JP2022007639A - 樹脂モールドロータ、キャンドモータ、キャンドモータポンプ、ファンスクラバー、真空ポンプ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
造に改善の余地がある。また、特許文献3の構成では、組立て性が良いとはいえず、ノンピンホールコーティングの施工コストが高いという課題がある。このようなキャンドモータにおけるロータの密閉性の改善は、例えば、特許文献4に記載されたファンスクラバーの駆動源として使用されるキャンドモータにおいても要望される。
図1は、第1実施形態に係る樹脂モールドロータ10Aを備えるキャンドモータポンプ110の概要構造を示す断面図である。図示するように、キャンドモータポンプ110は、モータフレーム13の内周面に焼嵌め等で固定したステータ14、及び該ステータ14内に回転自在に配置した樹脂モールドロータ10Aを備えるキャンドモータ30と、キャンドモータ30の主軸7の先端部分に装着固定された羽根車1と、を備えた構成である。ステータ14は、中央部に円形状の穴が形成された磁性板材を積層し内部に内周が略円筒状の貫通空間が形成されたステータコア15と、該ステータコア15に巻回した導体(巻線)16とを有する構成である。ステータコア15の内周面には、ステンレス鋼等からなる略円筒状のステータキャン18が固着されている。ステータキャン18は、ロータ10(樹脂モールドロータ10A)とステータ14とを離隔する。つまり、ステータキャン18は、モータフレーム13の内部を、ロータ10(樹脂モールドロータ10A)が配置されるロータ室と、ステータ14が配置されるステータ室とに区画する。樹脂モールドロータ10Aは、ロータ10と、ロータ10が装着される主軸7と、主軸7の一部及びロータ10を一体に覆う樹脂モールド11と、を備える。ロータ10は、ロータコア12と、ロ
ータコア12の内部に埋設された永久磁石9とを有する。樹脂モールド11は、ロータコア12の外周面及び両軸端側の端面と、主軸7のロータコア12の装着範囲外の両軸端側外周に溝を形成した部分である負荷側及び反負荷側の溝部7-1までを覆う。ロータコア12の外周に形成された樹脂モールド11の表面とステータキャン18の内周の間は均一の空隙δとなっている。
あり、図2(a)は正面断面図、図2(b)は左側面図である。また、図3は、樹脂モールドロータ10Aの一部拡大断面図である。樹脂モールドロータ10Aは、内部に永久磁石9を埋設したロータコア12を有するロータ10の外周面と、主軸7のロータ10の装着範囲外の両軸端側外周に設けた溝部7-1までを樹脂モールド11で覆った構成となっている。
(b)主軸7の溝7-1にOリング26を装着する。
(c)ロータコア12を、主軸7を案内にして射出成形型内に位置決めする。
(d)永久磁石9をロータコア12に装着する(なお、主軸7への嵌入前にロータコア12に永久磁石9を装着してもよい)。
(e)ロータコア12、永久磁石9及びOリング26が露出しないように樹脂材をモールド(射出成形)する。これにより、ロータ10、主軸7及び樹脂モールド11を有する樹脂モールドロータ10Aを得る。
(f)出来上がった樹脂モールドロータ10Aを着磁ヨークに挿入し、着磁する。
図4は、第2実施形態に係る樹脂モールドロータの一部概要構造例を示す図である。本実施形態では、樹脂モールドロータ10Aの構成が上記実施形態と異なるが、他の構成は上記実施形態と同様である。以下、上記実施形態と異なる点を説明し、上記実施形態と同様の構成についての説明を省略する。
(1)上記では、ロータ10の軸方向の各側に1つのOリングを設けたが、ロータ10の少なくとも一方の側に2つ以上のOリングを設けてもよい。図6は、他の実施形態に係る樹脂モールドロータ10Aの一部概要構造例を示す図である。同図では、ロータ10の両軸端側の少なくとも一方の側において、主軸7の外周面に複数の溝部7-1が設けられ、各溝部7-1にOリング26が装着されている。この構成によれば、複数のOリング26により、樹脂モールド11と主軸7との間の界面を密閉することができ、密閉度をより向上させることができる。
ロータ10Aの一部概要構造例を示す図である。同図において、Oリング26が装着される溝部を溝部7-1と表記し、Oリング26が装着されない溝部を溝部7-2と表記する。この例では、主軸7の外周面に溝部7-1、7-2が設けられており、溝部7-1にOリング26が装着され、溝部7-2にOリング26が装着されない。このようにすれば、樹脂モールド11の線膨張係数とロータ10を構成する材料の線膨張係数との差異を利用して樹脂モールド11を溝部7-2の側面に密着させることができる。この構成によれば、溝部7-1のOリング26による密閉と、溝部7-2への樹脂の密着による密閉とを組みあわせて、主軸7と樹脂モールド11との間の密閉性を更に向上させることができる。Oリング26を配置しない溝部7-2の断面形状は、樹脂モールド11の密着度が向上する形状が望ましく、図1から図3、図8に例示する形状を含む任意の形状とすることができる。Oリング26を装着する溝部7-1、及びOリング26を装着しない溝部7-2は、それぞれ、1又は複数設けることができる。Oリング26を装着せず樹脂モールド11を入り込ませる溝部7-2は、Oリング26を装着する溝部7-1に対して、ロータ10に近い側及び/又はロータ10から遠い側に設けることができる。
図9は、本実施形態の真空ポンプ装置の構成概略を示す図である。図10は、ファンスクラバーの構成概略を示す図である。本実施形態の真空ポンプ装置は、例えば半導体、液晶、太陽光パネル、又は、LED等の製造設備の一つとして利用することができる。本実施形態では、上述した樹脂モールドロータ10A及び/又はキャンドモータ30を真空ポンプ装置に適用した例を説明する。
除害装置140に案内される。こうした構成により、固形化物などの異物が除害装置140に導入されるのを抑制することができ、除害装置140の詰まり又は処理効率の低下が生じるのを抑制することができる。また、図9においてハッチングを付した部分のように、ファンスクラバー200にて異物を捕集するために利用された液体(廃液)を除害装置140に導入し、除外装置14において廃液を再利用してもよい。
ファンスクラバー200は、図10に示すように、ケーシング220と、ファン240と、液体吐出部260と、キャンドモータ30と、を備えている。キャンドモータ30の主軸7及びロータ10は、樹脂モールド11(図10では図示略)に覆われ、上述した樹脂モールドロータ10Aと同様の構成を有する。なお、ここで説明するファンスクラバー200の構成は一例であり、任意の構成のファンスクラバーのモータに対して、上述した樹脂モールドロータ及び/又はキャンドモータを採用することができる。
て外周に飛散するが、衝突板230が設けられていることによって気体吐出口220bに洗浄液が侵入するのを抑制することができる。なお、衝突板230は、ファン240と気体吐出口220bとの間だけではなく、例えば、ファン240の略全周を覆うように形成されてもよい。
第1形態によれば、樹脂モールドロータであって、磁石を保持するロータと、前記ロータを装着し外部へ動力を伝達する主軸と、前記ロータ、及び前記ロータの軸方向両側における前記主軸の一部を一体に覆う樹脂モールドと、を備え、前記樹脂モールドと前記主軸との間にOリングが配置され、該Oリングによって前記樹脂モールドと前記主軸との間が密封されている、樹脂モールドロータが提供される。
対して収縮したとしても、樹脂モールド及び主軸との間に隙間が生じないように、Oリングが樹脂の熱変形に追従して変形し、樹脂モールド及び主軸への密着を維持することが可能である。この結果、主軸と樹脂モールドとの間の密閉性を向上させることができる。また、モータ運転時に、ロータ、主軸及び/又は樹脂モールドが熱変形したとしても、樹脂モールド及び主軸との間に隙間が生じないように、Oリングがこれらの部材の熱変形に追従して変形し、樹脂モールド及び主軸への密着を維持することが可能である。この結果、主軸と樹脂モールドとの間の密閉性を向上させることができる。
である。よって、樹脂モールドの射出成形時にOリングが位置ずれすることがなく、射出成形時の熱による影響を受けることもない。
2 ポンプケーシング
3 ブラケット
4 ブラケット
5 軸受
6 軸受
7 主軸
7a 貫通穴
7-1 溝部
7-2 溝部
8-1 スラストディスク
8-2 スラストディスク
9 永久磁石
10 ロータ
10A 樹脂モールドロータ
11 樹脂モールド
11A 環状突起部
11B Oリング溝
12 ロータコア
13 モータフレーム
14 ステータ
15 ステータコア
16 導体(巻線)
17 出口線
18 ステータキャン
19 ステータキャン側板
19-1、19-2 フレーム側板(ステータキャン側板)
20-1 密閉部材
20-2 密閉部材
20-3 密閉部材
21 ボルト
22 ボルト
23 羽根止ナット
24 吐出ボリュート
26 Oリング
30 キャンドモータ
100 真空ポンプ装置
110 キャンドモータポンプ
120 真空ポンプ
140 除害装置
200 ファンスクラバー
220 ケーシング
220a 気体吸入口
220b 気体吐出口
220c 液体排出口
230 衝突板
240 ファン
260 液体吐出部
270 ノズル
280 液体供給管
Claims (14)
- 樹脂モールドロータであって、
磁石を保持するロータと、
前記ロータを装着し外部へ動力を伝達する主軸と、
前記ロータ、及び前記ロータの軸方向両側における前記主軸の一部を一体に覆う樹脂モールドと、
を備え、
前記樹脂モールドと前記主軸との間にOリングが配置され、該Oリングによって前記樹脂モールドと前記主軸との間が密封されている、
樹脂モールドロータ。 - 請求項1に記載の樹脂モールドロータにおいて、
前記樹脂モールドで覆われた前記主軸の外周面の部分に溝部が形成され、前記Oリングは、前記溝部内に配置された状態で、前記樹脂モールドと前記主軸との間を密封している、樹脂モールドロータ。 - 請求項2に記載の樹脂モールドロータにおいて、
前記Oリングは、前記ロータの端面に密着している、樹脂モールドロータ。 - 請求項2又は3に記載の樹脂モールドロータにおいて、
前記溝部の一部が、軸方向において前記ロータと重なる、樹脂モールドロータ。 - 請求項2から4の何れかに記載の樹脂モールドロータにおいて、
複数の前記溝部が設けられ、全ての溝部に前記Oリングが配置されている、樹脂モールドロータ。 - 請求項2から4の何れかに記載の樹脂モールドロータにおいて、
複数の前記溝部が設けられ、一部の溝部に前記Oリングが配置されていない、樹脂モールドロータ。 - 請求項1に記載の樹脂モールドロータにおいて、
前記樹脂モールドが前記主軸と共にOリング溝を形成するように成形されており、該Oリング溝に前記Oリングが配置されている、
樹脂モールドロータ。 - 請求項7に記載の樹脂モールドロータにおいて、
前記樹脂モールドの軸方向端面から突出する突起部が設けられ、該突起部と前記主軸の外周面との間に前記Oリング溝が形成されている、樹脂モールドロータ。 - 請求項8に記載の樹脂モールドロータにおいて、
前記突起部に対向する位置において前記主軸の外周面に溝部が設けられ、前記Oリングが前記突起部と前記溝部との間に挟まれて配置されている、樹脂モールドロータ。 - 請求項1から9の何れかに記載の樹脂モールドロータにおいて、
前記ロータの軸方向両側に前記Oリングが設けられている、樹脂モールドロータ。 - キャンドモータであって、
請求項1乃至10の何れかに記載の樹脂モールドロータと、
前記樹脂モールドロータの主軸を回転支持する軸受と、
前記樹脂モールドロータを取囲み、前記樹脂モールドロータの前記ロータに回転磁界を作用させるキャンド構造のステータと、
を備えるキャンドモータ。 - キャンドモータポンプであって、
請求項11に記載のキャンドモータと、
前記主軸に固定された羽根車と、
前記羽根車を取り囲むポンプケーシングと、
を備えるキャンドモータポンプ。 - ファンスクラバーであって、
請求項11に記載のキャンドモータと、
前記キャンドモータの前記主軸に接続されたファンと、
気体吸入口および気体吐出口を有し、前記ファンを収容するケーシングと、
前記ケーシング内に液体を噴出するノズルと、
を備えるファンスクラバー。 - 真空ポンプ装置であって、
請求項13に記載のファンスクラバーと、
真空チャンバから気体を真空引きし、前記ファンスクラバーの前記気体吸入口に気体を吐出する真空ポンプと、
を備える真空ポンプ装置。
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