專利名稱：真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的真空泵，該真空泵是一種適于在磁場中使用的真空泵。
背景技術(shù)：
在渦輪分子泵中，通過使形成有渦輪葉片的轉(zhuǎn)子相對于固定側(cè)的渦輪葉片進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)來排出氣體。上述固定側(cè)渦輪葉片及轉(zhuǎn)子配置在形成有進(jìn)氣口凸緣的泵殼內(nèi)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)1:日本特開2008 - 038844號公報在渦輪分子泵的泵殼的材料方面，考慮到排出腐蝕性氣體時的耐腐蝕性以及轉(zhuǎn)子斷裂時的安全性等，一般使用有在耐腐蝕性及拉伸強度方面優(yōu)異的奧氏體類不銹鋼(例如，SUS304)。然而，在磁場中使用渦輪分子泵的情況下，由于奧氏體類不銹鋼為非磁性材料，因此磁力線透過泵殼并在進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生渦流，從而有可能因焦耳熱使轉(zhuǎn)子溫度變得過高，導(dǎo)致由鋁合金形成的轉(zhuǎn)子的蠕變斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第I技術(shù)方案，真空泵包括轉(zhuǎn)子，其形成有旋轉(zhuǎn)側(cè)排氣功能部；電機(jī)，其用于驅(qū)動轉(zhuǎn)子使轉(zhuǎn)子相對于固定側(cè)排氣功能部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；以及筒狀的泵殼，其由磁性材料形成，且在該泵殼的內(nèi)部配置有轉(zhuǎn)子和固定側(cè)排氣功能部。根據(jù)本發(fā)明的第2技術(shù)方案，在第I技術(shù)方案的真空泵中，優(yōu)選的是，旋轉(zhuǎn)側(cè)排氣功能部具有多個旋轉(zhuǎn)側(cè)渦輪葉片層和圓筒狀的牽引泵旋轉(zhuǎn)部，該多個旋轉(zhuǎn)側(cè)渦輪葉片層配置于泵殼的內(nèi)側(cè)空間，該圓筒狀的牽引泵旋轉(zhuǎn)部設(shè)置于旋轉(zhuǎn)側(cè)渦輪葉片層的下游側(cè)并配置為脫離內(nèi)側(cè)空間；固定側(cè)排氣功能部具有多個固定側(cè)渦輪葉片層和圓筒狀的牽引泵固定部，該圓筒狀的牽引泵固定部以與上述牽引泵旋轉(zhuǎn)部的外周隔著間隙圍繞牽引泵旋轉(zhuǎn)部的外周側(cè)的方式配置，并且該圓筒狀的牽引泵固定部由磁性材料形成。根據(jù)本發(fā)明的第3技術(shù)方案，在第I或第2技術(shù)方案的真空泵中，優(yōu)選的是，該真空泵包括磁軸承裝置，其具有在軸向上支承轉(zhuǎn)子的推力磁軸承及在徑向上支承轉(zhuǎn)子的徑向軸承；泵基座部，在該泵基座部上設(shè)置磁軸承裝置，且該泵基座部由非磁性材料形成；軸向傳感器，其用于檢測轉(zhuǎn)子的軸向位置；徑向傳感器，其用于檢測轉(zhuǎn)子的徑向位置；第I磁屏蔽構(gòu)件，其由磁性材料形成，該第I磁屏蔽構(gòu)件設(shè)于泵殼的進(jìn)氣口而用于減少外部磁場經(jīng)由進(jìn)氣口進(jìn)入泵內(nèi)；以及第2磁屏蔽構(gòu)件，其由磁性材料形成，該第2磁屏蔽構(gòu)件設(shè)于泵基座部而用于減少外部磁場對磁軸承裝置的影響。根據(jù)本發(fā)明的第4技術(shù)方案，在第3技術(shù)方案的真空泵中，優(yōu)選的是，第2磁屏蔽構(gòu)件構(gòu)成至少容納軸向傳感器的真空容器。根據(jù)本發(fā)明的第5技術(shù)方案，在第4技術(shù)方案的真空泵中，優(yōu)選的是，該真空泵包括由磁性材料形成的第3磁屏蔽構(gòu)件，該第3磁屏蔽構(gòu)件以覆蓋由非磁性材料形成的泵基座部的外周的方式從第2磁屏蔽構(gòu)件向泵殼的方向延伸。根據(jù)本發(fā)明的第6技術(shù)方案，在第5技術(shù)方案的真空泵中，優(yōu)選的是，該真空泵將第2磁屏蔽構(gòu)件和第3磁屏蔽構(gòu)件一體地形成。根據(jù)本發(fā)明的第7技術(shù)方案，在第3至第6中的任一個技術(shù)方案的真空泵中，優(yōu)選的是，磁屏蔽構(gòu)件具有圓板部和支承梁，該支承梁將圓板部支承在進(jìn)氣口的中央。根據(jù)本發(fā)明的第8技術(shù)方案，在第7技術(shù)方案的真空泵中，優(yōu)選的是，轉(zhuǎn)子具有作為旋轉(zhuǎn)側(cè)排氣功能部的多個渦輪葉片，將圓板部的外徑D設(shè)定為徑向傳感器的外徑Ds以上且為通過形成在轉(zhuǎn)子的周向上的多個渦輪葉片的各葉片根部的圓的直徑Dri以下。根據(jù)本發(fā)明的第9技術(shù)方案，在第I至第8中的任一個技術(shù)方案的真空泵中，優(yōu)選的是，該真空泵還包括螺栓固定在泵殼的進(jìn)氣口且用于防止異物向泵內(nèi)進(jìn)入的保護(hù)網(wǎng)，在泵殼上形成有螺栓固定用的貫通的螺紋孔。根據(jù)本發(fā)明的第10技術(shù)方案，在第3至第6中的任一個技術(shù)方案的真空泵中，優(yōu)選的是，第I磁屏蔽構(gòu)件設(shè)于泵殼的進(jìn)氣口而兼用作防止異物向泵內(nèi)進(jìn)入的保護(hù)網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明的第11技術(shù)方案，在第I至第10中的任一個技術(shù)方案的真空泵中，優(yōu)選的是，作為磁性材料使用碳素鋼或者合金鋼。根據(jù)本發(fā)明的第12技術(shù)方案，在第11技術(shù)方案的真空泵中，優(yōu)選的是，泵殼由作為碳素鋼的S45C形成。根據(jù)本發(fā)明的第13技術(shù)方案，在第11或第12技術(shù)方案的真空泵中，優(yōu)選的是，在磁性材料的表面上實施有包含N — P電鍍處理的耐腐蝕處理。根據(jù)本發(fā)明，能夠防止因渦流而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子過熱等，提高對外部磁場的穩(wěn)定性。


圖1是構(gòu)成渦輪分子泵的泵主體I的剖視圖。圖2是示意性地表示在外部磁場中配置了泵主體I時的磁力線的情況的圖。圖3是表示代表性的磁性材料的拉伸強度的圖。圖4是表示機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼的拉伸強度的圖。圖5是表示機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼的拉伸強度的圖。圖6是表示保護(hù)網(wǎng)固定用螺紋孔200的圖。圖7是表示圍繞渦輪泵部及牽引泵部這兩部分的泵殼2的圖。圖8是表示第2實施方式的圖。圖9是沿圖8的箭頭A觀察到的圖。圖10是說明推力蓋40、41及磁屏蔽構(gòu)件42的作用的圖。圖11是表示第2實施方式的變形例的圖。圖12是表示磁屏蔽構(gòu)件42的變形例的圖。
具體實施例方式
以下，參照

用于實施本發(fā)明的方式。第I實施方式圖1是表示本發(fā)明的真空泵的一實施方式的圖，該圖1是構(gòu)成渦輪分子泵的泵主體I的剖視圖。渦輪分子泵由圖1所示的泵主體I和未圖示的控制單元構(gòu)成。圖1所示的渦輪分子泵為磁懸浮式的渦輪分子泵，該渦輪分子泵的轉(zhuǎn)子30被徑向的磁軸承37及推力方向的磁軸承38以非接觸的方式支承。轉(zhuǎn)子30的懸浮位置由徑向移位傳感器27及軸向移位傳感器28檢測。利用磁軸承以旋轉(zhuǎn)自如的方式磁懸浮的轉(zhuǎn)子30被電機(jī)36驅(qū)動而進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。附圖標(biāo)記26、29是緊急用的機(jī)械軸承，在磁軸承未工作時由上述機(jī)械軸承26、29來支承轉(zhuǎn)子30。本實施方式所述的渦輪分子泵作為排氣功能部包括有渦輪泵部和牽引泵部。渦輪泵部由形成在轉(zhuǎn)子30上的多層旋轉(zhuǎn)葉片32和以與多層旋轉(zhuǎn)葉片32在軸向上交替的方式配置的多層固定葉片22構(gòu)成。牽引泵部由形成在轉(zhuǎn)子30的圓筒部31和以與圓筒部31的外周隔著預(yù)定間隙圍繞圓筒部31的外周側(cè)的方式配置的螺紋定子24構(gòu)成。另外，旋轉(zhuǎn)葉片32和圓筒部31構(gòu)成旋轉(zhuǎn)側(cè)排氣功能部，固定葉片22和螺紋定子24構(gòu)成固定側(cè)排氣功能部。轉(zhuǎn)子30和固定葉片22配置在由磁性材料形成的筒狀的泵殼2的內(nèi)部。各固定葉片22借助隔離環(huán)23載置在基座20上。當(dāng)利用螺栓將泵殼2的固定凸緣21c固定于基座20時，層疊的隔離環(huán)23被夾持在基座20與泵殼2之間，從而使固定葉片22被定位。在基座20上設(shè)有排氣口 25，在該排氣口 25上連接有逆向泵。通過使轉(zhuǎn)子30磁懸浮，且利用電機(jī)36驅(qū)動使該轉(zhuǎn)子30進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，從而使進(jìn)氣口 21a側(cè)的氣體分子向排氣口 25側(cè)排出。在泵殼2的進(jìn)氣口側(cè)形成有進(jìn)氣口凸緣21b，氣體分子從形成在該進(jìn)氣口凸緣21b上的進(jìn)氣口 21a流入泵內(nèi)。在將泵主體I安裝于真空裝置的情況下，通常是將進(jìn)氣口凸緣21b螺栓固定在裝置側(cè)的凸緣上。在進(jìn)氣口凸緣21b上形成有多個用于穿過螺栓的螺栓孔。螺栓孔的數(shù)量、孔徑根據(jù)凸緣的規(guī)格而決定。此外，在進(jìn)氣口凸緣21b上螺栓固定有用于防止異物進(jìn)入泵內(nèi)的保護(hù)網(wǎng)8。渦輪分子泵的轉(zhuǎn)子通常使用有鋁合金，但是在磁場環(huán)境下使用渦輪分子泵的情況下，會存在在磁場的影響下產(chǎn)生渦流的問題。圖2是示意性地表示在外部磁場中配置了泵主體I時的磁力線的狀況的圖，該圖2是表示圖1的B — B截面的圖。在圖2中，(a)是表示以往的渦輪分子泵的情況，(b)是表示本實施方式的渦輪分子泵的情況。附圖標(biāo)記100所示的實線表示由外部磁場產(chǎn)生的磁力線。此外，附圖標(biāo)記R表示轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)方向。在使用了渦輪分子泵的半導(dǎo)體制造裝置、液晶面板制造裝置等中，排出腐蝕性氣體的情況較多。此外，為了防備高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子30斷裂的情況，在泵殼2的材料方面需要使用拉伸強度優(yōu)異的材料。因此，在以往的渦輪分子泵中，作為耐腐蝕性優(yōu)異且拉伸強度較大的材料使用有奧氏體類不銹鋼，例如SUS304等。然而，由于奧氏體類不銹鋼為非磁性材料，因此在磁場中使用渦輪分子泵的情況下，如圖2的(a)所示，會導(dǎo)致在泵殼2內(nèi)的配置有轉(zhuǎn)子30的空間中也形成磁場。因此，存在有轉(zhuǎn)子30在磁場中進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生渦流，因該渦流所產(chǎn)生的焦耳熱而使轉(zhuǎn)子30的溫度上升這一問題。另一方面，在本實施方式所示的渦輪分子泵中，由于泵殼2是由導(dǎo)磁率較大的磁性材料所形成，因此磁力線集中在泵殼2上，從而使泵殼內(nèi)的空間被泵殼2磁屏蔽。因此，轉(zhuǎn)子30幾乎不會受到外部磁場的影響，防止渦流的產(chǎn)生。如上所述，在泵殼2上需要使用拉伸強度較大的材料，作為此處的指標(biāo)，使用以往所使用的奧氏體類不銹鋼(SUS304)的拉伸強度(約520MPa)。圖3是表示代表性的磁性材料的拉伸強度的圖，其中坡莫合金及機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼具有與SUS304的520MPa相同程度以上的拉伸強度。圖4表不機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼(JIS G4053)的拉伸強度，圖5表不機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼(JIS G4051)的拉伸強度。在圖4所示的機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼的情況下，均具有700MPa以上的拉伸強度，超過了 SUS304的拉伸強度(520MPa)。即，能夠代替SUS304使用。此外，在圖5所示的機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳素鋼的情況下，在碳含量較多的S45C、S55C中，具有超過SUS304的拉伸強度。在選擇與SUS304相同程度的材料的情況下，圖5所示的S45C較適合。此外，由于泵殼2被要求具有耐腐蝕性，因此在使用圖4、圖5所示的材料的情況下，需要在泵殼的表面上形成耐腐蝕性保護(hù)膜。作為耐腐蝕性保護(hù)膜，有鍍鎳等的電鍍處理、電泳涂裝等，但是在從耐腐蝕性的點考慮，優(yōu)選的是鍍鎳處理。但是，在渦輪分子泵中，為了防止異物向泵內(nèi)的進(jìn)入，通常會在進(jìn)氣口安裝如圖1所示的這種保護(hù)網(wǎng)8。圖6是表示形成在泵殼2的進(jìn)氣口凸緣部分的保護(hù)網(wǎng)固定用螺紋孔200的圖。如圖1所示，在泵殼2的進(jìn)氣口 21a上設(shè)置有防止異物吸入的保護(hù)網(wǎng)8，該保護(hù)網(wǎng)8被螺栓固定在進(jìn)氣口凸緣21b上。在進(jìn)氣口凸緣21b上形成有螺栓201所要螺紋接合的螺紋孔200。在本實施方式中，為了提高對該螺紋孔200的電鍍的均等的電沉積性，螺紋孔200設(shè)為貫通的螺紋孔。作為保護(hù)網(wǎng)固定用的螺栓201，為了增大進(jìn)氣口 21a的開口面積，使用盡量小尺寸的螺栓，例如使用M3左右的螺栓。因此，在螺紋孔200并未貫通的情況下，越進(jìn)入螺紋孔200的深處電鍍厚度變得越薄，導(dǎo)致電鍍有可能達(dá)不到螺紋孔200的底的部分。在這種情況下，由于即使螺合有螺栓201，有時腐蝕性氣體也會繞進(jìn)螺紋孔200的深處的空間中，因此有可能在泵殼2上產(chǎn)生銹。但是，通過設(shè)為如圖6所示的貫通孔，能夠防止這種不良情況的產(chǎn)生。此外，通過代替以往的SUS304使用碳素鋼，能夠更便宜地制作泵殼2。另外，在圖1所示的例子中，泵殼2以圍繞渦輪泵部的外周的這種形式設(shè)置，但是如圖7所示，也可以設(shè)為圍繞渦輪泵部(22、32)及牽引泵部(24、31)這兩部分的這種泵殼。能夠進(jìn)一步提高泵殼2對轉(zhuǎn)子30的磁屏蔽效果。此外，也可以將泵殼2的形狀設(shè)為與圖1相同的形狀，由與泵殼2的情況相同的磁性材料形成螺紋定子24。由此，轉(zhuǎn)子30的圓筒部31的部分將被螺紋定子24磁屏蔽。在該情況下，也是螺紋定子24由磁性材料形成并且在該螺紋定子24上形成鍍鎳等的耐腐蝕性保護(hù)膜。第2實施方式圖8是表示本發(fā)明的第2實施方式的圖。圖8所示的渦輪分子泵其作為泵的基本結(jié)構(gòu)與圖1所示的泵相同，但是不同的是包括了由磁性材料形成的推力蓋40、推力蓋41以及磁屏蔽構(gòu)件42的這一點。此外，在圖8中詳細(xì)表示了磁軸承的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是與圖1所示的泵的磁軸承相同的結(jié)構(gòu)。在第I實施方式所述的渦輪分子泵中，設(shè)為防止在徑向的外部磁場作用的情況下在轉(zhuǎn)子30的側(cè)周部分(例如，圓筒部31)產(chǎn)生渦流的這種結(jié)構(gòu)。然而，在軸向的外部磁場作用的情況下，有可能在轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)葉片32上產(chǎn)生渦流。此外，與因渦流所導(dǎo)致的發(fā)熱不同，外部磁場對磁軸承控制的影響會成為問題。在第2實施方式中，設(shè)為不僅考慮了徑向的外部磁場，還考慮了軸向的外部磁場的結(jié)構(gòu)，從而欲進(jìn)一步提高對外部磁場的穩(wěn)定性。
泵殼2和螺紋定子24使用與第I實施方式相同的導(dǎo)磁率較大的磁性材料。在圖8所示的渦輪分子泵中，構(gòu)成推力方向上的磁軸承38的圖示上側(cè)的電磁體38a設(shè)置在基座20內(nèi)，下側(cè)的電磁體38b設(shè)置在固定于基座20的底部的推力蓋40、41內(nèi)。在推力蓋40、41內(nèi)還配置有與磁軸承38相對應(yīng)地設(shè)置的軸向移位傳感器28。如此，由磁性材料形成的推力蓋40、41構(gòu)成為容納軸向移位傳感器28和下側(cè)的電磁體38b的磁屏蔽用的盒子。圖9是圖8的沿箭頭A觀察到的圖。在泵殼2的進(jìn)氣口凸緣21b上設(shè)有如圖9所示的這種形狀的磁屏蔽構(gòu)件42。磁屏蔽構(gòu)件42包括圓板部42a，其配置在進(jìn)氣口 21a的中央；環(huán)部42b，其固定在進(jìn)氣口凸緣21b上；以及連結(jié)部42c。連結(jié)部42c作為將圓板部42a支承在進(jìn)氣口 21a的中央的梁發(fā)揮功能，并且還具有作為磁路將磁通從圓板部42a導(dǎo)向環(huán)部42b的功能。被圓板部42a、環(huán)部42b以及連結(jié)部42c圍繞的4個開口部421成為實質(zhì)上的泵開口。在此，將圓板部42a的直徑尺寸設(shè)為D。圖10是說明推力蓋40、41及磁屏蔽構(gòu)件42的作為磁屏蔽作用的圖。圖10是表示對泵主體I施加軸向的外部磁場時的圖。附圖標(biāo)記300所示的箭頭線是表示磁通。由于從圖示上方進(jìn)入到進(jìn)氣口凸緣21b的磁通易于集中在導(dǎo)磁率較大的物體上，因此易于集中在由磁性材料形成的磁屏蔽構(gòu)件42和泵殼2上。因此，磁通300的大部分穿過泵殼2通至基座20。當(dāng)然，由于在磁屏蔽構(gòu)件42上形成有開口部420，因此磁通的一部分將經(jīng)由該開口部420進(jìn)入到泵殼2內(nèi)。如此，由于磁屏蔽構(gòu)件42也發(fā)揮作為磁屏蔽的作用，因此增大圓板部42a的直徑D而縮小開口部421較好，但是另一方面，為了抑制作為真空泵的排氣性能的降低，盡量增大開口部421較好。因此，在本實施方式中，從減少外部磁場對磁軸承的影響這一目的出發(fā)，將圓板部42a的直徑D設(shè)為滿足“Ds彡D彡Dri”的條件的結(jié)構(gòu)。如圖8所示，Ds為徑向移位傳感器27的外徑尺寸，Dri為通過最上層的旋轉(zhuǎn)葉片32的葉片根部部分的圓的直徑。條件“D ( Dri”是從抑制排氣性能的降低的觀點考慮而設(shè)定的。通過磁屏蔽構(gòu)件42的開口部420流入泵殼2內(nèi)的氣體分子之中、入射到比旋轉(zhuǎn)葉片32的葉片根部部分靠內(nèi)周側(cè)的氣體分子在轉(zhuǎn)子30的上表面被反射而前進(jìn)至進(jìn)氣口側(cè)。即，穿過進(jìn)氣口 21a的中央部分流入的氣體分子被泵排出的概率較低。因此，即使在進(jìn)氣口 21a的中央部分配置妨礙氣體分子的流入的圓板部42a，也能夠較低地抑制對排氣性能降低的影響。而且，優(yōu)選的是，將圓板部42a的外徑D設(shè)為葉片根部部分的直徑尺寸Dri以下，以不妨礙通過進(jìn)氣口 21a入射到比旋轉(zhuǎn)葉片32的葉片根部部分靠外周側(cè)的氣體分子的流動。此外，從磁通的路徑這一觀點來看，增大連結(jié)部42c的截面積以使該磁通的路徑不產(chǎn)生磁飽和較好，但是相反地，為了抑制排氣性能的降低，優(yōu)選的是，連結(jié)部42c的寬度尺寸W較小。另外，在圖9所示的磁屏蔽構(gòu)件42中，設(shè)置了用于將磁屏蔽構(gòu)件42安裝于進(jìn)氣口凸緣21b的環(huán)部42b，但是也可以省略環(huán)部42b，將連結(jié)部42c固定在進(jìn)氣口凸緣21b上。另一方面，條件“Ds ( D”是為了減少外部磁場對磁軸承控制的影響而設(shè)定的。經(jīng)由開口部420進(jìn)入的磁通穿過由非磁性材料(例如鋁)形成的轉(zhuǎn)子30到達(dá)磁軸承部分。因此，為了抑制該影響，將圓板部42a的外徑D設(shè)定為徑向移位傳感器27的外徑Ds以上。通過這樣的設(shè)定，來減少從進(jìn)氣口 21a的中央部分進(jìn)入到泵殼2內(nèi)而到達(dá)磁軸承部分的磁通。從泵殼2通至基座 20的磁通300與以原狀通過由鋁材形成的基座20至下方相t匕，易于集中到由導(dǎo)磁率較大的磁性材料形成的螺紋定子24上。穿過了螺紋定子24的磁通300經(jīng)由基座20穿過固定在基座下部的推力蓋40、41通至泵外。因此，有關(guān)推力磁軸承38的零件被推力蓋40、41磁屏蔽，從而難以受到外部磁場的影響。如此，推力蓋40、41是作為屏蔽外部磁場所產(chǎn)生的影響的磁屏蔽構(gòu)件發(fā)揮功能的構(gòu)件，且不僅對軸向的外部磁場具有屏蔽效果，對徑向的外部磁場也具有屏蔽效果。另外，關(guān)于推力蓋40，有可能成為電磁體38b的磁通的通道。一般來說，考慮到由于在電磁體38b的芯體上使用導(dǎo)磁率較大的純鐵等，因此推力蓋40所產(chǎn)生的影響較小，但是選擇磁性材料時還是需要注意。因此，優(yōu)選的是，推力蓋40的導(dǎo)磁率小于芯體的導(dǎo)磁率。另外，在推力蓋40、41及磁屏蔽構(gòu)件42的情況下，由于并不需要如泵殼2的情況這樣的特別的強度，因此能夠從圖4、圖5所示的磁性材料中選擇飽和磁通密度較大的材料。例如，若在碳素鋼的情況下，碳含量越小飽和磁通密度也越大。因此，在圖5所示的材料的情況下，磁屏蔽的效果是表的最上層所示的SlOC最大，且越是下層，效果越小。此外，由于推力蓋40、41及磁屏蔽構(gòu)件42均配置在真空環(huán)境內(nèi)，因此優(yōu)選的是，實施Ni — P電鍍、電泳涂裝等的具有耐腐蝕性的表面處理。圖11是表示圖8所示的渦輪分子泵的變形例的圖。在該變形例中，在推力蓋40上追加設(shè)置了由磁性材料形成的圓板40b和圓筒40c。推力蓋40與圓板40b之間及圓板40b與圓筒40c之間可以由螺栓等連接，也可以一體地形成推力蓋40、圓板40b以及圓筒40c。另外，在將圓板40b及圓筒40c與推力蓋40獨立設(shè)置的情況下，能夠省略對圓板40b及圓筒40c的Ni — P電鍍等的表面處理。在圖10所示的結(jié)構(gòu)的情況下，使得將穿過了泵殼2的磁通經(jīng)由螺紋定子24導(dǎo)向推力蓋40。但是，在為了設(shè)計的方便不能夠增大作為磁通的路徑的螺紋定子24的截面積的情況下，根據(jù)外部磁場的強度有時會超過螺紋定子24的飽和磁通密度。在這種情況下，有可能會因漏磁而在鄰近的轉(zhuǎn)子30的圓筒部31產(chǎn)生渦流。因此，在圖11所示的變形例中，以從推力蓋40向泵殼2的固定凸緣21c的方向延伸的方式設(shè)置有由磁性材料形成的圓板40b及圓筒40c。通過設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，從而使磁通從泵殼進(jìn)入到圓筒部40c，并穿過圓板40b、推力蓋40、41通至下方。在該情況下，螺紋定子24可以由磁性材料形成，也可以由非磁性材料形成。另外，第2實施方式的磁屏蔽構(gòu)件42是表示配置在進(jìn)氣口 21a的磁屏蔽構(gòu)件的一個例子，也可以是如圖12所示的形狀。在圖12中，比圖9所示的開口部421面積小的多個圓形開口 422均勻地分布在進(jìn)氣口區(qū)域。也可以更縮小該圓形開口 422的直徑，使得該磁屏蔽構(gòu)件42兼?zhèn)湟酝谋Ｗo(hù)網(wǎng)的功能。上述的各實施方式可以各自單獨地或者組合使用。這是因為能夠使各個實施方式中的效果單獨或者增效發(fā)揮。例如，根據(jù)泵的使用環(huán)境，可以全部實施泵殼2、螺紋定子24、磁屏蔽構(gòu)件42、推力蓋40、41、圓板40a以及圓筒40b,也可以選擇一部分來實施。此外，本發(fā)明能夠同樣應(yīng)用于僅有渦輪分子泵部的真空泵以及僅有牽引泵部的真空泵。在上述中，說明了各種實施方式和變形例，但是本發(fā)明并不限定于這些內(nèi)容。在本發(fā)明的技術(shù)主旨的范圍內(nèi)能夠考慮到的其他技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。作為引用文在此引用以下優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)申請的公開內(nèi)容。日本國特許申請2010年第177136號(2010年8月6日申請)
日本國特許申請2010年第232977號(2010年10月15日申請)
權(quán)利要求
1.一種真空泵，其中，該真空泵包括 轉(zhuǎn)子，其形成有旋轉(zhuǎn)側(cè)排氣功能部； 電機(jī)，其用于驅(qū)動上述轉(zhuǎn)子使上述轉(zhuǎn)子相對于固定側(cè)排氣功能部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；以及筒狀的泵殼，其由磁性材料形成，且在該泵殼的內(nèi)部配置上述轉(zhuǎn)子及上述固定側(cè)排氣功能部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空泵，其中， 上述旋轉(zhuǎn)側(cè)排氣功能部具有多個旋轉(zhuǎn)側(cè)渦輪葉片層和圓筒狀的牽引泵旋轉(zhuǎn)部，該多個旋轉(zhuǎn)側(cè)渦輪葉片層配置于上述泵殼的內(nèi)側(cè)空間，該圓筒狀的牽引泵旋轉(zhuǎn)部設(shè)置于上述旋轉(zhuǎn)側(cè)渦輪葉片層的下游側(cè)并配置為脫離上述內(nèi)側(cè)空間； 上述固定側(cè)排氣功能部具有多個固定側(cè)渦輪葉片層和圓筒狀的牽引泵固定部，該圓筒狀的牽引泵固定部以與上述牽引泵旋轉(zhuǎn)部的外周隔著間隙圍繞上述牽引泵旋轉(zhuǎn)部的外周側(cè)的方式配置，并且該圓筒狀的牽引泵固定部由磁性材料形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空泵，其中， 該真空泵包括 磁軸承裝置，其具有在軸向上支承上述轉(zhuǎn)子的推力磁軸承及在徑向上支承上述轉(zhuǎn)子的徑向軸承； 泵基座部，在該泵基座部上設(shè)置述磁軸承裝置，且該泵基座部由非磁性材料形成； 軸向傳感器，其用于檢測上述轉(zhuǎn)子的軸向位置； 徑向傳感器，其用于檢測上述轉(zhuǎn)子的徑向位置； 第I磁屏蔽構(gòu)件，其由磁性材料形成，該第I磁屏蔽構(gòu)件設(shè)于上述泵殼的進(jìn)氣口而用于減少外部磁場經(jīng)由上述進(jìn)氣口進(jìn)入泵內(nèi)；以及 第2磁屏蔽構(gòu)件，其由磁性材料形成，該第2磁屏蔽構(gòu)件設(shè)于上述泵基座部而用于減少外部磁場對上述磁軸承裝置的影響。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空泵，其中， 上述第2磁屏蔽構(gòu)件構(gòu)成至少容納上述軸向傳感器的真空容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空泵，其中， 該真空泵包括由磁性材料形成的第3磁屏蔽構(gòu)件，該第3磁屏蔽構(gòu)件以覆蓋由上述非磁性材料形成的泵基座部的外周的方式從上述第2磁屏蔽構(gòu)件向上述泵殼的方向延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的真空泵，其中， 該真空泵將上述第2磁屏蔽構(gòu)件和上述第3磁屏蔽構(gòu)件一體地形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中的任一項所述的真空泵，其中， 上述磁屏蔽構(gòu)件具有圓板部和支承梁，該支承梁將上述圓板部支承在上述進(jìn)氣口的中央。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空泵，其中， 上述轉(zhuǎn)子具有作為上述旋轉(zhuǎn)側(cè)排氣功能部的多個渦輪葉片； 將上述圓板部的外徑D設(shè)定為上述徑向傳感器的外徑Ds以上且為通過形成在上述轉(zhuǎn)子的周向上的多個上述渦輪葉片的各葉片根部的圓的直徑Dri以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所述的真空泵，其中， 該真空泵還包括被螺栓固定在上述泵殼的進(jìn)氣口且用于防止異物向泵內(nèi)進(jìn)入的保護(hù)網(wǎng)； 在上述泵殼上形成有螺栓固定用的貫通的螺紋孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至6中的任一項所述的真空泵，其中， 上述第I磁屏蔽構(gòu)件設(shè)于上述泵殼的進(jìn)氣口而兼用作防止異物向泵內(nèi)進(jìn)入的保護(hù)網(wǎng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項所述的真空泵，其中， 作為上述磁性材料使用碳素鋼或者合金鋼。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的真空泵，其中， 上述泵殼由作為碳素鋼的S45C形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的真空泵，其中， 在上述磁性材料的表面上實施有包含N — P電鍍處理的耐腐蝕處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種真空泵。該真空泵(1)包括轉(zhuǎn)子(30)，其形成有旋轉(zhuǎn)側(cè)排氣功能部(32)；電機(jī)(36)，其用于驅(qū)動轉(zhuǎn)子(30)使該轉(zhuǎn)子(30)相對于固定側(cè)排氣功能部(22)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；以及筒狀的泵殼(2)，其由磁性材料形成，且在該泵殼(2)的內(nèi)部配置有轉(zhuǎn)子(30)和固定側(cè)排氣功能部(22)。
文檔編號F04D19/04GK103069173SQ20118003892
公開日2013年4月24日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者筒井慎吾 申請人:株式會社島津制作所