活塞缸和半导体设备的制作方法

1.本实用新型涉及设备制造领域，特别涉及活塞通过流体压力往复移动的活塞缸以及半导体设备。


背景技术：

2.在半导体设备、机械设备等设备或设施领域中，需要能够实现前后往复运动、旋转运动等周期性运动的装置或机构，作为一例，已知利用液压或气压提供这种周期性运动的活塞缸。这种活塞缸包括缸体和在缸体内受流体压力(液压或气压)往复移动的活塞。而在不同的应用场景中，根据活塞的行程、所要求的功率等，活塞缸的规格多种多样。
3.尤其，在半导体设备领域中，需要使用小而精密的活塞缸。为了精确地控制活塞的动作，已经研发了各种活塞缸设备。另外，当活塞往复移动过程中接近最大行程位置(例如，在上下往复移动中的最大上升位置或最大下降位置)时需要将速度减少至零后再进行加速，在此过程中如果活塞的运动状态突然发生变化，则会对活塞和缸体带来冲击，并且发生噪声，因此需要一种能缓冲活塞运动发生突然变化的结构。
4.作为一个示例，可以采用气垫(air cushion)。气垫在活塞接近最大行程位置时，随着缸体中的流体排出的流量减少而使活塞速度缓慢减小。
5.然而，在以往的气垫中，仅通过将空气调节部件利用过盈配合组装到气垫块。因此，在活塞进行往复移动的过程中由于流体的排出压力而导致气垫结构发生脱离，导致流体泄漏。


技术实现要素：

6.技术问题
7.为此，本实用新型的一个目的在于，提供一种活塞缸以及包括该活塞缸的半导体设备，其能够防止因气垫结构脱离而发生流体泄漏。
8.技术方案
9.作为一个实施方式，本实用新型提供一种活塞缸，所述活塞缸包括：缸体，具有内腔和与所述内腔连通的第一流体通道；活塞，可往复移动地插入于所述内腔中，将所述内腔分隔为与所述第一流体通道连通的第一腔体和与所述第一流体通道隔开的第二腔体；以及气垫结构，设置于所述活塞缸中，所述气垫结构的特征在于，包括：密封部，以能够与往复移动的所述活塞接触而将所述第一腔体和所述第一流体通道隔开的方式设置在所述缸体的内壁上；流体控制部，包括旁通流体通道和流量调节部件，所述旁通流体通道设置在所述第一腔体与所述第一流体通道之间，所述流量调节部件在第一腔体侧插入于所述旁通流体通道中；以及加固部，设置于所述流体控制部的第一腔体侧。
10.在一些实施方式中，当所述第一腔体的体积减小并且所述活塞与所述密封部接触时，所述第一腔体中的流体经由所述旁通流体通道排出到所述第一流体通道。
11.在一些实施方式中，所述流量调节部件通过过盈配合安装于所述旁通流体通道
中。
12.在一些实施方式中，所述流量调节部件设有供流体流过的孔口，所述孔口的孔径根据流体的压力而变化。
13.在一些实施方式中，所述流量调节部件的第一腔体侧的端面与形成所述第一腔体的所述缸体的流体控制部侧的壁面位于同一平面，所述加固部为冲压槽，形成于所述端面和所述壁面之间。
14.在一些实施方式中，所述流量调节部件与所述旁通流体通道的壁部之间形成有螺纹孔，所述加固部为螺钉，所述螺钉紧固到所述螺纹孔。
15.在一些实施方式中，在所述旁通流体通道的壁部设有卡止所述流量调节部件的台阶，在第一腔体侧的旁通流体通道的壁部形成有凹槽，所述加固部为卡圈，所述卡圈插入到所述凹槽内，所述流量调节部件卡止在所述卡圈与所述台阶之间。
16.在一些实施方式中，所述加固部为支架，以覆盖所述流量调节部件的方式设置于形成所述第一腔体的所述缸体的所述流体控制部侧的壁部，所述支架形成有将所述第一腔体与所述旁通流体通道连通的通孔。
17.作为一个实施方式，本实用新型进一步提供一种半导体设备，包括上述的活塞缸。
18.有益效果
19.本实用新型的活塞缸以及包括该活塞缸的半导体设备能够防止因气垫结构脱离而发生流体泄漏。
附图说明
20.图1是本实用新型的一个实施方式的活塞缸的立体图。
21.图2是本实用新型的一个实施方式的活塞缸的主视图。
22.图3是本实用新型的一个实施方式的沿图2中的剖切线a-a截取的剖视图。
23.图4是图3中的b区域的局部放大图。
24.图5是本实用新型的变形例1的沿图2中的剖切线a-a截取的剖视图。
25.图6是图5中的c区域的局部放大图。
26.图7是本实用新型的变形例1的流量调节部件的立体图。
27.图8是本实用新型的变形例1的流量调节部件的俯视图。
28.图9是沿图8中的剖切线d-d截取的剖视图。
29.图10是本实用新型的变形例1的沿图2中的剖切线a-a截取的剖视图中的缸体的示意图。
30.图11是图10中的e区域的局部放大图。
31.图12是本实用新型的变形例2的沿图2中的剖切线a-a截取的剖视图。
32.图13是图12中的f区域的局部放大图。
33.图14是本实用新型的变形例3的沿图2中的剖切线a-a截取的剖视图。
34.图15是图14中的g区域的局部放大图。
35.图16是图14中的g区域在图14中的沿h-h剖切线截取的俯视图中对应的部分的示意图。
36.图17是本实用新型的实施例3的支架的立体图。
37.图18是本实用新型的实施例3的支架的俯视图。
38.图19是本实用新型的实施例3的支架的侧视图。
39.附图标记
40.1：活塞缸；
41.2：缸体；
42.21：内腔；
43.211：第一腔体；
44.212：第二腔体；
45.22：第一流体通道；
46.221：第一端口部；
47.222：第一连通部；
48.23：第二流体通道；
49.231：第二端口部；
50.232：第二连通部；
51.24：活塞伸出通道；
52.3：活塞；
53.31：大径部；
54.32：第一延伸部；
55.33：第二延伸部；
56.4：气垫结构；
57.5：密封部；
58.6：流体控制部；
59.61：旁通流体通道；
60.611：台阶；
61.62：流量调节部件；
62.621：孔口；
63.7：加固部；
64.71：冲压槽；
65.72：螺钉；
66.721：第一螺纹部；
67.722：第二螺纹部；
68.73：卡圈；
69.74：支架；
70.741：通孔；
71.742：安装孔；
72.743：螺丝；
73.8：密封圈。
具体实施方式
74.下面，结合本实用新型的一个或多个实施方式的附图，对本实用新型的一个或多个实施方式中进行详细说明，显然，这一或这些实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本实用新型的实施方式，本领域技术人员在无需创造性劳动加以变形所获得的所有其他实施方式，也属于本实用新型所保护的范围。
75.在下列实施方式中使用的术语仅仅是为了说明或解释特定实施方式的目的，而并非旨在对本实用新型的保护范围构成限制。另外，本实用新型中所使用的单数表达形式，例如“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”等旨在包括例如“一个或多个”之类的复数形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本实用新型的实施方式中，使用“一个或多个”、“至少一个”、“一个以上”等术语时，旨在包括一个、两个以及至少三个的情形。
76.另外，在本实用新型的说明书中使用“在一个实施方式中”、“在一些实施方式中”、“一个或多个实施方式中”等术语进行说明时，旨在本实用新型的一个以上的实施方式中可以包括结合该实施方式进行说明的特定技术特征。因此，在本说明书的不同之处出现的“在一个实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个或多个实施方式”中不一定是指同一个实施方式，而是既可以指相同的实施方式，也可以指不同的实施方式，除非这些实施方式所说明的特定技术特征不能单独使用或不能结合。
77.另外，在本实用新型中，当一个要素描述为“包括”、“包含”、“具有”另一个要素时，旨在进行开放式限定，即，该一个要素除包括该另一个要素外，还可以包括其他要素。而当一个要素描述为“仅包括”、“仅包含”、“仅具有”另一个要素或“由另一个要素组成”时，旨在进行封闭式限定，即，该一个要素不包括除该另一个要素外的其他要素。但需要注意的是，为了说明多个要素之间的形成关系而使用一个要素“由另一个要素形成”这一术语时，该术语并非旨在进行封闭式限定，应认为该另一个要素形成该一个要素的一部分，该一个要素可以包含除该另一个要素以外的其他要素。
78.应该理解的是，在本文中使用“第一”、“第二”等顺序性术语来说明各个要素时，这些顺序性术语仅在区分一个要素与另一个要素，而不应该“第一”、“第二”等术语含有表示主次关系、先后关系等含义。在不脱离本实用新型的范围内，第一要素可以标注为第二要素，第二要素也可以标注为第一要素。
79.在本实用新型中，对两个以上的要素的位置关系进行说明时若使用“在
……
上”、“在
……
下”、“在
……
之间”等术语，则表示该两个以上的要素之间还可以设置另外的一个或多个其他要素，除非使用“刚好”、“紧邻地”等术语。
80.以下，参照附图对本实用新型的一个或多个实施方式进行详细说明，以便本领域技术人员清楚、完整地理解本实用新型。当对公知的结构或特征的描述会不必要地导致本实用新型的主旨变模糊时，将省略对这些公知的结构或特征的说明。
81.根据本实用新型的一个实施方式，提供一种气垫结构和活塞缸，气垫结构设置于活塞缸中。为了使本领域技术人员更容易理解本实用新型的气垫结构和活塞缸，在先对活塞缸的结构进行详细说明的基础上，对本实用新型的气垫结构的实施方式进行详细说明。
82.图1是本实用新型的一个实施方式的活塞缸的立体图。图2是本实用新型的一个实施方式的活塞缸的主视图。图3是本实用新型的一个实施方式的沿图2中的剖切线a-a截取
的剖视图。
83.如图1至图3所示，活塞缸1包括缸体2和活塞3。如图1至图3所示，缸体2的外形例如形成为大致圆柱形状，但不限于此，也可以是多棱柱状等其他形状。缸体2沿上下方向延伸。
84.缸体2内设有中空的内腔21。内腔21例如形成为直径比缸体的外形小的圆柱形状，但不限于此，也可以是多棱柱形状等其他形状。内腔21沿上下方向延伸，供后述的活塞3在其内部往复移动。
85.在缸体2中还设有第一流体通道22，第一流体通道22与内腔21的一端(例如，下端)连通。第一流体通道22包括与内腔21直接连通的第一连通部222和与第一连通部222连通的第一端口部221。
86.第一连通部222在缸体2内沿与内腔21相同的方向，即，上下方向从内腔21的下端延伸而形成，从而在活塞3向下移动时可以收纳活塞3的下端部分。第一连通部222形成为与活塞3的下端部分的形状匹配的形状，例如，圆柱形状。第一连通部222的轴线方向与内腔21的轴线方向和后述的活塞3的轴线方向重合。
87.第一端口部221贯穿缸体2的侧壁，在与第一连通部222交叉的方向(例如，水平方向)上延伸形成。第一端口部221供流体(例如，气体或液体)排出或流入。
88.在缸体2中还可以设有第二流体通道23，第二流体通道23与内腔21的另一端(例如，上端)连通。第二流体通道23包括与内腔21直接连通的第二连通部232和与第二连通部232连通的第二端口部231。
89.第二连通部232在缸体2内沿与内腔21相同的方向，即，上下方向从内腔21的上端延伸而形成。第二连通部232也可以例如形成为圆柱形状。第二连通部232的延伸方向可以与第一连通部222和内腔21的轴线方向在水平方向上错开而平行地延伸。
90.第二端口部231贯穿缸体2的侧壁，在与第二连通部232交叉的方向(例如，水平方向)上延伸形成。第二端口部231供流体(例如，气体或液体)排出或流入。例如，当流体经过第一端口部221和第一连通部222流入内腔21的一侧时，内腔21的另一侧的流体经第二连通部232和第二端口部231流出，相反地，当流体经过第二端口部231和第二连通部232流入内腔21的另一侧时，内腔21的一侧的流体经第一连通部222和第一端口部221流出。
91.在缸体2中还可以设有贯穿缸体2与内腔21的上端连接的活塞伸出通道24，后述的活塞3的上部通过活塞伸出通道24从内腔21伸出到外部。活塞伸出通道24在缸体2内沿与内腔21相同的方向，即，上下方向从内腔21的上端延伸而形成。活塞伸出通道24形成为与活塞3的上部的形状匹配的形状，例如，圆柱形状。活塞伸出通道24的轴线方向与内腔21的轴线方向和后述的活塞3的轴线方向重合。
92.活塞伸出通道24中靠近缸体2外侧的一端利用密封圈8进行密封，以防止内腔21中的流体通过活塞伸出通道24与活塞3之间的缝隙流出到外部。密封圈8可根据实际情况选用例如u型密封圈、o型密封圈、y型密封圈等中的至少一种，本实用新型不限于此。活塞伸出通道24与第二连通部232可以是单独的不同结构，然而在一些实施方式中，活塞伸出通道24和第二连通部232也可以是同一个结构，即，活塞伸出通道24用作第二连通部232。
93.在缸体2的内腔21中插入有活塞3，活塞3包括经由活塞伸出通道24与外部的其他机构连接的第一延伸部32、与第一延伸部32连接的大径部31以及从大径部31向下延伸的第二延伸部33。大径部31与内腔21的侧壁紧密接触，并在内腔21内上下往复移动。大径部31的
直径大致等于内腔21的内径，大径部31的直径大于第一延伸部32和第二延伸部33的直径。大径部31沿上下方向的长度小于内腔21沿上下方向的长度。大径部31将内腔21分隔为下侧的第一腔体211和位于第一腔体211的相反侧，即，上侧的第二腔体212。为了将第一腔体211与第二腔体212隔开，可以在大径部31的与内腔21的侧壁接触的侧面设置供密封圈8插入的凹槽，并在该凹槽内设置密封圈8。第二延伸部33从大径部31的下端向下延伸，当大径部31在内腔21内移动到靠下侧的位置时，第二延伸部33与后述的气垫结构4的密封部5紧密接触，并且第二延伸部33的至少一部分可以容纳在第一连通部222内，以断开第一连通部222与第一腔体211的直接连通，而当大径部31在内腔21内移动到靠上侧的位置时，第二延伸部33离开第一连通部222，从而使得第一连通部222与第一腔体211直接连通。
94.根据如上所述的本实施方式的活塞缸1的结构，通过控制流体经第一流体通道22和第二流体通道23的流入和排出，使活塞3借助于流体的压力而往复移动。
95.在本实施方式中，对缸体2包括活塞伸出通道24并且活塞3包括经由活塞伸出通道24与外部的其他机构连接的第一延伸部32的情况进行了说明，但是，在另一些实施方式中，缸体2也可以不包括活塞伸出通道24并且活塞3不包括经由活塞伸出通道24与外部的其他机构连接的第一延伸部32。此时，在大径部31的上侧也可以设置与大径部31的下侧相同的第二延伸部33以及第一流体通道22相关的结构以及后述的气垫结构4。
96.接下来，对本实用新型的一个实施方式的气垫结构4进行详细说明。
97.如图3所示，气垫结构4可以设置于活塞缸1的靠第一腔体211和第一流体通道22的缸体2中。气垫结构4包括密封部5、流体控制部6以及加固部7。
98.密封部5以能够与往复移动的活塞3接触而将第一腔体211与第一流体通道22的第一连通部222隔开的方式设置在缸体2的内壁。具体而言，密封部5设置在第一流体通道22的第一连通部222的靠第一腔体211侧的侧壁上。当活塞3向下移动时，第一腔体211的体积减小，第二腔体212的体积增大，随着活塞3向下移动，第二延伸部33插入到第一连通部222并且第二延伸部33的侧壁与密封部5接触，从而断开第一腔体211与第一连通部222的直接连通。密封部5例如可以采用密封垫、密封圈等，其材料不受限制，只要能够阻断流体经由第二延伸部33与第一连通部222的侧壁之间缝隙在第一连通部222与第一腔体211之间流动即可。
99.流体控制部6在第一腔体211的体积减小并且活塞3与密封部5接触后，控制第一腔体211内的流体的排出。流体控制部6包括旁通流体通道61和流量调节部件62。
100.旁通流体通道61设置在第一腔体211与第一流体通道22之间，具体地，设置在第一腔体211与第一端口部221之间。旁通流体通道61可以设置成在第一连通部222的径向外侧与第一连通部222平行地延伸。旁通流体通道61例如也设置成圆柱形，但不限于此。随着活塞3向下移动，第二延伸部33与密封部5接触后，第一腔体211内的流体经由旁通流体通道61排出到第一端口部221并排出到外部。旁通流体通道61的横向宽度(例如，后述的流路部612的内径)设置成小于第一连通部222的横向宽度(例如，内径)，因此，在第二延伸部33与密封部5接触后，第一腔体211内流体的排出速度减缓，从而能够防止或减缓活塞3的大径部31向下移动时与第一腔体211的下端的壁部碰撞而产生冲击。
101.流量调节部件62在第一腔体211侧通过过盈配合插入安装于旁通流体通道61中，并且在第一腔体211的体积缩小时能够根据第一腔体211内的压力而调节第一腔体211内的
流体排出的流量和流速。
102.具体而言，流量调节部件62具有与旁通流体通道61对应的外形，并且流量调节部件62的外径大于旁通流体通道61的内径。另外，流量调节部件62的中心设有贯穿流量调节部件62的供流体流过的孔口621，孔口621的孔径根据流体的压力而变化。例如，当流体的压力大时，孔口621的孔径会扩大，当流体的压力小时，孔口621的孔径会缩小，从而根据第一腔体211内的流体的压力调节孔径来调节流体的流量。为此，流量调节部件62优选例如由弹性材料，例如橡胶构成。由此，流量调节部件62以适应第一腔体211内的流体的压力的方式调整流体的流量，使流体以稳定的流速被排出，从而使活塞3的大径部31接近第一腔体211的下端时得以平缓地减速，防止大径部31与第一腔体211的下端的壁部碰撞而产生冲击和噪声。
103.加固部7设置于流体控制部6的第一腔体211侧，止挡或固定流量调节部件62，从而防止流量调节部件62因流体的压力变化而从旁通流体通道61脱离。具体而言，加固部7例如可以采用冲压槽71、螺钉72、卡圈73或支架74等各种形式。
104.以下，以加固部7为冲压槽71的实施方式为例进行详细说明。
105.图4是图3中的b区域的局部放大图。
106.如图3和图4所示，加固部7可以是冲压槽71。
107.流量调节部件62的第一腔体211侧的端部与第一腔体211的下端的壁部位于同一平面，即，流量调节部件62的第一腔体211侧的端部的端面与形成第一腔体211的缸体2的流体控制部62侧的壁面位于同一平面，而冲压槽71形成于该端面和该壁面之间。具体而言，冲压槽71形成于旁通流体通道61的壁部与流量调节部件62之间接触的部分中靠第一腔体211侧的边缘。
108.当第一腔体211的体积减小(即，活塞3朝向流量调节部件62移动而第一腔体211内的流体的压力增加)或体积增加(即，活塞3朝向远离流量调节部件62的方向移动而第一腔体211内的流体的压力减小)时，第一腔体211内的流体的压力发生变化，而由于这种压力变化，流量调节部件62容易从旁通流体通道61脱落，而冲压槽71通过冲压使流量调节部件62与旁通流体通道61的壁部而产生的嵌合和形变而产生，因此能够将流量调节部件62与旁通流体通道61的壁部牢固结合，能够避免流量调节部件62发生松动甚至脱落。
109.冲压槽71围绕流量调节部件62均匀地形成有一个或多个，每个冲压槽71所形成的空间的形状例如可以是圆锥形、棱锥形、圆台形、棱台形、圆柱形、棱柱形等，该空间的尺寸可由本领域技术人员根据实际情况作出选择，本实用新型不限于此。
110.变形例1
111.图5是本实用新型的变形例1的沿图2中的剖切线a-a截取的剖视图。图6是图5中的c区域的局部放大图。图7是本实用新型的变形例1的流量调节部件的立体图。图8是本实用新型的变形例1的流量调节部件的俯视图。
112.图9是沿图8中的剖切线d-d截取的剖视图。图10是本实用新型的变形例1的沿图2中的剖切线a-a截取的剖视图中的缸体的示意图。图11是图10中的e区域的局部放大图。
113.在变形例1中，除了加固部7采用螺钉72之外，其他的内容可以与上述实施方式相同。如图5至图11所示，流量调节部件62与旁通流体通道61的壁部之间形成有螺纹孔，加固部7可以是螺钉72，螺钉72紧固到该螺纹孔中。
114.具体而言，螺钉72在第一腔体211的下端的壁部沿旁通流体通道61的延伸方向(例如，上下方向)插入于形成在旁通流体通道61与流量调节部件62之间接触的部分的螺纹孔内，将流量调节部件62紧固于旁通流体通道61。
115.当第一腔体211的体积减小(即，活塞3朝向流量调节部件62移动而第一腔体211内的流体的压力增加)或体积增加(即，活塞3朝向远离流量调节部件62的方向移动而第一腔体211内的流体的压力减小)时，第一腔体211内的流体的压力发生变化，而螺钉72的拧紧力能够将流量调节部件62牢牢固定于旁通流体通道61，以帮助流量调节部件62克服这种压力变化，避免流量调节部件62发生松动甚至脱落，从而防止流量调节部件62发生脱离导致流体泄漏。
116.具体地，在旁通流体通道61与流量调节部件62之间接触的部分形成有供螺钉72插入的与螺钉72的形状匹配的螺纹孔，该螺纹孔包括彼此数量相同的第一螺纹部721和第二螺纹部722，第一螺纹部721和第二螺纹部722以当流量调节部件62插入于旁通流体通道61并彼此对准时能够形成螺纹孔的方式分别形成于流量调节部件62和旁通流体通道61。当第一螺纹部721与第二螺纹部722对准并形成螺纹孔时，将螺钉72插入该螺纹孔即可完成对流量调节部件62的紧固。
117.螺钉72围绕流量调节部件62均匀地设置有一个或多个，螺钉72的设置数量和规格可由本领域技术人员根据实际情况作出选择，本实用新型不限于此，但是考虑到对于流量调节部件62整体的固定强度应当均衡，优选为围绕流量调节部件62均匀地设置两个以上，例如，两个、三个或四个。
118.变形例2
119.图12是本实用新型的变形例2的沿图2中的剖切线a-a截取的剖视图。图13是图12中的f区域的局部放大图。
120.在变形例2中，加固部7为卡圈73，在旁通流体通道61的壁部设有卡止流量调节部件62的台阶611，在台阶611靠第一腔体211侧的旁通流体通道61的壁部形成有凹槽，卡圈73插入到该凹槽内，流量调节部件62卡止在卡圈73与台阶611之间，除这一点外与上述实施方式相同。
121.具体而言，如图12和图13所示，加固部7可以是卡圈73。卡圈73安装在旁通流体通道61的第一腔体211侧的从第一腔体211隔开的凹槽内并从旁通流体通道61的内壁朝向旁通流体通道61的内侧突出。
122.当第一腔体211的体积减小(即，活塞3朝向流量调节部件62移动而第一腔体211内的流体的压力增加)时，卡圈73在流量调节部件62的第一腔体211侧为流量调节部件62分担来自第一腔体211内的流体的压力中的一部分，以将流量调节部件62所受的来自第一腔体211内的流体的压力以及第一腔体211内的流体的压力变化而产生的冲击控制在规定的范围内，从而避免流量调节部件62发生松动甚至脱落，从而防止流量调节部件62发生脱离导致流体泄漏。当第一腔体211的体积增加(即，活塞3朝向远离流量调节部件62的方向移动而第一腔体211内的流体的压力减小)时，卡圈73在流量调节部件62的第一腔体211侧阻挡流量调节部件62，限制流量调节部件62朝向第一腔体211的移动，以免流量调节部件62受流体压力的影响而从旁通流体通道61脱落，从而防止流量调节部件62发生脱离导致流体泄漏。
123.进一步地，旁通流体通道61的从该凹槽沿第一腔体211的相反侧隔开地设置有朝
向旁通流体通道61的内侧突出的台阶611，流量调节部件62设置于卡圈73与台阶611之间从而被卡圈73和台阶611卡紧，从而限制了流量调节部件62在旁通流体通道61内沿旁通流体通道61方向的移动。
124.当第一腔体211的体积减小(即，活塞3朝向流量调节部件62移动而第一腔体211内的流体的压力增加)或体积增加(即，活塞3朝向远离流量调节部件62的方向移动而第一腔体211内的流体的压力减小)时，第一腔体211内的流体的压力发生变化，而卡圈73和台阶611提供的夹紧力能够帮助流量调节部件62克服这种压力变化，避免流量调节部件62发生松动甚至脱落，从而防止流量调节部件62发生脱离导致流体泄漏。
125.另一方面，卡圈73可进一步被设置在台阶611所在的位置以取代台阶611，从而利用两个卡圈73在流量调节部件62的两端夹紧流量调节部件62以牢牢固定。
126.卡圈73例如可以是尼龙卡圈、塑料卡圈、金属卡圈等，卡圈73及台阶611从旁通流体通道61的内壁朝向旁通流体通道61的内侧突出的距离可由本领域技术人员根据实际情况作出选择，只要能够对流量调节部件62牢固地进行卡止即可。
127.变形例3
128.图14是本实用新型的变形例3的沿图2中的剖切线a-a截取的剖视图。图15是图14中的g区域的局部放大图。图16是图14中的g区域在图14中的沿h-h剖切线截取的俯视图中对应的部分的示意图。图17是本实用新型的实施例3的支架的立体图。图18是本实用新型的实施例3的支架的俯视图。图19是本实用新型的实施例3的支架的侧视图。
129.在变形例3中，加固部7为支架74，其以覆盖流量调节部件62的方式设置于形成第一腔体211的缸体2的流体控制部6侧的壁部，支架74形成有将第一腔体211与旁通流体通道61连通的通孔741，除这一点外与上述实施方式相同。
130.具体而言，如图14至图19所示，加固部7可以是支架74。支架74以覆盖流体控制部6的方式设置于形成第一腔体211的缸体2的流体控制部6侧的壁部，支架74的中心部形成有与流量调节部件62的孔口621连通的通孔741，第一腔体211内的流体经通孔741进入流量调节部件62。
131.当第一腔体211的体积减小(即，活塞3朝向流量调节部件62移动而第一腔体211内的流体的压力增加)或第一腔体211的体积增加(即，活塞3朝向远离流量调节部件62的方向移动而第一腔体211内的流体的压力减小)时，支架74在流量调节部件62的第一腔体211侧阻挡流量调节部件62，限制流量调节部件62朝向第一腔体211的移动，以免流量调节部件62受流体压力的影响而从旁通流体通道61脱落，从而防止流量调节部件62发生脱离导致流体泄漏。
132.支架74例如可以是具有规定厚度的圆柱形片材，当然，其形状也可以是棱柱形等多种形状，支架74例如可由金属、塑料等材料制造而成，只要其刚度满足实现上述的效果即可。另外，支架74例如可通过螺丝743固定。此时，支架74上可以通孔741为中心均匀地形成有多个贯通支架74的安装孔742，并且在形成第一腔体211的缸体2的流体控制部6侧的壁部相应地形成有螺纹孔，螺丝743通过安装孔742插入该螺纹孔，从而固定支架74。各个安装孔742的尺寸和规格可以相同或不同，但是考虑到在各个安装孔742上的固定强度应当均衡，优选为将各个安装孔742的尺寸和规格设为相同，以均插入相同规格的螺丝743。螺丝743例如可选用平头螺丝、沉头螺丝等，安装孔742的第一腔体211侧形成有与螺丝743的头部的形
状匹配的沉孔部，以使得当螺丝743插入于上述的螺纹孔时，支架74的第一腔体211侧具有较为平滑的表面，从而避免当活塞3移动到最大下降位置而活塞3的大径部31与第一腔体211的下端的壁部接触时，支架74对大径部31造成损伤。
133.根据上述实施方式的气垫结构4，能够防止因气垫结构4中的流量调节部件62脱离而发生流体泄漏。
134.下面，对气垫结构4的动作进行详细说明。
135.当活塞3位于内腔21的最上端(最大行程位置)时，第二腔体212的体积处于最小状态，第一腔体211的体积处于最大状态。此时，当流体通过第二流体通道23的第二端口部231供给到缸体2内时，流体经过第二连通部232流入第二腔体212内，并对活塞3的大径部31施加向下的压力，使活塞3加速向下移动，第二腔体212的体积增大，第一腔体211的体积减小，第一腔体211内的流体经由第一流体通道22的第一连通部222以及气垫结构4的旁通流体通道6排出到第一流体通道22的第一端口部221，并进一步排出到外部。随着活塞3向下移动而靠近内腔21的下端时，活塞3的第二延伸部33插入到第一连通部222中，并且第二延伸部33的侧壁与设置在第一连通部222的侧壁上的密封部5接触，断开第一腔体211与第一连通部222的直接连通，流体只能通过旁通流体通道6排出到第一端口部221。第二延伸部33与密封部5接触时，第一腔体211内的压强迅速增大，使流量调节部件62的孔口621根据流体压力而发生变化，调节流体经过旁通流体通道61排出的流量，从而对第一腔体211内的流体的压强进行反馈控制，使其保持在适当的压强，以缓冲活塞3突然减速。另外，加固部7帮助流量调节部件62对抗来自第一腔体211内的流体的压力以及第一腔体211内的流体的压力变化而产生的冲击。防止流量调节部件62发生脱离导致流体泄漏。
136.接下来，活塞3继续向下移动，借助于第一腔体211内的流体的压力进一步对活塞3进行缓冲以使其加速，使得活塞3的速度在内腔21的下端处减至零。此时，第一腔体211的体积达到最小，第二腔体212的体积达到最大。
137.接着，当流体通过第一流体通道22的第一端口部221进入到第一连通部222时，流体对第二延伸部33施加向上的压力，而经过旁通流体通道61流入第一腔体21内的流体则对大径部31施加向上的压力，从而驱动活塞3向上加速。此时，由于流体的压力瞬间施加于活塞3而导致活塞缸1振动。而加固部7帮助流量调节部件62对抗这种振动以及第一腔体211内产生较大的压力带来的影响，避免流量调节部件62受流体的压力的影响而从旁通流体通道61脱落，从而防止流量调节部件62发生脱离导致流体泄漏。随着，活塞3的向上移动，第一腔体211的体积增大，第二腔体212的体积减小，第二腔体212内的流体经由第二流体通道23的第二连通部232排出到第二流体通道23的第二端口部231，并进一步排出到外部。第二延伸部33则离开第一连通部222，与密封部5分开，第一连通部222与第一腔体211恢复直接连通状态。接下来，活塞3达到最大速度后随之减速并到达内腔21的最上端。此后，如此反复地进行活塞3的往复移动，对此不再赘述。
138.在本实用新型的一个或一些实施方式中，还提供一种活塞缸1，其可包括上述的气垫结构4。以下，对于活塞缸1和气垫结构4的说明中与上述的内容重复的部分进行省略，该部分同样适用于此。
139.另外，活塞缸1可与外部的例如泵等流体供给设备(未示出)连接，通过流体供给设备以向第一腔体211或第二腔体212泵送流体或从第一腔体211或第二腔体212吸出流体的
方式来调节内腔21中的流体以驱动活塞3的往复移动。该流体供给设备可根据实际情况自由地进行选择，本实用新型不限于此。
140.本实用新型的活塞缸1可以应用于各类半导体处理设备中，但不限于此，还可以用于其他需要利用流路调节的机械设备领域中，例如，可以用于滑阀、闸阀等阀门中。
141.在本实用新型的一个或一些实施方式，本实用新型进一步提供一种半导体设备(未示出)，其可包括上述的活塞缸1。以下，对于与上述的内容重复的部分进行省略，该部分同样适用于此。该半导体设备可以是半导体处理设备或半导体加工设备，例如，半导体刻蚀设备、半导体清洗设备、光刻机、减薄机、划片机、测试机、分选机、探针机等，本实用新型不限于此。
142.以上对本实用新型的实施方式进行了说明，但是这仅用于帮助全面地理解本实用新型，本实用新型不限于此，本领域技术人员能够由这些记载进行多种修改及变形。因此，本实用新型的技术思想不限于上述的实施方式，所附的权利要求以及其等同或等价的变形均属于本实用新型的范畴。

技术特征：
1.一种活塞缸，其特征在于，包括：缸体，具有内腔和与所述内腔连通的第一流体通道；活塞，可往复移动地插入于所述内腔中，将所述内腔分隔为与所述第一流体通道连通的第一腔体和与所述第一流体通道隔开的第二腔体；以及气垫结构，设置于所述活塞缸中，所述气垫结构包括：密封部，以能够与往复移动的所述活塞接触而将所述第一腔体和所述第一流体通道隔开的方式设置在所述缸体的内壁上；流体控制部，包括旁通流体通道和流量调节部件，所述旁通流体通道设置在所述第一腔体与所述第一流体通道之间，所述流量调节部件在第一腔体侧插入于所述旁通流体通道中；以及加固部，设置于所述流体控制部的第一腔体侧。2.根据权利要求1所述的活塞缸，其特征在于，当所述第一腔体的体积减小并且所述活塞与所述密封部接触时，所述第一腔体中的流体经由所述旁通流体通道排出到所述第一流体通道。3.根据权利要求1所述的活塞缸，其特征在于，所述流量调节部件通过过盈配合安装于所述旁通流体通道中。4.根据权利要求3所述的活塞缸，其特征在于，所述流量调节部件设有供流体流过的孔口，所述孔口的孔径根据流体的压力而变化。5.根据权利要求1所述的活塞缸，其特征在于，所述流量调节部件的第一腔体侧的端面与形成所述第一腔体的所述缸体的流体控制部侧的壁面位于同一平面，所述加固部为冲压槽，形成于所述端面和所述壁面之间。6.根据权利要求1所述的活塞缸，其特征在于，所述流量调节部件与所述旁通流体通道的壁部之间形成有螺纹孔，所述加固部为螺钉，所述螺钉紧固到所述螺纹孔。7.根据权利要求1所述的活塞缸，其特征在于，在所述旁通流体通道的壁部设有卡止所述流量调节部件的台阶，在第一腔体侧的旁通流体通道的壁部形成有凹槽，所述加固部为卡圈，所述卡圈插入到所述凹槽内，所述流量调节部件卡止在所述卡圈与所述台阶之间。8.根据权利要求1所述的活塞缸，其特征在于，所述加固部为支架，以覆盖所述流量调节部件的方式设置于形成所述第一腔体的所述缸体的所述流体控制部侧的壁部，所述支架形成有将所述第一腔体与所述旁通流体通道连通的通孔。9.一种半导体设备，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的活塞缸。

技术总结
本实用新型提供一种活塞缸和半导体设备，所述活塞缸包括：缸体，具有内腔和与所述内腔连通的第一流体通道；活塞，可往复移动地插入于所述内腔中，将所述内腔分隔为与所述第一流体通道连通的第一腔体和与所述第一流体通道隔开的第二腔体；以及气垫结构，设置于所述活塞缸中，所述气垫结构包括：密封部，以能够与往复移动的所述活塞接触而将所述第一腔体和所述第一流体通道隔开的方式设置在所述缸体的内壁上；流体控制部，包括旁通流体通道和流量调节部件，所述旁通流体通道设置在所述第一腔体与所述第一流体通道之间，所述流量调节部件在第一腔体侧插入于所述旁通流体通道中；以及加固部，设置于所述流体控制部。设置于所述流体控制部。设置于所述流体控制部。


技术研发人员：金秀宪 车世旭 金亨泰 白春金
受保护的技术使用者：盛吉盛（韩国）半导体科技有限公司
技术研发日：2022.10.13
技术公布日：2023/7/14