JPH10246195A - ターボ分子ポンプ - Google Patents
ターボ分子ポンプInfo
- Publication number
- JPH10246195A JPH10246195A JP6735597A JP6735597A JPH10246195A JP H10246195 A JPH10246195 A JP H10246195A JP 6735597 A JP6735597 A JP 6735597A JP 6735597 A JP6735597 A JP 6735597A JP H10246195 A JPH10246195 A JP H10246195A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- turbo
- molecular pump
- exhaust
- thickness
- 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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- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転翼を支持するボス部に作用する応力と回
転円筒部の内径部に作用する応力を小さくして高速での
運転を可能とし、排気性能を向上させたターボ分子ポン
プを提供する。 【解決手段】 ポンプケーシング１４内に、複数の回転
翼３０と固定翼３２とが交互に配置され、該回転翼の回
転によって排気を行なうターボ分子ポンプにおいて、前
記回転翼は、ロータＲの外周面に形成したハブ部１３の
外周にそれぞれ設けられ、前記各回転翼の軸方向に沿っ
た厚さＷ3は前記ハブ部の軸方向に沿った厚さＷ4より小
さく設定されている（Ｗ3＜Ｗ4）。
転円筒部の内径部に作用する応力を小さくして高速での
運転を可能とし、排気性能を向上させたターボ分子ポン
プを提供する。 【解決手段】 ポンプケーシング１４内に、複数の回転
翼３０と固定翼３２とが交互に配置され、該回転翼の回
転によって排気を行なうターボ分子ポンプにおいて、前
記回転翼は、ロータＲの外周面に形成したハブ部１３の
外周にそれぞれ設けられ、前記各回転翼の軸方向に沿っ
た厚さＷ3は前記ハブ部の軸方向に沿った厚さＷ4より小
さく設定されている（Ｗ3＜Ｗ4）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速回転する回転
翼により気体の排気を行うようにしたターボ分子ポンプ
に関する。
翼により気体の排気を行うようにしたターボ分子ポンプ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のターボ分子ポンプの構造の一例を
図３に示す。これは、主軸１０及びこれと一体に回転す
る回転筒状部１２とを有するロータＲと、該回転筒状部
１２を取り囲み上端を吸気口１４ａとした筒状のケーシ
ング１４と、主軸１０を取り囲む固定筒状部１６を有す
るステータ本体１７とが、ベースＢ上に組み上げられ構
成されている。これらのケーシング１４とステータ本体
１７がステータＳを構成している。
図３に示す。これは、主軸１０及びこれと一体に回転す
る回転筒状部１２とを有するロータＲと、該回転筒状部
１２を取り囲み上端を吸気口１４ａとした筒状のケーシ
ング１４と、主軸１０を取り囲む固定筒状部１６を有す
るステータ本体１７とが、ベースＢ上に組み上げられ構
成されている。これらのケーシング１４とステータ本体
１７がステータＳを構成している。
【０００３】そして、主軸１０と固定筒状部１６との間
に駆動用モータ１８が設置され、この駆動用モータ１８
の上下には上部ラジアル軸受２０及び下部ラジアル軸受
２２が設けられている。主軸１０の下部には、主軸１０
の下端のターゲットディスク２４ａとステータＳ側の上
下のコイル２４ｂからなるアキシャル軸受２４が設けら
れている。これによって、駆動用モータ１８の駆動に伴
って、ロータＲが５軸の能動制御を受けながら高速回転
するようになっている。
に駆動用モータ１８が設置され、この駆動用モータ１８
の上下には上部ラジアル軸受２０及び下部ラジアル軸受
２２が設けられている。主軸１０の下部には、主軸１０
の下端のターゲットディスク２４ａとステータＳ側の上
下のコイル２４ｂからなるアキシャル軸受２４が設けら
れている。これによって、駆動用モータ１８の駆動に伴
って、ロータＲが５軸の能動制御を受けながら高速回転
するようになっている。
【０００４】回転筒状部１２の上部外周には回転翼３０
が一体に形成されて羽根車３１が構成され、ケーシング
１４の内面には固定翼３２が回転翼３０と交互に配置さ
れている。これにより、回転翼３０と固定翼３２との相
互作用によって排気を行う翼排気部Ｌ1が構成されてい
る。この翼排気部Ｌ1においては、固定翼３２により気
体分子の排気口側から吸気口側への逆流を阻止しつつ、
回転翼３０を気体分子の運動速度近くの高速で回転さ
せ、気体分子を吸気口側から排気口側に向けて叩き出し
て排気を行なう。従って、回転翼３０の回転速度を速く
すれば、それだけ排気効率が良くなる。
が一体に形成されて羽根車３１が構成され、ケーシング
１４の内面には固定翼３２が回転翼３０と交互に配置さ
れている。これにより、回転翼３０と固定翼３２との相
互作用によって排気を行う翼排気部Ｌ1が構成されてい
る。この翼排気部Ｌ1においては、固定翼３２により気
体分子の排気口側から吸気口側への逆流を阻止しつつ、
回転翼３０を気体分子の運動速度近くの高速で回転さ
せ、気体分子を吸気口側から排気口側に向けて叩き出し
て排気を行なう。従って、回転翼３０の回転速度を速く
すれば、それだけ排気効率が良くなる。
【０００５】回転筒状部１２には、固定筒状部１６の外
周に沿って下方に延出するねじ溝排気部３４が一体に設
けられ、このねじ溝排気部３４の外周面にはねじ溝３４
ａが設けられている。一方、ステータＳには、このねじ
溝排気部３４の外周を囲繞するねじ溝部スペーサ３６が
配置されている。これによって、高速回転するねじ溝排
気部３４のねじ溝３４ａのドラッグ作用によって排気を
行うねじ溝圧縮排気部Ｌ2が翼排気部Ｌ1の下流側に形成
されている。
周に沿って下方に延出するねじ溝排気部３４が一体に設
けられ、このねじ溝排気部３４の外周面にはねじ溝３４
ａが設けられている。一方、ステータＳには、このねじ
溝排気部３４の外周を囲繞するねじ溝部スペーサ３６が
配置されている。これによって、高速回転するねじ溝排
気部３４のねじ溝３４ａのドラッグ作用によって排気を
行うねじ溝圧縮排気部Ｌ2が翼排気部Ｌ1の下流側に形成
されている。
【０００６】このようなターボ分子ポンプを組み立てる
には、固定筒状部１６を有するステータ本体１７上にね
じ溝部スペーサ３６を取付け、ロータＲを仮止めし、ね
じ溝部スペーサ３６の上面に固定翼３２と固定翼スペー
サ３８とを交互に積み上げて固定した後、ポンプケーシ
ング１４を被せて固定するようにしている。
には、固定筒状部１６を有するステータ本体１７上にね
じ溝部スペーサ３６を取付け、ロータＲを仮止めし、ね
じ溝部スペーサ３６の上面に固定翼３２と固定翼スペー
サ３８とを交互に積み上げて固定した後、ポンプケーシ
ング１４を被せて固定するようにしている。
【０００７】各回転翼３０は、図４に拡大して示すよう
に、回転筒状部１２の外周面に突出する円板状のボス部
１３の先端に放射状に延びて形成されている。各ボス部
１３の軸方向に沿った厚さＷ1と、この各ボス部１３に
連続する各回転翼３０の軸方向に沿った厚さＷ2とは、
等しく（Ｗ1＝Ｗ2）設定されていた。
に、回転筒状部１２の外周面に突出する円板状のボス部
１３の先端に放射状に延びて形成されている。各ボス部
１３の軸方向に沿った厚さＷ1と、この各ボス部１３に
連続する各回転翼３０の軸方向に沿った厚さＷ2とは、
等しく（Ｗ1＝Ｗ2）設定されていた。
【０００８】なお、ステータ本体１７には、先端を排気
口４０ａとした排気用ソケット４０が設けられ、この排
気用ソケット４０の反対側にはコネクタ４２が装着され
ている。
口４０ａとした排気用ソケット４０が設けられ、この排
気用ソケット４０の反対側にはコネクタ４２が装着され
ている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような構成のター
ボ分子ポンプにおいては、ロータの高速回転に伴い、回
転翼３０に作用する遠心力により回転翼付け根部付近に
引張応力が作用する。各回転翼の基端部に負荷されるこ
のような応力は、さらにロータとの接続部であるボス部
を通して回転円筒部１２の内径部に円周応力を生じさせ
る。従って、排気効率を向上させるために羽根車３１の
回転速度を上げる場合に、回転円筒部とボス部の強度に
よって羽根車の回転速度が制限され、回転速度をこれ以
上大きくすれば、この部分で破断する虞が生じる。
ボ分子ポンプにおいては、ロータの高速回転に伴い、回
転翼３０に作用する遠心力により回転翼付け根部付近に
引張応力が作用する。各回転翼の基端部に負荷されるこ
のような応力は、さらにロータとの接続部であるボス部
を通して回転円筒部１２の内径部に円周応力を生じさせ
る。従って、排気効率を向上させるために羽根車３１の
回転速度を上げる場合に、回転円筒部とボス部の強度に
よって羽根車の回転速度が制限され、回転速度をこれ以
上大きくすれば、この部分で破断する虞が生じる。
【００１０】本発明は、上記課題に鑑み、回転翼を支持
するボス部に連続する回転円筒部の内径部に作用する応
力を小さくして高速での運転を可能とし、排気性能を向
上させたターボ分子ポンプを提供することを目的とす
る。
するボス部に連続する回転円筒部の内径部に作用する応
力を小さくして高速での運転を可能とし、排気性能を向
上させたターボ分子ポンプを提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ポンプケーシング内に、複数の回転翼と固定翼とが
交互に配置され、該回転翼の回転によって排気を行なう
ターボ分子ポンプにおいて、前記回転翼は、ロータの外
周面に形成したハブ部の外周にそれぞれ設けられ、前記
各回転翼の軸方向に沿った厚さは前記ハブ部の軸方向に
沿った厚さより小さく設定されていることを特徴とする
ターボ分子ポンプである。
は、ポンプケーシング内に、複数の回転翼と固定翼とが
交互に配置され、該回転翼の回転によって排気を行なう
ターボ分子ポンプにおいて、前記回転翼は、ロータの外
周面に形成したハブ部の外周にそれぞれ設けられ、前記
各回転翼の軸方向に沿った厚さは前記ハブ部の軸方向に
沿った厚さより小さく設定されていることを特徴とする
ターボ分子ポンプである。
【００１２】このように構成した本発明によれば、ロー
タの各ボス部に連続して設けられた回転翼の軸方向厚さ
をボス部のそれより小さく設定することにより、回転翼
のボス部に対する質量比が減少し、これにより、ロータ
の回転円筒部の内径部に作用する応力も小さくなる。従
って、結果として羽根車をより高速で回転させることが
でき、ターボ分子ポンプの全体的寸法を大きくすること
なく、排気性能を向上させることができる。
タの各ボス部に連続して設けられた回転翼の軸方向厚さ
をボス部のそれより小さく設定することにより、回転翼
のボス部に対する質量比が減少し、これにより、ロータ
の回転円筒部の内径部に作用する応力も小さくなる。従
って、結果として羽根車をより高速で回転させることが
でき、ターボ分子ポンプの全体的寸法を大きくすること
なく、排気性能を向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
及び図２を参照して説明する。なお、図３及び図４で説
明した従来例と同一の部材には同一符号を付してその説
明を省略する。
及び図２を参照して説明する。なお、図３及び図４で説
明した従来例と同一の部材には同一符号を付してその説
明を省略する。
【００１４】この実施の形態のターボ分子ポンプには、
従来例と同様に、回転翼３０と固定翼３２とを交互に配
置した翼排気部Ｌ1が設けられ、この翼排気部Ｌ1におい
て、駆動用モータ１８を介して回転翼３０を主軸１０と
一体に高速回転させることによって、固定翼３２との間
で気体の圧縮及び排気を行うようになっている。
従来例と同様に、回転翼３０と固定翼３２とを交互に配
置した翼排気部Ｌ1が設けられ、この翼排気部Ｌ1におい
て、駆動用モータ１８を介して回転翼３０を主軸１０と
一体に高速回転させることによって、固定翼３２との間
で気体の圧縮及び排気を行うようになっている。
【００１５】各回転翼３０は、回転円筒部１２の外周面
に軸方向に並列して設けられた複数のボス部１３の外周
面からそれぞれ放射状に延びて設けられており、これに
より羽根車３１が構成されている。これらの回転円筒部
１２、ボス部１３、回転翼３０は、この例ではアルミニ
ウム等の金属素材を切削加工する等によって一体に形成
されている。
に軸方向に並列して設けられた複数のボス部１３の外周
面からそれぞれ放射状に延びて設けられており、これに
より羽根車３１が構成されている。これらの回転円筒部
１２、ボス部１３、回転翼３０は、この例ではアルミニ
ウム等の金属素材を切削加工する等によって一体に形成
されている。
【００１６】そして、各回転翼３０の軸方向に沿った厚
さＷ3は、図２に拡大して示すように、各回転翼３０が
連続する各ボス部１３の軸方向に沿った厚さＷ4より薄
く（Ｗ3＜Ｗ4）設定されている。
さＷ3は、図２に拡大して示すように、各回転翼３０が
連続する各ボス部１３の軸方向に沿った厚さＷ4より薄
く（Ｗ3＜Ｗ4）設定されている。
【００１７】この実施の形態のターボ分子ポンプを組み
立てるには、固定筒状部１６を有するステータ本体１７
上に溝部スペーサ３６を取付ける。そして、ロータＲを
仮止めし、ねじ溝スペーサ３６の上面に固定翼３２と固
定翼スペーサ３８とを交互に積み上げた後、ポンプケー
シング１４を被せて固定する。
立てるには、固定筒状部１６を有するステータ本体１７
上に溝部スペーサ３６を取付ける。そして、ロータＲを
仮止めし、ねじ溝スペーサ３６の上面に固定翼３２と固
定翼スペーサ３８とを交互に積み上げた後、ポンプケー
シング１４を被せて固定する。
【００１８】上記のように構成されたターボ分子ポンプ
においては、各回転翼３０の軸方向に沿った厚さＷ
3が、ボス部１３の軸方向に沿った厚さＷ4より薄くなっ
ているので、各ボス部に対する回転翼の質量比が小さく
なる。従って、羽根車３１の回転に伴い、ボス部１３に
連続する回転円筒部１２の内径部に集中して作用する応
力も小さくなり、結果として高速回転が可能となって、
排気性能が向上する。
においては、各回転翼３０の軸方向に沿った厚さＷ
3が、ボス部１３の軸方向に沿った厚さＷ4より薄くなっ
ているので、各ボス部に対する回転翼の質量比が小さく
なる。従って、羽根車３１の回転に伴い、ボス部１３に
連続する回転円筒部１２の内径部に集中して作用する応
力も小さくなり、結果として高速回転が可能となって、
排気性能が向上する。
【００１９】この過程についてさらに説明を加えると、
回転翼３０よりボス部１３に通じる回転円筒部１２の内
径部には、回転に伴う内径円周応力が作用する。従っ
て、上述のようにボス部１３に対する回転翼３０の質量
比を小さくすれば、回転翼３０からボス部１３に作用す
る応力が小さくなり、結果的に回転円筒部１２の内径部
に作用する応力も小さくなる。
回転翼３０よりボス部１３に通じる回転円筒部１２の内
径部には、回転に伴う内径円周応力が作用する。従っ
て、上述のようにボス部１３に対する回転翼３０の質量
比を小さくすれば、回転翼３０からボス部１３に作用す
る応力が小さくなり、結果的に回転円筒部１２の内径部
に作用する応力も小さくなる。
【００２０】このように、ボス部１３の基端部付近に作
用する最大応力を小さくして、この応力によって制限を
受けていた羽根車３１の回転速度を高めて、排気性能を
高めることができる。
用する最大応力を小さくして、この応力によって制限を
受けていた羽根車３１の回転速度を高めて、排気性能を
高めることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロータの各ボス部に連続して設けられた回転翼の軸方向
厚さをボス部のそれより小さく設定することにより、回
転翼のボス部に対する質量比が減少し、これにより、ロ
ータの各ボス部に作用する応力及び回転円筒部に作用す
る応力も小さくなる。従って、結果として羽根車をより
高速で回転させることができ、ターボ分子ポンプの全体
的寸法を大きくすることなく、排気性能を向上させるこ
とができる。
ロータの各ボス部に連続して設けられた回転翼の軸方向
厚さをボス部のそれより小さく設定することにより、回
転翼のボス部に対する質量比が減少し、これにより、ロ
ータの各ボス部に作用する応力及び回転円筒部に作用す
る応力も小さくなる。従って、結果として羽根車をより
高速で回転させることができ、ターボ分子ポンプの全体
的寸法を大きくすることなく、排気性能を向上させるこ
とができる。
【図１】本発明の実施の形態のターボ分子ポンプを示す
断面図である。
断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】従来のターボ分子ポンプを示す断面図である。
【図４】図３の要部を拡大して示す図である。
１０ 主軸 １２ 回転筒状部 １３ ボス部 １７ ステータ本体 １８ 駆動用モータ ３０ 回転翼 ３１ 羽根車 ３２ 固定翼 ３４ ねじ溝排気部 ３４ａ ねじ溝 Ｒ ロータ Ｓ ステータ Ｌ1 翼排気部
Claims (1)
- 【請求項１】 ポンプケーシング内に、複数の回転翼と
固定翼とが交互に配置され、該回転翼の回転によって排
気を行なうターボ分子ポンプにおいて、 前記回転翼は、ロータの外周面に形成したハブ部の外周
にそれぞれ設けられ、 前記各回転翼の軸方向に沿った厚さは前記ハブ部の軸方
向に沿った厚さより小さく設定されていることを特徴と
するターボ分子ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6735597A JPH10246195A (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | ターボ分子ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6735597A JPH10246195A (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | ターボ分子ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10246195A true JPH10246195A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=13342635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6735597A Pending JPH10246195A (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | ターボ分子ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10246195A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6474940B1 (en) | 1998-06-17 | 2002-11-05 | Seiko Instruments Inc. | Turbo molecular pump |
| KR20030045598A (ko) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | 비오씨 에드워즈 테크놀로지스 리미티드 | 진공 펌프 |
| JP2016211535A (ja) * | 2015-05-04 | 2016-12-15 | プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー | ローターディスク |
-
1997
- 1997-03-05 JP JP6735597A patent/JPH10246195A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6474940B1 (en) | 1998-06-17 | 2002-11-05 | Seiko Instruments Inc. | Turbo molecular pump |
| KR20030045598A (ko) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | 비오씨 에드워즈 테크놀로지스 리미티드 | 진공 펌프 |
| JP2016211535A (ja) * | 2015-05-04 | 2016-12-15 | プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー | ローターディスク |
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