JP6185967B2

JP6185967B2 - 真空ポンプ

Info

Publication number: JP6185967B2
Application number: JP2015174385A
Authority: JP
Inventors: ガーブリエール・ベルクマン
Original assignee: プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー
Priority date: 2014-09-11
Filing date: 2015-09-04
Publication date: 2017-08-23
Anticipated expiration: 2035-09-04
Also published as: EP2995820A1; CN105429328A; EP2995820B1; CN105429328B; DE102014113109A1; JP2016059270A

Description

本発明は、例えばスクロールポンプ、スクリュー真空ポンプ、メンブランポンプ、回転ポンプ、ストロークピストンポンプ、またはローラーピストンポンプのような真空ポンプ、特にターボ分子ポンプ、またはターボ分子ポンプの為の予真空ポンプであって、真空ポンプを通してガスのポンピングを行うための少なくとも一つのポンプ機構、および、特にシンクロモーターとして形成されたポンプ機構を駆動するための電動モーターを有するものに関する。その際、電動モーターはステーターおよびステーターと協働する、回転軸を中心として回転可能なローターを有し、その際、ローターは、鋼薄板のパッケージから形成されるコアと複数の永久磁石を有し、これらはコアの内部に回転軸を中心として配置されている。

その様な真空ポンプは、特許文献１から公知である。

先行技術から公知の他の真空ポンプにおいては、電動モーターのローターの外側面に複数の永久磁石が、ローターバックキー（独語：Ｒｏｔｏｒｒｕｒｃｋｓｃｈｌｕｓｓ）の表面に接着によって固定されている。高速で回転するローターにおいては、高い遠心力が永久磁石に作用するので、複数の永久磁石がバンデージによって保持される必要があるということが必要である可能性がある。電動モーターのローターとステーターの間の領域内にバンデージの為のスペースを確保するために、ローターとステーターの間に大きく効率的な空隙を設ける必要がある。これは、永久磁石における高い材料要求に通じ、そしてその上、電動モーターの運転中に高い短絡電流を引き起こす可能性がある。その上、バンデージの使用によって高い製造コストが生じる。

欧州特許第１２６５３３８号

本発明の課題は、良好な特性を有し、簡単かつ安価に製造可能である電動モーターを有する真空ポンプを提供することである。

この課題は、請求項１に記載の特徴を有する真空ポンプによって解決される。本発明の好ましい実施形と発展形は、従属請求項中に記載される。

この課題は、特に冒頭に記載した形式の真空ポンプが、鋼薄板のパッケージが、ローターの回転方向でみて隣接する二つの永久磁石の間に位置するコアの一部分の外側面に配置されている溶接線によって纏められることによって発展させられていることによって解決される。

冒頭に記載した特許文献１に記載の真空ポンプと反対に、溶接線は、半径方向でみて、コア内に配置された永久磁石の磁極表面の中央の前でなく、隣接する二つの永久磁石の間に位置するコア部分の外側面に位置する。永久磁石の間に位置するコア部分の外側面に溶接線を配置することによって、溶接線によって永久磁石・ローターの磁束に作用する障害が減少され、そして理想的には防止されることが可能である。これによって発明に係る真空ポンプの電動モーターの作動特性が改善される。

好ましくは、溶接線は回転軸に対して平行に延在する。その際、好ましくは、溶接線は鋼薄板のパッケージ内に設けられる、回転軸に対して平行に推移する溝内に配置される。コアを形成する複数の鋼薄板から成る積層部は、通常、複数の鋼薄板が回転軸に沿って見て並べられている又は積層されていることによって形成されている。コアまたは薄板積層部の外側面に回転軸に対して平行に溶接線が引かれることによって、複数の薄板は最適に溶接線によって纏められることが可能である。

鋼薄板は、特に電気鋼板である。

好ましくは、溶接線は、ローターの回転方向でみてコア部分の中央でコア部分の外側面に配置されている。溶接線は、よってある意味、隣接する両方の永久磁石の間の中央を推移する。よって溶接線は、ほとんどローター永久磁石の磁束に殆ど障害を与えない、または最適化された場合においては全く障害を与えない。

本発明の発展形に従い、ローターの回転方向でみて其々二つの隣接する永久磁石の間に位置するコアの各部分の外側面に、其々少なくとも一つの溶接線が設けられている。これによって、コアを形成する薄板パッケージが理想的な方法で溶接線によって纏められることができ、その際、これらがローター永久磁石の磁束に障害を及ぼすことが無い。

ここで独立請求項の発明として請求もされている、本発明の一つの形態に従い、パッケージの鋼薄板は特に溶接線を使用することなく、焼きワニスによって互いに着合されている。これによって、鋼薄板が特に良好にまとめられることが可能である。溶接線を有さない形態においては、その上、ローター永久磁石の磁束に対する溶接線の影響が無くなる。好ましくは、鋼薄板はパケットの形成の前に焼きワニスを付与され、そして鋼薄板をパッケージにまとめた後に焼きワニスの加熱によって互いに着合される。

好ましくはコアの内部の各永久磁石は、ガス密に閉じられている収容部内に配置されている。永久磁石は、よって各収容部内にガス密にカプセル封鎖されており、そしてこれによって例えば水素による脆化や、例えばポンプによって搬送される腐食性のガスによる腐食から保護されることができる。

本発明の一つの形態に従い、ローターはローターの周囲方向でみて所定の数量のローター極を有する。その際、各ローター極は、一または複数の永久磁石の為の複数の収容部のうち少なくとも一つを含んでいる。

収容部内の永久磁石の配置によって永久磁石は埋め込まれる又は埋没させられている。これによって永久磁石は、電動モーターのローターの高い回転数においても収容部内に確実に保持される。永久磁石を保持するためのバンデージは、よって省略されることが可能である。特に、バンデージのためにスペースが設けられる必要が無いので、電動モーターのローターとステーターの間の有効空隙が小さく保たれることができる。これは、電動モーターおよびこれに伴い真空ポンプの性能と運転に有利に作用する。特に、小さな有効空隙は、低い短絡電流という結果となる。

本発明の発展形に従い、各ローター極は、収容部を有する。この中にローターの全ての永久磁石が埋め込まれる。唯一の収容部は、ローター極ごとの複数の独立した収容部と比較して製造技術的に簡単に実現されることが可能である。ただし各ローター極が、その各永久磁石に対して独立した収容部を有することも可能である。

収容部は、ローターの周囲方向でみて、半径方向及び／又は軸方向に少なくとも二つの永久磁石が収容部内に相並んで配置されることが可能であるよう、寸法決めされていることが可能である。その際、「半径方向」及び「軸方向」の概念は、電動モーターのローターの回転軸に関する。つまり、半径方向は、回転軸から半径方向に離れる方向に推移し、そして軸方向は回転軸に沿って推移する。

収容部内に配置された複数の永久磁石は、結合としてより高い磁場を発生するので、電動モーターの性能が改善されることが可能である。半径方向及び／又は軸方向の永久磁石の数量は、その際、特にモーターサイズ及び／又は達成すべき最大のモータートルクにも依存する。

鋼薄板は、軸方向又は回転軸の長手方向でみて、特に電気鋼板から成る二つの正面薄板の間に配置されていることが可能である。正面薄板は、その幾何形状がコアの鋼薄板又はローター薄板と同じに形成されていることが可能である。その際、鋼薄板がローターコアにまとめられているとき、正面内を貫通する、永久磁石の為の収容部を生じる空所が設けられることは無い。

正面薄板は、収容部をその外側に位置する端部において覆う及び／又はシールすることができる。収容部内に配置されている永久磁石は、よって正面薄板使用のもとカプセル封鎖され、そして脆化及び腐食から保護されることが可能である。

本発明の発展形に従い、ローターはローターの周囲方向でみて所定の数量のローター極を有する。その際、各ローター極は複数の永久磁石の少なくとも一つを含み、そしてその際、各ローター極は、リヒター輪郭（独語：Ｒｉｃｈｔｅｒ−Ｋｏｎｔｕｒ）に相当する外部輪郭を有している。その際、外部輪郭は逆コサイン関数に相当するよう推移するので、電動モーターのローター極とステーター極の間に、少なくとも近似的にサイン形状である空隙流密度分配が生じる。これらは、動いている電動モーターにおいて、少なくとも近似的にサイン形状の誘導電流をステーター側の導体束内に生じさせ、この事は、再び、電動モーターの運転にポジティブに作用する。

しかしまたローターは、円形状に相当する外部輪郭も有しうる。その際、各ローター極の外部輪郭は、部分円に相当する。

請求されている本発明の一つの発展形に従い、ローターはローターの周囲方向でみて所定の数量のローター極を含み、その際各ローター極は、少なくとも二つの永久磁石を含み、その際、各ローター極の永久磁石は、特に一層、二層、三相又はこれ以上の層でＶ字形状に配置されている。これによって各極に対する磁極が集中されることができ、これによって電動モーターの作動特性が改善される。

ステーターには、ステーター側の電気的相巻線が、分配された単相巻の形式、又は分配された二層巻の形式、またはトゥースコイル巻線の形式で配置されていることが可能である。

本発明の発展形に従い、複数の永久磁石の少なくとも一つが、そして好ましくは複数の永久磁石のいずれもが、フェライト磁石であり、そして特に好ましくは強磁製のフェライト磁石、特にバリウム・フェライト磁石または希土類磁石である。

複数の永久磁石の少なくとも一つが、そして好ましくは複数の永久磁石のいずれもが、磁性材料ＮｄＦｅＢまたはＳｍＣｏ、特にＳｍＣｏ_５またはＳｍ_２Ｃｏ_１７を有するか、またはＮｄＦｅＢまたはＳｍＣｏ、特にＳｍＣｏ_５またはＳｍ_２Ｃｏ_１７から成る。

複数の永久磁石の少なくとも一つが、そして好ましくは複数の永久磁石のいずれもが、特に水素による脆化、及び／又は腐食から保護するコーティングをを有していることが可能である。コーティングは、金属層及び／又はプラスティック層を有することが可能である。好ましくは、プラスティック層は金属層の上に存在する。プラスティック層は、好ましくはエポキシ噴霧ラッカー（独語：Ｅｐｏｘｙ−Ｓｐｒｕｅｈｌａｃｋ）であることが可能である。金属層は、すず、タングステン、金、銀、及び／又はアルミニウムを含む、またはこれら金属のうちの一つから成ることが可能である。

ローターコアの内部には、ローター回転軸の周りに配置された切欠き部が設けられていることが可能である。これら切欠き部を通してローターの重量が減少される。好ましくは切欠き部は、半径方向でみて永久磁石の為の収容部よりも更に内部に存在している。好ましくは各切欠き部は、半径方向でみて、基本的に三角形の断面を有している。

独立請求項において請求されている本発明の好ましい形態に従い、各永久磁石は、一つの磁化方向を有する。その際、少なくとも一つの永久磁石の磁化方向は、回転軸に関してみて半径方向に対して平行に推移していない。これは、少なくとも近似的に永久磁石の中心と交差する。

好ましくは、全ての永久磁石が、それらの各磁化方向が、各半径方向に対して平行に向けられていないよう配置されている。この半径方向は少なくとも近似的に各永久磁石の中心と交差するものである。

永久磁石は、よって、ローターコア内、特に永久磁石の各収容部内に、その磁化方向がローターの回転軸に関して半径方向に対して平行に推移しないよう配置されている。しかし好ましくは、磁化方向は、ローターの回転軸に対して垂直に推移する平面内を推移する。その際、永久磁石のＳ極からＮ極に推移する方向が、磁化方向とみなされる。

好ましい発展形に従い、複数の永久磁石のうち少なくとも一つの磁化方向が、そして好ましくは複数の永久磁石のいずれもの磁化方向が、各半径方向に対して１０度から１７０度の間の角度、好ましくは２５度から１５５度の間の角度で配置されている。

複数の永久磁石の少なくとも一つの磁化方向は、そして好ましくは複数の永久磁石のいずれもの磁化方向が、各半径方向に対して少なくとも近似的に９０度の角度に向けられていることも可能である。

発明に係る真空ポンプの電動モーターにおいて、特に電動モーターがシンクロ機械として形成されているとき、更に、小さな有効空隙と、ローターコアの内部に配置された永久磁石に基づいて、表面に対して取り付けられた永久磁石に対してより弱い電流を有する弱め磁界運転が可能である。公知の弱め磁界運転においては、永久磁石によって発生される磁場は、電気的に励起されるステーターの対向磁場によって弱められる。弱め磁界のメリットは、一定の機械的な出力性能によって比較的高い回転数領域が実現されることが可能であることである。

更に、発明に係る真空ポンプの電動モーターにおいては、これが特に埋没させられた永久磁石によっていわゆるリラクタンストルク（独語：Ｒｅｌｕｋｔａｎｚｍｏｍｅｎｔ）を利用することができる点、有利である。

電動モーターのローターは、軸を介して、例えばターボ分子ポンプまたはローラーピストンポンプまたはスクリュー真空ポンプまたは回転ポンプのポンプローター、ストロークピストンポンプのポンプピストン、スクロールポンプの可動のスパイラル部材、またはメンブランポンプのポンプメンブランのような、ポンプ機構の可動式の一部材と連結されていることが可能である。ローターの回転動作を、ポンプ機構の可動の部材へと伝達するためである。

ステーターは、ローターの回転移動する収容の為の内部切欠き部を有している。この中にローターが回転移動可能に収容されている。

以下に本発明を添付の図面を参照しつつ例示的に説明する。図は其々、以下を簡略的に示している。

真空ポンプの断面図。発明に係る真空ポンプの電動モーターのローターとステーターの半径方向断面図。発明に係る真空ポンプの電動モーターのローターの他のバリエーションの半径方向断面図。発明に係る真空ポンプの電動モーターのローターの更に他のバリエーションの半径方向断面図。発明に係る真空ポンプの電動モーターのローターの更に他のバリエーションの半径方向断面図。

図１内に示された真空ポンプ２２は、インレットフランジ２４によって取り囲まれたポンプインレット２６と、ポンプインレット２６に及ぶガスを図１に表されていないポンプアウトレットに搬送する為のポンプ段を有する。真空ポンプ２２は、ハウジング３０及びハウジング３０内に配置されたローター３２を有する。ローター３２は、ローター軸３４を中心として回転可能に支承されたローター軸３６を有するものである。

該ポンプ２２は、ターボ分子ポンプとして形成されており、そして互いにシリアルに接続され、ポンプ効果を発するターボ分子的な複数のポンプ段を有する。これらポンプ段は、ローター軸３６に固定されたターボ分子的な複数のローターディスク３８と、軸方向でこれらローターディスク３８の間に配置され、そしてハウジング３０内に固定されている複数のステーターディスク４０を有するものである。ステーターディスク４０は、複数のスペーサーリング４２によって互いに所望の軸方向間隔に保持されている。

真空ポンプ２２は、その上、半径方向で係合するよう配置され、そして互いにシリアルに接続された、ポンプ効果を発する三つのホルベックポンプ段を有している。ホルベックポンプ段のローター側の部分は、ローター軸３６と接続されたローターハブ４４と、ローターハブ４４に固定され、そしてこれによって担持されているシリンダー側面形状のホルベックロータースリーブ４６，４８を有している。これらは、回転軸３４と同軸方向に向けられており、そして半径方向で係合するよう接続されている。更に、二つのシリンダー側面形状のホルベックステータースリーブ５０，５２が設けられている。これらは、同様に回転軸と同軸方向に向けられており、そして半径方向で係合するよう接続されている。ポンプ作用を奏する表面は、それぞれ、互いに狭い半径方向のホルベック間隙を形成しつつ、互いに向かい合っている半径方向の側面（各ホルベックロータースリーブ４６，４８とホルベックステータースリーブ５０，５２の側面）によって形成されている。その際、ポンプ作用を奏する表面の一方（この場合、ホルベックロータースリーブ４６または４８の表面）は滑らかに形成されており、そして向かい合った側の、ホルベックステータースリーブ５０，５２のポンプ作用を奏する表面は、回転軸３４の周りを軸方向に推移するねじ線形状の溝を有する構造化部を有している。ローター３２が回転する際にこれら溝の中をガスが促進（前進）させられ、そしてこれによってポンピングが行われる。

ローター軸３６の回転可能な支承部は、ポンプアウトレットの領域内のローラー支承部５４と、ポンプインレット２６の領域内の永久磁石支承部５６によって実現される。

永久磁石支承部５６は、ローター側の支承半部５８とステーター側の支承半部６０を有する。これらは、軸方向に互いに積層された永久磁石による複数のリング６２，６４からなる各一つのリング積層部を有している。その際、マグネットリング６２、６４は、半径方向の支承間隙６６を形成しつつ向かい合っている。

マグネット支承部５６の内部には、緊急用又は安全用支承部６８が設けられている。これは潤滑されないローラー支承部として形成されており、真空ポンプの通常の運転時には、非接触で空転し、そしてローター３２がステーターに対して半径方向で過剰に偏向したときに初めて、係合するに至り、ローター３２に対する半径方向のストッパーを形成する。これは、ローター側の構造がステーター側の構造と接触することを防止する。

ローラー支承部５４の領域内には、ローラー軸３６に接して、円すい形のスプラッシュナット（独語：Ｓｐｒｉｔｚｍｕｔｔｅｒ）７０が設けかれている。このスプラッシュナットは、ローラー支承部５４の方に向かって先細となる外直径を有するものである。スプラッシュナット７０は、互いに積層された吸収性の複数のディスク７２の少なくとも一つのスキマー（独語：Ａｂｓｔｒｅｉｆｅｒ）とすべり接触している。これらディスクは、例えばローラー支承部５４の為の潤滑剤のような運転媒体を浸されている。真空ポンプの運転中、運転媒体は、毛細管効果によって運転媒体貯蔵部からスキマーを介して回転するスプラッシュナット７０へと伝達され、そして遠心力の結果スプラッシュナット７０にそってスプラッシュナット７０の大きくなる外直径の方向へと、ローラー支承部５４に向かって搬送される。そこで、例えば潤滑機能を発する。

真空ポンプ２２は、モーター室７４を有する。このモーター室内に入り込むよう、ローター軸３６が延在している。モーター室７４は、ローター軸３６の進入の領域内において、ラビリンスシール７６によって真空ポンプの作動室又は吸い込み室に対してシールされている。シーリングガスインレット７８は、シーリングガスがモーター室７４内へ入ることを可能とする。

モーター室７４内には、電動モーター、特にシンクロモーターとして形成された真空ポンプの駆動モーターが配置されている。駆動モーターは、ローター３２の回転的駆動の為に使用され、そしてコア８４及び図２に簡略的にのみ表されている複数のコイル１０を有するモーターステーター８２を有する。コア８４は、軟磁性の材料からなる、軸方向に互いに積層された複数の薄板ディスクを有する薄板パッケージから成る。

駆動モーターのローター（回転子又は電機子とも称される）は、ローター軸３６によって形成されている。このローター軸は、モーターステーターを通って延在している。ローター軸３６のうち、モーターステーター８２を通って延在する部分には、半径方向外側で永久磁石装置８８が固定されている。モーターステーター８２と、ローター軸３６のモーターステーター８２を通って延在する部分の間には、半径方向のモーター間隙９０が形成されている。このモーター間隙を介いて、モーターステーター８２と永久磁石装置８８は、駆動トルクの伝達の為にお互いに磁気的に影響を及ぼし合う。

永久磁石装置８８は、軸方向において、ローター軸３６上に立てられた固定スリーブ９２によってローター軸３６に固定されている。カプセル９４は、永久磁石装置８８をその外側面で取り囲んでおり、そしてこれをモーター間隙９０に対してシールする。

発明に係る真空ポンプの、図２の半径方向の断面に表された電動モーター１００は、外側に位置するステーター１０２と、該ステーター１０２と協働する、回転軸１０４を中心として回転可能なローター１０６を有する。ローター１０６は、コア１０７を有する。このコアは、複数の鋼薄板１０７からなるパッケージによって形成されており、その際、一つの鋼薄板１０７ａが図２の断面に示されている。鋼薄板１０７ａは、軸方向、つまり回転軸１０４の長手方向に並べられているので、パケット又はコア１０７を形成する。鋼薄板１０７ａは、特に電気鋼板（独語：Ｅｌｅｋｔｒｏｂｌｅｃｈ）である。ローター１０６は、ローター１０６の周囲方向で見て、所定の数量のローター極１０８を有している。その際、コア１０７の内部の各ローター極１０８に対して、収容部１１０が設けられている。この収容部内に、永久磁石１１２が配置されている。

永久磁石１１２は、よってコア１０７の内部で回転軸１０４の周りに配置されている。永久磁石装置８８が、ローター軸３６に外側から取り付けられ、そしてカプセル９４によって覆われている図１の真空ポンプ２２の駆動モーターに対する違いとして、電動モーター１００においては、永久磁石１１２がコア１０７内に埋没している、または埋め込まれている。

図２内に表された例においては所定の数量のローター極１０８とは、６つのローター極である。各収容部１１０内には、ローター１０６の周囲方向Ｕで見て、二つの永久磁石１１２が相前後して配置されている。軸方向でみて、つまり回転軸１０４の長手方向でみて、各２以上の永久磁石１１２が各収容部１１０内に相並んで配置されていることが可能である点は、示されていない。その上、ここでもまた回転軸１０４に関して、半径方向で見て２以上の永久磁石１１２が各収容部１１０内に設けられていることが可能であるが、このことも同様に示されていない。

各ローター極１０８は、外部輪郭１１４を有する。この外部輪郭は、リヒター輪郭に相当する。外部輪郭１１４は、その際、少なくとも近似的に逆コサイン関数の形状で推移し、そしてステーター１０２の内部輪郭と共に、一つの有効空隙を形成する。これは、可能な限りサイン形状の空隙流密度分布（独語：Ｌｕｆｔｓｐａｌｔｆｌｕｓｓｄｉｃｈｔｅｖｅｒｔｅｉｌｕｎｇ）を可能とする。

重量削減の為に、各極内１０８内には、切欠き部１１８が設けられている。切欠き部１１８は、図２に示されるように、基本的に三角形断面を有している。

永久磁石１１２は、好ましくはフェライト磁石であり、特にバリウム・フェライト磁石又は希土類磁石（独語：Ｓｅｌｔｅｎｅｒｄｍａｇｎｅｔｅ）である。各永久磁石１１２は、更にコーティングを有している。このコーティングは、永久磁石を脆化、とくに水素又は腐食による脆化から保護する。

更に、鋼薄板又はローター薄板１０７ａは、軸方向でみて二つの正面薄板の間に配置されていることが可能である（図示せず）。前記正面薄板も、同様に、例えば電気鋼板から形成されていることが可能である。両方の正面薄板によって、永久磁石１１２の為の収容部１１０は、その軸方向の端部においてガス密に閉じられることが可能である。よって永久磁石１１２は、腐食及び／又は脆化からこれらを保護するために、収容部１１０内にガス密に閉じ込められている。個々の永久磁石の追加的なコーティングは、よって省略可能である。

ステーター１０２の側には、複数のステーター歯１１６が設けられている。これらは、半径方向内側に向かって突き出している。ステーター側には、公知の方法で、電気的な相巻線（独語：Ｗｉｃｋｌｕｎｇｓｓｔｒａｅｎｇｅ）が設けられている。これらは、トゥースコイル巻線（独語：Ｚａｈｎｓｐｕｌｅｎｗｉｃｋｌｕｎｇ）の形式に従うステーター歯によって、担持されている。

図２の電動モーター１００は、図１の真空ポンプ２２のモーター室７４内に、図１に関して記載された駆動モーターの替えて組み込まれることが可能である。その際、ローター１０６はローター軸３６と連結されるので、ローター軸３６はローター１０６によって駆動されることが可能である。これによって真空ポンプが形成される。その電動モーター１００はローター側の永久磁石１１２を有し、この永久磁石は、ローター１０６の内部に配置され、これによってローター１０６内に埋没する、または埋め込まれている。

図２の電動モーター１００において、コア１０７は部分１０７ｂを有する。この部分は、ローター１０６の回転方向又は周囲方向Ｕでみて隣接している二つの永久磁石１１２の間に位置している。この部分１０７ｂの外側面においては、回転軸１０４に対して平行な方向に溶接線１０９が推移している。その際、これら溶接線１０９は、中央にセンタリングされて各部分１０７に設けられている。しかしこれらは、中央を外れて配置されていることも可能である。溶接線１０９によって、互いに並べられた鋼薄板１０７ａが纏められているので、コア１０７が複数の鋼薄板１０７ａからなる一つの固定的な装置を形成する。溶接線１０９に対して追加的または代替的に、鋼薄板１０７ａは焼きワニス（独語：Ｂａｃｋｌａｃｋ）によって互いに着合されていることが可能である。

図３から５には、ローター１０６の他のバリエーションが表されている。その際、磁化方向Ｍを有する各永久磁石１１２が記入されている。その際、磁化方向Ｍは、各永久磁石１１２のＳ極からＮ極に向けられている方向である。図３から５に示されているバリエーションにおいては、永久磁石１１２が、各永久磁石１１２の磁化方向Ｍが、回転軸１０４に関してみて半径方向Ｒ（この方向は、少なくとも近似的に、各永久磁石１１２の中心と交差する）に対して平行に推移しないようコア１０７内に埋め込まれている。これは図３から５内に、永久磁石１１２に対する規範的に示されている。

特に、各永久磁石１１２の磁化方向Ｍは、各半径方向Ｒに対して角度αだけ傾いている。その際、角度αは、１０度から１７０度の間の領域にあり、好ましくは２５度から１５５度の間の領域にある。

図５のバリエーションにおいて示されているように、角度αは、少なくとも近似的に９０度の値を取ることが可能である。

図３から５のバリエーションにおいても、図２に関して説明されたように、同様に少なくとも一つの溶接線が、コア１０７の一部の外側面に配置されていることが可能である。これは、ローター１０６の回転方向で隣接する二つの永久磁石１１２の間に位置している。コア１０７を形成する薄板パッケージを結束するためである。代替として、または補足的に、パッケージの薄板は、焼きワニスによって互いに着合されていることが可能である。

図３のバリエーションにおいては、ローター回転方向で隣接する二つの永久磁石１１２が各一つのローター極１０８を形成することが意図されている。図３のローター１０６は、よって６極である。図３のバリエーションにおいては、各極１０８の永久磁石１１２はコア１０７内にＶ字形状に埋め込まれている。

図４のバリエーションにおいては、其々、四つの永久磁石１１２が一つのローター極１０８を形成するので、図４も同様に６極のローター１０６を示す。その際、極１０８の永久磁石１１２は、図４が示すように、半径方向でみて二層にＶ字形状に配置されている。

各極１０８の永久磁石１１２のＶ字形状の配置によって、各極１０８の磁束は、永久磁石１１２の間の領域内のローター１０６とステーター１０２（図２参照）の間の空隙内に集中させられる。これによって電動モーターの作動特性が更に改善されることができる。

図１に表された真空ポンプ２２は、ターボ分子ポンプとして形成されている。しかしまた、図２から５のローターを有する電動モーターは、他のポンプタイプにおいても使用されることが可能である。例えばターボ分子ポンプに対するフォアポンプ等である。

２２真空ポンプ
２４インレットフランジ
２６ポンプインレット
３０ハウジング
３２ローター
３４回転軸
３６ローター軸
３８ローターディスク
４０ステーターディスク
４２スペーサーリング
４４ローターハブ
４６，４８ホルベックロータースリーブ
５０，５２ホルベックステータースリーブ
５４ローラー支承部
５６永久磁石支承部
５８，６０支承半部
６２，６４マグネットリング
６６支承間隙
６８安全用支承部
７０スプラッシュナット
７２吸収性のディスク
７４モーター室
７６ラビリンスシール
７８シーリングガスインレット
８２モーターステーター
８４コア
８８永久磁石装置
９０モーター間隙
９２固定スリーブ
９４カプセル
１００電動モーター
１０２ステーター
１０４回転軸
１０６ローター
１０７コア
１０７ａ鋼薄板
１０７ｂ部分
１０８ローター極
１０９溶接線
１１０収容部
１１２永久磁石
１１４外部輪郭
１１６ステーター歯
１１８切欠き部
Ｕ周囲方向
Ｍ磁化方向
α 角度

Claims

例えばスクロールポンプ、スクリュー真空ポンプ、メンブランポンプ、回転ポンプ、ストロークピストンポンプ、またはローラーピストンポンプのような真空ポンプ、特にターボ分子ポンプ又はターボ分子ポンプの為の予真空ポンプであって、真空ポンプによってガスをポンピングするためのポンプ機構と、該ポンプ機構を駆動するための、特にシンクロモーターとして形成された電動モーター（１００）を有し、その際、電動モーター（１００）が、ステーター（１０２）と、該ステーター（１０２）と協働する、回転軸を中心として回転可能なローター（１０６）とを有し、その際、ローター（１０６）が、複数の永久磁石（１１２）と複数の鋼薄板（１０７ａ）のパッケージから形成されるコア（１０７）を有し、前記複数の永久磁石（１１２）が、コア（１０７）の内部において回転軸（１０４）の周りに配置されており、複数の鋼薄板（１０７ａ）のパッケージが、コア（１０７）の一部分（１０７ｂ）の外側面に配置されている少なくとも一つの溶接線（１０９）によって纏められている真空ポンプにおいて、
前記部分（１０７ｂ）が、ローター（１０６）の回転方向で見て、隣接する前記永久磁石（１１２）の二つのローター極の間に位置することを特徴とする真空ポンプ。
溶接線（１０９）が、回転軸（１０４）に対して平行に延在していることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
溶接線（１０９）が、ローター（１０６）の回転方向でみて、コア（１０７）の隣接する前記ローター極間の中央に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の真空ポンプ。
ローター（１０６）の回転方向でみて隣接する二つの前記ローター極の間に位置するコア（１０７）の各前記部分（１０７ｂ）の外側面に、其々、少なくとも一つの溶接線（１０９）が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
例えばスクロールポンプ、スクリュー真空ポンプ、メンブランポンプ、回転ポンプ、ストロークピストンポンプ、またはローラーピストンポンプのような真空ポンプ、特にターボ分子ポンプ又はターボ分子ポンプの為の予真空ポンプであって、真空ポンプによってガスをポンピングするためのポンプ機構と、該ポンプ機構を駆動するための、特にシンクロモーターとして形成された電動モーター（１００）を有し、
その際、電動モーター（１００）が、ステーター（１０２）と、該ステーター（１０２）と協働する、回転軸を中心として回転可能なローター（１０６）とを有し、
その際、ローター（１０６）が、複数の永久磁石（１１２）と複数の鋼薄板（１０７ａ）のパッケージから形成されるコア（１０７）を有し、これらが、コア（１０７）の内部において回転軸（１０４）の周りに配置されている真空ポンプであって、
パッケージの鋼薄板（１０７ａ）が、特に溶接線（１０９）を使用することなく、焼きワニスによって互いに着合されていることを特徴とする真空ポンプ。
各永久磁石（１１２）が、コア（１０７）の内部において、ガス密に閉じられている収容部（１１０）内に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
各永久磁石（１１２）が、独自の収容部（１１０）内に配置されていること、または、
ローター（１０６）の径方向、及び／又は軸方向及び／又は回転方向でみて、各収容部（１１０）内に少なくとも二つの永久磁石（１１２）が相並んで配置されていることを特徴とする請求項６に記載の真空ポンプ。
パッケージの鋼薄板（１０７ａ）が、回転軸（１０４）の長手方向でみて相並んでいることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
鋼薄板（１０７ａ）が、回転軸（１０４）の長手方向でみて、特に電気鋼板から成る二つの正面薄板の間に配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
ローター（１０６）が、ローター（１０６）の周囲方向（Ｕ）で見て、所定の数量のローター極（１０８）を有し、その際、各ローター極（１０８）が、複数の永久磁石（１１２）の少なくとも一つを含み、そしてその際、各ローター極がリヒター輪郭に相当する外部輪郭（１１４）を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
ローター（１０６）が、ローター（１０６）の周囲方向（Ｕ）で見て、所定の数量のローター極（１０８）を有し、その際、各ローター極（１０８）が、複数の永久磁石（１１２）の少なくとも一つを有し、そしてその際、各ローター極（１０８）が、部分円に相当する外部輪郭（１１４）を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
ローター（１０６）が、ローター（１０６）の周囲方向（Ｕ）でみて、所定の数量のローター極（１０８）を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
各ローター極（１０８）が、少なくとも二つの永久磁石（１１２）を有し、その際、各ローター極（１０８）の永久磁石（１１２）が、特に１，２，３，またはこれ以上の層で、Ｖ字形状に配置されていることを特徴とする真空ポンプ。
複数の永久磁石（１１２）の少なくとも一つが、および好ましくは複数の永久磁石（１１２）のいずれもが、フェライト磁石、好ましくは強磁性のフェライト磁石、および特に好ましくはバリウム・フェライト磁石、または希土類磁石であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
複数の永久磁石（１１２）の少なくとも一つ、および好ましくは複数の永久磁石（１１２）のいずれもが、磁性の材料としてＮｄＦｅＢまたはＳｍＣｏ、特にＳｍＣｏ_５またはＳｍ_２Ｃｏ_１７を有するか、またはＮｄＦｅＢまたはＳｍＣｏ、特にＳｍＣｏ_５またはＳｍ_２Ｃｏ_１７からなることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
複数の永久磁石（１１２）の少なくとも一つ、および好ましくは、複数の永久磁石（１１２）のいずれもが、脆化及び／又は腐食に対する保護を行うコーティングを有していることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
各永久磁石（１１２）が、磁化方向（Ｍ）を有する真空ポンプにおいて、複数の永久磁石（１１２）のうち少なくとも一つの磁化方向（Ｍ）が、回転軸（１０４）に関してみて半径方向（Ｒ）に対して平行に推移しておらず、この半径方向が、少なくとも近似的に永久磁石（１１２）の中心と交差していることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
永久磁石（１１２）の磁化方向（Ｍ）が、半径方向に対して１０度から１７０度の間の角度（α）で配置されているか、または角度（α）が少なくとも近似的に９０度であることを特徴とする請求項１６に記載の真空ポンプ。