CN104343699B - 真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空泵，一种真空泵，具有泵入口、泵出口、可绕旋转轴旋转的转子、至少一个工艺气体泵级、马达空间和驱动马达，工艺气体泵级用于将泵入口处的工艺气体从泵入口传输到泵出口，驱动马达设置在马达空间中，驱动马达用于转动地驱动转子，并且包括马达定子，提供至少一个用于工艺气体的气体路径，所述气体路径为从所述泵入口到所述泵出口，所述气体路径通过马达空间，并且至少部分地沿所述马达定子或通过马达定子。

Description

真空泵

本发明涉及真空泵，该真空泵具有泵入口、泵出口、可围绕旋转轴转动的转子以及至少一个用于传输泵入口处的工艺气体的工艺气体泵级。

真空泵应用于不同的技术领域，例如，在半导体制造领域，真空泵为相应的工艺提供所需的真空。真空泵通常包括马达空间以及设置在马达空间中的驱动马达，驱动马达用于转动地驱动转子，并且包括马达定子。

在已知的真空泵中，工艺气体从真空泵的入口被传输经过马达空间到达真空泵的出口。为了传输该气体，需要额外的传输机结构和进一步的措施，这些会增加泵结构的复杂性，以及制造真空泵所需要的工作量和真空泵的建造空间。

因此，本发明的目的在于提供具有简单结构的真空泵，该真空泵能够在小的建造空间内实现，并且需要的制造工作量也很少，该真空泵能够同时的提供高吸入功率和高压缩性。

通过具有权利要求1中的特征的真空泵来实现上述目标。

该真空泵包括泵入口、泵出口、能够围绕旋转轴转动的转子以及至少一个工艺气体泵级。该工艺气体泵级用于将泵入口处的工艺气体传输到泵出口，还包括马达空间和设置在马达空间中的驱动马达。该驱动马达用于转动地驱动转子，并且包含马达定子。提供至少一个用于将工艺气体从泵入口传输到泵出口的气体路径。该气体路径通过马达空间，并且至少部分沿马达定子或者通过马达定子。

因为马达空间本身是用作气体传导或者气体传输结构，因而制造额外的气体传导结构的工作量减少了，所以穿过马达空间并沿马达定子或者穿过马达定子的气体传导保证了真空泵更紧凑和更简单的结构。另外，泵出口可以设置在远离一个或者多个工艺气体泵级的起泵作用的结构的真空泵侧。原则上，在该处能够获得比在工艺气体泵级侧更自由的建造空间，从而能够更好的利用空间以及能够保证真空泵更紧凑的设计。

通过附属权利要求、说明书和附图来描述本发明有利的实施例。

在一个有利的实施例中，在马达定子和马达转子之间提供中间空间。该至少一个气体路径优选地通过中间空间。因为工艺气体传导经过中间空间，并且没有与转子直接接触，在该区间，在传输的工艺气体和转子之间的额外的摩擦力也能够得到避免或者该摩擦力至少会减少，否则，由于中间空间的超薄设计以及转子在该处的高速转动，将导致吸力和压缩的损害，并产生大量的热以及会导致真空泵的高功耗。

传导经过中间空间的部分气体路径优选地沿马达定子延伸和/或通过马达定子。从而中间空间不需要任何大量的额外的建造空间或者制造工作量，就实现经过中间空间的有利的气体传导。

原则上，除了提供穿过中间空间的气体路径外，还提供至少一个穿过中间空间的另一气体路径。如果传输通过马达空间的工艺气体的主要部分是传输经过中间空间，优选地是这种情况。

可以通过马达定子和转子相对侧来限定中间空间。中间空间优选地包括马达间隙，特别为径向马达间隙，该间隙优选地延伸通过位于轴向的马达定子，即位于旋转轴方向上。马达定子和转子能够通过中间空间相互磁力影响，并通过中间空间传输驱动马达产生的驱动扭矩给转子。

气体路径优选地从马达空间的入口延伸通过马达空间并到达马达空间的出口。在这方面，入口和出口可设置在位于马达定子和转子之间的中间空间的不同侧。马达空间的入口和出口能够在轴向相互间隔，在这方面，特别地，可以为在轴向方向上设置于中间空间之上和之下。

延伸通过中间空间的气体路径可面向轴向或者至少有一个轴向分量，特别地，至少部分沿马达延伸和/或穿过马达定子。气体路径中延伸通过中间空间并沿马达延伸和/或通过马达定子的那一部分，优选地在马达定子总的轴向长度上延伸。

根据有利的实施例，提供一个或者多个通道，气体路径通过该通道延伸通过中间空间，该通道被部分边缘或者全部边缘上的马达定子限定。气体通过渠道传输通过中间空间，由此能够实现低阻力和高传导性。至少一个通道或者每个通道优选地被马达定子的切口或者开口限定。因为只需要在马达定子中提供相应的切口或者开口，该通道能够特别简单地被制造。当马达定子按通常的方式安装在真空泵中时，就自动形成预期的通道。

至少一个通道或者每个通道优选地在马达定子总的轴向长度上或者至少在马达定子的部分轴向长度延伸。该通道被马达定子沿该长度限制。

马达定子可以具有开口，特别是贯通的开口，该开口具有封闭的截面，并且限定相应的通道。马达定子还可以具有切口，比如槽形切口，该槽形切口限定通道的封闭截面以及真空泵的相邻组件，例如，限定部分壳体，或者承载或者固定马达定子的接收部分。该切口优选地设置在定子的径向外侧。一方面，在该处可进行有利的气体传导。另外，由于切口的存在，马达定子的运行仅仅受到马达定子径向外侧上马达定子缺少材料的很小的影响。

至少一个通道或者每个通道在它的至少部分长度上或者在它的总长度上可具有轴向分量。

马达定子优选地用于产生电磁驱动场，以用于传递扭矩到转子。马达定子可具有芯，其优选地承载一个或者多个马达定子线圈。该芯优选地至少部分的特别全部的包括磁材料，特别是软磁材料和/或金属材料。该芯可具有一个或者多个凹槽，线圈固定在该凹槽的径向内侧。如果马达定子具有多个开口或者切口，如上所述，它们优选地形成在马达定子的芯中。

该芯可包括多个圆盘，这些圆盘特别地设在轴向方向，并且相互地叠加。这些圆盘优选地至少部分以及特别全部地包括磁材料、特别为软磁材料，和/或金属材料。这些圆盘优选地形成马达定子的金属薄片包。该金属薄片包可以为烤漆金属薄片包。

根据有利的实施例，被一个或者多个通道限定的马达定子的切口或者开口形成于芯的圆盘上。因为优选地，只需要各个圆盘上开设有切口或者开口来产生期望的通道，就可以通过特别小的工作量来实现本实施例。这些圆盘的切口或者开口，例如可以通过冲压来实现。如果这样，这些圆盘可由在制造过程中具有预期的切口或者开口的毛坯件冲压而成，因为特别地只使用一个冲压工具就可制造这些圆盘，因此，不需要任何大量的额外的工作量即可制造真空泵。

在有利的实施例中，设置和/或布置通道，使得在围绕旋转轴转动的总的角度上产生大致均匀的驱动扭矩。在这方面，特别地避免了由于马达定子的切口和/或开口而造成的马达定子缺少材料，这马达定子缺少材料将导致启动转矩的产生，从而造成驱动马达不均匀的运行。如同下面详细的描述，为此目的，通道可以不对称的设置，例如，可以在马达定子的外围不对称地分布。

在一个实施例中，马达定子上没有设置通道的区域与至少一个径向方向的通道相对设置，特别地与每个径向方向的通道相对设置。优选地，因此没有两条通道在径向方向相对彼此设置。由此避免了通道对转子的磁极对的磁极的影响，这些磁极通常在径向方向上相对彼此设置。相反，分别只有磁极对的一个磁极设置在通道的直接影响区域，因此能够实现马达的均匀转动。

在一个实施例中，提供奇数个通道。在这方面，通道优选地大致均匀地设置在马达定子的外围。由此同样地避免通道对驱动马达的运行的总的影响，从而实现了平稳的运行。

在另一个实施例中，至少一个通道以及特别是每个通道在其至少部分长度上，特别是在其总长度上，朝驱动马达的旋转轴倾斜。由此保证了通道以及通道对驱动马达的运行的影响分布在围绕旋转轴转动的旋转角的更大的区间上，从而保证了在总的旋转角上的平稳运行，尽管通道具有离散特性。此外，由于通道的倾斜的设置，通道区间较大的表面可改进马达定子的冷却。

工艺气体中传输通过马达空间和传输经过中间空间的那一部分优选地大于-可能仍存在(present)-并传输通过中间空间的那部分工艺气体。为了减少传输通过中间空间的那一部分工艺气体，可提供密封件来流体密封中间空间。例如，该密封件可包括动态迷宫式密封件。此外，中间空间可尽可能的保持的很小，例如，包括特别窄的马达间隙，由此，传输通过中间空间的那一部分工艺气体也同样地减少。由此能够特别有效地避免由于工艺气体导向通过中间空间而造成泵的吸气功率和泵加热的损坏的后果。

在一个有利的实施例中，提供塞班泵级，该塞班泵级用于传输工艺气体到马达空间。

通过较小的工作量和在较小的建造空间内，可实现额外的塞班泵级。已经发现，塞班泵级提供的额外的泵动适合于抵消泵的吸气功率的减少，该泵的吸气功率的减少是由于在中间空间中的马达定子和转子的气体摩擦造成的。因此，可提供一个紧凑和高性能的真空泵，该真空泵具有简单的装置，并且有气体延伸通过马达空间。

在本实施例中，该至少一个气体路径能够延伸通过中间空间。如上所述，该至少一个气体路径也能够经过中间空间。还提供多个气体路径，它们中的每个穿过马达空间，优选地沿马达定子或者穿过马达定子，至少一个气体路径穿过中间空间，至少一个气体路径通向中间空间。

塞班泵级优选地具有入口与出口，该入口通过导气的方式连接到该至少一个工艺气体泵级，该出口以导气的方式连接到马达空间或者入口。在这方面，塞班泵级泵级的出口能够进入马达空间，而不会与另一泵级干涉。因此，能够实现真空泵的高的泵效率和吸气性能。

塞班泵级优选地包括转子部件，特别为可转动地耦接于转子的转子部件，该转子部件优选地为圆盘形。塞班泵级可包括定子部件，该定子部件优选为圆盘形。转子部件和定子部件中的每个均能形成一个起塞班泵级泵作用的表面。在这方面，圆盘形的转子部件和/或定子部件可沿径向面向旋转轴。

起塞班泵级泵作用的表面优选地设有起塞班泵级泵作用的结构和/或表面，该表面是平整的或者光滑的。塞班泵级可包括带纹路的表面，该带纹路的表面优选地由定子部件形成，塞班泵级还包括平整或者光滑的平面，该平整或者光滑的平面优选地由转子部件形成。起转子部件泵作用的表面的平整或者光滑设计具有如下优点：转子部件可以被简单地制造，而不需要减弱转子部件，否则真空泵在运转时产生的离心力应变会导致转子部件的损坏。塞班泵级原则上还可以包括：具有起泵作用的带有纹路的表面的转子以及具有起泵作用的光滑平面的定子。然而，还提供所谓的双线程。在这种情况中，转子部件和定子部件中气泵作用的表面相对设置(respectively structured)。

起泵作用的表面优选地限定塞班泵级的至少一个传输通道和用于密封传输通道的密封间隙。传输通道可以为螺旋形，并且特别地，在平面内径向延伸到旋转轴。密封间隙优选地为轴密封间隙。然而，传输结构也可斜向延伸，即倾斜于旋转轴。

起泵作用且限定密封间隙的至少一个表面的区间是通过或者可以通过材料去除加工至少部分地制造。从而能够保证起泵作用的表面之间的特别好的匹配，以及密封间隙小的间隙宽度。

在一个有利的实施例中，转子部件同时形成工艺气体泵级的旋转部件。由此，可以提供一种特别易于制造同时紧凑的真空泵。例如，转子部件可被设为工艺气体泵级的转子圆盘，工艺气体泵级为涡轮分子泵。在这方面，起泵作用的表面可由转子圆盘的内部区间形成，并且将其设置为支撑环，其支撑转子圆盘的叶片，该叶片优选地从该区域在径向方向上突出(project)。转子部件也可设为工艺气体泵级的转子轮毂，特别为霍尔维克泵级、线程泵级或者跨线程泵级或者双跨线程泵级。在轮毂处出现多个泵级。

塞班泵级优选地设置在工艺气体泵级的转子部件内。工艺气体泵级优选地包括至少一个套筒状的，特别为圆柱转子部件，特别为霍尔维克转子套筒，或者为线程泵或者跨圆柱体或者双跨圆柱体线程泵级的套筒，塞班泵级设置在套筒状转子部件里面。从而能够实现真空泵特别紧凑的建造外形。

在一个有利的实施例中，塞班泵级的定子部件被分隔壁支撑或由分隔壁形成，分隔壁限定马达空间。因为不需要提供分离的转子部件或者不需要提供分离的转子部件的承载结构，本实施例的真空泵可以被特别简单地制造。

定子部件和/或转子部件可设为注塑件、锻造件或者成形件。

塞班泵级的定子部件和/或转子部件可至少部分或者全部地包括金属，特别包括铝，和/或定子部件和/或转子部件至少部分地或者全部地包括塑料。

塞班泵级优选地用于通过间隙将工艺气体传输进入马达空间，特别为通过在转子和限定马达空间的分隔壁之间形成的径向间隙。因为在塞班泵级和分隔壁之间没有分离的气体传导连接，这些可通过简单的方式产生。

如上所述，在马达定子和转子之间可提供中间空间。

在一个实施例中，限定中间空间的马达定子和转子的相对设置的表面形成泵级的起泵作用的表面，该起泵作用的表面用于传输工艺气体通过中间空间。马达定子和转子的相对设置的表面所以形成泵级并在工艺气体的传输方向上提供额外的泵动。通过该额外的泵动能够避免由于在中间空间中产生气体摩擦而造成的真空泵吸气功率的减少。干扰气体的摩擦被与起泵作用的与工艺气体之间的相互作用替代，从而能够增进泵的吸入功率。由此能够提供便宜制造且紧凑的真空泵，该真空泵具有高吸气功率，并且具有延伸通过马达空间的气体传导。

在本实施例中，至少一个气体路径通过中间空间以及通过泵级，泵级由限定中间空间的表面形成。另外，还可至少提供另一额外的气体路径，如上所述，该路径经过中间空间。

起泵作用的至少一个表面优选地为带纹路的。起泵作用的另一表面设为光滑的。起泵作用的两个表面都可设为带纹路的。起泵作用的一个表面可由马达定子的芯或者其径向内表面形成。起泵作用的另一个表面可由转子轴的径向外表面形成，由设置在转子轴上的驱动马达的永磁装置的径向外表面形成和/或由环绕径向外侧的永磁装置并且相对于中间空间密封永磁装置的包装的径向外表面形成。

泵级优选地设为霍尔维克泵级、线程泵级或者跨线程或者双跨线程泵级。

起泵作用的至少一个表面包括一个或者多个通道，该通道围绕轴向的旋转轴螺旋延伸并且优选地形成霍尔维克通道。通过霍尔维克泵级，可在起定子的泵作用的表面上形成霍尔维克通道，相对设置的起转子的泵作用的表面可设为光滑的。通过线程泵级，霍尔维克通道可设置在起转子泵作用的表面，起泵作用的相对设置的表面可以是光滑的。例如，为了形成跨线程泵级或者双跨线程泵级，起泵作用的两个表面可具有这种螺旋通道。马达间隙可以为密封间隙，特别为泵级的径向密封间隙，例如霍尔维克间隙。

真空泵优选地具有电动马达作为驱动马达。马达可以为无刷直流马达或者为异步马达。马达定子可包括芯，优选地，该芯部分包括，特别为全部包括磁，特别为软磁，和/或金属材料。马达定子可包括一个或者多个线圈，这些线圈优选地被芯支撑，并且例如固定在马达定子的凹槽内，该凹槽设在马达定子的径向内侧。该芯可包括多个圆盘，这些圆盘相互叠加，例如，可以为金属薄片包。

真空泵包括一个或者多个工艺气体泵级，该泵级将工艺气体从泵入口传输到泵出口。例如，真空泵可以为涡轮分子泵，该涡轮分子泵包括一个或者多个涡轮分子泵级。真空泵可替换地或者可附加地包括一个或者多个霍尔维克泵级，一个或者多个线程泵级，一个或者多个跨线程或者双跨线程泵级，一个或者多个侧槽泵级，一个或者多个盖德泵级和/或一个或者多个塞班泵级作为工艺气体泵级。真空泵可为复合真空泵，在该复合真空泵中，上述不同的泵级可相互结合。

真空泵的转子可包括转子轴，转子轴可围绕旋转轴旋转地支撑。转子轴优选地形成驱动马达的电枢。转子可具有永磁装置，该永磁装置设置在转子轴上，并且具有一个或者多个极对，这些极对设置在马达定子的磁影响区，这些极对的极是相对设置的，优选地在径向上相对设置的。此外，转子还具有用于永磁装置的封装(encapsulation)。该封装在径向外侧围绕永磁装置，并且相对于中间空间密封永磁装置以及在密封空间中的工艺气体，从而防止工艺气体给永磁装置造成的损坏。

转子，特别为快速旋转的转子，优选地包括一个或者多个工艺气体泵级的转子轴和转子部件。转子部件设置可与转子轴设为一个部件，或者其可作为分离的部件连接到转子轴。上述实施例中具有额外的塞班泵级，该塞班泵级用于将工艺气体传输到马达空间。塞班泵级的转子部件可与上面描述的工艺气体泵级的转子部件相同，塞班泵级的转子部件优选地同样与转子轴设为一个部件，或者转子部件作为分离的部件连接到转子轴。

通过结合有利的实施例和附图将实例性的在下面的部分描述本发明。

图1本发明实施例的真空泵的截面图；

图2图1所示真空泵的一部分；

图3图1和图2所示的真空泵的马达定子的平面图；

图4图3所示的马达定子的侧视图；

图5另一马达定子的侧视图；

图6本发明另一实施例的真空泵的截面图；

图7图6所示真空泵的一部分；

图8图6和图7所示的真空泵马达定子的平面图；

图9本发明另一实施例的真空泵的截面图；以及

图10图9所示真空泵的一部分。

图1所示的真空泵包括泵入口10、泵出口12以及多个工艺气体泵级。泵入口10被入口法兰11围绕，工艺气体泵级用于将泵入口10处的工艺气体传输到泵出口12。真空泵包括壳体64和设置在壳体64内的转子16，转子16具有转子轴15，转子轴15可绕旋转轴14旋转地被支撑。

本实施例中的为涡轮分子泵，并且包括多个起泵作用的涡轮分子泵级，涡轮分子泵级相互串联连接并且具有多个固定到转子轴15上的径向转子圆盘66，涡轮分子泵级还具有设置在转子圆盘66中间并且固定于壳体64的定子圆盘68，转子圆盘66和相邻的定子圆盘68中的每个形成涡轮分子泵级。通过以设定的轴向间隔相互间隔开的隔环70获得定子圆盘68。

真空泵额外地包括四个在径向方向上相互设置的霍尔维克泵级，这些霍尔维克泵级以起泵作用的方式相互串联。霍尔维克泵级的转子包括与转子轴15为一体的转子轮毂72以及两个固定到转子轮毂72上的霍尔维克转子套筒74、76。两个霍尔维克转子套筒74、76被转子轮毂72支撑，霍尔维克转子套筒74、76为圆柱套形，并且同轴面向旋转轴14设置，并在径向彼此嵌套设置。另外，霍尔维克定子套筒78、80具有圆柱套形，并且同样同轴面向旋转轴14设置，并在径向彼此嵌套设置。通过壳体64的接收部132形成第三霍尔维克定子套筒，其作用如下面的部分所述，用于接收和固定驱动马达20。

起霍尔维克泵级的泵作用的表面由夹套的表面形成，即由霍尔维克转子套筒74、76，霍尔维克定子套筒78、80以及接收部132的径向内表面和外表面形成。外霍尔维克定子套筒78的径向内表面与外霍尔维克转子套筒74的径向外表面相对设置，并同时形成径向霍尔维克间隙82，外霍尔维克定子套筒78的径向内表面与径向霍尔维克间隙82形成第一霍尔维克泵级。外霍尔维克转子套筒74的径向内表面与内霍尔维克转子套筒80的径向外表面相对设置，并同时形成径向霍尔维克间隙84，外霍尔维克转子套筒74的径向内表面与径向霍尔维克间隙82形成第二霍尔维克泵级。内霍尔维克定子套筒80的径向内表面与内霍尔维克转子套筒76的径向外表面相对设置，并同时形成径向霍尔维克间隙86，内霍尔维克定子套筒80的径向内表面与径向霍尔维克间隙86形成第三霍尔维克泵级。内霍尔维克定子套筒76的径向内表面与接收部132的径向外表面相对设置，并同时形成径向霍尔维克间隙87，内霍尔维克定子套筒76的径向内表面与径向霍尔维克间隙87形成第四霍尔维克泵级。

起霍尔维克定子套筒78、80以及接收部132泵作用的上述命名的表面中的每个具有多个霍尔维克凹槽，这些霍尔维克凹槽在轴向方向上沿旋转轴14螺旋延伸，然而，霍尔维克转子套筒74、76中的相对设置的夹套的外表面为光滑的，并在真空泵的运行中，将气体推进霍尔维克凹槽。

在泵出口12的区间提供滚动轴承88，在泵入口10的区间提供永磁轴承90用于旋转地支持转子轴15。

在滚动轴承88的区间提供锥形飞溅螺母92，其外直径朝滚动轴承88方向增加。飞溅螺母92与操作介质存储的至少一个滑动片相滑动接触。操作介质存储包括多个吸收圆盘94，吸收圆盘94相互叠加，并且对于滚动轴承88，通过操作介质来饱和，例如通过润滑剂。在真空泵的运行中，通过毛细作用将操作介质从操作介质存储通过滑动片传输到转动飞溅螺母92，并且由于离心力的作用而沿飞溅螺母，在飞溅螺母92的外直径方向传输，飞溅螺母92的外直径在朝滚动轴承88的方向上变得更大，例如，并在该处满足润滑功能。滚动轴承88和操作介质存储被桶形嵌件96和真空泵的盖元件98封装。

永磁轴承包括位于转子侧的无盖轴承100和位于定子侧的无盖轴承102，其中每个轴承包括多个永磁环104和106的环堆，每个环堆在轴向相互堆叠。磁环104、106相对彼此设置并形成径向轴承间隙108，转子侧的磁环104径向向外设置，定子侧的磁环106径向向内设置。轴承间隙108中的磁场产生磁环104和106之间的磁斥力，该磁斥力产生转子轴15的径向支持。

转子侧的磁环104被转子轴的承载部110承载，承载部在径向外侧围绕磁环104。位于定子侧的磁环被位于定子侧的承载部112承载，承载部112延伸通过磁环106并在壳体64的径向支杆114上悬挂。位于转子侧的磁环104与旋转轴14平行固定。在一个方向上通过连接到承载部110上的盖元件116来平行固定。在另一个方向上，通过承载部110径向凸出的肩部来平行固定。位于定子侧的磁环106在一个方向上通过卡环118与补偿元件120与旋转轴14平行固定。卡环118连接承载部112，补偿原件120设置在卡环118和磁环106之间。磁环106在另一个方向上通过连接于承载部112的支撑环122固定。

在磁环内设有应急轴承或者安全轴承124，在真空泵的正常运行期间，应急轴承或者安全轴承处于空闲状态，没有接触，当转子16相对于定子径向过度偏转形成转子16的径向接触时，轴承接合。该径向接触能够阻止转子侧的结构与定子侧的结构相碰撞。安全轴承124为非润滑滚动轴承并且与转子16和/或定子形成径向间隙，该间隙使得安全轴承124在正常运行期间没有接合。安全轴承124接合处的径向偏转是足够大的，使得在真空泵的正常运行中，安全轴承没有接合。该偏转同时也是足够小的，使得在任何环境下可以避免转子侧的结构与定子侧的结构相碰撞。

真空泵包括用于旋转地驱动转子16的驱动马达20。在图2中可以特别容易的辨认驱动马达20和周围泵组件的细节。驱动马达20包括马达定子22，马达定子芯38和一个或者多个线圈42，线圈只在图1中示出，并且固定在芯38的凹槽中，凹槽设置在芯38的径向内侧。

驱动马达20的衔铁由转子16形成，转子16的转子轴延伸通过马达定子22。永磁装置128固定在转子轴15部分的径向外侧，转子轴15延伸通过马达定子22。中间空间24包括径向马达间隙，通过该径向马达间隙马达定子22和永磁装置128具有用于传输驱动扭矩的磁影响，中间空间24设置在马达定子22和转子16的段之间，转子16延伸通过马达定子22。

永磁装置128在轴向方向上通过紧固套126以及转子轴15固定在转子轴15上。封装130围绕其径向外侧的永磁装置128并且相对于中间空间将其密封。

马达定子22通过接收部132设置在壳体64上，接收部132固定在壳体64上，接收部132在径向外侧围绕马达定子22，接收部132在径向和轴向支撑马达钉子22。接收部132限定马达空间18以及转子轮毂72，驱动马达20设置在马达空间18中。

马达空间18具有入口28，入口28设置在中间空间24的一侧，并且通过导气的方式连接到向内设置的第四霍尔维克泵级和位于中间空间24的相对设置侧的出口30，并且以导气的方式连接于泵出口12。

马达定子22的芯38在图1和图2所示区域的径向外侧具有切口34。切口34与接收部132的相邻区间形成通道32。通过通道32，传输进入马达空间18的工艺气体能够从入口28经过中间空间24到达出口30。

工艺气体通过气体路径从泵入口10传输至泵出口12，气体路径如图1和图2中的箭头所示。工艺气体从泵入口10首先顺序传输通过涡轮分子泵级，随后顺序通过四个霍尔维克泵级。离开第四霍尔维克泵级的气体进入马达空间18，并且从马达空间18的入口28通过通道32到达马达空间18的出口30以及到达泵出口12。

图3示出了驱动马达20的马达定子22。图1和图2示出了驱动马达的轴向平面图。在图3中，接收部132使用虚线所示。对应于图1和图2中的截面使用图3中的I-I线表示。

如图3所示，马达定子22的芯38在径向外侧具有三个切口34，每个切口同处于安装状态的接收部132的相邻区间形成图1和图2所示的通道32。通过该通道，工艺气体能够从入口28经过马达的中间空间24到达马达空间的出口30。切口34中的每个由凹槽形成，在径向方向或者面向轴向方向，凹槽进入马达定子22。

如图3所示，三个通道32均匀地分布在马达定子22的外围。因此，马达定子22的区间在径向总是相对地设置通道32，在该区间，没有设置切口34。从而能够增加驱动马达20的平稳运行。

图4示出了图1至图3所示的马达定子，图1至图3示出了马达定子的侧视图。如图4所示，马达定子22的芯38包括多个圆盘40，这些圆盘在轴向相互叠加。在圆盘的径向外侧，对于每个通道32，这些圆盘具有各自的切口134。单独的切口124相互对准形成马达定子22的切口34。

图5示出了另一马达定子22，该马达定子22可被用于图1和图2所示的真空泵中，而不是应用在图3和图4所示的真空泵中。除了下面描述的特殊的特征外，图5所示的马达定子22对应于图4所示的马达定子22。

然而，图4所示的切口134在轴向方向相互对齐，单独圆盘40的多个切口134在图5所示的马达定子22内前后相接，切口134相互之间具有角度偏差的设置在外围方向。切口134因此在倾斜于旋转轴14的方向上相互对齐，并且形成倾斜面向旋转轴14的切口34以及倾斜面向旋转轴14的通道32。切口34所以分布在马达定子22的外围的较大区间，由此增加了马达的平稳运行。图5所示的马达定子22还包括三个切口34，切口34在马达定子22的外围均匀分布，并且按照上面描述的方式设置。

图6和图7示出了本发明另一实施例中的真空泵，其对应了图1和图2所示的真空泵，除了下面详细描述的特殊情况外。原则上，在所有的附图中，相同或者相互对应的元件具有相同的标号。

在图6和图7所示的真空泵中，马达定子22包括切口34，切口34同接收部132的相邻区中的每个限定通道32，还包括开口36，开口36穿过马达定子22，并且具有封闭的截面，每个开口限定通道32。通过通道32，气体能够从入口28进入经过中间空间24进入马达空间18的出口30。

图8示出了图6和图7中轴向平面图示出的驱动马达20的马达定子22。对应于图6和图7的截面在图8中用剖面线II-II表示。如图8所示，马达定子22总共具有七个贯通的封闭开口36，每个开口对于工艺气体限定通道32。开口36均匀分布在马达定子22的外围，因此由于奇数个开口36，没有开口36的马达定子22的部分与在径向设置的每个开口相对设置，由此，增加了驱动马达20的平稳运行。

图9示出了本发明另一实施例的真空泵，其大致对应于图1、2、6和7中的真空泵，除了下面描述的特殊特征外。图9示出了真空泵的电子控制单元136，通过电子控制单元136能够控制驱动马达。进一步的，还提供用于泵出口12的关闭元件138，在真空泵进入运行期间需要将关闭元件138去除。

在图9和图10所示的真空泵中，马达空间18通过分隔壁58从真空泵的吸入空间分离。转子轴15延伸通过分隔壁58并形成径向间隙59，间隙59同时形成马达空间18的入口28。本实施例中，未提供第四霍尔维克泵级，但是其可以同样地存在。

真空泵包括塞班泵级44，塞班泵级44设置在两个霍尔维克转子套筒74、76内并且具有入口46，入口46以导气的方式连接于第三霍尔维克泵级，还具有出口48，出口48与间隙59相连通，可以通过塞班泵级将工艺气体从真空泵的吸入空间传入马达空间18。

在本实施例中，霍尔维克泵级的转子轴72为分离的部件，其转动的固定连接于转子轴15，转子轴72同时形成塞班泵级的转子部件50，分隔壁58同时形成塞班泵级44的定子部件52。转子部件50和定子部件52中的每个形成起塞班泵级44泵作用的两个表面54、56中的一个，表面54、56相对彼此设置，并形成轴向密封间隙63，并大致相对于旋转轴14面向径向。在这方面，起转子部件50的泵作用的表面54为光滑的。然而，起定子部件52泵作用的表面56是带纹路的。

起定子部件52泵作用的表面54包括突出部140，突出部140限定塞班泵级的传输通道142，传输通道142在径向平面内从位于径向外侧的入口46到径向内侧的塞班泵级44螺旋延伸，在真空泵的运行中，在传输通道142内工艺气体被排出。

在图9和图10所示的真空泵的运行中，工艺气体根据箭头26传输，并顺序通过涡轮分子泵，通过三个霍尔维克泵级，以及通过塞班泵级44进入马达空间18。在本实施例中，传输进入马达空间18的气体通过中间空间24进入马达空间18的出口30。另外，在本实施例中，还可提供通道，通道被马达定子22限定，通过通道，工艺气体能够从入口28经过中间空间24达到马达空间18出口30。

图1至图10所示的真空泵可额外地被修改，使得限制中间空间24的马达定子22和转子16相对设置的表面形成起泵作用的结构，该结构用于主动地传输工艺气体通过中间空间24。泵的吸气性能也能进一步的增加。真空泵的该实施例还可能独立于图1至图10所示的实施例。

附图标记列表

10 泵入口

11 入口法兰

12 泵出口

14 旋转轴

15 转子轴

16 转子

18 马达空间

20 驱动马达

22 马达定子

24 中间空间

26 箭头，气体路径

28 入口

30 出口

32 通道

34 切口

36 开口

38 芯

40 圆盘

42 线圈

44 塞班泵级

46 入口

48 出口

50 转子部件

52 定子部件

54,56 起泵作用的表面

58 分隔壁

59 间隙

63 密封间隙

64 壳体

66 转子圆盘

68 定子圆盘

70 隔环

72 转子轮毂

74,76 霍尔维克转子套筒

78,80 霍尔维克定子套筒

82,84,86,87 霍尔维克间隙

88 滚动轴承

90 永磁轴承

92 飞溅螺母

94 吸收圆盘

96 桶形嵌件

98 盖元件

100 转子侧无盖轴承

102 定子侧无盖轴承

104,106 磁环

108 轴承间隙

110,112 承载部

114 支杆

116 盖元件

118 卡环

120 补偿元件

122 支撑环

124 安全轴承

126 紧固套

128 永磁装置

130 封装

132 接收部

134 切口

136 控制单元

138 关闭元件

140 凸出部

142 传输通道

Claims (19)

1.一种真空泵，具有泵入口(10)、泵出口(12)、可绕旋转轴(14)旋转的转子(16)、至少一个工艺气体泵级、马达空间(18)和驱动马达(20)，工艺气体泵级用于将所述泵入口(10)处的工艺气体从所述泵入口(10)传输到所述泵出口(12)，所述驱动马达(20)设置在所述马达空间(18)中，所述驱动马达(20)用于转动地驱动转子(16)，所述驱动马达(20)包括马达定子(22)，其特征在于，提供至少一个用于工艺气体的气体路径，所述气体路径为从所述泵入口(10)到所述泵出口(12)，所述气体路径通过所述马达空间(18)，并且至少部分地沿所述马达定子(22)或通过所述马达定子(22)；

提供设置在所述马达定子(22)和所述转子(16)之间的中间空间(24)，所述气体路径通向所述中间空间(24)；其中所述工艺气体传导经过所述中间空间(24)，并且没有与所述转子(16)直接接触。

2.一种真空泵，具有泵入口(10)、泵出口(12)、可绕旋转轴(14)旋转的转子(16)、至少一个工艺气体泵级、马达空间(18)和驱动马达(20)，工艺气体泵级用于将所述泵入口(10)处的工艺气体从所述泵入口(10)传输到所述泵出口(12)，所述驱动马达(20)设置在所述马达空间(18)中，所述驱动马达(20)用于转动地驱动转子(16)，所述驱动马达(20)包括马达定子(22)，其特征在于，提供至少一个用于工艺气体的气体路径，所述气体路径为从所述泵入口(10)到所述泵出口(12)，所述气体路径通过所述马达空间(18)，并且至少部分地沿所述马达定子(22)或通过所述马达定子(22)；

提供设置在所述马达定子(22)和所述转子(16)之间的中间空间(24)，所述气体路径通向所述中间空间(24)；其中还提供多个所述气体路径，以及至少一个所述气体路径穿过所述中间空间(24)，至少一个所述气体路径通向所述中间空间(24)。

3.如权利要求1或2所述的真空泵，其特征在于，提供一个或者多个通道(32)，通过所述一个或者多个通道(32)，所述气体路径能够延伸经过所述中间空间(24)，所述一个或者多个通道(32)在它们的部分外围或者在它们的全部外围上被所述马达定子限定，至少一个通道(32)或者每个通道(32)被所述马达定子(22)的切口或者开口(36)限定。

4.如权利要求3所述的真空泵，其特征在于，所述马达定子(22)具有芯(38)以及至少一个被所述芯(38)承载的线圈(42)，其中，所述芯(38)包括多个相互叠加的圆盘(40)，至少一个通道(32)或者每个通道(32)被所述圆盘(40)的切口或者开口限定。

5.如权利要求3所述的真空泵，其特征在于，所述通道(32)被设置和/或布置，使得驱动马达(20)在相对于旋转轴(14)的总的旋转角上产生大致均匀的驱动扭矩。

6.如权利要求3所述的真空泵，其特征在于，所述马达定子(22)上没有通道(32)分布的区间在径向上与至少一个通道(32)相对设置；和/或提供奇数个通道(32)，这些通道(32)均匀地分布在所述马达定子(22)的外围；和/或至少一个通道(32)至少面向它的部分长度，并且相对于所述驱动马达(20)的所述旋转轴(14)倾斜。

7.如权利要求3所述的真空泵，其特征在于，所述马达定子(22)上没有通道(32)分布的区间在径向上与每个通道(32)相对设置；和/或提供奇数个通道(32)，这些通道(32)均匀地分布在所述马达定子(22)的外围；和/或每个通道(32)面向它的全部长度，并且相对于所述驱动马达(20)的所述旋转轴(14)倾斜。

8.如权利要求3所述的真空泵，其特征在于，提供至少一个密封件，用于流体密封所述中间空间(24)。

9.如权利要求3所述的真空泵，其特征在于，提供塞班泵级(44)，用于传输工艺气体进入所述马达空间(18)。

10.如权利要求9所述的真空泵，其特征在于，所述塞班泵级具有入口(46)，所述入口(46)以导气的方式连接至少一个工艺气体泵级，所述塞班泵级具有出口(48)，所述出口(48)以导气的方式连接于所述马达空间(18)。

11.如权利要求10所述的真空泵，其特征在于，所述塞班泵级(44)包括转子部件(50)，还包括定子部件(52)，所述转子部件(50)和所述定子部件(52)中的每个形成起塞班泵级(44)泵作用的表面(54，56)。

12.如权利要求11所述的真空泵，其特征在于，所述转子部件(50)为圆盘形转子部件，所述定子部件(52)为圆盘形定子部件。

13.如权利要求11所述的真空泵，其特征在于，所述转子部件(50)同时形成工艺气体泵级的转动部件，所述转子部件(50)为工艺气体泵级转子圆盘(66)，所述工艺气体泵级为涡轮分子泵级，所述转子部件(50)或者为工艺气体泵级的转子轮毂(72)，所述工艺气体泵级为霍尔维克泵级、线程泵级或者为跨线程泵级。

14.如权利要求11所述的真空泵，其特征在于，所述转子部件(50)同时形成工艺气体泵级的转动部件，所述转子部件(50)为工艺气体泵级转子圆盘(66)，所述工艺气体泵级为涡轮分子泵级，所述转子部件(50)或者为工艺气体泵级的转子轮毂(72)，所述工艺气体泵级为霍尔维克泵级、线程泵级或者为双跨线程泵级。

15.如权利要求11所述的真空泵，其特征在于，所述塞班泵级(44)的所述定子部件(52)由限定所述马达空间(18)的分隔壁(58)承载，或者被所述分隔壁(58)形成。

16.如权利要求9所述的真空泵，其特征在于，所述塞班泵级(44)用于通过间隙(59)将工艺气体传输进入所述马达空间(18)，所述间隙(59)在所述转子(16)和限定所述马达空间(18)的分隔壁(58)之间形成。

17.如权利要求3所述的真空泵，其特征在于，提供设置在所述马达定子(22)和所述转子(16)之间设置的中间空间(24)，彼此相对设置的并且限定所述中间空间(24)的所述马达定子(22)和所述转子(16)的表面形成起泵级的泵作用的表面，用于将工艺气体传输通过中间空间(24)。

18.如权利要求17所述的真空泵，其特征在于，所述泵级为霍尔维克泵级、线程泵级或跨线程泵级。

19.如权利要求17所述的真空泵，其特征在于，所述泵级为霍尔维克泵级、线程泵级或双跨线程泵级。