KR101701327B1 - 승강장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승강장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이트 밸런스(Weight Balance)를 적용한 승강장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 승강장치는 분위기가 제어되는 내부 공간을 둘러싸는 구조물 내부에 제공되는 중량물을 지지하는 지지대; 제1 스크류 샤프트와 제1 볼 너트를 포함하며, 상기 지지대에 연결되어 상기 지지대를 상승 및 하강시키는 복수의 제1 볼 스크류; 상기 제1 스크류 샤프트의 상단에 연결되어 상기 제1 스크류 샤프트를 회전시키는 동력제공부; 제2 스크류 샤프트와 제2 볼 너트를 포함하며, 상기 복수의 제1 볼 스크류에 대응되어 배치되는 복수의 제2 볼 스크류; 상기 제2 볼 너트에 연결되어 상기 제2 스크류 샤프트에 회전력을 제공하는 웨이트 밸런스; 및 상기 제1 스크류 샤프트와 상기 제2 스크류 샤프트를 연결하여 구동력이 서로 전달되게 하는 구동력전달부를 포함할 수 있다.

Description

승강장치 {Lifter}

본 발명은 승강장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이트 밸런스(Weight Balance)를 적용한 승강장치에 관한 것이다.

일반적으로 중량이 큰 중량물의 승강시 모터의 용량 및 크기의 제약으로 인해 웨이트 밸런스(Weight Balance)를 이용하여 중량물의 무게를 일부 경감시켜 승강하게 된다. 웨이트 밸런스를 이용시, 웨이트 밸런스를 지탱하는 주요 지지물은 로프(Rope)나 체인(Chain)을 사용한다.

로프나 체인은 움직이는 도르래 또는 휠(Wheel)과의 마찰로 인하여 많은 파티클(particle)이 발생하게 되어 청정(Clean) 환경에서는 사용에 제약이 따르고, 특히, 진공 챔버 내부에서는 탈기체(Out Gassing) 및 파티클의 영향으로 인하여 기판에 악영향을 미치게 되므로 로프나 체인 형태의 웨이트 밸런스를 적용하기가 더욱 어려운 실정이다.

종래에 챔버 내부에서 승강장치를 사용하는 경우에는 한국등록특허 제10-0303155호(2001.07.09) 등과 같이 하나 또는 복수의 모터로 기판을 승강시켜 왔는데, 최근 들어 대면적 디스플레이 등이 요구되면서 기판이 대형화되고 중량이 늘어남에 따라 모터의 용량 및 크기가 커지거나 모터의 개수가 많아져 챔버 설비의 규모가 커지게 되고 설비 비용이 상승하는 문제점이 발생되었으며, 이에 따라 진공 챔버 내부에서도 웨이트 밸런스를 적용할 수 있는 기술이 요구되고 있다. 한편, 대면적 디스플레이 등의 승강이 요구되는 크린룸(Clean Room) 및 크린 부스(Clean Booth) 등의 청정 환경에서도 파티클을 줄일 수 있는 웨이트 밸런스의 적용이 요구되고 있다.

한국등록특허공보 제10-0303155호

본 발명은 청정(Clean) 환경에서도 웨이트 밸런스(Weight Balance)를 적용할 수 있는 승강장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 승강장치는 분위기가 제어되는 내부 공간을 둘러싸는 구조물 내부에 제공되는 중량물을 지지하는 지지대; 제1 스크류 샤프트와 제1 볼 너트를 포함하며, 상기 지지대에 연결되어 상기 지지대를 상승 및 하강시키는 복수의 제1 볼 스크류; 상기 제1 스크류 샤프트의 상단에 연결되어 상기 제1 스크류 샤프트를 회전시키는 동력제공부; 제2 스크류 샤프트와 제2 볼 너트를 포함하며, 상기 복수의 제1 볼 스크류에 대응되어 배치되는 복수의 제2 볼 스크류; 상기 제2 볼 너트에 연결되어 상기 제2 스크류 샤프트에 회전력을 제공하는 웨이트 밸런스; 및 상기 제1 스크류 샤프트와 상기 제2 스크류 샤프트를 연결하여 구동력이 서로 전달되게 하는 구동력전달부를 포함할 수 있다.

상기 동력제공부와 상기 구동력전달부는 상기 구조물의 외부에 위치할 수 있다.

상기 구동력전달부는 상기 제1 스크류 샤프트와 상기 제2 스크류 샤프트의 상단에 각각 결합되며, 서로 맞물리는 한 쌍의 회전운동체를 포함하고, 상기 제1 스크류 샤프트는 상기 지지대 또는 상기 중량물의 하중에 의해 회전하며, 상기 제2 스크류 샤프트는 상기 웨이트 밸런스의 하중에 의해 상기 제1 스크류 샤프트의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전할 수 있다.

상기 구동력전달부는 상기 제1 스크류 샤프트와 상기 제2 스크류 샤프트의 상단에 각각 결합되는 한 쌍의 회전운동체; 및 상기 한 쌍의 회전운동체를 연결시켜 상기 한 쌍의 회전운동체의 구동력이 서로 전달되게 하는 연결부재를 포함하고, 상기 제1 스크류 샤프트는 상기 지지대 또는 상기 중량물의 하중에 의해 회전하며, 상기 제2 스크류 샤프트는 상기 웨이트 밸런스의 하중에 의해 상기 제1 스크류 샤프트의 회전 방향과 반대 방향으로 회전할 수 있다.

상기 구조물은 진공 챔버이고, 상기 진공 챔버의 내부에서 복수의 상기 제1 스크류 샤프트와 복수의 상기 제2 스크류 샤프트의 하단이 지지되고, 상기 진공 챔버의 내벽 및 바닥에서 이격되는 지지 프레임; 및 상기 지지 프레임의 하부에 연결되어 상기 지지 프레임을 받쳐주는 프레임 받침대를 더 포함할 수 있다.

상기 프레임 받침대의 하단부는 상기 진공 챔버의 외부 바닥에 지지될 수 있다.

상기 제1 스크류 샤프트와 상기 제2 스크류 샤프트의 상단은 상기 진공 챔버의 외부로 돌출되어 상기 구동력전달부에 의해 연결될 수 있다.

상기 진공 챔버의 외부에 제공되고, 상기 구동력전달부를 수용하는 차폐부를 더 포함하고, 상기 차폐부는 배기 덕트와 연결될 수 있다.

상기 동력제공부는 하나의 동력원을 사용하고, 상기 동력원에서 제공되는 동력을 분기하여 복수의 상기 제1 스크류 샤프트의 회전을 동기화시킬 수 있다.

상기 동력원은 상기 구조물의 상단 중앙부에 위치할 수 있다.

상기 웨이트 밸런스는 상기 지지대와 상반되는 방향으로 이동할 수 있다.

상기 복수의 제1 볼 스크류 또는 상기 복수의 제2 볼 스크류는 하드 코팅될 수 있다.

상기 복수의 제2 볼 스크류 및 상기 웨이트 밸런스는 상기 구조물의 외부에 위치하고, 상기 복수의 제2 볼 스크류는 상기 구동력전달부에 의해 상기 복수의 제1 볼 스크류와 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 승강장치는 승강수단으로 볼 스크류(Ball Screw)를 사용하여 웨이트 밸런스(Weight Balance)를 적용함으로써, 마찰 부분이 점 접촉하는 볼 스크류로 인해 승강시 마찰로 발생되는 파티클(particle)을 줄일 수 있다. 이에 청정(Clean) 환경뿐만 아니라 진공 챔버 내부에서도 웨이트 밸런스를 적용할 수 있다. 그리고 볼 스크류에서 마찰이 일어나는 부분을 하드 코팅하여 마찰로 인한 탈기체(Out Gassing)를 방지할 수도 있다.

또한, 진공 챔버와는 독립적으로 형성된 지지 프레임에 복수의 제1 볼 스크류 및 복수의 제2 볼 스크류를 지지하여 진공 챔버의 변형을 방지할 수 있고, 복수의 제1 볼 스크류 및 복수의 제2 볼 스크류의 상단이 진공 챔버의 외부로 돌출되는 부분을 외부 챔버로 감싸 진공 챔버 내부의 진공도를 유지할 수 있다. 그리고 하나의 동력원을 분기하여 복수의 제1 볼 스크류를 회전시킴으로 복수의 제1 볼 스크류를 간단하게 동기화시킬 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 승강장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 승강장치의 연결부재를 포함하는 구동력전달부를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진공 챔버에 설치된 승강장치를 나타낸 단면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 승강장치를 나타낸 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 승강장치는 분위기가 제어되는 내부 공간을 둘러싸는 구조물(10) 내부에 제공되는 중량물(20)을 지지하는 지지대(110); 제1 스크류 샤프트(121)와 제1 볼 너트(122)를 포함하며, 상기 지지대(110)에 연결되어 상기 지지대(110)를 상승 및 하강시키는 복수의 제1 볼 스크류(120); 상기 제1 스크류 샤프트(121)의 상단에 연결되어 상기 제1 스크류 샤프트(121)를 회전시키는 동력제공부(130); 제2 스크류 샤프트(141)와 제2 볼 너트(142)를 포함하며, 상기 복수의 제1 볼 스크류(120)에 대응되어 배치되는 복수의 제2 볼 스크류(140); 상기 제2 볼 너트(142)에 연결되어 상기 제2 스크류 샤프트(141)에 회전력을 제공하는 웨이트 밸런스(150); 및 상기 제1 스크류 샤프트(121)와 상기 제2 스크류 샤프트(141)를 연결하여 구동력이 서로 전달되게 하는 구동력전달부(160)를 포함할 수 있다.

분위기가 제어되는 내부 공간을 둘러싸는 구조물(10)은 차폐하여 내부 공간의 청정도를 유지할 수 있으며, 크린룸(Clean Room), 크린 부스(Clean Booth) 및 진공 챔버(Vacuum Chamber) 등일 수 있다. 최근 들어, 대면적 디스플레이가 요구되면서 진공 챔버 내에서 대면적 기판을 승강시키거나 크린 부스 또는 크린룸에서 대면적 디스플레이 모듈 또는 장치를 승강시키는 것이 이를 제작하는데 있어서 필수적이다. 이에 따라 크린룸, 크린 부스 및 진공 챔버 등의 청정(Clean) 환경에 웨이트 밸런스(Weight Balance)의 적용이 요구되는데, 상기와 같은 청정 환경에서는 웨이트 밸런스의 적용을 위해 종래에 사용되던 로프(Rope)나 체인(Chain)은 선 접촉으로 많은 파티클(Particle)이 발생하여 사용할 수 없다. 하지만, 본 발명의 승강장치는 볼 스크류를 이용해 웨이트 밸런스를 적용함으로써 대면적 기판, 대면적 디스플레이 모듈 및 장치 등의 중량이 큰 중량물을 작은 힘으로도 쉽게 승강시킬 수 있으면서도 파티클의 발생을 효과적으로 줄일 수 있다.

지지대(110)는 중량물(20)을 지지하는 역할을 하며, 그 재료와 형상에 특별히 한정되지 않지만, 중량물을 지지할 수 있도록 강도가 높고 승강장치가 승강시켜야 하는 중량을 줄일 수 있도록 가벼운 재료를 사용하는 것이 좋으며, 무게 중심을 유지하기 쉬운 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

제1 볼 스크류(120)는 복수로 구성되며, 지지대(110)의 수평이 유지되도록 지지대(110)에 각각 연결될 수 있는데, 지지대(110)가 사각의 판상으로 형상될 경우 지지대(110)의 양측에 하나씩 두 개가 연결될 수도 있고, 수직한 모서리에 각각 하나씩 네 개가 연결될 수도 있으며, 지지대(110)의 형상 또는 중량물(20)의 무게에 따라 그 수가 달라질 수 있다. 제1 볼 스크류(120)는 제1 스크류 샤프트(121)와 제1 볼 너트(122)를 포함할 수 있는데, 제1 스크류 샤프트(121)는 수직으로 세워질 수 있고, 제1 볼 너트(122)는 제1 스크류 샤프트(121)에 구속되어 제1 스크류 샤프트(121)의 회전에 따라 상승 또는 하강할 수 있다. 볼 스크류(Ball Screw)는 회전운동을 직선운동으로 바꾸거나 그 반대로 직선운동을 회전운동으로 바꿀 때 사용하는 기계부품으로, 나사와 너트 사이에 강구(Ball)를 넣어 순환시킴으로 동력을 전달하며, 나사 역할을 하는 스크류 샤프트(Screw Shaft)와 너트에 볼을 넣은 볼 너트(Ball Nut)로 구성될 수 있다. 그리고 볼 스크류는 볼 너트의 이동시 강구에 의해 점 접촉이 일어나고, 이로 인해 선 접촉을 하는 로프나 체인보다 파티클을 매우 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 면 접촉을 하는 랙 앤 피니언(Rack & Pinion) 기어보다도 파티클을 효과적으로 줄일 수 있다. 제1 볼 스크류(120)에서는 제1 스크류 샤프트(121)를 수직으로 세워 제1 볼 너트(122)가 중력에 의해 하강함으로써 제1 스크류 샤프트(121)를 회전(직선운동->회전운동)시키거나 제1 스크류 샤프트(121)의 회전에 따라 제1 볼 너트(122)가 상승 또는 하강(회전운동->직선운동)하도록 할 수 있다. 그리고 제1 볼 스크류(120)에서 제1 볼 너트(122)가 지지대(110)에 연결되고, 제1 볼 스크류(120)는 제1 스크류 샤프트(121)의 회전에 의한 제1 볼 너트(122)의 상승 또는 하강에 따라 지지대(110) 및 지지대(110)에 지지된 중량물(20)을 상승 또는 하강시킬 수 있다.

동력제공부(130)는 복수의 제1 스크류 샤프트(121)의 상단에 연결되어 복수의 제1 스크류 샤프트(121)를 회전시킬 수 있다. 동력제공부(130)는 동력원(131)을 포함하며, 복수의 제1 스크류 샤프트(121)를 회전시킬 수 있으면 족하고, 그 구조와 동력원(131)의 개수에는 특별히 한정되지 않는다. 그리고 동력원(131)으로는 서보모터(Servo-Motor)를 사용할 수 있다.

한편, 동력제공부(130)는 하나의 동력원(131)을 사용하고, 동력원(131)에서 제공되는 동력을 분기하여 복수의 제1 스크류 샤프트(121)의 회전을 동기화시킬 수 있다. 복수의 제1 볼 스크류(120)를 이용해 중량이 큰 중량물을 안정적으로 승강시키기 위해서는 복수의 제1 볼 너트(122)가 동시에 동일한 속도로 승강하여야 한다. 이를 위해서는 복수의 제1 스크류 샤프트(121)의 회전이 시작되는 시각이 동일하고, 회전 속도가 동일하여야 하는데, 복수의 동력원을 사용하면 회전 시작 시각과 회전 속도를 동일하게 맞추기가 어렵지만, 하나의 동력원(131)으로 제공되는 동력을 분기하여 사용하면 회전 시작 시각과 회전 속도가 동일하도록 복수의 제1 스크류 샤프트(121)의 회전을 동기화시킬 수 있다.

동력원(131)은 구조물(10)의 상단 중앙부에 위치할 수 있다. 이러한 경우 동력원(131)이 복수의 제1 스크류 샤프트(121)의 중앙에 위치하게 되는데, 동력원(131)이 중앙에서 복수의 제1 스크류 샤프트(121)에 동력을 제공하게 되면 각 제1 스크류 샤프트(121)에 동일한 힘을 제공하여 동일한 속도로 각 제1 스크류 샤프트(121)를 회전시킬 수 있다. 그리고 동력원(131)에서 제공되는 동력을 분기하는 구조의 구성이 용이하다. 동력의 분기시에는 축(Shaft)과 기어(Gear)를 이용하여 서로 연결함으로써 동력을 분기시킬 수 있다.

제2 볼 스크류(140)는 제1 볼 스크류(120)에 대응되어 배치될 수 있고, 복수의 제1 볼 스크류(120)에 각각 대응되어 복수로 구성될 수 있으며, 제1 볼 스크류(120)의 수와 동일할 수 있다. 제2 볼 스크류(140)는 제2 스크류 샤프트(141)와 제2 볼 너트(142)를 포함할 수 있는데, 제2 스크류 샤프트(141)는 제1 스크류 샤프트(121)에 대응되도록 배치되어 수직으로 세워질 수 있고, 제2 볼 너트(142)는 제2 스크류 샤프트(141)에 구속되어 제2 스크류 샤프트(141)의 회전에 따라 상승 또는 하강할 수 있다. 제2 볼 스크류(140)에서는 제1 볼 스크류(120)와 마찬가지로 제2 스크류 샤프트(141)를 수직으로 세워 제2 볼 너트(142)가 중력에 의해 하강함으로써 제2 스크류 샤프트(141)를 회전시키거나 제2 스크류 샤프트(141)의 회전에 따라 제2 볼 너트(142)가 상승 또는 하강하도록 할 수 있다.

웨이트 밸런스(150)는 그 중력에 의해 중량물(20)을 상승시키는 힘이 중량물(20)에 작용하도록 중량물(20)과 연결됨으로써 중량물(20)과 무게의 평형을 유지할 수 있고, 이에 따라 웨이트 밸런스(150)가 없이 중량물(20)을 상승시킬 때보다 작은 힘으로 중량물(20)을 상승시킬 수 있도록 할 수 있다. 웨이트 밸런스(150)는 복수의 제2 볼 너트(142)에 각각 연결될 수 있으며, 웨이트 밸런스(150)의 중량으로 인해 제2 볼 너트(142)에 중력이 작용하면 상기 중력에 의해 제2 볼 너트(142)가 하강할 수 있게 되고, 제2 볼 너트(142)의 하강에 의해 제2 스크류 샤프트(141)가 회전할 수 있게 된다. 이처럼, 복수의 웨이트 밸런스(150)는 복수의 제2 볼 너트(142)에 각각 연결되어 복수의 제2 스크류 샤프트(141)에 각각 회전력을 제공할 수 있는데, 복수의 제2 볼 너트(142)에 각각 중력을 제공함으로써 중력에 의해 복수의 제2 볼 너트(142)를 하강시킬 수 있고, 복수의 제2 볼 너트(142)를 하강시키는 중력이 제2 볼 너트(142)에 의해 변환된 회전력을 복수의 제2 스크류 샤프트(141)에 각각 제공할 수 있다.

구동력전달부(160)는 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141)를 연결하여 구동력이 서로 전달되게 할 수 있는데, 복수의 구동력전달부(160)가 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)를 서로 인접한 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141)끼리 연결하여 구동력이 서로 전달되게 할 수 있다. 이를 이용하여 지지대(110) 및 중량물(20)의 하중에 의한 제1 스크류 샤프트(121)의 회전력과 웨이트 밸런스(150)의 하중에 의한 제2 스크류 샤프트(141)의 회전력을 상쇄시킴으로써, 작은 힘으로도 중량이 큰 중량물(20)을 상승시킬 수 있다.

웨이트 밸런스(150)는 지지대(110)와 상반되는 방향으로 이동할 수 있는데, 복수의 웨이트 밸런스(150)가 모두 지지대(110)와 상반되는 방향으로 이동할 수 있다. 상기와 같이 제1 스크류 샤프트(121)의 회전력과 제2 스크류 샤프트(141)의 회전력을 상쇄시키기 위해서는 지지대(110) 및 중량물(20)의 하강에 의해 회전하는 제1 스크류 샤프트(121)가 웨이트 밸런스(150)의 하강에 의한 제2 스크류 샤프트(141)의 회전 방향의 반대 방향으로 제2 스크류 샤프트(141)를 회전시키려고 하고, 웨이트 밸런스(150)의 하강에 의해 회전하는 제2 스크류 샤프트(141)가 지지대(110) 및 중량물(20)의 하강에 의한 제1 스크류 샤프트(121)의 회전 방향의 반대 방향으로 제1 스크류 샤프트(121)를 회전시키려고 하여야 한다. 이때, 제1 스크류 샤프트(121)의 회전력과 제2 스크류 샤프트(141)의 회전력 중 더 큰 회전력을 가진 스크류 샤프트가 다른 스크류 샤프트를 볼 너트의 하강에 의한 회전 방향의 반대 방향으로 회전시킴으로써 상기 반대 방향으로 회전하는 스크류 샤프트에 구속된 볼 너트가 상승하게 되고, 여기에 연결된 물체도 상승하게 된다. 예를 들어, 동력제공부(130)를 통해 제1 스크류 샤프트(121)에 제1 볼 너트(122)가 하강하는 방향으로 회전력을 제공하여 제1 볼 너트(122)의 하강에 의한 제1 스크류 샤프트(121)의 회전력이 제2 볼 너트(142)의 하강에 의한 제2 스크류 샤프트(141)의 회전력보다 커지게 되면, 제1 스크류 샤프트(121)의 회전력이 제2 스크류 샤프트(141)를 제2 볼 너트(142)가 상승하는 방향으로 회전시키게 되고, 제2 볼 너트(142)와 이에 연결된 웨이트 밸런스(150)가 상승하게 된다. 반대로, 동력제공부(130)를 통해 제1 스크류 샤프트(121)에 제1 볼 너트(122)가 상승하는 방향으로 회전력을 제공하여 제1 볼 너트(122)의 하강에 의한 제1 스크류 샤프트(121)의 회전력이 제2 볼 너트(142)의 하강에 의한 제2 스크류 샤프트(141)의 회전력보다 작아지게 되면, 제1 볼 너트(122)와 이에 연결된 지지대(110) 및 중량물(20)이 상승하게 되고, 제2 볼 너트(142)와 이에 연결된 웨이트 밸런스(150)는 하강하게 된다. 이와 같이, 복수의 웨이트 밸런스(150)는 지지대(110)와 상반되는 방향으로 이동할 수 있다.

한편, 복수의 웨이트 밸런스(150)의 중량의 합은 지지대(110) 및 중량물(20)의 총중량과 동일할 수 있다. 이렇게 되면, 제1 스크류 샤프트(121)의 회전력과 제2 스크류 샤프트(141)의 회전력이 평형을 유지하여 동력제공부(130)를 통해 제1 스크류 샤프트(121)에 회전력을 제공하지 않을 경우 중량물(20)을 그 자리에 정지시킬 수 있고, 중량물(20)의 상승시에도 제1 볼 너트(122)만 상승시키는 회전력으로도 중량물(20)을 상승시킬 수 있다. 그리고 제1 볼 너트(122)의 하단이 최하단에 위치할 때 복수의 웨이트 밸런스(150)와 제2 볼 너트(142)의 결합체의 상단이 최상단에 위치하도록 할 수 있고, 구조물(10)의 바닥 또는 천장에 충격이 가지않도록 제1 스크류 샤프트(121) 또는 제2 스크류 샤프트(141) 중간에 스토퍼(Stopper)를 형성할 수도 있다. 또한, 복수의 웨이트 밸런스(150)의 중량의 합은 지지대(110) 및 중량물(20)의 총중량과 다를 수도 있는데, 이러한 경우 중량물(20)의 정지시 중량물(20)이 정지할 수 있도록 동력제공부(130)에서 제1 스크류 샤프트(121)에 회전력을 제공하여야 한다.

동력제공부(130)와 구동력전달부(160)는 구조물(10)의 외부에 위치할 수 있다. 구동력전달부(160)는 연결된 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141) 간에 서로의 구동력을 효과적으로 전달하기 위해 면 접촉을 하여야 하고, 동력제공부(130)도 제1 스크류 샤프트(121)를 회전시키기 위해 면 접촉이 일어나게 된다. 이에 따라 동력제공부(130)와 구동력전달부(160)에서 면 접촉에 의한 파티클이 비교적 많이 발생하게 되므로 동력제공부(130)와 구동력전달부(160)는 청정을 유지하여야 하는 구조물(10)의 내부가 아닌 구조물(10)의 외부에 위치할 수 있다. 이때, 복수의 구동력전달부(160)는 모두 구조물(10)의 외부에 위치할 수 있다.

구동력전달부(160)는 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141)의 상단에 각각 결합되며, 서로 맞물리는 한 쌍의 회전운동체(161)를 포함할 수 있고, 제1 스크류 샤프트(121)는 지지대(110) 또는 중량물(20)의 하중에 의해 회전하며, 제2 스크류 샤프트(141)는 웨이트 밸런스(150)의 하중에 의해 제1 스크류 샤프트(121)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 제1 스크류 샤프트(121)는 지지대(110) 또는 중량물(20)의 하중에 의한 제1 볼 너트(122)의 하강에 의하여 오른쪽 및 왼쪽 중 어느 한 방향으로 회전할 수 있으며, 제2 스크류 샤프트(141)는 웨이트 밸런스(150)의 하중에 의한 제2 볼 너트(142)의 하강에 의하여 제1 스크류 샤프트(121)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 회전운동체(161)는 기어(Gear)일 수 있고, 기어가 서로 맞물려 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141) 간의 회전력이 서로 전달될 수 있다. 그리고 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141)가 동일한 방향으로 회전하면 두 회전운동체(161)의 접촉면에서 서로 반대되는 힘이 작용하게 되고, 서로의 회전력이 상쇄될 수 있으며, 중력에 의해서 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141)가 동일한 방향으로 회전하였다면 지지대(110) 또는 중량물(20)의 중량과 웨이트 밸런스(150)의 중량이 평형을 유지할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 승강장치의 연결부재를 포함하는 구동력전달부를 나타낸 단면도로, 도 2(a)는 연결부재로 연결기어를 사용한 그림이고, 도 2(b)는 연결부재로 연결벨트를 사용한 그림이다.

도 2를 참조하면, 구동력전달부(160)는 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141)의 상단에 각각 결합되는 한 쌍의 회전운동체(161); 및 한 쌍의 회전운동체(161)를 연결시켜 한 쌍의 회전운동체(161)의 구동력이 서로 전달되게 하는 연결부재(162)를 포함할 수 있고, 제1 스크류 샤프트(121)는 지지대(110) 또는 중량물(20)의 하중에 의해 회전하며, 제2 스크류 샤프트(141)는 웨이트 밸런스(150)의 하중에 의해 제1 스크류 샤프트(121)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전할 수 있다. 제1 스크류 샤프트(121)는 지지대(110) 또는 중량물(20)의 하중에 의한 제1 볼 너트(122)의 하강에 의하여 오른쪽 및 왼쪽 중 어느 한 방향으로 회전할 수 있으며, 제2 스크류 샤프트(141)는 웨이트 밸런스(150)의 하중에 의한 제2 볼 너트(142)의 하강에 의하여 제1 스크류 샤프트(121)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전할 수 있다. 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141)가 다른 방향으로 회전하면 두 회전운동체(161)를 연결하는 연결부재(162)에 서로 반대 방향의 회전력이 제공됨으로써 연결부재(162)에서 서로의 회전력이 상쇄되게 되고, 중력에 의해서 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141)가 다른 방향으로 회전하였다면 지지대(110) 또는 중량물(20)의 중량과 웨이트 밸런스(150)의 중량이 평형을 유지할 수 있게 된다. 회전운동체(161)는 기어 또는 풀리(Pulley)일 수 있으며, 회전운동체(161)가 기어일 경우에 도 2(a)와 같이 연결부재(162)로 서로 맞물려 구동력을 전달할 수 있는 연결기어(162a)를 사용할 수 있고, 회전운동체(161)가 풀리일 경우에 연결부재(162)는 도 2(b)와 같이 한 쌍의 풀리에 의해 순환하는 연결벨트(162b)일 수 있는데, 이에 특별히 한정되지 않는다. 한편, 연결부재(162)로 복수의 연결기어(162a)를 사용할 수도 있는데, 연결기어(162a)의 수가 짝수이면 중력에 의한 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141)의 회전 방향이 같아야 하고, 연결기어(162a)의 수가 홀수이면 중력에 의한 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141)의 회전 방향이 달라야 한다. 그리고 연결벨트(162b)를‘8’자로 교차시켜 두 회전운동체(161)를 연결할 수도 있는데, 이 경우 중력에 의한 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141)의 회전 방향이 같아야 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진공 챔버에 설치된 승강장치를 나타낸 단면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 구조물은 진공 챔버(10)일 수 있고, 진공 챔버(10)의 내부에서 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)의 하단이 지지되고, 진공 챔버(10)의 내벽 및 바닥에서 이격되는 지지 프레임(171); 및 지지 프레임(171)의 하부에 연결되어 지지 프레임(171)을 받쳐주는 프레임 받침대(172)를 더 포함할 수 있다.

지지 프레임(171)은 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)가 안정적이게 수직으로 세워질 수 있도록 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)의 하단이 지지될 수 있다. 지지 프레임(171)은 진공 챔버(10)의 내부에 제공될 수 있고, 진공 챔버(10)의 내벽 및 바닥에서 이격될 수 있다. 진공 챔버(10)는 가공이 용이하도록 알루미늄 합금 등으로 제작되는 얄루미늄 합금은 강도가 약하여 작은 압력으로도 쉽게 변형될 수 있기 때문에 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)를 바로 진공 챔버(10)의 내벽 또는 바닥에 지지되도록 할 수 없고, 지지 프레임(171)도 진공 챔버(10)에 압력을 가하지 않도록 진공 챔버(10)의 내벽 및 바닥에서 이격되어야 한다. 이에 본 발명에서는 지지 프레임(171)을 사용하여 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)를 안정적으로 지지할 수 있고, 진공 챔버(10)에 압력을 가하지 않으면서 진공 챔버(10)의 내벽 및 바닥에서 이격시킬 수 있다. 그리고 지지 프레임(171)은 중심부에 기판의 가공을 위한 관통홀이 형성될 수도 있고, 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)를 안정적으로 지지할 수 있도록 강도가 높은 재료로 형성될 수도 있다.

프레임 받침대(172)는 지지 프레임(171)의 하부에 연결되어 지지 프레임(171)을 받쳐주는 역할을 하며, 지지 프레임(171)의 각 모서리에 막대 모양의 다리가 복수개 형성될 수도 있고, 지지 프레임(171)의 형상이 높이 방향으로 연장될 수도 있다.

그리고 프레임 받침대(172)의 하단부는 진공 챔버(10)의 외부 바닥에 지지될 수 있고, 이에 따라 프레임 받침대(172)는 지지 프레임(171)으로부터 받는 압력을 진공 챔버(10)와 독립적으로 지탱할 수 있다. 프레임 받침대(172)도 진공 챔버(10)에 압력을 가하지 않도록 진공 챔버(10)에 지지될 수 없고, 진공 챔버(10)와 독립적으로 지지 프레임(171)으로부터 받는 압력을 지탱하여야 한다. 이로 인해 프레임 받침대(172)의 하단은 진공 챔버(10)의 외부로 돌출되어 외부 바닥에 지지될 수 있고, 지지 프레임(171)으로부터 받는 압력을 모두 지탱할 수 있도록 강도가 높은 재료로 형성될 수 있다. 여기서, 외부 바닥은 지면일 수도 있고, 지면에 형성된 구조물일 수도 있는데, 프레임 받침대(172)의 하단부가 안정적으로 지지될 수 있는 바닥면이면 족하다. 한편, 진공 챔버(10)의 바닥면이 프레임 받침대(172)에 결속되어 진공 챔버(10)가 프레임 받침대(172)에 지지되도록 할 수도 있다. 이와 같이 지지 프레임(171)과 프레임 받침대(172)를 이용하여 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)가 진공 챔버(10)와는 독립적으로 지지되면 진공 챔버(10)에 압력을 가하지 않아 진공 챔버(10)의 변형을 방지할 수 있다.

동력제공부(130)와 구동력전달부(160)는 진공 챔버(10)의 외부에 위치할 수 있다. 구동력전달부(160)는 연결된 제1 스크류 샤프트(121)와 제2 스크류 샤프트(141) 간에 서로의 구동력을 효과적으로 전달하기 위해 면 접촉을 하여야 하고, 동력제공부(130)도 제1 스크류 샤프트(121)를 회전시키기 위해 면 접촉이 일어나게 된다. 이에 따라 동력제공부(130)와 구동력전달부(160)에서 면 접촉에 의한 파티클이 비교적 많이 발생하게 되므로 동력제공부(130)와 구동력전달부(160)는 청정을 유지하여야 하는 진공 챔버(10)의 내부가 아닌 진공 챔버(10)의 외부에 위치할 수 있다.

복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)의 상단은 진공 챔버(10)의 외부로 돌출되어 복수의 구동력전달부(160)에 의해 연결될 수 있는데, 복수의 제1 볼 스크류(120)와 복수의 제2 볼 스크류(140)는 진공 챔버(10)의 내부에서 지지 프레임(171)에 지지되고, 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)의 상단이 진공 챔버(10)의 외부로 돌출되어 복수의 구동력전달부(160)에 의해 연결될 수 있다. 복수의 구동력전달부(160)가 진공 챔버(10)의 외부에 위치하기 위해서는 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)가 노출되어야 하는데, 진공 챔버(10)의 내부에서 중량물(20, 예를 들어 기판)을 승강시키기 위해서는 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)가 전부 노출되어서는 안 되고 일부만 노출되어야 하기 때문에 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)의 상단만을 진공 챔버(10)의 외부로 돌출시킨다. 이렇게 진공 챔버(10)의 외부로 돌출된 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)의 상단은 복수의 구동력전달부(160)에 의해 연결될 수 있다.

한편, 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)의 상단을 외부로 돌출시키기 위해서는 진공 챔버(10)의 상부면에 관통구멍을 형성하여야 하고, 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)로 상기 관통구멍을 어느 정도 가린다하여도 복수의 제1 스크류 샤프트(121)와 복수의 제2 스크류 샤프트(141)의 회전을 위한 틈이 발생하게 되므로 진공 챔버(10)의 진공이 파괴된다. 이에 따라 진공 챔버(10)의 진공을 유지할 수 있는 수단이 필요한데, 피드 스루(Feed-Through)를 상기 관통구멍에 설치하여 상기 틈이 생기지 않도록 할 수도 있다. 상기 피드 스루는 진공 챔버(10) 또는 고압 챔버 내부의 압력을 유지하면서 챔버(10) 내부에 설치된 기기에 외부에서 동력 또는 전력을 공급하는 역할을 하도록 챔버(10)의 벽에 형성된 관통구멍에 설치되는 장치인데, 상기 피드 스루를 통해 진공 챔버(10)의 진공이 파괴되지 않고 진공을 유지할 수 있다.

상기 승강장치는 진공 챔버(10)의 외부에 제공되고, 구동력전달부(160)를 수용하는 차폐부(180)를 더 포함할 수 있다. 차폐부(180)는 진공 챔버(10)의 외부에서 구동력전달부(160)를 수용하여 구동력전달부(160)로부터 발생되는 파티클이 외부로 비산하지 않도록 차폐 공간을 제공하는데, 구동력전달부(160)의 수에 따라 복수로 구성될 수 있으며, 차폐부(180)가 진공 챔버(10)의 외부에 설치되어 구동력전달부(160)를 수용해 상기 승강장치의 구동에 의해 구동력전달부(160)에서 발생되는 파티클을 차폐부(180)의 내부 공간에 차폐할 수 있다.

그리고 차폐부(180)는 배기 덕트와 연결될 수 있다. 이러한 경우 차폐부(180)에 연결된 상기 배기 덕트를 통해 차폐부(180)의 내부 공간에 모여진 파티클을 배출시킬 수도 있다. 이에 진공 챔버(10)가 위치하는 크린 부스 또는 크린룸에 파티클이 비산되는 것을 방지하여 크린 부스 또는 크린룸의 청정도도 유지할 수 있다. 상기 배기 덕트는 별도의 배기 덕트를 사용할 수도 있고, 진공 챔버(10)의 배기 덕트를 사용할 수도 있으며, 진공 챔버(10)가 위치하는 크린 부스 또는 크린룸의 배기 덕트를 사용할 수도 있다. 한편, 차폐부(180)는 구동력전달부(160)가 위치하는 진공 챔버(10)의 상부에 진공 챔버(10)의 상부면과 밀착되도록 설치될 수 있다. 그리고 차폐부(180)에는 구동력전달부(160)만 수용될 수도 있고, 구동력전달부(160) 및 동력제공부(130)의 일부만 수용될 수도 있으며, 구동력전달부(160)와 동력제공부(130)가 모두 수용될 수도 있다. 또한, 동력제공부(130)와 구동력전달부(160)는 상기 승강장치의 구동시 면 접촉으로 인해 모두 파티클이 발생되기 때문에 동력제공부(130)와 구동력전달부(160)는 모두 차폐부(180)에 위치할 수 있다.

복수의 제1 볼 스크류(120)와 복수의 제2 볼 스크류(140)는 적어도 승강시 마찰이 일어나는 부분이 스테인레스 스틸 및 알루미늄 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 복합 재료로 형성될 수 있다. 강철, 구리, 합성수지 등으로 볼 스크류를 포함하는 승강수단을 형성하면 마찰로 인해 파티클이 발생할 뿐만 아니라 탈기체(Out Gassing)가 발생하여 진공을 어렵게 하기 때문에 진공 챔버(10)와 같이 진공을 유지하여야 하는 곳에서는 사용할 수 없게 된다. 종래에 웨이트 밸런스의 적용을 위해 사용되던 로프나 체인은 장력을 유지하여야 하기 때문에 강도가 다소 약한 스테인레스 스틸 및 알루미늄으로는 형성할 수 없었지만, 본 발명에서는 볼 스크류를 사용하기 때문에 스테인레스 스틸 및 알루미늄으로 승강수단인 복수의 제1 볼 스크류(120)와 복수의 제2 볼 스크류(140)를 형성할 수 있고, 이에 진공 챔버(10) 내에서 탈기체를 방지할 수 있다. 한편, 복수의 제1 볼 스크류(120)와 복수의 제2 볼 스크류(140)는 전체가 스테인레스 스틸 및 알루미늄 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 복합 재료로 형성될 수도 있고, 일부만 스테인레스 스틸 및 알루미늄 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 복합 재료로 형성될 수도 있는데, 마찰로 인해 파티클과 탈기체가 발생할 수 있는 승강시 마찰이 일어나는 부분은 적어도 스테인레스 스틸 및 알루미늄 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 복합 재료로 형성될 수 있다.

그리고 복수의 제1 볼 스크류(120) 또는 복수의 제2 볼 스크류(140)는 하드 코팅될 수 있는데, 적어도 승강시 마찰이 일어나는 부분이 하드 코팅될 수 있다. 복수의 제1 볼 스크류(120) 또는 복수의 제2 볼 스크류(140)에 크롬(Cr) 등으로 하드 코팅하게 되면 파티클과 탈기체를 방지할 수 있고, 강철, 구리 등의 금속물질 및 합성수지를 포함하여 여러 종류의 형성 재료를 사용할 수 있다. 그리고 강철로 형성된 복수의 제1 볼 스크류(120) 또는 복수의 제2 볼 스크류(140)에 하드 코팅하게 되면, 스테인레스 스틸 및 알루미늄이 강도가 다소 약하여 오래 사용할 수 없었던 문제를 해결할 수 있다. 이러한 경우, 파티클과 탈기체를 방지할 수 있으면서도 복수의 제1 볼 스크류(120)와 복수의 제2 볼 스크류(140)를 장시간 사용할 수 있다. 한편, 종래에 웨이트 밸런스의 적용을 위해 사용되던 로프나 체인은 여러 가닥을 서로 엮거나 여러 부품을 서로 연결하여야 하기 때문에 크롬 등으로 하드 코팅하기가 쉽지 않았지만, 본 발명에서는 볼 스크류를 사용하기 때문에 쉽게 하드 코팅할 수 있다. 그리고 복수의 제1 볼 스크류(120) 또는 복수의 제2 볼 스크류(140)는 전체가 하드 코팅될 수도 있고, 일부만 하드 코팅될 수도 있는데, 마찰로 인해 파티클과 탈기체가 발생할 수 있는 승강시 마찰이 일어나는 부분은 적어도 하드 코팅될 수 있다.

한편, 중량물(20)은 대면적 기판일 수 있다. 최근 들어, 대면적 디스플레이가 요구됨에 따라 진공 챔버(10) 내에서 대면적 기판을 승강시키거나 크린 부스 또는 크린룸에서 대면적 디스플레이 모듈 또는 장치를 승강시키는 것이 이를 제작하는데 있어서 필수적이며, 이에 크린룸, 크린 부스 및 진공 챔버 등의 청정 환경에서 웨이트 밸런스를 적용할 수 있는 기술이 요구되고 있다. 종래에 웨이트 밸런스의 적용을 위해 사용되던 로프나 체인은 선 접촉으로 많은 파티클이 발생하여 상기와 같은 청정 환경에서는 사용할 수 없는데, 이에 반하여 본 발명에 따른 승강장치는 볼 스크류를 이용해 웨이트 밸런스를 적용함으로써 대면적 기판, 대면적 디스플레이 모듈 및 장치 등의 중량이 큰 중량물을 작은 힘으로도 쉽게 승강시킬 수 있으면서도 파티클의 발생을 효과적으로 줄일 수 있다. 이에 본 발명에 따른 승강장치를 사용하면, 크린룸, 크린 부스 및 진공 챔버 등의 청정 환경에서도 웨이트 밸런스를 적용할 수 있다.

그리고 복수의 제2 볼 스크류(140) 및 웨이트 밸런스(150)는 구조물(10)의 외부에 위치할 수 있다. 복수의 제2 볼 스크류(140) 및 웨이트 밸런스(150)가 구조물(10)의 외부(예를 들어, 상부)에 위치할 경우에 구조물(10) 또는 챔버(10)의 크기를 축소시킬 수 있고, 이에 따라 진공 구조물(10) 또는 진공 챔버(10)의 제작 단가를 절감할 수 있다. 복수의 제2 볼 스크류(140) 및 웨이트 밸런스(150)는 구조물(10)의 측부에 위치할 수도 있고, 구조물(10)의 상부에 위치할 수도 있는데, 복수의 제2 볼 스크류(140) 및 웨이트 밸런스(150)가 구조물(10)의 상부에 위치하면, 구조물(10)의 접근성이 용이하도록 할 수 있고, 공간 활용도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 복수의 제2 볼 스크류(140) 및 웨이트 밸런스(150)를 구조물(10) 특히 진공 챔버(10)의 상부에 위치시키기 위해서는 진공 챔버(10)에 압력을 가하지 않고 진공 챔버(10)의 변형을 방지할 수 있도록 별도의 제2 지지 프레임을 사용할 수 있는데, 복수의 제2 스크류 샤프트(141)가 안정적이게 수직으로 세워질 수 있도록 복수의 제2 스크류 샤프트(141)의 하단을 상기 제2 지지 프레임에 지지시킬 수 있다. 반면에, 복수의 제2 볼 스크류(140) 및 웨이트 밸런스(150)가 구조물(10)의 측부에 위치하면, 구조물(10)의 접근성과 공간 활용도가 저하되지만, 복수의 제2 스크류 샤프트(141)를 간단하게 외부 바닥에 지지되도록 할 수 있다.

복수의 제2 볼 스크류(140)는 구동력전달부(160)에 의해 복수의 제1 볼 스크류(120)와 연결될 수 있다. 이때, 구동력전달부(160)도 구조물(10)의 외부에 위치할 수 있다. 이러한 경우에도 복수의 제1 볼 스크류(120)와 복수의 제2 볼 스크류(140) 모두가 구조물(10)의 내부에 있을 때와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 한편, 복수의 제2 볼 스크류(140) 및 웨이트 밸런스(150)가 구조물(10)의 측부에 위치하는 경우에는 제1 스크류 샤프트(121) 또는 제2 스크류 샤프트(141)과 구조물(10)의 측벽 간의 거리에 따라 구동력전달부(160)의 폭이 늘어날 수도 있다.

이와 같이, 복수의 제2 볼 스크류(140) 및 웨이트 밸런스(150)가 구조물(10)의 외부에 위치하고, 복수의 제2 볼 스크류(140)가 구동력전달부(160)에 의해 복수의 제1 볼 스크류(120)와 연결되면, 중량이 큰 중량물을 작은 힘으로도 쉽게 승강시킬 수 있을 뿐만 아니라 파티클의 발생을 효과적으로 줄일 수 있으면서 구조물(10) 또는 챔버(10)의 크기를 축소시킴으로써 진공 구조물(10) 또는 진공 챔버(10)의 제작 단가를 절감할 수도 있다.

따라서, 웨이트 밸런스(150)는 적용 환경에 따라 구조물(10) 또는 챔버(10)의 내·외부에 설치가 가능하며, 볼 스크류(Ball Screw)를 이용한 웨이트 밸런스(Weight Balance) 적용으로 기구 구성의 단순화를 가져올 수 있다. 이에 대형 진공 챔버 내부 구동부의 용량을 감소시킬 수 있고, 진공 챔버의 공간적 확보와 진공도의 유지 및 확보를 할 수 있으며, 진공 챔버의 내부 청정도 유지를 통한 제품 신뢰성을 확보할 수 있다.

이처럼, 본 발명에 따른 승강장치는 선 접촉으로 많은 파티클이 발생하는 로프나 체인 대신에 점 접촉으로 파티클 발생이 거의 없는 볼 스크류를 승강수단으로 사용하여 웨이트 밸런스를 적용함으로써, 마찰 부분이 점 접촉하는 볼 스크류로 인해 승강시 마찰로 발생되는 파티클을 효과적으로 줄일 수 있다. 이에 청정 환경뿐만 아니라 진공 챔버 내부에서도 웨이트 밸런스를 적용할 수 있다. 그리고 볼 스크류에서 마찰이 일어나는 부분을 알루미늄 또는 스테인레스 스틸로 형성하거나 크롬 등으로 하드 코팅하여 마찰로 인한 탈기체를 방지할 수도 있다. 또한, 진공 챔버와는 독립적으로 형성된 지지 프레임에 복수의 제1 볼 스크류 및 복수의 제2 볼 스크류를 지지하여 진공 챔버의 변형을 방지할 수 있고, 복수의 제1 볼 스크류 및 복수의 제2 볼 스크류의 상단이 진공 챔버의 외부로 돌출되는 부분을 외부 챔버로 감싸 진공 챔버 내부의 진공도를 유지할 수 있다. 그리고 하나의 동력원을 분기하여 복수의 제1 볼 스크류를 회전시킴으로 복수의 제1 볼 스크류를 간단하게 동기화시킬 수도 있다. 한편, 복수의 제2 볼 스크류 및 웨이트 밸런스를 구조물의 외부에 위치시키고 구동력전달부로 복수의 제2 볼 스크류를 복수의 제1 볼 스크류와 연결시킴으로써, 구조물 또는 챔버의 크기를 축소시킬 수 있고, 이에 따라 진공 구조물 또는 진공 챔버의 제작 단가를 절감할 수도 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 구조물 또는 진공 챔버 20 : 중량물
110 : 지지대 120 : 제1 볼 스크류
121 : 제1 스크류 샤프트 122 : 제1 볼 너트
130 : 동력제공부 131 : 동력원
140 : 제2 볼 스크류 141 : 제2 스크류 샤프트
142 : 제2 볼 너트 150 : 웨이트 밸런스
160 : 구동력전달부 161 : 회전운동체
162 : 연결부재 162a : 연결기어
162b : 연결벨트 171 : 지지 프레임
172 : 프레임 받침대 180 : 차폐부

Claims (13)

1. 분위기가 제어되는 내부 공간을 둘러싸는 진공 챔버 내부에 제공되는 중량물을 지지하는 지지대;
   제1 스크류 샤프트와 제1 볼 너트를 포함하며, 상기 지지대에 연결되어 상기 지지대를 상승 및 하강시키는 복수의 제1 볼 스크류;
   상기 제1 스크류 샤프트의 상단에 연결되어 상기 제1 스크류 샤프트를 회전시키는 동력제공부;
   제2 스크류 샤프트와 제2 볼 너트를 포함하며, 상기 복수의 제1 볼 스크류에 대응되어 배치되는 복수의 제2 볼 스크류;
   상기 제2 볼 너트에 연결되어 상기 제2 스크류 샤프트에 회전력을 제공하는 웨이트 밸런스;
   상기 제1 스크류 샤프트와 상기 제2 스크류 샤프트를 연결하여 구동력이 서로 전달되게 하는 구동력전달부;
   상기 진공 챔버의 내부에서 복수의 상기 제1 스크류 샤프트와 복수의 상기 제2 스크류 샤프트의 하단이 지지되고, 상기 진공 챔버의 내벽 및 바닥에서 이격되는 지지 프레임; 및
   상기 지지 프레임의 하부에 연결되어 상기 지지 프레임을 받쳐주는 프레임 받침대;를 포함하는 승강장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 동력제공부와 상기 구동력전달부는 상기 진공 챔버의 외부에 위치하는 승강장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 구동력전달부는 상기 제1 스크류 샤프트와 상기 제2 스크류 샤프트의 상단에 각각 결합되며, 서로 맞물리는 한 쌍의 회전운동체를 포함하고,
   상기 제1 스크류 샤프트는 상기 지지대 또는 상기 중량물의 하중에 의해 회전하며,
   상기 제2 스크류 샤프트는 상기 웨이트 밸런스의 하중에 의해 상기 제1 스크류 샤프트의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전하는 승강장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 구동력전달부는 상기 제1 스크류 샤프트와 상기 제2 스크류 샤프트의 상단에 각각 결합되는 한 쌍의 회전운동체; 및
   상기 한 쌍의 회전운동체를 연결시켜 상기 한 쌍의 회전운동체의 구동력이 서로 전달되게 하는 연결부재를 포함하고,
   상기 제1 스크류 샤프트는 상기 지지대 또는 상기 중량물의 하중에 의해 회전하며,
   상기 제2 스크류 샤프트는 상기 웨이트 밸런스의 하중에 의해 상기 제1 스크류 샤프트의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하는 승강장치.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 프레임 받침대의 하단부는 상기 진공 챔버의 외부 바닥에 지지되는 승강장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 스크류 샤프트와 상기 제2 스크류 샤프트의 상단은 상기 진공 챔버의 외부로 돌출되어 상기 구동력전달부에 의해 연결되는 승강장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 진공 챔버의 외부에 제공되고, 상기 구동력전달부를 수용하는 차폐부를 더 포함하고,
   상기 차폐부는 배기 덕트와 연결되는 승강장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 동력제공부는 하나의 동력원을 사용하고, 상기 동력원에서 제공되는 동력을 분기하여 복수의 상기 제1 스크류 샤프트의 회전을 동기화시키는 승강장치.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 동력원은 상기 진공 챔버의 상단 중앙부에 위치하는 승강장치.
    
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 웨이트 밸런스는 상기 지지대와 상반되는 방향으로 이동하는 승강장치.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 제1 볼 스크류 또는 상기 복수의 제2 볼 스크류는 하드 코팅되는 승강장치.
    
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 제2 볼 스크류 및 상기 웨이트 밸런스는 상기 진공 챔버의 외부에 위치하고,
    상기 복수의 제2 볼 스크류는 상기 구동력전달부에 의해 상기 복수의 제1 볼 스크류와 연결되는 승강장치.

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