JPH05332287A - 真空ポンプ - Google Patents
真空ポンプInfo
- Publication number
- JPH05332287A JPH05332287A JP13894592A JP13894592A JPH05332287A JP H05332287 A JPH05332287 A JP H05332287A JP 13894592 A JP13894592 A JP 13894592A JP 13894592 A JP13894592 A JP 13894592A JP H05332287 A JPH05332287 A JP H05332287A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum pump
- rotor blades
- blade
- ceramics
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空ポンプの信頼性を向上できる。また製作
コストを低減できる。 【構成】 真空ポンプの翼列１Ｂ、２の隙間は小さいの
で、ガスを圧縮する過程で、熱を発生する。この熱によ
り、回転軸３及び多段のセラミックス製動翼１Ｂ（また
は１Ｃ）は、膨張するが、セラミックスとの線膨張係数
差が５×１０-6／℃以下の材料により回転軸３を構成
し、同回転軸３の動翼取付部３Ａを同各動翼１Ｂに設け
た孔に嵌挿し、同回転軸３の動翼取付部３Ａの先端部に
締結具５を装着して、同各動翼１Ｂを同回転軸３に固定
しており、締結具５の弛み若しくは締まり過ぎによるセ
ラミックス製動翼１Ｂの破損が防止されて、セラミック
ス製動翼１Ｂを有する真空ポンプの信頼性が向上する。
また構造が簡単であり、真空ポンプの製作コストが嵩ま
ない。また締結具５と動翼１Ｃとの間にスペーサ５Ａを
介装しており、締結具５の締まり過ぎによるセラミック
ス製動翼１Ｃの破損が防止されて、この点から、セラミ
ックス製動翼を有する真空ポンプの信頼性が一層向上す
る。
コストを低減できる。 【構成】 真空ポンプの翼列１Ｂ、２の隙間は小さいの
で、ガスを圧縮する過程で、熱を発生する。この熱によ
り、回転軸３及び多段のセラミックス製動翼１Ｂ（また
は１Ｃ）は、膨張するが、セラミックスとの線膨張係数
差が５×１０-6／℃以下の材料により回転軸３を構成
し、同回転軸３の動翼取付部３Ａを同各動翼１Ｂに設け
た孔に嵌挿し、同回転軸３の動翼取付部３Ａの先端部に
締結具５を装着して、同各動翼１Ｂを同回転軸３に固定
しており、締結具５の弛み若しくは締まり過ぎによるセ
ラミックス製動翼１Ｂの破損が防止されて、セラミック
ス製動翼１Ｂを有する真空ポンプの信頼性が向上する。
また構造が簡単であり、真空ポンプの製作コストが嵩ま
ない。また締結具５と動翼１Ｃとの間にスペーサ５Ａを
介装しており、締結具５の締まり過ぎによるセラミック
ス製動翼１Ｃの破損が防止されて、この点から、セラミ
ックス製動翼を有する真空ポンプの信頼性が一層向上す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空ポンプ（例えばジ
グバーン型低真空ポンプ）に関するものである。
グバーン型低真空ポンプ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の真空ポンプを図８、図９により説
明すると、図８の１、３が回転軸、１Ａが回転軸１を構
成する多段のセラミックス製動翼（回転円板）、６が軸
受で、同軸受６により、回転軸１、３がケーシング８及
びハウジング９内に回転可能に支持されている。
明すると、図８の１、３が回転軸、１Ａが回転軸１を構
成する多段のセラミックス製動翼（回転円板）、６が軸
受で、同軸受６により、回転軸１、３がケーシング８及
びハウジング９内に回転可能に支持されている。
【０００３】図８、図９の２が多段の静止円板、７が同
各静止円板２の間に介装したスペーサで、ケーシング８
をハウジング９に固定することにより、同各静止円板２
と同各スペーサ７とがケーシング８の内周面に固定され
て、同各静止円板２が上記各動翼１Ａに対して僅かな隙
間を置いて対向している。４が上記回転軸３に取付けた
モータロータ、１０が同モータロータ４に対向して上記
ハウジング９内に取付けたモータステータで、これらの
モータロータ４とモータステータ１０とにより、回転軸
１、３の駆動機構が構成されている。
各静止円板２の間に介装したスペーサで、ケーシング８
をハウジング９に固定することにより、同各静止円板２
と同各スペーサ７とがケーシング８の内周面に固定され
て、同各静止円板２が上記各動翼１Ａに対して僅かな隙
間を置いて対向している。４が上記回転軸３に取付けた
モータロータ、１０が同モータロータ４に対向して上記
ハウジング９内に取付けたモータステータで、これらの
モータロータ４とモータステータ１０とにより、回転軸
１、３の駆動機構が構成されている。
【０００４】上記のように互いに対向する回転円板１と
静止円板２の少なくとも一方には、図９に示すように溝
２ａと山２ｂとが交互に設けられている。上記各動翼１
Ａと静止円板２との間には、僅かな隙間があり、回転軸
１、３を回転させると、動翼１Ａと静止円板２との流体
力学的作用により、ガスが反駆動機構側から駆動機構側
へ流れ、その結果、図８の吸気口１１から排気口１２へ
ガスが移送される。
静止円板２の少なくとも一方には、図９に示すように溝
２ａと山２ｂとが交互に設けられている。上記各動翼１
Ａと静止円板２との間には、僅かな隙間があり、回転軸
１、３を回転させると、動翼１Ａと静止円板２との流体
力学的作用により、ガスが反駆動機構側から駆動機構側
へ流れ、その結果、図８の吸気口１１から排気口１２へ
ガスが移送される。
【０００５】上記吸気口１１側に容器（図示せず）を設
け、上記排気口１２を大気に開放しており、真空ポンプ
を運転すると、上記容器内が真空となる。その圧力は、
１０ -5〜１０-6Ｔｏｒｒに達する。ここで回転軸１、３
は、その全体が窒化けい素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）等のセラミッ
クスにより形成されている。回転軸１、３の全体を一体
に形成することは困難であり、各動翼１Ａを１枚ずつ形
成し、さらに各動翼１Ａを互いに一体に接合し、次いで
このように形成した回転軸１を回転軸３に一体に接合す
るようにしている。この真空ポンプは、ガスに接する回
転軸１、３がセラミックスにより形成されているため、
耐熱性、耐食性に優れている。
け、上記排気口１２を大気に開放しており、真空ポンプ
を運転すると、上記容器内が真空となる。その圧力は、
１０ -5〜１０-6Ｔｏｒｒに達する。ここで回転軸１、３
は、その全体が窒化けい素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）等のセラミッ
クスにより形成されている。回転軸１、３の全体を一体
に形成することは困難であり、各動翼１Ａを１枚ずつ形
成し、さらに各動翼１Ａを互いに一体に接合し、次いで
このように形成した回転軸１を回転軸３に一体に接合す
るようにしている。この真空ポンプは、ガスに接する回
転軸１、３がセラミックスにより形成されているため、
耐熱性、耐食性に優れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記図８、図９に示す
従来の真空ポンプでは、各動翼１Ａを１枚ずつ形成し、
次いで各動翼１Ａを一体に接合するので、各動翼１Ａの
結合強度が低い場合、各動翼１Ａが高速回転中に破損し
易い。また回転軸１、３の製作時、多数の工程を要し
て、製作コストを嵩ませるという問題があった。
従来の真空ポンプでは、各動翼１Ａを１枚ずつ形成し、
次いで各動翼１Ａを一体に接合するので、各動翼１Ａの
結合強度が低い場合、各動翼１Ａが高速回転中に破損し
易い。また回転軸１、３の製作時、多数の工程を要し
て、製作コストを嵩ませるという問題があった。
【０００７】本発明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、信頼性を向上できる。ま
た製作コストを低減できる真空ポンプを提供しようとす
る点にある。
であり、その目的とする処は、信頼性を向上できる。ま
た製作コストを低減できる真空ポンプを提供しようとす
る点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、回転軸に取付けた多段の動翼とケーシ
ングに取付けた多段の静翼とにより構成された翼列によ
り、気体を吸気口から排気口へ圧縮しながら排気する真
空ポンプにおいて、前記各動翼をセラミックスにより構
成し、セラミックスとの線膨張係数差が５×１０-6／℃
以下の材料により前記回転軸を構成し、同回転軸の動翼
取付部を同各動翼に設けた孔に嵌挿し、同回転軸の動翼
取付部の先端部に締結具を装着して、同各動翼を同回転
軸に固定している。
めに、本発明は、回転軸に取付けた多段の動翼とケーシ
ングに取付けた多段の静翼とにより構成された翼列によ
り、気体を吸気口から排気口へ圧縮しながら排気する真
空ポンプにおいて、前記各動翼をセラミックスにより構
成し、セラミックスとの線膨張係数差が５×１０-6／℃
以下の材料により前記回転軸を構成し、同回転軸の動翼
取付部を同各動翼に設けた孔に嵌挿し、同回転軸の動翼
取付部の先端部に締結具を装着して、同各動翼を同回転
軸に固定している。
【０００９】また本発明の真空ポンプは、前記締結具と
前記動翼との間にスペーサを介装している。
前記動翼との間にスペーサを介装している。
【００１０】
【作用】本発明の真空ポンプは前記のように構成されて
おり、次の作用が行われる。即ち、真空ポンプの翼列の
隙間は小さいので、ガスを圧縮する過程で、熱を発生す
る。この熱により、回転軸及び多段のセラミックス製動
翼は、膨張するが、セラミックスとの線膨張係数差が５
×１０-6／℃以下の材料により回転軸を構成し、同回転
軸の動翼取付部を同各動翼に設けた孔に嵌挿し、同回転
軸の動翼取付部の先端部に締結具を装着して、同各動翼
を同回転軸に固定しており、締結具の弛み若しくは締ま
り過ぎによるセラミックス製動翼の破損が防止されて、
セラミックス製動翼を有する真空ポンプの信頼性が向上
する。また構造が簡単であり、真空ポンプの製作コスト
が嵩まない。また締結具と動翼との間にスペーサを介装
しており、締結具の締まり過ぎによるセラミックス製動
翼の破損が防止されて、この点から、セラミックス製動
翼を有する真空ポンプの信頼性が一層向上する。
おり、次の作用が行われる。即ち、真空ポンプの翼列の
隙間は小さいので、ガスを圧縮する過程で、熱を発生す
る。この熱により、回転軸及び多段のセラミックス製動
翼は、膨張するが、セラミックスとの線膨張係数差が５
×１０-6／℃以下の材料により回転軸を構成し、同回転
軸の動翼取付部を同各動翼に設けた孔に嵌挿し、同回転
軸の動翼取付部の先端部に締結具を装着して、同各動翼
を同回転軸に固定しており、締結具の弛み若しくは締ま
り過ぎによるセラミックス製動翼の破損が防止されて、
セラミックス製動翼を有する真空ポンプの信頼性が向上
する。また構造が簡単であり、真空ポンプの製作コスト
が嵩まない。また締結具と動翼との間にスペーサを介装
しており、締結具の締まり過ぎによるセラミックス製動
翼の破損が防止されて、この点から、セラミックス製動
翼を有する真空ポンプの信頼性が一層向上する。
【００１１】
（第１実施例）次に本発明の真空ポンプを図１〜図４に
示す第１実施例により説明すると、図１の１Ｂが多段の
動翼（回転円板）であり、図２（ａ）に示すように中央
に孔が設けられている。３が回転軸、３Ａが同回転軸３
に設けた動翼取付部で、多段の回転円板１Ｂがセラミッ
クスにより形成され、同締結軸部３Ａが上記多段の動翼
１Ｂの中心孔を貫通して、上方に突出し、この部分に締
結具（図ではナット）５が取付けられて、回転軸３と多
段の動翼１Ｂとが一体的に固定されている。
示す第１実施例により説明すると、図１の１Ｂが多段の
動翼（回転円板）であり、図２（ａ）に示すように中央
に孔が設けられている。３が回転軸、３Ａが同回転軸３
に設けた動翼取付部で、多段の回転円板１Ｂがセラミッ
クスにより形成され、同締結軸部３Ａが上記多段の動翼
１Ｂの中心孔を貫通して、上方に突出し、この部分に締
結具（図ではナット）５が取付けられて、回転軸３と多
段の動翼１Ｂとが一体的に固定されている。
【００１２】上記回転軸３及び上記締結軸部３Ａは、セ
ラミックス（各動翼１Ｂ）との線膨張係数差が５×１０
-6／℃以下の材料により構成されている。６が軸受で、
同軸受６により、回転軸１と各動翼１Ｂとがケーシング
８及びハウジング９内に回転可能に支持されている。図
１、図２（ｂ）の２が多段の静止円板、７が同各静止円
板２の間に介装したスペーサで、ケーシング８をハウジ
ング９に固定することにより、同各静止円板２と同各ス
ペーサ７とがケーシング８の内周面に固定されて、同各
静止円板２が上記各動翼１Ｂに対して僅かな隙間を置い
て対向している。
ラミックス（各動翼１Ｂ）との線膨張係数差が５×１０
-6／℃以下の材料により構成されている。６が軸受で、
同軸受６により、回転軸１と各動翼１Ｂとがケーシング
８及びハウジング９内に回転可能に支持されている。図
１、図２（ｂ）の２が多段の静止円板、７が同各静止円
板２の間に介装したスペーサで、ケーシング８をハウジ
ング９に固定することにより、同各静止円板２と同各ス
ペーサ７とがケーシング８の内周面に固定されて、同各
静止円板２が上記各動翼１Ｂに対して僅かな隙間を置い
て対向している。
【００１３】４が上記回転軸３に取付けたモータロー
タ、１０が同モータロータ４に対向して上記ハウジング
９内に取付けたモータステータで、これらのモータロー
タ４とモータステータ１０とにより、回転軸３と各動翼
１Ｂとの駆動機構が構成されている。上記のように互い
に対向する動翼１Ｂと静止円板２の少なくとも一方に
は、図２に示すように溝１ａと山１ｂ、または溝２ａと
山２ｂとが交互に設けられている。
タ、１０が同モータロータ４に対向して上記ハウジング
９内に取付けたモータステータで、これらのモータロー
タ４とモータステータ１０とにより、回転軸３と各動翼
１Ｂとの駆動機構が構成されている。上記のように互い
に対向する動翼１Ｂと静止円板２の少なくとも一方に
は、図２に示すように溝１ａと山１ｂ、または溝２ａと
山２ｂとが交互に設けられている。
【００１４】上記各動翼１Ｂと静止円板２との間には、
僅かな隙間があり、回転軸３及び各動翼１Ｂを回転させ
ると、各動翼１Ｂと静止円板２との流体力学的作用によ
り、ガスが反駆動機構側から駆動機構側へ流れ、その結
果、図１の吸気口１１から排気口１２へガスが移送され
る。上記ナット５の締結状態を図３に示した。図３
（ａ）は締結前の状態を示し、図３（ｂ）は締結後の状
態を示している。図３（ａ）の締結前、動翼１Ｂ及び回
転軸３の動翼取付部３Ａは、長さＬを有しているが、図
３（ｂ）の締結後には、動翼１Ｂがδ1 だけ縮み、回転
軸３の動翼取付部３Ａがδ2 だけ伸びる。このとき、動
翼１Ｂに作用する圧縮力Ｆ1 及び動翼取付部３Ａに作用
する引張力Ｆ2 は、等しく、δ1 及びδ2 の間には、次
の関係がある。
僅かな隙間があり、回転軸３及び各動翼１Ｂを回転させ
ると、各動翼１Ｂと静止円板２との流体力学的作用によ
り、ガスが反駆動機構側から駆動機構側へ流れ、その結
果、図１の吸気口１１から排気口１２へガスが移送され
る。上記ナット５の締結状態を図３に示した。図３
（ａ）は締結前の状態を示し、図３（ｂ）は締結後の状
態を示している。図３（ａ）の締結前、動翼１Ｂ及び回
転軸３の動翼取付部３Ａは、長さＬを有しているが、図
３（ｂ）の締結後には、動翼１Ｂがδ1 だけ縮み、回転
軸３の動翼取付部３Ａがδ2 だけ伸びる。このとき、動
翼１Ｂに作用する圧縮力Ｆ1 及び動翼取付部３Ａに作用
する引張力Ｆ2 は、等しく、δ1 及びδ2 の間には、次
の関係がある。
【００１５】Ｆ1 ＝Ｋ1 δ1 Ｆ2 ＝Ｋ2 δ2 但しＫ1 は動翼１Ｂのばね定数、Ｋ2 は動翼取付部３Ａ
のばね定数である。これらの関係は、公知である（必要
ならば山海堂発行、井沢実著「機械要素の設計解析」の
第１２０頁を参照されたい）。上記力Ｆと変位δとの関
係は、図４の三角形ＯーＡーＡ1 により表される。
のばね定数である。これらの関係は、公知である（必要
ならば山海堂発行、井沢実著「機械要素の設計解析」の
第１２０頁を参照されたい）。上記力Ｆと変位δとの関
係は、図４の三角形ＯーＡーＡ1 により表される。
【００１６】真空ポンプの運転時、初期の締結状態から
温度がΔＴだけ変化した場合、このときの動翼１Ｂの長
さＬ1 及び動翼取付部３Ａの長さＬ2 は、それぞれの線
膨張係数をα1 、α2 とすると、次式により求めること
ができる。 Ｌ1 ＝Ｌ（１＋α1 ）ΔＴ Ｌ2 ＝Ｌ（１＋α2 ）ΔＴ ∴Ｌ1 −Ｌ2 ＝Ｌ（α1 −α2 ）ΔＴ 動翼１Ｂ（セラミックス）の線膨張係数が動翼取付部３
Ａの線膨張係数よりも大きいとき、即ち、α1 ＞α2 の
とき、締結状態は、図４の三角形ＯーＣーＣ1に移る。
いま線膨張係数差α1 −α2 が５×１０-6／℃以上のと
き、Ｌ1 −Ｌ2は、大きくなり、その際の締結力
Ｆ2 ’’は、許容締結力Ｆ2 ｍａｘを超えて、ねじの破
損に至る。
温度がΔＴだけ変化した場合、このときの動翼１Ｂの長
さＬ1 及び動翼取付部３Ａの長さＬ2 は、それぞれの線
膨張係数をα1 、α2 とすると、次式により求めること
ができる。 Ｌ1 ＝Ｌ（１＋α1 ）ΔＴ Ｌ2 ＝Ｌ（１＋α2 ）ΔＴ ∴Ｌ1 −Ｌ2 ＝Ｌ（α1 −α2 ）ΔＴ 動翼１Ｂ（セラミックス）の線膨張係数が動翼取付部３
Ａの線膨張係数よりも大きいとき、即ち、α1 ＞α2 の
とき、締結状態は、図４の三角形ＯーＣーＣ1に移る。
いま線膨張係数差α1 −α2 が５×１０-6／℃以上のと
き、Ｌ1 −Ｌ2は、大きくなり、その際の締結力
Ｆ2 ’’は、許容締結力Ｆ2 ｍａｘを超えて、ねじの破
損に至る。
【００１７】一方、動翼１Ｂ（セラミックス）の線膨張
係数が動翼取付部３Ａの線膨張係数よりも小さいとき、
即ち、α1 ＜α2 のとき、締結状態は、図４の三角形Ｏ
ーＢーＢ1 の方向に移る。いま線膨張係数差α2 −α1
が５×１０-6／℃以上のとき、Ｌ2 −Ｌ1 は、大きくな
り、Ｌ2 −Ｌ1 ＝δ1 ＋δ2 になって、その際の締結力
Ｆ2 ’＝０になり、締結の効果が無くなって、動翼１Ｂ
が回転軸３の動翼取付部３Ａに対して無拘束の状態にな
る。
係数が動翼取付部３Ａの線膨張係数よりも小さいとき、
即ち、α1 ＜α2 のとき、締結状態は、図４の三角形Ｏ
ーＢーＢ1 の方向に移る。いま線膨張係数差α2 −α1
が５×１０-6／℃以上のとき、Ｌ2 −Ｌ1 は、大きくな
り、Ｌ2 −Ｌ1 ＝δ1 ＋δ2 になって、その際の締結力
Ｆ2 ’＝０になり、締結の効果が無くなって、動翼１Ｂ
が回転軸３の動翼取付部３Ａに対して無拘束の状態にな
る。
【００１８】上記何れの場合も、高速回転時、締結の拘
束力が無くなるので、回転体３及び動翼１Ｂに大きな振
動力が誘起され、動翼１Ｂが周囲の静止部材に接触し
て、動翼１Ｂが破損、飛散する等の重大な事故が真空ポ
ンプに発生する。ところが本発明の真空ポンプでは、動
翼１Ｂ（セラミックス）との線膨張係数差が５×１０-6
／℃以下の材料により、回転軸３及び動翼取付部３Ａが
構成されており、温度変化が生じても、動翼１Ｂは、ナ
ット５により回転軸３及び動翼取付部３Ａに拘束され、
互いが一体の締結状態に保持されて、真空ポンプの信頼
性が向上する。
束力が無くなるので、回転体３及び動翼１Ｂに大きな振
動力が誘起され、動翼１Ｂが周囲の静止部材に接触し
て、動翼１Ｂが破損、飛散する等の重大な事故が真空ポ
ンプに発生する。ところが本発明の真空ポンプでは、動
翼１Ｂ（セラミックス）との線膨張係数差が５×１０-6
／℃以下の材料により、回転軸３及び動翼取付部３Ａが
構成されており、温度変化が生じても、動翼１Ｂは、ナ
ット５により回転軸３及び動翼取付部３Ａに拘束され、
互いが一体の締結状態に保持されて、真空ポンプの信頼
性が向上する。
【００１９】上記のように｜α1 −α2 ｜＜５×１０-6
／℃に設定した根拠は、次の通りである。δ1 ＋δ
2 は、通常、５０〜１００μｍ程度に設定される。この
とき、動翼１Ｂが動翼取付部３Ａに対して５０μｍ縮ん
だ際にも、締結力が維持される上に、５０μｍ伸びて
も、ねじが破損しないことを考慮している。しかるにＬ
の寸法は、約１００ｍｍ、ΔＴは、約１００℃が通常想
定されるが、この場合、 ｌ×｜α1 −α2 ｜×ΔＴ＝１００ｍｍ×５×１０-6／
℃×１００℃＝０．０５ｍｍ＝５０μｍ の伸び、縮みが生じても、締結力が解放されたり、ねじ
が破損したりする現象が生じない。
／℃に設定した根拠は、次の通りである。δ1 ＋δ
2 は、通常、５０〜１００μｍ程度に設定される。この
とき、動翼１Ｂが動翼取付部３Ａに対して５０μｍ縮ん
だ際にも、締結力が維持される上に、５０μｍ伸びて
も、ねじが破損しないことを考慮している。しかるにＬ
の寸法は、約１００ｍｍ、ΔＴは、約１００℃が通常想
定されるが、この場合、 ｌ×｜α1 −α2 ｜×ΔＴ＝１００ｍｍ×５×１０-6／
℃×１００℃＝０．０５ｍｍ＝５０μｍ の伸び、縮みが生じても、締結力が解放されたり、ねじ
が破損したりする現象が生じない。
【００２０】勿論、Ｌ、ΔＴ、α1 −α2 は、真空ポン
プの設計条件として以上に述べた範囲外の値もとりうる
が、本発明の趣旨に沿って線膨張係数差を小さくして、
回転体の締結状態の信頼性を高めるのであれば、本発明
の範囲に含まれる。なお動翼１Ｂを構成するセラミック
スには、高強度を要求されるため、窒化けい素（Ｓｉ3
Ｎ4 ）を用いるのが一般的であり、線膨張係数は、α1
＝約３×１０-6／℃である。この場合、回転軸３及び動
翼取付部３Ａに使用できる材料としては、次のものが挙
げられる。
プの設計条件として以上に述べた範囲外の値もとりうる
が、本発明の趣旨に沿って線膨張係数差を小さくして、
回転体の締結状態の信頼性を高めるのであれば、本発明
の範囲に含まれる。なお動翼１Ｂを構成するセラミック
スには、高強度を要求されるため、窒化けい素（Ｓｉ3
Ｎ4 ）を用いるのが一般的であり、線膨張係数は、α1
＝約３×１０-6／℃である。この場合、回転軸３及び動
翼取付部３Ａに使用できる材料としては、次のものが挙
げられる。
【００２１】
【表１】
【００２２】何れも、｜α1 −α2 ｜＜５×１０-6／℃
である。回転軸３及び動翼取付部３Ａには、この外、｜
α1 −α2 ｜＜５×１０-6／℃を満たすものであれば、
他の材料を使用しても差し支えない。また動翼１Ｂを構
成するセラミックスに他の材料を選択した場合、例えば
比較的強度を要しない条件に対応してアルミナ（Ａｌ2
Ｏ3 ）系セラミックスを採用した場合も同様である。
である。回転軸３及び動翼取付部３Ａには、この外、｜
α1 −α2 ｜＜５×１０-6／℃を満たすものであれば、
他の材料を使用しても差し支えない。また動翼１Ｂを構
成するセラミックスに他の材料を選択した場合、例えば
比較的強度を要しない条件に対応してアルミナ（Ａｌ2
Ｏ3 ）系セラミックスを採用した場合も同様である。
【００２３】回転軸３及び動翼取付部３Ａを構成する材
料には、アルミナ系セラミックスの線膨張係数α1 ＝６
〜８×１０-6／℃との差が５×１０-6／℃以下のものを
選択すればよい。 （第２実施例）図５は、本発明の真空ポンプの第２実施
例を示している。本実施例では、多段の動翼１Ｃを１枚
ずつ別個に形成している以外、第１実施例と同様に構成
しており、前記と同様の作用が行われる。
料には、アルミナ系セラミックスの線膨張係数α1 ＝６
〜８×１０-6／℃との差が５×１０-6／℃以下のものを
選択すればよい。 （第２実施例）図５は、本発明の真空ポンプの第２実施
例を示している。本実施例では、多段の動翼１Ｃを１枚
ずつ別個に形成している以外、第１実施例と同様に構成
しており、前記と同様の作用が行われる。
【００２４】（第３実施例）図６、図７は、本発明の真
空ポンプの第３実施例を示している。本実施例では、第
２実施例に加え、ナット５と最上段動翼１Ｃとの間にリ
ング状スペーサ５Ａが介装されている。ナット５は、通
常、金属により構成されるため、セラミックス製動翼１
Ｃとの面を締結時に擦って、セラミックス動翼１Ｃに傷
が生じ、この傷がセラミックスの強度を著しく低下させ
て、回転中、セラミックス製動翼１Ｃが破損する。
空ポンプの第３実施例を示している。本実施例では、第
２実施例に加え、ナット５と最上段動翼１Ｃとの間にリ
ング状スペーサ５Ａが介装されている。ナット５は、通
常、金属により構成されるため、セラミックス製動翼１
Ｃとの面を締結時に擦って、セラミックス動翼１Ｃに傷
が生じ、この傷がセラミックスの強度を著しく低下させ
て、回転中、セラミックス製動翼１Ｃが破損する。
【００２５】これを防止するため、ナット５と最上段動
翼１Ｃとの間にリング状スペーサ５Ａを介装する。スペ
ーサ５Ａがあれば、最上段動翼１Ｃがナット５により直
接擦られることがない。なおスペーサ５Ａには、金属材
料を使用して差支えないが、金属とセラミックスとが直
接接触すると、形状並びに硬度差に起因して、局部的な
応力集中が発生し易い。また締結時、微視的な擦れが生
じることがあるので、傷の発生をさらに防止するため、
スペーサ５Ａにエンジニアリングプラスチツク等の摺動
性、延性を有する材料を使用してもよい。さらにスペー
サ５Ａを薄膜とし、ナット５または動翼１Ｃに蒸着等に
より付着させてもよい。
翼１Ｃとの間にリング状スペーサ５Ａを介装する。スペ
ーサ５Ａがあれば、最上段動翼１Ｃがナット５により直
接擦られることがない。なおスペーサ５Ａには、金属材
料を使用して差支えないが、金属とセラミックスとが直
接接触すると、形状並びに硬度差に起因して、局部的な
応力集中が発生し易い。また締結時、微視的な擦れが生
じることがあるので、傷の発生をさらに防止するため、
スペーサ５Ａにエンジニアリングプラスチツク等の摺動
性、延性を有する材料を使用してもよい。さらにスペー
サ５Ａを薄膜とし、ナット５または動翼１Ｃに蒸着等に
より付着させてもよい。
【００２６】以上、本真空ポンプを溝付き動翼の例によ
り説明したが、この外、遠心式、渦巻式、軸流式等の回
転機械の動翼（回転円板）にも適用できる。
り説明したが、この外、遠心式、渦巻式、軸流式等の回
転機械の動翼（回転円板）にも適用できる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の真空ポンプは前記のように構成
されており、次の効果を達成できる。即ち、真空ポンプ
の翼列の隙間は小さいので、ガスを圧縮する過程で熱を
発生する。この熱により、回転軸及び多段のセラミック
ス製動翼は、膨張するが、セラミックスとの線膨張係数
差が５×１０-6／℃以下の材料により回転軸を構成し、
同回転軸の動翼取付部を同各動翼に設けた孔に嵌挿し、
同回転軸の動翼取付部の先端部に締結具を装着して、同
各動翼を同回転軸に固定しており、締結具の弛み若しく
は締まり過ぎによるセラミックス製動翼の破損を防止で
き、セラミックス製動翼を有する真空ポンプの信頼性を
向上できて、高温下でも使用できる。
されており、次の効果を達成できる。即ち、真空ポンプ
の翼列の隙間は小さいので、ガスを圧縮する過程で熱を
発生する。この熱により、回転軸及び多段のセラミック
ス製動翼は、膨張するが、セラミックスとの線膨張係数
差が５×１０-6／℃以下の材料により回転軸を構成し、
同回転軸の動翼取付部を同各動翼に設けた孔に嵌挿し、
同回転軸の動翼取付部の先端部に締結具を装着して、同
各動翼を同回転軸に固定しており、締結具の弛み若しく
は締まり過ぎによるセラミックス製動翼の破損を防止で
き、セラミックス製動翼を有する真空ポンプの信頼性を
向上できて、高温下でも使用できる。
【００２８】また構造が簡単であり、真空ポンプの製作
コストを嵩ませない。また締結具と動翼との間にスペー
サを介装しており、締結具の締まり過ぎによるセラミッ
クス製動翼の破損を防止できて、この点から、セラミッ
クス製動翼を有する真空ポンプの信頼性を一層向上でき
る。
コストを嵩ませない。また締結具と動翼との間にスペー
サを介装しており、締結具の締まり過ぎによるセラミッ
クス製動翼の破損を防止できて、この点から、セラミッ
クス製動翼を有する真空ポンプの信頼性を一層向上でき
る。
【図１】本発明の真空ポンプの第１実施例を示す縦断側
面図である。
面図である。
【図２】（ａ）は同真空ポンプの静翼を示す平面図、
（ｂ）は同真空ポンプの静翼を示す平面図である。
（ｂ）は同真空ポンプの静翼を示す平面図である。
【図３】同真空ポンプの締結具の作用説明図である。
【図４】同真空ポンプの作用説明図である。
【図５】本発明の真空ポンプの第２実施例を示す縦断側
面図である。
面図である。
【図６】本発明の真空ポンプの第３実施例を示す縦断側
面図である。
面図である。
【図７】同真空ポンプの締結具の拡大縦断側面図であ
る。
る。
【図８】従来の真空ポンプを示す縦断側面図である。
【図９】同真空ポンプの静翼を示す平面図である。
１Ｂ 動翼 １Ｃ 〃 ２ 静翼 ３ 回転軸 ３Ａ 動翼取付部 ５ 締結具 ５Ａ スペーサ ８ ケーシング １１ 吸気口 １２ 排気口
Claims (2)
- 【請求項１】 回転軸に取付けた多段の動翼とケーシン
グに取付けた多段の静翼とにより構成された翼列によ
り、気体を吸気口から排気口へ圧縮しながら排気する真
空ポンプにおいて、前記各動翼をセラミックスにより構
成し、セラミックスとの線膨張係数差が５×１０-6／℃
以下の材料により前記回転軸を構成し、同回転軸の動翼
取付部を同各動翼に設けた孔に嵌挿し、同回転軸の動翼
取付部の先端部に締結具を装着して、同各動翼を同回転
軸に固定したことを特徴とする真空ポンプ。 - 【請求項２】 前記締結具と前記動翼との間にスペーサ
を介装したことを特徴とする請求項１記載の真空ポン
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13894592A JPH05332287A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13894592A JPH05332287A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 真空ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05332287A true JPH05332287A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15233830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13894592A Pending JPH05332287A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 真空ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05332287A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005069066A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Ebara Corp | ターボ真空ポンプおよび該ターボ真空ポンプを備えた半導体製造装置 |
| EP2108844A2 (en) | 2008-03-26 | 2009-10-14 | Ebara Corporation | Turbo vacuum pump |
| EP2722527A1 (en) * | 2011-06-17 | 2014-04-23 | Edwards Japan Limited | Vacuum pump and rotor therefor |
| JP2014173433A (ja) * | 2013-03-06 | 2014-09-22 | Shimadzu Corp | 真空ポンプ |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP13894592A patent/JPH05332287A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005069066A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Ebara Corp | ターボ真空ポンプおよび該ターボ真空ポンプを備えた半導体製造装置 |
| JP2009047178A (ja) * | 2003-08-21 | 2009-03-05 | Ebara Corp | ターボ真空ポンプおよび該ターボ真空ポンプを備えた半導体製造装置 |
| EP2108844A2 (en) | 2008-03-26 | 2009-10-14 | Ebara Corporation | Turbo vacuum pump |
| EP2722527A1 (en) * | 2011-06-17 | 2014-04-23 | Edwards Japan Limited | Vacuum pump and rotor therefor |
| EP2722527A4 (en) * | 2011-06-17 | 2014-12-17 | Edwards Japan Ltd | VACUUM PUMP AND ROTOR |
| US10190597B2 (en) | 2011-06-17 | 2019-01-29 | Edwards Japan Limited | Vacuum pump and rotor thereof |
| JP2014173433A (ja) * | 2013-03-06 | 2014-09-22 | Shimadzu Corp | 真空ポンプ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981208 |