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公開番号2024165740
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023082212
出願日2023-05-18
発明の名称真空ポンプのロータ翼の製造方法、真空ポンプのロータ翼、真空ポンプ
出願人株式会社島津製作所
代理人個人,個人
主分類F04D 19/04 20060101AFI20241121BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】高速回転時に発生する応力に耐えられるロータ翼を材料の積層による方法を用いて製造する
【解決手段】ロータ翼22の製造方法は、中心部22aと、翼22bのうち中心部22aとの接続部分225から所定の長さdまでの第1部分221と、を第1材料M1を用いて形成するステップと、第1部分221の先端から翼22bの先端までの第2部分223を、第1材料M1に積層して形成した第2材料M2を用いて形成するステップと、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
真空ポンプに設けられ、中心部と前記中心部から放射状に延びる翼とを有するロータ翼を製造する方法であって、
前記中心部と、前記翼のうち前記中心部との接続部分から所定の長さまでの第１部分とを、第１材料を用いて形成するステップと、
前記翼のうち前記第１部分の先端から前記翼の先端までの第２部分を、前記第１材料に積層して形成した第２材料を用いて形成するステップと、
を備える、ロータ翼の製造方法。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記第１材料の前記第１部分に対応する箇所に、前記第２材料を積層して形成するステップと、
前記第１材料を切削加工することで前記中心部と前記第１部分とを形成するとともに、前記第２材料を切削加工することで前記第２部分を形成するステップと、
を備える。請求項１に記載のロータ翼の製造方法。
【請求項３】
前記第１材料を切削加工することで前記中心部と前記第１部分とを形成するステップと、
切削加工により形成された前記第１部分の先端から、前記第２材料からなる前記第２部分を積層して形成するステップと、
を備える、請求項１に記載のロータ翼の製造方法。
【請求項４】
前記第１部分の所定の長さは、所定の大きさ以上の応力が前記接続部分において発生する範囲の大きさに基づいて決定される、請求項１に記載のロータ翼の製造方法。
【請求項５】
前記第２材料は積層造形法により前記第１材料に積層される、請求項１に記載のロータ翼の製造方法。
【請求項６】
中心部と前記中心部から放射状に延びる翼とを備え、
前記翼は、前記翼と前記中心部との接続部分から所定の長さだけ延びる第１部分と、前記第１部分の先端から前記翼の先端までの第２部分と、を有し、
前記中心部と前記第１部分は、第１材料により形成され、
前記第２部分は、前記第１材料より比重が小さい第２材料により形成される、
真空ポンプのロータ翼。
【請求項７】
中心部と前記中心部から放射状に延びる翼とを備え、
前記翼は、前記翼と前記中心部との接続部分から所定の長さだけ延びる第１部分と、前記第１部分の先端から前記翼の先端までの第２部分と、を有し、
前記中心部と前記第１部分は、第１材料により形成され、
前記第２部分は、前記第１材料よりも０．２％耐力が小さい第２材料により形成される、
真空ポンプのロータ翼。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のロータ翼を備える真空ポンプ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプのロータ翼の製造方法、真空ポンプのロータ翼、及び、真空ポンプ関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
真空ポンプには、回転駆動されるロータに設けられたロータ翼を備えるものがある（例えば、特許文献１を参照）。この真空ポンプでは、ロータの回転によりロータ翼を回転させて排気対象装置の内部を吸引し、吸引した気体を外部に排出する。このロータ翼は、回転中心となる中心部と、中心部から放射状に延びる翼と、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１３９３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、真空ポンプのロータ翼は、金属塊（例えば、鍛造材）を切削加工（削り出し）することにより製造されていた。切削加工によるロータ翼の製造では、削りかすが発生する、ロータ翼の複雑な形状のために加工時間が長くなるとの問題があった。これらの問題を解決するために、材料の積層による造形法（例えば、積層造形法）を用いてロータ翼を製造することが考えられる。材料の積層による造形法では、材料の層を順次積層することで任意の形状の対象物を高速に形成できる。
【０００５】
その一方、真空ポンプのロータ翼は高速回転するため、ロータ翼には大きな応力が発生する。材料の積層による造形法で形成したロータ翼は、この応力に耐えられない可能性がある。なぜなら、材料の積層による造形法では粉末材料などの層を積層して対象物を形成するので、この方法で形成したロータ翼は、金属塊の切削加工により形成したロータ翼と比較して強度が弱くなる傾向にあるからである。
【０００６】
従って、本発明の目的は、高速回転時に発生する応力に耐えられるロータ翼を、材料の積層による方法を用いて製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係るロータ翼の製造方法は、中心部と中心部から放射状に延びる翼とを有するロータ翼を製造する方法である。ロータ翼の製造方法は、以下のステップを有する。
◎中心部と第１部分とを第１材料を用いて形成するステップ。第１部分は、翼のうち中心部との接続部分から所定の長さまでの部分である。
◎第１部分の先端から翼の先端までの第２部分を、第１材料に積層して形成した第２材料を用いて形成するステップ。
【発明の効果】
【０００８】
真空ポンプに用いられるロータ翼においては、特に中心部と翼との接続部分において大きな応力が発生する。そこで、上述した本発明の一態様に係るロータ翼の製造方法では、ロータ翼の中心部と第１部分とを同一の第１材料を用いて形成する。すなわち、中心部と、中心部と翼との接続部分と、接続部分からの翼の第１部分とを、同一の第１材料を用いて形成する。一方、翼の残りの部分、すなわち、第１部分の先端から翼の先端までの第２部分を、第１材料に積層して形成した第２材料を用いて形成する。このため、上記の製造方法によるロータ翼では、第２材料により形成される第２部分に、特に大きな応力が生じる中心部と翼との接続部分が含まれない。このように、特に大きな応力が生じる箇所を、材料の積層による方法により形成される第２材料により形成しないことで、高速回転時に発生する応力にも耐えられるロータ翼を、材料の積層による方法を用いて製造できる。この結果、材料の積層による方法の有利点を生かしつつ、十分な強度を有するロータ翼の製造を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
真空ポンプの断面図である。
ロータ翼の上面図である。
ロータ翼の製造方法１を示すフローチャートである。
ロータ翼の製造方法１を模式的に示す図である。
ロータ翼の製造方法１を模式的に示す図である。
ロータ翼の製造方法１を模式的に示す図である。
ロータ翼の製造方法２を示すフローチャートである。
ロータ翼の製造方法２を模式的に示す図である。
ロータ翼の製造方法２を模式的に示す図である。
ロータ翼の製造方法２を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、真空ポンプに用いられるロータ翼、当該ロータ翼の製造方法を説明する。まず、図１を用いて、ロータ翼を備える真空ポンプを説明する。図１は、真空ポンプ１の断面図である。真空ポンプ１は、ハウジング２と、ベース３と、ロータ４と、ステータ５と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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