JPH01285696A - ターボ分子ポンプ - Google Patents
ターボ分子ポンプInfo
- Publication number
- JPH01285696A JPH01285696A JP11280888A JP11280888A JPH01285696A JP H01285696 A JPH01285696 A JP H01285696A JP 11280888 A JP11280888 A JP 11280888A JP 11280888 A JP11280888 A JP 11280888A JP H01285696 A JPH01285696 A JP H01285696A
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- Japan
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- bearing
- ceramics
- pump
- life
- turbo
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- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 4
- 229910000897 Babbitt (metal) Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、超高真空を必要とする機器に用いられるタ
ーボ分子ポンプに関するものである。
ーボ分子ポンプに関するものである。
[従来の技術]
第3図は例えば特開昭60−156996号公報に示さ
れた従来のターボ分子ポンプを示す断面図である、図に
おいて、lは上端に吸気口1aを有するケーシングで、
内部には固定142が軸方向に多段に固定されている。
れた従来のターボ分子ポンプを示す断面図である、図に
おいて、lは上端に吸気口1aを有するケーシングで、
内部には固定142が軸方向に多段に固定されている。
3は固定31i2と軸方向に対向して交互に組合わされ
る多段の回転翼4が設けられた翼車、5はケーシングl
の下端に取り付けられた下ケーシング、6はこの下ケー
シングl内に組込まれた電動機で1例えば高周波電動機
からなり、固定子7と回転軸9に固着された回転子8と
から構成されている。10は回転軸9の上方i螺合され
、翼車3を締付は固定するナツト、 II、 +2は回
転軸9を回転自在に支承する軸受、13は下ケーシング
5の外周に取り付けられた排気口である。 次に従来の
ターボ分子ポンプの動作について説明する。上記ケーシ
ングlの吸気01aと接続されるチャンバ(図示せず)
と、ケーシング!、下ケーシング5%さらに粗引き用ロ
ータリポンプ(図示せず)とつながる排気口I3で真空
系が構成されており、まず、祖引き用ロータリポンプを
運転して真空系全体を低真空雰囲気に維持する0次に電
動l116を始動し、翼車3を回転すると、回転x4と
固定jlE2との相互作用により、チャンバ内及びター
ボ分子ポンプ内の気体分子な排気口13から連続排気し
、双方内に超高真空雰囲気を実現するようにしている。
る多段の回転翼4が設けられた翼車、5はケーシングl
の下端に取り付けられた下ケーシング、6はこの下ケー
シングl内に組込まれた電動機で1例えば高周波電動機
からなり、固定子7と回転軸9に固着された回転子8と
から構成されている。10は回転軸9の上方i螺合され
、翼車3を締付は固定するナツト、 II、 +2は回
転軸9を回転自在に支承する軸受、13は下ケーシング
5の外周に取り付けられた排気口である。 次に従来の
ターボ分子ポンプの動作について説明する。上記ケーシ
ングlの吸気01aと接続されるチャンバ(図示せず)
と、ケーシング!、下ケーシング5%さらに粗引き用ロ
ータリポンプ(図示せず)とつながる排気口I3で真空
系が構成されており、まず、祖引き用ロータリポンプを
運転して真空系全体を低真空雰囲気に維持する0次に電
動l116を始動し、翼車3を回転すると、回転x4と
固定jlE2との相互作用により、チャンバ内及びター
ボ分子ポンプ内の気体分子な排気口13から連続排気し
、双方内に超高真空雰囲気を実現するようにしている。
[発明が解決しようとする課題]
従来のターボ分子ポンプは以上のように構成されている
ので、!#機6は高い回転速度で回転し、軸受も同様に
高速回転する。また、電動機6内に位置する軸受1!、
12は排気口17と通じているので、粗引き用ポンプで
真空引きした際はその雰囲気になる。一般にターボ分子
ポンプにおいては動的バランスが精密に取られるので、
軸受にかかる荷重は小さいが、しかし高速で回転するた
め軸受自身の転動体の遠心力が寿命に及ぼす影響が問題
となっている。さらに真空中であるため軸受の回転によ
って生じる摩擦熱が伝わりにくく、内部に熱が残るため
に大気中よりも許容温度の面からも寿命的な制限を受け
て、軸受の寿命が短くなり。
ので、!#機6は高い回転速度で回転し、軸受も同様に
高速回転する。また、電動機6内に位置する軸受1!、
12は排気口17と通じているので、粗引き用ポンプで
真空引きした際はその雰囲気になる。一般にターボ分子
ポンプにおいては動的バランスが精密に取られるので、
軸受にかかる荷重は小さいが、しかし高速で回転するた
め軸受自身の転動体の遠心力が寿命に及ぼす影響が問題
となっている。さらに真空中であるため軸受の回転によ
って生じる摩擦熱が伝わりにくく、内部に熱が残るため
に大気中よりも許容温度の面からも寿命的な制限を受け
て、軸受の寿命が短くなり。
ひいては、ターボ分子ポンプの軸受の交換期間、つまり
、ターボ分子ポンプの寿命が短くなるというall!I
があった。
、ターボ分子ポンプの寿命が短くなるというall!I
があった。
この発明は、このようなHMを解決するためになされた
もので、真空中においても使用できるとともに、高速回
転下でも軸受の寿命が向上し、メンテナンスの時期を伸
すことができ長寿命のターボ分子ポンプを得ることを目
的とする。
もので、真空中においても使用できるとともに、高速回
転下でも軸受の寿命が向上し、メンテナンスの時期を伸
すことができ長寿命のターボ分子ポンプを得ることを目
的とする。
canを解決するための手段]
この発明にかかるターボ分子ポンプは、電動機を回転自
在に支承する軸受の少なくとも転動体をセラミックスで
構成したものである。
在に支承する軸受の少なくとも転動体をセラミックスで
構成したものである。
[作用]
この発明におけるターボ分子ポンプは、熱の伝わりにく
い真空中においても軸受の耐熱性が向上することになり
、また、比重の軽い材料であるため、遠心力による軸受
の荷重を軽減でき、軸受自身の寿命も向上することにな
る。
い真空中においても軸受の耐熱性が向上することになり
、また、比重の軽い材料であるため、遠心力による軸受
の荷重を軽減でき、軸受自身の寿命も向上することにな
る。
[発明の実施例コ
以下、この発明の一実施例を第1図ないし第2図2につ
いて説明する0図において、1NIO5131aは上記
従来例と同一のものである。20.21は、電動JII
8を回転自在に支承する軸受で、第2図のようにアウタ
−レース20a5転動体20b、インナーレース20c
がセラミックスで構成されている。
いて説明する0図において、1NIO5131aは上記
従来例と同一のものである。20.21は、電動JII
8を回転自在に支承する軸受で、第2図のようにアウタ
−レース20a5転動体20b、インナーレース20c
がセラミックスで構成されている。
次に動作について説明する。まず、従来装置と同様に真
空系全体を粗引き用ロータリポンプで、低真空雰囲気に
維持する0次に電動機6を始動し、翼車3を回転する。
空系全体を粗引き用ロータリポンプで、低真空雰囲気に
維持する0次に電動機6を始動し、翼車3を回転する。
これよりチャンバ(図示せず)内及びターボ分子ポンプ
内の気体分子を排気口13かも連続排気し、双方内に超
高真空雰囲気を実現する1通常、この過程でターボ分子
ポンプは始動し、運転される。ところで、第2図の転動
体20bにおいて高速回転することにより加わる遠心力
Fは下記(1)式で表わされる。
内の気体分子を排気口13かも連続排気し、双方内に超
高真空雰囲気を実現する1通常、この過程でターボ分子
ポンプは始動し、運転される。ところで、第2図の転動
体20bにおいて高速回転することにより加わる遠心力
Fは下記(1)式で表わされる。
F=K・γ・N”−−−+11
ここで、Kは比例定数、γは比重、Nは回転数ズある。
−収約に鋼材の比重は7.8程度であるが、この発明で
は比重が3.9程度のセラミックスを用いており、同一
条件で使用すると遠心力による力が半減されることがわ
かる。
は比重が3.9程度のセラミックスを用いており、同一
条件で使用すると遠心力による力が半減されることがわ
かる。
ところで、玉軸受の寿命は下記(2)式で表わされる。
。
Ll。= (C/P) ” −−−(21ここで。
Lta:基本定格寿命 10’rev
C:基本動定格寿命 kgf (軸受による定数)P
:等優待It k g f例えば、上記の例
のように比!3.9のセラミックスを用いた場合、鋼材
によって製造された転動体に加わる等偏荷重P1、セラ
ミックスによって製造された転動体に加わる等優待tp
、とすれば、比重は1/2となるため、p+/pt=
2となり、Cを一定とすると、調製の場合の基本定格寿
命をLl、セラミックス製の場合の基本定格寿命をり、
とするとLl/Ll”8となる。このように、寿命を8
倍とすることが可能となる。
:等優待It k g f例えば、上記の例
のように比!3.9のセラミックスを用いた場合、鋼材
によって製造された転動体に加わる等偏荷重P1、セラ
ミックスによって製造された転動体に加わる等優待tp
、とすれば、比重は1/2となるため、p+/pt=
2となり、Cを一定とすると、調製の場合の基本定格寿
命をLl、セラミックス製の場合の基本定格寿命をり、
とするとLl/Ll”8となる。このように、寿命を8
倍とすることが可能となる。
また一方、一般の軸受鋼は温度12G’C以上で使用で
きなくなるが、セラミックス自体は十数百度まで使用で
きるので、軸受20.21をセラミックスで構成するこ
とにより、転勤によって光生する摩擦熱の影響は無視で
きることになる。このように耐熱性の向上は軸受の基本
動定格R1の向上にもつながるため、上g己(2)式の
Cが大となり、より−層寿命が向上することになる。
きなくなるが、セラミックス自体は十数百度まで使用で
きるので、軸受20.21をセラミックスで構成するこ
とにより、転勤によって光生する摩擦熱の影響は無視で
きることになる。このように耐熱性の向上は軸受の基本
動定格R1の向上にもつながるため、上g己(2)式の
Cが大となり、より−層寿命が向上することになる。
なお、上記実施例では、軸受の7ウターレースとインナ
ーレース、及び転動体の材質をセラミックスにした場合
を説明したが、転動体のみセラミックスにした場合も同
様の効果を奏する。
ーレース、及び転動体の材質をセラミックスにした場合
を説明したが、転動体のみセラミックスにした場合も同
様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、軸受の少なくとも転
動体をセラミックスで構成したので、軸受の寿命が著し
く向上し、ひいてはターボ分子ポンプのメンテナンスの
時期を伸ばすことができ。
動体をセラミックスで構成したので、軸受の寿命が著し
く向上し、ひいてはターボ分子ポンプのメンテナンスの
時期を伸ばすことができ。
長寿命のターボ分子ポンプを実現できる効果がある。
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図、第2図はそ
の要部断面図、第3図は従来のターボ分子ポンプを示す
断面図である0図中、1はケーシング、2は固定M%3
は翼車、4は回転翼、6は電動機、20.21は軸受、
20aはアウターレース、zabは転動体、20cはイ
ンナーレースである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第1図 第2図
の要部断面図、第3図は従来のターボ分子ポンプを示す
断面図である0図中、1はケーシング、2は固定M%3
は翼車、4は回転翼、6は電動機、20.21は軸受、
20aはアウターレース、zabは転動体、20cはイ
ンナーレースである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第1図 第2図
Claims (1)
- ケーシング内に軸方向に多段に設けられた固定翼と、こ
の固定翼と同心上で上記固定翼と軸方向に対向する多段
の回転翼を有し、電動機により回転される翼車とを備え
た分子ポンプにおいて、上記電動機を回転自在に支承す
る軸受の少なくとも転動体をセラミックスで構成したこ
とを特徴とするターボ分子ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11280888A JPH01285696A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | ターボ分子ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11280888A JPH01285696A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | ターボ分子ポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01285696A true JPH01285696A (ja) | 1989-11-16 |
Family
ID=14596049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11280888A Pending JPH01285696A (ja) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | ターボ分子ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01285696A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5139396A (en) * | 1990-03-05 | 1992-08-18 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Ball bearing for use in vacuum and turbo-molecular pump incorporating same |
-
1988
- 1988-05-10 JP JP11280888A patent/JPH01285696A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5139396A (en) * | 1990-03-05 | 1992-08-18 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Ball bearing for use in vacuum and turbo-molecular pump incorporating same |
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