專利名稱：用于真空室結(jié)構(gòu)的集成齒輪箱和旋轉(zhuǎn)饋入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致涉及旋轉(zhuǎn)饋入，且更具體地，涉及在氣相沉積系統(tǒng)中的真空室結(jié)構(gòu)，氣相沉積系統(tǒng)具有用來提供通過結(jié)構(gòu)的壁的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)饋入。
背景技術(shù)：
薄膜光伏(PV)模塊(也稱為“太陽能電池板”)的生產(chǎn)典型地包括將襯底(例如玻璃板)運(yùn)入且運(yùn)出沉積系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)真空室，在沉積系統(tǒng)中，半導(dǎo)體材料(例如碲化鎘(CdTe))的薄膜層(在該產(chǎn)業(yè)中通常認(rèn)為小于10 μ m)被沉積至襯底的表面之上。該沉積過程可以是任何已知的過程，例如封閉空間升華(CSS)系統(tǒng)、化學(xué)氣相沉積(CVD)系統(tǒng)、 或物理氣相沉積(PVD)系統(tǒng)。需要輸送襯底通過真空室結(jié)構(gòu)的沉積系統(tǒng)典型地使用受驅(qū)動(dòng)的輸送機(jī)或其他合適的輸送裝置。從而，在維持結(jié)構(gòu)內(nèi)高真空狀態(tài)的同時(shí)，需要在真空室內(nèi)建立受控制的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)。為該目的而提供的傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)饋入是相對(duì)復(fù)雜的且通常需要由室壁內(nèi)或室壁外的軸承支承的通軸。該軸又可操作地聯(lián)接至齒輪箱和/或馬達(dá)，馬達(dá)經(jīng)由直接聯(lián)接、帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。這些傳統(tǒng)的裝置是相對(duì)昂貴、復(fù)雜且笨重的，并且因而增加了制造太陽能電池板的總成本。除了其它原因以外，太陽能電池板在大的商業(yè)或住宅規(guī)模上成為可接受的主要或次要功率源的成功取決于制造太陽能電池板的成本，成本必然地影響了至消費(fèi)者的每千瓦太陽能的最終成本。在太陽能電池板的制造過程中能夠降低生產(chǎn)成本的任何益處都是重要的。在該點(diǎn)上，該產(chǎn)業(yè)將從特別適合用于真空室或模塊中的旋轉(zhuǎn)饋入系統(tǒng)受益，該旋轉(zhuǎn)饋入系統(tǒng)是緊湊的，相比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單且廉價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中被部分闡述，或者根據(jù)描述是顯而易見的， 或可通過實(shí)踐本發(fā)明而獲悉。在一個(gè)實(shí)施例中，真空室結(jié)構(gòu)設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的方面的旋轉(zhuǎn)饋入。該結(jié)構(gòu)并不由其構(gòu)造或使用的應(yīng)用而限制，并且可例如是真空沉積系統(tǒng)的構(gòu)件的模塊。旋轉(zhuǎn)饋入構(gòu)造在室壁的外部上，以為了任何意圖的目的而通過室壁中的孔輸送旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至結(jié)構(gòu)的內(nèi)部， 例如為了內(nèi)部輸送機(jī)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)饋入包括齒輪箱，齒輪箱具有外殼和內(nèi)部空心的軸，內(nèi)部空心的軸由包含在外殼內(nèi)的軸承可旋轉(zhuǎn)地支承。馬達(dá)可操作地聯(lián)接至齒輪箱外殼以驅(qū)動(dòng)空心的軸。輸出軸同中心地穿過空心的軸布置且可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至空心的軸。密封組件可操作地設(shè)置在齒輪箱外殼和室壁之間，而輸出軸穿過密封組件布置并且延伸穿過室壁中的孔且進(jìn)入結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。僅間接經(jīng)由齒輪箱外殼中可旋轉(zhuǎn)地支承空心的軸的軸承，輸出軸由軸承可旋轉(zhuǎn)地支承。馬達(dá)可通過任何合適的傳動(dòng)裝置(例如，蝸輪構(gòu)造)聯(lián)接至在齒輪箱外殼中的空心的軸。
輸出軸可部分延伸進(jìn)或完全穿過在齒輪箱外殼中的空心的軸，且通過例如鍵或其他互鎖特征相對(duì)于空心的軸軸向固定。該密封組件可包括適合于在結(jié)構(gòu)內(nèi)維持真空狀態(tài)的圍繞輸出軸的密封外殼和任何類型的密封件。在特別獨(dú)特的實(shí)施例中，密封外殼是將旋轉(zhuǎn)饋入連接至室壁的構(gòu)件，且可包括連接至齒輪箱外殼的第一凸緣和連接至在孔周圍的室壁的第二凸緣，且密封件設(shè)置在第二凸緣和室壁之間。第二凸緣可通過延伸穿過在第二凸緣中的過大孔的螺栓被栓接至室壁，使得第二凸緣的軸線相對(duì)于室壁中的孔的軸線可調(diào)。在另一個(gè)獨(dú)特的實(shí)施例中，真空室結(jié)構(gòu)包括構(gòu)造在壁的外部上以通過壁中的孔輸送旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)饋入。該旋轉(zhuǎn)饋入可包括齒輪箱，齒輪箱具有外殼和由包含在外殼內(nèi)的軸承可旋轉(zhuǎn)地支承的軸。該軸可以是單個(gè)構(gòu)件或軸向?qū)R且聯(lián)接在一起的多個(gè)軸節(jié)段。馬達(dá)可操作地聯(lián)接至齒輪箱外殼以驅(qū)動(dòng)軸，且軸從齒輪箱延伸。密封組件可操作地布置在齒輪箱外殼和室壁之間，且軸穿過密封組件布置并且延伸穿過室壁中的孔并進(jìn)入結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。僅經(jīng)由在齒輪箱外殼中的軸承，軸由軸承可旋轉(zhuǎn)地支承。對(duì)以上所述的氣相沉積系統(tǒng)的實(shí)施例的變形和改型處于本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)， 且可在文中被進(jìn)一步描述。參考以下說明和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得
更好理解。


本發(fā)明的完整且能夠?qū)嵭械墓_，包括它的最佳模式，在說明書中被闡述，說明書參考了附圖，在附圖中圖1是可結(jié)合呈根據(jù)本發(fā)明的方面的單獨(dú)模塊形式的結(jié)構(gòu)的氣相沉積系統(tǒng)的視圖；圖2是結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的方面的旋轉(zhuǎn)饋入的模塊的局部透視圖；圖3是旋轉(zhuǎn)饋入的實(shí)施例的側(cè)面剖視圖和局部透視圖；圖4是旋轉(zhuǎn)饋入的實(shí)施例的側(cè)面剖視圖；以及圖5是圖2和圖3的旋轉(zhuǎn)饋入的齒輪箱構(gòu)件的透視圖。零部件列表10 系統(tǒng)12真空室14 襯底16加熱器模塊18加熱器20冷卻模塊22后加熱模塊24進(jìn)料系統(tǒng)26加載輸送機(jī)28加載模塊
30緩沖模塊
32真空泵
34閥
36驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
38真空泵
40真空泵
42出口緩沖模塊
44出口模塊
46出口輸送機(jī)
48輸送機(jī)
50控制器
52中央系統(tǒng)控制器
54傳感器
60氣相沉積裝置
100旋轉(zhuǎn)饋入
102結(jié)構(gòu)
104室壁
105管
106孔
107凸緣
108齒輪箱
110外殼
112軸承
114空心的軸
115馬達(dá)凸緣
116馬達(dá)
118驅(qū)動(dòng)軸
120蝸輪軸
122蝸輪馬達(dá)
123軸
1 輸出軸
126密封組件
128凹槽
130花鍵
140密封外殼
142密封件
144第一凸緣
146第二凸緣
148密封件
150 螺栓152 孔154 夾具156 步驟
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中圖示了實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例。各個(gè)示例作為本發(fā)明的解釋而并非本發(fā)明的限制而提供。事實(shí)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的是可在本發(fā)明中做出各種改型和變形，而無需脫離本發(fā)明的范圍和精神。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的部分而被圖示或描述的特征可與另一個(gè)實(shí)施例一起使用以產(chǎn)生再一個(gè)實(shí)施例。因而， 本發(fā)明意圖包括處于所附權(quán)利要求書及它們的等同物的范圍內(nèi)的此類改型和變形。如所提及的，本發(fā)明涉及在氣相沉積系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中具有特定效用以在真空室內(nèi)提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的新型旋轉(zhuǎn)饋入。圖1圖示了可結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的方面的旋轉(zhuǎn)饋入100(尤其作為用于驅(qū)動(dòng)在組成系統(tǒng)10的各種類型的模塊內(nèi)的輸送機(jī)的構(gòu)件)的各種實(shí)施例的氣相沉積系統(tǒng)10的實(shí)施例。為了參考和理解可使用該旋轉(zhuǎn)饋入100的環(huán)境，圖1的系統(tǒng)10如以下所述，之后是旋轉(zhuǎn)饋入100的特定實(shí)施例的詳細(xì)描述。系統(tǒng)10構(gòu)造成在光伏(PV)模塊襯底14(在下文中稱為“襯底”)上沉積薄膜層。 薄膜層可例如是碲化鎘(CdTe)的膜層。如所述，通常在本領(lǐng)域中可認(rèn)為在PV模塊襯底上的“薄”膜層通常小于大約10微米(μ m)。應(yīng)該理解的是旋轉(zhuǎn)饋入100并不限于用在圖1 所示的系統(tǒng)10中，還可被結(jié)合進(jìn)真空加工線。參考圖1，示例性系統(tǒng)10包括由多個(gè)互相連接的模塊限定的真空室12，其中一個(gè)或多個(gè)模塊中包括用于對(duì)內(nèi)部輸送機(jī)48提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)饋入100。真空泵40的任何組合可以與互相連接的模塊配套，以抽吸且維持對(duì)在室12內(nèi)的沉積過程有效的真空。多個(gè)互相連接的加熱器模塊16限定了真空室12的預(yù)加熱部，在被輸送進(jìn)氣相沉積裝置60之前，襯底14被輸送通過預(yù)加熱部且被加熱至希望的溫度。各個(gè)加熱器模塊16可包括多個(gè)獨(dú)立控制的加熱器18，且加熱器限定了多個(gè)不同的加熱區(qū)域。特定的加熱區(qū)域可包括多于一個(gè)加熱器18。加熱器18可被設(shè)置在模塊體以上或以下。氣相沉積裝置60可采取在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的各種構(gòu)造和操作原理，且通常被構(gòu)造成用于例如CdTe的源材料作為PV模塊襯底14上的薄膜的氣相沉積。在圖1中所示的系統(tǒng)10的實(shí)施例中，裝置60是包括殼的模塊，內(nèi)部構(gòu)件包含在殼中，包括安裝在輸送機(jī)組件上方的真空沉積頭部。真空室12還包括在真空室12內(nèi)在氣相沉積裝置60下游的多個(gè)互相連接的冷卻模塊20。冷卻模塊20限定了真空室12內(nèi)的冷卻部，在襯底14從系統(tǒng)10移出前，在其上沉積有源材料的薄膜的襯底14在冷卻部中被允許以受控制的冷卻速率冷卻。各個(gè)模塊20均可包括強(qiáng)迫冷卻系統(tǒng)，其中例如冷卻水、制冷劑或其他介質(zhì)的冷卻介質(zhì)被泵送穿過與模塊 20配套的冷卻盤管。在系統(tǒng)10的圖示的實(shí)施例中，至少一個(gè)后加熱模塊22位于氣相沉積裝置60的緊下游且在冷卻模塊20之前。當(dāng)襯底14的前部被輸送出氣相沉積裝置60時(shí)，其移動(dòng)進(jìn)入后加熱模塊22，后加熱模塊22將襯底14的溫度維持在與襯底14在氣相沉積裝置60內(nèi)的剩余部分基本相同的溫度。以該方式，當(dāng)襯底14的尾部仍在氣相沉積裝置60內(nèi)時(shí)，襯底14 的前部不允許冷卻。如果當(dāng)襯底14的前部離開裝置60時(shí)被允許冷卻，將沿著襯底14縱向地產(chǎn)生不均勻的溫度。該狀況會(huì)導(dǎo)致襯底因熱應(yīng)力破碎。如在圖1中圖解地圖示，進(jìn)料裝置M與氣相沉積裝置60配套以供給例如粒狀 CdTe的源材料。優(yōu)選地，進(jìn)料裝置M構(gòu)造成在無需打斷在裝置60內(nèi)的連續(xù)的氣相沉積過程或襯底14穿過裝置60的輸送的情況下供給源材料。仍然參考圖1，單獨(dú)的襯底14最初被放置在加載輸送機(jī)模塊沈上，且隨后被移入入口真空閘站，入口真空閘站包括加載模塊觀和緩沖模塊30。“粗”(即初始的)真空泵32 與加載模塊觀配套，以抽吸最初的真空，而“細(xì)”(即高)真空泵38與緩沖模塊30配套， 以將緩沖模塊30中的真空基本上增加至真空室12內(nèi)的真空。閥34(例如閘門型狹縫閥或旋轉(zhuǎn)型擋板閥)可操作地布置在加載輸送機(jī)26和加載模塊觀之間、加載模塊洲和緩沖模塊30之間、以及緩沖模塊30和真空室12之間。這些閥34隨后由馬達(dá)或其他類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)36驅(qū)動(dòng)，以便在不影響室12內(nèi)的真空的情況下以逐步方式將襯底14 (在大氣壓下開始)引入真空室12。出口真空閘站構(gòu)造在最后的冷卻模塊20的下游，且基本上與以上所述的入口真空閘站相反地操作。例如，出口真空閘站可包括出口緩沖模塊42和下游出口鎖止模塊44。 被相繼操作的閥34被布置在緩沖模塊42和最后一個(gè)冷卻模塊20之間、緩沖模塊42和出口鎖止模塊44之間、以及出口鎖止模塊44和出口輸送機(jī)模塊46之間。細(xì)真空泵38與出口緩沖模塊42配套，而粗真空泵32與出口鎖止模塊44配套。泵32、38和閥34被相繼地操作以在不損失在真空室12內(nèi)的真空狀態(tài)的情況下，以逐步方式將襯底14移出真空室12。系統(tǒng)10還包括協(xié)調(diào)輸送機(jī)系統(tǒng)，其構(gòu)造成將襯底14移入、穿過和移出真空室12。 在該圖示的實(shí)施例中，該輸送機(jī)系統(tǒng)包括多個(gè)單獨(dú)控制的輸送機(jī)組件48，在系統(tǒng)10中的各種模塊的每一個(gè)均包括一個(gè)輸送機(jī)組件48。各個(gè)輸送機(jī)組件48包括旋轉(zhuǎn)饋入100。如所述，在系統(tǒng)10中的各種模塊中的每一個(gè)和各自的輸送機(jī)是獨(dú)立控制的，以執(zhí)行特定功能。為了此類控制，單獨(dú)的模塊中的每一個(gè)可具有與其配套的相關(guān)的獨(dú)立控制器 50，用來控制各個(gè)模塊的獨(dú)立的功能，包括輸送機(jī)組件48的輸送速率(且因而旋轉(zhuǎn)饋入100 的速度)。多個(gè)控制器50又可與中央系統(tǒng)控制器52通信，如在圖1中所圖示。中央系統(tǒng)控制器52能夠監(jiān)視和控制(經(jīng)由獨(dú)立的控制器50)任何一個(gè)模塊的功能，以便在襯底14穿過系統(tǒng)10的過程中達(dá)到整體希望的加熱速率、沉積速率、冷卻速率等。參考圖1，為了獨(dú)立控制由在整體系統(tǒng)構(gòu)造10內(nèi)的模塊執(zhí)行的功能，包括單獨(dú)控制各個(gè)旋轉(zhuǎn)饋入100，模塊包括主動(dòng)檢測(cè)觀察孔組件M，其檢測(cè)當(dāng)襯底14被輸送穿過模塊時(shí)襯底14的存在。觀察孔組件M與各自的模塊控制器50通信，模塊控制器50又與中央控制器52通信。在一個(gè)備選的實(shí)施例中，觀察孔組件M可與中央控制器52直接通信。以該方式，單獨(dú)的各個(gè)輸送機(jī)組件48/旋轉(zhuǎn)饋入100可受控制以確保維持在襯底14之間的合適的間距，且確保以希望的恒定輸送速率輸送襯底14穿過真空室12。應(yīng)該理解的是觀察孔組件可用于與單獨(dú)的模塊或整體系統(tǒng)10有關(guān)的任何其他控制功能。圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的方面的旋轉(zhuǎn)饋入100的實(shí)施例。旋轉(zhuǎn)饋入100被圖示成構(gòu)造在真空室結(jié)構(gòu)102的側(cè)壁104上。結(jié)構(gòu)102可以是以上參考圖1所述的模塊的其中之一或可以是任何其他類型的真空室結(jié)構(gòu)，在真空室結(jié)構(gòu)中希望對(duì)在結(jié)構(gòu)102內(nèi)的構(gòu)件提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在圖2中圖示的實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)饋入100經(jīng)由附接管或其他結(jié)構(gòu)105構(gòu)造在室壁的外部上，附接管或其他結(jié)構(gòu)105被永久地固定在室壁104上。管105限定了穿過室壁 104的孔106，以提供至結(jié)構(gòu)102內(nèi)的內(nèi)部構(gòu)件的通道。管105可包括旋轉(zhuǎn)饋入100被安裝到其上的安裝凸緣107。應(yīng)該理解的是管105和凸緣107構(gòu)造僅僅提供了相對(duì)于室壁104 安裝旋轉(zhuǎn)饋入100的手段。在一個(gè)備選的實(shí)施例中，孔106可被直接限定穿過室壁104，且旋轉(zhuǎn)饋入100直接安裝在壁104的外部表面上?？傮w上參考剩余的附圖，旋轉(zhuǎn)饋入100包括具有外殼110的齒輪箱108。外殼110 的內(nèi)部構(gòu)件具體圖示在圖3和圖4中，且以下將被更詳細(xì)地描述。馬達(dá)116可操作地聯(lián)接至齒輪箱外殼110。馬達(dá)116可以是電力、氣動(dòng)、液壓馬達(dá)等。馬達(dá)116包括連接至軸123的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸118。如以下更詳細(xì)所述，軸123可以是單個(gè)整體的構(gòu)件，或可包括不同軸構(gòu)件的組件。軸123從齒輪箱外殼110延伸且進(jìn)入真空室結(jié)構(gòu)102。例如，參考圖2，軸123將延伸穿過管105且進(jìn)入結(jié)構(gòu)102的內(nèi)部體積。參考圖3和圖4，密封組件126可操作地設(shè)置在齒輪箱外殼110和室壁104之間。 在軸123延伸穿過孔106且進(jìn)入結(jié)構(gòu)102的內(nèi)部之前，軸123被設(shè)置成穿過該密封組件。密封組件1 構(gòu)造成用于維持在結(jié)構(gòu)102的內(nèi)部?jī)?nèi)的真空狀態(tài)。在這點(diǎn)上，密封組件106包括任何方式的合適密封件142，其圍繞密封組件外殼140內(nèi)的軸123。密封件142可例如是 0形環(huán)密封圈、面密封件、唇邊式密封件、磁流體密封件等。應(yīng)該理解的是本發(fā)明并非限于在密封外殼140內(nèi)使用的特定類型的密封件142。再次參考圖3和圖4，軸承112被包含在齒輪箱外殼110內(nèi)且可旋轉(zhuǎn)地支承軸123。 該旋轉(zhuǎn)饋入100的獨(dú)特的特征是齒輪箱外殼110內(nèi)的軸承112是旋轉(zhuǎn)支承軸123所需的唯一一組軸承。通過將馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸118直接與齒輪箱外殼110內(nèi)的軸123接合提供了旋轉(zhuǎn)饋入100的相對(duì)簡(jiǎn)單且緊湊的構(gòu)造。選擇馬達(dá)和軸123之間的傳動(dòng)裝置從而為旋轉(zhuǎn)饋入100 的大多數(shù)旋轉(zhuǎn)應(yīng)用提供希望的傳動(dòng)比范圍。在該圖示的實(shí)施例中，圖示了蝸輪構(gòu)造，其中第一蝸輪構(gòu)件122被構(gòu)造在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸118(圖4)上且配合的蝸輪構(gòu)件120被構(gòu)造在軸123 上。該蝸輪裝置提供了簡(jiǎn)單但結(jié)實(shí)的傳動(dòng)構(gòu)造，其提供了用于旋轉(zhuǎn)饋入100的希望的扭矩和速度功能。然而應(yīng)該理解的是，可利用其它合適的傳動(dòng)裝置。盡管各種齒輪箱108處于本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)，但申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如文中所述的與本發(fā)明一起使用的適合齒輪箱是來自莫爾斯的產(chǎn)品型號(hào)為C21Q56H-10的齒輪箱。參考圖2和圖5，該特定的齒輪箱108包括安裝凸緣115，如在圖2中所示，馬達(dá)116可被安裝至安裝凸緣115。特別參考圖3和圖4，在密封外殼140的特定實(shí)施例中，外殼包括第一凸緣144，第一凸緣144通常在軸123從外殼延伸的點(diǎn)處連接至齒輪箱外殼110。密封組件1 包括相對(duì)的凸緣146，其安裝至結(jié)構(gòu)102的外壁104或與外壁104相關(guān)的結(jié)構(gòu)(例如如在圖2中所示的從管105延伸的凸緣107)之上。為了提供軸123的軸線相對(duì)于結(jié)構(gòu)102內(nèi)的內(nèi)部構(gòu)件的至少某些程度的軸向調(diào)節(jié)，凸緣146包括過大孔152，安裝螺栓150延伸穿過該過大孔 152。該過大孔152允許凸緣146相對(duì)于孔106的調(diào)節(jié)，以適應(yīng)軸123相對(duì)于結(jié)構(gòu)102的內(nèi)部構(gòu)件的軸向?qū)R。密封件148與凸緣146的面配套，以在凸緣146和安裝凸緣107或與室壁104相關(guān)的其他安裝結(jié)構(gòu)之間提供密封界面。
在附圖中圖示且特別是在圖3和圖4中可見的另一個(gè)實(shí)施例中，軸123由多個(gè)構(gòu)件組裝。具體而言，空心的軸114設(shè)置在軸承外殼110內(nèi)且為由軸承112可旋轉(zhuǎn)支承的構(gòu)件。該空心的軸構(gòu)件114還包含了與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸118配合的蝸輪構(gòu)件120。第二軸構(gòu)件124 是伸長的軸部件，其至少部分地延伸進(jìn)空心的軸114且相對(duì)于空心的軸114軸向且可旋轉(zhuǎn)地固定。例如，參考圖3和圖5，軸構(gòu)件IM完全延伸穿過空心的軸114且包括花鍵130，花鍵130在沿著空心的軸114的內(nèi)徑表面縱向限定的凹槽128內(nèi)接合。花鍵130在凹槽1 內(nèi)的接合可旋轉(zhuǎn)地將構(gòu)件鎖定在一起。經(jīng)由在齒輪箱外殼110的一端處的止動(dòng)件或肩156 和在齒輪箱外殼的相對(duì)端處的壓緊環(huán)154(其圍繞軸構(gòu)件124)，將軸IM相對(duì)于空心的軸 114軸向固定。軸IM可以是實(shí)心構(gòu)件或在備選的實(shí)施例中，還可是空心的軸構(gòu)件。通過在圖3和圖4中所具體圖示的實(shí)施例，盡管軸123包括了多個(gè)構(gòu)件，但完整的軸組件123仍然僅由齒輪箱外殼110內(nèi)的一組軸承112支承。該輸出軸IM經(jīng)由其構(gòu)造以及中空軸114間接地由軸承支承。輸出軸IM不另外由軸承直接支承。輸出軸1 延伸穿過齒輪箱內(nèi)的空心的軸114的實(shí)施例在輸出軸IM可輕易地被拉出且以各種尺寸的軸替換的方面也是有益的。這給旋轉(zhuǎn)饋入100的使用增加了更大的自由性和通用性。例如，相同的齒輪箱100和馬達(dá)116組件可被構(gòu)造成用于特定的生產(chǎn)線，且饋入100的特定用途之間的差異由輸出軸124的不同長度解決。以該方式，可在庫存中維持標(biāo)準(zhǔn)的修復(fù)/替代齒輪箱100和/或馬達(dá)116。該書面描述使用示例公開了本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可被授予專利的范圍由權(quán)利要求書限定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他示例。如果此類其他示例包括與權(quán)利要求的書面語言并非不同的結(jié)構(gòu)元件或它們包括與權(quán)利要求的書面語言非實(shí)質(zhì)不同的等同結(jié)構(gòu)元件，則它們意圖落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種真空室結(jié)構(gòu)(12)，包括 室壁(104)；旋轉(zhuǎn)饋入(100)，其構(gòu)造在所述室壁的外部上，以輸送旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)穿過在所述室壁中的孔 (106)至所述結(jié)構(gòu)的所述內(nèi)部，所述旋轉(zhuǎn)饋入包括齒輪箱(108)，其具有外殼(110)和由軸承(11 可旋轉(zhuǎn)地支承的內(nèi)部空心的軸 (114)，所述軸承(11 包含在所述外殼內(nèi)；馬達(dá)(116)，其可操作地聯(lián)接至所述齒輪箱外殼以驅(qū)動(dòng)所述空心的軸；輸出軸(IM)，其至少部分地設(shè)置在所述空心的軸內(nèi)且可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述空心的軸；以及密封組件(1 )，其可操作地設(shè)置在所述齒輪箱外殼和所述壁之間，所述輸出軸被設(shè)置穿過所述密封組件并且延伸穿過在所述室壁中的所述孔且進(jìn)入所述結(jié)構(gòu)的所述內(nèi)部；其中，僅間接地經(jīng)由所述齒輪箱外殼中的可旋轉(zhuǎn)地支承所述空心的軸的所述軸承，所述輸出軸由軸承可旋轉(zhuǎn)地支承。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于，所述馬達(dá)(116)包括驅(qū)動(dòng)軸(118)， 且還包括在所述驅(qū)動(dòng)軸和所述空心的軸之間的蝸輪裝置(120，122)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于，所述輸出軸(124)完全延伸穿過所述空心的軸(114)，且相對(duì)于所述空心的軸被軸向固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于，所述密封組件(126)包括密封外殼(140)和設(shè)置在所述密封外殼內(nèi)圍繞所述輸出軸的密封件(142)，所述密封外殼還包括連接至所述齒輪箱外殼(110)的第一凸緣(144)和在所述孔(106)周圍連接至所述室壁 (104)的第二凸緣(146)，并且還包括在所述第二凸緣和所述室壁之間的密封件(148)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于，所述第二凸緣(146)由延伸穿過所述第二凸緣中的過大孔(152)的螺栓(150)栓接至所述室壁，使得所述第二凸緣的軸線相對(duì)于所述壁中的所述孔(106)的軸線是可調(diào)節(jié)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)是用于輸送襯底(14)穿過氣相沉積系統(tǒng)(10)的氣相沉積模塊，其中，源材料被轉(zhuǎn)換成蒸氣且被沉積在襯底的表面上，所述模塊還包括內(nèi)部輸送機(jī)(48)，所述輸出軸(124)為所述輸送機(jī)提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
7.一種真空室結(jié)構(gòu)(12)，包括 室壁(104)；旋轉(zhuǎn)饋入(100)，其構(gòu)造在所述室壁的外部上以輸送旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)穿過所述室壁中的孔 (106)至所述結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，所述旋轉(zhuǎn)饋入包括齒輪箱(108)，其具有外殼(110)和由軸承(11 可旋轉(zhuǎn)地支承的軸(123)，所述軸承 (112)包含在所述外殼內(nèi)；馬達(dá)(116)，其可操作地聯(lián)接至所述齒輪箱外殼以驅(qū)動(dòng)所述軸； 所述軸從所述齒輪箱延伸；以及密封組件(1 )，其可操作地設(shè)置在所述齒輪箱外殼和所述室壁之間，所述軸設(shè)置成穿過所述密封組件并且延伸穿過所述室壁中的所述孔且進(jìn)入所述結(jié)構(gòu)的所述內(nèi)部； 其中，僅經(jīng)由所述齒輪箱外殼中的所述軸承(112)，所述軸由軸承可旋轉(zhuǎn)地支承。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于，所述馬達(dá)(116)包括驅(qū)動(dòng)軸(118)，且還包括在所述驅(qū)動(dòng)軸和所述軸(12 之間的蝸輪裝置(120，122)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于，所述密封組件(126)包括密封外殼 (140)，所述密封外殼(140)具有連接至所述齒輪箱外殼(110)的第一凸緣(144)和在所述孔(106)周圍連接至所述室壁(104)的第二凸緣(146)，且所述密封組件(126)還包括設(shè)置在所述密封外殼內(nèi)圍繞所述軸(12 的密封件(142)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)是用于輸送襯底(14)穿過氣相沉積系統(tǒng)(10)的氣相沉積模塊，其中，源材料被轉(zhuǎn)換成蒸氣且沉積在襯底的表面上，所述模塊還包括內(nèi)部輸送機(jī)(48)，所述軸(12 為所述輸送機(jī)提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于，所述軸包括第一軸節(jié)段(114)和第二軸節(jié)段(1 )，在所述齒輪箱外殼(110)內(nèi)的第一軸節(jié)段(114)由所述齒輪箱外殼中的所述軸承(11 可旋轉(zhuǎn)地支承，而第二軸節(jié)段(124)連接至所述第一軸構(gòu)件且延伸穿過所述密封外殼(140)并進(jìn)入所述模塊的所述內(nèi)部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于，所述第一軸構(gòu)件(114)是空心的， 而所述第二軸構(gòu)件(1 )同心地延伸進(jìn)入所述第一軸構(gòu)件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于，在所述齒輪箱外殼(110)內(nèi)的所述軸承(11 是可旋轉(zhuǎn)地支承所述第一軸構(gòu)件(114)和第二軸構(gòu)件(124)的僅有的軸承。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的結(jié)構(gòu)(12)，其特征在于，所述第二軸構(gòu)件(124)完全延伸穿過所述第一軸構(gòu)件(114)且可旋轉(zhuǎn)地固定至所述第一軸構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于真空室結(jié)構(gòu)的集成齒輪箱和旋轉(zhuǎn)饋入系統(tǒng)。真空室結(jié)構(gòu)(102)包括構(gòu)造在室壁(104)上以對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)饋入(100)。旋轉(zhuǎn)饋入包括具有外殼(110)和軸(123)的齒輪箱(108)，軸(123)由包含在外殼內(nèi)的軸承(112)可旋轉(zhuǎn)地支承。馬達(dá)(116)可操作地聯(lián)接至齒輪箱外殼以驅(qū)動(dòng)軸，且軸從齒輪箱延伸。密封組件(126)可操作地設(shè)置在齒輪箱外殼和室壁之間，且軸設(shè)置成穿過密封組件并且延伸穿過在室壁中的孔(106)并進(jìn)入結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。僅經(jīng)由齒輪箱外殼中的軸承，軸由軸承可旋轉(zhuǎn)地支承。
文檔編號(hào)H01L21/20GK102315101SQ20111019035
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者R·W·布萊克 申請(qǐng)人:初星太陽能公司