真空泵及被使用于该真空泵的静翼部的制作方法

本发明涉及被作为半导体制造装置、平板显示器制造装置、太阳能电池板制造装置中的处理腔、其他腔室的气体排出机构等而利用的真空泵及被使用于该真空泵的静翼部，特别地，作为构成该真空泵的固定翼，具备防止由拉深加工引起的裂缝的高刚性的固定翼，由此实现作为真空泵的耐久性、可靠性及排气性能的提高。

背景技术：

这种以往的真空泵例如被专利文献1公开。该文献1的真空泵具备由旋转的动翼部（6）和固定的静翼部（70）将气体移送的涡轮分子部。

并且，专利文献1的真空泵的前述静翼部（70）如该文献1的图3、图4等所公开那样，具有以既定角度倾斜的固定翼（71）、支承该固定翼（71）的边缘部（75、76）。该固定翼（71）被通过拉深加工形成，此外，为了提高固定翼（71）的刚性，在该固定翼（71）的侧端部，通过拉深加工设置有支承侧壁部（75s、76s）（参照该文献1的0031段及该文献1的图3）。

在专利文献1中，作为为了使在前述那样的固定翼侧端部的支承侧壁部（75s）处不产生由拉深加工引起的裂缝的技术，公开了如下方案，在固定翼（71）的侧端部，设置从固定翼（71）的倾斜末端向其倾斜根部切入的形状的缺口（75k）（参照该文献1的0031段和该文献1的图3）。

但是，关于不使前述那样的裂缝产生的条件，在专利文献1中没有任何公开和启示。在仅设置那样的缺口（75k）的方案中，不能可靠且切实地防止由于拉深加工而在支承侧壁部（75s）处产生的裂缝，继续真空泵的运转，由此产生那样的裂缝逐渐扩大等，作为真空泵的耐久性、可靠性方面的问题。此外，若稍许产生那样的裂缝，则提高固定翼（71）的刚性的支承侧壁部（75s）本来的功能下降，固定翼（71）的倾斜角度容易变化。固定翼（71）设定成以最适合气体分子的排气的角度倾斜，所以有若其倾斜角度稍许变化，则导致排气性能的下降的问题。

另外，以上说明中的括号内的附图标记是专利文献1中被使用的附图标记。

专利文献1：日本特开2014－159805号公报。

技术实现要素：

本发明是为了解决前述问题而作出的，其目的在于提供一种真空泵及被使用于该真空泵的静翼部，前述真空泵具备防止由拉深加工引起的裂缝的高刚性的固定翼来作为构成真空泵的固定翼，由此适合于实现耐久性、可靠性及排气性能的提高。

为了实现前述目的，本发明是一种真空泵，前述真空泵具备涡轮分子泵部，前述涡轮分子泵部借助被设置于旋转体的动翼部和被固定于静止体的静翼部将气体移送，其特征在于，前述静翼部具有以既定角度倾斜的固定翼和将该固定翼支承的边缘部，前述固定翼的侧端部具备从前述固定翼的倾斜根部向其倾斜末端形成的支持侧壁部，并且，前述固定翼的侧端部经由该支承侧壁部被支承于前述边缘部，作为不由于将前述支承侧壁部成形的拉深加工而在前述支承侧壁部处产生裂缝的条件，在前述拉深加工前，前述静翼部的将通过前述拉深加工成为前述支承侧壁部的部分被设定成满足下述式（a），

式

s×l×t1≥v…式（a）

s：将通过拉深加工成为支承侧壁部的部分的前述旋转体的半径方向的宽度，

l：将通过拉深加工成为支承侧壁部的部分的前述旋转体的圆周方向的长度，

t1：将通过拉深加工成为支承侧壁部的部分的板厚，

s×l×t1：将通过拉深加工成为支承侧壁部的部分的体积，

v：拉深加工后的支承侧壁部的体积。

在前述本发明中，也可以是，其特征在于，前述静翼部在前述固定翼的前述侧端部和前述边缘部之间具有缺口部，前述缺口部是被从前述固定翼的前述倾斜末端向前述倾斜根部切入的形状。

在前述本发明中，也可以是，其特征在于，前述拉深加工前，前述缺口部的前述旋转体的半径方向的宽度设定成与前述边缘部的板厚相等的尺寸或比前述边缘部的板厚大的尺寸。

在前述本发明中，也可以是，其特征在于，前述边缘部的宽度设定成与其边缘部的板厚相等的尺寸或比其边缘部的板厚大的尺寸。

在前述本发明中，也可以是，其特征在于，前述缺口部的角部呈圆弧形状。

在前述本发明中，也可以是，其特征在于，在前述缺口部的吸气口侧设置有遮蔽部作为气体分子逆流防止构造。

在前述本发明中，也可以是，其特征在于，在前述静翼部处设置有前述遮蔽部。

在前述本发明中，也可以是，其特征在于，前述拉深加工前，在前述静翼部的将成为前述固定翼的前述倾斜末端的部位和前述边缘部之间形成固定翼长度方向的切口的情况下，前述切口的宽度设定成与前述边缘部的板厚相等的尺寸或比前述边缘部的板厚大的尺寸。

在前述本发明中，也可以是，其特征在于，前述支承侧壁部相对于前述边缘部的倾斜角度被设定成不满90度。

在前述本发明中，也可以是，其特征在于，前述倾斜角度由下述式（d）确定，

式

c≤r×b…式(b)

r＝（b＋δr）／b…式(c)

θ＝cos^－1（b／c）…式（d）

c：拉深加工后的支承侧壁部的长度，

r：材料的极限伸长率，

b：将拉深加工后的支承侧壁部在包括边缘部的表面的面上投影的长度，

δr：构成支承侧壁部的材料的极限伸长量，

θ：拉深加工后的支承侧壁部相对于边缘部的倾斜角度。

在前述本发明中，也可以是，其特征在于，前述边缘部的与前述固定翼的前述倾斜根部连结的部分与前述固定翼同样地倾斜。

在本发明中，作为真空泵的具体的方案，采用如下方案，如前所述，作为不由于形成支承侧壁部的拉深加工而在支承侧壁部产生裂缝的条件，该拉深加工前，静翼部的将通过拉深加工成为支承侧壁部的部分满足前述式（a），所以能够提供一种真空泵及被使用于该真空泵的静翼部，前述真空泵能够防止由拉深加工引起的在支承侧壁部处产生裂缝的不利情况，例如，作为真空泵的耐久性的问题、将固定翼刚性提高的支承侧壁部本来的功能下降导致固定翼的刚性下降、以及由固定翼的倾斜角度的变化引起的作为真空泵的排气性能的下降等，耐久性、可靠性及排气性能优异。

附图说明

图1是应用本发明的真空泵的整体剖视图。

图2（a）是构成图1的真空泵的静翼部的俯视图，图2（b）是构成该静翼部的两个分割静翼部的俯视图。

图3是图2（a）中a部附近的静翼部的立体示意图。

图4是图3中的b向视图。

图5是拉深加工前的静翼部（分割静翼部）的俯视图。

图6是图5中的cc剖视图。

图7是被应用于图1的真空泵的气体分子逆流防止构造的说明图。

图8是图3中的ee剖视图。

图9是从图3中的箭头d方向观察的分割静翼部的说明图。

图10是静翼部（分割静翼部）的其他实施方式的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的最优的方式进行详细的说明。

图1是应用本发明的真空泵的整体剖视图，图2（a）是构成图1的真空泵的静翼部的俯视图，图2（b）是构成该静翼部的两个分割静翼部的俯视图。

图1的真空泵p是由具备涡轮分子泵部pt及螺旋槽泵部ps的复合泵构成的，前述涡轮分子泵部pt借助动翼部a1、静翼部a2移送气体，前述动翼部a1被设置于作为旋转体的转子7，前述静翼部a2被经由间隔件17固定于作为静止体的外包装壳1，前述螺旋槽泵部ps利用螺旋槽b移送气体，例如，被作为半导体制造装置、平板显示器制造装置、太阳能电池板制造装置的处理腔、其他腔室的气体排出机构等利用。

若参照图1，则该图的真空泵p的外包装壳1是将筒状的泵壳1a和有底筒状的泵基部1b在其筒轴方向上用紧固螺栓一体地连结的有底圆筒形，泵壳1a的上端部侧作为用于将气体吸入的吸气口2开口，此外，在泵基部1b的下端部侧面，设置有用于将气体排出的排气口3。

吸气口2借助被设置于泵壳1a上缘的凸缘的紧固螺栓，被连接于例如半导体制造装置处理腔等呈高真空的腔室ch。此外，排气口3经由图中未示出的配管、阀被连接于辅助泵。

在泵壳1a内的中央部立设有圆筒状的定子柱4，在定子柱4的内侧中心部设置有转子轴5。此外，在定子柱4的内侧设置有磁轴承6，借助该磁轴承6，转子轴5被绕其轴心能够旋转地支承。

在定子柱4的外侧设有转子7，该转子7构造成具备筒部件7b、端部件7a，前述筒部件7b是覆盖定子柱4的外周面的形状，前述端部件7a是将该筒部件7b的一端侧堵塞的形状。

并且，转子轴5的末端部从定子柱4的一端突出，这样突出的转子轴5的末端部和转子7的端部件7a被连结，由此转子7成为与转子轴5一体化的构造。

进而，在定子柱4的内侧设置有驱动马达8，借助该驱动马达8，将转子轴5绕其轴心旋转驱动，由此转子7能够与转子轴5一体地旋转。

此外，在图1的真空泵p中，构成为，转子7的大致上半部分作为涡轮分子泵部pt发挥功能，该转子7的大致下半部分作为螺旋槽泵部ps发挥功能。该涡轮分子泵部pt和螺旋槽泵部ps具体地如以下所述地构成。

涡轮分子泵部pt的构造说明

参照图1，作为将气体从吸气口1向排气口3移送的机构，涡轮分子泵部pt设置成以下构造，将旋转的动翼部a1和固定的静翼部a2沿泵轴心（具体来说是转子7或转子轴5的轴心。下同）交替地配置多个。

动翼部a1由一体地形成于转子7的外周面的多个旋转翼9构成，这些多个旋转翼9将泵轴心作为中心在泵径向上放射状地设置。此外，多个旋转翼9都以最适合气体分子的排出的角度倾斜。

静翼部a2在真空泵p的组装时，从转子7的外周面侧将图2（b）所示的两个分割静翼部11（11a、11b）对合，由此设定成如图2（a）那样的环状。

参照图2（a）、（b），各个分割静翼部11（11a、11b）具有以既定角度倾斜的固定翼10、支承固定翼10的内侧的边缘部12、同样支承固定翼10的外侧的边缘部13。此外，这些分割静翼部11（11a、11b）通过将各个内侧的边缘部12的端部或外侧的边缘部13的端部作为对合端12a或对合端13a互相对合，构成图2（a）那样的环状的静翼部a2。另外，被内外的边缘部12、13支承的固定翼10也和先前说明的旋转翼9同样，被放射状地配置多个。

在泵轴心方向及泵径向（与泵轴心正交的方向。下同）上，作为将固定翼10定位固定的方式，采用如下方式，在图1的真空泵p中，沿着泵壳1a的内周面将多个间隔件17堆垛层叠，在层叠的间隔件17间存在外侧的边缘部13。

在通过如前述那样的定位固定方式来在真空泵p内配置安装多个固定翼10的状态下，多个固定翼10都被预先设定成以最适合气体分子的排出的角度倾斜。

图3是图2（a）中a部附近的静翼部的立体示意图，图4是图3中的b向视图，图5是拉深加工前的静翼部（分割静翼部）的俯视图，图6是图5中的cc图剖视图。

参照图3，在固定翼10的倾斜根部10e附近，设置有将内外的边缘部12、13连接的连接部18。并且，相对于该连接部18连结有固定翼10的倾斜根部10e，由此，固定翼10被内外的边缘部12、13支承。

在固定翼10的两侧端部10－s1、10－s2中，与外侧的边缘部13接近的侧端部10－s1具备缺口部101（参照图5）和支承侧壁部102（参照图4），前述缺口部101是被从固定翼10的倾斜末端10t向其倾斜根部10e切入的形状，前述支承侧壁部102被从固定翼10的倾斜根部10e朝向其倾斜末端10t地形成，并且，侧端部10－s1经由该支承侧壁部102被外侧的边缘部13支承。即，静翼部a2具有缺口部101，前述缺口部101是在固定翼10的侧端部10－s1和边缘部13之间被如前所述地切入的形状。

固定翼10的倾斜方向的刚性借助该支承侧壁部102提高，例如即使发生在真空泵的组装时其他部件触碰到固定翼10那样的情况，被设定为最合适的固定翼10的倾斜角度也不容易变化。

如前所述的包括固定翼10及支承侧壁部102的分割静翼部11（11a、11b），能够使用与固定翼10、支承侧壁部102的形状对应的模具，通过固定翼10的冲压加工及支承侧壁部102的拉深加工来形成，但冲压加工及拉深加工自身是众所周知的，所以省略其详细说明。

固定翼10的两侧端部10－s1、10－s2中，与内侧的边缘部12接近的侧端部10－s2也呈具备如前所述那样的支承侧壁部102的构造。另外，在该侧端部10－s2，也能够设置如前所述的缺口部101。

如前所述，固定翼10被通过冲压加工来形成，支承侧壁部102被通过拉深加工来形成，但作为不由于将该支承侧壁部102成形的拉深加工而在支承侧壁部102处产生裂缝的条件，在图1的真空泵p中，在拉深加工前，设定成静翼部a2的将通过拉深加工而成为支承侧壁部102的部分满足下述式（1）。

s×l×t1≥v…式（1）

s：将通过拉深加工成为支承侧壁部的部分的转子7（旋转体）的半径方向的宽度（参照图5）

l：将通过拉深加工成为支承侧壁部的部分的转子7（旋转体）的圆周方向的长度（参照图5）

t1：将通过拉深加工成为支承侧壁部的部分的板厚（参照图6）

s×l×t1：将通过拉深加工成为支承侧壁部的部分的体积

v：拉深加工后的支承侧壁部的体积。

前述v的值也可以通过实验来求出。该实验例如是将前述s、l或t1的值适当地改变几次，进行固定翼10的冲压加工及支承侧壁部102的拉深加工，之后观察支承侧壁部102处的裂缝的有无，由此最终取得不由拉深加工产生裂缝的s、l、t1，算出v。

这里，像前述式（1）中的"s×l×t1＝v"那样将拉深加工前的支承侧壁部102的体积"s×l×t1"设定成与"v"相等的情况（设定成相等）下，从该式的变形，即"s×l×t1＝v"可知，拉深加工后的支承侧壁部102的体积"s×l×t1"与防止由拉深加工引起的裂缝所必需的支承侧壁部102的体积"v"相等，所以若以满足前述式（1）中的"s×l×t1＝v"的方式设定拉深加工前的支承侧壁部102的体积（s×l×t1），则会在支承侧壁部102处有效地防止由拉深加工引起的裂缝。

此外，在像式（1）中的"s×l×t1＞v"那样将拉深加工前的支承侧壁部102的体积"s×l×t1"设定成比"v"大的情况下，进而与将成为拉深加工对象的部分（拉伸加工前的支承侧壁部102）的体积"s×l×t1"与前述的设定成相等相比增加的量相应地，在支持侧壁部102的拉深加工上能够存在余量，所以前述的支承侧壁部102处的裂缝更难以产生。

前述缺口部101的宽度s1（＝支承侧壁部的宽度s，参照图5）根据需要可以适当地改变，但在将缺口部101通过冲孔加工来形成时，若考虑通常比冲孔材料的板厚小的宽度的冲孔加工较为困难、固定翼10的冲压加工或支承侧壁部102的拉深加工的容易性，则如下述式（2）所示，优选的是，在拉深加工前，缺口部101的转子7（旋转体）的半径方向的宽度s1设定成与边缘部12、13的板厚t2相等的尺寸或比其大的尺寸。

s1≥t2…式（2）

s1：缺口部的转子（旋转体）的半径方向的宽度（＝支承侧壁部的宽度s）

t2：边缘部的板厚（参照图6）。

前述缺口部101的角部101a、101b（参照图5）位于与支承侧壁部102的边界，在支承侧壁部102的拉深加工中被拉长，所以为了防止由拉长引起的来自角部101a、101b的裂缝，缺口部101的角部101a、101b的形状优选地呈圆弧形状。

前述外侧的边缘部13的宽度s2（参照图5）也能够适当地改变，但其宽度s2如下述式（3）所示，优选地设定成与外侧的边缘部13的板厚t2（参照图6）相等的尺寸或比其大的尺寸。

s2≥t2…式（3）

s2：外侧的边缘部的宽度

t2：边缘部的板厚。

优选如前所述的边缘部13的宽度s2的设定的理由总体上来说是因为，为了在固定翼10的冲压加工、支承侧壁部102的拉深加工中将外侧的边缘部13作为按压部来固定，若外侧的边缘部13的宽度s2比该材料的板厚t2小，则产生在拉深加工时外侧的边缘部13从模具脱离等拉深加工上的不利情况的可能性较高。

以上的特征在将内侧的边缘部12作为按压部来固定的状态中进行固定翼10的冲压加工、支承侧壁部102的拉深加工的情况下，也是一样的。因此，该情况下，优选的是，内侧的边缘部12的宽度设定成，与构成该边缘部12的材料的板厚相等的尺寸或比其更大的尺寸。

图7是被应用于图1的真空泵的气体分子逆流防止构造的说明图。另外，在图7中所示的分割静翼部11（11a）的剖视图相当于从图3中的箭头d方向观察的分割静翼部11（11a）的剖视图。

之前说明的缺口101在用于防止由于支承侧壁部102的拉深加工产生的裂缝上是重要的，但相反，产生向吸气口2侧的气体分子的逆流，导致作为真空泵p的排气性能的下降。

因此，在图1的真空泵p中，如图7所示，作为气体分子逆流防止部件，在缺口部101的吸气口侧设置遮蔽部19，借助该遮蔽部19，防止经由缺口部101的气体分子的逆流，实现作为真空泵p的排气性能的提高。

在图7的例中，将前述遮蔽部19一体地形成于间隔件17（参照图1）的内表面，但不限于此。虽省略图示，但可在静翼部a2上设置遮蔽部19等，前述遮蔽部19被存在于真空泵p内的一些固定部件（静止体等）支承。

在将固定翼10通过冲压加工形成时，在拉深加工前，在将成为固定翼10的倾斜末端的部位和边缘部12、13间形成固定翼长度方向的切口20（参照图5及图8）。这样的固定翼长度方向的切口20也与先前已说明的缺口部101一样，通过冲孔加工来形成，但如前所述，通常比冲孔材料的板厚小的宽度的冲孔加工较为困难。因此，固定翼长度方向的切口20的宽度s3（参照图5及图8）优选地设定成与边缘部12、13的板厚t2相等的尺寸或比其更大的尺寸。

包括固定翼10、支承侧壁部102以及边缘部12、13的分割静翼部11（11a、11b）是由铝钢板或不锈钢板形成，但其材料的性质上，需要将由拉深加工形成的支承侧壁部102相对于边缘部12、13的倾斜角度θ（参照图9）设定成不满90度。此外，该倾斜角度θ可以由下述式（6）确定成不满90度的倾斜角度。

c≤r×b…式（4）

r＝（b＋δr）／b…式（5）

θ＝cos^－1（b／c）…式（6）

c：拉深加工后的支承侧壁部的长度（参照图9）

r：材料的极限伸长率

b：将拉深加工后的支承侧壁部投影至包括边缘部的表面的面的长度（参照图9）

δr：构成支承侧壁部的材料的极限伸长量

θ：拉深加工后的支承侧壁部相对于边缘部的倾斜角度。

若前述c值超过前述r×b值，则在支承侧壁部102处产生由拉深加工引起的裂缝，为了防止这样的裂缝，前述c值必须满足前述式（5）。即，如果是满足前述式（5）的c值，则在支承侧壁部102处难以产生由拉深加工引起的裂缝。前述公式（6）包括这样的c值，确定θ，所以如果形成以由前述公式（6）确定的θ的倾斜角度进行拉深加工的支承侧壁部102，则由拉深加工引起的裂缝在支承侧壁部102处产生的可能性较低。

与前述边缘部12、13的固定翼10的倾斜根部连结的部分18如图3所示，可以形成为没有倾斜的平坦的平板状，但也可以例如如图10所示，与固定翼10同样地倾斜。该情况下，倾斜的连接部18也与固定翼10相同，具备对气体分子施加向下的方向（从吸气口2向排气口3的方向）的动量的功能，所以可以期待作为真空泵的排气性能的进一步的提高。

涡轮分子泵部pt的动作说明

在图1的真空泵p中，借助驱动马达8的起动，转子轴5、转子7及多个旋转翼9一体地旋转。此时，在涡轮分子泵部pt中，最上级的旋转翼9对从吸气口2进入的气体分子施加向下的方向（从吸气口2向排气口3的方向）的动量。具有该向下的方向的动量的气体分子被固定翼10向下一级的旋转翼9侧送入。以上那样的对气体分子的动量的施加和送入动作被动翼部a1和静翼部a2的各级重复多级地进行，由此吸气口2侧的气体分子被以向转子7的下游（在图1中是转子7的下方）依次转移的方式排出。

螺旋槽泵部ps的构造说明

参照图1，螺旋槽泵部ps由转子7的大致下半部分和位于该转子7的外周面侧的螺旋槽定子14形成螺旋槽流路15，经由螺旋槽流路15将气体排出。具体地，在图1的真空泵p中，转子7的大致下半部分被圆筒形的螺旋槽定子14包围，借助在该螺旋槽定子14的内周面上形成的螺旋槽b和转子7的外周面，在该转子7的外周面侧设置有螺旋槽流路15。

螺旋槽流路15的入口（上流端侧）与涡轮分子泵部pt的下游侧连通，该螺纹槽流路15的出口（下游端侧）经由泵内排气流路16与排气口3连通。

作为前述螺旋槽流路15的其他的实施方式，例如，可以采用省略前述螺旋槽定子14的螺旋槽b而将那样的螺旋槽b在转子7的外周面上形成的结构，或将前述螺旋槽b在转子7的外周面和螺旋槽定子14的内周面二者上形成的结构，此外，也可以采用将前述螺旋槽b在转子7的外周面的一部分或螺旋槽定子14的内周面的一部分上形成的结构。

在由前述那样的构造构成的螺旋槽泵部ps中，借助由螺旋槽b和转子7的外周面产生的拖拽效果，将气体压缩，同时进行移送，所以螺旋槽b的深度设定成，在螺旋槽流路15的入口侧（接近吸气口2的流路开口端）最深，再其出口侧（接近排气口3的流路开口端）最浅。

螺旋槽泵部的动作说明

在图1的真空泵p中，借助涡轮分子泵部pt的排气动作，气体分子到达螺旋槽流路15的入口侧。到达的气体分子流入螺旋槽流路15，借助由转子7的旋转产生的效果、即由转子7的外周面和螺旋槽b产生的牵引效果，被从过渡流压缩成粘性流，同时朝向泵内排气流路16。并且，到达泵内排气流路16的气体分子的粘性流借助图中未示出的辅助泵，被从排气口3向外包装壳1外排出。

本发明不限于以上说明的实施方式，在本发明的技术思想内，具有本领域通常知识的技术人员能够进行多种变形。

例如，在前述实施方式中，对在与固定翼的两侧端部中的外侧的边缘部13较近的侧端部设置支承侧壁部的例子进行了说明，但本发明不限于此，也可以应用于在与固定翼的两侧端部中的内侧的边缘部12较近的侧端部设置支承侧壁部的例子。

此外，也可以将以上说明的各实施方式组合来使用。

在前述实施方式中，用具备涡轮分子泵部pt及螺旋槽泵部ps的复合泵来进行说明，但也可以使用仅具备涡轮分子泵部pt的全翼泵（全翼ポンプ）。

附图标记说明

1外包装壳

1a泵壳

1b泵基部

2吸气口

3排气口

4定子柱

5转子轴

6磁轴承

7转子

7a端部件

7b筒部件

8驱动马达

9旋转翼

10固定翼

10e固定翼的倾斜根部

10t固定翼的倾斜末端

10－s1与外侧的边缘部较近的固定翼的侧端部

10－s2与内侧的边缘部较近的固定翼的侧端部

11分割静翼部

11a第1分割静翼部

11b第2分割静翼部

12内侧的边缘部

12a内侧的边缘部的端部

13外侧的边缘部

14螺旋槽定子

15螺旋槽流路

16泵内排气流路

17间隔件

18边缘部的与固定翼的倾斜根部连结的部分

19遮蔽部

a1动翼部

a2静翼部

b螺旋槽

ch腔室

p真空泵

pt涡轮分子泵部

ps螺旋槽泵部。