CN103633776A - 真空泵用电机及具有该真空泵用电机的真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空泵用电机及具有该真空泵用电机的真空泵，该电机为与真空泵（20）的泵主轴（21）直接连接的真空泵用的电机（100），其包括：电机转子（120），该电机转子（120）直接地或间接地安装于所述泵主轴（21）；以及平衡环（127），该平衡环（127）直接地或间接地安装于所述泵主轴（21），该平衡环（127）安装在从转子铁心（123）的两端部离开的该转子铁心（123）两侧，所述平衡环（127）包含具有耐腐蚀性的材料。上述电机不会产生旋转不平衡。

Description

真空泵用电机及具有该真空泵用电机的真空泵

技术领域

本发明涉及一种真空泵用电机及具有该真空泵用电机的真空泵，尤其涉及一种在电机转子的旋转中心轴线方向上的两侧具有平衡环的真空泵用电机及具有该真空泵用电机的真空泵。

背景技术

例如，在半导体制造装置等中，有时使用真空泵，安装有作为驱动源的电机。作为这种真空泵所使用的电机，具有在泵主轴上直接连接有电机转子的结构。如果是这种结构的电机，电机转子被暴露在半导体制造工序中使用的腐蚀性气体中。另一方面，为了保持真空（减压）状态，在电机定子和电机转子之间装配壳体，实现密封构造（参照专利文献1）。

此外，电机转子的转子铁心上，在旋转中心轴线方向的两端部设置有端环（参照专利文献2）。该端环与转子铁心一起形成电感电路。但是，因为电机转子是高速旋转的，所以，存在旋转不平衡时，较大的应力施加于泵主轴，泵主轴会产生挠曲。此外，还可能产生较大的振动。作为消除这种旋转不平衡的方法，在泵主轴上安装平衡环，去除一部分来取得平衡（参照专利文献2）。

专利文献1：日本特许第3443248号公报

专利文献2：日本特开平11-27911号公报

即便是在电机转子和电机定子之间安装有壳体的情况下，电机转子自身也如上述那样地暴露在腐蚀性气体中。因此，若不实施任何对策，电机转子也会被腐蚀性气体腐蚀。为了避免电机转子的腐蚀，有时对电机转子实施利用耐腐蚀性涂覆的表面处理，但是，当为只设有端环的电机时，为了消除上述的旋转不平衡，去除端环的一部分来取得平衡。因此，所去除的部分的耐腐蚀性涂覆被去除，端环的去除部分被腐蚀。

另外，还考虑在对端环进行去除后进行耐腐蚀性涂覆。但是，因为所去除的部位（修正孔）的尺寸非常小，所以，所去除的部分也可能发生没有形成均匀的耐腐蚀性涂覆的涂膜的情况。此外，即使在安装有平衡环的情况下，若进行去除则和端环的情况一样，不能消除耐腐蚀性涂覆的涂膜不均匀这一点。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，第1技术方案中采用如下结构：一种电机，其为与真空泵的泵主轴直接连接的真空泵用的电机，其包括：电机转子，该电机转子直接地或间接地安装于所述泵主轴；以及平衡环，该平衡环直接地或间接地安装于所述泵主轴，该平衡环安装在从转子铁心的两端部离开的该转子铁心的两侧，所述平衡环包含具有耐腐蚀性的材料。

此外，第2技术方案中采用如下结构：所述电机转子的两端部设置有端环，在该端环和平衡环之间形成有规定的间隙。

此外，第3技术方案中采用如下结构：所述平衡环具有截面呈L字型的形状，该平衡环组装在安装于所述泵主轴的套筒或者泵主轴上，该平衡环具有对电机转子进行定位的作用。

此外，第4技术方案中采用如下结构：所述电机转子的表面实施有耐腐蚀性涂覆或耐腐蚀性涂装的表面处理。

此外，第5技术方案中采用如下结构：一种真空泵，其具有技术方案1至4中任一项所述的电机。

发明效果：

根据本发明，能够做成具有耐腐蚀性的电机转子，并且，也能够解决平衡修正的问题并提高性能。与此同时，通过在平衡环和端环之间设置轴向上的间隙，从而起到如下效果：可以避免与因热膨胀而伸长的端环的干涉，能够防止载荷施加在旋转中心轴线方向上，能够实现机械设计上的优势。

附图说明

图1表示本发明一实施方式的电机的截面图。

图2是图1所公开的电机中的一部分构成部件的立体图。

图3是表示具有图1所公开的电机的真空泵的截面图。

附图符号说明：

20…真空泵；21…泵主轴；100…电机；110…电机定子；120…转子；121…套筒；123…定子铁心；125…端环；127…平衡环；130…壳体。

具体实施方式

下面，根据附图，对本发明一实施方式进行说明。

整体概要：

首先，根据图1及图2，对本发明一实施方式的电机100进行说明。本实施方式的电机100旋转驱动真空泵的转子30（参照图3）。电机100包括电机定子110、电机转子120、以及电机框架140。

电机框架140包括框架主体141和侧板142。框架主体141具有沿着泵主轴21的中心轴线形成有内部空间的圆筒形状。侧板142通过规定的安装机构安装在框架主体141的开口端。该电机框架140例如可以由铁、铝形成。电机定子110、电机转子120被收纳在该电机框架140的内部空间。

电机定子：

电机定子110具有在定子铁心111a上安装有线圈111b的结构。具体地说，在电机定子110中，泵主轴21的旋转中心轴线C的方向上的两端，线圈111b向定子铁心111a的外侧突出。通过将定子铁心111a嵌入到电机框架140的框架主体141的内表面，由此，电机定子110相对于泵主轴21的旋转中心轴线C同心地固定于电机框架140。定子铁心111a例如可以是将硅钢板层叠而形成的。

电机转子：

电机转子120在电机定子110的内部相对于泵主轴21的旋转中心轴线C同心配置，且与真空泵20的泵主轴21直接连接。电机转子120具有：安装在泵主轴21的外周面的套筒121；固定在该套筒121上的转子铁心123；配置于转子铁心123的沿着泵主轴21的旋转中心轴线C的方向上的两侧的端环125；以及在套筒121的外周面上且端环125的更外侧的两侧所配置的平衡环127。

套筒121安装在形成于泵主轴21的顶端的缩径部，通过垫圈部件122和螺栓124固定。此外，为了防止泵主轴21和套筒121的相对旋转，优选地，在两者的交界区域设置利用键和键槽的防转机构。此外，在套筒121的外周面固定有转子铁心123。转子铁心123接受来自电机定子110的磁力，使电机转子120产生旋转力。

转子铁心123的两侧（沿着泵主轴的旋转中心轴线C的方向的转子铁心123的两侧）所安装的端环125，连接转子铁心123并形成电感电路，该端环125是由电传导率较高的铝、铜的半导体作为材料而构成的。端环125与电机转子120成为一体。本实施方式的端环125为截面呈矩形的单纯的环状部件。因为铝、铜会被半导体制造工序中所用的腐蚀性气体腐蚀，所以，在转子铁心123和端环125的表面实施耐腐蚀性涂覆、耐腐蚀性涂装等表面处理。

在套筒121的外周面上且端环125的更外侧的两侧安装有平衡环127。平衡环127的作用是消除电机转子120所产生的旋转不平衡。平衡环127的截面为L字型，形成该L字型截面的两边中的一方的边部分与套筒121抵接，另一方的边部分在与泵主轴21的旋转中心轴线C垂直的方向上立起。除上述的消除不平衡的功能之外，该L字型的平衡环127还具有对转子铁心123进行定位的功能。此外，平衡环127由不锈钢等耐腐蚀性材料或者至少部分地包含耐腐蚀性材料的材料制造。

在本实施方式中，端环125和平衡环127之间，在沿着旋转中心轴线C的方向上形成有规定的间隙，并且在与旋转中心轴线C垂直的方向上也形成有规定的间隙。因此，即使端环125和平衡环127由具有不同的热膨胀系数的材料构成，两部件之间也不会产生由热膨胀引起的应力。此外，平衡环127的一方的边部分的端部与转子铁心123抵接。因还需要防止平衡环127和套筒121之间的相对旋转，所以，优选地，在两者的交界区域设置由键和键槽构成的防转机构。

壳体构造：

本实施方式的电机100的内部设置有壳体130。壳体130用于将电机转子120所存在的空间和电机定子110所存在的空间分离。这是因为，当为真空泵20（参照图3）所使用的电机100时，泵主轴21和电机转子120所存在的空间需要保持真空（或负压）状态。此外，真空泵20可能会用于半导体制造设备，需要采取措施以避免半导体制造时所用的工艺气体等泄漏到外部，壳体130起到该作用。

本实施方式的壳体130是两端开放的圆筒状的部件，是由金属材料构成的。如图1所示，该壳体130的一端（图1的左端）被框架主体141和侧板142夹持，另一端（图1的右端）固定于环状密封部件132的内周面。由此，电机转子120所存在的空间与真空泵20连通，另一方面，电机定子110所存在的空间与真空（负压）状态隔离。

图2是用于帮助理解本发明的立体图，是表示电机100的一部分构成部件的图。具体地说，示出有泵主轴21、套筒121、平衡环127、垫圈部件122、以及螺栓124。如图所示，套筒121上固定有平衡环127，套筒121安装于泵主轴21，螺栓124借助垫圈部件122旋入泵主轴21。此外，在本实施方式的电机100中，在套筒121的外周面设置有转子铁心123，而在本发明中，套筒121并非必须的构成要件，故可以省略。

作用：

下面，对上述构造的电机100的作用进行说明。制造电机100时，在将套筒121、转子铁心123、端环125安装在泵主轴21的状态下，会产生因制造误差引起的旋转不平衡。为了消除旋转不平衡，也考虑了例如去除端环125的一部分，但是，因为耐腐蚀性涂覆被去除，故该部分会被工艺气体腐蚀。

为了应对这一点，在本实施方式中安装有平衡环127。即，在将由耐腐蚀性材料构成的平衡环127安装在套筒121上的状态下，测量旋转不平衡。并且，去除平衡环127的一部分以消除旋转不平衡。平衡环127即使一部分被去除，也是由耐腐蚀性材料制造的，故平衡环127不会被腐蚀。

真空泵：

接着，根据图3，对具有本实施方式的电机100的真空泵20进行说明。在该图中，示出含有真空泵20所具有的两根泵主轴21的旋转中心轴线C的截面。如图所示，真空泵20具有一对转子30。本实施方式的电机100中，转子30具有第一级转子31、第二级转子32、第三级转子33以及第四级转子34。支撑这些转子30的泵主轴21在其两端部附近由轴承51、61支撑。此外，转子30被收纳在外壳40内。

该转子30由上述的电机100驱动。泵转子30的另一端固定有相互啮合的一对正时齿轮70。由此，泵主轴21以及泵转子30相互向反方向以相同速度旋转。

驱动电机100时，泵转子30在外壳40的内表面以及泵转子30彼此之间保持微小的间隙，以非接触的状态向反方向旋转。随着一对泵转子30的旋转，吸入侧的气体被封闭在泵转子30和外壳40之间，并向排出侧移送。从进气口（图中省略）导入的气体由第四级转子34压缩移送，从排气口（图中省略）排出。

此外，在上述实施方式中，作为各个构成要素的结合来说明发明。但是，在本发明中，在能够实现密封构造的范围内，各个构成要素的任意组合都包含在本发明的保护范围内。例如，即便在作为包含全部构成要素A、B、C的发明而记载的情况下，对于本领域技术人员来说即使结合A和B发明也成立，则其也属于本发明的保护范围。

产业上的利用可能性：

本发明可以用于消除真空泵用的电机的旋转不平衡。

Claims (5)

1.一种电机，为与真空泵的泵主轴直接连接的真空泵用的电机，其特征在于，

包括：电机转子，该电机转子直接地或间接地安装于所述泵主轴；以及平衡环，该平衡环直接地或间接地安装于所述泵主轴，该平衡环安装在从转子铁心的两端部离开的该转子铁心的两侧，

所述平衡环包含具有耐腐蚀性的材料。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机转子的两端部设置有端环，在该端环和平衡环之间形成有规定的间隙。

3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述平衡环具有截面呈L字型的形状，该平衡环组装在安装于所述泵主轴的套筒或者泵主轴上，该平衡环具有对电机转子进行定位的作用。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机，其特征在于，所述电机转子的表面实施有耐腐蚀性涂覆或耐腐蚀性涂装的表面处理。

5.一种真空泵，其特征在于，具有权利要求1至4中任一项所述的电机。

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