JP6772721B2 - 真空ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、真空ポンプに関する。

ロータを高速回転して排気を行う真空ポンプとして、例えば、特許文献１に記載の真空ポンプのように、軸受にボールベアリングを使用するものが知られている。

特許文献１に記載の真空ポンプでは、ロータ軸の一端を永久磁石で磁気支持し、他端をボールベアリングで支持している。また、回転体によって引き起こされた振動が、軸受を通してポンプケーシングに伝わるのを低減するために、ボールベアリングの外輪とそれを保持するベアリングハウジングとの隙間にゴム等の弾性部材を介在させると共に、隙間空間にオイルを封入するようにしている。また、封入されたオイルは、ベアリングに生じた熱をベアリングハウジング側へ伝える伝熱材としても機能する。

特開２０１３−１０４３７０号公報

しかしながら、振動を低減するために設けられた弾性部材の場合、ポンプケーシングへの振動伝達を低減するために、ベアリングハウジングに対してベアリング外輪が変位しやすい構成としている。そのため、真空ポンプの取り付け姿勢や運転時の振動の影響により、弾性部材とハウジングとの間や、弾性部材とボールベアリングの外輪との間に僅かな隙間が生じ、封入されたオイルが封入領域から漏れてベアリングに流入するという問題がある。

本発明の好ましい実施形態による真空ポンプは、回転軸を有するポンプロータと、前記回転軸を支持するボールベアリングと、前記ボールベアリングの外輪が収納されるベアリングハウジングと、前記外輪と前記ベアリングハウジングの隙間をシールして閉鎖空間を形成する一対のシール部品と、前記一対のシール部品、前記外輪および前記ベアリングハウジングとで囲まれた前記閉鎖空間に封入される流動性熱伝導材と、前記流動性熱伝導材が封入された前記閉鎖空間に配置され、前記外輪を弾性的に支持する弾性支持体と、を備え、前記シール部品は、外乱の衝撃または共振により生じる前記外輪の最大変位時に、シール部に隙間が生じないように設けられている。
さらに好ましい実施形態では、前記弾性支持体は、前記外輪の半径方向の変位を規制する第１の弾性支持体と、前記外輪のポンプロータ側とは反対方向の変位を規制する第２の弾性支持体とを含み、前記一対のシール部品の内、第１のシール部品は、前記第１の弾性支持体よりもポンプロータ側で前記閉鎖空間をシールし、第２のシール部品は、前記第２の弾性支持体よりも内径側に配置されて、または前記第２の弾性支持体と前記第１の弾性支持体との間の前記外輪の外周に配置されて前記閉鎖空間をシールする。
また、本発明の好ましい実施形態による真空ポンプは、 回転軸を有するポンプロータと、前記回転軸を支持するボールベアリングと、前記ボールベアリングの外輪が収納されるベアリングハウジングと、前記外輪と前記ベアリングハウジングの隙間をシールして閉鎖空間を形成する一対のシール部品と、前記一対のシール部品、前記外輪および前記ベアリングハウジングとで囲まれた前記閉鎖空間に封入される流動性熱伝導材と、前記流動性熱伝導材が封入された前記閉鎖空間に配置され、前記外輪を弾性的に支持する弾性支持体と、を備え、前記弾性支持体は、前記外輪の半径方向の変位を規制する第１の弾性支持体と、前記外輪のポンプロータ側とは反対方向の変位を規制する第２の弾性支持体とを含み、前記一対のシール部品の内、第１のシール部品は、前記第１の弾性支持体よりもポンプロータ側で前記閉鎖空間をシールし、第２のシール部品は、前記第２の弾性支持体よりも内径側配置されて、または前記第２の弾性支持体と前記第１の弾性支持体との間の前記外輪の外周に配置されて前記閉鎖空間をシールする。
また、本発明の好ましい実施形態による真空ポンプは、回転軸を有するポンプロータと、前記回転軸を支持するボールベアリングと、前記ボールベアリングの外輪が収納されるベアリングハウジングと、前記外輪と前記ベアリングハウジングの隙間をシールして閉鎖空間を形成する一対のシール部品と、前記一対のシール部品、前記外輪および前記ベアリングハウジングとで囲まれた前記閉鎖空間に封入される流動性熱伝導材と、前記流動性熱伝導材が封入された前記閉鎖空間に配置され、前記外輪を弾性的に支持する弾性支持体と、を備え、前記弾性支持体は、前記外輪のポンプロータ側方向の変位を規制する第３の弾性支持体を有する。
また、本発明の好ましい実施形態による真空ポンプは、回転軸を有するポンプロータと、前記回転軸を支持するボールベアリングと、前記ボールベアリングの外輪が収納されるベアリングハウジングと、前記ベアリングハウジングに収納された前記ボールベアリングの外輪を軸方向から押さえる押さえ部材と、前記外輪の前記ポンプロータ側の一方の端面と前記ベアリングハウジングとの間に配置され、前記押さえ部材の締め付け力により前記外輪の前記一方の端面に接触する面圧が調整される第１の弾性支持体と、前記外輪の他方の端面と前記押さえ部材との間に配置され、前記押さえ部材の締め付け力により前記外輪の前記他方の端面に接触する面圧が調整される第２の弾性支持体と、前記第１および第２の弾性支持体、前記外輪、前記ベアリングハウジングおよび前記押さえ部材とで囲まれた閉鎖空間に封入される流動性熱伝導材と、を備え、前記第１の弾性支持体と前記外輪との間および前記第１の弾性支持体と前記ベアリングハウジングとの間には、撥油性を有するコート剤の層が設けられ、前記第２の弾性支持体と前記外輪との間および前記第２の弾性支持体と前記押さえ部材との間には、撥油性を有するコート剤の層が設けられている。
さらに好ましい実施形態では、前記コート剤は、常温で硬化するフッ素コーティング剤である。
さらに好ましい実施形態では、前記外輪の前記他方の端面と前記ベアリングハウジングとの間に配置される環状部材をさらに備え、前記第２の弾性支持体は、前記環状部材と前記押さえ部材との間に配置され、前記第２の弾性支持体と前記環状部材との間および前記第２の弾性支持体と前記押さえ部材との間には、撥油性を有するコート剤の層が設けられている。
さらに好ましい実施形態では、前記環状部材の内周と前記外輪の外周との間には、前記環状部材の内周面と前記外輪の外周面との隙間をシールするシール部品が設けられている。

本発明によれば、封入された流動性熱伝導材の漏れを防止できる。

図１は本発明に係る真空ポンプの第１の実施の形態を示す図である。 図２は、ボールベアリングの部分の構成を詳細に示す図である。 図３は、実施形態の他の例を示す図である。 図４は、比較例を示す図である。 図５は、弾性支持体とＯリングシールの配置を説明する模式図である。 図６は、Ｏリングシールの潰し代を説明する図である。 図７は、第２の実施の形態におけるボールベアリングの部分の構成を詳細に示す図である。 図８は、第２の実施形態の他の例を示す図である。

−−−第１の実施の形態−−−
以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は本発明に係る真空ポンプの第１の実施の形態を示す図であり、ターボ分子ポンプ１の断面図である。なお、ターボ分子ポンプ１には電力を供給する電源ユニットが接続されるが、図１では図示を省略した。

図１に示すターボ分子ポンプ１は、排気機能部として、タービン翼を備えたターボポンプ部Ｐ１と、螺旋型の溝を備えたHolweckポンプ部Ｐ２とを備えている。もちろん、本発明は、排気機能部にターボポンプ部Ｐ１およびHolweckポンプ部Ｐ２を備えた真空ポンプに限らず、タービン翼のみを備えた真空ポンプや、ジーグバーンポンプやHolweckポンプなどのドラッグポンプのみを備えた真空ポンプや、それらを組み合わせた真空ポンプにも適用することができる。

ターボポンプ部Ｐ１は、ポンプロータ３に形成された複数段の回転翼３０とベース２およびポンプケーシング１２側に配置された複数段の固定翼２０とで構成される。一方、ターボポンプ部Ｐ１の排気下流側に設けられたHolweckポンプ部Ｐ２は、ポンプロータ３に形成された円筒部３１とベース２側に配置されたステータ２１とで構成されている。円筒状のステータ２１の内周面には螺旋溝が形成されている。複数段の回転翼３０と円筒部３１とが回転側排気機能部を構成し、複数段の固定翼２０とステータ２１とが固定側排気機能部を構成する。

ポンプロータ３は回転軸であるシャフト１０に締結されており、そのシャフト１０はモータ４により回転駆動される。モータ４には例えばＤＣブラシレスモータが用いられ、ベース２にモータステータ４ａが設けられ、シャフト１０側にはモータロータ４ｂが設けられている。シャフト１０とポンプロータ３とから成る回転体ユニットＲは、永久磁石６ａ，６ｂを用いた永久磁石磁気軸受６と転がり軸受であるボールベアリング８とにより回転自在に支持されている。

永久磁石６ａ，６ｂは、軸方向に磁化されたリング状の永久磁石である。ポンプロータ３に設けられた複数の永久磁石６ａは、同極同士が対向するように軸方向に複数配置されている。一方、固定側の複数の永久磁石６ｂは、ポンプケーシング１２に固定された磁石ホルダ１１に装着されている。これらの永久磁石６ｂも、同極同士が対向するように軸方向に複数配置されている。ポンプロータ３に設けられた永久磁石６ａの軸方向位置は、その内周側に配置された永久磁石６ｂの位置よりも若干上側となるように設定されている。すなわち、回転側の永久磁石の磁極は、固定側の永久磁石の磁極に対して軸方向に所定量だけずれている。この所定量の大きさによって、永久磁石磁気軸受６の支持力が異なる。図１に示す例では、永久磁石６ａの方が図示上側に配置されているため、永久磁石６ａと永久磁石６ｂとの反発力により、ラジアル方向の支持力と軸方向上向き（ポンプ排気口側方向）の力とが回転体ユニットＲに働いている。

磁石ホルダ１１の中央には、ボールベアリング９を保持するベアリングホルダ１３が固定されている。図１では、ボールベアリング８，９に深溝玉軸受を用いているが、これに限らず、例えばアンギュラコンタクトの軸受を用いても良い。ボールベアリング９は、シャフト上部のラジアル方向の振れを制限するタッチダウンベアリングとして機能するものである。定常回転状態ではシャフト１０とボールベアリング９とが接触することはなく、大外乱が加わった場合や、回転の加速時または減速時にシャフト１０の振れ回りが大きくなった場合に、シャフト１０がボールベアリング９に接触する。

図２は、ボールベアリング８の部分の構成を詳細に示す図である。ボールベアリング８はシャフト１０の下端に装着され、ナット１７によってボールベアリング８の内輪８０がシャフト１０に固定されている。一方、ボールベアリング８の外輪８１は、ベアリングハウジング部２ａに螺合するベアリング押さえ１８によってベース２のベアリングハウジング部２ａに固定されている。ベアリングハウジング部２ａとベアリング押さえ１８とはＯリングシール１００によってシールされている。

図２に示すように、ボールベアリング８の外輪８１は、ベアリングハウジング部２ａとベアリング押さえ１８とで形成されるハウジング内に収納されている。外輪８１とベアリングハウジング部２ａとの隙間にはＯリングシール１０２が配置されている。また、外輪８１の下端面に設けられたプレート１１４とベアリング押さえ１８との隙間には、Ｏリングシール１０４が配置されている。その結果、外輪８１とベアリングハウジング部２ａとの間には、Ｏリングシール１０２，１０４により密閉された閉鎖空間が形成される。

Ｏリングシール１０２，１０４により密閉された閉鎖空間には、流動性熱伝導材１２０が封入される。さらに、流動性熱伝導材１２０が封入された閉鎖空間には、リング状の弾性支持体１１０，１１２が配置されている。弾性支持体１１０は、外輪８１の外周に設けられて、外輪８１の半径方向の変位を規制する。弾性支持体１１２は、外輪８１に設けられたプレート１１４の下面に配置されて、外輪８１のポンプロータ側とは反対方向の変位を規制する。なお、プレート１１４を使用せずに、外輪８１とベアリング押さえ１８とで直接挟持されるように弾性支持体１１２を配置しても良い。弾性支持体１１０，１１２は、弾性材料（例えばゴム等のエラストマー）により形成される。また、外輪８１の外周に設けられる弾性支持体１１０として、金属製波板をリング状に形成した部材を用いても良い。

外乱や共振等によりシャフト１０が振動すると、弾性支持体１１０，１１２により弾性支持された外輪８１も振動することになる。その際に、振動のエネルギーの一部が弾性支持体１１０の変形に消費されることにより、振動が抑制される。また、閉鎖空間に封入された流動性熱伝導材１２０の粘性によっても、振動が抑制される。

また、弾性支持体１１０の内周側または外周側に隙間が形成されていても良い。弾性支持体１１２の場合、外輪８１と一体にプレート１１４が図示左右方向に振動すると、ベアリング押さえ１８に対して移動することになるので、剪断方向の変形は非常に小さい。そのため、弾性支持体１１２の場合には、主に摩擦によって振動のエネルギーが消費されることになる。なお、外輪８１が振動しやすいように、ベアリングハウジング部２ａの外輪８１の上端面が接する面に摩擦係数を小さくするための処理を施しても良い。

図３は、上述した実施形態の他の例を示す図である。図２に示した例では、ボールベアリング８に対して２つの弾性支持体１１０，１１２を備えていたが、図３に示す例では、外輪８１の上端面にも弾性支持体１１３を設けるようにした。外輪８１は、３つの弾性支持体１１０，１１２，１１３によって弾性支持されることになる。なお、弾性支持体１１３と外輪８１との間に摩擦係数の小さなプレートを配置しても良い。それにより、外輪８１が径方向に移動しやすくなる。

図４は、比較例としてＯリングシールを用いない構成の一例を示したものである。図４に示す比較例では、図３に示す構成からＯリングシール１０２，１０４を削除したものである。この場合、弾性支持体１１２，１１３の間に形成される閉鎖空間に、流動性熱伝導材１２０が封入される。

上述したように、回転体ユニットＲの振動がポンプハウジング側へ伝わらないようにするためには、回転体ユニットＲの振動に対してボールベアリング８の外輪８１を動きやすくする必要がある。そのため、外輪８１とスラスト方向の弾性支持体１１２，１１３との摩擦力が小さくなるように、すなわち、弾性支持体１１２，１１３の面圧が小さくなるようにベアリング押さえ１８の締め付け力が調整される。

そのため、回転体ユニットＲの振動によって外輪８１が移動した際に、弾性支持体１１２，１１３の接触面にわずかな隙間が発生しやすく、矢印で示すように弾性支持体１１２，１１３の接触面の隙間を通して流動性熱伝導材１２０が漏れるおそれがあった。ボールベアリング８に封入されているグリースと流動性熱伝導材１２０が異なる場合、漏れ出た流動性熱伝導材１２０がボールベアリング８に流入すると、ボールベアリング８に用いられているグリースの変質を招いて、本来の潤滑性能を発揮できなくなる。また、流動性熱伝導材１２０にボールベアリング８のグリースと同一のグリースを用いた場合であっても、漏れ出たグリースがボールベアリング８に流入すると、過度の潤滑状態となって、摺動抵抗の増加による発熱増大が問題になる。

一方、本実施の形態では、図３に示すように、流動性熱伝導材１２０が封入される領域をＯリングシール１０２，１０４でシールするようにしたので、流動性熱伝導材１２０の漏洩を防止することができる。

ところで、ボールベアリング８が高速回転すると発熱が問題となるが、本実施の形態では、Ｏリングシール１０２，１０４により密閉された閉鎖空間に流動性熱伝導材１２０が封入されているので、流動性熱伝導材１２０を介してベアリングハウジング部２ａへ放熱される。また、上述のようにボールベアリング８の外輪８１が振動しても、流動性を有する流動性熱伝導材１２０は外輪８１の動きに追従して変形するので、外輪８１と流動性熱伝導材１２０との熱接触を良好に保つことができる。

流動性熱伝導材１２０には、オイルやグリース等の流動性のある熱伝導材が使用される。グリースはゾル状態とゲル状態とが可逆的に変化するチキソトロピー性を有している。すなわち、グリースは、静止状態では半固体のゲル状態であるが、外部から力が加わるとゾル状態となって流動する。そのため、シャフト１０が回転して外輪８１が振動すると、Ｏリングシール１０２，１０４による密閉領域に封入されたグリースは、流動状態となる。もちろん、上記密閉領域に封入する熱伝導材としてゲル状のものを用いても構わないが、外輪８１の表面およびベアリングハウジング部２ａの内周面との接触面積の拡大という点では、流動性を有する熱伝導材の方が優れている。

弾性支持体とＯリングシールの配置に関しては、図２，３に示したものに限らず種々の配置が可能である。図５は、それらの配置を説明する模式図である。破線矢印Ｒ１０は、外輪８１の外周および上下端面に対向するベアリングハウジング部２ａの内周面２００の範囲を示している。この破線矢印Ｒ１０で表す範囲に、弾性支持体１１０，１１２，１１３およびＯリングシール１０２，１０４が配置される。

図５（ａ）に示す配置例では、Ｏリングシール１０２，１０４はいずれも外輪８１の外周に配置される。Ｏリングシール１０２，１０４で密封された閉鎖空間に流動性熱伝導材１２０は封入され、さらに、その封入領域に弾性支持体１１０が配置されている。一方、弾性支持体１１２，１１３は、封入領域の外側に配置されることになる。

図５（ｂ）に示す配置例では、Ｏリングシール１０２は、外輪８１の上端面であって弾性支持体１１３よりも内径側に配置される。Ｏリングシール１０４は外輪８１の外周に配置される。外輪８１の外周に配置される弾性支持体１１０、および外輪８１の上端面に配置される弾性支持体１１３は、Ｏリングシール１０２とＯリングシール１０４との間の流動性熱伝導材１２０が封入される領域に配置されている。弾性支持体１１２は、外輪８１の下端面に配置される。

図５（ｃ）に示す配置例では、Ｏリングシール１０２は、外輪８１の上端面であって弾性支持体１１３よりも内径側に配置される。Ｏリングシール１０４は、外輪８１の下端面であって弾性支持体１１２よりも内径側に配置される。弾性支持体１１２，１１３および外輪８１の外周に配置される弾性支持体１１０は、Ｏリングシール１０２，１０４で密封された流動性熱伝導材１２０の封入領域に配置される。

図５では、３つの弾性支持体１１０，１１２および１１３を備える場合について示したが、図２に示す例のように２つの弾性支持体１１０，１１２を使用する場合も、図５において弾性支持体１１３を削除した構成が適用される。

上述した実施の形態では、流動性熱伝導材１２０の封入領域の密封にＯリングシール１０２，１０４を用いたが、密封用のシール部品としてはこれに限らず、Ｘ形状の断面を有するＸリングシールなど、種々のものを使用することができる。なお、外輪８１は上述したように振動するので、ベアリングハウジング部２ａとの隙間寸法が変化する。そのため、Ｏリングシール１０２は、シール部品の潰し代については、少なくとも外輪８１の最大変位時に隙間が生じない潰し代に設定するのが好ましい。また、軸方向の端面に配置されるＯリングシール１０４に関しても、外輪８１の軸方向の変位に対して、その最大変位時に隙間が生じないように設けられている。

図６は、Ｏリングシール１０２の潰し代を説明する図である。図６はボールベアリング８が径方向に振動した場合を示しており、静止状態では実線で示す位置にあり、最も右側に変位したときを破線で示した。Δｒが、ボールベアリング８の径方向最大変位である。そのため、最も右側に変位した最大変位時に、Ｏリングシール１０２と外輪８１との間に隙間が生じないように潰し代を設定すれば、流動性熱伝導材１２０の漏れを防止することができる。

ただし、潰し代が大き過ぎると外輪８１に対する支持剛性が高くなり、ポンプハウジングへの振動伝達が問題となる。そのため、弾性支持体とシール部品とを合計した剛性が、振動伝達が許容量以下となる所定値（例えば、２００ニュートン／ｍｍ程度）となるように潰し代を設定するのが好ましい。

−−−第２の実施の形態−−−
図７，８を参照して、本発明に係る真空ポンプの第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、弾性支持体に撥油性を有するコート剤を塗布することで流動性熱伝導材１２０の流出を防止する点で、第１の実施の形態と異なる。

図７は、本実施の形態におけるターボ分子ポンプのボールベアリング８の部分の構成を詳細に示す図である。本実施の形態のターボ分子ポンプ１Ａでは、外輪８１は、上述した３つの弾性支持体１１０，１１２，１１３によって弾性支持されている。なお、本実施の形態のターボ分子ポンプ１Ａでは、図２，３に示すようなプレート１１４が設けられておらず、弾性支持体１１２は外輪８１とベアリング押さえ１８とで直接挟持されている。また、本実施の形態のターボ分子ポンプ１Ａでは、図２に示すようなＯリングシール１０２，１０４は設けられていない。外輪８１とベアリングハウジング部２ａとの間には、弾性支持体１１２，１１３により密閉された閉鎖空間が形成されており、この密閉空間に流動性熱伝導材１２０が封入される。

弾性支持体１１２の上面および下面には、撥油性を有するコート剤の膜１３１が形成されており、弾性支持体１１３の上面および下面には、撥油性を有するコート剤の膜１３２が形成されている。説明の便宜上、図７では膜１３１，１３２を太線で表している。
コート剤には、流動性熱伝導材１２０に用いられるオイルやグリースの基油等に対する撥油性を有する成分が含まれている。たとえば、常温で硬化するフッ素コーティング剤で薄膜(0.1μm程度)を形成することで、フッ素オイルやエステル系オイルに対して撥油能力を発揮する。
膜１３１，１３２は、たとえばコート剤の噴霧や塗布などによって弾性支持体１１２，１１３の上面および下面に形成される。

本実施の形態のターボ分子ポンプ１Ａにおいても、上述したように、外輪８１とスラスト方向の弾性支持体１１２，１１３との摩擦力が小さくなるように、すなわち、弾性支持体１１２，１１３の面圧が小さくなるようにベアリング押さえ１８の締め付け力が調整される。そのため、回転体ユニットＲの振動によって外輪８１が移動した際に、弾性支持体１１２，１１３の接触面にわずかな隙間が発生しやすい。

流動性熱伝導材１２０にグリースが用いられている場合、グリースは、ゲル状態を保っていれば弾性支持体１１２，１１３によって密閉空間からの漏洩が防止される。しかし、グリースがゾル状態となった場合には、上述した隙間からゾル状のグリースが漏洩するおそれがある。一般的にグリースは、熱などの影響によってグリースを構成する基油が増ちょう剤と分離するおそれがある。そのため、分離した基油が上述した隙間から漏洩するおそれがある。また、流動性熱伝導材１２０にオイルが用いられている場合、上述した隙間からオイルが漏洩するおそれがある。

しかし、本実施の形態のターボ分子ポンプ１Ａでは、弾性支持体１１２の下面とベアリング押さえ１８の上面との間や、弾性支持体１１２の上面と外輪８１の下端面との間に僅かな隙間が発生しても、膜１３１がオイルや増ちょう剤から分離した基油の漏洩を防止する。同様に、弾性支持体１１３の下面と外輪８１の上端面との間や、弾性支持体１１３の上面とベアリングハウジング部２ａとの間に僅かな隙間が発生しても、膜１３２がオイルや増ちょう剤から分離した基油の漏洩を防止する。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態で用いられているＯリングシール１０２，１０４を潰す必要がなく、弾性支持体１１２，１１３についての所定の面圧を確保できればよいので、外輪８１に対する支持剛性を抑制できる。これにより、ポンプハウジングへの振動伝達を抑制できる。

なお、上述の説明では、弾性支持体１１２の上面および下面に膜１３１を形成し、弾性支持体１１３の上面および下面に膜１３２を形成した。しかし、たとえば、弾性支持体１１２の上面に膜１３１を形成する代わりに、外輪８１の下端面に膜１３１を形成してもよく、弾性支持体１１２の上面と外輪８１の下端面の両方に膜１３１を形成してもよい。同様に、弾性支持体１１２の下面に膜１３１を形成する代わりに、ベアリング押さえ１８の上面に膜１３１を形成してもよく、弾性支持体１１２の下面とベアリング押さえ１８の上面の両方に膜１３１を形成してもよい。すなわち、弾性支持体１１２の上面と外輪８１の下端面との接触部分や弾性支持体１１２の下面とベアリング押さえ１８の上面との接触部分に撥油性を付与できればよい。

また、弾性支持体１１３の上面に膜１３２を形成する代わりに、ベアリングハウジング部２ａにおける弾性支持体１１３の上面との対向部分に膜１３２を形成してもよく、弾性支持体１１２の上面と上記対向部分の両方に膜１３２を形成してもよい。同様に、弾性支持体１１３の下面に膜１３２を形成する代わりに、外輪８１の上端面に膜１３２を形成してもよく、弾性支持体１１３の下面と外輪８１の上端面の両方に膜１３２を形成してもよい。すなわち、弾性支持体１１２の上面と上記対向部分との接触部分や弾性支持体１１３の下面と外輪８１の上端面との接触部分に撥油性を付与できればよい。

図８は、上述した第２の実施形態の他の例を示す図である。図７に示した例では、弾性支持体１１２が外輪８１とベアリング押さえ１８とで直接挟持されていた。これに対して図８に示す例では、外輪８１の下端にはプレート１１４Ａが設けられ、弾性支持体１１２は、プレート１１４Ａとベアリング押さえ１８とで挟持される。なお、プレート１１４Ａは、第１の実施の形態におけるプレート１１４と同様の環状部材である。外輪８１の外周とプレート１１４Ａの内周との間には、Ｏリングシール１０６が設けられている。Ｏリングシール１０６は、外輪８１の外周面とプレート１１４Ａの内周面との隙間をシールする。

このように、外輪８１の下端にプレート１１４Ａを設けた場合であっても、プレート１１４Ａとベアリング押さえ１８との間からの流動性熱伝導材１２０の漏洩を膜１３１が防止する。
なお、外輪８１の外周面とプレート１１４Ａの内周面との間からの流動性熱伝導材１２０の漏洩は、上述したようにＯリングシール１０６によって防止される。外乱や共振等によりシャフト１０が振動すると、弾性支持体１１０，１１２，１１３により弾性支持された外輪８１も振動することになる。このとき、外輪８１とプレート１１４Ａとは一体となって振動するので、外輪８１とプレート１１４Ａとの相対位置は不変であり、Ｏリングシール１０６の潰し代も不変である。したがって、外乱や共振等によりシャフト１０が振動しても、Ｏリングシール１０６によるシールが保たれる。

なお、上述の説明では、膜１３１，１３２は、弾性支持体１１２，１１３の上面の全面および下面の全面に設けられていてもよく、弾性支持体１１２，１１３の上面の一部に閉じた環状に設けられていてもよく、弾性支持体１１２，１１３の下面の一部に閉じた環状に設けられていてもよい。

また、上述した第１の実施の形態におけるＯリングシール１０２，１０４や第２の実施の形態におけるＯリングシール１０６に撥油性を有するコート剤の膜を形成してもよい。また、上述した第１の実施の形態において、外輪８１およびベアリングハウジング部２ａにおけるＯリングシール１０２との接触面に撥油性を有するコート剤の膜を形成してもよい。同様に、上述した第１の実施の形態において、プレート１１４およびベアリング押さえ１８におけるＯリングシール１０４との接触面に撥油性を有するコート剤の膜を形成してもよい。
第２の実施の形態において、Ｏリングシール１０６を設けず、プレート１１４Ａと外輪８１との接触部分に撥油性を有するコート剤の膜を形成してもよい。また、撥油性を有する材料を用いてＯリングシール１０２，１０４，１０６を形成してもよい。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。例えば、上述した実施の形態ではターボ分子ポンプを例に説明したが、ターボ分子ポンプに限らず種々の真空ポンプにも適用することができる。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１…ターボ分子ポンプ、２…ベース、２ａ…ベアリングハウジング部、３…ポンプロータ、８，９…ボールベアリング、１０…シャフト、８１…外輪、１００，１０２，１０４，１０６…Ｏリングシール、１１０，１１２，１１３…弾性支持体、１２０…流動性熱伝導材、１３１，１３２…膜、Ｒ…回転体ユニット

Claims (8)

1. 回転軸を有するポンプロータと、
   前記回転軸を支持するボールベアリングと、
   前記ボールベアリングの外輪が収納されるベアリングハウジングと、
   前記外輪と前記ベアリングハウジングの隙間をシールして閉鎖空間を形成する一対のシール部品と、
   前記一対のシール部品、前記外輪および前記ベアリングハウジングとで囲まれた前記閉鎖空間に封入される流動性熱伝導材と、
   前記流動性熱伝導材が封入された前記閉鎖空間に配置され、前記外輪を弾性的に支持する弾性支持体と、を備え、
   前記シール部品は、外乱の衝撃または共振により生じる前記外輪の最大変位時に、シール部に隙間が生じないように設けられている、真空ポンプ。
2. 請求項１に記載の真空ポンプにおいて、
   前記弾性支持体は、前記外輪の半径方向の変位を規制する第１の弾性支持体と、前記外輪のポンプロータ側とは反対方向の変位を規制する第２の弾性支持体とを含み、
   前記一対のシール部品の内、第１のシール部品は、前記第１の弾性支持体よりもポンプロータ側で前記閉鎖空間をシールし、第２のシール部品は、前記第２の弾性支持体よりも内径側に配置されて、または前記第２の弾性支持体と前記第１の弾性支持体との間の前記外輪の外周に配置されて前記閉鎖空間をシールする、真空ポンプ。
3. 回転軸を有するポンプロータと、
   前記回転軸を支持するボールベアリングと、
   前記ボールベアリングの外輪が収納されるベアリングハウジングと、
   前記外輪と前記ベアリングハウジングの隙間をシールして閉鎖空間を形成する一対のシール部品と、
   前記一対のシール部品、前記外輪および前記ベアリングハウジングとで囲まれた前記閉鎖空間に封入される流動性熱伝導材と、
   前記流動性熱伝導材が封入された前記閉鎖空間に配置され、前記外輪を弾性的に支持する弾性支持体と、を備え、
   前記弾性支持体は、前記外輪の半径方向の変位を規制する第１の弾性支持体と、前記外輪のポンプロータ側とは反対方向の変位を規制する第２の弾性支持体とを含み、
   前記一対のシール部品の内、第１のシール部品は、前記第１の弾性支持体よりもポンプロータ側で前記閉鎖空間をシールし、第２のシール部品は、前記第２の弾性支持体よりも内径側配置されて、または前記第２の弾性支持体と前記第１の弾性支持体との間の前記外輪の外周に配置されて前記閉鎖空間をシールする、真空ポンプ。
4. 回転軸を有するポンプロータと、
   前記回転軸を支持するボールベアリングと、
   前記ボールベアリングの外輪が収納されるベアリングハウジングと、
   前記外輪と前記ベアリングハウジングの隙間をシールして閉鎖空間を形成する一対のシール部品と、
   前記一対のシール部品、前記外輪および前記ベアリングハウジングとで囲まれた前記閉鎖空間に封入される流動性熱伝導材と、
   前記流動性熱伝導材が封入された前記閉鎖空間に配置され、前記外輪を弾性的に支持する弾性支持体と、を備え、
   前記弾性支持体は、前記外輪のポンプロータ側方向の変位を規制する第３の弾性支持体を有する、真空ポンプ。
5. 回転軸を有するポンプロータと、
   前記回転軸を支持するボールベアリングと、
   前記ボールベアリングの外輪が収納されるベアリングハウジングと、
   前記ベアリングハウジングに収納された前記ボールベアリングの外輪を軸方向から押さえる押さえ部材と、
   前記外輪の前記ポンプロータ側の一方の端面と前記ベアリングハウジングとの間に配置され、前記押さえ部材の締め付け力により前記外輪の前記一方の端面に接触する面圧が調整される第１の弾性支持体と、
   前記外輪の他方の端面と前記押さえ部材との間に配置され、前記押さえ部材の締め付け力により前記外輪の前記他方の端面に接触する面圧が調整される第２の弾性支持体と、
   前記第１および第２の弾性支持体、前記外輪、前記ベアリングハウジングおよび前記押さえ部材とで囲まれた閉鎖空間に封入される流動性熱伝導材と、を備え、
   前記第１の弾性支持体と前記外輪との間および前記第１の弾性支持体と前記ベアリングハウジングとの間には、撥油性を有するコート剤の層が設けられ、
   前記第２の弾性支持体と前記外輪との間および前記第２の弾性支持体と前記押さえ部材との間には、撥油性を有するコート剤の層が設けられた真空ポンプ。
6. 請求項５に記載の真空ポンプにおいて、
   前記コート剤は、常温で硬化するフッ素コーティング剤である、真空ポンプ。
7. 請求項５または６に記載の真空ポンプにおいて、
   前記外輪の前記他方の端面と前記ベアリングハウジングとの間に配置される環状部材をさらに備え、
   前記第２の弾性支持体は、前記環状部材と前記押さえ部材との間に配置され、
   前記第２の弾性支持体と前記環状部材との間および前記第２の弾性支持体と前記押さえ部材との間には、撥油性を有するコート剤の層が設けられた真空ポンプ。
8. 請求項７に記載の真空ポンプにおいて、
   前記環状部材の内周と前記外輪の外周との間には、前記環状部材の内周面と前記外輪の外周面との隙間をシールするシール部品が設けられた真空ポンプ。
   

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