KR102504555B1 - 진공 펌프 제어 장치 및 진공 펌프, 및 진공 펌프 제어 장치의 조립 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 간단한 구성으로, 노이즈에 강하고, 또한 회로 기판의 방열성을 향상시킬 수 있는 진공 펌프 제어 장치와, 진공 펌프 제어 장치를 구비한 진공 펌프, 및 진공 펌프 제어 장치의 조립 방법을 제공한다.
[해결 수단] 진공 펌프 본체를 제어하는 제어 회로를 구성하는 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)을 갖는 복수 장의 회로 기판(40)과, 복수 장의 회로 기판(40)이 배치되는 공간(30)을 내부에 갖고 상면이 개구된 하우징(22)과, 바닥면부(26)에 제1의 회로 기판(41)을 방열 가능하게 장착하고, 하우징(22)의 개구를 닫고 하우징(22)에 배치되는 방열용 플레이트(23)와, 하우징(22)의 기판 장착 자리부(32)에 제2의 회로 기판(42)을 방열 가능하게 고정하는 기판 고정 수단(51)을 구비한다.

Description

진공 펌프 제어 장치 및 진공 펌프, 및 진공 펌프 제어 장치의 조립 방법

본 발명은 진공 펌프 제어 장치 및 진공 펌프, 및 진공 펌프 제어 장치의 조립 방법에 관한 것이며, 특히, 진공 펌프 본체를 제어하는 제어 회로에 끼치는 나쁜 영향을 경감하고, 또한, 제어 회로를 효율적으로 냉각할 수 있는 진공 펌프 제어 장치 및 진공 펌프, 및 진공 펌프 제어 장치의 조립 방법에 관한 것이다.

종래, 흡기구 및 배기구를 갖는 케이싱의 내부에서, 로터를 고속 회전시켜 배기 처리를 행하는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프는 알려져 있다. 또한, 그 진공 펌프 본체의 로터를 회전시키기 위한 모터의 구동을 제어하는 진공 펌프 제어 장치(컨트롤러), 및 진공 펌프 제어 장치를 그 진공 펌프 본체에, 전기적으로 접속하여 이루어지는 진공 펌프도 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 특허 문헌 2 참조).

이와 같이, 진공 펌프를 이용하여 배기 처리를 행함으로써, 내부를 진공으로 유지하도록 하여 이루어지는 진공 장치로서는, 반도체 제조 장치, 전자현미경 장치, 표면 분석 장치, 미세 가공 장치 등이 있다. 이러한 진공 장치는, 열의 영향을 받게 되면, 측정 정밀도나 가공 정밀도의 오차가 커져, 그 공정에 크나큰 결함이 생겨 버리는 경우가 있다.

또한, 모터를 사용한 진공 장치에서는, 감속 시 등에서 모터가 회전함으로써 반대로 전기 에너지(회생 에너지)가 발생한다. 그리고, 회생 에너지가 열에너지로 변환되고, 제어 회로를 구성하고 있는 회로 기판이 발열하는 것은 피할 수 없다. 거기서, 회로 기판은, 하우징 등을 통하여 방열되고 냉각된다.

도 9는, 종래의 진공 펌프 제어 장치(200)의 개략 구성예를 나타낸 단면도이다. 도 9에 있어서의 진공 펌프 제어 장치(200)는, 내부에 공간(201)을 갖고 상면이 개구된 하우징(202)과, 하우징(202)의 상면을 닫고 배치된 방열용 플레이트(203)와, 방열용 플레이트(203)의 내면에 장착되고 하우징(202)의 공간(201) 내에 배치된 전원(204)이나 파워 디바이스(205) 및 회로 기판(206)과, 하우징(202)의 측면에 형성된 개구창(207)을 막고 장착된 프런트 패널(208) 등으로 구성되어 있다. 그리고, 방열용 플레이트(203) 상에는, 수랭 플레이트(209)가 배치되고, 방열용 플레이트(203)의 강제 냉각을 가능하게 하고 있다.

회로 기판(206)에는, 진공 펌프 본체(도시하지 않음)를 제어하는 제어 회로 등이 실장되어 있다. 또한, 회로 기판(206)은, 각각 기능마다로 나뉘고, 회로 기판(206a), 회로 기판(206b), 회로 기판(206c), 회로 기판(206d), 회로 기판(206e), 회로 기판(패널 기판)(206f) 등, 복수 장으로 분할된 회로 기판으로 구성되어 있다. 그리고, 하우징(202)의 공간(201)에는 제한이 있기 때문에, 회로 기판(206a~206f)은, 공간(201) 내에 복수 개의 육각 스페이서(210)를 개재하여 계단형으로 배치되어 있다.

일본국 특허 제5952191호 공보 일본국 특허 제3165857호 공보

그러나, 도 9에 나타낸 종래의 진공 펌프 제어 장치(200)와 같이, 회로 기판(206)(회로 기판(206a), 회로 기판(206b), 회로 기판(206c), 회로 기판(206d), 회로 기판(206e), 회로 기판(206f))의 매수가 많으면, 각 회로 기판(206a~206f)과의 사이를 각각 접속하기 위한 하니스(211)나 커넥터(212)의 수량 등, 부품 점수가 많아진다. 또한, 도 9에서는, 회로 기판(206b)과 회로 기판(206f)의 사이를 전기적으로 접속하고 있는 하니스(211) 및 커넥터(212)만을 도시하고, 그 외의 접속 개소에 있어서의 하니스(211) 및 커넥터(212)는 생략하여 도시하지 않았다.

그리고, 부품 점수가 많아지면 고비용이 되고, 또한 조립 작업성도 나빠진다. 또한, 하니스(209)의 이끎 등에 의해, 노이즈가 하니스(209)를 타고 오동작을 일으키는 등, 노이즈 내성이 열화한다고 하는 문제점이 있었다.

거기서, 노이즈에 강하고, 회로 기판의 방열성을 간단한 구성으로 향상시킬 수 있는 진공 펌프 제어 장치와, 진공 펌프 제어 장치를 구비한 진공 펌프를 제공하기 위해서 해결해야 할 기술적 과제가 생겨나는 것이며, 본 발명은 이 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서 제안된 것이며, 청구항 1에 기재된 발명은, 진공 펌프 본체를 제어하는 진공 펌프 제어 장치로서, 상기 진공 펌프 본체를 제어하는 제어 회로를 구성하는 제1의 회로 기판과 제2의 회로 기판을 갖는 복수 장의 회로 기판과, 상기 복수 장의 회로 기판이 배치되는 공간을 내부에 갖고 일면이 개구된 하우징과, 상기 제1의 회로 기판을 방열 가능하게 장착하고, 상기 하우징의 개구를 닫고 상기 하우징에 배치되는 방열용 플레이트와, 상기 하우징의 내면에 상기 제2의 회로 기판을 방열 가능하게 고정하는 기판 고정 수단을 구비하는 진공 펌프 제어 장치를 제공한다.

이 구성에 의하면, 상기 제1의 회로 기판은 상기 방열용 플레이트를 개재하여 방열되고, 상기 제2의 회로 기판은 상기 기판 고정 수단을 개재하여 방열된다. 또한, 상기 제1의 회로 기판과 상기 제2의 회로 기판을 각각, 상기 하우징에 있어서의 내부 공간을 풀로 사용하고 크게 구성하여, 상기 회로 기판의 매수를 저감하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 각 회로 기판의 사이를 전기적으로 접속하는 하니스 및 커넥터의 수량이 삭감되고, 부품 점수 및 조립 공정수를 저감할 수 있다. 또한, 상기 제2의 회로 기판은, 상기 회로 기판 고정 수단에 의해 간단하게 하우징에 고정할 수 있다. 또한, 회로 기판의 사이를 전기적으로 접속하는 하니스 및 커넥터의 수량을 삭감할 수 있으므로, 하니스의 길이를 짧게 하고, 노이즈 내성의 향상을 도모할 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 구성에 있어서, 상기 하우징은, 알루미늄제이며, 또한, 상기 제2의 회로 기판과 맞닿음 가능하게 형성된 기판 장착 자리부를 구비하는 진공 펌프 제어 장치를 제공한다.

이 구성에 의하면, 하우징에 알루미늄재를 사용함으로써, 전열 효율이 향상한다. 이것에 의해, 방열 효과를 높이고, 방열성을 향상시킬 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 구성에 있어서, 상기 기판 장착 자리부는, 상기 하우징의 일부가 상기 제2의 회로 기판과 맞닿음 가능하게 단면에서 볼 때 볼록형으로 형성하여 설치된 진공 펌프 제어 장치를 제공한다.

이 구성에 의하면, 상기 기판 장착 자리부가, 상기 하우징의 일부를 볼록형으로 형성하여 설치하고 있으므로, 상기 제2의 회로 기판을 상기 기판 장착 자리부에 대해서 더욱, 확실하게 면으로 맞닿게 하여 배치할 수 있다. 이것에 의해, 방열 효과를 높이고, 더욱 방열성을 향상시킬 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 구성에 있어서, 상기 기판 고정 수단은, 상기 하우징을 관통하여 설치된 장착 구멍과, 상기 장착 구멍을 통과하여 장착되는 장착 나사에 의해 상기 제2의 회로 기판과 상기 하우징을 서로 나사 고정하여 고정하는 나사 고정 수단을 구비하는 진공 펌프 제어 장치를 제공한다.

이 구성에 의하면, 상기 제2의 회로 기판과 상기 하우징을, 상기 하우징에 설치된 장착 구멍을 통하여 장착되는 장착 나사를 갖는 나사 고정 수단에 의해, 서로 나사 고정하고, 상기 제2의 회로 기판을 상기 하우징의 외부로부터 상기 하우징에 고정할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 4에 기재된 구성에 있어서, 상기 나사 고정 수단은, 상기 제2의 회로 기판 상에 설치된, 암나사 부재인, 진공 펌프 제어 장치를 제공한다.

이 구성에 의하면, 상기 제2의 회로 기판과 상기 하우징을, 암나사 부재 상기 하우징에 설치된 장착 구멍을 통하여 장착되는 장착 나사를 갖는 나사 고정 수단에 의해, 서로 나사 고정하고, 상기 제2의 회로 기판을 상기 하우징의 외부로부터 상기 하우징에 고정할 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 진공 펌프 제어 장치를 구비하는 진공 펌프를 제공한다.

이 구성에 의하면, 노이즈에 강하고, 회로 기판의 방열성이 향상된 진공 펌프 제어 장치를 구비하는 진공 펌프를, 간단하게 실현할 수 있다.

청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 진공 펌프 제어 장치는, 상기 제1의 회로 기판이 상기 방열용 플레이트에 배치된 후, 상기 제1의 회로 기판 또는 상기 방열용 플레이트에 대해, 상기 제2의 회로 기판이 위치 결정된 상태에서, 상기 하우징이 조립되는, 진공 펌프 제어 장치의 조립 방법을 제공한다.

이 방법에 의하면, 노이즈에 강하고, 또한, 회로 기판의 방열성이 향상된 진공 펌프 제어 장치를 구비하는 진공 펌프를, 간단하게 실현할 수 있다.

본 발명에 의하면, 간단한 구성으로, 노이즈에 강하고, 또한, 회로 기판의 방열성이 향상되는 진공 펌프 제어 장치와, 진공 펌프 제어 장치를 구비한 진공 펌프, 및 진공 펌프 제어 장치의 조립 방법을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태와 관련되는 진공 펌프 제어 장치를 구비한 진공 펌프의 일구성예를 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태와 관련되는 진공 펌프 본체의 일구성예를 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태와 관련되는 진공 펌프 제어 장치의 일구성예를 프런트 패널과 반대 방향으로부터 보고 나타낸 측면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태와 관련되는 진공 펌프 제어 장치의 일구성예를 프런트 패널측으로부터 보고 나타낸 측면도이다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태와 관련되는 전술한 진공 펌프 제어 장치의 일구성예를 개략적으로 나타낸 확대 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태와 관련되는 전술한 진공 펌프 제어 장치에 있어서의 하우징의 구성을 상면측으로부터 보고 나타낸 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태와 관련되는 전술한 진공 펌프 제어 장치에 있어서의 하우징의 구성을 하면측으로부터 보고 나타낸 사시도이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태와 관련되는 진공 펌프 제어 장치의 일변형예로서 나타낸 확대 단면도이다.
도 9는, 종래의 진공 펌프 제어 장치의 일구성예를 나타낸 단면도이다.

본 발명은 노이즈에 강하고, 회로 기판의 방열성을 간단한 구성으로 향상시킬 수 있는 진공 펌프 제어 장치와, 진공 펌프 제어 장치를 구비한 진공 펌프를 제공한다고 하는 목적을 달성하기 위해서, 진공 펌프 본체를 제어하는 진공 펌프 제어 장치로서, 상기 진공 펌프 본체를 제어하는 제어 회로를 구성하는 제1의 회로 기판과 제2의 회로 기판을 갖는 복수 장의 회로 기판과, 상기 회로 기판이 배치되는 공간을 내부에 갖고 상면이 개구된 하우징과, 내면에 상기 제1의 회로 기판을 방열 가능하게 장착하고, 상기 하우징의 개구를 닫고 상기 하우징에 배치되는 방열용 플레이트와, 상기 하우징의 내면에 상기 제2의 회로 기판을 방열 가능하게 고정하여 이루어지는 기판 고정 수단을 구비하는 구성으로 한 것에 의해 실현되었다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 실시 형태의 설명의 전체를 통하여 같은 요소에는 같은 부호를 부여하고 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 상하나 좌우 등의 방향을 나타내는 표현은, 절대적인 것이 아니고, 본 발명의 진공 펌프 및 진공 펌프 제어 장치의 각부가 그려져 있는 자세인 경우에 적절하지만, 그 자세가 변화했을 경우에는 자세의 변화에 따라 변경하여 해석되어야 하는 것이다.

실시예

도 1은 본 발명의 일실시예를 나타내는 것으로, 진공 펌프 제어 장치(20)와 진공 펌프 본체(11)를 구비한 진공 펌프(10)의 외관 측면도이다. 본 실시예에서는, 진공 펌프 제어 장치(20)는, 펌프 고정각(12)을 개재하여 진공 펌프 본체(11)에 장착되어 있다. 즉, 진공 펌프 본체(11)와 진공 펌프 제어 장치(20)가 일체화되어 있다.

우선, 진공 펌프 본체(11)측의 구조에 대해 설명한다. 도 2는, 본 발명의 실시 형태와 관련되는 진공 펌프(10)에 있어서의 진공 펌프 본체(11)의 개략 구성예를 나타낸 도면이다. 이 진공 펌프 본체(11)는, 진공 펌프 본체(11)의 외장체를 형성하는 케이싱(13)을 갖고 있다. 케이싱(13)은, 대략 원통형의 형상을 하고 있고, 케이싱(13)의 하부(배기구(14))에 설치된 베이스(15)와 함께 진공 펌프 본체(11)의 하우징을 구성하고 있다. 또한, 도시하지 않지만, 진공 펌프 본체(11)의 하우징의 내부에는, 진공 펌프 본체(11)에 배기 기능을 발휘시키는 구조물인 기체 이송 기구가 수납되어 있다. 이 기체 이송 기구는, 크게 나눠서, 회전 가능하게 축지(軸支)된 회전부와, 진공 펌프 본체(11)의 하우징에 대해서 고정된 고정부로 구성되어 있다.

케이싱(13)의 상단부에는, 진공 펌프 본체(11)로 기체를 도입하기 위한 흡기구(16)가 형성되어 있다. 또한, 케이싱(13)의 흡기구(16)측의 단면에는, 외주측으로 튀어나온 플랜지부(17)가 형성되어 있다.

베이스(15)에는, 진공 펌프 본체(11)로부터 기체를 배기하기 위한 배기구(14)가 형성되어 있다. 또한, 진공 펌프 제어 장치(20)가 진공 펌프 본체(11)로부터 받는 열의 영향을 저감시키기 위해서, 베이스(15)에, 튜브(관)형의 부재로 이루어지는 냉각(수랭)관(18)이 매설되어 있다.

냉각관(18)은, 내부에 열매체인 냉각제를 흐르게 하고, 이 냉각제에 열을 흡수시키도록 함으로써, 냉각관(18)의 주변을 냉각하기 위한 부재이다.

따라서, 진공 펌프(10)에서는, 냉각관(18)에 냉각제를 흐르게 함으로써, 베이스(15)가 강제적으로 냉각될 수 있게 되어 있다. 이 냉각관(18)은, 열저항이 낮은 부재, 즉 열전도율이 높은 부재, 예를 들면, 구리나 스테인리스강 등에 의해서 구성되어 있다. 또한, 냉각관(18)에 흐르게 하는 냉각재, 즉 물체를 냉각하기 위한 재료는, 액체 또는 기체여도 된다. 액체의 냉각재로서는, 예를 들면, 물, 염화칼슘 수용액이나 에틸렌글리콜 수용액 등을 이용할 수 있고, 한편, 기체의 냉각재로서는, 예를 들면, 암모니아, 메탄, 에탄, 할로겐, 헬륨이나 탄산 가스, 공기 등을 이용할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 냉각관(18)이 베이스(15)에 배치되어 있는데, 냉각관(18)의 배치 위치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 진공 펌프 본체(11)의 스테이터 컬럼(도시하지 않음)의 내부에 직접 끼워넣도록 설치해도 된다.

다음으로, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 진공 펌프 본체(11)에 장착되는 진공 펌프 제어 장치(20)의 구조에 대해 설명한다. 도 3에서 도 5는 진공 펌프 제어 장치(20)를 나타내는 것이며, 도 3은 프런트 패널(60)과 반대 방향(배면측)으로부터 보고 나타낸 측면도, 도 4는 프런트 패널(60)측으로부터 보고 나타낸 측면도, 도 5는 진공 펌프 제어 장치(20)의 내부 구성예를 개략적으로 나타낸 확대 단면도이다.

본 실시 형태와 관련되는 진공 펌프 제어 장치(20)는, 진공 펌프 본체(11)에 있어서의 각종 동작을 제어하는 제어 회로(40)를 구비한 컨트롤 유닛을 구성하고 있고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 진공 펌프 본체(11)에 있어서의 베이스(15)의 하부(바닥부)에 배치(장착)되어 있다.

본 실시 형태의 진공 펌프 제어 장치(20)에는, 진공 펌프 본체(11)에 설치되어 있는 커넥터(도시하지 않음)와 한 쌍이 되는 커넥터(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 그리고, 진공 펌프 제어 장치(20)에 설치되어 있는 제어 회로는, 진공 펌프 본체(11)의 커넥터와, 진공 펌프 제어 장치(20)의 커넥터를 접합(결합)시킴으로써, 진공 펌프 본체(11)의 전자 부품과 전기적으로 접속되도록 구성되어 있다. 그 때문에, 진공 펌프 제어 장치(20)는, 진공 펌프 본체(11)와 진공 펌프 제어 장치(20)를 접속하는 전용 케이블을 이용하지 않고, 진공 펌프 본체(11)를 구동하는 각종의 신호나 전력을 진공 펌프 본체(11)로 공급하고, 또한, 진공 펌프 본체(11)로부터 각종 신호 등을 수신할 수 있게 되어 있다.

진공 펌프 제어 장치(20)는, 진공 펌프 제어 장치(20)의 하우징(22)과, 하우징(22)의 상부에 배치된 방열용 플레이트(23)로, 진공 펌프 제어 장치의 케이싱(21)을 구성하고 있다. 또한, 하우징(22)과 방열용 플레이트(23)는, 각각 열전도 효율을 높이기 위해서 알루미늄·다이캐스트로 형성되어 있다. 또한, 방열용 플레이트(23) 상에는, 수랭 플레이트(24)가 배치되어 있다.

수랭 플레이트(24)에는, 상술한 진공 펌프 본체(11)의 냉각관(18)과 동일한 수랭용의 냉각관(24a)이 원둘레형으로 매입(埋入)되어 있다. 냉각관(24a)은, 그 냉각관(24a)의 내부에 냉각재를 흐르게 함으로써 냉각되는 것이며, 수랭 플레이트(24)를 강제적으로 냉각하기 위해서 수랭 플레이트(24)와 접촉하여 설치되어 있다. 또한, 수랭 플레이트(24)는, 방열용 플레이트(23)의 상면에 볼트(도시하지 않음) 등의 체결 부재에 의해서 고정되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 이 수랭 플레이트(24)는, 볼트(도시하지 않음)를 떼어냄으로써, 진공 펌프 제어 장치(20)로부터 용이하게 분리할 수 있도록, 즉 착탈 가능하게 구성되어 있다. 또한, 방열용 플레이트(23)와 냉각 플레이트(24)는, 일체로 되어 있어도 상관없다.

하우징(22)은, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 개략 원통형을 한 측면부(25)와, 그 측면부(25)의 하단측을 폐색하여 이루어지는 바닥면부(26)를 갖고, 상면이 개구(이하, 이것을 「상면 개구」라고 한다) 되고, 하면이 바닥면부(26)로 닫혀져, 내부에 진공 펌프 본체(11)를 제어하는 제어 회로를 구성하는 회로 기판(40)이 배치되는 공간(30)을 형성하고 있다.

또한, 하우징(22)의 측면부(25)의 전면측에는, 프런트 패널(60)이 개략 폐색 상태로 하여 장착되는, 직사각형상을 한 개구창(27)이 형성되어 있다. 또한, 개구창(27)의 둘레 가장자리에는, 프런트 패널(60)에 설치된 장착 구멍(도시하지 않음)에 대응하여 장착 나사 구멍(28)이 형성되어 있고, 하우징(22)의 상면에는 방열용 플레이트(23)에 설치된 장착 구멍(도시하지 않음)에 대응하여 장착 나사 구멍(29)이 형성되어 있다. 그리고, 프런트 패널(60)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 장착 나사 구멍(29)에 나합(螺合)되는 장착 나사(31)에 의해 하우징(22)의 전면에, 개구창(27)을 프런트 패널(60)로 닫은 상태로 하고 착탈 가능하게 장착된다. 한편, 방열용 플레이트(23)는, 도 3, 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 장착 나사(도시하지 않음)에 의해 하우징(22)의 상면에, 하우징(22)의 상면 개구를 닫은 상태로 하고 착탈 가능하게 장착된다. 또한, 하우징(22)에 방열용 플레이트(23)를 장착할 때, 하우징(22)과 방열용 플레이트(23)의 사이에는, 시일용으로서 O링(도시하지 않음)이 개재된다.

하우징(22)의 바닥면부(26)는, 그 일부를 바닥면부(26)의 상면(26a)에 살올림한(肉盛) 상태로 하고, 공간(30)의 내부로 향하여 돌출하여 단면에서 볼 때 볼록형으로 설치된 기판 장착 자리부(32)가 일체로 형성되어 있다. 또한, 기판 장착 자리부(32)의 상면(32a)은 개략 평면형으로, 또한 평면에서 볼 때 직사각형상으로 형성되어 있다. 또한, 기판 장착 자리부(32)는, 하우징(22)과 별도 부품으로 형성되어도 된다.

기판 장착 자리부(32)에는, 상하로 관통하고, 또한, 전후 방향(개구창(27)이 설치되어 있는 정면 방향과, 그 반대의 배면 방향)으로 길고 가느다랗게 연장되는, 장착 구멍으로서의 긴 구멍(33)이 서로 평행한 상태로 하여 복수 개(본 예에서는 5개) 설치되어 있다. 또한, 바닥면부(26)의 하면(26b)측에 있어서, 긴 구멍(33)의 외측 둘레 가장자리에는 장착 나사(34)의 머리부(34a)를 받는 스폿 페이싱(35)이 형성되어 있다. 따라서, 긴 구멍(33)에 장착된 장착 나사(34)는, 긴 구멍(33) 내에서 전후 방향으로 이동하여 위치 조정을 할 수 있게 되어 있다. 또한, 도 7의 장착 구멍(긴 구멍(33))은 긴 구멍이지만, 위치 조정이 가능하면, 구멍 형상은 상관없다.

회로 기판(40)은, 프린트 배선판이다. 회로 기판(40)은, 기능마다로 나뉘고, 진공 펌프 본체(11)를 제어하는 제어 회로(도시하지 않음)와 전원(43) 등을 실장하여 이루어지는 제1의 회로 기판(41)과, 동일하게 진공 펌프 본체(11)를 제어하는 제어 회로(도시하지 않음) 등을 실장하여 이루어지는 제2의 회로 기판(42)을 구비하고 있다. 또한, 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)의 사이는, 도시하지 않는 하니스 및 커넥터를 개재하여 전기적으로 접속된다. 또한, 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)은 각각, 하우징(22) 내의 공간(30)을 풀로 사용하고, 그 공간(30)의 평면 형상에 대략 가까운 형상을 한 부품 실장 면적이 큰 회로 기판으로서 형성되어 있다.

제1의 회로 기판(41)은, 방열용 플레이트(23)와 전원(43)의 사이에 절연 시트재(44)를 개재하고, 또한, 방열용 플레이트(23)의 하면에 면으로 맞닿게 된 상태로 하여 배치되어 있다. 그리고, 제1의 회로 기판(41)은, 제1의 회로 기판(41)에서 발생한 열을, 방열용 플레이트(23)를 개재하여 방열할 수 있게 되어 있다. 또한, 방열용 플레이트(23)의 하면에는, 각각 단면 형상이 육각 형상을 하여 이루어지는 복수 개의 육각 스페이서(45)가 수설(垂設)되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 제2의 회로 기판(42)은, 기판 장착 자리부(32)와의 사이에 절연 시트재(46)를 개재하고, 또한, 기판 장착 자리부(32)의 상면(32a)에 면으로 맞닿게 된 상태로 하여 배치되어 있다. 그리고, 제2의 회로 기판(42)은, 제2의 회로 기판(42)에서 발생한 열을, 기판 장착 자리부(32), 즉 하우징(22)을 개재하여 방열할 수 있게 되어 있다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제2 회로 기판(42)의 일부(42a)는 하우징(22)의 개구창(27) 내에 튀어나온 상태로 배치되도록 설정되어 있고, 그 일부(42a)의 상면에 커넥터(47)가 고정되어 장착되어 있다. 또한, 커넥터(47)의 상면에는, 장착 브래킷(48)이 장착되어 있다. 장착 브래킷(48)에는, 프런트 패널(60)과 면대향하여 배치되는 고정편(固定片)(48a)이 설치되어 있다. 또한, 그 고정편(48a)에, 프런트 패널(60)의 장착 구멍(61)으로부터 삽입되는 장착 나사(31)를 고정하기 위한 나사 구멍(49)이 설치되어 있다. 또한, 상기 절연 시트재(46)에도, 기판 장착 자리부(32)에 설치된 긴 구멍(33)에 대응하여 긴 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.

제2의 회로 기판(42)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판 장착 자리부(32)의 긴 구멍(33)에 각각 대응하여 설치된 스루홀(49)이 형성되어 있다. 또한, 제2의 회로 기판(42) 상에는 고정 너트(50)가, 각 스루홀(49)과 대응하고, 또한, 스루홀(49)과 동심적으로, 납땜 등에 의해 제2의 회로 기판(42)에 고정되어 설치되어 있다. 고정 너트(50)에는, 하우징(22)의 하면측에서 긴 구멍(33), 스루홀(49)을 통과하여 삽입되어 오는 장착 나사(34)가 나합되고, 이 장착 나사(34)의 나합에 의해, 제2의 회로 기판(42)을 기판 장착 자리부(32) 상에 착탈 가능하게 고정할 수 있게 되어 있다. 또한, 프런트 패널(60)에는, 제2의 회로 기판(42)의 일부(42a)에 배치되어 있는 커넥터(47)와 대응하고 있는 개구(62) 외에, 도시하지 않는 각종의 부품 등에 대응하여 복수의 개구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 따라서, 프런트 패널(60)의 개구(62)에 배치된 각 커넥터에는, 각각 외부의 각종의 기기가 접속 가능하게 되어 있다. 즉, 종래의 구조로서 도 9에서 나타낸 프런트 패널(208)을 위한 회로 기판(206f)을 회로 기판(206b)에 접속하기 위한 하니스(211) 및 커넥터(212) 등을 삭감할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 하우징(22)의 바닥면부(26), 기판 장착 자리부(32), 긴 구멍(33), 스루홀(49), 암나사 부재가 되는 고정 너트(50), 장착 나사(34)로, 기판 고정 수단(51)을 구성하고, 긴 구멍(33)과 고정 너트(50)로, 제2의 회로 기판(42)과 하우징(22)의 사이를 고정하는 나사 고정 수단(53)을 구성하고 있다. 즉, 여기서의 나사 고정 수단(53)은, 기판 고정 수단(51)의 일부이다. 또한, 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)에는, 진공 펌프 제어 장치(20)의 조립 후에, 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)의 사이를 외부로부터, 도시하지 않는 하니스와 커넥터를 이용하여 전기적으로 접속하기 위한 커넥터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.

다음으로, 이와 같이 구성된 진공 펌프 제어 장치(20)의 조립 순서의 일례를, 도 5를 이용하여 설명한다. 또한, 이 조립 순서는, 어디까지나 일례로서, 본 발명은 이 조립 순서로 만들어진 것에 한정되는 것은 아니다.

(1) 우선, 하면(내면)측에 전원(43)과 제1의 회로 기판(41)과 육각 스페이서(45)를 장착한 방열용 플레이트(23)를 준비한다. 그리고, 방열용 플레이트(23)의 하면을 상측으로 향하고, 방열용 플레이트(23)를 조립대(도시하지 않음) 상에 설치한다. 즉, 여기에서는, 상하의 자세를 반대로 하여 조립을 행한다. 즉, 여기에서는, 제1 회로 기판(41)이 방열용 플레이트(23)에 배치된다.

(2) 다음으로, 소정의 위치에 회로 부품을 실장하고, 또한, 일부(42a)에 커넥터(47) 등을 장착한 제2의 회로 기판(42)을 준비한다. 그리고, 제2의 회로 기판(42)의 일부(42a)의 방향을 개구창(27)에 대응시키고, 방열용 플레이트(23)에 세워져 설치되어 있는 육각 스페이서(45) 상에 제2의 회로 기판(42)을 배치한다. 또한, 그 후, 기판 장착 자리부(32) 상에 절연 시트재(46)를 배치한다. 즉, 여기에서는 제2의 회로 기판(42)이, 육각 스페이서(45)를 개재하여 방열용 플레이트(23) 및 제1의 회로 기판(41)에 위치 결정된다. 또한, 제2의 회로 기판(42)은, 육각 스페이서(45)가 방열용 플레이트(23)에만 위치 결정되어 있는 경우는 방열용 플레이트(23)에 위치 결정되고, 제1의 회로 기판(41)에만 위치 결정되는 경우도 있다.

(3) 다음으로, 하우징(22)의 상면 개구를 하측으로 하고, 또한, 제2의 회로 기판(42)의 일부(42a)가 개구창(27) 내에 배치되도록 하며, 하우징(22)을 제2의 회로 기판(42)의 상측으로부터 씌우고, 하우징(22)의 상면 개구를 방열용 플레이트(23)로 막은 상태로 한다. 또한, 이 경우, 하우징(22)과 방열용 플레이트(23)의 사이에는, 시일용의 O링(도시하지 않음)이 개재된다.

(4) 이어서, 하우징(22)의 하면측에서, 장착 나사(34)를, 긴 구멍(33), 절연 시트재(46), 스루홀(49)을 순서대로 통과하여 삽입하고, 그 장착 나사(34)를 고정 너트(50)에 나합시킨다. 이것에 의해, 제2의 회로 기판(42)은, 하우징(22)의 기판 장착 자리부(32) 상에 절연 시트재(46)를 개재하여, 면으로 맞닿아 밀착한 상태로 고정된다. 또한, 이 고정에서는, 아직 제2의 회로 기판(42)이 이동할 수 있도록, 나사 고정 수단(53), 즉 장착 나사(34)에 의한 조임을 느슨하게 해 둔다.

(5) 다음으로, 하우징(22)의 외측으로부터 개구창(27)을 막도록 하여 프런트 패널(60)을 배치하고, 또한, 프런트 패널(60)을, 장착 나사 구멍(28)에 나합되는 장착 나사(31)에 의해 하우징(22)에 고정한다. 또한, 이 작업에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 장착 브래킷(48)의 고정편(48a)에 설치되어 있는 나사 구멍(49)에도 장착 나사(31)를 나합시키고, 커넥터(47)와 프런트 패널(60)의 사이도 장착 나사(31)로 고정한다. 그 장착 작업을 행할 때, 커넥터(47)와 프런트 패널(60)의 사이의 거리를 조정하고 싶을 때에는, 제2의 회로 기판(42)의 상기 이동에 의해 조정한다. 또한, 제2의 회로 기판(42)의 위치 조정과 고정이 끝나면, 장착 나사(34)를 더욱 단단히 조여, 제2의 회로 기판(42)을 기판 장착 자리부(32) 상에 정식 고정한다. 즉, 기판 고정 수단(51)의 나사 고정 수단(53)에 의해, 제2의 회로 기판(42)을, 하우징(22)의 바닥면부(하우징(22)의 내면)(26)에 냉각·방열 가능하게 정식 고정한다.

(6) 다음으로, 방열용 플레이트(23)가 하우징(22)의 상면 개구를 막은 채로, 하우징(22)의 방향을 방열용 플레이트(23)와 함께 상하 반대의 자세로 되돌린다. 즉, 방열용 플레이트(23)가 상측에 배치된 상태로 되돌린다. 또한, 그 후로부터, 방열용 플레이트(23)와 하우징(22)의 사이를, 장착 나사(도시하지 않음)로 고정한다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 방열용 플레이트(23)가 하우징(22)에 장착된 상태에서는, 방열용 플레이트(23)에 고정하여 장착되어 있는 육각 스페이서(45)의 하단은, 제2의 회로 기판(42) 상과 약간 떨어지거나, 느슨하게 맞닿게 된 상태로 되어 있다.

(7) 다음으로, 하우징(22)의 외측에서, 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)의 사이를, 도시하지 않는 커넥터 및 하니스로 전기적으로 고정한다. 그 후, 방열용 플레이트(23) 상에 수랭 플레이트(24)를 장착하면, 진공 펌프 제어 장치(20)의 조립이 완료된다.

또한, 이와 같이 하여 완성된 진공 펌프 제어 장치(20) 위에는, 진공 펌프 본체(11)가 설치되고, 추가로 진공 펌프 본체(11)와 진공 펌프 제어 장치(20)의 사이를 전기적으로 접속하면 진공 펌프(10)가 완성된다.

이와 같이 구성된 진공 펌프(10)에서는, 베이스(15)에 배치되어 있는 냉각관(18)에 냉각제를 흐르게 하면, 진공 펌프 본체(11)측에서 발생하는 열은 베이스(15)에서 강제적으로 방열할 수 있다.

한편, 진공 펌프 제어 장치(20)측에서는, 제1의 회로 기판(41)에서 발생하는 열은, 육각 스페이서(45) 및 방열용 플레이트(23)를 개재하여 방열되고, 제2의 회로 기판(42)에서 발생하는 열은, 기판 고정 수단(51)을 개재하여 방열된다. 또한, 방열용 플레이트(23) 상에는, 수랭 플레이트(24)를 형성하고 있으므로, 방열용 플레이트(23) 및 기판 고정 수단(51)은, 수랭 플레이트(24)에서 강제적으로 냉각되고, 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)에 대한 방열 특성을 높인다.

또한, 회로 기판(40)은, 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)의, 크게 2개의 회로 기판으로 나누어지고, 각각의 회로 기판(41, 42)마다 기능을 집약하고 있으므로, 종래의 진공 펌프 제어 장치에 비해 회로 기판의 매수를 삭감할 수 있음과 더불어, 하니스 등의 부품도 삭감할 수 있다. 따라서, 하니스 및 커넥터의 수량을 삭감할 수 있으므로 하니스 길이가 짧아지고, 노이즈 내성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)에는, 진공 펌프 제어 장치(20)의 조립 후에, 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)의 사이를 외부로부터, 도시하지 않는 하니스와 커넥터를 이용하여 전기적으로 접속하기 위한 커넥터를 각각 형성하고 있으므로, 하우징(22)과 방열용 플레이트(23)를 조립한 후에, 하우징(22)의 외측으로부터 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)의 사이를 전기적으로 접속할 수 있다. 이것에 의해, 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)의 사이를 접속하는 하니스의 길이를 짧게 할 수 있다. 보다 상세하게는, 하우징(22)의 조립 전에, 육각 스페이서(45)로 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)이 위치 결정된 상태가 되어 있기 때문에, 제1의 회로 기판(41)과 제2의 회로 기판(42)의 사이를 접속하는 하니스의 길이를 필요 최저한으로 할 수 있다.

또한, 제2의 회로 기판(42)은, 기판 고정 수단(51)에 있어서, 하우징(22)의 하면측에서 장착 나사(34)를, 긴 구멍(33), 절연 시트재(46), 스루홀(49)을 순서대로 통과하여 삽입하고, 그 장착 나사(34)를 고정 너트(50)에 나합하도록 하고 있다. 이것에 의해, 하우징(22)의 외측으로부터, 제2의 회로 기판(42)을 하우징(22)의 기판 장착 자리부(32) 상에 절연 시트재(46)를 개재하여 밀착 배치할 수 있으므로, 하우징(22)과 방열용 플레이트(23)를 조립한 후로부터, 제2의 회로 기판(42)을 하우징(22)에 간단하게 고정할 수 있다.

또한, 진공 펌프 제어 장치(20)는, 제1의 회로 기판(41)이 방열용 플레이트(23)에 배치된 후, 방열용 플레이트(23)에 대해서, 제2의 회로 기판(42)이 위치 결정된 상태에서, 하우징(22)을 조립하므로, 노이즈에 강하고, 또한, 회로 기판(40)의 방열성이 향상한 진공 펌프 제어 장치(20)를 구비하는 진공 펌프(10)를, 간단하게 실현할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는, 제2의 회로 기판(42) 상의 스루홀(49)에 대응하여, 제2의 회로 기판(42) 상에 암나사 부재가 되는 고정 너트(50)를 설치하여 이루어지는 기판 고정 수단(51)의 구조를 개시했지만, 이것을 대신하여, 암나사가 설치된 플레이트 등이어도 된다. 또한, 예를 들면, 도 8에 나타내는 바와 같이 구성해도 되는 것이다. 즉, 도 8에 나타내는 기판 고정 수단(51)의 구성에서는, 머리부(34a)를 갖는 장착 나사(34)를, 제2의 회로 기판(42)에 설치한 스루홀(49)에 삽입하고, 그 장착 나사(34)를 납땜 등에 의해 스루홀(49)에 고정하고, 기판(42)으로부터 수하(垂下)시킨다. 그리고, 그 수하된 장착 나사(34)의 선단 부분을, 긴 구멍(33)에 통과시켜 하우징(22)의 이면측에 스폿 페이싱(35) 내까지 돌출시키고, 그 스폿 페이싱(35) 내에서 장착 나사(34)의 선단 부분에 육각 너트(52)를 나합하여 나사 조임 고정하도록 해도 된다.

또한, 본 발명은, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 한 여러 가지 개변을 할 수 있으며, 그리고, 본 발명이 그 개변된 것에 이르는 것은 당연하다.

10: 진공 펌프 11: 진공 펌프 본체
12: 펌프 고정각 13: 케이싱
14: 배기구 15: 베이스
16: 흡기구 17: 플랜지부
18: 냉각관 20: 진공 펌프 제어 장치
21: 케이싱 22: 하우징
23: 방열용 플레이트 24: 수랭 플레이트
24a: 냉각관 25: 측면부
26: 바닥면부 26a: 상면
26b: 하면 27: 개구창
28: 장착 나사 구멍 29: 장착 나사 구멍
30: 공간 31: 장착 나사
32: 기판 장착 자리부 32a: 상면
33: 긴 구멍(장착 구멍) 34: 장착 나사
34a: 머리부 35: 스폿 페이싱
40: 회로 기판 41: 제1의 회로 기판
42: 제2의 회로 기판 42a: 일부
43: 전원 44: 절연 시트재
45: 육각 스페이서 46: 절연 시트재
47: 커넥터 48: 장착 브래킷
48a: 고정편 49: 스루홀
50: 고정 너트(암나사 부재) 51: 기판 고정 수단
52: 육각 너트 53: 나사 고정 수단
60: 프런트 패널 61: 장착 구멍
62: 개구

Claims (7)

1. 진공 펌프 본체를 제어하는 진공 펌프 제어 장치로서,
   상기 진공 펌프 본체를 제어하는 제어 회로를 구성하는 제1의 회로 기판과 제2의 회로 기판을 갖는 복수 장의 회로 기판과,
   상기 복수 장의 회로 기판이 배치되는 공간을 내부에 갖고 일면이 개구된 하우징과,
   상기 제1의 회로 기판을 방열 가능하게 장착하고, 상기 하우징의 개구를 닫고 상기 하우징에 배치되는 방열용 플레이트와,
   상기 하우징의 내면에 상기 제2의 회로 기판을 방열 가능하게 고정하는 기판 고정 수단과,
   상기 제2의 회로 기판과 약간 떨어져 설치되거나 또는 느슨하게 맞닿는 스페이서를 구비하고,
   상기 제2의 회로 기판은, 상기 스페이서에 고정되지 않고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 펌프 제어 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징은, 알루미늄제이며, 또한, 상기 제2의 회로 기판과 맞닿음 가능하게 형성된 기판 장착 자리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프 제어 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 기판 장착 자리부는, 상기 하우징의 일부가 상기 제2의 회로 기판과 맞닿음 가능하게 단면에서 볼 때 볼록형으로 형성하여 설치된 것을 특징으로 하는 진공 펌프 제어 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판 고정 수단은,
   상기 하우징을 관통하여 설치된 장착 구멍과,
   상기 장착 구멍을 통과하여 장착되는 장착 나사에 의해 상기 제2의 회로 기판과 상기 하우징을 서로 나사 고정하여 고정하는 나사 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프 제어 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 나사 고정 수단은,
   상기 제2의 회로 기판 상에 설치된, 암나사 부재인 것을 특징으로 하는 진공 펌프 제어 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 진공 펌프 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 펌프.
7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 진공 펌프 제어 장치는,
   상기 제1의 회로 기판이 상기 방열용 플레이트에 배치된 후,
   상기 제1의 회로 기판 또는 상기 방열용 플레이트에 대해, 상기 제2의 회로 기판이 위치 결정된 상태에서, 상기 하우징이 조립되는 것을 특징으로 하는 진공 펌프 제어 장치의 조립 방법.

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