转子和真空泵的制作方法

转子和真空泵的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种具有缓和转子与圆筒形旋转部的边界部分的负荷变化的负荷变化缓和构造的圆筒体；和通过内含该圆筒体与以往相比旋转性能(即排气性能)、可靠性和耐久性提高的真空泵。在真空泵中，在金属制(铝合金等)的旋转部，在接合有由不同原材料(FRP材料等)形成的圆筒形旋转部的接合部，设有使热应力所导致的负荷变化缓和的负荷变化缓和构造。更详细而言，构成为在该旋转部和圆筒形旋转部的边界部分具有平缓的锥形、曲线部和锥形部、或者角弧中的任意一个。
【专利说明】转子和真空泵
【技术领域】
[0001]本发明涉及转子和真空泵，涉及具有缓和接合部的负荷变化的负荷变化缓和构造的转子、和内含有该转子的真空泵。
【背景技术】
[0002]在各种真空泵中，为了实现高真空的环境而使用较多的真空泵有涡轮分子泵、螺纹槽式泵。
[0003]这样的真空泵在形成包括进气口和排气ロ的外装体的壳体的内部收纳有使该真空泵发挥排气功能的构造物。使该排气功能进行发挥的构造物大致分为由自由旋转地配置的旋转部(转子部)、和相对于壳体固定的固定部(定子部)构成。
[0004]在涡轮分子泵的情况下，旋转部由转轴和固定在该转轴的旋转体构成，在旋转体多级配设有设为放射状的旋转翼片(动翼片)。另外，在固定部相对于旋转翼片相互不同地多级配设有定子翼片(静翼片)。进ー步，在涡轮分子泵设有使转轴高速旋转的电机，若转轴由于该电机的工作而高速旋转，则气体由于旋转翼片与定子翼片的相互作用从进气ロ吸进，从排气ロ排出。
[0005]在这样的涡轮分子泵、螺纹槽式泵等真空泵中，旋转部通常由铝、铝合金等金属制造。
[0006]但是，近年来，以提高性能(特别是更高速旋转)为目的，有的情况下高速旋转的圆筒形的旋转部由比金属材料轻量且更有强度的纤维强化复合材料(纤维强化塑料材料、Fiber Reinforced Plastics。下文记作FRP材料)制造。此外，在该情况下FRP材料所使用的纤维有芳族聚酰胺纤维(AFRP)、硼纤维(BFRP)、玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP)、聚乙烯纤维(DFRP)等。
[0007]这样，由于若使配设在真空泵的旋转部的下部的圆筒形的旋转部成为由轻且强的FRP材料形成的圆筒形旋转部，则能够实现圆筒部的轻量化和大型化，因此，能够使配设有该圆筒形旋转部的真空泵的排气性能提高。
[0008]此外，铝合金等金属制的旋转部(旋转翼片)和由FRP材料形成的圆筒形旋转部一般而言如图9(a)和(b)所示，在该旋转部的下部设有引导件，用压入、粘接、或者并用压入和粘接等方式进行接合，使得转子(旋转部)80(800)配设在内侧，圆筒形旋转部9配设在外侧。
[0009]此处，真空泵的转子根据运转条件，温度会从常温上升至150°C左右。由于具有这样宽的温度范围，因此在高温吋，由于2种材料的热膨胀之差会产生大的热应力。
[0010]由于铝合金比FRP材料的热膨胀率高几倍，因此若温度随着运转时间上升，则随着温度上升，内侧的金属制的旋转部会急速膨胀。另ー方面，与外侧接合的由FRP材料形成的圆筒形旋转部不那么膨胀，因此在运转期间，在接合部的接触面会产生非常大的应力。
[0011]专利文献1:日本专利第3098139号 专利文献2:日本特开2004-278512号 专利文献I中记载的发明是，在由涡轮分子泵部和螺纹槽泵部构成的复合分子泵中，涡轮分子泵部的转子为金属制，并且由纤维强化塑料材料(FRP)形成将螺纹槽泵部的圆筒转子和涡轮分子泵部的转子与螺纹槽泵部的圆筒转子间接合的支板(5)。
[0012]这样，在专利文献I记载的发明中，在涡轮分子泵部的金属制转子和由FRP形成的圆筒转子之间夹着具有该金属和FRP的中间特性的热膨胀率的部件(支板)，缓和上述热膨胀之差所导致的热应力。
[0013]专利文献2记载了作为用FRP材料制造上述圆筒形的旋转部的方法，将纤维束卷绕并用树脂固定的纤维缠绕法、或者将预先在树脂中埋入(浸溃)纤维的片材卷绕的片材缠绕法，记载了将用玻璃纤维或者碳纤维等強化纤维(FRP)填充的树脂作为基底的有机基体材料的复合材料制作，用纤维缠绕法连续地缠绕在芯来制作的霍尔贝克裙部(日文:ホルベックスヵー卜)下游转子刮板(5c)。
[0014]这样，在专利文献2记载的发明中，通过将纤维倾斜卷绕、或者纤维与树脂中将树脂的比率设定得较多，有意地减小材料的杨氏模量使得由于热膨胀从内侧扩展时产生的加重减小等，对FRP的缠绕条件进行设计，缓和接合部附近的负荷。

【发明内容】

[0015]本发明要解决的问题
然而，上述专利文献I和专利文献2的目的在于缓和施加在真空泵的金属制的旋转部和由FRP材料形成的圆筒体的旋转部的结合部整体的负担。
[0016]因此，在上述专利文献I和专利文献2中，在由FRP材料形成的圆筒体(圆筒体旋转部)中，没有考虑到对于在实际上与配设在该圆筒体的内侧的金属制的转子接触并施加负荷的部分、与由于不与该金属制的转子接触而不施加负荷的部分的边界部分产生的急剧的负荷变化。
[0017]另外，在真空泵的旋转翼片的圆筒体部分利用FRP材料的情况下，为了经受在圆周方向施加的离心カ所导致的负荷，在设计FRP材料时，将对材料的特性进行强化的纤维缠绕在圆周方向。在使用了这样形成的FRP材料的圆筒体中，由于纤维进入的方向(即圆周方向)负担纤维对圆筒体施加的负荷，因此圆筒体的强度增加。
[0018]然而，纤维未进入的方向(即轴向、径向)负担将纤维锚定的树脂对圆筒体施加的负荷。因此，对于纤维未进入的方向的強度与放入纤维前几乎没有改变、或者引起应カ集中，結果，強度有可能下降。
[0019]另外，由于上述的异向性，因此在由FRP材料形成的圆筒体中，在纤维未进入的轴向和径向，即使略微的负荷也有可能造成变形。
[0020]另外，内含有由这样的FRP材料制造的圆筒形旋转部的真空泵会配设在对有腐蚀性的气体(例如卤素气体)排气的环境中。在该情况下，作为耐腐蚀措施，在该气体流过的部分(器件)的表面，利用非电解镀镍等进行耐腐蚀表面处理。作为耐腐蚀表面处理的其他例子，有物理气相生长(PVD)、化学气相生长(CVD)、溅射、离子镀等沉积法、电泳涂装等。
[0021]这样在对圆筒体旋转部实施耐腐蚀表面处理(表面耐腐蚀涂层)的情况下，在真空泵的金属制的旋转部和由FRP材料形成的圆筒体旋转部所接合的接合部、两者未接合的非接合部的边界部分，若在轴向产生大的负荷变化，接合部与非接合部的边界部分局部地大幅变形，则该部分(接合部分)的耐腐蚀表面涂层有可能边界面的镀覆割裂等而损坏。
[0022]因此，本发明的目的在于提供ー种具有与真空泵的旋转体(转子)的接合部的负荷变化的缓和构造的转子、和内含该转子且排气性能提高的真空泵。
[0023]用于解决问题的方法
在权利要求1记载的发明中，提供ー种转子，配设在真空泵中，接合有由不同原材料形成的圆筒体，其特征在于，在与所述圆筒体相接的面上具有负荷变化缓和构造。
[0024]在权利要求2记载的发明中，提供一种如权利要求1所述的转子，其特征在于，所述负荷变化缓和构造是，在所述转子的外径面，所述转子的外径从所述圆筒体与所述转子接合的端面侧向所述圆筒体的中央徐徐减小而形成的平缓的锥形构造。
[0025]在权利要求3记载的发明中，提供一种如权利要求1或2所述的转子，其特征在于，所述负荷变化缓和构造是，在所述转子的外径面，所述转子的外径从所述圆筒体的中央向所述圆筒体与所述转子接合的端面侧徐徐减小而形成的平缓的锥形构造。
[0026]在权利要求4记载的发明中，提供一种如权利要求2所述的转子，其特征在于，所述锥形构造的锥形角度是，比所述圆筒体的直径从与所述转子接合的端面侧向所述圆筒体的中央徐徐缩小的角度更小的角度。
[0027]在权利要求5记载的发明中，提供一种如权利要求3所述的转子，其特征在于，所述锥形构造的锥形角度是，比所述圆筒体的直径从所述圆筒体的中央向与所述转子接合的端面侧徐徐縮小的角度更小的角度。
[0028]在权利要求6记载的发明中，提供一种如权利要求2至5中任意ー项所述的转子，其特征在于，所述负荷变化缓和构造是，所述锥形构造在所述圆筒体与所述转子接合的端面侧的终点形成为曲线状。
[0029]在权利要求7记载的发明中，提供一种如权利要求2至6中任意ー项所述的转子，其特征在干，所述负荷变化缓和构造是，形成所述锥形构造至所述转子和所述圆筒体接触的接触面不再共有的位置。
[0030]在权利要求8记载的发明中，提供一种如权利要求1所述的转子，其特征在于，所述负荷变化缓和构造是，在所述转子的外径面，所述转子的外径从所述圆筒体与所述转子接合的端面侧向所述圆筒体的中央徐徐减小而形成的平缓的曲线构造。
[0031]在权利要求9记载的发明中，提供一种如权利要求1或8所述的转子，其特征在于，所述负荷变化缓和构造是，在所述转子的外径面，所述转子的外径从所述圆筒体的中央向所述圆筒体与所述转子接合的端面侧徐徐减小而形成的平缓的曲线构造。
[0032]在权利要求10记载的发明中，提供一种如权利要求8或9所述的转子，其特征在于，所述负荷变化缓和构造是，形成所述曲线构造至所述转子和所述圆筒体接触的接触面不再共有的位置。
[0033]在权利要求11记载的发明中，提供ー种真空泵，包括螺纹槽式泵部、接合有由不同原材料形成的圆筒体的转子，其特征在于，所述转子是权利要求1至10中任意一项所述的转子。
[0034]发明的效果
根据本发明，能够提供ー种具有与真空泵的旋转体的接合部的负荷变化的缓和构造的转子、和内含该转子且排气性能提高的真空泵。【专利附图】

【附图说明】
[0035]图1是示出包括本发明的第I实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的涡轮分子泵的概要构成例的图。
[0036]图2是本发明的第I实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的示意图。
[0037]图3是用于说明本发明的第I实施方式的变形例I所涉及的负荷变化缓和构造的图。
[0038]图4是用于说明本发明的第I实施方式的变形例2所涉及的负荷变化缓和构造的图。
[0039]图5是用于说明本发明的第I实施方式的变形例3所涉及的负荷变化缓和构造的图。
[0040]图6是用于说明本发明的第I实施方式的变形例4所涉及的负荷变化缓和构造的图。
[0041]图7是用于说明本发明的第2实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的图。
[0042]图8是示出包括本发明的第3实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的螺纹槽式泵的概要构成例的图。
[0043]图9是示出本发明的现有技术所涉及的旋转部与圆筒形旋转部的接合部的概要构成例的图。
【具体实施方式】
[0044](i)实施方式的概要
在本发明的实施方式中，真空泵在铝合金等金属制的旋转部接合有由FRP材料等形成的圆筒形旋转部的接合部，具有使热应カ等所导致的负荷变化缓和的负荷变化缓和构造。
[0045]更详细而言，在该旋转部和圆筒形旋转部的边界部分设置平缓的锥形。
[0046](ii)实施方式的细节
下面，參照图1?图8详细说明本发明的优选实施方式。
[0047]此外，在第I实施方式中，作为真空泵的ー个例子，使用包括涡轮分子泵部和螺纹槽式泵部的所谓的复合型的涡轮分子泵来进行说明。
[0048]另外，在本实施方式中，作为ー个例子，使用配设有由铝合金制造的转子8、由FRP材料制造的圆筒形旋转部9的涡轮分子泵I来进行说明。
[0049]图1是示出包括本发明的第I实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的涡轮分子泵I的概要构成例的图。此外，图1示出涡轮分子泵I的轴线方向的截面。
[0050]形成涡轮分子泵I的外装体的壳体2为近似圆筒状的形状，与设在壳体2的下部(排气ロ 6侧)的基底3—起构成涡轮分子泵I的框体。而且，在该框体的内部收纳有气体运送机构，该气体运送机构是使涡轮分子泵I发挥排气功能的构造物。
[0051]该气体运送机构大致分为由自由旋转地配置的旋转部、和相对于框体固定的固定部构成。
[0052]在壳体2的端部形成用于向该涡轮分子泵I导入气体的进气ロ 4。另外，在壳体2的进气ロ 4侧的端面形成向外周侧伸出的凸缘部5。[0053]另外，在基底3形成用于从该涡轮分子泵I对气体排气的排气ロ 6。
[0054]旋转部由作为转轴的轴7、配设在该轴7的转子8、设在转子8的多片旋转翼片8a、设在排气ロ 6侧(螺纹槽式泵部)的圆筒形旋转部9等构成。此外，由轴7和转子8构成转子部。
[0055]各旋转翼片8a由从与轴7的轴线垂直的平面倾斜预定的角度并从轴7呈放射状延伸的叶片构成。
[0056]另外，圆筒形旋转部9由具有与转子8的旋转轴线同心的圆筒形的圆筒部件构成。
[0057]在轴7的轴线方向中间设有用于使轴7高速旋转的电机部20，包含在定子筒10中。
[0058]进ー步，在轴7的相对于电机部20的进气ロ 4侧和排气ロ 6侧设有用于在径向(径方向)非接触地自由旋转地支撑轴7的径向磁轴承装置30、31，在轴7的下端设有用于在轴线方向(轴向方向)非接触地自由旋转地支撑轴7的轴向磁轴承装置40。
[0059]在框体的内周侧形成有固定部。该固定部由设在进气ロ 4侧(涡轮分子泵部)的多片固定翼片50、设在壳体2的内周面的螺纹槽垫圈60等构成。
[0060]各固定翼片50由从与轴7的轴线垂直的平面倾斜预定的角度并从框体的内周面向轴7延伸的叶片构成。
[0061]各级的固定翼片50被圆筒形的垫圈70互相隔开而固定。
[0062]在涡轮分子泵部，固定翼片50、旋转翼片8a相互不同地配置，在轴线方向形成多级。
`[0063]在螺纹槽垫圈60上，在与圆筒形旋转部9相対的面形成螺旋槽。
[0064]螺纹槽垫圈60隔开预定的余隙与圆筒形旋转部9的外周面相对，若圆筒形旋转部9高速旋转，则被涡轮分子泵I压缩的气体随着圆筒形旋转部9的旋转，边被螺纹槽(螺旋槽)引导边送出至排气ロ 6侧。即，螺纹槽为输送气体的流路。螺纹槽垫圈60和圆筒形旋转部9通过隔开预定的余隙对置，构成用螺纹槽运送气体的气体运送机构。
[0065]此外，为了降低气体向进气ロ 4侧倒流的力，该余隙越小越好。
[0066]在螺旋槽内向转子8的旋转方向输送气体的情况下，在螺纹槽垫圈60形成的螺旋槽的方向是朝向排气ロ 6的方向。
[0067]另外，螺旋槽的深度随着接近排气ロ6而变浅，在螺旋槽输送的气体随着接近排气ロ 6而被压縮。这样，从进气ロ 4吸进的气体在被涡轮分子泵部压缩后，被螺纹槽式泵部进ー步压缩，从排气ロ 6排出。
[0068]如上所述构成的配设有使用FRP制造的圆筒形旋转部9的涡轮分子泵1，在具有多个使卤素气体、氟气、氯气、或者溴气这样的各种エ艺气体作用在半导体的基板的エ序的半导体制造所使用的情况下等，为了对于该气体触碰的部位(构成器件)防止该气体所导致的腐蚀，实施非电解镀镍等耐腐蚀表面处理。
[0069]如上所述构成的本发明的第I实施方式所涉及的涡轮分子泵I在转子8与圆筒形旋转部9的边界部分(接合部)具有负荷变化缓和构造。
[0070]图2是图1中的A部(接合部)的放大图，是本发明的第I实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的示意图。
[0071]如图2的线段a ^所示，本发明的第I实施方式所涉及的涡轮分子泵I在转子8与圆筒形旋转部9被接合的边界部分，具有作为负荷变化缓和构造的平缓的锥形(线段a (6).该锥形可以通过将转子8的外径形成为从圆筒形旋转部9的端面侧向中央逐渐减小而形成。
[0072]图2的0 I所表示的角度示出未设有作为负荷变化缓和构造的锥形时(图9)的、由于转子8的热膨胀而变形的圆筒形旋转部9的变形角度(直径减小角度)。
[0073]图2的0 2所表示的角度示出设有作为负荷变化缓和构造的锥形的锥形角度。
[0074]图2的t所示的宽度示出作为本发明的第I实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的锥形的锥形长、即线段a ^的投影长。
[0075]图2的t0所示的宽度示出圆筒形旋转部9与转子8的干涉宽度。即，配设在内侧的器件即转子8的外径、与配设在外侧的器件即圆筒形旋转部9的内径之差。
[0076]一般而言，在插入器件的情况下，出于容易进行插入的目的，在插入的部分设有具有15度~30度左右的锥形角度的锥形。
[0077]但是，由于转子8高速旋转并热膨胀时的圆筒形旋转部9的变形角度0 I与该锥形角度(15度~30度)相比，是非常小的角度(大致为几度)，因此以如上所述的通常提供的锥形角度作为热膨胀所导致的负荷变化的措施，无法达到效果。
[0078]因此，该第I实施方式的负荷变化缓和构造所涉及的锥形角度9 2为与原材料、即形成圆筒形旋转部9的FRP自身变形的角度相比非常小的角度。
[0079]即，如图2所示，在该第I实施方式中，其构成为在转子8设有锥形，该锥形具有比圆筒形旋转部9变形的角度0 I小的角度即锥形角度0 2。利用该构成，该锥形作为缓和负荷的缓和机构起作用，使得圆`筒形旋转部9的形状平稳变形。
[0080]此外，在该第I实施方式中，锥形角度92作为ー个例子，为5度以下。但是，由于考虑到e I的角度会根据圆筒形旋转部9的壁厚、或者形成圆筒形旋转部9的原材料、该原材料的纤维含有量、该原材料含有的纤维的缠绕角度等而变化，因此优选的是锥形角度e 2的值也适当变更。
[0081]通过上述构成，在具有本发明的第I实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的涡轮分子泵I中，由于圆筒形旋转部9的变形由于作为负荷变化缓和构造的锥形而变得平稳，因此能够缓和在转子8与圆筒形旋转部9的边界的热应カ所导致的急剧的负荷变化。其结果是，能够防止由于无法对应急剧的负荷变化而引起的耐腐蚀涂层的割裂等损坏。
[0082]进ー步，在本发明的第I实施方式所涉及的负荷变化缓和构造中，构成为设在转子8的锥形的锥形长t (线段a ^的投影长)充分地长。更详细而言，构成为将锥形(线段a (6)延长至转子8与圆筒形旋转部9接触的接触面不再共有，在转子8与圆筒形旋转部9之间，在转子8的外侧面与圆筒形旋转部9的内侧面形成间隙90的位置。
[0083]此外，配设在内侧的转子8在高温时引起热膨胀且向外侧扩压的力更强时，在锥形延长必要的长度(锥形长t:线段a P)。因此，在决定上述锥形长t时，优选的是在干渉宽度t0、即转子8与圆筒形旋转部9共有接触的接触面的部分变大的条件，即温度最高的条件下，决定该锥形长t。
[0084]通过上述构成，在具有本发明的第I实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的涡轮分子泵I中，由于圆筒形旋转部9的变形由于作为负荷变化缓和构造的锥形而变得平稳，因此能够缓和在转子8与圆筒形旋转部9的边界的热应カ所导致的急剧的负荷变化。其结果是，能够防止由于无法对应急剧的负荷变化而引起的耐腐蚀涂层的割裂等损坏。
[0085]另外，具有本发明的第I实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的涡轮分子泵I除了热膨胀外，在由于离心カ而显著变形的情况下，也能作为该变形的防止措施进行适用。
[0086]转子8与圆筒形旋转部9的边界部分(接触部分)不一定需要是锥形(直线)状。即，由于在转子8中，优选的是锥形开始的部分(直线和直线的交点的部分)不是角而是设有弧R，将用于缓冲负荷的该边界部分作为设有平缓曲线构成。
[0087]因此，上述本发明的第I实施方式所涉及的负荷变化缓和构造能以如下所示变形。
[0088](iii)变形例 I
图3是用于说明本发明的第I实施方式的变形例I所涉及的负荷变化缓和构造的图。
[0089]在图3中，并列示出本发明的第I实施方式的变形例I所涉及的转子81、为了与该转子81对比的以往形状的转子80。此外，转子81上的双点划线示出以往的转子80的末端位置。
[0090]如图3所示，本变形例I的负荷变化缓和构造所涉及的转子81在与圆筒形旋转部9的接触部分具有曲线部(曲线a Y)和锥形部(线段Y 3)。
[0091]这样，通过用平缓的曲线部和锥形部构成转子81与圆筒形旋转部9的边界部分，能够更平稳地缓和在转子81与圆筒形旋转部9的边界的热应カ所导致的急剧的负荷变化。其结果是，能够防止由于无法对应急剧的负荷变化而引起的耐腐蚀涂层的割裂等损坏。
[0092]此外，在本变形例I中，构成为延长以往形状的转子80的接合部而设置负荷变化缓和构造，但也可以构成为不延长接合部地设有负荷变化缓和构造。
[0093](iv)变形例 2
图4是用于说明本发明的第I实施方式的变形例2所涉及的负荷变化缓和构造的图。
[0094]在图4中，示出本发明的第I实施方式的变形例2所涉及的转子82，该转子82上的双点划线示出以往的转子80的末端位置。
[0095]如图4所示，本变形例2的负荷变化缓和构造所涉及的转子82在与圆筒形旋转部9的接触部分具有角弧R(曲线a运)。
[0096]这样，通过用平缓的曲线构成转子82与圆筒形旋转部9的边界部分，能够更平稳地缓和在转子82与圆筒形旋转部9的边界的热应カ所导致的急剧的负荷变化。其结果是，能够防止由于无法对应急剧的负荷变化而引起的耐腐蚀涂层的割裂等损坏。
[0097]此外，在本变形例2中，构成为延长以往形状的转子80的接合部而设置负荷变化缓和构造，但也可以构成为不延长接合部地设有负荷变化缓和构造。
[0098](V)变形例 3
图5是用于说明本发明的第I实施方式的变形例3所涉及的负荷变化缓和构造的图。
[0099]在图5中，示出本发明的第I实施方式的变形例3所涉及的转子83，该转子83上的双点划线示出以往的转子80的末端位置。
[0100]如图5所示，本变形例3的负荷变化缓和构造所涉及的转子83中，接合有圆筒形旋转部9并与圆筒形旋转部9接触的下部(排气ロ 6侧)具有形成得比进气ロ 4侧薄的薄板部84。
[0101]进ー步，在本发明的第I实施方式的变形例3所涉及的转子83中，通过构成为使上述薄板部84向内径侧弯曲的弯曲薄板部85，构成为在与圆筒形旋转部9的接触部分具有角弧R(曲线a 3)。
[0102]这样，通过用平缓的曲线构成转子83 (弯曲薄板部85)与圆筒形旋转部9的边界部分，能够更平稳地缓和在转子83 (弯曲薄板部85)与圆筒形旋转部9的边界的热应カ所导致的急剧的负荷变化。其结果是，能够防止由于无法对应急剧的负荷变化而引起的耐腐蚀涂层的割裂等损坏。
[0103]此外，在本变形例3中，构成为延长以往形状的转子80的接合部而设置负荷变化缓和构造，但也可以构成为不延长接合部地设有负荷变化缓和构造。
[0104]另外，以往在如图9(b)所示将转子800和圆筒形旋转部9接合的情况下，也能够如后述的图6(a)?(C)所示,适用上述变形例I?3。
[0105](vi)变形例 4
图6是用于说明本发明的第I实施方式的变形例4所涉及的负荷变化缓和构造的图。
[0106]图6(a)示出本发明的第I实施方式的变形例4所涉及的转子801，在与圆筒形旋转部9的接触部分具有锥形(线段a 3)。
[0107]图6(b)示出本发明的第I实施方式的变形例4所涉及的转子802，在与圆筒形旋转部9的接触部分具有曲线部(曲线a Y)和锥形部(线段Y 3)。
[0108]图6(c)示出本发明的第I实施方式的变形例4所涉及的转子803，在与圆筒形旋转部9的接触部分具有角弧R(曲线a运)。
[0109]通过图6 (a)?(C)所示的任意的构成，能够平稳地缓和在本变形例4的负荷变化缓和构造所涉及的各转子801、802、803与圆筒形旋转部9的边界的热应カ所导致的急剧的负荷变化。其结果是，能够防止由于无法对应急剧的负荷变化而引起的耐腐蚀涂层的割裂等损坏。
[0110](vii)第2实施方式
图7是用于说明本发明的第2实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的图。
[0111]图7 (a)示出本发明的第2实施方式所涉及的转子8001，在与圆筒形旋转部9的接触部分的上部也具有锥形。
[0112]作为參考，在图7(b)示出以往的转子8000。
[0113]如图7(a)所示，在该第2实施方式中，在接触部分的上部也设有负荷变化缓和构造，其锥形角度形成为与原材料、即形成圆筒形旋转部9的FRP自身变形的角度相比非常小的角度。在该第2实施方式中，构成为在转子8001设有具有比圆筒形旋转部9变形的角度小的角度的锥形。利用该构成，该锥形作为缓和负荷的缓和机构起作用，使得圆筒形旋转部9的形状平稳变形。
[0114]此外，在该第2实施方式中，该锥形角度作为ー个例子，为5度以下。但是，优选的是根据圆筒形旋转部9的壁厚、或者形成圆筒形旋转部9的原材料、该原材料的纤维含有量、该原材料含有的纤维的缠绕角度等而适当变更。
[0115]通过上述构成，在具有本发明的第2实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的涡轮分子泵I中，圆筒形旋转部9的变形由于作为负荷变化缓和构造的接触方向的上侧的锥形而变得平稳，因此能够缓和在转子8001与圆筒形旋转部9的边界的热应カ所导致的急剧的负荷变化。其结果是，能够防止由于无法对应急剧的负荷变化而引起的耐腐蚀涂层的割裂等损坏。
[0116]另外，具有本发明的第2实施方式所涉及的负荷变化缓和构造的涡轮分子泵I除了热膨胀外，在由于离心カ而显著变形的情况下，也能作为该变形的防止措施进行适用。
[0117]此外，转子8001与圆筒形旋转部9的边界部分(接触部分)不一定需要是锥形(直线)状。即，由于在转子8001中，优选的是锥形开始的部分(直线和直线的交点的部分)不是角而是设有圆弧R，将用于缓冲负荷的该边界部分作为设有平缓的曲线构成。另夕卜，也可以构成为仅在上部设有该锥形或者弧状的平稳的曲线。
[0118]另外，本发明的第2实施方式所涉及的负荷变化缓和构造也可以与第I实施方式所示的下侧的负荷变化缓和构造的各实施方式和变形例组合。
[0119](viii)第3实施方式
上述第I实施方式和变形例I?4以及第2实施方式，作为真空泵的ー个例子，使用包括涡轮分子泵部和螺纹槽式泵部的所谓的复合型的涡轮分子泵I进行了说明，但不限于此，也能够适用于没有涡轮分子泵部的螺纹槽式泵。
[0120]图8示出本发明的第3实施方式所涉及的螺纹槽式泵100的概要构成图。此外，省略与上述本发明的第I实施方式、第2实施方式同样的构成的说明。
[0121]在图8所示的本发明的第3实施方式所涉及的螺纹槽式泵100中，在转子8与圆筒形旋转部9的边界部分(A部)形成在第I实施方式、第2实施方式中说明的负荷变化缓和构造，进ー步能够适用上述各变形例。
[0122]另外，在本发明的各实施方式和各变形例中，转子8为铝合金，圆筒形旋转部9为由FRP形成的圆筒体，但不限于此，只要是在高温时由于热膨胀之差能产生大的热应カ的2种材料就都可以适用。例如，在转子8为铝合金，圆筒形旋转部9为由钛合金、析出强化类不锈钢等形成的圆筒体的构成中，也能够适用上述各实施方式和各变形例的构成。
[0123]关于上述本发明的各实施方式和各变形例所涉及的真空泵，以接合之前的圆筒体的内径大致一定为前提进行了说明，但在圆筒体的内径向与转子接合的端面侧徐徐减小等在轴向变化的情况下，根据该情况决定锥形角度即可。
[0124]这样，上述本发明的各实施方式和各变形例所涉及的真空泵中，圆筒形旋转部9的变形由于作为负荷变化缓和构造的锥形变得平稳，能够缓和在转子8与圆筒形旋转部9的边界的急剧的负荷变化。
[0125]S卩，由于利用本发明的各实施方式和各变形例的构成，能够在铝合金的转子8配设更轻、不同原材料(FRP材料等)的圆筒形旋转部9来构成旋转体，因此能够提供ー种与以往相比旋转性能提闻，排气性能提闻的真空栗。
[0126]另外，利用上述本发明的各实施方式和各变形例的构成，通过转子8与圆筒形旋转部9的边界部分的负荷变化的缓和性能提高，能够提供一种能够防止由于负荷急剧变化为原因而引起的耐腐蚀涂层损坏的转子8。其结果是，若配设该转子8，则与以往的真空泵相比，由于耐腐蚀性提高，因此能够提供一种可靠性、耐久性提高的真空泵。
[0127]附图标记说明 I涡轮分子泵
2壳体 3基底4进气ロ5凸缘部6排气ロ7轴8转子8a旋转翼片9圆筒形旋转部10定子筒20电机部
30、31径向磁轴承装置40轴向磁轴承装置50固定翼片60螺纹槽垫圈70垫圈
80转子(以往)
81转子82转子83转子84薄板部85弯曲薄板部90间隙
100螺纹槽式泵800转子(以往)
801转子802转子803转子
8000转子(以往)
8001转子。
【权利要求】
1.ー种转子，配设在真空泵中，接合有由不同原材料形成的圆筒体，其特征在干， 在与所述圆筒体相接的面上具有负荷变化缓和构造。
2.如权利要求1所述的转子，其特征在干， 所述负荷变化缓和构造是，在所述转子的外径面，所述转子的外径从所述圆筒体与所述转子接合的端面侧向所述圆筒体的中央徐徐减小而形成的平缓的锥形构造。
3.如权利要求1或2所述的转子，其特征在干， 所述负荷变化缓和构造是，在所述转子的外径面，所述转子的外径从所述圆筒体的中央向所述圆筒体与所述转子接合的端面侧徐徐减小而形成的平缓的锥形构造。
4.如权利要求2所述的转子，其特征在干， 所述锥形构造的锥形角度是，比所述圆筒体的直径从与所述转子接合的端面侧向所述圆筒体的中央徐徐缩小的角度更小的角度。
5.如权利要求3所述的转子，其特征在干， 所述锥形构造的锥形角度是，比所述圆筒体的直径从所述圆筒体的中央向与所述转子接合的端面侧徐徐缩小的角度更小的角度。
6.如权利要求2至5中任意ー项所述的转子，其特征在干， 所述负荷变化缓和构造是，所述锥形构造在所述圆筒体与所述转子接合的端面侧的终点形成为曲线状。
7.如权利要求2至6中任意ー项所述的转子，其特征在干， 所述负荷变化缓和构造是，形成所述锥形构造至所述转子和所述圆筒体接触的接触面不再共有的位置。
8.如权利要求1所述的转子，其特征在干， 所述负荷变化缓和构造是，在所述转子的外径面，所述转子的外径从所述圆筒体与所述转子接合的端面侧向所述圆筒体的中央徐徐减小而形成的平缓的曲线构造。
9.如权利要求1或8所述的转子，其特征在干， 所述负荷变化缓和构造是，在所述转子的外径面，所述转子的外径从所述圆筒体的中央向所述圆筒体与所述转子接合的端面侧徐徐减小而形成的平缓的曲线构造。
10.如权利要求8或9所述的转子，其特征在干， 所述负荷变化缓和构造是，形成所述曲线构造至所述转子和所述圆筒体接触的接触面不再共有的位置。
11.ー种真空泵，包括螺纹槽式泵部、接合有由不同原材料形成的圆筒体的转子，其特征在于，所述转子是权利要求1至10中任意ー项所述的转子。
【文档编号】F04D19/04GK103562554SQ201280026312
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月31日 优先权日:2011年6月16日
【发明者】桦泽刚志, 松尾拓也 申请人:埃地沃兹日本有限公司