JP2006069148A - Mold forming method and vacuum pump equipped with stator column manufactured by the method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筒体の内周側に設置した内装部品の周囲に、モールド部を成形するモールド成形方法に関し、特に、その内装部品の内側面より少し引っ込んだ形態のモールド部を、簡単な成形治具と少ない工数で安価に成形できるようにしたものである。 The present invention relates to a mold forming method for forming a mold part around an interior part installed on the inner peripheral side of a cylindrical body, and in particular, a simple molding of a mold part that is slightly retracted from the inner surface of the interior part. It can be formed at low cost with a small number of jigs and man-hours.
例えば、図1に示すような真空ポンプにおいては、ステータコラムの内周側に、内装部品として、真空ポンプの回転軸を支持するための電磁石や、その回転軸を回転駆動するためのモータの固定子等を設置している。そして、その内装部品の周囲には、上記のような各種内装部品の内側面、すなわち回転軸の外周面と対向する内装部品の面より少し引っ込んだ形態のモールド部が成形され、このモールド部により、電磁石のコイル部やモータの固定子のコイル部が保護されるとともに、電磁石やモータの固定子等が固定される構造となっている。 For example, in a vacuum pump as shown in FIG. 1, an electromagnet for supporting the rotary shaft of the vacuum pump as an interior part and a motor for rotationally driving the rotary shaft are fixed on the inner peripheral side of the stator column. A child is installed. Then, around the interior part, a mold part is formed that is slightly retracted from the inner surface of the various interior parts as described above, that is, the surface of the interior part facing the outer peripheral surface of the rotating shaft. The electromagnet coil portion and the motor stator coil portion are protected, and the electromagnet and motor stator are fixed.
尚、上記のように各種内装部品の内側面より少し引っ込んだ形態のモールド部を成形する必要性は、次の通りである。すなわち、例えば、内装部品の内側面と一致させてモールド部を成形すると、モータが高負荷状態で連続運転されて、その固定子のコイル部が発熱した場合に、その熱でモールド部が熱膨張しロータ軸に接触するといった事態が発生しうるため、これを未然に防止する必要がある。この点については本発明も同様である。 In addition, the necessity of shape | molding the mold part of the form slightly retracted from the inner surface of various interior components as mentioned above is as follows. That is, for example, when the mold part is formed so as to coincide with the inner surface of the interior part, when the motor is continuously operated in a high load state and the coil part of the stator generates heat, the mold part is thermally expanded by the heat. However, since a situation such as contact with the rotor shaft may occur, it is necessary to prevent this in advance. This is the same in the present invention.
ところで、上記形態のモールド部を成形するモールド成形方法としては、例えば、特許文献1に記載の方法がある(同文献1の段落0014〜0015参照)。この特許文献1においては、上記のようなステータコラムを構成する筒体に相当する部品としてケーシング(符号16)があり、このケーシングの内側にモータステータコア(符号41)等の内装部品が設置され、その内装部品の周囲に上記形態のモールド部が成形される。このモールド部の成形方法は、特許文献1によると、ケーシングの内側に弾性体の中子を挿入し、その後、この中子の中空構造部分に空気等の流体を加圧・圧入して中子を拡張させ、この状態で中子とケーシングとの間に樹脂等のモールド材を充填し、この充填したモールド材の硬化後に、上記中子の中空構造部分を減圧することで中子を収縮させ抜き取るというものである。
By the way, as a mold forming method for forming the mold part of the above form, for example, there is a method described in Patent Document 1 (see paragraphs 0014 to 0015 of the same Document 1). In
しかし、特許文献1の成形方法によると、上記の通り、中子の拡張方式として、その中子を内側から流体で加圧し拡張させる方式を採っている。このため、加圧機器ないしは加圧設備等が必要となり、その設備費用等が発生する。また、加圧と減圧という工程が含まれるので、それだけ作業工数が多く、手間がかかり、成形コストが高くなる。さらに、この特許文献1の成形方法によると、モールド材の硬化の途中で中子に圧入されている流体がリークすると、その中子が収縮してしまい、上記形態のモールド部が得られなくなる。このため、中子に圧入された流体を確実に機密に保持する構造が必要になることから、成形治具自体が複雑かつ高価なものとならざるを得ない。
However, according to the molding method of
また、特許文献1のように中子の拡張方式とは別に、図6に示すように、スリーブとマンドレルを用いて中子を機械的に拡張する方式もある。この機械的な中子の拡張方式ではまず、同図に示すように真空ポンプのステータコラム4の内側に、弾性部材からなる筒状の中子51を配置する。そして、この中子51の内側にスリーブ55を挿入し、さらに該スリーブ55の両側にマンドレル56−1、56−2を挿入した上で、両側のマンドレル56−1、56−2を締結しているボルト57を締める。そうすると、その両側のマンドレル56−1、56−2どうしが互いに接近する。このとき、スリーブ55の内周テーパ部58とこれに当接するマンドレル外周のテーパ部59との相互作用により、スリーブ55に形成されている縦割りのスリット(図示省略)が開き、これにより、当該スリーブ55が径方向に拡張して中子51を径方向に拡張させるというものである。
In addition to the core expansion method as in
しかし、上記のような機械的な中子の拡張方法によると、スリーブ55の挿入作業、マンドレル56−1、56−2の挿入作業等、多数の作業を行わなければならず、作業工数が多く、手間がかかり、成形コストが高くなる。また、精密に加工されたテーパ部を有するスリーブ55やマンドレル56−1、56−2等のように、比較的多加工で精密な成形治具も必要となり、高価な成形治具を使用しなければならない。
However, according to the mechanical core expansion method as described above, many operations such as the
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、内装部品の周囲に該内装部品の内側面より少し引っ込んだ形態のモールド部を、簡単な成形治具と少ない作業工数で安価に成形できる、モールド成形方法と、その方法により作製したステータコラムを備える真空ポンプを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to form a mold part in a form slightly retracted from the inner surface of the interior part around the interior part and a simple molding jig. An object of the present invention is to provide a molding method that can be molded at low cost with a small number of work steps, and a vacuum pump including a stator column manufactured by the method.
上記目的を達成するために、本発明に係るモールド成形方法は、筒体の内周側に設置した内装部品の周囲に、モールド部を成形するモールド成形方法であって、上記筒体やその上記内装部品よりも熱膨張率の大きい中子を用い、該中子を上記筒体の内側に挿入セットした後、その熱膨張率の差により上記中子を拡張させた状態で、上記中子と上記筒体との間に樹脂等のモールド材を充填し、該モールド材を硬化させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a mold forming method according to the present invention is a mold forming method for forming a mold part around an interior part installed on the inner peripheral side of a cylinder, the cylinder and the cylinder Using a core having a larger coefficient of thermal expansion than an interior part, inserting and setting the core inside the cylindrical body, and then expanding the core due to the difference in coefficient of thermal expansion, the core and A mold material such as a resin is filled between the cylinders, and the mold material is cured.
本発明に係るモールド成形方法では、筒体やその内装部品よりも熱膨張率の大きい中子を用いている。このため、中子を筒体の内側に挿入セットした後、筒体やその内装部品とともに中子が加熱されると、それらの熱膨張率の差により、中子が全体的に径方向に拡張し、その中子の一部が内装部品の内側面に内接する。この際、中子全体のうち、内装部品と内接しない部分は、上記内接時の中子の径(内接径)よりも大きく膨らんで、内装部品間の隙間や内装部品内の隙間にくい込む。そして、このように中子がくい込んだ状態のまま、中子と筒体との間にモールド材が充填され、この充填されたモールド材が上記隙間に入り込んで硬化することにより、内装部品の周囲にモールド部が成形される。従って、このモールド部は、上記中子のくい込み深さ分だけ、内装部品の内側面より少し引っ込んだ位置に設けられるものとなる。 In the molding method according to the present invention, a core having a thermal expansion coefficient larger than that of the cylindrical body and its interior parts is used. For this reason, after the core is inserted and set inside the cylinder, when the core is heated together with the cylinder and its interior parts, the core expands in the overall radial direction due to the difference in coefficient of thermal expansion. A part of the core is inscribed in the inner surface of the interior part. At this time, a portion of the entire core that is not inscribed in the interior part swells larger than the diameter (inscribed diameter) of the core at the time of the inscription, so that a gap between the interior parts or a gap in the interior part is difficult. Include. Then, the core material is filled in between the core and the cylindrical body in this state, and the filled mold material enters the gap and hardens, so that the periphery of the interior part A mold part is formed. Therefore, this mold part is provided at a position slightly retracted from the inner surface of the interior part by the depth of the core.
上記本発明に係るモールド成形方法は、例えば真空ポンプのステータコラムの製造に適用される。この場合、上記筒体は、その内側に真空ポンプの回転軸が挿入され、かつ、少なくとも該回転軸を支持する磁気軸受の構成部品および該回転軸を回転駆動するモータの構成部品を上記内装部品として備えるように構成され、そして、その内装部品、すなわち磁気軸受やモータの各構成部品の周囲に上記本発明による樹脂等のモールド部が成形される。 The molding method according to the present invention is applied to the manufacture of a stator column of a vacuum pump, for example. In this case, the cylindrical body has the rotating shaft of the vacuum pump inserted therein, and at least the components of the magnetic bearing that supports the rotating shaft and the components of the motor that rotationally drives the rotating shaft are the interior parts. Then, a molded part of resin or the like according to the present invention is formed around each of the interior parts, that is, the respective components of the magnetic bearing and the motor.
本発明に係る真空ポンプは、上記本発明によるモールド成形方法を適用して製造されたステータコラムを有するものである。 The vacuum pump according to the present invention has a stator column manufactured by applying the molding method according to the present invention.
本発明にあっては、中子を拡張させる方式として、筒体やその内装部品より熱膨張率の大きい中子を用い、その熱膨張率の差により中子を拡張させるという方式を採用した。このため、中子を内側から流体で加圧し拡張させる従来方式のように、加圧機器や加圧・減圧といった作業、並びに中子に圧入された流体を確実に機密に保持する構造を必要としない。また、スリーブとマンドレルを用いて中子を拡張させる従来方式のように、スリーブやマンドレルといった成形治具を必要とせず、スリーブやマンドレルの挿入作業も必要としないから、上記形態のモールド部、すなわち内装部品の周囲に該内装部品の内側面より少し引っ込んだ形態のモールド部を、簡単な成形治具と少ない作業工数で安価に成形することができる。 In the present invention, as a method of expanding the core, a method of using a core having a larger thermal expansion coefficient than that of the cylindrical body or its interior part and expanding the core due to a difference in the thermal expansion coefficient is adopted. For this reason, as in the conventional system in which the core is pressurized and expanded from the inside, work such as pressurization equipment, pressurization / depressurization, and a structure that securely holds the fluid press-fitted into the core are required. do not do. Also, unlike the conventional method of expanding the core using a sleeve and a mandrel, a molding jig such as a sleeve or a mandrel is not required, and an insertion operation of the sleeve or mandrel is not required. A mold portion that is slightly recessed from the inner surface of the interior part around the interior part can be molded at low cost with a simple molding jig and a small number of work steps.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明によるモールド成形方法を適用して製造されたステータコラムを有する真空ポンプPの断面図であり、先に、この真空ポンプPの構造を詳細に説明し、次に、真空ポンプPのステータコラムの製造方法について詳細に説明する。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum pump P having a stator column manufactured by applying a molding method according to the present invention. First, the structure of the vacuum pump P will be described in detail. A method for manufacturing the P stator column will be described in detail.
図1の真空ポンプPは、半導体製造装置や液晶ディスプレイパネル製造装置における真空装置の一部として使用され、真空チャンバ内の圧力を所定の真空度とするものである。また、同図の真空ポンプPは、外装ケース1内に、ターボ分子ポンプPtとして機能する部位とネジポンプPsとして機能する部位とを有する複合ポンプである。
The vacuum pump P in FIG. 1 is used as a part of a vacuum apparatus in a semiconductor manufacturing apparatus or a liquid crystal display panel manufacturing apparatus, and makes the pressure in the vacuum chamber a predetermined degree of vacuum. Moreover, the vacuum pump P of the figure is a composite pump having a part functioning as the turbo molecular pump Pt and a part functioning as the screw pump Ps in the
外装ケース1は、筒状のポンプケース1−1と有底筒状のポンプベース1−2とをその筒軸方向にボルトで一体に連結した有底円筒形のケース構造となっている。また、ポンプケース1−1の上端部側はガス吸気口2として開口し、ポンプベース1−2の下端部側面にはガス排気口3が開設されている。
The
ガス吸気口2は、ポンプケース1−1上縁のフランジに設けられている図示しないボルトを介し、たとえば半導体製造装置のプロセスチャンバ等、高真空となる真空容器(図示省略)側に接続される。また、ガス排気口3は図示しない補助ポンプ側に連通するように接続される。
The
ポンプケース1−1内の中央部には、各種電装品を内蔵するアルミ合金製のステータコラム4が設けられている。ステータコラム4は、後述する各種内装部品の設置ベース部品として円筒状に形成され、その筒の下端側がポンプベース1−2上にネジ止め固定されてポンプベース1−2上に立設される構造となっている。
An aluminum
上記ステータコラム4の内周側には回転軸5が挿入される。この回転軸5は、その軸上端がガス吸気口2の方向を向き、その軸下端がポンプベース1−2の方向を向くように配置されている。また、回転軸5の軸上端は、ステータコラム4の上端面から突出するように形成されている。
A rotating
上記ステータコラム4の外周側にはロータ6が設けられる。このロータ6は、ステータコラム4の外周面を囲むような円筒状に形成され、かつ、回転軸5の上端部側に一体に取り付け固定されている。回転軸5へのロータ6の取り付け固定構造については各種考えられる。図1の真空ポンプPでは、その構造例として、ロータ6の上端部内側にボス孔7付のフランジ8を一体に設けるとともに、回転軸5の軸上端外周に段部9を形成し、この段部9より上の回転軸5先端部分がフランジ8のボス孔7に嵌め込まれて、該フランジ8と段部9とがネジ止め固定される構造を採用している。従って、回転軸5が回転すると回転軸5と一体にロータ6も回転する。
A
上記のような回転軸5とロータ6からなる回転体は、ラジアル磁気軸受10とアキシャル磁気軸受11により軸方向と径方向が回転可能に支持され、この状態で回転軸5を中心として駆動モータ12により回転駆動される。
The rotating body including the
駆動モータ12は、固定子12−1と回転子12−2とからなる構造であって、回転軸5の略中央付近に設けられている。この駆動モータ12の固定子12−1は、上記ステータコラム4の内周側に設置され、また、同駆動モータ12の回転子12−2は、回転軸5の外周面側に一体に装着されている。
The
ラジアル磁気軸受10は、駆動モータ12の上下に1組ずつ配置され、アキシャル磁気軸受11は回転軸5の下端部側に1組配置されている。
One set of radial
上下各段のラジアル磁気軸受10は、それぞれの段ごとに、ラジアル電磁石ターゲット10−1、複数のラジアル電磁石10−2、ラジアル方向変位センサ10−3を有している。ラジアル電磁石ターゲット10−1は、高透磁率材料の鋼板を積層した積層鋼板から構成され、回転軸5の外周面に取り付け固定されている。ラジアル電磁石10−2とラジアル方向変位センサ10−3は、上記のように取り付けられたラジアル電磁石ターゲット10−1と対向するように、ステータコラム4の内周側に取り付け固定されている。ラジアル電磁石10−2は、ラジアル電磁石ターゲット10−1を囲むように一定の間隔で複数配置され、かつ、ラジアル電磁石ターゲット10−1を介して回転軸5をその径方向に磁力で吸引する。ラジアル方向変位センサ10−3は回転軸5の径方向変位を検出するように構成されている。このような構造からなるラジアル磁気軸受10においては、ラジアル方向変位センサ10−3での検出値(回転軸の径方向変位)に基づきラジアル電磁石10−2の励磁電流が制御され、これにより回転軸5とロータ6からなる回転体全体がその径方向の所定位置に磁力で浮上支持される。
Each of the upper and lower radial
駆動モータ12を構成する固定子12−1の周囲と、ラジアル磁気軸受10を構成するラジアル電磁石10−2やラジアル方向変位センサ10−3の周囲には、樹脂等からなるモールド部13が設けられており、このモールド部13により、駆動モータ12の固定子コイル、ラジアル電磁石10−2の電磁石コイル、ラジアル方向変位センサ10−3のセンサコイルが保護されている。
A
アキシャル磁気軸受11は、回転軸5の下端部外周に取り付けられた円盤形状のアーマチュアディスク11−1と、このアーマチュアディスク11−1を挟んで対向する上下位置に配置されたアキシャル電磁石11−2と、回転軸5の下端面から少し離れた位置に設置されたアキシャル方向変位センサ(図示省略)とを有している。アーマチュアディスク11−1は透磁率の高い材料で構成され、上下のアキシャル電磁石11−2はアーマチュアディスク11−1をその上下方向から磁力で吸引するように構成され、アキシャル方向変位センサは回転軸5の軸方向変位を検出するように構成されている。そして、上記のような構造からなるアキシャル磁気軸受11においては、アキシャル方向変位センサでの検出値(回転軸の軸方向変位)に基づき上下のアキシャル電磁石11−2の励磁電流が制御され、これにより回転軸5とロータ6からなる回転体がその軸方向の所定位置に浮上支持される。
The axial
図1の真空ポンプにおいて、そのロータ6の略上半分はターボ分子ポンプPtとして機能する。以下、このターボ分子ポンプPtとして機能する部位を説明する。
In the vacuum pump shown in FIG. 1, the upper half of the
ロータ6の上部外周面には回転翼14が一体に複数設けられており、これらの回転翼14は、ロータ6の回転中心若しくは外装ケース1の軸心(以下「ポンプ軸心」という。)を中心として放射状に並んでいる。一方、ポンプケース1−1の内周面側には固定翼15が複数設けられており、これらの固定翼15は、回転翼14と同様、ポンプ軸心を中心として放射状に並んで配置されている。また、このような回転翼14と固定翼15はポンプ軸心に沿って交互に多段に配置されている。尚、固定翼15はポンプケースの内周面側に多段に段積み設置されている上下段のスペーサ16、16間で挟持されることにより、所定の位置に位置決め固定されている。
A plurality of
上記いずれの回転翼14も、ロータ2の外径加工部と一体的に切削加工で切り出し形成したブレード状の切削加工品であって、気体分子の排気に最適な角度で傾斜している。また、上記いずれの固定翼15も、図5に示すように、気体分子の排気に最適な角度で傾斜している。
Each of the
図1の真空ポンプの場合、上記のように配列設置された複数の回転翼14と固定翼15からなる翼構造の部分が、ロータ6の回転によりターボ分子ポンプとして機能する。すなわち、駆動モータ12を作動させると、回転軸5、ロータ6、回転翼14が一体に高速回転する。そして、高速回転する最上段の回転翼14がガス吸気口2から入射した気体分子に下向き方向の運動量を付与し、この下向き方向の運動量を有する気体分子が固定翼15によって次段の回転翼14側へ送り込まれる。以上の気体分子への運動量の付与と送り込み動作が繰り返し多段に行われることにより、ガス吸気口2側の気体分子がネジポンプPsの上流側へ順次移行し排気される。
In the case of the vacuum pump of FIG. 1, the portion of the blade structure composed of the plurality of
図1の真空ポンプPにおいて、そのロータ6の略下半分はネジポンプPsとして機能する。以下このネジポンプPsとして機能する部位を説明する。
In the vacuum pump P of FIG. 1, the substantially lower half of the
ロータ6の下部側は筒状のネジポンプステータ18内に収容されている。ネジポンプステータ18は、その内周部が下方に向けて小径化したテーパコーン形状に形成されて、ロータ6の下部外周を覆う構造となっている。また、同ネジポンプステータ18はポンプケース1−1に嵌め込み固定されている。
The lower side of the
図1の真空ポンプPでは、上記のようなネジポンプステータ18の内周面にネジ溝19が形成され、このネジポンプステータ18のネジ溝19と対向しているロータ6の下部外周面は平滑な円筒面に形成されている。このネジポンプステータ18とロータ6との間には微小なクリアランスが設けられている。
In the vacuum pump P of FIG. 1, a
ネジ溝19は、ネジポンプステータ18の上端から下端にかけて螺旋状に刻設されている。そして、このネジ溝19の上流端19a(入口)側は、最下段の回転翼14と固定翼15との間の微小隙間に連通し、同ネジ溝19の下流端19b(出口)側は、ガス排気口3側に連通するように構成されている。
The
図1の真空ポンプでは、上記のようなネジポンプステータ18と、そのネジ溝19に対向するロータ6の下部側外周面とからなる部分が、同ロータ6の回転によりネジポンプPsとして機能する。すなわち、前述したターボ分子ポンプの機能によりネジポンプPsの上流側、すなわちネジ溝19の上流端19a側に到達した気体分子は、ロータ6の回転とネジ溝19との相互作用により、遷移流から粘性流に圧縮されてガス排気口3側へ移送され、かつ、該ガス排気口3から図示しない補助ポンプを通じて外部へ排気される。
In the vacuum pump shown in FIG. 1, the portion composed of the
次に、図2ないし図5に基づき、内装部品の周囲にモールド部を成形してなるステータコラムの製造方法を、その工程順に説明する。 Next, based on FIG. 2 thru | or FIG. 5, the manufacturing method of the stator column formed by shape | molding a mold part around an interior component is demonstrated in the order of the process.
まず、第1の工程では、図2に示すように、アルミ合金製のステータコラム4を治具ベース50上にセットし、そのステータコラム4の内周面側に内装部品、すなわちラジアル電磁石10−2、ラジアル方向変位センサ10−3、駆動モータ12の固定子12−1等を設置し、更にその内側に円筒状の中子51を挿入した後、これらを加熱炉に入れ、ステータコラム4やその内装部品とともに中子51を加熱し、この状態で中子51とステータコラム4との間に樹脂等のモールド材を充填する。
First, in the first step, as shown in FIG. 2, an aluminum
ここで、上記中子51は、ステータコラム4やその内装部品より熱膨張率の大きい弾性部材、例えばシリコーンゴムまたはフッ素系ゴム等から構成される。このような熱膨張率の差により、加熱炉で加熱された上記中子51は、全体的に径方向に拡張し、中子51の一部が内装部品の内側面に内接する。この際、中子51全体のうち、そのように内装部品と内接しない部分は、上記内接時の中子51の径(内接径)よりも大きく膨らんで、内装部品間の隙間にくい込む。本実施形態においては、約3倍程度の熱膨張率の差を想定している。
Here, the
図3は、ステータコラム4やその内装部品とともに中子51が加熱されたときの状態の説明図であって、その(a)は図2中の矢印A付近の説明図、(b)は(a)中のB部拡大図であって、ラジアル電磁石10−2とラジアル方向変位センサ10−3という内装部品間の隙間に、中子51がくい込んだ状態を示したものである。また、(c)は(a)中のC−C線断面図であって、ラジアル電磁石ターゲット10−1を囲むように一定の間隔で複数配置されたラジアル電磁石10−2間に、中子51がくい込んだ状態を示したものである。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a state when the
上記第1の工程におけるモールド材の充填は、この図3(b)と(c)のように熱膨張率の差で中子51がくい込んだ状態となっているときに、その中子51と内装部品との間の隙間にモールド材を充填するものである。図4は、そのように中子51がくい込んだ状態のときにモールド材を充填した状態の説明図であって、その(a)、(b)、(c)はそれぞれ図3の(a)、(b)、(c)に対応するものである。
The filling of the molding material in the first step is performed when the
上記第1の工程において、治具ベース50上でのステータコラム4のセット姿勢は、ステータコラム4の下端側、すなわち図1のようにポンプベース1−2上にネジ止め固定される側が上を向き、同ステータコラム4の上端側が治具ベース50と対向するように下を向くようにする。
In the first step, the setting posture of the
上記第1の工程において、ラジアル電磁石10−2等の内装部品をステータコラム4内の定位置に設置する設置方法としては、例えば、内装部品を下から順番に積み上げて配置していく際に、その内装部品間にスペーサ(図示省略)を介在させ、該スペーサで各内装部品の設置高さを調整する方法があるが、これに限定されることはない。
In the first step, as an installation method for installing the interior parts such as the radial electromagnet 10-2 at a fixed position in the
上記中子51は治具ベース50上に倒立した状態で固定される。このように中子51を固定する方式として、本実施形態では、図2に示すように中子51と同じ長さの芯材52を中子51の内側に挿入し、この状態で中子51と芯材52の両上向き端面側に押え板53を配置し、この押え板53で中子51を治具ベース50側に押し付け固定する方式を採っている。尚、押え板53の上から芯材52の中央を貫通して治具ベース50に達するボルト54を締めると、押え板53によって中子51が治具ベース50に押し付けられ、当該ボルト54を緩めると押え板53による中子51の押し付け力が解除される。
The
第3の工程では、上記第2の工程で充填した樹脂等のモールド材を硬化させる。この硬化は上記加熱炉で行なわれる。加熱炉の温度は例えば120℃であり、この温度でモールド材は数時間かけて硬化する。この硬化の間、中子51は、内装部品等との熱膨張率の差により、第1の工程と同様の状態、すなわち全体的に径方向に拡張し、中子51の一部が内装部品の内側面に内接した状態となって、モールド材の漏洩を防止する。また、この硬化の間においても、その中子51全体のうち、内装部品と内接しない部分は、内接径よりも大きく膨らんで、内装部品間の隙間や内装部品内の隙間にくい込んだ状態となる(図4参照)。そして、このように中子51がくい込んだ状態のまま上記隙間内のモールド材が硬化してモールド部13となる。このため、図5のように、ラジアル電磁石10−2、ラジアル方向変位センサ10−3等の内装部品の周囲に成形されるモールド部13は、中子51のくい込み深さの量だけ、それぞれの内装部品の内側面Sより少し引っ込んだ位置に成形されるようになる。
In the third step, the molding material such as resin filled in the second step is cured. This curing is performed in the heating furnace. The temperature of the heating furnace is, for example, 120 ° C., and the molding material is cured at this temperature over several hours. During this curing, the
そして、モールド材の硬化後にステータコラム4から中子51を取り出せば、内装部品の周囲にモールド部13を有するステータコラム4が得られる。中子51は、冷えると収縮し、上記のようなくい込みはなくなるので、ステータコラム4からの中子51の取り出しは容易である。
And if the
上記実施形態の製造方法は、中子51を拡張させる方式として、ステータコラム4やその内装部品より熱膨張率の大きい中子51を用い、その熱膨張率の差により中子51を拡張させる方式を採用したものである。このため、本実施形態の製造方法によると、この種の中子を内側から流体で加圧し拡張させる従来方式のように、加圧機器や加圧・減圧といった作業、並びに中子に圧入された流体を確実に機密に保持する構造を必要としない。また、スリーブとマンドレルを用いて中子を拡張させる従来方式のように、スリーブやマンドレルといった成形治具を必要とせず、スリーブやマンドレルの挿入作業も必要としないから、上記形態のモールド部、すなわち内装部品の周囲に該内装部品の内側面より少し引っ込んだ形態のモールド部31を、簡単な成形治具と少ない作業工数で安価に成形することができる。
The manufacturing method of the above embodiment uses a
上記実施形態では、本発明を適用して真空ポンプのステータコラムを製造する例について説明したが、本発明は、これに限定されることはなく、広く一般に、筒体の内周側に設置した内装部品の周囲にモールド部が成形される構造において、そのモールド部を成形する際のモールド成形方法として、本発明を適用してもよい。 In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to manufacture a stator column of a vacuum pump has been described. However, the present invention is not limited to this and is generally installed on the inner peripheral side of a cylindrical body. In the structure in which the mold part is formed around the interior part, the present invention may be applied as a mold forming method for forming the mold part.
1 外装ケース
1−1 ポンプケース
1−2 ポンプベース
2 ガス吸気口
3 ガス排気口
4 ステータコラム
5 回転軸
6 ロータ
7 ボス孔
8 フランジ
9 段部
10 ラジアル磁気軸受
10−1 ラジアル電磁石ターゲット
10−2 ラジアル電磁石
10−3 ラジアル方向変位センサ
11 アキシャル磁気軸受
11−1 アーマチュアディスク
11−2 アキシャル電磁石
12 駆動モータ
12−1 固定子
12−2 回転子
13 モールド部
14 回転翼
15 固定翼
16 スペーサ
18 ネジポンプステータ
19 ネジ溝
50 治具ベース
51 中子
52 芯材
53 押え板
54 ボルト
55 スリーブ
56−1、56−2 マンドレル
57 ボルト
58 スリーブ内周のテーパ部
59 マンドレル外周のテーパ部
P 真空ポンプ
Pt ターボ分子ポンプ
Ps ネジポンプ
S 内装部品の内側面
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記筒体やその上記内装部品よりも熱膨張率の大きい中子を用い、該中子を上記筒体の内側に挿入セットした後、その熱膨張率の差により上記中子を拡張させた状態で、上記中子と上記筒体との間に樹脂等のモールド材を充填し、該モールド材を硬化させること
を特徴とするモールド成形方法。 A mold forming method for forming a mold part around an interior part installed on the inner peripheral side of a cylindrical body,
A state in which the core is expanded due to the difference in thermal expansion coefficient after the core is inserted and set inside the cylindrical body using a core having a larger thermal expansion coefficient than the cylindrical body and the interior part. Then, a mold material such as resin is filled between the core and the cylindrical body, and the mold material is cured.
を特徴とする請求項1に記載のモールド成形方法。 The cylindrical body has a rotary shaft of a vacuum pump inserted therein, and includes at least a magnetic bearing component that supports the rotary shaft and a motor component that rotationally drives the rotary shaft as the interior component. The molding method according to claim 1, wherein the molding method is a stator column of a vacuum pump.
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- 2004-09-06 JP JP2004258291A patent/JP2006069148A/en not_active Withdrawn
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