专利名称：真空机械引入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空机械引入装置，特别涉及一种将外界旋转动力传递至真空系 统内部的元件，以驱动该内部元件旋转的真空机械引入装置。
背景技术：
现有半导体或光电元件的制程，常需要使用真空系统进行镀膜作业，而真空系统 的腔体内部为较高度的真空环境，并且要与外界大气环境隔绝，因此要操作真空系统内部 的元件时，必须通过一真空机械引入装置来达成，而用于操作旋转的引入装置称为旋转式 真空机械引入装置，其结构主要包括一装设在该真空腔体的外部的中空安装座以及一穿 伸通过该安装座的转轴，该转轴的外端位于大气环境中，其内端伸入该真空腔体并连结该 腔体内部的元件。该转轴的外端连结一动力源并可受驱动而绕其自身中心轴线转动，进而 驱动该真空腔体内部的元件旋转。因此，该转轴必须能相对该安装座转动，同时，该安装座 的内表面与该转轴的外表面之间必须保持气密，该安装座与真空腔体的锁固结合处也必须 保持气密，才能隔绝大气与真空环境。
为了在气密隔绝的情况下使该转轴旋转，目前有一种旋转式真空机械引入装置 利用磁流体作为隔绝手段，磁流体使动力传导为非接触式、无摩擦阻力，因此寿命较长，并 且适合用在超高真空系统，但是其价钱昂贵，如果运用于普通真空度的真空系统，将显得浪 费。另一种真空机械引入装置，如中国台湾专利第IM7855号专利所公开的，是利用0型 环封闭隔绝，虽然此种设备成本较低，但是其动力传导为接触式，机械摩擦阻力较大，造成0 型环容易损坏，其它机械构件也会因为受到摩擦而寿命较短。由上述说明可知，此两种型态 的装置无法同时兼顾低成本与低摩擦阻力的考量。发明内容
本发明的目的是提供一种成本低、可降低摩擦阻力的真空机械弓I入装置。
本发明真空机械引入装置，安装于一真空腔体的一腔壁上，所述真空腔体界定出 一腔体空间，而该真空机械引入装置包括一固定地与该腔壁组装的分隔座、一入力机构以 及一出力机构。
该分隔座包括一与该腔壁间隔的分隔端壁以及一自该分隔端壁的周缘朝该腔壁 延伸连接的分隔围壁，该分隔围壁与该分隔端壁共同界定出一安装空间。该入力机构包括 一可相对转动地设置于该分隔座的外部的入力轴座以及多个设置于该入力轴座上的第一 磁性单元，所述入力轴座包括一罩覆于该分隔座的外周并供所述第一磁性单元安装的入力 本体及一自该入力本体的一侧朝远离该腔壁的方向延伸的入力轴。
该出力机构包括一出力轴座以及多个设置于该出力轴座上的第二磁性单元，所述 出力轴座包括一设置于该分隔座的安装空间的出力本体以及一自该出力本体延伸出并穿 过该腔壁而伸入该腔体空间的出力轴，所述第二磁性单元安装在该出力本体上，并且分别 与所述第一磁性单元内外对应。前述出力轴座可在该入力轴座转动时，受到所述第一磁性4单元及所述第二磁性单元间的磁力作用而随着该入力轴座转动。
本发明所述的真空机械引入装置，该入力本体具有一个相邻于该分隔端壁的本体 端壁以及一个自该本体端壁的周缘朝该腔壁方向延伸并间隔地位于该分隔围壁的外围的 本体围壁，所述第一磁性单元彼此间隔地设置于该本体围壁上。
本发明所述的真空机械引入装置，该本体围壁具有多个彼此间隔的第一嵌卡段以 及多个分别位于两两相邻的第一嵌卡段之间的第一安装槽，所述第一嵌卡段都具有二个分 别朝相邻的第一安装槽突出的第一突卡部，所述第一磁性单元分别安装于所述第一安装 槽，每一个第一磁性单元都包括多个相邻的第一磁性件，所述第一磁性件都具有二个间隔 并与同侧的第一突卡部配合卡插的第一凹沟。
本发明所述的真空机械引入装置，该入力机构还包括一个组装在该本体围壁的一 侧的固定环座以及多个分别对应所述第一安装槽并与该本体端壁结合的固定板，所述固定 板及该固定环座分别位于所述第一磁性单元的两相反侧并定位所述第一磁性单元。
本发明所述的真空机械引入装置，该出力本体包括多个彼此间隔的第二嵌卡段以 及多个位于两两相邻的第二嵌卡段之间的第二安装槽，所述第二嵌卡段都具有二个分别朝 相邻的第二安装槽突出的第二突卡部，所述第二磁性单元分别安装于所述第二安装槽，每 一个第二磁性单元都包括多个相邻的第二磁性件，所述第二磁性件都包括二个间隔并与同 侧的第二突卡部配合卡插的第二凹沟。
本发明所述的真空机械引入装置，所述第一磁性单元及第二磁性单元都具有内外 设置的一个第一磁极以及一个第二磁极，该第一磁性单元的第一磁极邻近该第二磁性单元 的第二磁极。
本发明所述的真空机械引入装置，该入力机构还包括多个设置于该入力本体上， 并且分别位于两两相邻的第一磁性单元之间的辅助磁性单元，所述辅助磁性单元都具有内 外设置的一个第一磁极以及一个第二磁极，该辅助磁性单元的第二磁极邻近该第二磁性单 元的第二磁极。
本发明所述的真空机械引入装置，所述第一磁性单元都具有多个相邻的第一磁性 件，所述第一磁性件都具有内外设置的一个第一磁极及一个第二磁极，每一个第一磁性单 元的两两相邻的第一磁性件的磁极配置相反，所述第二磁性单元都具有多个相邻并分别与 所述第一磁性件内外对应的第二磁性件，所述第二磁性件都具有内外设置的一个第一磁极 以及一个第二磁极，而且内外对应的第二磁性件与第一磁性件的相向侧的磁极相反。
本发明所述的真空机械引入装置，该入力机构还包括一个外壳座，该外壳座包括 一个与该本体端壁固定结合的壳端壁以及一个自该壳端壁朝该腔壁延伸并罩覆于该本体 围壁的外部的壳围壁，该入力轴穿过该壳端壁而外露于该外壳座的外部。
本发明的有益效果在于通过该固定设置的分隔座阻隔该腔体空间及外界环境， 具有极佳的气密阻隔效果；所述入力轴与出力轴间的动力传递通过第一磁性单元及第二磁 性单元之间的磁力作用，使本发明为非接触式的动力传导，可降低机械摩擦阻力，进而避免 元件磨耗、延长使用寿命。
图1是本发明真空机械引入装置的一较佳实施例的立体组合图2是该较佳实施例的立体分解图3是一剖视图，显示该较佳实施例安装于一真空腔体上；
图4是该较佳实施例的俯视剖视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，要注意的是，在以下的说明内容 中，类似的元件以相同的编号来表示。
参阅图1、图2及图3，本发明真空机械引入装置的较佳实施例，安装于一真空腔体 1的一腔壁U上，并用于带动该真空腔体1内部且图未示出的元件旋转，所述真空腔体1还 界定出一腔体空间10，而该腔壁11具有一贯穿其内壁面与外壁面并连通该腔体空间10的 贯孔111。该真空机械引入装置包括一分隔座2、一入力机构3以及一出力机构4。
该分隔座2包括一个间隔地位于该腔壁11的上方并约呈圆形的分隔端壁21、一 绕一图未示出的中心轴线并自该分隔端壁21的周缘朝该腔壁11延伸连接的分隔围壁22 以及一自该分隔围壁22的周缘径向向外环绕突出并呈环形的分隔基壁23，该分隔基壁23 通过多支螺丝与该腔壁11紧密锁固。该分隔端壁21与该分隔围壁22、分隔基壁23共同界 定出一开口朝下的安装空间20，而且所述分隔围壁22与分隔端壁21呈完整封闭的结构，使 该安装空间20及该腔体空间10完全与外界大气环境隔绝。
该入力机构3包括一入力轴座5、一固定环座31、一外壳座32、四个第一磁性单元 33、四个辅助磁性单元34以及八个固定板35。
参阅图2、图3及图4，该入力轴座5包括一罩覆于该分隔座2的外周的入力本体 51以及一自该入力本体51的顶部朝上延伸的入力轴52。其中，所述入力本体51具有一个 位于该分隔端壁21的上方的本体端壁511以及一个自该本体端壁511的周缘朝该腔壁11 方向延伸的本体围壁512，该本体围壁512间隔地位于该分隔围壁22的外围，并具有八个绕 该中心轴线而彼此等角度间隔的第一嵌卡段513以及八个位于两两相邻的第一嵌卡段513 之间的第一安装槽514。所述第一嵌卡段513与第一安装槽514都是上下延伸，所述第一嵌 卡段513都具有二个自其两相反侧面分别朝相邻的第一安装槽514突出的第一突卡部515。
该入力轴52具有一个凹设在其外表面的凹槽，可用于衔接一图未示出的动力源， 以受该动力源驱动而转动。该固定环座31利用图未示的螺丝锁固在该本体围壁512的底 部，其外径与该本体围壁512的外径约略相同，该固定环座31用于封闭所述第一安装槽514 的下方开口。
该外壳座32包括一个位于该本体端壁511的上方的壳端壁321以及一自该壳端 壁321朝该腔壁11延伸并包覆在该本体围壁512的外部的壳围壁322。所述壳端壁321通 过图未示出的螺丝与该本体端壁511锁固结合。
所述第一磁性单元33与辅助磁性单元34彼此交错地分别嵌卡于第一安装槽514 中，也就是在相邻二个第一磁性单元33之间设置一个辅助磁性单元34。
所述第一磁性单元33都包括多个上下叠置的第一磁性件331，本实施例的第一 磁性件331为具有强力磁性的永久磁铁，并且都包括二个左右间隔并与同侧的第一突卡部 515配合卡插的第一凹沟332，借此使第一磁性件331嵌卡定位于第一安装槽514中。而且 第一磁性件331都具有一第一磁极以及一第二磁极，所述第一磁极与第二磁极的其中一个6朝向径向内侧，另一个朝向径向外侧，本实施例的第一磁极为N极，第二磁极为S极，图3、图 4中分别以“N”及“S”标示示意。并且上下相邻的第一磁性件331的磁极为相反配置，换句 话说，第一、三、五个第一磁性件331的第一磁极朝内侧时，第二、四个第一磁性件331的第 一磁极必须朝外例、第二磁极朝内侧，才能使上下叠置的第一磁性件331紧密相吸。
所述辅助磁性单元34都包括多个上下叠置的辅助磁性件341，其结构与第一磁性 件331类似，并且包括二个左右设置的辅助凹沟342，所述辅助磁性单元34只是辅助磁性件 341的磁极配置与第一磁性件331相反，换句话说，第一、三、五个辅助磁性件341的第一磁 极朝外侧，第二、四个辅助磁性件341的第一磁极朝内侧。
所述固定板35分别锁固在该本体端壁511的外周面上，并分别位于所述第一磁性 单元33及辅助磁性单元34的顶部，通过固定板35与该固定环座31位于所述第一磁性单 元33及辅助磁性单元34的两相反侧，能相互配合而定位所述第一磁性单元33与辅助磁性 单元34。
该出力机构4包括一出力轴座6、一第一固定座41、一第二固定座42以及四个第 二磁性单元43。该出力轴座6包括一伸入该分隔座2的安装空间20的出力本体61以及一 自该出力本体61的底部朝下延伸的出力轴62，该出力轴62通过该贯孔111而伸入该腔体 空间10。
其中，所述出力本体61包括四个等角度间隔的第二嵌卡段611以及四个位于两两 相邻的第二嵌卡段611之间的第二安装槽612，所述第二嵌卡段611与第二安装槽612都是 上下延伸，所述第二嵌卡段611都具有二个自其侧面朝相邻的第二安装槽612突出的第二 突卡部613。该第一固定座41呈环形，并环绕卡合在所述第二嵌卡段611的邻近底部处，该 第二固定座42固定于该出力本体61的顶部，并抵压在所述第二磁性单元43的上方。该出 力轴62具有一个凹设于其外表面的凹槽，用于衔接该真空腔体1内部的元件，以带动该元 件旋转。
所述第二磁性单元43都包括多个上下叠置的第二磁性件431，所述第二磁性件 431都包括二个左右间隔并与同侧的第二突卡部613配合卡插的第二凹沟432，借此嵌卡定 位于第二安装槽612。而且第二磁性单元43分别与所述第一磁性单元33内外对应地设置， 第二磁性件431与其对应的第一磁性件331的相向侧的磁极相反，使互相对应的第一磁性 件331及第二磁性件431之间产生磁吸力，换句话说，当该第一磁性件331的第一磁极朝向 内侧时，该第二磁性件431就以其第二磁极朝向该第一磁性件331。同样地，上下相邻的第 二磁性件431的第一磁极与其第二磁极为相反配置。
本发明的入力机构3组装时，先将该固定环座31锁固于该本体围壁512的底部， 再将所述第一磁性件331与辅助磁性件341沿着第一安装槽514而一一嵌入，再锁固所述 固定板35以定位。组装该出力机构4时，先将第一固定座41组装于所述第二嵌卡段611 的底部，再将所述第二磁性件431沿着第二安装槽612而一一嵌入，最后安装该上方的第二 固定座42以定位所述第二磁性单元43。
本发明组装完成后，该出力机构4被包覆在最内侧，该分隔座2罩覆于该出力本体 61的外侧，并利用其分隔端壁21、分隔围壁22等完整封闭的壁部，隔绝该真空腔体1的腔 体空间10与外界大气环境。该入力轴座5罩覆于该分隔座2的外侧，而该外壳座32罩覆 于该入力本体51的外周，该入力轴52向上延伸而顶段穿出该壳端壁321。7
本发明使用时，外部旋转动力驱动该入力轴52绕其自身轴线转动，所述第一磁性 单元33与辅助磁性单元34也跟着转动，由于第一磁性单元33与第二磁性单元43的内外 位置对应，彼此间具有磁吸力，所以入力轴座5转动时，通过磁力作用而带动该出力轴座6 也跟着转动，达到引入旋转动力的目的。
值得一提的是，所述第二磁性单元43的位置，同时对应地位于二个辅助磁性单元 34之间，因此对于每一第二磁性单元43而言，会受到一个由第一磁性单元33提供且径向 朝外的磁吸力以及受到二个由邻近的辅助磁性单元34提供且方向朝内的磁斥力，通过此 三力的平衡可以稳定第二磁性单元43的受力，进而使出力轴座6的转动更加顺畅稳定。当 然，实施时不以设置所述辅助磁性单元34为必要。
虽然本实施例的第一磁性单元33都设置多个第一磁性件331，但实施时，如果磁 力够强，也可以只设置一个第一磁性件331。同样地，每个第二磁性单元43与辅助磁性单元 34也可以只设置一个第二磁性件431与一个辅助磁性件341。
综上所述，通过该固定设置的分隔座2阻隔该腔体空间10及外界环境，具有极佳 的气密阻隔效果，使本发明可运用于真空度10_7torr左右的高度真空系统。而且利用所述 第一磁性单元33、第二磁性单元43以及辅助磁性单元34的磁力作用，将该入力轴座5的旋 转动力通过磁力而驱动该出力轴座6也跟着转动，此为一种非接触式的动力传导，加上该 入力轴座5的本体围壁512与该分隔围壁22间没有接触，该分隔围壁22与该出力本体61 的环形的外周面也没有接触，由于元件间的接触部位较少，可降低转动时的机械摩擦阻力， 进而避免元件磨耗、延长使用寿命。而且所述磁性件是利用永久强力磁铁制成，其材料易取 得，制作容易且简单方便，与以往磁流体阻隔系统相较之下，可大幅降低成本。因此本发明 确实兼具成本低、阻隔效果佳、可降低摩擦阻力、使用寿命长等优点。
权利要求
1.一种真空机械引入装置，安装于一个真空腔体的一个腔壁上，所述真空腔体界定出 一个腔体空间，而该真空机械引入装置包括一个固定地与该腔壁组装的分隔座，该分隔座 包括一个与该腔壁间隔的分隔端壁以及一个自该分隔端壁的周缘朝该腔壁延伸连接的分 隔围壁，该分隔围壁与该分隔端壁共同界定出一个安装空间，其特征在于，该真空机械引入 装置还包括一个入力机构，包括一个能够相对转动地设置于该分隔座的外部的入力轴座以及多个 设置于该入力轴座上的第一磁性单元，所述入力轴座包括一个罩覆于该分隔座的外周并供 所述第一磁性单元安装的入力本体及一个自该入力本体的一侧朝远离该腔壁的方向延伸 的入力轴；及一个出力机构，包括一个出力轴座以及多个设置于该出力轴座上的第二磁性单元，所 述出力轴座包括一个设置于该分隔座的安装空间的出力本体以及一个自该出力本体延伸 出并穿过该腔壁而伸入该腔体空间的出力轴，所述第二磁性单元安装在该出力本体上，并 且分别与所述第一磁性单元内外对应；前述出力轴座能够在该入力轴座转动时，受到所述 第一磁性单元及所述第二磁性单元之间的磁力作用而随着该入力轴座转动。
2.根据权利要求1所述的真空机械引入装置，其特征在于，该入力本体具有一个相邻 于该分隔端壁的本体端壁以及一个自该本体端壁的周缘朝该腔壁方向延伸并间隔地位于 该分隔围壁的外围的本体围壁，所述第一磁性单元彼此间隔地设置于该本体围壁上。
3.根据权利要求2所述的真空机械引入装置，其特征在于，该本体围壁具有多个彼此 间隔的第一嵌卡段以及多个分别位于两两相邻的第一嵌卡段之间的第一安装槽，所述第一 嵌卡段都具有二个分别朝相邻的第一安装槽突出的第一突卡部，所述第一磁性单元分别安 装于所述第一安装槽，每一个第一磁性单元都包括多个相邻的第一磁性件，所述第一磁性 件都具有二个间隔并与同侧的第一突卡部配合卡插的第一凹沟。
4.根据权利要求3所述的真空机械引入装置，其特征在于，该入力机构还包括一个组 装在该本体围壁的一侧的固定环座以及多个分别对应所述第一安装槽并与该本体端壁结 合的固定板，所述固定板及该固定环座分别位于所述第一磁性单元的两相反侧并定位所述 第一磁性单元。
5.根据权利要求1所述的真空机械引入装置，其特征在于，该出力本体包括多个彼此 间隔的第二嵌卡段以及多个位于两两相邻的第二嵌卡段之间的第二安装槽，所述第二嵌卡 段都具有二个分别朝相邻的第二安装槽突出的第二突卡部，所述第二磁性单元分别安装于 所述第二安装槽，每一个第二磁性单元都包括多个相邻的第二磁性件，所述第二磁性件都 包括二个间隔并与同侧的第二突卡部配合卡插的第二凹沟。
6.根据权利要求1所述的真空机械引入装置，其特征在于，所述第一磁性单元及第二 磁性单元都具有内外设置的一个第一磁极以及一个第二磁极，该第一磁性单元的第一磁极 邻近该第二磁性单元的第二磁极。
7.根据权利要求6所述的真空机械引入装置，其特征在于，该入力机构还包括多个设 置于该入力本体上，并且分别位于两两相邻的第一磁性单元之间的辅助磁性单元，所述辅 助磁性单元都具有内外设置的一个第一磁极以及一个第二磁极，该辅助磁性单元的第二磁 极邻近该第二磁性单元的第二磁极。
8.根据权利要求1所述的真空机械引入装置，其特征在于，所述第一磁性单元都具有多个相邻的第一磁性件，所述第一磁性件都具有内外设置的一个第一磁极及一个第二磁 极，每一个第一磁性单元的两两相邻的第一磁性件的磁极配置相反，所述第二磁性单元都 具有多个相邻并分别与所述第一磁性件内外对应的第二磁性件，所述第二磁性件都具有内 外设置的一个第一磁极以及一个第二磁极，而且内外对应的第二磁性件与第一磁性件的相 向侧的磁极相反。
9.根据权利要求2所述的真空机械引入装置，其特征在于，该入力机构还包括一个外 壳座，该外壳座包括一个与该本体端壁固定结合的壳端壁以及一个自该壳端壁朝该腔壁延 伸并罩覆于该本体围壁的外部的壳围壁，该入力轴穿过该壳端壁而外露于该外壳座的外 部。
全文摘要
本发明提供一种真空机械引入装置，安装于一真空腔体上，并包括一固定地与该真空腔体组装的分隔座、一入力机构及一出力机构。所述入力机构包括一设置于该分隔座的外部的入力轴座以及多个设置于该入力轴座上的磁性单元。该出力机构包括一设置于该分隔座的内部的出力轴座以及多个设置于该出力轴座上的磁性单元。当该入力轴座转动时，通过所述磁性单元间的磁力可带动该出力轴座跟着转动。通过该分隔座阻隔腔体空间及外界环境，具有极佳的气密阻隔效果，而所述入力轴座与出力轴座间为非接触式的动力传导，可减少机械摩擦阻力造成的元件磨耗。
文档编号C23C14/56GK102031492SQ20091017667
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者张凯程 申请人:迎辉科技股份有限公司