内側には、べローズ４４が設けられている。なお、このベローズ４４は、第１の振動吸収性部材として機能する。
ベローズ４４は、ステンレス鋼により形成された、ひだ状のなめらかな山形の連続断面を有する薄肉の管である。ベローズ４４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する。なお、ベローズ４４は、一体成形タイプであっても、山ごとに溶接された溶接成形タイプであってもよい。
また、ベローズ４４の両端の開口部は、それぞれ円筒部材４１の内周壁、ポンプ部のフランジ部５と接合されている。これらの接合部は、例えば、ろう付けまたは溶接により形成されている。そして、接合部における気密性を確保すると共に、ポンプ部Ｐの振動に対しても十分な強度を備えるようになっている。

次に、このように構成された本実施形態に係るダンパ部Ｄの機能について詳しく説明する。
本実施形態に係るダンパ部Ｄでは、図１に示すように、ベローズ４４は、弾性部材４５の内側に間隔を持って配設されている。なお、ベローズ４４と弾性部材４５は、ベローズ４４が圧縮された場合においても、両者が接触しない間隔を持って配設されている。
そして、このベローズ４４と弾性部材４５によって、ノッチフィルタ形の振動絶縁器を構成している。
ノッチフィルタとは、特定の周波数に急峻な減衰を与えるフィルタである。即ち、ノッチフィルタ形の振動絶縁器とは、特定の周波数帯域の振動を減衰させるダンパ（振動吸収）装置である。
本実施形態に係るダンパ部Ｄでは、ノッチフィルタ形の振動絶縁器が有する特性を利用して、特に大きくなるロータ８（シャフト７）の回転周波数近傍の振動を適切に低減（絶縁）させている。

ここで、本実施形態に係るダンパ部Ｄと従来のダンパ装置とを比較しながら、ダンパ部Ｄの特徴を説明する。ここで、従来のダンパ装置とは、ベローズを弾性部材で被覆したタイプのものである。
図２（ａ）は従来のダンパ装置のモデルを示した図であり、（ｂ）は本実施形態に係るダンパ部Ｄのモデルを示した図である。
なお、図２（ａ）および（ｂ）は、ポンプ部Ｐから真空装置６０への振動伝達をモデル化したものである。

図２中に示す符号は、
ｍ ₁ ：真空装置６０の質量要素
ｍ ₂ ：ベローズ４４の質量要素
ｍ ₃ ：ポンプ部Ｐの質量要素
ｋ ₁ ：ベローズを弾性部材で被覆したもののばね定数
ｃ ₁ ：ベローズを弾性部材で被覆したものの減衰係数
ｋ ₂ 、ｋ ₃ ：ベローズ４４のばね定数
ｋ ₄ ：弾性部材４５のばね定数
ｃ ₂ 、ｃ ₃ ：ベローズ４４の減衰係数
ｃ ₄ ：弾性部材４５の減衰係数
ｆｉｎ：ターボ分子ポンプ１のポンプ部Ｐで発生する振動
ｆｏｕｔ：真空装置６０に伝わる振動
ｘ ₂ ：ｍ ₂ の変位
ｘ ₃ ：ｍ ₃ の変位
を示している。
また、ｘ ₂ ’’およびｘ ₃ ’’は、それぞれｘ ₂ およびｘ ₃ の２階の時間微分を示す。
なお、図２に示すモデル図は、図示しやすいようにアキシャル方向における状態を示しているが、ラジアル方向についても同様の特性を示す。

図２（ａ）に示すように、従来のダンパ装置は、減衰係数ｃ₁とばね定数ｋ₁のみを有する要素で構成されている。従来のダンパ装置は、ベローズに減衰係数ｃ₁を持たせるために、ベローズと弾性部材とを接触させている。
図２（ａ）に示すようなモデル構造を有する振動絶縁器は、基本形と呼ばれるものである。
なお、減衰要素とは、粘性減衰係数（減衰係数）ｃを有する要素であり、ばね要素とは、ばね定数ｋを有する要素である。
図２（ｂ）に示すモデルは、ベローズ４４と弾性部材４５とを接触しないように十分な間隔を持って配設することにより実現することができる。

次に、急峻な減衰を与える周波数帯域（以下、ノッチ帯域とする）の中心周波数ｆｃの導出方法について図２を参照しながら説明する。
図２（ａ）に示す従来のダンパは、ベローズと弾性部材を接触させベローズと弾性部材を一体とみなしたり、あるいは、ベローズのばね定数を無視できる程度まで小さく設定したりして、基本形の振動絶縁器を構成していた。
これに対して、図２（ｂ）に示す本実施形態に係るダンパＤでは、ベローズ４４のばね定数を従来のダンパよりも大きく設定し、ベローズ４４自身による振動伝達率への影響を考慮している。

ここで、本実施形態に係るダンパＤの振動伝達率、即ち、ｆｏｕｔ／ｆｉｎを求める。
まず、振動伝達モデルの運動方程式をラプラス演算子（ｓ）を用いて示すと、

となる。
但し、Ｘ ₂ 、Ｘ ₃ 、Ｆｏｕｔ、Ｆｉｎは、それぞれｘ ₂ ，ｘ ₃ 、ｆｏｕｔ、ｆｉｎのラプラス変換値である。
そして上式をＦｏｕｔ／Ｆｉｎについて解くと、

となる。
ここで、ベローズ４４自身の減衰は十分に小さいと考え、ｃ ₂ ＝ｃ ₃ ＝０とすると、

となる。
数３に対して、ｋ ₂ ＝０とみなすことができる場合、

となる。これは、ｍ ₂ ｓ ² ＋ｋ ₃ ＝０の時、入力Ｆｉｎの大きさに関わらず出力Ｆｏｕｔ＝０となるノッチフィルタ特性を示す。
そして、後述する図５に示すように、実測によってもノッチフィルタ特性が観測されている。

ラプラス演算子（ｓ）を周波数領域で考えると、
ｓ＝２πｆｊ （但し、ｆは周波数［Ｈｚ］、ｊは虚数単位とする）
であるから、ノッチフィルタの中心周波数ｆｃは、
−（２πｆｃ） ² ｍ ₂ ＋ｋ ₃ ＝０
より求まる。
即ち、中心周波数ｆｃは、

となる。このようにｆｃは、ｋ ₄ 、ｃ ₄ 、ｍ ₃ に依存せず、つまり、ベローズ４４の特性（ｍ ₂ およびｋ ₃ ）で決まる固有振動数である。
数５に示すように、中心周波数ｆｃは、ベローズ４４の自重である質量（マス）要素と関係している。
ベローズ４４の自重は、ポンプ部Ｐや真空装置６０の質量と比較すると、非常に小さなものである。しかしながら、ダンパ部Ｄにおいて低減（減衰）の対象としている振動が、μオーダーやナノオーダーといった微小振動であるため、十分に減衰効果を得ることができる。

図３は、固有振動数を実測した結果を示すグラフである。
なお、このｆｃの測定時には、ｋ ₄ およびｃ ₄ の影響を無くすため、弾性部材４５の代わりに金属製のスペーサを用いている。
図３に示すように、ｆｃは、ベローズ４４の引き伸ばし量を金属スペーサの厚さによって調整することによって変化する。
なお、図３および図５に示す実測結果は、真空装置６０側に別途設けられた振動吸収要素などの特性を含む。

図１に示す本実施形態に係るダンパ部Ｄでは、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃがポンプ部Ｐにおけるロータ８の回転周波数と一致するように、ベローズ４４および弾性部材４５における各要素の定数が設定されている。
なお、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃとロータ８の回転周波数とは、一致させることが望ましいが、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃは、ロータ８の回転周波数の±４０％以内であれば、十分にノッチ帯域における減衰を期待することができる。
これは、実際のシステムにおいては、減衰が０（ゼロ）となることはなく、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの周辺に、ある程度の幅（帯域）を持って振動低減効果の帯域が現れる。この帯域幅は、減衰の大きさに依存するものであるが、第１の振動吸収部材としてベローズ４４をそのまま使用する場合は、ロータ８の回転周波数の±４０％以内であれば、振動の低減効果を十分に期待できる（実機確認済み）。なお、ロータ８の回転周波数と中心周波数ｆｃが近づくほど振動低減の効果は大きくなる。

このように、図１に示す本実施形態では、ベローズ４４と弾性部材４５とを接触しない十分な間隔を持って配置し、弾性部材４５にばね要素Ｋと減衰要素Ｃを、ベローズ４４にばね要素ｋとマス要素ｍを備えさせる。これによりノッチフィルタ形の振動絶縁器を構成する。
そして、ベローズ４４と弾性部材４５は、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃがロータ８の回転周波数の近傍（±４０％以内）となる各要素の定数に設定される。各要素の定数に合致するように部材の材質や引き伸ばし量を調整する。
例えば、ロータ８の回転数が３０，０００ｒｐｍである場合には、ロータ８の回転周波数は５００Ｈｚとなる。この場合ベローズ４４および弾性部材４５は、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃが３００Ｈｚ〜７００Ｈｚの範囲に収まるような定数に設定される。

このようにベローズ４４と弾性部材４５により構成されるノッチフィルタ形の振動絶縁器により、特定周波数の振動、つまりロータ８の回転周波数帯域の振動を適切に減衰させることができる。
ただし、ベローズ４４の引き伸ばし範囲は、一体成形タイプのベローズ４４が損傷しない範囲とする。その目安として、例えば、ベローズ４４の自然長の±５０％以内とする。
また、ポンプ部Ｐとダンパ部Ｄとを一体化したターボ分子ポンプ１においては、構造的にこれらの部位を別体で構成した場合と比較して小型化することができる。さらに、真空装置６０への取り付け時の作業性を向上させることができるだけでなく、例えば、ターボ分子ポンプ１の破壊時などの異常時における取り付け強度を確保することが容易になる。

ところで、上述したノッチ帯域の中心周波数ｆｃを求める計算式からも分かるように、中心周波数ｆｃは、ベローズ４４の固有振動数を変化させることにより変化する。
ベローズ４４の固有振動数は、ベローズ４４の材質や形状、あるいはベローズ４４の引き伸ばし量（張力の変形や形状の変化）によっても変化する。
一般に弦や薄膜は張力が高いほど復元力が大きくなるため固有振動数が高くなる性質（特性）を有している。本実施の形態におけるベローズ４４においてもこのような性質を有することが実測で確認できた。
なお、張力を直接調整することは困難であるため、本実施の形態ではベローズ４４の引き伸ばし量を機械的手段などで調整するようにしている。
次に、このベローズ４４の引き伸ばし量に基づいてノッチ帯域の中心周波数ｆｃの周波数が変化する特性を利用した、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構を有するダンパ部Ｄを備えた真空ポンプについて説明する。

図４は、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構を有するダンパ部Ｄを備えたターボ分子ポンプ１の構成を示した図である。
なお、上述した図１に示すターボ分子ポンプ１と同一部分（重複する箇所）には、同一の符号を用い詳細な説明を省略する。
図４に示すターボ分子ポンプ１は、ダンパ部Ｄにおいて、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構を備えている。
このノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構は、主スペーサ４９と調整スペーサ５０によって構成されている。

主スペーサ４９は、金属製の環状部材であり、弾性部材４５とポンプ部Ｐのフランジ部５との間に挿入することによって、円筒部材４１のフランジ部４２とポンプ部Ｐのフランジ部５との間隔（距離）を拡張させる働きをする。
調整スペーサ５０は、円筒部材４１のフランジ部４２とポンプ部Ｐのフランジ部５との間隔（距離）を拡張させる際の微調整をするための金属製の環状部材であり、主スペーサ４９とフランジ部５との間に挿入する。
図４に示す実施の形態においては、調整スペーサ５０を一枚挿入するようにしているが、円筒部材４１のフランジ部４２とポンプ部Ｐのフランジ部５との間隔（距離）が所定の値に満たない場合には、調整スペーサ５０を複数枚挿入して調整を行うようにする。

このように、主スペーサ４９および調整スペーサ５０を用いて、円筒部材４１のフランジ部４２とポンプ部Ｐのフランジ部５との間隔（距離）を拡張すことにより、ベローズ４４の引き伸ばし量が変化する。
ベローズ４４の引き伸ばし量が変化することにより、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃが変化する。詳しくは、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃが高くなる方向へ変化する。

図５は、スペーサによる拡張間隔を変化させた場合における、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの変化の様子の一例（測定例）を示したグラフである。
また、図６は、スペーサによる拡張間隔を変化させた場合における、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの変化の様子の別の測定例を示したグラフである。
図６に示す別の測定例は、図５に示す測定を行う際に用いたパラメータと異なるパラメータで設計されたベローズを用いて測定したものである。
なお、スペーサによる拡張間隔は、主スペーサ４９と調整スペーサ５０との合計値を示している。
図５に示すように、スペーサによる拡張間隔を５ｍｍ、７ｍｍ、９ｍｍと広げるに従って、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃは、ポイントＡ、ポイントＢ、ポイントＣと高周波側へ変化することが分かる。
また、図６に示すように、スペーサによる拡張間隔を０ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍと広げるに従って、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃは、ポイントＤ、ポイントＥと高周波側へ変化することが分かる。
なお、図５および図６に示すグラフから、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃが高周波側へ変化した場合であっても、低周波側の応答は大きく変化しないことがわかる。
このように、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃは、フランジ部４２とフランジ部５との間隔（距離）を拡張することにより容易に変化させることができる。

ところで、例えば、第１の振動吸収性部材（ベローズ４４）と第２の振動吸収性部材（弾性部材４５）を離して配置した場合であっても、従来のようにベローズ４４のばね定数を小さく設定した場合には、ノッチ特性が比較的低周波の帯域に現れる。
なお、ノッチ帯域から大きく離れた周波数帯の応答は大きく変化しないため、このようにノッチ特性が低周波帯域に現れるダンパにおいては、ノッチ特性によるロータ８の回転周波数帯域の振動の減衰（低減）効果を十分得ることができない。つまり、従来は、ノッチ特性によるロータ８の回転周波数帯域の振動の減衰（低減）を考慮した設計は成されていなかったといえる。

このように主スペーサ４９および調整スペーサ５０により拡張される、フランジ部４２とフランジ部５との間隔（距離）を調整することにより、即ち、ベローズ４４の引き伸ばし量（張力や形状）を変えてベローズ４４の固有振動数を調整することにより、容易にノッチ帯域の中心周波数ｆｃをロータ８の回転周波数の近傍とすることができる。これにより、適切に、ロータ８の回転周波数帯域の振動を減衰（低減）させることができる。
このように、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整において調整スペーサ５０の枚数を変えることによる固定方式を用いる場合には、ターボ分子ポンプ１の出荷時にノッチ帯域の中心周波数ｆｃを設定しておくことにより、輸送時や使用時における緩み等を抑制することができる。

次に、上述した（図４）ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構の変形例について説明する。
図７は、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構（変形例１）を有するダンパ部Ｄを備えたターボ分子ポンプ１の構成を示した図である。
なお、上述した図１および図４に示すターボ分子ポンプ１と同一部分（重複する箇所）には、同一の符号を用い詳細な説明を省略する。
図７に示すノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構の変形例では、図４に示すノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構において、調整スペーサ５０が担っているフランジ部４２とフランジ部５との拡張間隔（距離）の微調整を調整ねじ５２を用いて行う。

詳しくは、図７に示すノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構（変形例１）は、主スペーサ５１、調整ねじ５２およびねじ穴５３によって構成されている。
主スペーサ５１は、図４で用いられる主スペーサ４９と同様の金属製の環状部材であり、弾性部材４５と円筒部材４１のフランジ部４２との間に挿入することによって、円筒部材４１のフランジ部４２とポンプ部Ｐのフランジ部５との間隔（距離）を拡張させる働きをする。
調整ねじ５２は、フランジ部４２の外周部における主スペーサ５１と対向する位置に形成されたねじ穴５３に嵌入する。そして、調節ねじ５２の先端部を主スペーサ５１の真空装置６０と対向する面に当接させた状態でねじの締め量を調節することによって、主スペーサ５１とフランジ部４２との間隔の調節を行う。

調整ねじ５２は、右ねじ方向に締め付けることにより、ねじ穴５３に嵌入された先端部分がねじ穴５３を貫通し、主スペーサ５１に押し当てられる。ここでは、ねじ穴５３を貫通した調整ねじ５２の先端部分の長さを調節することにより、主スペーサ５１とフランジ部４２との間隔を変化させる。
即ち、調整ねじ５２の締め付け量を変化させることにより、ベローズ４４の引き伸ばし量を調節するようにしている。
このように、主スペーサ５１とフランジ部４２との間隔の調整を調整ねじ５２を用いて行う場合には、間隔の調整値を連続的に変化させることができるため、調整スペーサ５０を用いて行う場合よりもより微細な調節が可能となる。

また、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整において調整ねじ５２の締め付け量を変化させることによる半固定方式を用いる場合には、ダンパ部Ｄを組み立ててからノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整を容易に行うことができるため、組み立て性の向上を図ることができる。さらに、使用中の経時変化にあわせて調整をすることができるだけでなく、真空装置６０に取り付けた後に、装置特性に適合した適切な調整が容易に行える。

次に、上述した（図４）ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構の他の変形例について説明する。
図８は、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構（変形例２）を有するダンパ部Ｄを備えたターボ分子ポンプ１の構成を示した図である。
なお、上述した図１および図４に示すターボ分子ポンプ１と同一部分（重複する箇所）には、同一の符号を用い詳細な説明を省略する。
図８に示すノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構の変形例では、図４に示すノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構において、調整スペーサ５０が担っているフランジ部４２とフランジ部５との拡張間隔（距離）の微調整を調整アクチュエータ５４を用いて行う。

詳しくは、図８に示すノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構（変形例２）は、主スペーサ４９および調整アクチュエータ５４によって構成されている。
主スペーサ４９は、金属製の環状部材であり、弾性部材４５とポンプ部Ｐのフランジ部５との間に挿入することによって、円筒部材４１のフランジ部４２とポンプ部Ｐのフランジ部５との間隔（距離）を拡張させる働きをする。
調整アクチュエータ５４は、電気や流体などから与えられたエネルギーを機械的な動力に変換して負荷を駆動する調整素子である。つまり、調整アクチュエータ５４は、制御装置３０からの信号に基づいて間隔を変化させることが可能なアクティブスペーサとして機能する。
なお、調整アクチュエータ５４の制御部を、ポンプ部Ｐの制御装置３０に搭載することにより、ケーブルや電源部が省略でき装置の小型化を図ることができる。また、調整アクチュエータ５４の制御部をポンプ部Ｐの制御装置３０に搭載することにより、ポンプ部Ｐの制御シーケンスと同期した制御が容易になる。

調整アクチュエータ５４は、例えば、電気式、油圧式、空気圧式のいずれのエネルギー形態であってもよい。
電気式のエネルギー形態を利用したアクチュエータの一例として、ピエゾ素子を用いた圧電アクチュエータがある。この圧電アクチュエータは、誘電体に電圧を加えるとひずみを発生する逆圧電効果を利用したアクチュエータである。セラミック圧電材料の代表的なものとしては、チタン酸バリウムやジルコンチタン酸鉛がある。
この圧電アクチュエータは、得られる変位が極めて小さいため、間隔の微調整に向いている。
また、電気式のエネルギー形態を利用したアクチュエータの他の例として、電磁力（ボイスコイル）を利用した電磁力アクチュエータがある。

調整アクチュエータ５４を用いたノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構は、上述した調整スペーサ５０や調整ねじ５２による間隔調整と異なりアクティブ制御を行うことができる。
従って、調整アクチュエータ５４を用いたノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構は、ターボ分子ポンプ１の稼働時（運転時）においても調整を行うことができる。
ところで、ロータ８の回転数は、起動／停止時において加速／減速（加減速）を行う。この加減速時には、回転数が変化する。即ち、ロータ８の加減速時には、回転周波数の変化にともなって、振動の周波数も変化する。

そこで、調整アクチュエータ５４によるノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整を、ロータ８の回転数、即ち回転周波数の変化に同期させて行うことにより、ロータ８の加減速時に発生する振動を適切に低減（減衰）させることができる。
例えば、円筒部材４１のフランジ部４２とポンプ部Ｐのフランジ部５との間隔（距離）を４ｍｍ拡張することによりノッチ帯域の中心周波数ｆｃが約６００Ｈｚから約７００Ｈｚまで約１００Ｈｚ変化するとする。
ターボ分子ポンプ１におけるロータ８の加減速が例えば、１００Ｈｚ／２０秒である場合には、４ｍｍ／２０秒程度の動特性を有する調整アクチュエータ５４を用いる。
するとノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整がロータ８の加減速に追従することができるため、この周波数範囲において、適切な振動の低減（減衰）を図ることができる。

このように、調整アクチュエータ５４を用いてノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整を行うことにより、ターボ分子ポンプ１の状態に応じて減衰特性を変化させることができる。 例えば、加減速時と定常運転時とでノッチ帯域の中心周波数ｆｃを変化させたり、ロータ８の回転周波数に追従してノッチ帯域の中心周波数ｆｃを変化させたりして振動絶縁器における減衰特性を変化させることができる。
また、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの変化は、真空装置６０側のシーケンスに応じて変化させるようにしてもよい。
なお、本実施形態に係る調整アクチュエータ５４においては、ダンパ部Ｄ（振動絶縁器）における振動減衰特性（ノッチフィルタ特性）の周波数を能動的（アクティブ）に制御するため、ロータ８の回転周波数を直接制御するような高速性（高応答性）は必ずしも必要とはならない。

本実施形態によれば、調整アクチュエータ５４の制御回路は、ポンプ部Ｐを制御する制御装置３０内に搭載するようにしているが、調整アクチュエータ５４の制御はこれに限定されるものではない。例えば、ポンプ部Ｐの制御装置３０とは別に独立した調整アクチュエータ５４専用の制御装置を設けるようにしてもよい。
このように、調整アクチュエータ５４専用の制御装置を設け、この制御装置から必要な信号や情報を取得することにより装置を実装する際の自由度（実装設計自由度）を向上させることができる。

図９は、ダンパ装置８０を別体で構成した場合におけるターボ分子ポンプ７０の取付例を示した図である。
なお、上述した図１に示すターボ分子ポンプ１と同一部分（重複する箇所）には、同一の符号を用い詳細な説明を省略する。
上述したターボ分子ポンプ１においては、ダンパ部Ｄを備えた、即ち、ダンパ部Ｄを一体構成した実施形態について説明したが、本実施形態はこれに限られるものではない。
図９に示すように、ダンパ部Ｄおよびポンプ部Ｐをそれぞれ別体のダンパ装置８０およびターボ分子ポンプ７０で構成するようにしてもよい。

この場合、ダンパ装置８０に環状のフランジ５５を設け、ベローズ４４および弾性部材４５をこのフランジ５５と円筒部材４１との間に配設する。
そして、フランジ５５に凹溝５６およびボルト穴５７を形成し、一体型のターボ分子ポンプ１のフランジ部５に形成されている凹溝２４およびボルト穴２５と同様の機能を持たせる。
ベローズ４４の両端の開口部は、それぞれ円筒部材４１の内周壁、フランジ５５と接合されている。これらの接合部は、例えば、ろう付けまたは溶接により形成されている。
弾性部材４５の一端側は、凹溝５６に嵌め込まれて固定されている。そして、弾性部材４５のもう一端側は、フランジ部４２によって押さえられている。

なお、ダンパ装置８０およびターボ分子ポンプ７０とはボルト５８を用いて締結する。詳しくは、ダンパ装置８０のフランジ５５とターボ分子ポンプ７０のフランジ部５とをボルト５８を用いて結合する。
このとき、ダンパ装置８０とターボ分子ポンプ７０との結合部（接合部）における気密性を確保するために、フランジ５５とフランジ部５との間にＯリング５９を配設する。
ダンパ装置８０とターボ分子ポンプ７０との結合部との気密性を確保する方法は、Ｏリング５９を配設する方法に限られるものではない。例えば、ガスケットシール等の他の密封処理を施すようにしてもよい。
本実施形態によれば、このようなダンパ装置８０を介してターボ分子ポンプ７０を真空装置６０に取り付けることにより、特定周波数の振動、つまりロータ８の回転周波数帯域の振動を適切に減衰させることができる。

なお、図４に示す調整スペーサ５０を用いたノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構を有するターボ分子ポンプ１についても、ダンパ部Ｄおよびポンプ部Ｐを図９に示すダンパ装置８０およびターボ分子ポンプ７０と同様に別体で構成するようにしてもよい。
また、図７に示す調整ねじ５２を用いたノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構、図８に示す調整アクチュエータ５４を用いたノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構を有するターボ分子ポンプ１についても、ダンパ部Ｄおよびポンプ部Ｐを図９に示すダンパ装置８０およびターボ分子ポンプ７０と同様に別体で構成するようにしてもよい。

上述したように、本実施形態によれば、ベローズ４４と弾性部材４５によって、ノッチフィルタ形の振動絶縁器を構成することにより、特定周波数（例えば、ロータ８の回転周波数）の振動を効果的に低減（減衰）させることができる。ベローズ４４と弾性部材４５は、従来のダンパにも備えられていた要素である。ベローズ４４は薄肉部材で形成されているため質量は大きくないが、微小振動の低減には十分である。即ち、本実施形態においては、構成要素を追加することなく、特定周波数の振動を効果的に低減させることができる。
また、上述したノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構を備えることにより、容易にノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整ができる。ノッチ帯域の中心周波数ｆｃを、例えば、ロータ８の回転周波数の近傍に設定することにより、ロータ８の回転周波数と同期する振動を適切に低減（減衰）させることができる。
なお、本実施形態における振動絶縁器（ダンパ部Ｄやダンパ装置８０）では、振動絶縁器の系全体における固有振動数を小さくすることなく振動の低減（減衰）を図ることができる。
従って、振動絶縁器における低周波剛性を小さくする必要がないため、外乱に対する剛性を十分に保持することができる。さらに、振動絶縁器における低周波剛性を十分に保持することができるため、ターボ分子ポンプ１、７０の取付姿勢の自由度（柔軟度）を向上させることができる。

装置ごとに低減（減衰）を希望する周波数帯域が異なるような場合であっても、本実施形態によれば、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃを、低減（減衰）を希望する周波数帯域近傍に設定することにより柔軟に対応することができる。なお、低減（減衰）を希望する周波数帯域としては、例えば、ロータ８の回転周波数の帯域や、ロータ８の回転周波数の高次（２次、３次など）成分を含む周波数の帯域がある。
なお、複数の周波数帯域の振動を同時に低減（減衰）させることを希望する場合には、それぞれノッチ帯域の中心周波数ｆｃの設定領域が異なる振動絶縁器を複数段重ねて結合（接合）することによって対応することができる。この場合においてもそれぞれの振動絶縁器の結合部における気密性を確保するために適切なシール処理を施すようにする。

また、ベローズ４４の固有振動数は、ラジアル方向にもアキシャル方向にも存在し、さらに、２次以上の高次の固有振動数も存在する。従って、固有振動数の方向と周波数を適切に設定することにより、ラジアル方向やアキシャル方向など低減（減衰）を希望する振動の方向や周波数に柔軟に対応することができる。
なお、磁気軸受式のターボ分子ポンプのように、ラジアル方向の振動とアキシャル方向の振動が密接に関係している装置においては、ラジアル方向の振動低減でアキシャル方向も振動低減したり、アキシャル方向の振動低減でラジアル方向も振動低減したりする効果が得られる場合もある。

本実施形態においては、ベローズ４４の引き伸ばし量を変化させることによってノッチ帯域の中心周波数ｆｃを調整するようにしているが、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整方法はこれに限られるものではない。例えば、ベローズ４４の板厚や山数（段数）を変更したり、ベローズ４４におもりを追加して質量を変更したりすることでノッチ帯域の中心周波数ｆｃを調整したり、中心周波数ｆｃを複数設定してもよい（例えば、ｆｃ１、ｆｃ２…）。

その他、例えば、振動絶縁器（ダンパ部Ｄ、ダンパ装置８０）や、ターボ分子ポンプ１（ポンプ部Ｐ）の内部または外部に、梁やバネなどの部材を配設し、これらの自重または質量要素と組み合わせるなどして、これらの固有振動数を利用してノッチ帯域の中心周波数ｆｃを調整するようにしてもよい。なお、この場合も、複数の部材を設け、複数の中心周波数ｆｃを設定してもよい。
さらに、例えば、弾性部材４５の替わりにスプリング（ばね）材を円周状に配設し、このスプリング材の固有振動数を変化させることによってノッチ帯域の中心周波数ｆｃを調整するようにしてもよい。

本実施形態に係るダンパ部を備えたターボ分子ポンプの構成を示した図である。 （ａ）は従来のダンパ装置のモデルを示した図であり、（ｂ）は本実施形態に係るダンパ部のモデルを示した図である。 ベローズの固有振動数と振動低減の関係を示したグラフである。 ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構を有するダンパ部を備えたターボ分子ポンプの構成を示した図である。 スペーサによる拡張間隔を変化させた場合における、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの変化の様子の一例（測定例）を示したグラフである。 スペーサによる拡張間隔を変化させた場合における、ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの変化の様子の別の測定例を示したグラフである。 ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構（変形例１）を有するダンパ部を備えたターボ分子ポンプの構成を示した図である。 ノッチ帯域の中心周波数ｆｃの調整機構（変形例２）を有するダンパ部を備えたターボ分子ポンプの構成を示した図である。 ダンパ装置を別体で構成した場合におけるターボ分子ポンプの取付例を示した図である。

符号の説明

１ ターボ分子ポンプ
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 円筒部材
１１ モータ部
１２ 磁気軸受部
１３ 磁気軸受部
１４ 磁気軸受部
１５ 変位センサ
１６ 変位センサ
１７ 変位センサ
１８ 金属ディスク
１９ 電磁石
２０ 電磁石
２１ 固定翼
２２ ねじ溝スペーサ
２３ スペーサ
２４ 凹溝
２５ ボルト穴
３０ 制御装置
４１ 円筒部材
４２ フランジ部
４３ ストッパ部
４４ ベローズ
４５ 弾性部材
４６ ボルト
４７ スペーサ
４８ 貫通孔
４９ 主スペーサ
５０ 調整スペーサ
５１ 主スペーサ
５２ 調整ねじ
５３ ねじ穴
５４ 調整アクチュエータ
５５ フランジ
５６ 凹溝
５７ ボルト穴
５８ ボルト
５９ Ｏリング
６０ 真空装置
７０ ターボ分子ポンプ
８０ ダンパ装置

Claims (9)

1. 真空装置と前記真空装置の排気処理を行う真空ポンプとの間に配設され、前記真空ポンプで発生した振動を前記真空装置へ伝播することを抑制するダンパであって、
   振動エネルギーを抑制する振動吸収の解析モデルにおいて、ばね定数ｋのばね要素および質量ｍのマス（質量）要素を備えた第１の振動吸収性部材と、
   前記第１の振動吸収性部材と接触しない位置に配置され、振動エネルギーを抑制する振動吸収の解析モデルにおいて、ばね定数Ｋのばね要素および粘性減衰係数Ｃの減衰要素を備えた第２の振動吸収性部材と、
   を備え、
   前記第１の振動吸収性部材および前記第２の振動吸収性部材は、前記真空ポンプの回転体の回転周波数と略一致する特定の周波数帯域において急峻な減衰特性を有するノッチフィルタ形の振動絶縁構造を形成することを特徴とするダンパ。
2. 前記第１の振動吸収性部材は、周面が蛇腹状の薄肉円筒部材によって形成され、
   前記第２の振動吸収性部材は、弾性部材によって形成され、前記薄肉円筒部材の外周に配設されることを特徴とする請求項１記載のダンパ。
3. 前記真空ポンプは、吸気口および排気口、さらに、前記吸気口から前記排気口まで気体を移送する気体移送機構を備え、
   前記気体移送機構は、前記真空ポンプに内包された前記回転体の回転作用により気体を移送し、
   前記ノッチフィルタ形の振動絶縁構造における前記特定の周波数帯域の中心周波数ｆｃは、前記第１の振動吸収性部材の固有振動数によって決まることを特徴とする請求項１または請求項２記載のダンパ。
4. 前記特定の周波数帯域の中心周波数ｆｃは、前記薄肉円筒部材の固有振動数を変化させることにより調整することを特徴とする請求項２または請求項３記載のダンパ。
5. 前記薄肉円筒部材は、その両端をそれぞれ第１の部材および第２の部材に固定され、
   前記弾性部材もまた、その両端をそれぞれ前記第１の部材および前記第２の部材に固定され、
   前記薄肉円筒部材の固有振動数は、前記第１の部材および前記第２の部材との間隔を変化させて、前記薄肉円筒部材の引き伸ばし量を調節することを特徴とする請求項４記載のダンパ。
6. 前記第１の部材および前記第２の部材との間隔は、前記第１の部材または前記第２の部材の少なくとも一方の部材と、前記弾性部材との間にスペーサ部材を挿入、または、調整ねじを用いて隙間を形成することにより調整することを特徴とする請求項５記載のダンパ。
7. 前記第１の部材および前記第２の部材との間隔は、前記第１の部材または前記第２の部材の少なくとも一方の部材と、前記弾性部材との間隔をアクチュエータを用いて変化させることにより調整することを特徴とする請求項５記載のダンパ。
8. 前記第１の部材および前記第２の部材との間隔は、前記回転体の回転周波数に基づいて変化させることを特徴とする請求項７記載のダンパ。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１に記載のダンパを備えたことを特徴とする真空ポンプ。

Images