真空泵及传感器目标制造技术

提供位移传感器的传感器目标使用强磁性材料时更廉价地扩展传感器灵敏度的线形性的范围且发生扰动时也难以触底的真空泵及传感器目标。轴向位移传感器（109）构成为，相对于筒管（109B）卷绕绕组（7），前述筒管（109B）安装于轴部（109A）的上端，前述轴部（109A）被贯通固定于保持轴向电磁铁（106）的保持部件（5）的中心。与该绕组（7）隔开间隙（2）地在转子轴（113）的下端部突设有小径柱状的轴端部（113B）。在轴端部（113B）的外周围刻设有外螺纹，相对于该轴端部（113），在内侧刻设有内螺纹的螺母（19）被螺纹接合。但是，刻设有内螺纹的范围在螺母（19）的中间为止停止而不被贯通。即，螺母（19）仅在上部具有开口的螺纹孔（19A）。螺母（19）由低碳钢的一个材料构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】真空泵及传感器目标
本专利技术涉及真空泵及传感器目标，特别涉及如下真空泵及传感器目标：对于位移传感器的传感器目标使用强磁性材料时更廉价地扩展传感器灵敏度的线形性的范围，且发生扰动时也难以发生触底（タッチダウン）。
技术介绍
随着近年的电子工学的发展，存储器、集积回路这样的半导体的需求急剧增大。这些半导体通过向纯度极高的半导体基板掺杂杂质来赋予电气性质，通过蚀刻在半导体基板上形成精细回路等而被制造。并且，这些作业为了避免由于空气中的灰尘等造成的影响而需要在高真空状态的腔内进行。该腔的排气一般使用真空泵，但特别地从残留气体少而保养容易等观点考虑多使用真空泵中的一个的涡轮分子泵。此外，半导体的制造工序中，使各种各样的工艺气体作用于半导体的基板的工序数较多，涡轮分子泵不仅用于使腔内真空，也被用于将这些工艺气体从腔内排气。图7作为例子表示该涡轮分子泵的轴向位移传感器的周围的代表性的构造。图7中，该涡轮分子泵中，用未图示的轴向电磁铁使绕高速旋转的转子轴113安装的金属盘111在轴向上磁悬浮且进行位置控制。为了进行该位置控制，转子轴113的下端部与轴向位移传感器1间的间隙2的大小被轴向位移传感器1和传感器目标3测定。轴向位移传感器1相对于筒管1B卷绕绕组7来构成，前述筒管1B被安装于贯通固定于保持轴向电磁铁的保持部件5的中心的轴部1A的上端。传感器目标3与该绕组7隔开间隙2地配设于转子轴113的下端。在转子轴113的下端部突设有小径柱状的轴端部113A。在轴端部113A的外周围刻设有外螺纹，配设于转子轴113的下端部附近的金属盘111被在内侧刻设有内螺纹的螺母9固定。螺母9例如由非磁性材料的SUS304形成。在螺母9的底部中央形成有圆柱状的凹部11，在该凹部11埋有圆柱状的传感器目标3，借助粘接剂固定。另外，螺母9不特别地具有圆柱状的凹部11也能够使用内螺纹贯通至终端的一般的螺母将传感器目标3粘接来制造。相对于该传感器目标3，从固定于泵主体侧的轴向位移传感器1的绕组7发出磁通量，转子轴113的下端部与轴向位移传感器1间的间隙2被非接触地测定（例如参照专利文献1、专利文献2）。该测定要将轴向位移传感器1构成为小型且需要既定的传感器灵敏度，所以以往传感器目标3使用作为强磁性材料的铁素体。专利文献1：日本特开平11-313471号公报。专利文献2：日本特开2000-283160号公报。然而，作为目标材料的铁素体为小型且透磁率高，能够使作为位移传感器的传感精度提高，但成本高。此外，关于转子轴113的下端部与轴向位移传感器1间的间隙2能够保持较宽范围内的线形性。特别地，关于间隙2较大处的传感器灵敏度难以得到线形性，结果，无法确保转子轴113的下端部与轴向位移传感器1间的间隙2充分大。该情况下，地震等来自外部的振动、涡轮分子泵将腔内的气体排出时，由于某原因而将气体（大气）急剧地导入，从真空状态向大气敞开，若旋转翼摆动，则相应地间隙2较小，也有导致触底的可能。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的以往的问题而作出的，其目的在于提供一种真空泵及传感器目标，前述真空泵及传感器目标在对于位移传感器的传感器目标使用强磁性材料时更廉价且扩展传感器灵敏度的线形性的范围，且即使发生扰动时也难以触底。因此本专利技术（技术方案1）是真空泵的专利技术，具备轴向位移传感器和传感器目标，前述轴向位移传感器用于检测转子轴的轴向的位移，具有被与该转子轴非接触地配置的传感器绕组，前述传感器目标被与该轴向位移传感器隔开间隙地相向地配置，安装于接收由前述传感器绕组产生的磁通量的前述转子轴，其特征在于，前述传感器目标由具有磁性的金属构成。通过将传感器目标由具有磁性的金属构成，与以铁素体为传感器目标的情况相比能够维持传感器灵敏度且扩大线形性的范围。通过线形性的范围扩大，也能够使间隙的余量变大。该线形性特别地与在间隙的大小较大的部分使用铁素体的情况明显不同。因此，即使在大气冲入、振动等相对于旋转体外部的力产生的情况下，也能够使触底的可能性极低。通过由具有磁性的金属构成，与使用铁素体的情况相比廉价。此外，本专利技术（技术方案2）是真空泵的专利技术，其特征在于，前述金属为碳成分为0.13~0.28%的低碳钢。由此，作为位移传感器抑制绕组的大小，此外，作为传感器目标，能够应用加工性、取得性、成本能够一同具有一定程度的评价的材料，能够维持传感器灵敏度且扩大线形性的范围。进而，本专利技术（技术方案3）是真空泵的专利技术，其特征在于，前述传感器目标由在内侧刻设有内螺纹的螺母形成。通过以螺母形成，能够防止转子轴的强度下降。由螺母整体作为一个传感器目标发挥功能，所以能够使结构简单。进而，本专利技术（技术方案4）是传感器目标的专利技术，用于检测转子轴的轴向的位移，其特征在于，前述传感器目标被与具有传感器绕组的轴向位移传感器隔开间隙地相向地配置于前述转子轴，为了接收由前述传感器绕组产生的磁通量而由具有磁性的金属构成，前述金属为碳成分为0.13~0.28%的低碳钢。专利技术效果如以上说明，根据本专利技术，将传感器目标用具有磁性的金属构成，所以与将铁素体作为传感器目标的情况相比能够维持传感器灵敏度且扩大线形性的范围。因此，即使在大气冲入、振动等相对于旋转体的外部的力产生的情况下，也能够使触底的可能性极低。通过以具有磁性的金属构成，能够与使用铁素体的情况相比廉价。附图说明图1是涡轮分子泵的结构图。图2是轴向位移传感器的周围的构造（将传感器目标设为螺母的例子）。图3是关于传感器目标应用低碳钢或铁素体的情况的性能比较。图4是评价相对于绕组的施加电压的能够检测的间隙的大小的概念特性。图5是评价相对于绕组的施加电压的能够检测的间隙的线形性的概念特性。图6是本实施方式的其他方式（将传感器目标设为螺栓的例子）。图7是轴向位移传感器的周围的构造（以往例）。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。图1表示涡轮分子泵的结构图。图1中在泵主体100的圆筒状的外筒127的上端形成有吸气口101。在外筒127的内侧具备旋转体103，前述旋转体103把用于将气体抽吸排出的涡轮叶片的多个旋转翼102a、102b、102c・・・在周部放射状且多层地形成。在该旋转体103的中心安装有转子轴113，该转子轴113例如借助所谓的5轴控制的磁轴承被在空中悬浮支承且被位置控制。上侧径向电磁铁104为，4个电磁铁被在转子轴113的径向的坐标轴且互相正交的X轴和Y轴上成对地配置。与该上侧径向电磁铁104接近且对应地具备具有绕组的4个上侧径向位移传感器107。该上侧径向位移传感器107构成为，检测转子轴113的径向位移，送向未图示的控制装置。在控制装置，基于上侧径向位移传感器107检测的位移信号，经由具有PID调节功能的补偿回路控制上侧径向电磁铁104的励磁，调整转子轴113的上侧的径向位置。转子轴113由高透磁率材料（铁等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空泵，具备轴向位移传感器和传感器目标，/n前述轴向位移传感器用于检测转子轴的轴向的位移，具有被与该转子轴非接触地配置的传感器绕组，/n前述传感器目标被与该轴向位移传感器隔开间隙地相向地配置，安装于接收由前述传感器绕组产生的磁通量的前述转子轴，其特征在于，/n前述传感器目标由具有磁性的金属构成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180601 JP 2018-1060951.一种真空泵，具备轴向位移传感器和传感器目标，
前述轴向位移传感器用于检测转子轴的轴向的位移，具有被与该转子轴非接触地配置的传感器绕组，
前述传感器目标被与该轴向位移传感器隔开间隙地相向地配置，安装于接收由前述传感器绕组产生的磁通量的前述转子轴，其特征在于，
前述传感器目标由具有磁性的金属构成。


2.如权利要求1所述的真空泵，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：时永伟，
申请(专利权)人：埃地沃兹日本有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP