JPH03215143A

JPH03215143A - ポンプ用内蔵型モーター

Info

Publication number: JPH03215143A
Application number: JP899090A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Watanabe; 渡辺　義治
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1990-01-17
Publication date: 1991-09-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、真空ポンプや液体ポンプのケーシング内に
内蔵する、装置組込み型アウターロータテコブラシレス
モーターに係り、ポンプに直接組込むためのｔＩ名壁と
なる非磁性シリンダを有し、シリンダ内に電機子を配設
してアウターロータ式ブラシレスモーターとなし、従来
の如き回転駆動用のシャフトの回転シールを必要としな
いメンテナンスフリーとなしかつ構成が簡単なポンプ用
内蔵型モーターに関する。

従来の技術回転型真空ポンプとして、低真空用のベーン式真空ポン
プ、高真空用の回転翼形や揺動ピストン形の油回転真空
ポンプがよく知られている。

現状の真空ポンプは、いずれもポンプ本体と駆動用のモ
ーターが別個であり、ポンプの回転翼を装着した回転シ
ャフトとモーターをベルトあるいはカップリングで接続
し稼動させている。

また、ポンプケーシング内と大気側との気密機構に、回
転シャフトの軸支部近傍に回転シールを配設して大気と
真空を隔離している。

ところが、この方式は回転部が摺動するため、軸の回転
により回転シールが磨耗し真空度が低下する。

また、使用回数が増えたり経年変化にともない軸を停止
さ．せた状態で回転シールが変形したり、温度変化や遠
心力等でも回転シールが変形し、所要の真空度が維持で
きなくなり、回転シールを頻繁に交換する必要がある。

回転シールの交換には多犬の手間を要し、また、稼動停
止に伴う再起勤に手間を要するなどの問題があり、回転
シールの交換を要しないメンテナンスフリーの回転型真
空ポンプが求められていた。

発明の目的そこでこの発明は、回転シールの交換を要しないメンテ
ナンスフリーの回転型真空ポンプを実現できるポンプ用
内蔵型モーターの提供を目的とし、また、種々の液体ポ
ンプにおいても同様に回転シールを必要としないポンプ
用内蔵型モーターの提供を目的としている。

発明の概要この発明は、ポンプの回転軸中心位置にケーシングを貫通する非磁性
シリンダを配設し、該シリンダ内に電機子を固定挿入し、内周面に磁石を配
設したステーターを該シリンダ外周部に軸支してアウタ
ーロータ式モーターとなし、カツステーター外周面にポ
ンプ用の回転翼等を装着してケーシング内に内蔵したこ
とを特徴とするポンプ用内蔵型モーターである。

この発明によるポンプ用内蔵型モーターは、真空あるい
は液体と大気側との隔壁となる非磁性シリンダを有し、
ポンプに直接組込むことができ、回転シールを必要とし
ない構成からなるため、ヘーン式真空ポンプ、回転翼形
や揺動ピストン形の池回転真空ポンプなどのほか、軸流
分子ポンプ、種々の液体ポンプに内蔵させることができ
る。

図面に基づく発明の開示第１図はこの発明による内蔵型アウターロータ式ブラシ
レスモーターの縦断説明図であり、インナーベアリング
方式を示し、第２図は同様にアウターベアリング方式を
示す要部縦断説明図である。

構成第１図に示すモーターは、回転翼形油回転真空ポンプに
組み込んだ例を示し、真空ポンプのケーシング（１）の
所要位置に貫通配置された非磁性シリンタ（２）をフレ
ームとして構成してある。

詳述すると、ステンレス鋼などからなる非磁性シリンダ
（２）は、真空ポンプの所要の回転翼が配置されて回転
すべきケーシング（１）内の回転軸位置に、貫通配置さ
れて円筒状の隔壁を形成し、ケーシング（１）内を大気
側から遮断している。

ケーシング（１）と非磁性シリンダ（２）の嵌合は、材
質などに応じて選定される公知の機械的嵌合機構を用い
、例えば非磁性シリンダ（２）の両端開口部に螺合する
カハー（３）を押さえ部材として、Ｏリング（４）等の
固定シールを併用するとよい。

非磁性シリンダ（２）内には、所要数の電機子（５）が
電機子の構成に応じて選定されるホルダー（６）を介し
て挿入配置され、電機子（５）からのリート線がカハー
（３）に設けた小孔部（７）を通して外部の制御器に４
脅′充される。

ケーシング（１）内の非磁性シリンダ（２）外周には、
円筒状のステーター（８）がベアリング（９）にて回転
自在に軸支され、ステーター（８）の内周面には断面円
弧状の薄肉永久磁石（１０）が所要数配設される。

また、このステーター（８）の外周面には、所要の回転
翼（１１）が直接あるいは図示しない装着用部材を介し
て着設される。

ステーター（８）を非磁性シリンダ（２）外層に軸支す
るベアリング（９）は、第１図の例では非磁性シリンダ
（２）外周とステーター（８）間に設けたインナーベア
リング式であり、簡単な構成の回転シール（１２）が付
設される。

また、第２図の例ではステーター（８）とケーシング（
１）の凸部間にベアリング（９）を配置して回転自在に
軸支し、回転シール（１３）が付設される。第２図の例
は、前記アウターベアリング式である以外は第１図の例
と同様構成からなる。

なお、第１図、第２図に示す１４は、電機子（５）の発
熱防止のために配設した冷却水用パイプである。

作用効果かかる構成により、真空ポンプのケーシング（１）の所
要位置に貫通配置された非磁性シリンダ（２）をフレー
ムとして、アウターロータ式ブラシレスモーターを形成
し、ケーシング（１）内のステーター（８）及び所要の
回転翼（１１）を回転させることができる。

ケーシング（１）内を大気側から遮断する非磁性シノン
ダ（２）を挟んで回転側の永久磁石（１０）と固定側の
電機子（５）を配置するため、従来の如き外部モータと
の接続後不可欠であった気密保持のための回転シールが
不要で漏洩の心配がなく、簡単な固定シールでよく、メ
ンテナンスフリーとすることができる。

真空ポンプに直接組込まれるため、小型化が容易であり
、また、モーターのステーターに回転翼を直接取付ける
こともでき、構造が簡単になる利点がある。

また、大気側の非磁性シリンダ（２）内に電機子（５）
を配置できるため、例えば電機子（５）のコイルに施さ
れた被覆を真空下で剥離させる懸念がない。さらに、電
機子（５）の着脱が容易なため、保守が簡単かつ至便に
なる利点がある。

この発明のア゛ウターロータ式ブラシレスモーターは、
この発明の特徴である非磁性シリンダ（２）を挟み、電
機子（５）と永久磁石（１０）とが対向するが、モータ
ーとしては両者間のギャップはできるだけ小さい方が好
ましため、図示する如く、非磁性シリンダ（２）の肉厚
をできるだけ薄くして電機子（５）を配設している。

しかし、非磁性シリンダ（２）は、ケーシング（１）内
を大気側から遮断するため、要求される真空度に応じた
強度が必要であり、非磁性シリンダ（２）の材質や当該
部の肉厚を適宜選定する必要がある。高圧の液体ポンプ
として用いた場合も同様である。

したがって、永久磁石（１０）の磁気特性や厚みも、非
磁性シリンダ（２）の材質や肉厚、すなわち、電機子（
５）とのキャップを考慮して適宜選定する必要がある。

永久磁石には、フエライト磁石、アルニコ系磁石、希土
類コハルト系磁石が使用できるが、特に、ＲとしてＮｄ
やＰｒを中心とする資源的に豊富な軽希土類を用い、Ｂ
，　Ｆｅを主成分として３０ＭＧＯｅ以上の極めて高い
エネルギー積を示す、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石を使用す
ることにより、モーターを著しく小径化することができ
る。

実施例前述した第１図の構成で、永久磁石に長さ２００皿、厚
み３ｍｍのＦｅ−Ｂ−Ｒ系磁石を用いて作成したところ
、ステーター直径を約１００ｍｍ程度に小径化でき、容
量、７５０Ｗ（６００〜８００ｒｐｍ）のモーターを得
ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による内蔵型アウターロータ式ブラン
レスモーターの縦断説明図であり、インナーベアリング
方式を示し、第２図は同様にアウターベアリング方式を
示す要部縦断説明図である。１・ケーシング、２・・・非磁性シリンダ、３勅ハー、
４・・・０リング、５・・・電機子、６・−ホルダー、
７・・・小孔部、８・・・ステーター９・・・ベアリン
グ、１０・・・永久磁石、１１・・・回転翼、１２．１
３・・・回転シール、１４・・・冷却水用パイプ。

Claims

【特許請求の範囲】１ポンプの回転軸中心位置にケーシングを貫通する非磁性
シリンダを配設し、該シリンダ内に電機子を固定挿入し
、内周面に磁石を配設したステーターを該シリンダ外周
部に軸支してアウターロータ式モーターとなし、かつス
テーター外周面にポンプ用の回転翼等を装着してケーシ
ング内に内蔵したことを特徴とするポンプ用内蔵型モー
ター。