JPH10141273A - Combined vacuum pump - Google Patents

Combined vacuum pump

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Publication number
JPH10141273A
JPH10141273A JP8301972A JP30197296A JPH10141273A JP H10141273 A JPH10141273 A JP H10141273A JP 8301972 A JP8301972 A JP 8301972A JP 30197296 A JP30197296 A JP 30197296A JP H10141273 A JPH10141273 A JP H10141273A
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JP
Japan
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vacuum pump
rotor
bearing
housing
high vacuum
Prior art date
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Pending
Application number
JP8301972A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruo Maruyama
照雄 丸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8301972A priority Critical patent/JPH10141273A/en
Publication of JPH10141273A publication Critical patent/JPH10141273A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/0408Passive magnetic bearings
    • F16C32/0423Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other
    • F16C32/0425Passive magnetic bearings with permanent magnets on both parts repelling each other for radial load mainly
    • 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
    • F04D19/044Holweck-type pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/50Inlet or outlet
    • F05D2250/51Inlet
    • 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
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/43Screw compressors
    • 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
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/44Centrifugal pumps
    • F16C2360/45Turbo-molecular pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent whirling of a rotor for a high vacuum pump by supporting the rotor for the high vacuum pump by a reinforcing bearing arranged on an intake side, in a combined vacuum pump. SOLUTION: A rotor 11 for a high vacuum pump is fixed to the top surface of a rotor 7 on an upper part of a second rotary shaft 2, and is housed between a pair of upper housings 12, 13. Drag grooves 14, 15 for transferring gaseous molecule to a relative moving surface of the rotor 11 are formed on the upper housings 12, 13. The rotor 11 is rotatably supported by a reinforcing bearing 30 in its center part. The bearing 30 consists of a fixing side magnetic bearing 24, a bearing housing 25, a lid plate 26, a rotary side magnetic bearing 28, a sleeve 27, and a fastening bolt 29. Since the rotary side magnetic bearing 28 is held by the sleeve 27 and is fixed to the rotor 11, the bearing 28 is rotated concentrically with the second rotary shaft 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造設備等
に用いられる真空ポンプに関するものである。
The present invention relates to a vacuum pump used for semiconductor manufacturing equipment and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造プロセスにおけるCVD装
置、ドライエッチング装置、スパッタリング装置、蒸着
装置等には、真空環境を作り出すための真空ポンプが必
要不可欠である。近年、半導体プロセスのクリーン化・
高真空化等の動向に伴い、真空ポンプに対する要求水準
はますます高度になってきている。
2. Description of the Related Art A vacuum pump for creating a vacuum environment is indispensable for a CVD apparatus, a dry etching apparatus, a sputtering apparatus, a vapor deposition apparatus and the like in a semiconductor manufacturing process. In recent years, clean semiconductor processes
With the trend of high vacuum and the like, the required level of the vacuum pump is becoming more and more advanced.

【0003】通常、半導体設備では高真空を作り出すた
めに、粗引きポンプ(容積式真空ポンプ)とターボ分子
ポンプの組み合わせからなる真空排気システムを構成し
ている。同システムでは、大気圧から粗引きポンプによ
りある程度の真空圧に到達した後、ターボ分子ポンプに
切り換えて所定の高真空圧を得る。
[0003] In general, in a semiconductor facility, a vacuum evacuation system comprising a combination of a roughing pump (a positive displacement vacuum pump) and a turbo molecular pump is formed in order to create a high vacuum. In this system, after reaching a certain vacuum pressure from the atmospheric pressure by a roughing pump, a predetermined high vacuum pressure is obtained by switching to a turbo molecular pump.

【0004】しかし、近年の半導体プロセスの複合化に
伴い、複数個の真空チャンバーを独立させて真空排気す
る、いわゆるマルチチャンバー方式が半導体加工設備の
主流を占めるようになっている。このマルチチャンバー
化に対応するためには、チャンバー1つ1つに粗引きポ
ンプとターボ分子ポンプとの組み合わせからなる真空排
気システムを必要とするが、このような真空排気システ
ムを全てのチャンバーに対して構成すると、真空排気系
装置全体が大型化・複雑化してしまうという問題点があ
った。
[0004] However, with the recent compounding of semiconductor processes, a so-called multi-chamber system, in which a plurality of vacuum chambers are independently evacuated and evacuated, has become the mainstream of semiconductor processing equipment. To cope with this multi-chamber system, a vacuum pumping system consisting of a combination of a roughing pump and a turbo molecular pump is required for each chamber, but such a vacuum pumping system is required for all chambers. In such a case, there is a problem that the entire vacuum evacuation system becomes large and complicated.

【0005】上記課題を解決するものとして、特願平2
−255798号(特開平4−175491号)は、2
つのスクリューロータを電子制御により同期運転する容
積式真空ポンプのロータの1軸上に、運動量移送式真空
ポンプを形成することによって、1台で大気圧から超高
真空度にまで排気できる広帯域真空ポンプを提供してい
る。
To solve the above problems, Japanese Patent Application No. Hei.
No. 255798 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-154991)
A wide-band vacuum pump that can evacuate from atmospheric pressure to ultra-high vacuum with one unit by forming a momentum transfer type vacuum pump on one shaft of the rotor of a positive displacement vacuum pump that synchronously operates two screw rotors by electronic control Is provided.

【0006】図4に同真空ポンプの1例を示す。ハウジ
ング103内に第1回転軸101、第2回転軸102
が、軸受104a、104b、105a、105bによ
って支持され、鉛直方向に立った状態で収納されてい
る。第1回転軸101及び第2回転軸102の上端部に
はそれぞれ筒型ロータ106、107が外側から嵌合固
定されている。
FIG. 4 shows an example of the vacuum pump. A first rotating shaft 101 and a second rotating shaft 102 are provided in a housing 103.
Are supported by bearings 104a, 104b, 105a, and 105b, and are stored in a state of standing vertically. Cylindrical rotors 106 and 107 are fitted and fixed to the upper ends of the first rotating shaft 101 and the second rotating shaft 102 from the outside, respectively.

【0007】各ロータ106、107の外周面には、互
いに噛み合うようにして、ねじ溝(スクリュー溝の1
種)108、109が形成されている。これら両ねじ溝
108、109が互いに噛み合う部分が、容積式真空ポ
ンプ構造部分Aとなっている。
[0007] The outer peripheral surfaces of the rotors 106 and 107 are screwed with each other so as to mesh with each other.
Seeds) 108 and 109 are formed. The portion where these two screw grooves 108 and 109 mesh with each other is a positive displacement vacuum pump structure portion A.

【0008】110は前記容積式真空ポンプ構造部分A
の吐出孔である。
Reference numeral 110 denotes the positive displacement vacuum pump structure portion A
Discharge holes.

【0009】また各ロータ106、107の内側の内部
空間には常に高圧のN2ガスが微少量供給されており、
上記軸受部への排気ガスの侵入を防止している。
A small amount of high-pressure N2 gas is always supplied to the inner space inside each of the rotors 106 and 107,
Exhaust gas is prevented from entering the bearing.

【0010】ロータ106、107の各下端外周面に
は、ねじ溝108、109同士の接触を防止するギア1
20、121が設けられている。これらのギア120、
121は、両回転軸101、102の同期運転が円滑に
行われているときは互いに接触しないが、同期がずれる
と、ねじ溝108、109同士の接触に先立って互いに
接触することにより、両ねじ溝108、109の接触衝
突を防止する。
A gear 1 for preventing contact between the screw grooves 108 and 109 is provided on the outer peripheral surface of each lower end of the rotors 106 and 107.
20, 121 are provided. These gears 120,
121 does not contact each other when the synchronous operations of the rotating shafts 101 and 102 are smoothly performed. The contact collision between the grooves 108 and 109 is prevented.

【0011】各ロータ106、107は、その外径比で
決まる回転数比を一定に保ちながら、それぞれの回転軸
101、102の下部に独立して設けられたACサーボ
モータ122、123により1分間に数万回転の高速で
同期回転する。この回転は回転位置センサー117、1
18により位置検知され、この検知信号により両回転軸
101、102の同期運転制御が行われる。回転位置セ
ンサー117、118はそれぞれ、第1回転軸101と
第2回転軸102の下端部に設けられ、オイルを貯蔵す
るオイルタンクを兼ねたセンサー収納室119内に収納
されている。
Each of the rotors 106 and 107 is driven for one minute by AC servo motors 122 and 123 independently provided below the rotary shafts 101 and 102, while keeping the rotation speed ratio determined by the outer diameter ratio constant. Rotate synchronously at tens of thousands of rotations. This rotation is performed by the rotation position sensors 117, 1
The position is detected by 18, and synchronous operation control of both rotating shafts 101 and 102 is performed by this detection signal. The rotation position sensors 117 and 118 are provided at the lower ends of the first rotation shaft 101 and the second rotation shaft 102, respectively, and are housed in a sensor housing chamber 119 which also serves as an oil tank for storing oil.

【0012】第2回転軸102の頂部に、高真空ポンプ
用(運動量移送式)のロータ111が設けられている。
112、113は前記ロータ111を収納する固定側の
ハウジングであり、それぞれに前記ロータ111の相対
移動面に気体分子を輸送するドラッグ溝114、115
が形成されている。このドラッグ溝114、115、固
定側ハウジング112、113及び前記ロータ111で
形成される部分が高真空ポンプ構造部分Bとなってい
る。尚、ハウジング113の内側が吸気孔116となっ
ている。
At the top of the second rotating shaft 102, a rotor 111 for a high vacuum pump (momentum transfer type) is provided.
Reference numerals 112 and 113 denote fixed housings for accommodating the rotor 111, respectively, and drag grooves 114 and 115 for transporting gas molecules to a relative movement surface of the rotor 111.
Are formed. A portion formed by the drag grooves 114 and 115, the fixed housings 112 and 113, and the rotor 111 is a high vacuum pump structure portion B. The inside of the housing 113 is an intake hole 116.

【0013】上記真空ポンプは、低真空用(容積式)と
高真空用(運動量移送式)の各ロータが各回転軸の吸気
孔116側端面に配置された片持ち支持構造となってい
る。
The above-described vacuum pump has a cantilevered support structure in which rotors for low vacuum (volume type) and for high vacuum (momentum transfer type) are arranged on the end face of each rotary shaft on the side of the intake hole 116.

【0014】そのため、吸気孔116から流入する気体
は、油潤滑を必要とする軸受部あるいはガスの発生源で
もあるモータ等の汚染源に触れることなく、高真空ポン
プ用ロータ111を経て、粗引きポンプ用ロータ10
6、107の吐出孔110側へ輸送される。従って、上
記構造の真空ポンプはクリーン排気が可能である。
Therefore, the gas flowing from the intake hole 116 does not come into contact with a bearing which requires oil lubrication or a polluting source such as a motor which is also a gas generating source, and passes through the high vacuum pump rotor 111 and the roughing pump. Rotor 10
6 and 107 are transported to the discharge hole 110 side. Therefore, the vacuum pump having the above structure can perform clean exhaust.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年の半
導体基盤の大型化に伴い、前述した容積式と運動量移送
式の複合構造による真空ポンプでは、高真空領域での排
気速度アップを図る際に、次のような課題があった。
However, with the recent increase in the size of the semiconductor substrate, the above-described vacuum pump having a combined structure of the positive displacement type and the momentum transfer type requires the following when increasing the pumping speed in a high vacuum region. There was such a problem.

【0016】各ロータの回転軸の回転数を一定とした場
合、ポンプの排気速度を上げるためには、ロータ107
の同軸上に設けられている高真空ポンプ用のロータ11
1の外径を大きくする必要がある。また、高真空到達圧
を得るためには、上記ロータ111にある程度の長さが
必要である。しかし高真空ポンプ用ロータ111を大型
化するには、軸受支持点105aからオーバーハングし
た部分での重量アップを図ることとなり、上述した片持
ち支持構造では軸受の剛性と信頼性の点で限界がある。
すなわち、僅かのアンバランスによる高真空ポンプ用ロ
ータ111の触れ回りが軸受部に過大の変動負荷を与え
て、軸受105a、105bの大幅な寿命低下をもたら
すことになり、上述した粗引きポンプと高真空ポンプと
の複合構造のままでは、高真空領域での排気速度アップ
には限界がある。
When the rotation speed of the rotation shaft of each rotor is fixed, in order to increase the pumping speed of the pump, it is necessary to use the rotor 107.
For high vacuum pump provided on the same axis as
It is necessary to increase the outer diameter of 1. In order to obtain a high vacuum ultimate pressure, the rotor 111 needs to have a certain length. However, in order to increase the size of the rotor 111 for the high vacuum pump, it is necessary to increase the weight of the portion overhanging from the bearing support point 105a, and the above-mentioned cantilever support structure has limitations in terms of the rigidity and reliability of the bearing. is there.
That is, the rotation of the high vacuum pump rotor 111 due to a slight imbalance gives an excessively variable load to the bearing portion, resulting in a significant reduction in the life of the bearings 105a and 105b. If the composite structure with the vacuum pump remains unchanged, there is a limit in increasing the pumping speed in a high vacuum region.

【0017】本発明は電子制御による同期運転方式の容
積式真空ポンプと運動量移送式真空ポンプとを組み合わ
せた複合型真空ポンプの上記の課題を解決するものであ
る。
The present invention is to solve the above-mentioned problems of a combined vacuum pump in which a positive displacement vacuum pump and a momentum transfer vacuum pump of a synchronous operation type by electronic control are combined.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、ハウジング内に収納された複数個の粗引き
用のロータ及びこれらの粗引き用ロータのそれぞれに締
結された複数本の回転軸と、これらの回転軸の回転を支
持する軸受と、前記ハウジングに形成された吸気孔及び
吐出孔と、前記複数本の回転軸をそれぞれ独立して回転
駆動する複数個のモータと、この複数個のモータを電子
制御により同期運転することにより、前記粗引き用のロ
ータ及び前記ハウジングで形成される密閉空間の容積変
化を利用して気体の吸入・排気を行う容積式の真空ポン
プを構成するとともに、前記回転軸の同軸上に配置され
た高真空用ロータと、この高真空用ロータを収納する前
記ハウジングにより運動量移送式の真空ポンプを構成し
た複合型真空ポンプにおいて、前記ハウジングの吸気孔
側の固定部分と前記高真空ロータの中心部との間に補強
用軸受を設けたことを特徴とする複合型真空ポンプに係
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of roughing rotors housed in a housing and a plurality of roughing rotors fastened to each of these roughing rotors. A rotating shaft, a bearing for supporting the rotation of these rotating shafts, an intake hole and a discharge hole formed in the housing, and a plurality of motors for independently rotating and driving the plurality of rotating shafts; A plurality of motors are synchronously operated by electronic control to form a positive displacement vacuum pump that sucks and exhausts gas by utilizing a volume change of a closed space formed by the roughing rotor and the housing. A composite vacuum pump comprising a high-vacuum rotor arranged coaxially with the rotating shaft and a housing for accommodating the high-vacuum rotor to form a momentum transfer type vacuum pump. In, it relates to a composite vacuum pump, characterized in that a reinforcing bearing between the central portion of the high vacuum rotor and the stationary portion of the suction hole side of the housing.

【0019】本発明によれば、軸受部の信頼性、寿命を
損ねることなく高真空用ロータの大型化を図れるため、
高真空領域での排気量アップを図ることができるという
作用を有する。
According to the present invention, it is possible to increase the size of the high vacuum rotor without impairing the reliability and life of the bearing portion.
This has the effect of increasing the displacement in a high vacuum region.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図1を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0021】下部ハウジング3内に、第1回転軸1、第
2回転軸2がそれぞれ軸受4a、4b、5a、5bによ
って支持され、鉛直方向に立った状態で平行に収納され
ている。第1回転軸1及び第2回転軸2の上端部にそれ
ぞれ筒型ロータ6、7が外側から嵌合固定されており、
前記筒型ロータ6、7は下部ハウジング3の上方に位置
し連通する中間部ハウジング23内に収納されている。
各筒型ロータ6、7の外周面には、互いに噛み合うよう
にしてねじ溝(スクリュー溝の一種)8、9が形成され
ている。これら両ねじ溝が互いに噛み合う部分が、容積
式真空ポンプ構造部分Aとなっており、両ロータ6、7
の間に吐出孔10が設けられている。
In the lower housing 3, a first rotating shaft 1 and a second rotating shaft 2 are supported by bearings 4a, 4b, 5a and 5b, respectively, and are accommodated in parallel in a vertically standing state. Cylindrical rotors 6 and 7 are fitted and fixed to the upper ends of the first rotating shaft 1 and the second rotating shaft 2 from the outside, respectively.
The cylindrical rotors 6 and 7 are housed in an intermediate housing 23 which is located above and communicates with the lower housing 3.
Screw grooves (a type of screw groove) 8, 9 are formed on the outer peripheral surfaces of the cylindrical rotors 6, 7 so as to mesh with each other. The portion where these two screw grooves mesh with each other is the positive displacement vacuum pump structure portion A, and the two rotors 6, 7
A discharge hole 10 is provided between the two.

【0022】ロータ6、7の各下端外周面には、ねじ溝
8、9同士の接触を防止するギア20、21が設けられ
ている。これら接触防止用ギア20、21の互いの噛み
合い部分のバックラッシュは、両ロータ6、7の各外周
面に形成された各ねじ溝8、9の互いの噛み合い部分バ
ックラッシュよりも小さくなるように設計されている。
そのため、両接触防止用ギア20、21は両回転軸1、
2の同期回転が円滑に行われているときは互いが接触す
ることはないが、万一この同期がずれたときは、両ねじ
溝8、9同士の接触に先立って互いに接触することによ
り、両ねじ溝8、9の接触衝突を防止する働きをする。
Gears 20 and 21 for preventing the screw grooves 8 and 9 from coming into contact with each other are provided on the outer peripheral surfaces of the lower ends of the rotors 6 and 7. The backlash of the meshing portions of the contact preventing gears 20 and 21 is smaller than the backlash of the meshing portions of the thread grooves 8 and 9 formed on the outer peripheral surfaces of the rotors 6 and 7. Designed.
For this reason, both contact preventing gears 20 and 21 are connected to both rotating shafts 1 and 2.
When the synchronous rotation of No. 2 is performed smoothly, they do not contact each other, but in the unlikely event of this synchronization, by contacting each other prior to the contact between the two screw grooves 8 and 9, It functions to prevent a contact collision between the two screw grooves 8 and 9.

【0023】ハウジング3の下方にはオイルを貯蔵する
オイルタンクを兼ねたセンサー収納室19が設けられて
おり、このセンサー収納室19内に回転位置センサー1
7、18が収納されている。各ロータ6、7は回転数を
一定に保ちながら、それぞれの回転軸1、2の下部に独
立して設けられたACサーボモータ22、23により1
分間に数万回転の高速で同期回転するが、この回転は前
記回転位置センサー17、18により位置検知され、こ
の検知信号により両回転軸1、2の同期運転制御が行わ
れる。
A sensor storage chamber 19 also serving as an oil tank for storing oil is provided below the housing 3. The rotation position sensor 1 is provided in the sensor storage chamber 19.
7, 18 are stored. Each of the rotors 6 and 7 is controlled by AC servo motors 22 and 23 independently provided below the rotating shafts 1 and 2 while keeping the rotation speed constant.
The motor rotates synchronously at a high speed of several tens of thousands of revolutions per minute. The rotation is detected by the rotational position sensors 17 and 18, and the synchronous operation control of the rotating shafts 1 and 2 is performed by the detection signal.

【0024】第2回転軸2の上部に嵌合固定した前記ロ
ータ7の頂面に、高真空ポンプ用ロータ11が固着さ
れ、その内側に位置する1対の上部ハウジング12、1
3内に収納されている。上部ハウジング12、13には
それぞれ前記ロータ11の相対移動面に気体分子を輸送
するドラッグ溝14、15が形成されている。このドラ
ッグ溝14、15と上部ハウジング12、13で形成さ
れる部分が高真空ポンプ構造部分Bとなっている。尚、
前記上部ハウジング13の内側が吸気孔16となってい
る。
A high vacuum pump rotor 11 is fixed to the top surface of the rotor 7 fitted and fixed to the upper part of the second rotary shaft 2, and a pair of upper housings 12, 1
3. Drag grooves 14 and 15 for transporting gas molecules are formed in the upper housings 12 and 13 on the relative movement surface of the rotor 11, respectively. The portion formed by the drag grooves 14, 15 and the upper housings 12, 13 is a high vacuum pump structure portion B. still,
The inside of the upper housing 13 is an intake hole 16.

【0025】高真空ポンプ用ロータ11は、その中心部
において補強用軸受30によって回転自在に支持されて
いる。この補強用軸受30は、円筒状の固定側磁気軸受
24、固定側磁気軸受24をその中央のボス部25aに
収納する軸受ハウジング25、軸受ハウジング25のボ
ス部25aの上方開口部を閉蓋する蓋板26、固定側磁
気軸受24内に配置されるとともに第2回転軸2の上方
延出軸に套嵌されるパイプ状の回転側磁気軸受28、こ
の回転側磁気軸受28を把持して高真空ポンプ用ロータ
11に固定するためのスリーブ27、回転側磁気軸受2
8を第2回転軸2に固定する締結ボルト29よりなる。
The high vacuum pump rotor 11 is rotatably supported at its center by a reinforcing bearing 30. The reinforcing bearing 30 has a cylindrical fixed magnetic bearing 24, a bearing housing 25 for accommodating the fixed magnetic bearing 24 in a central boss 25 a, and closes an upper opening of the boss 25 a of the bearing housing 25. The cover plate 26, a pipe-shaped rotating magnetic bearing 28 that is disposed in the fixed magnetic bearing 24 and that is fitted over the shaft extending above the second rotating shaft 2. Sleeve 27 for fixing to vacuum pump rotor 11, rotating magnetic bearing 2
8 comprises a fastening bolt 29 for fixing to the second rotating shaft 2.

【0026】回転側磁気軸受28は上記のようにスリー
ブ27によって把持され、高真空ポンプ用ロータ11に
固定されており、第2回転軸2の同心上にて同軸と共に
回転する。回転側磁気軸受28に対向する固定側磁気軸
受24は、前記軸受ハウジング25のボス部25a内に
収納され、蓋板26により固定されている。軸受ハウジ
ング25は図2に示すように、空気通路窓25bを有
し、その外周部25cが前記上部ハウジング内の内側の
ハウジング13にボルト51を用いて固定されている。
The rotating magnetic bearing 28 is gripped by the sleeve 27 as described above, is fixed to the high vacuum pump rotor 11, and rotates coaxially with the second rotating shaft 2 concentrically. The fixed magnetic bearing 24 facing the rotating magnetic bearing 28 is housed in a boss 25 a of the bearing housing 25 and is fixed by a cover plate 26. As shown in FIG. 2, the bearing housing 25 has an air passage window 25b, and its outer peripheral portion 25c is fixed to the inner housing 13 in the upper housing using bolts 51.

【0027】上記回転側磁気軸受28と固定側磁気軸受
24は、図3に示すようにそれぞれ磁化された薄いリン
グを軸方向に積み重ねた多層構造となっており、永久磁
石反発式のラジアル軸受を構成している。また、固定側
磁気軸受24、回転側磁気軸受28それぞれの表面には
超高真空雰囲気を損ねることのないようにガス発生防止
のコーティングを施している。
As shown in FIG. 3, the rotating magnetic bearing 28 and the fixed magnetic bearing 24 have a multilayer structure in which thin magnetized rings are stacked in the axial direction, and a radial bearing of a permanent magnet repulsion type is used. Make up. The surfaces of the fixed-side magnetic bearing 24 and the rotating-side magnetic bearing 28 are each coated with a gas generation preventing coating so as not to damage the ultra-high vacuum atmosphere.

【0028】このように本実施形態では非接触型の軸受
を用いているため、油・グリース等による汚染がなくク
リーンな雰囲気を保つことができる。また永久磁石式の
受動式磁気軸受を用いれば、能動制御式の磁気軸受と比
べてシンプルな構成が可能である。
As described above, in this embodiment, since the non-contact type bearing is used, a clean atmosphere can be maintained without contamination by oil, grease or the like. In addition, if a permanent magnet type passive magnetic bearing is used, a simple configuration can be achieved as compared with an active control type magnetic bearing.

【0029】上記実施形態では、回転側磁気軸受28が
固定側磁気軸受24の内方に位置しているが、逆に回転
側磁気軸受28が固定側磁気軸受24の外方に位置する
ように構成してもよい。
In the above embodiment, the rotation-side magnetic bearing 28 is located inside the fixed-side magnetic bearing 24, but on the contrary, the rotation-side magnetic bearing 28 is located outside the fixed-side magnetic bearing 24. You may comprise.

【0030】又、上記実施形態では高真空ポンプ構造部
分Bにおいて気体分子に運動量を与える手段として、固
定側である上部ハウジング12、13側にドラッグ溝1
4、15を設けているが、逆に回転側、すなわち高真空
ポンプ用ロータ11の内外周部に、ドラッグ溝を設ける
構成としてもよい。
In the above embodiment, as a means for giving momentum to gas molecules in the high vacuum pump structure portion B, a drag groove 1 is provided in the upper housings 12 and 13 which are fixed sides.
Although 4 and 15 are provided, a configuration in which a drag groove is provided on the rotation side, that is, on the inner and outer peripheral portions of the high vacuum pump rotor 11 may be provided.

【0031】尚、本実施形態は前記容積式真空ポンプ構
造部分Aにおいて、筒型ロータ6、7の外周面にねじ溝
8、9を備えているが、このねじ溝型ロータは、ギア型
ロータやルーツ型ロータのような異型ロータとは異な
り、回転中心軸に垂直な断面が比較的円形に近く、外周
部の付近まで空洞にすることができ、内部空間が大きく
とれて、この空間を本実施形態のように軸受部に利用す
ることが可能となり、装置の小型化を図ることに寄与す
る。
In this embodiment, the positive displacement type vacuum pump structure portion A is provided with thread grooves 8, 9 on the outer peripheral surfaces of the cylindrical rotors 6, 7, and this thread groove rotor is a gear rotor. Unlike a variant rotor such as a roots-type rotor or a roots-type rotor, the cross section perpendicular to the center axis of rotation is relatively circular, and it can be hollowed up to the vicinity of the outer periphery. It can be used for the bearing portion as in the embodiment, which contributes to downsizing of the device.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、従来片持ち支持構造だ
った高真空ポンプ用ロータを、吸気孔側に設けた補強用
軸受にても支持することが可能となり、高真空ポンプ用
ロータの振れ回りを防止し、軸受部の信頼性、寿命を損
ねることなく高真空ポンプ用ロータを大型化できるた
め、超高真空領域での排気量アップを図ることができ
る。
According to the present invention, a rotor for a high vacuum pump which has been conventionally cantilevered can be supported by a reinforcing bearing provided on the intake port side. Since whirling can be prevented and the rotor for the high vacuum pump can be made large without impairing the reliability and life of the bearing portion, the displacement in the ultra-high vacuum region can be increased.

【0033】また、補強用軸受に非接触型の磁気軸受を
用い、各モータを吸気孔の反対側に配置することで、超
高真空雰囲気を汚染したり真空到達圧に影響を与えるこ
となく、排気量を顕著に向上させた真空ポンプを提供す
ることができる。
Further, by using a non-contact type magnetic bearing as the reinforcing bearing and arranging each motor on the opposite side of the intake hole, the ultra-high vacuum atmosphere is not polluted and the ultimate pressure in vacuum is not affected. It is possible to provide a vacuum pump in which the displacement is significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の複合型真空ポンプの一実施形態を示す
正面断面図。
FIG. 1 is a front sectional view showing an embodiment of a combined vacuum pump according to the present invention.

【図2】軸受ハウジングを示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a bearing housing.

【図3】磁気軸受の原理を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of a magnetic bearing.

【図4】従来の広帯域真空ポンプを示す正面断面図。FIG. 4 is a front sectional view showing a conventional broadband vacuum pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 回転軸 3 ハウジング 4a、4b、5a、5b 軸受 6、7 ロータ 10 吐出孔 11 高真空ポンプ用ロータ 12、13 上部ハウジング 16 吸気孔 22、23 モータ 25 軸受ハウジング 30 補強用軸受 1, 2 Rotary shaft 3 Housing 4a, 4b, 5a, 5b Bearing 6, 7 Rotor 10 Discharge hole 11 High vacuum pump rotor 12, 13 Upper housing 16 Intake hole 22, 23 Motor 25 Bearing housing 30 Reinforcement bearing

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハウジング内に収納された複数個の粗引
き用のロータ及びこれらの粗引き用ロータのそれぞれに
締結された複数本の回転軸と、これらの回転軸の回転を
支持する軸受と、前記ハウジングに形成された吸気孔及
び吐出孔と、前記複数本の回転軸をそれぞれ独立して回
転駆動する複数個のモータと、この複数個のモータを電
子制御により同期運転することにより、前記粗引き用の
ロータ及び前記ハウジングで形成される密閉空間の容積
変化を利用して気体の吸入・排気を行う容積式の真空ポ
ンプを構成するとともに、前記回転軸の同軸上に配置さ
れた高真空用ロータと、この高真空用ロータを収納する
前記ハウジングにより運動量移送式の真空ポンプを構成
した複合型真空ポンプにおいて、前記ハウジングの吸気
孔側の固定部分と前記高真空ロータの中心部との間に補
強用軸受を設けたことを特徴とする複合型真空ポンプ。
1. A plurality of roughing rotors housed in a housing, a plurality of rotating shafts fastened to each of the roughing rotors, and a bearing for supporting the rotation of these rotating shafts. An intake hole and a discharge hole formed in the housing, a plurality of motors for independently rotating the plurality of rotation shafts, and a synchronous operation by electronic control of the plurality of motors, A high-vacuum pump, which is configured to cooperate with the rotary shaft, constitutes a positive displacement vacuum pump that suctions and exhausts gas by utilizing a change in volume of a sealed space formed by a roughing rotor and the housing. And a housing for accommodating the high-vacuum rotor, a combined vacuum pump comprising a momentum transfer type vacuum pump. A composite vacuum pump, wherein a reinforcing bearing is provided between the central portion of the high vacuum rotor and the high vacuum rotor.
【請求項2】 補強用の軸受が非接触型の磁気軸受であ
る請求項1記載の複合型真空ポンプ。
2. The composite vacuum pump according to claim 1, wherein the reinforcing bearing is a non-contact type magnetic bearing.
【請求項3】 モータがいずれも前記吸気孔とは反対側
に配置されている請求項1又は2記載の複合型真空ポン
プ。
3. The combined vacuum pump according to claim 1, wherein each of the motors is arranged on a side opposite to the intake hole.
【請求項4】 高真空ポンプ用ロータの外周面にねじ溝
が形成されている請求項1、2又は3記載の複合型真空
ポンプ。
4. The composite vacuum pump according to claim 1, wherein a thread groove is formed on an outer peripheral surface of the high vacuum pump rotor.
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