JP3715519B2 - 回転電機および回転電機の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステータを覆う合成樹脂製のモールド層を備えた回転電機および回転電機の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記回転電機の従来構成を図１２に基づいて説明する。ステータ１はステータコア２にコイル３を巻装してなるものであり、ステータ１の表面にはモールド層４が形成されている。このモールド層４は成形型内にステータ１をインサートして溶融樹脂を注入することに基づいて形成されたものであり（射出成形）、モールド層４の外周面には筒状のフレーム５が装着されている。このフレーム５はモールド層４の成形後にモールド層４の外周面に嵌合されたものであり、フレーム５の一端面には底板６が接合されている。
【０００３】
フレーム５の他端面には円環状のフランジ７が接合されている。このフランジ７は半導体製造装置の真空ポンプ８に組付けられたものであり、ステータ１の内周部には真空ポンプ８の駆動軸９が挿入されている。この駆動軸９の外周面にはロータ１０が固定されており、コイル３の通電時には駆動軸９がロータ１０と一体的に回転することに基づいて真空ポンプ８を駆動する。
【０００４】
底板６およびフランジ７には円筒状のシール部１１が形成されている。これら各シール部１１とモールド層４との間にはＯリング１２が介在されており、Ｏリング１２は半導体製造装置で使用される腐食性ガスが真空ポンプ８の内部からステータ１の内周部に侵入し、モールド層４と底板６との接合面からフレーム５と底板６との接合面を通して外部に漏れたり、モールド層４とフランジ７との接合面からフレーム５とフランジ７との接合面を通して外部に漏れることを防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記回転電機の場合、モールド層４と底板６との間，フレーム５と底板６との間，モールド層４とフランジ７との間，フレーム５とフランジ７との間に接合面が存在しているので、気密性が低い。このため、フレーム５内にＯリング１２を装着して気密性を高める必要があるので、部品点数が増え、構成が複雑になる。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数が少なくて構成が簡単な回転電機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の回転電機は、筒状のフレームと、前記フレームの一端部に設けられた底板と、前記フレームの他端部に設けられ負荷に接合されるフランジと、前記フレームの内部に設けられステータコアにコイルを巻装してなるステータと、前記フレームの内部に設けられ前記ステータを覆う合成樹脂製のモールド層と、前記フレームの底板に設けられ前記モールド層により塞がれた開口部と、前記フレームの底板に前記フレームの外部に位置して設けられ前記フレームの内部に収納されたロータの回転情報を前記開口部内のモールド層を介して検出するセンサ基板とを備え、前記底板および前記フランジが前記フレームとの間に接合面が存在しないように前記フレームに一体化されているところに特徴を有している。
上記手段によれば、フレームと底板との間，フレームとフランジとの間に接合面が存在しなくなる。このため、フレーム内にＯリングを装着して気密性を高める必要がなくなるので、部品点数が減り、構成が簡単になる。
【０００７】
請求項２記載の回転電機は、前記センサ基板にガスを検出するガスセンサが搭載されているところに特徴を有している。
上記手段によれば、開口部内のモールド層にクラックが生じたときにはクラックを通してガスが漏れ、ガスセンサからガス検出信号が出力される。このため、ガスセンサからの出力信号に基づいてガス漏れを検出し、回転電機を交換する等の異常処置を行うことができる。
【０００８】
請求項３記載の回転電機は、前記センサ基板がねじ止めされるねじ止め部が前記フレームの底板に設けられているところに特徴を有している。
上記手段によれば、モールド層の成形後にセンサ基板をねじ止め部にねじ止めしたり、センサ基板をねじ止め部にねじ止めした状態でモールド層を成形できるので、センサ基板が成形圧で位置ずれすることが防止される。
【００１０】
請求項４記載の回転電機は、前記フレームの底板のうち外面に合成樹脂製の被覆部が設けられ、前記フレームの底板には前記モールド層の成形時に溶融樹脂を前記フレームの外部に流通させる補助開口部が設けられているところに特徴を有している。
上記手段によれば、フレーム内から底板の開口部を通してフレームの外部に樹脂を流動させることに基づいて被覆部を成形できるので、開口部の周縁部に樹脂ばりが付着し難くなる。しかも、フレーム内から底板の開口部および補助開口部の双方を通してフレームの外部に樹脂を流通させることができる。このため、樹脂の流通経路が増え、樹脂の流れが円滑になるので、被覆部の成形性が高まる。
【００１２】
請求項５記載の回転電機は、モールド層のうちフランジ側の端面にＯリングが装着されるシール溝が形成されているところに特徴を有している。
上記手段によれば、モールド層のフランジ側の端面と負荷との間にＯリングが介在されるので、フランジと負荷との間がフランジの内周側でシールされる。このため、ガスがフランジと負荷との接合面から漏れるのは勿論のこと、フレームの内周面とモールド層との間に侵入することも防止される。
【００１６】
請求項６記載の回転電機の製造方法は、請求項１記載の回転電機を製造する場合に非液体状の樹脂材を少なくともステータコアの内周部に収納して圧縮成形するところに特徴を有している。
上記手段によれば、例えばステータコアの軸方向端部に樹脂材を収納する場合とは異なり、ステータコアと成形型との間の幅狭な隙間に樹脂材を流し込む必要がなくなるので、モールド層の薄肉部に巣等が一層生じ難くなり、薄肉部でクラックが一層発生し難くなる。
【００１７】
請求項７記載の回転電機の製造方法は、樹脂材をステータコアの内周部に加えて軸方向一端部または軸方向両端部に収納して圧縮成形するところに特徴を有している。
上記手段によれば、樹脂材の流れが円滑になるので（具体的には液面が水平状態を保持しながら高くなるように樹脂材が流れるので）、ウェルドラインの発生が抑えられ、モールド層の機械的強度が向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１ないし図１１に基づいて説明する。まず、図１の（ａ）において、真空ポンプのポンプケース２１には開口部２２が形成されており、開口部２２の周縁部には環状のフランジ２３が装着されている。このフランジ２３はアルミニウムをダイカスト成形したものであり、フランジ２３を通してポンプケース２１に複数のねじ２４を絞込むことに基づいて固定されている。このフランジ２３の内周部には円環状の突部２５が一体形成されており、フランジ２３は突部２５をポンプケース２１の凹部２６内に嵌合することに基づいて位置決めされている。尚、真空ポンプは負荷に相当するものである。
【００１９】
フランジ２３には、図３の（ａ）に示すように、フレーム２７が一体形成されており、フランジ２３の表面およびフレーム２７の表面には防食用の陽極酸化被膜（図示せず）が形成されている。このフレーム２７は円筒状をなすものであり、フレーム２７にはフランジ２３の反対側の端部に位置して底板２８が一体形成され、底板２８の中央部には、図３の（ｂ）に示すように、円形状の開口部２９が形成されている。
【００２０】
フレーム２７および底板２８には幅広な切欠部３０が形成され、底板２８には幅狭な切欠部３１が形成されている。これら切欠部３０および３１はフレーム２７の底板２８内で連通するものであり、幅広な切欠部３０の内面には、図３の（ａ）に示すように、円形状のピン穴３２が形成され、ピン穴３２の上方には突部３３が形成されている。また、フレーム２７の底板２８には、図３の（ｂ）に示すように、円形状をなす６個の補助開口部３４が形成されている。これら補助開口部３４は共通の円形軌跡上に位置するものであり、周方向に等ピッチで配列されている。
【００２１】
フレーム２７の底板２８には６個の補助開口部３４の内周側に位置して３個の基板座３５が周方向に等ピッチで一体形成され、６個の補助開口部３４の外周側に位置して３個のカバー座３６が周方向に等ピッチで一体形成されている。これら各基板座３５および各カバー座３６は、図３の（ａ）に示すように、底板２８からフレーム２７の外部へ突出するものであり、各基板座３５および各カバー座３６には、図３の（ｂ）に示すように、タップ穴３７が形成されている。尚、各タップ穴３７はダイカスト成形後に機械加工されたものである。また、基板座３５はねじ止め部に相当するものである。
【００２２】
フレーム２７の内周面には、図１の（ａ）に示すように、円筒状のステータコア３８が固定されている。このステータコア３８はヘリカル鉄心と称されるものであり、帯状をなす複数のケイ素鋼板を積層することに基づいて帯状コアを形成した後、帯状コアを折曲げることに基づいて円筒化されている。このステータコア３８は、図８の（ａ）に示すように、円筒状のヨーク３９と６本のティース４０とを有するものであり、各ティース４０の先端部には磁極片４１が一体形成され、各磁極片４１は周方向に隣接するティース４０相互間に半閉スロットを形成している。
【００２３】
ステータコア３８には、図８の（ｂ）に示すように、６個のスプール４２が装着されており、各スプール４２は、図８の（ａ）および（ｂ）に示すように、ヨーク３９の軸方向両端面および内周面，ティース４０の軸方向両端面および周方向両側面，磁極片４１の軸方向両端面を覆っている。これら各スプール４２はティース４０に軸方向両側から合成樹脂製のカバー４３を被せることに基づいて構成されたものであり、周方向に隣接するスプール４２相互間には、図８の（ｂ）に示すように、ヨーク３９の軸方向両端面に位置して隙間４４が形成され、各スプール４２の内周面は、図８の（ｃ）に示すように、ステータコア３８の磁極片４１の内周面と同一面上に配置されている。尚、スプール４２は絶縁層に相当するものである。
【００２４】
ステータコア３８の６本のティース４０には、図８の（ｂ）に示すように、スプール４２の上からＵ，Ｖ，Ｗ相のコイル４５が巻装されており、各相のコイル４５には、図８の（ａ）に示すように、リード線４６の一端部が電気的に接続され、各リード線４６の他端部は、図１の（ａ）に示すように、共通の電源コネクタ４７に電気的に接続されている。この電源コネクタ４７はインバータ装置（図示せず）に電気的に接続されるものであり、３相のコイル４５にはインバータ装置から電源コネクタ４７およびリード線４６を通して駆動電源が印加される。
【００２５】
フレーム２７の幅広な切欠部３０内には、図３の（ｃ）に示すように、合成樹脂製（例えばガラスフィラーを含有するＰＢＴ製）の第１のハウジング４８が嵌合されている。このハウジング４８は切欠部３０の周方向両側面をガイドとして底板２８側から切欠部３０内に挿入されたものであり、ハウジング４８には、図４の（ｂ）に示すように、貫通状をなす２個のピン孔４９と半円形状をなす３個の挟持面５０（図４のｃ参照）と突部５１（図４のａ参照）とが形成され、突部５１は、図４の（ｂ）に示すように、フレーム２７の内周面に接触している。また、ハウジング４８には、図４の（ａ）に示すように、スプリングピン５２が固定されており、スプリングピン５２は、図１の（ａ）に示すように、フレーム２７のピン穴３２内に嵌合されている。
【００２６】
フレーム２７の幅広な切欠部３０内には、図３の（ｃ）に示すように、合成樹脂製（例えばガラスフィラーを含有するＰＢＴ製）の第２のハウジング５３が挿入されており、ハウジング５３には、図５の（ｃ）に示すように、２本のスプリングピン５４が固定されている。このハウジング５３は切欠部３０の周方向両側面をガイドとして底板２８側から切欠部３０内に挿入されたものであり、各スプリングピン５４が第１のハウジング４８のピン孔４９内に嵌合されることに基づいて第１のハウジング４８に位置決め状態で連結されている。尚、第１のハウジング４８および第２のハウジング５３は挟持部材に相当するものであり、図１の（ａ）の符号５５は第１のハウジング４８および第２のハウジング５３から構成されるハウジングを示している。
【００２７】
第２のハウジング５３には、図５の（ｃ）に示すように、半円形状をなす３個の挟持面５０が形成されている。これら各挟持面５０は、図３の（ｃ）に示すように、第１のハウジング４８の挟持面５０と協働して円形孔状のリード線保持部５６を形成するものであり、各リード線４６は第１のハウジング４３の挟持面５０と第２のハウジング５３の挟持面５０との間で挟持されることに基づいてずれ止めされている。
【００２８】
尚、図１の（ａ）の符号５７はステータコア３８，６個のスプール４２，６個のコイル４５，３本のリード線４６，電源コネクタ４７を有するステータ組立を示すものであり、ステータ組立５７はステータに相当するものである。
【００２９】
フレーム２７内には、図１１の（ａ）に示すように、モールド層５８が形成されている。このモールド層５８は下記▲１▼〜▲８▼の手順で成形されたものであり、ステータコア３８の磁極片４１の内周面を覆う薄肉部５９（具体的には肉厚１ｍｍ）とステータコア３８の軸方向一端部を覆う厚肉なエンド部６０とステータコア３８の軸方向他端部を覆う厚肉なエンド部６１とフレーム２７の底板２８を外部から覆う薄肉な被覆部６２と被覆部６２に位置する円筒部６３とを有している。以下、モールド層５８の成形手順について説明する。
【００３０】
＜モールド層５８の成形手順について＞
▲１▼ステータ組立５７を治具（図示せず）にセットする。この治具には複数のステータピンおよび複数のフレームピンが固定されており、ステータ組立５７はスプール４２相互間の複数の隙間４４内にステータピンを嵌合することに基づいて治具に対して位置決めされる。
【００３１】
▲２▼フレーム２７を加熱することに基づいて膨脹させ、ステータコア３８の外周面に圧入する。このとき、フレーム２７の複数の取付孔６４（ねじ２４の挿入孔）内に治具のフレームピンを嵌合し、フレーム２７を治具のステータ組立５７に対して位置決めする。この圧入方法は焼ばめと称されるものであり、フレーム２７の降温時にはフレーム２７が収縮し、フレーム２７の内周面がステータコア３８の外周面に密着する。
【００３２】
▲３▼フレーム２７を治具から取外し、フレーム２７の幅広な切欠部３０内に第１のハウジング４８を挿入する。すると、ハウジング４８のスプリングピン５２がフレーム２７のピン穴３２内に嵌合され、しかも、ハウジング４８の突部５１がフレーム２７の内周面に接触し、ハウジング４８がフレーム２７に位置決め状態で保持される。
【００３３】
▲４▼フレーム２７の幅広な切欠部３０内に第２のハウジング５３を挿入する。すると、ハウジング５３の両スプリングピン５４が第１のハウジング４８の両ピン孔４９内に嵌合され、第２のハウジング５３が第１のハウジング４８に位置決め状態で連結される。このとき、各リード線４６を幅広な切欠部３０を通してフレーム２７の外部に取出しておき、第１のハウジング４８の挟持面５０と第２のハウジング５３の挟持面５０との間で挟持する。
【００３４】
▲５▼フレーム２７を、図８の（ａ）に示すように、圧縮成形機の下型６５内にセットする。この圧縮成形機は雌状の下型６５および雄状の上型６６（図１０参照）を有するものであり、下型６５は床面に対して固定され、上型６６はアクチュエータの駆動に基づいて上死点および下死点間で移動する。これら下型６５および上型６６はヒータ（図示せず）を内蔵しており、ヒータの発熱に基づいて予め設定された型温に加熱されている。尚、下型６５は金型に相当するものである。
【００３５】
▲６▼紙粘土状に予熱された熱硬化性の樹脂材６７を、図９に示すように、フレーム２７内にセットする。この樹脂材６７はガラスフィラーを含有する不飽和ポリエステルからなるものであり、ステータ組立５７の内周部，ステータ組立５７の軸方向一端部，ステータ組立５７の軸方向他端部に３分割して収納される。
【００３６】
▲７▼圧縮成形機のアクチュエータを作動させることに基づいて図１０の上型６６を下降させ、ステータ組立５７の内周部に挿入する。すると、樹脂材６７が加圧・加温されることに基づいてフレーム２７内を流動し、フレーム２７内に充填される（薄肉部５９，エンド部６０，エンド部６１の成形）。このとき、樹脂材６７の一部が底板２８の開口部２９および複数の補助開口部３４から流出し、底板２８と下型６５との間に充填される（被膜部６２，円筒部６３の成形）。これと共に、下型６５とフレーム２７の突部３３との間で第１のハウジング４８および第２のハウジング５３が押えられる。そして、突部３３が第１のハウジング４８内にめり込むことに基づいてリード線４６の外径寸法のばらつきが吸収され、リード線４６が第１のハウジング４８の挟持面５０および第２のハウジング５３の挟持面５０に密着する。
【００３７】
▲８▼圧縮成形機のアクチュエータを作動させることに基づいて上型６６を上昇させ、ステータ組立５７の内周部から抜取る。この上型６６の上昇動作は予め設定された硬化時間の経過後に自動的に実行されるものであり、上型６６の上昇時には、図１１に示すように、樹脂材６７が硬化することに基づいてモールド層５８が形成されている。
【００３８】
モールド層５８には、図１の（ａ）に示すように、フランジ２３側の端面に位置して円環状のシール溝６８が形成されている。このシール溝６８はモールド層５８の成形後にモールド層５８に機械加工を施すことに基づいて形成されたものであり、シール溝６８内にはＯリング６９が嵌合されている。このＯリング６９はシール溝６８の内面とポンプケース２１との間で弾性的に押し潰されることに基づいて両者に密着し、両者の間を気密状態に塞いでいる。
【００３９】
フレーム２７の底板２８にはプリント配線基板からなるセンサ基板７０が装着されている。このセンサ基板７０はモールド層５８の成形後に各基板座３５のタップ穴３７内に雌ねじ部を形成し、図２に示すように、センサ基板７０を通して各雌ねじ部内にねじ７１を締込むことに基づいて基板座３５に固定されたものであり、センサ基板７０には磁気センサに相当する３個のホールＩＣ（図示せず）が搭載されている。
【００４０】
センサ基板７０にはガスセンサ（図示せず）が搭載されている。このガスセンサは半導体製造装置で使用される腐食性ガスを検出する半導体ガスセンサからなるものであり、底板２８の開口部２９内のモールド層５８にクラックが生じ、フレーム２７内からクラックを通して腐食性ガスが漏れたときにはガスセンサが腐食性ガスを検出し、リーク信号を出力する。
【００４１】
モールド層５８の円筒部６３には、図１の（ａ）に示すように、アルミニウム製の基板カバー７２が位置決め状態で嵌合されており、センサ基板７０は基板カバー７２により覆われている。この基板カバー７２は有底円筒状をなすものであり、モールド層５８の成形後に各カバー座３６のタップ穴３７内に雌ねじ部を形成し、図２に示すように、基板カバー７２を通して各雌ねじ部内にねじ７３を締込むことに基づいてカバー座３６に固定されている。
【００４２】
センサカバー７２には合成樹脂製のブッシュ７４が固定されており、ブッシュ７４には複数のリード線７５が保持されている。これらリード線７５の一端部は、図１の（ａ）に示すように、センサ基板７０に電気的に接続され、リード線７５の他端部にはセンサコネクタ７６が電気的に接続されている。
【００４３】
ステータ組立５７の内周部にはシャフト７７が挿入されている。このシャフト７７は真空ポンプの送風機を回転駆動するものであり、シャフト７７の一端部はポンプケース２１内で軸受（図示）を介して回転可能に支持されている。このシャフト７７の他端部には、図７に示すように、テーパ部７８と径小部７９と雄ねじ部８０とが形成されており、テーパ部７８の外周部には平坦な締結面８１が形成され、雄ねじ部８０内には雌ねじ部８２が形成されている。
【００４４】
テーパ部７８の外周面および径小部７９の外周面には、図１の（ａ）に示すように、円筒状のスリーブ８３が挿入されている。このスリーブ８３はステンレスを材料に形成されたものであり、スリーブ８３の外周面には、図６に示すように、筒状のロータコア８４が嵌合されている。このロータコア８４は複数のケイ素鋼板を積層することに基づいて形成されたものであり、ロータコア８４には平板状をなす複数のマグネット孔８５が周方向に等ピッチで形成され、各マグネット孔８５内には平板状の永久磁石８６が挿入されている。尚、ロータコア８４には防食用のエポキシ樹脂コーティングが施されている。
【００４５】
スリーブ８３の両端部にはステンレス製の押え板８７が固定されており、各押え板８７には複数本のねじ８８が挿入されている。これら各ねじ８８はロータコア８４の軸方向端面に絞込まれており、ロータコア８４は両押え板８７を介してスリーブ８３に回転不能に連結され、各永久磁石８６は両押え板８７によりロータコア８４から抜止めされている。また、シャフト７７の雄ねじ部８０には、図１の（ａ）に示すように、ナット８９が螺合されており、ロータコア８４はナット８９とシャフト７７の締結面８１との間で締結されることに基づいてシャフト７７に回転不能に連結されている。
【００４６】
一方の押え板８７には、図６に示すように、複数のピン９０（１本のみ図示する）が周方向に等ピッチで固定されており、各ピン９０の外周面にはステンレス製のセンサホルダ９１のピン孔が挿入されている。このセンサホルダ９１は有底円筒状をなすものであり、一方の押え板８７に複数のピン９０を介して位置決めされている。
【００４７】
センサホルダ９１の底板にはセンサマグネット９２が固定されており、センサマグネット９２およびセンサホルダ９１は、図１の（ａ）に示すように、両者を通してシャフト７７の雌ねじ部８２内にねじ９３を絞込むことに基づいてシャフト７７に回転不能に固定されている。このセンサマグネット９２はエポキシ樹脂でコーティングされたプラスチックマグネットからなるものであり、センサ基板７０の各ホールＩＣはセンサマグネット９２の着磁部分を検出することに基づいて位置信号を出力する。
【００４８】
尚、図１の（ａ）の符号９４はシャフト７７，スリーブ８３，ロータコア８４，複数の永久磁石８６，２枚の押え板８７，センサホルダ９１，センサマグネット９２を有するロータ組立を示すものであり、ロータ組立９４はロータに相当する。
【００４９】
センサコネクタ７６はインバータ装置に電気的に接続されており、インバータ装置はセンサ基板７０のホールＩＣからリード線７５およびセンサコネクタ７６を通して出力される位置信号に基づいてＰＷＭ制御されたドライブ信号を生成する。そして、３相のコイル４５をドライブ信号に基づいてスイッチング制御することに伴い回転磁界を生起し、ロータ組立９４を回転操作する。また、インバータ装置には表示器（図示せず）が電気的に接続されており、インバータ装置はガスセンサからのリーク信号を検出すると、表示器に異常表示信号を出力することに基づいてガス漏れを表示する。
【００５０】
上記実施例によれば、フレーム２７にフランジ２３および底板２８を一体形成したので、フレーム２７とフランジ２３との間，フレーム２７と底板２８との間に接合面が存在しなくなる。このため、フレーム２７内にＯリングを装着して気密性を高める必要がなくなるので、部品点数が減り、構成が簡単になる。
【００５１】
また、フレーム２７内で樹脂材６７を圧縮成形することに基づいてモールド層５８を形成したので、モールド層５８とフランジ２３との密着度，モールド層５８と底板２８との密着度が高まる。このため、この点からもフレーム２７内にＯリングを装着して気密性を高める必要がなくなるので、部品点数が減り、構成が簡単になる。しかも、ステータコア３８の内周面と成形型の芯金との幅狭な隙間内に外部から樹脂を押込む射出成形に比べて幅狭な隙間内に樹脂が回り易くなる。このため、モールド層５８のうちステータコア３８の内周面を覆う薄肉部５９に巣等が生じ難くなるので、薄肉部５９でのクラックの発生が抑えられる。
【００５２】
尚、モールド層５８を射出成形またはトランスファ成形する場合にはモールド層５８のうちステータコア３８の内周部を削ることに基づいて薄肉化することになるので、モールド層５８が圧縮成形によって形成されたものか、射出成形によって形成されたものかはモールド層５８の切削の有無に基づいて判別できる。
【００５３】
特にガラスフィラー入りの樹脂を射出する場合にはガラスフィラーが射出圧で軸方向に揃うので、モールド層５８の径方向への熱収縮率とステータコア３８の径方向への熱収縮率との差が大きくなり、薄肉部５９にクラックが発生し易くなる。しかしながら、モールド層５８を圧縮成形する場合にはガラスフィラーの指向性がランダムに保たれるので、モールド層５８の径方向への熱収縮率とステータコア３８の径方向への熱収縮率との差が縮まり、薄肉部５９にクラックが発生し難くなる。
【００５４】
また、ガラスフィラー入りの樹脂を射出する場合にはガラスフィラーがスクリュで切断されるので、モールド層５８の機械的な強度にガラスフィラーを使用した効果が発揮され難い。しかしながら、モールド層５８を圧縮成形する場合にはガラスフィラーが長繊維状態に保たれるので、モールド層５８の機械的な強度にガラスフィラーを使用した効果が存分に発揮され、薄肉部５９にクラックが発生し難くなる。
【００５５】
また、樹脂材６７をステータコア３８の内周部に収納して圧縮成形した。このため、例えばステータコア３８の軸方向端部に樹脂材６７を収納する場合とは異なり、ステータコア３８と上型６６との間の幅狭な隙間に樹脂材６７を流し込む必要がなくなるので、モールド層５８の薄肉部５９に巣等が一層生じ難くなり、薄肉部５９でクラックが一層発生し難くなる。
【００５６】
また、樹脂材６７をステータコア３８の内周部に加えて軸方向両端部に収納して圧縮成形したので、フレーム２７内の樹脂材６７の流れが円滑になり（具体的には液面が水平状態を保持しながら高くなるように樹脂材６７が流れる）、流動速度が異なる樹脂材６７が衝突することがなくなる。このため、ウェルドラインの発生が抑えられるので、モールド層５８の機械的強度が高まる。しかも、樹脂材６７が底板２８の開口部２９および補助開口部３４を通してフレーム２７の外部に流れ易くなるので、被覆部６２および円筒部６３の成形性が高まる。
【００５７】
また、フレーム２７の底板２８に基板座３５を設け、センサ基板７０をモールド層５８の成形後に基板座３５にねじ止めしたので、センサ基板７０がモールド層５８の成形圧で位置ずれすることが防止される。このため、センサマグネット９２とホールＩＣとの位置関係が正確化されるので、センサ基板７０によるロータ組立９４の位置検出精度が高まる。
【００５８】
また、センサ基板７０にガスセンサを搭載した。このため、底板２８の開口部２９内のモールド層５８にクラックが生じたときにはガスセンサからリーク信号が出力されるので、リーク信号に基づいてガス漏れを検出し、ポンプモータを交換する等の異常処置を行うことができる。
【００５９】
また、底板２８の外面に被覆部６２を形成しないときには樹脂材６７が底板２８の開口部２９を通して漏れ、樹脂ばりが生じるので、樹脂ばりの除去作業を行う必要がある。しかしながら、底板２８の外面に被覆部６２を形成したので、樹脂ばりの除去作業を行う必要がなくなり、製造作業性が高まる。
【００６０】
また、底板２８に補助開口部３４を形成したので、フレーム２７内から開口部２９および補助開口部３４の双方を通してフレーム２７の外部に樹脂材６７を流通させることができる。このため、樹脂材６７の流通経路が増え、樹脂材６７の流れが円滑になるので、被覆部６２および円筒部６３の成形性が高まる。
【００６１】
また、モールド層５８のうちフランジ２３側の端面にＯリング６９が装着されるシール溝６８を形成したので、フランジ２３とポンプケース２１との間がフランジ２３の内周側でシールされる。このため、ポンプケース２１内の腐食性ガスがフランジ２３とポンプケース２１との接合面から漏れるのは勿論のこと、フレーム２７の内周面とモールド層５８との間に侵入することも防止される。
【００６２】
また、モールド層５８の成形後にモールド層５８に機械加工を施すことに基づいてシール溝６８を形成したので、シール溝６８の内面の面粗度および寸法精度が向上する。このため、Ｏリング６９とシール溝６８との間の気密度が高まるので、耐リーク性が向上する。
【００６３】
また、スプール４２の内周面とステータコア３８の内周面とを同一面上に配置したので、ステータコア３８の内周面の金属エッジがスプール４２により覆われる。このため、熱収縮時の応力がモールド層５８の一部に集中することがなくなるので、クラックの発生が抑えられる。
【００６４】
また、モールド層５８の成形時に下型６５とフレーム２７の突部３３との間で第１のハウジング４８および第２のハウジング５３を押えたので、突部３３が第１のハウジング４８内にめり込むことに基づいてリード線４６の外径寸法のばらつきが吸収され、リード線４６が第１のハウジング４８の挟持面５０および第２のハウジング５３の挟持面５０に密着する。このため、リード線４６と両挟持面５０との間から樹脂材６７が漏れることが防止されるので、樹脂ばりの発生が抑えられる。
【００６５】
また、突部３３をアルミニウム製のフレーム２７に一体形成した。このため、鋼鉄製の下型６５に突部３３を形成する場合に比べて突部３３が柔らかくなるので、第１のハウジング４８および第２のハウジング５３が突部３３の押圧力で破損することが防止される。
【００６６】
また、フレーム２７に切欠部３０を設けた。このため、第１のハウジング４８を切欠部３０内に嵌合した状態で切欠部３０からリード線４６を引出し、切欠部３０内に第２のハウジング５３を嵌合するだけで、第１のハウジング４８および第２のハウジング５３間でリード線４６を挟持できるので、リード線４６の保持作業が簡単になる。しかも、第１のハウジング４８および第２のハウジング５３を切欠部３０の周方向両側面をガイドとして切欠部３０内に挿入できるので、第１のハウジング４８および第２のハウジング５３の装着作業が簡単になり、総じて、製造作業性が高まる。
【００６７】
尚、上記実施例においては、フランジ２３，フレーム２７，底板２８をダイカスト成形することに基づいて一体化したが、これに限定されるものではなく、例えばプレス成形することに基づいて一体化しても良い。
また、上記実施例においては、樹脂材６７をステータコア３８の内周部，軸方向一端部，軸方向他端部の３か所に収納したが、これに限定されるものではなく、例えばステータコア３８の内周部だけに収納したり、ステータコア３８の内周部および軸方向一端部に収納しても良い。
【００６８】
また、上記実施例においては、センサ基板７０をモールド層５８の成形後に基板座３５にねじ止めしたが、これに限定されるものではなく、例えばセンサ基板７０を基板座３５にねじ止めした状態でモールド層５８を成形しても良い。
また、上記実施例においては、本発明を真空ポンプのモータに適用したが、これに限定されるものではなく、要は負荷を駆動するモータ全般に適用することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は次の効果を奏する。
請求項１記載の手段によれば、底板およびフランジをフレームに一体化したので、フレームと底板との間，フレームとフランジとの間に接合面が存在しなくなる。このため、フレーム内にＯリングを装着して気密性を高める必要がなくなるので、部品点数が減り、構成が簡単になる。
【００７１】
請求項６記載の手段によれば、モールド層の圧縮成形時に樹脂材を少なくともステータコアの内周部に収納したので、ステータコアと成形型との間の幅狭な隙間に樹脂材を流し込む必要がなくなる。このため、ステータコアの内周面と成形型との間の幅狭な隙間に樹脂が一層回り易くなるので、モールド層の薄肉部に巣等が一層生じ難くなり、薄肉部でクラックが一層発生し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す図（ａはポンプモータの全体構成を示す図２のＸａ線に沿う断面図、図１のｂはＸｂ線に沿う断面図）
【図２】図１のＸ2 視図
【図３】フレームを示す図（ａはＸａ線に沿う断面図、ｂはＸｂ視図、ｃはＸｃ視図）
【図４】第１のハウジングを示す図（ａはＸａ視図、ｂはＸｂ視図、ｃはＸｃ視図）
【図５】第２のハウジングを示す図（ａはＸａ視図、ｂはＸｂ視図、ｃはＸｃ視図）
【図６】ロータ組立を示す図
【図７】シャフトを示す図
【図８】モールド層の成形手順を示す図（ａはフレームが圧縮成形型にセットされた様子を示す断面図、ｂはＸｂ視図、ｃはＸｃ部を拡大して示す図）
【図９】モールド層の成形手順を示す図（ａはフレーム内に樹脂材がセットされた様子を示す断面図、ｂはＸｂ視図）
【図１０】モールド層の成形手順を示す図（フレーム内にの脂材が圧縮される直前の様子を示す断面図）
【図１１】モールド層の成形手順を示す図（ａはフレーム内の樹脂材が硬化した様子を示す断面図、ｂはＸｂ視図）
【図１２】従来例を示す図
【符号の説明】
２３はフランジ、２７はフレーム、２８は底板、２９は開口部、３０は切欠部、３３は突部、３４は補助開口部、３５は基板座（ねじ止め部）、３８はステータコア、４２はスプール（絶縁層）、４５はコイル、４６はリード線、４８は第１のハウジング（挟持部材）、５３は第２のハウジング（挟持部材）、５７はステータ組立（ステータ）、５８はモールド層、６２は被覆部、６５は下型（金型）、６７は樹脂材、６８はシール溝、６９はＯリング、７０はセンサ基板、９４はロータ組立（ロータ）を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステータを覆う合成樹脂製のモールド層を備えた回転電機および回転電機の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記回転電機の従来構成を図１２に基づいて説明する。ステータ１はステータコア２にコイル３を巻装してなるものであり、ステータ１の表面にはモールド層４が形成されている。このモールド層４は成形型内にステータ１をインサートして溶融樹脂を注入することに基づいて形成されたものであり（射出成形）、モールド層４の外周面には筒状のフレーム５が装着されている。このフレーム５はモールド層４の成形後にモールド層４の外周面に嵌合されたものであり、フレーム５の一端面には底板６が接合されている。
【０００３】
フレーム５の他端面には円環状のフランジ７が接合されている。このフランジ７は半導体製造装置の真空ポンプ８に組付けられたものであり、ステータ１の内周部には真空ポンプ８の駆動軸９が挿入されている。この駆動軸９の外周面にはロータ１０が固定されており、コイル３の通電時には駆動軸９がロータ１０と一体的に回転することに基づいて真空ポンプ８を駆動する。
【０００４】
底板６およびフランジ７には円筒状のシール部１１が形成されている。これら各シール部１１とモールド層４との間にはＯリング１２が介在されており、Ｏリング１２は半導体製造装置で使用される腐食性ガスが真空ポンプ８の内部からステータ１の内周部に侵入し、モールド層４と底板６との接合面からフレーム５と底板６との接合面を通して外部に漏れたり、モールド層４とフランジ７との接合面からフレーム５とフランジ７との接合面を通して外部に漏れることを防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記回転電機の場合、モールド層４と底板６との間，フレーム５と底板６との間，モールド層４とフランジ７との間，フレーム５とフランジ７との間に接合面が存在しているので、気密性が低い。このため、フレーム５内にＯリング１２を装着して気密性を高める必要があるので、部品点数が増え、構成が複雑になる。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数が少なくて構成が簡単な回転電機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の回転電機は、筒状のフレームと、前記フレームの一端部に設けられた底板と、前記フレームの他端部に設けられ負荷に接合されるフランジと、前記フレームの内部に設けられステータコアにコイルを巻装してなるステータと、前記フレームの内部に設けられ前記ステータを覆う合成樹脂製のモールド層と、前記フレームの底板に設けられ前記モールド層により塞がれた開口部と、前記フレームの底板に前記フレームの外部に位置して設けられ前記フレームの内部に収納されたロータの回転情報を前記開口部内のモールド層を介して検出するセンサ基板とを備え、前記底板および前記フランジが前記フレームとの間に接合面が存在しないように前記フレームに一体化されているところに特徴を有している。
上記手段によれば、フレームと底板との間，フレームとフランジとの間に接合面が存在しなくなる。このため、フレーム内にＯリングを装着して気密性を高める必要がなくなるので、部品点数が減り、構成が簡単になる。
【０００７】
請求項２記載の回転電機は、前記センサ基板にガスを検出するガスセンサが搭載されているところに特徴を有している。
上記手段によれば、開口部内のモールド層にクラックが生じたときにはクラックを通してガスが漏れ、ガスセンサからガス検出信号が出力される。このため、ガスセンサからの出力信号に基づいてガス漏れを検出し、回転電機を交換する等の異常処置を行うことができる。
【０００８】
請求項３記載の回転電機は、前記センサ基板がねじ止めされるねじ止め部が前記フレームの底板に設けられているところに特徴を有している。
上記手段によれば、モールド層の成形後にセンサ基板をねじ止め部にねじ止めしたり、センサ基板をねじ止め部にねじ止めした状態でモールド層を成形できるので、センサ基板が成形圧で位置ずれすることが防止される。
【００１０】
請求項４記載の回転電機は、前記フレームの底板のうち外面に合成樹脂製の被覆部が設けられ、前記フレームの底板には前記モールド層の成形時に溶融樹脂を前記フレームの外部に流通させる補助開口部が設けられているところに特徴を有している。
上記手段によれば、フレーム内から底板の開口部を通してフレームの外部に樹脂を流動させることに基づいて被覆部を成形できるので、開口部の周縁部に樹脂ばりが付着し難くなる。しかも、フレーム内から底板の開口部および補助開口部の双方を通してフレームの外部に樹脂を流通させることができる。このため、樹脂の流通経路が増え、樹脂の流れが円滑になるので、被覆部の成形性が高まる。
【００１２】
請求項５記載の回転電機は、モールド層のうちフランジ側の端面にＯリングが装着されるシール溝が形成されているところに特徴を有している。
上記手段によれば、モールド層のフランジ側の端面と負荷との間にＯリングが介在されるので、フランジと負荷との間がフランジの内周側でシールされる。このため、ガスがフランジと負荷との接合面から漏れるのは勿論のこと、フレームの内周面とモールド層との間に侵入することも防止される。
【００１６】
請求項６記載の回転電機の製造方法は、請求項１記載の回転電機を製造する場合に非液体状の樹脂材を少なくともステータコアの内周部に収納して圧縮成形するところに特徴を有している。
上記手段によれば、例えばステータコアの軸方向端部に樹脂材を収納する場合とは異なり、ステータコアと成形型との間の幅狭な隙間に樹脂材を流し込む必要がなくなるので、モールド層の薄肉部に巣等が一層生じ難くなり、薄肉部でクラックが一層発生し難くなる。
【００１７】
請求項７記載の回転電機の製造方法は、樹脂材をステータコアの内周部に加えて軸方向一端部または軸方向両端部に収納して圧縮成形するところに特徴を有している。
上記手段によれば、樹脂材の流れが円滑になるので（具体的には液面が水平状態を保持しながら高くなるように樹脂材が流れるので）、ウェルドラインの発生が抑えられ、モールド層の機械的強度が向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１ないし図１１に基づいて説明する。まず、図１の（ａ）において、真空ポンプのポンプケース２１には開口部２２が形成されており、開口部２２の周縁部には環状のフランジ２３が装着されている。このフランジ２３はアルミニウムをダイカスト成形したものであり、フランジ２３を通してポンプケース２１に複数のねじ２４を絞込むことに基づいて固定されている。このフランジ２３の内周部には円環状の突部２５が一体形成されており、フランジ２３は突部２５をポンプケース２１の凹部２６内に嵌合することに基づいて位置決めされている。尚、真空ポンプは負荷に相当するものである。
【００１９】
フランジ２３には、図３の（ａ）に示すように、フレーム２７が一体形成されており、フランジ２３の表面およびフレーム２７の表面には防食用の陽極酸化被膜（図示せず）が形成されている。このフレーム２７は円筒状をなすものであり、フレーム２７にはフランジ２３の反対側の端部に位置して底板２８が一体形成され、底板２８の中央部には、図３の（ｂ）に示すように、円形状の開口部２９が形成されている。
【００２０】
フレーム２７および底板２８には幅広な切欠部３０が形成され、底板２８には幅狭な切欠部３１が形成されている。これら切欠部３０および３１はフレーム２７の底板２８内で連通するものであり、幅広な切欠部３０の内面には、図３の（ａ）に示すように、円形状のピン穴３２が形成され、ピン穴３２の上方には突部３３が形成されている。また、フレーム２７の底板２８には、図３の（ｂ）に示すように、円形状をなす６個の補助開口部３４が形成されている。これら補助開口部３４は共通の円形軌跡上に位置するものであり、周方向に等ピッチで配列されている。
【００２１】
フレーム２７の底板２８には６個の補助開口部３４の内周側に位置して３個の基板座３５が周方向に等ピッチで一体形成され、６個の補助開口部３４の外周側に位置して３個のカバー座３６が周方向に等ピッチで一体形成されている。これら各基板座３５および各カバー座３６は、図３の（ａ）に示すように、底板２８からフレーム２７の外部へ突出するものであり、各基板座３５および各カバー座３６には、図３の（ｂ）に示すように、タップ穴３７が形成されている。尚、各タップ穴３７はダイカスト成形後に機械加工されたものである。また、基板座３５はねじ止め部に相当するものである。
【００２２】
フレーム２７の内周面には、図１の（ａ）に示すように、円筒状のステータコア３８が固定されている。このステータコア３８はヘリカル鉄心と称されるものであり、帯状をなす複数のケイ素鋼板を積層することに基づいて帯状コアを形成した後、帯状コアを折曲げることに基づいて円筒化されている。このステータコア３８は、図８の（ａ）に示すように、円筒状のヨーク３９と６本のティース４０とを有するものであり、各ティース４０の先端部には磁極片４１が一体形成され、各磁極片４１は周方向に隣接するティース４０相互間に半閉スロットを形成している。
【００２３】
ステータコア３８には、図８の（ｂ）に示すように、６個のスプール４２が装着されており、各スプール４２は、図８の（ａ）および（ｂ）に示すように、ヨーク３９の軸方向両端面および内周面，ティース４０の軸方向両端面および周方向両側面，磁極片４１の軸方向両端面を覆っている。これら各スプール４２はティース４０に軸方向両側から合成樹脂製のカバー４３を被せることに基づいて構成されたものであり、周方向に隣接するスプール４２相互間には、図８の（ｂ）に示すように、ヨーク３９の軸方向両端面に位置して隙間４４が形成され、各スプール４２の内周面は、図８の（ｃ）に示すように、ステータコア３８の磁極片４１の内周面と同一面上に配置されている。尚、スプール４２は絶縁層に相当するものである。
【００２４】
ステータコア３８の６本のティース４０には、図８の（ｂ）に示すように、スプール４２の上からＵ，Ｖ，Ｗ相のコイル４５が巻装されており、各相のコイル４５には、図８の（ａ）に示すように、リード線４６の一端部が電気的に接続され、各リード線４６の他端部は、図１の（ａ）に示すように、共通の電源コネクタ４７に電気的に接続されている。この電源コネクタ４７はインバータ装置（図示せず）に電気的に接続されるものであり、３相のコイル４５にはインバータ装置から電源コネクタ４７およびリード線４６を通して駆動電源が印加される。
【００２５】
フレーム２７の幅広な切欠部３０内には、図３の（ｃ）に示すように、合成樹脂製（例えばガラスフィラーを含有するＰＢＴ製）の第１のハウジング４８が嵌合されている。このハウジング４８は切欠部３０の周方向両側面をガイドとして底板２８側から切欠部３０内に挿入されたものであり、ハウジング４８には、図４の（ｂ）に示すように、貫通状をなす２個のピン孔４９と半円形状をなす３個の挟持面５０（図４のｃ参照）と突部５１（図４のａ参照）とが形成され、突部５１は、図４の（ｂ）に示すように、フレーム２７の内周面に接触している。また、ハウジング４８には、図４の（ａ）に示すように、スプリングピン５２が固定されており、スプリングピン５２は、図１の（ａ）に示すように、フレーム２７のピン穴３２内に嵌合されている。
【００２６】
フレーム２７の幅広な切欠部３０内には、図３の（ｃ）に示すように、合成樹脂製（例えばガラスフィラーを含有するＰＢＴ製）の第２のハウジング５３が挿入されており、ハウジング５３には、図５の（ｃ）に示すように、２本のスプリングピン５４が固定されている。このハウジング５３は切欠部３０の周方向両側面をガイドとして底板２８側から切欠部３０内に挿入されたものであり、各スプリングピン５４が第１のハウジング４８のピン孔４９内に嵌合されることに基づいて第１のハウジング４８に位置決め状態で連結されている。尚、第１のハウジング４８および第２のハウジング５３は挟持部材に相当するものであり、図１の（ａ）の符号５５は第１のハウジング４８および第２のハウジング５３から構成されるハウジングを示している。
【００２７】
第２のハウジング５３には、図５の（ｃ）に示すように、半円形状をなす３個の挟持面５０が形成されている。これら各挟持面５０は、図３の（ｃ）に示すように、第１のハウジング４８の挟持面５０と協働して円形孔状のリード線保持部５６を形成するものであり、各リード線４６は第１のハウジング４３の挟持面５０と第２のハウジング５３の挟持面５０との間で挟持されることに基づいてずれ止めされている。
【００２８】
尚、図１の（ａ）の符号５７はステータコア３８，６個のスプール４２，６個のコイル４５，３本のリード線４６，電源コネクタ４７を有するステータ組立を示すものであり、ステータ組立５７はステータに相当するものである。
【００２９】
フレーム２７内には、図１１の（ａ）に示すように、モールド層５８が形成されている。このモールド層５８は下記▲１▼〜▲８▼の手順で成形されたものであり、ステータコア３８の磁極片４１の内周面を覆う薄肉部５９（具体的には肉厚１ｍｍ）とステータコア３８の軸方向一端部を覆う厚肉なエンド部６０とステータコア３８の軸方向他端部を覆う厚肉なエンド部６１とフレーム２７の底板２８を外部から覆う薄肉な被覆部６２と被覆部６２に位置する円筒部６３とを有している。以下、モールド層５８の成形手順について説明する。
【００３０】
＜モールド層５８の成形手順について＞
▲１▼ステータ組立５７を治具（図示せず）にセットする。この治具には複数のステータピンおよび複数のフレームピンが固定されており、ステータ組立５７はスプール４２相互間の複数の隙間４４内にステータピンを嵌合することに基づいて治具に対して位置決めされる。
【００３１】
▲２▼フレーム２７を加熱することに基づいて膨脹させ、ステータコア３８の外周面に圧入する。このとき、フレーム２７の複数の取付孔６４（ねじ２４の挿入孔）内に治具のフレームピンを嵌合し、フレーム２７を治具のステータ組立５７に対して位置決めする。この圧入方法は焼ばめと称されるものであり、フレーム２７の降温時にはフレーム２７が収縮し、フレーム２７の内周面がステータコア３８の外周面に密着する。
【００３２】
▲３▼フレーム２７を治具から取外し、フレーム２７の幅広な切欠部３０内に第１のハウジング４８を挿入する。すると、ハウジング４８のスプリングピン５２がフレーム２７のピン穴３２内に嵌合され、しかも、ハウジング４８の突部５１がフレーム２７の内周面に接触し、ハウジング４８がフレーム２７に位置決め状態で保持される。
【００３３】
▲４▼フレーム２７の幅広な切欠部３０内に第２のハウジング５３を挿入する。すると、ハウジング５３の両スプリングピン５４が第１のハウジング４８の両ピン孔４９内に嵌合され、第２のハウジング５３が第１のハウジング４８に位置決め状態で連結される。このとき、各リード線４６を幅広な切欠部３０を通してフレーム２７の外部に取出しておき、第１のハウジング４８の挟持面５０と第２のハウジング５３の挟持面５０との間で挟持する。
【００３４】
▲５▼フレーム２７を、図８の（ａ）に示すように、圧縮成形機の下型６５内にセットする。この圧縮成形機は雌状の下型６５および雄状の上型６６（図１０参照）を有するものであり、下型６５は床面に対して固定され、上型６６はアクチュエータの駆動に基づいて上死点および下死点間で移動する。これら下型６５および上型６６はヒータ（図示せず）を内蔵しており、ヒータの発熱に基づいて予め設定された型温に加熱されている。尚、下型６５は金型に相当するものである。
【００３５】
▲６▼紙粘土状に予熱された熱硬化性の樹脂材６７を、図９に示すように、フレーム２７内にセットする。この樹脂材６７はガラスフィラーを含有する不飽和ポリエステルからなるものであり、ステータ組立５７の内周部，ステータ組立５７の軸方向一端部，ステータ組立５７の軸方向他端部に３分割して収納される。
【００３６】
▲７▼圧縮成形機のアクチュエータを作動させることに基づいて図１０の上型６６を下降させ、ステータ組立５７の内周部に挿入する。すると、樹脂材６７が加圧・加温されることに基づいてフレーム２７内を流動し、フレーム２７内に充填される（薄肉部５９，エンド部６０，エンド部６１の成形）。このとき、樹脂材６７の一部が底板２８の開口部２９および複数の補助開口部３４から流出し、底板２８と下型６５との間に充填される（被膜部６２，円筒部６３の成形）。これと共に、下型６５とフレーム２７の突部３３との間で第１のハウジング４８および第２のハウジング５３が押えられる。そして、突部３３が第１のハウジング４８内にめり込むことに基づいてリード線４６の外径寸法のばらつきが吸収され、リード線４６が第１のハウジング４８の挟持面５０および第２のハウジング５３の挟持面５０に密着する。
【００３７】
▲８▼圧縮成形機のアクチュエータを作動させることに基づいて上型６６を上昇させ、ステータ組立５７の内周部から抜取る。この上型６６の上昇動作は予め設定された硬化時間の経過後に自動的に実行されるものであり、上型６６の上昇時には、図１１に示すように、樹脂材６７が硬化することに基づいてモールド層５８が形成されている。
【００３８】
モールド層５８には、図１の（ａ）に示すように、フランジ２３側の端面に位置して円環状のシール溝６８が形成されている。このシール溝６８はモールド層５８の成形後にモールド層５８に機械加工を施すことに基づいて形成されたものであり、シール溝６８内にはＯリング６９が嵌合されている。このＯリング６９はシール溝６８の内面とポンプケース２１との間で弾性的に押し潰されることに基づいて両者に密着し、両者の間を気密状態に塞いでいる。
【００３９】
フレーム２７の底板２８にはプリント配線基板からなるセンサ基板７０が装着されている。このセンサ基板７０はモールド層５８の成形後に各基板座３５のタップ穴３７内に雌ねじ部を形成し、図２に示すように、センサ基板７０を通して各雌ねじ部内にねじ７１を締込むことに基づいて基板座３５に固定されたものであり、センサ基板７０には磁気センサに相当する３個のホールＩＣ（図示せず）が搭載されている。
【００４０】
センサ基板７０にはガスセンサ（図示せず）が搭載されている。このガスセンサは半導体製造装置で使用される腐食性ガスを検出する半導体ガスセンサからなるものであり、底板２８の開口部２９内のモールド層５８にクラックが生じ、フレーム２７内からクラックを通して腐食性ガスが漏れたときにはガスセンサが腐食性ガスを検出し、リーク信号を出力する。
【００４１】
モールド層５８の円筒部６３には、図１の（ａ）に示すように、アルミニウム製の基板カバー７２が位置決め状態で嵌合されており、センサ基板７０は基板カバー７２により覆われている。この基板カバー７２は有底円筒状をなすものであり、モールド層５８の成形後に各カバー座３６のタップ穴３７内に雌ねじ部を形成し、図２に示すように、基板カバー７２を通して各雌ねじ部内にねじ７３を締込むことに基づいてカバー座３６に固定されている。
【００４２】
センサカバー７２には合成樹脂製のブッシュ７４が固定されており、ブッシュ７４には複数のリード線７５が保持されている。これらリード線７５の一端部は、図１の（ａ）に示すように、センサ基板７０に電気的に接続され、リード線７５の他端部にはセンサコネクタ７６が電気的に接続されている。
【００４３】
ステータ組立５７の内周部にはシャフト７７が挿入されている。このシャフト７７は真空ポンプの送風機を回転駆動するものであり、シャフト７７の一端部はポンプケース２１内で軸受（図示）を介して回転可能に支持されている。このシャフト７７の他端部には、図７に示すように、テーパ部７８と径小部７９と雄ねじ部８０とが形成されており、テーパ部７８の外周部には平坦な締結面８１が形成され、雄ねじ部８０内には雌ねじ部８２が形成されている。
【００４４】
テーパ部７８の外周面および径小部７９の外周面には、図１の（ａ）に示すように、円筒状のスリーブ８３が挿入されている。このスリーブ８３はステンレスを材料に形成されたものであり、スリーブ８３の外周面には、図６に示すように、筒状のロータコア８４が嵌合されている。このロータコア８４は複数のケイ素鋼板を積層することに基づいて形成されたものであり、ロータコア８４には平板状をなす複数のマグネット孔８５が周方向に等ピッチで形成され、各マグネット孔８５内には平板状の永久磁石８６が挿入されている。尚、ロータコア８４には防食用のエポキシ樹脂コーティングが施されている。
【００４５】
スリーブ８３の両端部にはステンレス製の押え板８７が固定されており、各押え板８７には複数本のねじ８８が挿入されている。これら各ねじ８８はロータコア８４の軸方向端面に絞込まれており、ロータコア８４は両押え板８７を介してスリーブ８３に回転不能に連結され、各永久磁石８６は両押え板８７によりロータコア８４から抜止めされている。また、シャフト７７の雄ねじ部８０には、図１の（ａ）に示すように、ナット８９が螺合されており、ロータコア８４はナット８９とシャフト７７の締結面８１との間で締結されることに基づいてシャフト７７に回転不能に連結されている。
【００４６】
一方の押え板８７には、図６に示すように、複数のピン９０（１本のみ図示する）が周方向に等ピッチで固定されており、各ピン９０の外周面にはステンレス製のセンサホルダ９１のピン孔が挿入されている。このセンサホルダ９１は有底円筒状をなすものであり、一方の押え板８７に複数のピン９０を介して位置決めされている。
【００４７】
センサホルダ９１の底板にはセンサマグネット９２が固定されており、センサマグネット９２およびセンサホルダ９１は、図１の（ａ）に示すように、両者を通してシャフト７７の雌ねじ部８２内にねじ９３を絞込むことに基づいてシャフト７７に回転不能に固定されている。このセンサマグネット９２はエポキシ樹脂でコーティングされたプラスチックマグネットからなるものであり、センサ基板７０の各ホールＩＣはセンサマグネット９２の着磁部分を検出することに基づいて位置信号を出力する。
【００４８】
尚、図１の（ａ）の符号９４はシャフト７７，スリーブ８３，ロータコア８４，複数の永久磁石８６，２枚の押え板８７，センサホルダ９１，センサマグネット９２を有するロータ組立を示すものであり、ロータ組立９４はロータに相当する。
【００４９】
センサコネクタ７６はインバータ装置に電気的に接続されており、インバータ装置はセンサ基板７０のホールＩＣからリード線７５およびセンサコネクタ７６を通して出力される位置信号に基づいてＰＷＭ制御されたドライブ信号を生成する。そして、３相のコイル４５をドライブ信号に基づいてスイッチング制御することに伴い回転磁界を生起し、ロータ組立９４を回転操作する。また、インバータ装置には表示器（図示せず）が電気的に接続されており、インバータ装置はガスセンサからのリーク信号を検出すると、表示器に異常表示信号を出力することに基づいてガス漏れを表示する。
【００５０】
上記実施例によれば、フレーム２７にフランジ２３および底板２８を一体形成したので、フレーム２７とフランジ２３との間，フレーム２７と底板２８との間に接合面が存在しなくなる。このため、フレーム２７内にＯリングを装着して気密性を高める必要がなくなるので、部品点数が減り、構成が簡単になる。
【００５１】
また、フレーム２７内で樹脂材６７を圧縮成形することに基づいてモールド層５８を形成したので、モールド層５８とフランジ２３との密着度，モールド層５８と底板２８との密着度が高まる。このため、この点からもフレーム２７内にＯリングを装着して気密性を高める必要がなくなるので、部品点数が減り、構成が簡単になる。しかも、ステータコア３８の内周面と成形型の芯金との幅狭な隙間内に外部から樹脂を押込む射出成形に比べて幅狭な隙間内に樹脂が回り易くなる。このため、モールド層５８のうちステータコア３８の内周面を覆う薄肉部５９に巣等が生じ難くなるので、薄肉部５９でのクラックの発生が抑えられる。
【００５２】
尚、モールド層５８を射出成形またはトランスファ成形する場合にはモールド層５８のうちステータコア３８の内周部を削ることに基づいて薄肉化することになるので、モールド層５８が圧縮成形によって形成されたものか、射出成形によって形成されたものかはモールド層５８の切削の有無に基づいて判別できる。
【００５３】
特にガラスフィラー入りの樹脂を射出する場合にはガラスフィラーが射出圧で軸方向に揃うので、モールド層５８の径方向への熱収縮率とステータコア３８の径方向への熱収縮率との差が大きくなり、薄肉部５９にクラックが発生し易くなる。しかしながら、モールド層５８を圧縮成形する場合にはガラスフィラーの指向性がランダムに保たれるので、モールド層５８の径方向への熱収縮率とステータコア３８の径方向への熱収縮率との差が縮まり、薄肉部５９にクラックが発生し難くなる。
【００５４】
また、ガラスフィラー入りの樹脂を射出する場合にはガラスフィラーがスクリュで切断されるので、モールド層５８の機械的な強度にガラスフィラーを使用した効果が発揮され難い。しかしながら、モールド層５８を圧縮成形する場合にはガラスフィラーが長繊維状態に保たれるので、モールド層５８の機械的な強度にガラスフィラーを使用した効果が存分に発揮され、薄肉部５９にクラックが発生し難くなる。
【００５５】
また、樹脂材６７をステータコア３８の内周部に収納して圧縮成形した。このため、例えばステータコア３８の軸方向端部に樹脂材６７を収納する場合とは異なり、ステータコア３８と上型６６との間の幅狭な隙間に樹脂材６７を流し込む必要がなくなるので、モールド層５８の薄肉部５９に巣等が一層生じ難くなり、薄肉部５９でクラックが一層発生し難くなる。
【００５６】
また、樹脂材６７をステータコア３８の内周部に加えて軸方向両端部に収納して圧縮成形したので、フレーム２７内の樹脂材６７の流れが円滑になり（具体的には液面が水平状態を保持しながら高くなるように樹脂材６７が流れる）、流動速度が異なる樹脂材６７が衝突することがなくなる。このため、ウェルドラインの発生が抑えられるので、モールド層５８の機械的強度が高まる。しかも、樹脂材６７が底板２８の開口部２９および補助開口部３４を通してフレーム２７の外部に流れ易くなるので、被覆部６２および円筒部６３の成形性が高まる。
【００５７】
また、フレーム２７の底板２８に基板座３５を設け、センサ基板７０をモールド層５８の成形後に基板座３５にねじ止めしたので、センサ基板７０がモールド層５８の成形圧で位置ずれすることが防止される。このため、センサマグネット９２とホールＩＣとの位置関係が正確化されるので、センサ基板７０によるロータ組立９４の位置検出精度が高まる。
【００５８】
また、センサ基板７０にガスセンサを搭載した。このため、底板２８の開口部２９内のモールド層５８にクラックが生じたときにはガスセンサからリーク信号が出力されるので、リーク信号に基づいてガス漏れを検出し、ポンプモータを交換する等の異常処置を行うことができる。
【００５９】
また、底板２８の外面に被覆部６２を形成しないときには樹脂材６７が底板２８の開口部２９を通して漏れ、樹脂ばりが生じるので、樹脂ばりの除去作業を行う必要がある。しかしながら、底板２８の外面に被覆部６２を形成したので、樹脂ばりの除去作業を行う必要がなくなり、製造作業性が高まる。
【００６０】
また、底板２８に補助開口部３４を形成したので、フレーム２７内から開口部２９および補助開口部３４の双方を通してフレーム２７の外部に樹脂材６７を流通させることができる。このため、樹脂材６７の流通経路が増え、樹脂材６７の流れが円滑になるので、被覆部６２および円筒部６３の成形性が高まる。
【００６１】
また、モールド層５８のうちフランジ２３側の端面にＯリング６９が装着されるシール溝６８を形成したので、フランジ２３とポンプケース２１との間がフランジ２３の内周側でシールされる。このため、ポンプケース２１内の腐食性ガスがフランジ２３とポンプケース２１との接合面から漏れるのは勿論のこと、フレーム２７の内周面とモールド層５８との間に侵入することも防止される。
【００６２】
また、モールド層５８の成形後にモールド層５８に機械加工を施すことに基づいてシール溝６８を形成したので、シール溝６８の内面の面粗度および寸法精度が向上する。このため、Ｏリング６９とシール溝６８との間の気密度が高まるので、耐リーク性が向上する。
【００６３】
また、スプール４２の内周面とステータコア３８の内周面とを同一面上に配置したので、ステータコア３８の内周面の金属エッジがスプール４２により覆われる。このため、熱収縮時の応力がモールド層５８の一部に集中することがなくなるので、クラックの発生が抑えられる。
【００６４】
また、モールド層５８の成形時に下型６５とフレーム２７の突部３３との間で第１のハウジング４８および第２のハウジング５３を押えたので、突部３３が第１のハウジング４８内にめり込むことに基づいてリード線４６の外径寸法のばらつきが吸収され、リード線４６が第１のハウジング４８の挟持面５０および第２のハウジング５３の挟持面５０に密着する。このため、リード線４６と両挟持面５０との間から樹脂材６７が漏れることが防止されるので、樹脂ばりの発生が抑えられる。
【００６５】
また、突部３３をアルミニウム製のフレーム２７に一体形成した。このため、鋼鉄製の下型６５に突部３３を形成する場合に比べて突部３３が柔らかくなるので、第１のハウジング４８および第２のハウジング５３が突部３３の押圧力で破損することが防止される。
【００６６】
また、フレーム２７に切欠部３０を設けた。このため、第１のハウジング４８を切欠部３０内に嵌合した状態で切欠部３０からリード線４６を引出し、切欠部３０内に第２のハウジング５３を嵌合するだけで、第１のハウジング４８および第２のハウジング５３間でリード線４６を挟持できるので、リード線４６の保持作業が簡単になる。しかも、第１のハウジング４８および第２のハウジング５３を切欠部３０の周方向両側面をガイドとして切欠部３０内に挿入できるので、第１のハウジング４８および第２のハウジング５３の装着作業が簡単になり、総じて、製造作業性が高まる。
【００６７】
尚、上記実施例においては、フランジ２３，フレーム２７，底板２８をダイカスト成形することに基づいて一体化したが、これに限定されるものではなく、例えばプレス成形することに基づいて一体化しても良い。
また、上記実施例においては、樹脂材６７をステータコア３８の内周部，軸方向一端部，軸方向他端部の３か所に収納したが、これに限定されるものではなく、例えばステータコア３８の内周部だけに収納したり、ステータコア３８の内周部および軸方向一端部に収納しても良い。
【００６８】
また、上記実施例においては、センサ基板７０をモールド層５８の成形後に基板座３５にねじ止めしたが、これに限定されるものではなく、例えばセンサ基板７０を基板座３５にねじ止めした状態でモールド層５８を成形しても良い。
また、上記実施例においては、本発明を真空ポンプのモータに適用したが、これに限定されるものではなく、要は負荷を駆動するモータ全般に適用することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は次の効果を奏する。
請求項１記載の手段によれば、底板およびフランジをフレームに一体化したので、フレームと底板との間，フレームとフランジとの間に接合面が存在しなくなる。このため、フレーム内にＯリングを装着して気密性を高める必要がなくなるので、部品点数が減り、構成が簡単になる。
【００７１】
請求項６記載の手段によれば、モールド層の圧縮成形時に樹脂材を少なくともステータコアの内周部に収納したので、ステータコアと成形型との間の幅狭な隙間に樹脂材を流し込む必要がなくなる。このため、ステータコアの内周面と成形型との間の幅狭な隙間に樹脂が一層回り易くなるので、モールド層の薄肉部に巣等が一層生じ難くなり、薄肉部でクラックが一層発生し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す図（ａはポンプモータの全体構成を示す図２のＸａ線に沿う断面図、図１のｂはＸｂ線に沿う断面図）
【図２】図１のＸ2 視図
【図３】フレームを示す図（ａはＸａ線に沿う断面図、ｂはＸｂ視図、ｃはＸｃ視図）
【図４】第１のハウジングを示す図（ａはＸａ視図、ｂはＸｂ視図、ｃはＸｃ視図）
【図５】第２のハウジングを示す図（ａはＸａ視図、ｂはＸｂ視図、ｃはＸｃ視図）
【図６】ロータ組立を示す図
【図７】シャフトを示す図
【図８】モールド層の成形手順を示す図（ａはフレームが圧縮成形型にセットされた様子を示す断面図、ｂはＸｂ視図、ｃはＸｃ部を拡大して示す図）
【図９】モールド層の成形手順を示す図（ａはフレーム内に樹脂材がセットされた様子を示す断面図、ｂはＸｂ視図）
【図１０】モールド層の成形手順を示す図（フレーム内にの脂材が圧縮される直前の様子を示す断面図）
【図１１】モールド層の成形手順を示す図（ａはフレーム内の樹脂材が硬化した様子を示す断面図、ｂはＸｂ視図）
【図１２】従来例を示す図
【符号の説明】
２３はフランジ、２７はフレーム、２８は底板、２９は開口部、３０は切欠部、３３は突部、３４は補助開口部、３５は基板座（ねじ止め部）、３８はステータコア、４２はスプール（絶縁層）、４５はコイル、４６はリード線、４８は第１のハウジング（挟持部材）、５３は第２のハウジング（挟持部材）、５７はステータ組立（ステータ）、５８はモールド層、６２は被覆部、６５は下型（金型）、６７は樹脂材、６８はシール溝、６９はＯリング、７０はセンサ基板、９４はロータ組立（ロータ）を示す。
Claims (7)
- 筒状のフレームと、
前記フレームの一端部に設けられた底板と、
前記フレームの他端部に設けられ、負荷に接合されるフランジと、
前記フレームの内部に設けられ、ステータコアにコイルを巻装してなるステータと、
前記フレームの内部に設けられ、前記ステータを覆う合成樹脂製のモールド層と、
前記フレームの底板に設けられ、前記モールド層により塞がれた開口部と、
前記フレームの底板に前記フレームの外部に位置して設けられ、前記フレームの内部に収納されたロータの回転情報を前記開口部内のモールド層を介して検出するセンサ基板とを備え、
前記底板および前記フランジは、前記フレームとの間に接合面が存在しないように前記フレームに一体化されていることを特徴とする回転電機。 - 前記センサ基板には、ガスを検出するガスセンサが搭載されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
- 前記フレームの底板には、前記センサ基板がねじ止めされるねじ止め部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
- 前記フレームの底板には、外面に位置して合成樹脂製の被覆部が設けられ、
前記フレームの底板には、前記モールド層の成形時に溶融樹脂を前記フレームの外部に流通させる補助開口部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。 - 前記モールド層には、前記フランジ側の端面に位置してＯリングが装着されるシール溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
- 請求項１記載の回転電機の製造方法において、
非液体状の樹脂材を少なくとも前記ステータコアの内周部に収納して圧縮成形することを特徴とする回転電機の製造方法。 - 前記樹脂材を前記ステータコアの内周部に加えて軸方向一端部または軸方向両端部に収納して圧縮成形することを特徴とする請求項６記載の回転電機の製造方法。
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