特開 2024-154350 可変のホルベック幾何形状を有するホルベックポンプ段を備える真空ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024154350

(43)【公開日】2024-10-30

(54)【発明の名称】可変のホルベック幾何形状を有するホルベックポンプ段を備える真空ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 19/04 20060101AFI20241023BHJP

【ＦＩ】

F04D19/04 C

【審査請求】有

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023087729

(22)【出願日】2023-05-29

(31)【優先権主張番号】23168408

(32)【優先日】2023-04-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】520415627

【氏名又は名称】プファイファー・ヴァキューム・テクノロジー・アクチエンゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(74)【代理人】

【識別番号】100221981

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 大成

(72)【発明者】

【氏名】マクシミリアン・ビルケンフェルト

(72)【発明者】

【氏名】ハイコ・ブリュック

【テーマコード（参考）】

3H131

【Ｆターム（参考）】

3H131AA02

3H131AA07

3H131BA14

3H131CA02

(57)【要約】

【課題】吸気口と排気口とを有する少なくとも１つのホルベックポンプ段を備え、ホルベックポンプ段は、ロータスリーブを具備するホルベックロータと、ステータスリーブを具備するホルベックステータとを有し、ステータスリーブは、ホルベック間隙を形成しながら、ホルベックロータに対して同軸に配置されていて、ステータスリーブは、複数のねじ溝を具備するホルベックねじ部を有する、真空ポンプにおいて、ホルベックポンプ段の特性値を比較的小さなステップで又は微調整して変化できるようにする。
【解決手段】ステータスリーブ１０は、ワンピースに構成されていて、ウェブ１２の数と、ねじピッチと、ねじ溝１４の幅と、ウェブの幅と、溝底１８上のウェブの高さとからなるねじ部パラメータの群のうちのホルベックねじ部１６の少なくとも１つのねじ部パラメータが、ステータスリーブの軸方向延伸長さにわたって変化する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空ポンプ（１１１）、特にターボ分子真空ポンプ（１１１）であって、
吸気口（Ｅ）とポンプ方向で吸気口（Ｅ）の下流側にある排気口（Ａ）とを有する少なくとも１つのホルベックポンプ段を備え、
ホルベックポンプ段は、ロータスリーブ（１６３、１６５）を具備するホルベックロータと、ステータスリーブ（１０）を具備するホルベックステータとを有し、ステータスリーブ（１０）は、ホルベック間隙（１７１、１７３、１７５）を形成しながら、ホルベックロータに対して同軸に配置されていて、
ステータスリーブ（１０）は、複数のねじ溝（１４）を具備するホルベックねじ部（１６）を有し、ねじ溝（１４）は、ステータスリーブ（１０）に形成されたウェブ（１２）と、ステータスリーブ（１０）によって形成された溝底（１８）とによって画定されている、真空ポンプ（１１１）において、
ステータスリーブ（１０）は、ワンピースに構成されていて、ウェブ（１２）の数と、ねじピッチと、ねじ溝（１４）の幅と、ウェブ（１２）の幅と、溝底（１８）上のウェブ（１２）の高さとからなるねじ部パラメータの群のうちのホルベックねじ部（１６）の少なくとも１つのねじ部パラメータが、ステータスリーブ（１０）の軸方向の延伸長さにわたって変化することを特徴とする、真空ポンプ（１１１）。

【請求項2】

ホルベックねじ部（１６）は、軸方向でステータスリーブ（１０）の第１の高さ寸法にわたって延在する第１のねじ部部分（Ｉ）と、第１のねじ部部分（Ｉ）の下流側で、軸方向でステータスリーブ（１０）の第２の高さ寸法にわたって延在する第２のねじ部部分（ＩＩ）と、第２のねじ部部分（ＩＩＩ）の下流側で、軸方向でステータスリーブ（１０）の第３の高さ寸法にわたって延在する少なくとも１つの第３のねじ部部分（ＩＩＩ）とを有し、３つのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）のうちの少なくとも１つのねじ部部分は、３つのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）のうちの別のねじ部部分とは、ねじ部パラメータの群のうちの少なくとも１つのねじ部パラメータにおいて異なる、請求項１に記載の真空ポンプ。

【請求項3】

第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるウェブ（１２）の数は、第２のねじ部部分（ＩＩ）における数よりも大きく、特に、第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるウェブ（１２）の数は、第２のねじ部部分（ＩＩ）における数の２倍の大きさである、請求項２に記載の真空ポンプ。

【請求項4】

第２のねじ部部分（ＩＩ）におけるウェブ（１２）の数は、第１のねじ部部分（Ｉ）におけるウェブ（１２）の数と同一の大きさである、請求項２又は３に記載の真空ポンプ。

【請求項5】

第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第２のねじ部部分（ＩＩ）における幅よりも小さく、及び／又は第２のねじ部部分（ＩＩ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第１のねじ部部分（Ｉ）におけるねじ溝（１４）の幅と同一の大きさである、請求項２から４のいずれか一項に記載の真空ポンプ。

【請求項6】

第２のねじ部部分（ＩＩ）におけるウェブ（１２）の数は、第１のねじ部部分（Ｉ）における数よりも大きい、請求項２又は３に記載の真空ポンプ。

【請求項7】

第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第１のねじ部部分（Ｉ）における幅よりも小さい、請求項６に記載の真空ポンプ。

【請求項8】

第１のねじ部部分（Ｉ）におけるウェブ（１２）の数は、第２のねじ部部分における数よりも大きく、及び／又は第１のねじ部部分（Ｉ）におけるウェブ（１２）の数は、第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるウェブ（１２）の数と同一の大きさである、請求項２又は３に記載の真空ポンプ。

【請求項9】

第３のねじ部部分（ＩＩＩ）及び第１のねじ部部分（Ｉ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第２のねじ部部分（ＩＩ）における幅よりも小さく、及び／又は第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第１のねじ部部分（Ｉ）におけるねじ溝（１４）の幅と同一の大きさである、請求項８に記載の真空ポンプ。

【請求項10】

溝底（１８）は、３つのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）のうちの少なくとも１つに円錐形に形成された底包絡線を設定する、請求項１から９のいずれか一項に記載の真空ポンプ。

【請求項11】

溝底（１８）は、３つのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）のうちの少なくとも１つにおいて別の１つのねじ部部分におけるテーパ角（α）とは別の値を有するテーパ角（α）を設定する、請求項１０に記載の真空ポンプ。

【請求項12】

第１のねじ部部分（Ｉ）におけるテーパ角（α）は、第２のねじ部部分（ＩＩ）及び／又は第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるテーパ角（α）よりも小さい、請求項１１に記載の真空ポンプ。

【請求項13】

それぞれのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）の高さ寸法は、ステータスリーブ（１０）の軸方向延伸長さの１５％から５０％、好ましくは２５％から４０％であり、特に好ましくは３０％から３５％である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の真空ポンプ。

【請求項14】

ステータスリーブ（１０）は、ロータスリーブ（１６３、１６５）を取り囲み、ホルベックねじ部（１６）は、ステータスリーブ（１０）に設けられた雌ねじ部として構成されていて、及び／又はロータスリーブ（１６３）は、ステータスリーブ（１０）を取り囲み、ホルベックねじ部（１６）は、ステータスリーブ（１０）に設けられた雄ねじ部として構成されている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の真空ポンプ。

【請求項15】

ホルベックロータは、内側のロータスリーブ（１６５）と、内側のロータスリーブ（１６５）を同心に取り囲む外側のロータスリーブ（１６３）とを有し、ホルベックステータは、外側のロータスリーブ（１６３）を同心に取り囲む外側のステータスリーブ（１０）と、内側のロータスリーブ（１６５）を同心に取り囲む内側のステータスリーブ（１０）とを有し、ホルベックねじ部（１６）は、外側のステータスリーブ（１０）に設けられた雌ねじ部として、内側のステータスリーブ（１０）に設けられた雌ねじ部として、及び／又は内側ステータスリーブ（１０）に設けられた雄ねじ部として構成されている、請求項１から１４のいずれか一項に記載の真空ポンプ。

【請求項16】

ステータスリーブ（１０）は、第１及び／又は第３のねじ部部分（Ｉ、ＩＩＩ）の代わりに、ねじ部を有しない円筒形の側面（２６）を有する部分（２４）を形成し、前記部分（２４）は、ねじ部部分を有する別個に取扱い可能な環体（２２）を収容し、環体（２２）は、第２のねじ部部分（ＩＩ）と共に、ステータスリーブ（１０）のホルベックねじ部部分（１６）を形成し、環体（２２）のねじ部部分は、第２のねじ部部分（ＩＩ）とは、ねじ部パラメータの群のうちの少なくとも１つのねじ部パラメータにおいて異なる、請求項２から１５のいずれか一項に記載の真空ポンプ。

【請求項17】

溝底（１８）は、円錐形の底包絡線を設定する、請求項１６に記載の真空ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも１つのホルベックポンプ段を有する、請求項１の上位概念に記載の、ここでは単にポンプとも称される真空ポンプ、特にターボ分子真空ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

真空ポンプは、様々な技術分野で用いられる。必要に応じて、真空ポンプは、１つ又は複数のポンプ段を有してよい。一般的に、ホルベックポンプ段は、分子真空ポンプの分類に属し、位置固定のホルベックステータに対して相対的にホルベックロータを回転させることによって分子流を発生させる。基本的に、真空ポンプは、１つ又は複数のホルベックポンプ段を有してよく、この場合、複数のホルベックポンプ段は、互いに直列でも並列でも運転できる。典型的には、ホルベックポンプ段は、ターボ分子真空ポンプに用いられ、この場合、ホルベックポンプ段は、流れ方向で１つ又は複数のターボ分子ポンプ段に後置されている。

【0003】

ホルベックポンプ段は、通常、ホルベックロータとホルベックステータとを有し、この場合、ホルベックロータは、ロータシャフトを有し、ロータシャフトに、例えばディスク状のホルベックハブによって、１つ又は複数のホルベックロータスリーブが同心に設けられている。ホルベックステータスリーブには、単条又は多条のホルベックねじ部が設けられている。圧送されるべき気体分子は、ホルベックステータに対して相対的なホルベックロータの回転運動によって、ねじ条部に沿ってそれぞれのホルベックポンプ段の吸気口から排気口へ圧送される。ねじ条部は、ねじ溝の形態で、ウェブの壁によって画定された螺旋状に周回するホルベックチャネルを有し、ロータスリーブがステータスリーブに対して相対的に回転すると、ねじ溝内で気体分子が圧送される。

【0004】

さらに、複数のホルベックポンプ段が互いに同心に配置されていて、互いに内側に係合しているいわゆる「折り畳みタイプの」ホルベック配置構造が公知であるので、半径方向に直接的に連続するホルベックポンプ段のポンピング方向は、互いに逆向きである。したがって、流れ方向に連続する２つのホルベックポンプ段、すなわち（半径方向）外側のホルベックポンプ段及び（半径方向）内側のホルベックポンプ段は、両側にホルベックねじ部をそれぞれ具備する共通のホルベックステータを有してよく、ホルベックステータは、半径方向に２つのロータスリーブの間に位置する。

【0005】

基本的に、ホルベック幾何形状及び特にホルベックねじ部の構成は、例えばホルベックポンプ段の排気速度及び／又は圧縮性能並びにポンプモータの消費電力などのホルベックポンプ段の特性値に影響を及ぼす。しかし、通常、ホルベック幾何形状は、ホルベックステータスリーブの軸方向の延伸長さにわたって変化しないので、テーマとなる特性値は、ポンプを設計するときに制限された範囲でしか調整できない。

【0006】

ポンプを設計するときに、例えば排気速度及び／又は圧縮性能並びに消費電力などの、ホルベックポンプ段の特性値に関してより多くの構成の余地を持たせるために、ホルベックポンプ段のホルベックステータは、複数の別個のスリーブ部分によって形成されてよく、これらのスリーブ部分は、ポンピング方向で軸方向に相前後して又は互いに直接的に隣接して配置されている。この場合、個々のスリーブ部分は、例えばウェブの数又はウェブによって形成されたねじ条について異なってよく、これにより、テーマとなる特性値に影響が及ぼされる。

【0007】

しかし、ホルベックステータスリーブの軸方向の延伸長さには、例えば製造及び組立上の理由から下限がある。したがって、ホルベックステータスリーブは、ある程度の最小の軸方向の延伸長さを下回ってはならないので、ホルベックポンプ段の特性値は、例えばより大きな数のウェブ及び／又は別のねじピッチを有する他のスリーブ部分をスリーブ部分と交換することによって比較的大きなステップで変更することしかできない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

したがって、本発明の基礎をなす課題は、冒頭で述べた方式の真空ポンプを改良して、ホルベックポンプ段の特性値を比較的小さなステップで又は微調整して変化できるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この課題は、請求項１の特徴を有する真空ポンプによって、特に、ワンピースに構成されたステータスリーブで、ホルベックねじ部のねじ部幾何形状が、ステータスリーブの軸方向の延伸長さにわたって変化することによって解決される。特に、本発明によれば、ワンピースに構成されたステータスリーブで、ウェブの数と、ねじピッチと、ねじ溝の幅と、ウェブの幅と、溝底上のウェブの高さとからなるねじ部パラメータの群のうちのホルベックねじ部の少なくとも１つのねじ部パラメータが、ステータスリーブの軸方向の延伸長さにわたって変化する、ことが想定されている。

【0010】

例えば、予備真空側又はホルベックポンプ段の排気口で圧縮性能を高くするために、及び高真空側又はホルベックポンプ段の吸気口で圧縮性能を低くするために又は排気速度を高くするために、ステータスリーブは、ホルベックポンプ段の排気口で、例えば比較的小さな軸方向の延伸長さを有するねじ部部分を有し、このねじ部部分では、ウェブの数又はねじ溝の数は、これより上流側に位置するねじ部分における数よりも大きい。排気口側のねじ部部分の高さ寸法又は軸方向の延伸長さは、ステータスリーブのワンピース構造に基づいて、ほぼ任意に小さく形成できるので、したがって、ホルベックポンプ段の排気口における圧縮性能を比較的小さなステップで変化させることができる。このことは、特に、ステータスリーブの軸方向の延伸長さにわたって、ウェブの数だけでなく、例えば付加的にねじピッチ及び／又はねじ溝の幅も変化するとき、並びにウェブの幅がステータスリーブの軸方向の延伸長さにわたって変化するときに当てはまる。

【0011】

さらに、比較的小さな軸方向の延伸長さを有するホルベックポンプ段の特性値も修正できる。というのも、比較的小さな高さ寸法を有するステータスリーブでも、ステータスリーブの軸方向の延伸長さにわたって少なくとも１つのねじ部パラメータが変化するように構成できるからである。その一方で、比較的小さい軸方向延伸長さを有するこのようなステータスリーブでは、軸方向に相前後して配置されるべき別個の２つのスリーブ部分からなるステータスリーブのマルチピースの構成は排除されている。というのも、製造及び／又は組立技術的な理由からスリーブ部分の最小の軸方向延伸長さを下回ってはならないからである。

【0012】

以下、ここで本発明の好適な実施形態について述べる。更なる実施形態は、従属請求項、図面の記載及び図面自体からも明らかである。

【0013】

したがって、一実施形態によれば、ホルベックねじ部は、軸方向でステータスリーブの第１の高さ寸法にわたって延在する第１のねじ部部分、第１のねじ部部分の下流側で、軸方向でステータスリーブの第２の高さ寸法にわたって延在する第２のねじ部部分及び／又は第２のねじ部部分の下流側で、軸方向でステータスリーブの第３の高さ寸法にわたって延在する少なくとも１つの第３のねじ部部分を有し、３つのねじ部部分のうちの少なくとも１つのねじ部部分と、３つのねじ部部分のうちの別のねじ部部分とは、ねじ部パラメータの群のうちの少なくとも１つのねじ部パラメータにおいて異なる、ことが想定され得る。

【0014】

したがって、例えば例示的な一実施形態によれば、第３のねじ部部分におけるウェブの数は、第２のねじ部部分における数よりも大きくてよく、特に、第３のねじ部部分におけるウェブの数は、第２のねじ部部分における数の２倍の大きさである、ことが想定され得る。したがって、ホルベックポンプ段の予備真空側又は排気口で、ウェブの数ひいてはねじ溝の数は、ホルベックポンプ段の吸気口における数よりも大きいことによって、ホルベックポンプ段の排気口で、ホルベックポンプ段の吸気口よりも高い圧縮性能を実現できる。同様に、第３のねじ部部分におけるウェブの数は、第２のねじ部部分における数よりも大きいことによって、ホルベックポンプ段の高真空側又は吸気口において、ホルベックポンプ段の排気口よりも高い排気速度を達成できる。

【0015】

この場合、体積流量、すなわち単位時間あたりねじ溝の横断面を通って圧送できる体積が排気速度とみなされる。圧縮性能は、好適には部品長さに関連する、すなわち構造長さあたりの圧縮性能に合わせたものである。この場合、それぞれのねじ部部分によって、それぞれの下流側に位置する端部で達成できる圧縮率を圧縮性能とみなすことができる。換言すると、圧縮性能は、それぞれのねじ溝の吸気口と排気口との間の圧力比を表す。

【0016】

第２のねじ部部分におけるウェブの数は、第１のねじ部部分におけるウェブの数よりも大きくてもよいが、このことは、ウェブの数が、ホルベックポンプ段の吸気口から出発して排気口の方へ同一のステップで漸増することを意味し、しかも、第２のねじ部部分におけるウェブの数は、第１のねじ部部分におけるウェブの数と同一であってもよいので、この観点で見ると、ステータスリーブは、ある意味、異なるウェブ数を有する２つのねじ部部分のみを有する。

【0017】

別の一実施形態によれば、第３のねじ部部分におけるねじ溝の幅は、第２のねじ部部分における幅よりも小さい、ことが想定され得る。この場合、特に、第３のねじ部部分におけるねじ溝の幅は、第２のねじ部部分における幅の半分以下の小ささである、ことが想定され得る。例えばホルベックステータスリーブが、ホルベックポンプ段の吸気口から排気口まで延在する、螺旋状に周回するウェブの第１のセットを有するとき、第３のねじ部部分における、これにより形成されるねじ溝に、付加的なウェブが形成されてよく、付加的なウェブによって、これらのウェブと第１のセットのウェブとの相互間隔が低減される。

【0018】

別の一実施形態によれば、第２のねじ部部分におけるねじ溝の幅は、第１のねじ部部分におけるねじ溝の幅と同一の大きさであるので、ホルベックポンプ段は、この場合、効果的に、異なるねじ溝幅を有する２つのねじ部部分のみを有する、ことが想定され得る。

【0019】

既に前述したように、一実施形態によれば、第２のねじ部部分におけるウェブの数は、第１のねじ部部分における数よりも多い、ことが想定され得る。ウェブ幅が同一の場合、このことは、第３のねじ部部分におけるねじ溝の幅が、第１のねじ部部分における幅よりも著しく小さく、これにより、圧縮性能は、ホルベックポンプ段の排気口へ向けて増加し、その一方で、ホルベックポンプ段の吸気口へ向けて排気速度が増加する傾向にあることを意味する。

【0020】

第３のねじ部部分におけるウェブの数が、第２のねじ部部分における数よりも大きい実施形態に対して付加的に又は代替的に、別の一実施形態によれば、第１のねじ部部分におけるウェブの数も第２のねじ部部分における数よりも大きい、ことが想定され得る。この場合特に、第１のねじ部部分におけるウェブの数は、第３のねじ部部分におけるウェブの数と同一の大きさである、ことが想定され得る。換言すると、この実施形態では、中央の第２のねじ部部分におけるねじ溝の数が、吸気口側及び排気口側の第１及び第３のねじ部部分における数よりも小さい、ことが想定され得る。

【0021】

これに対して代替的に、中央の第２のねじ部部分におけるねじ溝の数が、吸気口側及び排気口側における第１及び第３のねじ部部分における数よりも大きい、ことが想定され得る。

【0022】

全てのねじ溝の溝底は、円筒形の側面上に位置してよいが、しかし、ホルベックポンプ段の排気口へ向けて排気速度が増加することが所望されるべきであり、したがって別の一実施形態によれば、溝底が、３つのねじ部部分のうちの少なくとも１つにおいて円錐形に形成された底包絡線を設定する、ことが想定され得る。この場合特に、溝底が、３つのねじ部部分のうちの少なくとも１つにおいて別のねじ部部分における角度とは別の角度を有するテーパ角を設定する、ことが想定され得る。

【0023】

したがって、例えば、第１のねじ部部分におけるテーパ角は、第２のねじ部部分及び／又は第３のねじ部部分におけるテーパ角よりも小さくてよく、このことは、ホルベックポンプ段の排気口へ向けて第１のねじ部部分における底包絡線が、第２のねじ部部分又は第３のねじ部部分における底包絡線よりも小さく先細りになっている、ことを意味する。この構成は、特に、ホルベックポンプ段が第１のねじ部部分の下流側の端部に中間吸気口を有すると有利であると証明できる。というのも、この場合、中間吸気口において、排気速度の増加を回避できるからである。

【0024】

別の一実施形態によれば、それぞれのねじ部部分の高さ寸法は、ステータスリーブの軸方向延伸長さ全体の１５％から５０％、好ましくは２５％から４０％、特に好ましくは３０％から３５％とする、ことが想定され得る。特に、ねじ部部分ののうちの１つの高さ寸法は、ステータスリーブの軸方向延伸長さのわずか３０～３５％である、要するに、対象とするねじ部部分が、比較的小さな軸方向延伸長さを有するとき、例えばホルベックポンプ段の排気速度、圧縮性能及び／又は消費電力などの特性値を比較的小さなステップで適合させることができる。

【0025】

単段のホルベックポンプでは、一般的に、ステータスリーブは、ロータスリーブを取り囲む。したがって、この場合、ホルベックねじ部は、ステータスリーブに設けられた雌ねじ部として構成されている。これに対して、ロータスリーブがステータスリーブを取り囲むとき、この場合には、ホルベックねじ部は、ステータスリーブに設けられた雄ねじ部として構成される。

【0026】

しかも、別の一実施形態によれば、真空ポンプは、冒頭で記述したように「折り畳みタイプの」ホルベック配置構造を有してもよい。この場合、ホルベックロータは、内側のロータスリーブと、内側のロータスリーブを同心に取り囲む外側のロータスリーブとを有し、これに対して、ホルベックステータは、外側のロータスリーブを同心に取り囲む外側のステータスリーブと、内側ロータスリーブを同心に取り囲む内側のステータスリーブとを有する。この場合、ホルベックねじ部は、外側のステータスリーブに設けられた雌ねじ部、内側のステータスリーブに設けられた雌ねじ部及び／又は内側のステータスリーブに設けられた雄ねじ部として構成されている。

【0027】

別の実施形態によれば、ステータスリーブは、第１及び／又は第３のねじ部部分の代わりに、ねじ部を有しない円筒形の側面を有する部分を形成し、この部分には、付加的な部品として、ねじ部部分を有する別個に取扱い可能な環体が嵌め込まれていて、環体は、少なくとも第２のねじ部部分と共に、ステータスリーブのホルベックねじ部を形成し、この場合、環体のねじ部部分は、第２のねじ部部分とは、前述のねじ部パラメータの群のうちの少なくとも１つのねじ部パラメータにおいて異なる、ことが想定され得る。付加的に、環体のねじ部部分の溝底が、円錐形の底包絡線を設定し、この場合、底包絡線は、ホルベックポンプ段の排気口へ向けて先細になっている、ことが想定され得る。

【0028】

以下、本発明を、添付の図面を参照して記述する。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】ターボ分子ポンプの斜視図を示す。

【図2】図１のターボ分子ポンプの下面図を示す。

【図3】図２に示された切断線Ａ－Ａに沿ったターボ分子ポンプを断面図で示す。

【図4】図２に示された切断線Ｂ－Ｂに沿ったターボ分子ポンプを断面図で示す。

【図5】図２に示された切断線Ｃ－Ｃに沿ったターボ分子ポンプを断面図で示す。

【図6】従来のホルベックステータスリーブの概略展開図を示す。

【図7】本発明によるホルベックステータスリーブの一実施形態の概略展開図を示す。

【図8】本発明によるホルベックステータスリーブの別の実施形態の概略展開図を示す。

【図9】本発明によるホルベックステータスリーブのさらに別の実施形態の概略展開図を示す。

【図10】別の実施形態による、本発明に従って構成されたホルベックステータスリーブを有する、折り畳みタイプのホルベックポンプ段の概略断面図を示す。

【図11】図１０のホルベックポンプ段における排気速度を説明するための線図を示す。

【図12】さらに別の実施形態による、折り畳みタイプのホルベックポンプ段の概略断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0030】

図１に示されたターボ分子ポンプ１１１は、吸気口フランジ１１３によって取り囲まれたポンプ吸気口１１５を有する。ポンプ吸気口１１５には、それ自体公知のように、図示されていないレシピエントを接続してよい。レシピエントから到来する気体は、ポンプ吸気口１１５を介してレシピエントから吸い込まれ、そしてポンプを通ってポンプ排気口１１７へと圧送できる。ポンプ排気口１１７には、例えばロータリベーンポンプ等の補助真空ポンプを接続してよい。

【0031】

吸気口フランジ１１３は、図１による真空ポンプの向きでは、真空ポンプ１１１のハウジング１１９の上端部を形成する。ハウジング１１９は、下部分１２１を有する。下部分１２１には、側方にエレクトロニクスハウジング１２３が配置されている。エレクトロニクスハウジング１２３内には、例えば真空ポンプ内に配置された電動モータ１２５（図３も参照）を作動させるための、真空ポンプ１１１の電気的及び／又は電子的な構成要素が収容されている。エレクトロニクスハウジング１２３には、アクセサリに対する複数の接続部１２７が設けられている。さらに、データインタフェース１２９（例えばＲＳ４８５規格に準拠するもの）及び電流供給接続部１３１が、エレクトロニクスハウジング１２３に配置されている。

【0032】

取り付けられたこの種のエレクトロニクスハウジングを有さずに、外部の駆動エレクトロニクスに接続されるターボ分子ポンプも存在する。

【0033】

ターボ分子ポンプ１１１のハウジング１１９には、通気用吸気口１３３が、特に通気弁の形態で設けられている。通気用吸気口１３３を介して、真空ポンプ１１１を通気してよい。下部分１２１の領域には、その上さらに、シールガス接続部１３５（パージガス接続部とも称される）が配置されている。シールガス接続部１３５を介して、パージガスを、ポンプによって圧送される気体に対して電動モータ１２５（例えば図３参照）を防護するために、モータ室１３７内に送り込んでよい。モータ室１３７内で、真空ポンプ１１１に、電動モータ１２５が収容されている。下部分１２１には、その上さらに２つの冷却剤接続部１３９が配置されている。この場合、一方の冷却剤接続部は、冷却剤用の吸気口として、そして他方の冷却剤接続部は、排気口として設けられている。冷却剤は、冷却目的で真空ポンプ内に導入可能である。存在する別のターボ分子真空ポンプ（図示されていない）は、専ら空冷式に運転される。

【0034】

真空ポンプの下面１４１は、ベースとして使用できるので、真空ポンプ１１１は、下面１４１を基準に縦置きで運転してよい。しかも、真空ポンプ１１１は、吸気口フランジ１１３を介してレシピエントに固定し、したがって、いわば懸架した状態で運転してもよい。さらに、真空ポンプ１１１は、図１に示されたのとは別の向きで整向されているときでも運転できるように構成してもよい。下面１４１を下向きではなく、横向きに又は上向きに配置できる真空ポンプの形態も実現可能である。この場合、原則として、任意の角度が考えられる。

【0035】

特に図示されたポンプよりも大きな、存在する別のターボ分子真空ポンプ（図示されていない）は、縦置きでは運転できない。

【0036】

図２に示された下面１４１には、様々なねじ１４３がさらに配置されている。これらのねじ１４３によって、ここでは詳細には特定されない真空ポンプの構成部材が互いに固定されている。例えば、軸受カバー１４５が下面１４１に固定されている。

【0037】

下面１４１には、固定孔１４７がさらに配置されている。固定孔１４７を介して、ポンプ１１１を、例えば設置面に固定できる。このことは、特に図示されたポンプよりも大きな、存在する別のターボ分子真空ポンプ（図示されていない）では、不可能である。

【0038】

図２から図５には、冷却剤管路１４８が示されている。冷却剤管路１４８内で、冷却剤接続部１３９を介して導入及び導出される冷却剤が循環可能である。

【0039】

図３から図５の断面図に示されているように、真空ポンプは、複数のプロセスガスポンプ段を有する。プロセスガスポンプ段は、ポンプ吸気口１１５に作用するプロセスガスをポンプ排気口１１７へ圧送するためのものである。

【0040】

ハウジング１１９内には、ロータ１４９が配置されている。ロータ１４９は、回転軸線１５１を中心に回転可能なロータシャフト１５３を有する。

【0041】

ターボ分子ポンプ１１１は、ポンピング作用を及ぼすように互いに直列に接続された複数のターボ分子ポンプ段を有する。ターボ分子ポンプ段は、ロータシャフト１５３に固定された半径方向の複数の動翼１５５と、動翼１５５同士の間に配置され、そしてハウジング１１９内に固定された複数の静翼１５７とを有する。この場合、１枚の動翼１５５とこれに隣り合う１枚の静翼１５７とが、それぞれ１つのターボ分子ポンプ段を形成する。静翼１５７は、スペーサリング１５９によって、互いに所望の軸方向の間隔を置いて保持されている。

【0042】

真空ポンプは、半径方向で互いに内外に配置され、そしてポンピング作用を及ぼすように互いに直列に接続されたホルベックポンプ段をさらに有する。ホルベックポンプ段を有しない別のターボ分子真空ポンプ（図示されていない）が存在する。

【0043】

ホルベックポンプ段のロータは、ロータシャフト１５３に配置されたロータハブ１６１と、ロータハブ１６１に固定され、そしてこのロータハブ１６１によって支持される円筒側面状の２つのホルベックロータスリーブ１６３、１６５とを有する。ホルベックロータスリーブ１６３、１６５は、回転軸線１５１に対して同軸に配向されていて、そして半径方向で互いに内外に係合している。円筒側面状の２つのホルベックステータスリーブ１６７、１６９がさらに設けられている。ホルベックステータスリーブ１６７、１６９は、同様に、回転軸線１５１に対して同軸に配向されていて、そして半径方向で見て互いに内外に係合している。

【0044】

ホルベックポンプ段の、ポンピング作用を奏する表面は、側面によって、つまりホルベックロータスリーブ１６３、１６５及びホルベックステータスリーブ１６７、１６９の半径方向の内側面及び／又は外側面によって形成されている。外側のホルベックステータスリーブ１６７の半径方向の内側面は、半径方向のホルベック間隙１７１を形成しつつ、外側のホルベックロータスリーブ１６３の半径方向の外側面に対向していて、そしてこの外側面と共に、ターボ分子ポンプに後続する第１のホルベックポンプ段を形成する。外側のホルベックロータスリーブ１６３の半径方向の内側面は、半径方向のホルベック間隙１７３を形成しつつ、内側のホルベックステータスリーブ１６９の半径方向の外側面に対向していて、そしてこの外側面と共に、第２のホルベックポンプ段を形成する。内側のホルベックステータスリーブ１６９の半径方向の内側面は、半径方向のホルベック間隙１７５を形成しつつ、内側のホルベックロータスリーブ１６５の半径方向の外側面に対向していて、そしてこの外側面と共に、第３のホルベックポンプ段を形成する。

【0045】

ホルベックロータスリーブ１６３の下端部には、半径方向に延びるチャネルが設けられてよい。チャネルを介して、半径方向外側に位置するホルベック間隙１７１が、中央のホルベック間隙１７３に接続されている。内側のホルベックステータスリーブ１６９の上端部には、半径方向に延びるチャネルがさらに設けられてよい。チャネルを介して、中央のホルベック間隙１７３が、半径方向内側に位置するホルベック間隙１７５に接続されている。これにより、互いに内外に係合する複数のホルベックポンプ段が、互いに直列で接続される。半径方向内側に位置するホルベックロータスリーブ１６５の下端部には、排気口１１７に通じる接続チャネル１７９がさらに設けられてよい。

【0046】

ホルベックステータスリーブ１６７、１６９の、前述のポンピング作用を奏する表面は、回転軸線１５１を中心に螺旋状に周回しつつ軸方向に延びる複数のホルベック溝をそれぞれ有する。その一方で、ホルベックロータスリーブ１６３、１６５の、これに対向する側面は、滑らかに形成されていて、そして真空ポンプ１１１の運転のための気体をホルベック溝内において前方へ送り出す。

【0047】

ロータシャフト１５３の回転可能な軸支のために、ポンプ排気口１１７の領域に転がり軸受１８１が設けられていて、ポンプ吸気口１１５の領域に永久磁石式の磁気軸受１８３が設けられている。

【0048】

転がり軸受１８１の領域には、ロータシャフト１５３に、円錐形のスプラッシュナット１８５が設けられている。スプラッシュナット１８５は、転がり軸受１８１の方へ増大する外径を有する。スプラッシュナット１８５は、作動媒体貯蔵部の少なくとも１つの掻落とし部材と滑り接触している。存在する別のターボ分子真空ポンプ（図示されていない）では、スプラッシュナットの代わりに、スプラッシュねじが設けられてよい。これにより、様々な構成が実現可能であるので、上記関係において、「スプラッシュ尖端」との用語も用いられる。

【0049】

作動媒体貯蔵部は、上下にスタックされた吸収性の複数のディスク１８７を有する。これらのディスク１８７には、転がり軸受１８１用の作動媒体、例えば潤滑剤が含浸されている。

【0050】

真空ポンプ１１１の運転時、作動媒体は、毛管現象によって、作動媒体貯蔵部から掻落とし部材を介して、回転するスプラッシュナット１８５へと伝達され、そして、遠心力に基づいて、スプラッシュナット１８５に沿って、スプラッシュナット１８５の、増大していく外径の方へと、転がり軸受１８１に向かって送られる。そこでは、例えば潤滑機能が満たされる。転がり軸受１８１及び作動媒体貯蔵部は、真空ポンプ内で槽状のインサート１８９と軸受カバー１４５とによって囲繞されている。

【0051】

永久磁石式の磁気軸受１８３は、ロータ側の軸受半部１９１と、ステータ側の軸受半部１９３とを有する。これらは、それぞれ１つのリングスタックを有し、リングスタックは、軸方向に上下にスタックされた永久磁石の複数のリング１９５、１９７からなる。リング磁石１９５、１９７は、互いに半径方向の軸受間隙１９９を形成しつつ、対向していて、この場合、ロータ側のリング磁石１９５は、半径方向外側に、そしてステータ側のリング磁石１９７は、半径方向内側に配置されている。軸受間隙１９９内に存在する磁界は、リング磁石１９５、１９７の間に磁気的反発力を引き起こす。その反発力は、ロータシャフト１５３の半径方向の軸支を実現する。ロータ側のリング磁石１９５は、ロータシャフト１５３の支持部分２０１によって支持されている。支持部分２０１は、リング磁石１９５を半径方向外側で取り囲む。ステータ側のリング磁石１９７は、ステータ側の支持部分２０３によって支持されている。支持部分２０３は、リング磁石１９７を通って延びていて、そしてハウジング１１９の半径方向の支材２０５に懸架されている。回転軸線１５１に対して平行に、ロータ側のリング磁石１９５が、支持部分２０３に連結されたカバー要素２０７によって固定されている。ステータ側のリング磁石１９７は、回転軸線１５１に対して平行に１つの方向で、支持部分２０３に結合された固定リング２０９と支持部分２０３に結合された固定リング２１１とによって固定されている。固定リング２１１とリング磁石１９７との間に、皿ばね２１３がさらに設けられてよい。

【0052】

磁気軸受内に、非常用軸受又は安全軸受２１５が設けられている。非常軸受又は安全軸受２１５は、真空ポンプの通常運転時には、非接触で空転し、そしてロータ１４９がステータに対して相対的に半径方向に過剰に変位するとようやく係合し、これにより、ロータ側の構造とステータ側の構造との衝突が阻止されるように、ロータ１４９に対する半径方向のストッパが形成される。安全軸受２１５は、非潤滑式の転がり軸受として構成されていて、そしてロータ１４９及び／又はステータと共に半径方向の間隙を形成する。間隙によって、安全軸受２１５は、通常のポンプ運転時には係合しないようになる。半径方向の変位に際して安全軸受２１５が係合し、半径方向の変位は、十分に大きく寸法付けられているので、安全軸受２１５は、真空ポンプの通常運転時は係合せず、そして同時に十分に小さいので、ロータ側の構造とステータ側の構造との衝突があらゆる状況で阻止される。

【0053】

真空ポンプ１１１は、ロータ１４９を回転駆動する電動モータ１２５を有する。電動モータ１２５の電機子は、ロータ１４９によって形成されている。ロータ１４９のロータシャフト１５３は、モータステータ２１７を通って延びる。ロータシャフト１５３の、モータステータ２１７を通って延びる部分には、半径方向外側に又は埋入して、永久磁石アセンブリが配置されてよい。モータステータ２１７と、ロータ１４９の、モータステータ２１７を通って延びる部分との間には、中間室２１９が配置されている。中間２１９は、半径方向のモータ間隙を有する。モータ間隙を介して、モータステータ２１７と永久磁石アセンブリとは、駆動トルクを伝達するために、磁気的に影響を及ぼしてよい。

【0054】

モータステータ２１７は、ハウジング内で、電動モータ１２５に対して設けられたモータ室１３７内に固定されている。シールガス接続部１３５を介して、シールガス（パージガスとも称され、これは例えば空気や窒素であってよい）が、モータ室１３７に到達し得る。シールガスを介して、電動モータ１２５を、プロセスガス、例えばプロセスガスの腐食性の部分に対して保護できる。モータ室１３７は、ポンプ排気口１１７を介して真空引きしてもよい。つまりモータ室１３７内に、少なくとも近似的に、ポンプ排気口１１７に接続された補助真空ポンプによって実現される真空圧が作用する。

【0055】

ロータハブ１６１と、モータ室１３７を画成する壁部２２１との間には、それ自体公知のいわゆるラビリンスシール２２３がさらに設けられてよい。これにより、特に、半径方向外側に位置するホルベックポンプ段に対するモータ室２１７のより良好なシールが達成される。

【0056】

図１から図５を参照して前述したターボ分子真空ポンプ１１１では、ホルベックステータスリーブ１６７、１６９は、図６に展開図として略示されているように、内側又は外側に位置するホルベックねじ部１６を有することができる。この描画から看取できるように、そこでは、ホルベック幾何形状は、ホルベックポンプ段の吸気口Ｅと排気口Ａとの間で、ホルベックステータスリーブ１６７、１６９の軸方向延伸長さ全体にわたって一定であり、この場合、特に、ホルベックねじ部１６を形成するウェブ１２の数は、吸気口Ｅと排気口Ａとの間で一定である。ねじ部のピッチ、ウェブ１２の幅、ねじ溝１４の幅及びウェブ１２の高さは、ステータスリーブ１６７、１６９の軸方向の延伸長さにわたって一定である。

【0057】

以下、ここで図示のステータスリーブ１６７、１６９の代わりに、ターボ分子真空ポンプ１１１に組み込むことができる、ステータスリーブ１０の様々な実施形態を記述する。ただしこの場合、ターボ分子真空ポンプ１１１のその他の構造や内外に係合する３つのポンプ段を有するホルベックポンプ段の基本構造は維持してよい。

【0058】

図７の展開図から看取されるように、そこでは、ステータスリーブ１０又はステータスリーブ１０のねじ部ウェブ１２によって形成されたホルベックねじ部１６は、吸気口Ｅと排気口Ａとの間に、３つのねじ部部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩを有し、この場合、最も下流側の第３のねじ部部分ＩＩＩにおけるねじ部ウェブ１２の数は、第２のねじ部部分ＩＩにおける数の２倍の大きさである。これに対して、第２のねじ部部分ＩＩにおけるウェブ１２の数は、第１のねじ部部分Ｉにおけるウェブ１２の数と同一の大きさであるので、図７の実施形態では、基本的に、互いに異なるホルベック幾何形状を有する２つのねじ部部分だけが存在する。

【0059】

第３のねじ部部分ＩＩＩでは、ウェブ１２の数は、第１及び第２のねじ部部分Ｉ、ＩＩにおける数の２倍の大きさであり、したがって、第３のねじ部部分ＩＩＩにおけるねじ溝１４の幅は、他の２つのねじ部部分Ｉ、ＩＩにおける幅よりも著しく小さいことによって、圧縮性能は、排気口Ａへ向けて増加し、これに対して、吸気口Ｅへ向けてホルベックポンプ段の排気速度が増加する。

【0060】

図８の実施形態では、これに対して、ステータスリーブ１０は、効果的に、互いにそれぞれ異なるホルベック幾何形状を有する３つのねじ部部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩを有する。特に、中央の第２のねじ部部分ＩＩにおけるウェブ１２の数は、吸気口側の第１のねじ部部分Ｉにおける数よりも大きく、そして排気口側の第３のねじ部部分ＩＩＩにおける数よりも小さく、その結果、第３のねじ部部分ＩＩＩにおけるねじ溝の幅は、第１のねじ部部分Ｉにおける幅よりも著しく小さい。

【0061】

これに対して、図９の実施形態によれば、中央のねじ部部分ＩＩにおけるウェブ１２の数は、吸気口側の第１のねじ部部分Ｉ及び排気口側の第３のねじ部部分ＩＩＩの両方における数よりも小さい。これに対して代替的に、達成されるべき特性値に応じて逆の状態も存在し得るので、例えば中央の第２のねじ部部分ＩＩにおいて、ウェブ１２の数は、吸気口側の第１のねじ部部分Ｉ及び排気口側の第３のねじ部部分ＩＩＩにおける数よりも大きいことがある。

【0062】

図７から図９を参照して前述した実施形態では、ねじピッチは、吸気口Ｅと排気口Ａとの間で変わらないが、ただし、それぞれのホルベックポンプ段の設計に応じて、ステータスリーブ１０の軸方向の延伸長さにわたってねじピッチは変化してもよく、このことは、ねじ溝１４の幅、ウェブ１２の幅及び／又はそれぞれのねじ溝１４の溝底１８上のウェブ１２の高さにも同様に適用され得る。

【0063】

図９の実施形態から最も良好に看取できるように、そこでは、ねじ部部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩは、それぞれステータスリーブ１０の軸方向延伸長さの約３０％から３５％である、吸気口Ｅと排気口Ａとの間の軸方向延伸長さを有する。したがって、それぞれのねじ部部分の軸方向延伸長さは、特に、ステータスリーブ１０がその全体で既に比較的小さな軸方向延伸長さを有するときには極めて小さくてよく、これにより、ホルベックポンプ段の特性値を微調整できる。

【0064】

図１０は、半径方向外側のステータスリーブ１０が、吸気口Ｅと排気口Ａとの間に位置する２つのねじ部部分Ｉ、ＩＩによって形成される、折り畳みタイプのホルベックポンプ段の別の実施形態を示す。この場合、第１のねじ部部分Ｉの溝底１８と第１のねじ部部分Ｉの下流側に位置する第２のねじ部部分ＩＩの溝底１８との両方が、円錐形の底包絡線を形成し、この場合、ここに示された実施形態では、第１のねじ部部分Ｉにおけるテーパ角αは、第２のねじ部部分ＩＩにおけるテーパ角αよりも小さい。しかし、これに対して代替的に、第２のねじ部部分ＩＩにおけるテーパ角αは、第１のねじ部部分Ｉにおけるテーパ角αよりも小さくてもよい。

【0065】

テーパ角αは、両方のねじ部部分Ｉ及びＩＩにおいて同一の大きさであってよいが、しかし、図１０に示されるように、第２のねじ部部分ＩＩにおけるテーパ角αは、第１のねじ部部分Ｉにおけるテーパ角αよりも大きく、したがって、これにより、第１のねじ部部分Ｉから第２のねじ部部分ＩＩへの移行部において２０％までのオーダーの排気速度の増加を達成でき、具体的には、特に予備圧力又は排気口Ａにおける圧力が比較的高く、１ｍｂａｒから約１０ｍｂａｒの範囲にあるときに達成でき、これについては図１１の線図が参照される。このことは、特に、図１０の描画によるホルベックポンプ段が、第１のねじ部部分Ｉと第２のねじ部部分ＩＩとの間の移行領域に中間吸気口２０を有するときに有利であると証明できる。というのも、この場合、中間吸気口２０における排気速度の増加によって、これにより吸い込まれたプロセスガスがホルベックポンプ段の吸気口Ｅへ向けて逆流することを防止できるからである。

【0066】

図１２を参照して記述した実施形態では、最後に、ホルベックポンプ段の排気口Ａに位置する第３のねじ部部分ＩＩＩは、雌ねじ部が形成された別個に取扱い可能な環体２２によって形成され、この場合、ねじ溝１４の底包絡線は、ここでも同様に円錐形に形成されていて、排気口Ａへ向けて先細りになっている。

【0067】

この場合、環体２２を収容するために、ステータスリーブ１０は、その排気口側の端部Ａに、リング２２を圧入できるねじ部を有しない円筒形の側面２６を具備する部分２４を有するので、２つの上流側のねじ部部分Ｉ、ＩＩは、環体２２のねじ部部分と共に、ステータスリーブ１０のホルベックねじ部１６を形成する。この場合、環体２２のねじ部部分は、他の２つのねじ部部分Ｉ、ＩＩとは、例えばねじピッチ、ウェブ１２の数、ねじ溝１４の幅、ウェブ１２の幅及び溝底１８上のウェブ１２の高さなどの少なくとも１つのねじ部パラメータにおいて異なり、そうすると、これによりホルベックポンプ段の特性値を微調整できる。

【0068】

ステータスリーブ１０のねじ部を有しない円筒形の側面２６を有する部分２４によって受容されるので、環体２２は、いわば別個に取扱い可能なステータスリーブであるが、環体２２は、安定性を損なうことなく、比較的小さな軸方向延伸長さをもって製造できる。というのも、環体２２は、ある程度、ねじ部を有しない円筒形の側面２６を有する部分２４によって支持され、補強されるからである。

【符号の説明】

【0069】

Ｅ 吸気口
Ａ 排気口
１０ ステータスリーブ
１２ ウェブ
１４ ねじ溝
１６ ホルベックねじ部
１８ 溝底
２０ 中間吸気口
２２ 環体
２４ 部分
２６ 側面
Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ ねじ部部分
α テーパ角
１１１ ターボ分子ポンプ
１１３ 吸気口フランジ
１１５ ポンプ吸気口
１１７ ポンプ排気口
１１９ ハウジング
１２１ 下部分
１２３ エレクトロニクスハウジング
１２５ 電動モータ
１２７ アクセサリ接続部
１２９ データインタフェース
１３１ 電流供給接続部
１３３ 通気用吸気口
１３５ シールガス接続部
１３７ モータ室
１３９ 冷却剤接続部
１４１ 下面
１４３ ねじ
１４５ 軸受カバー
１４７ 固定孔
１４８ 冷却剤管路
１４９ ロータ
１５１ 回転軸線
１５３ ロータシャフト
１５５ 動翼
１５７ 静翼
１５９ スペーサリング
１６１ ロータハブ
１６３ ホルベックロータスリーブ
１６５ ホルベックロータスリーブ
１６７ ホルベックステータスリーブ
１６９ ホルベックステータスリーブ
１７１ ホルベック間隙
１７３ ホルベック間隙
１７５ ホルベック間隙
１７９ 接続チャネル
１８１ 転がり軸受
１８３ 永久磁石式の磁気軸受
１８５ スプラッシュナット
１８７ ディスク
１８９ インサート
１９１ ロータ側の軸受半部
１９３ ステータ側の軸受半部
１９５ リング磁石
１９７ リング磁石
１９９ 軸受間隙
２０１ 支持部分
２０３ 支持部分
２０５ 半径方向の支柱
２０７ カバー要素
２０９ 支持リング
２１１ 固定リング
２１３ 皿ばね
２１５ 非常用軸受又は安全軸受
２１７ モータステータ
２１９ 中間室
２２１ 壁部
２２３ ラビリンスシール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【手続補正書】

【提出日】2023-09-26

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空ポンプ（１１１）、特にターボ分子真空ポンプ（１１１）であって、
吸気口（Ｅ）とポンプ方向で吸気口（Ｅ）の下流側にある排気口（Ａ）とを有する少なくとも１つのホルベックポンプ段を備え、
ホルベックポンプ段は、ロータスリーブ（１６３、１６５）を具備するホルベックロータと、ステータスリーブ（１０）を具備するホルベックステータとを有し、ステータスリーブ（１０）は、ホルベック間隙（１７１、１７３、１７５）を形成しながら、ホルベックロータに対して同軸に配置されていて、
ステータスリーブ（１０）は、複数のねじ溝（１４）を具備するホルベックねじ部（１６）を有し、ねじ溝（１４）は、ステータスリーブ（１０）に形成されたウェブ（１２）と、ステータスリーブ（１０）によって形成された溝底（１８）とによって画定されている、真空ポンプ（１１１）において、
ステータスリーブ（１０）は、ワンピースに構成されていて、ウェブ（１２）の数と、ねじピッチと、ねじ溝（１４）の幅と、ウェブ（１２）の幅と、溝底（１８）上のウェブ（１２）の高さとからなるねじ部パラメータの群のうちのホルベックねじ部（１６）の少なくとも１つのねじ部パラメータが、ステータスリーブ（１０）の軸方向の延伸長さにわたって変化することを特徴とする、真空ポンプ（１１１）。

【請求項2】

ホルベックねじ部（１６）は、軸方向でステータスリーブ（１０）の第１の高さ寸法にわたって延在する第１のねじ部部分（Ｉ）と、第１のねじ部部分（Ｉ）の下流側で、軸方向でステータスリーブ（１０）の第２の高さ寸法にわたって延在する第２のねじ部部分（ＩＩ）と、第２のねじ部部分（ＩＩＩ）の下流側で、軸方向でステータスリーブ（１０）の第３の高さ寸法にわたって延在する少なくとも１つの第３のねじ部部分（ＩＩＩ）とを有し、３つのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）のうちの少なくとも１つのねじ部部分は、３つのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）のうちの別のねじ部部分とは、ねじ部パラメータの群のうちの少なくとも１つのねじ部パラメータにおいて異なる、請求項１に記載の真空ポンプ。

【請求項3】

第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるウェブ（１２）の数は、第２のねじ部部分（ＩＩ）における数よりも大きく、特に、第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるウェブ（１２）の数は、第２のねじ部部分（ＩＩ）における数の２倍の大きさである、請求項２に記載の真空ポンプ。

【請求項4】

第２のねじ部部分（ＩＩ）におけるウェブ（１２）の数は、第１のねじ部部分（Ｉ）におけるウェブ（１２）の数と同一の大きさである、請求項２又は３に記載の真空ポンプ。

【請求項5】

第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第２のねじ部部分（ＩＩ）における幅よりも小さく、及び／又は第２のねじ部部分（ＩＩ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第１のねじ部部分（Ｉ）におけるねじ溝（１４）の幅と同一の大きさである、請求項２又は３に記載の真空ポンプ。

【請求項6】

第２のねじ部部分（ＩＩ）におけるウェブ（１２）の数は、第１のねじ部部分（Ｉ）における数よりも大きい、請求項２又は３に記載の真空ポンプ。

【請求項7】

第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第１のねじ部部分（Ｉ）における幅よりも小さい、請求項６に記載の真空ポンプ。

【請求項8】

第１のねじ部部分（Ｉ）におけるウェブ（１２）の数は、第２のねじ部部分における数よりも大きく、及び／又は第１のねじ部部分（Ｉ）におけるウェブ（１２）の数は、第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるウェブ（１２）の数と同一の大きさである、請求項２又は３に記載の真空ポンプ。

【請求項9】

第３のねじ部部分（ＩＩＩ）及び第１のねじ部部分（Ｉ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第２のねじ部部分（ＩＩ）における幅よりも小さく、及び／又は第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第１のねじ部部分（Ｉ）におけるねじ溝（１４）の幅と同一の大きさである、請求項８に記載の真空ポンプ。

【請求項10】

溝底（１８）は、３つのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）のうちの少なくとも１つに円錐形に形成された底包絡線を設定する、請求項２又は３に記載の真空ポンプ。

【請求項11】

溝底（１８）は、３つのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）のうちの少なくとも１つにおいて別の１つのねじ部部分におけるテーパ角（α）とは別の値を有するテーパ角（α）を設定する、請求項１０に記載の真空ポンプ。

【請求項12】

第１のねじ部部分（Ｉ）におけるテーパ角（α）は、第２のねじ部部分（ＩＩ）及び／又は第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるテーパ角（α）よりも小さい、請求項１１に記載の真空ポンプ。

【請求項13】

それぞれのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）の高さ寸法は、ステータスリーブ（１０）の軸方向延伸長さの１５％から５０％、好ましくは２５％から４０％であり、特に好ましくは３０％から３５％である、請求項２又は３に記載の真空ポンプ。

【請求項14】

ステータスリーブ（１０）は、ロータスリーブ（１６３、１６５）を取り囲み、ホルベックねじ部（１６）は、ステータスリーブ（１０）に設けられた雌ねじ部として構成されていて、及び／又はロータスリーブ（１６３）は、ステータスリーブ（１０）を取り囲み、ホルベックねじ部（１６）は、ステータスリーブ（１０）に設けられた雄ねじ部として構成されている、請求項１又は２に記載の真空ポンプ。

【請求項15】

ホルベックロータは、内側のロータスリーブ（１６５）と、内側のロータスリーブ（１６５）を同心に取り囲む外側のロータスリーブ（１６３）とを有し、ホルベックステータは、外側のロータスリーブ（１６３）を同心に取り囲む外側のステータスリーブ（１０）と、内側のロータスリーブ（１６５）を同心に取り囲む内側のステータスリーブ（１０）とを有し、ホルベックねじ部（１６）は、外側のステータスリーブ（１０）に設けられた雌ねじ部として、内側のステータスリーブ（１０）に設けられた雌ねじ部として、及び／又は内側ステータスリーブ（１０）に設けられた雄ねじ部として構成されている、請求項１又は２に記載の真空ポンプ。

【請求項16】

ステータスリーブ（１０）は、第１及び／又は第３のねじ部部分（Ｉ、ＩＩＩ）の代わりに、ねじ部を有しない円筒形の側面（２６）を有する部分（２４）を形成し、前記部分（２４）は、ねじ部部分を有する別個に取扱い可能な環体（２２）を収容し、環体（２２）は、第２のねじ部部分（ＩＩ）と共に、ステータスリーブ（１０）のホルベックねじ部部分（１６）を形成し、環体（２２）のねじ部部分は、第２のねじ部部分（ＩＩ）とは、ねじ部パラメータの群のうちの少なくとも１つのねじ部パラメータにおいて異なる、請求項２又は３に記載の真空ポンプ。

【請求項17】

溝底（１８）は、円錐形の底包絡線を設定する、請求項１６に記載の真空ポンプ。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0068】

ステータスリーブ１０のねじ部を有しない円筒形の側面２６を有する部分２４によって受容されるので、環体２２は、いわば別個に取扱い可能なステータスリーブであるが、環体２２は、安定性を損なうことなく、比較的小さな軸方向延伸長さをもって製造できる。というのも、環体２２は、ある程度、ねじ部を有しない円筒形の側面２６を有する部分２４によって支持され、補強されるからである。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下を含む。
１．
真空ポンプ（１１１）、特にターボ分子真空ポンプ（１１１）であって、
吸気口（Ｅ）とポンプ方向で吸気口（Ｅ）の下流側にある排気口（Ａ）とを有する少なくとも１つのホルベックポンプ段を備え、
ホルベックポンプ段は、ロータスリーブ（１６３、１６５）を具備するホルベックロータと、ステータスリーブ（１０）を具備するホルベックステータとを有し、ステータスリーブ（１０）は、ホルベック間隙（１７１、１７３、１７５）を形成しながら、ホルベックロータに対して同軸に配置されていて、
ステータスリーブ（１０）は、複数のねじ溝（１４）を具備するホルベックねじ部（１６）を有し、ねじ溝（１４）は、ステータスリーブ（１０）に形成されたウェブ（１２）と、ステータスリーブ（１０）によって形成された溝底（１８）とによって画定されている、真空ポンプ（１１１）において、
ステータスリーブ（１０）は、ワンピースに構成されていて、ウェブ（１２）の数と、ねじピッチと、ねじ溝（１４）の幅と、ウェブ（１２）の幅と、溝底（１８）上のウェブ（１２）の高さとからなるねじ部パラメータの群のうちのホルベックねじ部（１６）の少なくとも１つのねじ部パラメータが、ステータスリーブ（１０）の軸方向の延伸長さにわたって変化することを特徴とする、真空ポンプ（１１１）。
２．
ホルベックねじ部（１６）は、軸方向でステータスリーブ（１０）の第１の高さ寸法にわたって延在する第１のねじ部部分（Ｉ）と、第１のねじ部部分（Ｉ）の下流側で、軸方向でステータスリーブ（１０）の第２の高さ寸法にわたって延在する第２のねじ部部分（ＩＩ）と、第２のねじ部部分（ＩＩＩ）の下流側で、軸方向でステータスリーブ（１０）の第３の高さ寸法にわたって延在する少なくとも１つの第３のねじ部部分（ＩＩＩ）とを有し、３つのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）のうちの少なくとも１つのねじ部部分は、３つのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）のうちの別のねじ部部分とは、ねじ部パラメータの群のうちの少なくとも１つのねじ部パラメータにおいて異なる、上記１の真空ポンプ。
３．
第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるウェブ（１２）の数は、第２のねじ部部分（ＩＩ）における数よりも大きく、特に、第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるウェブ（１２）の数は、第２のねじ部部分（ＩＩ）における数の２倍の大きさである、上記２の真空ポンプ。
４．
第２のねじ部部分（ＩＩ）におけるウェブ（１２）の数は、第１のねじ部部分（Ｉ）におけるウェブ（１２）の数と同一の大きさである、上記２又は３の真空ポンプ。
５．
第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第２のねじ部部分（ＩＩ）における幅よりも小さく、及び／又は第２のねじ部部分（ＩＩ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第１のねじ部部分（Ｉ）におけるねじ溝（１４）の幅と同一の大きさである、上記２から４のいずれか一つの真空ポンプ。
６．
第２のねじ部部分（ＩＩ）におけるウェブ（１２）の数は、第１のねじ部部分（Ｉ）における数よりも大きい、上記２又は３の真空ポンプ。
７．
第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第１のねじ部部分（Ｉ）における幅よりも小さい、上記６の真空ポンプ。
８．
第１のねじ部部分（Ｉ）におけるウェブ（１２）の数は、第２のねじ部部分における数よりも大きく、及び／又は第１のねじ部部分（Ｉ）におけるウェブ（１２）の数は、第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるウェブ（１２）の数と同一の大きさである、上記２又は３の真空ポンプ。
９．
第３のねじ部部分（ＩＩＩ）及び第１のねじ部部分（Ｉ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第２のねじ部部分（ＩＩ）における幅よりも小さく、及び／又は第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるねじ溝（１４）の幅は、第１のねじ部部分（Ｉ）におけるねじ溝（１４）の幅と同一の大きさである、上記８の真空ポンプ。
１０．
溝底（１８）は、３つのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）のうちの少なくとも１つに円錐形に形成された底包絡線を設定する、上記１から９のいずれか一つの真空ポンプ。
１１．
溝底（１８）は、３つのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）のうちの少なくとも１つにおいて別の１つのねじ部部分におけるテーパ角（α）とは別の値を有するテーパ角（α）を設定する、上記１０の真空ポンプ。
１２．
第１のねじ部部分（Ｉ）におけるテーパ角（α）は、第２のねじ部部分（ＩＩ）及び／又は第３のねじ部部分（ＩＩＩ）におけるテーパ角（α）よりも小さい、上記１１の真空ポンプ。
１３．
それぞれのねじ部部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）の高さ寸法は、ステータスリーブ（１０）の軸方向延伸長さの１５％から５０％、好ましくは２５％から４０％であり、特に好ましくは３０％から３５％である、上記１から１２のいずれか一つの真空ポンプ。
１４．
ステータスリーブ（１０）は、ロータスリーブ（１６３、１６５）を取り囲み、ホルベックねじ部（１６）は、ステータスリーブ（１０）に設けられた雌ねじ部として構成されていて、及び／又はロータスリーブ（１６３）は、ステータスリーブ（１０）を取り囲み、ホルベックねじ部（１６）は、ステータスリーブ（１０）に設けられた雄ねじ部として構成されている、上記１から１３のいずれか一つの真空ポンプ。
１５．
ホルベックロータは、内側のロータスリーブ（１６５）と、内側のロータスリーブ（１６５）を同心に取り囲む外側のロータスリーブ（１６３）とを有し、ホルベックステータは、外側のロータスリーブ（１６３）を同心に取り囲む外側のステータスリーブ（１０）と、内側のロータスリーブ（１６５）を同心に取り囲む内側のステータスリーブ（１０）とを有し、ホルベックねじ部（１６）は、外側のステータスリーブ（１０）に設けられた雌ねじ部として、内側のステータスリーブ（１０）に設けられた雌ねじ部として、及び／又は内側ステータスリーブ（１０）に設けられた雄ねじ部として構成されている、上記１から１４のいずれか一つの真空ポンプ。
１６．
ステータスリーブ（１０）は、第１及び／又は第３のねじ部部分（Ｉ、ＩＩＩ）の代わりに、ねじ部を有しない円筒形の側面（２６）を有する部分（２４）を形成し、前記部分（２４）は、ねじ部部分を有する別個に取扱い可能な環体（２２）を収容し、環体（２２）は、第２のねじ部部分（ＩＩ）と共に、ステータスリーブ（１０）のホルベックねじ部部分（１６）を形成し、環体（２２）のねじ部部分は、第２のねじ部部分（ＩＩ）とは、ねじ部パラメータの群のうちの少なくとも１つのねじ部パラメータにおいて異なる、上記２から１５のいずれか一つの真空ポンプ。
１７．
溝底（１８）は、円錐形の底包絡線を設定する、上記１６の真空ポンプ。

【外国語明細書】