螺纹槽排气部的筒形固定部件以及使用该部件的真空泵的制作方法

专利名称：螺纹槽排气部的筒形固定部件以及使用该部件的真空泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及组成真空泵的螺纹槽排气部的筒形固定部件以及使用该部件的真空 泵，尤其是能够维持真空泵对于真空泵内转子毁坏时产生的扭矩(以下称为“毁坏扭矩”) 的强度，并且降低其成本，同时容易在螺纹槽排气部的筒形固定部件上制作螺纹槽，这种螺 纹槽在螺纹槽排气部的旋转部件的旋转轴心方向上的宽度、深度变化量以及导程角等会发 生变化，形状复杂，通过采用这种螺纹槽，能够提升真空泵整体的排气性能和压缩性能。
背景技术：
随着近年来半导体制造装置上的晶片的大直径化，要求在该装置上使用的真空泵 实现大流量气体的排气以及低到达压力和高排气性能等。作为能够满足上述要求的真空泵，有一种复合翼形真空泵，是将翼排气部与螺纹 槽排气部组合而成(相同类型的真空泵譬如参照专利文献1)。上述翼排气部是将旋转翼和固定翼交替地配置多层，从而反复多层地进行用高速 旋转的旋转翼对气体分子施加向下方向的运动量的动作和用固定翼将被施加了该向下方 向的运动量的气体分子输送到下一层旋转翼的动作，由此将上游的气体分子向下游的螺纹 槽排气部输送和排气。上述螺纹槽排气部具有旋转部件和包围该旋转部件外周的筒形固定部件，通过在 该筒形固定部件的内周面上设置螺纹槽，而在筒形固定部件和旋转部件之间形成螺旋状的 螺纹槽排气通道。而且，如上述那样从翼排气部输送过来的气体分子进入螺纹槽排气通道， 并利用在螺纹槽与旋转部件外周面上的牵引效果而将该气体分子压缩和排气。然而，采用上述过去的螺纹槽排气部，由于螺纹槽设置在筒形固定部件的内周面 上，因此很难形成在旋转部件的旋转轴心方向上宽度、深度、导程角发生变化的形状复杂的 螺纹槽，无法通过采用这种形状的螺纹槽来提升真空泵整体的排气性能和压缩性能。另外，上述过去的螺纹槽排气部的筒形固定部件在真空泵内部发生毁坏时也能通 过阻挡其碎片来减轻毁坏力矩。因此，就不能只用低强度铸件来制造螺纹槽排气部的整个 筒形固定部件。为了确保真空泵对于毁坏力矩的强度，这种筒形固定部件必须采用对高强 度材料、譬如对用锻造加工或推出/拉出加工制造的材料进行切削加工得到的高价切削加 工件，结果是螺纹槽排气部的筒形固定部件成为导致真空泵整体价格高的主要原因。专利文献1 :日本专利申请特开2002-115691号公报。

发明内容
本发明正是为了解决上述问题，其目的在于提供一种螺纹槽排气泵部的筒形固定 部件及使用该部件的真空泵，在维持真空泵对于毁坏力矩的强度的同时降低其成本，并且 容易在螺纹槽排气部的筒形固定部件上制作出在螺纹槽排气部的旋转部件的旋转轴心方 向上宽度、深度、导程角等发生变化的形状复杂的螺纹槽，通过采用上述螺纹槽来提升真空 泵整体的排气性能和压缩性能。
为了实现上述目的，本发明是一种配置成使其包围螺纹槽排气部的旋转部件的外 周之状态，在上述筒形固定部件与上述旋转部件之间具有排出气体作用的螺旋状的螺纹槽 排气通道，上述筒形固定部件在上述旋转部件的旋转轴心方向上被分割成2个以上的分割件。。所述筒形固定部件的分割件也可以分别用不同材料形成。在所述筒形固定部件上设置有用于形成所述螺纹槽排气通道的螺纹槽，可以在所 述筒形固定部件的其一的分割件和其它的分割件上采用所述螺纹槽的导程角不同的结构。在所述筒形固定部件上设置有用于形成所述螺纹槽排气通道的螺纹槽，可以在所 述筒形固定部件的其一的分割件和其它的分割件上采用所述螺纹槽的条数不同的结构。在所述筒形固定部件上设置有用于形成所述螺纹槽排气通道的螺纹槽，可以在所 述筒形固定部件的其一的分割件和其它的分割件上采用所述螺纹槽的宽度不同的结构。在所述筒形固定部件上设置有用于形成所述螺纹槽排气通道的螺纹槽，可以在所 述筒形固定部件的其一的分割件和其它的分割件上采用所述螺纹槽的深度变化量不同的 结构。在所述筒形固定部件上设置有用于形成所述螺纹槽排气通道的螺纹槽，可以在所 述筒形固定部件的其一的分割件和其它的分割件上采用通过改变从螺纹槽的槽上端到旋 转部件为止的距离来使筒形固定部件与旋转部件之间的间隙不同的结构。所述筒形固定部件可以在其上表面沿旋转轴心方向形成槽。在所述各分割件上设置有用于形成所述螺纹槽排气通道的螺纹槽，所述筒形固定 部件可以具有将其一的分割件的螺纹槽与其它的分割件的螺纹槽连续地进行连结的螺纹 槽对位机构。所述螺纹槽对位机构可以由竖立在其一的分割件的分割面上的卡合销和穿孔在 与该分割面接合的其它的分割件的分割面上的卡合孔构成，并且所述卡合销插入所述卡合 孔而与之嵌合。所述卡合孔可以由贯通所述分割件的上下端面的通孔构成，所述卡合销插入该通 孔的一端而与之嵌合，该通孔的另一端则作为确认窗而用来确认所述卡合销的位置。所述螺纹槽对位机构可以由在其一的分割件的分割面上形成的第1台阶部和在 与该分割面接合的其它的分割件的分割面上形成的第2台阶部组成，并且所述两个台阶部
相互接合。另外，所述螺纹槽对位机构可以由在其一的分割件的分割面上形成的卡合凹部和 在与该分割面接合的其它的分割件的分割面上形成的卡合凸部构成，并且所述卡合凸部与 所述卡合凹部卡合。在本发明中，用于将其一的分割件设置在其它的分割件上的作业用把手可以采用 以可自由拆卸的方式安装在该其一的分割件上的结构。所述筒形固定部件的下端部受泵基座支撑，可以通过对所述泵基座进行加工而使 所述2个以上的分割件中位于最下部的分割件与该泵基座形成一体。另外，生成物混入防止装置由所述筒形固定部件可以在2个以上的分割件中位于 最上部的分割件的上端外周部设置盖部来构成，用来防止生成物进入所述分割件与位于其 外侧的部件之间的间隙中。
在本发明中，可以采用在所述分割件的外周部安装增强部件的结构。发明的效果在本发明中，螺纹槽排气部的筒形固定部件的具体结构是，该筒形固定部件在螺 纹槽排气部的旋转部件的旋转轴心方向上被分割成2个以上的分割件，因此具有以下(1) 或(2)的作用效果等。(1)能够用与各种必要强度相应的不同材料形成各分割件，譬如特别要求高强度 的部位的分割件采用对锻造加工或推出/拉出加工制造的材料进行切削加工得到的较高 价的加工件，而强度要求不高的部位的分割件则采用价廉的铸件制作，这样既能维持真空 泵的强度又能降低成本。(2)通过对各分割件个别地实施螺纹槽加工，即使不用高级生产设备，也能在螺纹 槽排气部的筒形固定部件的内周面上加工出导程角、条数、宽度、深度变化量、或者与旋转 部件之间的间隙等在旋转部件的旋转轴心方向上变化的形状复杂的螺纹槽，并且能够通过 采用这种螺纹槽来使真空泵整体的排气性能和压缩性能提升。


图1是采用了本发明一实施形态的螺纹槽排气部的筒形固定部件的真空泵的剖 视图。图2是图1中的A部放大图。图3是螺纹槽排气定子(螺纹槽排气部的筒形固定部件)的俯视图。图4是图3的E-E剖视图。图5是螺纹槽排气部的其它实施形态(每一分割件的螺纹槽的导程角不同)的剖 视图。图6是螺纹槽排气部的其它实施形态(每一分割件的螺纹槽的条数不同)的剖视 图。图7是螺纹槽排气部的其它实施形态(每一分割件的螺纹槽的宽度不同)的剖视 图。图8是螺纹槽排气部的其它实施形态(每一分割件的螺纹槽的深度变化量不同) 的剖视图。图9是螺纹槽排气部的其它实施形态(每一分割件与转子间的间隙不同)的剖视 图。图10是螺纹槽排气部的其它实施形态(具有堆积生成物用的槽)的剖视图。图11是螺纹槽排气部的其它实施形态(具有利用卡合销与卡合孔(闭孔)的螺 纹槽对位机构)的剖视图。图12是螺纹槽排气部的其它实施形态(具有利用卡合销与卡合孔(通孔)的螺 纹槽对位机构)的剖视图。图13是从图2的箭头B方向看的螺纹槽排气部的其它实施形态(具有利用台阶 部的螺纹槽对位机构)的侧视图。图14是从图2的箭头B方向看的螺纹槽排气部的其它实施形态(具有利用卡合 凸部和卡合凹部的螺纹槽对位机构)的侧视图。
图15是从图2的箭头B方向看的螺纹槽排气部的其它实施形态(采用作业用的 把手)的侧视图。图16是采用螺纹槽排气部的其它实施形态(将下侧的分割件与泵基座一体设置) 的真空泵的剖视图。图17是螺纹槽排气部的其它实施形态(采用盖部)的剖视图。图18是螺纹槽排气部的其它实施形态(采用增强部件)的剖视图。
具体实施例方式以下，参照附图详细说明实施本发明的最佳形态。图1是采用了本发明一实施形态的螺纹槽排气部的筒形固定部件的真空泵的剖 视图，图2是图1中的A部放大图，图3是螺纹槽排气定子(螺纹槽排气部的固定部件)的 俯视图，图4是图3的E-E剖视图。图1中的真空泵P被作为譬如半导体制造装置或液晶显示面板制造装置上的真空 装置的一部分使用，且将真空容器内的压力设定在规定的真空度。该图中的真空泵P在外部壳体1内设有通过旋转翼13和固定翼14来排出气体 的翼排气部Pt、通过螺旋状的螺纹槽排气通道S来排出气体的螺纹槽排气部Ps、以及对它 们进行驱动的驱动系统。<外部壳体的具体结构>外部壳体1形成有底圆筒形，通过用螺栓将筒状的泵壳体1A与有底筒状的泵基座 1B沿其筒轴方向连结成一体。在泵壳体1A的上端部附近开有吸气口 2，在泵基座1B的下 端部侧面则设有排气口 3。吸气口 2通过设在泵壳体1A上边缘的凸缘1C上的图中未示的螺栓，与譬如半导 体制造装置的处理容器等达到高真空的图中未示的真空容器连接。排气口 3则与图中未示 的辅助泵连通。<支撑驱动系统的具体结构>在泵壳体1A内的中央部设有内装各种电气安装件的圆筒状定子支柱4，定子支柱 4以其下端附近被旋紧固定在泵基座1B上的形态竖立。在定子支柱4的内侧设有转子轴5，转子轴5的上端部向着吸气口 2的方向，其下 端部向着泵基座1B的方向。另外，转子轴5的上端部从定子支柱4的圆筒上端面向上方突 出。在定子支柱4的外侧设有转子6。转子6收容在泵壳体1A内，并且形成包围定子 支柱4外周的圆筒形状。另外，该转子6与先前说明的转子轴5形成一体。作为转子6与 转子轴5 —体化结构的一例，图1中的真空泵P是在转子6的上端部内侧设置带轮毂孔7 的凸缘8，并且在转子轴5的上端部外周形成台阶部9。并且，比该台阶部9更高的转子轴 5上端部嵌入上述凸缘8的轮毂孔7中，通过将凸缘8与台阶部9旋紧固定，使转子6与转 子轴5形成一体。由上述转子轴5与转子6构成的旋转体被径向磁悬浮轴承10和轴向磁悬浮轴承 11支撑而可在径向和轴向旋转，且在此状态下以转子轴5为轴心而受驱动马达12的旋转驱动。
驱动马达12由定子12A和转子12B构成，设置在转子轴5的大致中央附近。上述 驱动马达12的定子12A设置在定子支柱4的内侧，驱动马达12的转子12B则一体地安装 在转子轴5的外周面侧。径向磁悬浮轴承10在驱动马达12的上下方各设置1组，共计2组，轴向磁悬浮轴 承11则是在转子轴5的下端部附近设置1组。2组径向磁悬浮轴承10、10分别具有安装在转子轴5的外周面上的径向电磁铁对 电极10A、设于与之相向的定子支柱4内侧面上的多个径向电磁铁10B、以及径向变位传感 器10C。径向电磁铁对电极10A由层叠钢板构成，这种层叠钢板由高磁导率材料的钢板层叠 而成，径向电磁铁10B则通过电磁铁对电极10A而利用磁力沿径向吸引转子轴5。径向变位 传感器10C检出转子轴5的径向变位。并且，基于径向变位传感器10C上的检出值(转子 轴的径向变位)来控制径向电磁铁10B的励磁电流，由此使由转子轴5和转子6组成的旋 转体被磁力上浮支撑在径向规定位置上。轴向磁悬浮轴承11则具有安装在转子轴5的下端部外周的圆盘形状电枢盘11A、 隔着电枢盘11而上下相向的轴向电磁铁11B、以及设置在稍微脱离转子轴5下端面的位置 上的轴向变位传感器11C。电枢盘11A由高导磁率材料构成，上下方的轴向电磁铁11B利用磁力从上下方向 吸引电枢盘11A。轴向变位传感器11C检出转子轴5的轴向变位。并且，基于轴向变位传感 器11C上的检出值(转子轴的轴向变位)来控制上下方的轴向电磁铁11B的励磁电流，由 此使由转子轴5和转子6组成的旋转体被磁力上浮支撑在轴向规定位置上。<翼排气部Pt的具体结构>在图1中的真空泵P上，转子6的大致上半部分作为翼排气部Pt发挥作用。以下 详细说明该翼排气部Pt。在转子6的大致上半部分的外周面上一体地设置多个旋转翼13。这些旋转翼13 以转子轴6的旋转轴心或外部壳体1的轴心(以下称为“泵轴心”)为中心呈放射状排列。 另一方面，在泵壳体1A的内周面附近设有多个固定翼14，这些固定翼14以泵轴心为中心呈 放射状排列。并且，上述旋转翼13和固定翼14沿着泵轴心交替地配置多层，由此形成翼排 气部Pt。所有的旋转翼13都是通过与转子6的外径加工部一体进行切削加工而形成的叶 片状切削加工件，并且以最适于排出气体分子的角度倾斜。所有的固定翼14也是以最适于 排出气体分子的角度倾斜。<翼排气部Pt的排气动作>通过起动驱动马达12，使转子轴5、转子6以及多个旋转翼13 —体地高速旋转，且 最上层的旋转翼13对从吸气口 2吸入的气体分子施加向下方向的运动量。具有这种向下方 向运动量的气体分子被固定翼14送入下一层旋转翼13附近。通过多层反复地进行上述那 种对气体分子施加运动量以及送入的动作，使吸入口 2附近的气体分子以依次向螺纹槽排 气部Ps的上游(更具体说是后述的螺纹槽排气通道S的上游入口 19A)输送的方式排出。<螺纹槽排气部Ps的具体结构>在图1中的真空泵P上，转子6的大致下半部分作为螺纹槽排气部Ps发挥作用。 以下详细说明该螺纹槽排气部Ps。
转子6的大致下半部分是作为螺纹槽排气部Ps的旋转部件进行旋转的部分，通过 收容在螺纹槽排气部Ps的筒形固定部件即筒状螺纹槽排气部定子18内，如图2所示，配置 成隔着规定的间隙G与螺纹槽排气部定子18相向的状态。间隙G约为0. 7mm。螺纹槽排气部定子18(螺纹槽排气部Ps的筒形固定部件)在其内周部形成螺纹 槽19，该螺纹槽19的形状为随着深度向下延伸而缩小口径的圆锥形，其下端部被泵基座1B 支撑。在螺纹槽排气部Ps，通过在上述螺纹槽排气部定子18的内周面上形成螺纹槽19， 在该螺纹槽19和与之相向的转子6的大致下半部分的外周面之间形成螺旋状的螺纹槽排 气通道S。虽然图中未示出，但也可通过在转子6的大致下半部分的外周面上形成上述螺纹 槽，从而在该螺纹槽和与之相向的螺纹槽排气部定子18的内周面之间形成螺旋状的螺纹 槽排气通道。另外，该螺纹槽排气部Ps的螺纹槽排气部定子18在转子6 (螺纹槽排气部Ps的 旋转部件)的旋转轴心方向上被分割成2个分割件18A和18B，各分割件18A和18B用螺栓 等连结方式或热压等接合方式连结成一体。由于对螺纹槽排气部定子18的分割，使在其内 周面上形成的螺纹槽19也在同样的方向被分割，分割后的螺纹槽19设置在各分割件18A、 18B上。不过，对螺纹槽排气部定子18的分割不限于本例的分割为2个，也可以分割为2个 以上，譬如3个、4个。另外，在2个分割件18A、18B的连结部可以采用凹凸嵌合结构D等公 知的嵌合结构。在本真空泵P上，作为上述螺纹槽排气部Ps的一个实施形态，组成螺纹槽排气部 定子18的2个分割件18A、18B分别用不同的材料形成(参照图4)。具体是，接近转子6的 重心而容易受到该转子6毁坏时所产生的影响的上侧的分割件18A采用高强度材料，具体 是对用锻造加工或推出/拉出加工制造的材料进行切削加工得到的较高价的切削加工件， 而不易受到这种影响的下侧的分割件18B则采用价廉的铸件，这样既能维持真空泵的强度 又能降低成本。在本真空泵P上，在上述螺纹槽排气部定子18的内周面上形成螺纹槽19，而在与 螺纹槽19相向的转子6的大致下半部分的外周面上形成平滑的圆筒面，由此在螺纹槽排气 部定子18 (筒形固定部件)与转子6 (旋转部件)之间形成螺旋状的螺纹槽排气通道S。不 过，螺纹槽排气部Ps在图3中是设置5条螺纹槽19，但可以根据需要而适当变更螺纹槽的 条数。螺纹槽排气通道S是从螺纹槽排气部定子18的上端向下端呈螺旋状地延伸。并 且，螺纹槽排气通道S的上游入口 19A与最下层旋转翼13和固定翼14之间的微小间隙连 通，该螺纹槽排气通道S的下游出口 19B附近则与排气口 3附近连通。另外，本螺纹槽排气 部Ps是利用螺纹槽19和转子6外周面上的牵引效果而将气体一边压缩一边输送，因此螺 纹槽19的深度被设定成在螺纹槽排气通道S的上游入口 19A附近最深，而在其下游出口 19B附近最浅。<螺纹槽排气部的排气动作>如上所述，一旦通过起动驱动马达12使转子轴5、转子6以及多个旋转翼13 —体 地高速旋转，上述翼排气部Ps的排气动作就使到达螺纹槽排气通道S的上游入口 19A的气 体分子进入螺纹槽排气通道S内，并且由于转子6的外周面和螺纹槽19的牵引效果而一边从过渡流被压缩成粘性流一边向排气口 3转移，并最终通过图中未示的辅助泵向外部排 出。〈螺纹槽排气部的其它实施形态〉图5到图18是螺纹槽排气部Ps的其它实施形态的说明图。图5中的螺纹槽排气部Ps是将螺纹槽排气部定子18 (螺纹槽排气部Ps的筒形固 定部件)与图1的实施形态同样地分割成2个分割件18A、18B，并且在各分割件18A、18B上 设置螺纹槽19。并且，上侧的分割件18A和下侧的分割件18B的螺纹槽19的导程角0不 同，分别为30度和15度。不过，螺纹槽19的导程角0不限于上述例子，可以根据需要适 当变更。图6中的螺纹槽排气部Ps是将螺纹槽排气部定子18 (螺纹槽排气部Ps的筒形固 定部件)与图1的实施形态同样地分割成2个分割件18A、18B，且在各18A、18B上设置螺纹 槽19，而上侧的分割件18A上的螺纹槽19的条数与下侧的分割件18B不同。图7中的螺纹槽排气部Ps是将螺纹槽排气部定子18 (螺纹槽排气部Ps的筒形固 定部件)与图1的实施形态同样地分割成2个分割件18A、18B，且在各18A、18B上设置螺 纹槽19，而上侧的分割件18A上的螺纹槽19的宽度与下侧的分割件18B不同，宽度分别为 L1、L2。图8中的螺纹槽排气部Ps是将螺纹槽排气部定子18 (螺纹槽排气部Ps的筒形固 定部件)与图1的实施形态同样地分割成2个分割件18A、18B，且在各18A、18B上设置螺纹 槽19，而上侧的分割件18A上的螺纹槽19的深度变化量与下侧的分割件18B不同。在图8 中，上侧的分割件18A上的螺纹槽190以相同的斜度变浅，而下侧的分割件18B上的螺纹槽 191的深度则没有变化(变化量=0)，但本发明不限于本例。虽然图中未示，但也可以采用 如下形态下侧的分割件18B的螺纹槽191以比上侧的分割件18A的螺纹槽190更缓的斜 度变浅。图9中的螺纹槽排气部Ps是将螺纹槽排气部定子18 (螺纹槽排气部Ps的筒形固 定部件)与图1的实施形态同样地分割成2个分割件18A、18B，且在各18A、18B上设置螺纹 槽19，在上侧的分割件18A上和下侧的分割件18B上通过改变从螺纹槽19的槽上端到转子 6的距离，使螺纹槽排气部定子18 (螺纹槽排气部Ps的筒形固定部件)与转子6 (螺纹槽排 气部Ps的旋转部件)间的间隙不同，间隙分别为Gl、G2。在图9中，由于压力较高的下侧 的分割件18B较容易堆积生成物，因此将上述间隙设定为Gl < G2。间隙G1为约0. 7mm,间 隙G2为约1mm。图10中的螺纹槽排气部Ps是在螺纹槽排气部定子18 (螺纹槽排气部Ps的筒形 固定部件)的上表面设置沿旋转轴心方向形成的槽20，使因在泵内部排出的气体压力较高 的部分固化等而生成的生成物在该槽20中堆积，由此防止生成物堆积在螺纹槽排气部定 子18的上表面时与旋转翼13之间发生接触。在图10的例子中，是将螺纹槽排气部定子18 分割成2个分割件18A、18B,因此上述槽20设置在上侧的分割件18A的上表面。不过，虽然 图中未示，但如果将螺纹槽排气部定子18分割成3个或3个以上的分割件，则将该槽20设 置在最接近旋转翼13的最上部的分割件的上表面。采用以上所述的螺纹槽排气部定子18的分割结构时，必须将各分割件18A、18B上 所设的螺纹槽19连续地加以连接。如果螺纹槽19在中途断开，就无法在从螺纹槽排气通道S的上游入口 19A到下游出口 19B之间进行由上述牵引效果实现的气体的压缩和排出动 作。另一方面，螺纹槽19形成于分割件18A和18B的内周面上，而且螺纹槽19的连结部处 于作业人员难以看到的位置，因此螺纹槽19的连结作业很困难。为此，当采用上述的螺纹槽排气部定子18的分割结构时，最好是采用图11到图14 所示的螺纹槽对位机构21。这些螺纹槽对位机构21都是用于使上侧的分割件18A的螺纹 槽19与下侧的分割件18B的螺纹槽19连续的机构，其具体结构如下。图11的螺纹槽对位机构21由卡合销21A和卡合孔21B组成，卡合销21A为竖立 在下侧的分割件18B的分割面上的锥形销，卡合孔21B则穿孔在与该分割面接合的上侧的 分割件18A的分割面，通过将卡合销21A插入卡合孔21B而与之嵌合来将两个分割件18A 和18B的螺纹槽19对位。不过，在图11的例子中，为了便于将卡合销21A插入卡合孔21B， 对卡合孔21B的边缘部实施了倒角加工。而作为其它的实施形态，也可以将上述卡合销21A竖立在上侧的分割件18A的分 割面上，并且使上述卡合孔21B穿孔在与该分割面接合的下侧的分割件18B。另外，上述的 卡合销21A和卡合孔21B也可以设置多组。当设置2组时，由于上下的分割件18A和18B的 径向位置也已定位，因此也可以省略先前所述的嵌合结构D。在这种情况下，为了应对某个 卡合销21A折断的情况，最好采用后述图13所示的台阶部21D、21E的接合结构或图14所 示的卡合凸部21F与卡合凹部21G的卡合结构。上述卡合孔21B的形态既可以是先前所述的图11那样的闭孔，也可以是图12那 样的贯通上侧分割件18A的上下端面的通孔。在这种情况下，卡合孔21A插入该通孔的下 端与之嵌合，而该通孔的上端则作为确认卡合销21A的位置的确认窗21C发挥作用。当采用图12所示的通孔作为卡合孔21B的一例时，在将卡合销21A插入卡合孔 21B与之嵌合、从而在上侧的分割件18A与下侧的分割件18B间进行螺纹槽19的对位时，作 业人员可以从确认窗21C确认卡合孔21A的位置，因此对位作业容易实施。图13的螺纹槽对位机构21由在上侧的分割件18A的分割面上形成的第1台阶部 21D和在与该分割面接合的下侧的分割件18B的分割面上形成的第2台阶部21E组成，通过 将这两个台阶部21D和21E在至少两个部位相互啮合，来实现两个分割件18A和18B的螺 纹槽19的对位。虽然图中未示，但台阶部21D、21E也可以是倾斜的。图14的螺纹槽对位机构21由在上侧的分割件18A的分割面上形成的卡合凸部 21F和在与该分割面接合的下侧的分割件18B的分割面上形成的卡合凹部21G组成，通过将 这样的卡合凸部21F和卡合凹部21G在至少一个部位相互啮合，来实现两个分割件18A和 18B的螺纹槽19的对位。采用以上说明的螺纹槽排气部定子18的分割结构时，要实施将上侧的分割件18A 设置在下侧的分割件18B上的作业，而在实施该作业时，通过使用图15所示的作业用把手 22，能够提高设置作业的效率。上述把手22采用在螺栓22A的头部设置环形握持部22B的形态(有眼螺栓)。并 且，在上侧的分割件18A的上表面形成图中未示的螺纹孔，通过将把手22的螺栓22A拧入 该螺纹孔，将该把手22以可自由拆卸的方式安装到上侧的分割件18A上。并且，一旦上述 的设置作业完成，该把手22就从上侧的分割件18A取下，以用于下一次的设置作业。至于 将把手22安装到上侧的分割件18A上的方法，还可采用上述螺栓22A以外的方法。
以上说明的螺纹槽排气部Ps都是将螺纹槽排气部定子18 (螺纹槽排气部Ps的筒 形固定部件)分割成2个分割件18A、18B，并且用泵基座1B来支撑下侧的分割件18B(参 照图1等)。在这种结构中，可以通过对泵基座1B进行加工来使下侧的分割件18B如图16 那样与泵基座1B形成一体。不过，虽然图中未示，但在将螺纹槽排气部定子18分割为3个 或更多的分割件时，位于最下部的分割件就与泵基座1B形成一体。采用上述的泵基座1B与分割件18B形成一体的结构，能够减少零件数量。另外， 由于泵基座1B和下侧的分割件18B上不存在妨碍热传递的接合面，因此能够利用内装在泵 基座1B中的图中未示的水冷管有效地将螺纹槽排气部定子18整体冷却。以上说明的螺纹槽排气部Ps可以如图17那样将上侧的分割件18A的外周部切 除，使上侧的分割件18A容易因毁坏扭矩而弯曲变形。在这种情况下，生成物会进入分割件 18A与位于其外侧的部件(图17中是泵基座1B)之间的间隙30，有可能将间隙30填满。而 一旦间隙30被填满，分割件18A就不易变形。所述间隙30是由于将所述分割件18A的外 周部切除而产生的。为了解决上述问题，图17的螺纹槽排气部Ps在上侧的分割件18A的上端外周部 设有盖部40，作为生成物混入防止装置来防止生成物进入间隙30。另外，虽然图中未示，但 在将螺纹槽排气部定子18分割为3个或更多的分割件时，至少要将位于最上部的分割件的 外周部切除以便于其弯曲变形，同时在位于最上部的分割件的上端外周部设置上述的盖部 40。然而，如果盖部40的强度过高，就会破坏上侧的分割件18A的弯曲变形带来的效 果，因此最好通过尽量减小盖部40的厚度来降低其强度。作为盖部40的具体结构，可以采用与上侧的分割件18A分开的部件，譬如图17那 样在用螺钉等固定部件40A将薄板安装固定在上侧的分割件18A的上端面。另外，在如先前 所述那样将上侧的分割件18A的外周部切除时，可以如图18那样保留将成为盖部40的部 位，从而使盖部40与上侧的分割件18A形成一体。不过，虽然图17是在下侧的分割件18B 与泵基座1B形成一体的结构中采用盖部40，但也可以在下侧的分割件18B未与泵基座1B 形成一体的结构中(参照图1等)采用这种盖部40。由于上述间隙30，上侧的分割件18A容易弯曲变形，但同时也会因较弱的力而发 生断裂。一旦因较弱的力而轻易发生断裂，就无法充分发挥上侧的分割件18A的弯曲变形 所带来的效果。因此，图18的螺纹槽排气部Ps在上侧的分割件18A的外周部、具体是在形 成间隙30的部位安装了 CFRP等高强度部件作为增强部件50。不过，虽然图18是在下侧的 分割件18B与泵基座1B形成一体的结构中采用增强部件50，但也可以在下侧的分割件18B 未与泵基座1B形成一体的结构中(参照图1等)采用这种增强部件50。以上说明的图5到图18的螺纹槽排气部Ps也可以如图4那样用不同的材料来形 成各分割件18A、18B。另外，也可以根据需要适当组合图5到图9所示的形状复杂的螺纹槽 19、190、191，由此形成形状更为复杂的螺纹槽。在以上说明的全部实施形态中，螺纹槽排气部定子18(螺纹槽排气部Ps的固定部 件)的具体结构是，该螺纹槽排气部定子18在转子6 (螺纹槽排气部Ps的旋转部件)的旋 转轴心方向上被分割成2个以上的分割件18A、18B，因此具有以下⑴或⑵的作用效果
坐 寸。
(1)能够用与各种必要强度相应的不同材料形成各分割件，譬如特别要求高强度 的部位的分割件采用对锻造加工或推出/拉出加工制造的材料进行切削加工得到的较高 价的加工件，而强度要求不高的部位的分割件则采用价廉的铸件制作，这样既能维持真空 泵的强度又能降低成本。(2)通过对各分割件个别地实施螺纹槽加工，即使不用高级生产设备，也能在螺纹 槽排气部定子18的内周面上加工出导程角0、条数、宽度LI、L2、深度变化量、或者与转子 6之间的间隙等在转子6的旋转轴心方向上发生变化的形状复杂的螺纹槽，并且能够通过 采用这种螺纹槽来使真空泵整体的排气性能和压缩性能提升。符号说明1外部壳体1A泵壳体1B泵基座1C凸缘2吸气口 3排气口 4定子支柱 5转子轴6转子7轮毂孔8凸缘9台阶部10径向磁悬浮轴承10A径向电磁铁对 电极10B径向电磁铁10C径向变位传感器11轴向磁悬浮轴承11A电枢盘11B轴向 电磁铁11C轴向变位传感器12驱动马达12A定子12B转子13旋转翼14固定翼 18螺纹槽排气部定子18A、18B分割件19、190、191螺纹槽19A螺纹槽排气通道的上游 入口 19B螺纹槽排气通道的下游出口 20堆积生成物用的槽21螺纹槽对位机构21A 卡合销21B卡合孔21C确认窗21D第1台阶部21E第2台阶部21F卡合凸部21G 卡合凹部22把手22A螺栓22B握持部30分割件与位于其外侧的部件之间的间隙 40盖部50增强部件D嵌合结构G、G1、G2转子与螺纹槽排气部定子之间的间隙L1、 L2螺纹槽的槽宽P真空泵Pt翼排气部Ps螺纹槽排气部S螺纹槽排气通道0螺 纹槽的导程角
权利要求
1.一种螺纹槽排气部的筒形固定部件，配置成使其包围螺纹槽排气部的旋转部件的外 周之状态，其特征在于，在上述筒形固定部件与上述旋转部件之间具有排出气体作用的螺 旋状的螺纹槽排气通道，上述筒形固定部件在上述旋转部件的旋转轴心方向上被分割成2 个以上的分割件。
2.如权利要求1所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，上述筒形固定部 件的分割件分别用不同的材料来制成。
3.如权利要求1所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，在上述各分割件 上设置有用于形成上述螺纹槽排气通道的螺纹槽，在上述其一的分割件和其它的分割件 上，螺纹槽的导程角不同。
4.如权利要求1所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，在上述各分割件 上设置有用于形成上述螺纹槽排气通道的螺纹槽，在上述其一的分割件和其它的分割件 上，螺纹槽的条数不同。
5.如权利要求1所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，在上述各分割件 上设置有用于形成上述螺纹槽排气通道的螺纹槽，在上述其一的分割件和其它的分割件 上，螺纹槽的宽度不同。
6.如权利要求1所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，在上述各分割件 上设置有用于形成上述螺纹槽排气通道的螺纹槽，在上述其一的分割件和其它的分割件 上，螺纹槽的深度变化量不同。
7.如权利要求1所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，在上述各分割件 上设置有用于形成上述螺纹槽排气通道的螺纹槽，在上述其一的分割件和其它的分割件 上，通过改变从螺纹槽的槽上端到旋转部件为止的距离来使筒形固定部件与旋转部件之间 的间隙不同。
8.如权利要求1所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，上述筒形固定部 件具有在其上表面沿着旋转轴心方向而形成的槽。
9.如权利要求1所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，在上述各分割件 上设置有用于形成上述螺纹槽排气通道的螺纹槽，上述筒形固定部件具有将其一的分割件 的螺纹槽与其它的分割件的螺纹槽连续地加以连结的螺纹槽对位机构。
10.如权利要求9所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，上述螺纹槽对位 机构由竖立在其一的分割件的分割面上的卡合销和穿孔在与该分割面接合的其它的分割 件的分割面上的卡合孔来构成，并且上述卡合销插入上述卡合孔而与之嵌合。
11.如权利要求10所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，上述卡合孔由 贯通上述分割件的上下端面的通孔来构成，上述卡合销插入该通孔的一端而与之嵌合，该 通孔的另一端则作为确认窗而用来确认上述卡合销的位置。
12.如权利要求9所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，上述螺纹槽对位 机构由在其一的分割件的分割面上形成的第1台阶部和在与该分割面接合的其它的分割 件的分割面上形成的第2台阶部来构成，并且上述两个台阶部相互接合。
13.如权利要求9所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，上述螺纹槽对位 机构由在其一的分割件的分割面上形成的卡合凹部和在与该分割面接合的其它的分割件 的分割面上形成的卡合凸部来构成，并且上述卡合凸部与上述卡合凹部卡合。
14.如权利要求1所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，用于将其一的分 割件设置在其它的分割件上的作业用把手以可自由拆卸的方式安装在该其一的分割件上。
15.如权利要求1所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，上述筒形固定部 件的下端部受泵基座支撑，通过对上述泵基座进行加工而使上述2个以上的分割件中位于 最下部的分割件与该泵基座形成一体。
16.如权利要求1所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，生成物混入防止 装置由上述筒形固定部件在2个以上的分割件中位于最上部的分割件的上端外周部设置 盖部来构成，用来防止生成物进入上述分割件与位于其外侧的部件之间的间隙中。
17.如权利要求1所述的螺纹槽排气部的筒形固定部件，其特征在于，在上述分割件的 外周部安装增强部件。
18.一种真空泵，其特征在于，使用权利要求1到17中任意一项所述的螺纹槽排气部的 筒形固定部件。
全文摘要
一种螺纹槽排气泵部的筒形固定部件，在维持真空泵对于毁坏力矩的强度的同时降低其成本，并且容易在螺纹槽排气部的筒形固定部件上制作出在螺纹槽排气部的旋转部件的旋转轴心方向上宽度、深度、导程角等发生变化的形状复杂的螺纹槽，通过采用上述螺纹槽来提升真空泵整体的排气性能和压缩性能。螺纹槽排气部(Ps)的筒形固定部件(螺纹槽排气部定子(18))配置成包围螺纹槽排气部(Ps)的旋转部件(转子(6)的大致下半部分)的状态，从而与旋转部件之间形成用于排出气体的螺旋状的螺纹槽排气通道(S)。这种筒形固定部件在旋转部件的旋转轴心方向上被分割成2个以上的分割件(18A、18B)，通过螺栓等连结方式或热压等接合方式将这些分割件连结成一体。
文档编号F04D19/04GK102667169SQ201080053910
公开日2012年9月12日 申请日期2010年10月19日 优先权日2009年12月11日
发明者三轮田透, 前岛靖, 坂口祐幸, 大立好伸, 高阿田勉 申请人:埃地沃兹日本有限公司