JP5456674B2 - 真空ポンプのための電気的フィードスルー - Google Patents

Description

本発明は、モータ及びポンプロータを収容する真空気密な筐体と、回路基板を含む電気的フィードスルーとを備えた真空ポンプに関する。

ターボ分子ポンプタイプの真空ポンプはロータを備えており、ロータは、非常に高い回転数で回転するように構成されており、従って高真空を生成すべく適合されている。このタイプの多くのポンプでは、ロータ及び該ロータを駆動するモータが磁気軸受で支持されている。筐体内は、通常10mbar未満の真空である。モータ及び磁気軸受のための電気的フィードスルーが、筐体に真空気密な状態で配置されている。

欧州特許出願公開第１７５７８２５号明細書には、筐体内へ挿入された電気的フィードスルーが回路基板を備えている真空ポンプが記載されている。回路基板の内面が、密閉手段を介して筐体に接して配置されており、回路基板の外面が、別の密閉手段を介して外側の真空カバーに接して配置されており、前記真空カバーは真空気密な状態で筐体を閉じている。回路基板の配線導体が２つの密閉手段間の間隙を通って導かれている。回路基板は、筐体の外部に配置されてコネクタを備えた突出部を含む。別のコネクタが、筐体内に配線導体に接して配置されている。

欧州特許出願公開第１７５７８２５号明細書

本発明は、その一部が筐体を越えて突出する回路基板を電気的フィードスルーが備えていないため、回路基板及び露出したプラグ装置が損傷する危険性の回避を可能にする真空ポンプを提供することを目的とする。

本発明に係る真空ポンプは、請求項１によって定義される。前記真空ポンプは、第１密閉手段及び第２密閉手段が配置されている回路基板を備えており、回路基板の部分領域が外側で大気圧にさらされ、生成された真空に内側でさらされるように、第１密閉手段及び第２密閉手段は互いに横方向に変位して配置されている。

このような構成の利点は、圧力差にさらされて筐体の壁を越えて横方向に延びていない前記部分領域が、回路基板に導電体を接続するために用いられ得ることにある。第１及び第２密閉手段の横方向への相互の変位により、空間が、壁の外形内に生成され、外側の線の接続のために利用可能となる。このため、回路基板が筐体の外形を越えて延びる必要性が回避される。圧力差を受ける回路基板の壁部分では、回路基板自体がポンプの壁を形成する。回路基板が筐体の壁の前側端部に接して支持されているので、前記部分領域の歪みが防がれる。

本発明の好ましい実施形態によれば、筐体を真空に閉鎖する真空カバーが、保護カバー内に配置されて、保護カバーに対して移動可能である。保護カバーの面に垂直な移動の可能性により、密閉手段が所定の位置に押圧されることが可能になる。真空カバーは、真空カバーに作用する圧力差によって所定の位置に保持されており、保護カバーによって大まかに位置付けられているだけである。保護カバーは、真空カバー及び回路基板の損傷を回避すべく機能する。保護カバーは、この機能以外に、回路基板に導かれる外側の電気線のプラグ接続のための支持体として機能する。保護カバーは、真空カバーの位置を決めるための位置決め手段を含んでいるが、他方では、真空カバーが既存の圧力差の反作用を受けることを可能にする。代わりに、真空カバーを保護カバーと一体に形成することが可能である。

電気的フィードスルーの第１実施形態を示す真空ポンプの筐体の部分縦断面図である。 回路基板が電気部品を更に備えている電気的フィードスルーの第２実施形態を示す図である。

本発明の実施形態を、添付図面を参照して以下に更に詳細に説明する。

図１には、ターボ分子ポンプの筐体10が示されている。筐体10内にモータ及びポンプロータが配置されている。筐体10は、両端部の内の一方にポンプ入口11を備えており、外周部にポンプ出口12を備えている。前記ポンプ入口11で真空が生成される。前記ポンプ出口12は大気又はプレ真空ポンプに通じることが可能である。

筐体の環状壁13の後方端部には、平坦な端面14が設けられている。端面14に、Ｏリングとして形成された環状の第１密閉手段15を収容する溝が形成されている。端面14に接して回路基板16が配置されてあり、回路基板16は、両面の一方又は両方に配線導体（図示せず）を備えた絶縁材料からなる本体から構成されている。このような回路基板は「プリント回路」とも呼ばれる。回路基板16は第１密閉手段15に密接して配置されている。端面14に囲まれている回路基板の中央領域には、開口部17が圧力補償のために形成されている。回路基板16は、ポンプの内部チャンバに面する内面18と、内部チャンバから見て外方に面する外面19とを有する。前記内面18は、第１密閉手段15に接して配置されている。

真空カバー20が、回路基板16の外面19に接して配置されている。真空カバー20は、第２密閉手段21が保持されている環状溝を含む。更に、前記第２密閉手段21はＯリング型である環状の密閉手段である。第２密閉手段21は、第１密閉手段15より小さな直径で開口している。このようにして、２つの密閉手段15,21 間に環状の部分領域22が形成され、環状の部分領域22は、外側が大気圧にさらされ、内側が真空にさらされるので既存の圧力差にさらされる。開口部17が設けられているため、第２密閉手段21によって囲まれた領域では、圧力が平衡を保っており、つまり、筐体の内部の真空が真空カバー20のこの領域に作用する。従って、真空カバー20は、大気圧の影響により壁13に向かう方向に押圧される。

筐体10は、前側の端部で、密閉機能を備えない保護カバー23によって閉じられている。保護カバー23は、真空カバー20を収容するための中空の空間24と、真空カバー20の位置を決めるための階段状の肩部として形成された位置決め手段25とを含んでいる。保護カバー23は、回路基板及び回路基板に接続された要素だけでなく真空カバー20をも保護すべく機能する。

回路基板16の内面18から、電気線26が筐体の内部に延びている。これらの電気線26は、電気供給線であってもよく、或いは制御線又は信号線であってもよい。電気線26は、はんだ付け又はプラグの取付けにより回路基板の導体線に接続されている。

外側の導電体27が、回路基板16の外面19にはんだ付けされるか、又はプラグを用いて取り付けられる。前記導電体27は、多重電気プラグとして構成されたプラグ装置28に内部の空間24を通って導かれる。プラグ装置28は外部のケーブルと接続すべく機能する。プラグ装置28は、保護カバー23の側壁に配置されているが、裏面に配置されてもよい。

回路基板16は、側壁13を越えて横方向に突出していない。第１及び第２密閉手段15,21 間の部分的領域22が、導電体27のための接続領域として設けられている。

図２に示された実施形態は、回路基板16が、例えば抵抗器、コンデンサ、プロセッサ又はメモリ素子のような電気部品30を更に備えているという点のみ図１に示された実施形態とは異なる。電気部品30は、同様に受動素子及び能動素子であってもよい。

第１実施形態と同様に、真空カバー20は密閉手段21を支持している縁部によって囲まれた凹部31を含む。図２では、前記凹部31は、回路基板の外面19に固定された電気部品30を収容すべく機能する。

Claims (10)

1. モータ及びポンプロータを収容し、ポンプ入口、ポンプ出口及び真空カバーを含む筐体と、回路基板を含む電気的フィードスルーとを備えた真空ポンプであって、
   前記筐体の内部に面する前記回路基板の内面が第１密閉手段を介して前記筐体の壁に接して配置され、前記回路基板の外面が第２密閉手段を介して前記真空カバーの壁に接して配置されており、前記筐体内は、前記真空カバー、前記第１密閉手段及び前記第２密閉手段により真空気密に閉じられており、
   前記第１密閉手段及び前記第２密閉手段は、非対向で配置されており、
   前記第１密閉手段及び第２密閉手段間の前記回路基板の内面は、前記筐体内の真空にさらされ、前記第１密閉手段及び第２密閉手段間の前記回路基板の外面は、前記筐体の外部に露出していることを特徴とする真空ポンプ。
2. 前記第１密閉手段及び第２密閉手段間の前記回路基板から延びる外側の導電体が、前記回路基板の配線導体に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
3. 前記外側の導電体は、前記筐体に固定されたプラグ装置に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の真空ポンプ。
4. 前記真空カバーは、保護カバー内に配置されており、前記保護カバーに対して移動可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の真空ポンプ。
5. 前記保護カバーは、前記真空カバーの位置を決めるための位置決め手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の真空ポンプ。
6. 前記回路基板に、圧力補償のための開口部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の真空ポンプ。
7. 前記回路基板は、該回路基板の内面及び／又は外面に電気部品を支持していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の真空ポンプ。
8. 前記回路基板は、ポンプ検出のための電子部品を備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の真空ポンプ。
9. 前記第１密閉手段及び第２密閉手段は、異なる直径で開口している環状の密閉手段であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の真空ポンプ。
10. 前記プラグ装置は、前記筐体の保護カバーに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の真空ポンプ。

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