WO2023190641A1 - 真空ポンプ、真空ポンプ用回転体、及び真空ポンプ用バランス修正部材 - Google Patents

真空ポンプ、真空ポンプ用回転体、及び真空ポンプ用バランス修正部材 Download PDF

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WO2023190641A1
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vacuum pump
weight
rotating body
elastic displacement
displacement
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剛志 樺澤
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エドワーズ株式会社
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/02—Multi-stage pumps
    • F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/662—Balancing of rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/38—Retaining components in desired mutual position by a spring, i.e. spring loaded or biased towards a certain position

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum pump such as a turbo-molecular pump, a rotating body for a vacuum pump, and a balance correction member for a vacuum pump.
  • the resin weight changes over time due to corrosion by the process gas or volatilization in vacuum. Further, when the rotor blade becomes high in temperature, the temperature may exceed the allowable temperature limit of the resin. Furthermore, in the method of providing screw holes in the rotor blade of Patent Document 2, stress concentration occurs during rotation, so a design that takes this stress concentration into consideration is required. Further, when a screw hole is provided in an armature disk or the like, since the diameter of the armature disk or the like is relatively small, there is a small area in the armature disk or the like in which a screw can be attached. Furthermore, when a screw is provided in a member having a small diameter, the distance from the center of rotation (axis) is short, so it is difficult to obtain the effect of correcting the balance.
  • box-shaped weights are used, but box-shaped weights are difficult to miniaturize and require a lot of space for installation.
  • the vacuum pump according to the present invention includes: Exterior body; a rotating body contained in the exterior body and rotatably supported; A vacuum pump comprising a drive mechanism for the rotating body,
  • the present invention is characterized in that a plate-shaped balance correction member is installed in a recess provided on the inner circumferential surface of the rotating body.
  • the rotor for a vacuum pump according to the present invention has the following features: A rotating body for a vacuum pump that is rotatably supported within an exterior body and driven by a drive mechanism, It is characterized in that a recessed portion in which a plate-shaped balance correction member is installed is disposed on the inner circumferential surface.
  • the balance correction member for a vacuum pump includes: A vacuum pump balance correction member that is enclosed in an exterior body, is rotatably supported, and is attached to a vacuum pump rotating body driven by a drive mechanism, Formed into a plate shape, It is characterized in that it is disposed in a recess provided on the inner circumferential surface of the rotary body for a vacuum pump.
  • the balance correction member it is possible to reduce the size of the balance correction member, and to provide a vacuum pump and a rotating body for a vacuum pump in which the balance correction member can be easily attached. Further, according to the present invention, it is possible to provide a vacuum pump balance correction member that can be downsized and easily installed.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a turbomolecular pump according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of an amplifier circuit. It is a time chart which shows control when a current command value is larger than a detected value. It is a time chart showing control when a current command value is smaller than a detected value.
  • (a) is an enlarged view of the part surrounded by circle A in FIG. 1
  • (b) is an explanatory view showing the weight and its surroundings as seen in the centrifugal direction in the radial direction of the rotating body.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which a weight and its surroundings are viewed in the axial direction of a rotating body.
  • FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing a case where a removal groove is provided on the bottom of the groove of the rotating body, and (b) is an explanatory view showing the weight and its surroundings as seen in the centrifugal direction in the radial direction of the rotating body.
  • (a) is a longitudinal cross-sectional view showing a case in which a removal groove is provided in the weight, and (b) is an explanatory view showing a state in which the weight and its surrounding area are viewed in the centrifugal direction in the radial direction of the rotating body.
  • FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view showing a case where weights are fixed to a rotating body using an adhesive.
  • (a) is a vertical cross-sectional view showing a case where the groove portion is a dovetail groove
  • (b) is a vertical cross-sectional view when the shape of the weight is matched to the shape of the dovetail groove.
  • (a) is an explanatory diagram showing weights according to a second embodiment
  • (b) is an explanatory diagram showing weights according to a third embodiment.
  • (a) is an explanatory diagram showing weights according to a fourth embodiment
  • (b) is an explanatory diagram showing weights according to a fifth embodiment
  • (c) is an explanatory diagram showing weights according to a sixth embodiment.
  • FIG. 1 shows a turbomolecular pump 100 as a vacuum pump according to a first embodiment of the present invention.
  • This turbo-molecular pump 100 is connected to a vacuum chamber (not shown) of target equipment such as semiconductor manufacturing equipment, for example.
  • FIG. 1 A longitudinal cross-sectional view of this turbomolecular pump 100 is shown in FIG.
  • a turbo molecular pump 100 has an intake port 101 formed at the upper end of a cylindrical outer tube 127.
  • a rotating body 103 has a plurality of rotary blades 102 (102a, 102b, 102c, . . . ), which are turbine blades for sucking and exhausting gas, formed radially and in multiple stages around the circumference. is provided.
  • a rotor shaft 113 is attached to the center of the rotary body 103, and the rotor shaft 113 is supported and positioned in the air by, for example, a five-axis magnetic bearing.
  • the upper radial electromagnet 104 In the upper radial electromagnet 104, four electromagnets are arranged in pairs on the X axis and the Y axis. Four upper radial sensors 107 are provided close to this upper radial electromagnet 104 and corresponding to each upper radial electromagnet 104 .
  • the upper radial direction sensor 107 uses, for example, an inductance sensor or an eddy current sensor having a conduction winding, and detects the position of the rotor shaft 113 based on a change in the inductance of the conduction winding, which changes depending on the position of the rotor shaft 113. Detect.
  • This upper radial direction sensor 107 is configured to detect a radial displacement of the rotor shaft 113, that is, the rotating body 103 fixed thereto, and send it to the control device 200.
  • a compensation circuit having a PID adjustment function generates an excitation control command signal for the upper radial electromagnet 104 based on a position signal detected by the upper radial sensor 107, as shown in FIG.
  • the amplifier circuit 150 controls the excitation of the upper radial electromagnet 104 based on this excitation control command signal, thereby adjusting the upper radial position of the rotor shaft 113.
  • the rotor shaft 113 is made of a high magnetic permeability material (iron, stainless steel, etc.), and is attracted by the magnetic force of the upper radial electromagnet 104. Such adjustment is performed independently in the X-axis direction and the Y-axis direction. Further, a lower radial electromagnet 105 and a lower radial sensor 108 are arranged in the same manner as the upper radial electromagnet 104 and the upper radial sensor 107, and the lower radial position of the rotor shaft 113 is changed to the upper radial position. are adjusted in the same way.
  • a compensation circuit having a PID adjustment function issues excitation control command signals for each of the axial electromagnets 106A and 106B based on the axial position signal detected by the axial sensor 109.
  • the amplifier circuit 150 controls the excitation of the axial electromagnet 106A and the axial electromagnet 106B based on these excitation control command signals, so that the axial electromagnet 106A attracts the metal disk 111 upward by magnetic force.
  • the axial electromagnet 106B attracts the metal disk 111 downward, and the axial position of the rotor shaft 113 is adjusted.
  • control device 200 appropriately adjusts the magnetic force exerted on the metal disk 111 by the axial electromagnets 106A and 106B, magnetically levitates the rotor shaft 113 in the axial direction, and holds it in space without contact. ing.
  • the amplifier circuit 150 that excites and controls the upper radial electromagnet 104, the lower radial electromagnet 105, and the axial electromagnets 106A and 106B will be described later.
  • the motor 121 includes a plurality of magnetic poles arranged circumferentially so as to surround the rotor shaft 113.
  • Each magnetic pole is controlled by the control device 200 to rotationally drive the rotor shaft 113 through electromagnetic force acting between the magnetic poles and the rotor shaft 113.
  • a rotational speed sensor (not shown) such as a Hall element, a resolver, an encoder, etc. is incorporated in the motor 121, and the rotational speed of the rotor shaft 113 is detected based on a detection signal from this rotational speed sensor.
  • a phase sensor (not shown) is attached near the lower radial direction sensor 108 to detect the phase of rotation of the rotor shaft 113.
  • the control device 200 detects the position of the magnetic pole using both the detection signals from the phase sensor and the rotational speed sensor.
  • a plurality of fixed blades 123 (123a, 123b, 123c, . . .) are arranged with a slight gap (predetermined interval) between the rotary blades 102 (102a, 102b, 102c, . . .).
  • the rotor blades 102 (102a, 102b, 102c, . . . ) are each formed to be inclined at a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the rotor shaft 113 in order to transport exhaust gas molecules downward by collision. There is.
  • the fixed blades 123 are formed to be inclined at a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the rotor shaft 113, and are arranged inward of the outer cylinder 127 in alternating stages with the stages of the rotary blades 102. ing.
  • the outer peripheral end of the fixed wing 123 is supported by being inserted between a plurality of stacked fixed wing spacers 125 (125a, 125b, 125c, . . . ).
  • the fixed wing spacer 125 is a ring-shaped member, and is made of metal such as aluminum, iron, stainless steel, copper, or an alloy containing these metals as components.
  • An outer cylinder 127 is fixed to the outer periphery of the fixed wing spacer 125 with a slight gap therebetween.
  • a base portion 129 is provided at the bottom of the outer cylinder 127.
  • An exhaust port 133 is formed in the base portion 129 and communicates with the outside. Exhaust gas that enters the intake port 101 from the chamber (vacuum chamber) side and is transferred to the base portion 129 is sent to the exhaust port 133.
  • a threaded spacer 131 is disposed between the lower part of the fixed blade spacer 125 and the base portion 129.
  • the threaded spacer 131 is a cylindrical member made of metal such as aluminum, copper, stainless steel, iron, or an alloy containing these metals, and has a plurality of spiral thread grooves 131a on its inner peripheral surface. A provision has been made.
  • the spiral direction of the thread groove 131a is the direction in which exhaust gas molecules are transferred toward the exhaust port 133 when they move in the rotational direction of the rotating body 103.
  • the threaded spacer 131 and the rotating body lower cylindrical portion 103b opposing thereto constitute the Holweck type exhaust mechanism section 204.
  • the Holbeck-type exhaust mechanism section 204 provides directionality to exhaust gas by rotating the rotating body lower cylindrical section 103b with respect to the threaded spacer 131, thereby improving the exhaust characteristics of the turbo-molecular pump 100.
  • the fixed blade spacers 125 are joined to each other at the outer periphery and transmit heat received by the fixed blade 123 from the rotary blade 102 and frictional heat generated when exhaust gas comes into contact with the fixed blade 123 to the outside.
  • the threaded spacer 131 is disposed on the outer periphery of the rotating body lower cylindrical portion 103b of the rotating body 103, and that the threaded spacer 131 is provided with a thread groove 131a on the inner circumferential surface thereof.
  • a thread groove may be formed on the outer circumferential surface of the lower cylindrical portion 103b of the rotating body, and a spacer having a cylindrical inner circumferential surface may be arranged around the thread groove.
  • the gas sucked from the intake port 101 may be transferred to the upper radial electromagnet 104, the upper radial sensor 107, the motor 121, the lower radial electromagnet 105, the lower radial sensor 108, and the shaft.
  • the electrical equipment section is surrounded by a stator column 122, and the inside of this stator column 122 is maintained at a predetermined pressure with purge gas. There are times when it droops.
  • the turbo-molecular pump 100 requires control based on specification of the model and individually adjusted unique parameters (for example, various characteristics corresponding to the model).
  • the turbo molecular pump 100 includes an electronic circuit section 141 within its main body.
  • the electronic circuit section 141 includes a semiconductor memory such as an EEP-ROM, electronic components such as a semiconductor element for accessing the semiconductor memory, a substrate 143 for mounting them, and the like.
  • the electronic circuit section 141 is housed, for example, under a rotational speed sensor (not shown) near the center of the base section 129 constituting the lower part of the turbo-molecular pump 100, and is closed by an airtight bottom cover 145.
  • some process gases introduced into a chamber have the property of becoming solid when the pressure becomes higher than a predetermined value or the temperature becomes lower than a predetermined value.
  • the pressure of the exhaust gas is lowest at the intake port 101 and highest at the exhaust port 133. If the pressure of the process gas becomes higher than a predetermined value or the temperature becomes lower than a predetermined value while the process gas is being transferred from the intake port 101 to the exhaust port 133, the process gas becomes solid and turbo molecules It adheres and accumulates inside the pump 100.
  • a heater (not shown) or an annular water cooling tube 149 (not shown) is wrapped around the outer periphery of the base part 129 etc., and a temperature sensor (for example, a thermistor) (not shown) is embedded in the base part 129. Based on the signal from this temperature sensor, heating of the heater and cooling by the water cooling pipe 149 are controlled (hereinafter referred to as TMS; Temperature Management System) to maintain the temperature of the base portion 129 at a constant high temperature (set temperature). It is being said.
  • TMS Temperature Management System
  • the amplifier circuit 150 that controls the excitation of the upper radial electromagnet 104, the lower radial electromagnet 105, and the axial electromagnets 106A and 106B will be described.
  • a circuit diagram of this amplifier circuit is shown in FIG.
  • the cathode terminal 161a of the diode of the transistor 161 is connected to the positive electrode 171a, and the anode terminal 161b is connected to one end of the electromagnet winding 151.
  • the transistor 162 has a diode cathode terminal 162a connected to the current detection circuit 181, and an anode terminal 162b connected to the negative electrode 171b.
  • the current regeneration diode 165 has its cathode terminal 165a connected to one end of the electromagnet winding 151, and its anode terminal 165b connected to the negative electrode 171b.
  • the current regeneration diode 166 has its cathode terminal 166a connected to the positive electrode 171a, and its anode terminal 166b connected to the other end of the electromagnet winding 151 via the current detection circuit 181. It has become so.
  • the current detection circuit 181 is configured with, for example, a Hall sensor type current sensor or an electric resistance element.
  • the amplifier circuit 150 configured as described above corresponds to one electromagnet. Therefore, if the magnetic bearing is 5-axis controlled and there are a total of 10 electromagnets 104, 105, 106A, and 106B, a similar amplifier circuit 150 is configured for each of the electromagnets, and 10 amplifier circuits are configured for the power supply 171. 150 are connected in parallel.
  • the amplifier control circuit 191 is configured by, for example, a digital signal processor unit (hereinafter referred to as a DSP unit) of the control device 200, and this amplifier control circuit 191 switches on/off the transistors 161 and 162. It looks like this.
  • a DSP unit digital signal processor unit
  • the amplifier control circuit 191 compares the current value detected by the current detection circuit 181 (a signal reflecting this current value is referred to as a current detection signal 191c) and a predetermined current command value. Then, based on this comparison result, the magnitude of the pulse width (pulse width times Tp1, Tp2) to be generated within the control cycle Ts, which is one cycle of PWM control, is determined. As a result, gate drive signals 191a and 191b having this pulse width are outputted from the amplifier control circuit 191 to the gate terminals of the transistors 161 and 162.
  • electromagnet current iL the current flowing through the electromagnet winding 151
  • electromagnet current iL the current flowing through the electromagnet winding 151
  • the electromagnet current iL during this period increases toward a current value iLmax (not shown) that can flow from the positive electrode 171a to the negative electrode 171b via the transistors 161 and 162.
  • both transistors 161 and 162 are turned off only once during the control cycle Ts for a time corresponding to the pulse width time Tp2, as shown in FIG. . Therefore, the electromagnet current iL during this period decreases toward a current value iLmin (not shown) that can be regenerated from the negative electrode 171b to the positive electrode 171a via the diodes 165 and 166.
  • either one of the transistors 161 and 162 is turned on after the pulse width times Tp1 and Tp2 have elapsed. Therefore, during this period, the flywheel current is maintained in the amplifier circuit 150.
  • the upper side in FIG. 1 is an exhaust part connected to an auxiliary pump (back pump), etc., which is not shown.
  • the turbo molecular pump 100 can be used not only in a vertical position as shown in FIG. 1, but also in an inverted position, a horizontal position, and an inclined position.
  • turbomolecular pump 100 the above-mentioned outer cylinder 127 and base portion 129 are combined to form one case (hereinafter, both may be collectively referred to as a "main body casing” etc.). Further, the turbo molecular pump 100 is electrically (and structurally) connected to a box-shaped electrical equipment case (not shown), and the aforementioned control device 200 is incorporated in the electrical equipment case.
  • the internal configuration of the main body casing (combination of the outer cylinder 127 and the base part 129) of the turbo molecular pump 100 includes a rotation mechanism section that rotates the rotor shaft 113 etc. by the motor 121, and an exhaust mechanism section that is rotationally driven by the rotation mechanism section. It can be divided into In addition, the exhaust mechanism section includes a turbo molecular pump mechanism section composed of the rotary blade 102, fixed vane 123, etc., and a threaded groove pump mechanism section (Holbeck type The exhaust mechanism section 204) can be considered separately.
  • the aforementioned purge gas (protective gas) is used to protect the bearing portion, the rotor blade 102, etc., and prevents corrosion caused by exhaust gas (process gas), cools the rotor blade 102, and the like.
  • This purge gas can be supplied by a common method.
  • the purge gas port 13 that extends linearly in the radial direction is provided at a predetermined portion of the base portion 129 (such as a position approximately 180 degrees away from the exhaust port 133). Then, purge gas is supplied to this purge gas port 13 from the outside of the base portion 129 via a purge gas cylinder (N2 gas cylinder, etc.), a flow rate regulator (valve device), or the like.
  • a purge gas cylinder N2 gas cylinder, etc.
  • a flow rate regulator valve device
  • the aforementioned protective bearing 120 is also called a “touchdown (T/D) bearing", “backup bearing”, etc. These protective bearings 120 prevent the position and attitude of the rotor shaft 113 from changing significantly even in the unlikely event that a problem occurs with the electrical system or entering the atmosphere, and the rotor blade 102 and its surrounding areas are prevented from being damaged. It is designed not to.
  • FIG. 1 showing the structure of the turbo-molecular pump 100 and the rotating body 103, hatching showing the cross section of the parts is omitted to avoid complicating the drawing.
  • FIG. 5(a) shows an enlarged view of the portion surrounded by a circle A in FIG.
  • a groove 212 for weight correction is formed in the inner circumferential surface 211 of the rotating body 103.
  • the groove portion 212 is formed by cutting the rotating body 103 perpendicularly to the inner circumferential surface 211 (in the radial direction of the rotating body 103).
  • the rotating body 103 has wall portions 213 and 214 formed at right angles to the inner circumferential surface 211 . Wall portions 213 and 214 face groove portion 212.
  • the groove portion 212 is formed in an annular shape (also referred to as a "band shape") over the entire circumference of the inner circumferential surface 211 of the rotating body.
  • the depth d1 of the groove portion 212 is smaller than the thickness t1 of the rotating body 103 (for example, about 10 mm, a portion of which is not shown), and is constant both in the circumferential direction and in the width direction (the axial direction of the rotating body 103).
  • a balance weight (hereinafter referred to as "weight") 220 is fitted into the groove 212.
  • the number of weights 220 is three.
  • the three weights 220 are arranged, for example, with the position of one weight 220 as the reference (0°), and one each at 120° and 240°, or one at 100°, 260°, etc. Ru.
  • the individual weights 220 are processed into a rectangular flat plate shape (also referred to as a "thin plate shape"), as shown in FIGS. 5(a), (b), and FIG. 6.
  • the thickness t2 of the weight 220 is smaller than the depth d1 of the groove 212 and is constant over the entire plate surface.
  • the weight 220 does not protrude inward from the inner circumferential surface 211 of the rotating body 103 (towards the radial axis of the rotating body 103 ), and the entire weight 220 is accommodated inside the groove 212 .
  • the thickness t2 of the weight 220 is larger than the size t3 of the gap 210 between the inner circumferential surface 211 of the rotating body 103 and the base portion 129. That is, the relationship between the thickness t2 of the weight 220 and the size t3 of the gap 210 is t2>t3.
  • FIG. 6 shows the weight 220 attached to the rotating body 103 and its surroundings as seen from the intake port 101 side. Since the groove portion 212 is formed in an annular shape with a curvature, a gap 216 is created between the weight 220 and the bottom surface 218 of the groove portion 212 with a planar cross-sectional shape (projection shape) of a crescent shape.
  • the weight 220 is provided with two displacement allowance holes 222a and 222b.
  • the displacement allowance holes 222a and 222b have an elongated hole shape, and one end thereof is open at the side end surfaces 224a and 224b of the weight 220.
  • the displacement allowance holes 222a and 222b extend linearly and parallel to each other from one side end surface 224a of the weight 220 toward the other side end surface 224a.
  • the displacement allowance holes 222a and 222b penetrate the weight 220 in the thickness direction (t2 direction in FIG. 5(a)).
  • the weight 220 is formed with elastic displacement parts 226a and 226b connected to the weight main body part 227.
  • the elastic displacement portions 226a, 226b are supported in a cantilevered manner by the weight body portion 227, and support portions 230a, 230b are formed at the proximal ends of the elastic displacement portions 226a, 226b.
  • the weight 220 has a structure having springs at both ends in the longitudinal direction (arrow B direction).
  • the spring structure (spring structure) is formed by providing displacement allowing holes 222a and 222b with one end open.
  • the displacement allowance holes 222a and 222b are formed symmetrically with respect to the point D.
  • a removal groove 240 (hereinafter referred to as “removal groove”) can be formed on the bottom surface 218, as shown in FIGS. 8(a) and 8(b). be.
  • a removal groove 244 may be provided in the weight 242.
  • the tool can be easily inserted between the weight 242 and the bottom surface 218.
  • the removal grooves 244 are formed at both ends of the weight 242 in the width direction (arrow C direction), and are open at the side end surfaces 224a and 224b.
  • the weight 242 shown in FIGS. 9A and 9B has the same shape and structure as the weight 220 shown in FIGS. 5A and 5B, except that it has a removal groove 244.
  • the balance correction member is At least a portion thereof has a spring structure (elastic displacement parts 226a, 226b, 262a, 262b, 272a, 272b, 282, 292, 302, etc.), and is sandwiched by the recess.
  • the spring structure part is The balance correction member is provided with a hole with one end open (displacement allowance holes 222a, 222b, 263a, 263b, 264a, 264b, 274a, 274b, etc. according to the first to third embodiments).
  • the balance correction member for a vacuum pump is: A vacuum pump rotating body (rotating body 103, etc.) that is rotatably supported within an exterior body (main body casing (combination of outer cylinder 127 and base part 129), etc.) and driven by a drive mechanism (motor 121, etc.) A vacuum pump balance correction member (weights 220, 242, 260, 270, 280, 290, 300, etc.) that is attached to the vacuum pump, Formed into a plate shape, It is characterized in that it is arranged in a recess (such as the groove 212) provided on the inner peripheral surface (such as the inner peripheral surface 211) of the vacuum pump rotating body.
  • a recess such as the groove 212

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  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

【課題】バランス修正部材の小型化が可能であり、バランス修正部材の装着が容易な真空ポンプを提供する。 【解決手段】本体ケーシングと、回転体１０３と、モータ１２１と、を備え、回転体１０３とモータ１２１は本体ケーシングの中に設けられ、回転体１０３の内周面２１１に溝部２１２が形成され、溝部２１２に、板状のウエイト２２０が設置されている。ウエイト２２０は、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂを有し、溝部２１２に挟まれて固定されている。弾性変位部２２６ａ、２２６ｂは、ウエイト２２０に、一端が開放された変位許容穴２２２ａ、２２２ｂを空けることにより形成されている。

Description

真空ポンプ、真空ポンプ用回転体、及び真空ポンプ用バランス修正部材
　本発明は、例えばターボ分子ポンプ等の真空ポンプ、真空ポンプ用回転体、及び真空ポンプ用バランス修正部材に関する。
　一般に、真空ポンプの一種としてターボ分子ポンプが知られている。このターボ分子ポンプにおいては、ポンプ本体内のモータへの通電により回転翼を回転させ、ポンプ本体に吸い込んだガス（プロセスガス）の気体分子（ガス分子）を弾き飛ばすことによりガスを排気するようになっている。また、このようなターボ分子ポンプには、ポンプ内の温度を適切に管理するために、ヒータや冷却管を備えたタイプのものがある。
　ターボ分子ポンプのように回転翼を回転させる真空ポンプにおいては、回転翼における重量のバランスを整えることが必要である。バランスが整っていない場合には、バランスを整えるための修正作業が行われる。重量バランスの修正方法としては、後掲の特許文献１～３に記載されたような方法が公知である。
　特許文献１には、バランスを修正するために、回転翼の一部を削り取る方法（段落００１０など）が記載されている。特許文献２には、回転翼の内側に樹脂製のウエイト(接着剤等)を貼り付ける方法（段落００２９など）や、回転翼等の一部にネジ穴を設け、ネジを装着する方法（段落００４６など）が記載されている。さらに、特許文献３には、回転翼の内側に溝を設け、ウエイトを嵌合させて装着する方法（段落００２９など）が記載されている。
特開２０１８－１２７９５０号公報 特開２００３－１４８３８９号公報 特開２００２－３２７６９７号公報
　特許文献１の方法においては、回転翼の切削作業の手間が必要になる。また、一旦、削ってしまうと、元の状態に戻すことができず、バランス修正のやり直しが効かない。
　特許文献２の接着剤を用いる方法においては、樹脂製のウエイトが、プロセスガスによって腐食したり、真空中で揮発したりして、経時変化する。また、回転翼が高温になる場合には、樹脂の耐熱温度を超えてしまう場合がある。さらに、特許文献２の回転翼にネジ穴を設ける方法においては、回転中に応力集中が生じるため、この応力集中を考慮した設計が必要になる。また、アーマチャディスク等にネジ穴を設けた場合には、アーマチャディスク等の直径は相対的に小さいため、アーマチャディスク等には、ネジを取り付けることが可能な領域が少ない。さらに、直径が小さい部材にネジを設ける場合には、回転中心（軸心）からの距離が短いため、バランス修正の効果を得難い。
　特許文献３の方法においては、箱状のウエイトが用いられているが、箱状のウエイトは小型化が難しく、取り付けのために多くのスペースを要する。
　本発明の目的とするところは、バランス修正部材の小型化が可能であり、バランス修正部材の装着が容易な真空ポンプ、及び、真空ポンプ用回転体を提供することにある。また、本発明の他の目的は、小型化が可能で装着が容易な真空ポンプ用バランス修正部材を提供することにある。
（１）上記目的を達成するために本発明に係る真空ポンプは、
　外装体と、
　前記外装体に内包され、回転自在に支持された回転体と、
　前記回転体の駆動機構と、を備えた真空ポンプであって、
　前記回転体の内周面に配設された凹部に、板状のバランス修正部材が設置されたことを特徴とする。
（２）上記目的を達成するために本発明に係る真空ポンプ用回転体は、
　外装体に内包されて回転自在に支持され、駆動機構により駆動される真空ポンプ用回転体であって、
　板状のバランス修正部材が設置される凹部が内周面に配設されたことを特徴とする。
（３）上記目的を達成するために本発明に係る真空ポンプ用バランス修正部材は、
　外装体に内包されて回転自在に支持され、駆動機構により駆動される真空ポンプ用回転体に装着される真空ポンプ用バランス修正部材であって、
　板状に形成され、
　前記真空ポンプ用回転体の内周面に配設された凹部に配置されることを特徴とする。
　上記発明によれば、バランス修正部材の小型化が可能であり、バランス修正部材の装着が容易な真空ポンプ、及び、真空ポンプ用回転体を提供することができる。また、本発明によれば、小型化が可能で装着が容易な真空ポンプ用バランス修正部材を提供することができる。
本発明の一実施形態に係るターボ分子ポンプの構成を模式的に示す説明図である。 アンプ回路の回路図である。 電流指令値が検出値より大きい場合の制御を示すタイムチャートである。 電流指令値が検出値より小さい場合の制御を示すタイムチャートである。 （ａ）は図１に円Ａで囲った部分の拡大図、（ｂ）はウエイトとその周辺部を回転体の半径方向における遠心方向に見た状態を示す説明図である。 ウエイトとその周辺部を回転体の軸方向に見た状態を示す説明図である。 突出形状の弾性変位部を二点鎖線で示す説明図である。 （ａ）は回転体の溝部の底面に取り外し溝を設けた場合を示す縦断面図、（ｂ）はウエイトとその周辺部を回転体の半径方向における遠心方向に見た状態を示す説明図である。 （ａ）はウエイトに取り外し溝を設けた場合を示す縦断面図、（ｂ）はウエイトとその周辺部を回転体の半径方向における遠心方向に見た状態を示す説明図である。 接着剤を用いてウエイトを回転体に固定した場合を示す縦断面図である。 （ａ）は溝部をアリ溝とした場合を示す縦断面図、（ｂ）はウエイトの形状をアリ溝の形状に合わせた場合の縦断面図である。 （ａ）は第２実施形態に係るウエイトを示す説明図、（ｂ）は第３実施形態に係るウエイトを示す説明図である。 （ａ）は第４実施形態に係るウエイトを示す説明図、（ｂ）は第５実施形態に係るウエイトを示す説明図、（ｃ）は第６実施形態に係るウエイトを示す説明図である。
　以下、本発明の実施形態に係る真空ポンプについて、図面に基づき説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る真空ポンプとしてのターボ分子ポンプ１００を示している。このターボ分子ポンプ１００は、例えば、半導体製造装置等のような対象機器の真空チャンバ（図示略）に接続されるようになっている。
＜ターボ分子ポンプ１００の基本構成＞
　このターボ分子ポンプ１００の縦断面図を図１に示す。図１において、ターボ分子ポンプ１００は、円筒状の外筒１２７の上端に吸気口１０１が形成されている。そして、外筒１２７の内方には、ガスを吸引排気するためのタービンブレードである複数の回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）を周部に放射状かつ多段に形成した回転体１０３が備えられている。この回転体１０３の中心にはロータ軸１１３が取り付けられており、このロータ軸１１３は、例えば５軸制御の磁気軸受により空中に浮上支持かつ位置制御されている。
　上側径方向電磁石１０４は、４個の電磁石がＸ軸とＹ軸とに対をなして配置されている。この上側径方向電磁石１０４の近接に、かつ上側径方向電磁石１０４のそれぞれに対応されて４個の上側径方向センサ１０７が備えられている。上側径方向センサ１０７は、例えば伝導巻線を有するインダクタンスセンサや渦電流センサなどが用いられ、ロータ軸１１３の位置に応じて変化するこの伝導巻線のインダクタンスの変化に基づいてロータ軸１１３の位置を検出する。この上側径方向センサ１０７はロータ軸１１３、すなわちそれに固定された回転体１０３の径方向変位を検出し、制御装置２００に送るように構成されている。
　この制御装置２００においては、例えばＰＩＤ調節機能を有する補償回路が、上側径方向センサ１０７によって検出された位置信号に基づいて、上側径方向電磁石１０４の励磁制御指令信号を生成し、図２に示すアンプ回路１５０（後述する）が、この励磁制御指令信号に基づいて、上側径方向電磁石１０４を励磁制御することで、ロータ軸１１３の上側の径方向位置が調整される。
　そして、このロータ軸１１３は、高透磁率材（鉄、ステンレスなど）などにより形成され、上側径方向電磁石１０４の磁力により吸引されるようになっている。かかる調整は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ独立して行われる。また、下側径方向電磁石１０５及び下側径方向センサ１０８が、上側径方向電磁石１０４及び上側径方向センサ１０７と同様に配置され、ロータ軸１１３の下側の径方向位置を上側の径方向位置と同様に調整している。
　さらに、軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂが、ロータ軸１１３の下部に備えた円板状の金属ディスク（「アーマチャディスク」ともいう）１１１を上下に挟んで配置されている。金属ディスク１１１は、鉄などの高透磁率材で構成されている。ロータ軸１１３の軸方向変位を検出するために軸方向センサ１０９が備えられ、その軸方向位置信号が制御装置２００に送られるように構成されている。
　そして、制御装置２００において、例えばＰＩＤ調節機能を有する補償回路が、軸方向センサ１０９によって検出された軸方向位置信号に基づいて、軸方向電磁石１０６Ａと軸方向電磁石１０６Ｂのそれぞれの励磁制御指令信号を生成し、アンプ回路１５０が、これらの励磁制御指令信号に基づいて、軸方向電磁石１０６Ａと軸方向電磁石１０６Ｂをそれぞれ励磁制御することで、軸方向電磁石１０６Ａが磁力により金属ディスク１１１を上方に吸引し、軸方向電磁石１０６Ｂが金属ディスク１１１を下方に吸引し、ロータ軸１１３の軸方向位置が調整される。
　このように、制御装置２００は、この軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂが金属ディスク１１１に及ぼす磁力を適当に調節し、ロータ軸１１３を軸方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。なお、これら上側径方向電磁石１０４、下側径方向電磁石１０５及び軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂを励磁制御するアンプ回路１５０については、後述する。
　一方、モータ１２１は、ロータ軸１１３を取り囲むように周状に配置された複数の磁極を備えている。各磁極は、ロータ軸１１３との間に作用する電磁力を介してロータ軸１１３を回転駆動するように、制御装置２００によって制御されている。また、モータ１２１には図示しない例えばホール素子、レゾルバ、エンコーダなどの回転速度センサが組み込まれており、この回転速度センサの検出信号によりロータ軸１１３の回転速度が検出されるようになっている。
　さらに、例えば下側径方向センサ１０８近傍に、図示しない位相センサが取り付けてあり、ロータ軸１１３の回転の位相を検出するようになっている。制御装置２００では、この位相センサと回転速度センサの検出信号を共に用いて磁極の位置を検出するようになっている。
　回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）とわずかの空隙（所定の間隔）を隔てて複数枚の固定翼１２３（１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ・・・）が配設されている。回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）は、それぞれ排気ガスの分子を衝突により下方向に移送するため、ロータ軸１１３の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成されている。
　また、固定翼１２３も、同様にロータ軸１１３の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成され、かつ外筒１２７の内方に向けて回転翼１０２の段と互い違いに配設されている。そして、固定翼１２３の外周端は、複数の段積みされた固定翼スペーサ１２５（１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ・・・）の間に嵌挿された状態で支持されている。
　固定翼スペーサ１２５はリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。固定翼スペーサ１２５の外周には、わずかの空隙を隔てて外筒１２７が固定されている。外筒１２７の底部にはベース部１２９が配設されている。ベース部１２９には排気口１３３が形成され、外部に連通されている。チャンバ（真空チャンバ）側から吸気口１０１に入ってベース部１２９に移送されてきた排気ガスは、排気口１３３へと送られる。
　さらに、ターボ分子ポンプ１００の用途によって、固定翼スペーサ１２５の下部とベース部１２９の間には、ネジ付スペーサ１３１が配設される。ネジ付スペーサ１３１は、アルミニウム、銅、ステンレス、鉄、又はこれらの金属を成分とする合金などの金属によって構成された円筒状の部材であり、その内周面に螺旋状のネジ溝１３１ａが複数条刻設されている。ネジ溝１３１ａの螺旋の方向は、回転体１０３の回転方向に排気ガスの分子が移動したときに、この分子が排気口１３３の方へ移送される方向である。回転体１０３の回転翼１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・）が形成された回転体本体１０３ａの下部には回転体下部円筒部１０３ｂが垂下されている。この回転体下部円筒部１０３ｂの外周面は、円筒状で、かつネジ付スペーサ１３１の内周面に向かって張り出されており、このネジ付スペーサ１３１の内周面と所定の隙間を隔てて近接されている。回転翼１０２および固定翼１２３によってネジ溝１３１ａに移送されてきた排気ガスは、ネジ溝１３１ａに案内されつつベース部１２９へと送られる。このように、ネジ付スペーサ１３１と、これに対向する回転体下部円筒部１０３ｂは、ホルベック型排気機構部２０４を構成する。ホルベック型排気機構部２０４は、ネジ付スペーサ１３１に対する回転体下部円筒部１０３ｂの回転により、排気ガスに方向性を与え、ターボ分子ポンプ１００の排気特性を向上する。
　ベース部１２９は、ターボ分子ポンプ１００の基底部を構成する円盤状の部材であり、一般には鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属によって構成されている。ベース部１２９はターボ分子ポンプ１００を物理的に保持すると共に、熱の伝導路の機能も兼ね備えているので、鉄、アルミニウムや銅などの剛性があり、熱伝導率も高い金属が使用されるのが望ましい。
　かかる構成において、回転翼１０２がロータ軸１１３と共にモータ１２１により回転駆動されると、回転翼１０２と固定翼１２３の作用により、吸気口１０１を通じてチャンバから排気ガスが吸気される。吸気口１０１から吸気された排気ガスは、回転翼１０２と固定翼１２３の間を通り、ベース部１２９へ移送される。このとき、排気ガスが回転翼１０２に接触する際に生ずる摩擦熱や、モータ１２１で発生した熱の伝導などにより、回転翼１０２の温度は上昇するが、この熱は、輻射又は排気ガスの気体分子（ガス分子）などによる伝導により固定翼１２３側に伝達される。
　固定翼スペーサ１２５は、外周部で互いに接合しており、固定翼１２３が回転翼１０２から受け取った熱や排気ガスが固定翼１２３に接触する際に生ずる摩擦熱などを外部へと伝達する。
　なお、上記では、ネジ付スペーサ１３１は回転体１０３の回転体下部円筒部１０３ｂの外周に配設し、ネジ付スペーサ１３１の内周面にネジ溝１３１ａが刻設されているとして説明した。しかしながら、これとは逆に回転体下部円筒部１０３ｂの外周面にネジ溝が刻設され、その周囲に円筒状の内周面を有するスペーサが配置される場合もある。
　また、ターボ分子ポンプ１００の用途によっては、吸気口１０１から吸引されたガスが上側径方向電磁石１０４、上側径方向センサ１０７、モータ１２１、下側径方向電磁石１０５、下側径方向センサ１０８、軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂ、軸方向センサ１０９などで構成される電装部に侵入することのないよう、電装部は周囲をステータコラム１２２で覆われ、このステータコラム１２２内はパージガスにて所定圧に保たれる場合もある。
　この場合には、ベース部１２９にはパージガスポート１３が配設され、この配管を通じてパージガスが導入される。導入されたパージガスは、保護ベアリング１２０とロータ軸１１３間、モータ１２１のロータとステータ間、回転翼１０２の内周側円筒部（回転体下部円筒部１０３ｂ）とステータコラム１２２やベース部１２９との間の隙間（図５（ａ）に符号２１０で示す）を通じて排気口１３３へ送出される。
　ここに、ターボ分子ポンプ１００は、機種の特定と、個々に調整された固有のパラメータ（例えば、機種に対応する諸特性）に基づいた制御を要する。この制御パラメータを格納するために、上記ターボ分子ポンプ１００は、その本体内に電子回路部１４１を備えている。電子回路部１４１は、ＥＥＰ－ＲＯＭ等の半導体メモリ及びそのアクセスのための半導体素子等の電子部品、それらの実装用の基板１４３等から構成される。この電子回路部１４１は、ターボ分子ポンプ１００の下部を構成するベース部１２９の例えば中央付近の図示しない回転速度センサの下部に収容され、気密性の底蓋１４５によって閉じられている。
　ところで、半導体の製造工程では、チャンバに導入されるプロセスガスの中には、その圧力が所定値よりも高くなり、或いは、その温度が所定値よりも低くなると、固体となる性質を有するものがある。ターボ分子ポンプ１００内部では、排気ガスの圧力は、吸気口１０１で最も低く排気口１３３で最も高い。プロセスガスが吸気口１０１から排気口１３３へ移送される途中で、その圧力が所定値よりも高くなったり、その温度が所定値よりも低くなったりすると、プロセスガスは、固体状となり、ターボ分子ポンプ１００内部に付着して堆積する。
　例えば、Ａｌエッチング装置にプロセスガスとしてＳｉＣｌ４が使用された場合、低真空（７６０［ｔｏｒｒ］～１０－２［ｔｏｒｒ］）かつ、低温（約２０［℃］）のとき、固体生成物（例えばＡｌＣｌ３）が析出し、ターボ分子ポンプ１００内部に付着堆積することが蒸気圧曲線からわかる。これにより、ターボ分子ポンプ１００内部にプロセスガスの析出物が堆積すると、この堆積物がポンプ流路を狭め、ターボ分子ポンプ１００の性能を低下させる原因となる。そして、前述した生成物は、排気口付近やネジ付スペーサ１３１付近の圧力が高い部分で凝固、付着し易い状況にあった。
　そのため、この問題を解決するために、従来はベース部１２９等の外周に図示しないヒータや環状の水冷管１４９を巻着させ、かつ例えばベース部１２９に図示しない温度センサ（例えばサーミスタ）を埋め込み、この温度センサの信号に基づいてベース部１２９の温度を一定の高い温度（設定温度）に保つようにヒータの加熱や水冷管１４９による冷却の制御（以下ＴＭＳという。ＴＭＳ；Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）が行われている。
　次に、このように構成されるターボ分子ポンプ１００に関して、その上側径方向電磁石１０４、下側径方向電磁石１０５及び軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂを励磁制御するアンプ回路１５０について説明する。このアンプ回路の回路図を図２に示す。
　図２において、上側径方向電磁石１０４等を構成する電磁石巻線１５１は、その一端がトランジスタ１６１を介して電源１７１の正極１７１ａに接続されており、また、その他端が電流検出回路１８１及びトランジスタ１６２を介して電源１７１の負極１７１ｂに接続されている。そして、トランジスタ１６１、１６２は、いわゆるパワーＭＯＳＦＥＴとなっており、そのソース－ドレイン間にダイオードが接続された構造を有している。
　このとき、トランジスタ１６１は、そのダイオードのカソード端子１６１ａが正極１７１ａに接続されるとともに、アノード端子１６１ｂが電磁石巻線１５１の一端と接続されるようになっている。また、トランジスタ１６２は、そのダイオードのカソード端子１６２ａが電流検出回路１８１に接続されるとともに、アノード端子１６２ｂが負極１７１ｂと接続されるようになっている。
　一方、電流回生用のダイオード１６５は、そのカソード端子１６５ａが電磁石巻線１５１の一端に接続されるとともに、そのアノード端子１６５ｂが負極１７１ｂに接続されるようになっている。また、これと同様に、電流回生用のダイオード１６６は、そのカソード端子１６６ａが正極１７１ａに接続されるとともに、そのアノード端子１６６ｂが電流検出回路１８１を介して電磁石巻線１５１の他端に接続されるようになっている。そして、電流検出回路１８１は、例えばホールセンサ式電流センサや電気抵抗素子で構成されている。
　以上のように構成されるアンプ回路１５０は、一つの電磁石に対応されるものである。そのため、磁気軸受が５軸制御で、電磁石１０４、１０５、１０６Ａ、１０６Ｂが合計１０個ある場合には、電磁石のそれぞれについて同様のアンプ回路１５０が構成され、電源１７１に対して１０個のアンプ回路１５０が並列に接続されるようになっている。
　さらに、アンプ制御回路１９１は、例えば、制御装置２００の図示しないディジタル・シグナル・プロセッサ部（以下、ＤＳＰ部という）によって構成され、このアンプ制御回路１９１は、トランジスタ１６１、１６２のｏｎ／ｏｆｆを切り替えるようになっている。
　アンプ制御回路１９１は、電流検出回路１８１が検出した電流値（この電流値を反映した信号を電流検出信号１９１ｃという）と所定の電流指令値とを比較するようになっている。そして、この比較結果に基づき、ＰＷＭ制御による１周期である制御サイクルＴｓ内に発生させるパルス幅の大きさ（パルス幅時間Ｔｐ１、Ｔｐ２）を決めるようになっている。その結果、このパルス幅を有するゲート駆動信号１９１ａ、１９１ｂを、アンプ制御回路１９１からトランジスタ１６１、１６２のゲート端子に出力するようになっている。
　なお、回転体１０３の回転速度の加速運転中に共振点を通過する際や定速運転中に外乱が発生した際等に、高速かつ強い力での回転体１０３の位置制御をする必要がある。そのため、電磁石巻線１５１に流れる電流の急激な増加（あるいは減少）ができるように、電源１７１としては、例えば５０Ｖ程度の高電圧が使用されるようになっている。また、電源１７１の正極１７１ａと負極１７１ｂとの間には、電源１７１の安定化のために、通常コンデンサが接続されている（図示略）。
　かかる構成において、トランジスタ１６１、１６２の両方をｏｎにすると、電磁石巻線１５１に流れる電流（以下、電磁石電流ｉＬという）が増加し、両方をｏｆｆにすると、電磁石電流ｉＬが減少する。
　また、トランジスタ１６１、１６２の一方をｏｎにし他方をｏｆｆにすると、いわゆるフライホイール電流が保持される。そして、このようにアンプ回路１５０にフライホイール電流を流すことで、アンプ回路１５０におけるヒステリシス損を減少させ、回路全体としての消費電力を低く抑えることができる。また、このようにトランジスタ１６１、１６２を制御することにより、ターボ分子ポンプ１００に生じる高調波等の高周波ノイズを低減することができる。さらに、このフライホイール電流を電流検出回路１８１で測定することで電磁石巻線１５１を流れる電磁石電流ｉＬが検出可能となる。
　すなわち、検出した電流値が電流指令値より小さい場合には、図３に示すように制御サイクルＴｓ（例えば１００μｓ）中で１回だけ、パルス幅時間Ｔｐ１に相当する時間分だけトランジスタ１６１、１６２の両方をｏｎにする。そのため、この期間中の電磁石電流ｉＬは、正極１７１ａから負極１７１ｂへ、トランジスタ１６１、１６２を介して流し得る電流値ｉＬｍａｘ（図示せず）に向かって増加する。
　一方、検出した電流値が電流指令値より大きい場合には、図４に示すように制御サイクルＴｓ中で１回だけパルス幅時間Ｔｐ２に相当する時間分だけトランジスタ１６１、１６２の両方をｏｆｆにする。そのため、この期間中の電磁石電流ｉＬは、負極１７１ｂから正極１７１ａへ、ダイオード１６５、１６６を介して回生し得る電流値ｉＬｍｉｎ（図示せず）に向かって減少する。
　そして、いずれの場合にも、パルス幅時間Ｔｐ１、Ｔｐ２の経過後は、トランジスタ１６１、１６２のどちらか１個をｏｎにする。そのため、この期間中は、アンプ回路１５０にフライホイール電流が保持される。
　このような基本構成を有するターボ分子ポンプ１００は、図１中の上側（吸気口１０１の側）が対象機器の側に繋がる吸気部となっており、下側（排気口１３３を構成する排気ポート１５が図中の右側に突出するようベース部１２９に設けられた側）が、図示を省略する補助ポンプ（バックポンプ）等に繋がる排気部となっている。そして、ターボ分子ポンプ１００は、図１に示すような鉛直方向の垂直姿勢のほか、倒立姿勢や水平姿勢、傾斜姿勢でも用いることが可能となっている。
　また、ターボ分子ポンプ１００においては、前述の外筒１２７とベース部１２９とが組み合わさって１つのケース（以下では両方を合わせて「本体ケーシング」などと称する場合がある）を構成している。また、ターボ分子ポンプ１００は、箱状の電装ケース（図示略）と電気的（及び構造的）に接続されており、電装ケースには前述の制御装置２００が組み込まれている。
　ターボ分子ポンプ１００の本体ケーシング（外筒１２７とベース部１２９の組み合わせ）の内部の構成は、モータ１２１によりロータ軸１１３等を回転させる回転機構部と、回転機構部より回転駆動される排気機構部に分けることができる。また、排気機構部は、回転翼１０２や固定翼１２３等により構成されるターボ分子ポンプ機構部と、回転体下部円筒部１０３ｂやネジ付スペーサ１３１等により構成されるネジ溝ポンプ機構部（ホルベック型排気機構部２０４）に分けて考えることができる。
　また、前述のパージガス（保護ガス）は、軸受部分や回転翼１０２等の保護のために使用され、排気ガス（プロセスガス）に因る腐食の防止や、回転翼１０２の冷却等を行う。このパージガスの供給は、一般的な手法により行うことが可能である。
　例えば、ベース部１２９の所定の部位（排気口１３３に対してほぼ１８０度離れた位置など）に、径方向に直線状に延びるパージガスポート１３を設ける。そして、このパージガスポート１３に対し、ベース部１２９の外側からパージガスボンベ（Ｎ２ガスボンベなど）や、流量調節器（弁装置）などを介してパージガスを供給する。
　前述の保護ベアリング１２０は、「タッチダウン（Ｔ／Ｄ）軸受」、「バックアップ軸受」などとも呼ばれる。これらの保護ベアリング１２０により、例えば万が一電気系統のトラブルや大気突入等のトラブルが生じた場合であっても、ロータ軸１１３の位置や姿勢を大きく変化させず、回転翼１０２やその周辺部が損傷しないようになっている。
　なお、ターボ分子ポンプ１００や回転体１０３の構造を示す図１では、部品の断面を示すハッチングの記載は、図面が煩雑になるのを避けるため省略している。
＜ウエイトバランスの修正（調整）＞
　図５（ａ）は、図１において円Ａで囲った部分を拡大して示している。回転体１０３の内周面２１１にはウエイト修正用の溝部２１２が形成されている。溝部２１２は、回転体１０３を、内周面２１１に対して垂直に（回転体１０３の半径方向に）削ることにより形成されている。回転体１０３には、内周面２１１に対して直角に、壁部２１３、２１４が形成されている。壁部２１３、２１４は、溝部２１２に面している。
　溝部２１２は、回転体の内周面２１１の全周に亘り、環状（「帯状」ともいう）に形成されている。溝部２１２の深さｄ１は、回転体１０３の厚みｔ１（例えば１０ｍｍ程度、一部図示を省略する）よりも小さく、周方向にも幅方向（回転体１０３の軸方向）にも一定である。
　溝部２１２には、第１実施形態に係るバランスウエイト（以下では「ウエイト」と称する）２２０が嵌め込まれている。第１実施形態では、ウエイト２２０の数は３枚である。３枚のウエイト２２０の配置は、例えば、１枚のウエイト２２０の位置を基準（０°）とし、１２０°と２４０°に１枚ずつ、又は、１００°、２６０°などに１枚ずつ配置される。
　個々のウエイト２２０は、図５（ａ）、（ｂ）及び図６に示すように、矩形の平板状（「薄板状」ともいう）に加工されている。ウエイト２２０の厚みｔ２は、溝部２１２の深さｄ１よりも小さく、且つ、全板面に亘り一定である。ウエイト２２０は、回転体１０３の内周面２１１から内側（回転体１０３の径方向の軸心側）に飛び出しておらず、ウエイト２２０の全体は、溝部２１２の内部に収まっている。
　また、ウエイト２２０の厚みｔ２は、回転体１０３の内周面２１１と、ベース部１２９との間の隙間２１０の大きさｔ３よりも大きい。つまり、ウエイト２２０の厚みｔ２と、隙間２１０の大きさｔ３との関係は、ｔ２＞ｔ３である。
　図６は、回転体１０３に装着されたウエイト２２０とその周辺部を、吸気口１０１の側から見た状態を示している。溝部２１２は、曲率を持って環状に形成されているため、ウエイト２２０と、溝部２１２の底面２１８との間には、平断面形状（投影形状）が三日月状となる隙間２１６が生じている。
　図５（ｂ）に示すように、ウエイト２２０には、２つの変位許容穴２２２ａ、２２２ｂが設けられている。変位許容穴２２２ａ、２２２ｂは、長穴状の形態を有しており、一端が、ウエイト２２０の側端面２２４ａ、２２４ｂで開放している。変位許容穴２２２ａ、２２２ｂは、ウエイト２２０における一方の側端面２２４ａから、他方の側端面２２４ａに向かって、直線状に、且つ、互いに平行に延びている。
　変位許容穴２２２ａ、２２２ｂは、ウエイト２２０を厚さ方向（図５（ａ）のｔ２方向）に貫通している。変位許容穴２２２ａ、２２２ｂを設けることにより、ウエイト２２０には、ウエイト本体部２２７に繋がった弾性変位部２２６ａ、２２６ｂが形成されている。弾性変位部２２６ａ、２２６ｂは、ウエイト本体部２２７に片持ちの状態で支持されており、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂの基端側には、支持部２３０ａ、２３０ｂが形成されている。
　第１本実施形態において、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂは、ウエイト２２０における長手方向（「長さ方向」ともいう）の各端部に位置している。ウエイト２２０の長手方向は、図５（ｂ）に矢印Ｂで示す方向である。ウエイト２２０の長手方向は、ウエイト２２０を回転体１０３に装着する際に、回転体１０３の軸方向に対して平行に向けられる方向である。
　ウエイト２２０の短手方向（「幅方向」ともいう）は、図５（ｂ）に矢印Ｃで示す方向である。ウエイト２２０の短手方向（「幅方向」ともいう）は、ウエイト２２０を回転体１０３に装着する際に、回転体１０３の周方向に向けられる方向である。ウエイト２２０は、図５（ｂ）に符号Ｄで示す中心点を中心として点対称な形状に形成されている。
　弾性変位部２２６ａ、２２６ｂの先端部２３２ａ、２３２ｂは、支持部２３０ａ、２３０ｂの部位を中心として、図５（ｂ）に円弧の矢印Ｅ、Ｆで示す方向に、弾性変位することが可能である。図５（ｂ）の矢印Ｅは、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂの先端部２３２ａ、２３２ｂが図５（ｂ）における反時計回りに変位する方向を示しており、矢印Ｆは、先端部２３２ａ、２３２ｂが時計回りに変位する方向を示している。
　図５（ａ）、（ｂ）及び図６に示すように、ウエイト２２０を回転体１０３の溝部２１２に嵌め込むと、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂが、弾性復元力を、溝部２１２の壁部２１３、２１４に作用させる。ウエイト２２０は、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂが壁部２１３、２１４を押す力（突っ張り力）を利用して、溝部２１２内に挟まれた（挟持された）状態で固定される。
　このように、ウエイト２２０は、長手方向（矢印Ｂ方向）の両端にばねを有する構造を有している。ばねの構造（ばね構造）は、一端が開放された変位許容穴２２２ａ、２２２ｂを設けることにより形成されている。変位許容穴２２２ａ、２２２ｂは、点Ｄで中心とした点対称に形成されている。
　なお、第１実施形態では、弾性変位部（ここでは弾性変位部２２６ａ、２２６ｂ）と変位許容穴（ここでは変位許容穴２２２ａ、２２２ｂ）の組が２組設けられている。しかし、一組の弾性変位部と変位許容穴のみ（例えば、弾性変位部２２６ａと変位許容穴２２２ａの組のみ）を設け、他方の組の弾性変位部と変位許容穴（例えば、弾性変位部２２６ｂと変位許容穴２２２ｂの組）を設けないことも可能である。
　また、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂが壁部２１３、２１４を押す力を十分に大きく確保するためには、例えば、図７に二点鎖線で示すように、ウエイト２２０を、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂが長手方向（矢印Ｂで示す方向、又は、矢印Ｆで示す方向）に広がって突出した形状（以下では「突出形状」と称する）に加工することが可能である。このようにすることで、より確実に、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂに弾性復元力を発生させることや、弾性復元力を大とすることが可能となる。
　また、一方の弾性変位部２２６ａのみ（又は弾性変位部２２６ｂのみ）を突出形状に加工した場合でも、弾性復元力を発生させることは可能である。このため、一方の弾性変位部２２６ａのみ（又は弾性変位部２２６ｂのみ）を突出形状に加工してもよい。ただし、対称（ここでは長手方向（矢印Ｂ方向）に対称）にばね力を発生させる必要がある場合には、図５（ａ）、（ｂ）の弾性変位部２２６ａ、２２６ｂのように、弾性変位部を対称（第１実施形態では点対称）に配置することが望ましい。そして、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂが、互いに平行な状態で、溝部２１２の壁部２１３、２１４に接することが望ましい。
　弾性変位部２２６ａ（及び／又は２２６ｂ）を突出形状に加工した場合には、ウエイト２２０を回転体１０３の溝部２１２に嵌め込む際、作業者が手指により、弾性変位部２２６ａ（及び／又は２２６ｂ）を、変位許容穴２２２ａ（及び／又は２２２ｂ）の側へ弾性的に変位させて（収縮させて）、ウエイト２２０を溝部２１２に嵌め込むことが可能である。
　なお、弾性変位部２２６ａ（及び／又は２２６ｂ）を突出形状に形成した場合も、一方の弾性変位部のみ（例えば弾性変位部２２６ａのみ）を設け、他方の弾性変位部（例えば弾性変位部２２６ｂ）を設けないことが可能である。
　続いて、ウエイト２２０を、回転体１０３から取り外す際の操作について説明する。ウエイト２２０を取り外す際には、例えば、作業者が工具（マイナスドライバの先端部など）を、ウエイト２２０と、溝部２１２の底面２１８との間に差し込む（こじ入れる）。そして、工具を梃として動かし、工具の先端部によりウエイト２２０を持ち上げ、回転体１０３から分離する。その後は、作業者が、ウエイト２２０を、例えば手指で摘み上げる。
　この操作を容易に行えるようにするため、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、底面２１８に取り外し用の溝（以下では「取り外し溝」と称する）２４０を形成することが可能である。取り外し溝２４０を設けておくことにより、ウエイト２２０の背後への工具の差し込みが容易になる。
　また、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ウエイト２４２に、取り外し溝２４４を設けてもよい。この場合も、ウエイト２４２と底面２１８との間への工具の差し込みが容易になる。取り外し溝２４４は、ウエイト２４２の幅方向（矢印Ｃ方向）における両端に形成されており、側端面２２４ａ、２２４ｂで開口している。図９（ａ）、（ｂ）に示すウエイト２４２は、取り外し溝２４４を有すること以外は、図５（ａ）、（ｂ）に示すウエイト２２０と同様の形状や構造を有している。
　本実施形態では、ウエイト２２０は３枚使用されている。３枚のウエイト２２０の配置は、例えば１２０°毎の配置（０°、１２０°、２４０°）を基準とし、バランスを確認しながら、０°、１００°、２６０°の配置に変更する、といったことが行われる。このように、複数のウエイト２２０の間隔を異なるように配置して、グラム単位でのバランスの修正を行うことが可能である。
　以上説明したように、第１実施形態のターボ分子ポンプ１００によれば、ウエイト２２０（又は、図９（ａ）、（ｂ）に示すウエイト２４２、以下では両方を合わせて「ウエイト２２０等」と称する場合がある）を装着してウエイトバランスの修正が行われるため、例えば、前掲の特許文献１に記載された方法とは異なり、バランス修正作業のやり直しが可能である。また、ウエイト２２０等は着脱が自在であるため、取り付け作業のやり直しも可能である。さらに、ウエイト２２０等は、回転体１０３の溝部２１２に嵌め込むだけで装着でき、汎用の工具（マイナスドライバなど）により取り外せることから、着脱が容易である。
　また、ウエイト２２０等の装着を、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂを介して行っていることから、接着剤を用いずに、回転体１０３とウエイト２２０等の結合力を確保できる。このため、例えば、前掲の特許文献２に記載されているような、接着剤等が、プロセスガスに接して腐食するといったことや、高温に長期間晒されて劣化するといったことがない。この結果、ウエイト２２０等の固定を、長期に亘り安定して行うことができ、ターボ分子ポンプ１００が長期安定性に優れる。
　昨今は、回転体１０３の大型化することや、回転体１０３の材質をアルミ合金からステンレス合金に変更することなどが行われている。本実施形態の回転体も、アルミ合金からステンレス合金により形成することが可能である。特に、ステンレス合金を採用した場合には、アルミ合金に比べて、高温環境での使用が可能となる。このため、接着剤等を使用せずにウエイトバランスの修正を行えることは有効である。
　また、ウエイト２２０等の材質をステンレス合金とすることで、接着剤等をウエイトとして用いた場合に比べて、ウエイト２２０の比重を大とすることができる。このため、バランス修正の効果が大となり、小さなウエイト２２０等により効率よくバランス修正を行うことが可能となる。
　なお、接着剤の使用が可能な場合には、例えば、図１０に示すように、ウエイト２２０と底面２１８との間の隙間２１６に接着剤２５０を充填してもよい。また、図示は省略するが、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂと壁部２１３、２１４との間に接着剤２５０を塗布してもよい。これらのようにすることで、ウエイト２２０と回転体１０３との結合強度を高めることができる。弾性変位部２２６ａ、２２６ｂの弾性復元力のみでは結合強度が不足するような場合には、接着剤を併用することとで、結合強度を補うことができる。
　また、図示は省略するが、ウエイト２２０の板面を、溝部２１２の底面２１８に沿うように曲面に加工し、ウエイト２２０と底面２１８との間の隙間２１６が生じないようにしてもよい。ただし、ウエイト２２０を薄板状とした場合には、打ち抜き加工やエッチング加工により弾性変位部２２６ａ、２２６ｂを形成できるため、曲面を形成するよりも、加工の工程が少ない。
　また、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、取り外し溝２４４を有するウエイト２４２の場合には、取り外し溝２４４が埋まらないように、接着剤の塗布を行うことで、取り外し溝２４４が接着剤により無効化されてしまうのを防止できる。
　また、本実施形態では、ウエイト２２０等の装着により重量バランスの修正を行っていることから、例えば、前掲の特許文献２に記載されたような、重量バランスの修正のためのネジ穴や切削加工部を設ける必要がない。このため、応力集中が生じるような箇所を増やすことなく重量バランスの修正を行うことができ、応力集中が発生した箇所を起点とする変形等のリスクを低減できる。
　また、薄板状のウエイト２２０により重量バランスの修正を行っていることから、例えば、前掲の先行特許文献３に開示されたような、容器状のウエイトを用いた場合に比べて、小さなスペースでバランス修正を行うことができる。また、ウエイト２２０の材質をステンレス合金とした場合には、比重が大であることから、より小さなスペースでバランス修正の効果を発揮することが可能である。
　また、ウエイト２２０等の厚みｔ２が、回転体１０３の内周面２１１と、ステータコラム１２２との間の隙間２１０の大きさｔ３よりも大きいため（ｔ２＞ｔ３）、例えば、組み立て作業時などに、ウエイト２２０が回転体１０３から脱落しても、ウエイト２２０が隙間２１０に入り込み排気口１３３からターボ分子ポンプ１００の外に流出してしまうといったことがない。
　そして、これらのことから、回転体１０３に対する着脱が容易で、確実に固定できる形状のウエイト２２０を実現することが可能となる。さらに、バランス修正の作業性や、製品の信頼性が向上し、故障し難いターボ分子ポンプ１００を低価格で提供できるようになる。
　なお、回転体１０３の溝部２１２を、図１１（ａ）に示すように、入口の幅（回転体１０３の軸方向の開口幅）が奥の幅よりも狭い形状（入口の幅よりも奥の幅が広いテーパ形状）のアリ溝としてもよい。溝部２１２をアリ溝とした場合には、溝部２１２に面した壁部２５３、２５４が、回転体１０３の半径方向に対して傾斜する。
　さらに、溝部２１２をアリ溝とした場合に、ウエイト２２０の弾性変位部２２６ａ、２２６ｂにおける端面２５５ａ、２５５ｂの形状を、図１１（ｂ）に示すように、壁部２５３、２５４の傾斜に合うよう傾斜させてもよい。図１１（ｂ）のようにすることで、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂと、壁部２５３、２５４との接触面積を大とすることが可能となる。
　なお、第１実施形態では、３枚のウエイト２２０を用いてバランス調整が行われるが、ウエイト２２０の重量を異ならせてもよい。この場合は、例えば、ウエイト２２０の他に、変位許容穴２２２ａ、２２２ｂの長さや幅、形状、及び／又は、これらの組み合わせが異なるウエイトを用いることが可能である。また、後述する第２実施形態～第６実施形態のウエイト（ウエイト２４２、２６０、２７０、２８０、２９０、３００）を、第１実施形態のウエイト２２０と組み合わせて用いることも可能である。異なる重量のウエイトを組み合わせて用いることで、より緻密にバランス調整を行うことが可能となる。
＜ウエイトに係る他の実施形態＞
　ウエイト（例えばウエイト２２０）に設けられた変位許容穴（例えば変位許容穴２２２ａ、２２２ｂ）や、弾性変位部（例えば弾性変位部２２６ａ、２２６ｂ）の形状は、第１実施形態の形状に限定されず、種々に変更することが可能である。以下に、変位許容穴の形状を変更した他の実施形態について説明する。第１実施形態と同様の部分については適宜説明を省略する。
＜＜第２実施形態＞＞
　図１２（ａ）は、第２実施形態のウエイト２６０を示している。第２実施形態のウエイト２６０においては、１つの弾性変位部２６２ａ（及び、弾性変位部２６２ｂ）が、２つの変位許容穴２６３ａ、２６４ａ（及び、変位許容穴２６３ｂ、２６４ｂ）を空けることにより形成されている。変位許容穴２６３ａ、２６４ａ（及び、２６３ｂ、２６４ｂ）の一端は、互いに逆向きに開放されている。
　弾性変位部２６２ａ（及び、弾性変位部２６２ｂ）は、Ｕ字状に屈曲しており、２箇所の支持部２６５ａ、２６６ａ（及び、支持部２６５ｂ、２６６ｂ）を有している。弾性変位部２６２ａ（又は２６２ｂ）の形状は、ウエイト２６０のウエイト本体部２６７と合わせて、Ｓ字状と捉えることも可能である。
　弾性変位部２６２ａ（及び、弾性変位部２６２ｂ）は、２箇所の支持部２６５ａ、２６６ａ（及び、支持部２６５ｂ、２６６ｂ）を中心として弾性変位することが可能である。このため、ばねを直列に配置したのと同様の構造を実現でき、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂが柔軟になる。そして、弾性変位部２６２ａ、２６２ｂを、小さい力で大きく変位させることが可能となる。
　支持部２６５ａ、２６６ａ（及び、支持部２６５ｂ、２６６ｂ）は屈曲した部分であることから、「屈曲部」と称することも可能である。また、弾性変位部２６２ａ、２６２ｂの中間部分（先端寄りの部分）に設けられた支持部２６５ａ、２６５ｂのみを「屈曲部」と称することも可能である。
　このように、弾性変位部２６２ａ、２６２ｂを屈曲させて、弾性変位部２６２ａ、２６２ｂの長さを大とすることには、以下のような利点がある。例えば、第１実施形態に係る弾性変位部２２６ａ、２２６ｂ（図５（ｂ））を長く形成することにより、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂが柔軟になり、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂを、より小さい力で大きく変位させることができるようになる。
　しかし、弾性変位部２２６ａ、２２６ｂを長くすることにより、例えば図６に二点鎖線で示すように、ウエイト２２０も大型化する。図６においては、第１実施形態におけるサイズのウエイト２２０が実線で示され、大型化されたウエイト２２０が仮想線（二点鎖線）により示されている。
　しかし、ウエイト２２０を、幅方向（図５（ｂ）の矢印Ｃ方向）に過度に大型化した場合には、回転体１０３の溝部２１２及び底面２１８が曲率を持って湾曲した形状に形成されていることから、図６に示すように、ウエイト２２０（二点鎖線）が、回転体１０３の内周面２１１から突出する。このため、ウエイト２２０を、回転体１０３の周方向に過度に大型化することは望ましくない。
　そこで、第２実施形態のウエイト２６０のように、弾性変位部２６２ａ、２６２ｂを屈曲させて、弾性変位部２６２ａ、２６２ｂの長さを大とすることで、過度な大型化を伴うことなく、弾性変位部２６２ａ、２６２ｂの柔軟性を高めることが可能となる。
　なお、第２実施形態に係る弾性変位部２６２ａ、２６２ｂも、一方のみ設けるようにしてもよい。また、図示は省略するが、弾性変位部２６２ａ、２６２ｂの少なくとも一方の形状を、長手方向（矢印Ｂで示す方向）に広がった突出形状としてもよい。
＜＜第３実施形態＞＞
　続いて、図１２（ｂ）は、第３実施形態のウエイト２７０を示している。第３実施形態のウエイト２７０においては、変位許容穴２７４ａ、２７４ｂがＬ字状に形成されており、弾性変位部２７２ａ、２７２ｂもＬ字型である。変位許容穴２７４ａ、２７４ｂ及び弾性変位部２７２ａ、２７２ｂは、ウエイト２７０の短手方向（矢印Ｃ）と長手方向（矢印Ｂ）の両方に沿って延びている。なお、図１２（ｂ）に符号２７７で示すのは、ウエイト本体部である。
　第３実施形態のウエイト２７０においても、１つの弾性変位部２７２ａ（及び、弾性変位部２７２ｂ）が、２箇所の支持部２７５ａ、２７６ａ（及び、支持部２７５ｂ、２７６ｂ）を有している。支持部２７５ａ、２７６ａは、屈曲部を構成している。また、変位許容穴２７４ａ、２７４ｂは、それぞれ屈曲点２７８ａ、２７８ｂを有している。このため、第２実施形態のウエイト２６０と同様に、弾性変位部２７２ａ、２７２ｂを、小さい力で大きく変位させることが可能となる。
　なお、第３実施形態に係る弾性変位部２７２ａ、２７２ｂも、一方のみ設けるようにしてもよい。また、図示は省略するが、弾性変位部２７２ａ、２７２ｂの少なくとも一方の形状を、長手方向（矢印Ｂで示す方向）に広がった突出形状としてもよい。
＜＜第４実施形態＞＞
　続いて、図１３（ａ）は、第４実施形態のウエイト２８０を示している。第４実施形態のウエイト２８０においては、変位許容穴２８４の両端が閉じている。弾性変位部２８２の両端が、ウエイト本体部２８６に繋がっており、弾性変位部２８２の両端が支持部２８８となっている。そして、弾性変位部２８２は、並列に配置された支持部２８８により支持されている。
　弾性変位部２８２及び変位許容穴２８４は、何れも円弧状に形成されている。さらに、弾性変位部２８２は、ウエイト２８０の長手方向（矢印Ｂ）の一方に突な突出形状に形成されている。弾性変位部２８２における幅方向（矢印Ｃ方向）の中央部は、屈曲点２８９Ａを構成している。また、変位許容穴２８４の中央部は、屈曲点２８９Ｂを構成している。そして、ウエイト２８０は、長さ方向に延びる中心線Ｇを中心として線対称な形状に形成されている。
　第４実施形態のウエイト２８０によれば、溝部２１２（図５（ａ）、（ｂ）を援用する）に嵌め込まれた際には、弾性変位部２８２が、ウエイト本体部２８６の側に押され、変位許容穴２８４の範囲内で弾性変位する。弾性変位部２８２は、二点鎖線で示すように、幅方向に（矢印Ｃ方向）に平行な状態に変位し、壁部２１３（図５（ａ）、（ｂ）を援用する）に、弾性復元力を作用させながら接する。
　第４実施形態のウエイト２８０における変位許容穴２８４は、第１実施形態～第３実施形態と異なり、閉じた穴である。第１実施形態の変位許容穴２２２ａ、２２２ｂ（図５（ｂ））や、第２実施形態の変位許容穴２６３ａ、２６４ａ、２６３ｂ、２６４ｂ（図１２（ａ））、及び、第３実施形態の変位許容穴２７４ａ、２７４ｂ（図１２（ｂ））の方が、柔軟性は得易い。しかし、第４実施形態のように変位許容穴（変位許容穴２８４）が閉じていても、十分な柔軟性が得られる場合には、必ずしも開放した変位許容穴を採用する必要はない。
　図１３（ａ）の例では、弾性変位部２８２及び変位許容穴２８４の組が１つのみ形成されているが、弾性変位部２８２及び変位許容穴２８４の組を、ウエイト２８０における長さ方向の両側に設けてもよい。また、弾性変位部２８２及び変位許容穴２８４の組を３つ以上設けることも可能である。
＜＜第５実施形態＞＞
　続いて、図１３（ｂ）は、第５実施形態のウエイト２９０を示している。第５実施形態のウエイト２９０においては、長円状の弾性変位部２９２が設けられている。弾性変位部２９２は、細首状の支持部２９６により支持されている。弾性変位部２９２の内側には、円弧状の変位許容穴２９４が形成されており、弾性変位部２９２の幅方向（ウエイト２９０の幅方向（矢印Ｂ方向）に一致する）における両端の部位も、支持部２９８となっている。
　弾性変位部２９２は、第４実施形態の弾性変位部２８２と同様に、ウエイト２９０の長手方向（矢印Ｂ方向）の一方に突な突出形状に形成されている。弾性変位部２９２における幅方向（矢印Ｃ方向）の中央部は、屈曲点２９７ａ、２９７ｂを構成している。また、変位許容穴２９４の中央部は、屈曲点２９９を構成している。そして、ウエイト２９０は、中心線Ｇを中心として線対称な形状に形成されている。
　ここで、細首状の支持部２９６を、例えば「中央支持部」と称し、弾性変位部２９２における両端の支持部２９８を、例えば「両端支持部」と称して、両者を区別することが可能である。なお、図１３（ｂ）に符号２９９で示すのは、ウエイト本体部である。
　また、図１３（ｂ）の例では、弾性変位部２９２及び変位許容穴２９４の組が１つのみ形成されているが、弾性変位部２９２及び変位許容穴２９４の組を、ウエイト２９０における長手方向（矢印Ｂ方向）の両側に設けてもよい。
＜＜第６実施形態＞＞
　続いて、図１３（ｃ）は、第６実施形態のウエイト３００を示している。第６実施形態のウエイト３００においては、両端を閉じた変位許容穴３０４が、Ｕ字状（又は、片仮名のコの字状ともいう）に形成されている。弾性変位部３０２も、Ｕ字状（又は片仮名のコの字状ともいう）に形成されている。さらに、ウエイト３００には、弾性変位部３０２の中間部分に位置する２箇所の支持部（「中間支持部」ともいう）３０６と、基端部に位置する２箇所の支持部（「基端支持部」ともいう）３０８が形成されている。
　弾性変位部３０２は、第４実施形態の弾性変位部２８２及び第５実施形態の弾性変位部２９２と同様に、ウエイト３００の長さ方向に突な突出形状に形成されている。弾性変位部３０２における幅方向（矢印Ｃ方向）の中央部は、屈曲点３０７を構成している。また、変位許容穴３０４には、３箇所の屈曲点３０８ａ～３０８ｃが形成されている。そして、ウエイト３００は、中心線Ｇを中心として線対称な形状に形成されている。なお、図１３（ｃ）に符号３０９で示すのは、ウエイト本体部である。
　図１３（ｃ）の例では、弾性変位部３０２及び変位許容穴３０４の組が１つのみ形成されているが、弾性変位部３０２及び変位許容穴３０４の組を、ウエイト３００における長手方向（矢印Ｂ方向）の両側に設けてもよい。
＜各実施形態から抽出可能な発明＞
　以上説明したように、本出願に係る真空ポンプ（ターボ分子ポンプ１００など）は、以下のような特徴を有している。
（１）本出願に係る真空ポンプは、
　外装体（本体ケーシング（外筒１２７とベース部１２９の組み合わせ）など）と、
　前記外装体に内包され、回転自在に支持された回転体（回転体１０３など）と、
　前記回転体の駆動機構（モータ１２１など）と、を備えた真空ポンプであって、
　前記回転体の内周面（内周面２１１など）に配設された凹部（溝部２１２など）に、板状のバランス修正部材（ウエイト２２０、２４２、２６０、２７０、２８０、２９０、３００など）が設置されたことを特徴とする。
（２）上記（１）に係る真空ポンプの一実施形態は、
　前記バランス修正部材は、
　少なくとも一部にバネ構造部（弾性変位部２２６ａ、２２６ｂ、２６２ａ、２６２ｂ、２７２ａ、２７２ｂ、２８２、２９２、３０２など）を有し、前記凹部に挟持されることを特徴とする。
（３）上記（２）に係る真空ポンプの一実施形態は、
　前記バネ構造部は、
　前記バランス修正部材に設けられ、一端が開放された穴（第１実施形態～第３実施形態に係る変位許容穴２２２ａ、２２２ｂ、２６３ａ、２６３ｂ、２６４ａ、２６４ｂ、２７４ａ、２７４ｂなど）で構成されたことを特徴とする。
（４）上記（３）に係る真空ポンプの一実施形態は、
　前記穴は、少なくとも１つの屈曲点（第３実施形態～第６実施形態に係る屈曲点２７８ａ、２７８ｂ、２８９Ｂ、２９９、３０８ａ～３０８ｃなど）を有することを特徴とする。
（５）上記（２）から（４）のいずれか一つに係る真空ポンプの一実施形態は、
　前記凹部がアリ溝（第１実施形態の変形例に係る図１１（ａ）、（ｂ）の溝部２１２や、当該変形例を第２実施形態～第６実施形態に適用した場合の溝部２１２など）であることを特徴とする。
（６）上記（２）から（４）のいずれか一つに係る真空ポンプの一実施形態は、
　前記バネ構造部は、
　前記バランス修正部材の中心に対し、点対称（第１実施形態～第３実施形態の中心点Ｄを中心とする点対称）の構造を有することを特徴とする。
（７）上記（６）に係る真空ポンプの一実施形態は、
　前記凹部がアリ溝（第１実施形態の変形例に係る図１１（ａ）、（ｂ）の溝部２１２や、当該変形例を第２実施形態、及び、第３実施形態に適用した場合の溝部２１２など）であることを特徴とする。
（８）本出願に係る真空ポンプ用回転体は、
　外装体（本体ケーシング（外筒１２７とベース部１２９の組み合わせ）など）に内包されて回転自在に支持され、駆動機構（モータ１２１など）により駆動される真空ポンプ用回転体（回転体１０３など）であって、
　板状のバランス修正部材（ウエイト２２０、２４２、２６０、２７０、２８０、２９０、３００など）が設置される凹部（溝部２１２など）が内周面（内周面２１１など）に配設されたことを特徴とする。
（９）本出願に係る真空ポンプ用バランス修正部材は、
　外装体（本体ケーシング（外筒１２７とベース部１２９の組み合わせ）など）に内包されて回転自在に支持され、駆動機構（モータ１２１など）により駆動される真空ポンプ用回転体（回転体１０３など）に装着される真空ポンプ用バランス修正部材（ウエイト２２０、２４２、２６０、２７０、２８０、２９０、３００など）であって、
　板状に形成され、
　前記真空ポンプ用回転体の内周面（内周面２１１など）に配設された凹部（溝部２１２など）に配置されることを特徴とする。
　なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で種々に変形や各実施形態の組合せをすることが可能である。
１００　　　：ターボ分子ポンプ
１０３　　　：回転体
１１３　　　：ロータ軸
１２１　　　：モータ
２１０　　　：隙間
２１１　　　：内周面
２１２　　　：溝部
２１３、２５３：壁部
２１４、２５４：壁部
２１６　　　：隙間
２１８　　　：底面
２２０、２４２、２６０、２７０、２８０、２９０、３００：ウエイト
２２２ａ、２２２ｂ、２６３ａ、２６３ｂ、２６４ａ、２６４ｂ、２７４ａ、２７４ｂ、２８４、２９４、３０４：変位許容穴
２２４ａ、２２４ｂ：側端面
２２６ａ、２２６ｂ、２６２ａ、２６２ｂ、２７２ａ、２７２ｂ、２８２、２９２、３０２：弾性変位部
２２７、２６７、２７７、２８６、２９９、３０９：ウエイト本体部
２３０ａ、２３０ｂ、２３２ａ、２３２ｂ、２６５ａ、２６５ｂ、２６６ａ、２６６ｂ、２７５ａ、２７５ｂ、２７６ａ、２７６ｂ、２８８、２９６、２９８：支持部
２４０　　　：取り外し溝
２４４　　　：取り外し溝
２５０　　　：接着剤
２５５ａ、２５５ｂ：端面
２７８ａ、２７８ｂ、２８９Ｂ、２９９、３０８ａ～３０８ｃ：屈曲点
 

Claims (9)

  1. 　外装体と、
    　前記外装体に内包され、回転自在に支持された回転体と、
    　前記回転体の駆動機構と、を備えた真空ポンプであって、
    　前記回転体の内周面に配設された凹部に、板状のバランス修正部材が設置されたことを特徴とする真空ポンプ。
  2. 　前記バランス修正部材は、
    　少なくとも一部にバネ構造部を有し、前記凹部に挟持されることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
  3. 　前記バネ構造部は、
    　前記バランス修正部材に設けられ、一端が開放された穴で構成されたことを特徴とする請求項２に記載の真空ポンプ。
  4. 　前記穴は、少なくとも１つの屈曲点を有することを特徴とする請求項３に記載の真空ポンプ。
  5. 　前記凹部がアリ溝であることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
  6. 　前記バネ構造部は、
    　前記バランス修正部材の中心に対し、点対称の構造を有することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
  7. 　前記凹部がアリ溝であることを特徴とする請求項６に記載の真空ポンプ。
  8. 　外装体に内包されて回転自在に支持され、駆動機構により駆動される真空ポンプ用回転体であって、
    　板状のバランス修正部材が設置される凹部が内周面に配設されたことを特徴とする真空ポンプ用回転体。
  9. 　外装体に内包されて回転自在に支持され、駆動機構により駆動される真空ポンプ用回転体に装着される真空ポンプ用バランス修正部材であって、
    　板状に形成され、
    　前記真空ポンプ用回転体の内周面に配設された凹部に配置される真空ポンプ用バランス修正部材。

     
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JP2002327697A (ja) * 2001-04-27 2002-11-15 Boc Edwards Technologies Ltd 真空ポンプ
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