轉子和真空泵的制作方法
【專利摘要】本發明的目的在于提供一種具有緩和轉子與圓筒形旋轉部的邊界部分的負荷變化的負荷變化緩和構造的圓筒體；和通過內含該圓筒體與以往相比旋轉性能(即排氣性能)、可靠性和耐久性提高的真空泵。在真空泵中，在金屬制(鋁合金等)的旋轉部，在接合有由不同原材料(FRP材料等)形成的圓筒形旋轉部的接合部，設有使熱應力所導致的負荷變化緩和的負荷變化緩和構造。更詳細而言，構成為在該旋轉部和圓筒形旋轉部的邊界部分具有平緩的錐形、曲線部和錐形部、或者角弧中的任意一個。
【專利說明】轉子和真空泵
【技術領域】
[0001]本發明涉及轉子和真空泵，涉及具有緩和接合部的負荷變化的負荷變化緩和構造的轉子、和內含有該轉子的真空泵。
【背景技術】
[0002]在各種真空泵中，為了實現高真空的環境而使用較多的真空泵有渦輪分子泵、螺紋槽式泵。
[0003]這樣的真空泵在形成包括進氣口和排氣ロ的外裝體的殼體的內部收納有使該真空泵發揮排氣功能的構造物。使該排氣功能進行發揮的構造物大致分為由自由旋轉地配置的旋轉部(轉子部)、和相對于殼體固定的固定部(定子部)構成。
[0004]在渦輪分子泵的情況下，旋轉部由轉軸和固定在該轉軸的旋轉體構成，在旋轉體多級配設有設為放射狀的旋轉翼片(動翼片)。另外，在固定部相對于旋轉翼片相互不同地多級配設有定子翼片(靜翼片)。進ー步，在渦輪分子泵設有使轉軸高速旋轉的電機，若轉軸由于該電機的工作而高速旋轉，則氣體由于旋轉翼片與定子翼片的相互作用從進氣ロ吸進，從排氣ロ排出。
[0005]在這樣的渦輪分子泵、螺紋槽式泵等真空泵中，旋轉部通常由鋁、鋁合金等金屬制造。
[0006]但是，近年來，以提高性能(特別是更高速旋轉)為目的，有的情況下高速旋轉的圓筒形的旋轉部由比金屬材料輕量且更有強度的纖維強化復合材料(纖維強化塑料材料、Fiber Reinforced Plastics。下文記作FRP材料)制造。此外，在該情況下FRP材料所使用的纖維有芳族聚酰胺纖維(AFRP)、硼纖維(BFRP)、玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、聚乙烯纖維(DFRP)等。
[0007]這樣，由于若使配設在真空泵的旋轉部的下部的圓筒形的旋轉部成為由輕且強的FRP材料形成的圓筒形旋轉部，則能夠實現圓筒部的輕量化和大型化，因此，能夠使配設有該圓筒形旋轉部的真空泵的排氣性能提高。
[0008]此外，鋁合金等金屬制的旋轉部(旋轉翼片)和由FRP材料形成的圓筒形旋轉部一般而言如圖9(a)和(b)所示，在該旋轉部的下部設有引導件，用壓入、粘接、或者并用壓入和粘接等方式進行接合，使得轉子(旋轉部)80(800)配設在內側，圓筒形旋轉部9配設在外側。
[0009]此處，真空泵的轉子根據運轉條件，溫度會從常溫上升至150°C左右。由于具有這樣寬的溫度范圍，因此在高溫吋，由于2種材料的熱膨脹之差會產生大的熱應力。
[0010]由于鋁合金比FRP材料的熱膨脹率高幾倍，因此若溫度隨著運轉時間上升，則隨著溫度上升，內側的金屬制的旋轉部會急速膨脹。另ー方面，與外側接合的由FRP材料形成的圓筒形旋轉部不那么膨脹，因此在運轉期間，在接合部的接觸面會產生非常大的應力。
[0011]專利文獻1:日本專利第3098139號 專利文獻2:日本特開號 專利文獻I中記載的發明是，在由渦輪分子泵部和螺紋槽泵部構成的復合分子泵中，渦輪分子泵部的轉子為金屬制，并且由纖維強化塑料材料(FRP)形成將螺紋槽泵部的圓筒轉子和渦輪分子泵部的轉子與螺紋槽泵部的圓筒轉子間接合的支板(5)。
[0012]這樣，在專利文獻I記載的發明中，在渦輪分子泵部的金屬制轉子和由FRP形成的圓筒轉子之間夾著具有該金屬和FRP的中間特性的熱膨脹率的部件(支板)，緩和上述熱膨脹之差所導致的熱應力。
[0013]專利文獻2記載了作為用FRP材料制造上述圓筒形的旋轉部的方法，將纖維束卷繞并用樹脂固定的纖維纏繞法、或者將預先在樹脂中埋入(浸潰)纖維的片材卷繞的片材纏繞法，記載了將用玻璃纖維或者碳纖維等強化纖維(FRP)填充的樹脂作為基底的有機基體材料的復合材料制作，用纖維纏繞法連續地纏繞在芯來制作的霍爾貝克裙部(日文:ホルベックスヵー卜)下游轉子刮板(5c)。
[0014]這樣，在專利文獻2記載的發明中，通過將纖維傾斜卷繞、或者纖維與樹脂中將樹脂的比率設定得較多，有意地減小材料的楊氏模量使得由于熱膨脹從內側擴展時產生的加重減小等，對FRP的纏繞條件進行設計，緩和接合部附近的負荷。

【發明內容】

[0015]本發明要解決的問題
然而，上述專利文獻I和專利文獻2的目的在于緩和施加在真空泵的金屬制的旋轉部和由FRP材料形成的圓筒體的旋轉部的結合部整體的負擔。
[0016]因此，在上述專利文獻I和專利文獻2中，在由FRP材料形成的圓筒體(圓筒體旋轉部)中，沒有考慮到對于在實際上與配設在該圓筒體的內側的金屬制的轉子接觸并施加負荷的部分、與由于不與該金屬制的轉子接觸而不施加負荷的部分的邊界部分產生的急劇的負荷變化。
[0017]另外，在真空泵的旋轉翼片的圓筒體部分利用FRP材料的情況下，為了經受在圓周方向施加的離心カ所導致的負荷，在設計FRP材料時，將對材料的特性進行強化的纖維纏繞在圓周方向。在使用了這樣形成的FRP材料的圓筒體中，由于纖維進入的方向(即圓周方向)負擔纖維對圓筒體施加的負荷，因此圓筒體的強度增加。
[0018]然而，纖維未進入的方向(即軸向、徑向)負擔將纖維錨定的樹脂對圓筒體施加的負荷。因此，對于纖維未進入的方向的強度與放入纖維前幾乎沒有改變、或者引起應カ集中，結果，強度有可能下降。
[0019]另外，由于上述的異向性，因此在由FRP材料形成的圓筒體中，在纖維未進入的軸向和徑向，即使略微的負荷也有可能造成變形。
[0020]另外，內含有由這樣的FRP材料制造的圓筒形旋轉部的真空泵會配設在對有腐蝕性的氣體(例如鹵素氣體)排氣的環境中。在該情況下，作為耐腐蝕措施，在該氣體流過的部分(器件)的表面，利用非電解鍍鎳等進行耐腐蝕表面處理。作為耐腐蝕表面處理的其他例子，有物理氣相生長(PVD)、化學氣相生長(CVD)、濺射、離子鍍等沉積法、電泳涂裝等。
[0021]這樣在對圓筒體旋轉部實施耐腐蝕表面處理(表面耐腐蝕涂層)的情況下，在真空泵的金屬制的旋轉部和由FRP材料形成的圓筒體旋轉部所接合的接合部、兩者未接合的非接合部的邊界部分，若在軸向產生大的負荷變化，接合部與非接合部的邊界部分局部地大幅變形，則該部分(接合部分)的耐腐蝕表面涂層有可能邊界面的鍍覆割裂等而損壞。
[0022]因此，本發明的目的在于提供ー種具有與真空泵的旋轉體(轉子)的接合部的負荷變化的緩和構造的轉子、和內含該轉子且排氣性能提高的真空泵。
[0023]用于解決問題的方法
在權利要求1記載的發明中，提供ー種轉子，配設在真空泵中，接合有由不同原材料形成的圓筒體，其特征在于，在與所述圓筒體相接的面上具有負荷變化緩和構造。
[0024]在權利要求2記載的發明中，提供一種如權利要求1所述的轉子，其特征在于，所述負荷變化緩和構造是，在所述轉子的外徑面，所述轉子的外徑從所述圓筒體與所述轉子接合的端面側向所述圓筒體的中央徐徐減小而形成的平緩的錐形構造。
[0025]在權利要求3記載的發明中，提供一種如權利要求1或2所述的轉子，其特征在于，所述負荷變化緩和構造是，在所述轉子的外徑面，所述轉子的外徑從所述圓筒體的中央向所述圓筒體與所述轉子接合的端面側徐徐減小而形成的平緩的錐形構造。
[0026]在權利要求4記載的發明中，提供一種如權利要求2所述的轉子，其特征在于，所述錐形構造的錐形角度是，比所述圓筒體的直徑從與所述轉子接合的端面側向所述圓筒體的中央徐徐縮小的角度更小的角度。
[0027]在權利要求5記載的發明中，提供一種如權利要求3所述的轉子，其特征在于，所述錐形構造的錐形角度是，比所述圓筒體的直徑從所述圓筒體的中央向與所述轉子接合的端面側徐徐縮小的角度更小的角度。
[0028]在權利要求6記載的發明中，提供一種如權利要求2至5中任意ー項所述的轉子，其特征在于，所述負荷變化緩和構造是，所述錐形構造在所述圓筒體與所述轉子接合的端面側的終點形成為曲線狀。
[0029]在權利要求7記載的發明中，提供一種如權利要求2至6中任意ー項所述的轉子，其特征在干，所述負荷變化緩和構造是，形成所述錐形構造至所述轉子和所述圓筒體接觸的接觸面不再共有的位置。
[0030]在權利要求8記載的發明中，提供一種如權利要求1所述的轉子，其特征在于，所述負荷變化緩和構造是，在所述轉子的外徑面，所述轉子的外徑從所述圓筒體與所述轉子接合的端面側向所述圓筒體的中央徐徐減小而形成的平緩的曲線構造。
[0031]在權利要求9記載的發明中，提供一種如權利要求1或8所述的轉子，其特征在于，所述負荷變化緩和構造是，在所述轉子的外徑面，所述轉子的外徑從所述圓筒體的中央向所述圓筒體與所述轉子接合的端面側徐徐減小而形成的平緩的曲線構造。
[0032]在權利要求10記載的發明中，提供一種如權利要求8或9所述的轉子，其特征在于，所述負荷變化緩和構造是，形成所述曲線構造至所述轉子和所述圓筒體接觸的接觸面不再共有的位置。
[0033]在權利要求11記載的發明中，提供ー種真空泵，包括螺紋槽式泵部、接合有由不同原材料形成的圓筒體的轉子，其特征在于，所述轉子是權利要求1至10中任意一項所述的轉子。
[0034]發明的效果
根據本發明，能夠提供ー種具有與真空泵的旋轉體的接合部的負荷變化的緩和構造的轉子、和內含該轉子且排氣性能提高的真空泵。【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是示出包括本發明的第I實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的渦輪分子泵的概要構成例的圖。
[0036]圖2是本發明的第I實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的示意圖。
[0037]圖3是用于說明本發明的第I實施方式的變形例I所涉及的負荷變化緩和構造的圖。
[0038]圖4是用于說明本發明的第I實施方式的變形例2所涉及的負荷變化緩和構造的圖。
[0039]圖5是用于說明本發明的第I實施方式的變形例3所涉及的負荷變化緩和構造的圖。
[0040]圖6是用于說明本發明的第I實施方式的變形例4所涉及的負荷變化緩和構造的圖。
[0041]圖7是用于說明本發明的第2實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的圖。
[0042]圖8是示出包括本發明的第3實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的螺紋槽式泵的概要構成例的圖。
[0043]圖9是示出本發明的現有技術所涉及的旋轉部與圓筒形旋轉部的接合部的概要構成例的圖。
【具體實施方式】
[0044](i)實施方式的概要
在本發明的實施方式中，真空泵在鋁合金等金屬制的旋轉部接合有由FRP材料等形成的圓筒形旋轉部的接合部，具有使熱應カ等所導致的負荷變化緩和的負荷變化緩和構造。
[0045]更詳細而言，在該旋轉部和圓筒形旋轉部的邊界部分設置平緩的錐形。
[0046](ii)實施方式的細節
下面，參照圖1?圖8詳細說明本發明的優選實施方式。
[0047]此外，在第I實施方式中，作為真空泵的ー個例子，使用包括渦輪分子泵部和螺紋槽式泵部的所謂的復合型的渦輪分子泵來進行說明。
[0048]另外，在本實施方式中，作為ー個例子，使用配設有由鋁合金制造的轉子8、由FRP材料制造的圓筒形旋轉部9的渦輪分子泵I來進行說明。
[0049]圖1是示出包括本發明的第I實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的渦輪分子泵I的概要構成例的圖。此外，圖1示出渦輪分子泵I的軸線方向的截面。
[0050]形成渦輪分子泵I的外裝體的殼體2為近似圓筒狀的形狀，與設在殼體2的下部(排氣ロ 6側)的基底3—起構成渦輪分子泵I的框體。而且，在該框體的內部收納有氣體運送機構，該氣體運送機構是使渦輪分子泵I發揮排氣功能的構造物。
[0051]該氣體運送機構大致分為由自由旋轉地配置的旋轉部、和相對于框體固定的固定部構成。
[0052]在殼體2的端部形成用于向該渦輪分子泵I導入氣體的進氣ロ 4。另外，在殼體2的進氣ロ 4側的端面形成向外周側伸出的凸緣部5。[0053]另外，在基底3形成用于從該渦輪分子泵I對氣體排氣的排氣ロ 6。
[0054]旋轉部由作為轉軸的軸7、配設在該軸7的轉子8、設在轉子8的多片旋轉翼片8a、設在排氣ロ 6側(螺紋槽式泵部)的圓筒形旋轉部9等構成。此外，由軸7和轉子8構成轉子部。
[0055]各旋轉翼片8a由從與軸7的軸線垂直的平面傾斜預定的角度并從軸7呈放射狀延伸的葉片構成。
[0056]另外，圓筒形旋轉部9由具有與轉子8的旋轉軸線同心的圓筒形的圓筒部件構成。
[0057]在軸7的軸線方向中間設有用于使軸7高速旋轉的電機部20，包含在定子筒10中。
[0058]進ー步，在軸7的相對于電機部20的進氣ロ 4側和排氣ロ 6側設有用于在徑向(徑方向)非接觸地自由旋轉地支撐軸7的徑向磁軸承裝置30、31，在軸7的下端設有用于在軸線方向(軸向方向)非接觸地自由旋轉地支撐軸7的軸向磁軸承裝置40。
[0059]在框體的內周側形成有固定部。該固定部由設在進氣ロ 4側(渦輪分子泵部)的多片固定翼片50、設在殼體2的內周面的螺紋槽墊圈60等構成。
[0060]各固定翼片50由從與軸7的軸線垂直的平面傾斜預定的角度并從框體的內周面向軸7延伸的葉片構成。
[0061]各級的固定翼片50被圓筒形的墊圈70互相隔開而固定。
[0062]在渦輪分子泵部，固定翼片50、旋轉翼片8a相互不同地配置，在軸線方向形成多級。
`[0063]在螺紋槽墊圈60上，在與圓筒形旋轉部9相対的面形成螺旋槽。
[0064]螺紋槽墊圈60隔開預定的余隙與圓筒形旋轉部9的外周面相對，若圓筒形旋轉部9高速旋轉，則被渦輪分子泵I壓縮的氣體隨著圓筒形旋轉部9的旋轉，邊被螺紋槽(螺旋槽)引導邊送出至排氣ロ 6側。即，螺紋槽為輸送氣體的流路。螺紋槽墊圈60和圓筒形旋轉部9通過隔開預定的余隙對置，構成用螺紋槽運送氣體的氣體運送機構。
[0065]此外，為了降低氣體向進氣ロ 4側倒流的力，該余隙越小越好。
[0066]在螺旋槽內向轉子8的旋轉方向輸送氣體的情況下，在螺紋槽墊圈60形成的螺旋槽的方向是朝向排氣ロ 6的方向。
[0067]另外，螺旋槽的深度隨著接近排氣ロ6而變淺，在螺旋槽輸送的氣體隨著接近排氣ロ 6而被壓縮。這樣，從進氣ロ 4吸進的氣體在被渦輪分子泵部壓縮后，被螺紋槽式泵部進ー步壓縮，從排氣ロ 6排出。
[0068]如上所述構成的配設有使用FRP制造的圓筒形旋轉部9的渦輪分子泵1，在具有多個使鹵素氣體、氟氣、氯氣、或者溴氣這樣的各種エ藝氣體作用在半導體的基板的エ序的半導體制造所使用的情況下等，為了對于該氣體觸碰的部位(構成器件)防止該氣體所導致的腐蝕，實施非電解鍍鎳等耐腐蝕表面處理。
[0069]如上所述構成的本發明的第I實施方式所涉及的渦輪分子泵I在轉子8與圓筒形旋轉部9的邊界部分(接合部)具有負荷變化緩和構造。
[0070]圖2是圖1中的A部(接合部)的放大圖，是本發明的第I實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的示意圖。
[0071]如圖2的線段a ^所示，本發明的第I實施方式所涉及的渦輪分子泵I在轉子8與圓筒形旋轉部9被接合的邊界部分，具有作為負荷變化緩和構造的平緩的錐形(線段a (6).該錐形可以通過將轉子8的外徑形成為從圓筒形旋轉部9的端面側向中央逐漸減小而形成。
[0072]圖2的0 I所表示的角度示出未設有作為負荷變化緩和構造的錐形時(圖9)的、由于轉子8的熱膨脹而變形的圓筒形旋轉部9的變形角度(直徑減小角度)。
[0073]圖2的0 2所表示的角度示出設有作為負荷變化緩和構造的錐形的錐形角度。
[0074]圖2的t所示的寬度示出作為本發明的第I實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的錐形的錐形長、即線段a ^的投影長。
[0075]圖2的t0所示的寬度示出圓筒形旋轉部9與轉子8的干涉寬度。即，配設在內側的器件即轉子8的外徑、與配設在外側的器件即圓筒形旋轉部9的內徑之差。
[0076]一般而言，在插入器件的情況下，出于容易進行插入的目的，在插入的部分設有具有15度~30度左右的錐形角度的錐形。
[0077]但是，由于轉子8高速旋轉并熱膨脹時的圓筒形旋轉部9的變形角度0 I與該錐形角度(15度~30度)相比，是非常小的角度(大致為幾度)，因此以如上所述的通常提供的錐形角度作為熱膨脹所導致的負荷變化的措施，無法達到效果。
[0078]因此，該第I實施方式的負荷變化緩和構造所涉及的錐形角度9 2為與原材料、即形成圓筒形旋轉部9的FRP自身變形的角度相比非常小的角度。
[0079]即，如圖2所示，在該第I實施方式中，其構成為在轉子8設有錐形，該錐形具有比圓筒形旋轉部9變形的角度0 I小的角度即錐形角度0 2。利用該構成，該錐形作為緩和負荷的緩和機構起作用，使得圓`筒形旋轉部9的形狀平穩變形。
[0080]此外，在該第I實施方式中，錐形角度92作為ー個例子，為5度以下。但是，由于考慮到e I的角度會根據圓筒形旋轉部9的壁厚、或者形成圓筒形旋轉部9的原材料、該原材料的纖維含有量、該原材料含有的纖維的纏繞角度等而變化，因此優選的是錐形角度e 2的值也適當變更。
[0081]通過上述構成，在具有本發明的第I實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的渦輪分子泵I中，由于圓筒形旋轉部9的變形由于作為負荷變化緩和構造的錐形而變得平穩，因此能夠緩和在轉子8與圓筒形旋轉部9的邊界的熱應カ所導致的急劇的負荷變化。其結果是，能夠防止由于無法對應急劇的負荷變化而引起的耐腐蝕涂層的割裂等損壞。
[0082]進ー步，在本發明的第I實施方式所涉及的負荷變化緩和構造中，構成為設在轉子8的錐形的錐形長t (線段a ^的投影長)充分地長。更詳細而言，構成為將錐形(線段a (6)延長至轉子8與圓筒形旋轉部9接觸的接觸面不再共有，在轉子8與圓筒形旋轉部9之間，在轉子8的外側面與圓筒形旋轉部9的內側面形成間隙90的位置。
[0083]此外，配設在內側的轉子8在高溫時引起熱膨脹且向外側擴壓的力更強時，在錐形延長必要的長度(錐形長t:線段a P)。因此，在決定上述錐形長t時，優選的是在干渉寬度t0、即轉子8與圓筒形旋轉部9共有接觸的接觸面的部分變大的條件，即溫度最高的條件下，決定該錐形長t。
[0084]通過上述構成，在具有本發明的第I實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的渦輪分子泵I中，由于圓筒形旋轉部9的變形由于作為負荷變化緩和構造的錐形而變得平穩，因此能夠緩和在轉子8與圓筒形旋轉部9的邊界的熱應カ所導致的急劇的負荷變化。其結果是，能夠防止由于無法對應急劇的負荷變化而引起的耐腐蝕涂層的割裂等損壞。
[0085]另外，具有本發明的第I實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的渦輪分子泵I除了熱膨脹外，在由于離心カ而顯著變形的情況下，也能作為該變形的防止措施進行適用。
[0086]轉子8與圓筒形旋轉部9的邊界部分(接觸部分)不一定需要是錐形(直線)狀。即，由于在轉子8中，優選的是錐形開始的部分(直線和直線的交點的部分)不是角而是設有弧R，將用于緩沖負荷的該邊界部分作為設有平緩曲線構成。
[0087]因此，上述本發明的第I實施方式所涉及的負荷變化緩和構造能以如下所示變形。
[0088](iii)變形例 I
圖3是用于說明本發明的第I實施方式的變形例I所涉及的負荷變化緩和構造的圖。
[0089]在圖3中，并列示出本發明的第I實施方式的變形例I所涉及的轉子81、為了與該轉子81對比的以往形狀的轉子80。此外，轉子81上的雙點劃線示出以往的轉子80的末端位置。
[0090]如圖3所示，本變形例I的負荷變化緩和構造所涉及的轉子81在與圓筒形旋轉部9的接觸部分具有曲線部(曲線a Y)和錐形部(線段Y 3)。
[0091]這樣，通過用平緩的曲線部和錐形部構成轉子81與圓筒形旋轉部9的邊界部分，能夠更平穩地緩和在轉子81與圓筒形旋轉部9的邊界的熱應カ所導致的急劇的負荷變化。其結果是，能夠防止由于無法對應急劇的負荷變化而引起的耐腐蝕涂層的割裂等損壞。
[0092]此外，在本變形例I中，構成為延長以往形狀的轉子80的接合部而設置負荷變化緩和構造，但也可以構成為不延長接合部地設有負荷變化緩和構造。
[0093](iv)變形例 2
圖4是用于說明本發明的第I實施方式的變形例2所涉及的負荷變化緩和構造的圖。
[0094]在圖4中，示出本發明的第I實施方式的變形例2所涉及的轉子82，該轉子82上的雙點劃線示出以往的轉子80的末端位置。
[0095]如圖4所示，本變形例2的負荷變化緩和構造所涉及的轉子82在與圓筒形旋轉部9的接觸部分具有角弧R(曲線a運)。
[0096]這樣，通過用平緩的曲線構成轉子82與圓筒形旋轉部9的邊界部分，能夠更平穩地緩和在轉子82與圓筒形旋轉部9的邊界的熱應カ所導致的急劇的負荷變化。其結果是，能夠防止由于無法對應急劇的負荷變化而引起的耐腐蝕涂層的割裂等損壞。
[0097]此外，在本變形例2中，構成為延長以往形狀的轉子80的接合部而設置負荷變化緩和構造，但也可以構成為不延長接合部地設有負荷變化緩和構造。
[0098](V)變形例 3
圖5是用于說明本發明的第I實施方式的變形例3所涉及的負荷變化緩和構造的圖。
[0099]在圖5中，示出本發明的第I實施方式的變形例3所涉及的轉子83，該轉子83上的雙點劃線示出以往的轉子80的末端位置。
[0100]如圖5所示，本變形例3的負荷變化緩和構造所涉及的轉子83中，接合有圓筒形旋轉部9并與圓筒形旋轉部9接觸的下部(排氣ロ 6側)具有形成得比進氣ロ 4側薄的薄板部84。
[0101]進ー步，在本發明的第I實施方式的變形例3所涉及的轉子83中，通過構成為使上述薄板部84向內徑側彎曲的彎曲薄板部85，構成為在與圓筒形旋轉部9的接觸部分具有角弧R(曲線a 3)。
[0102]這樣，通過用平緩的曲線構成轉子83 (彎曲薄板部85)與圓筒形旋轉部9的邊界部分，能夠更平穩地緩和在轉子83 (彎曲薄板部85)與圓筒形旋轉部9的邊界的熱應カ所導致的急劇的負荷變化。其結果是，能夠防止由于無法對應急劇的負荷變化而引起的耐腐蝕涂層的割裂等損壞。
[0103]此外，在本變形例3中，構成為延長以往形狀的轉子80的接合部而設置負荷變化緩和構造，但也可以構成為不延長接合部地設有負荷變化緩和構造。
[0104]另外，以往在如圖9(b)所示將轉子800和圓筒形旋轉部9接合的情況下，也能夠如后述的圖6(a)?(C)所示,適用上述變形例I?3。
[0105](vi)變形例 4
圖6是用于說明本發明的第I實施方式的變形例4所涉及的負荷變化緩和構造的圖。
[0106]圖6(a)示出本發明的第I實施方式的變形例4所涉及的轉子801，在與圓筒形旋轉部9的接觸部分具有錐形(線段a 3)。
[0107]圖6(b)示出本發明的第I實施方式的變形例4所涉及的轉子802，在與圓筒形旋轉部9的接觸部分具有曲線部(曲線a Y)和錐形部(線段Y 3)。
[0108]圖6(c)示出本發明的第I實施方式的變形例4所涉及的轉子803，在與圓筒形旋轉部9的接觸部分具有角弧R(曲線a運)。
[0109]通過圖6 (a)?(C)所示的任意的構成，能夠平穩地緩和在本變形例4的負荷變化緩和構造所涉及的各轉子801、802、803與圓筒形旋轉部9的邊界的熱應カ所導致的急劇的負荷變化。其結果是，能夠防止由于無法對應急劇的負荷變化而引起的耐腐蝕涂層的割裂等損壞。
[0110](vii)第2實施方式
圖7是用于說明本發明的第2實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的圖。
[0111]圖7 (a)示出本發明的第2實施方式所涉及的轉子8001，在與圓筒形旋轉部9的接觸部分的上部也具有錐形。
[0112]作為參考，在圖7(b)示出以往的轉子8000。
[0113]如圖7(a)所示，在該第2實施方式中，在接觸部分的上部也設有負荷變化緩和構造，其錐形角度形成為與原材料、即形成圓筒形旋轉部9的FRP自身變形的角度相比非常小的角度。在該第2實施方式中，構成為在轉子8001設有具有比圓筒形旋轉部9變形的角度小的角度的錐形。利用該構成，該錐形作為緩和負荷的緩和機構起作用，使得圓筒形旋轉部9的形狀平穩變形。
[0114]此外，在該第2實施方式中，該錐形角度作為ー個例子，為5度以下。但是，優選的是根據圓筒形旋轉部9的壁厚、或者形成圓筒形旋轉部9的原材料、該原材料的纖維含有量、該原材料含有的纖維的纏繞角度等而適當變更。
[0115]通過上述構成，在具有本發明的第2實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的渦輪分子泵I中，圓筒形旋轉部9的變形由于作為負荷變化緩和構造的接觸方向的上側的錐形而變得平穩，因此能夠緩和在轉子8001與圓筒形旋轉部9的邊界的熱應カ所導致的急劇的負荷變化。其結果是，能夠防止由于無法對應急劇的負荷變化而引起的耐腐蝕涂層的割裂等損壞。
[0116]另外，具有本發明的第2實施方式所涉及的負荷變化緩和構造的渦輪分子泵I除了熱膨脹外，在由于離心カ而顯著變形的情況下，也能作為該變形的防止措施進行適用。
[0117]此外，轉子8001與圓筒形旋轉部9的邊界部分(接觸部分)不一定需要是錐形(直線)狀。即，由于在轉子8001中，優選的是錐形開始的部分(直線和直線的交點的部分)不是角而是設有圓弧R，將用于緩沖負荷的該邊界部分作為設有平緩的曲線構成。另夕卜，也可以構成為僅在上部設有該錐形或者弧狀的平穩的曲線。
[0118]另外，本發明的第2實施方式所涉及的負荷變化緩和構造也可以與第I實施方式所示的下側的負荷變化緩和構造的各實施方式和變形例組合。
[0119](viii)第3實施方式
上述第I實施方式和變形例I?4以及第2實施方式，作為真空泵的ー個例子，使用包括渦輪分子泵部和螺紋槽式泵部的所謂的復合型的渦輪分子泵I進行了說明，但不限于此，也能夠適用于沒有渦輪分子泵部的螺紋槽式泵。
[0120]圖8示出本發明的第3實施方式所涉及的螺紋槽式泵100的概要構成圖。此外，省略與上述本發明的第I實施方式、第2實施方式同樣的構成的說明。
[0121]在圖8所示的本發明的第3實施方式所涉及的螺紋槽式泵100中，在轉子8與圓筒形旋轉部9的邊界部分(A部)形成在第I實施方式、第2實施方式中說明的負荷變化緩和構造，進ー步能夠適用上述各變形例。
[0122]另外，在本發明的各實施方式和各變形例中，轉子8為鋁合金，圓筒形旋轉部9為由FRP形成的圓筒體，但不限于此，只要是在高溫時由于熱膨脹之差能產生大的熱應カ的2種材料就都可以適用。例如，在轉子8為鋁合金，圓筒形旋轉部9為由鈦合金、析出強化類不銹鋼等形成的圓筒體的構成中，也能夠適用上述各實施方式和各變形例的構成。
[0123]關于上述本發明的各實施方式和各變形例所涉及的真空泵，以接合之前的圓筒體的內徑大致一定為前提進行了說明，但在圓筒體的內徑向與轉子接合的端面側徐徐減小等在軸向變化的情況下，根據該情況決定錐形角度即可。
[0124]這樣，上述本發明的各實施方式和各變形例所涉及的真空泵中，圓筒形旋轉部9的變形由于作為負荷變化緩和構造的錐形變得平穩，能夠緩和在轉子8與圓筒形旋轉部9的邊界的急劇的負荷變化。
[0125]S卩，由于利用本發明的各實施方式和各變形例的構成，能夠在鋁合金的轉子8配設更輕、不同原材料(FRP材料等)的圓筒形旋轉部9來構成旋轉體，因此能夠提供ー種與以往相比旋轉性能提聞，排氣性能提聞的真空栗。
[0126]另外，利用上述本發明的各實施方式和各變形例的構成，通過轉子8與圓筒形旋轉部9的邊界部分的負荷變化的緩和性能提高，能夠提供一種能夠防止由于負荷急劇變化為原因而引起的耐腐蝕涂層損壞的轉子8。其結果是，若配設該轉子8，則與以往的真空泵相比，由于耐腐蝕性提高，因此能夠提供一種可靠性、耐久性提高的真空泵。
[0127]附圖標記說明 I渦輪分子泵
2殼體 3基底4進氣ロ5凸緣部6排氣ロ7軸8轉子8a旋轉翼片9圓筒形旋轉部10定子筒20電機部
30、31徑向磁軸承裝置40軸向磁軸承裝置50固定翼片60螺紋槽墊圈70墊圈
80轉子(以往)
81轉子82轉子83轉子84薄板部85彎曲薄板部90間隙
100螺紋槽式泵800轉子(以往)
801轉子802轉子803轉子
8000轉子(以往)
8001轉子。
【權利要求】
1.ー種轉子，配設在真空泵中，接合有由不同原材料形成的圓筒體，其特征在干， 在與所述圓筒體相接的面上具有負荷變化緩和構造。
2.如權利要求1所述的轉子，其特征在干， 所述負荷變化緩和構造是，在所述轉子的外徑面，所述轉子的外徑從所述圓筒體與所述轉子接合的端面側向所述圓筒體的中央徐徐減小而形成的平緩的錐形構造。
3.如權利要求1或2所述的轉子，其特征在干， 所述負荷變化緩和構造是，在所述轉子的外徑面，所述轉子的外徑從所述圓筒體的中央向所述圓筒體與所述轉子接合的端面側徐徐減小而形成的平緩的錐形構造。
4.如權利要求2所述的轉子，其特征在干， 所述錐形構造的錐形角度是，比所述圓筒體的直徑從與所述轉子接合的端面側向所述圓筒體的中央徐徐縮小的角度更小的角度。
5.如權利要求3所述的轉子，其特征在干， 所述錐形構造的錐形角度是，比所述圓筒體的直徑從所述圓筒體的中央向與所述轉子接合的端面側徐徐縮小的角度更小的角度。
6.如權利要求2至5中任意ー項所述的轉子，其特征在干， 所述負荷變化緩和構造是，所述錐形構造在所述圓筒體與所述轉子接合的端面側的終點形成為曲線狀。
7.如權利要求2至6中任意ー項所述的轉子，其特征在干， 所述負荷變化緩和構造是，形成所述錐形構造至所述轉子和所述圓筒體接觸的接觸面不再共有的位置。
8.如權利要求1所述的轉子，其特征在干， 所述負荷變化緩和構造是，在所述轉子的外徑面，所述轉子的外徑從所述圓筒體與所述轉子接合的端面側向所述圓筒體的中央徐徐減小而形成的平緩的曲線構造。
9.如權利要求1或8所述的轉子，其特征在干， 所述負荷變化緩和構造是，在所述轉子的外徑面，所述轉子的外徑從所述圓筒體的中央向所述圓筒體與所述轉子接合的端面側徐徐減小而形成的平緩的曲線構造。
10.如權利要求8或9所述的轉子，其特征在干， 所述負荷變化緩和構造是，形成所述曲線構造至所述轉子和所述圓筒體接觸的接觸面不再共有的位置。
11.ー種真空泵，包括螺紋槽式泵部、接合有由不同原材料形成的圓筒體的轉子，其特征在于，所述轉子是權利要求1至10中任意ー項所述的轉子。
【文檔編號】F04D19/04GK103562554SQ201280026312
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年5月31日 優先權日:2011年6月16日
【發明者】樺澤剛志, 松尾拓也 申請人:埃地沃茲日本有限公司