JP6079041B2 - Turbomolecular pump and reinforcing member for turbomolecular pump - Google Patents

Turbomolecular pump and reinforcing member for turbomolecular pump Download PDF

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Description

この発明は、ロータ翼とステータ翼とから構成される排気機能部が収容されたポンプ容器を備えたターボ分子ポンプ、及び、ターボ分子ポンプ用の補強部材に関する。   The present invention relates to a turbo molecular pump provided with a pump container in which an exhaust function part composed of rotor blades and stator blades is accommodated, and a reinforcing member for the turbo molecular pump.

ターボ分子ポンプの排気性能はロータ回転速度とロータ翼の直径とに依存する。従来から、排気速度を大きくするため、ロータの回転速度を大きくし、また、ロータ翼の直径を可能な限り大きくしている。このようなターボ分子ポンプに外部から異常振動が伝達されたり、内部において異常事態が発生したりすると、ロータが破壊することがある。ロータの破壊は、また、プロセスチャンバに供給された耐食性のガスがロータ等のめっきをピンホールから腐食を進行させる、というような要因によっても引き起こされる。   The exhaust performance of the turbo molecular pump depends on the rotor rotational speed and the rotor blade diameter. Conventionally, in order to increase the exhaust speed, the rotational speed of the rotor is increased and the diameter of the rotor blades is increased as much as possible. When abnormal vibration is transmitted to the turbo molecular pump from the outside or an abnormal situation occurs inside the rotor, the rotor may be broken. The destruction of the rotor is also caused by factors such as the corrosion-resistant gas supplied to the process chamber causing the corrosion of the rotor and the like to progress from the pinhole.

ロータが破壊を起こすと、ロータが***して飛散することになる。***した破片がポンプ容器に衝突すると、大きな衝撃トルクによってポンプ容器が変形する。
ターボ分子ポンプは、ポンプ容器の吸気口の周辺にフランジが設けられており、このフランジに設けた貫通孔にボルト等の締結部材を挿通して、半導体製造装置等のプロセスチャンバに取り付けられる。
ポンプ容器の変形によりフランジが変形すると、締結部材に剪断力が作用し、締結部材が破損する可能性がある。
この対応として、ポンプ容器内に、ポンプ容器の内面とは空間を隔てて内側ケースを設けた二重ケース構造としたターボ分子ポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。 If the rotor breaks down, the rotor will split and scatter. When the fragmented pieces collide with the pump container, the pump container is deformed by a large impact torque.
The turbo molecular pump is provided with a flange around the suction port of the pump container, and a fastening member such as a bolt is inserted into a through hole provided in the flange, and is attached to a process chamber of a semiconductor manufacturing apparatus or the like.
When the flange is deformed by the deformation of the pump container, a shearing force acts on the fastening member, and the fastening member may be damaged.
As a countermeasure, a turbo molecular pump having a double case structure in which an inner case is provided in the pump container with a space from the inner surface of the pump container is known (see, for example, Patent Document 1).

特開２００１−８２３７９号公報JP 2001-82379 A

上記先行文献に記載されたターボ分子ポンプでは、ポンプ容器の内面から空間を隔てて内側ケースを設けるので、空間と内側ケースの厚さの合計分、ロータ翼の半径が小さくなる。つまり、内側ケースを有していない、同一半径のロータ翼を有するターボ分子ポンプとの対比では、空間と内側ケースの厚さの合計分、半径が大きくなる。このため、コストの増大となるものであった。   In the turbo molecular pump described in the above-mentioned prior document, the inner case is provided with a space from the inner surface of the pump container, so that the radius of the rotor blade is reduced by the total thickness of the space and the inner case. That is, in comparison with the turbo molecular pump having the rotor blade of the same radius that does not have the inner case, the radius is increased by the sum of the thickness of the space and the inner case. For this reason, the cost is increased.

この発明のターボ分子ポンプは、吸気口および排気口を有し、ロータ翼とステータ翼とから構成される排気機能部が収容され、前記吸気口の周辺に設けられたフランジに、外部装置に取り付けるため取付用締結部材が挿通される開口部が形成されたポンプ容器を備えたターボ分子ポンプにおいて、前記ポンプ容器の外周に、前記フランジの半径方向への変形を防止するための補強部材が取り付けられ、前記補強部材は、連結部を有する複数の分割リングにより構成され、加圧用締結部材により前記分割リングが前記連結部で連結されて前記ポンプ容器の外周面を加圧する。
また、この発明のターボ分子ポンプの補強部材は、吸気口および排気口を有し、ロータ翼とステータ翼とから構成される排気機能部が収容され、前記吸気口の周辺に設けられたフランジに、外部装置に取り付けるため取付用締結部材が挿通される開口部が形成されたポンプ容器を備えたターボ分子ポンプに用いられるターボ分子ポンプ用の補強部材であって、両端に連結部を有する複数の分割リングにより構成され、加圧用締結部材により前記分割リングが前記連結部で連結されることにより、前記ポンプ容器の外周面を加圧するリング状部材に組立てられる。 The turbo molecular pump according to the present invention has an exhaust port and an exhaust port, and accommodates an exhaust function unit composed of a rotor blade and a stator blade, and is attached to an external device on a flange provided around the intake port Therefore, in the turbomolecular pump including the pump container in which the opening through which the mounting fastening member is inserted is formed, a reinforcing member for preventing the flange from being deformed in the radial direction is attached to the outer periphery of the pump container. The reinforcing member is constituted by a plurality of split rings having connecting portions, and the pressurizing fastening member connects the split rings at the connecting portions to pressurize the outer peripheral surface of the pump container.
Further, the reinforcing member of the turbo molecular pump according to the present invention has an intake port and an exhaust port, accommodates an exhaust function part composed of a rotor blade and a stator blade, and is mounted on a flange provided around the intake port. A reinforcing member for a turbo molecular pump used in a turbo molecular pump having a pump container in which an opening through which a mounting fastening member is inserted for attachment to an external device is formed, and has a plurality of connecting portions at both ends. It is constituted by a split ring, by the split ring is connected by the connecting portion by pressurizing the fastening member is assembled to the outer peripheral surface of the pump chamber in a ring-shaped member to be pressurized.

この発明によれば、ポンプ容器の外周に補強部材が設けられており、ポンプ容器とロータ翼との間に、空間および内側ケースを設ける必要がないので、ポンプ容器の半径を小さくして小型化することができる。   According to the present invention, the reinforcing member is provided on the outer periphery of the pump container, and it is not necessary to provide a space and an inner case between the pump container and the rotor blade. can do.

この発明に係るターボ分子ポンプの一実施の形態の外観側面図。1 is an external side view of an embodiment of a turbo molecular pump according to the present invention. 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う切断断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1. （ａ）は補強部材の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）における連結部付近の拡大図。(A) is a top view of a reinforcement member, (b) is an enlarged view of the connection part vicinity in (a). 本発明に係るターボ分子ポンプの実施形態２の外観側面図。The external appearance side view of Embodiment 2 of the turbo-molecular pump based on this invention. 図４のＶ−Ｖ線に沿う切断断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 4.

-実施形態１-
以下、図１〜図３を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本発明のターボ分子ポンプの一実施形態の外観側面図である。
ターボ分子ポンプ１は、ケーシング部材１２と、ケーシング部材１２に固定されたベース１３とにより形成されたポンプ容器１１を備えている。ケーシング部材１２は、例えば、ＳＵＳにより形成され、上端部に上部フランジ２１が形成されたほぼ円筒形状を有する。ベース１３には、排気ポート１６と、冷却水入口８１および冷却水出口８２を有する冷却ジャケット８０とが設けられている。
ケーシング部材１２の下部フランジ２３とベース１３の上部フランジ１３ａとには、円周方向に沿って、ほぼ等間隔に配列された雌ねじ部が形成されている。下部フランジ２３と上部フランジ１３ａとをシール部材４２（図２参照）を介在させて、ボルト等の締結部材９３により締結されることによりポンプ容器１１が構成されている。 -Embodiment 1-
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an external side view of an embodiment of a turbo molecular pump according to the present invention.
The turbomolecular pump 1 includes a pump container 11 formed by a casing member 12 and a base 13 fixed to the casing member 12. The casing member 12 is formed of, for example, SUS and has a substantially cylindrical shape in which an upper flange 21 is formed at an upper end portion. The base 13 is provided with an exhaust port 16 and a cooling jacket 80 having a cooling water inlet 81 and a cooling water outlet 82.
The lower flange 23 of the casing member 12 and the upper flange 13a of the base 13 are formed with female screw portions arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction. The pump container 11 is configured by fastening the lower flange 23 and the upper flange 13a with a fastening member 93 such as a bolt with a seal member 42 (see FIG. 2) interposed therebetween.

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う切断断面図である。
ポンプ容器１１内には、ロータ４およびロータ４に同軸で取り付けられたロータ軸５が収容されている。ロータ４はアルミニウム合金により形成されている。ロータ４とロータ軸５とは、高速回転時の遠心力により軸心にずれが生じないようにボルト９１により強固に固定されている。ロータ軸５は、ラジアル方向の磁気軸受３１（２箇所）およびスラスト方向の磁気軸受３２（上下一対）によって非接触に支持される。ロータ軸５の回転時の位置は、ラジアル変位センサ３３ａ、３３ｂおよびアキシャル変位センサ３３ｃによって検出た径方向の位置と軸方向の位置に基づいて制御される。磁気軸受３１、３２によって回転自在に磁気浮上されたロータ軸５は、モータ３５により高速回転駆動される。 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
The pump container 11 accommodates the rotor 4 and the rotor shaft 5 that is coaxially attached to the rotor 4. The rotor 4 is made of an aluminum alloy. The rotor 4 and the rotor shaft 5 are firmly fixed by bolts 91 so that the center of the shaft does not shift due to centrifugal force during high-speed rotation. The rotor shaft 5 is supported in a non-contact manner by a radial magnetic bearing 31 (two locations) and a thrust magnetic bearing 32 (upper and lower pair). The rotational position of the rotor shaft 5 is controlled based on the radial position and the axial position detected by the radial displacement sensors 33a and 33b and the axial displacement sensor 33c. The rotor shaft 5 magnetically levitated by the magnetic bearings 31 and 32 is rotated at a high speed by a motor 35.

ロータ軸５の下面には、メカニカルベアリング３４を介してロータディスク３８が取り付けられている。また、ロータ軸５の上部側にはメカニカルベアリング３６が設けられている。メカニカルベアリング３４、３６は非常用のメカニカルベアリングであり、磁気軸受が作動していない時にはメカニカルベアリング３４、３６によりロータ軸５が支持される。   A rotor disk 38 is attached to the lower surface of the rotor shaft 5 via a mechanical bearing 34. A mechanical bearing 36 is provided on the upper side of the rotor shaft 5. The mechanical bearings 34 and 36 are emergency mechanical bearings, and the rotor shaft 5 is supported by the mechanical bearings 34 and 36 when the magnetic bearing is not operating.

ロータ４は、上部側のロータ動翼部４ａと、下部側のロータ円筒部４ｂとの二段構造を有する。ロータ動翼部４ａには、上下方向に間隔をおいて複数段にロータ翼６が形成されている。各段のロータ翼６の間にはステータ翼７が配置されている、各段のステータ翼７は、半割のリングを一対組み合わせて形成されたリング形状とされている。ステータ翼７の外周には、ケーシング部材１２の内周面に沿って、ステータ翼７を挟持するリング形状のスペーサ８が配置されている。各段のスペーサ８は、中間の厚肉リング部と、厚肉リング部の上部内周側の薄肉リング部と、厚肉リング部の下部外周側の薄肉リング部とを有し、それらが一体に形成されている。ステータ翼７はスペーサ８により複数段に積層されている。すなわち、最下端のステータ翼を除いたステータ翼７は、上側薄肉リング部の上端面と厚肉リング部の下端面との間に挟持されている。このようにしてロータ翼６とステータ翼７とが交互に多段に積層されて高真空用のタービン翼排気部が構成されている。   The rotor 4 has a two-stage structure of an upper rotor blade portion 4a and a lower rotor cylindrical portion 4b. In the rotor blade portion 4a, rotor blades 6 are formed in a plurality of stages at intervals in the vertical direction. Stator blades 7 are disposed between the rotor blades 6 of each stage. The stator blades 7 of each stage have a ring shape formed by combining a pair of half rings. On the outer periphery of the stator blade 7, a ring-shaped spacer 8 that sandwiches the stator blade 7 is disposed along the inner peripheral surface of the casing member 12. Each stage spacer 8 has an intermediate thick ring part, a thin ring part on the upper inner peripheral side of the thick ring part, and a thin ring part on the lower outer peripheral side of the thick ring part. Is formed. The stator blades 7 are stacked in a plurality of stages by spacers 8. That is, the stator blade 7 excluding the lowermost stator blade is sandwiched between the upper end surface of the upper thin ring portion and the lower end surface of the thick ring portion. In this way, the rotor blades 6 and the stator blades 7 are alternately stacked in multiple stages to constitute a high vacuum turbine blade exhaust section.

ロータ４において、最下段のロータ翼６から下方は、ほぼ円筒状のロータ円筒部４ｂとなっている。ロータ円筒部４ｂの外周側には、リング状のねじステータ９がボルト９４によりベース１３に固定されている。ねじステータ９にはねじ溝部９ａが形成されている。ロータ４のロータ円筒部４ｂとねじステータ９により、低真空用のねじ溝排気部が構成されている。
なお、図２においては、ねじ溝部９ａがねじステータ９に形成された構造として例示されているが、ねじ溝部９ａをロータ円筒部４ｂの外周に形成してもよい。 In the rotor 4, a substantially cylindrical rotor cylindrical portion 4 b is formed below the lowermost rotor blade 6. A ring-shaped screw stator 9 is fixed to the base 13 with bolts 94 on the outer peripheral side of the rotor cylindrical portion 4b. A screw groove 9 a is formed in the screw stator 9. The rotor cylindrical portion 4b of the rotor 4 and the screw stator 9 constitute a low vacuum thread groove exhaust portion.
In addition, in FIG. 2, although the thread groove part 9a is illustrated as a structure formed in the screw stator 9, you may form the thread groove part 9a in the outer periphery of the rotor cylindrical part 4b.

ケーシング部材１２の上端には、上部フランジ２１が形成されており、上部フランジ２１の内方には円形状の吸気口１５が形成されている。上部フランジ２１には、円周方向に沿って、ほぼ等間隔にボルト挿通用の貫通孔２２が形成されている。ターボ分子ポンプ１は、上部フランジ２１の貫通孔２２にボルト等の締結部材９２を挿通して、半導体製造装置等の外部装置のプロセスチャンバ等に取り付けられる。好ましい一実施の形態として、上部フランジ２１の貫通孔２２の形状、寸法、数および上部フランジ２１の材質、厚さ等を、国際標準コンフラットフランジ（ICF：International Conflat Flange）の適合品とすることができる。しかしながら、本発明は、この国際基準に適合しないフランジに対しても適用が可能である。   An upper flange 21 is formed at the upper end of the casing member 12, and a circular intake port 15 is formed inside the upper flange 21. Through holes 22 for inserting bolts are formed in the upper flange 21 at substantially equal intervals along the circumferential direction. The turbo molecular pump 1 is attached to a process chamber or the like of an external device such as a semiconductor manufacturing apparatus by inserting a fastening member 92 such as a bolt into the through hole 22 of the upper flange 21. As a preferred embodiment, the shape, dimensions, number of the through holes 22 of the upper flange 21 and the material, thickness, etc. of the upper flange 21 are made to conform to the international standard flat flange (ICF). Can do. However, the present invention can also be applied to flanges that do not conform to this international standard.

ベース１３の中央部には、ロータ軸５を挿通する円形の中空部が形成された中央筒部１４が形成されている。中央筒部１４の内側には、モータ３５、磁気軸受３１、３２、ラジアル変位センサ３３ａ、３３ｂとアキシャル変位センサ３３ｃ、メカニカルベアリング３４、３６およびロータディスク３８等が取り付けられている。上述したように、ケーシング部材１２の下部フランジ２３とベース１３の上部フランジ１３ａとがシール部材４２を介在してボルト等の締結部材９３により固定されている。   A central cylindrical portion 14 in which a circular hollow portion that passes through the rotor shaft 5 is formed is formed at the central portion of the base 13. A motor 35, magnetic bearings 31 and 32, radial displacement sensors 33a and 33b, axial displacement sensors 33c, mechanical bearings 34 and 36, a rotor disk 38, and the like are attached to the inside of the central cylindrical portion 14. As described above, the lower flange 23 of the casing member 12 and the upper flange 13a of the base 13 are fixed by the fastening member 93 such as a bolt with the seal member 42 interposed therebetween.

ケーシング部材１２の上部フランジ２１の外周には、補強部材５０が取り付けられている。
図３（ａ）は補強部材５０の平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）における連結部付近の拡大図である。
補強部材５０は、一対の分割リング（分割体）５１により形成されたリング状部材である。各分割リング５１は、リングを２分割した半円形分の円弧部分を有し、両端に、半径方向の外側に延出された連結部５２を有している。各連結部５２には、厚さ方向に貫通する貫通孔（開口部）５３が形成されている。一対の分割リング５１の連結部５２同士が重ね合わされ、ワッシャ５４を介して、一方の連結部５２の貫通孔５３と他方の連結部５２の貫通孔５３とにボルト等の締結部材５５が貫通されている。締結部材５５の頭部と反対側からナット５６を螺合して締め付けることにより重ね合わされた連結部５２が固定される。 A reinforcing member 50 is attached to the outer periphery of the upper flange 21 of the casing member 12.
3A is a plan view of the reinforcing member 50, and FIG. 3B is an enlarged view of the vicinity of the connecting portion in FIG. 3A.
The reinforcing member 50 is a ring-shaped member formed by a pair of divided rings (divided bodies) 51. Each split ring 51 has a semicircular arc portion obtained by dividing the ring into two parts, and has connecting portions 52 extending outward in the radial direction at both ends. Each connecting portion 52 is formed with a through hole (opening) 53 penetrating in the thickness direction. The connecting portions 52 of the pair of split rings 51 are overlapped with each other, and a fastening member 55 such as a bolt is passed through the through hole 53 of one connecting portion 52 and the through hole 53 of the other connecting portion 52 via a washer 54. ing. The overlapped connecting portion 52 is fixed by screwing and tightening the nut 56 from the side opposite to the head of the fastening member 55.

締結部材５５とナット５６とにより分割リング５１同士を締結することにより、各分割リング５１が上部フランジ２１の外周面に圧接され、上部フランジ２１が補強される。分割リング５１の材質は、上部フランジ２１と同一のＳＵＳにより形成してもよいが、鉄等、異なる材料により形成してもよい。
例えば、図３（ｂ）に示すように、分割リング５１の内周面の半径とフランジ２１の外周面の半径とを等しくし、連結部５２の間に締め付け代Ｇを設ける。締結部材５５とナット５６との締め付けにより、締め付け代Ｇを小さくして一対の分割リング５１により上部フランジ２１の外周面を径方向に加圧し、上部フランジ２１の径方向の変形を抑制することができる。 By fastening the split rings 51 with the fastening member 55 and the nut 56, the split rings 51 are pressed against the outer peripheral surface of the upper flange 21 and the upper flange 21 is reinforced. The material of the split ring 51 may be formed of the same SUS as that of the upper flange 21 but may be formed of a different material such as iron.
For example, as shown in FIG. 3B, the radius of the inner peripheral surface of the split ring 51 is equal to the radius of the outer peripheral surface of the flange 21, and a fastening allowance G is provided between the connecting portions 52. By tightening the fastening member 55 and the nut 56, the tightening allowance G is reduced and the outer peripheral surface of the upper flange 21 is pressurized in the radial direction by the pair of split rings 51, thereby suppressing the deformation of the upper flange 21 in the radial direction. it can.

外部要因または内部要因により、ターボ分子ポンプ１に異常が生じてロータ４が破壊し、遠心力で破片が飛散すると、ロータ４の破片がポンプ容器１１の内周面に衝突してポンプ容器１１に衝撃トルクが加わる。そのため、ケーシング部材１２が径方向に外部に変形し、ケーシング部材１２は、例えば、長円形状や楕円形状に変形する。
ケーシング部材１２に補強部材５０が取り付けられていない場合、衝撃トルクにより上部フランジ２１は径方向外側に変形しようとする力が加わる。この変形力により、フランジ２１を外部装置に固定する締結部材９２に剪断力が作用し、締結部材９２が破損するおそれがある。
これに対して、本発明における一実施の形態のターボ分子ポンプでは、補強部材５０によりフランジ２１が補強されており、フランジ２１の径方向外側への変形が抑制される。このため、締結部材９２に作用する径方向の剪断力が低減され、締結部材９２の破損を防止できる。 When an abnormality occurs in the turbo molecular pump 1 due to an external factor or an internal factor, the rotor 4 is broken, and fragments are scattered by centrifugal force, the fragments of the rotor 4 collide with the inner peripheral surface of the pump vessel 11 and enter the pump vessel 11. Impact torque is applied. Therefore, the casing member 12 is deformed outward in the radial direction, and the casing member 12 is deformed into, for example, an oval shape or an elliptical shape.
When the reinforcing member 50 is not attached to the casing member 12, the upper flange 21 is subjected to a force to be deformed radially outward by the impact torque. Due to this deformation force, a shearing force acts on the fastening member 92 that fixes the flange 21 to the external device, and the fastening member 92 may be damaged.
On the other hand, in the turbo molecular pump according to the embodiment of the present invention, the flange 21 is reinforced by the reinforcing member 50, and deformation of the flange 21 to the radially outer side is suppressed. For this reason, the radial shearing force acting on the fastening member 92 is reduced, and damage to the fastening member 92 can be prevented.

ロータ４の破片によりケーシング部材１２が受ける衝撃トルクは、ロータ４の回転方向成分と、半径方向成分とがあるが、特に、回転方向成分が支配的である。そこで、上部フランジ２１に形成する貫通孔２２を、円周方向に沿って延出される長孔としてもよい。締結部材９２と貫通孔２２の端部との間に間隙があれば、ロータ４の破片による衝撃を受けた際、ケーシング部材１２は、この間隙分、変位する。ケーシング部材１２が変位する際、回転方向の衝撃トルクが吸収されるので、その分、有利となる。
国際標準コンフラットフランジ（ICF：International Conflat Flange）の適合品とする場合には、貫通孔９２を長孔とすることはできないが、国際規格品であっても、一実施の形態に示すような補強部材５０を設ける構造とすることにより、締結部材９２の破損を防止することが可能となる。 The impact torque received by the casing member 12 due to the fragments of the rotor 4 includes a rotation direction component and a radial direction component of the rotor 4, and the rotation direction component is particularly dominant. Therefore, the through hole 22 formed in the upper flange 21 may be a long hole extending along the circumferential direction. If there is a gap between the fastening member 92 and the end of the through hole 22, the casing member 12 is displaced by this gap when subjected to an impact due to a broken piece of the rotor 4. When the casing member 12 is displaced, the impact torque in the rotational direction is absorbed, which is advantageous.
The through hole 92 cannot be a long hole in the case of conforming to an international standard flat flange (ICF: International Conflat Flange), but even an international standard product as shown in the embodiment. With the structure in which the reinforcing member 50 is provided, the fastening member 92 can be prevented from being damaged.

上記の如く、本発明の一実施の形態では、ケーシング部材１２の上部フランジ２１の外周面に補強部材５０を取り付けて、上部フランジ２１を補強した。このため、ロータ４の破片によりケーシング部材１２が衝撃を受けた場合でも、上部フランジ２１の変形を防止することができる。このため、上部フランジ２１の変形に伴う剪断力によって、上部フランジ２１を外部装置に固定する締結部材９２が破損するのを防止することができる。
上記一実施の形態によれば、ポンプ容器１１内に、ポンプ容器１１の内面から空間を隔ててロータ４の破片の衝撃を受け止める内側ケースを設ける必要が無い。このため、ポンプ容器１１の半径を、空間と内側ケースの厚さとの合計分、小さくすることができ、ポンプの小型化と材料費の低減とに寄与することができる。 As described above, in the embodiment of the present invention, the reinforcing member 50 is attached to the outer peripheral surface of the upper flange 21 of the casing member 12 to reinforce the upper flange 21. For this reason, even when the casing member 12 receives an impact due to the fragments of the rotor 4, the deformation of the upper flange 21 can be prevented. For this reason, it is possible to prevent the fastening member 92 that fixes the upper flange 21 to the external device from being damaged by the shearing force accompanying the deformation of the upper flange 21.
According to the above-described embodiment, it is not necessary to provide an inner case in the pump container 11 that receives the impact of the fragments of the rotor 4 with a space from the inner surface of the pump container 11. For this reason, the radius of the pump container 11 can be reduced by the sum of the space and the thickness of the inner case, which can contribute to downsizing the pump and reducing material costs.

-実施形態２-
本発明のターボ分子ポンプの実施形態２を、図４および図５を参照して説明する。
図４は、本発明に係るターボ分子ポンプの実施形態２の外観側面図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う切断断面図である。
本発明の実施形態２が、実施形態１と相違する点は、補強部材５０Ａを、上部フランジ２１の外周にではなく、ケーシング部材１２のロータ４に対応する領域の外周に設けた構造としたことにある。
以下、実施形態２について、実施形態１と相違する点を主体に説明することとし、実施形態１と同様な点は、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
図４および図５に図示されているように、補強部材５０Ａは、ケーシング部材１２における上部側の複数段（図５では３段として例示）のロータ翼６に跨る領域に対応して設けられている。
補強部材５０Ａは、実施形態１と同様に、一対の分割リング５１ａを締結部材５５により連結して、ケーシング部材１２の外周面に圧接されている。締結部材５５は、各連結部５２おいて、複数個（図４、５では２個で例示）用いている。 Embodiment 2
A turbo molecular pump according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
4 is an external side view of a turbo molecular pump according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG.
The second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that the reinforcing member 50A is provided not on the outer periphery of the upper flange 21 but on the outer periphery of the region corresponding to the rotor 4 of the casing member 12. It is in.
Hereinafter, the second embodiment will be described mainly with respect to differences from the first embodiment, and the same points as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
As shown in FIGS. 4 and 5, the reinforcing member 50 </ b> A is provided so as to correspond to a region extending over the rotor blades 6 of the upper stage in the casing member 12 (illustrated as three stages in FIG. 5). Yes.
Similarly to the first embodiment, the reinforcing member 50 </ b> A is connected to the outer peripheral surface of the casing member 12 by connecting a pair of split rings 51 a with a fastening member 55. A plurality of fastening members 55 are used in each connecting portion 52 (illustrated as two in FIGS. 4 and 5).

ロータ４の破片は、遠心力で飛散し、ケーシング部材１２の領域に、直接、衝突する。従って、破片が衝突する可能性がある領域の外周を補強すると、ケーシング部材１２の変形を直接的に防止することになるので、ケーシング部材１２の変形が防止される。これに伴い、上部フランジ２１の変形が防止されるため、締結部材９２に伝達される剪断力を低減することができる。
従って、実施形態２においても、実施形態１と同様な効果を奏する。 The fragments of the rotor 4 are scattered by centrifugal force and directly collide with the area of the casing member 12. Therefore, if the outer periphery of the area where the fragments may collide is reinforced, the deformation of the casing member 12 is directly prevented, so that the deformation of the casing member 12 is prevented. Accordingly, the deformation of the upper flange 21 is prevented, so that the shearing force transmitted to the fastening member 92 can be reduced.
Therefore, the second embodiment also has the same effect as the first embodiment.

なお、補強部材５０Ａの高さ（軸方向の長さ）は、ロータ翼６の２段分以下、または４段分以上としてもよい。   Note that the height (the length in the axial direction) of the reinforcing member 50A may be two stages or less, or four stages or more of the rotor blade 6.

上記実施形態１の補強部材５０と、実施形態２の補強部材５０Ａを組み合わせて、補強部材５０、５０Ａをケーシング部材１２の上部フランジ２１の外周と、ロータ４に対応する領域の外周とに取り付けてもよい。   By combining the reinforcing member 50 of the first embodiment and the reinforcing member 50A of the second embodiment, the reinforcing members 50 and 50A are attached to the outer periphery of the upper flange 21 of the casing member 12 and the outer periphery of the region corresponding to the rotor 4. Also good.

補強部材５０、５０Ａは、２分割した分割リング５１を連結して構成されたリング状部材として例示したが、３分割以上の分割リングを連結して構成するようにしてもよい。また、１箇所のみに分離部を有し、半径方向に縮小可能なＣリング状の部材とすることもできる。Ｃリング状の補強部材は、分離部における間隙が拡開可能な材料で形成するか、拡開可能な構造とする。   The reinforcing members 50 and 50A are illustrated as ring-shaped members configured by connecting the split rings 51 divided into two parts, but may be configured by connecting split rings of three or more parts. Moreover, it can also be set as the C-ring-shaped member which has a isolation | separation part only in one place and can reduce in a radial direction. The C-ring-shaped reinforcing member is formed of a material that can widen the gap in the separation portion, or has a structure that can be widened.

分割リング５１の連結は、連結部５２に設けられた貫通孔５３に締結部材５５を挿通して締結する構造として例示した。しかし、連結部５２に貫通孔５３を形成せず、重ね合わされた連結部５２を締付具によりクランプして固定するようにしてもよい。締付具の一例として、コ字形状の枠体と、連結部５２を円周方向に挟圧するねじ付き加圧部材とを備えた構造を挙げることができる。この締付具は、加圧部材を回転して、重ね合われた連結部を挟持する。   The connection of the split ring 51 is exemplified as a structure in which a fastening member 55 is inserted into a through hole 53 provided in the connecting portion 52 and fastened. However, the through hole 53 may not be formed in the connecting portion 52, and the overlapping connecting portion 52 may be clamped and fixed with a fastener. As an example of the fastening tool, a structure including a U-shaped frame and a threaded pressure member that clamps the connecting portion 52 in the circumferential direction can be exemplified. The fastening tool rotates the pressurizing member to hold the overlapped connecting portion.

また、分割リング５１の連結は締結による方法に限られるものでもない。例えば、連結部５２において、溶接により連結するようにしてもよい。また、重ね合わされた連結部５を、Ｕ字形のばね部材により挟持する構造とすることも可能である。   Further, the connection of the split ring 51 is not limited to the method by fastening. For example, the connecting portion 52 may be connected by welding. Moreover, it is also possible to make it the structure which clamps the connection part 5 overlapped with the U-shaped spring member.

分割リング５１の連結部５２に形成する貫通孔５３を、外周側縁から外部に開放されたＵ字形状のスリットとしてもよい。   The through hole 53 formed in the connecting portion 52 of the split ring 51 may be a U-shaped slit that is open to the outside from the outer peripheral side edge.

上記一実施の形態では、タービン翼排気部とねじ溝排気部とを有するターボ分子ポンプの場合で例示した。しかし、ねじ溝排気部を有していない全翼タイプのターボ分子ポンプに対しても本発明を適用することができる。また、モータ３５、磁気軸受３１、３２、変位センサ３３ａ〜３３ｃ等を制御する制御装置を、ポンプ容器１１に一体に取り付けたターボ分子ポンプにも適用することが可能である。   In the above embodiment, the turbo molecular pump having the turbine blade exhaust part and the thread groove exhaust part is exemplified. However, the present invention can also be applied to a full-blade turbomolecular pump that does not have a thread groove exhaust. In addition, a control device that controls the motor 35, the magnetic bearings 31, 32, the displacement sensors 33a to 33c, and the like can be applied to a turbo molecular pump that is integrally attached to the pump container 11.

その他、本発明は、発明の趣旨の範囲内で種々変形して適用することが可能であり、要は、ポンプ容器の外周に、フランジの半径方向への変形を防止するための補強部材が取り付けるようにしたものであればよい。   In addition, the present invention can be applied with various modifications within the scope of the gist of the invention. In short, a reinforcing member for preventing deformation of the flange in the radial direction is attached to the outer periphery of the pump container. What is necessary is just to do.

１ ターボ分子ポンプ
４ ロータ
４ａ ロータ動翼部
４ｂ ロータ円筒部
５ ロータ軸
６ ロータ翼
７ ステータ翼
８ スペーサ
９ ねじステータ
１１ ポンプ容器
１２ ケーシング部材
１３ ベース
１５ 吸気口
１６ 排気ポート
１６ａ 排気口
２１ フランジ
２２ 貫通孔
５０、５０Ａ 補強部材
５１、５１ａ 分割リング（分割体）
５２ 連結部
５３ 貫通孔（開口部）
５５ 締結部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbo molecular pump 4 Rotor 4a Rotor rotor blade part 4b Rotor cylindrical part 5 Rotor shaft 6 Rotor blade 7 Stator blade 8 Spacer 9 Screw stator 11 Pump container 12 Casing member 13 Base 15 Inlet 16 Exhaust port 16a Exhaust port 21 Flange 22 Through Hole 50, 50A Reinforcement member 51, 51a Split ring (split body)
52 connecting portion 53 through hole (opening)
55 Fastening member

Claims (4)

吸気口および排気口を有し、ロータ翼とステータ翼とから構成される排気機能部が収容され、前記吸気口の周辺に設けられたフランジに、外部装置に取り付けるため取付用締結部材が挿通される開口部が形成されたポンプ容器を備えたターボ分子ポンプにおいて、
前記ポンプ容器の外周に、前記フランジの半径方向への変形を防止するための補強部材が取り付けられ、
前記補強部材は、連結部を有する複数の分割リングにより構成され、加圧用締結部材により前記分割リングが前記連結部で連結されて前記ポンプ容器の外周面を加圧する、ターボ分子ポンプ。 An exhaust function unit having an intake port and an exhaust port and configured by rotor blades and stator blades is accommodated, and a fastening member for mounting is inserted into a flange provided around the intake port to be attached to an external device. In the turbo molecular pump provided with a pump container in which an opening is formed,
A reinforcing member for preventing deformation of the flange in the radial direction is attached to the outer periphery of the pump container ,
The said reinforcement member is comprised with several division | segmentation rings which have a connection part , The turbo-molecular pump which pressurizes the outer peripheral surface of the said pump container by the said division | segmentation ring being connected by the said connection part by the fastening member for pressurization . 請求項１に記載のターボ分子ポンプにおいて、前記補強部材は、前記フランジの外周に取り付けられている、ターボ分子ポンプ。 The turbo molecular pump according to claim 1 , wherein the reinforcing member is attached to an outer periphery of the flange. 請求項１または２に記載のターボ分子ポンプにおいて、前記補強部材は、少なくとも一部が、前記ロータ翼に対応する領域の前記ポンプ容器の外周に取り付けられている、ターボ分子ポンプ。 3. The turbo molecular pump according to claim 1, wherein at least a part of the reinforcing member is attached to an outer periphery of the pump container in a region corresponding to the rotor blade. 4. 吸気口および排気口を有し、ロータ翼とステータ翼とから構成される排気機能部が収容され、前記吸気口の周辺に設けられたフランジに、外部装置に取り付けるため取付用締結部材が挿通される開口部が形成されたポンプ容器を備えたターボ分子ポンプに用いられるターボ分子ポンプ用の補強部材であって、両端に連結部を有する複数の分割リングにより構成され、加圧用締結部材により前記分割リングが前記連結部で連結されることにより、前記ポンプ容器の外周面を加圧するリング状部材に組立てられる、ターボ分子ポンプ用の補強部材。
An exhaust function unit having an intake port and an exhaust port and configured by rotor blades and stator blades is accommodated, and a fastening member for mounting is inserted into a flange provided around the intake port to be attached to an external device. A turbo-molecular pump reinforcing member used in a turbo-molecular pump having a pump container having an opening formed therein, which is composed of a plurality of split rings having connecting portions at both ends, and is divided by a pressurizing fastening member. by ring is connected by the connecting portion, it is assembled to the outer peripheral surface of the pump chamber in a ring-shaped member to be pressurized, the reinforcing member for the turbo-molecular pump.
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