TW202305246A - 真空泵、真空泵之組裝方法及治具 - Google Patents

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三輪田透
坂口祐幸
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Abstract

本發明之目的在於提供一種適於支持組裝作業之結構之真空泵、其組裝方法、及用於該組裝之治具。 真空泵1具備與用於調整密封構件L之軸向高度之治具Q抵接之抵接部R。於與旋轉體103之外周對向配置泵固定零件J之真空泵組裝時，藉由於將泵固定零件配置於基座129上之狀態下利用抵接部進行治具之定位，並以定位之治具之按壓部Q1將泵固定零件於基座方向按壓，而調整密封構件L之軸向高度。藉由該調整，使泵固定零件整體朝基座方向下降，藉此，避免作為該泵固定零件之一部分積層於泵固定零件上之靜葉片123、與自旋轉體之外周向泵固定零件之方向突出之動葉片102之干涉。

Description

真空泵、真空泵之組裝方法及治具
本發明係關於一種作為半導體製造裝置、平面、面板、顯示器製造裝置、太陽能、面板製造裝置中之製程腔室其他之腔室之氣體排氣機構使用之真空泵與其組裝方法、及用於該組裝之治具，尤其係一種適於真空泵組裝作業之支持者。
先前，作為該種真空泵，例如已知有專利文獻1記載之真空泵。同文獻之真空泵具備交替配置靜葉片(7)與動葉片(6)之結構之渦輪段。
但，根據如專利文獻1般具備渦輪段之先前之真空泵，由於其結構上，靜葉片(7)介存於上下方向上相鄰之動葉片(6)之間，故於真空泵組裝作業時，尤其於使靜葉片(7)介存於動葉片(6)之間之作業時，有靜葉片(7)與動葉片(6)產生干涉，且因干涉，對靜葉片(7)或動葉片(6)造成損傷之虞等，使真空泵組裝作業較為困難。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2014-51952號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明係為了解決上述問題點而完成者，其目的在於提供一種適於支持真空泵組裝作業之結構之真空泵、其組裝方法、及用於該組裝之治具。 [解決問題之技術手段]
為達成上述目的，本發明之真空泵之特徵在於具備：基座；旋轉體，其配置於上述基座上；支持機構，其可繞其軸心旋轉地支持上述旋轉體；泵固定零件，其與上述旋轉體之外周對向而配置；殼體，其將上述泵固定零件之至少一部分於其上側固定；間隙，其形成於上述泵固定零件與上述基座之間；密封構件，其將上述間隙密封；及抵接部，其與用於調整上述密封構件之軸向高度之治具抵接。
於上述本發明之真空泵中，其特徵亦可為，上述抵接部以與安裝於上述泵固定零件之附屬零件相同之相位配置，藉此設置為於安裝上述附屬零件時，由該抵接部定位之上述治具與上述附屬零件產生干涉。
又，本發明之真空泵之組裝方法之特徵在於，其係一種組裝真空泵之方法，該真空泵具備：基座；旋轉體，其配置於上述基座上；支持機構，其可繞其軸心旋轉地支持上述旋轉體；泵固定零件，其與上述旋轉體之外周對向而配置；殼體，其將上述泵固定零件之至少一部分於其上側固定；間隙，其形成於上述泵固定零件與上述基座之間；密封構件，其將上述間隙密封；及抵接部，其與用於調整上述密封構件之軸向高度之治具抵接；且與上述旋轉體之外周對向而配置上述泵固定零件時之步驟包含：第1步驟，其作為避免以該泵固定零件之一部分積層於上述泵固定零件上之靜葉片、與自上述旋轉體之外周向上述泵固定零件之方向突出之動葉片之干涉之機構，藉由於將上述泵固定零件配置於上述基座上之狀態下利用上述抵接部進行上述治具之定位，並以定位之該治具之按壓部於上述基座方向按壓上述泵固定零件，而將上述密封構件之軸向高度調整為第1特定值；第2步驟，其於上述第1步驟之後，藉由於上述泵固定零件上配置上述靜葉片，而形成交替配置該靜葉片與上述動葉片之結構之渦輪段；及第3步驟，其於上述第2步驟之後，藉由相對於上述基座以上述殼體固定上述泵固定零件，而將上述密封構件之軸向高度調整為第2特定值。
於上述本發明之真空泵之組裝方法中，其特徵亦可為，上述第1特定值為稍高於上述密封構件之設計尺寸值之尺寸值，上述第2特定值為上述密封構件之設計尺寸值。
於上述本發明之真空泵之組裝方法中，其特徵亦可為，於上述第3步驟中，於上述第1步驟中使用之上述治具之上述按壓部與上述泵固定零件之間形成間隙。
再者，本發明之治具之特徵在於，其係用於真空泵之組裝者，且上述真空泵具備：基座；旋轉體，其配置於上述基座上；支持機構，其可繞其軸心旋轉地支持上述旋轉體；泵固定零件，其與上述旋轉體之外周對向而配置；殼體，其將上述泵固定零件之至少一部分於其上側固定；間隙，其形成於上述泵固定零件與上述基座之間；密封構件，其將上述間隙密封；及抵接部，其與用於調整上述密封構件之軸向高度之治具抵接；且上述治具具備：按壓部，其以於將上述泵固定零件配置於上述基座上之狀態下利用上述抵接部定位、及於已定位之狀態下於上述基座方向按壓上述泵固定零件，而調整上述密封構件之軸向高度。
於上述本發明之治具中，其特徵亦可為，該治具於調整上述密封構件之軸向之高度後，亦以與上述泵固定零件之間形成有間隙之狀態配設於泵內。
於上述本發明之治具中，其特徵亦可為，該治具以與安裝於上述泵固定零件之附屬零件相同之相位配置，藉此於安裝上述附屬零件時，與上述附屬零件產生干涉。 [發明之效果]
於本發明中，如上所述，採用具備與用於調整密封構件之軸向高度之治具抵接之抵接部的構成，作為真空泵之具體構成。因此，於真空泵組裝時，例如，與旋轉體之外周對向而配置泵固定零件時，藉由於將泵固定零件配置於基座上之狀態下利用抵接部進行治具之定位，並以定位之治具之按壓部於基座方向按壓泵固定零件，而調整密封構件之軸向高度、及藉由該調整，使泵固定零件整體朝基座方向下降，藉此可避免零件彼此之干涉，具體而言，作為該泵固定零件之一部分積層於泵固定零件上之靜葉片、與自旋轉體之外周向泵固定零件之方向突出之動葉片之干涉，且於該點而言，可提供適於支持真空泵組裝作業之結構之真空泵。
根據本發明，如上所述，採用第1至第3步驟，作為如上所述般之真空泵之具體之組裝方法，且於第1步驟中，作為避免作為該泵固定零件之一部分積層於泵固定零件上之靜葉片、與自旋轉體之外周向泵固定零件之方向突出之動葉片之干涉之機構，藉由於將泵固定零件配置於基座上之狀態下利用抵接部進行治具之定位，並以定位之該治具之按壓部於基座方向按壓泵固定零件，而將密封構件之軸向高度調整為第1特定值。因此，於第1步驟之後，藉由於泵固定零件上配置靜葉片而形成交替配置靜葉片與動葉片之結構之渦輪段時，可避免上述干涉，於該點而言，適於真空泵組裝作業之支持。
又，根據本發明，作為如上所述般之用於真空泵之組裝之治具之具體構成，如上所述，採用該治具為於將泵固定零件配置於基座上之狀態下藉由抵接部而定位者，且具備藉由於該定位之狀態下於基座方向按壓泵固定零件而調整密封構件之軸向高度之按壓部的構成。因此，於藉由調整密封構件之軸向高度，使泵固定零件整體朝基座方向下降，而可避免零件彼此之干涉，具體而言，作為該泵固定零件之一部分積層於泵固定零件上之靜葉片、與自旋轉體之外周向泵固定零件之方向突出之動葉片之干涉，於該點而言，適於真空泵組裝作業之支持。
圖1係稱為渦輪分子泵之真空泵之縱剖視圖，圖2係放大器電路之電路圖，圖3係顯示電流指令値較檢測值大之情形時之控制之時序圖，圖4係顯示電流指令値較檢測值小之情形時之控制之時序圖。
若參照圖1，則於同圖之真空泵100中，於圓筒狀之外筒127之上端形成有吸氣口101。且，於外筒127之內側，具備於周部放射狀且多段地形成用以對氣體進行吸引排氣之渦輪葉片即複數個動葉片102(102a、102b、102c…)之轉子103(以下稱為「旋轉體103」)。作為該旋轉體103之具體之構成例，於圖1之真空泵100中，該旋轉體103成為於第1圓筒部102e之外周部形成有動葉片102之形狀。
於旋轉體103之中心經由緊固部CN安裝有轉子軸113，且轉子軸113例如藉由5軸控制之磁性軸承而被漂浮支持且位置控制於空中。該情形時，磁性軸承及轉子軸113作為可繞其軸心旋轉地支持旋轉體103之支持機構發揮功能。又，該旋轉體103一般而言，由鋁或鋁合金等金屬構成。
作為磁性軸承之具體之構成例，於圖1之真空泵100中，上側徑向電磁鐵104之4個電磁鐵成對配置於X軸與Y軸上。接近於該上側徑向電磁鐵104，且與上側徑向電磁鐵104各者對應地具備4個上側徑向感測器107。上側徑向感測器107例如使用具有傳導繞線之電感感測器或渦電流感測器等，並基於根據轉子軸113之位置變化之該傳導繞線之電感之變化檢測轉子軸113之位置。該上側徑向感測器107構成為檢測轉子軸113，即固定於其上之旋轉體103之徑向位移，並發送至控制裝置200。
於控制裝置200中，例如具有PID(Proportional Integral Derivative：比例積分微分)調節功能之補償電路基於藉由上側徑向感測器107檢測出之位置信號，產生上側徑向電磁鐵104之激磁控制指令信號，且圖2所示之放大器電路150(後述)基於該激磁控制指令信號，激磁控制上側徑向電磁鐵104，藉此調整轉子軸113之上側之徑向位置。
轉子軸113由高磁導率材料(鐵、不鏽鋼等)等形成，且由上側徑向電磁鐵104之磁力吸引。該調整於X軸方向與Y軸方向上各自獨立進行。又，將下側徑向電磁鐵105及下側徑向感測器108配置為與上側徑向電磁鐵104及上側徑向感測器107同樣，並將轉子軸113之下側之徑向位置調整為與上側之徑向位置同樣。
再者，作為磁性軸承之具體之構成例，於圖1之真空泵100中，軸向電磁鐵106A、106B於上下夾著轉子軸113之下部所具備之圓板狀之金屬碟111而配置。金屬碟111由鐵等高磁導率材料構成。為檢測轉子軸113之軸向位移而具備軸向感測器109，並構成為將其軸向位置信號發送至控制裝置200。
且，於控制裝置200中，例如具有PID調節功能之補償電路基於藉由軸向感測器109檢測出之軸向位置信號，產生軸向電磁鐵106A與軸向電磁鐵106B之各者之激磁控制指令信號，且放大器電路150基於該等激磁控制指令信號，分別激磁控制軸向電磁鐵106A與軸向電磁鐵106B，藉此，軸向電磁鐵106A藉由磁力將金屬碟111吸引至上方，軸向電磁鐵106B將金屬碟111吸引至下方，而調整轉子軸113之軸向位置。
如上所述，控制裝置200適當調節軸向電磁鐵106A、106B施加至金屬碟111之磁力，並使轉子軸113磁性漂浮於軸向上，且非接觸地保持於空間中。另，關於激磁控制該等上側徑向電磁鐵104、下側徑向電磁鐵105及軸向電磁鐵106A、106B之放大器電路150，予以後述。
於圖1之真空泵100中，馬達121具備以包圍轉子軸113之方式周狀配置之複數個磁極。各磁極以經由作用於與轉子軸113之間之電磁力旋轉驅動轉子軸113之方式，藉由控制裝置200控制。又，於馬達121組入有未圖示之例如霍爾元件、解析器、編碼器等之旋轉速度感測器，並藉由該旋轉速度感測器之檢測信號檢測轉子軸113之旋轉速度。
再者，例如於下側徑向感測器108附近，安裝有未圖示之相位感測器，檢測轉子軸113之旋轉之相位。於控制裝置200中，一起使用該相位感測器與旋轉速度感測器之檢測信號，檢測磁極之位置。
與動葉片102(102a、102b、102c…)隔開微小之間隙地配設有複數片靜葉片123(123a、123b、123c…)。由於動葉片102(102a、102b、102c…)分別藉由碰撞而將排氣氣體之分子移送至下方，故自垂直於轉子軸113之軸線之平面僅傾斜特定角度而形成。靜葉片123(123a、123b、123c…)例如由鋁、鐵、不鏽鋼、銅等金屬、或包含該等金屬作為成分之合金等之金屬構成。
又，靜葉片123亦同樣自垂直於轉子軸113之軸線之平面僅傾斜特定角度而形成，且朝向外筒127之內側與動葉片102之段彼此錯開地配設。且，靜葉片123之外周端於嵌插於複數個層疊之靜葉片間隔件125(125a、125b、125c…)之間之狀態下受支持。
靜葉片間隔件125為環狀之構件，例如由鋁、鐵、不鏽鋼、銅等金屬、或包含該等金屬作為成分之合金等之金屬構成。於靜葉片間隔件125之外周，隔開微小之間隙固定有外筒127。於外筒127之底部配設有基座129。於基座129形成排氣口133，且與外部連通。將自腔室(真空腔室)側進入吸氣口101並被移送至基座129之排氣氣體向排氣口133輸送。
再者，根據真空泵100之用途，於靜葉片間隔件125之下部與基座129之間，配設附螺紋間隔件131。附螺紋間隔件131為由鋁、銅、不鏽鋼、鐵、或以該等金屬為成分之合金等之金屬構成之圓筒狀之構件，且於其內周面刻設有複數條螺旋狀之螺紋槽131a。螺紋槽131a之螺旋之方向為於排氣氣體之分子於旋轉體103之旋轉方向移動時，將該分子向排氣口133側移送之方向。於接續旋轉體103之動葉片102(102a、102b、102c…)之最下部，與第1圓筒部102e連接而垂下有第2圓筒部102d。第2圓筒部102d之外周面為圓筒狀，且朝附螺紋間隔件131之內周面突出，與該附螺紋間隔件131之內周面隔開特定間隙而接近。藉由動葉片102及靜葉片123移送至螺紋槽131a之排氣氣體由螺紋槽131a引導且被向基座129輸送。
基座129為構成真空泵100之基底部之圓盤狀之構件，一般由鐵、鋁、不鏽鋼等金屬構成。由於基座129物理性保持真空泵100，且兼備熱之傳導路之功能，故期望使用具有鐵、鋁或銅等之剛性，且熱傳導率亦較高之金屬。
於該構成中，於動葉片102與轉子軸113一起由馬達121旋轉驅動時，藉由動葉片102與靜葉片123之作用，而通過吸氣口101自腔室吸入排氣氣體。動葉片102之旋轉速度通常為20000 rpm～90000 rpm，於動葉片102之前端之周速度達到200 m/s～400 m/s。自吸氣口101吸入之排氣氣體通過動葉片102與靜葉片123之間，向基座129移動。此時，藉由於排氣氣體接觸於動葉片102時產生之摩擦熱、或於馬達121產生之熱之傳導等，動葉片102之溫度上升，但該熱藉由輻射或排氣氣體之氣體分子等之傳導而傳遞至靜葉片123側。
靜葉片間隔件125於外周部中互相接合，將靜葉片123自動葉片102接收之熱或排氣氣體接觸靜葉片123時產生之摩擦熱等向外部傳遞。
另，於上述，說明附螺紋間隔件131配設於旋轉體103之圓筒部102d之外周，且於附螺紋間隔件131之內周面刻設有螺紋槽131a。然而，亦有與之相反地於圓筒部102d之外周面刻設螺紋槽，並於其周圍配置具有圓筒狀之內周面之間隔件之情形。
又，根據真空泵100之用途，有時為使自吸氣口101吸引之氣體不致侵入由上側徑向電磁鐵104、上側徑向感測器107、馬達121、下側徑向電磁鐵105、下側徑向感測器108、軸向電磁鐵106A、106B、軸向感測器109等構成之電裝部，而以定子柱122覆蓋電裝部周圍，並以潔淨氣體使該定子柱122內保持為特定壓力。
於該情形時，於基座129配設未圖示之配管，並通過該配管導入潔淨氣體。導入之潔淨氣體通過保護軸承120與轉子軸113之間、馬達121之轉子與定子之間、定子柱122與動葉片102之內周側圓筒部之間之間隙向排氣口133送出。
此處，真空泵100需要進行機種之特定、與基於分別調整之固有之參數(例如，與機種對應之各種特性)之控制。為儲存該控制參數，上述真空泵100於其本體內具備電子電路部141。電子電路部141由EEP-ROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory：電子可抹除可程式化唯讀記憶體)等半導體記憶體及用於該存取之半導體元件等電子零件、與其等之安裝用之基板143等構成。該電子電路部141收納於構成真空泵100之下部之基座129之例如中央附近之未圖示之旋轉速度感測器之下部，且藉由氣密性之底蓋145封閉。
且說於半導體之製造步驟中，於導入至腔室之製程氣體中，有具有於其壓力較特定值高、或其溫度較特定值低時，成為固體之性質者。於真空泵100內部，排氣氣體之壓力於吸氣口101中最低而於排氣口133中最高。於將製程氣體自吸氣口101向排氣口133移送之中途，於其壓力較特定值高，或其溫度較特定值低時，製程氣體成為固體狀，且附著並堆積於真空泵100內部。
例如，由蒸氣壓曲線可知於對Al蝕刻裝置使用SiCl 4作為製程氣體之情形時，於低真空(760[torr]～10 -2[torr])且低溫(約20[℃])時，析出固體產生物(例如AlCl 3)，附著並堆積於真空泵100內部。因此，若於真空泵100內部堆積製程氣體之析出物，則該堆積物成為使真空泵之氣體流路變窄，並使真空泵100之性能降低之原因。且，上述之產生物處於在排氣口133附近或附螺紋間隔件131附近之壓力較高之部分中易凝固、附著之狀況。
因此，為解決該問題，先前於基座129等之外周卷繞未圖示之加熱器或環狀之水冷管149，且例如於基座129埋入未圖示之溫度感測器(例如熱敏電阻)，並以基於該溫度感測器之信號將基座129之溫度保持於特定之較高之溫度(設定溫度)之方式進行加熱器之加熱或利用水冷管149之冷卻之控制(以下稱為TMS(溫度管理系統)。TMS；Temperature Management System)。
接著，關於如此構成之真空泵100，對激磁控制其上側徑向電磁鐵104、下側徑向電磁鐵105及軸向電磁鐵106A、106B之放大器電路150進行說明。於圖2顯示該放大器電路150之電路圖。
於圖2中，構成上側徑向電磁鐵104等之電磁鐵繞線151之一端經由電晶體161連接於電源171之正極171a，且其另一端經由電流檢測電路181及電晶體162連接於電源171之負極171b。且，電晶體161、162成為所謂之功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金屬氧化物半導體場效電晶體)，具有於其源極-汲極之間連接有二極體之結構。
此時，電晶體161之二極體之陰極端子161a連接於正極171a，且陽極端子161b與電磁鐵繞線151之一端連接。又，電晶體162之二極體之陰極端子162a連接於電流檢測電路181，且陽極端子162b與負極171b連接。
另一方面，電流再生用之二極體165之陰極端子165a連接於電磁鐵繞線151之一端，且其之陽極端子165b連接於負極171b。又，與此同樣，電流再生用之二極體166之陰極端子166a連接於正極171a，且其之陽極端子166b經由電流檢測電路181連接於電磁鐵繞線151之另一端。且，電流檢測電路181例如由霍爾感測器式電流感測器或電性電阻元件構成。
如上所述構成之放大器電路150為與一個電磁鐵對應者。因此，於磁性軸承為5軸控制，且合計具有10個電磁鐵104、105、106A、106B之情形時，對於電磁鐵各者構成同樣之放大器電路150，並對電源171並聯連接10個放大器電路150。
再者，放大器控制電路191例如由控制裝置200之未圖示之數位、信號、處理器部(以下，稱為DSP(Digital Signal Processor)部)構成，且該放大器控制電路191切換電晶體161、162之接通(on)／斷開(off)。
放大器控制電路191比較電流檢測電路181檢測出之電流值(將反映出該電流值之信號稱為電流檢測信號191c)與特定之電流指令值。且，基於該比較結果，決定於PWM(Pulse Width Modulation：脈衝寬度調製)控制之1週期即控制週期Ts內產生之脈衝寬度之大小(脈衝寬度時間Tp1、Tp2)。其結果，將具有該脈衝寬度之閘極驅動信號191a、191b自放大器控制電路191，輸出至電晶體161、162之閘極端子。
另，於旋轉體103之旋轉速度之加速運轉中通過共振點時或定速運轉中產生外部干擾時等，需進行高速且強力之旋轉體103之位置控制。因此，以流動於電磁鐵繞線151之電流可急劇增加(或減少)之方式，作為電源171，例如使用50 V左右之高電壓。又，於電源171之正極171a與負極171b之間，為使電源171穩定化，而通常連接有電容器(省略圖示)。
於該構成中，於將電晶體161、162之兩者設為接通時，流動於電磁鐵繞線151之電流(以下，稱為電磁鐵電流iL)增加，於將兩者設為斷開時，電磁鐵電流iL減少。
又，於將電晶體161、162之一者設為接通且將另一者設為斷開時，保持所謂之飛輪電流。且，藉由如此於放大器電路150中流動飛輪電流，可減少放大器電路150中之磁滯損，而將電路整體之消耗電力抑制得較低。又，藉由如此控制電晶體161、162，可減少真空泵100中產生之高諧波等之高頻雜訊。再者，藉由以電流檢測電路181測定該飛輪電流，而可檢測於電磁鐵繞線151中流動之電磁鐵電流iL。
即，於檢測出之電流值小於電流指令值之情形時，如圖3所示於控制週期Ts(例如100 μs)中僅將電晶體161、162之兩者設為接通1次相當於脈衝寬度時間Tp1之時間量。因此，該期間中之電磁鐵電流iL自正極171a向負極171b，朝可經由電晶體161、162流動之電流值iLmax(未圖示)增加。
另一方面，於檢測出之電流值大於電流指令值之情形時，如圖4所示於控制週期Ts中僅將電晶體161、162之兩者設為斷開1次相當於脈衝寬度時間Tp2之時間量。因此，該期間中之電磁鐵電流iL自負極171b向正極171a，朝可經由二極體165、166再生之電流值iLmin(未圖示)減少。
且，於任意情形時，皆於經過脈衝寬度時間Tp1、Tp2後，將電晶體161、162之任1個設為接通。因此，於該期間中，於放大器電路150保持飛輪電流。
圖5係應用本發明之真空泵之剖視圖，圖6係第1步驟之說明圖，圖7係第3步驟之說明圖，圖8係圖7之一部分放大圖。又，圖9係應用本發明之治具相對於真空泵之配置模式圖，圖10係治具之俯視圖，圖11係治具之前視圖。
該圖5之真空泵1具備：基座129；旋轉體103，其配置於基座129上；支持機構，其可繞其軸心旋轉地支持旋轉體103；泵固定零件J，其與旋轉體103之外周對向而配置；殼體K，其將泵固定零件J之至少一部分於其上側固定；間隙G1，其形成於泵固定零件J與基座129之間；密封構件L，其將間隙G1密封；及抵接部R，其與用於調整密封構件L之軸向高度之治具Q(參照圖6至圖11)抵接。
於圖5之真空泵1中，由於基座129、旋轉體103、及支持機構之具體構成與上文所說明之圖1之真空泵100同樣，故對同一構件標註同一符號，並省略其詳細說明。
由於圖5之真空泵1中之泵固定零件J如上所述為與旋轉體103之外周對向而配置之零件，故於同圖之真空泵1中，如此配置之零件，具體而言，至少靜葉片123(123a、123b…)、靜葉片間隔件125(125a、125b…)、附螺紋間隔件131相當於泵固定零件J。
於圖5之真空泵1中，由於關於靜葉片123、靜葉片間隔件125、附螺紋間隔件131之具體功能，與上文所說明之圖1之真空泵100同樣，故對同一構件標註同一符號，並省略其詳細說明。
作為支持附螺紋間隔件131之具體之構成例，於圖5之真空泵1中，採用於加熱器間隔件300之上部安裝附螺紋間隔件131之構成。由於加熱器間隔件300亦為與旋轉體103之外周對向而配置之零件，故為泵固定零件J。
於加熱器間隔件300，安裝有複數個筒式加熱器H(參照圖9)。該等筒式加熱器H主要作為藉由將加熱器間隔件300加熱並使之發熱而將附螺紋間隔件131加熱之機構發揮功能。作為於加熱器間隔件300安裝筒式加熱器H之結構例，於圖5之真空泵1中，採用於加熱器間隔件300之外周形成加熱器安裝用之凹部300A，並於該凹部300A安裝筒式加熱器H之結構，但不限定於該結構。
於加熱器間隔件300之下部，安裝有絕緣體壁面301。絕緣體壁面301作為形成自螺紋槽131a之下游出口附近連接至排氣口131(參照圖1)之泵內流路之機構等發揮功能。由於該絕緣體壁面301亦為與旋轉體103之外周對向而配置之零件，故為泵固定零件J。
又，於加熱器間隔件300之上部，安裝有筒狀之內間隔件302。內間隔件302配置為覆蓋包含積層於附螺紋間隔件131上之靜葉片123與靜葉片間隔件125之積層體(於圖5之例中，為自下起4段量之靜葉片123(123d至123h)與靜葉片間隔件125(125c至125f))之外周。由於如此配置之內間隔件302亦為與旋轉體103之外周對向而配置之零件，故為泵固定零件J。
作為抵接部R之具體之結構例，於圖1之真空泵1中，採用於加熱器間隔件300之下部外周形成凹部R1，並於該凹部R1扣合治具Q之按壓部Q1之結構(參照圖6)。
由於抵接部R如上所述，為用於調整密封構件L之軸向高度者，故於不脫離該用途之範圍內可根據需要適當變更其結構。雖省略圖式，但例如，亦可採用以凸部形成抵接部R，並於該凸部扣合治具Q之凹部之結構。
作為殼體K之具體之構成例，於圖5之真空泵1中，該殼體K將圖1之真空泵100中之外筒127分為上部殼體K1與下部殼體K2，其中下部殼體K2具有上述固定功能。即，下部殼體K2構成為具有將泵固定零件J之至少一部分於其上側固定之功能。
上部殼體K1作為真空泵1之鎧裝發揮功能。另一方面，下部殼體K2為以螺栓BT3(參照圖7)連結水冷間隔件K21與外壁K22之結構，且除作為真空泵1之鎧裝發揮功能外，亦作為藉由於水冷間隔件K21內之未圖示之水冷管中通過冷卻媒體，而將真空泵1冷卻之機構發揮功能。
作為藉由下部殼體K2固定泵固定零件J之一部分之具體之構成例，於圖5之真空泵1中，採用於下部殼體K2與內間隔件302交互上下重疊之部分中，於下部殼體127B側形成螺栓通孔，另一方面，於內間隔件302側形成螺孔，且於該螺栓通孔通過螺栓BT1(參照圖7)而旋緊固定於上述螺孔之構成，但不限定於此。亦可藉由螺栓BT1以外之其他緊固機構固定內間隔件302。
作為將內間隔件302安裝固定於加熱器間隔件300之具體之構成例，於圖5之真空泵1中，採用於內間隔件302之下部法蘭部形成螺栓通孔，另一方面，於加熱器間隔件300之上部法蘭部形成螺孔，且於該螺栓通孔通過螺栓BT2(參照圖7)而旋緊固定於上述螺孔之構成，但不限定於此。亦可藉由螺栓BT2以外之其他緊固機構固定內間隔件302。
間隙G1作為藉由設置於基座129之上表面及與其相鄰而對向之加熱器間隔件300(泵固定零件J)之下表面之間、及基座129之上表面及與其相鄰而對向之內間隔件302之下表面之間，而防止基座129與加熱器間隔件300或內間隔件302之間之熱移動之隔熱機構發揮功能。
於圖1之真空泵中，內間隔件302、加熱器間隔件300、附螺紋間隔件131、絕緣體壁面301、自下起4段量之靜葉片123(123e至123h)與靜葉片間隔件125(125c至125f)整體構成為一個集中之內部單元，且該內部單元M為防止於螺紋槽131a內等產生堆積物，而藉由加熱器間隔件300之發熱進行加熱。上述間隙G1作為防止該熱自內部單元向基座129側逸散之機構發揮功能。
密封構件L作為藉由介存於上述間隙G1，即基座129與內部單元M之間(具體而言，為基座129之上表面與加熱器間隔件300之下表面之間)，而自大氣側阻斷真空泵1之內部之機構發揮功能。
作為使密封構件L介存於間隙G1之具體之構成，於圖1之真空泵1中，採用於基座129上配置絕緣體N，並於絕緣體N上配置密封構件L之構成，但不限定於該構成。亦可省略絕緣體N。
絕緣體N之一部分為立起之形狀，且該立起部N1之前端部作為抵接部抵接於加熱器間隔件300之下部內周，另一端與基座129之階差部抵接，藉此作為加熱器間隔件300之徑向定位機構發揮功能。又，藉由於該絕緣體N之立起部N1抵接配置上述密封構件L，絕緣體N亦作為密封構件N之徑向定位機構發揮功能。
若參照圖6，則治具Q於將泵固定零件J(具體而言為加熱器間隔件300)配置於基座129上之狀態下，藉由上述抵接部R定位。該抵接部R對治具Q之定位係藉由對上文所說明之加熱器間隔件300之凹部R1扣合治具Q之按壓部Q1而完成者。
治具Q之按壓部Q1作為於如上所述被定位之狀態下，於基座129方向按壓泵固定零件J(具體而言為加熱器間隔件300)，藉此調整密封構件L之軸向高度之機構發揮功能。
若參照圖9，則於圖5之真空泵1中，作為抵接部R之具體之配置構成，抵接部R以與安裝於泵固定零件J之附屬零件(於圖5、圖9之例中為筒式加熱器H)相同之相位配置。
因此，由抵接部R定位之治具Q於安裝附屬零件即筒式加熱器H時，與筒式加熱器H產生干涉。由於不除去治具Q，無法進行筒式加熱器H之安裝，故可有效地防止治具Q之忘取。
筒式加熱器H為附屬零件之一例。亦可構成為筒式加熱器H以外之其他附屬零件與治具Q產生干涉。
於組裝圖5之真空泵1時，於基座129上配置旋轉體103，其後，與旋轉體103之外周對向而配置泵固定零件J。此處之泵固定零件J之配置為如圖6所示將內間隔件302、加熱器間隔件300及附螺紋間隔件131配置於基座129上者，且如此配置之作業之步驟如下述第1至第3步驟所述。
《第1步驟》 若參照圖6，則於第1步驟中，最初於基座129安裝絕緣體N，並於安裝之絕緣體N上配置密封構件L。且，絕緣體壁面301、加熱器間隔件300、附螺紋間隔件131以依序積層之狀態配置於基座129上。
藉此，絕緣體壁面301、加熱器間隔件300及附螺紋間隔件131與旋轉體103之外周對向而配置(於圖6中，為方便說明，省略圖8所示之旋轉體103)。
如上所述，絕緣體壁面301、加熱器間隔件300及附螺紋間隔件131與旋轉體103之外周對向而配置，且該加熱器間隔件300之下表面抵接於密封構件L。且，藉由密封構件L之厚度，於基座129與絕緣體壁面301之間、及基座129與加熱器間隔件300之間，形成特定之間隙G1。又，藉由加熱器間隔件300之下部內周接觸於絕緣體N之立起部N1之前端部，而將加熱器間隔件300、內間隔件302及附螺紋間隔件131定位於徑向上。
於該階段中，無法進行藉由於加熱器間隔件300上交替堆疊積層靜葉片123與靜葉片間隔件125而於泵固定零件J上配置靜葉片123之作業。其理由要言之在於，作為該泵固定零件J之一部分積層於泵固定零件J上之靜葉片123與自旋轉體103之外周向泵固定零件J之方向突出之動葉片102產生干涉。
因此，於第1步驟中，於如上所述將絕緣體壁面301、加熱器間隔件300及附螺紋間隔件131配置於基座129上之狀態下，於該加熱器間隔件300之外周配置治具Q，並藉由加熱器間隔件300之抵接部R進行治具Q之高度定位。該定位為將治具Q之按壓部Q1嵌入至加熱器間隔件300之凹部R1者。
且，藉由以如上所述被定位之治具Q之按壓部Q1於基座129方向按壓加熱器間隔件300，而將密封構件L之軸向高度調整為第1特定值。該第1特定值為稍高於密封構件L之設計尺寸值之尺寸值。上述按壓亦可使用治具Q之手柄Q2進行。
由於藉由上述按壓而使內間隔件302、加熱器間隔件300、及附螺紋間隔件131整體於基座129方向下降，故可避免上述干涉，且於加熱器間隔件300上交替堆疊積層靜葉片123與靜葉片間隔件125，藉此可於泵固定零件J上配置靜葉片123。
《第2步驟》 於第2步驟中，於上述第1步驟之後，藉由於泵固定零件J上配置靜葉片123(123d至123h)(參照圖7)，而形成交替配置靜葉片123與動葉片102之結構之渦輪段。
朝泵固定零件J上之靜葉片123之配置於圖7中，為將自下起4段量之靜葉片123(123d至123h)與靜葉片間隔件125(125c至125f)交替堆疊積層於加熱器間隔件300上者。
於如上所述將靜葉片123與靜葉片間隔件125堆疊積層之後，於該第2步驟中，藉由以覆蓋該積層體之外周之方式以螺栓BT2安裝固定內間隔件302(參照圖7)，而將該積層體(靜葉片123與靜葉片間隔件125)固定於軸向上。
《第3步驟》 若參照圖7，則於第3步驟中，於上述第2步驟之後，於基座129上配置殼體K，並以配置之殼體K對基座129固定泵固定零件J，以該固定力將密封構件L進一步向基座129方向按壓，藉此將密封構件L之軸向高度調整為第2特定值。第2特定值為密封構件L之設計尺寸值。
於該第3步驟中，『於基座129上配置殼體K』具體而言意指將下部殼體K2以未圖示之螺栓螺合固定於基座129上。又，『以殼體K對基座129固定泵固定零件J』具體而言意指以螺栓BT2連結固定下部殼體K2與內間隔件302。且，藉由該螺栓BT2之旋緊，密封構件L被壓縮，其軸向高度調整為設計尺寸值(第2特定值)。
又，若參照圖8，則於該第3步驟中，於第1步驟中使用之治具Q之按壓部Q1與泵固定零件J(具體而言為加熱器間隔件300之抵接部R)之間形成特定之間隙G2。藉此治具Q可於之後拆下。
《最終步驟》 於最終步驟中，於上述第3步驟之後，於進行完成上述渦輪段之作業，即於圖5中交替積層自上起3段量之靜葉片123與2段量之靜葉片間隔件125之作業後，將上部殼體K1配置於渦輪段之外周，並以未圖示之螺栓連結所配置之上部殼體K1與下部殼體K2，藉此真空泵之基本之組裝作業完成。
《其他實施形態》 若參照圖5，則將上文所說明之治具Q自真空泵1除去，但作為與此不同之其他實施形態，治具Q亦可於密封構件L之軸向之調整後，以與泵固定零件J之間形成有間隙G2之狀態下殘留於真空泵1內之形式配設。
具體而言，代替圖示之治具Q之手柄Q2，設為於安裝附屬零件即筒式加熱器H時，不與筒式加熱器H產生干涉之長度之螺栓。藉此，可不除去治具Q而完成真空泵之組裝作業。
於如上所述於真空泵1內殘留治具Q之情形時，具有可於真空泵1之檢修等時，再次使用該治具Q進行真空泵之再組裝等使組裝作業之便利性提高之優點。
於以上說明之本實施形態之真空泵1中，如上所述，採用具備與用於調整密封構件L之軸向高度之治具Q抵接之抵接部R之構成，作為其之具體構成。因此，於真空泵組裝時，例如，於與旋轉體103之外周對向而配置泵固定零件J時，藉由於將泵固定零件J配置於基座129上之狀態下利用抵接部R進行治具Q之定位，並以被定位之治具Q之按壓部Q1於基座129方向按壓泵固定零件J，而調整密封構件L之軸向高度、及藉由該調整，使泵固定零件J整體朝基座129方向下降，藉此可避免零件彼此之干涉，具體而言，避免作為該泵固定零件J之一部分積層於泵固定零件J上之靜葉片123、與自旋轉體103之外周向泵固定零件J之方向突出之動葉片102之干涉，於該點而言，適於真空泵組裝作業之支持。
又，於本實施形態之真空泵組裝方法中，如上所述，採用第1至第3步驟，且於第1步驟中，作為避免以該泵固定零件J之一部分積層於泵固定零件J上之靜葉片123、與自旋轉體103之外周向泵固定零件J之方向突出之動葉片102之干涉之機構，藉由於將泵固定零件J配置於基座129上之狀態下利用抵接部R進行治具Q之定位，並以定位之該治具Q之按壓部Q1於基座129方向按壓泵固定零件J，而將密封構件L之軸向高度調整為第1特定值。因此，於第1步驟之後，藉由於泵固定零件J上配置靜葉片123而形成交替配置靜葉片123與動葉片102之結構之渦輪段時，於可避免上述干涉之點而言，適於真空泵組裝作業之支持。
根據本實施形態之治具，如上所述，該治具Q為於將泵固定零件J配置於基座129上之狀態下藉由抵接部R而定位者，且採用具備藉由於該定位之狀態下將泵固定零件J於基座129方向按壓而調整密封構件L之軸向高度之按壓部Q1之構成，作為其之具體構成。因此，於藉由調整密封構件L之軸向高度，使泵固定零件J整體朝基座129方向下降，而可避免零件彼此之干涉，具體而言，作為該泵固定零件J之一部分積層於泵固定零件J上之靜葉片123、與自旋轉體103之外周向泵固定零件J之方向突出之動葉片102之干涉之點而言，適於真空泵組裝作業之支持。
另，本發明之各實施形態及各變化例亦可設為根據需要組合各者之構成。
本發明並非限定於上述實施形態者，只要於本發明之技術性思想之範圍內，則可根據熟知本技藝者之通常之創作能力進行各種變化。
1:真空泵 100:真空泵 101:吸氣口 102:動葉片 102a,102b,102c:動葉片 102d:第2圓筒部 102e:第1圓筒部 103:旋轉體(轉子) 104:上側徑向電磁鐵 105:下側徑向電磁鐵 106A,106B:軸向電磁鐵 107:上側徑向感測器 108:下側徑向感測器 109:軸向感測器 111:金屬碟 113:轉子軸 120:保護軸承 121:馬達 122:定子柱 123:靜葉片(泵固定零件) 123a～123h:靜葉片 125:靜葉片間隔件(泵固定零件) 125a～125f:靜葉片間隔件 127:外筒 129:基座 131:附螺紋間隔件(泵固定零件) 131a:螺紋槽 133:排氣口 141:電子電路部 143:基板 145:底蓋 149:水冷管 150:放大器電路 151:電磁鐵繞線 161:電晶體 161a:陰極端子 161b:陽極端子 162:電晶體 162a:陰極端子 162b:陽極端子 165:二極體 165a:陰極端子 165b:陽極端子 166:二極體 166a:陰極端子 166b:陽極端子 171:電源 171a:正極 171b:負極 181:電流檢測電路 191:放大器控制電路 191a,191b:閘極驅動信號 191c:電流檢測信號 200:控制裝置 300:加熱器間隔件(泵固定零件) 300A:加熱器安裝用之凹部 301:絕緣體壁面(泵固定零件) 302:內間隔件 BT1,BT2,BT3:螺栓 CN:緊固部 G1:泵固定零件與基座之間之間隙 G2:治具之按壓部與泵固定零件之間之間隙 H:筒式加熱器(附屬零件) iL:電磁鐵電流 J:泵固定零件 K:殼體 K1:上部殼體 K2:下部殼體 K21:水冷間隔件 K22:外壁 L:密封構件 M:內部單元 N:絕緣體 N1:立起部 Q:治具 Q1:按壓部 Q2:手柄 R:抵接部 R1:凹部 Tp1,Tp2:脈衝寬度時間 Ts:控制週期
圖1係稱為渦輪分子泵之真空泵之縱剖視圖。 圖2係放大器電路之電路圖。 圖3係顯示電流指令値較檢測值大之情形時之控制之時序圖。 圖4係顯示電流指令値較檢測值小之情形時之控制之時序圖。 圖5係應用本發明之真空泵之剖視圖。 圖6係第1步驟之說明圖。 圖7係第2及第3步驟之說明圖。 圖8係圖7之一部分與其放大圖。 圖9係應用本發明之治具相對於真空泵之配置模式圖。 圖10係治具之俯視圖。 圖11係治具之前視圖。
1:真空泵
101:吸氣口
102a,102b,102c:動葉片
103:旋轉體(轉子)
113:轉子軸
122:定子柱
123a~123h:靜葉片
125a~125f:靜葉片間隔件
129:基座
131:附螺紋間隔件(泵固定零件)
131a:螺紋槽
300:加熱器間隔件(泵固定零件)
300A:加熱器安裝用之凹部
301:絕緣體壁面(泵固定零件)
302:內間隔件
G1:泵固定零件與基座之間之間隙
H:筒式加熱器(附屬零件)
J:泵固定零件
K:殼體
K1:上部殼體
K2:下部殼體
K21:水冷間隔件
K22:外壁
L:密封構件
N:絕緣體
N1:立起部
R:抵接部
R1:凹部

Claims (8)

  1. 一種真空泵，其特徵在於具備： 基座； 旋轉體，其配置於上述基座上； 支持機構，其可繞上述旋轉體軸心旋轉地支持上述旋轉體； 泵固定零件，其與上述旋轉體之外周對向而配置； 殼體，其將上述泵固定零件之至少一部分於其上側固定； 間隙，其形成於上述泵固定零件與上述基座之間； 密封構件，其將上述間隙密封；及 抵接部，其與用於調整上述密封構件之軸向高度之治具抵接。
  2. 如請求項1之真空泵，其中 上述抵接部以與安裝於上述泵固定零件之附屬零件相同之相位配置，藉此設置為於安裝上述附屬零件時，由該抵接部定位之上述治具與上述附屬零件產生干涉。
  3. 一種真空泵之組裝方法，其特徵在於，該真空泵具備： 基座； 旋轉體，其配置於上述基座上； 支持機構，其可繞上述旋轉體軸心旋轉地支持上述旋轉體； 泵固定零件，其與上述旋轉體之外周對向而配置； 殼體，其將上述泵固定零件之至少一部分於其上側固定； 間隙，其形成於上述泵固定零件與上述基座之間； 密封構件，其將上述間隙密封；及 抵接部，其與用於調整上述密封構件之軸向高度之治具抵接；且 與上述旋轉體之外周對向而配置上述泵固定零件時之步驟包含： 第1步驟，其作為避免作為該泵固定零件之一部分積層於上述泵固定零件上之靜葉片、與自上述旋轉體之外周向上述泵固定零件之方向突出之動葉片之干涉之機構，藉由於將上述泵固定零件配置於上述基座上之狀態下利用上述抵接部進行上述治具之定位，並以定位之該治具之按壓部於上述基座方向按壓上述泵固定零件，而將上述密封構件之軸向高度調整為第1特定值； 第2步驟，其於上述第1步驟之後，藉由於上述泵固定零件上配置上述靜葉片，而形成交替配置該靜葉片與上述動葉片之結構之渦輪段；及 第3步驟，其於上述第2步驟之後，藉由相對於上述基座以上述殼體固定上述泵固定零件，而將上述密封構件之軸向高度調整為第2特定值。
  4. 如請求項3之真空泵之組裝方法，其中 上述第1特定值為稍高於上述密封構件之設計尺寸值之尺寸值； 上述第2特定值為上述密封構件之設計尺寸值。
  5. 如請求項3或4之真空泵之組裝方法，其中 於上述第3步驟中，於上述第1步驟中使用之上述治具之上述按壓部與上述泵固定零件之間形成間隙。
  6. 一種治具，其特徵在於其係用於真空泵之組裝者，且上述真空泵具備： 基座； 旋轉體，其配置於上述基座上； 支持機構，其可繞上述旋轉體軸心旋轉地支持上述旋轉體； 泵固定零件，其與上述旋轉體之外周對向而配置； 殼體，其將上述泵固定零件之至少一部分於其上側固定； 間隙，其形成於上述泵固定零件與上述基座之間； 密封構件，其將上述間隙密封；及 抵接部，其與用於調整上述密封構件之軸向高度之治具抵接；且 上述治具具備：按壓部，其以於將上述泵固定零件配置於上述基座上之狀態下利用上述抵接部定位、及於已定位之狀態下於上述基座方向按壓上述泵固定零件，而調整上述密封構件之軸向高度。
  7. 如請求項6之治具，其中 上述治具於調整上述密封構件之軸向之高度後，亦以與上述泵固定零件之間形成有間隙之狀態配設於泵內。
  8. 如請求項6之治具，其中 上述治具以與安裝於上述泵固定零件之附屬零件相同之相位配置，藉此於安裝上述附屬零件時，與上述附屬零件產生干涉。
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