JPS5866550A - Vacuum protecting device for motor - Google Patents

Vacuum protecting device for motor

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Publication number
JPS5866550A
JPS5866550A JP16271681A JP16271681A JPS5866550A JP S5866550 A JPS5866550 A JP S5866550A JP 16271681 A JP16271681 A JP 16271681A JP 16271681 A JP16271681 A JP 16271681A JP S5866550 A JPS5866550 A JP S5866550A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
casing
motor
electric motor
vacuum
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16271681A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Terabayashi
寺林 隆夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP16271681A priority Critical patent/JPS5866550A/en
Publication of JPS5866550A publication Critical patent/JPS5866550A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof

Abstract

PURPOSE:To prevent the damage of a motor by enclosing the motor with a casing, sealing the mounting portion and the shaft portion of the motor and controlling the air characteristic in the casing, thereby eliminating the limit of the output of the motor. CONSTITUTION:A motor 1 is enclosed with a casing 3 released at the flange end, the casing side 3 and a motor rotational shaft 12 side are mounted on a motor holder 2, thereby cantilevering the motor 1, and a coupling 11a is inserted into the shaft 12. An oil seal 9 of a movable seal is provided between the outer periphery of the coupling 11a and the inner periphery of the holder 2, and collar 13 inserted with O-ring 17, 18 is arranged at the inserting portion of the shaft 12 to the coupling 11a. Further, a pressure detecting pipe 4 is installed at the outer periphery of the casing 3, a valve 5 is opened due to the decrease in the pneumatic pressure in the casing 3, and air is introduced into the casing 3.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、真空内で駆動される電動機を真空よシ保護し
、電動1幾の損傷を防止する電動機の真空保護装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a vacuum protection device for an electric motor that protects an electric motor driven in a vacuum from vacuum and prevents damage to the electric motor.

電子線技術、LSI用薄膜技術などでは真空内で物体を
搬送する工程が必要である。又、電子ビーム加工、電子
ビーム溶接、電子ビーム熱処理なども真空内で治具等を
動かすことが必要となる。そして、これ等には電動機が
必要となる。電動機では、回転子コイルに電流を流すた
めには2本の整流子が用いられている。電動機を大気中
で駆動する場合には、前記整流子表面に酸化被膜が形成
され、整流子と回転軸との異常摩耗を防止する。しかし
ながら、電動機を真空内で駆動すると整流子表面には酸
化被膜が形成されず、摩擦係数が大きくなり異常摩耗が
生ずる結果をまねく。さらに、電動機アマチャ電圧が高
いときには整流子とそのケーシングとの間にアークが発
生し、短絡が生ずる。そして、熱放散が悪いことなども
ともなって整流子が溶ける現象がしばしば生ずる。
Electron beam technology, thin film technology for LSI, etc. require a process of transporting objects in a vacuum. Further, electron beam machining, electron beam welding, electron beam heat treatment, etc. also require moving jigs and the like in a vacuum. And these require electric motors. In electric motors, two commutators are used to pass current through the rotor coil. When the electric motor is driven in the atmosphere, an oxide film is formed on the surface of the commutator to prevent abnormal wear between the commutator and the rotating shaft. However, when an electric motor is driven in a vacuum, no oxide film is formed on the surface of the commutator, resulting in an increased coefficient of friction and abnormal wear. Additionally, when the motor armature voltage is high, arcing occurs between the commutator and its casing, resulting in a short circuit. Additionally, poor heat dissipation often causes the commutator to melt.

このため、電動機は通常真空内ではあまシ使用されない
。しかしながら前記のごとく真空内で電動機を使用する
必要があり、電動機の真空保護が要請されていた。
For this reason, electric motors are not normally used in a vacuum. However, as mentioned above, it is necessary to use the electric motor in a vacuum, and vacuum protection of the electric motor is required.

電子ビーム加工機や電子ビーム溶接機においてXYテー
ブルを用いる場合には、前記XYテーブルを被装してい
る真空チャンバーはその前面を操作卓、後面を真空排気
装置に囲まれている。よって、XYテーブルの電動機は
真空チャンバー前面および後面側に取出すことはできな
い。又、たとえXYテーブルの電動機を真空チャンバー
外に取出したとしても、前記電動機と連結されている罫
テーブルのリードスクリュー軸を電動機と切離すことは
精度確保上好ましくないため、メンテナンス上極めて不
利になる。そこで、通常は、XY01軸(のみを)真空
室内に入れ、前記理由から出力を低く抑えて使用してい
る。よって、負荷が犬きいときには時定数が犬きくなり
、迅速な駆動ができない欠点を有していた。
When an XY table is used in an electron beam processing machine or an electron beam welding machine, a vacuum chamber covering the XY table is surrounded by an operation console on the front side and an evacuation device on the rear side. Therefore, the electric motor of the XY table cannot be taken out to the front or rear side of the vacuum chamber. Furthermore, even if the electric motor of the XY table is taken out of the vacuum chamber, it is undesirable to separate the lead screw shaft of the ruling table connected to the electric motor from the electric motor, which is extremely disadvantageous in terms of maintenance. . Therefore, normally, (only) the XY01 axis is placed in a vacuum chamber, and the output is kept low for the above-mentioned reason. Therefore, when the load is too heavy, the time constant becomes too steep, resulting in a disadvantage that quick driving cannot be performed.

本発明は、以上の要請に基づき従来技術の欠点を解消す
べく提案されたもので、その目的は、電動機をその出力
を制限することなく真空内で駆動でき、かつ、電動機損
傷が生じない電動機の真空保護装置を提供するにある。
The present invention was proposed in order to eliminate the drawbacks of the prior art based on the above requirements, and the purpose is to provide a motor that can be driven in a vacuum without limiting its output and that does not cause damage to the motor. To provide vacuum protection equipment.

本発明は、以上の目的を達成するため、電動機をケーシ
ングによって被包して、電動機を真空チャンバーから隔
離すると共に、前記電動機の取付部や電動軸部の隙間を
介して前記ケーシング内部と真空チャンバーとが導通し
ないようにシールし、かつ、前記ケーシング内の空気特
性を調整装置によってコントロールするようにした電動
機の真空保護装置を特徴としたものである。
In order to achieve the above objects, the present invention covers an electric motor with a casing to isolate the electric motor from a vacuum chamber, and connects the inside of the casing to the vacuum chamber through a gap between a mounting portion of the electric motor and an electric shaft portion of the electric motor. The present invention is characterized by a vacuum protection device for an electric motor, which is sealed to prevent electrical conduction between the casing and the casing, and the air characteristics within the casing are controlled by a regulating device.

以下、本発明の実施例を図に基づき説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図において、電動機1はフランツ端を解放しだケー
シング3により被包され、真空から隔離されている。従
って、ケーシング3内の空間には空気が封入されている
。電動機1の電動機回転軸12側とケーシング3は電動
機ホルダー2に取着し、片持ち保持されている。そして
、電動機ホルダー2は機械本体側の取付台16に支承さ
れている。なお、ケーシング3と電動機ホルダー2には
Oリング8が介在し空気の漏洩を防止している。電動機
回転軸12にはカップリングllaが挿設され、ナツト
15aにより固定される。
In FIG. 1, a motor 1 is enclosed by a casing 3 with its Franz end open and isolated from the vacuum. Therefore, the space inside the casing 3 is filled with air. The motor rotating shaft 12 side of the motor 1 and the casing 3 are attached to a motor holder 2 and held in a cantilevered manner. The electric motor holder 2 is supported by a mounting base 16 on the machine body side. Note that an O-ring 8 is interposed between the casing 3 and the motor holder 2 to prevent air leakage. A coupling lla is inserted into the motor rotating shaft 12 and fixed with a nut 15a.

スクリュー軸14もナツト15bによりカッシリング1
1bK固定され、カップリングllaと11bidハ□
ツキング等を介在させて接続される。
The screw shaft 14 is also screwed into the screw ring 1 by the nut 15b.
1bK is fixed, coupling lla and 11bid ha□
The connection is made through a coupling or the like.

カップリングllaの外周と電動機ホルダー2の内周と
の間には可動シールであるオイルシール9が挿設され、
シール押え10により保持されている。
An oil seal 9, which is a movable seal, is inserted between the outer circumference of the coupling lla and the inner circumference of the electric motor holder 2.
It is held by a seal presser 10.

ここで可動シールを用いたのは密封保持と電動機の円滑
回転を保証するためである。
The movable seal is used here to ensure sealing and smooth rotation of the motor.

第2図に詳細に示すごとく、電動機回転軸12とカップ
リングllaとの挿設部にはカラ13が配設されている
。カラ13はデルト19によってカップリングllaに
螺着すると共に電動機回転軸12とは微少間隙を保持す
るように形成されている。そして、その微少間隙部には
Q IJング17 、18が挿設され、ケーシング3内
の空気の漏洩を防止している。
As shown in detail in FIG. 2, a collar 13 is provided at the insertion portion between the motor rotating shaft 12 and the coupling lla. The collar 13 is screwed onto the coupling lla by a delt 19, and is formed so as to maintain a small gap from the motor rotating shaft 12. Q IJ rings 17 and 18 are inserted into the minute gap to prevent air leakage within the casing 3.

以上説明したオイルシール9およびOリング17゜18
によシ、電動機1は真空状態にある外部雰囲気から完全
に遮断される。
The oil seal 9 and O-ring 17°18 explained above
Otherwise, the electric motor 1 is completely isolated from the external atmosphere in a vacuum state.

ケーシング3の外周側にはバルブ5と圧力検出用配管4
が設置され、圧力検出用配管4は圧力検出器加に接続し
ている。空気はバルブ5からケーシング3内に供給され
封入される。
A valve 5 and pressure detection piping 4 are installed on the outer circumferential side of the casing 3.
is installed, and the pressure detection piping 4 is connected to the pressure detector. Air is supplied from the valve 5 into the casing 3 and sealed therein.

電動機1の使用中、ケーシング3内の空気圧力が低下す
ると、圧力検出用配管の電気接点が閉じて、電気ケーブ
ル20aの先端に取付けられた図示していない警報用ラ
ンプ(もしくはLED )が点灯する。この点灯により
、オイレータがバルブ5を開いて空気を導入する。
When the air pressure inside the casing 3 decreases while the electric motor 1 is in use, the electrical contacts of the pressure detection piping close, and a warning lamp (or LED, not shown) attached to the tip of the electric cable 20a lights up. . This lighting causes the oiler to open the valve 5 and introduce air.

本実施例では前記電気接点としてダイヤフラム式の圧力
スイッチを用いたが、勿論5これに限定するものではな
い。
In this embodiment, a diaphragm pressure switch is used as the electrical contact, but of course the present invention is not limited to this.

又、空気圧力低下を検知してバルブ5がら空気を導入す
る動作については、本実施例ではオペレ−タによる手動
によって行なったが、これ等の動作を自動制御によって
行うものでも構わない。
Furthermore, although the operation of detecting a drop in air pressure and introducing air through the valve 5 was carried out manually by the operator in this embodiment, it is also possible to carry out these operations under automatic control.

第3図において、電動機1はXYテーブル22に連結し
ている。そして、真空チャンバー21内に配設されてい
るが、前記したごとくケーシング3により真空チャ/バ
ー21から隔離されている。
In FIG. 3, electric motor 1 is connected to an XY table 22. In FIG. Although it is disposed within the vacuum chamber 21, it is isolated from the vacuum chamber/bar 21 by the casing 3 as described above.

電動機1には充分の余裕長をも電気配線6が接続し、電
気配線6は真空コネクター7a、7bにより気密防止が
されている。
Electric wiring 6 is connected to the electric motor 1 with a sufficient margin, and the electric wiring 6 is kept airtight by vacuum connectors 7a and 7b.

ケーシング3には、出ロ側フレキシブルベロースtRイ
f23と入ロ側フレキシブルベローズツヤイノ冴が接続
している。そして、これ等のパイf23゜冴は真空チャ
ンバー21を貫通し、図示していない外部の空気源(コ
ンプレッサ)と連通している。
An exit side flexible bellows tRif23 and an input side flexible bellows are connected to the casing 3. These pipes pass through the vacuum chamber 21 and communicate with an external air source (compressor) not shown.

又、出入口側フレキシブルベローズze イf23 +
 24が真空チャンバー21を貫通する部分や、ケーシ
ング3との接続部分には図に明示してないが気密防止処
置がそれぞれされている。又、これ等のパイプn、24
は、XYテーブルが移動してもよいように余裕をもった
長さとされている。
Also, the flexible bellows on the entrance/exit side ze f23 +
Although not clearly shown in the drawings, airtightness prevention measures are applied to the portion where 24 penetrates the vacuum chamber 21 and the portion where it connects to the casing 3. Also, these pipes n, 24
is made long enough to allow the XY table to move.

コンプレツサ等の空気源から送られた空気は入ロ側フレ
キシブルペローズノ2イf24からケーシング3内に導
入され、’c!4III機を適温に冷却し、出ロ側フレ
キシブルベローズノ?イゾおから排出される。
Air sent from an air source such as a compressor is introduced into the casing 3 from the inlet side flexible perozino 2 f24, and 'c! Cool the 4III machine to an appropriate temperature and attach the flexible bellows on the exit side? Izo okara is discharged.

ケーシング3内の通温制御については特に図示し   
”ていないが、適宜の温度検出装置を伺設して、温度制
御をすることも勿論可能である。
The temperature control inside the casing 3 is particularly illustrated.
Although not included, it is of course possible to install an appropriate temperature detection device to control the temperature.

以上の実施例において次の効果が上げられる。The above embodiment provides the following effects.

すなわち、アーク放電、酸化被膜欠損、低熱伝達に伴な
う整流子欠損などの損傷が防止でき、真空中においても
電動機出力の制約を生ずることなぐ高速の電動機運転が
できる。ちなみに、従来技術では約45Vで電動機に異
常放′亀が認められたが、本実施例においては、最大入
力電圧70Vで使用しでも異常放電がなく、正常動作を
することができた。従って、従来では電動機回転数を1
..200 r、p、mで駆動していだが、本実施例で
は3.00Or、p、mで運転することができた。
That is, damage such as arc discharge, oxide film loss, and commutator loss due to low heat transfer can be prevented, and the motor can be operated at high speed without restricting the motor output even in a vacuum. Incidentally, in the prior art, abnormal discharge was observed in the motor at about 45V, but in this example, even when used at the maximum input voltage of 70V, there was no abnormal discharge and normal operation was possible. Therefore, in the past, the motor rotation speed was
.. .. Although it was driven at 200 r, p, m, in this example, it was possible to operate at 3.00 or, p, m.

以上の説明で明らかのごとく、本発明によれば、電動機
をその出力を制限することなく真空内で運転でき、かつ
電動機損傷が生じない効果を上げることができる。
As is clear from the above description, according to the present invention, the electric motor can be operated in a vacuum without limiting its output, and the electric motor can be effectively prevented from being damaged.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例の構成を示す断面図、第2図は
その回転部分の気密保持機構を示す断面図、第3図は実
施例のケーシング内空気循環機構を示す説明図である。 1・・・電動機、2・・・電動機ホルダー、3・・・ケ
ーシング、4・・・圧力検出用配管、5・・・パルプ、
6・・・電気配線、7 a 、 7 b−・・真空コネ
クター、8.17.18・・・0リング、9・・・可動
シール、10・・・シール押え、11a、Ilb・・・
カップリング、12・・・電動機回転軸、13・・・カ
ラー、14・・・スクリュー軸、15a、15b・・・
ナツト、16・・・取付台、19・・・デルト、加・・
・圧力検出器、20a・・・電気ケーブル、21・・・
真空チャンバー、η・・・XYテーブル、n・・・出口
側フレキシブルペローズパイゾ、詞・・・入ロ側フレキ
シブルベローズノ9イゾ。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第1区 2 16
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an airtight maintenance mechanism of the rotating part, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing an air circulation mechanism in the casing of the embodiment. . DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Electric motor, 2... Electric motor holder, 3... Casing, 4... Pressure detection piping, 5... Pulp,
6... Electric wiring, 7 a, 7 b-... Vacuum connector, 8.17.18... 0 ring, 9... Movable seal, 10... Seal holder, 11a, Ilb...
Coupling, 12... Motor rotation shaft, 13... Collar, 14... Screw shaft, 15a, 15b...
Nut, 16...Mounting base, 19...Delt, addition...
・Pressure detector, 20a... Electric cable, 21...
Vacuum chamber, η...XY table, n...Flexible bellows on the exit side, Y...Flexible bellows on the input side. Agent Patent Attorney Tadashi Akimoto Minoru 1st Ward 2 16

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、真空内で駆動する機械本体の電動機を真空から保護
する真空保護装置において、適宜の空間を隔てて前記電
動機を被包するケーシングと、このケーシングを前記機
械本体側に保持すると共に、前記電動機の電動軸側を片
持ち支持する電動機ホルダーと、前記電動軸に挿設され
るカッブリングの外周と前記電動機ホルダー内周に介在
するシールと、前記カップリングとこれに挿設される前
記電動軸との挿設部における空気洩れを防止するシール
と、前記ケーシング内に存在する空気特性をコントロー
ルする調整装置とを備えることを特徴とする電動機の真
空保護装置。 2、前記調整装置が、前記ケーシング内の空気圧力を一
定値にする圧力制御装置であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の電動機の真空保護装置。 3、 前記調整装置が、前記ケーシング内に空気を循環
させて前記電動機を冷却するものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の電動機の真空保護装置。
[Scope of Claims] 1. A vacuum protection device for protecting an electric motor of a machine body driven in a vacuum from vacuum, comprising: a casing enclosing the electric motor with an appropriate space in between; and a casing placed on the side of the machine body. a motor holder that holds and cantilever-supports the electric shaft side of the electric motor; a seal interposed between the outer periphery of a coupling ring inserted into the electric shaft and the inner periphery of the electric motor holder; and the coupling and a seal inserted therein. A vacuum protection device for an electric motor, comprising: a seal that prevents air leakage at a portion where the electric shaft is inserted; and an adjustment device that controls air characteristics existing within the casing. 2. The vacuum protection device for an electric motor according to claim 1, wherein the adjustment device is a pressure control device that maintains the air pressure within the casing to a constant value. 3. The vacuum protection device for an electric motor according to claim 1, wherein the adjustment device cools the electric motor by circulating air within the casing.
JP16271681A 1981-10-14 1981-10-14 Vacuum protecting device for motor Pending JPS5866550A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16271681A JPS5866550A (en) 1981-10-14 1981-10-14 Vacuum protecting device for motor

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JP16271681A JPS5866550A (en) 1981-10-14 1981-10-14 Vacuum protecting device for motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5866550A true JPS5866550A (en) 1983-04-20

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ID=15759931

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JP16271681A Pending JPS5866550A (en) 1981-10-14 1981-10-14 Vacuum protecting device for motor

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JP (1) JPS5866550A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4698568A (en) * 1985-03-29 1987-10-06 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Antiexplosion structure in a working robot
US6477913B1 (en) 1985-01-22 2002-11-12 Fanuc Robotics North America, Inc. Electric robot for use in a hazardous location

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6477913B1 (en) 1985-01-22 2002-11-12 Fanuc Robotics North America, Inc. Electric robot for use in a hazardous location
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