JPH11270483A - ドライ真空ポンプ - Google Patents

ドライ真空ポンプ

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JPH11270483A
JPH11270483A JP7422898A JP7422898A JPH11270483A JP H11270483 A JPH11270483 A JP H11270483A JP 7422898 A JP7422898 A JP 7422898A JP 7422898 A JP7422898 A JP 7422898A JP H11270483 A JPH11270483 A JP H11270483A
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    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/04Heavy metals
    • F05C2201/0433Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0436Iron
    • F05C2201/0439Cast iron
    • F05C2201/0442Spheroidal graphite cast iron, e.g. nodular iron, ductile iron

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 腐食性ガスを吸引するドライ真空ポンプで
は、高温のガスに接触する面にコーティングした樹脂被
覆が剥離する問題があった。 【解決手段】 吸入口6と吐出口7に連通する内筒部1
aを有するケーシングと、該ケーシングに支承される軸
部15aに螺旋状の歯形部15aが設けられ、歯形部1
5aが相互に噛み合った状態で内筒部1aに収容される
スクリューロータ15と、2つのスクリューロータ15
の軸部15bに装着され相互に噛み合うタイミングギヤ
16,19と、タイミングギヤ16,19を軸部15b
に固定するロック機構17を有するドライ真空ポンプに
おいて、軸部15bと歯形部15aとを、Ni含有比率
が20〜30%の球状黒鉛鋳鉄で一体鋳造した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスクリューロータ形
式のドライ真空ポンプに係り、例えば半導体製造装置に
発生するガスに対して耐食性を必要とする場合に使用さ
れる真空ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】スクリューロータ形式のドライ真空ポン
プの構造を図1の横断面図に基づいて説明すると、ポン
プのケーシングは、主ケーシング1と、主ケーシング1
の右端面に取り付けられる吸入側サイドケース2と、主
ケーシング1の左端面に取り付けられる吐出側サイドケ
ース3と、吐出側サイドケース3の左端面に取り付けら
れるギヤケース4により構成される。ギヤケース4には
モータ5が取付られる。
【0003】主ケーシング1の内部には、主ケーシング
1の軸方向を貫通する内筒部1aが設けられ、内筒部1
aの右側には、主ケーシング1に設けられた吸入口6が
連通し、内筒部1aの左側は、吐出側サイドケース3に
設けられた吐出口7に連通する。符号8は主ケーシング
1の冷却水室である。吸入側サイドケース2に2つの貫
通孔9が設けられ、内部にベアリング11を内蔵した軸
受函10が貫通孔9に取付られる。吐出側サイドケース
3に2つの貫通孔12が設けられ、内部にベアリング1
4を内蔵した軸受函13が貫通孔12に取付られる。
【0004】2本のスクリューロータ15は、軸直角断
面形状はクインビー曲線,円弧,疑アルキメデス曲線に
より形成される螺旋状の歯形部15aと、歯形部15a
の両端に設けられる軸部15bとにより構成される。歯
形部15aは、相互の噛み合った状態で内筒部1a内に
収容され、軸部15bはそれぞれベアリング11,14
に支承される。
【0005】2本のスクリューロータ15のうち、図1
において下側に示される駆動側スクリューロータ15に
は、軸部15bの左端部にタイミングギヤ16が挿通さ
れ、ロック機構17で固定され、軸部15bの左端はカ
プリング18を介してモータ5の出力軸に連結される。
図1において上側に示される従動側スクリューロータ1
5には、軸部15bの左端部に、タイミングギヤ16に
噛み合うタイミングギヤ19が挿通され、ロック機構1
7で固定される。
【0006】図1の部分拡大図である図2に示すよう
に、ロック機構17は、ロック部材20と締付け部材2
1とにより構成され、ロック部材20の一方の面に、軸
部15bの外周面に嵌合する嵌合部22が形成され、軸
部15bの端面に設けられたねじ孔23に相対する貫通
孔24が設けられ、嵌合部22の外側に押動突起25が
形成される。
【0007】ロック部材20の嵌合部22を軸部15b
に嵌め込むと、ロック部材20が軸部15bにがたつく
ことなく装着されると共に、押動突起25がタイミング
ギヤ16の側面に設けられた環状溝26の底に当接す
る。締付け部材21はボルトであり、先端をロック部材
20の貫通孔24を通してねじ孔23にねじ込むと、押
動突起25がタイミングギヤ16を押圧し、タイミング
ギヤ16がベアリング14と押動突起25に挟圧されて
軸部15bに固着される。
【0008】モータ5が回転すると、カプリング18と
共に駆動側スクリューロータ15が回転し、駆動側スク
リューロータ15の回転はタイミングギ16,19を介
して従動側スクリューロータ15に伝達され、2本のス
クリューロータ15が同速度で反対方向に回転し、吸入
口6から吸引された流体を吐出口7へ送出する。運転に
より、吸入口6につながる領域が次第に減圧されると共
に、ケーシングが高温になるので、ケーシングを水冷す
る。
【0009】従来、半導体製造装置に使用される真空ポ
ンプでは、腐食性のガスを吸引するので、内筒部1aや
スクリューロータ15の表面に耐食性の樹脂コーティン
グを施工するのが一般的であった。例えば、Teflon Coa
ting ,Defric Coating(ポリイミド樹脂)等のコーティ
ングをスクリューロータ15の表面,内筒部1aの内面
に厚さ25〜30ミクロン施していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】半導体製造装置ではプ
ラズマを使った微細加工が重要視されるようになり、清
浄化の目的で、製造過程にCF4 ,C2 6 等の弗化物
を流す装置の採用が多くなり始めた。特に、プラズマC
VD(Chemical vapour deposition)やプラズマエッチ
ャー(Etcher)が多く採用され、この工程では装置に付
着した窒化生成物を除去するために、CF4 ,C2 6
等の弗化物を流すが、このガスはプラズマに励起されて
活性化弗素系F*が発生する。
【0011】このF*は化学的に極めて活性であるた
め、プロセスガス中のH2 と反応してHFとなる。HF
は周知のとおり非常に腐食性が強く、樹脂コーティング
を腐食し、粉化してしまう。特に、生成物の発生するプ
ロセスに採用される真空ポンプは、生成物がケーシング
内で固化して堆積するのを防止するために高温にしてい
るので、HFの反応が促進され、樹脂コーティングに剥
離が生じる。
【0012】スクリューロータ15の表面,内筒部1a
の表面に施した厚さ25〜30ミクロンの樹脂コーティ
ングが剥離すると、スクリューロータ15と内筒部1a
との間に直径で100〜120ミクロンの隙間が発生
し、真空ポンプの性能が極端に悪化する。ドライ真空ポ
ンプでは封液を使用していない関係で、この隙間の拡大
は重大な欠陥になる。
【0013】スクリューロータ15,ケーシング1をコ
ーティングしないで耐食性に優れた材料を使用すること
が考えられるが、耐食性のある材料としてのSUS(ス
テンレス)材は難切削材であるため、スクリューロータ
15のように形状が複雑で且つ高い寸法精度が要求され
るものには不適当であり、しかも、熱膨張係数が大き
く、且つ、焼付を起こし易い欠点があるので、使用でき
ない。
【0014】そのために、機械的強度の高い球状黒鉛鋳
鉄にNiを添加して耐食性をもたせた材料でスクリュー
ロータ15,ケーシング1を作成したが、Niの添加量
によって熱膨張係数が異なり、軟鋼製のロック機構17
との熱膨張係数が相違するために、運転中にロック機構
17が緩んでタイミンググヤ16,19にスリップが生
じ、スクリューロータ15が相互に接触する問題が生じ
る。
【0015】又、軸部15bを支承するベアリング14
と軸受函13のベアリング嵌合部がクリープ現象を起こ
したり、ベアリング14の損傷等の誘因となっていた。
本発明は、Niの添加量によって熱膨張係数が異なるこ
とを逆に利用して、軟鋼製のロック機構17と同一の熱
膨張係数のNi含有球状黒鉛鋳鉄を作り、上記の問題を
解決しようとするものである。
【0016】
【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、吸入口と吐出口に連通する内筒部を有
するケーシングと、該ケーシングに支承される軸部に、
軸直角断面形状がクインビー曲線,円弧,疑アルキメデ
ス曲線により形成される螺旋状の歯形部が一体的に設け
られ、該歯形部が相互に噛み合った状態で上記内筒部内
に収容される複数のスクリューロータと、該複数のスク
リューロータの軸にそれぞれ装着され相互に噛み合うタ
イミングギヤと、該タイミングギヤを上記軸に固定する
ロック機構とを備えたドライ真空ポンプにおいて、上記
上記スクリューロータの材質を、質量比で20〜30%
のNiを含有する球状黒鉛鋳鉄材として、軟鋼製の上記
ロック機構とほぼ同一の熱膨張係数にしたものである。
【0017】上記ロック機構は、上記軸部の端部外周面
に嵌合する嵌合部と先端が上記タイミングギヤに当接す
る押動突起とを有するロック部材と、該押動突起を上記
タイミングギヤに押付ける締付け部材とにより構成され
る構造とすることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明は、図1に示すドライ真空
ポンプに適用するので、図1の真空ポンプと同一の部品
符号を使用し、その詳細説明を省略する。図3は、球状
黒鉛鋳鉄に含有されるNiの比率(質量比)%を横軸に
とったときの線膨張係数αを縦軸に示すものであり、N
iの含有量によって線膨張係数αが大きく変化すること
が判る。ロック機構17は、通常の軟鋼と同じく、線膨
張係数が10〜12×10-6mm/ ℃であり、Niの含有
量を28〜30%とした球状黒鉛鋳鉄に等しい。
【0019】Niの含有量を28〜30%とした球状黒
鉛鋳鉄の耐食性は、
【0020】の表1に示すように鋳鉄に比較すると優れ
ていることが判った。即ち、鋳鉄,球状黒鉛鋳鉄,28
〜30%Ni含有球状黒鉛鋳鉄の希塩酸に対する腐食速
度を比較すると、90.4:12.4:1となり、Ni
含有球状黒鉛鋳鉄は耐食性を充分に具備していることが
判る。
【0021】
【表1】
【0022】スクリューロータ15を28〜30%Ni
含有球状黒鉛鋳鉄とした場合には、ロック機構17と熱
膨張係数が同一になるので、ロック機構17に緩みを生
じてタイミングギヤ16,19がスリップする問題は生
じないが、運転時の温度上昇で熱膨張したスクリューロ
ータ15がロック機構17を多少締めつけても構わない
ので、本発明では、球状黒鉛鋳鉄のNi含有比率(質量
比)を幅を広げて20〜30%する。
【0023】スクリューロータ15は歯形部15aと軸
部15bが、Ni含有比率(質量比)球状黒鉛鋳鉄で一
体鋳造され、主ケーシング1も同一材料により構成され
るので、腐食性の強いガスを吸引することが出来、運転
時にスクリューロータ15が150〜200℃に温度上
昇しても、ロック機構17が緩まないので、タイミング
ギヤ16,19をキーで固定する面倒な加工をしなくて
も、タイミングギヤ16,19がスリップする恐れはな
い。
【0024】ロック機構17は、締付け部材21を締め
るだけでよいので、タイミングギヤ16,19の固定が
簡単であり、又、締付け部材21を緩めれば簡単にタイ
ミングギヤ16,19を緩めることができるので、タイ
ミングギヤ16,19相互のギャップ調整を容易に行う
ことができる。
【0025】
【発明の効果】本発明は、以上述べたように構成されて
いるので、次に記載されるような効果を奏する。 (1) スクリューロータは、軸部と歯形部が一体鋳造され
るので、軸部と歯形部を別体型にしたときのように両者
を嵌合する工数が省け、原価低減する効果がある。又、
一体構造のために、ねじ底の径を軸部の径と同一にする
ことができるので、スクリューロータの1回転当たりの
流体押し退け量を大きくすることができる。 (2) スクリューロータ及びケーシングをNi含有球状黒
鉛鋳鉄製としたので、ハードプロセスの半導体製造工程
に使用するドライ真空ポンプにおいても、樹脂をコーテ
ィングする必要がなくなり、従って樹脂コーティングが
剥離してポンプ性能が低下する問題が解決できた。 (3) Ni含有球状黒鉛鋳鉄のNiを含有球比率を所定の
数値にすることによりロック機構に緩みが生じることは
なく、従ってタイミングギヤがスリップする問題は起こ
らない。
【図面の簡単な説明】
【図1】ドライ真空ポンプの横断面図である。
【図2】図1の部分拡大図である。
【図3】球状黒鉛鋳鉄のNi含有球比率と線膨張係数の
関係を示す図面である。
【符号の説明】
1 主ケーシング 1a 内筒部 2 吸入側サイドケース 3 吐出側サイドケース 4 ギヤケース 5 モータ 6 吸入口 7 吐出口 15 スクリューロータ 15a 歯形部 15b 軸部 16,19 タイミングギヤ 17 ロック機構 20 ロック部材 21 締付け部材 22 嵌合部 25 押動突起

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸入口と吐出口に連通する内筒部を有す
    るケーシングと、該ケーシングに支承される軸部に、軸
    直角断面形状がクインビー曲線,円弧,疑アルキメデス
    曲線により形成される螺旋状の歯形部が一体的に設けら
    れ、該歯形部が相互に噛み合った状態で上記内筒部内に
    収容される複数のスクリューロータと、該複数のスクリ
    ューロータの軸にそれぞれ装着され相互に噛み合うタイ
    ミングギヤと、該タイミングギヤを上記軸に固定するロ
    ック機構とを備えたドライ真空ポンプにおいて、 上記スクリューロータの材質は、質量比で20〜30%
    のNiを含有する球状黒鉛鋳鉄材であり、軟鋼製の上記
    ロック機構とほぼ同一の熱膨張係数を有することを特徴
    とするドライ真空ポンプ。
  2. 【請求項2】 上記ロック機構は、上記軸部の端部外周
    面に嵌合する嵌合部と先端が上記タイミングギヤに当接
    する押動突起とを有するロック部材と、該押動突起を上
    記タイミングギヤに押付ける締付け部材とにより構成さ
    れることを特徴とする請求項1記載のドライ真空ポン
    プ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030029021A (ko) * 2001-10-04 2003-04-11 더 비오씨 그룹 피엘씨 기계적 펌프
JP2008088912A (ja) * 2006-10-03 2008-04-17 Tohoku Univ メカニカルポンプおよびその製造方法
CN103644115A (zh) * 2013-08-29 2014-03-19 钟文填 双圆弧螺杆泵
CN103912471A (zh) * 2013-01-09 2014-07-09 广西玉柴机器股份有限公司 空压机专用齿轮室装置
JP2014169663A (ja) * 2013-03-04 2014-09-18 Ebara Corp 真空ポンプ
CN113606131A (zh) * 2021-08-23 2021-11-05 兑通真空技术(上海)有限公司 一种用于罗茨泵或螺杆泵的悬臂连接结构

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030029021A (ko) * 2001-10-04 2003-04-11 더 비오씨 그룹 피엘씨 기계적 펌프
JP2008088912A (ja) * 2006-10-03 2008-04-17 Tohoku Univ メカニカルポンプおよびその製造方法
CN103912471A (zh) * 2013-01-09 2014-07-09 广西玉柴机器股份有限公司 空压机专用齿轮室装置
CN103912471B (zh) * 2013-01-09 2016-06-29 广西玉柴机器股份有限公司 空压机专用齿轮室装置
JP2014169663A (ja) * 2013-03-04 2014-09-18 Ebara Corp 真空ポンプ
CN103644115A (zh) * 2013-08-29 2014-03-19 钟文填 双圆弧螺杆泵
CN113606131A (zh) * 2021-08-23 2021-11-05 兑通真空技术(上海)有限公司 一种用于罗茨泵或螺杆泵的悬臂连接结构
CN113606131B (zh) * 2021-08-23 2023-08-25 兑通真空技术(上海)有限公司 一种用于罗茨泵或螺杆泵的悬臂连接结构

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