JP5864111B2 - 回転体及び該回転体を搭載した真空ポンプ - Google Patents
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Description
これらの半導体は、きわめて純度の高い半導体基板に不純物をドープして電気的性質を与えたり、エッチングにより半導体基板上に微細な回路を形成したりなどして製造される。
そして、固定翼123の一端は、複数の段積みされた固定翼スペーサ125a、125b、125c・・・の間に嵌挿された状態で支持されている。
ネジ溝131aの螺旋の方向は、回転体103の回転方向に排気ガスの分子が移動したときに、この分子が排気口133の方へ移送される方向である。
なお、上記では、ネジ付きスペーサ131は回転翼102dの外周に配設し、ネジ付きスペーサ131の内周面にネジ溝131aが刻設されているとして説明した。しかしながら、これとは逆に回転翼102dの外周面にネジ溝が刻設され、その周囲に円筒状の内周面を有するスペーサが配置される場合もある。
ネジ付きスペーサ131に移送されてきた排気ガスは、ネジ溝131aに案内されつつ排気口133へと送られる。
ネジ溝131aの斜面に衝突した分子は、排気口133方向に優位に反射される。
また、回転翼102dにおいては、より軽量化を図るために、アルミ合金よりも更に比強度の高い繊維強化プラスチック(例えば、AFRP(アライド繊維強化プラスチック)、BFRP(ボロン繊維強化プラスチック)、CFRP(炭素繊維強化プラスチック)、GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)等)が用いられることがある。
また、特に支持方法が磁気軸受である場合、浮上電力を低減できるため、ポンプの稼働にかかる電力を低減できる。
例えば回転翼102と相対する固定部である固定翼123や固定翼スペーサ125との間に異物が侵入・付着して、回転翼102と固定翼123や固定翼スペーサ125が焼きついたりする場合がある。
更に、繊維強化プラスチックを用いると強度を増すことができるので回転翼94の直径を拡大できる。このため、回転翼94の周速が大きくなり、気体分子により大きな運動量を与えることができるので、排気性能が向上する。
(1)回転翼94の軽量化により回転体の質量分布が変化するので重心位置がタービン側に移動する。
ロータ軸113周りの慣性モーメント(=Iz)は、直径の大きいタービン部の方が回転翼94よりも大きく支配的であるため、回転翼94を繊維強化プラスチック化しても変化が小さい。
よって、ロータ軸113周りの慣性モーメント(=Iz)と重心よりロータ軸直角周りの慣性モーメント(=Ir)との比率である慣性モーメント比(Iz/Ir)の値が大きくなる。
この現象により回転周波数と歳差運動(=ωc)による固有振動数との共振点上昇という問題が発生する。
また、重量調整部材の設計を変更することにより回転体パラメータを変更できるので、回転体のバリエーションに対して軸受の種類を増やす必要がなく、製造コストを低減できる。
更に、本発明(請求項8)は、前記重量調整部材が、前記環状張出部より前記ロータ軸に沿って垂下された延長部材と、該延長部材の先端又は周囲に形成された重り部とを有し、前記重り部が前記ハブの材料よりも比重の重い材料からなることを特徴とする。
更に、本発明(請求項9)は、前記重量調整部材が、前記環状張出部より前記ロータ軸に沿って垂下された延長部材を有し、前記延長部材が前記ハブの材料よりも比重の軽い材料からなることを特徴とする。
更に、本発明(請求項10)は、前記重量調整部材が、前記環状張出部より前記ロータ軸に沿って垂下された延長部材を有し、前記ハブの径方向の厚みよりも前記延長部材の径方向の厚みの方が薄く形成されたことを特徴とする。
更に、本発明(請求項11)は、請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の回転体が真空ポンプに搭載されたことを特徴とする。
なお、図8と同一要素のものについては同一符号を付して説明は省略する。
繊維強化プラスチック等の軽量部材からなる回転翼94を配設したことで、前述したように回転体103の質量分布が変化するので重心位置がタービン側に移動したり慣性モーメント分布が変化する。
また、この重量調整部材に相当する延長部材201は図2に示すように径方向外側に向けても延長されるようにしてもよい。この場合には延長部材201の径方向の厚みはより大きくなり、重量調整部材としての機能は増す。
この場合には、延長部材203をハブ99の底部に対して接着、圧入、又は焼きバメ等により接合する。
重り部209の材質はハブ99や回転翼102と同様にアルミ合金で一体形成されてもよいが、重り部209部分をより比重の重いステンレス合金等とされてもよい。
96 回転翼保持部
97 膨出境界点
98 環状張出部
99 ハブ
100 ターボ分子ポンプ
101 吸気口
102 回転翼
103 回転体
104 上側径方向電磁石
105 下側径方向電磁石
106 軸方向電磁石
107 上側径方向センサ
108 下側径方向センサ
109 軸方向センサ
111 金属ディスク
113 ロータ軸
121 モータ
122 ステータコラム
123 固定翼
125 固定翼スペーサ
127 外筒
129 ベース部
131a ネジ溝
133 排気口
201、203、207、211 延長部材
205、209 重り部
Claims (11)
- ロータ軸と、
該ロータ軸により貫通支持されたハブと、
該ハブより径方向に向け突出形成された環状張出部と、
該環状張出部に対し周状かつ前記ロータ軸に沿う方向に取り付けられた前記ハブの材料よりも比重の軽い材料からなる回転翼と、
該回転翼の内側の前記環状張出部より前記ロータ軸に沿って垂下され、排気経路とは異なる位置に設けられた重量調整部材とを備えたことを特徴とする回転体。 - 前記重量調整部材が、
前記環状張出部より前記ロータ軸に沿って垂下された延長部材と、
該延長部材の先端又は周囲に形成された重り部とを有することを特徴とする請求項1記載の回転体。 - 前記延長部材が前記ハブに対して別部材で構成され、及び/又は、前記重り部が前記延長部材に対して別部材で構成されたことを特徴とする請求項2記載の回転体。
- 前記重り部が前記ハブの材料よりも比重の重い材料からなることを特徴とする請求項2又は3記載の回転体。
- 前記延長部材が前記ハブの材料よりも比重の軽い材料からなることを特徴とする請求項2、3又は4記載の回転体。
- 前記ハブの径方向の厚みよりも前記延長部材の径方向の厚みの方が薄く形成されたことを特徴とする請求項2、3、4又は5記載の回転体。
- 前記重量調整部材が、
前記環状張出部より前記ロータ軸に沿って垂下された延長部材と、
該延長部材の先端又は周囲に形成された重り部とを有し、
前記延長部材が前記ハブに対して別部材で構成され、及び/又は、前記重り部が前記延長部材に対して別部材で構成されたことを特徴とする請求項1記載の回転体。 - 前記重量調整部材が、
前記環状張出部より前記ロータ軸に沿って垂下された延長部材と、
該延長部材の先端又は周囲に形成された重り部とを有し、
前記重り部が前記ハブの材料よりも比重の重い材料からなることを特徴とする請求項1記載の回転体。 - 前記重量調整部材が、
前記環状張出部より前記ロータ軸に沿って垂下された延長部材を有し、
前記延長部材が前記ハブの材料よりも比重の軽い材料からなることを特徴とする請求項1記載の回転体。 - 前記重量調整部材が、
前記環状張出部より前記ロータ軸に沿って垂下された延長部材を有し、
前記ハブの径方向の厚みよりも前記延長部材の径方向の厚みの方が薄く形成されたことを特徴とする請求項1記載の回転体。 - 請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の回転体が搭載された真空ポンプ。
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