真空泵用電機及具有該真空泵用電機的真空泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種真空泵用電機及具有該真空泵用電機的真空泵，該電機為與真空泵（20）的泵主軸（21）直接連接的真空泵用的電機（100），其包括：電機轉(zhuǎn)子（120），該電機轉(zhuǎn)子（120）直接地或間接地安裝于所述泵主軸（21）；以及平衡環(huán)（127），該平衡環(huán)（127）直接地或間接地安裝于所述泵主軸（21），該平衡環(huán)（127）安裝在從轉(zhuǎn)子鐵心（123）的兩端部離開的該轉(zhuǎn)子鐵心（123）兩側(cè)，所述平衡環(huán)（127）包含具有耐腐蝕性的材料。上述電機不會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)不平衡。
【專利說明】真空泵用電機及具有該真空泵用電機的真空泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種真空泵用電機及具有該真空泵用電機的真空泵，尤其涉及一種在電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心軸線方向上的兩側(cè)具有平衡環(huán)的真空泵用電機及具有該真空泵用電機的真空泵。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在半導(dǎo)體制造裝置等中，有時使用真空泵，安裝有作為驅(qū)動源的電機。作為這種真空泵所使用的電機，具有在泵主軸上直接連接有電機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)。如果是這種結(jié)構(gòu)的電機，電機轉(zhuǎn)子被暴露在半導(dǎo)體制造工序中使用的腐蝕性氣體中。另一方面，為了保持真空(減壓)狀態(tài)，在電機定子和電機轉(zhuǎn)子之間裝配殼體，實現(xiàn)密封構(gòu)造(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]此外，電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵心上，在旋轉(zhuǎn)中心軸線方向的兩端部設(shè)置有端環(huán)(參照專利文獻(xiàn)2)。該端環(huán)與轉(zhuǎn)子鐵心一起形成電感電路。但是，因為電機轉(zhuǎn)子是高速旋轉(zhuǎn)的，所以，存在旋轉(zhuǎn)不平衡時，較大的應(yīng)力施加于泵主軸，泵主軸會產(chǎn)生撓曲。此外，還可能產(chǎn)生較大的振動。作為消除這種旋轉(zhuǎn)不平衡的方法，在泵主軸上安裝平衡環(huán)，去除一部分來取得平衡(參照專利文獻(xiàn)2)。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特許第3443248號公報
[0005]專利文獻(xiàn)2:日本特開平11-27911號公報
[0006]即便是在電機轉(zhuǎn)子和電機定子之間安裝有殼體的情況下，電機轉(zhuǎn)子自身也如上述那樣地暴露在腐蝕性氣體中。因此,若不實施任何對策，電機轉(zhuǎn)子也會被腐蝕性氣體腐蝕。為了避免電機轉(zhuǎn)子的腐蝕，有時對電機轉(zhuǎn)子實施利用耐腐蝕性涂覆的表面處理，但是，當(dāng)為只設(shè)有端環(huán)的電機時，為了消除上述的旋轉(zhuǎn)不平衡，去除端環(huán)的一部分來取得平衡。因此，所去除的部分的耐腐蝕性涂覆被去除,端環(huán)的去除部分被腐蝕。
[0007]另外，還考慮在對端環(huán)進(jìn)行去除后進(jìn)行耐腐蝕性涂覆。但是，因為所去除的部位(修正孔)的尺寸非常小，所以，所去除的部分也可能發(fā)生沒有形成均勻的耐腐蝕性涂覆的涂膜的情況。此外，即使在安裝有平衡環(huán)的情況下，若進(jìn)行去除則和端環(huán)的情況一樣，不能消除耐腐蝕性涂覆的涂膜不均勻這一點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，第I技術(shù)方案中采用如下結(jié)構(gòu):一種電機，其為與真空泵的泵主軸直接連接的真空泵用的電機，其包括:電機轉(zhuǎn)子，該電機轉(zhuǎn)子直接地或間接地安裝于所述泵主軸；以及平衡環(huán)，該平衡環(huán)直接地或間接地安裝于所述泵主軸，該平衡環(huán)安裝在從轉(zhuǎn)子鐵心的兩端部離開的該轉(zhuǎn)子鐵心的兩側(cè)，所述平衡環(huán)包含具有耐腐蝕性的材料。
[0009]此外，第2技術(shù)方案中采用如下結(jié)構(gòu):所述電機轉(zhuǎn)子的兩端部設(shè)置有端環(huán)，在該端環(huán)和平衡環(huán)之間形成有規(guī)定的間隙。
[0010]此外，第3技術(shù)方案中采用如下結(jié)構(gòu):所述平衡環(huán)具有截面呈L字型的形狀，該平衡環(huán)組裝在安裝于所述泵主軸的套筒或者泵主軸上，該平衡環(huán)具有對電機轉(zhuǎn)子進(jìn)行定位的作用。
[0011]此外，第4技術(shù)方案中采用如下結(jié)構(gòu):所述電機轉(zhuǎn)子的表面實施有耐腐蝕性涂覆或耐腐蝕性涂裝的表面處理。
[0012]此外，第5技術(shù)方案中采用如下結(jié)構(gòu):一種真空泵，其具有技術(shù)方案I至4中任一項所述的電機。
[0013]發(fā)明效果:
[0014]根據(jù)本發(fā)明，能夠做成具有耐腐蝕性的電機轉(zhuǎn)子，并且，也能夠解決平衡修正的問題并提高性能。與此同時，通過在平衡環(huán)和端環(huán)之間設(shè)置軸向上的間隙，從而起到如下效果:可以避免與因熱膨脹而伸長的端環(huán)的干涉，能夠防止載荷施加在旋轉(zhuǎn)中心軸線方向上，能夠?qū)崿F(xiàn)機械設(shè)計上的優(yōu)勢。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1表不本發(fā)明一實施方式的電機的截面圖。
[0016]圖2是圖1所公開的電機中的一部分構(gòu)成部件的立體圖。
[0017]圖3是表示具有圖1所公開的電機的真空泵的截面圖。
[0018]附圖符號說明:
[0019]20…真空泵;21…泵主軸；100…電機；110…電機定子；120…轉(zhuǎn)子;121…套筒；123…定子鐵心；125…端環(huán)；127…平衡環(huán);130…殼體。
【具體實施方式】
[0020]下面，根據(jù)附圖，對本發(fā)明一實施方式進(jìn)行說明。
[0021]整體概要:
[0022]首先，根據(jù)圖1及圖2，對本發(fā)明一實施方式的電機100進(jìn)行說明。本實施方式的電機100旋轉(zhuǎn)驅(qū)動真空泵的轉(zhuǎn)子30 (參照圖3)。電機100包括電機定子110、電機轉(zhuǎn)子120、以及電機框架140。
[0023]電機框架140包括框架主體141和側(cè)板142?？蚣苤黧w141具有沿著泵主軸21的中心軸線形成有內(nèi)部空間的圓筒形狀。側(cè)板142通過規(guī)定的安裝機構(gòu)安裝在框架主體141的開口端。該電機框架140例如可以由鐵、鋁形成。電機定子110、電機轉(zhuǎn)子120被收納在該電機框架140的內(nèi)部空間。
[0024]電機定子:
[0025]電機定子110具有在定子鐵心Illa上安裝有線圈Illb的結(jié)構(gòu)。具體地說，在電機定子110中，泵主軸21的旋轉(zhuǎn)中心軸線C的方向上的兩端,線圈Illb向定子鐵心Illa的外側(cè)突出。通過將定子鐵心Illa嵌入到電機框架140的框架主體141的內(nèi)表面，由此，電機定子110相對于泵主軸21的旋轉(zhuǎn)中心軸線C同心地固定于電機框架140。定子鐵心Illa例如可以是將硅鋼板層疊而形成的。
[0026]電機轉(zhuǎn)子:
[0027]電機轉(zhuǎn)子120在電機定子110的內(nèi)部相對于泵主軸21的旋轉(zhuǎn)中心軸線C同心配置，且與真空泵20的泵主軸21直接連接。電機轉(zhuǎn)子120具有:安裝在泵主軸21的外周面的套筒121 ;固定在該套筒121上的轉(zhuǎn)子鐵心123 ;配置于轉(zhuǎn)子鐵心123的沿著泵主軸21的旋轉(zhuǎn)中心軸線C的方向上的兩側(cè)的端環(huán)125 ;以及在套筒121的外周面上且端環(huán)125的更外側(cè)的兩側(cè)所配置的平衡環(huán)127。
[0028]套筒121安裝在形成于泵主軸21的頂端的縮徑部，通過墊圈部件122和螺栓124固定。此外，為了防止泵主軸21和套筒121的相對旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選地，在兩者的交界區(qū)域設(shè)置利用鍵和鍵槽的防轉(zhuǎn)機構(gòu)。此外，在套筒121的外周面固定有轉(zhuǎn)子鐵心123。轉(zhuǎn)子鐵心123接受來自電機定子110的磁力，使電機轉(zhuǎn)子120產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。
[0029]轉(zhuǎn)子鐵心123的兩側(cè)(沿著泵主軸的旋轉(zhuǎn)中心軸線C的方向的轉(zhuǎn)子鐵心123的兩偵D所安裝的端環(huán)125，連接轉(zhuǎn)子鐵心123并形成電感電路，該端環(huán)125是由電傳導(dǎo)率較高的鋁、銅的半導(dǎo)體作為材料而構(gòu)成的。端環(huán)125與電機轉(zhuǎn)子120成為一體。本實施方式的端環(huán)125為截面呈矩形的單純的環(huán)狀部件。因為鋁、銅會被半導(dǎo)體制造工序中所用的腐蝕性氣體腐蝕，所以，在轉(zhuǎn)子鐵心123和端環(huán)125的表面實施耐腐蝕性涂覆、耐腐蝕性涂裝等表面處理。
[0030]在套筒121的外周面上且端環(huán)125的更外側(cè)的兩側(cè)安裝有平衡環(huán)127。平衡環(huán)127的作用是消除電機轉(zhuǎn)子120所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)不平衡。平衡環(huán)127的截面為L字型，形成該L字型截面的兩邊中的一方的邊部分與套筒121抵接，另一方的邊部分在與泵主軸21的旋轉(zhuǎn)中心軸線C垂直的方向上立起。除上述的消除不平衡的功能之外，該L字型的平衡環(huán)127還具有對轉(zhuǎn)子鐵心123進(jìn)行定位的功能。此外，平衡環(huán)127由不銹鋼等耐腐蝕性材料或者至少部分地包含耐腐蝕性材料的材料制造。
[0031]在本實施方式中，端環(huán)125和平衡環(huán)127之間，在沿著旋轉(zhuǎn)中心軸線C的方向上形成有規(guī)定的間隙，并且在與旋轉(zhuǎn)中心軸線C垂直的方向上也形成有規(guī)定的間隙。因此，即使端環(huán)125和平衡環(huán)127由具有不同的熱膨脹系數(shù)的材料構(gòu)成，兩部件之間也不會產(chǎn)生由熱膨脹引起的應(yīng)力。此外，平衡環(huán)127的一方的邊部分的端部與轉(zhuǎn)子鐵心123抵接。因還需要防止平衡環(huán)127和套筒121之間的相對旋轉(zhuǎn)，所以，優(yōu)選地，在兩者的交界區(qū)域設(shè)置由鍵和鍵槽構(gòu)成的防轉(zhuǎn)機構(gòu)。
[0032]殼體構(gòu)造:
[0033]本實施方式的電機100的內(nèi)部設(shè)置有殼體130。殼體130用于將電機轉(zhuǎn)子120所存在的空間和電機定子110所存在的空間分離。這是因為，當(dāng)為真空泵20 (參照圖3)所使用的電機100時，泵主軸21和電機轉(zhuǎn)子120所存在的空間需要保持真空(或負(fù)壓)狀態(tài)。此夕卜，真空泵20可能會用于半導(dǎo)體制造設(shè)備，需要采取措施以避免半導(dǎo)體制造時所用的工藝氣體等泄漏到外部，殼體130起到該作用。
[0034]本實施方式的殼體130是兩端開放的圓筒狀的部件，是由金屬材料構(gòu)成的。如圖1所示，該殼體130的一端(圖1的左端)被框架主體141和側(cè)板142夾持，另一端(圖1的右端)固定于環(huán)狀密封部件132的內(nèi)周面。由此，電機轉(zhuǎn)子120所存在的空間與真空泵20連通，另一方面，電機定子110所存在的空間與真空(負(fù)壓)狀態(tài)隔離。
[0035]圖2是用于幫助理解本發(fā)明的立體圖，是表示電機100的一部分構(gòu)成部件的圖。具體地說，示出有泵主軸21、套筒121、平衡環(huán)127、墊圈部件122、以及螺栓124。如圖所示，套筒121上固定有平衡環(huán)127，套筒121安裝于泵主軸21，螺栓124借助墊圈部件122旋入泵主軸21。此外，在本實施方式的電機100中，在套筒121的外周面設(shè)置有轉(zhuǎn)子鐵心123，而在本發(fā)明中，套筒121并非必須的構(gòu)成要件，故可以省略。
[0036]作用:
[0037]下面，對上述構(gòu)造的電機100的作用進(jìn)行說明。制造電機100時，在將套筒121、轉(zhuǎn)子鐵心123、端環(huán)125安裝在泵主軸21的狀態(tài)下，會產(chǎn)生因制造誤差引起的旋轉(zhuǎn)不平衡。為了消除旋轉(zhuǎn)不平衡，也考慮了例如去除端環(huán)125的一部分，但是，因為耐腐蝕性涂覆被去除，故該部分會被工藝氣體腐蝕。
[0038]為了應(yīng)對這一點，在本實施方式中安裝有平衡環(huán)127。即，在將由耐腐蝕性材料構(gòu)成的平衡環(huán)127安裝在套筒121上的狀態(tài)下，測量旋轉(zhuǎn)不平衡。并且，去除平衡環(huán)127的一部分以消除旋轉(zhuǎn)不平衡。平衡環(huán)127即使一部分被去除，也是由耐腐蝕性材料制造的，故平衡環(huán)127不會被腐蝕。
[0039]真空泵:
[0040]接著，根據(jù)圖3，對具有本實施方式的電機100的真空泵20進(jìn)行說明。在該圖中，示出含有真空泵20所具有的兩根泵主軸21的旋轉(zhuǎn)中心軸線C的截面。如圖所示，真空泵20具有一對轉(zhuǎn)子30。本實施方式的電機100中，轉(zhuǎn)子30具有第一級轉(zhuǎn)子31、第二級轉(zhuǎn)子32、第三級轉(zhuǎn)子33以及第四級轉(zhuǎn)子34。支撐這些轉(zhuǎn)子30的泵主軸21在其兩端部附近由軸承51、61支撐。此外，轉(zhuǎn)子30被收納在外殼40內(nèi)。
[0041]該轉(zhuǎn)子30由上述的電機100驅(qū)動。泵轉(zhuǎn)子30的另一端固定有相互卩齒合的一對正時齒輪70。由此，泵主軸21以及泵轉(zhuǎn)子30相互向反方向以相同速度旋轉(zhuǎn)。
[0042]驅(qū)動電機100時，泵轉(zhuǎn)子30在外殼40的內(nèi)表面以及泵轉(zhuǎn)子30彼此之間保持微小的間隙，以非接觸的狀態(tài)向反方向旋轉(zhuǎn)。隨著一對泵轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)，吸入側(cè)的氣體被封閉在泵轉(zhuǎn)子30和外殼40之間，并向排出側(cè)移送。從進(jìn)氣口(圖中省略)導(dǎo)入的氣體由第四級轉(zhuǎn)子34壓縮移送，從排氣口(圖中省略)排出。
[0043]此外，在上述實施方式中，作為各個構(gòu)成要素的結(jié)合來說明發(fā)明。但是，在本發(fā)明中，在能夠?qū)崿F(xiàn)密封構(gòu)造的范圍內(nèi)，各個構(gòu)成要素的任意組合都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。例如，即便在作為包含全部構(gòu)成要素A、B、C的發(fā)明而記載的情況下，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說即使結(jié)合A和B發(fā)明也成立，則其也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0044]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性:
[0045]本發(fā)明可以用于消除真空泵用的電機的旋轉(zhuǎn)不平衡。
【權(quán)利要求】
1.一種電機，為與真空泵的泵主軸直接連接的真空泵用的電機，其特征在于， 包括:電機轉(zhuǎn)子，該電機轉(zhuǎn)子直接地或間接地安裝于所述泵主軸；以及平衡環(huán)，該平衡環(huán)直接地或間接地安裝于所述泵主軸，該平衡環(huán)安裝在從轉(zhuǎn)子鐵心的兩端部離開的該轉(zhuǎn)子鐵心的兩側(cè)， 所述平衡環(huán)包含具有耐腐蝕性的材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機，其特征在于，所述電機轉(zhuǎn)子的兩端部設(shè)置有端環(huán)，在該端環(huán)和平衡環(huán)之間形成有規(guī)定的間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電機，其特征在于，所述平衡環(huán)具有截面呈L字型的形狀，該平衡環(huán)組裝在安裝于所述泵主軸的套筒或者泵主軸上，該平衡環(huán)具有對電機轉(zhuǎn)子進(jìn)行定位的作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的電機，其特征在于，所述電機轉(zhuǎn)子的表面實施有耐腐蝕性涂覆或耐腐蝕性涂裝的表面處理。
5.一種真空泵，其特征在于，具有權(quán)利要求1至4中任一項所述的電機。
【文檔編號】H02K7/14GK103633776SQ201310241596
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月21日
【發(fā)明者】小島善德, 穂積崇史, 吉田真也, 稻田高典, 中澤敏治 申請人:株式會社荏原制作所