JP6295773B2 - 真空ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、真空ポンプに関する。

ポンプ回転体を転がり軸受で支持する真空ポンプでは、転がり軸受の軸方向およびラジアル方向の支持は、転がり軸受の外輪の軸方向端面および外周側に当接するエラストマー弾性体によって行われることがある。さらに、エラストマー弾性体は、軸受ハウジングとも当接している。そして、エラストマー弾性体の圧縮変形による減衰作用を利用して危険速度通過時の振れ回り低減を図っている。

ところで、ポンプ回転体からの熱は、転がり軸受、弾性支持体、および、軸受ハウジングという順で構成される伝熱経路で伝熱される。エラストマー弾性体は熱伝導率が低いため、転がり軸受から軸受ハウジングへの伝熱が十分に行えない問題があった。このため、転がり軸受の温度が上昇し、転がり軸受を潤滑するグリースの基油の蒸発を速め、寿命が短くなるという問題もある。

特許文献１には、金属で作製された弾性支持体の発明が開示されている。金属は、エラストマー弾性体よりも熱伝導率が高いので、放熱性に優れる。なお、特許文献１に記載の弾性支持体は、可撓性部材が内側環状部分と外側環状部分とを接続している。そして、特許文献１に記載の弾性支持体内では、ポンプ回転体側の熱は、内側環状部分、可撓性部材、および、外側環状部分の順で伝熱される。

特表２００８−５４２６２８号公報

弾性支持体は、設計により転がり軸受の半径方向の支持剛性（以下、半径方向支持剛性）を調整することがある。半径方向支持剛性を小さくする必要がある場合、特許文献１に記載の弾性支持体は、可撓性部材が内側環状部分と外側環状部分とを接続しているため、両端固定の板バネの為に適度な剛性を得るには、可撓性部材を細く長くする必要がある。可撓性部材は、弾性を有する役割だけでなく、伝熱経路としての役割も果たしているため、可撓性部材が細く長くなると伝熱経路の抵抗が高くなり、伝熱性が悪化する。

本発明を理解しやすくする目的で実施の形態の符号を付して本発明を説明するが、これにより、本発明の技術的範囲が実施の形態に限定されることはない。
（１）本発明の好ましい第１の態様の真空ポンプは、吸気口を有するポンプケーシング１２と、ポンプケーシング内に収容され、ロータ組立体Ｒを支持する転がり軸受８と、転がり軸受８が収容される軸受ハウジング４０が設けられたベース２と、軸受ハウジング４０内に設けられ、転がり軸受８を弾性支持する弾性支持体１４とを備える。弾性支持体１４は、転がり軸受８の外輪８ａに嵌合する環状体１５と、環状体１５の外周面から略周方向に延設されて先端が自由端である複数の弾性部１６とを備える。環状体１５は、弾性部１６と軸受ハウジング４０との当接により軸受ハウジング４０に弾性支持される。弾性部１６のそれぞれは、環状体１５の外周面１５ｅと径方向に所定の距離離間して二重環構造として配設された弾性腕部１６ｂと、弾性腕部１６ｂの先端で径方向外方に延設された先端部１６ｃとを有する。先端部１６ｃの吸気口側の面１６ｃ１が軸受ハウジング４０に対して摺動可能に対向する。
（２）本発明の好ましい第２の態様の真空ポンプは、第１の態様の真空ポンプにおいて、転がり軸受８は、弾性部１６の外周面１６ｂ１と軸受ハウジング４０の内周面４１ａとが当接されて径方向に弾性支持され、弾性部１６の先端部１６ｃの吸気口側の面１６ｃ１が軸受ハウジング４０の軸方向の外面４１ｂと当接されて軸方向に弾性支持される。
（３）本発明の好ましい第３の態様の真空ポンプは、第１または第２の態様の真空ポンプにおいて、ロータ組立体Ｒの下部は転がり軸受８で支持され、ロータ組立体Ｒの上部は永久磁石式磁気軸受６で支持され、永久磁石式磁気軸受６の軸方向の反発力により、弾性部１６の先端部１６ｃの吸気口側の面１６ｃ１が軸受ハウジング４０に当接される。
（４）本発明の好ましい第４の態様の真空ポンプは、第１乃至第３のいずれかの態様の真空ポンプにおいて、環状体１５は、転がり軸受８の外輪８ａが内周面１５ａ１に挿入嵌合される円筒基部１５ａと、円筒基部１５ａの軸方向両端から軸方向に延設された第１および第２の延長部１５ｂ、１５ｃと、第１の延長部１５ｂから径方向内側に延設され、転がり軸受８の外輪８ａの軸方向の移動を規制する円環部１５ｄとを有する。
（５）本発明の好ましい第５の態様の真空ポンプは、第４の態様の真空ポンプにおいて、環状体１５の第１および第２の延長部１５ｂ、１５ｃの外周面と軸受ハウジング４０の内周面との間に、弾性支持体１４の径方向の移動を規制するエラストマー弾性体１９ａ，１９ｂが設けられている。
（６）本発明の好ましい第６の態様の真空ポンプは、第５の態様の真空ポンプにおいて、弾性支持体１４と、エラストマー弾性体１９ａ，１９ｂと、軸受ハウジング４０とで囲まれる空間５１，５２にグリースが充填されている。
（７）本発明の好ましい第７の態様の真空ポンプは、第１乃至第６のいずれかの態様の真空ポンプにおいて、弾性部１６の外周面１６ｂ１と軸受ハウジング４０との間にグリースが設けられ、弾性部１６の先端部１６ｃと弾性部１６の先端部１６ｃが当接する軸受ハウジング４０との間にグリースが設けられる。
（８）本発明の好ましい第８の態様の真空ポンプは、第１乃至第７のいずれかの態様の真空ポンプにおいて、弾性部１６の外周面１６ｂ１、および、弾性部１６の外周面１６ｂ１と対向する軸受ハウジング４０の面４１ａのいずれか一方に、弾性支持体１４および軸受ハウジング４０よりも摩擦係数が低い物質層を設け、弾性部１６の先端部１６ｃ、および、弾性部１６の先端部１６ｃと当接する軸受ハウジング４０の面４１ｂのいずれか一方に、弾性支持体１４および軸受ハウジング４０よりも摩擦係数が低い物質層が設けられる。

本発明によれば、弾性支持体の弾性部を先端が自由端である片持ち梁としたので、弾性部の断面積を大きくしても弾性部の剛性を比較的小さくでき、外部への振動を低減しつつ、放熱性能を向上することができる。

一の実施形態のターボ分子ポンプ１を示した図。 軸受ハウジング４０の内部を示した図。 弾性支持体１４を示した図。 弾性支持体１４と特許文献１に記載の弾性支持体８０とを比較するための図

図１は本発明に係る真空ポンプの一の実施形態を示す図であり、ターボ分子ポンプ１の断面図である。なお、ターボ分子ポンプ１には電力を供給する電源ユニットが接続されるが、図１では図示を省略した。

図１に示すターボ分子ポンプ１はベース２とポンプケーシング１２とを備え、これらによりポンプ容器が構成される。ポンプ容器内には、排気機能部として、タービン翼を備えたターボポンプ部Ｐ１と、螺旋型の溝を備えたねじ溝ポンプであるＨｏｌｗｅｃｋポンプ部Ｐ２とが備えられている。
ターボポンプ部Ｐ１は、ポンプロータ３に形成された複数段の回転翼３０とポンプケーシング１２側に配置された複数段の固定翼２０とで構成される。一方、ターボポンプ部Ｐ１の排気下流側に設けられたＨｏｌｗｅｃｋポンプ部Ｐ２は、ポンプロータ３に形成されたロータ円筒部３１とベース２側に配置されたステータ２１とで構成されている。円筒状のステータ２１の内周面には螺旋溝が形成されている。回転翼３０とロータ円筒部３１とが回転側排気機能部を構成し、固定翼２０とステータ２１とが固定側排気機能部を構成する。

ポンプロータ３はシャフト１０に締結されており、そのシャフト１０はモータ４により回転駆動される。モータ４には例えばＤＣブラシレスモータが用いられ、ベース２にモータステータ４ａが設けられ、シャフト１０側にはモータロータ４ｂが設けられている。シャフト１０とポンプロータ３とから成る回転体ユニットＲは、永久磁石６ａ，６ｂを用いた永久磁石式磁気軸受６と転がり軸受８とにより回転自在に支持されている。

永久磁石６ａ，６ｂは、軸方向に磁化されたリング状の永久磁石であり、シャフト１０の上端を軸支する。ポンプロータ３に設けられた複数の永久磁石６ａは、同極同士が対向するように軸方向に複数配置されている。一方、固定側の複数の永久磁石６ｂは、ポンプケーシング１２に固定された磁石ホルダ１１に装着されている。これらの永久磁石６ｂも、同極同士が対向するように軸方向に複数配置されている。ポンプロータ３に設けられた永久磁石６ａの軸方向位置は、その内周側に配置された永久磁石６ｂの位置よりも若干上側となるように設定されている。すなわち、回転側の永久磁石６ａの磁極は、固定側の永久磁石６ｂの磁極に対して軸方向に所定量だけずれている。この所定量の大きさによって、永久磁石式磁気軸受６の支持力が異なる。図１に示す例では、永久磁石６ａの方が図示上側に配置されているため、永久磁石６ａと永久磁石６ｂとの反発力により、ラジアル方向の支持力と軸方向上向き（ポンプ吸気口側方向）の力とが回転体ユニットＲに働いている。

磁石ホルダ１１の中央には、転がり軸受９を保持するベアリングホルダ１３が固定されている。ベアリングホルダ１３の図示上方には磁石ホルダ１１に支持される支持部１３ａが形成され、図示下方には転がり軸受保持部１３ｂが形成されている。転がり軸受保持部１３ｂはベアリングホルダ１３の下端から凹設され、その内周面に転がり軸受９の外輪が保持されている。転がり軸受９の内輪の中心にはシャフト１０の上端が径方向に所定の隙間をあけて配置されている。転がり軸受９には、例えば深溝玉軸受が用いられる。

転がり軸受９は、シャフト上部のラジアル方向の振れを制限するタッチダウンベアリングとして機能するものである。定常回転状態ではシャフト１０と転がり軸受９とが接触することはなく、大外乱が加わった場合や、回転の加速時または減速時にシャフト１０の振れ回りが大きくなった場合に、シャフト１０が転がり軸受９に接触する。

シャフト１０の下端は、ベース２に設けられた軸受ハウジング４０に保持された後述する転がり軸受８を有する軸受装置ＢＡで軸支されている。転がり軸受８には、例えば深溝玉軸受が用いられる。転がり軸受８は常に回転体ユニットＲを当接支持しているため、内部にグリースが封入されている。
なお、図１では軸受ハウジング４０とそこに保持される軸受装置ＢＡを簡略化して描いている。詳細は図２で示す。

図２と図３を参照して軸受ハウジング４０と軸受ハウジング４０に保持された軸受装置ＢＡについて説明する。図２は、軸受ハウジング４０と軸受装置ＢＡの縦断面図である。
軸受ハウジング４０について説明する。
上述したように、軸受ハウジング４０には回転体ユニットＲのシャフト１０の下端を軸支する軸受装置ＢＡが保持されている。軸受ハウジング４０は、上部軸受ハウジング４１と下部軸受ハウジング４２で構成されている。上部軸受ハウジング４１と下部軸受ハウジング４２は、ステンレス鋼などの金属材料で作製されている。上部軸受ハウジング４１はベース２と一体的に形成され、下部軸受ハウジング４２はベース２とは別部材として設けられている。環状体の下部軸受ハウジング４２は、外周面に形成された雄ねじ４２ｂによって、上部軸受ハウジング４１の凹部の内周面に形成された雌ねじ４１ｃに螺合して固定されている。

図２を用いて軸受装置ＢＡについて説明する。
軸受装置ＢＡは、転がり軸受８、図３に詳細を示す弾性支持体１４、エラストマー弾性体１９ａ、およびエラストマー弾性体１９ｂから主に構成されている。
転がり軸受８の内輪８ｂには回転体ユニットＲのシャフト１０が挿入嵌合され、転がり軸受８の外輪８ａは弾性支持体１４の環状体１５に嵌合され、弾性支持体１４は軸受ハウジング４０に収容されている。後で詳細に説明するが、このような軸受装置ＢＡにより、転がり軸受８が軸受ハウジング４０に弾性的に支持される。

なお、図２において、弾性支持体１４の断面だけは、図３に示すＢ−Ｂ線による断面となっている。また、エラストマー弾性体１９ａとエラストマー弾性体１９ｂを総称して、エラストマー弾性体１９と呼ぶ。具体的なエラストマー弾性体１９としては、Ｏリング、角リング、オイルシールなどが挙げられる。

図２と図３を用いて弾性支持体１４について説明する。
図３は、弾性支持体１４を吸気口側より見た平面図、すなわち、図２のＡで示す矢視図である。図２からわかるように軸方向に扁平な環状体である弾性支持体１４は、図３に示すように、１つの環状体１５、および、複数の弾性部１６から構成されている。図３では、弾性部１６が３つある場合を示している。

弾性支持体１４にはステンレス鋼等が用いられるが、好ましくはバネ用金属材料を用いるのが良く、より好ましくはＭｎ−Ｃｕ系材料やＭｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ系材料等の高減衰金属材料（制振合金とも呼ばれる）を用いるのが良い。弾性支持体１４を高減衰金属材料で形成することにより、弾性支持体１４に伝達された振動が弾性支持体１４自体によって減衰され、ポンプベース側への振動伝達をより低減することができる。

図２に示すように、弾性支持体１４の環状体１５は、後述する弾性部１６の弾性腕部１６ｂと軸方向長さ、すなわち厚さが同一である円筒形状の円筒基部１５ａと、基部１５ａの軸方向両端面が軸方向に延設された円筒形状の円筒延長部１５ｂ、１５ｃと、図２の上側の円筒延長部１５ｂの内周面から半径方向に延設された円環部１５ｄとを備えている。

それぞれの弾性部１６は、環状体１５の外周面１５ｅから略周方向に延設されている。詳細に説明すると、各弾性部１６は、環状体１５の円筒基部１５ａに接続される接続部１６ａと、接続部１６ａから環状体１５の外周面１５ｅと所定の距離離間して環状体１５の外周側で２重構造をなす弾性腕部１６ｂと、弾性腕部１６ｂの先端部において外周面１６ｂ１の軸方向一端側から径方向外側に突設する先端部１６ｃとを備えている。

上述したように回転体ユニットＲは永久磁石式磁気軸受６により吸気口側に引っ張られている。弾性支持体１４は、回転体ユニットＲが吸気口側に引っ張られることにより、先端部１６ｃの吸気口側の面１６ｃ１を介して、上部軸受ハウジング４１の下面４１ｂと当接している。すなわち、軸受装置ＢＡには永久磁石式磁気軸受６により予圧が作用している。

互いに当接する面１６ｃ１と下面４１ｂとの間には、摩擦を低減するためのグリースが塗付、もしくは充填されている。また、弾性支持体１４は、弾性部１６の外周面１６ｂ１を介して、上部軸受ハウジング４１の凹部の内周面４１ａと対向している。弾性部１６の外周面１６ｂ１の径は、上部軸受ハウジング４１の凹部の内周面４１ａの径よりもやや小さく設定されているため、外周面１６ｂ１と内周面４１ａとは、全く接触していないか、接触しているとしても一部だけの接触となる。外周面１６ｂ１と内周面４１ａの間にも、グリースが塗付、もしくは充填されている。

弾性支持体１４の先端部１６ｃの吸気口側の面１６ｃ１および上部軸受ハウジング４１の下面４１ｂの少なくともいずれか一方には、弾性支持体１４および上部軸受ハウジング４１よりも摩擦係数が低い物質層が形成されている。また、弾性部１６の外周面１６ｂ１および上部軸受ハウジング４１の凹部の内周面４１ａの少なくともいずれか一方には、弾性支持体１４および上部軸受ハウジング４１よりも摩擦係数が低い物質層が形成されている。なお、摩擦係数０．２以下の物質層が望ましい。

上述したように、転がり軸受８の内輪８ｂには回転体ユニットＲのシャフト１０が挿入嵌合され、転がり軸受８の外輪８ａの外周面が弾性支持体１４の環状体１５の内周面１５ａ１に嵌合されている。環状体１５が３つの弾性部１６により軸受ハウジング４０に弾性的に支持されるので、転がり軸受８は弾性支持体１４により軸受ハウジング４０に弾性支持される。

弾性支持体１４の環状体１５における吸気口側の軸方向一端、すなわち図示軸方向上端には、上述したように円筒延長部１５ｂが延設されている。さらに、円筒延長部１５ｂの内周側には、円環部１５ｄが延設されている。半径方向において円筒延長部１５ｂと上部軸受ハウジング４１との間には、エラストマー弾性体、例えばＯリング１９ａが設けられている。そして、弾性支持体１４、エラストマー弾性体１９ａ、および、上部軸受ハウジング４１で囲まれるハッチングで示された空間５１には、グリースが充填されている。

弾性支持体の環状体１５における排気口側の軸方向一端には、上述したように円筒延長部１５ｃが延設されている。半径方向において円筒延長部１５ｃと下部軸受ハウジング４２との間には、エラストマー弾性体、例えばＯリング１９ｂが設けられている。そして、弾性支持体１４、エラストマー弾性体１９ｂ、下部軸受ハウジング４２、および、上部軸受ハウジング４１で囲まれるハッチングで示された空間５２には、グリースが充填されている。
なお、環状体１５と弾性部１６の隙間１５６にもグリースが充填されている。

図４（ａ）は、弾性支持体１４を模式的に示した図であり、弾性支持体１４が軸受ハウジング４０内に配設されている様子を示している。図４（ｂ）は、特許文献１に記載の弾性支持体８０を模式的に示した図であり、弾性支持体８０が軸受ハウジング４０内に配設されている様子を示している。
なお、図２に示すように、弾性支持体１４が軸受ハウジング４０と当接するのが弾性部１６の外周面１６ｂ１と先端部１６ｃ１であるので、図４（ａ）では、弾性部１６の外周側の先端に符号１６ｂ１、１６ｃ１と付し、軸受ハウジング４０の当接面に符号４１ａ、４１ｂを付した。

図４（ａ）、（ｂ）を用いて、本実施形態の弾性支持体１４と特許文献１に記載の弾性支持体８０について比較する。なお、本実施形態の弾性支持体１４の弾性部１６は、特許文献１に記載の弾性支持体８０の可撓性部材８４に相当する。また、本実施形態の弾性支持体１４の環状体１５は、特許文献１に記載の弾性支持体８０の内側環状部分８６に相当する。

以下では、本実施形態の弾性支持体１４と、特許文献１に記載の弾性支持体８０とを同じ半径方向支持剛性を有する弾性支持体として作製した場合で比較する。

図４（ａ）に示す本実施形態の弾性支持体１４は、上述したように軸受ハウジング４０に対して摺動することができる。さらに、本実施形態の弾性支持体１４には、特許文献１に記載の弾性支持体８０の外側環状部分８８に相当する構成がなく、本実施形態の弾性支持体１４の弾性部１６は片持ち梁構造であり、基端が環状体１５に接続された固定端であり、外周側の先端が自由端である。

一方、図４（ｂ）に示す特許文献１に記載の弾性支持体８０の可撓性部材すなわち弾性部８４は、内側環状部分すなわち環状体８６と外側環状部分８８とを接続している。すなわち、特許文献１に記載の弾性支持体８０の可撓性部材８４は、外周側は外側環状部分８８に一体的に形成され、内周側は内側環状部分８６に一体的に形成されている。すなわち、弾性支持体８０の弾性部８４は両端とも固定端である両持ち梁構造である。

以上のように、本実施形態の弾性支持体１４の弾性部１６の外周側の先端が摺動可能で自由端であり、特許文献１に記載の弾性支持体８０の可撓性部材８４は、外周側の先端も内周側の先端も固定端となっている。この差異は、半径方向支持剛性に影響を与える。同じ半径方向支持剛性を有する場合、開放端を有する弾性部は、開放端を有さず固定端しか有しない弾性部に比べて、断面積を増加させ、かつ全長を短くすることができる。これにより、本実施形態の弾性支持体１４は特許文献１に記載の弾性支持体８０よりも、環状体からハウジングに流れる伝熱経路の抵抗を低くすることができる。その結果、本実施形態の弾性支持体１４は特許文献１に記載の弾性支持体８０よりも放熱性能が高くなる。

以上で示した実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
（１）実施形態による真空ポンプでは、予め軸力が与えられたロータ組立体Ｒを支持する転がり軸受８が軸受ハウジング４０内に設けられ、転がり軸受８は弾性支持体１４により弾性支持される。弾性支持体１４は、転がり軸受８の外輪８ａに嵌合する環状体１５と、環状体１５の外周面１５ｅから略周方向に延設されて先端が自由端である複数の弾性部１６とを備える。環状体１５は、弾性部１６と軸受ハウジング４０との当接により軸受ハウジング４０に弾性支持される。
弾性支持体１４は先端が自由端である片持ち梁の弾性部１６で軸受ハウジング４０に弾性支持されるので、従来技術のように弾性部１６を両持ち梁とする場合に比べて、弾性部１６の断面積を増加させと全長を短くすることができ、内部で発生した熱を軸受ハウジング４０に伝熱する放熱性能が向上する。

（２）転がり軸受８は、弾性部１６の外周面１６ｂ１と上部軸受ハウジング４１の内周面４１ａとが当接されて径方向に弾性支持される。また、転がり軸受８は、弾性部１６の先端部１６ｃの吸気口側の面１６ｃ１が上部軸受ハウジング４１の軸方向の下面４１ｂと当接されて軸方向に弾性支持される。
このように実施形態の真空ポンプでは、弾性部１６により転がり軸受８が軸方向と径方向に弾性支持されるので、転がり軸受８が軸方向と径方向に振動しても弾性支持体１４により吸収することができる。

（３）弾性部１６のそれぞれは、環状体１５の外周面１５ｅと径方向に所定の距離離間して二重環構造として配設された弾性腕部１６ｂと、弾性腕部１６ｂの先端で径方向外方に延設された先端部１６ｃとを有する。先端部１６ｃが軸受ハウジング４０に対して摺動可能に対向する。
転がり軸受８の外輪８ａがシャフト１０の回転により供回りすると、弾性部１６の先端部１６ｃが軸受ハウジング４０に対して摺動する。

（４）ロータ組立体Ｒの下部は転がり軸受８で支持され、ロータ組立体Ｒの上部は永久磁石式磁気軸受６で支持される。永久磁石式磁気軸受６の軸方向の反発力によりロータ組立体Ｒに軸力が与えられ、弾性部１６の先端部１６ｃの吸気口側の面１６ｃ１が上部軸受ハウジング４１の下面４１ｂに当接される。

（５）環状体１５は、転がり軸受８の外輪８ａが内周面１５ａ１に挿入嵌合される円筒基部１５ａと、円筒基部１５ａの軸方向両端から軸方向に延設された第１および第２の延長部１５ｂ、１５ｃと、第１または第２の円筒延長部１５ｂ、１５ｃから径方向内側に延設され、反発力による転がり軸受８の外輪８ａの軸方向の移動を規制する円環部１５ｄとを有する。円環部１５ｄにより転がり軸受８の軸方向の位置が規制され、転がり軸受８の軸方向の振動を確実に弾性支持体１４に伝達することができ、ロータ組立体Ｒは弾性支持体１４により軸方向に弾性支持される。

（６）環状体１５の第１および第２の円筒延長部１５ｂ、１５ｃの外周面と軸受ハウジング４０の内周面との間に、弾性支持体１４の径方向の移動を規制するエラストマー弾性体１９ａ，１９ｂが設けられている。
エラストマー弾性体１９ａ，１９ｂが設けられたことによって、弾性支持体１４と同様に、ポンプ外部に伝わる振動を抑制することができる。すなわち、弾性支持体１４の振動抑制の補助をすることができる。また、エラストマー弾性体１９ａ，１９ｂは、グリースの流出や蒸発を防止することができる。さらに、弾性支持体１４の軸方向の両端に、エラストマー弾性体１９ａ，１９ｂが設けられたことにより、転がり軸受８の外輪８ａが傾くのを防止することができる。

（７）弾性支持体１４と、エラストマー弾性体１９ａ，１９ｂと、軸受ハウジング４０とで囲まれる空間５１、５２にグリースが充填されている。
これによって、弾性支持体１４が摺動する際に、エラストマー弾性体１９ａ，１９ｂが軸受ハウジング４０との摩擦を低減することができる。また、グリースを介することで、回転体ユニットＲからの熱を軸受ハウジング４０側に伝えることができる。すなわち、グリースを伝熱経路とすることができる。したがって、弾性部１６の外周面１６ｂ１がハウジング４０と離間している箇所でもグリースを介して放熱されるので、放熱性能が向上する。

（８）弾性部１６の外周面１６ｂ１と上部軸受ハウジング４１の凹部の内周面４１ａとの間にグリースが設けられ、先端部１６ｃの吸気口側の面１６ｃ１と先端部１６ｃが当接する上部軸受ハウジング４１の下面４１ｂとの間にグリースが設けられている。グリースを介して放熱されるので、放熱性能が向上する。
これによって、弾性支持体１４が摺動しやすくなり、半径支持剛性を低くすることができる。そして、弾性支持体１４と上部軸受ハウジング４１との摩擦熱を低減することができる。さらに、回転体ユニットＲからの熱をグリースを介して軸受ハウジング４０側に伝えることができる。すなわち、グリースを伝熱経路とすることができる。
なお、グリース塗付に代えて、互いに対向する弾性部１６の外周面１６ｂ１と上部軸受ハウジング４１の凹部の内周面４１ａとの間、および互いに当接する弾性部１６の先端部１６ｃの吸気口側の面１６ｃ１と上部軸受ハウジング４１の下面４１ｂとの間にグリースを充填してもよい。

（９）互いに当接する弾性部１６と上部軸受ハウジング４１の当接面に、弾性支持体１４および上部軸受ハウジング４１よりも摩擦係数が低い物質層が設けられている。実施形態では、弾性部１６の外周面１６ｂ１、および弾性部１６の外周面１６ｂ１と対向する上部軸受ハウジング４１の面４１ａのいずれか一方に、摩擦係数が低い物質層が設けられている。また、先端部１６ｃの吸気口側の面１６ｃ１、および先端部１６ｃと当接する上部軸受ハウジング４１の下面４１ｂのいずれか一方に、弾性支持体１４および上部軸受ハウジング４１よりも摩擦係数が低い物質層が設けられている。
したがって、シャフト１０の回転により転がり軸受８の外輪８ａが供回りして弾性部１６が上部軸受ハウジング４１の接触面を摺動する際の摩擦抵抗を抑制できる。換言すると、弾性支持体１４が摺動しやすくなり、半径方向支持剛性を低くすることができる。また、弾性支持体１４と上部軸受ハウジング４１との摩擦熱を低減することができる。

（１０）弾性支持体１４は、ステンレス鋼、銅合金やバネ用金属材料などの金属で作製されている。これによって、金属よりも熱伝導率の低いエラストマー弾性体のみで回転体ユニットを支持している真空ポンプよりも放熱性能が高くなる。また、金属は、エラストマー弾性体よりも、温度、時間、グリースなどによって、弾性率が変化しにくいため、半径方向支持剛性を安定させることができる。

以上に示した実施形態を以下のように変形して実施することができる。
（１）上述した実施形態では、図２において説明したように、永久磁石式磁気軸受６により弾性支持体１４の先端部１６ｃの吸気口側の面１６ｃ１が上部軸受ハウジング４１の下面４１ｂと当接している。これは、永久磁石式磁気軸受６による引っ張り力によって与えられる転がり軸受８と回転体ユニットＲとの間で生じる予圧の条件による。

例えば、回転体ユニットＲの吸気口側を永久磁石式磁気軸受ではなく、転がり軸受で支持する場合などには、上下の転がり軸受同士で回転体ユニットＲを押し合うことで予圧を生み出すため、図２に示す回転体ユニットＲを支える排気口側の転がり軸受８は、弾性支持体１４から吸気口側の力を受ける。それを実現するには、弾性支持体１４は、下部軸受ハウジング４２から吸気口側の力を受けなければならない。その結果、弾性支持体１４は、先端部１６ｃの排気口側の面１６ｃ２を介して、下部軸受ハウジング４２の上面４２ａと当接することになる。そのような当接状況であっても、弾性支持体１４は摺動可能である。また、その場合、面１６ｃ２および上面４２ａにグリースを設ければよく、面１６ｃ２および上面４２ａの少なくともいずれか一方に、弾性支持体１４や下部軸受ハウジング４２よりも摩擦係数の低い物質層を設ければよい。

（２）以上に示した実施形態では、上部軸受ハウジング４１はベース２と一体的に形成されるとしたが、ベース２とは別の部材で作製し、ベース２に装着するようにしてもよい。
（３）弾性支持体１４の弾性部１６を３つ設けたが、４つ以上設けてもよい。
（４）本発明は、排気機能部にターボポンプ部Ｐ１およびＨｏｌｗｅｃｋポンプ部Ｐ２を備えた真空ポンプに限らず、タービン翼のみを備えた真空ポンプや、ジーグバーンポンプやＨｏｌｗｅｃｋポンプなどのドラッグポンプのみを備えた真空ポンプや、それらを組み合わせた真空ポンプにも適用することができる。

本発明は上述した内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１：ターボ分子ポンプ、 ２：ベース、
３：ポンプロータ、 ４：モータ、
４ａ：モータロータ、 ４ｂ：モータステータ、
６：永久磁石式磁気軸受、 ８：軸受、
８ａ：外輪、 ８ｂ：内輪、
９：軸受、 １０：シャフト、
１１：磁石ホルダ、 １２：ポンプケーシング、
１３：ベアリングホルダ、 １４：弾性支持体、
１５：環状体、 １５ａ：基部、
１５ｂ、１５ｃ：円筒延長部、 １５ｄ：円環部、
１５ｅ：外周面、 １５ａ１：内周面、
１６：弾性部、 １６ａ:基部、
１６ｂ：弾性腕部、 １６ｂ１：外周面、
１６ｃ：先端部、 １６ｃ１：吸気口側の面、
１９、１９ａ、１９ｂ：エラストマー弾性体、
２０：固定翼、 ２１：ステータ、
３０：回転翼 ３１：ロータ円筒部、
４０：軸受ハウジング、 ４１：上部軸受ハウジング、
４１ａ：内周面、 ４１ｂ：下面、
４２：下部軸受ハウジング、 ４２ａ：上面、
８０：弾性支持体、 ８４：可撓性部材、
８６：内側環状部分、 ８８：外側環状部分、
１５６：隙間、 Ｐ１：ターボポンプ部、
Ｐ２：Ｈｏｌｗｅｃｋポンプ部、 Ｒ：回転体ユニット

Claims (8)

1. 吸気口を有するポンプケーシングと、
   前記ポンプケーシング内に収容され、ロータ組立体を支持する転がり軸受と、
   前記転がり軸受が収容される軸受ハウジングが設けられたベースと、
   前記軸受ハウジング内に設けられ、前記転がり軸受を弾性支持する弾性支持体と、を備え、
   前記弾性支持体は、転がり軸受の外輪に嵌合する環状体と、前記環状体の外周面から略周方向に延設されて先端が自由端である複数の弾性部とを備え、
   前記環状体は、前記弾性部と前記軸受ハウジングとの当接により前記軸受ハウジングに弾性支持され、
   前記弾性部のそれぞれは、前記環状体の外周面と径方向に所定の距離離間して二重環構造として配設された弾性腕部と、前記弾性腕部の先端で径方向外方に延設された先端部と
   を有し、
   前記先端部の外面が前記軸受ハウジングに対して摺動可能に対向する真空ポンプ。
2. 請求項１に記載の真空ポンプにおいて、
   前記転がり軸受は、前記弾性部の外周面と前記軸受ハウジングの内周面とが当接されて径方向に弾性支持され、前記弾性部の先端部の軸方向の外面が前記軸受ハウジングの軸方向の外面と当接されて軸方向に弾性支持される真空ポンプ。
3. 請求項１または２に記載の真空ポンプにおいて、
   前記ロータ組立体の下部は 前記転がり軸受で支持され、
   前記ロータ組立体の上部は 永久磁石式磁気軸受で支持され、
   前記永久磁石式磁気軸受の軸方向の反発力により、前記弾性部の先端部の軸方向の一方の外面が前記軸受ハウジングに当接される真空ポンプ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
   前記環状体は、前記転がり軸受の外輪が内周面に挿入嵌合される円筒基部と、前記円筒基部の軸方向両端から軸方向に延設された第１および第２の円筒延長部と、前記第１の円筒延長部から径方向内側に延設され、前記転がり軸受の外輪の軸方向の移動を規制する円環部とを有する真空ポンプ。
5. 請求項４に記載の真空ポンプにおいて、
   前記環状体の前記第１および第２の円筒延長部の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間に、前記弾性支持体の径方向の移動を規制するエラストマー弾性体が設けられている真空ポンプ。
6. 請求項５に記載の真空ポンプにおいて、
   前記弾性支持体と、前記エラストマー弾性体と、前記軸受ハウジングとで囲まれる空間にグリースが充填された
   真空ポンプ。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
   前記弾性部の前記外周面と前記軸受ハウジングとの間にグリースが設けられ、
   前記弾性部の先端部と前記弾性部の先端部が当接する前記軸受ハウジングとの間に、グリースが設けられた真空ポンプ。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
   前記弾性部の前記外周面、および、前記弾性部の前記外周面と対向する前記軸受ハウジングの面のいずれか一方に、前記弾性支持体および前記軸受ハウジングよりも摩擦係数が低い物質層が設けられ、
   前記弾性部の先端部、および、前記弾性部の先端部と当接する前記軸受ハウジングの面のいずれか一方に、前記弾性支持体および前記軸受ハウジングよりも摩擦係数が低い物質層が設けられた真空ポンプ。
   

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