特許 5767644 排気ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5767644

(24)【登録日】2015年6月26日

(45)【発行日】2015年8月19日

(54)【発明の名称】排気ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 19/04 20060101AFI20150730BHJP

【ＦＩ】

   F04D19/04 D

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-536270(P2012-536270)

(86)(22)【出願日】2011年7月25日

(86)【国際出願番号】JP2011066862

(87)【国際公開番号】WO2012043035

(87)【国際公開日】20120405

【審査請求日】2014年4月11日

(31)【優先権主張番号】特願2010-216910(P2010-216910)

(32)【優先日】2010年9月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】508275939

【氏名又は名称】エドワーズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100069431

【弁理士】

【氏名又は名称】和田 成則

(72)【発明者】

【氏名】坂口 祐幸

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 彰浩

(72)【発明者】

【氏名】和田 昭彦

【審査官】 佐藤 秀之

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０３８３８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０４−００６５９３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ １９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒形回転部材と、
前記筒形回転部材をその軸心周りに回転可能に支持する支持手段と、
前記筒形回転部材を回転駆動する駆動手段と、
前記筒形回転部材の外周を囲むように配置された外側筒形固定部材と、
前記筒形回転部材の内周によって囲まれるように配置された内側筒形固定部材と、
前記筒形回転部材と外側筒形固定部材の間に設けた螺旋状の外側ネジ溝排気通路と、
前記筒形回転部材と内側筒形固定部材の間に設けた螺旋状の内側ネジ溝排気通路と、
前記筒形回転部材に開設され、その筒形回転部材の外周付近に存在する気体の一部を前記内側ネジ溝排気通路へ導く連通開口部と、を備えた排気ポンプにおいて、
前記筒形回転部材は、前記筒形回転部材の軸方向の下端の裏面外周部に前記軸方向に凸となるリング状凸部を有する板体と、該リング状凸部の外周に嵌め込み装着される筒体と、を備え、
前記連通開口部は、前記板体の外周部及び前記リング状凸部の外周部を切り欠いてなる孔からなるとともに、その孔全体のうち横穴の形態で開口している部分が前記筒体の上端部外周で塞がれた構造になっていること
を特徴とする排気ポンプ。

【請求項2】

前記筒形回転部材全体のうち、前記板体と前記リング状凸部は金属材料で形成され、前記筒体は高強度プラスチック材料で形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の排気ポンプ。

【請求項3】

前記板体は環状に形成されていて、その板体の内周面に筒形回転部材のバランスを調整するための質量付加溝が設けられていること
を特徴とする請求項２に記載の排気ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体製造装置、フラット・パネル・ディスプレイ製造装置、ソーラー・パネル製造装置におけるプロセスチャンバ、その他の密閉チャンバのガス排気手段等として利用される排気ポンプに関し、特に、バリ取り作業が容易で気体の排気性能の向上を図るのに好適な連通開口部を備えたものである。

【背景技術】

【0002】

ネジ溝を利用して気体を排気する形式の排気ポンプにおいては、そのポンプ全体の大きさを変えずに排気性能を向上させる１つの方法として、例えば特許文献１に開示された方法が知られている。

【0003】

この方法は、同文献１の図１に記載されているように、筒形回転部材（４ａ）の外周及び内周にネジ溝（３０、３１）を設ける。これにより、筒形回転部材（４ａ）とその外周を囲む外側筒形固定部材（３３）との間に、螺旋状の外側ネジ溝排気通路が形成されるとともに、筒形回転部材（４ａ）とその内周によって囲まれる内側筒形固定部材（７）との間に、螺旋状の内側ネジ溝排気通路が形成され、これら内外のネジ溝排気通路で並行して気体分子を排気するものである（並行流排気方式）。

【0004】

ところで、前記並行流排気方式を採用した排気ポンプでは、内側ネジ溝排気通路へ気体分子を導くために、筒形回転部材（４ａ）に連通開口部（４ｂ）を開設している（特許文献１の図１参照）。かかる連通開口部（４ｂ）の上流端の上方には回転翼（５）が存在するので、その連通開口部（４ｂ）を形成する場合には筒形回転部材（４ａ）の内側から丈の長い工具で穿孔するようにしている。

【0005】

しかしながら、前記のような穿孔による連通開口部（４ｂ）の形成方法では、連通開口部（４ｂ）の上流端にバリが発生する。このため、連通開口部（４ｂ）の上流端側に前述の回転翼（５）が存在する場合はその回転翼（５）がバリ取り作業の障害となり、バリを簡単に取り除くことができない。

【0006】

前記並行流排気方式の採用によって排気ポンプの排気性能は向上したが、近年の半導体やフラット・パネル、ソーラー・パネル等の大型化に伴い、これらを生産する密閉チャンバも大型になっており、密閉チャンバ内で使用される反応性ガス等のガス量も増加したため、かかるガスを排気する手段としての排気ポンプについて、更なる排気性能の向上が要請されている。

【0007】

なお、以上の説明において、カッコ内の符号は特許文献１で使用されている符号である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】実開平５−３８３８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、前記問題点ないし要請を解決・対応するためになされたもので、その目的とするところは、バリ取り作業が容易で気体の排気性能の向上を図るのに好適な連通開口部を備えた排気ポンプを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記目的を達成するために、本発明は、筒形回転部材と、前記筒形回転部材をその軸心周りに回転可能に支持する支持手段と、前記筒形回転部材を回転駆動する駆動手段と、前記筒形回転部材の外周を囲むように配置された外側筒形固定部材と、前記筒形回転部材の内周によって囲まれるように配置された内側筒形固定部材と、前記筒形回転部材と外側筒形固定部材の間に設けた螺旋状の外側ネジ溝排気通路と、前記筒形回転部材と内側筒形固定部材の間に設けた螺旋状の内側ネジ溝排気通路と、前記筒形回転部材に開設され、その筒形回転部材の外周付近に存在する気体の一部を前記内側ネジ溝排気通路へ導く連通開口部と、を備えた排気ポンプにおいて、前記筒形回転部材は、前記筒形回転部材の軸方向の下端の裏面外周部に前記軸方向に凸となるリング状凸部を有する板体と、該リング状凸部の外周に嵌め込み装着される筒体と、を備え、前記連通開口部は、前記板体の外周部及び前記リング状凸部の外周部を切り欠いてなる孔からなるとともに、その孔全体のうち横穴の形態で開口している部分が前記筒体の上端部外周で塞がれた構造になっていることを特徴とする。

【0011】

前記本発明において、前記筒形回転部材全体のうち、前記板体と前記リング状凸部は金属材料で形成され、前記筒体は高強度プラスチック材料で形成されるものとしてもよい。

【0012】

前記本発明において、前記板体は環状に形成されていて、その板体の内周面に筒形回転部材のバランスを調整するための質量付加溝が設けられるように構成してもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明にあっては、内側ネジ溝排気通路へ気体の一部を導入するための連通開口部の具体的な構成として、かかる連通開口部は、前記板体の外周部及び前記リング状凸部の外周部を切り欠いてなる孔からなるとともに、その孔全体のうち横穴の形態で開口している部分が筒体の上端部外周で塞がれた構造となる構成を採用したため、以下の作用効果を奏する。

【0014】

（１）前記孔の形成加工により生じたバリを取り除く作業は、リング状凸部の外周に筒体を嵌め込む前に予め行うことができ、その際、バリは、前記孔全体のうち横穴として開口している部分から該孔内にバリ取り用工具を挿入することによって容易に取り除くことができ、バリ取り作業性が良い。

【0015】

（２）前記孔全体のうち横穴の形態で開口している部分は筒体の上端部外周で塞がれているので、その部分も外側ネジ排気通路の一部としてドラッグ効果による気体の排気動作が有効となり、気体の排気性能が向上する。

【0016】

（３）前記孔は、板体の外周から板体とリング状凸部の境界付近に工具を接近させて形成することができるので、前記孔全体のうち縦穴の形態で開口している部分の上方に回転翼を有する形式の排気ポンプでも、その回転翼が孔の形成時に障害物にならず、かかる孔からなる連通開口部は容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１の実施形態である排気ポンプの断面図。

【図2】図１の排気ポンプを構成するロータ（筒形回転部材）のＡＡ断面図。

【図3】（ａ）と（ｂ）はリング状凸部の外周に鍔部を有する構成例において、連通開口部Ｈを形成する作業工程の説明図、（ｃ）はその作業工程によって形成された連通開口部Ｈの説明図。

【図4】（ａ）と（ｂ）はリング状凸部の外周に鍔部を有しない構成例において、連通開口部を形成する作業工程の説明図、（ｃ）はその作業工程によって形成された連通開口部の説明図。

【図5】ロータのバランスを調整するための質量付加溝の説明図。

【図6】本発明の第２の実施形態である排気ポンプの断面図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について、願書に添付した図面を参照しながら説明する。

【0019】

《第１の実施形態》
図１は本発明の第１の実施形態である排気ポンプの断面図である。同図の排気ポンプＰは、例えば半導体製造装置、フラット・パネル・ディスプレイ製造装置、ソーラー・パネル製造装置におけるプロセスチャンバやその他の密閉チャンバのガス排気手段等として利用される。この排気ポンプは、外装ケース１内に、回転翼１３と固定翼１４により気体を排気する翼排気部Ｐｔと、ネジ溝１９Ａ、１９Ｂを利用して気体を排気するネジ溝排気部Ｐｓと、これらの駆動系とを有している。

【0020】

外装ケース１は、筒状のポンプケース１Ａと有底筒状のポンプベース１Ｂとをその筒軸方向にボルトで一体に連結した有底円筒形になっている。ポンプケース１Ａの上端部側はガス吸気口２として開口しており、ポンプベース１Ｂの下端部側面にはガス排気口３を設けてある。

【0021】

ガス吸気口２は、ポンプケース１Ａ上縁のフランジ１Ｃに設けた図示しないボルトにより、例えば半導体製造装置のプロセスチャンバ等、高真空となる図示しない密閉チャンバに接続される。ガス排気口３は、図示しない補助ポンプに連通するように接続される。

【0022】

ポンプケース１Ａ内の中央部には各種電装品を内蔵する円筒状のステータコラム４が設けられており、ステータコラム４はその下端側がポンプベース１Ｂ上にネジ止め固定される形態で立設してある。

【0023】

ステータコラム４の内側にはロータ軸５が設けられており、ロータ軸５は、その上端部がガス吸気口２の方向を向き、その下端部がポンプベース１Ｂの方向を向くように配置してある。また、ロータ軸５の上端部はステータコラム４の円筒上端面から上方に突出するように設けてある。

【0024】

上記ロータ軸５は、ラジアル磁気軸受１０とアキシャル磁気軸受１１により径方向と軸方向が回転可能に支持され、この状態で駆動モータ１２により回転駆動される。

【0025】

駆動モータ１２は、固定子１２Ａと回転子１２Ｂとからなる構造であって、ロータ軸５の略中央付近に設けられている。かかる駆動モータ１２の固定子１２Ａはステータコラム４の内側に設置しており、同駆動モータ１２の回転子１２Ｂはロータ軸５の外周面側に一体に装着してある。

【0026】

ラジアル磁気軸受１０は、駆動モータ１２の上下に１組ずつ合計２組配置され、アキシャル磁気軸受１１はロータ軸５の下端部側に１組配置されている。

【0027】

２組のラジアル磁気軸受１０、１０は、それぞれ、ロータ軸５の外周面に取り付けたラジアル電磁石ターゲット１０Ａ、これに対向するステータコラム４内側面に設置した複数のラジアル電磁石１０Ｂ、およびラジアル方向変位センサ１０Ｃを備えて構成される。ラジアル電磁石ターゲット１０Ａは高透磁率材料の鋼板を積層した積層鋼板からなり、ラジアル電磁石１０Ｂはラジアル電磁石ターゲット１０Ａを通じてロータ軸５を径方向に磁力で吸引する。ラジアル方向変位センサ１０Ｃはロータ軸５の径方向変位を検出する。そして、ラジアル方向変位センサ１０Ｃでの検出値（ロータ軸５の径方向変位）に基づきラジアル電磁石１０Ｂの励磁電流を制御することによって、ロータ軸５は径方向所定位置に磁力で浮上支持される。

【0028】

アキシャル磁気軸受１１は、ロータ軸５の下端部外周に取り付けた円盤形状のアーマチュアディスク１１Ａと、アーマチュアディスク１１Ａを挟んで上下に対向するアキシャル電磁石１１Ｂと、ロータ軸５の下端面から少し離れた位置に設置したアキシャル方向変位センサ１１Ｃとを備えて構成される。アーマチュアディスク１１Ａは透磁率の高い材料からなり、上下のアキシャル電磁石１１Ｂはアーマチュアディスク１１Ａをその上下方向から磁力で吸引するようになっている。アキシャル方向変位センサ１１Ｃはロータ軸５の軸方向変位を検出する。そして、アキシャル方向変位センサ１１Ｃでの検出値（ロータ軸５の軸方向変位）に基づき上下のアキシャル電磁石１１Ｂの励磁電流を制御することによって、ロータ軸５は軸方向所定位置に磁力で浮上支持される。

【0029】

ステータコラム４の外側には筒形回転部材としてロータ６が設けられている。このロータ６（筒形回転部材）は、ステータコラム４の外周を囲む円筒形状であって、その略中間に位置する環状の板体６０によって、直径の異なる２つの筒体（第１の筒体６１と第２の筒体６２）をその軸方向に連結した構造になっている。この連結構造の一例として、図１の排気ポンプＰでは、第２の筒体６２の下端に前記板体６０を一体に設けるとともに、その板体６０の裏面外周部にリング状凸部６０Ａを一体に設けている。そして、かかるリング状凸部６０Ａの外周に第１の筒体６１が嵌め込み装着されることにより、第１の筒体６１と第２の筒体６２とがその軸方向に連結されるように構成してある。

【0030】

図１の排気ポンプＰでは、前記リング状凸部６０Ａの外周に鍔部６０Ｂ（図３（ａ）から（ｃ）参照）を設け、鍔部６０Ｂに第１の筒体６１の上端部が当接する構成を採用しているが、図４（ａ）から（ｃ）のように鍔部６０Ｂは省略することもできる。

【0031】

第２の筒体６２の上端にはその上端面を構成する部材として別の板体６３が一体に設けられており、この板体６３を介してロータ６とロータ軸５は一体化されている。このような一体化構造の一例として、図１の排気ポンプＰでは、板体６３の中心にボス孔７を設けるとともに、ロータ軸５の上端部外周に段状の肩部（以下「ロータ軸肩部９」という）を形成している。そして、ロータ軸肩部９より上のロータ軸５先端部を板体６３のボス孔７に嵌め込み、かつ、板体６３とロータ軸肩部９とをボルトで固定することにより、ロータ６とロータ軸５は一体化している。

【0032】

図１の排気ポンプＰでは、ポンプ全体の軽量化やロータ６の回転速度の高速化を図るため、第１の筒体６１はＡＦＰＲ（アラミド繊維強化プラスチック）、ＢＦＲＰ（ボロン繊維強化プラスチック）、ＣＦＲＰ（カーボン繊維強化プラスチック）、ＤＦＲＰ（ポリエチレン繊維強化プラスチック）、又はＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）等の高強度プラスチック材料で形成している。第１の筒体６１以外のロータ構成部分、具体的には第２の筒体６２や板体６０、６３は、いずれもアルミニウム又はその合金等の軽量な金属材料で形成している。

【0033】

図１の排気ポンプＰでは、第１の筒体６１をプラスチックの高強度材料で形成しているので、図５に示したように、ロータ６のバランスを調整するための質量付加溝Ｄは、金属材料からなる板体６０の内周面に設ける。このような質量付加溝Ｄは更に第２の筒体６２の内周面に設けてもよい。また、第１の筒体６１が前記金属材料で形成されるなら、第１の筒体６１の内周面に質量付加溝Ｄを設けてもよい。

【0034】

さらに、前記ロータ６は、ロータ軸５を介してラジアル磁気軸受１０、１０及びアキシャル磁気軸受１１で、その軸心（ロータ軸５）周りに回転可能に支持されるように構成してある。

【0035】

従って、図１の排気ポンプＰでは、ロータ軸５、ラジアル磁気軸受１０、１０及びアキシャル磁気軸受１１が、ロータ６をその軸心周りに回転可能に支持する支持手段として機能する。また、ロータ６はロータ軸５と一体に回転するので、ロータ軸５を回転駆動する駆動モータ１２が、ロータ６を回転駆動する駆動手段として機能する。

【0036】

《翼排気部Ｐｔの詳細構成》
図１の排気ポンプＰでは、ロータ６（筒形回転部材）の略中間より上流（ロータ６の略中間からロータ６のガス吸気口２側端部までの範囲）が翼排気部Ｐｔとして機能するように構成してある。以下この翼排気部Ｐｔを詳細に説明する。

【0037】

ロータ６の略中間より上流側のロータ６外周面（具体的には第２の筒体６２外周面）には回転翼１３が一体に複数設けられている。これら複数の回転翼１３は、ロータ６の回転軸心（ロータ軸５）若しくは外装ケース１の軸心（以下「ポンプ軸心」という）を中心として放射状に並んでいる。一方、ポンプケース１Ａの内周面側には固定翼１４が複数設けられており、これらの固定翼１４は、ポンプ軸心を中心として放射状に並んで配置されている。そして、上記回転翼１３と固定翼１４とがポンプ軸心に沿って交互に多段に配置されることによって翼排気部Ｐｔを形成している。

【0038】

いずれの回転翼１３も、ロータ６の外径加工部と一体的に切削加工で切り出し形成したブレード状の切削加工品であって、気体分子の排気に最適な角度で傾斜している。いずれの固定翼１４もまた、気体分子の排気に最適な角度で傾斜している。

【0039】

《翼排気部Ｐｔによる排気動作説明》
以上の構成からなる翼排気部Ｐｔでは、駆動モータ１２の起動により、ロータ軸５、ロータ６および複数の回転翼１３が一体に高速回転し、最上段の回転翼１３がガス吸気口２から入射した気体分子に下向き方向の運動量を付与する。この下向き方向の運動量を有する気体分子が固定翼１４によって次段の回転翼１３側へ送り込まれる。以上のような気体分子への運動量の付与と送り込み動作とが繰り返し多段に行われることにより、ガス吸気口２側の気体分子はロータ６の下流に向かって順次移行するように排気される。

【0040】

《ネジ溝排気部Ｐｓの詳細構成》
図１の排気ポンプＰでは、ロータ６（筒形回転部材）の略中間より下流（ロータ６の略中間からロータ６のガス排気口３側端部までの範囲）がネジ溝排気部Ｐｓとして機能するように構成してある。以下このネジ溝排気部Ｐｓを詳細に説明する。

【0041】

ロータ６の略中間より下流側のロータ６（具体的には第１の筒体６１の部分）は、ネジ溝排気部Ｐｓの回転部材として回転する部分であって、ネジ溝排気部Ｐｓの内外２重円筒形のネジ溝排気部ステータ１８Ａ、１８Ｂ間に所定のギャップを介して挿入・収容される構成になっている。

【0042】

内外２重円筒形のネジ溝排気部ステータ１８Ａ、１８Ｂのうち、外側ネジ溝排気部ステータ１８Ａは、外側筒形固定部材として、ロータ６の外周（ロータ６の略中間より下流の部分）を囲むように配置されている。また、この外側ネジ溝排気部ステータ１８Ａの内周部には、深さが下方に向けて小径化したテーパコーン形状に変化するネジ溝１９Ａを形成してある。このネジ溝１９Ａは、ネジ溝排気部ステータ１８Ａの上端から下端にかけて螺旋状に刻設してあり、このようなネジ溝１９Ａにより、ロータ６と外側ネジ溝排気部ステータ１８Ａとの間には、螺旋状のネジ溝排気通路（以下「外側ネジ溝排気通路Ｓ１」という）が設けられる。尚、外側ネジ溝排気部ステータ１８Ａはその下端部がポンプベース１Ｂで支持されるようになっている。

【0043】

内側ネジ溝排気部ステータ１８Ｂは、内側筒形固定部材として、ロータ６の内周によって囲まれるように配置されている。この内側ネジ溝排気部ステータ１８Ｂの外周部にも同様にネジ溝１９Ｂを形成してある。このようなネジ溝１９Ｂにより、ロータ６と内側ネジ溝排気部ステータ１８Ｂとの間にも、螺旋状のネジ溝排気通路（以下「内側ネジ溝排気通路Ｓ２」という）が設けられる。なお、内側ネジ溝排気部ステータ１８Ｂもまたその下端部がポンプベース１Ｂで支持されるようになっている。

【0044】

図示は省略するが、先に説明したネジ溝１９Ａ、１９Ｂをロータ６の外周面又は内周面に形成することで、前記のような外側ネジ溝排気通路Ｓ１や内側ネジ溝排気通路Ｓ２が設けられるように構成してもよい。

【0045】

ネジ溝排気部Ｐｓでは、ネジ溝１９Ａとロータ６の外周面でのドラッグ効果やネジ溝１９Ｂとロータ６の内周面でのドラック効果により気体を圧縮しながら移送するため、ネジ溝１９Ａの深さは、外側ネジ溝排気通路Ｓ１の上流入口側（ガス吸気口２に近い方の通路開口端）で最も深く、その下流出口側（ガス排気口３に近い方の通路開口端）で最も浅くなるように設定してある。ネジ溝１９Ｂも同様である。

【0046】

外側ネジ溝排気通路Ｓ１の上流入口は、多段に配置されている回転翼１３のうち最下段の回転翼１３Ｅと後述する連通開口部Ｈの上流端との間の隙間（以下「最終隙間Ｇ」という）に連通しており、同通路Ｓ１の下流出口は、ガス排気口３側に連通するように構成してある。内側ネジ溝排気通路Ｓ２の上流入口は、ロータ６の略中間でロータ６の内周面に向って開口し、同通路Ｓ２の下流出口は、外側ネジ溝排気通路Ｓ１の下流出口と合流してガス排気口３に連通するように構成してある。

【0047】

ロータ６（筒形回転部材）の略中間には連通開口部Ｈが開設されており、連通開口部Ｈは、ロータ６の表裏面間を貫通するように形成されることで、ロータ６の外周側に存在する気体の一部を内側ネジ溝排気通路Ｓ２へ導くように機能する。

【0048】

かかる機能を備えた連通開口部Ｈは、具体的には、板体６０の外周部及びリング状凸部６０Ａの外周部を切り欠いてなる孔Ｈ１、Ｈ２からなるとともに、その孔Ｈ１、Ｈ２全体のうち横穴の形態で開口している部分（具体的には孔Ｈ２）が第１の筒体６１の上端部外周で塞がれた構造になっている。

【0049】

図３（ａ）と（ｂ）は、リング状凸部６０Ａの外周に鍔部６０Ｂを有する構成例において、前記連通開口部Ｈを形成する作業工程の説明図、同図（ｃ）は、その作業工程によって形成された連通開口部Ｈの説明図である。また、図４（ａ）と（ｂ）は、リング状凸部６０Ａの外周に鍔部６０Ｂを有しない構成例において、前記連通開口部Ｈを形成する作業工程の説明図、同図（ｃ）は、その作業工程によって形成された連通開口部Ｈの説明図である。

【0050】

前記構造の連通開口部Ｈは、下記の手順１及び２によって作製することができる。

【0051】

［手順１］
手順１では、図３（ａ）又は図４（ａ）のように、リング状凸部６０Ａの外周に第１の筒体６１を嵌め込む前に予め、板体６０の外周から板体６０とリング状凸部６０Ａの境界部付近を工具Ｔで切り欠くことにより前記孔Ｈ１を形成する。

【0052】

前記孔Ｈ１、Ｈ２を形成する工具Ｔとしては図３（ａ）、図４（ａ）に示す形状のエンドミル（工具Ｔ）を使用することができるが、それ以外の別の工具を使用してもよい。図３（ａ）及び図４（ａ）中の矢印は、孔Ｈ１、Ｈ２を形成するときのエンドミル（工具Ｔ）の切込み方向を示している。図３（ａ）と図４（ａ）の例では、板体６０とリング状凸部６０Ａの境界付近にエンドミル（工具Ｔ）を接近させ、そのエンドミルの３方向切込み量（ロータ６の軸心方向、これにほぼ直角の方向、ロータ６の周方向への切込み量）を調整することによって、孔Ｈ１、Ｈ２を形成している。

【0053】

図４（ａ）に示すエンドミル（工具Ｔ）はその先端部の刃先が円弧形状になっているので、孔Ｈ１、Ｈ２は角部のない孔形状となり、これにより孔Ｈ１、Ｈ２に生じうる応力集中は緩和される。

【0054】

前記孔Ｈ１、Ｈ２の形成加工により生じたバリを取り除く作業は、リング状凸部６０Ａの外周に第１の筒体６１を嵌め込む前に予め行うことができ、その際、バリは、前記孔Ｈ１、Ｈ２全体のうち横穴として開口している部分（具体的には孔Ｈ２）から該孔Ｈ１、Ｈ２内にバリ取り用工具を挿入することによって容易に取り除くことができる。

【0055】

また、前記孔Ｈ１、Ｈ２は、板体６０の外周から板体６０とリング状凸部６０Ａの境界付近に工具Ｔを接近させて形成することができるので、かかる孔Ｈ１、Ｈ２全体のうち縦穴の形態で開口している部分（具体的には孔Ｈ１）の上方に回転翼１３Ｅがあっても（図１参照）、そのような回転翼１３が孔Ｈ１、Ｈ２の形成時に障害物とならず、かかる孔Ｈ１、Ｈ２からなる連通開口部Ｈは容易に形成することができる。

【0056】

［手順２］
手順２では、手順１で孔Ｈ１、Ｈ２を形成した後、図３（ｂ）又は図４（ｂ）のようにリンク状凸部６０Ａに第２の筒体６２を嵌め込む。これにより、その孔Ｈ１、Ｈ２のうち横穴の形態で開口している部分（具体的には孔Ｈ２）は第１の筒体６１の上端部外周で塞がれるようになる。

【0057】

図１の排気ポンプＰにおいては、図２のように、先に説明した連通開口部Ｈを複数設けており、これら複数の連通開口部Ｈの位置が排気ポンプＰのポンプ軸心に対して点対称となるように配置したことにより、ロータ６の重心位置が半径方向に対してずれ難く、バランスの修正も容易になるように構成してある。

【0058】

《ネジ溝排気部Ｐｓにおける排気動作説明》
先に説明した翼排気部Ｐｔの排気動作による移送で外側ネジ溝排気通路Ｓ１の上流入口や最終隙間Ｇに到達した気体分子は、外側ネジ溝排気通路Ｓ１や、連通開口部Ｈから内側ネジ溝排気通路Ｓ２に移行する。移行した気体分子は、ロータ６の回転によって生じる効果、すなわち、ロータ６の外周面とネジ溝１９Ａでのドラッグ効果やロータ６の内周面とネジ溝１９Ｂでのドラッグ効果によって、遷移流から粘性流に圧縮されながらガス排気口３に向って移行し、最終的に図示しない補助ポンプを通じて外部へ排気される。

【0059】

先に説明したように前記連通開口部Ｈは、孔Ｈ１、Ｈ２全体のうち横穴の形態で開口している部分（具体的には孔Ｈ２）を第１の筒体６１の上端部外周で塞いだ構造になっているので、その部分も外側ネジ排気通路Ｓ１の一部として前記ドラッグ効果による気体の排気動作が有効となる。

【0060】

《第２の実施形態》
図６は本発明の第２の実施形態である排気ポンプの断面図である。同図の排気ポンプＰは、先に説明した図１の排気ポンプＰ（第１の実施形態）におけるネジ溝排気部ＰＳのみを備える形式の排気ポンプ（ドラックポンプ）であるので、図１の排気ポンプＰと共通する部材には共通の符号を付し、その詳細説明は省略する。

【0061】

この図６の排気ポンプＰは、ロータ６（筒形回転部材）と、ロータ６をその軸心（ロータ軸５）周りに回転可能に支持する支持手段（ラジアル磁気軸受１０及びアキシャル磁気軸受１１）と、ロータ６を回転駆動する駆動モータ１２（駆動手段）と、ロータ６の外周を囲むように配置された外側ネジ溝排気部ステータ１８Ａ（外側筒形固定部材）と、ロータ６の内周によって囲まれるように配置された内側ネジ溝排気部ステータ１８Ｂ（内側筒形固定部材）と、ロータ６と外側ネジ溝排気部ステータ１８Ａの間に設けた螺旋状の外側ネジ溝排気通路Ｓ１と、ロータ６と内側ネジ溝排気部ステータ１８Ｂの間に設けた螺旋状の内側ネジ溝排気通路Ｓ２と、ロータ６に開設され、そのロータ６の外周付近に存在する気体の一部を内側ネジ溝排気通路Ｓ２へ導く連通開口部Ｈと、を具備している。

【0062】

この図６の排気ポンプＰのロータ６もまた、図１の排気ポンプＰのロータ６と同様に、裏面外周部にリング状凸部６０Ａを有する板体６４と、該リング状凸部６０Ａの外周に嵌め込み装着される筒体６１（図１の排気ポンプＰにおける第１の筒体６１に相当）と、を備えている。

【0063】

なお、図６の排気ポンプＰでは、前記板体６４が筒体６１の上端面を構成し、かつ、その板体６４の中心にボス孔７を設けている。そして、ロータ軸肩部９より上のロータ軸５先端部が前記板体６４のボス孔７に嵌め込まれ、かつ、その板体６４とロータ軸肩部９とをボルトで固定することにより、ロータ６とロータ軸５が一体化されるように構成してある。

【0064】

この図６の排気ポンプＰには図１の排気ポンプＰのような翼排気部Ｐｔがないので、図６の排気ポンプＰのロータ６は、図１の排気ポンプＰのロータ６における第２の筒体６２を省略した形状になっている。

【0065】

また、図６の排気ポンプＰの連通開口部Ｈは、図１の排気ポンプＰの連通開口部Ｈと同じような構成になっている。すなわち、図６の排気ポンプＰの連通開口部Ｈは、板体６４の外周部及びリング状凸部６２Ａの外周部を切り欠いてなる孔Ｈ１、Ｈ２（図３（ａ）及び（ｂ）参照）からなるとともに、その孔Ｈ１、Ｈ２全体のうち横穴の形態で開口している部分（具体的には孔Ｈ２）が筒体６１の上端部外周で塞がれた構造になっている。

【符号の説明】

【0066】

１ 外装ケース
１Ａ ポンプケース
１Ｂ ポンプベース
１Ｃ フランジ
２ ガス吸気口
３ ガス排気口
４ ステータコラム
５ ロータ軸
６ ロータ（筒形回転部材）
６０ 板体
６０Ａ リング状凸部
６０Ｂ 鍔部
６１ 第１の筒体
６２ 第２の筒体
６３ 板体
６４ 板体
７ ボス孔
９ 肩部
１０ ラジアル磁気軸受
１０Ａ ラジアル電磁石ターゲット
１０Ｂ ラジアル電磁石
１０Ｃ ラジアル方向変位センサ
１１ アキシャル磁気軸受
１１Ａ アーマチュアディスク
１１Ｂ アキシャル電磁石
１１Ｃ アキシャル方向変位センサ
１２ 駆動モータ
１２Ａ 固定子
１２Ｂ 回転子
１３ 回転翼
１３Ｅ 最下段の回転翼
１４ 固定翼
１８Ａ 外側ネジ溝排気部ステータ（外側筒形固定部材）
１８Ｂ 内側ネジ溝排気部ステータ（内側筒形固定部材）
１９Ａ、１９Ｂ ネジ溝
Ｄ 質量付加溝
Ｇ 最終隙間（最下段の回転翼と連通開口部の上流端との間の隙間）
Ｈ 連通開口部
Ｈ１、Ｈ２ 孔
Ｐ 排気ポンプ
Ｐｔ 翼排気部
Ｐｓ ネジ溝排気部
Ｓ１ 外側ネジ溝排気通路
Ｓ２ 内側ネジ溝排気通路
Ｔ 工具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】