特許 6208141 ロータ、及び、このロータを備えた真空ポンプ

(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】6208141

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】ロータ、及び、このロータを備えた真空ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 19/04 20060101AFI20170925BHJP

【ＦＩ】

   F04D19/04 E

   F04D19/04 F

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-538413(P2014-538413)

(86)(22)【出願日】2013年9月18日

(86)【国際出願番号】JP2013075107

(87)【国際公開番号】WO2014050648

(87)【国際公開日】20140403

【審査請求日】2016年7月4日

(31)【優先権主張番号】特願2012-211892(P2012-211892)

(32)【優先日】2012年9月26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】大立 好伸

(72)【発明者】

【氏名】前島 靖

(72)【発明者】

【氏名】高阿田 勉

(72)【発明者】

【氏名】坂口 祐幸

(72)【発明者】

【氏名】高井 慶行

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０６５２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０４３０３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−１４８３８９（ＪＰ，Ａ）

(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】

チャンバのガスを排気する真空ポンプのロータであって、
前記ロータは、
第１及び第２の筒体と、
前記両筒体の端部どうしを連結する連結部と、を具備し、
前記第１の筒体は、その外周面に複数の回転翼を備えるとともに、これら複数の回転翼が真空ポンプ軸心に沿って複数の固定翼と交互に配置されることによって、翼排気部を構成し、
前記第２の筒体は、少なくとも、その内周側に、ネジ溝排気流路を形成することによって、ネジ溝排気部を構成し、
前記第１の筒体又は前記連結部の内周面に前記ロータのバランス取り部を設け、このバランス取り部に質量付加手段を設け、
前記バランス取り部の内周面の内径は、前記第１の筒体の内径より大きく、前記内周面の前記質量負荷手段が付着する面の内径が下部に行くに従い同等又は同等以上であること
を特徴とするロータ。

【請求項2】

前記バランス取り部は、前記連結部に近い方で深く、かつ、前記連結部から遠い方で浅い、テーパ形状になっていること
を特徴とする請求項１に記載のロータ。

【請求項3】

前記バランス取り部は、その途中に段部を有するとともに、該段部を境界として、前記連結部に近い範囲が深く、かつ、前記連結部より遠い範囲が浅い、段付き形状になっていること
を特徴とする請求項１に記載のロータ。

【請求項4】

前記連結部と固定部が所定隙間を介して対向することにより、前記第１の筒体の内周面又は前記連結部の内周面側への前記ガスの逆流を防止する非接触型シールとして機能すること
を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のロータ。

【請求項5】

前記所定隙間は、０．５ｍｍから３．０ｍｍであり、より好ましくは１．０ｍｍから１．５ｍｍであること
を特徴とする請求項４に記載のロータ。

【請求項6】

チャンバのガスを排気する真空ポンプのロータであって、
前記ロータは、
第１及び第２の筒体と、
前記両筒体の端部どうしを連結する連結部と、を具備し、
前記第１の筒体は、その外周面に複数の回転翼を備えるとともに、これら複数の回転翼が真空ポンプ軸心に沿って複数の固定翼と交互に配置されることによって、翼排気部を構成し、
前記第２の筒体は、少なくとも、その内周側に、ネジ溝排気流路を形成することによって、ネジ溝排気部を構成し、
前記連結部は、前記第１の筒体の下端に一体に設けた環状の板体と、この環状の板体の外周部に一体に設けた環状の凸部とからなり、その環状の凸部に前記第２の筒体が嵌め込み装着されることによって、第１の筒体と第２の筒体とを連結してなり、
前記凸部の内周面を前記ロータのバランス取り部とし、このバランス取り部に耐腐食性の質量付加手段を設けたこと
を特徴とするロータ。

【請求項7】

前記第２の筒体は、ＦＲＰで形成されていること
を特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のロータ。

【請求項8】

請求項１から７のいずれかに記載のロータを備えたことを特徴とする真空ポンプ。

【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真空ポンプのロータと、このロータを備えた真空ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

ロータの回転によりチャンバのガスを排気する真空ポンプとしては、例えば、特許文献１に開示の真空ポンプが知られている。このような真空ポンプでは、その真空ポンプ組立製造段階において、ロータ（８）やその外周面に一体に設けられている回転翼（１０）を含む回転体全体のバランス取りを行う必要がある。

【0003】

特に、特許文献１のように腐食性ガスを排気する真空ポンプの場合は、ロータ（８）の表面に例えばニッケルリンメッキのような腐食防止皮膜が形成されているため、この腐食防止皮膜を形成した領域に質量付加手段として合成樹脂接着剤を塗布することにより、ロータ（８）の腐食を防止しつつ、回転体全体のバランス取りを行っている（特許文献１の段落０００８の記載および同文献１の図１から図３を参照）。

【0004】

ところで、この種の真空ポンプにおいては、近年、その排気性能の更なる向上を図るために、これまでアルミニウム合金等の金属材料で形成されていたロータの一部を、繊維強化樹脂材料のように金属材料よりも軽量で強度のある材料で形成する構成（この構成は例えば特許文献２を参照）や、本出願の図９に示した従来の真空ポンプ（ネジ溝ポンプ並行流タイプ）のように、ロータ６の回転によりガスを排気するためのネジ溝排気流路Ｒ１、Ｒ２を並行化した構成（この構成は例えば特許文献３を参照）が知られている。

【0005】

しかしながら、本出願の図９に示した従来の真空ポンプ（並行流タイプ）によると、ロータ６の略中間（具体的には、連結部６０）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。そして、このネジ溝排気部Ｐｓの領域では、ロータ６の内外周側にネジ溝排気流路Ｒ１、Ｒ２を設けることにより、ネジ溝排気流路の並行化とそれによる排気性能の更なる向上を図っている。そのため、本出願の図９に示した従来の真空ポンプ（並行流タイプ）に対して、特許文献１に開示の従来のバランス取りを適用する場合には、下記《問題点Ａ》から《問題点Ｄ》が生じる。

【0006】

《問題点Ａ》
本出願の図９を参照すると、内側のネジ溝１９Ａと対向するロータ６の内周面に、合成樹脂接着剤Ｍ１の塗布によるバランス取り部ＢＣが設けられるため、ネジ溝排気部Ｐｓ全体の有効なネジ長さが短くなり、真空ポンプＰ６の排気性能が低下する。

【0007】

《問題点Ｂ》
本出願の図９を参照すると、合成樹脂接着剤Ｍ１の塗布によるバランス取り部ＢＣがロータ６内周側のネジ溝排気流路Ｒ１に露出し、露出した合成樹脂接着剤Ｍ１がネジ溝排気流路Ｒ１内の腐食性ガスに曝される。このため、バランス取り用の合成樹脂接着剤Ｍ１が、腐食により砕け、破片となって、前述の製造装置のプロセスチャンバ、その他の密閉チャンバへ流出する可能性がある。例えば、ロータの回転運動により破片に運動エネルギが与えられた場合や、真空ポンプからチャンバ側への排出ガスの逆流が生じた場合などでの流出が考えられる。このような破片の流出は、合成樹脂接着剤Ｍ１以外の別の質量付加手段をバランス取り用の錘として採用した場合も、同様に生じ得る。

【0008】

《問題点Ｃ》
特に、本出願の図９に示したように、ロータ６のバランス取り部ＢＣの具体的な構成として、ロータ６の内周面にバランス取り用の溝Ｄを形成し、この溝Ｄ内にバランス取り用の合成樹脂接着剤Ｍ１を塗布する場合には、前述の腐食によって生じた合成樹脂接着剤Ｍ１の破片が、バランス取り用の溝Ｄから直ちに下方へ落下せず、溝Ｄ内に留まってしまう場合がある。このため、例えば、真空ポンプの耐腐食性試験において、試験的な腐食により生じた合成樹脂接着剤Ｍ１の破片が前記溝Ｄ内に留まり、耐腐食性試験の段階でその破片を確認することができず、納品した真空ポンプからその上流の装置へ前記破片が流出するという不具合が想定される。

【0009】

《問題点Ｄ》
また、前記のようなバランス取り用の溝Ｄ内に合成樹脂接着剤Ｍ１を塗布する際は、例えば本出願の図１０に示したように、棒状の工具Ｔの先端に合成樹脂接着剤Ｍ１を予め付着させておき、該工具Ｔの先端をロータ軸５とロータ６との間Ｌに挿入する（図１０の二点破線で示した工具Ｔを参照）。この際、バランス取り用の溝Ｄはロータ６の内周面から所定の深さを有しているので、前記のように挿入した工具Ｔをロータ６の内周面に対して所定角度傾けないと（図１０の実線で示した工具Ｔを参照）、その溝Ｄ内に合成樹脂接着剤Ｍ１を塗布することができず、塗布時に傾けた工具Ｔがロータ軸５に接触・干渉する等、バランス取りの作業性が悪い。特に小型の真空ポンプでは、ロータ軸５とロータ６との間隔が狭くなることから、傾けた工具Ｔがロータ軸５に接触・干渉し易く、バランス取りの作業性は更に悪化する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特許第３９７４７７２号公報

【0011】

【特許文献2】特開２００４−２７８５１２号公報

【0012】

【特許文献3】特許第３９７１８２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の一の目的は、真空ポンプの排気性能の向上と、バランス取り部からの破片の脱落防止を図るのに好適なロータ、及び、このロータを備えた真空ポンプを提供することである。また、本発明の他の目的は、前記のような破片がバランス取り部から万が一脱落したときの早期排出、早期発見を図る、及び、バランス取りの作業性の向上を図るのに好適なロータ、及び、このロータを備えた真空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】

【0014】

前記目的を達成するために、第１の本発明は、チャンバのガスを排気する真空ポンプのロータであって、前記ロータは、第１及び第２の筒体と、前記両筒体の端部どうしを連結する連結部と、を具備し、前記第１の筒体は、その外周面に複数の回転翼を備えるとともに、これら複数の回転翼が真空ポンプ軸心に沿って複数の固定翼と交互に配置されることによって、翼排気部を構成し、前記第２の筒体は、少なくとも、その内周側に、ネジ溝排気流路を形成することによって、ネジ溝排気部を構成し、前記第１の筒体又は前記連結部の内周面に前記ロータのバランス取り部を設け、このバランス取り部に質量付加手段を設け、前記バランス取り部の内周面の内径は、前記第１の筒体の内径より大きく、前記内周面の前記質量負荷手段が付着する面の内径が下部に行くに従い同等又は同等以上であることを特徴とする。

【0016】

前記第１の本発明において、前記バランス取り部は、前記連結部に近い方で深く、かつ、前記連結部から遠い方で浅い、テーパ形状になっていることを特徴としてもよい。

【0017】

前記第１の本発明において、前記バランス取り部は、その途中に段部を有するとともに、該段部を境界として、前記連結部に近い範囲が深く、かつ、前記連結部より遠い範囲が浅い、段付き形状になっていることを特徴としてもよい。

【0018】

前記第１の本発明において、前記連結部と固定部が所定隙間を介して対向することにより、前記第１の筒体の内周面又は前記連結部の内周面側への前記ガスの逆流を防止する非接触型シールとして機能することを特徴としてもよい。

【0020】

前記第１の本発明において、前記所定隙間は、０．５ｍｍから３．０ｍｍであり、より好ましくは１．０ｍｍから１．５ｍｍであることを特徴としてもよい。

【0021】

さらに、第２の本発明は、チャンバのガスを排気する真空ポンプのロータであって、前記ロータは、第１及び第２の筒体と、前記両筒体の端部どうしを連結する連結部と、を具備し、前記第１の筒体は、その外周面に複数の回転翼を備えるとともに、これら複数の回転翼が真空ポンプ軸心に沿って複数の固定翼と交互に配置されることによって、翼排気部を構成し、前記第２の筒体は、少なくとも、その内周側に、ネジ溝排気流路を形成することによって、ネジ溝排気部を構成し、前記連結部は、前記第１の筒体の下端に一体に設けた環状の板体と、この環状の板体の外周部に一体に設けた環状の凸部とからなり、その環状の凸部に前記第２の筒体が嵌め込み装着されることによって、第１の筒体と第２の筒体とを連結してなり、前記凸部の内周面を前記ロータのバランス取り部とし、このバランス取り部に耐腐食性の質量付加手段を設けたことを特徴とする。

【0022】

前記第１または第２の本発明において、前記第２の筒体は、ＦＲＰで形成することができる。

【0023】

本発明に係る真空ポンプは、前記第１または第２の本発明に係る真空ポンプのロータを備えるものである。

【発明の効果】

【0024】

第１の本発明にあっては、前記の通り、第１の筒体又は連結部の内周面にロータのバランス取り部を設け、このバランス取り部に質量付加手段を設けた。このため、第１の筒体又は連結部の内周側にはネジ溝排気流路が形成されないので、バランス取り部がネジ溝排気部に与える影響、具体的にはネジ溝排気部の有効なネジ長がバランス取り部の存在によって短くなることはなく、真空ポンプの排気性能の向上を図ることができる。また、バランス取り部に設けた質量付加手段が腐食性ガスに直接曝されることはないから、質量付加手段が腐食により砕けて破片が発生する等の不具合を回避できる。

【0025】

特に、前記第１の本発明において、バランス取り部は、第１の筒体の内径より大きい内径を有し、その内径が下部に行くに従い同等又は同等以上である、という構成を採用したものにあっては、そのバランス取り部の下部が下方に向けて開放されたものとなる。このため、万が一何らかの原因で、バランス取り部に設けた質量付加手段の一部が破片として脱落する事態が発生した場合でも、その脱落した破片は、前記のように開放されているバランス取り部の下部から直ちにかつスムーズに下方へ落下し、真空ポンプから排気されるガスと一緒に真空ポンプ外へ排出される。よって、真空ポンプ耐腐食性試験の段階でそのような破片が発生した場合に、かかる破片の早期排出と早期発見が可能となり、納品した真空ポンプからその上流の装置へ前記破片が流出するという不具合を未然に防止することができる。

【0026】

また、前記のようにバランス取り部の下部が下方に向けて開放されている場合は、例えば質量付加手段として合成樹脂接着剤を用いる際、ロータの内周面と略平行な姿勢の工具の先端に予め合成樹脂接着剤を付着させておき、その工具を平行移動させながら、開放されているバランス取り部の下部側からそのバランス取り部に当該工具の先端を差し込むことによって、バランス取り部の所定位置に合成樹脂接着剤（質量付加手段）を付加することができる。その付加時に当該工具を斜めに傾ける必要がないから、工具とロータ軸との接触・干渉を回避でき、バランス取りの作業性の向上も図ることができる。

【0027】

第２の本発明によると、第１の筒体の内周面又は連結部の内周面側へ腐食性ガスが逆流する現象は非接触型シールによって防止されるから、第１の筒体の内周面又は連結部の内周面側が腐食性ガスに曝される可能性は少ない。従って、例えば、第１の筒体の内面又は連結部の内周面をバランス取り部とし、そのバランス取り部に質量付加手段を設けた場合は、質量付加手段の腐食による破片の発生をより一層効果的に防止し得る。

【0028】

第２の本発明では、前記の通り、凸部の内周面をロータのバランス取り部とし、このバランス取り部に耐腐食性の質量付加手段を設ける構成を採用した。この凸部の内周面にはネジ溝排気流路を構成するネジ溝が形成されないので、当該凸部の内周面に設けた質量付加手段によるロータのバランス取り部がネジ溝排気部に与える影響、具体的にはネジ溝排気部の有効なネジ長がバランス取り部の存在によって短くなることはなく、真空ポンプの排気性能の向上を図ることができる。

【0029】

さらに、前記第２の本発明では、耐腐食性の質量付加手段を採用したため、質量付加手段を設けた凸部の内周側がネジ溝排気流路に連通する流路になる場合でも、その流路内の腐食性ガスによって質量付加手段が腐食し砕けて破片となる事態を回避でき、バランス取り部からの破片の脱落防止を図ることができる。また、そのような破片が真空ポンプから排気されるガスと一緒に真空ポンプ下流の装置へ流出する可能性も大幅に低減できる。

【0030】

また、前記第２の本発明では、凸部の内周面の下部は下方に向けて開放されている。このため、万が一何らかの原因で、その凸部の内周面に設けた質量付加手段の一部が破片として脱落する事態が発生した場合でも、脱落した破片は、どこにも留まらず、凸部の内周面の開放部（凸部の内周面の下部側）から直ちにかつスムーズに下方へ落下し、真空ポンプから排気されるガスと一緒に真空ポンプ外へ排出される。従って、真空ポンプ耐腐食性試験の段階でそのような破片が発生した場合に、かかる破片の早期排出と早期発見が可能となり、納品した真空ポンプからその上流の装置へ前記破片が流出するという不具合を未然に防止することができる。

【0031】

前記の通り、前記第２の本発明では、凸部の内周面の下部は下方に向けて開放されている。従って、質量付加手段として例えば合成樹脂接着剤を用いる場合には、ロータの内周面と略平行な姿勢の工具の先端に予め合成樹脂接着剤を付着させておき、その工具を平行移動させながら、凸部の内周面の開放部（凸部の内周面の下部側）から凸部の内周面に工具の先端を差し込むことによって、凸部の内周面の所定位置に合成樹脂材接着剤（質量付加手段）を付加することができる。その付加時に工具を斜めに傾ける必要がないから、工具とロータ軸との接触・干渉を回避でき、バランス取りの作業性の向上も図れる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態である真空ポンプ（ネジ溝ポンプ並行流タイプ）の断面図、同図（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図。

【図2】図１に示したバランス取り部でロータのバランスを取る方法の説明図。

【図3】図３（ａ）及び（ｂ）は、図１（ａ）に示した切欠き部Ｋ１の形状の変形例の説明図。

【図4】図４（ａ）は、本発明の第２実施形態である真空ポンプ（ネジ溝ポンプ折り返し流タイプ）の断面図、同図（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図。

【図5】図５（ａ）は、本発明の第３実施形態である真空ポンプ（ネジ溝ポンプ平行流および一部樹脂ロータタイプ）の断面図、同図（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図。

【図6】図６（ａ）は、本発明の第４実施形態である真空ポンプ（ネジ溝ポンプ並行流タイプ）の断面図、同図（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図。

【図7】図７（ａ）は、本発明の第５実施形態である真空ポンプのロータの断面図、同図（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図。

【図8】図８（ａ）は、本発明の第６実施形態である真空ポンプ（ネジ溝ポンプ並行流タイプ）の断面図、同図（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図。

【図9】特許文献１に開示の従来のバランス取りを適用した従来の真空ポンプ（ネジ溝ポンプ並行流タイプ）の断面図。

【図10】図９に示した従来の真空ポンプにおいて、そのロータのバランスを取る方法の説明図。

【発明を実施するための最良の形態】

【0033】

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

【0034】

図１（ａ）は、本発明の第１実施形態である真空ポンプ（ネジ溝ポンプ並行流タイプ）の断面図、同図（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図である。

【0035】

この図１（ａ）の真空ポンプＰ１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。この真空ポンプは、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。

【0036】

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。

【0037】

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接続される。

【0038】

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、固定部として、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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

駆動モータ１２は、固定子１２Ａと回転子１２Ｂとからなり、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。

【0042】

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。

【0043】

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。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、その径方向所定位置に磁力で浮上支持される。

【0044】

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。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、その軸方向所定位置に磁力で浮上支持される。

【0045】

ステータコラム４の外側にはロータ６が設けられており、このロータ６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連結部６０（具体的には、環状の板体６０Ａ）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）をその筒軸方向に連結したような形状になっている。なお、図１（ａ）の真空ポンプにおけるロータ６は一つのアルミ合金塊から切り出し加工したものであることより、このロータ６を構成する第１の筒体６１、第２の筒体６２、連結部６０、及び、後述の端部材６３は一部品として形成されている。

【0046】

第１の筒体６１の上端には、その上端面を構成する部材として、端部材６３が一体に設けられており、この端部材６３を介して、前記ロータ６は、前記ロータ軸５に一体化されている。この一体化の構造例として、図１（ａ）の真空ポンプＰ１では、端部材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先端部を端部材６３のボス孔７に嵌め込み、かつ、端部材６３とロータ軸肩部９とをボルトで固定することで、ロータ６とロータ軸５は一体化している。

【0047】

さらに、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。従って、図１（ａ）の真空ポンプＰ１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。

【0048】

《翼排気部Ｐｔの詳細構成》
図１（ａ）の真空ポンプＰ１では、ロータ６の略中間（具体的には、連結部６０）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。以下、この翼排気部Ｐｔを詳細に説明する。

【0049】

ロータ６の略中間より上流側のロータ６外周面、具体的には該ロータ６を構成する第１の筒体６１の外周面には、複数の回転翼１３が一体に設けられている。これら複数の回転翼１３は、ロータ６の回転中心軸（ロータ軸５）若しくは外装ケース１の軸心（以下「真空ポンプ軸心」という）を中心として放射状に並んで配置されている。

【0050】

一方、ポンプケース１Ａの内周側には複数の固定翼１４が設けられており、これら複数の固定翼１４もまた、真空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。

【0051】

そして、図１（ａ）の真空ポンプＰ１では、前記のように放射状に配置された回転翼１３と固定翼１４とが真空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、真空ポンプＰ１の翼排気部Ｐｔが構成されている。

【0052】

要するに、図１（ａ）の真空ポンプＰ１において、ロータ６を構成する第１の筒体６１は、その外周面に複数の回転翼１３を備え、これら複数の回転翼１３が真空ポンプ軸心に沿って複数の固定翼１４と交互に配置されることによって、真空ポンプＰ１の翼排気部Ｐｔを構成するものである。

【0053】

なお、前記いずれの回転翼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。前記いずれの固定翼１４もまた、気体分子の排気に最適な角度で傾斜している。

【0054】

《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。

【0055】

《ネジ溝排気部Ｐｓの詳細構成》
図１（ａ）の真空ポンプＰ１では、ロータ６の略中間（具体的には、連結部６０）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。以下、このネジ溝排気部Ｐｓを詳細に説明する。

【0056】

ロータ６の略中間より下流側のロータ６、具体的には該ロータ６を構成する第２の筒体６２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。

【0057】

内外２重円筒形のネジ溝排気部ステータ１８Ａ、１８Ｂのうち、内側のネジ溝排気部ステータ１８Ａ（以下「内側ネジ溝排気部ステータ１８Ａ」という）は、その外周面が第２の筒体６２の内周面と対向するように配置された円筒形の固定部であって、第２の筒体６２の内周によって囲まれるように配置されている。

【0058】

この一方、外側のネジ溝排気部ステータ１８Ｂ（以下「外側ネジ溝排気部ステータ１８Ｂ」という）は、その内周面が第２の筒体６２の外周面に対向するように配置された円筒形の固定部であって、第２の筒体６２の外周を囲むように配置されている。

【0059】

内側ネジ溝排気部ステータ１８Ａの外周部には、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。ネジ溝１９Ａは、内側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、第２の筒体６２の内周側にネジ溝排気流路（以下「内側ネジ溝排気流路Ｒ１」という）が設けられる。尚、この内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で支持されている。

【0060】

外側ネジ溝排気部ステータ１８Ｂの内周部にも、前記ネジ溝１９Ａと同様のネジ溝１９Ｂを形成してある。このようなネジ溝１９Ｂにより、第２の筒体６２の外周側にネジ溝排気流路（以下「外側ネジ溝排気流路Ｒ２」という）が設けられる。なお、この外側ネジ溝排気部ステータ１８Ｂもその下端部がポンプベース１Ｂで支持されている。

【0061】

要するに、図１（ａ）の真空ポンプＰ１において、ロータ６を構成する第２の筒体６２は、少なくとも、その内周面とこれに対向する固定部（内側ネジ溝排気部ステータ１８Ａ）の外周面との間に、螺旋状のネジ溝排気流路（内側ネジ溝排気流路Ｒ１）を形成することによって、真空ポンプＰ１のネジ溝排気部Ｐｓを構成するものである。

【0062】

図示は省略するが、先に説明したネジ溝１９Ａ、１９Ｂを第２の筒体６２の内周面又は外周面若しくはその両面に形成することで、前記のような内側ネジ溝排気流路Ｒ１又は外側ネジ溝排気流路Ｒ２が設けられるように構成してもよい。

【0063】

ネジ溝排気部Ｐｓでは、ネジ溝１９Ａと第２の筒体６２の内周面でのドラッグ効果やネジ溝１９Ｂと第２の筒体６２の外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、内側ネジ溝排気流路Ｒ１の上流入口側（ガス吸気口２に近い方の流路開口端）で最も深く、その下流出口側（ガス排気口３に近い方の流路開口端）で最も浅くなるように設定してある。このことはネジ溝１９Ｂも同様である。

【0064】

外側ネジ溝排気流路Ｒ２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、また、同流路Ｒ２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。

【0065】

内側ネジ溝排気流路Ｒ１の上流入口は、ロータ６の略中間でロータ６の内周面（具体的には、連結部６０の内面）に向って開口しており、また、同流路Ｒ１の下流出口は、外側ネジ溝排気流路Ｒ２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。

【0066】

ロータ６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流路Ｒ１へ導くように機能する。かかる機能を備えた連通開口部Ｈは、例えば、図１（ａ）のように連結部６０の内外面を貫通するように形成してもよい。また、図１（ａ）の真空ポンプＰ１では、前記連通開口部Ｈを複数設け、これら複数の連通開口部Ｈが真空ポンプ軸心に対して点対称となるように配置することにより、ロータ６の重心位置が半径方向に対してずれ難く、ロータ６のバランスの修正も容易になるように構成してある。

【0067】

《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流路Ｒ２の上流入口や最終隙間Ｇに到達した気体分子は、外側ネジ溝排気流路Ｒ２や、連通開口部Ｈから内側ネジ溝排気流路Ｒ１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、第２の筒体６２の外周面とネジ溝１９Ｂでのドラッグ効果や、第２の筒体６２の内周面とネジ溝１９Ａ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。

【0068】

《ロータ６のバランス取り部Ｋ１の説明》
図１（ａ）の真空ポンプＰ１では、第１の筒体６１又は連結部６０の内周面に、ロータ６のバランス取り部Ｋ１を設け、このバランス取り部Ｋ１に、ロータ６のバランスを取るための錘の一種として、同図（ｂ）に示す質量付加手段Ｍを設けている。

【0069】

また、このバランス取り部Ｋ１は、同図（ａ）（ｂ）のように連結部６０側から第１の筒体６１の内周面を所定の深さで切り欠くことにより、第１の筒体６１の内径より大きい内径を有し、その内径が下部に行くに従い同等となるように形成してある。なお、このバランス取り部Ｋ１は、第１の筒体６１の内径より大きい内径を有するものであるならば、その内径が下部に行くに従い同等以上となるように形成してもよい。

【0070】

バランス取り部Ｋ１は、図１（ａ）のように第１の筒体６１内周面の周方向全体に亘って環状に形成することが好ましい。そのように形成すれば、どの周方向位置でも質量付加手段Ｍによってロータ６のバランスを取ることができ、バランス取りの自由度が高くなるし、切り欠かれたバランス取り部Ｋ１による第１の筒体６１の欠損でロータ６の重心位置が半径方向に対してずれ難く、ロータ６のバランスの修正が容易になるからである。

【0071】

図１（ａ）の真空ポンプＰ１において、前記バランス取り部Ｋ１の長さは、第１の筒体６１の軸方向長さを基準として、その基準の半分以下としているが、これに限定されることはない。図示は省略するが、バランス取り部Ｋ１の長さは、前記基準の半分以上としてもよい。

【0072】

図２は、図１に示したバランス取り部Ｋ１でロータ６のバランスを取る方法の説明図である。図１に示したバランス取り部Ｋ１は、前述の通り、連結部６０側から切り欠かれた形態で設けられるから、バランス取り部Ｋ１の下部側（連結部６０側）は下方に向けて開放されている。従って、例えば、質量付加手段Ｍとして後述の合成樹脂接着剤を用いる場合は、図２に示すバランス取り方法で、ロータ６のバランス取りを行うことができる。

【0073】

図２のバランス取り方法は、予め、棒状の工具Ｔの先端に合成樹脂接着剤（質量付加手段Ｍ）を付着させておき、その工具Ｔをロータ６の内周面と略平行な姿勢とし、この姿勢で当該工具Ｔの先端をロータ軸５とロータ６との間に挿入する（図２の二点破線で示す工具Ｔを参照）。そして、前記のように挿入した工具Ｔを平行移動させながら、前記のように開放されているバランス取り部Ｋ１の下部側からそのバランス取り部Ｋ１に当該工具Ｔの先端を差し込むことにより（図２の実線で示す工具Ｔを参照）、バランス取り部Ｋ１の所定位置に合成樹脂接着剤（質量付加手段Ｍ）を付加するものである。

【0074】

図３（ａ）及び（ｂ）は、図１（ａ）に示したバランス取り部Ｋ１の形状の変形例の説明図である。図３（ａ）のバランス取り部Ｋ２は、それ全体のうち特に連結部６０に近い方で深く、かつ、連結部６０から遠い方で浅い、テーパ形状になっている。また、図３（ｂ）のバランス取り部Ｋ３は、その途中に段部Ｓを有するとともに、該段部Ｓを境界として、連結部６０に近い範囲が深く、かつ、連結部６０より遠い範囲が浅い、段付き形状になっている。このようなテーパ形状のバランス取り部Ｋ２や段部Ｓを有するバランス取り部Ｋ３を図１（ａ）のバランス取り部Ｋ１として採用することができる。また、図示は省略するが、必要に応じて、前記のようなテーパ形状と段部を組み合わせた形状のバランス取り部を図１（ａ）のバランス取り部Ｋ１として採用することも可能である。

【0075】

質量付加手段Ｍとしては、例えば、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、ポリアミド樹脂等の各種合成樹脂接着剤を１ｍｍ程度の厚みでバランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３に塗布し、かつ、常温または加熱によりその合成樹脂接着剤を硬化させる方式を採用することができる。この際、塗布する合成樹脂接着剤を少量にする方法としては、例えば、その合成樹脂接着剤よりも密度の高い金属粉末を合成樹脂接着剤の中に含有させる方法を採用してもよい。この種の金属粉末としては、例えば、ＳＵＳ粉末、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化クロム（Ｃｒ_２Ｏ_３）等の金属酸化物からなるセラミック微粒子若しくはセラミック短繊維を採用することができる。

【0076】

以上説明した第１実施形態の真空ポンプＰ１によると、前記の通り、第１の筒体６１又は連結部６０の内周面にロータ６のバランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を設け、このバランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３に質量付加手段Ｍを設けた。このため、第１の筒体６１又は連結部６０の内周側にはネジ溝排気流路が形成されないので、バランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３がネジ溝排気部Ｐｓに与える影響、具体的にはネジ溝排気部Ｐｓの有効なネジ長がバランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の存在によって短くなることはなく、真空ポンプＰの排気性能の向上を図ることができる。また、バランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３に設けた質量付加手段Ｍが腐食性ガスに直接曝されることはないから、質量付加手段Ｍが腐食により砕けて破片が発生する等の不具合を回避できる。

【0077】

また、第１実施形態の真空ポンプＰ１にあっては、バランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の具体的な構成として、当該バランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は、第１の筒体６１の内径より大きい内径を有し、その内径が下部に行くに従い同等又は同等以上である、という構成を採用したため、バランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の下部（連結部６０側）が下方に向けて開放されたものとなる。このことより、例えば万が一何らかの原因で、バランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３に設けた質量付加手段Ｍの一部が破片として脱落する事態が発生した場合でも、その脱落した破片は前記のように開放されているバランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の下部から直ちにかつスムーズに下方へ落下し、真空ポンプＰから排気されるガスと一緒に真空ポンプＰ外へ排出される。よって、真空ポンプ耐腐食性試験の段階でそのような破片が発生した場合に、かかる破片の早期排出と早期発見が可能となり、納品した真空ポンプからその上流の装置へ前記破片が流出するという不具合を未然に防止することができる。

【0078】

さらに、前記のようにバランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の下部が下方に向けて開放されている場合は、例えば質量付加手段Ｍとして合成樹脂接着剤を用いる際、ロータ６の内周面と略平行な姿勢の工具の先端に予め合成樹脂接着剤を付着させておき、その工具を平行移動させながら、開放されているバランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の下部側からそのバランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３に当該工具の先端を差し込むことによって、バランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３の所定位置に合成樹脂接着剤（質量付加手段）を付加することができる。その付加時に当該工具を斜めに傾ける必要がないから、工具とロータ軸との接触・干渉を回避でき、バランス取りの作業性も向上する。

【0079】

図４（ａ）は、本発明の第２実施形態である真空ポンプ（ネジ溝ポンプ折り返し流タイプ）の断面図、同図（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図である。

【0080】

図１（ａ）の真空ポンプＰ１は、ロータ６の略下半分（第２の筒体６２）の内周側と外周側を並行してガスが流れる構成（ネジ溝ポンプ並行流タイプ）であるが、図４（ａ）の真空ポンプＰ２は、そのタイプが異なる。

【0081】

すなわち、この図４（ａ）の真空ポンプＰ２は、同図（ａ）矢印Ｒ１−Ｒ２で示したように、ロータ６の下端部（具体的には、第２の筒体６２の下端部）でガスの流れが上下方向に反転することにより、ロータ６の略下半分の内周側と外周側とでガスが逆向きに流れる構成（ネジ溝ポンプ折り返し流タイプ）である。なお、その構成以外の真空ポンプＰ２の基本的な構成については図１（ａ）の真空ポンプＰ１と同様であるため、図４（ａ）では、図１（ａ）に示した部材と同一部材に同一の符号を付し、その詳細説明は省略する。

【0082】

本発明の第１実施形態で先に説明した図１（ａ）（ｂ）や図３（ａ）（ｂ）に示すバランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は、図４（ａ）のようなネジ溝ポンプ折り返し流タイプの真空ポンプＰ２にも適用することができる。

【0083】

図５（ａ）は、本発明の第３実施形態である真空ポンプ（ネジ溝ポンプ並行流および一部樹脂ロータタイプ）の断面図、同図（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図である。

【0084】

図５（ａ）の真空ポンプＰ３は、図１（ａ）の真空ポンプＰ１における第２の筒体６２を繊維強化樹脂で形成したものであり、それ以外の基本的な真空ポンプＰ３の構成は、図１（ａ）の真空ポンプＰ１と同様であるため、図５（ａ）では、図１（ａ）に示した部材と同一部材に同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

【0085】

この図５（ａ）の真空ポンプＰ３のロータ６も、図１（ａ）の真空ポンプＰ１のロータ６と同じく、連結部６０を介して第１の筒体６１と第２の筒体６２の端部どうしを連結した構造になっているが、その連結部６０の具体的な構成や第２の筒体６２の材質等、ロータ６の具体的な構成は、図１（ａ）の真空ポンプＰ１のロータ６とは異なっている。

【0086】

すなわち、図５（ａ）の真空ポンプＰ３のロータ６における連結部６０は、第１の筒体６１の下端に一体に設けた環状の板体６０Ａと、環状の板体６０Ａの外周部に一体に設けた環状の凸部６０Ｂとからなり、その環状の凸部６０Ｂの外周部に第２の筒体６２が嵌め込み装着されることによって、第１の筒体６１と第２の筒体６２とが一体に連結されている。

【0087】

また、この図５（ａ）の真空ポンプＰ３のロータ６において、第１の筒体６１や環状の板体６０Ａ、及び環状の凸部６０Ｂは、いずれも、アルミニウム合金等の金属材料で構成されているが、第２の筒体６２は、その金属材料よりも軽量な繊維強化樹脂で構成されている。

【0088】

本発明の第１実施形態で先に説明した図１（ａ）（ｂ）や図３（ａ）（ｂ）に示すバランス取り部Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は、この図５（ａ）の真空ポンプＰ３のように、ロータ６全体のうち第２の筒体６２を繊維強化樹脂で形成した形式にも適用することができる。

【0089】

図６（ａ）は、本発明の第４実施形態である真空ポンプ（ネジ溝ポンプ並行流タイプ）の断面図、同図（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図である。

【0090】

この図６（ａ）の真空ポンプＰ４の基本的な構成は、図１（ａ）の真空ポンプと同様であるため、図６（ａ）では、図１（ａ）に示した部材と同一部材に同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

【0091】

図１（ａ）の真空ポンプＰ１におけるバランス取り部Ｋ１は、第１の筒体６１の内径より大きい内径を有するものであったが、図６（ａ）の真空ポンプＰ４におけるバランス取り部Ｋ４は、第１の筒体６１と同じ内径となるように構成したものであり、図６（ａ）の真空ポンプＰ４では、そのように構成したバランス取り部Ｋ４に質量付加手段Ｍを設けている。

【0092】

この図６（ａ）のバランス取り部Ｋ４は、例えば、図４（ａ）の真空ポンプＰ２や、図５（ａ）の真空ポンプＰ３にも適用することができる。

【0093】

この第４実施形態の真空ポンプＰ４にあっても、第１実施形態の真空ポンプＰ１と同じく、第１の筒体６１又は連結部６０の内周面にロータ６のバランス取り部Ｋ４が設けられること、及び、第１の筒体６１又は連結部６０の内周側にはネジ溝排気流路Ｒ１、Ｒ２が形成されないことから、第１実施形態の真空ポンプＰ１と同様の作用効果、すなわち、真空ポンプＰ４の排気性能の向上、質量付加手段Ｍが腐食により砕けて破片が発生する等の不具合の回避が可能である。

【0094】

さらに、この第４実施形態の真空ポンプＰ４でも、第１実施形態の真空ポンプＰ１と同じく、バランス取り部Ｋ４の下部が下方に向けて開放されたものとなるから、第１実施形態の真空ポンプＰ１と同様の作用効果、すなわち、前記破片の早期排出と早期発見が可能であり、また、バランス取りの作業性も向上する。

【0095】

図７（ａ）は、本発明の第５実施形態である真空ポンプのロータの断面図、同図（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図である。

【0096】

この図７（ａ）の真空ポンプのロータ６の基本的な構成は、図５（ａ）の真空ポンプＰ３のロータ６と同様であるため、図７（ａ）では図５（ａ）に示した部材と同一部材に同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

【0097】

図７（ａ）の真空ポンプのロータ６では、連結部６０の凸部６０Ｂの内周面をバランス取り部Ｋ５とし、このバランス取り部Ｋ５に耐腐食性の質量付加手段Ｍを設けている。図示は省略するが、このバランス取り部Ｋ５でも、例えば図１（ｂ）や図３（ａ）（ｂ）にそれぞれ示すテーパ形状や段部を有する形状を採用可能である。

【0098】

この第５実施形態の真空ポンプのロータ６にあっては、前記の通り、凸部６０Ｂの内周面をロータ６のバランス取り部Ｋ５とし、このバランス取り部Ｋ５に耐腐食性の質量付加手段Ｍを設ける構成を採用した。この凸部６０Ｂの内周面にはネジ溝排気流路Ｒ１、Ｒ２を構成するネジ溝１９Ａ、１９Ｂが形成されないので、当該凸部６０Ｂの内周面に設けた質量付加手段Ｍによるロータ６のバランス取り部がネジ溝排気部Ｐｓに与える影響、具体的にはネジ溝排気部Ｐｓの有効なネジ長がバランス取り部の存在によって短くなることはなく、真空ポンプの排気性能の向上を図ることができる。

【0099】

また、この第５実施形態の真空ポンプのロータ６においては、耐腐食性の質量付加手段Ｍを採用したため、質量付加手段Ｍを設けた凸部６０Ｂの内周側はネジ溝排気流路Ｒ１に連通する流路になるものの、その流路内の腐食性ガスによって質量付加手段Ｍが腐食し砕けて破片となる事態を回避でき、バランス取り部Ｋ５からの破片の脱落防止を図ることができる。また、そのような破片が真空ポンプから排気されるガスと一緒に真空ポンプ下流の装置へ流出する可能性も大幅に低減できる。

【0100】

さらに、この第５実施形態の真空ポンプのロータ６では、凸部６０Ｂの内周面の下部は下方に向けて開放されている。このため、万が一何らかの原因で、その凸部６０Ｂの内周面に設けた質量付加手段Ｍの一部が破片として脱落する事態が発生した場合でも、脱落した破片は、どこにも留まらず、凸部６０Ｂの内周面の開放部（凸部６０Ｂの内周面の下部側）から直ちにかつスムーズに下方へ落下し、真空ポンプから排気されるガスと一緒に真空ポンプ外へ排出される。従って、真空ポンプの耐腐食性試験の段階でそのような破片が発生した場合に、かかる破片の早期排出と早期発見が可能となり、納品した真空ポンプからその上流の装置へ前記破片が流出するという不具合を未然に防止することができる。

【0101】

また、この第５実施形態の真空ポンプのロータ６では、前記の通り、凸部６０Ｂの内周面の下部は下方に向けて開放されている。従って、質量付加手段Ｍとして例えば合成樹脂接着剤を用いる場合には、ロータ６の内周面と略平行な姿勢の工具の先端に予め合成樹脂接着剤を付着させておき、その工具を平行移動させながら、前記凸部６０Ｂの内周面の開放部（凸部６０Ｂの内周面の下部側）から当該凸部６０Ｂの内周面に当該工具の先端を差し込むことによって、凸部６０Ｂの内周面の所定位置に合成樹脂材接着剤（質量付加手段Ｍ）を付加することができる。その付加時に当該工具を斜めに傾ける必要がないから、工具とロータ軸５との接触・干渉を回避でき、バランス取りの作業性の向上も図ることができる。

【0102】

図８（ａ）は、本発明の第６実施形態である真空ポンプ（ネジ溝ポンプ並行流タイプ）の断面図、同図（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図である。

【0103】

この図８（ａ）の真空ポンプＰ５の基本的な構成は、図１（ａ）の真空ポンプＰ１と同様であるため、図８（ａ）では、図１（ａ）に示した部材と同一部材に同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

【0104】

図８（ａ）の真空ポンプＰ５が図１（ａ）の真空ポンプＰ１と異なる構成は、連結部６０の底面６０_ＩＮとその底面６０_ＩＮ側に位置する内側ネジ溝排気部ステータ１８Ａ（固定部）とが所定隙間Ｖを介して対向することにより、連結部６０と内側ネジ溝排気部ステータ１８Ａの間に固定シール部２０が形成され、その連結部６０の底面６０_ＩＮと内側ネジ溝排気部ステータ１８Ａとが対向する範囲において、第１の筒体６１の内周面又は連結部６０の内周面側へのガスの逆流を防止する非接触型シールとして機能するように構成されている点である。前記所定隙間Ｖは、真空ポンプＰ５稼働時のロータの振れ量や熱膨張における寸法変化、そして組立時の組立誤差などから考慮し設定する。なお、本発明では、前記所定隙間Ｖを、微小シール隙間として約０．５ｍｍから３．０ｍｍ程度に設定しているが、この設定値は必要に応じて適宜変更することができる。

【0105】

また、この図８（ａ）の真空ポンプＰ５においては、前記固定シール部２０の具体的な構成例として、かかる固定シール部２０は、内側ネジ溝排気部ステータ１８Ａの先端部に一体に形成しているが、これに限定されることはない。例えば、内側ネジ溝排気部ステータ１８Ａとは別体に固定シール部２０を形成して内側ネジ溝排気部ステータ１８Ａに取り付け固定する構成も採用し得る。また、内側ネジ溝排気部ステータ１８Ａとは異なる真空ポンプ内の固定部、例えばステータコラム４（固定部）等に固定シール部２０を一体に設けたり取り付け固定したりする構成も採用し得る。

【0106】

ところで、例えば図１（ａ）の真空ポンプＰ１において、連結部６０の連通開口部Ｈから内側ネジ溝排気流路Ｒ１側に導かれるガスの一部は、内側ネジ溝排気部ステータ１８Ａと連結部６０との間を抜けてステータコラム４の外周に向かい、第１の筒体６１の内周面又は連結部６０の内周面側へ逆流しようとする。このガスの逆流はステータコラム４のどの外周方向からも生じ得るため、図８（ａ）の真空ポンプＰ５においては、ステータコラム４の外周を囲むように環状に前記固定シール部２０を形成することで、前記非接触型シールを環状に設けている。

【0107】

従って、図８（ａ）の真空ポンプＰ５によると、連結部６０の連通開口部Ｈから内側ネジ溝排気流路Ｒ１側に導かれるガスが腐食性ガスであっても、そのような腐食性ガスが第１の筒体６１の内周面又は連結部６０の内周面側へ逆流する現象は非接触型シールによって防止されるから、第１の筒体６１の内周面又は連結部６０の内周面側が腐食性ガスに曝される可能性は少ない。

【0108】

ところで、図８（ａ）の真空ポンプＰ５においても、図１（ａ）の真空ポンプＰ１と同じく、第１の筒体６１又は連結部６０の内周面にロータ６のバランス取り部Ｋ１を設けるとともに、このバランス取り部Ｋ１に質量付加手段Ｍを設けているが、この図８（ａ）の真空ポンプＰ５の場合は、そのような質量付加手段Ｍが設けられる領域、すなわち第１の筒体６１の内周面又は連結部６０の内周面側は、前述のように腐食性ガスの逆流が防止されているので、質量付加手段Ｍが腐食性ガスに曝される可能性も少なく、質量付加手段Ｍの腐食による破片の発生をより一層効果的に防止することが可能である。

【0109】

以上説明した図８（ａ）の真空ポンプＰ５における非接触型シールは、図１（ａ）の真空ポンプＰ１だけでなく、例えば図４（ａ）、図５（ａ）、又は図６（ａ）の真空ポンプＰ２、Ｐ３、Ｐ４にも適用することができる。

【0110】

上述した実施形態及び各変形例は、種々組み合わせることができる。例えば、第１実施形態と第５実施形態の両方でバランス取りをすることも可能である。

【符号の説明】

【0111】

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
６０ 連結部
６０_ＩＮ 連結部の内面
６０Ａ 環状の板体
６０Ｂ 環状の凸部
６１ 第１の筒体
６２ 第２の筒体
６３ 端部材
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 内側ネジ溝排気部ステータ（第２の筒体の内周面に対向する固定部材）
１８Ｂ 外側ネジ溝排気部ステータ（第２の筒体の外周面に対向する固定部材）
１９Ａ、１９Ｂ ネジ溝
２０ 固定シール部
ＢＣ 従来のバランス取り部
Ｄ バランス取り用の溝
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
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４ バランス取り部
Ｍ 質量付加手段
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６ 排気ポンプ
Ｐｔ 翼排気部
Ｐｓ ネジ溝排気部
Ｒ１ 内側ネジ溝排気通路
Ｒ２ 外側ネジ溝排気通路
Ｓ 段部
Ｔ 工具
Ｖ 所定隙間（微小シール隙間）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】