特許 7363397 真空ポンプの振動測定方法および真空ポンプ

(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】

(24)【登録日】2023-10-10

(45)【発行日】2023-10-18

(54)【発明の名称】真空ポンプの振動測定方法および真空ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 19/04 20060101AFI20231011BHJP

   F04B 39/00 20060101ALI20231011BHJP

【ＦＩ】

F04D19/04 F

F04D19/04 A

F04B39/00 102Z

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019205679

(22)【出願日】2019-11-13

(65)【公開番号】P2021076106

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2022-03-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100108523

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 雅博

(74)【代理人】

【識別番号】100098305

【弁理士】

【氏名又は名称】福島 祥人

(74)【代理人】

【識別番号】100125704

【弁理士】

【氏名又は名称】坂根 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100187931

【弁理士】

【氏名又は名称】澤村 英幸

(72)【発明者】

【氏名】西村 太貴

【審査官】丹治 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２７８８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３３４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／１０２８１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１５９３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２００９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １９／０４

Ｆ０４Ｄ １／００－１３／１６、

１７／００－１９／０２、

２１／００－２５／１６、

２９／００－３５／００

Ｆ０４Ｂ ２５／００－３７／２０、

４１／００－４１／０６

Ｆ０４Ｂ ３９／００

Ｆ０４Ｃ ２３／００－２９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空ポンプのロータ軸を支持する軸受の外輪に、前記ロータ軸の軸方向で前記軸受よりも前記ロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラーを取り付ける工程と、
前記第１軸受カラーの径方向で外側において、前記真空ポンプの回転支持部に、センサ取付部を有するハウジングナットを取り付ける工程と、
前記ハウジングナットの前記センサ取付部に取り付けられたセンサにより、前記センサに間隔を空けて配置されている前記第１軸受カラーの前記延設部の振動を測定する工程と、
を含み、前記ロータ軸および前記軸受が前記真空ポンプに組み付けられた状態で、前記真空ポンプの振動を測定する、真空ポンプの振動測定方法。

【請求項2】

真空ポンプのロータ軸を支持する軸受の外輪に、前記ロータ軸の軸方向で前記軸受よりも前記ロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラーを取り付ける工程と、
前記第１軸受カラーの径方向で外側において、前記真空ポンプの回転支持部に、センサ取付部を有する第１締結部材を取り付ける工程と、
前記第１締結部材の前記センサ取付部に取り付けられたセンサにより、前記センサに間隔を空けて配置されている前記第１軸受カラーの前記延設部の振動を測定する工程と、
を含み、
前記真空ポンプは、開口部を有し、
前記延設部は、前記開口部に向かって延び、
前記開口部を介して、前記センサ、前記第１締結部材および前記第１軸受カラーを前記真空ポンプから取り外す工程と、
前記センサ取付部を備えない第２締結部材および前記延設部を備えない第２軸受カラーを前記真空ポンプに取り付ける工程と、
を含む真空ポンプの振動測定方法。

【請求項3】

前記センサは、変位センサを含む、請求項１または請求項２に記載の真空ポンプの振動測定方法。

【請求項4】

前記センサは、レーザドップラ振動計を含む、請求項１または請求項２に記載の真空ポンプの振動測定方法。

【請求項5】

真空ポンプのロータ軸を支持する軸受の外輪に、前記ロータ軸の軸方向で前記軸受よりも前記ロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラーを取り付ける工程と、
前記延設部に取り付けられたセンサにより、前記第１軸受カラーの前記延設部の振動を測定する工程と、
を含み、前記ロータ軸および前記軸受が前記真空ポンプに組み付けられた状態で、前記真空ポンプの振動を測定する、真空ポンプの振動測定方法。

【請求項6】

真空ポンプのロータ軸を支持する軸受の外輪に、前記ロータ軸の軸方向で前記軸受よりも前記ロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラーを取り付ける工程と、
前記延設部に取り付けられたセンサにより、前記第１軸受カラーの前記延設部の振動を測定する工程と、
を含み、
前記真空ポンプは、開口部を有し、
前記延設部は、前記開口部に向かって延び、
前記開口部を介して、前記センサおよび前記第１軸受カラーを前記真空ポンプから取り外す工程と、
前記延設部を備えない第２軸受カラーを前記真空ポンプに取り付ける工程と、
を含む真空ポンプの振動測定方法。

【請求項7】

前記センサは、振動センサを含む、請求項５または請求項６に記載の真空ポンプの振動測定方法。

【請求項8】

真空ポンプのロータ軸を支持する軸受の外輪に、前記ロータ軸の軸方向で前記軸受よりも前記ロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラーを取り付ける工程と、
前記第１軸受カラーの径方向で外側において、前記真空ポンプの回転支持部に、センサ取付部を有する第１締結部材を取り付ける工程と、
前記第１締結部材の前記センサ取付部に取り付けられたセンサにより、前記センサに間隔を空けて配置されている前記第１軸受カラーの前記延設部の振動を測定する工程と、
を含み、
前記第１軸受カラーは、前記外輪の外周に沿って延びる第１部と、前記第１部の端部から径方向で内側に延びる第２部とを有し、前記延設部は、前記第２部の径方向の内側の端部から軸方向で前記軸受から離れる方向に延びる、真空ポンプの振動測定方法。

【請求項9】

ロータ軸と、
前記ロータ軸を支持する軸受と、
を備える真空ポンプであって、
前記真空ポンプは、さらに、
前記軸受の外輪に取り付けられ、前記ロータ軸の軸方向で前記軸受よりも前記ロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラーと、
前記第１軸受カラーの径方向で外側において、回転支持部に取り付けられる、センサ取付部を有するハウジングナットと、
を備え、
前記ハウジングナットの前記センサ取付部に取り付けられたセンサにより、前記センサに間隔を空けて配置されている前記第１軸受カラーの前記延設部の振動を測定することにより、前記ロータ軸および前記軸受が前記真空ポンプに組み付けられた状態で、前記真空ポンプの振動を測定する、真空ポンプ。

【請求項10】

ロータ軸と、
前記ロータ軸を支持する軸受と、
を備える真空ポンプであって、
前記真空ポンプは、さらに、
前記軸受の外輪に取り付けられ、前記ロータ軸の軸方向で前記軸受よりも前記ロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラー、
を備え、
前記延設部に取り付けられたセンサにより、前記第１軸受カラーの前記延設部の振動を測定することにより、前記ロータ軸および前記軸受が前記真空ポンプに組み付けられた状態で、前記真空ポンプの振動を測定する、真空ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空ポンプの振動測定方法および真空ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造装置、液晶パネル製造装置または分析装置などの各種の真空処理装置を真空処理するために真空ポンプが用いられる。真空ポンプの１つであるターボ分子ポンプは、ロータ軸、ロータ翼、ロータ円筒部およびモータロータを有する回転体と、ベースおよびモータステータを有する回転支持部とを備える。ロータ軸がモータにより回転駆動されることにより、回転体が一体となって回転支持部に対して回転する。これにより、真空処理装置内の気体がターボ分子ポンプを介して外部に排出され、真空処理装置の内部が真空処理される。

【0003】

ターボ分子ポンプの回転体は、毎分数万回転で高速回転を行う。このため、ターボ分子ポンプの振動音を小さくするためには、回転体に高いバランス精度が求められる。下記特許文献１には、バランス修正部を備えるターボ分子ポンプが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－３８８４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ターボ分子ポンプを含む真空ポンプにおいては、上述したように、回転体のバランスが修正されることが望ましい。回転体のバランスを修正するためには、前段階として回転体の回転時に発生する振動を正確に把握する必要がある。

【0006】

回転体の振動を測定する方法として、真空ポンプの外部表面に振動センサを設ける方法がある。しかし、振動発生源であるロータ軸の軸受と真空ポンプの外部表面との間には、ダンパゴムを含む複数の部材が介在するため、軸受で発生した振動は、真空ポンプの外部表面まで減衰しながら伝わる。このため、アンバランス量と振動とが非線形の関係となる。アンバランス量と振動との関係が非線形である場合、バランス修正作業の工数が多くなるという問題がある。

【0007】

回転体の振動を測定する方法として、真空ポンプの組み立て前に、治具で支持された回転体の振動を測定する方法がある。治具で支持された回転体の振動に基づいて、回転体のバランスが修正され、バランス修正後の回転体が真空ポンプに組み付けられる。しかし、真空ポンプにおいては、回転体のロータ軸と軸受とは、隙間ばめとなっているため、回転体を真空ポンプに組み付けることにより、ロータ軸と軸受とが偏心する場合がある。このため、真空ポンプへの組み付け前に行われた回転体のバランス修正が維持されない場合がある。

【0008】

本発明の目的は、真空ポンプの回転体のバランス修正に必要となる回転体の振動を測定することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１の態様は、真空ポンプのロータ軸を支持する軸受の外輪に、ロータ軸の軸方向で軸受よりもロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラーを取り付ける工程と、第１軸受カラーの径方向で外側において、真空ポンプの回転支持部に、センサ取付部を有する第１締結部材を取り付ける工程と、第１締結部材のセンサ取付部に取り付けられたセンサにより、センサに間隔を空けて配置されている第１軸受カラーの延設部の振動を測定する工程とを含む真空ポンプの振動測定方法に関する。

【0010】

本発明の他の態様は、真空ポンプのロータ軸を支持する軸受の外輪に、ロータ軸の軸方向で軸受よりもロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラーを取り付ける工程と、延設部に取り付けられたセンサにより、第１軸受カラーの延設部の振動を測定する工程とを含む真空ポンプの振動測定方法に関する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、真空ポンプの回転体のバランス修正に必要となる回転体の振動を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施の形態に係る真空ポンプの側面断面図である。

【図2】図２は、真空ポンプの軸受周辺の構造を示す側面断面図である。

【図3】図３は、ハウジングナットを示す底面図である。

【図4】図４は、第１の実施の形態に係るバランス修正用軸受カラーおよびバランス修正用ハウジングナットが取り付けられた真空ポンプの軸受周辺の構造を示す側面断面図である。

【図5】図５は、第１の実施の形態に係るバランス修正用ハウジングナットを示す底面図である。

【図6】図６は、第２の実施の形態に係るバランス修正用軸受カラーが取り付けられた真空ポンプの軸受周辺の構造を示す側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［１］第１の実施の形態
（１）真空ポンプの構成
以下、本発明の実施の形態に係る真空ポンプについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、実施の形態に係る真空ポンプ１００の側面断面図である。図１に示すように、実施の形態に係る真空ポンプ１００は、ターボ分子ポンプである。真空ポンプ１００は、ロータ軸４、ロータ４０、ロータ翼４１、ロータ円筒部４２およびモータロータ３２を有する回転体と、ベース１０、ケーシング２０およびモータステータ３１を有する回転支持部とを備える。ロータ軸４がモータ３０により回転駆動されることにより、回転体が一体となって回転支持部に対して回転する。

【0014】

ベース１０は、真空ポンプ１００の回転支持部の下部を構成する。ベース１０は金属製であり、略円筒形状を有する。ベース１０の中央部分における上下方向に貫通する空間を内部空間１１と呼ぶ。内部空間１１の下部には下部開口１１ａが形成される。

【0015】

ケーシング２０は、ベース１０の上部に配置され、真空ポンプ１００の外壁を構成する。ケーシング２０は、金属製であり、略円筒形状を有する。ケーシング２０の中央部分における上下方向に貫通する空間を内部空間２１と呼ぶ。ケーシング２０の内部空間２１は、ベース１０の内部空間１１と繋がっている。内部空間２１および内部空間１１から構成される上下方向の空間にロータ軸４が配置される。

【0016】

モータ３０は、モータステータ３１およびモータロータ３２を含み、回転軸が上下方向を向くようにベース１０の内部空間１１に収容される。ロータ軸４は、上下方向に延びる。ロータ軸４の外周にモータロータ３２が固定される。ロータ軸４の下部はベース１０の内部空間１１に位置し、ロータ軸４の上部はケーシング２０の内部空間２１に位置する。

【0017】

ロータ軸４の外周で、モータ３０より上方位置には、ロータ軸４と一体となって回転するロータ４０が取り付けられている。ロータ４０は、概略筒形状を有している。ロータ４０の外周には、径方向で外側に向かってに延びる複数のロータ翼４１が設けられる。図１に示す実施の形態においては、上下方向に７枚のロータ翼４１が配置されている。

【0018】

ケーシング２０の内周面には、径方向で内側に向かって延びる複数のステータ翼２２が設けられる。図１に示す実施の形態においては、上下方向に７枚のステータ翼２２が配置されている。そして、複数のロータ翼４１とステータ翼２２が上下方向の隙間を空けて交互に配列されることにより、ターボポンプが構成されている。

【0019】

ロータ４０の下面には、複数のロータ円筒部４２が設けられている。ロータ円筒部４２は、ロータ４０の下面から下方（ロータ軸４の軸方向）に向かって延びている。本実施の形態においては、２つのロータ円筒部４２が設けられている。２つのロータ円筒部４２の間にはステータ１５が配置されている。ステータ１５は、ベース１０に固定されている。ロータ円筒部４２およびステータ１５の間に形成された微小な隙間によって排気通路１２が形成されている。ロータ円筒部４２またはステータ１５のいずれかには図示しないねじ溝が設けられている。ロータ円筒部４２およびステータ１５により、Ｈｏｌｗｅｃｋポンプが構成されている。このように、本実施の形態においては、Ｈｏｌｗｅｃｋポンプがターボポンプの下流に設けられている。

【0020】

軸受５０は、ベース１０の内部空間１１においてモータ３０の下方に配置される。軸受５０は、例えば転がり軸受であり、ロータ軸４の下部を回転可能に支持する。本実施の形態においては、軸受５０は玉軸受（ボールベアリング）であるが、実施の形態はこれに限定されない。軸受５０は、ころ軸受等の他の転がり軸受であってもよい。なお、ころ軸受は、円筒ころ軸受、棒状ころ軸受、針状ころ軸受または円錐ころ軸受を含む。また、ロータ軸４の上部は、磁気軸受５５により回転可能にかつ非接触方式でケーシング２０に支持される。

【0021】

以上のとおり構成された真空ポンプ１００の動作について説明する。モータロータ３２がモータステータ３１により回転駆動されると、モータロータ３２に固定されたロータ軸４が回転する。これにより、ロータ軸４と一体となって、ロータ４０および複数のロータ翼４１が回転する。これにより、複数のロータ翼４１が複数のステータ翼２２に対して相対回転し、ターボポンプが駆動する。ターボポンプの作用により、図１の一点鎖線の矢印で示すように、ケーシング２０の内部空間２１の上部開口から導入された気体分子が、複数のロータ翼４１および複数のステータ翼２２の間を通過して下方に向かって送られる。

【0022】

複数のロータ翼４１および複数のステータ翼２２を通過して下方に送られた気体分子は、排気通路１２に流れ込む。モータロータ３２の回転により、ロータ円筒部４２はロータ４０と一体となって回転する。これにより、ロータ円筒部４２がステータ１５に対して相対回転し、Ｈｏｌｗｅｃｋポンプが駆動する。Ｈｏｌｗｅｃｋポンプの作用により、ロータ円筒部４２およびステータ１５の隙間に形成された排気通路１２において、図１の一点鎖線の矢印で示すように、気体分子が下流に向かって送り出される。排気通路１２から排出された気体分子は、さらに、ベース１０に設けられた通路を通って、排気口１３から排出される。

【0023】

（２）軸受の周辺構造
図２は、真空ポンプ１００の軸受５０周辺の構造を示す側面断面図である。図２に示すように、軸受５０は、ロータ軸４の下端に近い位置に配置されている。軸受５０は、内輪５１、外輪５２および複数の転がり部材５３を含む。内輪５１は、スラストナット１によりロータ軸４に固定される。複数の転がり部材５３は、内輪５１と外輪５２との間で図示しない保持器（リテーナ）により保持される。外輪５２は、軸受カラー７およびハウジングナット３によりベース１０に固定される。

【0024】

軸受カラー７は、軸受５０の外輪５２の外周に設けられる。軸受カラー７は、略円筒形状を有している。軸受カラー７は、外輪５２の外周面に接する円筒部７１を有する。円筒部７１は、ロータ軸４の軸方向に延びる。円筒部７１の下端は、略円環形状の底部７２に接続されている。底部７２は、外輪５２の底面に接している。円筒部７１の上部の空間には、ダンパゴム１６が嵌め込まれている。

【0025】

ハウジングナット３は、略円環形状を有する雄ねじ部材である。ハウジングナット３の外周面には、ねじ山とねじ溝とからなるねじ部が形成される。図３は、ハウジングナット３を示す底面図である。ハウジングナット３の中央部に設けられた開口３Ｈには、ロータ軸４の先端が挿通される。ハウジングナット３の外周面のねじ部とベース１０の周壁部１０ａの内周面のねじ部とが螺合されることにより、ハウジングナット３の上面が軸受カラー７の底部７２を押圧する。これにより、外輪５２がベース１０、軸受カラー７およびハウジングナット３により上下方向から狭持された状態でベース１０に固定される。

【0026】

カバー部材６０は、内部空間１１の下部開口１１ａを閉塞するようにベース１０の下部に取り付けられる。カバー部材６０は、例えば円形を有する板部材である。カバー部材６０は、ベース１０から着脱可能となっている。カバー部材６０を取り外すことにより、下部開口１１ａを介して、ハウジングナット３の締結作業や、軸受カラー７の取り外し作業が可能となっている。

【0027】

（３）振動測定方法
次に、本実施の形態に係る真空ポンプ１００の振動測定方法について説明する。本実施の形態においては、ロータ軸４、ロータ４０、ロータ翼４１、ロータ円筒部４２およびモータロータ３２を有する回転体の振動を測定するために、バランス修正用軸受カラー７Ａおよびバランス修正用ハウジングナット３Ａが用いられる。つまり、図２で示した軸受カラー７およびハウジングナット３は、真空ポンプ１００が真空処理を行うときに取り付けられる。真空ポンプ１００の振動測定を行うときには、軸受カラー７およびハウジングナット３に代えて、バランス修正用軸受カラー７Ａおよびバランス修正用ハウジングナット３Ａが用いられる。

【0028】

図４は、第１の実施の形態に係るバランス修正用軸受カラー７Ａおよびバランス修正用ハウジングナット３Ａが取り付けられた真空ポンプ１００の軸受周辺の構造を示す側面断面図である。

【0029】

バランス修正用軸受カラー７Ａは、軸受５０の外輪５２の外周に設けられる。バランス修正用軸受カラー７Ａは、略円筒形状を有している。バランス修正用軸受カラー７Ａは、外輪５２の外周面に接する円筒部７１Ａを有する。円筒部７１Ａは、ロータ軸４の軸方向に延びる。円筒部７１Ａの下端は、略円環形状の接続部７２Ａに接続されている。接続部７２Ａは、ロータ軸４の径方向に延びている。接続部７２Ａの径方向の内端には、延設部７３Ａが接続されている。延設部７３Ａは、円筒形状であり、ロータ軸４の軸方向に延びている。延設部７３Ａの外径は、円筒部７１Ａの外径よりも小さくなっている。延設部７３Ａは、ロータ軸４の径方向に関して、ロータ軸４とバランス修正用ハウジングナット３Ａとの間に配置されている。円筒部７１Ａの上部の空間には、ダンパゴム１６が嵌め込まれている。

【0030】

バランス修正用ハウジングナット３Ａは、略円環形状を有する雄ねじ部材である。バランス修正用ハウジングナット３Ａの外周面には、ねじ山とねじ溝とからなるねじ部が形成される。図５は、バランス修正用ハウジングナット３Ａを示す底面図である。バランス修正用ハウジングナット３Ａの中央部に設けられた開口３Ｈには、ロータ軸４の先端およびバランス修正用軸受カラー７Ａの延設部７３Ａが挿通される。バランス修正用ハウジングナット３Ａの外周面のねじ部とベース１０の周壁部１０ａの内周面のねじ部とが螺合されることにより、バランス修正用ハウジングナット３Ａの上面がバランス修正用軸受カラー７Ａの接続部７２Ａを押圧する。これにより、外輪５２がベース１０、バランス修正用軸受カラー７Ａおよびバランス修正用ハウジングナット３Ａにより上下方向から狭持された状態でベース１０に固定される。

【0031】

図４および図５に示すように、バランス修正用ハウジングナット３Ａには、センサホルダ９１Ａが取り付けられている。センサホルダ９１Ａは、２本のねじ９２Ａによって、バランス修正用ハウジングナット３Ａに固定されている。センサホルダ９１Ａの略中央には、変位センサ９Ａが取り付けられている。変位センサ９Ａは、ねじ９３Ａによって、センサホルダ９１Ａに取り付けられている。

【0032】

図４に示すように、変位センサ９Ａの径方向で内端は、バランス修正用軸受カラー７Ａの延設部７３Ａに隙間を空けて対向している。これにより、変位センサ９Ａは、延設部７３Ａの変位を測定可能である。変位センサ９Ａによって測定された延設部７３Ａの変位は、信号線９５Ａを介して図示しない制御装置に送られる。制御装置においては、延設部７３Ａの変位に基づいて、延設部７３Ａの振動を測定する。

【0033】

このように、本実施の形態においては、バランス修正用ハウジングナット３Ａに取り付けた変位センサ９Ａにより、バランス修正用軸受カラー７Ａの延設部７３Ａの振動を測定する。バランス修正用軸受カラー７Ａは、軸受５０に近接して設けられているので、軸受５０の振動を正確に測定することができる。バランス修正用軸受カラー７Ａと軸受５０との間には、ダンパゴムなどの部材が介在されないため、軸受５０の振動を正確に測定することができる。これにより、回転体のアンバランス量と線形関係に近い、回転体の振動を取得することができるので、回転体のバランス修正に要する工程を短縮することができる。なお、回転体のバランス修正は、例えば、回転体の所定の位置にビスを取り付けることによって行われる。

【0034】

真空ポンプ１００に対する振動測定およびバランス修正作業が完了すれば、バランス修正用の部品の取り外し作業が行われる。つまり、下部開口１１ａを介して、まずは、変位センサ９Ａの取り外し作業が行われる。変位センサ９Ａは、ねじ９３Ａの締結を解除することにより取り外される。次に、下部開口１１ａを介して、バランス修正用ハウジングナット３Ａの取り外し作業が行われる。バランス修正用ハウジングナット３Ａは、外周面のねじ部を回転させることによって取り外される。続いて、下部開口１１ａを介して、バランス修正用軸受カラー７Ａの取り外しが行われる。

【0035】

次に、下部開口１１ａを介して、図２で示した軸受カラー７を軸受５０の外周に取り付ける。最後に、下部開口１１ａを介して、図２で示したハウジングナット３をベース１０の周壁部１０ａの内周面のねじ部と螺合させる。部品の交換が終わった後、カバー部材６０を取り付けて、下部開口１１ａを閉じる。これにより、真空ポンプ１００は、真空処理動作が可能な状態となる。

【0036】

以上説明したように、本実施の形態の振動測定方法においては、バランス修正用ハウジングナット３Ａのセンサホルダ９１Ａに取り付けられた変位センサ９Ａにより、変位センサ９Ａに間隔を空けて配置されているバランス修正用軸受カラー７Ａの延設部７３Ａの振動を測定する。バランス修正用軸受カラー７Ａは、ロータ軸４の軸受５０に近接して設けられているので、ロータ軸４を含む回転体の振動を正確に測定することができる。

【0037】

また、本実施の形態の振動測定方法においては、下部開口１１ａを介して、変位センサ９Ａ、バランス修正用ハウジングナット３Ａおよびバランス修正用軸受カラー７Ａが真空ポンプ１００から取り外される。また、下部開口１１ａを介して、センサホルダ９１Ａを備えないハウジングナット３および延設部を備えない軸受カラー７が真空ポンプ１００に取り付けられる。ロータ軸４を含む回転体が真空ポンプ１００に組み付けられた状態で、振動測定およびバランス修正がされる。これにより、真空ポンプ１００の真空処理動作時においても、バランス修正の効果が維持される。

【0038】

第１の実施の形態においては、バランス修正用ハウジングナット３Ａに変位センサ９Ａを取り付けて、延設部７３Ａの振動を非接触で測定する構成である。他の実施の形態としては、バランス修正用ハウジングナット３Ａにレーザドップラ振動計を取り付けて、延設部７３Ａの振動を非接触で測定するようにしてもよい。

【0039】

［２］第２の実施の形態
次に、第２の実施の形態に係る真空ポンプ１００の振動測定方法について説明する。第２の実施の形態においては、ロータ軸４、ロータ４０、ロータ翼４１、ロータ円筒部４２およびモータロータ３２を有する回転体の振動を測定するために、バランス修正用軸受カラー７Ｂが用いられる。つまり、図２で示した軸受カラー７は、真空ポンプ１００が真空処理を行うときに取り付けられる。真空ポンプ１００の振動測定を行うときには、軸受カラー７に代えて、バランス修正用軸受カラー７Ｂが用いられる。第１の実施の形態と異なり、第２の実施の形態においては、振動測定時にも、通常のハウジングナット３が用いられる。

【0040】

図６は、第２の実施の形態に係るバランス修正用軸受カラー７Ｂが取り付けられた真空ポンプ１００の軸受周辺の構造を示す側面断面図である。

【0041】

バランス修正用軸受カラー７Ｂは、軸受５０の外輪５２の外周に設けられる。バランス修正用軸受カラー７Ｂは、略円筒形状を有している。バランス修正用軸受カラー７Ｂは、外輪５２の外周面に接する円筒部７１Ｂを有する。円筒部７１Ｂは、ロータ軸４の軸方向に延びる。円筒部７１Ｂの下端は、略円環形状の接続部７２Ｂに接続されている。接続部７２Ｂは、ロータ軸４の径方向に延びている。接続部７２Ｂの径方向の内端には、延設部７３Ｂが接続されている。延設部７３Ｂは、円筒形状であり、ロータ軸４の軸方向に延びている。延設部７３Ｂの外径は、円筒部７１Ｂの外径よりも小さくなっている。延設部７３Ｂは、ロータ軸４の径方向に関して、ロータ軸４とハウジングナット３との間に配置されている。円筒部７１Ｂの上部の空間には、ダンパゴム１６が嵌め込まれている。

【0042】

第２の実施の形態のバランス修正用軸受カラー７Ｂの延設部７３Ｂは、図６に示すように、ロータ軸４の下端よりもさらに軸方向で下方に延びている。つまり、第１の実施の形態の延設部７３Ａよりも第２の実施の形態の延設部７３Ｂは長くなっている。そして、図６に示すように、延設部７３Ｂには、振動センサ９Ｂが取り付けられている。これにより、振動センサ９Ｂは、延設部７３Ｂの振動を測定可能である。振動センサ９Ｂによって測定された延設部７３Ｂの振動は、信号線９５Ｂを介して図示しない制御装置に送られる。

【0043】

このように、本実施の形態においては、バランス修正用軸受カラー７Ｂの延設部７３Ｂに取り付けた振動センサ９Ｂにより、バランス修正用軸受カラー７Ｂの延設部７３Ｂの振動を測定する。バランス修正用軸受カラー７Ｂは、軸受５０に近接して設けられているので、軸受５０の振動を正確に測定することができる。バランス修正用軸受カラー７Ｂと軸受５０との間には、ダンパゴムなどの部材が介在されないため、軸受５０の振動を正確に測定することができる。これにより、回転体のアンバランス量と線形関係に近い、回転体の振動を取得することができるので、回転体のバランス修正に要する工程を短縮することができる。なお、回転体のバランス修正は、例えば、回転体の所定の位置にビスを取り付けることによって行われる。

【0044】

真空ポンプ１００に対する振動測定およびバランス修正作業が完了すれば、バランス修正用の部品の取り外し作業が行われる。つまり、下部開口１１ａを介して、まずは、振動センサ９Ｂの取り外し作業が行われる。次に、下部開口１１ａを介して、ハウジングナット３およびバランス修正用軸受カラー７Ｂの取り外しが行われる。次に、下部開口１１ａを介して、図２で示した軸受カラー７を軸受５０の外周に取り付ける。最後に、下部開口１１ａを介して、図２で示したハウジングナット３を取り付ける。

【0045】

以上説明したように、本実施の形態の振動測定方法においては、バランス修正用軸受カラー７Ｂの延設部７３Ｂに取り付けられた振動センサ９Ｂにより、バランス修正用軸受カラー７Ｂの延設部７３Ｂの振動を測定する。バランス修正用軸受カラー７Ｂは、ロータ軸４の軸受５０に近接して設けられているので、ロータ軸４を含む回転体の振動を正確に測定することができる。

【0046】

また、本実施の形態の振動測定方法においては、下部開口１１ａを介して、振動センサ９Ｂ、ハウジングナット３およびバランス修正用軸受カラー７Ｂが真空ポンプ１００から取り外される。また、下部開口１１ａを介して、ハウジングナット３および延設部を備えない軸受カラー７が真空ポンプ１００に取り付けられる。ロータ軸４を含む回転体が真空ポンプ１００に組み付けられた状態で、振動測定およびバランス修正がされる。これにより、真空ポンプ１００の真空処理動作時においても、バランス修正の効果が維持される。

【0047】

［３］請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。上記の実施の形態では、バランス修正用軸受カラー７Ａ，７Ｂが第１軸受カラーの例であり、バランス修正用ハウジングナット３Ａが第１締結部材の例である。上記の実施の形態では、センサホルダ９１Ａがセンサ取付部の例であり、下部開口１１ａが開口部の例である。上記の実施の形態では、軸受カラー７が第２軸受カラーの例であり、ハウジングナット３が第２締結部材の例である。上記実施の形態では、円筒部７１Ａ，７１Ｂが第１部の例であり、接続部７２Ａ，７２Ｂが第２部の例である。

【0048】

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する種々の要素を用いることもできる。

【0049】

［４］他の実施の形態
上記実施の形態において、真空ポンプ１００がターボ分子ポンプである場合が示されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明はジークバーンポンプまたはＨｏｌｗｅｃｋポンプ等のドラッグポンプ（ネジ溝ポンプ）のみを備えた真空ポンプにも適用可能であり、またはターボ分子ポンプおよびドラッグポンプの組み合わせからなる真空ポンプにも適用可能である。

【0050】

上記実施の形態においては、バランス修正用軸受カラー７Ａ，７Ｂの延設部７３Ａ，７３Ｂは、いずれも円筒形状を有しているが、延設部７３Ａ，７３Ｂの形状はこれに限定されない。軸心にロータ軸４を挿入可能な形状をしていればよく、延設部７３Ａ，７３Ｂの構成は特に限定されない。

【0051】

上記実施の形態においては、ハウジングナット３およびバランス修正用ハウジングナット３Ａは、ベース１０の周壁部１０ａに螺合される構造を有しているが、ハウジングナット３およびバランス修正用ハウジングナット３Ａの構造はこれに限定されない。例えば、ハウジングナット３およびバランス修正用ハウジングナット３Ａがねじ止めによってベース１０の取り付けられる構造であってもよい。

【0052】

第１の実施の形態において、変位センサ９Ａは、センサホルダ９１Ａを介してバランス修正用ハウジングナット３Ａに取り付けられる場合を例に説明した。他の例としては、センサホルダ９１Ａを介さずに、変位センサ９Ａが直接バランス修正用ハウジングナット３Ａに取り付けられてもよい。

【0053】

なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。

【0054】

［５］態様
上述した複数の例示的な実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0055】

（第１項）一態様に係る真空ポンプの振動測定方法は、真空ポンプのロータ軸を支持する軸受の外輪に、前記ロータ軸の軸方向で前記軸受よりも前記ロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラーを取り付ける工程と、
前記第１軸受カラーの径方向で外側において、前記真空ポンプの回転支持部に、センサ取付部を有する第１締結部材を取り付ける工程と、
前記第１締結部材の前記センサ取付部に取り付けられたセンサにより、前記センサに間隔を空けて配置されている前記第１軸受カラーの前記延設部の振動を測定する工程と、
を含む。

【0056】

第１軸受カラーは、ロータ軸の軸受に近接して設けられているので、ロータ軸を含む回転体の振動を正確に測定することができる。

【0057】

（第２項）第１項に記載の真空ポンプの振動測定方法において、
前記真空ポンプは、開口部を有し、
前記延設部は、前記開口部に向かって延び、
前記開口部を介して、前記センサ、前記第１締結部材および前記第１軸受カラーを前記真空ポンプから取り外す工程と、
前記センサ取付部を備えない第２締結部材および前記延設部を備えない第２軸受カラーを前記真空ポンプに取り付ける工程と、
を含んでもよい。

【0058】

ロータ軸を含む回転体が真空ポンプに組み付けられた状態で、振動測定およびバランス修正がされる。これにより、真空ポンプの真空処理動作時においても、バランス修正の効果が維持される。

【0059】

（第３項）第１項または第２項に記載の真空ポンプの振動測定方法において、
前記センサは、変位センサを含んでもよい。

【0060】

（第４項）第１項または第２項に記載の真空ポンプの振動測定方法において、
前記センサは、レーザドップラ振動計を含んでもよい。

【0061】

（第５項）他の態様に係る真空ポンプの振動測定方法は、
真空ポンプのロータ軸を支持する軸受の外輪に、前記ロータ軸の軸方向で前記軸受よりも前記ロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラーを取り付ける工程と、
前記延設部に取り付けられたセンサにより、前記第１軸受カラーの前記延設部の振動を測定する工程と、
を含む。

【0062】

第１軸受カラーは、ロータ軸の軸受に近接して設けられているので、ロータ軸を含む回転体の振動を正確に測定することができる。

【0063】

（第６項）第５項に記載の真空ポンプの振動測定方法において、
前記真空ポンプは、開口部を有し、
前記延設部は、前記開口部に向かって延び、
前記開口部を介して、前記センサおよび前記第１軸受カラーを前記真空ポンプから取り外す工程と、
前記延設部を備えない第２軸受カラーを前記真空ポンプに取り付ける工程と、
を含んでもよい。

【0064】

ロータ軸を含む回転体が真空ポンプに組み付けられた状態で、振動測定およびバランス修正がされる。これにより、真空ポンプの真空処理動作時においても、バランス修正の効果が維持される。

【0065】

（第７項）第５項または第６項に記載の真空ポンプの振動測定方法において、
前記センサは、振動センサを含んでもよい。

【0066】

（第８項）第１項～第７項のいずれか一項に記載の真空ポンプの振動測定方法において、
前記第１軸受カラーは、前記外輪の外周に沿って延びる第１部と、前記第１部の端部から径方向で内側に延びる第２部とを有し、前記延設部は、前記第２部の径方向の内側の端部から軸方向で前記軸受から離れる方向に延びてもよい。

【0067】

（第９項）他の態様に係る真空ポンプは、
ロータ軸と
前記ロータ軸を支持する軸受と、
前記軸受の外輪に取り付けられ、前記ロータ軸の軸方向で前記軸受よりも前記ロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラーと、
前記第１軸受カラーの径方向で外側において、回転支持部に取り付けられる、センサ取付部を有する第１締結部材と、
を備え、
前記第１締結部材の前記センサ取付部に取り付けられたセンサにより、前記センサに間隔を空けて配置されている前記第１軸受カラーの前記延設部の振動を測定する。

【0068】

（第１０項）他の態様に係る真空ポンプは、
ロータ軸と
前記ロータ軸を支持する軸受と、
前記軸受の外輪に取り付けられ、前記ロータ軸の軸方向で前記軸受よりも前記ロータ軸の先端に向かって延びる延設部を有する第１軸受カラーと、
を備え、
前記延設部に取り付けられたセンサにより、前記第１軸受カラーの前記延設部の振動を測定する。

【符号の説明】

【0069】

３…ハウジングナット，３Ａ…バランス修正用ハウジングナット，４…ロータ軸，７…軸受カラー，７Ａ・７Ｂ…バランス修正用軸受カラー，１０…ベース，２０…ケーシング，２２…ロータ翼，３０…モータ，３１…モータステータ，３２…モータロータ，４０…ロータ，４１…ロータ翼，４２…ロータ円筒部，５０…軸受，５１…内輪，５２…外輪，７１Ａ・７１Ｂ…円筒部，７２Ａ・７２Ｂ…接続部，７３Ａ・７３Ｂ…延設部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】