真空泵及真空泵用风门的制作方法

文档序号:22556910发布日期:2020-10-17 02:40阅读:300来源:国知局
真空泵及真空泵用风门的制作方法

本发明涉及真空泵及真空泵用风门,特别地涉及与电子显微镜等设备、容器等连接而将该设备等内的气体抽吸的真空泵及真空泵用风门。



背景技术:

以往,为将电子显微镜等设备、容器等内的气体排出而使用的真空泵在容纳有排气功能部的罩的一端设置有具有吸气口的吸气口部而在另一端侧设置有排气口部,将前述吸气口部与外部设备等经由配管等连接,外部的气体被从吸气口部向罩的内部导入。

作为容纳于罩的内部的上述排气功能部,例如列举如下排气功能部:配置转子部及定子部,使转子部与定子部中的一方的外周面与另一方的内周面相向,在转子部与定子部之间形成移送气体的气体移送部。并且,借助马达等驱动机构使转子部旋转,将气体移送部的气体向排气侧移送,由此将外部的气体抽吸。

作为真空泵的一种的涡轮分子泵中例如配设有使定子部向转子部伸出的定子翼。另一方面,在转子部配设有向定子翼间伸出的转子翼。并且,通过使转子翼旋转来将敲打气体分子地移送。此外,螺纹槽式泵处,在转子部与定子部的互相相向的周面中的一方形成有螺纹槽,使转子旋转,由此利用气体的粘性将气体移送。此外,也有将它们组合的涡轮分子泵。

但是,上述真空泵中,通过将转子部旋转驱动得到气体抽吸力,随着其旋转而产生不少振动。该振动被从罩穿过吸气口部、配管等向外部设备传播。外部设备中,有由于振动而功能、耐久性受到不利影响的情况,例如电子显微镜中即使由于微少的振动显微镜图像也会受到较大的影响。这样的振动为了防止从真空泵向外部设备等传播而寻求各种改善对策,例如已知有专利文献1、专利文献2。

专利文献1中已知的技术中,作为排气功能部,将收纳有定子部、定子翼、转子部、转子翼等的罩与设置有从外部吸入气体的吸气口的吸气口部之间连接成,借助由不锈钢(sus)制波纹管形成的弹性部件固封的状态,并且在罩与吸气口部之间,设置限制由罩与吸气口部的相对移动引起的变化的离开量的移动限制部件。该技术中,弹性部件能够借助移动限制部件保持适当的弹力而总是得到良好的减振性,并且能够防止振动向外部设备等传播而损伤功能、耐久性。此外,防止弹性部件、密封部件的塑性变形、损伤,进而,能够阻止由于意外的事故引起的真空泵不受控制。

专利文献2中已知的技术中,在与真空泵连接的第1凸缘、与接收器连接的第2凸缘之间配置o型圈和固定元件,在被抽真空的运转状态下两方的凸缘被机械地及/或电气地互相分离,在未被抽真空的组装状态下,o型圈欲呈真空气密而预先施加预负荷。

专利文献1:日本特开2003-3988号公报。

专利文献2:日本特许第6133919号公报。

然而,专利文献1中已知的技术中,作为得到罩与吸气口部之间的减振性的机构,使用作为不锈钢(sus)制波纹管的弹性部件。该不锈钢制波纹管有由于扭转方向的刚性高而扭转方向上的除振效果不足的问题。此外,不锈钢(sus)制波纹管也有制造成本高而价格贵的问题。

另一方面,专利文献2中已知的技术中,用o型圈将真空腔抽真空时的来自外部的大气压全部保持,所以有在标准的o型圈过分压溃的情况,有需要高价的特殊的o型圈而制造成本变高的问题。此外,为了限制隔着o型圈相向的凸缘面的偏离,需要将该凸缘之间固定的螺纹件与用于使凸缘间间接接触的分离元件,有构造复杂而制造成本进一步变高的问题。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于,解决为了提供真空泵及真空泵用风门所产生的需解决的技术问题,前述真空泵及真空泵用风门构造简单且能够提高扭转方向的除振性,并且能够限制相向的凸缘彼此的偏离来防止o型圈、弹性体的断裂、损伤。

本发明是为了实现上述目的而被提出的,技术方案1所述的发明提供一种真空泵,其特征在于,具备第1凸缘及第2凸缘、中间环、o型圈、多个弹性体、气密保持机构,前述第1凸缘及第2凸缘分别具有中央开口的形状,被互相相向地配置,呈环状,前述中间环具有与前述第1凸缘的开口部及前述第2凸缘的开口部对应地中央开口的形状,配置于前述第1凸缘与前述第2凸缘之间,前述o型圈分别配置于前述第1凸缘与前述中间环之间及前述中间环与前述第2凸缘之间,前述多个弹性体分别在周向上散布地配置于前述第1凸缘与前述中间环之间及前述中间环与前述第2凸缘之间,前述气密保持机构具有定位部件,前述定位部件被将分别设置于前述第1凸缘、前述中间环、前述第2凸缘的定位孔内按顺序地穿过地配置。

根据该方案,将真空腔内抽真空时,第1凸缘与第2凸缘之间被大气压推压,使o型圈与弹性体压缩而间隔缩小,第2凸缘或第1凸缘与定位部件呈非接触状态,第1凸缘与第2凸缘之间呈仅借助o型圈、弹性体、中间环连接的状态。呈该状态时,与使用波纹管的风门相比,扭转方向的弹簧常数小,所以除振效果变高。此外,第1凸缘与第2凸缘之间呈被电气地/机械地绝缘的状态,在真空泵即使产生不优选的电气的噪音,噪音也不会向经由两凸缘的真空腔侧传递。进而,弹性体在第1凸缘的中央开口的周向与第2凸缘的中央开口的周向被分别散布地配置,所以与使用将各凸缘的中央开口分别绕一周那样的环状的弹性体的情况相比能够使横向的弹簧常数变低,能够提高横向的除振性能。此外,o型圈与多个弹性体至少在第1凸缘与中间环之间配置一级、在第2凸缘与中间环之间配置一级地分别合计两级两级地配置。即,第1凸缘与第2凸缘之间通过设置中间环而借助2级的o型圈和2级的弹性体呈2自由度系,能够大幅改善高频的振动的减衰。另外,若将配置于第1凸缘与第2凸缘之间的中间环的级数增加,并且在各自之间附加o型圈,则能够将高频的振动进一步减衰。

技术方案2所述的发明提供一种真空泵,在技术方案1所述的结构中,前述弹性体为大致圆柱体或棱柱体。

根据该方案,若将设为大致圆柱体或棱柱体的弹性体设成柱状地配置于o型圈的周围,则能够以将真空腔抽真空时向o型圈施加适当的载荷的方式,使载荷的分配容易。此外,扭转方向的除振性能提高。

技术方案3所述的发明提供一种真空泵,在技术方案1又2所述的结构中,前述o型圈由将由硅橡胶形成的芯材的外周面用氟橡胶覆盖而成的复合件形成。

根据该方案,通过使用将除振性能高而由比较廉价的硅橡胶形成的芯材的外周面用真空密封性能高的氟橡胶覆盖的o型圈,得到真空密封性能高且除振性能高的o型圈。

技术方案4所述的发明提供一种真空泵,在技术方案1、2或3所述的结构中,在分别配置有前述o型圈及前述弹性体的前述第1凸缘及前述第2凸缘的各部位,设置有将对应的前述o型圈及前述弹性体分别定位的凹处。

根据该方案,在第1凸缘及第2凸缘的各部位设置有将对应的o型圈及弹性体分别定位的凹处,所以在该对应的凹处分别配置o型圈及弹性体来定位,由此能够防止凸缘彼此在横向上偏离。由此,无需另外设置防止凸缘彼此在横向上偏离的部件,能够抑制制造成本。

技术方案5所述的发明提供一种真空泵,在技术方案1、2、3或4所述的结构中,将设置于前述第1凸缘与前述中间环之间的前述o型圈定位的定位凹处和将设置于前述第2凸缘与前述中间环之间的前述o型圈定位的定位凹处中的,一方的前述定位凹处将前述o型圈以与径向的弹簧定数相比轴向的弹簧定数变低的方式定位,另一方的前述定位凹处将前述o型圈以与前述轴向的弹簧定数相比前述径向的弹簧定数变低的方式定位。

根据该方案,在轴向的弹簧常数变低而被定位的定位凹处内的o型圈提高轴线方向的除振性能,在径向的弹簧常数变低而被定位的定位凹处内的o型圈提高径向的除振性能。由此,有效地进行轴向的除振与宽度方向的除振。

技术方案6所述的发明提供一种真空泵,在技术方案1、2、3、4或5所述的结构中,前述第1凸缘或前述第2凸缘具有装配固定于真空腔的固定用螺纹件的安装孔,与前述安装孔相向的前述中间环在与前述安装孔对应的部位具有在前述固定用螺纹件的安装时放出前述固定用螺纹件的头部的切口部。

根据该方案,将第1凸缘或第2凸缘用固定用螺纹件安装于真空腔或真空泵时,在中间环设置有放出固定用螺纹件的头部的切口部,所以中间环不与固定用螺纹件的头部碰撞,能够顺畅地安装,组装作业性提高。

技术方案7所述的发明提供一种真空泵,在技术方案1、2、3、4、5或6所述的结构中,前述第1凸缘还具备环状部和凸缘部,前述环状部被覆盖前述中间环的外周面地配置,具有内周面,前述凸缘部从前述环状部的一端面向外侧延伸而配设前述弹性体和前述定位部件。

根据该方案,借助从第1凸缘的下表面向下方延伸而形成的环状部,在第1凸缘与第2凸缘之间作出较大的空间。并且,将第1凸缘用固定用螺纹件安装于真空腔时,将该空间用作固定用螺纹件的安装空间,能够简单地进行作业。

技术方案8所述的发明提供一种真空泵,在技术方案1、2、3、4、5、6或7所述的结构中,在前述第1凸缘的一部分,设置有环状部,前述环状部被覆盖在前述第1凸缘的轴向上层叠地配置多张的前述中间环的外周面地配置,具有内周面,在前述中间环的前述外周面与前述环状部的前述内周面之间配设有第2o型圈。

根据该方案,将真空腔内抽真空时,第1凸缘与第2凸缘之间被大气压推压,使o型圈与弹性体压缩而间隔缩小,第2凸缘或第1凸缘与固定部件呈非接触状态,第1凸缘与第2凸缘之间呈被o型圈和弹性体连接的状态。同时,将中间环的外周面与环状部的内周面之间用第2o型圈定位,第2o型圈提高中间环与第1凸缘之间的横向的除振性能。

技术方案9所述的发明提供一种真空泵,在技术方案1、2、3、4、5、6、7或8所述的结构中,在被在前述第1凸缘的轴向上层叠地配置多张的前述中间环中的、上侧的前述中间环的一部分,设置有覆盖配置于该中间环的下侧的前述中间环的外周面地配置的具有内周面的环状部,在配置于前述下侧的中间环的前述外周面与前述环状部的前述内周面之间配设有第2o型圈。

根据该方案,将真空腔内抽真空时,第1凸缘与第2凸缘之间被大气压推压,使o型圈与弹性体压缩而间隔缩小,第2凸缘或第1凸缘与定位部件呈非接触状态,第1凸缘与第2凸缘之间呈被o型圈与弹性体连接的状态。同时,将中间环的外周面与环状部的内周面之间用第2o型圈定位,第2o型圈提高中间环与第1凸缘之间的横向的除振性能。

技术方案10所述的发明提供一种真空泵,在技术方案8或7所述的结构中,在前述环状部的前述内周面,将向前述第2o型圈突出的突起在前述内周面的周向上散布地设置多个。

根据该方案,突起抵接于第2o型圈的外周面,相对于环状部或中间环的内周面阻止第2o型圈偏离,保持第2o型圈的位置而提高横向的除振性能。

技术方案11所述的发明提供一种真空泵,在技术方案1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的结构中,在前述中间环的外周面,具备使前述外周面的一部分沿外周方向突出的凸边状部,使前述弹性体与前述凸边状部的外周面抵接地配置。

根据该方案,弹性体与凸边状部的外周面抵接,能够防止中间环在横向上偏离。

技术方案12所述的发明提供一种真空泵用风门,将真空腔与将前述真空腔内抽真空的真空泵之间气密地保持,具备第1凸缘及第2凸缘、中间环、o型圈、多个弹性体、气密保持机构,前述第1凸缘及第2凸缘分别具有中央开口的形状,被互相相向地配置,呈环状,前述中间环具有与前述第1凸缘的开口部及前述第2凸缘的开口部对应地中央开口的形状,配置于前述第1凸缘与前述第2凸缘之间,前述o型圈分别配置于前述第1凸缘与前述中间环之间及前述中间环与前述第2凸缘之间,前述多个弹性体分别在周向上散布地配置于前述第1凸缘与前述中间环之间及前述中间环与前述第2凸缘之间,前述气密保持机构具有定位部件,前述定位部件被将分别设置于前述第1凸缘、前述中间环、前述第2凸缘的定位孔内按顺序地穿过地配置。

根据该方案,通过使用真空泵,能够提高真空泵的扭转方向的除振性,并且限制相向的凸缘面的偏离,能够防止o型圈、弹性体的断裂、损伤。

发明效果

根据本发明,将真空腔内抽真空时,第1凸缘、中间环、第2凸缘之间仅被o型圈、弹性体的柱连接,所以得到与使用以往的波纹管方式的风门等的真空泵相比扭转方向的弹簧常数变小而提高除振效果的真空泵。此外,弹性体不使用将作为吸气口的中央开口绕一周那样的设为环状的弹性体,而是在吸气口的周围散布地设为柱状,所以与使用设为o型圈状的弹性体的情况相比,还能够使横向的弹簧常数变低而提高横向的除振性能。进而,得到能够限制相向的凸缘面的偏离而防止o型圈、弹性体的断裂、损伤的真空泵及真空泵用风门。此外,将真空腔内抽真空时,第1凸缘与第2凸缘之间呈被电气地/机械地绝缘的状态,所以即使在真空泵产生不优选的电气的噪音,噪音也不向真空腔侧传播。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的真空泵的轴线方向剖视图。

图2是用于该真空泵的真空泵用风门的组装立体图。

图3是图2所示的真空泵用风门的分解立体图。

图4是图2的a-a线向视剖视图,(a)是不将真空腔内抽真空时的图,(b)是将真空腔内抽真空时的图。

图5是图2的b-b线向视剖视图。

图6是该真空泵用风门中使用而适合的各种o型圈的剖视图,(a)是本实施例中实际使用的o型圈的剖视图,(b)及(c)是本实施例中能够使用的其他o型圈的剖视图。

图7是该真空泵用风门中使用的弹性体的立体图,(a)是本实施例中使用的弹性体的外观立体图,(b)~(e)是本实施例中使用而适合的其他弹性体的外观立体图。

图8是图2的c-c线向视剖视图,(a)是该真空泵用风门的实施例中应用的构造图,(b)是用于说明(a)所示的本实施例构造的效果的图。

图9是表示使用本发明的真空泵用风门的情况与使用以往的波纹管方式的风门的情况的振动加速度的实验数据的一例的图。

图10是表示本发明的真空泵用风门的第1变形例的剖视图,表示相当于图2的a-a线向视截面的部分的图。

图11是表示本发明的真空泵用风门的第2变形例的剖视图,表示相当于图2的a-a线向视截面的部分的图。

图12是表示本发明的真空泵用风门的第3变形例的剖视图,(a)是表示相当于图2的a-a线向视截面的部分的图,(b)是表示相当于图2的b-b线向视截面的部分的图。

图13是表示本发明的真空泵用风门的第4变形例的剖视图,(a)是表示相当于图2的a-a线向视截面的部分的图,(b)是表示相当于图2的b-b线向视截面的部分的图。

图14是图13的d-d线向视剖视图。

图15是表示本发明的真空泵用风门的第5变形例的剖视图,(a)是表示相当于图2的a-a线向视截面的部分的图,(b)是表示相当于图2的b-b线向视截面的部分的图。

具体实施方式

本发明为了实现提供构造简单且能够提高扭转方向的除振性并且能够限制相向的凸缘彼此的偏离来防止o型圈、弹性体的断裂、损伤的真空泵及真空泵用风门的目的,如下所述地构成来实现:前述真空泵用风门将真空腔与把前述真空腔内抽真空的真空泵之间气密地保持,具备第1凸缘及第2凸缘、中间环、o型圈、多个弹性体、气密保持机构,前述第1凸缘及第2凸缘将真空腔与把前述真空腔内抽真空的真空泵之间气密地保持,分别具有中央开口,被互相相向地配置,呈环状,前述中间环具有与前述第1凸缘的前述中央开口及前述第2凸缘的前述中央开口对应的中央开口,配置于前述第1凸缘与前述第2凸缘之间,前述o型圈围绕前述中央开口的外周,分别配置于前述第1凸缘与前述中间环之间及前述中间环与前述第2凸缘之间,前述多个弹性体分别在前述中央开口的周向上散布地配置于前述第1凸缘与前述中间环之间及前述中间环与前述第2凸缘之间,前述气密保持机构具有定位部件,前述定位部件被将分别设置于前述第1凸缘、前述中间环、前述第2凸缘的定位孔内按顺序地穿过地配置。

以下,基于附图,对用于实施本发明的方式进行详细的说明。另外,以下的说明中,实施方式的说明的整体中都对相同的元件标注相同的附图标记。此外,以下的说明中,表示上下、左右等方向的表述并非绝对的,适合本发明的真空泵的各部分被描绘的姿势的情况,但其姿势变化的情况下应被根据姿势的变化地改变地解释。

实施例

图1是表示本发明的真空泵10的整体结构的轴线方向剖视图。另外,该实施例中,作为真空泵10,将涡轮分子泵设为一例。

真空泵10具备将未图示的外部的容器(以下称作“真空腔”)与罩主体11之间保持气密状态地配置的真空泵用风门12。

罩主体11同样为不锈钢(sus)制而形成为圆筒状,如后所述地内置排气功能部。在罩主体11的一端侧(上端侧)连接有真空泵用风门12,真空泵用风门12与罩主体11之间被螺栓18固定。真空泵用风门12用于防止基于罩主体11侧的旋转的振动向真空腔侧传播。

在罩主体11的另一端侧(下端侧)连接有基部19,基部19与罩主体11之间被螺栓20固定。基部19与罩主体11及真空泵用风门12一同形成经由吸气口12a与真空腔内连通的中空部21。此外,在基部19,安装有具有将中空部21内的气体排出的排气口22的排气口部23。

进而,在罩主体11内,具备构成排气功能部的一部分而支承于基部19且被收纳于中空部21内的定子部24、被收纳于中空部内的转子部25。此外,具备将转子部25相对于定子部24能够旋转地支承的磁轴承部26、27、使支承于磁轴承部26、27的转子部25经由转子轴25a相对于定子部24旋转的马达28。

转子部25具有筒状壁部29,在筒状壁部29的外周,多个转子翼30被放射状地且沿轴线方向多级地设置。该转子翼30以吸气口侧(附图上侧)为旋转方向侧的方式相对于轴线方向以既定角度倾斜。另一方面,在定子部24,具备配置于转子翼30的各级之间的定子翼31。定子翼31相对于轴线方向以既定角度倾斜。并且,转子部25被马达28旋转驱动时,借助转子翼30与定子翼31的作用将气体分子向排气口22侧敲落。

将转子部25借助磁力支承的磁轴承为3轴控制的磁轴承,转子部25被磁轴承部26在径向方向(转子轴25a的径向)上磁悬浮地非接触地支承,被磁轴承部27在推力方向(转子轴25a的轴向)上磁悬浮地非接触地支承。

磁轴承部26中,四个半径方向电磁铁32在转子轴25a的周围被配置成每隔90度地相向(图中图示两个)。与这些半径方向电磁铁32相向的转子轴25a由高透磁率材料形成,承受这些半径方向电磁铁32的磁力。

在转子轴25a的下部,由磁性体形成的圆盘状的金属盘33被固定,在该金属盘33的上方,轴向电磁铁34被固定配置于基部19。并且,励磁电流被向半径方向电磁铁32与轴向电磁铁34分别供给,由此,转子部25磁悬浮。

此外,本实施方式的真空泵10中,在转子部25的上部及下部侧配置有保护用轴承35a、35b。并且,通常转子部25旋转的期间,借助磁轴承部26、27被以非接触状态轴支承。另一方面,保护用轴承35a、35b通过在发生触底的情况下取代磁轴承部26、27地将转子部25轴支承来保护装置整体。另外,该实施方式中,转子部25被磁轴承部26、27轴支承,但不限于此,也可以是动压轴承、静压轴承、其他轴承。

图2~图5、及图8详细地表示图1所示的真空泵用风门12的构造,图2是真空泵用风门12的组装立体图,图3是图2所示的真空泵用风门12的分解立体图,图4是图2的a-a线向视剖视图,图5是图2的b-b线向视剖视图,图8是图2的c-c线向视剖视图。以下,在图1的基础上加上图2~图5、及图8来对真空泵用风门12的细节部分构造进行详细的说明。

图1~图8中,真空泵用风门12具备与真空腔保持气密状态地连接上表面侧的第1凸缘13、与图1所示地与罩主体11保持气密状态地连接下表面侧的第2凸缘14、被第1凸缘13的下表面与第2凸缘14的上表面所夹地配置的中间环15。另外,这些第2凸缘14、中间环15、第1凸缘13分别由不锈钢(sus)形成。此外,第2凸缘14、中间环15、第1凸缘13分别在中央设置将真空腔内的气体吸入的吸气口12a而形成为环状。并且,真空泵用风门12如图1、图2、图3所示,通过使第2凸缘14、中间环15、第1凸缘13沿轴线方向按顺序地层叠而互相相向,呈一体化的状态地配置于真空腔与罩主体11之间。

此外,在真空泵用风门12,将作为吸气口12a的中央开口的外侧分别围绕地在第1凸缘13的下表面与中间环15的上表面、及与第2凸缘14的下表面之间分别配置有o型圈16。进而,围绕o型圈16的外侧地在第1凸缘13的下表面与中间环15的上表面、及中间环15的下表面与第2凸缘14的上表面之间分别使多个弹性体17散布地配置。

进而,在配置o型圈16的第1凸缘13的下表面与中间环15的上表面之间、及中间环15的下表面与第2凸缘14的上表面之间,这些第1凸缘13与中间环15及中间环15与第2凸缘14分别以互相相向的状态夹着o型圈16,将该夹着的o型圈16在中央开口的外侧分别定位保持的定位凹处36被环状地形成。

此外,o型圈16由具有电气绝缘性且能够弹性变形的氟橡胶形成,截面形状如图6的(a)所示地形成为大致圆形。另外,o型圈16也可以不仅如图6的(a)所示地为整体由氟橡胶形成的构造,也可以例如图6的(b)所示,设为将由硅橡胶形成的芯材(芯)16a的外周面用氟系的异种材料16b覆盖而一体化的电气绝缘性的复合件构造。进而,也可以是,异种材料16b不覆盖芯材16a的外周面整体,例如如图6的(c)所示,为仅被第1凸缘13的下表面与中间环15的上表面所夹的部分、及被中间环15的下表面与第2凸缘14的上表面所夹的部分用异种材料16b覆盖的复合件构造。

若更详细地说明,则第1凸缘13一体地具有中央作为吸气口12a而设置有作为开口部的中央开口13a的筒状的凸缘主体部13b、从凸缘主体部13b的上端周缘水平地向外侧凸边状地延伸的上凸缘部13c、从凸缘主体部13b的下端周缘水平地向外侧凸边状地延伸的下凸缘部13d。

此外,在第1凸缘13的上凸缘部13c,安装将第1凸缘13与真空腔之间固定的固定用螺纹件37(参照图8)的安装孔38被上下贯通地设置。安装孔38通常被以大致等间隔地设置多个(本实施例中为8个)。

另一方面,在第1凸缘13的下凸缘部13d,在下凸缘部13d的下表面侧围绕中央开口13a的外侧地形成有被环状地形成的凹槽39。该凹槽39形成与中间环15一同将配设于第1凸缘13侧的o型圈16定位的定位凹处36。并且,配置于第1凸缘13侧的o型圈16以在凹槽39内收纳一部分而使剩余的一部分从凹槽39内突出的状态配设。此外,在下凸缘部13d,在与形成于上凸缘部13c的安装孔38对应的各部位、即与8个安装孔38对应的8个部位,用于放出固定用螺纹件37的头部37a的切口部40被分别从下凸缘部13d的外周向内侧(中央开口13a侧)设置。该切口部40的作用如图8所示,将固定用螺纹件37穿过安装孔38地将真空泵用风门12安装于真空腔时,不设置切口部40的该图(b)的情况下,固定用螺纹件37的头部37a与下凸缘部13d的外周缘13da碰撞而固定用螺纹件37的装配作业困难。但是,设置有切口部40的该图(a)的情况下,固定用螺纹件37的头部37a被切口部40放出,被不会与下凸缘部13d的外周缘13da碰撞地顺畅地装配。即,通过设置切口部40,使固定用螺纹件37的装配作业容易。

此外,在第1凸缘13的下凸缘部13d,在切口部40之间设置有作为定位部件的定位销41的末端部41a插入的定位孔13e、将弹性体17定位的凹处(凹陷)13f。另外,如图3所示,定位孔13e在与相邻的两个切口部40、40的大致中间的部位一个一个地设置有合计8个,凹处13f在与相邻的两个切口部40和定位孔13e的大致中间的部位分别一个一个地设置有合计16个。另外,切口部40、定位孔13e、凹处13f的个数不限于此,能够根据需要而改变。此外,虽未图示,但在定位孔13e的内周面设置有内螺纹,在定位销41的末端部41a的外周面设置有与定位孔13e的内周面的内螺纹螺纹接合的外螺纹。

第2凸缘14设置中央为吸气口12a的作为开口部的中央开口14a而被环板状地形成。在第2凸缘14的上表面(与第1凸缘13及中间环15相向的面),如图4及图5所示,设置有包围中央开口14a的外侧地被环状地形成的第1丘陵部14b、在第1丘陵部14b的外侧以比该第1丘陵部14b下降一级的状态环状地形成的第2丘陵部14c、在第2丘陵部14c的外侧以比该第2丘陵部14c更下降一级的状态环状地形成的第3丘陵部14d。第1丘陵部14b与第2丘陵部14c形成与互相相向的中间环15一同将配置于第2凸缘14侧的o型圈16定位的定位凹处36。并且,配置于第2凸缘14侧的o型圈16接近第1丘陵部14b的外周地配设于第2丘陵部14c上。

此外,在第2凸缘14的第3丘陵部14d,如图2、图3、图4所示,与第1凸缘13的定位孔13e分别对应地大致等间隔地设置有8个定位孔14e,并且相同地与第1凸缘13的凹处13f分别对应地设置有将弹性体17定位的16个凹处(凹陷)14f。

中间环15设置内侧为吸气口12a的作为开口部的中央开口15a而形成为环板形状。在中间环15的下表面(与第2凸缘14相向的面),如图1、图3、图4及图5所示,与第1凸缘13及第2凸缘的定位孔13e、14e分别对应地大致等间隔地设置有8个定位孔15e,并且相同地与第1凸缘13及第2凸缘14的凹处13f、14f分别对应地设置有将弹性体17定位的16个凹处(凹陷)15f。此外,在中间环15的上表面(与第1凸缘13相向的面),如图1、图4及图5所示,与第1凸缘13及第2凸缘14的凹处13f、14f和设置于中间环15的下表面的凹处15f分别对应地,设置有将弹性体17定位的16个凹处(凹陷)15f。

弹性体17如图2、图3及图7(a)所示,由硅橡胶等弹性部件形成为圆柱体。因此,上述第1凸缘13的凹处13f、第2凸缘14的凹处14f、中间环15的凹处15f配合弹性体17的上下的端面的圆形地形成为俯视时为大致圆形,配置于凹处13f、14f、15f的弹性体发挥不沿水平方向横向偏离的作用。另外,弹性体7不限于圆柱体,例如也可以是如图7(b)所示地为棱柱体。此外,除此以外也可以是该图(c)所示的中空圆柱体、该图(d)所示的中间部分膨出的设为啤酒桶状的圆柱体、该图(e)所示的构成中间部分变细的形状的圆柱体等。并且,改变弹性体17的柱体的形状的情况下,优选地,也配合弹性体17的上下的端面的形状地改变凹处13f、14f、15f的形状。

作为定位部件的定位销41在与设有外螺纹的末端部41a相反的一侧的下端部具有头部41b。此外,在定位销41的外周,在一端(下端)装配有具有凸边部42a的具有电导性的套筒42。该套筒42从定位销41的末端部41a侧以凸边部42a为下侧地向定位销41装配至凸边部42a与头部41b碰撞。

并且,装配有套筒42的定位销41构成气密保持机构51,前述气密保持机构51为,在真空腔未被真空泵10抽真空时,保持基于o型圈16的第1凸缘13与第2凸缘14之间的气密,在被抽真空时,o型圈16与弹性体17被分别压缩而第1凸缘13与第2凸缘14的一方(本实施例中为第2凸缘14)沿各凸缘13、14的轴向移动,将定位销41从各凸缘13、14的一方电气地及机械地(以下称作“电气地/机械地”)分离。装配有套筒42的状态下,从第2凸缘14的下表面侧将第2凸缘14的定位孔14e与中间环15的定位孔15e按顺序地穿过地插入,之后,使定位销41的末端部41a的外螺纹与第1凸缘13的定位孔13e的内螺纹螺纹接合,被紧固固定地安装至被以套筒42的长度限制。

此外,使第1凸缘13、中间环15、第2凸缘14按顺序重合来用定位销41固定时,分别在第1凸缘13的下表面与中间环15的上表面、及中间环15的下表面与第2凸缘14的上表面之间,分别在定位凹处36内以稍为被弹性压缩状态配置o型圈16,并且在第1凸缘13的下表面与中间环15的上表面之间16个弹性体17、及在第2凸缘14的上表面与中间环15的下表面之间16个弹性体17在凹处13f、14f、15f被分别以稍微弹性压缩的状态定位配置。并且,这些多个o型圈16与多个弹性体17通过定位销41的固定,分别被第1凸缘13与中间环15之间、及中间环15与第2凸缘14之间所夹,第1凸缘13、中间环15、第2凸缘14被一体化。

这样地一体化的真空泵用风门12在真空腔未被抽真空时,第1凸缘13与第2凸缘14的距离被以套筒42设定,借助o型圈16与弹性体17的反弹力,在第1凸缘13与中间环15之间、及中间环15与第2凸缘14之间,分别以被o型圈16固封的状态分离。此外,该状态下如图4(a)所示,套筒42的凸边部42a与第2凸缘14的下表面之间紧密地电气地/机械地接触,第1凸缘13与第2凸缘14之间经由具有导电性的套筒42被电气地导通。

另一方面,将真空腔内借助真空泵10抽真空时,第1凸缘13、中间环15、第2凸缘14之间被大气压推压,使o型圈16及弹性体17分别弹性压缩而间隔缩小,如图4(b)所示,第2凸缘14的下表面与套筒42的凸边部42a之间机械地分离而作出间隙s,第1凸缘13与第2凸缘14之间被电气地绝缘,即使在真空泵10产生不优选的电气的噪音,噪音也不会向经由两凸缘13、14的真空腔侧传递。

并且,这样地形成的真空泵用风门12在图1中在罩主体11的一端侧(上端侧)保持气密状态地借助螺栓18固定来安装,与罩主体11一体化。这样与罩主体11一体化的真空泵用风门12之后如图8(a)所示,向第1凸缘13的安装孔38穿过固定用螺纹件37,将固定用螺纹件37向真空腔侧螺纹固定,由此与真空腔保持气密状态地固定而被安装,被作为真空泵10组装。

接着,对这样地将真空泵用风门12配置于真空腔之间而成的真空泵10的作用进行说明。真空泵10如上所述地经由真空泵用风门12被固定于外部的真空腔,该状态下被真空泵10的马达28驱动。通过马达28的驱动,转子翼30与转子部25一同高速旋转。由此,来自吸气口12a的气体被转子翼30及定子翼31移送,被从排气口22排出。即,进行真空腔内的抽真空。

真空腔内被抽真空前,即未被抽真空时的真空泵用风门12由于o型圈16与弹性体17的反弹力,第1凸缘13与中间环15之间、及中间环15与第2凸缘14之间分别在被o型圈16固封的状态下分离。并且,如图4(a)所示,套筒42的凸边部42a与第2凸缘14的下表面之间紧密地接触,第1凸缘13与第2凸缘14之间被经由具有导电性的套筒42电气地导通。

另一方面,进行真空腔内的抽真空时,真空泵用风门12的第1凸缘13、中间环15、第2凸缘14之间被大气压推压,使o型圈16及弹性体17分别弹性压缩而间隔缩小。并且,如图4(b)所示,在第2凸缘14的下表面与套筒42的凸边部42a之间作出间隙s,第1凸缘13与第2凸缘14之间被电气地/机械地绝缘,第1凸缘13、中间环15、第2凸缘14之间呈仅借助o型圈16与弹性体17的柱连接的状态。因此,这里的真空泵10由于第1凸缘13与第2凸缘14之间的绝缘,即使在真空泵10产生不优选的电气的噪音,也不向经由两凸缘13、14的真空腔侧传递噪音。

此外,真空泵10的马达28的驱动中,由于转子部25的不平衡、马达28的齿槽效应等而产生振动。这些振动向罩主体11及真空泵用风门12传播。进而,在该真空泵10的排气口22连接有前级泵的情况下等,前级泵的振动等经由连接配管等同样地向罩主体11及真空泵用风门12传播。

但是,这里的真空泵用风门12为,第1凸缘13、中间环15、第2凸缘14的间隔被大气压推压而使o型圈16及弹性体17分别弹性压缩地缩小,第1凸缘13、中间环15、第2凸缘14之间处于仅被o型圈16与弹性体17的柱连接的状态,所以被向真空腔侧传播的振动被o型圈16与弹性体17除振而极度变小。

特别地,像该实施例的构造那样,第1凸缘13、中间环15、第2凸缘14之间仅由o型圈16、弹性体17的柱连接的状态下,与以往的专利文献1中已知的使用波纹管方式的风门等相比,扭转方向的弹簧常数小,所以除振效果提高。

此外,本实施例中,弹性体17不使用将吸气口12a绕一周那样的环状的弹性体,而是被在吸气口12a的周围散布地以柱状设置。由此,与使用设为o型圈状的弹性体的情况相比,能够使横向的弹簧常数变低,所以横向的除振性能提高。

另外,定位孔13e、14e、15e及凹处13f、14f、15f的数量等不限于本实施例的数量。此外,配置于第1凸缘13与中间环15之间的o型圈16、配置于中间环15与第2凸缘14之间的o型圈也可以使用分别具有不同的刚性的o型圈。

进而,本实施例中,公开了在第1凸缘13与第2凸缘14之间配置中间环15、在第1凸缘13与中间环15之间、中间环15与第2凸缘14之间分别设置有o型圈16及弹性体17的构造。但是,也能够省略中间环15,将o型圈16及弹性体17不经由中间环15地配置于第1凸缘13与第2凸缘14之间。

图9表示由将第1凸缘13与第2凸缘14之间用o型圈16与弹性体17的柱连接的本发明的真空泵用风门12、使用专利文献1中已知的以往的波纹管方式的风门进行的、从真空泵向除振台(真空罩)传递的径向振动加速度的实验数据。图中实线为将本发明的第1凸缘13与第2凸缘14之间用o型圈16与弹性体17的柱连接的构造的情况,虚线为以往的波纹管方式的情况。另外,纵轴为振动加速度(mm/sa2),横轴为频率(hz)。根据图9所示的实验数据可知,本发明的真空泵用风门12的情况与使用以往的波纹管方式的情况相比,振动加速度缓慢从11hz下降,15hz以后振动加速度大幅下降而被除振。

图10是表示图1~图8所示的真空泵用风门12的第1变形例的图,(a)是表示相当于图2的a-a线向视截面的部分的图,(b)是表示相当于图2的b-b线向视截面的部分的图。图10所示的第1变形例为使轴线方向(上下方向)的除振性能比径向(左右方向)的除振性能提高的情况的构造。即,图10所示真空泵用风门12将形成于第1凸缘13与中间环15之间的定位凹处36的径向(左右方向)的宽度形成为比o型圈16的直径小,将形成于第2凸缘14与中间环15之间的定位凹处36的轴线方向(高度方向)的宽度形成为比o型圈16的直径小。并且,第1变形例的真空泵用风门12中,真空腔不被真空泵10抽真空时,定位于第1凸缘13与中间环15之间的定位凹处36内的o型圈16为,被在被定位凹处36的径向(左右方向)上的左右两侧的内壁面压溃的密封状态下配置,定位于第2凸缘14与中间环15之间的定位凹处36内的o型圈16为,被在被第2凸缘14的上表面与中间环15的下表面压溃的密封状态下配置。

这里,o型圈16的弹簧常数为,压溃方向的一方比剪切的方向大数倍大地硬。由此,欲使轴向的弹簧常数变小时,像定位于第1凸缘13与中间环15之间的定位凹处36内的o型圈16那样,用定位凹处36的左右两侧的内壁面压溃地密封即可。相反地,欲使轴向的弹簧常数变大而使径向的弹簧常数变小时,向被在第2凸缘14与中间环15之间的定位凹处36内定位的o型圈16那样,借助第2凸缘14的上表面和中间环15的下表面压溃地密封即可。

因此,第1变形例的构造中,呈定位于第1凸缘13与中间环15之间的定位凹处36内的o型圈16提高轴线方向的除振性能、定位于第2凸缘14与中间环15之间的定位凹处36内的o型圈16提高径向的除振性能的构造。另外,也可以是,将o型圈16分别定位的两个定位凹处36与图10所示的构造相反地,构成为将设置于第1凸缘13与中间环15之间的o型圈16提高径向的除振性能地定位,构成为将设置于第2凸缘14与中间环15之间的o型圈提高轴向的除振性能地定位。

图11是表示图1~图8所示的真空泵用风门12的第2变形例的图,表示相当于图2的a-a线向视截面的部分。图10所示的第1变形例为,将中间环15的定位孔15e的内径与作为定位部件的定位销43的外径大致相等地形成,并且将第1凸缘13的定位孔13e的内径与第2凸缘14的定位孔14e的内径比定位销43的外径大地形成。

并且,该第2变形例中,在使作为定位部件的定位销43的中间部分向中间环15的定位孔15e压入固定的状态下,将定位销43固定于中间环15。进而,在中间环15的上下分别配置第1凸缘13与第2凸缘14。此时,在第1凸缘13与中间环15之间、中间环15与第2凸缘14之间配置o型圈16及弹性体17,并且分别将定位销43以非接触的状态向定位孔13e、定位孔14e插入配置,之后,借助未图示的部件将第1凸缘13、中间环15、第2凸缘14之间保持而一体化。

第2变形例的真空泵用风门12构造中,进行真空腔内的抽真空时,第1凸缘13与中间环15之间、及中间环15与第2凸缘14之间分别被大气压推压,使o型圈16及弹性体17分别弹性压缩而间隔缩小。因此,该第2变形例的情况下,能够省略装配于定位销41的套筒。因此,能够以较少的空间配置定位销43。在该定位销43处转子部25由于某原因而破坏而在真空泵10产生大的扭转转矩的情况下,有将该转矩吸收而防止真空泵用风门12扭转而破坏的效果。

图12是表示本发明的真空泵用风门的第3变形例的剖视图,(a)是表示相当于图2的a-a线向视截面的部分的图,(b)是表示相当于图2的b-b线向视截面的部分的图。图12所示的第3变形例中,在第1凸缘13与第2凸缘14之间,将由中间环15a、中间环15b、中间环15c构成的3张中间环层叠地按顺序配置。

此外,中间环15a及中间环15c设置有从其外周中间部分向外侧延伸的凸边状部15aa、15ca。另外,凸边状部15aa、15ca的外径的大小如图12所示,为分别延伸至被弹性体17包围的区域、延伸至与弹性体17的外周面相接的位置的大小。中间环15b设置有与第1凸缘13的定位孔13e和第2凸缘14的定位孔14e分别对应的多个定位孔15e、与第1凸缘13的凹处13f和第2凸缘14的凹处14f分别对应的多个凹处15f。

并且,将第1凸缘13与中间环15a、中间环15b、中间环15c及第2凸缘14按顺序重合来用定位销41固定时,在第1凸缘13的下表面与中间环15a的上表面之间、及中间环15a的下表面与中间环15b的上表面之间、中间环15b的下表面与中间环15c的上表面、中间环15c的下表面与第2凸缘14的上表面之间分别在被向定位凹处36内稍微弹性压缩的状态,分别配置o型圈16。此外,在第1凸缘13的下表面与中间环15a的上表面之间、第2凸缘14的上表面与中间环15b的下表面之间,16个弹性体17分别被在第1凸缘13与中间环15b、及第2凸缘14的凹处13f、14f、15f定位,在被稍微弹性压缩的状态下且在与中间环15的凸边状部15aa及中间环15c的凸边状部15ca大致接触状态下被配置。这些多个o型圈16与多个弹性体17通过定位销41的固定与第1凸缘13、中间环15a、中间环15b、第2凸缘14一体化。

该第3变形例的情况下,在第1凸缘13与第2凸缘14之间,分别在其间夹着o型圈16地将中间环15a、中间环15b、中间环15c按顺序配置,呈将该o型圈16呈四级配置的构造,并且将弹性体17在第1凸缘13、中间环15b、第2凸缘14之间分别夹着地将弹性体17设为二级构造。该构造中,中间环15及弹性体17分别设为多级构造也能够得到高度低的真空泵用风门12。并且,将配设于第1凸缘13与第2凸缘14之间的中间环的数量多级地增加,所以能够进一步改善高频振的减衰。进而,中间环15a的凸边状部15aa及中间环15c的凸边状部15ca被以与弹性体17的外周面大致相接的状态配置,所以通过凸边状部15aa、15ca与弹性体17的接触实现横向的除振,提高横向的除振性能。

图13是表示本发明的真空泵用风门的第4变形例的剖视图,(a)表示相当于图2的a-a线向视截面的部分的图,(b)表示相当于图2的b-b线向视截面的部分的图。图13所示的第4变形例中,在第1凸缘13与第2凸缘14之间,将由中间环15a、中间环15b、中间环15c构成的3张中间环层叠地按顺序配置。

此外,将第1凸缘13的上凸缘部13c的外径比下凸缘部13d的外径小地形成,并且在上凸缘部13c的外周下表面设置有卡合凹槽44。卡合凹槽44将真空泵用风门12与真空腔固定时,能够与卡合钩45的爪45a卡挂而将真空泵用风门12固定于真空腔。

进而,将中间环15a的整体配置于第1凸缘13的凸缘主体部13b的空间46内,并且将中间环15b的一部分也配置于凸缘主体部13b的空间46内。此外,将中间环15b的外周部向下方弯折成截面为大致l字形,该弯折中在中间环15b的外周部的下表面侧设置能够容纳中间环15c的空间47,在该空间47内配置有中间环15c。进而,在中间环15b的外周部的上下两面侧,分别设置有将弹性体17设为柱状地保持的凹处15f。

此外,在中间环15a的外周面与中间环15c的外周面,安装第2o型圈48的安装槽49被分别绕中间环15a、15b一周地形成。另一方面,与安装槽49对应地,在凸缘主体部13b的内周面与中间环15b的空间47的内周面,将设为截面大致半圆形状的沿上下方向延伸的多个小突起50大致等间隔地设置。该小突起50设为与第2o型圈48抵接的状态,防止横向的偏离,保持第2o型圈48的刚性。另外,第2o型圈48与o型圈16相同地可以是能够弹性变形的硅橡胶,或者是将由硅橡胶形成的芯材(芯)16a的外周面用氟系的异种材料16b覆盖而一体化的复合件。

并且,该第4变形例的真空泵用风门12中,第1凸缘13、中间环15a、中间环15b、中间环15c、第2凸缘14被按顺序重合地被定位销41固定。此外,此时,在第1凸缘13的下表面与中间环15a的上表面之间、及中间环15a的下表面与中间环15b的上表面之间、中间环15b的下表面与中间环15c的上表面、中间环15c的下表面与第2凸缘14的上表面之间,分别以在定位凹处36内被稍微弹性压缩的状态下配置o型圈16。此外,在分别形成于中间环15a的外周面与中间环15b的外周面的安装槽49内,第2o型圈48被在与小突起50抵接的状态下被分别配置。进而,第1凸缘13的下表面与中间环15b的上表面之间、中间环15b的上表面与第2凸缘14的下表面之间,每八个弹性体17被分别以稍微弹性压缩的状态定位配置。

该第4变形例的真空泵用风门12的构造中,将中间环15a的整体与中间环15b的一部分配置于凸缘主体部13b的空间46内,并且在将中间环15c的大致整体配置于中间环15b的空间47内的状态下组装,所以即使将o型圈16以多级方式配置也能够得到高度低的真空泵用风门12。此外,在分别形成于中间环15a的外周面与中间环15b的外周面的安装槽49内,如图13及图14所示,第2o型圈48被在抵接于小突起50的状态下配置,所以借助第2o型圈48得到横向的除振,横向的除振性能提高。

图15是表示本发明的真空泵用风门的第5变形例的剖视图,(a)表示相当于图2的a-a线向视截面的部分的图,(b)表示相当于图2的b-b线向视截面的部分的图。

第5变形例公开了,第4变形例在第1凸缘13与第2凸缘14之间将由中间环15a、中间环15b、中间环15c构成的3张中间环层叠地按顺序地配置的构造,但该第4变形例中,仅使用一张中间环15d,将该中间环15d配置于第1凸缘13的凸缘主体部13b的空间46内。在该中间环15d的外周面设置安装有第2o型圈48的安装槽49,在形成有空间46的凸缘主体部13b的内周面,实施设置沿上下方向延伸的多个小突起50的齿轮加工。

另一方面,第1凸缘13与第2凸缘14之间的固定为,从第1凸缘13的定位孔13g侧将装配有套筒42的定位销41插入,将设置于定位销41的末端部41a的外周面的外螺纹与设置于第2凸缘14的定位孔14g的内周面的内螺纹螺纹固定地固定来安装。

并且,在第1凸缘13与第2凸缘14之间配置中间环15d,将第1凸缘13与第2凸缘14固定时,在第1凸缘13的下表面与中间环15d的上表面之间、及中间环15d的下表面与第2凸缘14的上表面之间的定位凹处36内分别配设有o型圈16,并且在安装槽49内配设有第2o型圈48。

该第5变形例的真空泵用风门12中,将真空腔内借助真空泵10抽真空时,第1凸缘13、中间环15d、第2凸缘14之间被大气压推压,使o型圈16及弹性体17分别弹性压缩而间隔缩小,在第1凸缘13的上表面与套筒42的凸边部42a之间作出未图示的间隙,在第1凸缘13与第2凸缘14之间作出电气的/机械的绝缘状态。

此外,该第5变形例的真空泵用风门12的构造中,也将中间环15d配置于凸缘主体部13b的空间46内的状态下组装,所以能够得到高度低的真空泵用风门12。进而,在形成于中间环15d的外周面的安装槽49内,第2o型圈48在抵接于小突起50的状态下被配置,所以借助第2o型圈48实现横向的除振,横向的除振性能提高。

另外,本发明只要不脱离本发明的精神就能够进行各种改变,并且,本发明显然涉及该改变。

附图标记说明

10真空泵

11罩主体

12真空泵用风门

12a吸气口

13第1凸缘

13a中央开口(开口部)

13b凸缘主体部

13c上凸缘部

13d下凸缘部

13da外周缘

13e定位孔

13f凹处

14第2凸缘

14a中央开口(开口部)

14b第1丘陵部

14c第2丘陵部

14d第3丘陵部

14e定位孔

14f凹处

15中间环

15a中央开口(开口部)

15e定位孔

15f凹处

15a中间环

15aa凸边状部

15b中间环

15c中间环

15ca凸边状部

15d中间环

16o型圈

16a芯材

16b异种材料

17弹性体

18螺栓

19基部

20螺栓

21中空部

22排气口

23排气口部

24定子部

25转子部

25a转子轴

26、27磁轴承部

28马达

29筒状壁部

30转子翼

31定子翼

32半径方向电磁铁

33金属盘

34轴向电磁铁

34、35保护用轴承

36定位凹处

37固定用螺纹件

37a头部

38安装孔

39凹槽

40切口部

41定位销(定位部件)

41a末端部

41b头部

42套筒

42a凸边部

43定位销(定位部件)

44卡合凹槽

45卡合钩

45a爪

46空间

47空间

48第2o型圈

49安装槽

50小突起

51气密保持机构

s间隙。

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