JP6735526B2 - 真空ポンプ - Google Patents

真空ポンプ Download PDF

Info

Publication number
JP6735526B2
JP6735526B2 JP2013179431A JP2013179431A JP6735526B2 JP 6735526 B2 JP6735526 B2 JP 6735526B2 JP 2013179431 A JP2013179431 A JP 2013179431A JP 2013179431 A JP2013179431 A JP 2013179431A JP 6735526 B2 JP6735526 B2 JP 6735526B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flexible printed
wiring board
printed wiring
connector
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013179431A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015048734A (ja
Inventor
大森　秀樹
秀樹 大森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Edwards Japan Ltd
Original Assignee
Edwards Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Edwards Japan Ltd filed Critical Edwards Japan Ltd
Priority to JP2013179431A priority Critical patent/JP6735526B2/ja
Priority to PCT/JP2014/065153 priority patent/WO2015029536A1/ja
Priority to KR1020157035415A priority patent/KR102167207B1/ko
Priority to CN201480043086.4A priority patent/CN105408634A/zh
Priority to US14/912,434 priority patent/US11512705B2/en
Priority to EP14841254.7A priority patent/EP3040561B1/en
Publication of JP2015048734A publication Critical patent/JP2015048734A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6735526B2 publication Critical patent/JP6735526B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0693—Details or arrangements of the wiring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
    • F04D17/168—Pumps specially adapted to produce a vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/02—Multi-stage pumps
    • F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F04D19/042—Turbomolecular vacuum pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/02—Multi-stage pumps
    • F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F04D19/048—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps comprising magnetic bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings
    • F16C32/0444—Details of devices to control the actuation of the electromagnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/44—Centrifugal pumps
    • F16C2360/45—Turbo-molecular pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings
    • F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
    • F16C32/0489—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of five degrees of freedom, e.g. two radial magnetic bearings combined with an axial bearing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/592—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connections to contact elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2211/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to measuring or protective devices or electric components
    • H02K2211/03—Machines characterised by circuit boards, e.g. pcb

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)

Description

本発明は真空ポンプに関するものであり、特に、半導体製造装置や高エネルギー物理学の工業真空装置等において、中真空から超高真空にわたる圧力範囲で利用可能な真空ポンプに関するものである。
近年のエレクトロニクスの発展に伴い、メモリや集積回路といった半導体装置の需要が急激に増大している。これらの半導体装置は、極めて純度の高い半導体基板(ウエハ)に不純物をドープして電気的性質を与えたり、エッチングにより半導体基板上に微細な回路を形成したりして製造される。これらの作業は、空気中の塵等による影響を避けるために高真空状態のチャンバ内で行われる必要があり、チャンバ内の排気には、一般に真空ポンプが使用されており、この真空ポンプは既に知られている(例えば、特許文献１、特許文献
２参照)。
このような真空ポンプでは、ポンプ本体と、該ポンプ本体への電力や制御信号を入出力して該ポンプ本体の駆動を制御する制御ユニットが設けられている。また、ポンプ本体と制御ユニットの間の電力や制御信号の入出力は、芯線の外周を絶縁用ビニール等で被覆してなるワイヤーケーブルを使用している。このワイヤーケーブルの本数は約４０本以上あり、真空ポンプ内で占めるスペースも多い。
特開２００６−３４４５０３号公報。 実用新案登録第３１３８１０５号公報
上述したように、特許文献１，特許文献２で知られるように、従来の真空ポンプでは、ポンプ本体と制御ユニットの間の電力や制御信号の入出力には、芯線の外周を絶縁用ビニール等で被覆されたワイヤーケーブルを使用している。このため、真空ポンプ内でワイヤーケーブルが占めるスペースが多く、また重量も嵩むので、真空ポンプの小型化や軽量化の障害になっている。
さらに、ワイヤーケーブルは価格が高く、コストアップの原因にもなっている。また、ワイヤーケーブルは可撓性を有してはいるが、複数本が束になったワイヤーケーブルを同時に屈曲させようとすると大きな力を必要とし、作業性が悪いという問題点もあった。
そこで、小型軽量化と作業性の向上並びにコスト低減を可能にする真空ポンプを提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、回転体を有するポンプ本体と、該ポンプ本体を駆動制御する制御ユニットと、を備え、前記ポンプ本体内の電気接続、前記制御ユニット内の電気接続、または前記ポンプ本体と前記制御ユニットの間の電気接続をケーブルを用いてなされる真空ポンプにおいて、前記ケーブルの少なくとも一部を、シート状絶縁性基材の表面上に配線パターンを設けてなるフレキシブルプリント配線板で形成し、前記フレキシブルプリント配線板は、少なくとも一端側に複数の孔を備え、前記複数の孔は、前記配線パターンの各電気回路の一端側の端子として形成され、前記フレキシブルプリント配線板の前記少なくとも一端側に、コネクタが取り付けられ、前記コネクタの一部のピンが、前記複数の孔に電気的に接続され、前記真空ポンプの信号線の少なくとも一部は、前記フレキシブルプリント配線板の前記配線パターンを介して前記ピンに電気的に接続され、モータの電磁石及び／又は磁気軸受の電磁石に給電する配線は、前記フレキシブルプリント配線板を介さず、前記コネクタの前記ピンを除くピンに接続されている真空ポンプを提供する。
この構成によれば、ポンプ本体内の電気接続や制御ユニット内の電気接続、またはポンプ本体と制御ユニットの間の電気接続を行うためのケーブルの少なくとも一部に、フレキシブルプリント配線板を使用するので、従来のワイヤーケーブルに比べて、ケーブルが占めるスペースが小さくなるとともに軽くなる。また、フレキシブルプリント配線板を容易に屈曲させて、必要とする位置へ簡単に引き回すことができる。また、フレキシブルプリント配線板とコネクタを介して、ポンプ本体内の電気接続や制御ユニット内の電気接続、またはポンプ本体と制御ユニットの間の電気接続を容易に行うことができる。さらに、この構成によれば、フレキシブルプリント配線板の孔にコネクタのピンを挿入させることにより、フレキシブルプリント配線板の端子とコネクタのピンを簡単に電気接続することができる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、前記制御ユニットは、前記ポンプ本体に取り付けられている真空ポンプを提供する。
この構成によれば、ポンプ本体と制御ユニットが一体化されて、コンパクト化が図れる。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の構成において、前記複数の孔に貫通する前記ピンは、前記フレキシブルプリント配線板の延在方向中心を挟んで左右対称な位置に配設され、前記コネクタ及び前記フレキシブルプリント配線板は前記フレキシブルプリント配線板を取り付ける向きを指示する指示手段を設けてなる真空ポンプを提供する。
この構成によれば、コネクタ及びフレキシブルプリント配線板に設けた指示手段の指示に従い、コネクタにフレキシブルプリント配線板を取り付けると、フレキシブルプリント配線板の向きを間違えることなく取り付けることができる。
請求項１記載の発明は、ポンプ本体内の電気接続や制御ユニット内の電気接続、またはポンプ本体と制御ユニットの間の電気接続を行うケーブルの少なくとも一部に、フレキシブルプリント配線板を使用して、ケーブルの占めるスペース及び重量を小さくすることができるので、小型・軽量化が可能になる。また、使用材料を少なくすることができるとともに、ケーブルを必要とする位置へ簡単に引き回すことができるので作業性が向上し、コストの低減が期待できる。また、フレキシブルプリント配線板とコネクタを介して、ポンプ本体内の電気接続や制御ユニット内の電気接続、または本体と制御ユニットの間の電気接続を容易に行うことができるので、さらに作業性が向上し、コスト低減がより一層期待できる。さらに、フレキシブルプリント配線板の孔にコネクタのピンを挿入させることにより、フレキシブルプリント配線板とコネクタを簡単に電気接続させることができるので、さらに作業性が向上し、コスト低減がより一層期待できる。
請求項２記載の発明は、ポンプ本体と制御ユニットが一体化されて、コンパクト化が図れるので、請求項１の発明の効果に加えて、さらに小型化が可能になる効果が期待できる。
請求項３記載の発明は、コネクタに設けた指示手段の指示に従って、コネクタにフレキシブルプリント配線板を取り付けると、フレキシブルプリント配線板の向きを間違えることなく取り付けることができるので、請求項１に記載の発明の効果に加えて、さらに作業性の向上と信頼性の向上が期待できる。
請求項４記載の発明は、フレキシブルプリント配線板の孔にコネクタのピンを挿入させることにより、フレキシブルプリント配線板の端子とコネクタのピンを簡単に電気接続することができるので、請求項１、２または３に記載の発明の効果に加えて、さらに作業性の向上と信頼性の向上が期待できる。
請求項５記載の発明は、フレキシブルプリント配線板に設けた指示手段の指示に従って、コネクタにフレキシブルプリント配線板を取り付けると、フレキシブルプリント配線板の向きを間違えることなく取り付けることができるので、請求項１、２、３または４に記載の発明の効果に加えて、さらに作業性の向上と信頼性の向上が期待できる。
本発明の一実施形態に係る真空ポンプの断面図。 ポンプ本体から制御ユニットを取り外した状態で示す同上真空ポンプの断面図。 同上真空ポンプにおけるケーブルを、フレキシブルプリント配線板にコネクタを取り付けた状態で示す図で、(ａ)はその平面図、(ｂ)はその側面図。 図３に示すフレキシブルプリント配線板単体を示す図で、(ａ)はその平面図、(ｂ)はその側面図。 図３に示すコネクタ単体を示す図で、(ａ)はその側面図、(ｂ)はその平面図。 本発明の変形例として示す真空ポンプの断面図。 フレキシブルプリント配線板とコネクタとの他の接続例を説明するための図。
本発明は小型軽量化と作業性の向上並びにコスト低減を可能にする真空ポンプを提供するという目的を達成するために、回転体を有するポンプ本体と該ポンプ本体を駆動制御する制御ユニットとの間を、電力や制御信号を入出力するケーブルで電気接続してなる真空ポンプにおいて、前記ケーブルを、シート状をした絶縁性基材の表面上に配線パターンがプリントされたフレキシブルプリント配線板で形成することにより実現した。
以下、本発明の実施形態による真空ポンプの実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２は本発明に係る真空ポンプを示すもので、図１はポンプ本体に制御ユニットを取り付けた状態で示す断面図、図２はポンプ本体から制御ユニットを取り外した状態で示す断面図である。
図１及び図２において、真空ポンプ１０は、真空排気を行うポンプ本体１１と、ポンプ本体１１を駆動制御する制御ユニット１２を備え、制御ユニット１２はポンプ本体１１の下面に着脱可能に取り付けられている。また、制御ユニット１２とポンプ本体１１との間は、後述するケーブル１３、１４を介して電気的に接続され、ケーブル１３、１４を介して電力や制御信号を入出力することができるようになっている。
更に詳述すると、前記ポンプ本体１１は、円筒状の外筒１７の上端に吸気口１５が形成されている。外筒１７の内方には、ガスを吸引排気するための複数の回転翼１８を周部に放射状に、かつ、多段に形成した回転体１９を備えている。
その回転体１９の中心にはロータ軸２０が取り付けられており、このロータ軸２０は、例えば、５軸制御の磁気軸受によって空中に浮上支持され、かつ、位置制御されている。
前記上側径方向電磁石２１は、４個の電磁石がＸ軸とＹ軸とに対をなして配置されている。また、この上側径方向電磁石２１に近接、かつ、対応されて、４個の上側径方向センサ２２が備えられている。この上側径方向センサ２２は回転体１９の径方向変位を検出し、その信号を制御ユニット１２内の制御回路２３にケーブル１３、１４を介して送るように構成されている。
前記制御ユニット１２においては、上側径方向センサ２２が検出した変位信号に基づいて、ＰＩＤ調節機能を有する制御回路２３の出力によって上側径方向電磁石２１の励磁を制御し、ロータ軸２０の上側の径方向位置を調整するようになっている。ここで、制御回路２３は、上側径方向センサ２２が検出したロータ軸２０の変位のアナログセンサ信号をＡ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換し、その信号を処理し、上側径方向電磁石２１に流す電流を調整してロータ軸２０を浮上させている。
また、上側径方向電磁石２１に流す電流を微調整するため、前記上側径方向電磁石２１に流した電流を測定し、制御回路２３にフィードバックしている。
前記ロータ軸２０は、高透磁率材（例えば、鉄）等により形成されており、上側径方向電磁石２１の磁力により吸引されるようになっている。かかる調整は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ独立して行われる。
また、下側径方向電磁石２４及び下側径方向センサ２５が、前記上側径方向電磁石２４及び前記上側径方向センサ２２と同様に配置され、ロータ軸２０の下側の径方向位置が、上側の径方向位置と同様に、制御ユニット１２において調整されている。
さらに、軸方向電磁石２６Ａ、２６Ｂが、ロータ軸２０の下部に備えた円板状の金属ディスク２７を上下に挟んで配置されている。金属ディスク２７は、鉄等の高透磁率材で構成されている。ロータ軸２０の軸方向変位を検出するために、ロータ軸２０の軸端面に対向して軸方向センサ２８が備えられ、その軸方向変位信号が制御回路２３に送られるように構成されている。
そして、軸方向電磁石２６Ａ、２６Ｂは、この軸方向変位信号に基づき制御ユニット１２のＰＩＤ調節機能を有する制御回路２３を介したアンプの出力により、励磁制御されるようになっている。軸方向電磁石２６Ａは、磁力により金属ディスク２７を上方に吸引し、軸方向電磁石２６Ｂは、金属ディスク２７を下方に吸引する。
このように、制御ユニット１２では、この軸方向電磁石２６Ａ、２６Ｂが金属ディスク２７に及ぼす磁力を適当に調節し、ポンプ本体１１内ではロータ軸２０を軸方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。
前記モータ２９は、ロータ軸２０を取り囲むように周状に配置された複数の磁極を備えている。これら各磁極は、制御ユニット１２のＰＷＭ制御機能を有するモータ制御回路を介した駆動回路から出力された動力信号により、モータ２９を回転駆動するよう制御されている。また、モータ２９には、図示しない回転数センサ及びモータ温度センサが取り付けられており、これらの回転数センサ及びモータ温度センサの検出信号を受けて、制御ユニット１２内の制御回路２３によりロータ軸２０の回転が制御される。
前記回転翼１８、１８…と僅かの空隙を隔てて複数枚の固定翼３０、３０…が配設されている。回転翼１８、１８…は、それぞれ排気ガスの分子を衝突により下方向に移送するため、ロータ軸２０の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成されている。
また、固定翼３０、３０…も、同様にロータ軸２０の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成され、かつ、外筒１７の内方に向けて前記回転翼１８の段と互い違いに配設されている。そして、前記固定翼３０の一端は、複数の段積みされた固定翼スペーサ３１、３１…の間に嵌挿された状態で支持されている。
前記固定翼スペーサ３１はリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅等の金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。固定翼スペーサ３１の外周には、わずかの空隙を隔てて外筒１７が固定されている。外筒１７の底部にはベース部３２が配設され、固定翼スペーサ３１の下部とベース部３２の間にはネジ付きスペーサ３３が配設されている。そして、ベース部３２中のネジ付きスペーサ３３の下部には排気口３４が形成され、外部に連通されている。
前記ネジ付きスペーサ３３は、アルミニウム、銅、ステンレス、鉄、又はこれらの金属を成分とする合金等の金属によって構成された円筒状の部材であり、図示しないが、その内周面には螺旋状のネジ溝が複数条刻設されている。そのネジ溝の螺旋の方向は、回転体１９の回転方向に排気ガスの分子が移動したときに、この分子が排気口３４の方へ移送される方向である。
前記回転体１９の回転翼１８、１８…に続く最下部には回転翼１１８が垂下されている。この回転翼１１８の外周面は、円筒状で、かつ、ネジ付きスペーサ３３の内周面に向かって張り出されており、このネジ付きスペーサ３３の内周面と所定の隙間を隔てて近接されている。
前記ベース部３２は、ポンプ本体１１の基底部を構成する円盤状の部材であり、一般には鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属によって構成されている。
前記ベース部３２は、ポンプ本体１１を物理的に保持すると共に、熱の伝導路の機能も兼ね備えているので、鉄、アルミニウムや銅等の剛性があり、熱伝導率も高い金属が使用されるのが望ましい。
そして、ベース部３２の下面には、ポンプ本体１１側のケーブル１３と制御ユニット１４側のケーブル１４を接続させた後、ポンプ軸心と同軸状態で制御ユニット１２がボルト等で着脱自在に取り付けられ、コンパクトに組み立てられて小型化されている。なお、この取り付けでは、ベース部３２と制御ユニット１２との間にシール材３５が配設され、ポンプ本体１１の内部が真空状態を維持できるようになっている。
ポンプ本体１１側のケーブル１３と制御ユニット１２側のケーブル１４は各々、配線板４１とフレキシブルプリント配線板４１の一端に取り付けられたコネクタ４２とでなる。そして、ポンプ本体１１側のフレキシブルプリント配線板４１の他端がポンプ本体１１の図示しない端子台に取り付けられ、制御ユニット１２側のフレキシブルプリント配線板４１の他端が制御回路２３の回路基板に接続されている点と、ポンプ本体１１側のコネクタ４２が雄端子で制御ユニット１２側のコネクタ４２が雌端子であって互いに着脱自在である点等を除いては、基本構造は同じである。そこで、ケーブル１３、１４の構造を、ポンプ本体１１側のケーブル１３を代表して、次に図３〜図５を用いて説明する。
図３に示すように、ケーブル１３は、フレキシブルプリント配線板４１の一端に取り付けられたコネクタ４２とで構成されている。
コネクタ４２は、図３の他に、図５でも詳細に示しているように、外周に取り付けフランジ部４３を一体に設けた円筒状のコネクタ本体４４と、このコネクタ本体４４内に軸線方向に並列配置された複数個のコンタクトピン(端子)４５、４５…と、各コンタクトピン４５、４５…間を電気絶縁するインシュレータ４９等で構成されている。また、複数個のコンタクトピン４５、４５…は、フレキシブルプリント配線板４１の延設方向に延びる中心線Ｏを挟んで対称な形で規則正しく整列配置されている。各コンタクトピン４５、４５…は、フレキシブルプリント配線板４１と接続される一端側が図３及び図５に示すようにコネクタ本体１１から外側に大きく突き出し、制御ユニット１２側のコネクタ４２と接続される他端側はコネクタ本体４４の空間内に突出し、制御ユニット１２側のコネクタ４２に設けられた複数個の雌側コンタクトピンと接続できるようになっている。
フレキシブルプリント配線板４１は、厚みｔ(図４参照)が１２μｍ〜５０μｍのシート状をした絶縁基材(例えば、プラスチックフィルム)の上に、厚み２μｍ〜５０μｍ程度の銅箔等で複数の電気回路４６、４６…、すなわち配線パターンを印刷したものである。その各電気回路４６、４６…の一端側には、コネクタ４２側のコンタクトピン４５、４５…に各々対応して、コンタクトピン４５、４５…が挿入可能な貫通孔と該貫通孔を囲って形成された端子とでなる、スルーホール(貫通孔)４７が形成されている。したがって、フレキシブルプリント配線板４１上に形成された各スルーホール４７は、フレキシブルプリント配線板４１の延設方向に延びる中心線Ｏを挟んで対称な形で規則正しく整列された状態で配設されている。また、電気回路４６、４６…の数は、コネクタ４２側のコンタクトピン４５、４５…の数と全てが同じではなく、制御ユニット１２側の制御回路２３と接続を必要とする部分だけに設けられ、制御ユニット１２側との接続を必要としない部分のシート箇所は接続の妨げとならないようにカット(例えば符号４８で示す箇所)されている。尚、本実施例では、図３に示すように、２１本のコンタクトピン４５、４５…と、そのコンタクトピン４５、４５に対応したスルーホール４７、４７…とが接続されている。
そして、このように構成されたケーブル１３は、図３に示すようにコネクタ４２のコンタクトピン４５、４５…にフレキシブルプリント配線板４１側のスルーホール４７、４７…を対応させて、コンタクトピン４５、４５…がスルーホール４７、４７…内に挿入係合される。その後、コンタクトピン４５、４５…とスルーホール４７、４７…の間を半田ディップ等で半田付けすると、コネクタ４２とフレキシブルプリント配線板４１の間が電気的に固定接続される。
このように形成されたケーブル１３は、フレキシブルプリント配線板４１が自由に屈曲されるので、フレキシブルプリント配線板４１を必要とする位置へ自由に引き回した後、ポンプ本体１１と制御ユニット１２との間で、コネクタ４２、４２同士を機械的・電気的に接続することができる。また、従来のワイヤーケーブルを使用した場合では、ケーブルを容易に屈曲させることができないと共に、大きなワイヤーの束になるので、例えば、図２中にハッチングを入れて示す領域５０が必要であっていたのに対して、本実施例のようにフレキシブルプリント配線板４１を使用した場合では、その領域５０を無くし、ケーブル１３の占めるスペース及び重量を小さくして小型・軽量化を可能にする。
なお、図３に示すケーブル１３において、フレキシブルプリント配線板４１の延設方向に延びる中心線Ｏを挟んで上側の電気回路４６、４６…は、上側径方向センサ２２等の信号が送られて来る電気回路であり、下側の電気回路４６、４６…は、下側径方向センサ２５等の信号が送られて来る電気回路である。従って、フレキシブルプリント配線板４１の中心線Ｏを挟んで対称な形で電気回路４６、４６…及びスルーホール４７、４７…が形成されている場合、中心線Ｏを挟んで反対の向き、すなわちフレキシブルプリント配線板４１の表裏面を反対にして該フレキシブルプリント配線板４１をコネクタ４２に取り付けた場合にも、フレキシブルプリント配線板４１はコネクタ４２に接続される。
ところで、フレキシブルプリント配線板４１をコネクタ４２に取り付ける場合、フレキシブルプリント配線板４１の上下面を逆にして、反対の向きで接続された場合では、ポンプ本体の端子台にもよるが、制御回路２３にそれぞれ入力される上側径方向センサ２２と下側径方向センサ２５からの信号が逆になり、問題が生じることがある。そこで、本実施例では図３及び図４に符号示すように、フレキシブルプリント配線板４１の一面とコネクタ４２の一面にはそれぞれ、コネクタ４２に対してフレキシブルプリント配線板４１を取り付ける向きを指示する指示手段としての、三角形状に着色されたマーク５１ａ、５１ｂを設けている。したがって、組立作業時には、フレキシブルプリント配線板４１はマーク５１ａが印刷されている面を上にして、またそのマーク５１ａをコネクタ４２上に印刷されているマーク５１ｂに突き合わせして組み立てると、誤装着が防止できるようにしている。
なお、指示手段は三角形状に着色されたマーク５１ａ、５１ｂに限ることなく、例えばフレキシブルプリント配線板４１とコネクタ４２との間に図形等のマークや着色を施し、コネクタ４２に対してフレキシブルプリント配線板４１を取り付ける向きを指示する等にしてもよい。指示手段のマークは、フレキシブルプリント配線板４１側(マーク５１ａ)だけ、またはコネクタ４２側(マーク５１ｂ)だけ、あるいはフレキシブルプリント配線板４１側(マーク５１ａ)とコネクタ４２側(マーク５１ｂ)の両方に設けてもよい。
次に、このように構成された真空ポンプ１０の動作を説明する。まず、回転翼１８がモータ２９により駆動されてロータ軸１９と共に回転すると、回転翼１８と固定翼３０の作用により、吸気口１５を通じてチャンバからの排気ガスが吸気される。吸気口１５から吸気された排気ガスは、回転翼１８と固定翼３０の間を通り、ベース部３２へ移送される。そして、ベース部３２に移送されてきた排気ガスは、ネジ付きスペーサ３３のネジ溝に案内されつつ排気口３４へと送られる。この運転を継続することにより、チャンバ内を真空状態にすることができる。
なお、本実施例では、ネジ付きスペーサ３３は回転翼１８の外周に配設し、ネジ付きスペーサ３３の内周面にネジ溝が刻設されているとして説明した。しかしながら、これとは逆に回転翼１８の外周面にネジ溝が刻設され、その周囲に円筒状の内周面を有するスペーサが配置される場合もある。
また、吸気口１５から吸引されたガスがモータ２９、下側径方向電磁石２４、下側径方向センサ２５、上側径方向電磁石２１、上側径方向センサ２２等で構成される電装部側に侵入することのないよう、パージガスにて所定圧に保たれている。
このため、ベース部３２には図示しない配管が配設され、この配管を通じてパージガスが導入される。導入されたパージガスは、保護ベアリング３６とロータ軸２０間、モータ２９のロータとステータ間、ステータコラム３７と回転翼１８間の隙間を通じて排気口３４へ送出される。
また、本実施例では、制御ユニット１２をポンプ本体１１の下面(ベース部３２の下面)に取り付けて、ポンプ本体１１と一体化した構造を開示したが、ポンプ本体１１とは別の位置に制御ユニット１２を設けても良いものである。
その場合、ポンプ本体１１から引き出されるケーブル１３は、例えば図６に示すように、ポンプ本体１１内でフレキシブルプリント配線板４１を自由に引き回し、そのフレキシブルプリント配線板４１の先端に取り付けられたコネクタ４２をポンプ本体１１の側面に固定し、このコネクタ４２を介して図示しない制御ユニットからのケーブルと固定するようにしても良い。ここでの取り付けも、ベース部３２とコネクタ４２との間に図示せぬシール材３５が配設されて、ポンプ本体１１の内部が真空状態を維持できるようにする。また、図６に示す真空ポンプ１０は、制御ユニットが別の位置に設けられている点が、図１、図２に示した真空ポンプ１０の構成と異なるだけで、ポンプ本体１１の基本的に構成は同じであるので、同じ部材には同じ符号を付して説明は省略する。
なお、 本発明は、一部の電気接続、例えば電流の少ない磁気軸受の径方向や軸方向セ
ンサ、回転数センサなどの信号線のみをフレキシブルプリント配線板として説明としたが、これに限定されず、全ての信号線をフレキシブルプリント配線板４１で接続しても良い。
また、フレキシブルプリント配線板４１は、複数層のフレキシブルプリント配線板であっても良い。これにより、フレキシブルプリント配線板の幅が小さくなり、コンパクトにできる。
さらに、フレキシブルプリント配線板は一枚でなく、例えば図７に示すように、フレキシブルプリント配線板４１(Ａ)とフレキシブルプリント配線板４１(Ｂ)とを重ねて配線するようにして、複数枚を重ねた形での構成であっても良い。この場合、例えば、フレキシブルプリント配線板４１(Ｂ)はモータ用の電力線や磁気軸受の励磁電流などの電流が大きい電気接続用のフレキシブルプリント配線板とし、フレキシブルプリント配線板４１(Ａ)はそれ以外の電流が小さい電気接続用のプリント配線板に分けてなる構成しても良い。これにより、配線板毎の絶縁層の厚みを変化させることが容易となる。その際、真空コネクタのピンの長さを変化させる対策をとることで、ピンとの干渉を避けることが出来る。
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
以上説明したように、本発明で使用しているケーブルは、真空ポンプ以外の電気配線にも応用できる。
１０ 真空ポンプ
１１ ポンプ本体
１２ 制御ユニット
１３、１４ ケーブル
１５ 吸気口
１７ 外筒
１８ 回転翼
１１８ 最下位の回転翼
１９ 回転体
２０ ロータ軸
２１ 上側径方向電磁石
２２ 上側径方向センサ
２３ 制御回路
２４ 下側径方向電磁石
２５ 下側径方向センサ
２６Ａ、２６Ｂ 軸方向電磁石
２７ 金属ディスク
２８ 軸方向センサ
２９ モータ
３０ 固定翼
３１ 回転翼スペーサ
３２ ベース部
３３ ネジ付スペーサ
３４ 排気口
３５ シール材
３６ 保護ベアリング
３７ ステータコラム
４１ フレキシブルプリント配線板
４２ コネクタ
４３ フランジ部
４４ コネクタ本体
４５ コンタクトピン
４６ 電気回路(配線パターン)
４７ スルーホール
４８ カット箇所
４９ インシュレータ
５０ 従来構造で必要していた領域
５１ａ、５１ｂ 指示手段としてのマーク

Claims (3)

  1. 回転体を有するポンプ本体と、該ポンプ本体を駆動制御する制御ユニットと、を備え、前記ポンプ本体内の電気接続、前記制御ユニット内の電気接続、または前記ポンプ本体と前記制御ユニットの間の電気接続をケーブルを用いてなされる真空ポンプにおいて、
    前記ケーブルの少なくとも一部を、シート状絶縁性基材の表面上に配線パターンを設けてなるフレキシブルプリント配線板で形成し、
    前記フレキシブルプリント配線板は、少なくとも一端側に複数の孔を備え、
    前記複数の孔は、前記配線パターンの各電気回路の一端側の端子として形成され、
    前記フレキシブルプリント配線板の前記少なくとも一端側に、コネクタが取り付けられ、
    前記コネクタの一部のピンが、前記複数の孔に電気的に接続され、
    前記真空ポンプの信号線の少なくとも一部は、前記フレキシブルプリント配線板の前記配線パターンを介して前記ピンに電気的に接続され、
    モータの電磁石及び／又は磁気軸受の電磁石に給電する配線は、前記フレキシブルプリント配線板を介さず、前記コネクタの前記ピンを除くピンに接続されていることを特徴とする真空ポンプ。
  2. 前記制御ユニットは、前記ポンプ本体に取り付けら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. 前記複数の孔に貫通する前記ピンは、前記フレキシブルプリント配線板の延在方向中心を挟んで左右対称な位置に配設され、前記コネクタ及び前記フレキシブルプリント配線板は前記フレキシブルプリント配線板を取り付ける向きを指示する指示手段を設けてなることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
JP2013179431A 2013-08-30 2013-08-30 真空ポンプ Active JP6735526B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013179431A JP6735526B2 (ja) 2013-08-30 2013-08-30 真空ポンプ
PCT/JP2014/065153 WO2015029536A1 (ja) 2013-08-30 2014-06-06 真空ポンプ
KR1020157035415A KR102167207B1 (ko) 2013-08-30 2014-06-06 진공 펌프
CN201480043086.4A CN105408634A (zh) 2013-08-30 2014-06-06 真空泵
US14/912,434 US11512705B2 (en) 2013-08-30 2014-06-06 Vacuum pump
EP14841254.7A EP3040561B1 (en) 2013-08-30 2014-06-06 Vacuum pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013179431A JP6735526B2 (ja) 2013-08-30 2013-08-30 真空ポンプ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015048734A JP2015048734A (ja) 2015-03-16
JP6735526B2 true JP6735526B2 (ja) 2020-08-05

Family

ID=52586115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013179431A Active JP6735526B2 (ja) 2013-08-30 2013-08-30 真空ポンプ

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11512705B2 (ja)
EP (1) EP3040561B1 (ja)
JP (1) JP6735526B2 (ja)
KR (1) KR102167207B1 (ja)
CN (1) CN105408634A (ja)
WO (1) WO2015029536A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6753759B2 (ja) * 2016-10-21 2020-09-09 エドワーズ株式会社 真空ポンプ及び該真空ポンプに適用される防水構造、制御装置
JP6912196B2 (ja) * 2016-12-28 2021-08-04 エドワーズ株式会社 真空ポンプ及び該真空ポンプに適用されるコネクタ、制御装置
JP7003418B2 (ja) * 2017-02-17 2022-01-20 株式会社島津製作所 磁気軸受装置および真空ポンプ
JP7022265B2 (ja) * 2017-10-25 2022-02-18 株式会社島津製作所 真空ポンプ
JP7087418B2 (ja) * 2018-02-02 2022-06-21 株式会社島津製作所 真空ポンプ
JP7096006B2 (ja) * 2018-02-16 2022-07-05 エドワーズ株式会社 真空ポンプと真空ポンプの制御装置
JP7088688B2 (ja) * 2018-02-16 2022-06-21 エドワーズ株式会社 真空ポンプと真空ポンプの制御装置
FR3093544B1 (fr) * 2019-03-05 2021-03-12 Pfeiffer Vacuum Pompe à vide turbomoléculaire et procédé de purge
JP7244328B2 (ja) * 2019-03-28 2023-03-22 エドワーズ株式会社 真空ポンプ及び該真空ポンプの制御装置
JP7124787B2 (ja) * 2019-04-17 2022-08-24 株式会社島津製作所 電源一体型真空ポンプ

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4526432A (en) * 1979-12-26 1985-07-02 Lockheed Corporation Electrical connector assembly for flat cables
US4552420A (en) * 1983-12-02 1985-11-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Electrical connector using a flexible circuit having an impedance control arrangement thereon
JPS62165884A (ja) * 1986-01-17 1987-07-22 富士通株式会社 コネクタ
JPH0829546B2 (ja) 1989-10-25 1996-03-27 スタンレー電気株式会社 軸一体型カッターホイル付きカッター
JPH0636248U (ja) * 1991-05-27 1994-05-13 東光株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
CN1160585C (zh) * 1996-04-24 2004-08-04 富士通株式会社 光纤可分离式光学模块
JP2001267022A (ja) * 2000-03-15 2001-09-28 Denso Corp 電子制御装置
JP2004095756A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Seiko Instruments Inc 半導体パッケージおよびその製造方法、並びに電子装置
US7197892B2 (en) * 2003-06-11 2007-04-03 Denso Corporation Encapsulated electrically driven compressor
US7381064B2 (en) * 2003-08-26 2008-06-03 Methode Electronics, Inc. Flexible flat cable termination structure for a clockspring
EP1877551B2 (en) 2005-04-27 2014-02-26 Novozymes, Inc. Polypeptides having endoglucanase activity and polynucleotides encoding same
JP2006344503A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Boc Edwards Kk 端子構造及び真空ポンプ
ATE421647T1 (de) 2005-08-24 2009-02-15 Mecos Traxler Ag Rotorwelle für eine magnetlagereinrichtung
DE602005023866D1 (de) * 2005-08-24 2010-11-11 Mecos Traxler Ag Magnetlagereinrichtung mit verbesserter Gehäusedurchführung bei Vakuum
DE102006036493A1 (de) * 2006-08-04 2008-02-21 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh Vakuumpumpe
US20080081512A1 (en) 2006-10-03 2008-04-03 Shawn Chawgo Coaxial Cable Connector With Threaded Post
JP3138105U (ja) * 2007-10-09 2007-12-20 株式会社島津製作所 ターボ分子ポンプ

Also Published As

Publication number Publication date
EP3040561A4 (en) 2017-05-03
EP3040561B1 (en) 2024-09-11
WO2015029536A1 (ja) 2015-03-05
KR102167207B1 (ko) 2020-10-19
US20160195098A1 (en) 2016-07-07
KR20160048038A (ko) 2016-05-03
EP3040561A1 (en) 2016-07-06
CN105408634A (zh) 2016-03-16
US11512705B2 (en) 2022-11-29
JP2015048734A (ja) 2015-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102167207B1 (ko) 진공 펌프
US7713087B2 (en) Terminal structure and vacuum pump
JP5778166B2 (ja) 真空ポンプ
JP5744044B2 (ja) 真空ポンプ
JP2006517381A (ja) 導体が最適化され、軸方向磁場を持つ回転エネルギ装置
JP6753759B2 (ja) 真空ポンプ及び該真空ポンプに適用される防水構造、制御装置
CN109996965B (zh) 真空泵以及应用于该真空泵的连接器、控制装置
JP3172822U (ja) 真空ポンプ
JP2020159336A (ja) 電動ポンプ
JP6451201B2 (ja) 真空ポンプ
EP3951184B1 (en) Vacuum pump and control device for vacuum pump
JP2004052727A (ja) 真空ポンプ
JP7048214B2 (ja) 制御装置、該制御装置に搭載された基板、及び該制御装置が適用された真空ポンプ
JP2026054169A (ja) 真空ポンプ、ハーメチックコネクタ、及びハーメチックコネクタの製造方法
CN114270672A (zh) 真空泵以及用于真空泵的电磁体单元
CN110300854A (zh) 控制装置、搭载于该控制装置的基板以及应用了该控制装置的真空泵

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160719

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170523

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170720

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180219

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180717

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181015

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20181023

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20181221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200410

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200714

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6735526

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250