KR20210137441A - 진공 펌프, 및, 진공 펌프에 이용되는 시일 부재 - Google Patents

Abstract

[과제] 부품 개수가 적고 시일성이 우수한 진공 펌프를 제공한다. [해결 수단] 흡기 측 케이싱(14a)의 중심을 향하여 설치된 복수의 스테이터 날개(19)와, 흡기 측 케이싱(14a)에 내포되고, 회전 가능하게 지지된 로터축(21)과, 로터축(21)의 주위에 방사상으로 설치된 복수의 로터 날개(20)와, 로터축(21)을 회전시키는 모터(16)와, 흡기 측 케이싱(14a)과 배기 측 케이싱(14b) 사이에 두께 방향으로 끼이는 힘을 받아 탄성변형되어, 흡기 측 케이싱(14a)과 배기 측 케이싱(14b) 사이의 기밀성을 유지하는 환상의 시일 부재(41)를 구비하고, 시일 부재는, 그 단면에, 외주부에 요함 형상으로 형성된 변형 촉진부와, 힘을 변형 촉진부에 근접한 편심 위치에서 받는 시일부를 갖는다.

Description

진공 펌프, 및, 진공 펌프에 이용되는 시일 부재

본 발명은, 예를 들면 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프나 진공 펌프에 이용되는 시일 부재에 관한 것이다.

일반적으로, 진공 펌프의 일종으로서 터보 분자 펌프가 알려져 있다. 이 터보 분자 펌프에 있어서는, 펌프 본체 내의 모터에 대한 통전에 의해 로터 날개를 회전시켜, 펌프 본체에 빨아들인 가스의 기체 분자를 튕겨냄으로써 가스를 배기하도록 되어 있다. 또, 이러한 터보 분자 펌프에는, 탄성체인 시일 부재(O링)를 이용한 시일 구조가 채용되어 있다. 그리고, 터보 분자 펌프에 있어서는, 시일 부재를 부품 간에 끼워 어느 정도 눌러 찌부러뜨림으로써, 부품 간의 기밀성이 유지되도록 되어 있다.

상술한 바와 같은 시일 구조에는, 시일 부재를 측면(외경 방향)으로부터 끼우는 타입의 것이나, 상하면(축방향)으로부터 끼우는 타입의 것이 있다. 그리고, 터보 분자 펌프의 조립 시에, 시일 부재가, 비틀림에 의해 변형(비틀림 변형)되거나, 접촉하는 부품과의 걸림에 의해 파손되는 일이 없도록, 시일 부재에 진공 그리스의 도포를 행하는 것이 일반적이다.

또, 터보 분자 펌프의 조립 시에는, 복수의 구성 부품에 관련되는 치수 공차가 쌓여, 공차의 합계인 누적 공차는, 일률적이 되지 않는 것이 보통이다. 이 때문에, 인접하는 부품(인접 부품)이 시일 부재를 찌부러뜨리는 양(시일 부재의 찌부러뜨림값)에는, 터보 분자 펌프마다 편차(찌부러뜨림값 폭의 변동)가 발생하는 경우가 있어, 시일 부재가 찌부러뜨려지는 양(일그러짐)은, 일정하다고는 한정할 수 없다. 그리고, 같은 재질이나 크기의 시일 부재를 이용해도, 시일 부재의 찌부러뜨림값의 차이에 따라, 시일 성능에 차이가 발생하는 경우가 있었다.

또한, 시일 부재나 스페이서를 복수 겹쳐 이용하여, 1개당 시일 부재에 대한 누적 공차에 의한 시일 부재의 찌부러뜨림값 편차를 작게 하여, 총합적으로 시일 부재의 대응 가능한 찌부러뜨림값 폭의 변동량을 증가시킨 터보 분자 펌프도 있다(특허 문헌 1). 이러한 터보 분자 펌프에 의하면, 찌부러뜨림값의 상위에 유연하게 대응할 수 있어, 시일 부재에 비틀림 변형이나 걸림 등이 발생하기 어렵기 때문에, 진공 그리스를 사용할 필요가 없어진다. 또, 주변 부품의 치수 공차가 비교적 크고, 시일 부재의 찌부러뜨림값의 편차가 커졌을 경우에서도, 적절한 시일 성능을 발휘하는 것이 가능해진다.

일본국 특허 제6113071호 공보

그런데, 상술한 바와 같은 각종 진공 펌프 중, 시일 부재에 진공 그리스를 도포하는 것에 있어서는, 진공 그리스가, 증발 등의 요인에 의해 진공 시스템의 배기 경로에 혼입되어, 진공 환경 중의 오염(진공 오염)의 원인이 되는 경우가 있었다. 또, 특허 문헌 1에 개시된 타입의 진공 펌프에 있어서는, 복수의 시일 부재를 이용하는 것이나, 시일 부재의 사이에 스페이서를 배치하는 것 등으로, 부품 개수가 많아진다. 이 때문에, 특허 문헌 1에 개시된 타입의 진공 펌프에 있어서는, 비용이 증가하거나, 조립성(조립의 용이함)이 악화되는 경우가 있었다.

본 발명의 목적으로 하는 바는, 부품 개수가 적고 시일성이 우수한 진공 펌프, 및, 적은 부품 개수로 높은 시일성을 발휘하는 것이 가능한 시일 부재를 제공하는 것에 있다.

(1) 상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 가스의 흡기부를 갖는 흡기 측 부품과,

상기 흡기 측 부품에 조합되는 배기 측 부품과,

상기 흡기 측 부품에 내포되고, 회전 가능하게 지지된 회전축과,

상기 회전축을 회전시키는 모터와,

상기 흡기 측 부품과 상기 배기 측 부품 사이에 두께 방향으로 끼이는 힘을 받아 탄성변형되어, 상기 흡기 측 부품과 상기 배기 측 부품 사이의 기밀성을 유지하는 환상의 시일 부재를 구비하고,

상기 시일 부재는,

외주부에 요함 형상으로 형성된 변형 촉진부와,

상기 힘을, 상기 변형 촉진부에 근접한 편심 위치에서 받는 시일부를 갖는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.

(2) 또, 상기 목적을 달성하기 위해서 다른 본 발명은, 내주부에 평면 형상으로 형성되고, 상기 흡기 측 부품 및 상기 배기 측 부품 중 어느 한쪽에 면접촉하는 장착부를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 진공 펌프이다.

(3) 또, 상기 목적을 달성하기 위해서 다른 본 발명은, 진공 펌프의 흡기 측 부품과 배기 측 부품 사이에 두께 방향으로 끼이는 힘을 받아 탄성변형되는 환상의 시일 부재로서, 외주부에 요함 형상으로 형성된 변형 촉진부와,

상기 힘을, 상기 변형 촉진부에 근접한 편심 위치에서 받는 시일부를 갖는 것을 특징으로 하는 시일 부재이다.

(4) 또, 상기 목적을 달성하기 위해서 다른 본 발명은, 내주부에 평면 형상으로 형성되고, 상기 흡기 측 부품 및 상기 배기 측 부품 중 어느 한쪽에 면접촉하는 장착부를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (3)에 기재된 시일 부재이다.

상기 발명에 의하면, 부품 개수가 적고 시일성이 우수한 진공 펌프를 제공할 수 있다. 또, 적은 부품 개수로 높은 시일성을 발휘하는 것이 가능한 시일 부재를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 터보 분자 펌프의 종단면도이다.
도 2는, (a)는 제1 실시형태에 따른 터보 분자 펌프의 일부를 확대하여 나타낸 단면도, (b)는 제1 실시형태에 따른 시일 부재의 일부를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 3은, (a)는 제1 실시형태의 터보 분자 펌프에 관련되는 시일 부재의 기능을 나타낸 설명도, (b)는 본 발명의 제2 실시형태의 터보 분자 펌프에 관련되는 시일 부재의 일부를 확대하여 나타낸 단면도, (c)는 본 발명의 제3 실시형태의 터보 분자 펌프에 관련되는 시일 부재의 일부를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 4는, (a)~(c)는 제1 실시형태에 따른 시일 부재에 대해 홈 깊이를 변화시켰을 경우의 특성 시뮬레이션의 결과를 나타낸 모식도, (d)는 단면이 대략 원형인 일반적인 시일 부재에 대한 특성 시뮬레이션의 결과를 나타낸 모식도이다.
도 5는, (a)~(c)는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 시일 부재에 대해 홈 깊이를 변화시켰을 경우의 특성 시뮬레이션의 결과를 나타낸 모식도이다.

이하, 본 발명의 각 실시형태에 따른 진공 펌프에 대해 도면에 의거하여 설명한다. 여기에서는 먼저, 진공 펌프의 기본 구성에 대해 설명하고, 그 후에 외장체의 시일 구조에 대해 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 진공 펌프로서의 터보 분자 펌프(10)를 종단하여 개략적으로 나타내고 있다. 이 터보 분자 펌프(10)는, 예를 들면, 반도체 제조 장치, 전자 현미경, 질량 분석 장치 등이라는 대상 기기의 진공 챔버(도시 생략)에 접속되도록 되어 있다.

터보 분자 펌프(10)는, 원통 형상의 펌프 본체(11)와, 상자 형상의 전장 케이스(도시 생략)를 일체로 구비하고 있다. 이들 중의 펌프 본체(11)는, 도 1 중의 상측이 대상 기기의 측에 연결되는 흡기부(12)가 되어 있고, 하측이 보조 펌프 등에 연결되는 배기부(13)가 되어 있다. 그리고, 터보 분자 펌프(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같은 연직 방향의 수직 자세 외에, 도립 자세나 수평 자세, 경사 자세에서도 이용하는 것이 가능하게 되어 있다.

전장 케이스(도시 생략)에는, 펌프 본체(11)에 전력 공급을 행하기 위한 전원 회로부나, 펌프 본체(11)를 제어하기 위한 제어 회로부가 수용되어 있는데, 여기에서는, 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.

펌프 본체(11)는, 대략 원통 형상의 본체 케이싱(14)을 구비하고 있다. 본체 케이싱(14)은, 도 1 중의 상부에 위치하는 흡기 측 부품으로서의 흡기 측 케이싱(14a)과, 도 1 중의 하측에 위치하는 배기 측 부품으로서의 배기 측 케이싱(14b)을 축방향으로 직렬로 연결하여 구성되어 있다. 여기서, 흡기 측 케이싱(14a)을 예를 들면 케이싱 등으로 칭하고, 배기 측 케이싱(14b)을 예를 들면 베이스 등으로 칭하는 것도 가능하다.

흡기 측 케이싱(14a)과 배기 측 케이싱(14b)은, 축방향(도 1 중의 상하 방향)으로 겹쳐져 있다. 또한, 흡기 측 케이싱(14a)은, 축방향 일단부(도 1 중의 하단부)에 형성된 플랜지부(29a)의 내주면을, 배기 측 케이싱(14b)의 상단부(29b)에 있어서의 외주면에 대향시키고 있다. 그리고, 흡기 측 케이싱(14a)은, 시일 부재(41)를 사이에 끼우고, 복수의 육각 구멍붙이 볼트(42)에 의해, 배기 측 케이싱(14b)에 기밀적으로 결합되어 있다. 또한, 시일 부재(41)를 이용한 시일 구조의 세부사항에 대해서는 후술한다.

또, 도 1 중에서는, 배기 측 케이싱(14b)의 상단부(29b)의 주변 부분에 관하여, 도면 중 좌측의 부위를 이점쇄선으로 그리고 있다. 이것은, 배기 측 케이싱(14b)의 당해 부분이, 엄밀하게는, 종단하여 나타내는 위치에는 존재하지 않지만, 종단 위치의 후방에 존재하는 것을 가상적으로 나타내고 있는 것이다.

본체 케이싱(14) 내에는, 배기 기구부(15)와 회전 구동부(이하에서는 「모터」라고 칭한다)(16)가 설치되어 있다. 이들 중, 배기 기구부(15)는, 터보 분자 펌프 기구부(17)와, 나사 홈 펌프 기구부(18)에 의해 구성된 복합형의 것이 되어 있다.

터보 분자 펌프 기구부(17)와 나사 홈 펌프 기구부(18)는, 펌프 본체(11)의 축방향으로 연속되도록 배치되어 있고, 도 1에 있어서는, 도면 중의 상측에 터보 분자 펌프 기구부(17)가 배치되고, 도 1 중의 하측에 나사 홈 펌프 기구부(18)가 배치되어 있다.

도 1 중의 상측에 배치된 터보 분자 펌프 기구부(17)는, 다수의 터빈 블레이드에 의해 가스의 이송을 행하는 것이며, 소정의 경사나 곡면을 가지고 방사상으로 형성된 고정 날개(이하에서는 「스테이터 날개」라고 칭한다)(19)와 회전 날개(이하에서는 「로터 날개」라고 칭한다)(20)를 구비하고 있다. 그리고, 터보 분자 펌프 기구부(17)에 있어서, 스테이터 날개(19)와 로터 날개(20)는 10단 정도에 걸쳐서 교대로 늘어서도록 배치되어 있다.

스테이터 날개(19)는, 고정 날개 스페이서(20a)에 장착되어 있다. 고정 날개 스페이서(20a)는, 흡기 측 케이싱(14a)의 내측 측면(내주면)에, 흡기 측 케이싱(14a)의 축방향을 따라서 쌓도록 하여 장착되어 있다. 그리고, 스테이터 날개(19)의 서로의 간격은, 고정 날개 스페이서(20a)에 의해서, 소정의 값으로 유지되어 있다.

또한, 상하의 스테이터 날개(19)의 사이에, 로터 날개(20)가 들어가 있다. 로터 날개(20)는, 통 형상의 로터(28)에 일체화되어 있고, 로터(28)는 로터축(21)에, 로터축(21)의 외측을 덮도록 동심적으로 고정되어 있다. 그리고, 로터(28)는, 로터축(21)의 회전에 따라, 로터축(21) 및 로터(28)와 같은 방향으로 회전한다.

여기서, 펌프 본체(11)는, 주된 부품의 재질로서 알루미늄 합금이 채용되어 있는 것이며, 배기 측 케이싱(14b), 스테이터 날개(19), 로터(28) 등의 재질도 알루미늄 합금이다. 또, 도 1에서는, 도면이 번잡해지는 것을 피하기 위해, 일부를 제외하고, 펌프 본체(11)에 있어서의 부품의 단면을 나타내는 해칭의 기재를 생략하고 있다.

로터축(21)은, 단이 있는 원기둥 형상으로 가공되어 있고, 터보 분자 펌프 기구부(17)로부터 하측의 나사 홈 펌프 기구부(18)에 이르고 있다. 또한, 로터축(21)에 있어서의 축방향의 중앙부에는, 모터(16)가 배치되어 있다. 이 모터(16)에 대해서는 후술한다.

나사 홈 펌프 기구부(18)는, 로터 원통부(23)와 나사 스테이터(24)를 구비하고 있다. 로터 원통부(23)나 나사 스테이터(24)의 세부사항에 대해서는 후술한다. 나사 홈 펌프 기구부(18)의 후단에는 배기 파이프에 접속하기 위한 배기구(25)가 배치되어 있고, 배기구(25)의 내부와 나사 홈 펌프 기구부(18)가 공간적으로 연결되어 있다.

전술한 모터(16)는, 로터축(21)의 외주에 고정된 회전자(부호 생략)와, 회전자를 둘러싸도록 배치된 고정자(부호 생략)를 가지고 있다. 모터(16)를 작동시키기 위한 전력의 공급은, 전술한 전장 케이스(도시 생략)에 수용된 전원 회로부나 제어 회로부에 의해 행해진다.

로터축(21)의 지지에는, 자기 부상에 의한 비접촉식의 베어링인 자기 베어링이 이용되어 있다. 자기 베어링으로서는, 모터(16)의 상하에 배치된 2세트의 레이디얼 자기 베어링(경방향 자기 베어링)(30)과, 로터축(21)의 하부에 배치된 1세트의 액시얼 자기 베어링(축방향 자기 베어링)(31)이 이용되어 있다.

이들 중 각 레이디얼 자기 베어링(30)은, 로터축(21)에 형성된 레이디얼 전자석 타겟(30A), 이것에 대향하는 복수(예를 들면 2개)의 레이디얼 전자석(30B), 및 레이디얼 방향 변위 센서(30C) 등에 의해 구성되어 있다. 레이디얼 방향 변위 센서(30C)는 로터축(21)의 경방향 변위를 검출한다. 그리고, 레이디얼 방향 변위 센서(30C)의 출력에 의거하여, 레이디얼 전자석(30B)의 여자 전류가 제어되어, 로터축(21)이, 경방향의 소정 위치에서 축심 둘레로 회전할 수 있도록 부상 지지된다.

액시얼 자기 베어링(31)은, 로터축(21)의 하단 측의 부위에 장착된 원반 형상의 아마추어 디스크(31A)와, 아마추어 디스크(31A)를 사이에 두고 상하로 대향하는 액시얼 전자석(31B)과, 로터축(21)의 하단면으로부터 약간 떨어진 위치에 설치한 액시얼 방향 변위 센서(31C) 등에 의해 구성되어 있다. 액시얼 방향 변위 센서(31C)는 로터축(21)의 축방향 변위를 검출한다. 그리고, 액시얼 방향 변위 센서(31C)의 출력에 의거하여, 상하의 액시얼 전자석(31B)의 여자 전류가 제어되어, 로터축(21)이, 축방향의 소정 위치에서 축심 둘레로 회전할 수 있도록 부상 지지된다.

그리고, 이들 레이디얼 자기 베어링(30)이나 액시얼 자기 베어링(31)을 이용함으로써, 로터축(21)(및 로터 날개(20))이 고속 회전을 행함에 있어서 마모가 없고, 수명이 길고, 또한, 윤활유를 불요로 한 환경이 실현되고 있다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 레이디얼 방향 변위 센서(30C)나 액시얼 방향 변위 센서(31C)를 이용함으로써, 로터축(21)에 대해서, 축방향(Z방향) 둘레의 회전의 방향(θz)만 자유로 하고, 그 외의 5축 방향인 X, Y, Z, θz, θy의 방향에 대한 위치 제어가 행해지고 있다.

또한, 로터축(21)의 상부 및 하부의 주위에는, 소정 간격을 두고 반경 방향의 보호 베어링(「보호 베어링」, 「터치다운(T/D) 베어링」, 「백업 베어링」 등이라고도 한다)(32, 33)이 배치되어 있다. 이들 보호 베어링(32, 33)에 의해, 예를 들면 만일 전기 계통의 트러블이나 대기 돌입 등의 트러블이 발생했을 경우여도, 로터축(21)의 위치나 자세를 크게 변화시키지 않고, 로터 날개(20)나 그 주변부가 손상되지 않도록 되어 있다.

이러한 구조의 터보 분자 펌프(10)의 운전 시에는, 전술한 모터(16)가 구동되어, 로터 날개(20)가 회전한다. 그리고, 로터 날개(20)의 회전에 따라, 도 1 중의 상측에 나타내는 흡기부(12)로부터 가스가 흡인되어, 스테이터 날개(19)와 로터 날개(20)에 기체 분자를 충돌시키면서, 나사 홈 펌프 기구부(18)의 측으로 가스의 이송이 행해진다. 또한, 나사 홈 펌프 기구부(18)에 있어서 가스가 압축되고, 압축된 가스가 배기부(13)로부터 배기구(25)로 진입되고, 배기구(25)를 통해 펌프 본체(11)로부터 배출된다.

또한, 로터축(21)이나, 로터축(21)과 일체적으로 회전하는 로터 날개(20), 로터 원통부(23), 및, 모터(16)의 회전자(부호 생략) 등을, 예를 들면 「로터부」, 혹은 「회전부」 등으로 총칭하는 것이 가능하다.

다음에, 전술한 흡기 측 케이싱(14a)과 배기 측 케이싱(14b) 사이에 있어서의 시일 구조에 대해 설명한다. 도 2 (a)는, 본 실시형태에 있어서의 시일 구조의 요부를 나타내고 있다. 흡기 측 케이싱(14a)과 배기 측 케이싱(14b)은, 배기 측 케이싱(14b)의 상단부(29b)가, 흡기 측 케이싱(14a)의 하단부에 형성된 플랜지부(29a)의 내측에, 소정의 끼워맞춤으로 일부분 들어간 상태가 되어 있다.

또한, 흡기 측 케이싱(14a)의 플랜지부(29a)와, 배기 측 케이싱(14b)의 상단부(29b) 사이에, 전술한 시일 부재(41)를 사이에 끼우고, 축방향(도 1 중의 상하 방향)으로 겹쳐져 있다. 즉, 본 실시형태에서는, 흡기 측 케이싱(14a), 시일 부재(41), 및, 배기 측 케이싱(14b)을, 축방향으로 늘어세운 시일 구조가 채용되어 있다.

시일 부재(41)는, O링 형상으로 성형되고, 배기 측 케이싱(14b)에 있어서의 상단부(29b)의 외형과 같은 정도의 내경(바람직하게는 350~400mm 정도)을 가지고 있다. 이 시일 부재(41)의 재질로서는, 예를 들면 니트릴 고무(NBR) 등과 같이, O링의 재질로서 일반적인 여러 가지의 것을 채용할 수 있다.

시일 부재(41)는, 진원(眞圓)이나 타원 등의 단순 형상과는 상이한 이형인 단면 형상을 가지고 있다. 도 2 (b)에 나타내는 바와 같이, 시일 부재(41)의 외주부로서의 외주면(41a)에는, 요함 형상(요함상)의 공간을 형성하는 변형 촉진부(43)가, 전체 둘레에 걸쳐서 설치되어 있다. 이 변형 촉진부(43)는, 예를 들면 표준적인 알파벳의 「V」의 문자에 비해, 광각으로 얕은 깊이의 V자 형상으로 성형되어 있다. 또한, 변형 촉진부(43)는, 시일 부재(41)의 전체 둘레에 걸치는 선 형상의 홈 저부(44)를, 시일 부재(41)의 경방향의 외측(외경 방향)을 향하게 하고 있다.

변형 촉진부(43)의 상하(축방향의 상하)에는, 전체 둘레에 걸치는 모서리부(43a, 43b)가 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 이 모서리부(43a, 43b)는, 도면 중에 나타내는 단면에 있어서 둔각이 되는 각도로 설치되어 있다.

시일 부재(41)의 내주부(41b)에는, 거의 평탄하고, 변형 촉진부(43)와는 역방향의 장착부(45)가 형성되어 있다. 또한, 시일 부재(41)의, 도 2 (a)에 있어서의 상하의 부위에는, 산형으로 돌출하는 시일부(46, 47)가 일체로 설치되어 있다. 이 시일부(46, 47)의 표면은, 변형 촉진부(43)와 장착부(45) 사이를 잇는 시일면(46a, 47a)이 되어 있다.

또한, 시일면(46a, 47a)의 돌단(突端)이 되는 꼭대기부(46b, 47b)로부터, 변형 촉진부(43)까지의 수평 거리(L1)는, 장착부(45)까지의 수평 거리(L2)보다 짧게 정해져 있다. 또, 꼭대기부(46b, 47b)는, 소정의 곡률의 매끄러운 원호 형상으로 성형되어 있다. 이 꼭대기부(46b, 47b)의 곡률(곡률 반경)이 클수록, 꼭대기부(46b, 47b)의 곡선은 매끄럽게 된다. 본 실시형태에서는, 꼭대기부(46b, 47b)의 형상이, 상대적으로 매끄럽게 되도록, 충분히 큰 곡률(곡률 반경)이 채용되어 있다.

이러한 시일 부재(41)는, 도 2 (a)에 나타내는 바와 같이, 배기 측 케이싱(14b)의 외주에 형성된 단차부(51)에, 경방향으로 약간 벌리면서 장착된다. 단차부(51)는, 배기 측 케이싱(14b)의 상단부(29b)나, 상단부(29b)의 기단 측으로부터 외측으로 펼쳐지는 받침면(29c)에 의해 구성되어 있다. 시일 부재(41)가 단차부(51)에 장착되었을 때에는, 시일 부재(41)의 평탄한 장착부(45)가, 배기 측 케이싱(14b)의 상단부(29b)에 있어서의 외주면에 면접촉한다.

또한, 육각 구멍붙이 볼트(42)가, 흡기 측 케이싱(14a)의 플랜지부(29a)를 통과하여, 배기 측 케이싱(14b)에 삽입되어 체결됨으로써, 시일 부재(41)는, 흡기 측 케이싱(14a)으로부터, 축방향의 소정의 힘(압력)을 받아 압축된다. 그리고, 시일 부재(41)는, 흡기 측 케이싱(14a)의 플랜지부(29a)와, 배기 측 케이싱(14b)의 상단부(29b) 사이에 끼워진 상태로, 주로 시일부(46, 47)를 탄성변형시키면서, 소정량 눌려 찌부러뜨려진다. 또한, 시일 부재(41)의 압축은, 전체 둘레에 걸쳐서 행해진다. 여기서, 도 2 (b)나, 후술하는 도 3 (a)에 있어서는, 도면이 번잡해지는 것을 피하기 위해, 시일 부재(41)의 단면에 관련되는 해칭의 도시를 생략하고 있다.

도 3 (a)는, 시일 부재(41)를 이용한 시일 구조의 기능을 나타내고 있다. 시일 부재(41)는, 흡기 측 케이싱(14a)이 위치하는 측(도면 중의 상방 측)으로부터 하중(F)을 받는다. 시일 부재(41)에 있어서는, 시일부(46)가, 전술한 바와 같이 산형으로 돌출해 있기 때문에, 흡기 측 케이싱(14a)은, 최초로, 시일부(46)의 꼭대기부(46b)에 접하게 된다. 그리고, 꼭대기부(46b)에 접한 흡기 측 케이싱(14a)이 더 내려가면, 흡기 측 케이싱(14a)으로부터의 하중(F)이, 화살표로 나타내는 바와 같이, 시일부(46)의 꼭대기부(46b)에 작용한다.

이 때, 시일부(46)의 꼭대기부(46b)가, 하중(F)의 작용점이 되고 있다. 그리고, 도 2 (b)에 나타낸 바와 같이, 꼭대기부(46b)로부터 변형 촉진부(43)까지의 수평 거리(L1)는, 같은 꼭대기부(46b)로부터 장착부(45)까지의 수평 거리(L2)보다 짧기 때문에, 하중(F)의 작용점의 위치는, 장착부(45)보다, 변형 촉진부(43)의 측에 가깝게 되도록 치우친 위치가 된다.

그리고, 하중(F)이, 변형 촉진부(43)의 측에, 장착부(45)의 측보다 많은 비율로 전해진다. 또한, 변형 촉진부(43)는, 하중(F)에 더하여, 배기 측 케이싱(14b)의 상단부(29b)로부터의 반력을 받는다. 그리고, 시일 부재(41)가, 변형 촉진부(43)의 홈 저부(44)에서 꺾여서, V자의 개구폭이 상대적으로 작아지도록 내측으로 변형된다.

눌려 찌부러뜨려지기 전에 있어서의 시일 부재(41)의 단면에 관해서, 도 3 (a) 중에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 중심 위치를 점(O1)으로 한다. 또한, 이 점(O1)에서 직교하는 2축(X1축과 Y1축)을 가정한다.

계속해서, 꼭대기부(46b, 47b)를 통과하는 세로축(Y2축)을 상정하고, 이 Y2축과, 상술한 X1축의 교점을 O2로 한다. 이 점(O2)은, 점(O1)에 대해서 경방향의 외측으로 치우쳐져 있고(편심 위치에 시프트되어 있고), 점(O1)보다 변형 촉진부(43)의 근처에 위치하고 있다. 또, 흡기 측 케이싱(14a)으로부터의 하중(F)은, 꼭대기부(46b)에 있어서 축방향 하부(바로 아래)에 작용하고 있다.

이 때문에, 하중(F)에 의해, 교점(O1)을 중심으로 한 모멘트가 발생하고, 이 모멘트가, 변형 촉진부(43)에 작용한다. 그리고, 하중(F)에 의해 발생하는 모멘트가, 변형 촉진부(43)에 가까운 위치에서 변형 촉진부(43)에 전해져, 시일 부재(41)가 변형된다. 또한, 시일 부재(41)의 변형은, 교점(O1)의 바로 위에서 바로 아래를 향해서 하중(F)을 작용시켰을 경우에 비해, 효율적으로 행해진다.

또한, 점(O1)은, 전술한 바와 같이 단면의 중심 위치로 하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, X1축과 Y1축을, 단순하게 도형 상의 중앙(기하학적 중심)에서 교차하도록 가정하는 것도 가능하다. 즉, X1축과 Y1축을, 시일 부재(41)에 관련되는 단면의 수평 방향의 최대가 되는 폭 치수(최대 폭)와, 수직 방향의 최대가 되는 높이 치수(최대 높이, 혹은 최대 두께)의 2분의 1의 점을 통과하여 서로 직교하도록 설정하고, 이들 X1축과 Y1축의 교점을 점(O1)으로 하는 것도 가능하다.

도 4 (a)~(c)는, 본 실시형태의 시일 부재(41)에 관해서, 변형 특성의 시뮬레이션을 행했을 때의 결과(시뮬레이션 결과)를 나타내고 있다. 이 시뮬레이션에 있어서의 연산 조건으로서, 시일 부재(41)의 단면 모델에, 시일 부재(41)의 재질에 관련되는 물성치를 부여하여, 장착부(45)를 가상 강체(M1)에 접촉시키고, 가상 강체(M2)와 시일 부재(41) 사이에는 공극을 남기고 있다. 또한, 상방의 가상 강체(M3)와 하방의 가상 강체(M4)의 간격(홈 깊이를 상정)을 (a)~(c)의 순서로 서서히 작아지도록 좁혀서 변화시켜서, 각각의 조건에 있어서의 변형 상태와 응력 분포의 연산 결과를 단면 모델 상에 나타내고 있다.

상술한 가상 강체(M1, M4)는, 본 실시형태(도 2 (a))에 따른 배기 측 케이싱(14b)의 단차부(51)에 있어서의, 상단부(29b)와 받침면(29c)에 상당한다. 또, 가상 강체(M3)는, 본 실시형태에 있어서의 흡기 측 케이싱(14a)의 플랜지부(29a)에 상당한다. 여기서, 이 시뮬레이션에 있어서는, 시일 부재(41)의 변형 촉진부(43)의 측에 가상 강체(M2)를 배치하고 있는데, 도 1이나 도 2 (a) 등에 나타내는 본 실시형태에서는, 가상 강체(M2)에 상당하는 부분은 설치되어 있지 않고, 공극이 되어 있다.

도 4 (a)는, 홈 깊이를 H1로 했을 경우의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있다. 홈 깊이는, 시일 부재(41)를 어느 정도 찌부러뜨린(일그러지게 한) 상태에 있어서의, 가상 강체(M3)와 가상 강체(M4) 사이의 거리에 상당한다. 또한, 홈 깊이 H1은, 압축되기 전의 시일 부재(41)를, 상하 방향(축방향)의 양측에서 0.5mm 정도씩(상하의 합계로 1mm 정도) 찌부러뜨렸을 경우의 값이 되어 있다.

즉, 홈 깊이(H1)는, 흡기 측 케이싱(14a)의 플랜지부(29a)와, 배기 측 케이싱(14b)의 상단부(29b)의 거리가 H1가 되어, 시일 부재(41)가 하중을 받아 1mm 찌부러진 경우의 값을 나타내고 있다. 그리고, 홈 깊이를 H1로 했을 경우에는, 시일 부재(41)에 발생하는 부분 반발력은, N1이 되고, 접촉 면적(여기서는 접촉 길이)은 S1이 되었다.

여기서, 부분 반발력은 소정의 영역에 있어서의 부분적인 반발력(응력)을 나타내고 있다. 또, 접촉 면적(접촉 길이)은, 면적의 대소 관계를 길이의 대소 관계에 의해 나타낸 지표이다. 그리고, 접촉 면적(접촉 길이)은, 도 4 (a) 중, 찌부러진 시일부(46)(또는 47)의, 가상 강체(M3)(또는 M4)와 접촉하고 있는 부분의 길이에 의해서 대체하여 나타낼 수 있는 지표가 되고 있다.

또, 도면 중에 부호 R1로 나타내는 영역은, 부호를 붙이지 않은 영역보다 반발력이 큰 영역이다. 그리고, 영역(R1) 내에 대해 계산되는 부분적인 반발력이, 상술한 부분 반발력 N1이라고 설명할 수 있다.

계속해서, 도 4 (b)는, 홈 깊이를, 도 4 (a)의 경우보다 작은 H2로 했을 경우의 시뮬레이션 결과이다. 이 경우의 부분 반발력은 N2가 되고, 접촉 면적(접촉 길이)은 S2가 되었다. 그리고, 부분 반발력 N2 및 접촉 면적(접촉 길이) S2는, 모두 도 4 (a)에 있어서의 홈 깊이 H1의 경우의 부분 반발력 N1 및 접촉 면적(접촉 길이) S1보다 커졌다.

또한, 반발력의 분포에 관해서, 영역 R1에 더하여, 영역 R2가 나타났다. 영역 R2 내에 대해서 계산되는 부분적인 반발력이, 상술한 부분 반발력 N2라고 설명할 수 있다. 그리고, 영역 R1, R2가 나타내는 반발력의 대소 관계는, R1보다 R2가 크고, N1＜N2가 되어 있다.

계속해서, 도 4 (c)는, 홈 깊이를, 도 4 (b)의 경우보다 작은 H3으로 했을 경우의 시뮬레이션 결과이다. 이 경우의 부분 반발력은 N3가 되고, 접촉 면적(접촉 길이)은 S3이 되었다. 그리고, 부분 반발력 N3 및 접촉 면적(접촉 길이) S3은, 모두 도 4 (b)의 홈 깊이 H2의 경우의 부분 반발력 N2 및 접촉 면적(접촉 길이) S2보다 커졌다.

또한, 반발력의 분포에 관해서, 영역 R1, R2에 더하여, 영역 R3이 나타났다. 영역 R3 내에 대해서 계산되는 부분적인 반발력이, 상술한 부분 반발력 N3이라고 설명할 수 있다. 그리고, 영역 R1~R3이 나타내는 반발력의 대소 관계는, N1＜N2＜N3이 되어 있다.

또한, 도 4 (a)~(c)에 나타내는 시뮬레이션 결과의 관계를 정리하면, 홈 깊이 H1~H3에 대해서는 H1＞H2＞H3이며, 부분 반발력 N1~N3에 대해서는 N1＜N2＜N3이다. 또한, 접촉 면적(접촉 길이) S1~S3에 대해서는 S1＜S2＜S3이다.

또, 도 4 (d)에는, 종래의 시일 부재에 대한 변형 특성의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있다. 도 4 (d)의 시뮬레이션에 있어서의 연산 조건으로서, 시일 부재의 단면 형상을 대략 원 형상으로 하고, 재질에 관련되는 물성치는, 도 4 (a)~(c)에 나타낸 예와 동일하게 하고 있다. 또, 가상 강체(M1~M4)에 대해서도, 도 4 (a)~(c)에 나타낸 예와 동일하게 하고 있는데, 도 4 (d)의 예에서는, 가상 강체(M1~M4)를, 연속된 직사각형 틀 형상의 모델로 하여 나타내고 있다.

그리고, 도 4 (d)의 예에 있어서, 홈 깊이는 H4이며, 이 홈 깊이 H4는, 전술한 도 4 (c)의 예에 관련되는 홈 깊이 H3(＜H2＜H1)보다 작은 값이 되어 있다. 또, 부분 반발력은 N4이며, 이 부분 반발력 N4는, 전술한 도 4 (a)에 나타내는 홈 깊이 H1의 경우의 부분 반발력 N1과, 도 4 (b)에 나타내는 홈 깊이 H2에 있어서의 부분 반발력 N2 사이의 범위에 속하는 값이 되어 있다. 또한, 접촉 면적(접촉 길이)은 S4가 되어 있고, 이 접촉 면적(접촉 길이) S4는, 도 4 (c)에 나타내는 홈 깊이 H3에 있어서의 접촉 면적(접촉 길이) S3과 같은 정도로 되어 있다.

또한, 종래의 시일 부재에 관련되는 시뮬레이션 결과와, 본 실시형태의 시일 부재(41)에 관련되는 시뮬레이션 결과의 관계를 정리하면, 홈 깊이에 대해서는 H4＜H3(＜H2＜H1)이며, 부분 반발력 N4에 대해서는 N1＜N4＜N2가 되어 있다. 또한, 접촉 면적(접촉 길이)에 대해서는, S4≒S3이 되어 있다.

그리고, 이들 시뮬레이션 결과로부터, 본 실시형태의 시일 부재(41)에 대해서는, 종래보다 홈 깊이가 큰 경우에도(H4＜H3), 높은 부분 반발력(N4＜N3)이나, 종래와 같은 정도의 접촉 면적(S4≒S3)이 얻어지고 있다고 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 제1 실시형태의 터보 분자 펌프(10)(도 1)에 의하면, 시일 부재(41)의 외주면(41a)에 요함 형상의 변형 촉진부(43)가 설치되어 있다. 그리고, 변형 촉진부(43)의 존재에 의해, 시일 부재(41)의 외주에 공간이 형성되어, 시일 부재(41)가 두께 방향(축방향)으로 찌부러졌을 때의, 변형에 관련되는 저항력(변형 저항)이 감소한다. 이 결과, 단면이 단순한 진원형이나 타원형인 종래의 것에 비해서, 시일 부재(41)가 변형되기 쉬운 것이 된다.

또한, 터보 분자 펌프(10)의 조립 시에, 시일 부재(41)의 변형 저항에 의해서 시일 부재(41)에 비틀림이나 걸림이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 시일 부재(41)의 손상의 가능성을 한층 저감할 수 있다. 또, 시일 부재(41)에 대한 진공 그리스의 도포를 생략할 수 있어, 예를 들면 진공 그리스의 증발 등을 요인으로 하는 진공도의 저하(진공 환경의 오염)를 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 시일 부재(41)는, 외력(압력)을 받는 측을 향하여 돌출된 시일부(46, 47)를 가지고 있다. 그리고, 시일부(46, 47)는, 홈 깊이(H)가 작아져 외력(F)이 증가하면, 그 만큼 탄성적으로 크게 일그러진다. 그리고, 시일부(46, 47)는, 주변 부품(여기서는 흡기 측 케이싱(14a)의 플랜지부(29a)나, 배기 측 케이싱(14b)의 받침면(29c))의 형상을 따라 변형되어, 이들 주변 부품에 밀착된다.

이 때문에, 시일부(46, 47)의 탄성변형에 의해, 가압체인 흡기 측 케이싱(14a)의 플랜지부(29a)나, 배기 측 케이싱(14b)의 받침면(29c)의 접촉 면적(혹은 접촉 길이)(S)을 확보하기 쉬워진다. 그리고, 시일 부재(41)와 주변 부품 사이의 시일성이 향상된다.

또, 터보 분자 펌프(10)의 조립 시에, 복수의 부품에 관련되는 치수 공차의 쌓임에 의한 합계의 공차(누적 공차)의 편차에 의해서, 찌부러뜨림값 폭의 변동(편차)이 커져도, 시일 부재(41)의 탄성변형에 의해서, 찌부러뜨림값 폭의 변동을 흡수할 수 있다. 그리고, 찌부러뜨림값 폭의 변동에 유연하게 대응하는 것이 가능해져, 시일 부재의 선정이 용이하게 된다.

또한, 본 실시형태의 시일 부재(41)에 의하면, 1개의 시일 부재(41)에 관련되는 시일성을 향상시키고 있기 때문에, 종래의 터보 분자 펌프(선행 문헌 1)와 같이 시일 부재를 다단으로 설치하지 않아도, 양호한 시일성을 발휘할 수 있다. 이 때문에, 적은 부품 개수로, 시일 구조를 단순화하면서, 양호한 시일성을 발휘할 수 있다. 또, 시일 부재의 수나, 그 주변의 부품 개수를 늘릴 필요가 없기 때문에, 시일 구조가 간소한 것이 된다. 이 때문에, 터보 분자 펌프(10)의 조립이 용이하다.

여기서, 일반적으로 O링 등의 시일 부재에 대해서는, 크게 찌부러져 일그러짐이 커짐으로써, 충전율이 오르고, 시일 부재가 열화되기 쉬워진다. 그러나, 본 실시형태의 시일 부재(41)에 의하면, 요함 형상의 변형 촉진부(43)에 의해 변형을 촉진하고 있기 때문에, 변형 저항이 적고, 찌부러짐값이 커도 열화되기 어려운 것이 된다.

또한, 시일부(46, 47)의 꼭대기부(46b, 47b)를, 변형 촉진부(43)에 근접하여 배치하고 있기 때문에, 중심 위치로부터의 치우침에 의해서, 변형 촉진부(43)에 효율적으로 모멘트를 작용시킬 수 있다. 그리고, 이에 의해서, 시일 부재(41)를 효율적으로 탄성변형시킬 수 있다.

또, 본 실시형태의 시일 부재(41)에 의하면, 내주부(41b)에 평탄한 장착부(45)가 설치되어 있기 때문에, 시일 부재(41)와, 시일 부재(41)가 장착되는 부품(여기서는 배기 측 케이싱(14b))을 용이하게 면접촉시킬 수 있다. 이 때문에, 시일 부재(41)에 기울어짐(소위 「쓰러짐」)이 발생하기 어렵고, 시일 부재(41)의 자세를 용이하게 안정시킬 수 있다. 그리고, 시일 부재(41)를, 터보 분자 펌프(10)의 조립 시에, 시일 부재(41)의 위치 결정이 용이하게 되어, 시일 부재(41)에 비틀림이 발생하기 어려워진다.

또한, 본 실시형태의 시일 부재(41)에 의하면, 변형 촉진부(43)가 외향의 요함 형상이기 때문에, 시일 부재(41)가 두께 방향(축방향)으로 찌부러져도, 외경 방향으로의 팽창분이, 변형 촉진부(43) 내의 공간에 의해 흡수된다. 이 때문에, 시일 부재(41)의 경방향으로의 돌출을 방지할 수 있어, 시일 부재(41)의 외측으로의 확대를 억제할 수 있다. 특히, 본 실시형태에서는, 시일 부재(41)의 외측에 육각 구멍붙이 볼트(42)가 배치되어 있기 때문에, 시일 부재(41)가 찌부러짐으로써 확대되어, 육각 구멍붙이 볼트(42)에 간섭한다고 하는 것을 방지할 수 있다.

또, 본 실시형태와 같이, 변형 촉진부(43)를, 외향으로 형성함으로써, 시일 부재(41)의 단면을, 종횡비가 축방향으로 긴 것으로 할 수 있고, 이것에 의해서, 시일 부재(41)의 외경 방향으로의 확대를 방지하기 쉬워진다. 또한, 터보 분자 펌프(10)에 있어서는, 가동 중에 발생하는 본체 케이싱(14)의 내외의 압력차에 의해서, 시일 부재(41)를 본체 케이싱(14)의 축심 측(경방향의 중심 측)으로 흡인하는 힘(부압)이 발생한다. 시일 부재(41)에 이 축심 측으로 흡인하는 힘이 작용해도, 꼭대기부(46b, 47b)에서 쐐기 작용을 발생시켜, 터보 분자 펌프(10) 내로 빨려 들어가기 어려워짐과 동시에, 시일성을 저하시키지 않는 효과도 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 시일 부재(41)가, 경방향의 외측에서 주변 부품에 접촉하지 않는 구조로 되어 있다. 이 때문에, 시일 부재(41)의 외주부에 「여유」가 되는 공극을 확보할 수 있다. 그리고, 시일 부재(41)가 크게 찌부러져, 어느 정도 경방향의 외측으로 확대되었다고 해도, 시일 부재(41)가 주변 부품에 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

또, 본 실시형태의 시일 부재(41)에 의하면, 외경 방향으로 돌출되기 어렵기 때문에, 본체 케이싱(14)의 외경 치수를 극력 작게 할 수 있다. 그리고, 본체 케이싱(14)의 외경을 작게 함으로써, 주위의 기기와의 간섭이 발생하기 어려워져, 터보 분자 펌프(10)에 관련되는 설치의 자유도가 높아진다.

또한, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 진공 펌프의 시일 부재에 대해 설명한다. 그리고, 제1 실시형태와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 적절히 생략한다.

도 3 (b)는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 시일 부재(71)를 나타내고 있다. 이 시일 부재(71)에 있어서는, 단면 형상에 관하여, 도 2 (b)나 도 3 (a)에 나타내는 제1 실시형태에 비해서, 변형 촉진부(43)의 상하의 모서리부(43a, 43b)나, 시일부(46, 47)의 꼭대기부(46b, 47b)가, 예각화되어 있다. 그리고, 모서리부(43a, 43b)에 관해서는, 그 각도가 예각으로 되어 있다. 이러한 예각화를 행함으로써, 부분 반발력을 높일 수 있어, 흡기 측 케이싱(14a)이나 배기 측 케이싱(14b)과의 사이의 높은 접촉압에 의한 시일 효과의 향상을 도모할 수 있다.

도 5 (a)~(c)에는, 제2 실시형태의 시일 부재(71)에 관련되는, 변형 특성의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있다. 도 5 (a)~(c)의 예에서는, 시일 부재(71)의 내경 치수, 외경 치수, 높이(두께) 치수, 물성치 등의 각 조건은, 도 4 (a)~(c)에 나타내는 제1 실시형태에 따른 시뮬레이션 결과와 동일하게 설정되어 있다. 또한, 홈 깊이의 조건에 대해서도, 제1 실시형태에 따른 시뮬레이션 결과와 동일하며, 도 5 (a)~(c)의 순서로 H1~H3(H1＞H2＞H3)가 되어 있다.

도 5 (a)의 시뮬레이션 결과(홈 깊이 H1)에 있어서는, 영역 R6과 영역 R7이 나타나고 있다. 이 영역 R6, R7에 관련되는 반발력의 대소 관계는, R6＜R7이다. 또한, 이 시뮬레이션 결과에 있어서의 부분 반발력으로서 산출된 N5는, 영역(R7) 내에 대해서 계산되는 소정의 부분적인 반발력이라고 설명할 수 있다. 그리고, 이 부분 반발력인 N5는, 제1 실시형태에 따른 도 4 (a)의 시뮬레이션 결과(홈 깊이 H1)의 부분 반발력인 N1보다 크다(N5＞N1).

도 5 (b)의 시뮬레이션 결과(홈 깊이 H2)에 있어서는, 영역 R6, R7에 더하여 영역 R8이 나타나고 있다. 이 영역 R6~R8에 관련되는 반발력의 대소 관계는, R6＜R7＜R8이다. 또, 부분 반발력으로서 산출된 N6는, 영역 R8 내에 대해 계산되는 소정의 부분적인 반발력이다. 그리고, 이 부분 반발력인 N6는, 제1 실시형태에 따른 도 4 (b)의 시뮬레이션 결과(홈 깊이 H2)의 부분 반발력인 N2보다 크다(N6＞N2).

도 5 (c)의 시뮬레이션 결과(홈 깊이 H3)에 있어서는, 영역 R6~R8에 더하여 영역 R9와 영역 R10이 나타나고 있다. 이 영역 R6~R10에 관련되는 반발력의 대소 관계는, R6＜R7＜R8＜R9＜R10이다. 또, 부분 반발력으로서 산출된 N7은, 영역 R9 내에 대해 계산되는 소정의 부분적인 반발력이다. 그리고, 이 부분 반발력인 N7은, 제1 실시형태에 따른 도 4 (c)의 시뮬레이션 결과(홈 깊이 H3)의 부분 반발력인 N3보다 크다(N7＞N3).

이들 시뮬레이션 결과에 나타내어져 있는 바와 같이, 제2 실시형태의 시일 부재(71)를 이용했을 경우에는, 모서리부(도 2 (b)의 43a, 43b)의 예각화에 의해서, 부분 반발력을 높일 수 있어, 높은 접촉압에 의한 부분적인 시일 효과의 향상을 도모할 수 있다. 단, 구체적인 설명은 생략하지만, 접촉 면적(접촉 길이)에 관련되는 시뮬레이션 결과는, 제2 실시형태와 같이 모서리부(도 3 (b)의 43a, 43b)의 예각화를 행함으로써 감소하고 있다.

따라서, 접촉 면적(접촉 길이)을 부분 반발력보다 우선하고 싶은 경우에는, 제1 실시형태에 따른 시일 부재(41)를 채용하고, 부분 반발력을 우선하고 싶은 경우에는 제2 실시형태에 따른 시일 부재(71)를 채용한다고 하는 구분 사용이 가능하다.

또, 제1 실시형태나 제2 실시형태에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 3 (c)에 나타내는 제3 실시형태에 따른 시일 부재(81)를 채용하는 것도 가능하다. 도 3 (c)에 나타내는 시일 부재(81)는, 2개의 변형 촉진부(82, 82)를 가지고 있고, 양 변형 촉진부(82, 82)는, 원호 형상의 돌출면(83a)을 갖는 중간부(83)에 의해 구획되어 있다. 그리고, 중간부(83)의 돌출량은, 모서리부(43a, 43b)보다 시일 부재(81)의 외측에 튀어나오지 않는 정도로 설정되어 있다. 또, 모서리부(42a, 42b)나 꼭대기부(46b, 47b)의 각도는, 제2 실시형태에 따른 시일 부재(71)와 동일하게 되어 있다.

또, 제1 실시형태나 제2 실시형태에 한정되지 않고, 변형 촉진부(43)를 내향으로 형성하는 것도 가능하다.

이러한 시일 부재(81)의 단면 구조를 채용함으로써, 상하 2개소의 변형 촉진부(82, 82)에 의해서, 주변 부품(여기서는 흡기 측 케이싱(14a)과 배기 측 케이싱(14b))으로부터의 압력에 의한 변형을 촉진할 수 있다. 여기서, 도 3 (c)에는, 제2 실시형태에 따른 시일 부재(71)와 동일하게 모서리부(42a, 42b)나 꼭대기부(46b, 47b)의 각도를 예각화하고 있는데, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 제1 실시형태와 같은 정도가 되도록 둔각화를 행해도 된다.

또한, 본 발명은, 상술한 실시형태나 각 변형예에 한정되지 않으며, 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지로 변형하는 것이 가능한 것이다.

10 터보 분자 펌프(진공 펌프)
12 흡기부
14 케이싱 본체
14a 흡기 측 케이싱(흡기 측 부품)
14b 배기 측 케이싱(배기 측 부품)
17 터보 분자 펌프 기구부
18 나사 홈 펌프 기구부
19 스테이터 날개(고정 날개)
20 로터 날개(회전 날개)
21 로터축(회전축)
16 모터
41, 71, 81 시일 부재
41a 외주부
41b 내주부
43 변형 촉진부
46, 47 시일부
46b, 47b 꼭대기부
45 장착부

Claims (4)

1. 가스의 흡기부를 갖는 흡기 측 부품과,
   상기 흡기 측 부품에 조합되는 배기 측 부품과,
   상기 흡기 측 부품에 내포되고, 회전 가능하게 지지된 회전축과,
   상기 회전축을 회전시키는 모터와,
   상기 흡기 측 부품과 상기 배기 측 부품 사이에 두께 방향으로 끼이는 힘을 받아 탄성변형되어, 상기 흡기 측 부품과 상기 배기 측 부품 사이의 기밀성을 유지하는 환상의 시일 부재를 구비하고,
   상기 시일 부재는,
   외주부에 요함(凹陷) 형상으로 형성된 변형 촉진부와,
   상기 힘을, 상기 변형 촉진부에 근접한 편심 위치에서 받는 시일부를 갖는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 시일 부재는, 내주부에 평면 형상으로 형성되고, 상기 흡기 측 부품 및 상기 배기 측 부품 중 어느 한쪽에 면접촉하는 장착부를 갖는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
3. 진공 펌프의 흡기 측 부품과 배기 측 부품 사이에 두께 방향으로 끼이는 힘을 받아 탄성변형되는 환상의 시일 부재로서,
   외주부에 요함 형상으로 형성된 변형 촉진부와,
   상기 힘을, 상기 변형 촉진부에 근접한 편심 위치에서 받는 시일부를 갖는 것을 특징으로 하는 시일 부재.
4. 청구항 3에 있어서,
   내주부에 평면 형상으로 형성되고, 상기 흡기 측 부품 및 상기 배기 측 부품 중 어느 한쪽에 면접촉하는 장착부를 갖는 것을 특징으로 하는 시일 부재.

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