JPH0455276Y2 - - Google Patents

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JPH0455276Y2
JPH0455276Y2 JP1986072565U JP7256586U JPH0455276Y2 JP H0455276 Y2 JPH0455276 Y2 JP H0455276Y2 JP 1986072565 U JP1986072565 U JP 1986072565U JP 7256586 U JP7256586 U JP 7256586U JP H0455276 Y2 JPH0455276 Y2 JP H0455276Y2
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056Bearings
    • F04D29/057Bearings hydrostatic; hydrodynamic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/04Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F04D19/042Turbomolecular vacuum pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
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    • F16C32/0603Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C2360/45Turbo-molecular pumps

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  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、回転体をガスベアリングにより回転
可能に支持したターボ分子ポンプに関するもので
ある。
(従来の技術) 従来のターボ分子ポンプを第3図により説明す
ると、1が回転体、1aが同回転体1の駆動軸、
6が同駆動軸1aに取付けたガスタービンブレー
ド、2a,2bが上記回転体1を取り囲むケーシ
ング、3,4が上記駆動軸1aの周りの上記ケー
シング2b内に設けたラジアル方向の多孔質金属
製ガスベアリング、5が上記ガスタービンブレー
ド6の上下の上記ケーシング2b内に設けたスラ
スト方向の多孔質金属製ガスベアリング、3aが
上記多孔質金属製ガスベアリング3の背後の上記
ケーシング2bを貫通したガス導入口、4aが上
記多孔質金属製ガスベアリング4の背後の上記ケ
ーシング2bを貫通したガス導入口、5aが上記
多孔質金属製ガスベアリング5の背後の上記ケー
シング2bを貫通したガス導入口、7が上記ガス
ベアリング部と吐出側真空室8とを遮断するシー
ル部材である。
上記第3図に示すターボ分子ポンプでは、ガス
をガス導入口3a,4a,5aから多孔質金属製
ガスベアリング3,4,5を経てケーシング2b
内へ噴出して、回転体1及び駆動軸1aを回転可
能に支持する一方、ガスをケーシング2bに設け
たタービンガス供給孔(図示せず)→ガスタービ
ンブレード6→ケーシング2bに設けたタービン
ガス吐出孔(図示せず)に通過させて、駆動軸1
a及び回転体1を高速回転させ、矢印A1→A2
向に向かう排気作用を生じさせて、A1側に高真
空を発生させるようにしている。
(考案が解決しようとする問題点) 前記第3図に示す従来のターボ分子ポンプで
は、回転体1及び駆動軸1aの高速回転中、何等
かの原因でガスベアリング3,4,5へのガス供
給圧が低下したり、ガス供給管が破断したりし
て、同ガスベアリング3,4,5が支持力を失う
と、駆動軸1aとガスベアリング3,4,5とが
接触して、同ガスベアリング3,4,5や駆動軸
1a、回転体1が破損するという問題があつた。
本考案は前記の問題点に鑑み提案するものであ
り、その目的とする処は、ガスベアリングが作動
不能になつたときに発生していた回転体、ガスベ
アリング等の破損を防止できるターボ分子ポンプ
を提供しようとする点にある。
(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するために、本考案は、回転
体をガスベアリングにより回転可能に支持したタ
ーボ分子ポンプにおいて、前記回転体の上端部及
び下端部に常時非接触で対向する各球体と同各球
体を回転可能に支持する上側及び下側の球体支持
部材とよりなる危急軸受を有し、上側の球体支持
部材を前記回転体を取り囲むケーシングの上部に
取付け、ピストン状デイスクを下側の球体支持部
材に設けるとともに、同ピストン状デイスクを前
記ケーシングの下部に設けたシリンダ状ケーシン
グ内に昇降可能に嵌挿し、前記ガスベアリングへ
の供給ガスと同じ圧力のガスを前記シリンダ状ケ
ーシング内上部へ供給するガス供給口を同シリン
ダ状ケーシングの上部に設け、排気口を同シリン
ダ状ケーシングの底部に設け、前記シリンダ状ケ
ーシング内上部のガス供給圧が低下したときに前
記ピストン状デイスクを上方に押し上げるばねを
同ピストン状デイスクと前記シリンダ状ケーシン
グの底部との間に介装している。
(作用) 本考案のターボ分子ポンプは前記のように構成
されており、常時は、ガスをガスベアリングから
ケーシング内へ噴出して、回転体を回転可能に支
持する一方、ガスをガスタービンブレードへ供給
して、回転体を高速回転させる。このとき、上側
の球体支持部材の球体は、回転体の上端面に設け
た凹部に非接触で対向し、下側の球体支持部材の
球体は、回転体の下端面に設けた凹部に非接触で
対向している。この状態から、何等かの原因でガ
スベアリングが支持力を失うと、シリンダ状ケー
シング内上部のガス供給圧(ガスベアリングへの
ガス供給圧と同じ圧力のガス供給圧)も低下する
ため、ピストン状デイスク及び下側の球体支持部
材がばねにより押し上げられ、下側の球体支持部
材の球体が回転体の下端部に設けた凹部に接触し
て、回転体も押し上げられ、回転体の上端部に設
けた凹部が上側の支持部材の球体に接触して、回
転体がこれらの球体により回転可能に支持され
る。この状態になつたら、回転体を停止させる。
その後、ガスベアリングへのガス供給系が正常に
戻れば、シリンダ状ケーシング内上部のガス供給
圧もガスベアリングへのガス供給圧と同じ圧力に
戻つて、ピストン状デイスク及び下側の球体支持
部材がばねに抗し下降し、回転体も当初の位置ま
で下降して、ガスベアリングにより回転可能に支
持される一方、上下の球体が回転体から離れる。
(実施例) 次に本考案のターボ分子ポンプを第1図に示す
一実施例により説明すると、1が回転体、1aが
同回転体1の駆動軸、6が同駆動軸1aに取付け
たガスタービンブレード、2a,2bが上記回転
体1を取り囲むケーシング、3,4が上記駆動軸
1aの周りの上記ケーシング2b内に設けたラジ
アル方向の多孔質金属製ガスベアリング、5が上
記ガスタービンブレード6の上下の上記ケーシン
グ2b内に設けたスラスト方向の多孔質金属製ガ
スベアリング、3aが上記多孔質金属製ガスベア
リング3の背後の上記ケーシング2bを貫通した
ガス導入口、4aが上記多孔質金属製ガスベアリ
ング4の背後の上記ケーシング2bを貫通したガ
ス導入口、5aが上記多孔質金属製ガスベアリン
グ5の背後の上記ケーシング2bを貫通したガス
導入口、7が上記ガスベアリング部と吐出側真空
室8とを遮断するシール部材である。
9が上記ケーシング2aの上端部に取付けたケ
ーシング側部材、9aが同ケーシング側部材9に
設けた吸気孔、8が危急軸受の上側の球体支持部
材、11が同上側の球体支持部材8を上記ケーシ
ング側部材9に固定するナツト、10aが上側の
球体支持部材8の下端部に回転可能に支持された
球体で、同球体10aが上記回転体1の上端面に
設けた凹部に常時非接触で対向している。
13が上記ケーシング2bの下部に固定したシ
リンダ状ケーシング、12が危急軸受の下側の球
体支持部材、12′が同下側の球体支持部材12
に固定したピストン状デイスクで、同ピストン状
デイスク12′が上記シリンダ状ケーシング13
内に昇降可能に嵌挿されている。また10bが上
記下側の球体支持部材12の上端部に回転可能に
支持された球体、14が上記ピストン状デイスク
12′と上記シリンダ状ケーシング13の底部と
の間に介装したばね、15がガスベアリング3,
4,5への供給ガスと同じ圧力のガスを上記シリ
ンダ状ケーシング13内上部へ供給するガス供給
口、16が上記シリンダ状ケーシング13の底部
に設けた排気口で、ガス供給口15からシリンダ
状ケーシング13内上部へ上記圧力のガスが供給
され、ピストン状デイスク12′及び下側の球体
支持部材12がばね14に抗し下降して、球体1
0bが駆動軸1aの下端面に設けた凹部に常時非
接触で対向している。
次に前記第1図に示すターボ分子ポンプの作用
を具体的に説明する。常時は、ガスをガス導入孔
3a,4a,5aから多孔質金属製ガスベアリン
グ3,4,5を経てケーシング2b内へ噴出し
て、回転体1及び駆動軸1aを回転可能に支持す
る一方、ガスをケーシング2bに設けたタービン
ガス供給孔(図示せず)→ガスタービンブレード
6→ケーシング2bに設けたタービンガス吐出孔
(図示せず)に通過させて、回転体1及び駆動軸
1aを高速回転させ、矢印A1→A2方向に向かう
排気作用を生じさせて、A1側に高真空を発生さ
せる。
このとき、回転体1及び駆動軸1aが正常位置
にあるため、危急軸受の上側の球体10aが回転
体1の上端面に設けた凹部に非接触で対向してい
る。またガスベアリング3,4,5への供給ガス
と同じ圧力のガスがシリンダ状ケーシング13の
上部内へ供給されるため、ピストン状デイスク1
2′及び下側の球体支持部材12がばね14に抗
し下降して、球体10bが駆動軸1aの下端面に
設けた凹部に非接触で対向している(第2図a参
照)。
この状態から、何等かの原因でガスベアリング
3,4,5へのガス供給圧が低下したり、ガス供
給管が破断したりして、同ガスベアリング3,
4,5が支持力を失うと、シリンダ状ケーシング
13内上部のガス供給圧(ガスベアリングへのガ
ス供給圧と同じ圧力のガス供給圧)も低下するた
め、ピストン状デイスク12′及び下側の球体支
持部材12がばね14により押し上げられ(第2
図b参照)、下側の球体支持部材12の球体10
bが駆動軸1aの下端部に設けた凹部に接触し
て、回転体1及び駆動軸1aも押し上げられ、回
転体1の上端部に設けた凹部が上側の支持部材8
の球体10aに接触して、回転体1及び駆動軸1
aがこれら上下の球体10a,10bにより回転
可能に支持される。この状態になつたら、回転体
1及び駆動軸1aを停止させる。その後、ガスベ
アリング3,4,5へのガス供給系が正常に戻れ
ば、シリンダ状ケーシング13内上部のガス供給
圧もガスベアリング3,4,5へのガス供給圧と
同じ圧力に戻つて、ピストン状デイスク12′及
び下側の球体支持部材12がばね14に抗し下降
し、回転体1及び、駆動軸1aも当初の位置まで
下降して、ガスベアリング3,4,5により回転
可能に支持させる一方、上下の球体10a,10
bが回転体1及び駆動軸1aから離れる。
(考案の効果) 本考案のターボ分子ポンプは前記のように常時
は、ガスをガスベアリングからケーシング内へ噴
出して、回転体を回転可能に支持する一方、ガス
をガスタービンブレードへ供給して、回転体を高
速回転させる。このとき、上側の球体支持部材の
球体は、回転体の上端面に設けた凹部に非接触で
対向し、下側の球体支持部材の球体は、回転体の
下端面に設けた凹部に非接触で対向している。こ
の状態から、何等かの原因でガスベアリングが支
持力を失うと、シリンダ状ケーシング内上部のガ
ス供給圧(ガスベアリングへのガス供給圧と同じ
圧力のガス供給圧)も低下するため、ピストン状
デイスク及び下側の球体支持部材がばねにより押
し上げられ、下側の球体支持部材の球体が回転体
の下端部に設けた凹部に接触して、回転体も押し
上げられ、回転体の上端部に設けた凹部が上側の
支持部材の球体に接触して、回転体がこれらの球
体により回転可能に支持されるので、本考案のタ
ーボ分子ポンプによれば、ガスベアリングが作動
不能になつたときに発生していた回転体、ガスベ
アリング等の破損を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案のターボ分子ポンプの一実施例
を示す縦断側面図、第2図はその作用説明図、第
3図は従来のターボ分子ポンプを示す縦断側面図
である。 1,1a……回転体、2a,2b……ケーシン
グ、3,4,5……ガスベアリング、8……上側
の球体支持部材、10a,10b……球体、12
……下側の球体支持部材、12′……ピストン状
デイスク、13……シリンダ状ケーシング、14
……ばね、15……ガス供給口、16……排気
口。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 回転体をガスベアリングにより回転可能に支持
    したターボ分子ポンプにおいて、前記回転体の上
    端部及び下端部に常時非接触で対向する各球体と
    同各球体を回転可能に支持する上側及び下側の球
    体支持部材とよりなる危急軸受を有し、上側の球
    体支持部材を前記回転体を取り囲むケーシングの
    上部に取付け、ピストン状デイスクを下側の球体
    支持部材に設けるとともに、同ピストン状デイス
    クを前記ケーシングの下部に設けたシリンダ状ケ
    ーシング内に昇降可能に嵌挿し、前記ガスベアリ
    ングへの供給ガスと同じ圧力のガスを前記シリン
    ダ状ケーシング内上部へ供給するガス供給口を同
    シリンダ状ケーシングの上部に設け、排気口を同
    シリンダ状ケーシングの底部に設け、前記シリン
    ダ状ケーシング内上部のガス供給圧が低下したと
    きに前記ピストン状デイスクを上方に押し上げる
    ばねを同ピストン状デイスクと前記シリンダ状ケ
    ーシングの底部との間に介装したことを特徴とす
    るターボ分子ポンプ。
JP1986072565U 1986-05-16 1986-05-16 Expired JPH0455276Y2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1986072565U JPH0455276Y2 (ja) 1986-05-16 1986-05-16
DE19873716221 DE3716221A1 (de) 1986-05-16 1987-05-14 Turbomolekularpumpe

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JP1986072565U JPH0455276Y2 (ja) 1986-05-16 1986-05-16

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Publication Number Publication Date
JPS62184191U JPS62184191U (ja) 1987-11-21
JPH0455276Y2 true JPH0455276Y2 (ja) 1992-12-25

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ID=13493013

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DE (1) DE3716221A1 (ja)

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Also Published As

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JPS62184191U (ja) 1987-11-21

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