-第1の実施の形態-
 以下、図1~3を参照して本発明の第1の実施の 形態について説明する。
 図1(a)は、本発明の第1の実施の形態に係る� �ーボ分子ポンプの要部構成を示す断面図で� �り、図1(b)は図1(a)の要部拡大図である。図2� �、図1の比較例としてのターボ分子ポンプの� ��体構成を概略的に示す断面図である。この� ��ーボ分子ポンプは、例えば半導体製造装置� ��用いられる真空ポンプであり、まず、図2に よりターボ分子ポンプの概略構成について説 明する。なお、説明の便宜上、以下では図示 のようにターボ分子ポンプの上下方向を定義 する。

 図2に示すようにターボ分子ポンプのポン プ本体1は、略円筒形状の外側ケーシング2と� ��外側ケーシング2の下部に設けられるベース 3と、外側ケーシング2に収容され、ベース3に 回転可能に支持されるロータ4とを有する。� �側ケーシング2の上部フランジ21は、図示し� �い半導体製造装置側の真空チャンバのフラ� �ジに、ボルトによって固定される。外側ケ� �シング2の下端面とベース3の上端面は、Oリ� �グ26を介してボルト27(図1)により締結されて� ��る。

 ロータ4の外周面には、上下方向に間隔を あけて複数段の回転翼41が形成され、各段の� ��転翼41の間に固定翼43が交互に挿設されてい る。複数段の固定翼43はスペーサ48を介して� �層されている。ロータ4の回転翼41の下方に� �回転円筒部42が形成されている。ベース3側� �は回転円筒部42に対向して固定円筒部が44が� ��けられ、固定円筒部44の内周面に螺旋状溝� �形成されている。以上の回転翼41と固定翼43� ��タービン翼部を構成し、回転円筒部42と固� �円筒部44はモレキュラードラッグポンプ部を 構成する。

 ロータ4は、上下一対のラジアル磁気軸受 け51およびアキシャル磁気軸受け52により非� �触支持され、モータ6により回転駆動される� ��モータ6は例えばDCブラシレスモータであり� ��ロータ4のシャフト部45に、永久磁石が内蔵� ��れたモータロータ61が装着され、ベース3側� ��、回転磁界を形成するためのモータステー� ��62が設けられている。

 磁気軸受け51,52には、ロータ4の浮上位置� ��検出するためのラジアル変位センサ53,54お� �びスラスト変位センサ55がそれぞれ設けられ ている。シャフト部45の下端にはセンサター� ��ット46が設けられ、センサーターゲット46と 対向する位置にギャップセンサ55が設けられ� ��いる。なお、56,57は、非常用のメカニカル� �アリングである。

 このようなターボ分子ポンプ1では、ロー タ4の高速回転により吸気口1aからガス分子が 流入する。流入したガス分子はタービン翼部 およびモレキュラードラッグポンプ部のガス 通路をそれぞれ経て排気口1bから排気される� ��このガス分子の流れにより吸気口1a側が高� �空状態となる。

 ここで、何らかの原因により高速回転中� ��ロータ4が破壊すると、遠心力によってロー タ4が周囲に飛散し、その飛散物により外側� �ーシング2にはロータ4の回転方向と同方向の 回転トルクが作用する。この回転トルクは上 部のフランジ21を介して真空系のフランジに� ��用するため、真空系の装置が破損するおそ� ��がある。これを防止するため、本実施の形� ��では以下のように外側ケーシング2の内側に 略リング状のケーシング部を設ける。

 図1に示すように外側ケーシング2のフラ� �ジ部21には、周壁22よりも内径側に突出した� ��出部23が設けられている。この突出部23の下 面には、周方向にわたって凹部24が形成され� ��凹部24によりフランジ面25が形成されている 。一方、ベース3の上面にはフランジ面31が形 成され、フランジ面31上に周方向にわたって� ��部32が形成されている。

 スペーサ48は略リング形状をなし、固定� �43は周方向に2分割した半割れ形状をなして� �る。ロータ4および固定翼43はアルミニウム� �金により構成され、スペーサ48と外側ケーシ ング2はアルミニウム合金よりも高強度の材� �、例えばステンレスにより構成されている� �

 各スペーサ48の上下面には、それぞれ周� �向にわたって段部481,482が形成され、各固定� ��43の外周縁部には、それぞれ周方向にわた� �てフランジ部が431形成されている。ベース3� ��フランジ面31には所定厚さのスペーサ48と固 定翼43のフランジ部431とが交互に積層され、� ��体で積層体400(ステータ)が形成されている� �積層体400は、ボルト27の締結力によりベース 3のフランジ面31と外側ケーシング2のフラン� �面25との間に挟持されている。

 ベース3の凸部32には最下段のスペーサ48� �下側段部482が嵌合し、ベース3に対してスペ� ��サ48が位置決めされている。スペーサ48の上 側段部481には固定翼43のフランジ部431が嵌合� ��、スペーサ48を介して固定翼43が位置決めさ れている。最上段のスペーサ48の段部481には� ��外側ケーシング2の凹部24が嵌合し、スペー� ��48を介して外側ケーシング2が位置決めされ� ��いる。

 最上段のスペーサ48には、円筒形状のケ� �シング部483が一体に設けられている。ケー� �ング部483は他のスペーサ48よりも大径であり 、ベース3のフランジ面31にかけて下方に延設 され、ケーシング部483により積層体400の外周 全体が覆われている。

 ケーシング部483とその内側の積層体400と� ��間、ケーシング部483とその外側の外側ケー� ��ング2との間、およびケーシング部483とその 先端のベース3との間にはそれぞれ隙間a1~a3が 設けられている。これによりスペーサ48の取� ��の際のケーシング部483と周囲の部品との干� ��が防止される。なお、ケーシング部483とベ� ��ス3のフランジ面31との間の隙間a3は、少な� �とも最下段のスペーサ48の高さよりも小さく なるように、例えばケーシング部483の下端面 が凸部32の上面よりも下方に至るように設定� ��れている。

 積層体400の高さ方向中央部に配置された� ��ペーサ48には、径方向に貫通孔484が開口さ� �ている。貫通孔484は隙間a1~a3内に溜まったガ スを積層体400の内側のガス通路に排気するた めのものであり、下流側のガス通路と隙間a1~ a3は貫通孔484を介して連通している。

 ポンプ本体1を組み立てる場合には、まず 、ベース3にロータ4を回転可能に支持し、ベ� ��ス3のフランジ面31上に最下段のスペーサ48� �設置する。次いで、段部481,482とフランジ部4 31を互いに嵌合しつつ、固定翼43とスペーサ48 を交互に積層する。最上段のスペーサ48を積� ��し終えると、フランジ部483により固定翼43� �スペーサ48の外周が覆われる。さらに、外側 ケーシング2を積層体400の上方から覆い被せ� �外側ケーシング2の下端面をベース3のフラン ジ面31にボルト27で締結する。これによりス� �ーサ48と固定翼43からなる積層体400がベース3 のフランジ面31と外側ケーシング2のフランジ 面25との間に挟持される。

 第1の実施の形態に係るターボ分子ポンプの 主要な動作を説明する。
 何らかの原因により高速回転中のロータ4が 破壊すると、その破壊による飛散物が固定翼 43やスペーサ48を介してケーシング部431の内� �面に衝突する。これによりケーシング部431� �変形、あるいはケーシング部431がロータ4の� ��散物からのトルクによって外側ケーシング2 に対し相対回転し、ロータ破壊のエネルギー がケーシング部431で吸収される。このケーシ ング部431の機能により、ロータ4の破壊によ� �回転トルクが外側ケーシング2に伝達される� ��とを抑制することができ、真空系の装置の� ��損を防止できる。

 以上の実施の形態によれば次のような作用� ��果を奏することができる。
(1)最上段のスペーサ48に大径のケーシング部4 83を連設し、ケーシング部483により固定翼43� �スペーサ48の外周を覆うようにした。これに よりロータ4の破壊による衝撃が外側ケーシ� �グ2に伝達されることを抑制できるとともに� ��ケーシング部483をがたつきなく支持できる� ��すなわち、仮にケーシング部483をスペーサ4 8とは別体に設けてベース3のフランジ面31上� �支持する場合、スペーサ48とケーシング部483 をベース3と外側ケーシング2の間に別々に挟� ��するため、ケーシング部483の取付位置にが� ��つきが生じやすい。これに対し本実施の形� ��では、ケーシング部483をスペーサ48と一体� �設けているので、ケーシング部483を別に挟� �する必要がなく、ケーシング部483のがたつ� �を防ぐことができる。

(2)ケーシング部483をスペーサ48と一体に設け� ��ので、部品点数の増加を防止することがで� ��、コストを抑えることができるとともに、� ��ンプ本体1の組立性も容易である。
(3)積層体400の外側に円筒形状のケーシング部 483を配設するので、その分、外側ケーシング 2の周壁22の内径側の肉厚を薄くしても、ケー シング全体の強度を確保することができる。 このため外側ケーシング2の外径を大きくす� �必要がなく、ポンプ本体1の大型化を防ぐこ� ��ができる。
(4)ケーシング部483を下側に向けて延設するの で、スペーサ48を容易に積層することができ� ��。

(5)ケーシング部483を最上段のスペーサ48から� ��ース3にかけて延設し、ケーシング部48によ� ��積層体400の全体を覆うようにしたので、ロ� ��タ破壊のエネルギーをケーシング部48で確� �に吸収することができる。
(6)スペーサ48に径方向にかけて貫通孔484を開� ��するので、隙間a1~a3に溜まったガスをガス� �路の下流側へと流すことができ、吸気口1a側 を高真空状態に維持できる。
(7)ケーシング部483の周囲に隙間a1~a3を設ける� ��うにしたので、ケーシング部483が他の部品� ��干渉することがなく、ポンプ本体1を容易に 組み立てることができる。

 上記実施の形態では、ケーシング部483の� ��方向内側および外側にそれぞれ隙間a1,a2を� �けるようにしたが、図3に示すように外側の� ��間a2を内側の隙間a1より大きくしてもよい。 これによりロータ破壊時の飛散物の衝突によ り、ケーシング部483が外側ケーシング2の内� �で径方向外側に大きく変形可能となり、ロ� �タ破壊のエネルギーを効率よく吸収できる� �

-第2の実施の形態-
 図4を参照して本発明の第2の実施の形態に� �いて説明する。
 図4は、第2の実施の形態に係るターボ分子� �ンプの要部構成を示す断面図である。なお� �図2(b)と同一の箇所には同一の符号を付し、� ��下ではその相違点を主に説明する。

 第2の実施の形態が第1の実施の形態と異� �るのは、ベース3のフランジ面31の形状であ� �。すなわちフランジ面31には、凸部32の径方� ��外側にさらに全周にわたって凸部33が設け� �れている。凸部33の上端面は、ケーシング部 483の下端面よりも上方に位置し、ケーシング 部483と凸部33の間には径方向に隙間a4が設け� �れている。隙間a4は、ケーシング部483と外側 ケーシング2の間の隙間a2よりも小さく形成さ れている。

 これによりロータ4の破壊によりケーシン グ部483が外側に変形すると、ケーシング部483 は外側ケーシング2の周壁22に接触する前に凸 部33に接触する。このためケーシング部483の� ��形が凸部33により抑えられ、ケーシング部48 3と外側ケーシング2の接触を防ぐことができ� ��。

 なお、上記実施の形態では、スペーサ48� �ステンレスにより構成したが、ケーシング� �483を有する最上部のスペーサ48のみをステン レスにより構成し、他のスペーサ48を固定翼4 3と同様、アルミ等で形成してもよい。段部48 1,482を介してスペーサ48と固定翼43を積層した が、ステータとしての積層体400の構成はこれ に限らない。例えばスペーサ48の上面にピン� ��突設し、ピンを介してスペーサ48と固定翼43 を位置決めしながら積層してもよい。

 ロータ4を回転可能に支持するベース3の� �成、および積層体400を収容するケーシング� �しての外側ケーシング2の構成は上述したも� ��に限らない。最上段(最終段)のスペーサ48に ケーシング部483を設けるようにしたが、少な くとも他のスペーサ48の外周面を覆うように� ��環状に形成されるのであれば、リング部の� ��成はこれに限らない。最上段以外のスペー� ��48にケーシング部483を設けてもよく、ケー� �ング部483を複数のスペーサ48に設けてもよい 。

 ケーシング部483を最下段(第1段)のスペー� ��48の側方にかけて延設するようにしたが、� �ーシング部483の先端位置をこれより上に設� �してもよい。ケーシング部483を積層体400の� �側ではなく上側に向けて延設してもよい。� �ング部483の先端外周面を覆うように凸部33を 設けたが(図4)、外周押さえ部の形状はこれに 限らない。すなわち本発明の特徴、機能を実 現できる限り、本発明は実施の形態のターボ 分子ポンプに限定されない。