真空泵、保护网及接触零件的制作方法

文档序号:25181197发布日期:2021-05-25 14:56阅读:127来源:国知局
真空泵、保护网及接触零件的制作方法

本发明涉及设置在真空泵的吸气口处的保护网,涉及在旋转体与保护网之间设置有两者接触而将保护网保持的部分且防止例如当在真空泵内在压力发生了大的变化时等由旋转体造成的保护网的卷入。



背景技术:

在涡轮分子泵或螺纹槽式泵等真空泵1中,在吸气口4侧,设置有用来防止异物混入到真空泵1内的保护网100。

图16是说明该保护网100及在吸气口4设置保护网的部位的图。保护网100呈以格状设置有许多个六边形的孔的形状,六边形的相互面对的边的距离为约5mm。如该图所示,通过将该保护网100设置在吸气口4,防止异物误进入真空泵1的内部。

另外,保护网100的网眼的形状、大小并不限定于上述,根据设想的异物的大小等有各种类型。

顺便说一下,在真空泵1的动作中,有因为某种状况而内部的压力或温度变化的情况。此时,保护网100有受到压力或温度变化的影响而如在图中用虚线表示那样中央部向真空泵1的内部侧变形(挠曲)的情况。真空泵1的转子8由于高速旋转,所以有可能与变形的保护网100接触而将保护网100卷入。

这里,为了使保护网100的变形(挠曲)更少,可以考虑增加保护网100自身的厚度而变得更牢固。但是,如果增加保护网100的厚度,则有真空泵1的电导(conductance)下降、给真空泵1的排气性能带来不良影响的问题。

由此,保护网100存在想要尽可能减薄这一真空泵1的设计上的要求。

因此,在图16所示的以往的技术中,在保护网100与旋转体(轴杆7或转子8)之间设置超过保护网100的设想的最大挠曲量y的间隙x(x>y),实现了保护网100的卷入防止。

此外,关于防止保护网100的卷入的技术,以往以来进行了各种提案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特许第5064264号公报。

在专利文献1所公开的真空泵中,随着将保护网向旋转轴接近而阶段性地使与旋转体的距离变大,防止由旋转体造成的保护网的卷入。



技术实现要素:

发明要解决的课题

但是,如以往技术所示,如果在保护网100与转子8之间设置间隙x,则结果真空泵1自身的高度(长度)增加。这违背了不降低真空泵的排气性能而要求尽可能紧凑的真空泵的使用者的要求。

所以,本发明的目的是提供一种通过旋转体主动地支撑保护网、使两者的间隔尽可能接近、高度(长度)低的真空泵。

用来解决课题的手段

在技术方案1记载的本申请发明中,提供一种真空泵,具备:外装体,形成有吸气口;保护网,设置在所述吸气口;以及气体移送机构,在所述外装体内,具备旋转体;其特征在于,具备卷入防止机构,所述卷入防止机构防止当所述保护网变形时所述保护网被所述旋转体卷入。

在技术方案2记载的本申请发明中,提供技术方案1所记载的真空泵,其特征在于,所述卷入防止机构是当所述保护网变形时在所述保护网与所述旋转体之间使两者接触而进行支承的接触支承构造。

在技术方案3记载的本申请发明中,提供技术方案2所记载的真空泵,其特征在于,所述接触支承构造在所述旋转体的与所述保护网接触的部位形成有在接触时阻力小的形状。

在技术方案4记载的本申请发明中,提供技术方案3所记载的真空泵,其特征在于,在所述旋转体的轴杆设置有在所述接触时阻力小的形状。

在技术方案5记载的本申请发明中,提供技术方案3所记载的真空泵,其特征在于,在所述旋转体的转子设置有在所述接触时阻力小的形状。

在技术方案6记载的本申请发明中,提供技术方案3~技术方案5中任一项所记载的真空泵,其特征在于,在所述保护网的与所述旋转体接触的部位,设置有与所述形成的在接触时阻力小的形状对应的孔。

在技术方案7记载的本申请发明中,提供技术方案6所记载的真空泵,其特征在于,将设置在所述保护网的孔的形状做成减少与形成于所述旋转体的在接触时阻力小的形状接触的接触部位的形状。

在技术方案8记载的本申请发明中,提供技术方案3~技术方案7中任一项所记载的真空泵,其特征在于,对于形成于所述旋转体的在接触时阻力小的形状,施以了用来降低摩擦系数的覆层。

在技术方案9记载的本申请发明中,提供技术方案3~技术方案5中任一项所记载的真空泵,其特征在于,在所述保护网的与所述旋转体接触的部位,设置有与所述形成的在接触时阻力小的形状对应的平面。

在技术方案10记载的本申请发明中,提供技术方案6或技术方案7所记载的真空泵,其特征在于,使设置在所述保护网的孔与所述形成的在接触时阻力小的形状的间隔比所述保护网的网眼小。

在技术方案11记载的本申请发明中,提供技术方案1所记载的真空泵,其特征在于,所述卷入防止机构,是在所述保护网的与所述旋转体接触的部分处设置的、保留了基材的非网部。

在技术方案12记载的本申请发明中,提供一种保护网,在真空泵中,设置在吸气口,所述真空泵具备:外装体,形成有所述吸气口;以及气体移送机构,在所述外装体内具备旋转体;所述保护网的特征在于,具备防止当变形时因所述旋转体而被卷入的卷入防止构造。

在技术方案13记载的本申请发明中,提供一种接触零件,设置于真空泵,所述真空泵具备:外装体,形成有吸气口;保护网,设置在所述吸气口;以及气体移送机构,在所述外装体内,具备旋转体;所述接触零件被设置在当所述保护网变形时所述旋转体的与所述保护网接触的部位处,为在接触时阻力小的形状。

发明效果

根据本发明,通过从旋转体侧主动地支撑保护网,能够防止保护网的卷入,使两者的间隔更窄,结果,能够降低真空泵的高度。

附图说明

图1是表示有关本发明的实施方式的真空泵的概略结构例的图。

图2是用来说明将轴杆的与保护网接触的接触部位做成阻力小的形状的实施方式的图。

图3是用来说明将转子的与保护网接触的接触部位做成阻力小的形状的实施方式的图。

图4是用来说明在保护网开孔、设置与旋转体接触而进行支撑的形状的实施方式的图。

图5是表示在实施方式2中、将轴杆的突起部(前端)的形状做成了当与保护网接触时阻力变小那样的形状的例子的图。

图6是表示在实施方式2中、将转子的突起部的形状做成了当与保护网接触时阻力变小那样的形状的例子的图。

图7是说明将实施方式1的旋转体的接触部位(接触部)及实施方式2的接触部位(突起部)用其他部件构成的实施方式的图。

图8是说明在实施方式1至实施方式3中对与保护网接触的部分进行降低摩擦系数的处理的实施方式的图。

图9是表示在图2(a)所示的例子中、还在保护网将与轴杆的前端部接触的部分做成平面的例子的图。

图10是表示在图3(a)所示的例子中、还在保护网将与转子的前端部接触的部分做成平面的例子的图。

图11是表示在图4(a)所示的例子中、将接触的保护网侧的孔的形状做成减少接触部位的形状的例子的图。

图12是表示在当保护网变形时与旋转体接触的部位设置有接触突起部的例子的图。

图13是表示在当保护网变形时与旋转体接触的部位设置有焊接突起部的例子的图。

图14是更详细地表示图5(a)所示的例子的轴杆的突起部与保护网的孔的关系的图。

图15是由图14的a指示的部位的放大图。

图16是用来说明有关以往技术的真空泵的保护网的设置的图。

具体实施方式

(i)实施方式的概要

在有关本发明的实施方式的真空泵1中,在旋转体(轴杆7或转子8),设置有在保护网100因压力的变化或温度的变化等理由而向真空泵1侧变形(挠曲)的情况下主动地将保护网100支撑的机构。

即,不是隔开保护网100与旋转体的间隔而实现卷入防止,而是使两者更接近,主动地支撑保护网100,从而防止卷入。因此,能够进一步降低真空泵1的高度(长度)。

此外,也可以在保护网100侧也设置卷入防止机构。

(ii)实施方式的详细情况

以下,参照图1至图15对本发明的优选的实施方式详细地进行说明。

(真空泵1的结构)

图1是表示有关本发明的第1实施方式的真空泵1的概略结构例的图,表示真空泵1的轴线方向的剖视图。

另外,在本发明的实施方式中,为了方便,将旋转叶片的直径方向设为“径(直径/半径)方向)”、将与旋转叶片的直径方向垂直的方向设为“轴线方向(或轴方向)”而进行说明。

形成真空泵1的外装体的壳体(外筒/箱体)2呈大致圆筒状的形状,与设置在壳体2的下部(排气口6侧)的底座3一起构成真空泵1的箱体。并且,在该箱体的内部,收纳着作为使真空泵1发挥排气功能的构造物的气体移送机构。

在本实施方式中,该气体移送机构由旋转自如地被支承的旋转体(转子8、旋转叶片9/转子圆筒部10等)、以及相对于箱体被固定的定子部(固定叶片30/螺纹槽排气元件20等)构成。

此外,虽然没有图示,但在真空泵1的外装体的外部,经由专用线连接着对真空泵1的动作进行控制的控制装置。

在壳体2的端部,形成有用来向该真空泵1导入气体的吸气口4。此外,在壳体2的吸气口4侧的端面,形成有向外周侧伸出的吸气口凸缘200。

在该吸气口4的下部,设置有用来防止异物进入真空泵1内的保护网100。该保护网100被用螺栓或开口环(snapring)固定于壳体2。

此外,在真空泵1的下游侧,形成有用来从该真空泵1将气体排气的排气口6。

旋转体具备作为旋转轴的轴杆7、配设于该轴杆7的转子8、设置于转子8的多片旋转叶片9、设置在排气口6侧的转子圆筒部(裙(skirt)部)10。

各旋转叶片9由相对于轴杆7的轴线垂直地以放射状伸展的部件构成。

此外,转子圆筒部10由呈与转子8的旋转轴线同心的圆筒形状的圆筒部件构成。

在定子柱700内,虽然详细情况没有图示,但在轴杆7的轴线方向中间部,设置有用来使轴杆7高速旋转的马达部。此外,相对于该马达部在吸气口4侧和排气口6侧,设置有用来将轴杆7在径向方向(径方向)非接触地支承的径方向磁轴承装置。进而,在轴杆7的下端,设置有用来将轴杆7在轴向方向(轴线方向)上非接触地支承的轴方向磁轴承装置。

在壳体(箱体)2的内周侧,形成有固定叶片30。并且,固定叶片30被呈圆筒形状的固定叶片间隔件35相互隔开并固定。

另外,旋转叶片9和固定叶片30相互交错地配置,在轴线方向上形成有多层,但为了满足对真空泵1要求的排出性能,根据需要可以设置任意的数量的转子零件及定子零件。

在有关本实施方式的真空泵1中,在排气口6侧配设置有螺纹槽排气元件20(螺纹槽型排气机构)。在螺纹槽排气元件20的与转子圆筒部10对置的对置面,形成有螺纹槽(螺旋槽)。或者,也可以是在转子圆筒部10的与螺纹槽排气元件20对置的对置面形成螺纹槽的结构。

螺纹槽排气元件20的与转子圆筒部10对置的对置面侧(即,与真空泵1的轴线平行的内周面)隔开规定的余隙而与转子圆筒部10的外周面对置,如果转子圆筒部10高速旋转,则被真空泵1压缩的气体一边随着转子圆筒部10的旋转而被螺纹槽导引,一边被向排气口6侧送出。即,螺纹槽成为输送气体的流路。

这样,通过螺纹槽排气元件20的与转子圆筒部10对置的对置面和转子圆筒部10隔开规定的余隙而对置,构成用在螺纹槽排气元件20的轴线方向侧内周面形成的螺纹槽将气体移送的气体移送机构。

另外,为了使气体向吸气口4侧倒流的力减小,该余隙越小越优选。

此外,在螺纹槽排气元件20形成的螺旋槽的方向,是在气体在螺旋槽内被向转子8的旋转方向输送的情况下朝向排气口6的方向。

并且,螺旋槽的深度随着向排气口6接近而逐渐变浅,在螺旋槽被输送的气体随着向排气口6接近而渐渐被压缩。

通过上述的结构,真空泵1能够进行固定(配设)该真空泵1的装置内的真空排气处理。

(实施方式1:将旋转体(轴杆7或转子8)的接触部位做成阻力小的形状的实施方式)

图2是用来说明将轴杆7的与保护网100接触的接触部位做成阻力小的形状的实施方式的图。

在图2所示的实施方式中,将当保护网100变形而与轴杆7接触时接触的轴杆7的前端部做成阻力小的形状,将保护网100支撑而防止卷入。

在图2(a)中,将轴杆7的前端部72做成球状。在图2(b)中,将轴杆7的前端部74做成r倒角形状。

图3是用来说明将转子8的与保护网100接触的接触部位做成阻力小的形状的实施方式的图。

在图3所示的实施方式中,将当保护网100变形而与转子8接触时转子8的接触部分做成阻力小的形状,将保护网100支撑而防止卷入。

在图3(a)中,将转子8的接触部82做成球状。在图3(b)中,将转子8的接触部84做成r倒角型。为了形成这样的形状,也可以将转子8加工,但也可以通过将该形状的环状的部件向转子8安装来形成。

(实施方式2:在保护网100开孔、设置与旋转体接触而进行支撑的形状的实施方式)

图4是用来说明在保护网100开孔、设置与旋转体接触而进行支撑的形状的实施方式的图。

在该实施方式中,在保护网100的与轴杆7的突起部75或转子8的突起部85接触的部位预先开孔,如果保护网100变形,则轴杆7的突起部75或转子8的突起部85立刻与保护网100的孔接触,支撑保护网100的变形。

图4(a)是表示在轴杆7设置锥状的突起部75、使其与保护网100的孔接触而进行支撑的例子的图。

图4(b)是表示在转子8设置锥状的突起部85、使其与保护网100的孔接触而进行支撑的例子的图。

为了形成这样的形状,也可以将转子8加工,但也可以通过将该形状的环状的部件向转子8安装来形成。

在该实施方式中,由于能够使保护网100和旋转体更接近,所以能够进一步降低真空泵的高度(长度)。

在该实施方式中,能够将保护网100和旋转体的间隙缩短10mm左右。由此,在真空泵1的高度是350mm的情况下,能够使高度成为340mm。

图5是表示在实施方式2中、将轴杆7的突起部(前端)的形状做成了当与保护网100接触时阻力变小那样的形状的例子的图。

图5(a)将轴杆7的突起部75做成锥形状,当与保护网100的孔接触时,减小两者间的阻力,用轴杆7将保护网100支撑而防止卷入。

图5(b)将轴杆7的突起部76做成球状的形状,当与保护网100的孔接触时,减小两者间的阻力,用轴杆7将保护网100支撑而防止卷入。

图5(c)将轴杆7的突起部77做成r倒角形状,当与保护网100的孔接触时,减小两者间的阻力,用轴杆7将保护网100支撑而防止卷入。

图6是表示在实施方式2中、将转子8的突起部的形状做成了当与保护网100接触时阻力变小那样的形状的例子的图。

图6(a)将转子8的突起部85做成锥形状,当与保护网100的孔接触时,减小两者间的阻力,用转子8将保护网100支撑而防止卷入。

图6(b)将转子8的突起部86做成r倒角形状,当与保护网100的孔接触时,减小两者间的阻力,用转子8将保护网100支撑而防止卷入。

(实施方式3:在实施方式1及实施方式2中、将旋转体的接触部位(接触部及突起部)用其他部件构成的实施方式)

图7是说明将实施方式1的旋转体的接触部位(接触部)及实施方式2的接触部位(突起部)用其他部件构成的实施方式的图。

图7(a)是表示将图2(a)所示的实施方式1的轴杆7的前端部72(一体形成)用其他部件78构成的例子的图。

图7(b)是表示将图4(a)所示的实施方式2的轴杆7的突起部75(一体形成)用其他部件79构成的例子的图。

图7(c)是表示将图3(a)所示的实施方式1的转子8的接触部82(一体形成)用其他部件89构成的例子的图。

这样,通过将旋转体的前端部或突起部用其他部件构成,有能够通过向以往制品的后安装来实施本发明之效果。

(实施方式4:在实施方式1至实施方式3中、对与保护网100接触的部分进行降低摩擦系数的处理的实施方式)

图8(a)是表示在实施方式1的由图2(a)表示的例子中、对轴杆7的前端部72施以覆层(coating)、将接触时的摩擦系数降低的例子的图。作为该覆层的例子,可以举出镀层、pvd(physicalvapordeposition,物理气相沉积)覆层、cvd(chemicalvapordeposition,化学气相沉积)覆层等。

图8(b)是表示在实施方式2的由图5(a)表示的例子中、对轴杆7的突起部75施以覆层、将接触时的摩擦系数降低的例子的图。

这样,通过降低接触时的摩擦系数,在两者的接触时变得容易滑动,能够进一步防止保护网100的卷入。

在上述的例子中,表示了对接触部分施以覆层的例子,但也可以对接触部分施以淬火而提高硬度,从而进一步防止保护网100的卷入。

另外,也可以对保护网100的接触部分施以覆层。此外,也可以对轴杆7的突起部75及保护网100的接触部分两者施以覆层。

(实施方式5:将保护网100的接触部分做成平面的实施方式)

图9是表示在实施方式1的图2(a)所示的例子中、还在保护网100将与轴杆7的前端部72接触的部分做成平面102的例子的图。

这里所谓的做成平面,是指不形成保护网100的六边形的网眼、而是将基材原样保留(非网部)。

在图9(a)所示的例子中,在与轴杆7的前端部72接触的部位不形成六边形的网眼,而保留基材并做成平面102(非网部)。

这样,通过在保护网100的接触的部分设置平面102,能够进一步防止保护网100的卷入。

图10是表示在实施方式1的图3(a)所示的例子中、还在保护网100将与转子8的前端部82接触的部分做成平面104的例子的图。

在图10(a)所示的例子中,在与转子8的前端部82接触的部位不形成六边形的网眼,而保留基材并做成平面104(非网部)。该平面104与转子8(前端部82)的旋转对应,呈圆周状。

这样,通过在保护网100的接触的部分设置平面104,能够进一步防止保护网100的卷入。

(实施方式6:在实施方式2中、将接触的保护网100侧的孔的形状做成减少接触部位的形状的实施方式)

图11(a)是表示在图4(a)所示的例子中、将接触的保护网100侧的形状做成大致四边形(106)(非网部)的例子的图。

图11(b)是表示在图4(a)所示的例子中、将接触的保护网100侧的形状做成大致四边形的4边向内侧凹陷的形状(108)(非网部)的例子的图。

如图11所示,由于与保护网100接触的轴杆7的突起部75其水平截面的形状是圆形,所以通过将接触的保护网100侧的形状做成不是圆形的形状,与做成圆形的情况相比,能够减少接触部位,能够进一步防止保护网100的卷入。

作为孔的形状,也可以是将多边形或圆形波形化的形状。

((实施方式7:在保护网100侧设置在保护网100的变形时与旋转体接触的部分的实施方式)

图12(a)是表示在当保护网100变形时与转子8接触的部位设置接触突起部110的例子的图。

图12(b)是表示在当保护网100变形时与轴杆7接触的部位设置接触突起部112的例子的图。

该接触突起部110、112通过使用模或工具等使保护网100变形而形成。

这样,在保护网100设置接触突起部110、112(非网部),由此,当保护网100变形时,通过旋转体与接触突起部110、112接触,将保护网100支撑,能够防止保护网100的卷入。

图13(a)是表示在当保护网100变形时与转子8接触的部位设置焊接突起部114的例子的图。

图13(b)是表示在当保护网100变形时与轴杆7接触的部位设置焊接突起部116的例子的图。

该焊接突起部114、116(非网部)通过焊接等使其他零件与保护网100接合而形成。

这样,在保护网100设置焊接突起部114、116,由此,当保护网100变形时,通过旋转体与焊接突起部114、116接触,将保护网100支撑,能够防止保护网100的卷入。

该实施方式7所示的例子也可以与例如实施方式1所示的向真空泵1的旋转体侧施以的处理并用。

(实施方式8:在实施方式2中、当在保护网100开孔时、使保护网100的孔与轴杆7的突起部75或转子8的突起部85的间隔比保护网100的网眼小的实施方式)

图14是更详细地表示图5(a)所示的例子的轴杆7的突起部75与保护网100的孔的关系的图。图14(a)表示保护网100的网眼。

图15是由图14的a表示的部位的放大图。

如图15所示,将轴杆7的突起部75与保护网100的间隔w设定为比保护网100的网眼小。

通过这样,即使在保护网100开孔,也能够防止异物混入。即,能够得到与保护网100整体地存在同样的效果。

另外,也可以做成将本发明的实施方式及各变形例根据需要而分别组合的结构。

以上,将保护网100的网眼的形状设为六边形而进行了说明,但并不限于此,当然即使是其他的多边形或圆形也能够得到同样的效果。

此外,本发明只要不脱离本发明的精神,能够进行各种改变。并且,本发明当然包含该改变后的形态。

附图标记说明

1真空泵

2壳体(外筒)

3底座

4吸气口

6排气口

7轴杆

8转子

9旋转叶片

10转子圆筒部

20螺纹槽排气元件(螺纹槽定子)

30固定叶片

35固定叶片间隔件

72、74前端部

82、84接触部

75、76、77突起部

78、79其他部件

85、86突起部

89其他部件

100保护网

102、104平面

110、112接触突起部

114、116焊接突起部

200吸气口凸缘

700定子柱。

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