JPS63255596A - Molecular turbopump - Google Patents

Molecular turbopump

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Publication number
JPS63255596A
JPS63255596A JP8873587A JP8873587A JPS63255596A JP S63255596 A JPS63255596 A JP S63255596A JP 8873587 A JP8873587 A JP 8873587A JP 8873587 A JP8873587 A JP 8873587A JP S63255596 A JPS63255596 A JP S63255596A
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JP
Japan
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motor shaft
bearing
thrust
fluid
turbo
Prior art date
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Pending
Application number
JP8873587A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shotaro Mizobuchi
庄太郎 溝渕
Hideomi Harada
原田 英臣
Noriyuki Osada
長田 憲幸
Toshiya Kanamori
金森 利也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the lubricity by forming a thrust bearing by forming a dynamic pressure generating groove on one between a thrust receiving plate and a supporting member and fitting the edge part of a motor shaft into a fluid sealed chamber. CONSTITUTION:A thrust bearing part is formed from a thrust receiving plate 7 having a spiral groove 6 and a supporting member 8, and supported in rotatable ways by a radial bearing 11 installed at the edge part of a motor shaft. The motor shaft edge part is fitted into a fluid sealed chamber 9, and used as spiral groove bearing. Therefore, the generation of decomposition gas of the lubricating oil which is generated in case of the prior ball bearing can be suppressed, and the deterioration of the lubricating agent can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軸受潤滑剤、特に潤滑油を含まない高度の真
空を発生させるための回転子をケーシング内室に支承し
て有している真空ポンプ、殊に高速回転を必要とするタ
ーボ分子ポンプに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention has a rotor supported in a casing interior for generating a high vacuum containing no bearing lubricant, particularly lubricating oil. This invention relates to vacuum pumps, particularly turbomolecular pumps that require high-speed rotation.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に半導体製造設備、電子顕微鏡装置、蒸着装置、高
真空炉、真空管製造設備等においては高度に浄化された
真空を必要とし、これがため、必ず付属装置として真空
ポンプが設けられている。
Generally, semiconductor manufacturing equipment, electron microscope equipment, vapor deposition equipment, high vacuum furnaces, vacuum tube manufacturing equipment, etc. require a highly purified vacuum, and for this reason, a vacuum pump is always provided as an accessory device.

この真空ポンプには、高度の真空を発生させるた、 め
の回転子をケーシング内に支承された種々異なる形式、
例えば油拡散式真空ポンプ、ターボ分子ポンプ、容積式
真空ポンプ、軸流式真空ポンプなど多種多用なものがあ
り、その用途に応じて使いわけられている。
These vacuum pumps have different types of rotors supported within the casing to generate a high degree of vacuum.
For example, there are a wide variety of pumps, such as oil diffusion vacuum pumps, turbomolecular pumps, positive displacement vacuum pumps, and axial flow vacuum pumps, which are used depending on the purpose.

なかでも、ターボ分子ポンプや軸流式真空ポンプは、運
転の起動が容易であり、又、幅広い真空度に対して適用
できることから、精密加工技術の発達と共に広範囲の分
野に普及してきているが、これらターボ分子ポンプでは
おおむね分子的な圧力範囲での圧力値10−2〜10−
” nl(gの圧力を得るために回転数をほぼ20.0
00r、p、m以上の致方回転の高い回転数で回転する
ので回転子の支承に特別な問題が生ずることが多いこと
が知られている。
Among these, turbomolecular pumps and axial flow vacuum pumps are easy to start up and can be applied to a wide range of vacuum degrees, so they have become popular in a wide range of fields with the development of precision processing technology. These turbomolecular pumps have pressure values in the molecular pressure range of 10-2 to 10-
”In order to obtain a pressure of nl (g), the rotation speed should be approximately 20.0.
It is known that special problems often arise in the rotor support because it rotates at high rotational speeds with a maximum rotation of 00r, p, m or more.

従来のターボ分子ポンプでは固定翼の間隔に配列された
回転翼を1分間に致方回転の高速で回転させ、気体分子
に一定方向の運動量を与えることにより真空排気するも
ので、高速回転を得るための電動機は、−船間用周波数
よりも高い周波数の      ゛電源を用いて電力を
供給している。また高速回転のための軸受はポンプの信
頼性に大きく関与する重要な部品であり、通常ポンプケ
ーシングの最下部に設けた潤滑油溜から軸受へ潤滑油を
供給し、軸受の摩耗、焼付を防止している。
Conventional turbo-molecular pumps rotate rotary blades arranged at intervals between fixed blades at a high speed of rotation per minute, providing momentum in a certain direction to gas molecules to perform vacuum evacuation, resulting in high-speed rotation. The electric motors used for this purpose are supplied with power using a power source with a higher frequency than the frequency used between ships. Bearings for high-speed rotation are important parts that greatly contribute to the reliability of the pump, and lubricating oil is normally supplied to the bearings from a lubricating oil reservoir provided at the bottom of the pump casing to prevent wear and seizure of the bearings. are doing.

ターボ分子ポンプは、前述のように手軽に超高真空を実
現できるすぐれた性質の真空ポンプであるが、軸受の部
分に潤滑油を用いていることがら、ポンプの運転を停止
する際に潤滑油が真空チャンバへ拡散したり、或いは運
転中に軸受局所において生ずる機械的な接触によって潤
滑油が分解し、低分子量の分子を発生し、これが真空チ
ャンバへ拡散したりするため、高度に清浄な真空を必要
とする真空設備については磁気軸受を用いたターボ分子
ポンプを用いることもあった。
As mentioned above, turbomolecular pumps are vacuum pumps with excellent properties that can easily achieve ultra-high vacuums, but since they use lubricating oil in the bearings, the lubricating oil must be removed when the pump is stopped. The lubricant decomposes due to the mechanical contact that occurs locally in the bearing during operation, producing low molecular weight molecules that diffuse into the vacuum chamber. Turbomolecular pumps using magnetic bearings were sometimes used for vacuum equipment that required.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来のターボ分子ポンプにおいて回転子を軸受で支承す
る場合において、用いられる軸受としてのころがり軸受
若しくは球軸受は固体接触のためにしばしばオイル又は
グリース潤滑の潤滑剤を併用し、その潤滑剤回路を介し
て潤滑かつ冷却されなければならないが、このベアリン
グ装置の正しい潤滑と十分な冷却との確保が難しく、グ
リースなどの油潤滑では真空中に油ミストが混入しやす
く寿命も極めて短いばかりか、軸受での固体接触による
局部的発熱現象によって潤滑剤蒸気若しくは潤滑油蒸気
などの炭化水素が発生し、蒸気の高真空側への拡散傾向
があって潤滑剤の劣化が激しいと共に、潤滑剤の少ない
真空を達成しようとする場合にはポンプの再運転開始に
際して費用のかかる加熱過程を長時間にわたって必要と
するほか、真空中の炭化水素は電気的な閃絡に対する強
度を低下させる欠点があり、殊に軸受に金属材料を用い
ると変形が大きく、かつ潤滑剤の劣化が生じると輻射熱
の放出も少なくなって冷却効果も低下して耐久性もなく
なり、また、ポールベアリングのように微視的にみると
固体接触が行われる軸受にあっては所定の運転期間が経
過すると軸受の寿命がくる等と、問題がさらに大きくな
るものであった。
When the rotor is supported by a bearing in a conventional turbo-molecular pump, the rolling bearing or ball bearing used is often used with an oil or grease lubricant for solid contact, and the lubricant circuit is used to support the rotor. However, it is difficult to ensure proper lubrication and sufficient cooling of this bearing device, and oil lubrication such as grease tends to cause oil mist to get mixed into the vacuum, resulting in extremely short lifespan, and the bearing Hydrocarbons such as lubricant vapor or lubricating oil vapor are generated due to the local heat generation phenomenon caused by solid-solid contact, and the vapor tends to diffuse toward the high vacuum side, causing severe deterioration of the lubricant and causing a vacuum with less lubricant. In addition to requiring an expensive heating process over a long period of time to restart the pump, hydrocarbons in vacuum also have the disadvantage of reducing the resistance to electrical flash, especially for bearings. If a metal material is used for a ball bearing, it will deform significantly, and if the lubricant deteriorates, radiant heat will be released less, the cooling effect will decrease, and durability will be lost. In the case of bearings that make contact, the problem becomes even more serious because the life of the bearings reaches the end after a predetermined operating period has elapsed.

さらに磁気軸受を用いた場合でも、磁気軸受は極めて複
雑な制御装置を必要とするにもががねらず、通常電源の
喪失時、即ち停電時には磁気軸受効果が完全に失われ、
高速回転中の回転翼の支持ができない欠点もあり、これ
がため、磁気軸受を採用したターボ分子ポンプにあって
は、停電時に対策用として非常用バッテリーや非常用発
電フライホイールを併設しなければならず、又、回転体
側での発熱を放出する手段がないことから、−概に安全
有利な真空ポンプとは云えないものであった。
Furthermore, even when magnetic bearings are used, magnetic bearings require extremely complex control equipment, and the magnetic bearing effect is completely lost in the event of a loss of normal power supply, i.e., a power outage.
There is also the drawback that the rotor blades cannot be supported during high-speed rotation, and for this reason, turbomolecular pumps that use magnetic bearings must be equipped with an emergency battery or an emergency power generation flywheel as a countermeasure in the event of a power outage. Furthermore, since there is no means for discharging heat generated on the rotating body side, it cannot be said that the vacuum pump is generally safe and advantageous.

本発明は、これら従来の欠点を排除しようとするもので
、固体接触することなく局部的発熱がなく、正しい潤滑
を可能にし、潤滑剤の分解ガス発生を抑え、その劣化が
なく、安定した回転子の超高速運転を可能とし、かつ清
浄な高真空を容易に得られることができ信頼性も高く耐
久性あるターボ分子ポンプを構成簡単で安価な形態で提
供することを目的としたものである。
The present invention aims to eliminate these conventional drawbacks, and allows for proper lubrication without solid contact, no local heat generation, suppresses the generation of decomposition gas from the lubricant, and ensures stable rotation without deterioration. The purpose is to provide a highly reliable and durable turbo-molecular pump in a simple and inexpensive form that enables ultra-high-speed operation of the pump and easily generates a clean high vacuum. .

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、ケーシング内にその軸線方向に多段に設けら
れた静翼と、この静翼間に位置し、かつケーシング中心
に位置するロータの外周に設けられた動翼をモータ軸を
介して回転体として回転自在に備えたターボ分子ポンプ
において、モータ軸tこ取付けたスラスト受板と該スラ
スト受板に対応する支承部材とのいずれかに動圧発生用
溝を設けてスラスト軸受部を構成し、前記モータ軸端部
外周にラジアル軸受部を備えると共に、モータ軸端を流
体封入室に嵌挿配備したことを特徴とするターボ分子ポ
ンプである。
The present invention rotates stator blades provided in multiple stages in the axial direction within a casing, and moving blades provided on the outer periphery of a rotor located between the stator blades and located at the center of the casing via a motor shaft. In a turbo-molecular pump that is rotatably provided as a body, a thrust bearing portion is configured by providing a groove for generating dynamic pressure in either a thrust receiving plate attached to a motor shaft or a supporting member corresponding to the thrust receiving plate. , a turbo-molecular pump characterized in that a radial bearing is provided on the outer periphery of the motor shaft end, and the motor shaft end is fitted into a fluid sealing chamber.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を真空ポンプの例について第1図例で説
明すると、ケーシング1内にその軸線方向に多段に設け
られた静翼2と、この静翼2間に位置し、かつケーシン
グ中心に位置するロータ3の外周に設けられた動翼4を
モータ軸5を介して回転自在に回転体として備えたター
ボ分子ポンプにおいて、前記回転体をそれぞれ動圧発生
用溝例えばスパイラル状溝6のあるスラスト受板7、即
ちモータ軸5に取付けたスラスト受板7と、該スラスト
受板7に対向する支承部材8とからなるスラスト軸受部
と、モータ軸端部に備えられるラジアル軸受1)とで回
転可能に支え、モータ軸端部を流体封入室9に嵌挿配備
し、前記回転体の自重を支える方の前記スラスト受板7
、支承部材8又はラジアル軸受1)の少なくとも一方又
はいずれもがセラミックス焼結体から成る構成としたタ
ーボ分子ポンプとしである。
An embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG. 1 as an example of a vacuum pump. In a turbo-molecular pump, the rotor blades 4 provided on the outer periphery of a rotor 3 are rotatably rotatable through a motor shaft 5. A thrust bearing part consisting of a thrust bearing plate 7, that is, a thrust bearing plate 7 attached to the motor shaft 5 and a support member 8 facing the thrust bearing plate 7, and a radial bearing 1) provided at the end of the motor shaft. The thrust receiving plate 7 is rotatably supported, the end of the motor shaft is fitted into the fluid enclosure chamber 9, and the thrust receiving plate 7 supports the weight of the rotating body.
This is a turbo-molecular pump in which at least one or both of the support member 8 and the radial bearing 1) is made of a ceramic sintered body.

前記スラスト受板7は、スパイラル状溝6を形成したス
パイラルグループを用いて、前記モータ軸5の端部に設
けられ、モータ軸5がケーシング底面に突設される支承
壁部10で形成される流体封入室9に嵌挿配備されてい
るもので、スパイラルグループ軸受として用いである。
The thrust receiving plate 7 is provided at the end of the motor shaft 5 using a spiral group in which a spiral groove 6 is formed, and is formed of a support wall 10 from which the motor shaft 5 protrudes from the bottom surface of the casing. It is fitted into the fluid chamber 9 and is used as a spiral group bearing.

この場合、前記スラスト受板7とこれに対向する支承部
材8とが、強イタンピング作用や大きなアンバランスに
対して極めて良好な回転を呈して効果的である。
In this case, the thrust receiving plate 7 and the supporting member 8 opposed thereto exhibit extremely good rotation against strong tamping action and large unbalance, which is effective.

この場合、水平方向のずればモータ軸端部のラジアル軸
受1)で保つのがよく、必要に応じスラスト受板7と支
承部材8との間にグリース、油、油滴下、油浸漬、磁性
流体封入をしてもよい。
In this case, it is best to prevent horizontal deviation by using a radial bearing 1) at the end of the motor shaft, and if necessary, apply grease, oil, oil dripping, oil immersion, or magnetic fluid between the thrust receiving plate 7 and the support member 8. It may be enclosed.

また、前記ラジアル軸受1)としては、前記モータ軸5
に嵌合固着したスリーブ状のブツシュ1)゜にその外周
面に必要に応じヘリングボーン状溝1)□を形成してケ
ーシングの支承壁部10に形成した嵌合孔内周面に対設
したものを用いであるが、モータ軸5に形成した段付部
外側又はモータ軸外周に設けた形態とすることもできる
Further, as the radial bearing 1), the motor shaft 5
A herringbone-shaped groove 1) □ is formed as necessary on the outer peripheral surface of the sleeve-shaped bushing 1) □ which is fitted and fixed to the bushing 1) and is placed opposite to the inner peripheral surface of the fitting hole formed in the support wall 10 of the casing. However, it may also be provided on the outside of the stepped portion formed on the motor shaft 5 or on the outer periphery of the motor shaft.

なお、前記流体封入室9は潤滑油などの粘性流体又は磁
性流体を封入されているものであって、ケーシングに突
設されているもので、必要に応じ粘性の小さい液体或い
は封入気体で代用することもでき、スラスト受板7を含
む動圧スラスト軸受では粘性がやや大きくても摩擦抵抗
は小さいし、ラジアル軸受1)は隙間が一定であるため
粘性が即、抵抗となるためスラスト側には太き目の粘度
を持つ潤滑剤、ラジアル側には小さいものを使う方が良
い。
The fluid chamber 9 is filled with a viscous fluid such as lubricating oil or a magnetic fluid, and is protruded from the casing, and may be substituted with a low viscosity liquid or a sealed gas as necessary. In a dynamic pressure thrust bearing including the thrust receiving plate 7, the frictional resistance is small even if the viscosity is slightly large, and in the case of a radial bearing 1), since the gap is constant, the viscosity immediately becomes resistance, so the thrust side It is better to use a lubricant with a thicker viscosity, and a smaller one for the radial side.

そして、粘性流体として、気体(Nz、 Co。等)や
比較的蒸気圧の高いオイルを用いるときには、僅かでは
あるが、粘性流体が吐出口へ排気されるので、これを補
うために適宜、補給手段を設けるのが望ましく、例えば
N2の如き不活性ガスを用いるのであれば、流体封入室
9へその供給管を接続する。
When using gas (Nz, Co., etc.) or oil with a relatively high vapor pressure as the viscous fluid, a small amount of the viscous fluid is exhausted to the discharge port, so replenish as appropriate to compensate for this. It is desirable to provide means, for example, if an inert gas such as N2 is used, a supply pipe thereof is connected to the fluid enclosure chamber 9.

また前記スパイラル状溝6又はへリングボーン状溝1)
□のある面に対向する面は平滑面とすることが考慮され
ているが、前記動圧発生用溝としてのスパイラル状溝6
又はへリングボーン状溝1)□を形成した硬質のセラミ
ックス材料例えばSiC焼結体、BeOを含むCX−3
iC焼結体、又はS+zNa焼結体などで構成したもの
を用いてスラスト軸受部又はラジアル軸受部として形成
するのがよい。
Also, the spiral groove 6 or the herringbone groove 1)
Although it is considered that the surface opposite to the surface with □ is a smooth surface, the spiral groove 6 as the dynamic pressure generating groove is
Or a hard ceramic material with a herringbone groove 1) □, such as SiC sintered body, CX-3 containing BeO
It is preferable to form the thrust bearing portion or the radial bearing portion using an iC sintered body, an S+zNa sintered body, or the like.

図中1)3は支承用カラーでラジアル軸受を兼ねる。1
2は駆動モータ、13は給電コネクタ、14は吐出口、
15は吸込口である。
In the figure, 1) 3 is a support collar that also serves as a radial bearing. 1
2 is a drive motor, 13 is a power supply connector, 14 is a discharge port,
15 is a suction port.

第2図例では、ラジアル軸受1)としてヘリングボーン
状溝1)2を設けたスリーブI6をモータ軸5に固着し
、筒状支承部18に嵌挿して軸受部とした例で支承部1
8との間に形成される隙間に磁性流体を封入し、該磁性
流体を保持制御する永久磁石又は二次導体からなるマグ
ネット17を備えてシール効果とラジアル軸受作用を兼
用するようにしたものである。この場合、前記スラスト
受板7ば筒状部のブツシュII、を一体に形成した部材
で流体封入室9に対設するのがよい。
In the example shown in FIG. 2, a sleeve I6 provided with a herringbone groove 1) 2 as a radial bearing 1) is fixed to the motor shaft 5, and is fitted into a cylindrical support part 18 to form a bearing part.
A magnetic fluid is sealed in the gap formed between the magnetic fluid and the magnetic fluid, and a magnet 17 made of a permanent magnet or a secondary conductor is provided to hold and control the magnetic fluid, so that it has both a sealing effect and a radial bearing action. be. In this case, it is preferable that the thrust receiving plate 7 and the bushing II of the cylindrical portion are integrally formed and provided opposite to the fluid enclosure chamber 9.

しかして動翼4のある回転体のロータ3はモータ軸5で
回転自在に動圧発生用溝のあるスラスト受板7と支承部
材8とからなるスラスト軸受及びラジアル軸受1)上に
マスバランス、流体バランス及び磁気バランスが良好に
維持されて円滑に回転され、超高速で運転できるもので
ある。
The rotor 3, which is a rotating body with moving blades 4, is rotatable by the motor shaft 5, and has a mass balance on a thrust bearing and a radial bearing 1) consisting of a thrust bearing plate 7 with a groove for generating dynamic pressure and a support member 8. It maintains good fluid balance and magnetic balance, rotates smoothly, and can operate at extremely high speeds.

この場合前記軸受を構成するスラスト受板7に動圧発生
用溝のスパイラル状′a6を形成し、他方の面は平滑な
平面としてスラスト軸受とするものであり、また、ラジ
アル軸受1)はモータ軸5にあるスリーブ状のブツシュ
1).の外周面、又は中空筒状の支承壁部10の貫通孔
の円筒面のいずれか一方の面に動圧発生用のへリングボ
ーン状溝1)□を形成し、他方の面を平滑な円筒面とす
るものであり、いずれの実施例でも、スラスト荷重を支
えるためのスパイラル状a6、ラジアル荷重を支えるた
めのへリングポーン状溝1)□は各々3〜50μm程度
の溝深さである。またこの動圧発生用溝のある面は全面
のうねりが0.3μm以下で最大面粗度が0.1μmの
平滑な平面であるランド面とした上で、ショツトブラス
トによって3〜50μmの深さのスパイラル状溝加工を
したものである。
In this case, the thrust bearing plate 7 constituting the bearing is formed with a spiral groove 'a6 for generating dynamic pressure, and the other surface is a smooth plane to serve as the thrust bearing. Sleeve-shaped bushing 1) on shaft 5. A herringbone-shaped groove 1) □ for generating dynamic pressure is formed on either the outer peripheral surface of the support wall 10 or the cylindrical surface of the through hole of the hollow cylindrical support wall 10, and the other surface is formed as a smooth cylindrical groove. In each embodiment, the spiral shape a6 for supporting a thrust load and the herringbone-like groove 1) for supporting a radial load each have a groove depth of about 3 to 50 μm. In addition, the surface with this hydrodynamic pressure generating groove is made into a smooth flat land surface with an overall waviness of 0.3 μm or less and a maximum surface roughness of 0.1 μm, and is then shot blasted to a depth of 3 to 50 μm. This is a spiral-shaped groove machined.

この溝深さは、粘性流体の粘性に応して最適寸法が変化
するものであり、粘性が大きい流体であれば深い寸法と
なるべきである。また、粘性が大きい流体を用いるなら
ば、動圧発生用溝における摺動面の最大面粗度もより大
きいものであっても動圧効果は十分に得られるものであ
り、前記0.3μm及び0.1μmと云う数値は気体を
用いた場合でも効果が得られる寸法であり、オイルのよ
うに粘性の大きい流体を動圧発生用溝のすきまに介在さ
せるならば、この寸法はより大きいものとなる。
The optimal groove depth changes depending on the viscosity of the viscous fluid, and should be deep if the fluid is highly viscous. In addition, if a fluid with high viscosity is used, a sufficient dynamic pressure effect can be obtained even if the maximum surface roughness of the sliding surface in the groove for generating dynamic pressure is larger. The value of 0.1 μm is a dimension that is effective even when using gas, and if a highly viscous fluid such as oil is interposed in the gap between the dynamic pressure generating grooves, this dimension will be larger. Become.

なお、動圧効果を利用した軸受は硬質のセラミックス材
料でつくり高い精度で前記動圧発生用溝を加工すること
ができ、かつ、その動圧発生に適した摺動部の形状が動
圧が発生した状態においても維持され、しかも、起動、
停止の際に生じる固定摺擦に対しても、ある程度の負荷
であれば耐久性を持って有効に用いられる。
Bearings that utilize the hydrodynamic effect are made of hard ceramic materials, and the grooves for generating hydrodynamic pressure can be machined with high precision, and the shape of the sliding part suitable for generating the hydrodynamic pressure is It is maintained even in the generated state, and moreover, it can be started,
It can be used effectively and with durability even if the load is to a certain extent even against fixed friction that occurs when stopping.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、ケーシング内にその軸線方向に多段に設けら
れた静翼と、この静翼間に位置し、かつケーシング中心
に位置するロータの外周に設けられた動翼をモータ軸を
介して回転体として回転自在に備えたターボ分子ポンプ
において、モータ軸に取付けたスラスト受板と該スラス
ト受板に対応する支承部材とのいずれかに動圧発生用溝
を設けてスラスト軸受部を構成し、前記モータ軸端部外
周にラジアル軸受部を備えると共に、モータ軸端を流体
封入室に嵌挿配備したことにより、従来のポール、ベア
リングで生した潤滑油の分解ガスの発生を極力抑えるこ
とができ、しかもグリース、油の潤滑剤を封じ込む作用
とかつ、外部と接触している表面積が他の軸受より小さ
いので、蒸発量は極端に少なくなって潤滑剤の保持が容
易であり、大気側と真空系のシールをも適確に可能とな
り、軸受作用も効果的に発揮でき、前記回転体の自重を
支える方の前記スラスト軸受又はラジアル軸受に局部的
な固体接触がなく、オイル又はグリース潤滑の潤滑剤を
用いても発熱現象がなく潤滑剤の分解ガスの発生を極力
抑えられ、潤滑剤の劣化消耗による支障もなくなり、ラ
ジアル荷重も十分適確に受けられ安定した回転子の超高
速運転を可能とし、かつ高真空を容易に達成することが
できるほか流体封入室の流体で可動部分の摺動が良好に
維持され、耐久性あるターボ分子ポンプを構成簡単で安
価な形態で提供できるほか著しくコンパクト化できる効
果がある。
The present invention rotates stator blades provided in multiple stages in the axial direction within a casing, and moving blades provided on the outer periphery of a rotor located between the stator blades and located at the center of the casing via a motor shaft. In a turbo molecular pump that is rotatably provided as a body, a thrust bearing portion is configured by providing a groove for generating dynamic pressure in either a thrust receiving plate attached to a motor shaft and a supporting member corresponding to the thrust receiving plate, By providing a radial bearing on the outer periphery of the motor shaft end and fitting the motor shaft end into the fluid sealing chamber, it is possible to minimize the generation of decomposition gas from lubricating oil produced by conventional poles and bearings. In addition, since the lubricant such as grease and oil is contained, and the surface area in contact with the outside is smaller than other bearings, the amount of evaporation is extremely small, making it easy to retain the lubricant, and the surface area in contact with the outside is smaller than that of other bearings. Vacuum system sealing can be performed accurately, bearing action can be performed effectively, there is no local solid contact with the thrust bearing or radial bearing that supports the weight of the rotating body, and oil or grease lubrication is not required. Even when lubricant is used, there is no heat generation phenomenon, the generation of decomposed gas from the lubricant is minimized, and problems caused by deterioration and wear and tear of the lubricant are eliminated, and radial loads can be received adequately and stably at ultra-high speeds of the rotor. In addition to easily achieving a high vacuum, the sliding of the moving parts is maintained well by the fluid in the fluid containment chamber, and a durable turbomolecular pump can be provided in a simple and inexpensive form. It has the effect of being more compact.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例の縦断面図、第2図は他の実施
例の縦断面図である。 1・・・ケーシング、2・・・静翼、3・・・ロータ、
4・・・動翼、5・・・モータ軸、6・・・スパイラル
状溝、7・・・スラスト受板、8・・・支承部材、9・
・・流体封入室、10・・・支承壁部、1)・・・ラジ
アル軸受、1).・・・ブツシュ、1)□・・・ヘリン
グボーン状溝、1)3・・・カラー。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of another embodiment. 1...Casing, 2...Stator blade, 3...Rotor,
4... Moving blade, 5... Motor shaft, 6... Spiral groove, 7... Thrust receiving plate, 8... Supporting member, 9...
...Fluid chamber, 10...Support wall, 1)...Radial bearing, 1). ...butch, 1)□...herringbone groove, 1)3...color.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ケーシング内にその軸線方向に多段に設けられた
静翼と、この静翼間に位置し、かつケーシング中心に位
置するロータの外周に設けられた動翼をモータ軸を介し
て回転体として回転自在に備えたターボ分子ポンプにお
いて、モータ軸に取付けたスラスト受板と該スラスト受
板に対応する支承部材とのいずれかに動圧発生用溝を設
けてスラスト軸受部を構成し、前記モータ軸端部外周に
ラジアル軸受部を備えると共に、モータ軸端を流体封入
室に嵌挿配備したことを特徴とするターボ分子ポンプ。
(1) The stator blades are provided in multiple stages in the axial direction within the casing, and the rotor blades located between the stator blades and provided on the outer periphery of the rotor located at the center of the casing are connected to the rotating body via the motor shaft. In a turbo-molecular pump rotatably equipped as a motor shaft, a thrust bearing portion is configured by providing a dynamic pressure generating groove in either a thrust receiving plate attached to a motor shaft or a supporting member corresponding to the thrust receiving plate, and A turbo-molecular pump characterized in that a radial bearing is provided on the outer periphery of a motor shaft end, and the motor shaft end is fitted into a fluid sealing chamber.
(2)前記モータ軸が、外周面にヘリングボーン状の動
圧発生用溝を形成したスリーブ状のブッシュを備え、前
記流体封入室の嵌合孔に嵌挿配備したものである特許請
求の範囲第1項記載のターボ分子ポンプ。
(2) The motor shaft is provided with a sleeve-shaped bush having a herringbone-shaped dynamic pressure generating groove formed on its outer circumferential surface, and is fitted into the fitting hole of the fluid sealing chamber. The turbomolecular pump according to item 1.
(3)前記流体封入室が、潤滑油などの粘性流体又は磁
性流体を封入したものであって、ケーシングに突設され
ているものである特許請求の範囲第1項又は第2項記載
のターボ分子ポンプ。
(3) The turbo according to claim 1 or 2, wherein the fluid filled chamber is filled with a viscous fluid such as lubricating oil or a magnetic fluid, and is protruded from the casing. molecular pump.
(4)前記回転体が、前記回転体をそれぞれ動圧発生用
溝のあるスラスト軸受とラジアル軸受とで回転可能に支
えられ、前記回転体の自重を支える方の前記スラスト軸
受の少なくとも一方の軸受がセラミックス焼結体である
特許請求の範囲第1〜3項のいずれか一つの項記載のタ
ーボ分子ポンプ。
(4) The rotating body is rotatably supported by a thrust bearing and a radial bearing each having a groove for generating dynamic pressure, and at least one of the thrust bearings supports the weight of the rotating body. The turbo-molecular pump according to any one of claims 1 to 3, wherein is a ceramic sintered body.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5688106A (en) * 1995-11-10 1997-11-18 Varian Associates, Inc. Turbomolecular pump

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5688106A (en) * 1995-11-10 1997-11-18 Varian Associates, Inc. Turbomolecular pump

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