CN103368311A - 封闭电动机和真空泵 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种封闭电动机,能够将树脂制的容器的厚度降低。与真空泵连结且作为真空泵的旋转驱动源而使用的封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和非导电性的容器,该容器配置在定子铁心与转子之间,且将定子铁心和转子隔离,并以树脂、陶瓷、或者这些的复合材料为材料。容器通过粘结剂与定子铁心粘结。
Description
技术领域
本发明涉及封闭电动机(canned motor)。
背景技术
从以往就知道一种真空泵,具有例如下述专利文献1所记载的电机。该真空泵广泛使用于半导体制造工序中的真空腔内的工序气体的排气等。
在这种真空泵用的电机中,为了将真空泵密封而形成有将电机定子和电机转子隔离的转子室,转子室通过固定在真空泵侧的隔壁、即容器(can)而成为相对于电机定子被密闭的空间。这样,具有使电机定子和电机转子被容器隔离了的结构的电机被称为封闭电动机。该封闭电动机通常设置在真空泵的泵转子的端部,并与泵转子直接连结。
在该封闭电动机中,以往一直使用有薄厚度不锈钢等的非磁性金属制的容器。但是,在使用非磁性金属制的容器的情况下,通过来自电机定子的磁通量的作用而在表面上产生涡电流,根据此时的损失而使电机效率降低。另一方面,也使用有树脂制的容器部件,但是为了维持隔壁的机械强度,而与金属制容器部件相比使隔壁的板厚尺寸变大。例如,在化学液输送用泵的情况下,一般几乎不产生根据在电机定子内侧的减压而造成的压力变动,另外,在电机周围的大气压侧产生的向相对于容器部件的压缩方向的压力变动也是微小的。当然,通常施加有使容器部件向外侧扩张的方向的压力,在该情况下,所施加的压力通过位于容器部件的外周的定子铁心而支承,因此,即使是厚度比较薄的容器部件也不会发生扩张断裂。相对于此,在真空泵用的封闭电动机中,根据在运转中产生的转子室内的真空区域与电机周围的大气压之间的压力差,而在容器部件上直接作用有向压缩方向的较大的压力。换言之,容器部件向着转子室内侧承受较大的拉伸力。因此,在真空泵用封闭电动机中,为了防止容器部件根据压缩力而向径向内侧压曲变形,通过使容器的厚度变大而使容器部件的强度增强。
在具有树脂制的容器的封闭电动机中,当使容器的厚度过小时,会产生容器的机械强度降低,而无法承受真空泵的压力变动的担忧。由此,使容器的厚度变小是有限度的。树脂制的容器的厚度通常基于在JIS B8267等中记载的压力容器计算方法而设定,为1.5~2.0mm左右。
在先技术文献
专利文献1:日本特开2005-184958号公报
专利文献2:日本特开2011-101594号公报
专利文献3:日本特开平11-89158号公报
专利文献4:日本特开2003-153494号公报
专利文献5:日本特开平10-52002号公报
专利文献6:日本特开平5-223098号公报
专利文献7:日本特开昭61-231848号公报
根据以上内容,要求在具有树脂制的容器的封闭电动机中,将电机定子和电机转子的隔离距离减少而提高电机特性。另外,在该封闭电动机中,当为了使电机定子通过泵轴承而悬臂支承,从而使泵轴承、与封闭电动机的与泵轴承为相反侧的端部之间的距离、即悬伸距离变长时,会担心产生使泵主轴上所必须的机械强度增大、或者易于产生振动的问题。由此,要求将封闭电动机的悬伸距离减小。而且,作为真空泵的一般课题而要求易于进行制造、和将维持管理的负担减轻等情况。
发明内容
本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而做出的,例如能够通过以下的方式而实现。
本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和非导电性的容器,该容器配置在定子铁心与转子之间,且在与定子铁心抵接的状态下,将定子铁心和转子隔离,并以树脂、陶瓷、或者这些的复合材料为材料。容器通过粘结剂与定子铁心粘结。
本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和树脂制的容器,该容器配置在定子铁心与所述转子之间,且将定子铁心和转子隔离。容器具有在转子的旋转中心轴线方向上延伸的中空形状的主体部。主体部的外径侧的面以及内径侧的面的至少一方为相对于如下的旋转中心轴线的倾斜度不足0.5度的大致水平状,其中,该旋转中心轴线为,旋转中心轴线方向上的与定子铁心相对的相对范围中的至少一部分范围内的旋转中心轴线。
本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,通过将定子的内周部覆盖的树脂隔壁而使定子与转子隔离,并使用于真空泵的旋转驱动,隔壁的外周部形成与定子的磁极齿部在径向上啮合的啮合部。
本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和配置在定子铁心与转子之间且将定子铁心和转子隔离的容器,并且该容器具有:沿着转子的旋转中心轴线方向延伸的中空形状的主体部;和开口部,该开口部形成旋转中心轴线方向上的作为与真空泵直接连结一侧的第一侧的主体部的开口。定子铁心和转子通过容器和沿着圆周方向配置在容器的开口部的外面上的O型环而气密地隔离。
附图说明
图1是表示作为本发明的实施例1-A的真空泵的概略结构的说明图。
图2是表示作为实施例1-A的封闭电动机的概略结构的说明图。
图3A是表示作为实施例1-B的封闭电动机的容器的结构的说明图。
图3B是表示作为实施例1-B的封闭电动机的容器的结构的说明图。
图4是表示作为实施例1-C的封闭电动机的容器的结构的说明图。
图5是表示作为实施例1-D的容器与定子铁心的粘结结构的剖视图。
图6是表示作为实施例1-E的容器与定子铁心的粘结结构的剖视图。
图7是表示作为实施例2-A的封闭电动机的概略结构的说明图。
图8是表示容器的制造方法的说明图。
图9是具体表示作为实施例3-A的隔壁的立体图。
图10是表示隔壁的其他构成例的立体图。
图11是电机的径向的剖视图。
图12是图11的局部放大图。
图13是具体表示隔壁的局部剖视图。
图14是表示隔壁的啮合部的其他例的局部剖视图。
图15是表示隔壁的啮合部的其他例的局部剖视图。
图16是表示隔壁的啮合部的其他例的局部剖视图。
图17是表示隔壁的啮合部的其他例的局部剖视图。
图18是表示作为实施例4-A的封闭电动机的概略结构的说明图。
图19是表示作为比较例的封闭电动机的概略结构的说明图。
图20是表示作为实施例4-B的封闭电动机的容器的结构的说明图。
图21是从开口侧观察到的容器的图。
附图标记说明
1-20 真空泵
1-30 转子
1-31 第一级转子
1-32 第二级转子
1-33 第三级转子
1-34 泵主轴
1-40 外壳
1-50、1-60 轴承部件
1-51、1-61 轴承
1-70 定时齿轮
1-100、2-100、4-100 电机
1-110、2-110、4-110 定子
1-111、1-411、1-511、2-111、4-111 定子铁心
1-112、1-113、2-112、4-112 线圈部
1-120、2-120、4-120 转子
1-130、1-230、1-330、1-430、1-530、2-130、4-130、4-230 容器
1-131、1-231、1-331、2-131、4-131、4-231 主体部
1-132、1-232、1-332、2-132、4-132、4-232 封闭部
1-133、1-233、1-333、2-133、4-133、4-233 开口部
2-134第一主体部
2-134a 外面
2-134b 内面
2-135 第二主体部
1-140、2-140、4-140 定子构架
1-141、2-141、4-141 构架主体
1-142、2-142、4-142 侧板
1-145、1-147、2-145、4-143、4-144 凹部
1-146、2-146 突出部
1-150、1-160、2-150 加强部件
1-153、1-154、2-153、4-151、4-152 O型环
1-161、4-234 第一部位
1-162、4-235 第二部位
1-163 第三部位
1-171、1-172 树脂
2-210 上面侧部位
2-211 上面
2-220 下面侧部位
2-221 下面
1-234、4-236 肋
1-481、1-581 粘结剂
1-482 底层
1-515 突齿
1-516 空间
1-585 部件
S1 外方侧
S2 连结侧
AR 旋转中心轴线
PM 成型品
FR 相对范围
P 泵
M 电机部分
C 中心轴
3-11 电机定子
3-13 安装部
3-16’-1、3-16’-2 轴
3-17-1、3-17-2 转子室
3-18-1、3-18-2 树脂隔壁(容器部件)
3-19 永磁铁
3-22 定子铁心
3-20 磁极齿部
3-20-1 磁极基部
3-20-2、3-20-2’ 延长部
3-21 绕线
3-30 槽
3-181 主体部
3-182、3-183 端部
3-184 环状凸缘部
3-185、3-185’、3-285、3-385、3-485 突起部
3-185-1、3-285-1、3-485-1 基部
3-185-2、3-285-2、3-485-2 延长部
3-185-3、3-185’-3、3-285-3、3-385-3、3-485-3 啮合面
3-185-4、3-185’-4、3-285-4 前端面
3-187、3-387 绕线保持部
3-186 槽
3-288、3-388、3-488 凹部(槽)
4-134 层差部。
具体实施方式
1.第一实施方式组:
本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和非导电性的容器,该容器配置在定子铁心与转子之间,且在与定子铁心抵接的状态下,将定子铁心和转子隔离,并以树脂、陶瓷、或者这些的复合材料为材料。容器通过粘结剂与定子铁心粘结。
根据该封闭电动机,容器与定子铁心抵接,而且通过粘结剂而粘结,因此容器和定子铁心成为一体形成的状态。因此,定子铁心能够对与定子铁心对应的位置的容器的机械强度进行加强,且与该情况对应地,能够减少该位置上的树脂制的容器的厚度。该结果为,能够提高电机特性。
本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和非导电性的容器,该容器配置在定子铁心与转子之间,且在与定子铁心抵接的状态下,将定子铁心和转子隔离,并以树脂、陶瓷、或者这些的复合材料为材料。容器经由形成于该容器的外表面上的底层,并通过粘结剂而与定子铁心粘结,底层通过与容器相比,与粘结剂的亲和性较高的非导电性材料而形成。
根据该封闭电动机,能够提高定子铁心与容器的粘结强度,因此,定子铁心能够进一步地加强容器的机械强度。该结果为,能够进一步地减少树脂制的容器的厚度。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,封闭电动机还具有加强部件,该加强部件是配置在转子的旋转中心轴线方向上的定子铁心的外侧的环状的加强部件,与容器的外面在圆周方向上抵接。根据该方式,在定子铁心的外侧的区域中,也能够使加强部件来加强容器的机械强度,并与该情况对应地,能够减少该位置上的树脂制的容器的厚度。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,容器通过粘结剂与加强部件粘结。根据该方式,容器与加强部件成为一体形成的状态,因此,能够进一步地加强定子铁心的外侧的区域中的容器的机械强度,并与该情况对应地,能够进一步地减少该位置上的树脂制的容器的厚度。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,容器经由形成于该容器的外表面上的底层,并通过粘结剂而与加强部件粘结。底层也可以为,通过与加强部件相比,与粘结剂的亲和性较高的非导电性材料而形成。根据该方式,能够提高加强部件和容器的粘结强度,因此,能够使加强部件进一步地加强容器的机械强度,并能够进一步地减少树脂制的容器的厚度。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,加强部件的线膨胀系数为定子铁心的线膨胀系数以下。根据该方式,能够将在由真空泵的驱动而产生压缩热从而使加强部件热膨胀时,从加强部件向容器作用的应力降低。因此,能够降低容器所必需的机械强度,该结果为,能够减少容器的厚度。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,在定子铁心中向着该定子铁心的中心突出的多个突齿的内周侧的端部之间的空间中,配置有与突齿卡合的非导电性的部件。根据该方式,粘结剂的粘结面积增大,由此,能够提高定子铁心与容器的粘结强度。因此,定子铁心能够进一步地加强容器的机械强度,并能够进一步地减少树脂制的容器的厚度。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,封闭电动机还具有:定子构架,该定子构架与定子铁心相比,在转子的旋转中心轴线方向上形成得较长,在定子铁心嵌入至定子构架的内部空间中的状态下,将该定子铁心固定;和树脂,该树脂处于与线圈部对应的区域中,该线圈部从定子铁心的旋转中心轴线方向的两端向着该定子铁心的外侧突出,并且该树脂填充至形成在定子构架与容器之间的区域中的封闭空间中。根据该方式,通过所填充的树脂能够进一步地加强容器的机械强度,与该情况对应地,能够减少该位置上的树脂制的容器的厚度。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,所填充的树脂的线膨胀系数为,定子铁心的线膨胀系数以下。根据该方式,能够将在由真空泵的驱动而产生压缩热从而使所填充的树脂热膨胀时,从所填充的树脂经由加强部件向容器作用的应力降低。因此,能够降低容器所必需的机械强度,该结果为,能够减少容器的厚度。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,容器具有:沿着转子的旋转中心轴线方向的中空形状的主体部;在旋转中心轴线方向上的第一侧,将主体部的内部空间封闭的封闭部;和形成主体部的开口的开口部,该开口位于第一侧的相反侧即第二侧,封闭部包含从第二侧向着第一侧而使内径缩径的部位。根据该方式,使容器的内部的容积减少,该结果为,能够减少在使真空泵驱动时的容器内部与真空泵(泵室)之间的气体移动量。即,能够减少从设置在容器的内部与泵室之间的轴承部通过的气体量。因此,能够抑制随着气体移动而造成的润滑剂的减少,能够减少真空泵的维持管理的负担。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,封闭部具有,使中央部从第二侧向着第一侧鼓出的圆顶形状。根据该方式,能够提高封闭部的机械强度。另外,由此,也能够减少封闭部的厚度。若减少封闭部的厚度,则主体部与封闭部的厚度之差也会减少,由此,易于通过注射成型来制造树脂制的容器。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,在封闭部的第一侧的面以及第二侧的面的至少一方上形成有肋。根据该方式,能够提高封闭部的机械强度。另外,由此,也能够减少封闭部的厚度。而且,在注射成型中,在成型后且脱模时,要将成型品残留在内模(阳模)上。由此,在封闭部的第二侧的面上形成有肋的情况下,成型品易于与内模卡定,该结果为,易于通过注射成型来制造树脂制的容器。
本发明的一个实施方式提供一种真空泵。该真空泵也可以具有上述实施方式中任一项所述的封闭电动机。
本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和容器,该容器配置在定子铁心与转子之间,且在与定子铁心抵接的状态下,将定子铁心和转子隔离。容器具有:沿着转子的旋转中心轴线方向延伸的中空形状的主体部;在旋转中心轴线方向上的第一侧,将主体部的内部空间封闭的封闭部;和形成主体部的开口的开口部,该开口位于第一侧的相反侧即第二侧。封闭部包含从第二侧向着第一侧而使内径缩径的部位。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,封闭部具有,使中央部从第二侧向着第一侧鼓出的圆顶形状。在本发明的一个实施方式中,也可以为,在封闭部的第一侧的面以及第二侧的面的至少一方上形成有肋。上述各种实施方式能够任意地组合。
而且,本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和非导电性的容器,该容器配置在定子铁心与转子之间,且在与定子铁心抵接的状态下,将定子铁心和转子隔离,并以树脂、陶瓷、或者这些的复合材料为材料。容器通过粘结剂与定子铁心粘结。另外,本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和非导电性的容器,该容器配置在定子铁心与转子之间,且在与定子铁心抵接的状态下,将定子铁心和转子隔离,并以树脂、陶瓷、或者这些的复合材料为材料。容器经由形成于该容器的外表面上的底层,并通过粘结剂而与定子铁心粘结,底层通过与容器相比,与粘结剂的亲和性较高的非导电性材料而形成。另外,本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和容器,该容器配置在定子铁心与转子之间,且在与定子铁心抵接的状态下,将定子铁心和转子隔离。容器具有:沿着转子的旋转中心轴线方向延伸的中空形状的主体部;在旋转中心轴线方向上的第一侧,将主体部的内部空间封闭的封闭部;和形成主体部的开口的开口部,该开口位于第一侧的相反侧即第二侧。封闭部包含从第二侧向着第一侧而使内径缩径的部位。这些实施方式的封闭电动机不限于泵、能够适用于各种泵。例如,这些实施方式的封闭电动机能够适用于液体泵、和作为广义上的一种气体泵的送风机。另外,这些实施方式的封闭电动机能够使适用在真空泵中而得到的上述实施方式任意地组合。以下,对于本发明的第一实施方式组,以更具体的实施方式为例来进行说明。以下,以真空泵为例进行说明,但以下所说明的实施方式如上述那样地,并不限定于真空泵。
1-A.实施例1-A:
图1表示真空泵1-20的概略剖视图。在图1中表示包含真空泵1-20所具有的旋转中心轴线AR在内的截面。如图所示,真空泵1-20具有一对转子1-30(在图1中仅表示一方的转子)。在本实施方式中,转子1-30具有第一级转子1-31、第二级转子1-32、以及第三级转子1-33、和泵主轴1-34。该转子1-30在其两端部的附近,通过设在轴承部件1-50、1-60上的轴承1-51、1-61而支承。该转子1-30收容在外壳1-40中,在外壳1-40的上方形成有吸气口(图示省略),在下方形成有排气口(图示省略)。
该转子1-30通过设在真空泵1-20的旋转中心轴线AR的一端侧的电机1-100而驱动。在一对转子1-30的一端侧的轴端上固定有相互啮合的一对定时齿轮1-70(在图1中仅表示一方的齿轮)。定子1-30的另一侧的轴端与电机1-100连结。在本实施方式中,电机1-100为无刷直流电机。此外,在图1中,将电机1-100的结构简略化地表示。
当将电机1-100驱动时,一对转子1-30以在外壳1-40的内面以及转子1-30彼此之间将微小的间隙保持的方式,非接触地向相反方向旋转。随着一对转子1-30的旋转,吸入侧的气体被封闭至转子1-30与外周1-40之间,而移送至喷出侧。从吸气口(图示省略)导入的气体通过三层的转子1-30压缩移送,而从排气口(图示省略)排出。
图2表示将转子1-30旋转驱动的电机1-100的概略结构。在以下的说明中,对于电机1-100,将旋转中心轴线AR方向上的与真空泵1-20(更具体地,转子1-30)连结的一侧称为连结侧S2,将与连结侧S2相反的一侧称为外方侧S1。如图2所示,电机1-100具有定子1-110、转子1-120、容器1-130、定子构架1-140、和加强部件1-150、1-160。
定子构架1-140具有构架主体1-141和侧板1-142。构架主体1-141具有沿着旋转中心轴线AR而形成有内部空间的圆筒形状。构架主体1-141具有突出部1-146。突出部1-146是从构架主体1-141的内面向内侧突出的部位,在构架主体1-141的连结侧S2的端部附近,以旋转中心轴线AR为中心而形成为环状。突出部1-146的突出长度形成得与开口部1-133从主体部1-131(具体后述)突出的突出长度大致相等。侧板1-142具有圆板形状,将构架主体1-141的外方侧S1的开口封闭。在构架主体1-141的外方侧S1的端面上形成有凹部1-145,在该凹部1-145中配置有O型环1-153。O型环1-153在构架主体1-141与侧板1-142之间,向旋转中心轴线AR方向压缩,将定子构架1-140的内部与外部之间密封。此外,侧板1-142通过螺栓(未图示)安装到构架主体1-141上。该定子构架1-140能够例如通过铁或铝而形成。定子1-110、转子1-120以及容器1-130收容在该定子构架1-140的内部空间中。
定子1-110具有在定子铁心1-111上安装有线圈的结构。在定子1-110的旋转中心轴线AR方向的两端,向着定子铁心1-111的外方而突出有线圈部1-112、1-113。通过使定子铁心1-111嵌入至定子构架1-140的构架主体1-141的内部中,而使定子1-110以与旋转中心轴线AR同心的方式固定到定子构架1-140上。定子铁心1-111能够例如将硅素钢板层叠而形成。转子1-120以与旋转中心轴AR同心的方式配置在定子1-110的内部,且与真空泵1-20的转子1-30的泵主轴1-34直接连结。
在该定子1-110与转子1-120之间设有容器1-130。容器1-130将定子1-110和转子1-120隔离。该容器1-130具有主体部1-131、封闭部1-132和开口部1-133。主体部1-131具有大致圆筒形状,以与旋转中心轴线AR同心的方式配置。该主体部1-131沿着旋转中心轴线AR方向上的定子1-110的设置范围的整体而形成。
封闭部1-132是容器1-130的外方侧S1的端面,通过主体部1-131的外方侧S1的端部将主体部1-131的内部空间封闭。开口部1-133是容器1-130的连结侧S2的端部,形成容器1-130的连结侧S2的开口。在本实施方式中,开口部1-133具有使其外径比主体部1-131的外径形成得大的凸缘形状。
该容器1-130通过非导电性的树脂而形成,主体部1-131、封闭部1-132以及开口部1-133一体地形成。容器1-130的材料不限于树脂,也可以为陶瓷,也可以为树脂与陶瓷的复合材料。在本实施例中,容器1-130的材质为PPS(Polyphenylenesulfide;聚苯硫醚)树脂。主体部1-131以及开口部1-133的厚度为薄厚度,具体地例如能够为0.5mm~1.0mm。封闭部1-132的厚度比主体部1-131的厚度形成得大,例如能够为1.5mm~2.0mm。从提高电机特性的观点来看优选为,主体部1-131的厚度为非常小。另外,从将与电机1-100的外方侧S1的端部的距离即悬伸距离缩短的观点来看优选为,开口部1-133(凸缘形状)的旋转中心轴线AR方向的宽度为非常小。
该容器1-130以使定子铁心1-111与主体部1-131在圆周方向上抵接的方式安装。而且,定子铁心1-111和主体部1-131在该抵接位置上通过粘结剂而粘结。这样,通过使定子铁心1-111和主体部1-131通过粘结剂而粘结,成为定子铁心1-111与主体部1-131一体形成的状态。由此,定子铁心1-111能够对与定子铁心1-111对应的位置的主体部1-131的机械强度进行加强。由此,在与定子铁心1-111对应的位置上,能够使上述的主体部1-131薄壁化。此外,对于粘结剂考虑到真空泵1-20工作时的耐热性,而能够使用硅类和环氧类等。
另外,容器1-130在使突出部1-146的连结侧S2的端面与开口部1-133的外方侧S1的端面抵接的状态下安装。此时,突出部1-146的内侧的端面与主体部1-131的外面在圆周方向上抵接。该突出部1-146具有容器1-130的旋转中心轴线AR方向的定位功能。
加强部件1-150具有内径与主体部1-131的外径大致相等的环状形状。该加强部件1-150以使加强部件1-150和主体部1-131在圆周方向上抵接的方式,与旋转中心轴线AR上的定子铁心1-111相比嵌入至外侧(连结侧S2)。加强部件1-150的外方侧S1的端部与定子铁心1-111抵接,连结侧S2的端部以嵌入至形成在突出部1-146的外方侧S1的切缺形状中的方式抵接。加强部件1-150优选为,具有100MPa以上的拉伸强度的树脂制部件或者非磁性金属部件。
而且,加强部件1-150和主体部1-131在这些抵接位置上通过粘结剂而粘结。这样,通过使加强部件1-150和主体部1-131通过粘结剂而粘结,成为加强部件1-150与主体部1-131一体形成的状态。由此,与定子铁心1-111相比在连结侧S2,也能够使加强部件1-150对主体部1-131的机械强度进行加强。由此,与定子铁心1-111相比,能够使连结侧S2的主体部1-131薄壁化。此外,与加强部件1-150相比连结侧S2的主体部131通过与突出部1-146抵接,而使其机械强度被加强。当然,也可以使主体部1-131与突出部1-146通过粘结剂而粘结。
加强部件1-160具有第一部位1-161、第二部位1-162、和第三部位1-163。第一部位1-161在加强部件1-160中最位于连结侧S2,具有内径与主体部1-131的外径大致相等的环状形状。第二部位1-162具有从第一部位1-161向着径向外方以同心状延伸的凸缘形状。第三部位1-163具有从第二部件1-162的外方侧的端部向着外方侧S1延伸的环状形状。
该加强部件1-160以使第一部位1-161与主体部1-131在圆周方向上抵接的方式,与旋转中心轴线AR上的定子铁心1-111相比嵌入至外侧。此时,第一部位1-161的外方侧S1侧的端部,与线圈部1-113相比位于外方侧S1,并且在旋转中心轴线AR方向上,位于与容器1-130的主体部1-131的外方侧S1侧的端部相同的位置上。第一部位1-161的连结侧S2的端部与定子铁心1-111抵接。而且,第一部位1-161和主体部1-131在这些抵接位置上通过粘结剂而粘结。由此,第一部位1-131能够对定子铁心1-111的外方侧S1的主体部1-131的机械强度进行加强。由此,能够使与定子铁心1-111相比外方侧S1的主体部1-131薄壁化。
另外,与第二部位1-162的旋转中心轴线AR正交的方向的长度形成为,与主体部1-131的外面和构架主体1-141的内面之间的间隔距离相等的长度。由此,第三部位1-163与构架主体1-141的内面抵接。通过该结构,能够进一步地加强与定子铁心1-111相比外方侧S1的主体部1-131的机械强度。
在与构架主体1-141的第三部位1-163对应的位置上形成有凹部1-147,在该凹部1-147中配置有O型环1-154。该O型环1-154在构架主体1-141与第三部位1-163之间,向与旋转中心轴线AR正交的方向压缩,将加强部件1-160的连结侧S2和外方侧S1之间密封。
另外,在线圈部1-112、1-113的周围,在构架主体1-141与主体部1-131之间的区域中形成有密闭空间,线圈部1-112、1-113收容在该密封空间内。具体地,连结侧S2侧的线圈部1-112收容在由构架主体1-141、突出部1-146、加强部件1-150以及定子铁心1-111封闭的空间中。另外,外方侧S1侧的线圈部1-113收容在由构架主体1-141、第一部位1-161以及第二部位1-162封闭的空间中。在这些封闭空间中分别填充有树脂1-171、1-172。通过该结构,能够进一步地加强定子铁心1-111的两端部上的主体部1-131的机械强度。
在该电机1-100中优选为,加强部件1-150、1-160的线膨胀系数为定子铁心1-111的线膨胀系数以下。同样地优选为,树脂1-171、1-172的线膨胀系数为,定子铁心1-111的线膨胀系数以下。这样,能够将在由真空泵1-20的驱动而产生压缩热从而使加强部件1-150、1-160和树脂1-171、1-172热膨胀时,从加强部件1-150、1-160和树脂1-171、1-172向主体部1-131作用的应力降低。因此,能够降低主体部1-131所必需的机械强度,该结果为,能够减少主体部1-131的厚度。另外,根据同样的理由而优选为,使用于定子铁心1-111与主体部1-131的粘结、以及加强部件1-150、1-160与主体部1-131的粘结中的粘结剂的线膨胀系数,为定子铁心1-111的线膨胀系数以下。此外,同样地优选为,加强部件1-150、1-160以及树脂1-171、1-172的线膨胀系数为构架主体1-141的线膨胀系数以下,但是通常构架主体1-141的线膨胀系数为定子铁心1-111的线膨胀系数以上。由此,只要加强部件1-150、1-160以及树脂1-171、1-172的线膨胀系数为定子铁心1-111的线膨胀系数以下,通常就能够满足处于构架主体1-141的线膨胀系数以下的条件。
根据该电机1-100,通过上述各种结构而能够对容器1-130的主体部1-131的机械强度进行加强,与该情况对应地,能够使主体部1-131的厚度变薄。因此,能够提高电机1-100的特性。另外,通过使容器1-130的封闭部1-132的厚度与主体部1-131相比变厚,而能够确保封闭部件1-132上所必要的机械强度。
该电机1-00的容器1-130也能够通过注射成型而恰当地制造。在注射成型中,为了使树脂在金属模具的腔内顺畅地流通,优选为使成型品的厚度以某种程度统一。因此,也可以以下这样地制造容器1-130。即也可以为,首先,将主体部1-131、封闭部1-132以及开口部1-133以封闭部1-132的厚度注射成型,然后,通过切削加工等而使主体部1-131以及开口部1-133薄壁化。另外,在注射成型中,在成型后且顺畅地脱模时,在成型品上设有微小的斜度。如上述那样地,在通过切削加工等而使主体部1-131以及开口部1-133薄壁化的情况下,也能够以不产生该斜度的方式进行加工。这样,能够易于将主体部1-131、定子铁心1-111以及加强部件1-150、1-160通过粘结剂粘结。
1-B.实施例1-B:
图3(A)以及图3(B)表示作为实施例1-B的真空泵1-230的结构。作为实施例1-B的真空泵中,仅容器的结构的一部分与实施例1-A不同,其他点与实施例1-A相同。由此,在以下,仅以与实施例1-A不同的点来说明容器1-230。图3(A)是容器1-230的局部剖视图。图3(B)是从连结侧S2观察到的容器1-230的图。
容器1-230与实施例1-A同样地具有主体部1-231、封闭部1-232、和开口部1-233。封闭部1-232在与主体部1-231的连接侧的端部上,带有微小的圆曲。在封闭部1-232的内面上,从主体部1-231的外方侧S1的端部向着封闭部1-232的中心部的附近,以沿圆周方向间隔设置的方式形成有肋1-234。肋1-234从主体部1-231的外方侧S1的端部逐渐使厚度变小,并且以与封闭部1-232的中心部附近连接的方式形成。由此,肋1-234不会与螺栓等的定子1-30的安装部件相干涉,该安装部件配置在容器1-230的封闭部1-232附近的内部空间中的、旋转中心轴线AR附近的空间中。
根据该结构,能够提高封闭部1-232的强度。另外,由此,与该情况对应地能够较少封闭部1-232的厚度。由此,如上述那样地,在通过注射成型来制造使封闭部1-232在整体上具有厚度的成型品,然后进行切削加工而制造容器1-230的情况下,能够减少注射成型的成型品的厚度,该结果为,能够降低切削加工量。
另外,根据该结构,由于在形成有肋1-234的位置的截面上,内径从连结侧S2向着外方侧S1缩径,与该情况对应地,即与肋1-234的容积的变化对应地,使容器1-230的内部的空间容积变小。该结构为,能够降低使真空泵1-20驱动时的、在容器1-230的内部与真空泵1-20之间的气体移动量。也就是说,能够降低从设置在容器1-230的内部与真空泵1-20的外壳1-40的内部空间之间的轴承1-51通过的气体量。因此,能够抑制随着气体移动而导致的润滑剂的减少,而能够降低真空泵1-20的维持管理的负担。
而且,在注射成型中,在成型后且脱模时,将成型品残留在内模中。根据容器1-230,在通过注射成型来制造容器1-230的情况下,在容器1-230上形成肋1-234,由此,使成型品易于与内模卡定,该结果为,易于制造容器1-230。
1-C.实施例1-C:
图4是表示作为实施例1-C的真空泵的容器1-330的结构的局部剖视图。如图所示,容器1-330的封闭部1-332具有使中央部从连结侧S2向着外方侧S1鼓出的圆顶形状。封闭部1-332的内面具有与外面配合的形状。根据该容器1-330,能够进一步地提高封闭部1-332的机械强度。而且,封闭部1-332的内径从连结侧S2向着外方侧S1缩径,因此实现与实施例1-B同样的效果。当然,在容器1-330上也可以与实施例1-B同样地形成肋。
1-D.实施例1-D:
图5是表示作为实施例1-D的真空泵的容器1-430与定子铁心1-411的粘结结构的剖视图。如图所示,在本实施例中,容器1-430经由形成在容器1-430的外表面上的底层1-482,并通过粘结剂1-481而与定子铁心1-411粘结。即,在容器1-430的外表面上形成有底层1-482,该底层1-482通过粘结剂1-481与定子铁心1-411粘结。在本实施例中,底层1-482仅形成在容器1-430的外表面中的、与定子铁心1-411的粘结区域上,但是也可以为,在容器1-430的外表面的整体范围内形成。
底层1-482能够通过与容器1-430相比,与粘结剂1-481的亲和性高的各种非导电性材料而形成。作为这种非导电性材料,例如可以使用聚酰亚胺树脂以及交联成分。底层1-482也可以通过糊状材料的涂敷而形成,也可以通过电镀和镀膜等而形成。
根据该结构,即使在容器1-130通过与粘结剂的亲和性比较低的材料、例如PPS等的工程塑料而形成的情况下,也能够提高定子铁心1-411和容器1-430的粘结强度,因此,定子铁心1-411能够恰当地加强容器1-430的机械强度。该结果为,能够降低容器1-430的厚度。
而且,底层1-482也可以通过拉伸强度比容器1-430大的非导电性材料而形成。作为这种材料,例如可以使用Al2O3等陶瓷。在该情况下,也可以将陶瓷喷镀至容器1-430的表面,来形成底层1-482。根据该结构,能够加强已被薄壁化了的容器1-430的强度。
虽省略了图示,但也可以为,在上述的实施例1-D的结构的基础上或者将其代替,而使容器1-430经由底层1-482并通过粘结剂1-481而与加强部件1-150、1-160(参照实施例1-A)粘结。根据该结构,能够提高加强部件1-150、1-160与容器1-430的粘结强度,因此,加强部件1-150、1-160能够进一步地加强容器的机械强度,而能够进一步地减少容器1-430的厚度。
1-E.实施例1-E:
图6是表示作为实施例1-E的真空泵的容器1-530与定子铁心1-511的粘结结构的剖视图。图6表示与旋转中心轴线AR正交的截面。如图所示,定子铁心1-511具有从定子铁心1-511的中心突出的多个突齿1-515。在多个突齿1-515的内周侧的端部间集中卷绕有线圈1-512。在多个突齿1-515的内周侧的端部间形成有空间1-516。在该空间1-516的每个之中配置有与其两侧的突齿1-515卡合的非导电性的部件1-585。
部件1-585具有楔形,以将空间1-516封闭的方式插入至定子铁心1-511的内部。在本实施例中,部件1-585通过玻璃环氧树脂而形成。根据该结构,容器1-530与定子铁心1-511的突齿1-515通过粘结剂1-581而粘结。部件1-585与突齿1-515卡合,因此容器1-530与部件1-585的粘结有助于提高容器1-530与定子铁心1-511的粘结强度。这样,通过增大粘结剂1-581的粘结面积,而能使容器1-530与定子铁心1-511的粘结强度提高,并且定子铁心1-511能够进一步地加强容器1-530的机械强度。该结果为,能够进一步地减少容器1-530的厚度。
部件1-585也可以为,将树脂填充至空间1-516中而形成。另外,所填充的树脂也可以为粘结剂。在该情况下优选为,粘结剂具有能够承受电机1-100的使用温度的耐热性。另外,粘结剂的粘结强度优选为1kg/cm2(0.098MPa)以上。这些点对于粘结剂1-581也是同样地。
1-F.变形例:
1-F-1.变形例1-F-1:
实施例1-B和实施例1-C所示的容器的封闭部的内径从连结侧S2向着外方侧S1缩径,但该形状并不限于上述示例,能够为各种形状。例如,封闭部的形状能够为圆锥形状、圆锥台形状、凸型等。在该情况下,可以在封闭部的外面侧形成肋。当然,也可以在封闭部的内面和外面的双方形成肋。
1-F-2.实施例1-F-2:
容器1-130的主体部1-131不限于使其整体薄壁化的形状,也可以仅使整体的一部分薄壁化。例如,可以仅使主体部1-131中的与定子铁心1-111抵接的部分薄壁化。该形状的容器也可以通过在注射成型后进行切削加工而制造。
2.第二实施方式组:
本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和树脂制的容器,该容器配置在定子铁心与所述转子之间,且将定子铁心和转子隔离。容器具有在转子的旋转中心轴线方向上延伸的中空形状的主体部。主体部的外径侧的面以及内径侧的面的至少一方为相对于旋转中心轴线的倾斜度不足0.5度的大致水平状,其中,该旋转中心轴线为,旋转中心轴线方向上的与定子铁心相对的相对范围中的至少一部分范围内的旋转中心轴线。
在通过注射成型来制造树脂制的容器的情况下,在成型后且顺畅地脱模时,在成型品上形成微小的斜度。根据上述方式的封闭电动机,能够减小该容器的斜度,因此,能够将容器、定子铁心以及转子中的至少一方更平行地配置。因此,能够减少定子与转子的间隔距离。该结构为,能够提高电机特性。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,容器使相对范围的厚度比其他部位的厚度小。根据该方式,因为相对范围的厚度比其他部位的厚度小,所以能够进一步度减少定子与转子的间隔距离。在相对范围内,容器的机械强度通过定子铁心而加强,其他部位通过自身的厚度而恰当地确保机械强度,因此也能够确保容器整体的机械强度。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,容器在与相对范围相比旋转中心轴线方向上的第一侧,与相对范围相比使内径侧的厚度较大,在与相对范围相比第一方向的相反侧即第二侧,与相对范围相比使外径侧的厚度较大。在通过注射成型来制造具有与主体部对应的部位的成型品,然后通过对成型品进行加工,而将加工部位中的成型品的厚度减少,从而制造容器时,根据该方式能够抑制加工量,而进行高效的加工。
本发明的一个实施方式提供一种真空泵。该真空泵也可以具有上述方式中任一项的封闭电动机。
本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机用的容器的制造方法,该封闭电动机具有沿规定方向延伸的中空形状的主体部。该容器的制造方法具有:注射成型工序,通过注射成型来制造具有与主体部对应的部位的成型品;和加工工序,通过对成型品中的外径侧的面以及内径侧的面的至少一方进行加工,而将相对于至少一面的规定方向的斜度减少,从而对容器进行加工。根据该方式,能够恰当地制造上述方式的封闭电动机所具有的容器。
在本发明的一个实施方式中也可以为,加工工序包括将相对于至少一面的规定方式的斜度减少的工序。而且,也可以为,在加工工序中,在成型品的第一侧,对成型品的内径侧的面进行加工,而将该加工位置的厚度减少。另外,也可以为,在成型品的第二侧,对成型品的外径侧的面进行加工,而将该加工位置的厚度减少。根据该方式,能够恰当地制造如下的容器,该容器在与相对范围相比旋转中心轴线方向上的第一侧,与相对范围相比使内径侧的厚度较大,在与相对范围相比第一方向的相反侧即第二侧,与相对范围相比使外径侧的厚度较大。
本发明的一个实施方式具有上述的注射成型工序。另外,代替上述方式的加工工序而具有如下的工序,该工序通过对成型品中的外径侧的面以及内径侧的面中的至少一面进行加工,而将加工位置上的成型品的厚度减少。根据该方式,与仅通过注射成型来制造容器的情况相比,能够使容器形状的自由度变大。上述各种实施方式能够进行任意地组合。
另外,本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和树脂制的容器,该容器配置在定子铁心与转子之间,且在与定子铁心抵接的状态下,将定子铁心和转子隔离。容器具有:沿着转子的旋转中心轴线方向延伸的中空形状的主体部。主体部的外径侧的面以及内径侧的面的至少一方为相对于旋转中心轴线的倾斜度不足0.5度的大致水平状,其中,该旋转中心轴线为,旋转中心轴线方向上的与定子铁心相对的相对范围中的至少一部分范围内的旋转中心轴线。该实施方式的封闭电动机能够适用于各种泵。例如,该实施方式的封闭电动机能够适用于液体泵、和作为广义上的一种气体泵的送风机。另外,该实施方式的封闭电动机能够使适用在真空泵中而得到的上述实施方式任意地组合。以下,对于本发明的第二实施方式组,以更具体的实施方式为例来进行说明。以下,以真空泵为例进行说明,但以下所说明的实施方式如上述那样地,并不限定于真空泵。
2-A.实施例2-A:
在实施例2-A中,真空泵1-20的整体结构与上述实施例1-A相同。由此,以下主要说明与实施例1-A不同的点。图7表示将转子2-30旋转驱动的电机2-100的概略结构。在以下说明中,对于电机2-100,将旋转中心轴线AR方向上的与真空泵20(更具体地,转子30)连结的一侧称为连结侧S2,将与连结侧S2相反的一侧称为外方侧S1。如图7所示,电机2-100具有定子2-110、转子2-120、容器2-130、和定子构架2-140。
定子构架2-140具有构架主体2-141和侧板2-142。构架主体2-141具有沿着旋转中心轴线AR而形成有内部空间的圆筒形状。构架主体2-141具有突出部2-146。突出部2-146是从构架主体2-141的内面向内侧突出的部位,在构架主体2-141的连结侧S2的端部附近,以旋转中心轴线AR为中心而形成为环状。突出部2-146的突出长度形成得与开口部2-133从主体部2-131(具体后述)突出的突出长度大致相等。侧板2-142具有圆板形状,将构架主体2-141的外方侧S1的开口封闭。在构架主体2-141的外方侧S1的端面上形成有凹部2-145,在该凹部2-145中配置有O型环2-153。O型环2-153在构架主体2-141与侧板2-142之间,向旋转中心轴线AR方向压缩,将定子构架2-140的内部与外部之间密封。此外,侧板2-142通过螺栓(未图示)安装到构架主体2-141上。该定子构架2-140能够例如通过铁或铝而形成。定子2-110、转子2-120以及容器2-130收容在该定子构架2-140的内部空间中。
定子2-110具有在定子铁心2-111上安装有线圈的结构。在定子2-110的旋转中心轴线AR方向的两端,向着定子铁心2-111的外方而突出有线圈部2-112、2-113。通过使定子铁心2-111嵌入至定子构架2-140的构架主体2-141的内部中,而使定子2-110以与旋转中心轴线AR同心的方式固定到定子构架2-140上。定子铁心2-111能够例如将硅素钢板层叠而形成。转子2-120以与旋转中心轴AR同心的方式配置在定子2-110的内部,且与真空泵2-20的转子2-30的泵主轴2-34直接连结。
在该定子2-110与转子2-120之间设有容器2-130。容器2-130将定子2-110和转子2-120隔离。该容器2-130具有主体部2-131、封闭部2-132和开口部2-133。
主体部2-131具有大致圆筒形状,以与旋转中心轴线AR同心的方式配置。该主体部2-131具有外方侧S1的第一主体部2-134和连结侧S2的第二主体部2-135。第一主体部2-134以与定子铁心2-111的内面相对的方式,沿着旋转中心轴线AR方向上的定子2-110的设置范围的整体而形成。将主体部2-131中的与定子铁心2-111相对的范围称为相对范围FR。
第二主体部2-135与相对范围FR相比形成在连结侧S2。第二主体部2-135的厚度比第一主体2-134的厚度大。具体地,第二主体部2-135与第一主体部2-134相比,外径侧的厚度较大。即,第二主体部2-135的内面在与旋转中心轴线AR正交的方向上,位于与第一主体部2-134相同的位置上,但第二主体部2-135的外面与第一主体部2-134的外面相比位于外侧。该结果为,第二主体部2-135的外径比第一主体部2-134的外径大。该第二主体部2-135的外方侧S1的端面与定子铁心2-111的连结侧S2的端面抵接。
封闭部2-132是容器2-130的外方侧S1的端面,通过主体部2-131的外方侧S1的端部将主体部2-131的内部空间封闭。在本实施例中,封闭部2-132具有外径以及内径从连结侧S2向着外方侧S1变小的形状。该封闭部2-132的厚度比第一主体部2-134的厚度大。具体地,封闭部2-132与第一主体部2-134相比内径侧的厚度较大。即,封闭部2-132的外面在第一主体部2-134附近,在旋转中心轴线AR正交的方向上位于与第一主体部2-134大致相同的位置上,但是封闭部2-132的内面与第一主体部2-134的内面相比位于内侧。
开口部2-133是容器2-130的连结侧S2的端部,形成容器2-130的连结侧S2的开口。在本实施方式中,开口部2-133具有使其外径比主体部2-131的外径形成得大的凸缘形状。开口部2-133的外方侧S1的端面与突出部2-146的连结侧S2的端面抵接。通过该抵接关系、和上述的第二主体部2-135与定子铁心2-111的抵接关系,而使容器2-130的旋转中心轴线AR方向的位置被定位。
该容器2-130通过树脂而形成,主体部2-131、封闭部2-132以及开口部2-133一体地形成。在本实施例中,容器2-130的材质为PPS(Polyphenylenesulfide;聚苯硫醚)树脂。
在该容器2-130中,封闭部2-132以及第二主体部2-135的厚度,以具有能够承受真空泵2-20工作时的压力变动的机械强度的厚度而形成。这些厚度通常基于在JIS B8267等中所记载的压力容器计算方法而设定,为1.5mm~2.0mm左右。在本实施例中,开口部2-133的厚度(旋转中心轴线AR方向的厚度)与第二主体部2-135的厚度大致相同。这样,在利用注射成型来制造容器2-130时,能够使树脂在腔内顺畅地流通,因此易于进行制造。
另一方面,第一主体部2-134的厚度形成得比封闭部2-132以及第二主体部2-135的厚度小。第一主体部2-134的厚度例如能够为0.5mm~1.0mm。这样,通过使第一主体部2-134为薄壁化,而使定子铁心2-111与转子2-120的间隔距离变小,因此能够提高电机2-100的电机特性。
该第一主体部2-134的外面2-134a以及内面2-134b形成为,在相对范围FR的整体范围内,使相对于旋转中心轴线AR的倾斜度为0.5°以下的大致水平状。树脂制的容器通常通过注射成型而制造。另外,在注射成型中,以能够在成型后且顺畅地脱模的方式,在金属模具上设有微小的斜度。该斜度称为拔模斜度,通常为1~2°。由此,在成型品上也形成有斜度。从以上说明可知,第一主体部2-134的外面2-134a以及内面2-134b将以拔模斜度为起因的倾斜度减少。该主体部2-131的形状通过后述的容器2-130的制造方式而实现。
该倾斜度希望越小越好。例如,该倾斜度优选为0.3°以下,更优选为0.2°以下,最优选为0°。在本实施方式中,外面2-134a以及内面2-134b的倾斜度为0°。即,外面2-134a以及内面2-134b与旋转中心轴线AR准确地平行。在本实施例中,对于第二主体部2-135的外面以及内面,相对于旋转中心轴线AR的倾斜度也为0°。
该容器2-130以使定子铁心2-111和第一主体部2-134沿圆周方向抵接的方式安装。第一主体部2-134的外面2-134a相对于旋转中心轴线AR不具有倾斜度,因此,定子铁心2-111和第一主体部2-134能够在相对范围FR的整体范围内确实地紧密接触。换言之,对使外面2-134a相对于旋转中心轴线AR的倾斜度减少的情况对应地,能够使以该倾斜度为原因而在定子铁心2-111与外面2-134a之间产生的局部间隙减少。因此,与外面2-134a相对于旋转中心轴线AR具有倾斜度的情况相比,能够减小定子铁心2-111与转子2-120的间隔距离。另外,如上述那样地,第一主体部2-134与封闭部2-132以及第二主体部2-135相比薄壁化,但是,定子铁心2-111和第一主体部2-134在相对范围FR的整体范围内确实地紧密接触,由此,使第一主体部2-134的机械强度被定子铁心2-111加强。
另外,第一主体部2-134的内面2-134b相对于旋转中心轴线AR不具有倾斜度,因此,内面2-134b与转子2-120的间隔距离在旋转中心轴线AR方向的任意位置上是固定的。由于内面2-134b和转子2-120为了避免两者的干涉而需要确保规定的间隔距离,所以在内面2-134b相对于旋转中心轴线AR具有倾斜度的情况下,在局部将产生具有为了避免干涉所最低限必要的间隔距离的部位。另一方面,根据第一主体部2-134,与相对于旋转中心轴线AR具有倾斜度的情况相比,与该倾斜度减少的情况对应地,能够将定子铁心2-111与转子2-120的间隔距离减少。
而且,在本实施例中,定子铁心2-111与第一主体部2-134在这些抵接位置上通过粘结剂而粘结。这样,通过使定子铁心2-111和第一主体部2-134通过粘结剂而粘结,成为定子铁心2-111和第一主体部2-134一体形成的状态。由此,定子铁心2-111能够进一步地加强第一主体部2-134的机械强度。此外,对于粘结剂考虑到真空泵2-20工作时的耐热性,能够使用耐热性粘结剂、例如硅类和环氧类等。
上述容器2-130能够以下这样地制造。首先,通过注射成型来制造具有与主体部2-131、封闭部2-132以及开口部2-133对应的部位的成型品PM。接着,通过对成型品PM中的外径侧的面以及内径侧的面进行加工,而将该加工位置上的成型品PM的厚度减少,从而制造容器2-130。根据该制造顺序,不会受到以注射成型为原因的形状制约,能够提高容器的形状的自由度。以下,具体说明成型品PM的加工。
图8表示容器的制造方法,更具体地表示成型品PM的加工方法。在图8中,仅表示成型品PM的一半截面。在成型品PM的与第一主体部2-134对应的部位上形成有上面2-111和下面2-221。上面2-111和下面2-221以拔模斜度为原因,而相对于旋转中心轴线AR具有1~2°左右的倾斜度。
在本实施例中,对该成型品PM中的上面2-211侧和下面2-221侧的双方进行加工。具体地,通过对该成型品PM中的上面2-211侧的上表面部位2-210进行切削加工,而形成相对于旋转中心轴线AR平行的外面2-134a。在本实施例中,切削位置为外方侧S1的部位,即,与第一主体部2-134以及封闭部2-132对应的部位。但是,切削部位只要包含与第一主体部2-134对应的部位即可,其他部位的切削能够省略。
同样地,通过对成型品PM中的下面2-221侧的下面侧部位2-220进行切削加工,而形成相对于旋转中心轴线AR平行的内面2-134b。在本实施例中,切削位置为连结侧S2的部位,即,与第一主体部2-134、第二主体部2-135以及开口部2-133对应的部位。但是,切削部位只要包含与第一主体部2-134对应的部位即可,其他部位的切削能够省略。
在本实施例中,该切削加工通过车床加工而进行。但是,成型品PM的加工方法并不限于此,只要是能够将成型品PM的需要位置的厚度减少而形成需要形状的方法即可。例如,加工方法可以为磨削加工、研磨加工、蚀刻、或者这些组合等。
根据该制造方法,能够恰当地制造上述容器2-130。另外,对于成型品PM的上面2-211侧,仅对外方侧S1进行加工,对于下面2-221侧,仅对连接侧S2进行加工,因此,与制造在整体范围内具有规定量以上的厚度的成型品PM并对该成型品PM进行加工的情况相比,在加工中没有浪费,是高效的。
2-B.变形例:
2-B-1.变形例2-B-1:
也可以为,容器2-130的第一主体部2-134的外面2-134a以及内面2-134b中的仅一方,相对于旋转中心轴线AR具有0.7°以下的倾斜度。在该情况下,也可以仅对成型品PM中的上面2-211侧以及下面2-221侧中的一方侧进行加工。这样,与以往的结构相比,也能够某种程度地实现上述效果。
2-B-2.变形例2-B-2:
也可以为,第一主体部2-134的相对范围FR中的仅一部分的部位,相对于旋转中心轴线AR具有0.5°以下的倾斜度。这样,与以往的结构相比,也能够某种程度地实现上述效果。
2-B-3.变形例2-B-3:
相对范围FR不需要必须薄壁化,也可以具有与封闭部2-132或者第二主体部2-135相同程度的厚度。在该情况下,可以相对于成型品PM进行如下的加工,该加工为,为了减少第一主体部2-134的外面2-134a以及内面2-134b的相对于旋转中心轴线AR的倾斜度而必要的最低限度的加工。
2-B-4.变形例2-B-4:
容器2-130不需要必须具有在外方侧S1封闭的形状。例如,也可以为,第一主体部2-134沿着外方侧S1形成,与侧板2-142气密地抵接。在该情况下也可以为,与相对范围FR相比外方侧S1的第一主体部2-134的厚度,比相对范围FR的厚度大。
3.第三实施方式组:
本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,通过将定子的内周部覆盖的树脂隔壁而使定子与转子隔离,并使用于真空泵的旋转驱动,其中,隔壁的外周部形成,与定子的磁极齿部在径向上啮合的啮合部。根据该结构,隔壁的外周部形成与定子的磁极齿部在径向上啮合的啮合部。由此,能够在定子侧部分地支承在真空泵运转中作用于隔壁上的向径向内侧的压缩力。因此,与以往的结构相比,能够使隔壁的壁厚显著减少,由此,能够使定子与转子之间的空隙显著减少而使电机效率提高。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,啮合部以与磁极齿部紧密接触的方式具有相对于磁极齿部配合的截面形状,啮合部形成有沿隔壁的长度方向延伸的肋。根据该方式,啮合部以与磁极齿部紧密接触的方式具有相对于磁极齿部配合的截面形状,啮合部形成有沿隔壁的长度方向延伸的肋。由此,能够以使啮合部与磁极齿部嵌合的方式,使圆筒状的隔壁容易地插入至定子内,并能够使隔壁与定子紧密接触。由此,能够使定子与转子之间的空隙显著减少,而使电机效率提高。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,定子具有形成在磁极齿部之间的槽,啮合部以能够将绕线保持在槽内的方式,向径向外侧延伸。根据该方式,啮合部以能够将绕线保持在槽内的方式,向径向外侧延伸,因此,能够将在以往作为独立的部件而插入至槽中的绕线保持部件(换言之,间隔件)的使用省略。因此,能够大幅减少电机的部件个数以及组装工时,并能够大幅削减电机的制造成本。
在本发明的一个实施方式中,也可以为,啮合部在槽内具有向着径向外侧开口的凹部。根据该方式,啮合部在槽内具有向着径向外侧开口的凹部。由此,能够通过啮合部来维持与磁极齿部的径向上的啮合,并且,与以往的平坦的条形的绕线保持部件(换言之,间隔件)相比较,能够最大限度地利用槽内的空间。由此,例如通过使能够收容在槽内的卷数增加,而能够显著提高电机效率。
本发明的一个实施方式提供一种真空泵,该真空泵具有上述方式中的任一项的封闭电动机。
根据本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,该封闭电动机具有容器部件,该容器部件即使在转子室在低压环境下使用,且在运转中容器部件承受较大的压缩力的情况下,也不用将容器部件的厚度增加,并且不具有相对于压缩力而变形的担心。
另外,根据本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,能够通过使定子与转子之间的磁力空间为最小限度,而使电机效率显著提高。
另外,根据本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,能够大幅减少部件个数以及组装工时。
另外,根据本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,能够最大限度地利用定子的槽内的空间,且能够使电机效率显著提高。
另外,根据本发明的一个实施方式提供一种具有上述封闭电动机的真空泵。上述各种实施方式能够任意地组合。以下,对于本发明的第三实施方式组,以更具体的实施方式为例来进行说明。
3-A.实施例3-A:
图9是表示隔壁3-18-1的具体结构的立体图。隔壁3-18-1是相对于上述实施例1-A的容器1-130的结构。隔壁3-18-2(参照图11)具有与隔壁3-18-1相同的结构,因此在图9中仅表示隔壁3-18-1。如图9所示,隔壁3-18-1具有实质上圆筒状的主体部3-181,主体部3-181的长度方向的一端部3-182被封闭,另一端部3-183是开口的。在开口端3-183的周缘上形成有环状凸缘部3-184,环状凸缘部3-184仅由未图示的螺栓等而以密封状态固定在泵外壳侧(相当于图1的外壳1-40)。主体部3-181的外周面具有沿隔壁3-18-1的长度方向延伸的肋,肋通过后述的啮合部而形成。
此外,在图9的示例中,隔壁3-18-1一体成型为,在其长度方式上与环状凸缘部3-184为相反侧的端板3-182被封闭的有底圆筒状。但是,隔壁3-18-1也可以具有使与环状凸缘部3-184为相反侧的端部开口的方式。在图10中表示具有这种开口端3-182’的隔壁3-18-1’的示例。在该情况下,独立的封闭部件以密封状态固定在开口端3-182’上。
图11是电机部分M(相当于图1的电机1-100)的径向的剖视图。在该图中,表示与电机M的轴垂直的截面,并表示了在其他实施例中省略了的电机的冷却配管和安装部。电机M构成为,在与泵P的主轴直接连结的各自的电机转子的轴3-16’-1、3-16’-2上环绕设置有永磁铁3-19,在其外周上以使隔壁3-18-1、3-18-2夹装在中间的方式设置有定子3-11。定子3-11具有定子铁心3-22、向定子铁心3-22的径向内侧延伸的多个磁极齿部3-20、和以将磁极齿部卷绕的方式配置在形成于磁极齿部3-20之间的槽3-30内的绕线3-21。各磁极齿部3-20的前端部以使与永磁铁3-19相对的表面积增大的方式,相对于永磁铁3-19实质上平行地(换言之,沿圆周方向)延伸,从而形成延长部(换言之,扩张部)3-30-2。延长部3-30-2与从定子铁心3-22以大致直线状延伸的磁极基部3-20-1相比,具有较大的截面积(参照图12)。
磁极齿部3-20位于在绕线3-21通电时在两电机转子3-16-1、3-16-2间的中心轴上对称的位置上,且构成无刷直流电机,该无刷直流电机以形成相对的磁极的方式同步反转。此外,在本实施方式中,在电机M上使用有双轴型无刷直流电机,但在其他实施方式中,也可以使用单轴型无刷直流电机。另外,本实施方式所适用的电机只要是电力电机,就没有特别限定。
另外,本实施方式优选适用于真空泵,但是在说明书中,术语“真空泵”意味着以在运转中使泵外壳内相对于泵周围被减压的状态而使用的泵。也就是说,“真空”包含相对的真空,并不仅意味着绝对真空。另外,本实施方式也可以适用于真空泵以外的泵。
接着,参照图12以及图13,具体说明隔壁3-18-1的方式。图12是图11的局部放大图,但省略了绕线3-21的图示。图12是独立表示隔壁3-18-1的图,是将隔壁3-18-1的主体部3-181的长度方向横截的局部剖视图。
参照图12,如上述那样地,定子3-11的各磁极齿部3-20的前端部以使与永磁铁3-19相对的表面积增大的方式,相对于永磁铁3-19实质上平行地(换言之,沿圆周方向)延伸,从而形成与磁极基部3-20-1相比具有较大的截面积的延长部3-30-2。在磁极齿部3-20之间形成有使绕线3-21(图示省略)被收容的槽3-30。另一方面,隔壁3-18-1的外周部以形成在各槽3-30内与磁极齿部3-20在径向上啮合的啮合部的方式构成。具体地,在隔壁3-18-1的主体部3-181上形成有,与槽3-30对应地向隔壁3-18-1的径向外侧突出的突起部3-185。如图12所示,各突起部3-185以使隔壁3-18-1的外周部与磁极齿部3-20的前端部嵌合的方式(换言之,以使隔壁3-18-1的外周部与磁极齿部3-20的前端部紧密接触的方式),具有相对于磁极齿部3-20的前端部配合的截面形状。具体地,如图13的剖视图所示,突起部3-185具有从主体部3-181沿径向突出的宽度(换言之,圆周方向尺寸)小的基部3-185-1、和从基部3-185-1的前端沿主体部3-181的圆周方向伸长的宽度大的延长部(换言之,扩张部)3-185-2。延长部3-185-2以与磁极齿部3-20的延长部3-20-2在径向上啮合的方式,具有在槽3-30内与径向相对地配置在延长部3-30-2上的啮合面3-185-3、和配置在与定子铁心3-22相对的朝向上的平坦的前端面3-185-4。通过各突起部3-185以及位于各突起部3-185之间的主体部3-181的外表面,而形成能够使磁极齿部3-20的前端部嵌入的槽3-186。这样,在本实施方式中,通过隔壁3-18-1的各突起部3-185以及位于各突起部3-185之间的主体部3-181的外表面而形成啮合部。
当通过上述结构的封闭电动机M而将泵P旋转驱动时,在泵外壳3-3以及转子室3-17-1、3-17-2内形成有真空区域,且在将转子室3-17-1、3-17-2划分的隔壁3-18-1、3-18-2上,通过电机M周围的大气压与真空区域压力之间的压差,而作用有如图12所示的径向的较大的压缩力F(换言之,作用有向转子室3-17-1、3-17-2内侧的较大的拉伸力)。但是,在本实施方式中,隔壁3-18-1、3-18-2的外周部形成啮合部,该啮合部具有与定子3-11的磁极齿部3-20在径向上啮合的啮合面3-185-3,因此,能够通过定子3-11将在泵运转中产生的径向的压缩力的一部分支承。也就是说,在上述实施方式中,压缩力的一部分经由啮合面3-185-3而被定子3-11支承,因此,不需要如以往那样地通过隔壁3-18-1、3-18-2来支承全部的压缩力。由此,即使使隔壁3-18-1、3-18-2比以往形成得薄,也不担心隔壁3-18-1、3-18-2基于压缩力而向内侧压曲变形。因此,能够与以往相比大幅缩小位于磁力空间内的隔壁3-18-1、3-18-2的厚度,由此,能够使磁力空间为最小限度而改善电机效率。
另外,优选为,如上述实施方式那样地,啮合部的包含啮合面3-185-3在内的截面形状为,相对于磁极齿部3-20的前端部配合的截面形状,另外,如图9以及图10所示,优选为,啮合部沿隔壁3-18-1、3-18-2的长度方向整体延伸,而形成肋。由此,在电机M的组装时,能够以使隔壁3-18-1、3-18-2的外周部与磁极齿部3-20的前端部嵌合的方式,将隔壁3-18-1、3-18-2沿着肋容易地插入至定子3-11内,而使隔壁3-18-1、3-18-2容易地与定子3-11紧密接触。因此,能够使定子与转子之间的空隙为最小限度。在该点上,本实施方式相对于真空泵以外的泵也能够有利地适用。此外,在其他实施方式中,也可以为,啮合部所形成的肋不是如图9、图10所示地在隔壁3-18-1(3-18-2)的全长范围内连续地延伸的。或者,也可以为,该肋在多个区分范围内间断地延伸。另外,也可以为,在隔壁3-18-1(3-18-2)的全长的一部分范围内延伸。
而且,在本实施方式中,通过以规定的径向尺寸形成啮合部,而能够使啮合部作为将绕线保持在槽3-30内的绕线保持部而发挥作用。以往,为了将绕线保持在定子的槽内,而使用有被称为“间隔件”的独立的绕线保持部件。绕线保持部件通常是将作为非金属性材料的树脂材料加工为条状的部件,插入至每个槽中,而用于以不会使绕线松弛的方式将绕线保持在槽内。绕线通过在电机完成后将树脂填充至槽内而固定,但间隔件需要在到树脂填充为止的工序间保持绕线。在其他实施方式中也可以为,例如通过在上述实施方式中的突起部3-185的延长部3-185-2上带有规定的厚度,从而使延长部3-185-2代替以往的间隔件来作为绕线保持部而发挥功能。延长部3-185-2是配置在槽3-30内的部分,不是位于磁力区域内的部分,由此,即使增加延长部3-185-2的厚度,也不会对电机效率产生影响。根据该结构,不需要使用独立的绕线保持部件,因此,能够大幅减少封闭电动机的部件个数以及组装工时。
此外,在上述实施方式中,突起部1-185的截面形成为大致T字状,这是由于,本实施方式中的磁极齿部3-20的前端部的截面形状形成为大致倒T字状,构成啮合部的突起部的截面形状,由所对应的磁极齿部3-20的前端部的截面形状变化而得。图14表示具有其他截面形状的突起部3-185’的示例,在该例中,磁极齿部3-20的前端部形成具有大致三角形状的截面形状的延长部3-20-2’。由此,突起部3-185’包含大致倒三角形状的部分,该部分具有与延长部3-20-2’的大致三角形的斜边啮合的啮合面3-185’-3、和与定子铁心3-22相对地配置的平坦的前端面3-185’-4。与图12以及图13所示的实施方式同样地,能够使作用于隔壁3-18-1、3-18-2上的压缩方向的力的一部分,经由啮合面3-185’-3而支承在定子11上。而且,突起部3-185’具有绕线保持部3-187,该绕线保持部3-187以将绕线(图示省略)保持在槽3-30内的方式向径向外侧延伸。
图15~图17表示啮合部的截面形状的其他例。在上述实施方式中,突起部3-185、3-185’的前端部3-185-4、3-185’-4形成平坦的面,但在图15~图17的例中,啮合部分具有在槽3-30内向着径向外侧开口的凹部(换言之,槽)。图15是表示在图13所示的大致T字状截面的突起部的前端面上,形成了具有矩形截面的矩形槽3-288的突起部3-385的例。具体地,在突起部3-285的前端面3-285-4的宽度方向上的大致中央部,形成了具有矩形截面的矩形槽3-288。与上述实施方式同样地,从突起部3-285的基部3-285-1的前端沿宽度方向延伸的延长部3-285-2具有啮合面3-285-3,该啮合面3-285-3在槽3-30内与磁极齿部3-20的延长部3-20-2相对地配置,啮合面3-285-3与延长部3-20-2在径向上啮合,由此,能够使压缩方向的力的一部分支承到定子3-11上。而且,在图15的例中,在前端面3-285-4上形成有矩形槽3-288,因此,即使延长部3-285-2配置在槽3-30内,也能够将槽3-30内的空间作为绕线保持空间而最大限度地利用,因此能够提高电机效率。
图16是表示在图14所示的大致倒三角形截面的突起部的前端面上,形成了具有倒三角形截面的三角槽(换言之,V字槽)3-388的突起部3-385的示例的图,图17是表示在图13所示的大致T字状截面的突起部的前端面上,形成了具有圆弧状截面的圆弧槽3-488的突起部3-485的示例的图。在图16以及图17所示的例中,也与图15所示的示例同样地,通过在突起部3-385、3-485的前端面上形成槽3-388、3-488,来维持通过啮合面3-385-3、3-485-3而进行的与磁极齿部3-20的径向的啮合,并且能够将槽3-30内的空间作为绕线保持空间而最大限度地利用,因此能够提高电机效率。此外,在图16以及图17的例中,凹部3-388、3-488形成在突起部3-385、3-485中的前端面的宽度方向整体上,与图15的例同样地,也可以仅形成在前端面的一部分上。
本实施方式能够广泛适用于在泵上使用的封闭电动机中,尤其能够优选使用于转子室在低压环境下使用的真空泵中。
4.第四实施方式组:
本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和容器,该容器配置在定子铁心与转子之间,且将定子铁心和转子隔离,并且该容器具有:沿着转子的旋转中心轴线方向的中空形状的主体部;和形成旋转中心轴线方向上的与真空泵直接连结的一侧即第一侧的主体部的开口的开口部。定子铁心与转子通过容器和沿着圆周方向配置在容器的开口部的外面的O型环,而被气密地隔离。
根据该封闭电动机,O型环设在容器的圆周方向的外面,因此,与将O型环设在容器的第二侧的端面上的情况相比,能够与O型环的设置空间对应地使悬伸长度缩短。通常,真空泵以使旋转中心轴线方向成为水平方向(与垂直方向正交的方向)的方式配置且被组装。在以该配置为前提的情况下,根据第一方式,O型环安装在水平方向的面上,由此与将O型环安装在形成于容器的第二侧的端面上的垂直方向的面上的情况相比,使O型环难以在真空泵的组装过程中脱离。由此,真空泵的组装变得容易。
作为本发明的一个实施方式,也可以为,容器通过树脂形成。也可以为,开口部形成为凸缘形状,与凸缘形状的旋转中心轴线正交的方向的厚度比主体部的厚度大。根据该方式,即使在为了提高电机特性,而使主体部的厚度变得非常薄,而使转子与定子之间的间隔距离变小的情况下,也能够得到开口部的充分的刚性。因此,使O型环恰当地压缩变形,能够得到良好的密封性能。
作为本发明的一个实施方式,也可以为,容器通过树脂形成。也可以为,开口部具有:第一部位,从主体部向着与旋转中心轴线方向交叉的方向上的容器的外方侧形成;第二部位,从第一部位向着第一侧形成;和肋,形成在第一部位与第二部位之间。也可以为,第一部位以及第二部位的厚度为主体部的厚度的一倍以上,且为两倍以下。根据该方式,即使在使主体部的厚度变得非常薄,而使转子与定子之间的间隔距离变小的情况下,也能够使开口部被肋加强,而得到充分的刚性。因此,使O型环恰当地压缩变形,能够得到确实的密封性能。而且,容器的厚度与部位无关,收在规定的范围内,由此,能够通过注射成型来恰当地制造树脂制的容器。而且,在注射成型中,在成型后且脱模时,将成型品残留在内模中。根据第三方式,通过在容器上形成肋,而使成型品易于与内模(阳膜)卡定,该结果为,易于通过注射成型来制造树脂制的容器。
作为本发明的一个实施方式,也可以为,在主体部的外面沿着圆周方向形成有使第二侧向外方突出的层差部。也可以为,容器在层差部与定子铁心抵接的状态下被安装。根据该方式,在封闭电动机的组装时,通过层差部,进行旋转中心轴线方向的定位。因此,在将定子铁心嵌入的中空状的定子构架的内面的一部分上形成有向内径侧突出的突出部,并且,容器的第二侧的端部形成为凸缘状,该突出部与容器的凸缘状的端部抵接,从而与旋转中心轴线方向被定位的情况相比,与突出部的量对应地,能够使悬伸距离变短。
作为本发明的一个实施方式,也可以为,容器具有在与第一侧为相反侧的第二侧将主体部的内部空间封闭的封闭部。根据该方式,能够将容器的内部容易地密封,而将定子铁心与转子气密地隔离。
本发明的一个实施方式提供一种真空泵。该真空泵也可以为,具有上述方式的任一项的封闭电动机。上述各种实施方式能够任意地组合。
而且,本发明的一个实施方式提供一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用。该封闭电动机具有:定子铁心;配置在定子铁心的内侧的转子;和容器,该容器配置在定子铁心与转子之间,且将定子铁心和转子隔离,并且该容器具有:沿着转子的旋转中心轴线方向的中空形状的主体部;和形成旋转中心轴线方向上的与真空泵直接连结的一侧即第一侧的主体部的开口的开口部。定子铁心与转子通过容器和沿着圆周方向配置在容器的开口部的外面的O型环,而被气密地隔离。该实施方式的封闭电动机能够适用于各种泵。例如,该实施方式的封闭电动机能够适用于液体泵、和作为广义上的一种气体泵的送风机。另外,该实施方式的封闭电动机能够使适用在真空泵中而得到的上述实施方式任意地组合。以下,对于本发明的第四实施方式组,以更具体的实施方式为例来进行说明。以下,以真空泵为例进行说明,但以下所说明的实施方式如上述那样地,并不限定于真空泵。
4-A.实施例4-A:
在实施例2-A中,真空泵1-20的整体结构与上述实施例1-A相同。由此,以下主要说明与实施例1-A不同的点。图18表示将转子4-30旋转驱动的电机4-100的概略结构。在以下说明中,对于电机4-100,将旋转中心轴线AR方向上的与真空泵4-20(更具体地,转子4-30)连结的一侧称为连结侧S1,将与连结侧S1相反的一侧称为外方侧S2。如图18所示,电机4-100具有定子4-110、转子4-120、容器4-130、和定子构架4-140。
定子构架4-140具有构架主体4-141和侧板4-142。构架主体4-141具有沿着旋转中心轴线AR而形成有内部空间的圆筒形状。侧板4-142具有圆板形状,将构架主体4-141的外方侧S2的开口封闭。定子4-110、转子4-120以及容器4-130收容在该定子构架4-140的内部空间中。
定子4-110具有在定子铁心4-111上安装有线圈4-112的结构。定子4-110通过使定子铁心4-111嵌入至定子构件4-140的构架主体4-141的内部,而与旋转中心轴线AR同心地固定在定子构架4-140上。转子4-120与旋转中心轴线AR同心地配置在定子4-110的内部,并与真空泵4-20的转子4-30的泵主轴4-34直接连结。
在该定子4-110与转子4-120之间设有容器4-130。容器4-130将定子4-110和转子4-120隔离。该容器4-130具有主体部4-131、封闭部4-132和开口部4-133。主体部4-131具有大致圆筒形状,以与旋转中心轴线AR同心的方式配置。该主体部4-131沿着旋转中心轴线AR方向上的定子4-110的设置范围的整体而形成。另外,在主体部4-131的外面上沿着圆周方向形成有,使连结侧S1向外方突出的层差部4-134。在本实施例中,层差部4-134连续地形成为环状。即,主体部4-131的厚度以层差部4-134为界,连结侧S1比外方侧S2大。但是,也可以为,层差部4-134为沿着圆周方向间隔设置有突出部位的方式。
封闭部4-132是容器4-130的外方侧S2的端面,通过主体部4-131的外方侧S2的端部将主体部4-131的内部空间封闭。开口部4-133是容器4-130的连结侧S1的端部,形成容器4-130的连结侧S1的开口。在本实施方式中,开口部4-133具有其外径比主体部4-131的外径形成得大的凸缘形状。由此,开口部4-133的与旋转中心轴线AR正交的方向的厚度,比与层差部4-134相比连结侧S1的主体部4-131、与层差部4-134相比外方侧S2的主体部4-131、以及封闭部4-132较厚。
在本实施例中,容器4-130通过树脂而形成,主体部4-131、封闭部4-132以及开口部4-133一体地形成。主体部4-131的厚度例如能够为1.5mm~2.0mm。主体部4-131的厚度可以为薄厚度,例如为0.5mm~1.0mm。该容器4-130以使定子铁心4-11与主体部4-131中的与层差部4-134相比外方侧S2的部位,沿圆周方向抵接的方式安装。此时,层差部4-134的端面成为与定子铁心4-111抵接的状态。即,层差部4-134具有作为容器4-130的旋转中心轴线AR方向的定位机构的功能。
通过使定子构架4-140的构架主体4-141由螺栓(图示省略)固定在轴承部件4-50上,而使该电机4-100安装到真空泵4-20上。此外,在图18中,未表示安装有螺栓的截面。此时,容器4-130的开口部4-133的连结侧S1的端面与轴承部件4-50的外方侧S2的端面抵接。另外,定子4-110与转子4-120通过沿着圆周方向配置在容器4-130的开口部4-133的外面上的O型环4-151,而被气密地隔离。具体地,在定子构架4-140的构架主体4-141的内面上沿着圆周方向形成有凹部4-143,在该凹部4-143中配置有O型环4-151。该O型环4-151在开口部4-133与构架主体4-141之间,沿与旋转中心轴线AR交叉(在此,正交)的方向压缩,而将定子4-110与转子4-120之间密封。
另外,在构架主体4-141的连结侧S1的端面上形成有凹部4-144,在该凹部4-144中配置有O型环4-152。该O型环4-152在构架主体4-141与轴承部件4-50之间,沿旋转中心轴线AR方向压缩,而将转子4-120与电机4-100之间密封。
图19表示作为比较例的电机4-100a的概略结构。在图19中,在电机4-100a的各构成要素上标注有如下的附图标记,该附图标记为,在与其对应的作为实施例的电机4-100的各构成要素上所标注的附图标记的末尾上标注了“a”的附图标记。以下,针对电机4-100a仅说明与电机4-100的不同点。
定子构架4-140a具有突出部4-146a。突出部4-146a是从构架主体4-141a的内面向内侧突出的部位,形成在构架主体4-141a的连结侧S1的端部附近。突出部4-146a的突出长度形成得与开口部4-133a大致相等。将突出部4-146a的旋转中心轴线AR方向的宽度称为宽度W1。容器4-130a的主体部4-131a在旋转中心轴线AR方向上的任意位置上具有大致相同的厚度。即,在主体部4-131a上未形成有电机4-100的层差部4-134。由此,容器4-130a通过使突出部4-146a的连结侧S1的端面与开口部4-133a的外方侧S2的端面抵接,而在旋转中心轴线AR方向上定位。
在轴承部件4-40a的外方侧S2的端面上,沿圆周方向形成有环状的凹部4-52a。将凹部4-52a的旋转中心轴线AR方向的宽度称为宽度W2。在该凹部4-52a中配置有O型环4-151a。O型环4-151a在开口部4-133a与凹部4-52a之间,向旋转中心轴线AR方向压缩,而将定子4-110a与转子4-120a之间、以及转子4-120a与电机4-100a的外部之间密封。电机4-100a以相对于轴承部件4-50a向旋转中心轴线AR方向被按压的方式安装。因此,通常如图19所示,O型环4-151a以向该按压方向即旋转中心轴线AR方向压缩变形的方式配置。
从以上说明可知,突出部4-146a是为了进行容器4-130的旋转中心轴线AR的定位的设的。另外,突出部4-146a在开口部4-133a形成为薄厚度的情况下,还具有对开口部4-133a的刚性进行加强的作用。即,突出部4-146a对开口部4-133a付与为了将O型环4-151a向旋转中心轴线AR方向压缩所必要的刚性。
根据以上说明的真空泵4-20,将转子4-120与定子构架4-140之间密封的O型环4-151沿圆周方向设在容器4-130(开口部4-133)的外面。由此,如电机4-100a那样地,与将O型环4-151a设在容器4-130(开口部4-133a)的连结侧S1的端面上的情况相比,真空泵4-20与O型环4-151的设置空间、即宽度W2的量对应地能够使悬伸距离变短。
而且,真空泵4-20在电机4-100的组装时,通过层差部4-134,进行旋转中心轴线AR方向的定位。由此,如电机4-100a那样地,在定子构架4-140a的内面侧形成有突出部4-146a,并且,容器4-130a的开口部4-133a形成为凸缘状,突出部4-146a与开口部4-133a抵接,从而与旋转中心轴线AR方向被定位的情况相比,真空泵4-20与突出部4-146a的空间、即宽度W1的量对应地,能够使悬伸距离变短。
另外,在将真空泵4-20水平地配置、即以使旋转中心轴线AR沿着水平方向延伸的方式配置的状态下,将电机4-100安装到真空泵4-20上的情况下,O型环4-151安装在水平方向的面上。由此,如电机4-100a那样地,与将O型环4-11a安装在垂直方向的面上的情况相比,能够抑制O型环4-151在真空泵4-20的组装过程中从凹部4-143中脱离而脱落的情况。由此,使真空泵4-20的组装变得容易。
另外,在真空泵4-20中,容器4-130通过树脂形成,开口部4-133的厚度比主体部4-131的厚度大。由此,即使在为了提高电机特性,而使主体部4-131的厚度变得非常薄,而使转子4-120与定子4-110之间的间隔距离变小的情况下,也能够得到开口部4-133的充分的刚性,由此,使O型环4-151恰当地压缩变形,能够得到良好的密封性能。
4-B.实施例4-B:
图20以及图21表示作为实施例4-B的真空泵4-230的结构。作为实施例4-B的真空泵中,仅容器结构的一部分与实施例4-A不同,其他点与实施例4-A相同。由此,以下对于容器4-230,仅说明与实施例4-A不同的点。图20是与图18对应的容器4-230的局部剖视图。图21是从连结侧S1观察到的容器4-230的图。
容器4-230与实施例4-A同样地,具有主体部4-231、封闭部4-232和开口部4-233。封闭部4-232的厚度比主体部4-231的厚度形成得稍微大。封闭部4-232具有向着外方侧S2鼓出的圆弧形状。开口部4-233具有:第一部位4-234,从主体部4-231向着与旋转中心轴线AR方向交叉(在此为正交)的方向上的容器4-230的外方侧形成;和第二部位4-235,从第一部位4-234向着连结侧S1形成。第一部位4-234以及第二部位4-235的厚度相对于主体部4-231的厚度,处于100%以上、200%以下的范围内。
如图20以及图21所示,在第一部位4-234与第二部位4-235之间,沿圆周方向间隔设置地形成有肋4-236。该肋4-236形成为,从第二部位4-235的连结侧S1的顶面的内侧的端部,与旋转中心轴线AR正交,且在向着旋转中心轴线AR的方向上,以与第一部件4-234的在与旋转中心轴线AR正交的方向上的长度相同程度而延伸,从而以与旋转中心轴线AR为锐角的倾斜度,与第一部位4-234的主体部4-231侧的基端部连接。在具有该容器4-230的电机中,上述O型环4-151配置在开口部4-133的外面。
根据该容器4-230,即使在使主体部4-231的厚度变得非常薄的情况下,也能够使开口部4-233被肋4-236加强,而得到充分的刚性。因此,使O型环4-151恰当地压缩变形,能够得到确实的密封性能。而且,容器4-230的厚度与部位无关,收在规定的范围内,由此,能够通过注射成型来恰当地制造树脂制的容器4-230。而且,在注射成型中,在成型后且脱模时,将成型品残留在内模中。根据容器4-230,通过在容器4-230上形成肋4-236,而使成型品易于与内模卡定,该结果为,易于通过注射成型来制造树脂制的容器4-230。4-C.变形例:
4-C-1.变形例4-C-1:
开口部4-133不需要必须具有凸缘形状。例如,也可以为,开口部4-133以与主体部4-131相同的外径而形成。在该情况下,也可以为,O型环4-141配置在开口部4-133与定子构架4-140之间。
4-C-2.变形例4-C-2:
O型环4-151不需要必须配置在构架主体4-141与开口部4-133之间。例如,也可以为,基于轴承部件4-50和电机4-100的结合面的形状,O型环4-151以在轴承部件4-50与开口部4-133之间,向与旋转中心轴线AR正交的方向压缩变形的方式配置。
4-C-3.变形例4-C-3:
用于配置O型环4-151的凹部4-143不需要必须形成在构架主体4-141上。例如也可以为,在开口部4-133上形成凹部。
4-C-4.变形例4-C-4:
容器4-130的材质不限于树脂,能够为各种材质。例如也可以为,容器4-130的材质为不锈钢等的非磁性金属。这样也与实施例4-A、4-B同样地,能够使悬伸距离变短。
4-C-5.变形例4-C-5:
容器4-130不需要必须具有在外方侧S2封闭的形状。例如也可以为,主体部4-131以进一步向外方侧S2延伸的方式形成,并与侧板4-142气密地抵接。
以上,基于几个实施例对本发明的实施方式进行了说明,但是,上述的发明的实施方式是为了易于理解本发明,并非对本发明进行限定。本发明能够以不脱离其主旨的方式进行变更和改良,并且在本发明中当然包含其等价物。另外,在能够解决上述课题的至少一部分的范围内,或者在实现效果的至少一部分的范围内,能够进行权利要求书以及说明书中所记载的各构成要素的组合或者省略。例如,上述实施例1-C以及变形例1-F-1的结构能够与实施例1-A、1-B的结构独立地实现,并例如能够适用于没有通过粘结剂将定子铁心1-111和主体部1-131粘结的封闭电动机、和不具有加强部件1-150的封闭电动机等中。
Claims (18)
1.一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用,其特征在于,具有:
定子铁心;
配置在所述定子铁心的内侧的转子;和
非导电性的容器,该容器配置在所述定子铁心与所述转子之间,且在与所述定子铁心抵接的状态下,将所述定子铁心和所述转子隔离,并以树脂、陶瓷、或者这些的复合材料为材料,
所述容器通过粘结剂与所述定子铁心粘结。
2.一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用,其特征在于,具有:
定子铁心;
配置在所述定子铁心的内侧的转子;和
非导电性的容器,该容器配置在所述定子铁心与所述转子之间,且在与所述定子铁心抵接的状态下,将所述定子铁心和所述转子隔离,并以树脂、陶瓷、或者这些的复合材料为材料,
所述容器经由形成于该容器的外表面上的底层,并通过粘结剂而与所述定子铁心粘结,
所述底层通过与所述容器相比与所述粘结剂的亲和性较高的非导电性材料而形成。
3.根据权利要求1或2所述的封闭电动机,其特征在于,具有加强部件,该加强部件是配置在所述转子的旋转中心轴线方向上的所述定子铁心的外侧的环状的加强部件,与所述容器的外表面在圆周方向上抵接。
4.根据权利要求3所述的封闭电动机,其特征在于,所述容器通过粘结剂与所述加强部件粘结。
5.根据权利要求3所述的封闭电动机,其特征在于,所述容器经由形成于该容器的外表面上的底层,并通过粘结剂而与所述加强部件粘结,
所述底层通过与所述加强部件相比与所述粘结剂的亲和性较高的非导电性材料而形成
6.根据权利要求3至5中任一项所述的封闭电动机,其特征在于,所述加强部件的线膨胀系数为所述定子铁心的线膨胀系数以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的封闭电动机,其特征在于,在所述定子铁心中向着该定子铁心的中心突出的多个突齿的内周侧的端部之间的空间中,配置有与所述突齿卡合的非导电性的部件。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的封闭电动机,其特征在于,具有:
定子构架,该定子构架与所述定子铁心相比,在所述转子的旋转中心轴线方向上形成得较长,在所述定子铁心嵌入至所述定子构架的内部空间中的状态下,将该定子铁心固定;和
树脂,该树脂在与线圈部对应的区域,填充至形成在所述定子构架与所述容器之间的区域中的封闭空间中,其中,所述线圈部从所述定子铁心的所述旋转中心轴线方向的两端向着该定子铁心的外侧突出。
9.根据权利要求8所述的封闭电动机,其特征在于,所述所填充的树脂的线膨胀系数为,所述定子铁心的线膨胀系数以下。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的封闭电动机,其特征在于,所述容器具有:
沿着所述转子的旋转中心轴线方向的中空形状的主体部;
在所述旋转中心轴线方向上的第一侧,将所述主体部的内部空间封闭的封闭部;和
形成所述主体部的开口的开口部,该开口位于所述第一侧的相反侧的第二侧,
所述封闭部包含从所述第二侧向着所述第一侧而使内径缩径的部位。
11.根据权利要求10所述的封闭电动机,其特征在于,所述封闭部具有,使中央部从所述第二侧向着所述第一侧鼓出的圆顶形状。
12.根据权利要求10或11所述的封闭电动机,其特征在于,在所述封闭部的所述第一侧的面以及所述第二侧的面的至少一方上形成有肋。
13.一种真空泵,具有权利要求1至12中任一项所述的封闭电动机。
14.一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用,其特征在于,具有:
定子铁心;
配置在所述定子铁心的内侧的转子;和
容器,该容器配置在所述定子铁心与所述转子之间,且在与所述定子铁心抵接的状态下,将所述定子铁心和所述转子隔离,
所述容器具有:
沿着所述转子的旋转中心轴线方向延伸的中空形状的主体部;
在所述旋转中心轴线方向上的第一侧,将所述主体部的内部空间封闭的封闭部;和
形成所述主体部的开口的开口部,该开口位于所述第一侧的相反侧的第二侧,
所述封闭部包含从所述第二侧向着所述第一侧而使内径缩径的部位。
15.根据权利要求14所述的封闭电动机,其特征在于,所述封闭部具有,使中央部从所述第二侧向着所述第一侧鼓出的圆顶形状。
16.根据权利要求14或15所述的封闭电动机,其特征在于,在所述封闭部的所述第一侧的面以及所述第二侧的面的至少一方上形成有肋。
17.一种封闭电动机,与真空泵连结且作为该真空泵的旋转驱动源而使用,其特征在于,具有:
定子铁心;
配置在所述定子铁心的内侧的转子;和
容器,该容器是配置在所述定子铁心与所述转子之间,且将所述定子铁心和所述转子隔离的树脂制的容器,并具有在所述转子的旋转中心轴线方向上延伸的中空形状的主体部,
所述主体部的外径侧的面以及内径侧的面的至少一方为相对于旋转中心轴线的倾斜度不足0.5度的大致水平状,其中,该旋转中心轴线为,所述旋转中心轴线方向上的与所述定子铁心相对的相对范围中的至少一部分范围内的旋转中心轴线。
18.一种封闭电动机,通过将定子的内周部覆盖的树脂隔壁而使定子与转子隔离,并使用于真空泵的旋转驱动,其特征在于,
所述隔壁的外周部,形成与所述定子的磁极齿部在径向上啮合的啮合部。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131023 |