JPH1037889A - ターボ分子ポンプ - Google Patents

ターボ分子ポンプ

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JPH1037889A
JPH1037889A JP8191990A JP19199096A JPH1037889A JP H1037889 A JPH1037889 A JP H1037889A JP 8191990 A JP8191990 A JP 8191990A JP 19199096 A JP19199096 A JP 19199096A JP H1037889 A JPH1037889 A JP H1037889A
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rotor
bearing
rotor shaft
thrust
thrust magnetic
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JP8191990A
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Sadayuki Kotoura
貞行 琴浦
Tomoaki Okamura
知明 岡村
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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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
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/44Centrifugal pumps
    • F16C2360/45Turbo-molecular pumps

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  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新たなスラスト磁気ディスクをロータシャフ
トに取付ける交換作業だけで下部保護軸受によるロータ
シャフトの保護機能を元の正常な状態に回復できるター
ボ分子ポンプを提供する点にある。 【解決手段】 ロータ室2内に静翼3を設け、動翼5を
取付けたロータ4のシャフト4aを回転磁気軸受7a、
7bとスラスト磁気軸受8と上下の保護軸受9、10と
を介してロータ室2内に回転可能に支持し、ロータシャ
フト4aを高速回転させるモータ11をポンプ内に設け
たターボ分子ポンプにおいて、ロータシャフト4aの下
端部にスラスト磁気ディスク6を着脱可能に且つスラス
ト磁気軸受8に係合可能に取付け、スラスト磁気ディス
ク6に下部保護軸受10を越える軸方向長さのボス部6
aを設けて、同ボス部6aを下部保護軸受10のスラス
ト荷重面10a、10cとラジアル荷重面10bとに係
合させている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボ分子ポンプ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のターボ分子ポンプを図2、図3に
より説明すると、図2の1が上半部1aと下半部1bと
よりなるターボ分子ポンプのケーシング、1cがケーシ
ング上半部1aに設けた吸気口、1dがケーシング下半
部1bに設けた排気口、2がケーシング1内のロータ
室、3がケーシング上半部1aに固定した静翼、4がロ
ータ室2内に配設したロータ、5が同ロータ4に設けた
動翼、4aがロータ4のシャフト、6が同ロータシャフ
ト4aの下端部に設けたスラスト磁気ディスク、7a及
び7bがロータシャフト4aとケーシング下半部1bと
の対向面に設けた上下2組の回転磁気軸受、8がスラス
ト磁気ディスク6の上下面に対向して設けたスラスト磁
気軸受、9がロータシャフト4aの上端部に回転用上部
保護軸受として設けたボールベアリング、10がロータ
シャフト4aの下端ネック部に回転及びスラスト用下部
保護軸受(ボールベアリング)、11がケーシング下半
部1b内に設けたロータ回転駆動用モータである。
【0003】図3は、ロータシャフト4aの下端部を拡
大して示す縦断側面図である。上記スラスト磁気ディス
ク6は、やや厚いボス部36aの周囲にディスク部36
bを形成し、ボス部36aをロータシャフト4aの下端
部にボルト36cにより固定している。回転及びスラス
ト用下部保護軸受10は、ロータシャフト4aの上向き
スラスト荷重面10aとラジアル荷重面10bとをロー
タシャフト4aの段部と周面とに対して間隔を置いて対
峙させ、下向きスラスト荷重面10cをボス部36aの
フランジ部に対して間隔を置いて対峙させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記図2、図3に示す
従来のターボ分子ポンプでは、ロータ回転駆動用モータ
11により、動翼5を有したロータ4及びロータシャフ
ト4aを高速回転させて、吸気口1cから流入するガス
を動翼5と静翼4との圧縮比により圧縮した後、排気口
1dへ導いて、吸気口1c側を真空状態まで減圧する。
【0005】そして定常運転時には、上下2組の回転磁
気軸受7a及び7bとスラスト磁気軸受8とが正常に機
能して、ロータ4及びロータシャフト4aを非接触でス
ムースに回転させているが、運転中、例えば吸気側シス
テムの圧力が急に上昇するような異常事態が生じた場合
には、ポンプ内のガスの流力的挙動が急変して、ロータ
4に異常に大きな力及び振動が発生する。
【0006】このとき、各磁気軸受7a、7b、8の隙
間寸法よりも隙間寸法が小さい保護軸受9、10は、ラ
ジアル荷重面またはスラスト荷重面がロータシャフト部
4aに接触して、振動変位量を制限することにより、各
磁気軸受7a、7b、8とロータシャフト4aとの衝突
による損傷を防止するようにしている。しかし図3に示
す構成では、上記異常事態が発生したとき、下部保護軸
受10の上向きスラスト荷重面10aとラジアル荷重面
10bとがロータシャフト4aへ繰り返し衝突する。
【0007】このため、ロータシャフト4aに圧縮塑性
変形が生じ、塑性変形が大きくなると、異常運転時に生
じる振動量が増大して、各磁気軸受7a、7b、8やモ
ータ11が損傷するという問題があった。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、新たなスラスト磁気ディスクをロータシャフトに取
付ける交換作業だけで下部保護軸受によるロータシャフ
トの保護機能を元の正常な状態に回復できるターボ分子
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、ロータ室内に静翼を設け、動翼を取付
けたロータのシャフトを回転磁気軸受とスラスト磁気軸
受と上下の保護軸受とを介してロータ室内に回転可能に
支持し、前記ロータシャフトを高速回転させるモータを
ポンプ内に設けたターボ分子ポンプにおいて、前記ロー
タシャフトの下端部にスラスト磁気ディスクを着脱可能
に且つ前記スラスト磁気軸受に係合可能に取付け、同ス
ラスト磁気ディスクに前記下部保護軸受を越える軸方向
長さのボス部を設けて、同ボス部を同下部保護軸受のス
ラスト荷重面とラジアル荷重面とに係合させている。
【0009】
【発明の実施の形態】次に本発明のターボ分子ポンプを
図1に示す一実施形態により説明すると、1bがケーシ
ング下半部、4aがロータシャフト、6がスラスト磁気
ディスク、6aがスラスト磁気ディスク6のボス部、6
bがスラスト磁気ディスク6のディスク部、6cがボル
ト、8が上下のスラスト磁気軸受、10が回転及びスラ
スト用下部保護軸受(ボールベアリング)、10aが下
部保護軸受10の上向きスラスト荷重面、10bが下部
保護軸受10のラジアル荷重面、10cが下部保護軸受
10の下向きスラスト荷重面である。
【0010】このターボ分子ポンプでは、図2に示すよ
うにロータ室2内に静翼3が設けられ、動翼5を取付け
たロータ4のシャフト4aが回転磁気軸受7a、7bと
スラスト磁気軸受8と上下の保護軸受9、10とを介し
てロータ室2内に回転可能に支持され、ロータシャフト
4aを高速回転させるモータ11がポンプ内に設けら
れ、図1に示すようにロータシャフト4aの下端部にス
ラスト磁気ディスク6がボルト6cを介して着脱可能に
且つスラスト磁気軸受8に係合可能に取付けられ、スラ
スト磁気ディスク6に下部保護軸受10を越える軸方向
長さのボス部6aが設けられて、ボス部6aが下部保護
軸受10の上向きスラスト荷重面10a及び下向きスラ
スト荷重面10cとラジアル荷重面10bとに係合して
いる。
【0011】次に前記ターボ分子ポンプの作用を具体的
に説明する。ターボ分子ポンプの運転中、吸気側の圧力
が急に上昇するような異常が発生して、ロータ4及びロ
ータシャフト4aが振動するとき、ロータ4及びロータ
シャフト4aの下部保護軸受10がスラスト磁気ディス
ク6のボス部6aに衝突接触して、このボス部6aに圧
縮塑性変形が生じることになる。
【0012】このため、ロータシャフト4aには、塑性
変形が生じなくなり、ボス部6aに圧縮塑性変形の生じ
たスラスト磁気ディスク6をけをロータシャフト4aか
ら取り外して、新たなスラスト磁気ディスク6をロータ
シャフト4aに取付ける交換作業だけで下部保護軸受1
0によるロータシャフト4aの保護機能が元の正常な状
態に回復する。
【0013】
【発明の効果】本発明は前記のようにロータ室内に静翼
を設け、動翼を取付けたロータのシャフトを回転磁気軸
受とスラスト磁気軸受と上下の保護軸受とを介してロー
タ室内に回転可能に支持し、ロータシャフトを高速回転
させるモータをポンプ内に設けたターボ分子ポンプにお
いて、ロータシャフトの下端部にスラスト磁気ディスク
を着脱可能に且つスラスト磁気軸受に係合可能に取付
け、スラスト磁気ディスクに下部保護軸受を越える軸方
向長さのボス部を設けて、ボス部を下部保護軸受のスラ
スト荷重面とラジアル荷重面とに係合させており、ター
ボ分子ポンプの運転中、吸気側の圧力が急に上昇するよ
うな異常が発生して、ロータ及びロータシャフトが振動
するとき、ロータ及びロータシャフトの下部保護軸受が
スラスト磁気ディスクのボス部に衝突接触して、このボ
ス部に圧縮塑性変形が生じる。このため、ロータシャフ
トには、塑性変形が生じなくなり、ボス部に圧縮塑性変
形の生じたスラスト磁気ディスクを塑性変形の生じない
ロータシャフトから取り外して、新たなスラスト磁気デ
ィスクをロータシャフトに取付ける交換作業だけで下部
保護軸受によるロータシャフトの保護機能を元の正常な
状態に回復できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のターボ分子ポンプの一実施形態を示す
縦断側面図である。
【図2】従来のターボ分子ポンプを示す縦断側面図であ
る。
【図3】同ターボ分子ポンプのスラスト磁気ディスク部
分を拡大して示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1 ケーシング 1a ケーシング上半部 1b ケーシング下半部 1c 吸気口 1d 排気口 2 ロータ室 3 静翼 4 ロータ 4a ロータシャフト 5 動翼 6 スラスト磁気ディスク 6a 〃 のボス部 6b 〃 のディスク部 6c 〃 のボルト 7a 上部回転磁気軸受 7b 下部回転磁気軸受 8 上下のスラスト磁気軸受 9 上部保護軸受 10 下部保護軸受 10a 〃 の上向きスラスト荷重面 10b 〃 のラジアル荷重面 10c 〃 の下向きスラスト荷重面 11 モータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロータ室内に静翼を設け、動翼を取付け
    たロータのシャフトを回転磁気軸受とスラスト磁気軸受
    と上下の保護軸受とを介してロータ室内に回転可能に支
    持し、前記ロータシャフトを高速回転させるモータをポ
    ンプ内に設けたターボ分子ポンプにおいて、前記ロータ
    シャフトの下端部にスラスト磁気ディスクを着脱可能に
    且つ前記スラスト磁気軸受に係合可能に取付け、同スラ
    スト磁気ディスクに前記下部保護軸受を越える軸方向長
    さのボス部を設けて、同ボス部を同下部保護軸受のスラ
    スト荷重面とラジアル荷重面とに係合させたことを特徴
    とするターボ分子ポンプ。
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