腔门固定装置及具有该装置的密封腔体结构转让专利

申请号 : CN200910215494.4

文献号 : CN101764046B

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发明人 : 杨明生刘惠森范继良郭叶祥王曼媛王勇

申请人 : 东莞宏威数码机械有限公司

摘要 :

本发明公开了一种腔门固定装置,包括安装座、压杆、第一转动轴、手轮以及卡座,所述安装座包括底座以及从所述底座延伸出的两侧块,所述底座对应两所述侧块的外侧分别设有安装孔,两所述侧块分别开有安装座轴孔,所述压杆一端夹持于两所述侧块之间,所述压杆对应所述轴孔开有压杆轴孔,所述转动轴穿过所述安装座轴孔以及所述压杆轴孔,所述压杆的另一端安装有手轮,所述卡座一端固定于所述腔门上,另一端设有卡槽,所述卡座设于所述侧块与所述手轮之间,并通过所述卡槽与所述压杆固定卡接。只需把压杆扳动到卡座的卡槽内,然后旋紧手轮,便可把腔门牢固的压紧。使用方便,易于制造和安装,而且可靠性高。

权利要求 :

1.一种腔门固定装置,用于对枢接于腔体上的腔门进行固定,其特征在于:包括安装座、压杆、第一转动轴、手轮以及卡座,所述安装座包括固定于所述腔体上的底座以及从所述底座延伸出的两侧块,所述底座对应两所述侧块的外侧分别设有安装孔,两所述侧块分别开有安装座轴孔,所述压杆一端夹持于两所述侧块之间,所述压杆对应所述安装座轴孔开有压杆轴孔,所述安装座轴孔与压杆轴孔位于同一直线上,所述转动轴穿过所述安装座轴孔以及所述压杆轴孔,所述压杆的另一端穿过所述手轮并与所述手轮啮合,所述卡座的一端固定于所述腔门上,所述卡座的另一端凸伸出所述腔门并开设有与所述压杆相匹配的卡槽,转动所述压杆进入所述卡槽内并旋转所述手轮与所述卡座抵触从而实现将腔门固定于腔体上。

2.如权利要求1所述的腔门固定装置,其特征在于:所述手轮朝向所述侧块凸伸出垫块,所述卡槽的槽口两侧凸伸出两相对的凸块,两相对的所述凸块形成卡持所述垫块的卡持区。

3.如权利要求1所述的腔门固定装置,其特征在于:所述压杆设有压杆轴孔的一端与所述侧块相对的两侧分别开有平槽,所述平槽与所述侧块之间夹有垫片,所述转动轴的两端还分别套设有一轴用弹性挡圈,所述弹性挡圈紧贴所述侧块的外侧壁。

4.一种密封腔体结构,包括腔体、腔门、铰链装置以及腔门固定装置,所述腔体的一侧具有一门框,所述门框开设有一窗口,所述腔门设于对应所述窗口处,所述铰链装置的一端与所述门框固定,所述铰链装置的另一端与所述腔门固定,所述腔门通过所述铰接装置对所述窗口进行关闭或打开,其特征在于:所述腔门固定装置包括安装座、压杆、第一转动轴、手轮以及卡座,所述安装座包括固定于所述腔体上的底座以及从所述底座延伸出的两侧块,所述底座对应两所述侧块的外侧分别设有安装孔,两所述侧块分别开有安装座轴孔,所述压杆一端夹持于两所述侧块之间,所述压杆对应所述安装座轴孔开有压杆轴孔,所述安装座轴孔与压杆轴孔位于同一直线上,所述转动轴穿过所述安装座轴孔以及所述压杆轴孔,所述压杆的另一端穿过所述手轮并与所述手轮啮合,所述卡座的一端固定于所述腔门上,所述卡座的另一端凸伸出所述腔门并开设有与所述压杆相匹配的卡槽,转动所述压杆进入所述卡槽内并旋转所述手轮与所述卡座抵触从而实现将腔门固定于腔体上。

5.如权利要求4所述的密封腔体结构,其特征在于:正对所述门框的所述腔门的内侧从内至外依次开设有相互平行的内圈凹槽、中圈凹槽及外圈凹槽,所述内圈凹槽内容设有内圈密封圈且所述内圈密封圈凸出所述内圈凹槽,所述外圈凹槽内容设有外圈密封圈且所述外圈密封圈凸出所述外圈凹槽,所述门框开设有通气孔,所述通气孔的一端朝向外界并与伸入外界的气管连通,关闭所述腔门时所述通气孔的另一端与所述中圈凹槽对接连通。

6.如权利要求5所述的密封腔体结构,其特征在于:所述内圈凹槽以及所述外圈凹槽均呈燕尾结构,所述中圈凹槽呈方形。

7.如权利要求5所述的密封腔体结构,其特征在于:所述腔门的内侧还设有至少一个工艺孔,所述工艺孔贯穿所述内圈凹槽、中圈凹槽以及所述外圈凹槽。

8.如权利要求5所述的密封腔体结构,其特征在于:所述腔门的内侧还开设有第四凹槽,所述第四凹槽设于所述外圈凹槽的外侧且与所述外圈凹槽平行,所述第四凹槽内容设有缠绕金属丝的第四密封圈,所述第四密封圈凸出所述第四凹槽。

9.如权利要求5所述的密封腔体结构,其特征在于:所述铰链装置包括铰链座、铰链轴、铰链以及铰链垫片,所述铰链座包括与所述腔体固定连接的铰链底座以及从所述铰链底座延伸出的两铰链侧块,所述铰链侧块的上端开设有腰形通孔,所述述铰链包括与腔门固定连接的外连接部以及铰链连接部,所述外连接部与所述铰链连接部固定连接,所述铰链连接部设有通孔,所述铰链连接部设于两所述铰链侧块之间,所述铰链轴固定地穿过所述通孔且两端滑动地容设于所述腰形通孔中,所述铰链垫片套设于所述铰链轴上,并夹于所述铰链连接部与所述铰链侧板之间。

10.如权利要求9所述的密封腔体结构,其特征在于:所述铰链轴与所述腰形通孔间隙配合连接,所述铰链轴与所述腰形通孔的最大间隙满足以公式:

其中,C为最大间隙,D为所述内圈密封圈或外圈密封圈的外径。

11.如权利要求4所述的密封腔体结构,其特征在于:所述门框与所述腔门之间还设有检测装置。

说明书 :

腔门固定装置及具有该装置的密封腔体结构

技术领域

[0001] 本发明涉及腔体密封技术领域,特别涉及一种腔门固定装置及具有该腔门固定装置的密封腔体结构。

背景技术

[0002] 目前,在各种真空制造制程中,例如在半导体加工过程中广泛应用的化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、蒸镀等工艺制程,为了提供一个较佳的工艺环境,这个时候就需要一种真空腔体设备。
[0003] 基于某些原因,如腔体内部零部件需要更换、改造、调试,或者腔体内部需要清理,再者,蒸镀腔体内部蒸镀材料更换等,为了方便操作,通常设计时会将真空腔体系统设计为具有腔门且方便开启的真空腔体系统。这样在设计时就会考虑真空系统的提供、腔门与腔壁的密封、腔门与腔壁的固定、腔门开启等问题。
[0004] 现有腔门固定装置采用类似螺丝固定的固定方式不利于腔门的方便开启,且不适宜分散安装,长期使用会导致铰链形变,影响腔室真空效果;
[0005] 因此,急需一种适用于密封腔结构的,开启方便且密封效果好的腔门固定装置。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种腔门固定装置,用于对枢接于腔体上的腔门进行固定,包括安装座、压杆、第一转动轴、手轮以及卡座,所述安装座包括固定于所述腔体上的底座以及从所述底座延伸出的两侧块,所述底座对应两所述侧块的外侧分别设有安装孔,两所述侧块分别开有安装座轴孔,所述压杆一端夹持于两所述侧块之间,所述压杆对应所述安装座轴孔开有压杆轴孔,所述安装座轴孔与压杆轴孔位于同一直线上,所述转动轴穿过所述安装座轴孔以及所述压杆轴孔,所述压杆的另一端穿过所述手轮并与所述手轮啮合,所述卡座的一端固定于所述腔门上,所述卡座的另一端凸伸出所述腔门并开设有与所述压杆相匹配的卡槽,转动所述压杆进入所述卡槽内并旋转所述手轮与所述卡座抵触从而实现将腔门固定于腔体上。
[0007] 较佳地,所述手轮朝向所述侧块凸伸出垫块,所述卡槽的槽口两侧凸伸出两相对的凸块,两相对的所述凸块形成卡持所述垫块的卡持区。卡持区卡持住垫块,使压杆更牢固的卡接于卡槽内。
[0008] 较佳地,所述压杆设有压杆轴孔的一端与所述侧块相对的两侧分别开有平槽,所述平槽与所述侧块之间夹有垫片,平槽和垫片配合,有利于压杆更流畅的在两侧板之间转动;所述转动轴的两端还分别套设有一轴用弹性挡圈,所述弹性挡圈紧贴所述侧块的外侧壁,该弹性挡圈对转动轴起一定的固定作用,使转动轴更稳定的转动。
[0009] 本发明还提供一种密封腔体结构,包括腔体、腔门、铰链装置以及腔门固定装置,所述腔体的一侧具有一门框,所述门框开设有一窗口,所述腔门设于对应所述窗口处,所述铰链装置的一端与所述门框固定,所述铰链装置的另一端与所述腔门固定,所述腔门通过所述铰接装置对所述窗口进行关闭或打开,所述腔门固定装置包括安装座、压杆、第一转动轴、手轮以及卡座,所述安装座包括固定于所述腔体上的底座以及从所述底座延伸出的两侧块,所述底座对应两所述侧块的外侧分别设有安装孔,两所述侧块分别开有安装座轴孔,所述压杆一端夹持于两所述侧块之间,所述压杆对应所述安装座轴孔开有压杆轴孔,所述安装座轴孔与压杆轴孔位于同一直线上,所述转动轴穿过所述安装座轴孔以及所述压杆轴孔,所述压杆的另一端穿过所述手轮并与所述手轮啮合,所述卡座的一端固定于所述腔门上,所述卡座的另一端凸伸出所述腔门并开设有与所述压杆相匹配的卡槽,转动所述压杆进入所述卡槽内并旋转所述手轮与所述卡座抵触从而实现将腔门固定于腔体上。
[0010] 较佳地,正对所述门框的所述腔门的内侧从内至外依次开设有相互平行的内圈凹槽、中圈凹槽及外圈凹槽,所述内圈凹槽内容设有内圈密封圈且所述内圈密封圈凸出所述内圈凹槽,所述外圈凹槽内容设有外圈密封圈且所述外圈密封圈凸出所述外圈凹槽,内圈密封圈与外圈密封圈双层密封圈的选配方式多样,能适应各种真空制程环境;所述门框开设有通气孔,所述通气孔的一端朝向外界并与伸入外界的气管连通,关闭所述腔门时所述通气孔的另一端与所述中圈凹槽对接连通。要打开腔门时,从通气管通入空气,使中圈凹槽内充满空气进而平衡腔体外部的大气压强,使腔门能够顺利打开,无需往腔体打进空气,避免了污染气体引入腔体内,导致腔体洁净度降低,影响腔体正常工作。
[0011] 较佳地,所述内圈凹槽以及所述外圈凹槽均呈燕尾结构,分别用于安装内圈密封介质和外圈密封介质;所述中圈凹槽呈方形,用作通气槽。
[0012] 较佳地,所述腔门的内侧还设有至少一个工艺孔,所述工艺孔贯穿所述内圈凹槽、中圈凹槽以及所述外圈凹槽。当所述内圈密封圈、外圈密封圈需要更换时,可利用气枪向工艺孔吹气或利用尖锐工具穿过工艺孔26从而把内圈密封圈以及外圈密封圈吹起。
[0013] 较佳地,所述腔门的内侧还开设有第四凹槽,所述第四凹槽设于所述外圈凹槽的外侧且与所述外圈凹槽平行,所述第四凹槽内容设有缠绕金属丝的第四密封圈,所述第四密封圈凸出所述第四凹槽。当所述腔体内部具有辐射源时,缠绕金属丝的第四密封圈可以防止辐射源的泄露。
[0014] 较佳地,所述铰链装置包括铰链座、铰链轴、铰链以及铰链垫片,所述铰链座包括与所述腔体固定连接的铰链底座以及从所述铰链底座延伸出的两铰链侧块,所述铰链侧块的上端开设有腰形通孔,所述述铰链包括与腔门固定连接的外连接部以及铰链连接部,所述外连接部与所述铰链连接部固定连接,所述铰链连接部设有通孔,所述铰链连接部设于两所述铰链侧块之间,所述铰链轴固定地穿过所述通孔且两端滑动地容设于所述腰形通孔中,所述铰链垫片套设于所述铰链轴上,并夹于所述铰链连接部与所述铰链侧板之间。
[0015] 较佳地,所述铰链轴与所述腰形通孔间隙配合连接,所述铰链轴与所述腰形通孔的最大间隙满足以公式:
[0016]
[0017] 其中,C为最大间隙,D为所述内圈密封圈或外圈密封圈的外径。这样就能够保证在关闭所述腔门和旋紧所述腔门固定装置后,进行抽真空时密封圈上各点承受外部气压所带来的压迫量基本相同,保证密封效果良好。
[0018] 较佳地,所述门框与所述腔门之间还设有检测装置。用于检测腔门是否处于最佳密封位置。
[0019] 与现有技术相比,本发明一种腔门固定装置用于固定腔门,只需把压杆扳动到卡座的卡槽内,然后旋紧手轮,便可把腔门牢固的压紧。使用方便,易于制造和安装,而且可靠性高。
[0020] 通过以下的描述并结合附图,本发明将变得更加清晰,这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

[0021] 图1为本发明密封腔体结构的结构图。
[0022] 图2为本发明密封腔体结构的部分分解图。
[0023] 图3为本发明腔体固定装置的分解图。
[0024] 图4a为本发明密封腔体结构的局部剖视图。
[0025] 图4b为图4a中A部分的放大图。
[0026] 图5a为本发明密封腔体结构的腔门的内侧的结构图。
[0027] 图5b为图5a中B部分的放大图。
[0028] 图6为本发明密封腔体结构的铰链装置的结构图。

具体实施方式

[0029] 如图1所示,本发明还提供一种密封腔体结构100,包括腔体10、腔门20、铰链装置30、腔门固定装置40以及检测装置50,腔体10具有一门框11,门框11开设有一窗口111,腔门20设于对应窗口111处,铰链装置30一端固定于门框11的一侧,另一端固定于腔门
20相应的一侧,腔门固定装置40固定于门框11的另一侧,用于压紧固定腔门20。检测装置50设于门框11与腔门20之间,用于检测腔门20是否关闭到位。
[0030] 结合图3,腔门固定装置40包括安装座41、压杆42、转动轴43、手轮44、卡座45、垫片46、弹性挡圈47以及垫块48。安装座41包括底座411以及从底座延伸出的两侧块412,底座411对应两侧块412的外侧分别设有安装孔413,两侧块412分别开有安装座轴孔(图未示)。压杆42呈圆柱型,其一端穿过手轮44并与手轮44啮合,压杆42的另一端为夹持端421,夹持端421夹持于两侧块412之间,夹持端421与侧块412相对的两侧分别开有平槽422,两平槽422之间开有压杆轴孔(图未示),垫片46夹于平槽422与侧块412之间,转动轴43穿过安装座轴孔、压杆轴孔以及垫片46从而把压杆42自由转动地连接于安装座41上。弹性挡圈47套设于转动轴43的两端,并紧贴侧块412的外侧壁。卡座45一端凸伸出腔门20并设有呈半圆的卡槽451,与压杆42相匹配,另一端开有卡座安装孔452,卡座45通过卡装安装孔452与腔门20螺钉固定连接。卡座45设于侧块412与手轮44之间,并通过卡槽451与压杆42固定卡接。压杆42朝向侧块412凸伸有垫块48。卡槽451的槽口两侧凸伸出两相对的凸块453,两相对的凸块453形成卡持垫块48的卡持区454。卡持区454卡固垫块48从而把压杆42更牢固的卡接于卡槽451内。腔门20卡设于卡座45与安装座41之间。
[0031] 结合图1-2、图4a-4b,腔门20的外侧设有把手27。腔门20的内侧设有密封圈,密封圈包括内密封圈211以及外密封圈212。腔门20的内侧还设有内圈凹槽22、位于内圈凹槽22外侧的外圈凹槽23、以及位于内圈凹槽22与外圈凹槽23之间的中圈凹槽24,内密封圈211以及外密封圈212分别对应设于内圈凹槽22以及外圈凹槽23内。内圈密封圈211与外圈密封圈212双层密封圈的选配方式多样,能适应各种真空制程环境。内圈凹槽22以及外圈凹槽23为燕尾槽,密封圈安装在燕尾槽里更牢固,密封性更好;中圈凹槽24为方形槽,该中圈凹槽24充当从外界通入气体的通道。当腔室113内部温度小于250℃且无腐蚀性反应气体时,内圈密封圈211和外圈密封圈212选用O形橡胶密封圈;当腔体10内部温度较高,如超过250℃时,内圈密封圈211选用金属密封圈、外圈密封圈212选用O形橡胶密封圈;当腔体10内具有腐蚀性反应气体时,内圈密封圈211选用金属密封圈、外圈密封圈212选用O形橡胶。门框11的一侧还设有与中圈凹槽24相连通的通气管112。要打开腔门20时,从通气管112通入空气,使中圈凹槽24内充满空气进而平衡腔体10外部的大气压强,使腔门20能够顺利打开,无需往腔体10打进空气,避免了污染气体引入腔体10内,导致腔体10洁净度降低,影响腔体10正常工作。
[0032] 较佳者,如图5a-5b所示,腔门20的内侧还设有第四凹槽25,第四凹槽25设于外圈凹槽23的外侧且与外圈凹槽23平行,第四凹槽25内容设有第四密封圈(图未示),本实施例中,该第四密封圈也为O形橡胶密封圈,第四密封圈上缠绕有金属丝214。当腔体内部具有辐射源时,第四密封圈上缠绕金属丝可以防止辐射源的泄露。
[0033] 较佳者,腔门20的内侧还设有至少一个工艺孔26,工艺孔26贯穿内圈凹槽22、中圈凹槽24以及外圈凹槽23。当内圈密封圈211、外圈密封圈212需要更换时,可利用气枪向工艺孔26吹气或利用尖锐工具,如螺丝刀,穿过工艺孔26从而把内圈密封圈211以及外圈密封圈212吹起。
[0034] 结合图6,铰链装置30包括铰链座31、铰链轴32、铰链33、以及铰链垫片34,铰链座31包括与腔体10固定连接的铰链底座311以及从铰链底座311延伸出的两铰链侧块312,铰链侧块312与铰链底座311一体成型。铰链侧块312的上端开设有腰形通孔313,铰链33包括与腔门20固定连接的外连接部331以及铰链连接部332,外连接部331与铰链连接部332一体成型,铰链连接部332设有通孔333,铰链连接部332设于两铰链侧块312之间,并通过通孔333固定地套设于铰链轴32的中部,铰链垫片34套设于铰链轴32上,并夹于铰链连接部332与铰链侧板312之间,铰链轴32的两端滑动地容设于腰形通孔313中,铰链轴32自由转动的同时还可在腰形通孔313内自由滑动。铰链底座311的两端分别设有第一安装孔314,铰链装置30通过第一安装孔314固定于门框11的一侧。外连接部331的两端分别设有第二安装孔334,铰链装置30通过第二安装孔334固定于腔门20的一侧。
[0035] 较佳地,铰链轴32的两端与腰形通孔313间隙配合连接,铰链轴32与腰形通孔313的最大间隙按C按如下公式计算:
[0036] 其中,C为最大间隙,D为密封圈的外径。这样就能够保证在关闭腔门20和旋紧腔门固定装置40后,进行抽真空时密封圈上各点承受外部气压所带来的压迫量基本相同,保证密封效果良好。
[0037] 使用本发明密封腔体结构100时,手动关闭腔门20,将腔门固定装置40的压杆42扳到卡座45的卡槽451内,手动旋紧手轮44直到检测装置50显示腔门20已到预设最佳密封位置处,使腔门20受压叠合在门框11上,从而把窗口111封紧,然后利用抽真空装置把腔体10内的空气抽出,此时,腔体10形成真空环境,可进行各制程工作。当需要打开腔门20时,首先旋开手轮44,将压杆42扳离卡座45的卡槽451,然后从通气管112通入空气,使中圈凹槽24内充满空气进而平衡腔体10外部的大气压强,使腔门10能够顺利打开。
[0038] 以上结合最佳实施例对本发明进行了描述,但本发明并不局限于以上揭示的实施例,而应当涵盖各种根据本实施例的本质进行的修改、等效组合。