專利名稱：真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及用于半導(dǎo)體制造裝置、電子顯微鏡、表面分析裝置、質(zhì)量分析裝置、粒子加速器、核融合實(shí)驗(yàn)裝置等的真空泵。
背景技術(shù)：
目前作為這種真空泵，所知的是復(fù)合了渦輪分子泵和螺紋槽泵的形態(tài)的泵(以下稱為[復(fù)合型真空泵])，在這樣的復(fù)合型真空泵中，為提高泵的壓縮比，且謀求泵整體的小型化，如圖6或圖7所示，螺紋槽泵的一連串的排氣流路R1、R2、R3采用了折返構(gòu)造。
在圖6及圖7所示的復(fù)合型真空泵中，由于螺紋槽泵的排氣流路R1、R2、R3是如同圖所示的折返構(gòu)造，所以作為螺紋槽泵，將發(fā)揮機(jī)能的轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)體)70的大致下半部分作成由2個(gè)圓筒體4、5構(gòu)成的多重圓筒體2的構(gòu)造，在其內(nèi)外兩圓筒體4、5之間與外側(cè)圓筒體4的外側(cè)上，設(shè)置帶有螺紋槽的螺紋泵定子21、22。另外，在此圖6及圖7所示的復(fù)合型真空泵的情況下，在轉(zhuǎn)子70的上半部分作為渦輪分子泵而發(fā)揮機(jī)能的構(gòu)造的基礎(chǔ)上，在該轉(zhuǎn)子70的上部側(cè)外周面上一體形成有多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片18。
在這里，如圖6及圖7所示的復(fù)合型真空泵的轉(zhuǎn)子70都備有多重圓筒體2的構(gòu)造和轉(zhuǎn)子葉片18，關(guān)于如圖6所示的復(fù)合型真空泵的轉(zhuǎn)子70，是將由一個(gè)轉(zhuǎn)子形成材料組成的多重圓筒體2和轉(zhuǎn)子葉片18通過切削等切削成型，圖7所示的復(fù)合型真空泵的轉(zhuǎn)子70是在轉(zhuǎn)子葉片18的最下段附近的后面，將2個(gè)圓筒體4、5通過粘接或燒嵌等安裝接合的。
但是，在制造上述那樣的備有多重圓筒體2的構(gòu)造和轉(zhuǎn)子葉片18的轉(zhuǎn)子70時(shí)，在如前所述的將由一個(gè)轉(zhuǎn)子形成材料組成的多重圓筒體2和轉(zhuǎn)子葉片18通過切削等切削成型的方法中，由于切出的形狀太過于復(fù)雜，所以轉(zhuǎn)子70的成型加工非常困難，存在著導(dǎo)致泵整體的成本高的問題。
另外，在如上所述的在轉(zhuǎn)子葉片18的最下段附近、在之后將2個(gè)圓筒體通過粘接或者燒嵌等安裝的接合方法中，確保接合部的耐久性十分困難，需要很高的加工精度，從而導(dǎo)致泵整體的成本的提高。再有，在圓筒體4、5的安裝接合部周邊，即轉(zhuǎn)子葉片18的最下段附近，在泵運(yùn)轉(zhuǎn)中特別是由于離心力而使位移變大，而且因泵運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的壓縮熱在最下段的轉(zhuǎn)子葉片18的附近也熱膨脹而位移等，而使圓筒體4、5的安裝過盈量變化，圓筒體4、5的安裝狀態(tài)變得不穩(wěn)定，圓筒體4、5的轉(zhuǎn)動(dòng)中心從轉(zhuǎn)子軸8及轉(zhuǎn)子葉片18的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸線偏移，即，容易產(chǎn)生所謂的轉(zhuǎn)子葉片18芯的偏移。若發(fā)生這樣的轉(zhuǎn)子葉片18芯的偏移，則轉(zhuǎn)子70的不平衡增大，產(chǎn)生振動(dòng)，使支撐轉(zhuǎn)子70的軸承的壽命降低或發(fā)生破損。
特別是在圓筒體4、5和轉(zhuǎn)子葉片18側(cè)是由不同的材料形成的情況下，由于其不同材料之間的熱膨脹率、彈性系數(shù)、泊松比的不同而產(chǎn)生的與位移差的關(guān)系，而使圓筒體4、5的安裝狀態(tài)更加不穩(wěn)定化，轉(zhuǎn)子70的不平衡化等就特別容易產(chǎn)生。
本發(fā)明就是為了解決上述問題點(diǎn)，其目的在于防止在泵運(yùn)轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)動(dòng)體的不平衡化，提供一種經(jīng)過長時(shí)期還可得到穩(wěn)定的動(dòng)作的信賴性高成本低的真空泵。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的特征在于，有由多個(gè)圓筒體呈同心圓狀配置而組成的多重圓筒體、和在上述多重圓筒體的中心軸線上可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置的轉(zhuǎn)子軸、及在與上述各圓筒體之間形成螺紋槽泵的排氣流路的螺紋泵轉(zhuǎn)子，在形成上述多重圓筒體的多個(gè)圓筒體上分別設(shè)置有安裝部的同時(shí)，經(jīng)此各安裝部，上述各圓筒體被一體安裝固定在轉(zhuǎn)子軸上。
在本發(fā)明中，可以采用在上述轉(zhuǎn)子軸的外周面上設(shè)有凸緣部，在構(gòu)成上述多重圓筒體的各圓筒體中，在其每個(gè)圓筒體上，設(shè)置有向上述凸緣部側(cè)的安裝部的同時(shí)，上述各圓筒體的安裝部和上述轉(zhuǎn)子軸的凸緣部被一體接合的構(gòu)造。
在如上所述的在轉(zhuǎn)子軸的外周面上設(shè)有凸緣部構(gòu)造的情況下，可以采用在上述凸緣部的表面?zhèn)壬瞎潭ㄓ猩鲜鐾鈧?cè)圓筒體的安裝部的同時(shí)，在上述凸緣部的里側(cè)上固定有上述內(nèi)側(cè)圓筒體的安裝部的構(gòu)成。
在如上所述的在轉(zhuǎn)子軸的外周面上設(shè)有凸緣部構(gòu)造的情況下，也可以采用在上述凸緣部的表面?zhèn)壬吓渲蒙鲜鰞?nèi)側(cè)圓筒體的安裝部后，在其安裝部的上方配置上述外側(cè)圓筒體的安裝部的同時(shí)，通過貫通于此內(nèi)外兩圓筒體的兩安裝部的螺栓，將其兩安裝部擰緊固定在上述凸緣部側(cè)的構(gòu)成。
在如上所述的在轉(zhuǎn)子軸的外周面上設(shè)有凸緣部構(gòu)造的情況下，也可以采用在上述凸緣部設(shè)有階梯部的同時(shí)，在此階梯部的上段，將上述外側(cè)圓筒體的安裝部通過螺栓擰緊固定，另一方面，在該階梯部的下段，將上述內(nèi)側(cè)圓筒體的安裝部通過其他的螺栓擰緊固定的構(gòu)成。
再有，在本發(fā)明中可以采用上述轉(zhuǎn)子軸的前端部外周從轉(zhuǎn)子軸的前端面?zhèn)鹊缴鲜鐾鈧?cè)圓筒體的安裝位置形成錐狀的同時(shí)，插入嵌合于此轉(zhuǎn)子軸的錐部的錐孔，開設(shè)在上述外側(cè)圓筒體的安裝部上，通過上述錐孔與上述錐部嵌合的凹窩構(gòu)造，上述轉(zhuǎn)子軸與上述外側(cè)圓筒體被一體接合的構(gòu)成。
作為上述外側(cè)圓筒體安裝固定在上述轉(zhuǎn)子軸的構(gòu)造，可以采用在上述轉(zhuǎn)子軸的前端面上，配置有與上述外側(cè)圓筒體的安裝部的錐孔周緣相接的推壓環(huán)，且通過經(jīng)此推壓環(huán)的螺栓插孔將螺栓擰入轉(zhuǎn)子軸的前端，而使上述外側(cè)圓筒體安裝固定在上述轉(zhuǎn)子軸上的構(gòu)成。
在本發(fā)明中可以采用轉(zhuǎn)子軸的前端部外周，從轉(zhuǎn)子軸的前端面?zhèn)冉?jīng)上述外側(cè)圓筒體的安裝位置到上述內(nèi)側(cè)圓筒體的安裝位置之間，在形成錐狀的同時(shí)，插入嵌合于此轉(zhuǎn)子軸的錐部的錐孔，分別開設(shè)在上述外側(cè)圓筒體和上述內(nèi)側(cè)圓筒體的各安裝部上，通過上述錐孔與上述錐部嵌合的凹窩構(gòu)造，上述轉(zhuǎn)子軸和上述外側(cè)圓筒體以及上述內(nèi)側(cè)圓筒體被一體接合的構(gòu)成。
作為上述內(nèi)側(cè)圓筒體安裝固定在上述轉(zhuǎn)子軸的構(gòu)成，可以采用作為上述轉(zhuǎn)子軸的前端部外周，在比上述內(nèi)側(cè)圓筒體的安裝位置稍高的位置上設(shè)置螺紋部的同時(shí)，通過從上述內(nèi)側(cè)圓筒體的安裝部的上方擰緊上述螺紋部上的螺母，而使上述內(nèi)側(cè)圓筒體安裝固定在上述轉(zhuǎn)子軸上的構(gòu)成。
另外，在本發(fā)明中也可以采用在上述多個(gè)圓筒體之中，在外側(cè)圓筒體的外周上，交互設(shè)置有多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片和定子的葉片，且上述轉(zhuǎn)子葉片被一體設(shè)置在外側(cè)圓筒體的外周面上，上述定子葉片被安裝固定在泵殼的內(nèi)面的構(gòu)成。
再有，在上述本發(fā)明中，有關(guān)上述多重圓筒體采用由外側(cè)圓筒體和內(nèi)側(cè)圓筒體呈同心圓狀配置的內(nèi)外一對(duì)的圓筒體構(gòu)成的構(gòu)造，關(guān)于上述螺紋泵轉(zhuǎn)子采用由在與上述外側(cè)圓筒體的外周面呈對(duì)向位置上配置的第1螺紋泵定子，和配置在上述外側(cè)圓筒體和內(nèi)側(cè)圓筒體之間的第2螺紋泵定子構(gòu)成的構(gòu)造，有關(guān)上述螺紋槽泵的排氣流路采用由在上述第1螺紋泵定子和上述外側(cè)圓筒體之間形成的第1氣體排氣流路，和在上述外側(cè)圓筒體和上述第2螺紋泵定子之間形成的第2氣體排氣流路，及在上述第2螺紋泵定子和上述內(nèi)側(cè)圓筒體之間形成的第3氣體排氣流路構(gòu)成的同時(shí)，還由上述第1氣體排氣流路和上述第2氣體排氣流路通過上述外側(cè)圓筒體的下端部連通，上述第2氣體排氣流路和上述第3氣體排氣流路通過上述第2螺紋泵定子的上端部連通的構(gòu)造。


圖1是表示有關(guān)本發(fā)明的真空泵的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
圖2是表示有關(guān)本發(fā)明的真空泵的其他實(shí)施例的剖視圖。
圖3是表示有關(guān)本發(fā)明的真空泵的其他實(shí)施例的剖視圖。
圖4是表示有關(guān)本發(fā)明的真空泵的其他實(shí)施例的剖視圖。
圖5是表示有關(guān)本發(fā)明的真空泵的其他實(shí)施例的剖視圖。
圖6是原有的真空泵的剖視圖。
圖7是原有的真空泵的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)圖1至圖5詳細(xì)說明將有關(guān)本發(fā)明的真空泵適用于復(fù)合型真空泵的實(shí)施例。
圖1所示的復(fù)合型真空泵在圓筒狀的泵殼1內(nèi)作為旋轉(zhuǎn)體配設(shè)有多重圓筒體2，此多重圓筒體2其上端側(cè)與泵殼1上部的氣體吸入口3側(cè)面對(duì)配置。
在本實(shí)施例的情況下，上述多重圓筒體2是由2個(gè)圓筒體4、5呈同心圓狀配置的2重的筒構(gòu)造組成的，在這樣的由內(nèi)外一對(duì)的圓筒體4、5組成的多重圓筒體2的中心軸線上，通過徑向軸承6和止推軸承7，轉(zhuǎn)子軸8可轉(zhuǎn)動(dòng)地被立設(shè)。
轉(zhuǎn)子軸8的上部側(cè)外周面上一體設(shè)置有凸緣部9，另一方面，在構(gòu)成多重圓筒體2的2個(gè)圓筒體4、5的上部側(cè)中，在每個(gè)圓筒體上都設(shè)有向上述凸緣部9側(cè)的安裝部10、11，通過這樣的各圓筒體4、5的安裝部10、11與轉(zhuǎn)子軸8的凸緣部9的一體接合，2個(gè)圓筒體4、5一體的被安裝固定在轉(zhuǎn)子軸8側(cè)上。
關(guān)于上述那樣的各圓筒體4、5和轉(zhuǎn)子軸8的接合構(gòu)造，經(jīng)過了多種考慮，在本實(shí)施例中，作為其接合構(gòu)造的一個(gè)方式的例子，是采用在內(nèi)外兩圓筒體4、5的各安裝部10、11上開設(shè)安裝孔10a、11a，通過此安裝孔10a、11a，在轉(zhuǎn)子軸8側(cè)安裝內(nèi)外兩圓筒體4、5的各安裝部10、11的構(gòu)成，和外側(cè)圓筒體4的安裝部10在凸緣部9的表面?zhèn)韧ㄟ^螺栓12擰緊固定，另一方面，內(nèi)側(cè)圓筒體5的安裝部11在凸緣部9的里面?zhèn)韧ㄟ^其他的螺栓13擰緊固定而構(gòu)成。
關(guān)于支撐轉(zhuǎn)子軸8的徑向軸承6和止推軸承7，在本實(shí)施例中，采用將徑向軸承6和止推軸承7作為磁力軸承，通過此磁力軸承支撐轉(zhuǎn)子軸8的徑向和推力方向而構(gòu)成。
轉(zhuǎn)子軸8通過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)14驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。有關(guān)此驅(qū)動(dòng)馬達(dá)14的構(gòu)造，在本實(shí)施例中，是在多重圓筒體2的內(nèi)側(cè)上設(shè)置的馬達(dá)轉(zhuǎn)子立柱15上，安裝馬達(dá)定子16的同時(shí)，在與此馬達(dá)定子16面對(duì)的轉(zhuǎn)子軸8的外周面?zhèn)壬希O(shè)置馬達(dá)轉(zhuǎn)子17。
但是，在如圖1所示的復(fù)合型真空泵的情況下，多重圓筒體2的大致上半部分作為渦輪分子泵而發(fā)揮機(jī)能，另一方面，多重圓筒體2的大致下半部分作為螺紋槽泵而發(fā)揮機(jī)能。
在這里，首先就作為渦輪分子泵而發(fā)揮機(jī)能的多重圓筒體2的大致上半部分的構(gòu)成進(jìn)行說明。
多重圓筒體2的上部側(cè)外周，即內(nèi)外一對(duì)的圓筒體4、5之中，在外側(cè)圓筒體4的上部側(cè)外周，設(shè)置有多個(gè)加工成葉片狀的轉(zhuǎn)子葉片18和定子葉片19，這些轉(zhuǎn)子葉片18和定子葉片19沿多重圓筒體2的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸線被交互配設(shè)。
即，多重圓筒體2的上部側(cè)外周，是在上下段的轉(zhuǎn)子葉片18、18…之間配置定子葉片19、19…，另外，在上下段的定子葉片19、19…之間配置轉(zhuǎn)子葉片18、18…而構(gòu)成的。
轉(zhuǎn)子葉片18通過與外側(cè)圓筒體4的一體加工，在該外側(cè)圓筒體4的上部側(cè)外周面上被一體設(shè)置，且可以與內(nèi)外兩轉(zhuǎn)動(dòng)體4、5一體轉(zhuǎn)動(dòng)，定子葉片19在泵殼1的內(nèi)面通過墊片20被安裝固定。
在本實(shí)施例的復(fù)合型真空泵的情況下，若多重圓筒體2和轉(zhuǎn)子軸8一體轉(zhuǎn)動(dòng)，則在多重圓筒體2的大致上半部分中，通過轉(zhuǎn)子葉片18和定子葉片19的相互作用，從泵殼1上部的氣體吸入口3側(cè)向最下段的轉(zhuǎn)子葉片18及定子葉片19側(cè)，進(jìn)行排出氣體分子的動(dòng)作。于是，此排出氣體接著進(jìn)入下一階段，即輸送到作為螺紋槽泵而發(fā)揮機(jī)能的多重圓筒體2的大致下半部分側(cè)。
下面，對(duì)在如圖1所示的復(fù)合型真空泵中的作為螺紋槽泵而發(fā)揮機(jī)能的多重圓筒體2的大致下半部分的構(gòu)成進(jìn)行說明。
多重圓筒體2如上所述是由內(nèi)外一對(duì)的圓筒體4、5構(gòu)成的。在這樣的內(nèi)外兩圓筒體4、5之中，在與外側(cè)圓筒體4的外周面相面對(duì)的位置上，配置有第1螺紋泵定子21，另外，在外側(cè)圓筒體4和內(nèi)側(cè)圓筒體5之間，也配置有第2螺紋泵定子22。另外，第1及第2螺紋泵定子21、22均與構(gòu)成多重圓筒體2的圓筒體4、5相同，形成圓筒形狀。
在第1螺紋泵定子21中，其內(nèi)面，即在與外側(cè)圓筒體4的外周面相面對(duì)的面上形成螺紋槽23，另外，在第2螺紋泵定子22中，其內(nèi)外兩面，即在與外側(cè)圓筒體4的內(nèi)周面相面對(duì)的面和與內(nèi)側(cè)圓筒體5的外周面相面對(duì)的面上分別形成螺紋槽23、23。
在第1螺紋泵定子21和外側(cè)圓筒體4之間形成第1氣體排氣流路R1，另外，在外側(cè)圓筒體4和第2螺紋泵定子22之間形成第2氣體排氣流路R2，再有，在第2螺紋泵定子22和內(nèi)側(cè)圓筒體5之間形成第3氣體排氣流路R3。于是，第1氣體排氣流路R1和第2氣體排氣流路R2在外側(cè)圓筒體4的下端部連通，第2氣體排氣流路R2和第3氣體排氣流路R3在第2螺紋泵定子22的上端部連通而構(gòu)成。
在本實(shí)施例的復(fù)合型真空泵的情況下，若多重圓筒體2和轉(zhuǎn)子軸8一體轉(zhuǎn)動(dòng)，則此多重圓筒體2的大致下半部分作為螺紋槽泵而發(fā)揮機(jī)能。即，在多重圓筒體2的大致下半部分中，通過2個(gè)圓筒體4、5與螺紋泵定子21、22側(cè)的螺紋槽23、23、23的相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行排出氣體的動(dòng)作。此時(shí)，若對(duì)排出的氣體的流動(dòng)進(jìn)行說明，則如下所述。
排出的氣體首先從最下段的轉(zhuǎn)子葉片18及定子葉片19側(cè)流入第1氣體排氣流路R1，且在圖上其氣體排氣流路R1流向下方。于是，此向下方流動(dòng)的氣體在外側(cè)圓筒體4的下端部側(cè)反轉(zhuǎn)180°折返后，流入第2氣體排氣流路R2，且在圖上其氣體排氣流路R2是流向上方。接著此向上方流動(dòng)的氣體在第2螺紋泵定子22的上端部側(cè)反轉(zhuǎn)180°折返后，流入第3氣體排氣流路R3，且在圖上其氣體排氣流路R3是流向下方，最后從內(nèi)側(cè)圓筒體5的下端部側(cè)向氣體排氣口24側(cè)轉(zhuǎn)換排出。
在本實(shí)施例的復(fù)合型真空泵的情況下，如前所述，多重圓筒體2的大致下半部分作為螺紋槽泵而發(fā)揮機(jī)能，在此螺紋槽泵中的一連串的氣體排氣流路(氣體排氣流路R1、R2、R3)為在如上所述的上下兩點(diǎn)，即外側(cè)圓筒體4的下端部側(cè)和第2螺紋泵定子22的上端部側(cè)折返的構(gòu)造。
另外，泵殼1上部側(cè)的氣體吸入口3，例如將半導(dǎo)體制造裝置的處理腔等，與成為高真空的真空容器側(cè)連接，泵殼1的下部側(cè)的氣體排氣口24被設(shè)置為與沒有圖示的輔助泵側(cè)連通。因此，本實(shí)施例的復(fù)合型真空泵是，通過轉(zhuǎn)子葉片18和定子葉片19的相互作用進(jìn)行排氣動(dòng)作的渦輪分子泵的機(jī)能部位于成為高真空的一側(cè)，且通過內(nèi)外兩圓筒體4、5和螺紋槽23的相互作用，進(jìn)行排氣動(dòng)作的螺紋槽泵的機(jī)能部位于沒有圖示的輔助泵一側(cè)而構(gòu)成的。
下面，就如上述構(gòu)成的本實(shí)施例的復(fù)合型真空泵的使用例及動(dòng)作利用圖1進(jìn)行說明。另外，圖中的箭頭表示的是在本泵內(nèi)排出氣體的流動(dòng)方向。
同圖的復(fù)合型真空泵可以作為例如是將半導(dǎo)體制造裝置的處理腔內(nèi)排為真空的方法來使用的，在此使用例的情況下，本泵是將泵殼1的氣體吸入口3接續(xù)到處理腔側(cè)。
在如上述接續(xù)的復(fù)合型真空泵中，使與氣體排氣口24連接的沒有圖示的輔助泵動(dòng)作，將處理腔內(nèi)抽真空達(dá)到一定的真空度后，若打開運(yùn)轉(zhuǎn)開始開關(guān)，則驅(qū)動(dòng)馬達(dá)14動(dòng)作，多重圓筒體2及轉(zhuǎn)子葉片18、18…與轉(zhuǎn)子軸8一體轉(zhuǎn)動(dòng)。
在這種情況下，在渦輪分子泵機(jī)能部的氣體分子的排氣動(dòng)作是，以高速旋轉(zhuǎn)的最上段的轉(zhuǎn)子葉片18對(duì)從氣體吸入口3射入的氣體分子付與氣體排氣口24方向的運(yùn)動(dòng)量，具有此向下方向運(yùn)動(dòng)量的氣體分子被移送到定子葉片19，接著向下一個(gè)的下段的轉(zhuǎn)子葉片18側(cè)輸送的動(dòng)作，通過反復(fù)這樣的運(yùn)動(dòng)量付與，氣體分子從氣體吸入口3側(cè)向最下段的定子葉片19側(cè)被轉(zhuǎn)換排出。
再有，如上述的到達(dá)最下段的定子葉片19側(cè)的氣體分子，通過氣體排氣流路(氣體排氣流路R1、R2、R3)向氣體排氣口24側(cè)轉(zhuǎn)換，在此轉(zhuǎn)換過程中，該氣體分子通過圓筒體4、5與螺紋槽23的相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，從轉(zhuǎn)換流被壓縮到滯流。于是，這樣被壓縮的氣體從氣體排氣口24通過沒有圖示的輔助泵而被排出到泵外部。
在本實(shí)施例的復(fù)合型真空泵中，是采用在如上所述的形成多重圓筒體2的2個(gè)圓筒體4、5上分別設(shè)置安裝部10、11的同時(shí)，通過此各安裝部10、11，各圓筒體4、5被一體安裝固定在轉(zhuǎn)子軸8上的構(gòu)造。因此，在制造由帶有轉(zhuǎn)子葉片18的外側(cè)圓筒體4和不帶轉(zhuǎn)子葉片18的內(nèi)側(cè)圓筒體5構(gòu)成的多重圓筒體2的旋轉(zhuǎn)體(轉(zhuǎn)子)時(shí)，沒有必要象原來那樣將由一種轉(zhuǎn)子形成材料構(gòu)成的多重圓筒構(gòu)造的部分和轉(zhuǎn)子葉片18通過切削等切削成型，在進(jìn)行形成帶有轉(zhuǎn)子葉片18的外側(cè)圓筒體4的加工、和不帶轉(zhuǎn)子葉片18的內(nèi)側(cè)圓筒體5的成形加工后，由于僅僅將其兩外兩圓筒體4、5組合成同心圓狀，安裝固定在轉(zhuǎn)子軸8上就可以，所以與原有相比加工變得簡單，可以謀求泵整體的成本的減低。
另外，在泵運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于泵壓縮熱等，轉(zhuǎn)子軸8的位移與轉(zhuǎn)子葉片18等相比較小，在本實(shí)施例中，由于采用了在其位移小的轉(zhuǎn)子軸8上安裝固定各圓筒體4、5的構(gòu)造，所以施加在圓筒體4、5的安裝固定部上的負(fù)荷小，可以長期穩(wěn)定地維持各圓筒體4、5的安裝狀態(tài)，可以防止由于其安裝狀態(tài)不穩(wěn)定而產(chǎn)生的故障，例如，一體設(shè)置在外側(cè)圓筒體4上的轉(zhuǎn)子葉片18的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸線，從轉(zhuǎn)子軸8及轉(zhuǎn)子葉片18的幾何學(xué)的中心軸線上偏移，即所謂的轉(zhuǎn)子葉片18的芯偏移、或據(jù)此而產(chǎn)生的多重圓筒體2的不平衡化，從而得到有長期穩(wěn)定的動(dòng)作的信賴性的高的真空泵。
但是，有關(guān)圓筒體4、5和轉(zhuǎn)子軸8的接合構(gòu)造，除圖1所示的上述實(shí)施例外，也可以采用圖2至圖5所示的其他的接合構(gòu)造，在采用這些接合構(gòu)造的情況下，也可以得到同上述相同的效果。
圖2的接合構(gòu)造是在凸緣部9的表面?zhèn)扰渲脙?nèi)側(cè)圓筒體5的安裝部11后，從其上側(cè)配置外側(cè)圓筒體4的安裝部10的同時(shí)，通過貫通于其內(nèi)外兩圓筒體4、5的安裝部10、11的螺栓12，將該安裝部10、11擰緊固定在轉(zhuǎn)子軸8的凸緣部9側(cè)的構(gòu)造。
圖3的接合構(gòu)造是在凸緣部9上設(shè)置階梯部25的同時(shí)，在此階梯部25的上段25a上，外側(cè)圓筒體4的安裝部10通過一個(gè)螺栓12擰緊固定，另一方面，在該階梯部25的下段25b上，內(nèi)側(cè)圓筒體5的安裝部11通過另外的螺栓13擰緊固定的構(gòu)造。
圖4的接合構(gòu)造是將外側(cè)圓筒體4的安裝部10通過螺栓12擰緊固定在轉(zhuǎn)子軸8的前端中央部的中央鎖止構(gòu)造。在此中央鎖止構(gòu)造的情況下，轉(zhuǎn)子軸8的前端部的外周從轉(zhuǎn)子軸前端面?zhèn)鹊酵鈧?cè)圓筒體4的安裝位置形成錐狀，且插入嵌合于這樣的轉(zhuǎn)子軸8的錐部26的錐孔27，開設(shè)在外側(cè)圓筒體4的安裝部10上，通過其錐孔27和錐部26嵌合的凹窩構(gòu)造，轉(zhuǎn)子軸8和外側(cè)圓筒體4被一體接合。
在此圖4的接合構(gòu)造中，在將外側(cè)圓筒體4安裝固定到轉(zhuǎn)子軸8上時(shí)，通過外側(cè)圓筒體4的安裝部10的錐孔27，將外側(cè)圓筒體4的安裝部10安裝到轉(zhuǎn)子軸8的外側(cè)圓筒體4的安裝位置后，將與其安裝部10的錐孔27周緣相接的推壓環(huán)28配置在轉(zhuǎn)子軸8的前端面，且經(jīng)該推壓環(huán)28的螺栓插入孔，將螺栓12擰入轉(zhuǎn)子軸8的前端即可。這樣，通過推壓環(huán)28，此擰入力作用于外側(cè)圓筒體4的安裝部10，且在錐部26和錐孔27之間產(chǎn)生斜楔效果，據(jù)此，外側(cè)圓筒體4堅(jiān)固地?cái)Q緊固定在轉(zhuǎn)子軸8上。
另外，在此圖4的接合構(gòu)造中，內(nèi)側(cè)圓筒體5不采用外側(cè)圓筒體4那樣的中央鎖止構(gòu)造，而采用將其圓筒體5的安裝部11通過螺栓13擰緊固定在轉(zhuǎn)子軸8外周面的凸緣部9上的構(gòu)造。
圖5的接合構(gòu)造是有關(guān)內(nèi)外兩圓筒體4、5雙方均采用了中央鎖止構(gòu)造。在此構(gòu)造的情況下，轉(zhuǎn)子軸8的前端部外周從轉(zhuǎn)子軸前端面?zhèn)冉?jīng)外側(cè)圓筒體4的安裝位置到內(nèi)側(cè)圓筒體5的安裝位置之間形成錐狀，且插入嵌合于這樣的轉(zhuǎn)子軸8的錐部26的錐孔27開設(shè)在內(nèi)側(cè)圓筒體5的安裝部上，通過此錐孔27和錐部26嵌合的凹窩構(gòu)造，轉(zhuǎn)子軸8和內(nèi)側(cè)圓筒體5被一體接合。另外，在轉(zhuǎn)子軸8的前端部外周，在較之內(nèi)側(cè)圓筒體5的安裝位置稍高的位置上形成螺紋部30，形成螺母31嵌合于此螺紋部30的構(gòu)造。
在此圖5的接合構(gòu)造中，在將內(nèi)側(cè)圓筒體5安裝固定到轉(zhuǎn)子軸8上時(shí)，通過內(nèi)側(cè)圓筒體5的安裝部10的錐孔27，將內(nèi)側(cè)圓筒體5的安裝部11安裝到轉(zhuǎn)子軸8的內(nèi)側(cè)圓筒體5的安裝位置后，只要從此安裝部11的上方擰緊螺紋部30上的螺母31即可。這樣一來，由于螺母31的擰緊力在錐部26和錐孔27之間產(chǎn)生斜楔效果，據(jù)此內(nèi)側(cè)圓筒體5被牢固地?cái)Q緊固定在轉(zhuǎn)子軸8上。另外，有關(guān)外側(cè)圓筒體4的中央鎖止構(gòu)造，由于與圖4所示的例相同，所以省略其詳細(xì)的說明。
另外，在上述實(shí)施例中，就在螺紋泵轉(zhuǎn)子21、22側(cè)上形成的螺紋槽23的例子進(jìn)行了說明，代替這個(gè)，也可以采用在圓筒體4、5側(cè)上形成螺紋槽23的構(gòu)造。
在上述實(shí)施例中，就有關(guān)采用由2個(gè)圓筒體4、5組成的多重圓筒體2的例子進(jìn)行了說明，本發(fā)明也適用于由兩個(gè)以上的圓筒體呈同心圓狀配置所組成的多重圓筒體，構(gòu)成多重圓筒體的圓筒體個(gè)數(shù)不限于2個(gè)。
另外，在上述實(shí)施例中，多重圓筒體2的上半部分是作為渦輪分子泵發(fā)揮機(jī)能的，多重圓筒體2的下半部分是作為螺紋槽泵發(fā)揮機(jī)能的，就所謂復(fù)合型真空泵的例子進(jìn)行了說明，本發(fā)明是多重圓筒體2的全體作為渦輪分子泵而發(fā)揮機(jī)能的構(gòu)造，即，轉(zhuǎn)子葉片18設(shè)置在外側(cè)圓筒體4的全外周面上，所謂的全葉片型的真空泵，或在外側(cè)圓筒體4的全外周面的任何位置都沒有轉(zhuǎn)子葉片18，還可以適用于僅有作為螺紋槽泵發(fā)揮機(jī)能的構(gòu)造的真空泵。
在本發(fā)明中，如上所述，是采用了在形成多重圓筒體的多個(gè)圓筒體上分別設(shè)置安裝部的同時(shí)，通過此各安裝部，上述各圓筒體被一體安裝固定在轉(zhuǎn)子軸上的構(gòu)造。因此，例如在制造由帶有轉(zhuǎn)子葉片的外側(cè)圓筒體和不帶轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)側(cè)圓筒體構(gòu)成的多重圓筒體的旋轉(zhuǎn)體(轉(zhuǎn)子)的情況下，沒有必要象原來那樣將由一種轉(zhuǎn)子形成材料構(gòu)成的多重圓筒構(gòu)造的部分和轉(zhuǎn)子葉片通過切削等切削成型，由于分別進(jìn)行加工形成帶有轉(zhuǎn)子葉片的外側(cè)圓筒體、和不帶轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)側(cè)圓筒體的成形加工后，僅將其兩圓筒體組合成同心圓狀，安裝固定在轉(zhuǎn)子軸上就可以，所以與原有相比加工變得簡單，可以謀求泵整體的成本的減低。
在泵運(yùn)轉(zhuǎn)中，根據(jù)泵壓縮熱等的轉(zhuǎn)子軸的位移與轉(zhuǎn)子葉片等相比較小，在本發(fā)明中，由于在其位移小的轉(zhuǎn)子軸上安裝固定了各圓筒體，所以施加在圓筒體的固定部上的負(fù)荷小，可以長期穩(wěn)定的維持各圓筒體的安裝狀態(tài)，可以防止由于其安裝固定狀態(tài)不穩(wěn)定而產(chǎn)生的故障，例如，在構(gòu)成多重圓筒體的外側(cè)圓筒體上有轉(zhuǎn)子葉片，此轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸線，從轉(zhuǎn)子軸及轉(zhuǎn)子葉片的幾何學(xué)的中心軸線上偏移，即所謂的轉(zhuǎn)子葉片的芯偏移、或據(jù)此而產(chǎn)生的多重圓筒體的不平衡化，從而得到具有長期穩(wěn)定的動(dòng)作的信賴性的高的真空泵。
權(quán)利要求
1.一種真空泵，其特征在于，具有由多個(gè)圓筒體呈同心圓狀配置而組成的多重圓筒體、和在上述多重圓筒體的中心軸線上可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置的轉(zhuǎn)子軸、及在與上述各圓筒體之間形成螺紋槽泵的排氣流路的螺紋泵轉(zhuǎn)子，在形成上述多重圓筒體的多個(gè)圓筒體上分別設(shè)置有安裝部的同時(shí)，通過此各安裝部，上述各圓筒體被一體安裝固定在轉(zhuǎn)子軸上。
2.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，在上述轉(zhuǎn)子軸的外周面上設(shè)有凸緣部，在構(gòu)成上述多重圓筒體的各圓筒體中，在其每個(gè)圓筒體上，設(shè)置向上述凸緣部側(cè)的安裝部的同時(shí)，上述各圓筒體的安裝部和上述轉(zhuǎn)子軸的凸緣部被一體接合。
3.如權(quán)利要求2所述的真空泵，其特征在于，在上述凸緣部的表面?zhèn)壬瞎潭ㄓ猩鲜鐾鈧?cè)圓筒體的安裝部的同時(shí)，在上述凸緣部的里側(cè)上固定有上述內(nèi)側(cè)圓筒體的安裝部。
4.如權(quán)利要求2所述的真空泵，其特征在于，在上述凸緣部的表面?zhèn)壬吓渲蒙鲜鰞?nèi)側(cè)圓筒體的安裝部后，在其安裝部的上方配置上述外側(cè)圓筒體的安裝部的同時(shí)，通過貫通于此內(nèi)外兩圓筒體的兩安裝部的螺栓，將其兩安裝部擰緊固定在上述凸緣部側(cè)。
5.如權(quán)利要求2所述的真空泵，其特征在于，在上述凸緣部設(shè)有階梯部的同時(shí)，在此階梯部的上段，將上述外側(cè)圓筒體的安裝部通過螺栓擰緊固定，另一方面，在該階梯部的下段，將上述內(nèi)側(cè)圓筒體的安裝部通過其他的螺栓擰緊固定。
6.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子軸的前端部外周從轉(zhuǎn)子軸的前端面?zhèn)鹊缴鲜鐾鈧?cè)圓筒體的安裝位置形成錐狀的同時(shí)，插入嵌合于此轉(zhuǎn)子軸的錐部的錐孔，開設(shè)在上述外側(cè)圓筒體的安裝部上，通過上述錐孔與上述錐部嵌合的凹窩構(gòu)造，上述轉(zhuǎn)子軸與上述外側(cè)圓筒體被一體接合。
7.如權(quán)利要求6所述的真空泵，其特征在于，在上述轉(zhuǎn)子軸的前端面上，配置有與上述外側(cè)圓筒體的安裝部的錐孔周緣抵接的推壓環(huán)，且通過經(jīng)此推壓環(huán)的螺栓插入孔將螺栓擰入轉(zhuǎn)子軸的前端，而使上述外側(cè)圓筒體安裝固定在上述轉(zhuǎn)子軸上。
8.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子軸的前端部外周，從轉(zhuǎn)子軸的前端面?zhèn)冉?jīng)上述外側(cè)圓筒體的安裝位置到上述內(nèi)側(cè)圓筒體的安裝位置之間，在形成錐狀的同時(shí)，插入嵌合于此轉(zhuǎn)子軸的錐部的錐孔，分別開設(shè)在上述外側(cè)圓筒體和上述內(nèi)側(cè)圓筒體的各安裝部上，通過上述錐孔與上述錐部嵌合的凹窩構(gòu)造，上述轉(zhuǎn)子軸和上述外側(cè)圓筒體以及上述內(nèi)側(cè)圓筒體被一體接合。
9.如權(quán)利要求8所述的真空泵，其特征在于，在上述轉(zhuǎn)子軸的前端部外周，在比上述內(nèi)側(cè)圓筒體的安裝位置稍高的位置上設(shè)置螺紋部的同時(shí)，通過從上述內(nèi)側(cè)圓筒體的安裝部的上方擰緊上述螺紋部上的螺母，而使上述內(nèi)側(cè)圓筒體安裝固定在上述轉(zhuǎn)子軸上。
10.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，在上述多個(gè)圓筒體之中，在外側(cè)圓筒體的外周上，交互設(shè)置有多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片和定子葉片，且上述轉(zhuǎn)子葉片被一體設(shè)置在外側(cè)圓筒體的外周面上，上述定子葉片被安裝固定在泵殼的內(nèi)面。
11.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，上述多重圓筒體由外側(cè)圓筒體和內(nèi)側(cè)圓筒體呈同心圓狀配置的內(nèi)外一對(duì)的圓筒體構(gòu)成，上述螺紋泵定子由配置在與上述外側(cè)圓筒體的外周面相面對(duì)的位置上的第1螺紋泵定子、和配置在上述外側(cè)圓筒體和內(nèi)側(cè)圓筒體之間的第2螺紋泵定子構(gòu)成；上述螺紋槽泵的排氣流路由形成在上述第1螺紋泵定子和上述外側(cè)圓筒體之間的第1氣體排氣流路、和形成在上述外側(cè)圓筒體和上述第2螺紋泵定子之間的第2氣體排氣流路，及形成在上述第2螺紋泵定子和上述內(nèi)側(cè)圓筒體之間的第3氣體排氣流路構(gòu)成的同時(shí)，還由上述第1氣體排氣流路和上述第2氣體排氣流路通過上述外側(cè)圓筒體的下端部連通，上述第2氣體排氣流路和上述第3氣體排氣流路通過上述第2螺紋泵定子的上端部連通的構(gòu)造所構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供防止在泵運(yùn)轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)動(dòng)體的不平衡化、經(jīng)過長時(shí)期還可得到穩(wěn)定的動(dòng)作的信賴性高成本低的真空泵。在泵殼(1)內(nèi)設(shè)置有由多個(gè)圓筒體(4、5)呈同心圓狀配置組成的多重圓筒體(2)、和在多重圓筒體(2)的中心軸線上可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置的轉(zhuǎn)子軸(8)，在形成多重圓筒體(2)的多個(gè)圓筒體(4、5)上分別形成安裝部(10、11)的同時(shí)，通過此各安裝部(10、11)，上述各圓筒體(4、5)被一體安裝固定在轉(zhuǎn)子軸(8)上。
文檔編號(hào)F04D29/26GK1429994SQ0215477
公開日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2002年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月4日
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