JP4739857B2 - Resin can for canned motor and manufacturing method thereof, injection mold, canned motor, canned motor pump - Google Patents

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Description

本発明は、固定子側空間を回転子側空間から気密、液密に分離遮断するキャンを固定子と回転子との間隙に配置した構造のキャンドモータ、それに用いる樹脂製キャン及びその製造方法、射出成形金型、そのキャンドモータを使用したキャンドモータポンプに関する。   The present invention is a canned motor having a structure in which a can that separates and blocks the stator side space from the rotor side space in an airtight and liquid tight manner in the gap between the stator and the rotor, a resin can used therefor, and a manufacturing method thereof, The present invention relates to an injection mold and a canned motor pump using the canned motor.

真空ポンプ、液体化学薬品を扱うケミカルポンプ等を駆動するモータとしてキャンドモータが用いられることがある。図１２は、この種のキャンドモータの一例を縦断面図で示したものである。固定子鉄心１０１にコイル１０２を巻装してなる固定子１００は、有底円筒状のモータフレーム１０３の内周部に嵌め込み固定され、その固定子１００の内側にはこれも有底円筒状のキャン１０５が固定されている。回転子１１０はキャン１０５の内側に図示しない軸受け等で回転可能に支持されている（特許文献１参照）。   A canned motor may be used as a motor that drives a vacuum pump, a chemical pump that handles liquid chemicals, and the like. FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing an example of this type of canned motor. A stator 100 in which a coil 102 is wound around a stator core 101 is fitted into and fixed to an inner peripheral portion of a bottomed cylindrical motor frame 103, and this is also a bottomed cylindrical shape inside the stator 100. The can 105 is fixed. The rotor 110 is rotatably supported by a bearing (not shown) or the like inside the can 105 (see Patent Document 1).

この従来のキャンドモータにあっては、キャン１０５として強度確保のためステンレス製キャン、または一般的な熱可塑性樹脂により厚肉にモールド成形した樹脂製キャンが使用されてきた（特許文献１、２参照）。しかし、ステンレス製キャンの場合はその表面に回転子１１０による回転磁界が作用して渦電流が発生し、それによる損失のためモータ効率が低下する問題があった。   In this conventional canned motor, a can made of stainless steel or a resin can molded with a thick wall using a general thermoplastic resin has been used as the can 105 (see Patent Documents 1 and 2). ). However, in the case of the stainless steel can, there is a problem that the rotating magnetic field by the rotor 110 acts on the surface thereof to generate an eddy current and the motor efficiency is lowered due to the loss caused by the eddy current.

また、従来の樹脂製キャンの場合は肉厚であったため、固定子１００と回転子１１０との間のエアギャップを大きくする必要があった。このためキャンを備えない通常のモータと同じ出力を得るにはモータ電流を増すか、コイル１０２の巻回数を増す必要があり、これにより損失が増大してモータ効率が低下する問題があった。
特開２００５−１８４９５８号公報 特開平０７−５９２８９号公報 In addition, since the conventional resin can is thick, it is necessary to increase the air gap between the stator 100 and the rotor 110. For this reason, in order to obtain the same output as that of a normal motor without a can, it is necessary to increase the motor current or increase the number of turns of the coil 102, thereby increasing the loss and lowering the motor efficiency.
JP 2005-184958 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-59289

本発明はこのような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その課題は、キャンドモータ用に肉厚が薄くて強靱な樹脂製キャンを提供すること、加えてその樹脂製キャンを用いたキャンドモータ、キャンドモータポンプを提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and its problem is to provide a thin and tough resin can for a can motor, in addition to the resin can. The present invention provides a canned motor and a canned motor pump.

前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、キャンドモータにおける固定子（３）と回転軸（３９）を有する回転子（４）との間のエアギャップ（５７）に配設され固定子側空間（３５）と回転子側空間（３６）とを気密、液密に分離遮断する有底円筒状で開放端周縁に固定用のフランジ（２８）を有する液晶ポリマー樹脂で成形したキャンドモータ用樹脂製キャン（５）であって、底面中央部からキャン内側にある前記回転軸に向けて突出し、前記液晶ポリマー樹脂で形成したコールドスラグを有する凸部（５６）を設けたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problem is disposed in an air gap (57) between a stator (3) and a rotor (4) having a rotating shaft (39) in a canned motor. A canned molded with a liquid crystal polymer resin having a bottomed cylindrical shape that separates and blocks the stator side space (35) and the rotor side space (36) in an airtight and liquid-tight manner and has a fixing flange (28) at the periphery of the open end. A resin can for a motor (5), characterized in that a convex portion (56) having a cold slug formed from the liquid crystal polymer resin is provided to protrude from the center of the bottom surface toward the rotating shaft inside the can. And

このようにコールドスラグを有する凸部を設けるようにすれば、射出開始の初期に溶融樹脂が金型に接触することにより生成するコールドスラグはこの凸部を形成する部分に捕獲されてキャビティ内の流動経路に入り込むことが阻止される。その結果、キャビティ内における樹脂の流動性、充填性は均一となってウェルドラインは生成されず、キャンの強度が高まる効果を奏する。
液晶ポリマー樹脂を使用すれば寸法精度の高い強靱な薄肉の樹脂キャンを成形することができる。その結果、エアギャップを狭くすることが可能となりキャンドモータの性能を高めることができる。 If so thus provided a convex portion having a co Rudosuragu injection start early in the molten resin of cold slag produced by contacting the mold cavity is trapped in the part forming the convex portion Entering the flow path is prevented. As a result, the fluidity and filling property of the resin in the cavity are uniform, and a weld line is not generated, and the strength of the can is increased.
If a liquid crystal polymer resin is used, a tough thin resin can with high dimensional accuracy can be formed. As a result, the air gap can be narrowed and the performance of the canned motor can be improved.

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のキャンドモータ用樹脂製キャンであって、前記円筒状部の外周部にあって軸方向に延び、前記キャンが前記キャンドモータに装着された状態では前記固定子の固定子鉄心（１３）に設けられたコイル巻線用スロット（１６）の開口部（１７）に嵌まる細長形状の補強リブ（５９）を突設したことを特徴とする。
このような補強リブを設ければ、キャン胴部の強度を高めることができる。 The invention according to claim 2 is the resin can for canned motor according to claim 1, wherein the can is mounted on the canned motor at an outer peripheral portion of the cylindrical portion and extending in the axial direction. In this state, an elongated reinforcing rib (59) that fits into the opening (17) of the coil winding slot (16) provided in the stator core (13) of the stator is projected. And
If such a reinforcing rib is provided, the strength of the can barrel portion can be increased.

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のキャンドモータ用樹脂製キャンを射出成形により成形する射出成形金型であって、前記キャンの外面を成形する上金型（４４）と内面を成形する下金型（４５）とからなり、前記上金型は前記円筒状の底面を成形する部分の中央部にキャビティ（５３）に溶融樹脂を注入するスプルー（４８）の開口部（４９）を有し、該開口部に対向する前記下金型部分にコールドスラグ溜まりとして機能する凹部（５２）を設けたことを特徴とする。 The invention described in claim 3 is an injection mold for molding the resin can for the can motor according to claim 1 or 2 by injection molding, and an upper mold for molding the outer surface of the can ( 44) and a lower mold (45) for molding the inner surface, and the upper mold has a sprue (48) for injecting molten resin into the cavity (53) at the center of the portion for molding the cylindrical bottom surface. A concave portion (52) which has an opening (49) and functions as a cold slug reservoir is provided in the lower mold portion facing the opening.

下金型にこのようなコールドスラグ溜まりとして機能する凹部を設ければ、射出開始の初期に溶融樹脂が金型に接触することにより生成するコールドスラグはその凹部に捕獲されてキャビティ内の流動経路に入り込むことが阻止される。その結果、キャビティ内における樹脂の流動性、充填性は均一となってウェルドラインは生成されず、強度の高いキャンを成形することが可能となる。   If the lower mold is provided with such a recess functioning as a cold slag reservoir, the cold slag generated by the molten resin coming into contact with the mold at the beginning of injection is captured by the recess and the flow path in the cavity. It is blocked from entering. As a result, the fluidity and filling property of the resin in the cavity are uniform, and no weld line is generated, and it is possible to mold a high strength can.

また、請求項４に記載の発明は、キャンドモータ用樹脂製キャンの製造方法であって請求項３に記載の射出成形金型における前記上金型と下金型とを型閉し、前記スプルーを通して溶融樹脂を射出することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a resin can for a can motor, wherein the upper mold and the lower mold in the injection mold according to the third aspect are closed, and the sprue It is characterized by injecting a molten resin through.

このような製造方法によれば、射出開始の初期に溶融樹脂が金型に接触することにより生成するコールドスラグはその凹部に捕獲されてキャビティ内の流動経路に入り込むことが阻止される。その結果、キャビティ内における樹脂の流動性、充填性は均一となってウェルドラインは生成されず、強度の高いキャンを成形することが可能となる。   According to such a manufacturing method, the cold slag generated when the molten resin comes into contact with the mold at the beginning of injection is prevented from being captured by the concave portion and entering the flow path in the cavity. As a result, the fluidity and filling property of the resin in the cavity are uniform, and no weld line is generated, and it is possible to mold a high strength can.

また、請求項５に記載の発明は、固定子鉄心（１３）にコイル（２０）を巻装してなる固定子（３）を有底円筒状のモータフレーム（２）の内周部に嵌め込み固定し、その固定子の内側に有底円筒状のキャン（５）を配設して内部に回転子（４）を回転可能に配設したキャンドモータであって、請求項１又は２に記載のキャンドモータ用樹脂製キャンを固定子側空間（３５）と回転子側空間（３６）とを分離遮断するように前記モータフレームに固着し、前記回転子は回転軸（３９）を前記キャンドモータの被駆動機器（１０）の入力回転軸（４１）に直結して該入力回転軸に支持された状態で回転するように構成したことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, the stator (3) formed by winding the coil (20) around the stator core (13) is fitted into the inner peripheral portion of the bottomed cylindrical motor frame (2). fixed, a canned motor which is disposed rotatably a rotor (4) therein disposed the can (5) bottomed cylindrical inside of the stator, according to claim 1 or 2 The canned motor resin can is fixed to the motor frame so as to separate and block the stator side space (35) and the rotor side space (36), and the rotor attaches the rotating shaft (39) to the canned motor. The driven device (10) is directly connected to the input rotation shaft (41) and is configured to rotate while being supported by the input rotation shaft.

このような構成のキャンドモータは、固定子側空間内に配置される部品が回転子側空間の雰囲気の影響を受けることがない。また、反対に固定子側空間の雰囲気が回転子側空間に配置される部品、あるいはその空間に存在する液体、気体等に与える影響も排除できる効果を奏する。   In the canned motor having such a configuration, components arranged in the stator side space are not affected by the atmosphere in the rotor side space. On the other hand, there is an effect that the influence of the atmosphere in the stator side space on the components arranged in the rotor side space or the liquid, gas, etc. existing in the space can be eliminated.

また、請求項６に記載の発明は、キャンドモータポンプであって請求項５に記載のキャンドモータに駆動される前記被駆動機器（１０）をポンプとすることにより該ポンプとキャンドモータとを一体的に構成したことを特徴とする。 The invention according to claim 6 is a canned motor pump, and the driven device (10) driven by the canned motor according to claim 5 is used as a pump so that the pump and the canned motor are integrated. It is characterized by having comprised it.

このような構成のキャンドモータポンプによれば、固定子側空間内に配置される部品がポンプにより搬送される液体、気体等の影響を受けることを防止できる。反対に固定子側空間の雰囲気がポンプの搬送する液体、気体等に影響することも防止できる効果を奏する。   According to the canned motor pump having such a configuration, it is possible to prevent the components arranged in the stator side space from being affected by the liquid, gas, or the like conveyed by the pump. On the contrary, there is an effect that it is possible to prevent the atmosphere in the stator side space from affecting the liquid, gas, etc. conveyed by the pump.

以下、本発明に係るキャンドモータの一実施形態を図面を参照して説明する。図１はそのキャンドモータの構成を縦断面図で示したものである。キャンドモータ１は、モータフレーム２、固定子３、回転子４、その間に配設された樹脂製キャン５により構成される。   Hereinafter, an embodiment of a canned motor according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the canned motor. The canned motor 1 includes a motor frame 2, a stator 3, a rotor 4, and a resin can 5 disposed therebetween.

モータフレーム２は鋳造又は鋼板のプレス成型で製作したもので、有底円筒状をなし開口部の周縁には径方向外側に突出するフランジ６が形成されている。このモータフレーム２は、被駆動機器１０のハウジング１１にボルト、螺子等により固着して使用される。   The motor frame 2 is manufactured by casting or press-molding a steel plate. The motor frame 2 has a bottomed cylindrical shape, and a flange 6 protruding outward in the radial direction is formed on the periphery of the opening. The motor frame 2 is used by being fixed to the housing 11 of the driven device 10 with bolts, screws or the like.

モータフレーム２の内側には円筒形状に形成された固定子３が圧入固定されている。固定子３は円環状に打ち抜いた珪素鋼板を多数枚積層して成る固定子鉄心１３に巻線を巻装したものある。図２に示すように固定子鉄心１３の外周部に当たる環状ヨーク部１４からは径方向内側に向けて放射状に突出する磁極歯１５が等間隔で複数形成されている。隣り合う磁極歯１５間にはスロット１６が形成されている。また、隣り合う磁極歯１５の歯先間の隙間はスロット１６の開口部１７となっている。各磁極歯１５には絶縁物１８を介して巻線が巻装され、もって電機子巻線（電機子コイル）２０が形成されている。電機子巻線２０には図１に示すようにモータフレーム２に設けた孔２２を挿通して電源コード２３が接続され、その電源コード２３の先端部には給電用コネクタ２４が接続されている。   A stator 3 formed in a cylindrical shape is press-fitted and fixed inside the motor frame 2. The stator 3 is obtained by winding a winding around a stator core 13 formed by laminating a large number of silicon steel plates punched in an annular shape. As shown in FIG. 2, a plurality of magnetic pole teeth 15 projecting radially inward from the annular yoke portion 14 corresponding to the outer peripheral portion of the stator core 13 are formed at equal intervals. Slots 16 are formed between adjacent magnetic pole teeth 15. A gap between the tips of adjacent magnetic pole teeth 15 is an opening 17 of the slot 16. A winding is wound around each magnetic pole tooth 15 via an insulator 18 to form an armature winding (armature coil) 20. As shown in FIG. 1, a power cord 23 is connected to the armature winding 20 through a hole 22 provided in the motor frame 2, and a power supply connector 24 is connected to the tip of the power cord 23. .

固定子３の内周面には有底円筒状のキャン５が、その外周面を固定子３の内周面に接して挿着されている。キャン５は樹脂で成形されたもので図３に示すように胴部２６は薄肉の円筒状で、軸方向の一端は閉塞されて底部２７となっている。軸方向の他端は開口となってその周縁部には径方向外側に突出するフランジ２８が形成されている。   A bottomed cylindrical can 5 is inserted on the inner peripheral surface of the stator 3 so that the outer peripheral surface thereof is in contact with the inner peripheral surface of the stator 3. The can 5 is formed of a resin. As shown in FIG. 3, the body 26 has a thin cylindrical shape, and one end in the axial direction is closed to form a bottom 27. The other end in the axial direction is an opening, and a flange 28 protruding outward in the radial direction is formed at the periphery.

キャン５のフランジ２８は、その外周部がモータフレーム２のフランジ６の径内に納まるように形成されている。そのモータフレーム２のフランジ６の内周縁部にはキャン５のフランジ２８の外周部を嵌合させる切欠き溝３０が設けられている。また、キャン５のフランジ２８の外周部には複数の貫通孔３１が穿設され、その貫通孔３１に対向するモータフレーム２のフランジ６の切欠き溝３０にはねじ穴３２が設けられている。キャン５は、フランジ２８と切欠き溝３０の当接面に接着剤を塗布して嵌合させた後、貫通孔３１にネジ３３を挿通してモータフレーム２に螺着されている。このような構成により固定子３が配設された固定子側空間３５と、キャン５の内側の回転子側空間３６とは気密、液密に分離遮断された状態になっている。   The flange 28 of the can 5 is formed so that its outer peripheral portion is within the diameter of the flange 6 of the motor frame 2. A notch groove 30 for fitting the outer peripheral portion of the flange 28 of the can 5 is provided in the inner peripheral edge portion of the flange 6 of the motor frame 2. Further, a plurality of through holes 31 are formed in the outer peripheral portion of the flange 28 of the can 5, and a screw hole 32 is provided in the notch groove 30 of the flange 6 of the motor frame 2 facing the through hole 31. . The can 5 is screwed onto the motor frame 2 by inserting a screw 33 through the through hole 31 after applying an adhesive to the contact surface of the flange 28 and the notch groove 30 and fitting the can. With such a configuration, the stator side space 35 in which the stator 3 is disposed and the rotor side space 36 inside the can 5 are separated and cut off in an airtight and liquid tight manner.

回転子４はキャン５の内側に配設される。回転子４は円環状に打ち抜いた珪素鋼板を多数枚積層して形成した回転子鉄心３８に永久磁石を埋設した磁石埋設式回転子で、中心部には回転軸３９が挿通固定されている。   The rotor 4 is disposed inside the can 5. The rotor 4 is a magnet-embedded rotor in which permanent magnets are embedded in a rotor core 38 formed by laminating a large number of silicon steel plates punched in an annular shape, and a rotating shaft 39 is inserted and fixed at the center.

本実施形態のキャンドモータ１は、被駆動機器１０である例えばポンプと一体に構成してその入力回転軸４１を回転駆動することを主目的とするモータである。そのためモータ１の回転軸３９は、被駆動機器１０の入力回転軸４１に直結して一体形成されている。モータ１は、自身の回転軸３９を支持するための軸受機構を独自には保有していない。被駆動機器１０の入力回転軸４１が被駆動機器１０のための軸受機構４２により支持されることによりその入力回転軸４１と一体形成されたモータ１の回転軸３９も支持され、それにより回転子４はキャン５内で回転できる構成とされている。   The canned motor 1 of the present embodiment is a motor that is configured integrally with, for example, a pump that is the driven device 10 and that mainly rotates the input rotating shaft 41. Therefore, the rotating shaft 39 of the motor 1 is directly connected to the input rotating shaft 41 of the driven device 10 and is integrally formed. The motor 1 does not have a bearing mechanism for supporting its own rotating shaft 39. Since the input rotating shaft 41 of the driven device 10 is supported by the bearing mechanism 42 for the driven device 10, the rotating shaft 39 of the motor 1 formed integrally with the input rotating shaft 41 is also supported, thereby the rotor. 4 is configured to be able to rotate within the can 5.

このような構成の下で電源コード２３を介して電機子巻線２０に多相交流電流が供給されると回転子４周りに回転磁界が生成されて回転トルクが発生し、回転軸３９が回転駆動される。それにより回転軸３９と一体形成された被駆動機器１０の入力回転軸４１も回転駆動力を受けて回転する。   Under such a configuration, when a multiphase alternating current is supplied to the armature winding 20 via the power cord 23, a rotating magnetic field is generated around the rotor 4 to generate a rotating torque, and the rotating shaft 39 rotates. Driven. As a result, the input rotary shaft 41 of the driven device 10 formed integrally with the rotary shaft 39 also receives the rotational driving force and rotates.

次に、このキャンドモータ１に使用されるキャン５の成形方法について説明する。キャン５は樹脂を射出成形して成形される。成形には図４の（１）に示すような上金型４４と下金型４５の２つの射出成形金型を使用する。上金型４４はフランジ２８を有する有底円筒状のキャン５の外形を成形する金型であり、金型下面から上方に向かって円柱状の空洞４６が穿設され、開口である下端の周縁部にはフランジ２８の外側面を成形するための環状の切欠き溝４７が形成されている。空洞４６の天井中央部には溶融樹脂の流入経路であるスプルー４８の開口部（樹脂射出口）４９が形成されている。   Next, a method for forming the can 5 used in the canned motor 1 will be described. The can 5 is formed by injection molding a resin. For the molding, two injection molds such as an upper mold 44 and a lower mold 45 as shown in FIG. The upper mold 44 is a mold for forming the outer shape of the bottomed cylindrical can 5 having the flange 28, and a columnar cavity 46 is bored upward from the lower surface of the mold, and the peripheral edge of the lower end that is an opening An annular notch 47 for forming the outer surface of the flange 28 is formed in the part. An opening (resin injection port) 49 of a sprue 48 serving as a molten resin inflow path is formed at the center of the ceiling of the cavity 46.

下金型４５はキャン５の内面を成形する金型で平坦面に円柱部５０を立設した形状を成している。本実施形態の下金型４５の特徴は、キャン５の内底面を成形する円柱部５０の頂部中央部分にコールドスラグ溜まりとして機能する凹部５２を設けている点にある。図４の（２）は上金型４４と下金型４５を型閉した状態を示しており、下金型４５の前記凹部５２は上金型４４の前記スプルー４８の開口部４９に対向する位置にある。上金型４４と下金型４５との間にはキャン５を成形する空間であるキャビティ５３が形成される。   The lower mold 45 is a mold that molds the inner surface of the can 5 and has a shape in which a cylindrical portion 50 is erected on a flat surface. The feature of the lower mold 45 of the present embodiment is that a concave portion 52 that functions as a cold slug reservoir is provided in the central portion of the top of the cylindrical portion 50 that forms the inner bottom surface of the can 5. FIG. 4 (2) shows a state in which the upper mold 44 and the lower mold 45 are closed, and the recess 52 of the lower mold 45 faces the opening 49 of the sprue 48 of the upper mold 44. In position. A cavity 53 that is a space for molding the can 5 is formed between the upper mold 44 and the lower mold 45.

射出成形時には射出成形機のノズルから射出された溶融樹脂は図５の（１）に示すように湯口５４から入ってスプルー４８を流動し、その開口部４９からキャビティ５３に流入する。この場合、射出開始の最初にスプルー４８に射出された溶融樹脂は、その先頭部分がスプルー４８の内壁に接触して冷却される。冷却された溶融樹脂は硬化し、スラグ化してコールドスラグとなる。   At the time of injection molding, the molten resin injected from the nozzle of the injection molding machine enters through the sprue 54 as shown in FIG. 5 (1), flows through the sprue 48, and flows into the cavity 53 through the opening 49. In this case, the molten resin injected into the sprue 48 at the beginning of the injection starts and the leading portion thereof contacts the inner wall of the sprue 48 and is cooled. The cooled molten resin is cured and converted into slag to form cold slag.

スプルー４８の開口部４９に対向する位置に凹部５２が設けられていない図５の（２）に示すような下金型４５ａを使用した場合には、硬化したコールドスラグ５５は図に示すようにキャビティ５３内の流動経路に入り込み樹脂の均一な流れを阻害する。その結果、割れ強度の弱いウェルドラインが発生して強度不足部分が形成されることがある。   When the lower mold 45a as shown in FIG. 5 (2) in which the concave portion 52 is not provided at the position facing the opening 49 of the sprue 48 is used, the hardened cold slug 55 is as shown in the figure. It enters the flow path in the cavity 53 and inhibits the uniform flow of the resin. As a result, a weld line having a weak cracking strength may be generated and a portion having insufficient strength may be formed.

これに対して図５の（１）に示すようなスプルー４８の開口部４９に対向する下金型４５の部分に凹部５２を設けた本実施形態の場合には、硬化したコールドスラグ５５はこの凹部５２に捕獲されてキャビティ５３内の流動経路に入り込むことを阻止される。即ち、凹部５２がコールドスラグを捕獲するコールドスラグ溜まりとして機能する。その結果、キャビティ５３内における樹脂の流動性、充填性は均一となってウェルドラインは生成されず、強度の高いキャンの成形が可能となる。なお、凹部５２で捕獲されて固化したコールドスラグは、キャン５の底面中央部に凸部５６を形成する（図１参照）。   On the other hand, in the case of this embodiment in which the concave portion 52 is provided in the portion of the lower mold 45 facing the opening 49 of the sprue 48 as shown in FIG. It is captured by the recess 52 and is prevented from entering the flow path in the cavity 53. That is, the recess 52 functions as a cold slag reservoir that captures the cold slag. As a result, the fluidity and filling property of the resin in the cavity 53 are uniform, and a weld line is not generated, and a can having a high strength can be molded. Note that the cold slag captured and solidified by the concave portion 52 forms a convex portion 56 at the center of the bottom surface of the can 5 (see FIG. 1).

ところで、キャン５の胴部２６は固定子３の内周面と回転子４の外周面との間のエアギャップ５７（図１参照）に配置されるものである。このエアギャップ５７は、磁束の磁路に存在して磁気抵抗となる。そのため幅は狭いほど良い。エアギャップ５７の幅を狭めるにはキャン５の胴部２６を薄肉に成形すれば良いが、薄くすると強度が低下する問題を生ずる。   By the way, the body portion 26 of the can 5 is disposed in an air gap 57 (see FIG. 1) between the inner peripheral surface of the stator 3 and the outer peripheral surface of the rotor 4. The air gap 57 exists in the magnetic path of the magnetic flux and becomes a magnetic resistance. Therefore, the narrower the better. In order to reduce the width of the air gap 57, the body portion 26 of the can 5 may be formed thin. However, if the thickness is reduced, the strength is lowered.

従来の一般的な熱可塑性樹脂により成形された樹脂製キャンでは、その樹脂の流動性能と成形後の強度不足問題から強度を確保するに肉厚を厚くせざるを得ず、エアギャップ５７を狭くすることが困難であった。この問題を解決するために本実施形態のキャンドモータ１では、液晶ポリマー樹脂を使用して成形したキャン５を採用している。液晶ポリマー樹脂は溶融状態で高い流動性を有し、固化時の成形収縮率は小さく、固化後は高強度を示す。従って、液晶ポリマー樹脂を使用すれば寸法精度の高い強靱で薄肉の樹脂キャンを成形することができる。その結果、エアギャップ５７を狭くすることが可能となりキャンドモータ１の性能を高めることができる。   In a conventional resin can molded from a general thermoplastic resin, the thickness of the air gap 57 must be narrowed to ensure strength from the flowability of the resin and the problem of insufficient strength after molding. It was difficult to do. In order to solve this problem, the can motor 1 of the present embodiment employs a can 5 molded using a liquid crystal polymer resin. The liquid crystal polymer resin has a high fluidity in a molten state, has a small molding shrinkage during solidification, and exhibits high strength after solidification. Accordingly, if a liquid crystal polymer resin is used, a tough and thin resin can with high dimensional accuracy can be formed. As a result, the air gap 57 can be narrowed, and the performance of the canned motor 1 can be improved.

図６は、キャン５の胴部の強度を更に高める効果を有する他の実施形態の外形を斜視図で示したものである。このキャン５ａは、胴部２６の外周部に軸方向にフランジ２８まで延びる細長形状の補強リブ５９を複数本突設して追加したものである。この補強リブ５９は図７に示すように、キャン５ａを固定子３の内側に挿着した場合に補強リブ５９の凸部がコイル巻線用スロット１６の開口部１７に嵌まるようにその取り付け位置と断面形状が決めてある。   FIG. 6 is a perspective view showing an outer shape of another embodiment having an effect of further increasing the strength of the body portion of the can 5. The can 5a is formed by projecting a plurality of elongated reinforcing ribs 59 extending in the axial direction to the flange 28 on the outer peripheral portion of the body portion 26. As shown in FIG. 7, the reinforcing rib 59 is attached so that the convex portion of the reinforcing rib 59 fits into the opening 17 of the coil winding slot 16 when the can 5 a is inserted inside the stator 3. The position and cross-sectional shape are determined.

このような補強リブ５９は胴部２６の強度を増大させる。また、このような補強リブ５９が成形されるように上金型４４を形成しておけば、成形時には補強リブ５９が成形されるキャビティ部分は溶融樹脂の流路ともなる。このため胴部２６やフランジ２８部分への溶融樹脂の流動が改善され、割れ強度の弱いウェルドラインの発生が防止される効果を奏する。   Such reinforcing ribs 59 increase the strength of the body portion 26. Further, if the upper mold 44 is formed so that such reinforcing ribs 59 are formed, the cavity portion where the reinforcing ribs 59 are formed at the time of molding also serves as a flow path for the molten resin. For this reason, the flow of the molten resin to the body portion 26 and the flange 28 portion is improved, and an effect of preventing the generation of a weld line having a weak cracking strength is obtained.

次に、図１における被駆動機器１０としてポンプを装着したキャンドモータポンプの一実施形態について図８を参照して説明する。図に示すキャンドモータポンプ６０に組み込まれたポンプ６１は内接型の歯車ポンプであり、図中のＡ−Ａ´線に沿った断面図を図９に示す。ポンプ６１は、ケーシング６３、エンドプレート６４、インナロータ６５、アウタロータ６６、シャフト（入力回転軸）４１により構成される。   Next, an embodiment of a canned motor pump equipped with a pump as the driven device 10 in FIG. 1 will be described with reference to FIG. A pump 61 incorporated in the canned motor pump 60 shown in the figure is an inscribed gear pump, and FIG. 9 shows a cross-sectional view along the line AA ′ in the figure. The pump 61 includes a casing 63, an end plate 64, an inner rotor 65, an outer rotor 66, and a shaft (input rotation shaft) 41.

インナロータ６５はｎ枚（図では４枚）の外歯を有する外接歯車であり、シャフト４１の外周部に嵌着されている。アウタロータ６６は、インナロータ６５の外歯と噛合する（ｎ＋１）枚の内歯を有する環状の内接歯車である。ケーシング６３にはアウタロータ６６を回転可能に収容する有底円柱状の空洞６８が形成されており、その開口部はエンドプレート６４により閉塞されている。   The inner rotor 65 is a circumscribed gear having n (four in the figure) external teeth, and is fitted to the outer peripheral portion of the shaft 41. The outer rotor 66 is an annular internal gear having (n + 1) internal teeth that mesh with external teeth of the inner rotor 65. The casing 63 is formed with a bottomed cylindrical cavity 68 for rotatably housing the outer rotor 66, and the opening is closed by an end plate 64.

エンドプレート６４にはポンピングする液体を吸入、吐出するための吸入口６９と吐出口７０が設けられており、それらはインナロータ６５の外歯とアウタロータ６６の内歯の間に形成される空間に通じている。シャフト４１は、ケーシング６３に設けられた貫通孔７１とエンドプレート６４に設けられた有底孔７２とにより回転可能に支持されている。   The end plate 64 is provided with a suction port 69 and a discharge port 70 for sucking and discharging the liquid to be pumped, and these lead to a space formed between the outer teeth of the inner rotor 65 and the inner teeth of the outer rotor 66. ing. The shaft 41 is rotatably supported by a through hole 71 provided in the casing 63 and a bottomed hole 72 provided in the end plate 64.

インナロータ６５とアウタロータ６６の回転中心は一定距離だけ偏心させてある。シャフト４１が回転駆動されてインナロータ６５が回転すると、その外歯とアウタロータ６６の内歯との噛み合いによりアウタロータ６６も連れ回りする。内歯と外歯の間に形成された複数の空間のうち吸入口６９に連なる空間は連れ回りにより容積を増して圧が下がり、吸入口６９を通して液体を吸入する。反対に吐出口７０に連なる空間は容積を減らして圧が上がり、空間内の液体を吐出口７０に押し出す。シャフト４１の回転に伴うこのような動作の繰り返しにより液体を吸入口６９から吸引して加圧し、吐出口７０から吐出するポンプ作用が連続的に行なわれる。   The rotation centers of the inner rotor 65 and the outer rotor 66 are decentered by a certain distance. When the shaft 41 is rotationally driven and the inner rotor 65 rotates, the outer rotor 66 is also rotated by the meshing of the outer teeth with the inner teeth of the outer rotor 66. Among the plurality of spaces formed between the inner teeth and the outer teeth, the space connected to the suction port 69 increases in volume and decreases in pressure due to the rotation, and sucks liquid through the suction port 69. On the contrary, the space connected to the discharge port 70 is reduced in volume and pressure is increased, and the liquid in the space is pushed out to the discharge port 70. By repeating such an operation accompanying the rotation of the shaft 41, the pump action of sucking and pressurizing the liquid from the suction port 69 and discharging it from the discharge port 70 is continuously performed.

本実施形態のキャンドモータポンプ６０はキャンドモータ１により駆動され、そのキャンドモータ１は前述したようにキャン５によって固定子側空間３５と回転子側空間３６とが気密、液密に分離遮断されている。従って、ポンプ６１から腐食性、導電性等の液体がモータ１側にしみ出したとしても固定子３はそれらと接触することがないため腐食、電気絶縁劣化等の被害を受けない効果を奏する。また、反対に固定子側空間３５の雰囲気がポンピングされる液体、気体等に影響を与えることもない。   The canned motor pump 60 of the present embodiment is driven by the canned motor 1, and the canned motor 1 has the stator-side space 35 and the rotor-side space 36 separated and cut off by the can 5 in an airtight and liquidtight manner as described above. Yes. Therefore, even if corrosive or conductive liquid oozes out from the pump 61 to the motor 1 side, the stator 3 does not come into contact with them, so that the effect of not suffering damage such as corrosion and electrical insulation deterioration is obtained. On the contrary, the atmosphere of the stator side space 35 does not affect the liquid, gas, etc. to be pumped.

なお、ポンプ６１として上記では内接型歯車ポンプを例に挙げて説明したが、外接型歯車ポンプ、ルーツ型ポンプ、スクリュー型ポンプ、クロー型ポンプ等の容積型ポンプを被駆動機器１０として採用しても同様の効果が得られる。また、液体用ポンプだけでなく空気をポンピングする圧送ポンプ、真空ポンプ等でも同様の効果が得られる。   In the above description, the internal gear pump is described as an example of the pump 61. However, a positive displacement pump such as an external gear pump, a roots pump, a screw pump, or a claw pump is employed as the driven device 10. However, the same effect can be obtained. The same effect can be obtained not only by the liquid pump but also by a pressure pump or a vacuum pump that pumps air.

（変形実施形態）
前記実施形態における図３に示したキャン５、及び図６に示した補強リブ５９付きのキャン５ａは何れも開口部周縁にドーナツ形の円板状フランジ２８を一体成形で設けたものであったが、フランジ部は図１０のキャン縦断面図に示すような形状としてもよい。このキャン５ｂのフランジ２８ａは、ドーナツ円板状フランジの外周面をキャン５ｂの開口側に向かって次第に拡径したテーパー面をなす円筒状に成形したものである。 (Modified embodiment)
In the embodiment, the can 5 shown in FIG. 3 and the can 5a with the reinforcing rib 59 shown in FIG. 6 are each formed by integrally forming a donut-shaped disc-shaped flange 28 on the periphery of the opening. However, the flange portion may have a shape as shown in the can longitudinal sectional view of FIG. The flange 28a of the can 5b is formed in a cylindrical shape having a tapered surface in which the outer peripheral surface of the donut disk-shaped flange is gradually enlarged toward the opening side of the can 5b.

図１１は、この図１０に示したキャン５ｂを採用したキャンドモータ１ａを被駆動機器１０に取り付けた縦断面図である。本キャンドモータ１ａの場合、キャン５ｂはそのフランジ２８ａ部を被駆動機器１０のハウジング１１に固定して支持される。被駆動機器１０のハウジング１１には、キャン５ｂの胴部２６を挿通させる円筒状挿通孔８０がその軸心をシャフト４１の軸心に一致させて開けられている。そして、その挿通孔８０の内周面は、被駆動機器１０の内側に向かって次第に拡径したテーパー面をなす円筒状に形成されており、そのテーパ角度はキャン５ｂのフランジ２８ａの外周面のテーパ角度に一致させてある。   FIG. 11 is a longitudinal sectional view in which the canned motor 1a employing the can 5b shown in FIG. In the case of the canned motor 1 a, the can 5 b is supported by fixing the flange 28 a portion to the housing 11 of the driven device 10. A cylindrical insertion hole 80 through which the body portion 26 of the can 5 b is inserted is opened in the housing 11 of the driven device 10 with its axis aligned with the axis of the shaft 41. The inner peripheral surface of the insertion hole 80 is formed in a cylindrical shape that forms a tapered surface that gradually increases in diameter toward the inner side of the driven device 10, and the taper angle is that of the outer peripheral surface of the flange 28 a of the can 5 b. The taper angle is matched.

キャン５ｂは、そのフランジ２８ａ部がハウジング１１に設けた挿通孔８０の内周面と、軸受け機構４１の円筒状外周面との間に挟まれる形で取り付けられる。ハウジング１１の内面側であって挿通孔８０の周囲にはドーナツ円板状の裏板８１がその中心をシャフト４１の軸心に一致させて固定されている。そして、キャン５ｂのフランジ２８ａの軸方向端面８２に対向するその裏板８１部分には複数の貫通螺孔８３が螺設されており、その貫通螺子孔８３にはフランジ２８ａの軸方向端面８２に向けて螺子８４が螺合されている。   The can 5 b is attached such that the flange 28 a is sandwiched between the inner peripheral surface of the insertion hole 80 provided in the housing 11 and the cylindrical outer peripheral surface of the bearing mechanism 41. A donut disk-like back plate 81 is fixed around the insertion hole 80 on the inner surface side of the housing 11 with its center aligned with the axis of the shaft 41. A plurality of through screw holes 83 are screwed into the back plate 81 portion of the can 5b facing the axial end surface 82 of the flange 28a, and the through screw hole 83 is formed on the axial end surface 82 of the flange 28a. A screw 84 is screwed in the direction.

螺子８４がねじ込まれるとその螺子８４の先端部がフランジ２８ａの軸方向端面８２に当接してフランジ２８ａをハウジング１１の挿通孔８０に押し込む。この押し込みによりフランジ２８ａの外周テーパー面は挿通孔８０の内周テーパー面に、フランジ２８ａの内周面は軸受け機構４１の円筒状外周面に押しつけられる。このような押しつけによりフランジ２８ａの外周面、内周面の二面が拘束されることにより、キャン５ｂは中心軸をシャフト４１の軸心に一致させた状態で保持される。   When the screw 84 is screwed in, the tip end portion of the screw 84 comes into contact with the axial end surface 82 of the flange 28 a and pushes the flange 28 a into the insertion hole 80 of the housing 11. By this pressing, the outer peripheral tapered surface of the flange 28 a is pressed against the inner peripheral tapered surface of the insertion hole 80, and the inner peripheral surface of the flange 28 a is pressed against the cylindrical outer peripheral surface of the bearing mechanism 41. By such pressing, the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the flange 28 a are constrained, so that the can 5 b is held in a state where the central axis is aligned with the axis of the shaft 41.

このように位置決めされた状態ではフランジ２８ａの外周テーパー面が挿通孔８０の内周テーパー面に密着して液体、気体の通過を遮断する。このため固定子側空間３５と回転子側空間３６とは気密、液密に分離遮断される。同時に固定子側空間３５と被駆動機器１０内空間との間も気密、液密に分離遮断される。従って、回転子側空間３６の雰囲気が回転子側空間３６と被駆動機器１０内空間に影響を与えることはなく、逆に回転子側空間３６と被駆動機器１０内空間の雰囲気が固定子側空間３５に影響を与えることもない。   In this positioned state, the outer peripheral taper surface of the flange 28a is in close contact with the inner peripheral taper surface of the insertion hole 80 to block the passage of liquid and gas. For this reason, the stator side space 35 and the rotor side space 36 are separated and cut off in an airtight and liquid tight manner. At the same time, the stator-side space 35 and the space inside the driven device 10 are separated and cut off in an airtight and liquidtight manner. Therefore, the atmosphere in the rotor side space 36 does not affect the rotor side space 36 and the space in the driven device 10. Conversely, the atmosphere in the rotor side space 36 and the space in the driven device 10 is the stator side. The space 35 is not affected.

本発明に係るキャンドモータの一実施形態の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a canned motor according to the present invention. 固定子３及びキャン５の一部断面図である。2 is a partial cross-sectional view of a stator 3 and a can 5. FIG. キャン５の外形の斜視図である。3 is a perspective view of an outer shape of a can 5. FIG. キャン５を成形する金型の説明図である。It is explanatory drawing of the metal mold | die which shape | molds the can 5. FIG. 成形時のコールドスラグの生成及びコールドスラグ溜まりとしての凹部５２を説明する図である。It is a figure explaining the production | generation of the cold slag at the time of shaping | molding, and the recessed part 52 as a cold slag pool. 補強リブ５９を設けたキャン５ａの外形の斜視図である。It is a perspective view of the external shape of the can 5a provided with the reinforcement rib 59. FIG. 補強リブ５９を設けたキャン５ａの装着状態を説明する部分断面図である。It is a fragmentary sectional view explaining the mounting state of the can 5a provided with the reinforcing rib 59. 内接型歯車ポンプ６１と組み合わせたキャンドモータポンプ６０の断面図である。3 is a cross-sectional view of a canned motor pump 60 combined with an internal gear pump 61. FIG. 内接型歯車ポンプ６１のポンプ部の断面図である。4 is a cross-sectional view of a pump portion of the internal gear pump 61. FIG. 変形実施形態であるキャン５ｂの断面図である。It is sectional drawing of the can 5b which is a deformation | transformation embodiment. 変形実施形態であるキャン５ｂを用いたキャンドモータ１ａの断面図である。It is sectional drawing of the canned motor 1a using the can 5b which is a deformation | transformation embodiment. 従来技術に係る図１相当図である。FIG. 2 is a view corresponding to FIG.

符号の説明Explanation of symbols

図面中、１、１ａはキャンドモータ、２はモータフレーム、３は固定子、４は回転子、５、５ａ、５ｂは樹脂製キャン、６はフランジ、１０は被駆動機器、１３は固定子鉄心、１６はコイル巻線用スロット、１７は開口部、２０はコイル（電機子巻線）、３５は固定子側空間、３６は回転子側空間、３９は回転軸、４１は入力回転軸（シャフト）、４４は上金型、４５は下金型、４８はスプルー、４９は開口部、５２は凹部、５３はキャビティ、５６は凸部、５７はエアギャップ、５９は補強リブ、６０はキャンドモータポンプ、６１はポンプ（内接型歯車ポンプ）を示す。   In the drawings, 1, 1a is a canned motor, 2 is a motor frame, 3 is a stator, 4 is a rotor, 5 is 5a, 5b is a resin can, 6 is a flange, 10 is a driven device, and 13 is a stator core. , 16 is a coil winding slot, 17 is an opening, 20 is a coil (armature winding), 35 is a stator side space, 36 is a rotor side space, 39 is a rotating shaft, and 41 is an input rotating shaft (shaft). ), 44 is an upper mold, 45 is a lower mold, 48 is a sprue, 49 is an opening, 52 is a recess, 53 is a cavity, 56 is a projection, 57 is an air gap, 59 is a reinforcing rib, and 60 is a canned motor. A pump 61 is a pump (internal gear pump).

Claims (6)

キャンドモータにおける固定子（３）と回転軸（３９）を有する回転子（４）との間のエアギャップ（５７）に配設され固定子側空間（３５）と回転子側空間（３６）とを気密、液密に分離遮断する有底円筒状で開放端周縁に固定用のフランジ（２８）を有する液晶ポリマー樹脂で成形したキャンドモータ用樹脂製キャン（５）であって、底面中央部からキャン内側にある前記回転軸に向けて突出し、前記液晶ポリマー樹脂で形成したコールドスラグを有する凸部（５６）を設けたことを特徴とするキャンドモータ用樹脂製キャン。 A stator side space (35) and a rotor side space (36) disposed in an air gap (57) between the stator (3) and the rotor (4) having the rotation shaft (39) in the canned motor. A canned motor resin can (5) molded from a liquid crystal polymer resin having a bottomed cylindrical shape and a flange (28) for fixing at the periphery of the open end. A can made of resin for a can motor , wherein a convex portion (56) having a cold slug formed of the liquid crystal polymer resin is provided to protrude toward the rotating shaft inside the can. 請求項１に記載のキャンドモータ用樹脂製キャンであって、前記円筒状部の外周部にあって軸方向に延び、前記キャンが前記キャンドモータに装着された状態では前記固定子の固定子鉄心（１３）に設けられたコイル巻線用スロット（１６）の開口部（１７）に嵌まる細長形状の補強リブ（５９）を突設したことを特徴とするキャンドモータ用樹脂製キャン。 2. The can of the can motor according to claim 1, wherein the can is disposed on an outer peripheral portion of the cylindrical portion and extends in an axial direction, and the stator core of the stator is attached to the canned motor. A resin can for a can motor , characterized in that an elongated reinforcing rib (59) that fits into an opening (17) of a coil winding slot (16) provided in (13) is projected . 請求項１又は２に記載のキャンドモータ用樹脂製キャンを射出成形により成形する射出成形金型であって、前記キャンの外面を成形する上金型（４４）と内面を成形する下金型（４５）とからなり、前記上金型は前記円筒状の底面を成形する部分の中央部にキャビティ（５３）に溶融樹脂を注入するスプルー（４８）の開口部（４９）を有し、該開口部に対向する前記下金型部分にコールドスラグ溜まりとして機能する凹部（５２）を設けたことを特徴とする射出成形金型。An injection mold for molding the resin can for a can motor according to claim 1 or 2 by injection molding, wherein an upper mold (44) for molding the outer surface of the can and a lower mold (for molding the inner surface). 45), and the upper die has an opening (49) of a sprue (48) for injecting a molten resin into the cavity (53) at the center of the portion forming the cylindrical bottom surface, An injection mold characterized in that a recess (52) functioning as a cold slag reservoir is provided in the lower mold part facing the part. 請求項３に記載の射出成形金型における前記上金型と下金型とを型閉し、前記スプルーを通して溶融樹脂を射出することを特徴とするキャンドモータ用樹脂製キャンの製造方法。A method for producing a resin can for a can motor, wherein the upper mold and the lower mold in the injection mold according to claim 3 are closed and molten resin is injected through the sprue. 固定子鉄心（１３）にコイル（２０）を巻装してなる固定子（３）を有底円筒状のモータフレーム（２）の内周部に嵌め込み固定し、その固定子の内側に有底円筒状のキャン（５）を配設して内部に回転子（４）を回転可能に配設したキャンドモータであって、A stator (3) formed by winding a coil (20) around a stator core (13) is fitted and fixed to the inner periphery of a bottomed cylindrical motor frame (2), and a bottom is provided inside the stator. A canned motor in which a cylindrical can (5) is disposed and a rotor (4) is rotatably disposed therein,
請求項１又は２に記載のキャンドモータ用樹脂製キャンを固定子側空間（３５）と回転子側空間（３６）とを分離遮断するように前記モータフレームに固着し、前記回転子は回転軸（３９）を前記キャンドモータの被駆動機器（１０）の入力回転軸（４１）に直結して該入力回転軸に支持された状態で回転するように構成したことを特徴とするキャンドモータ。The resin can for a canned motor according to claim 1 or 2 is fixed to the motor frame so as to separate and block the stator side space (35) and the rotor side space (36), and the rotor is a rotating shaft. A canned motor characterized in that (39) is connected directly to an input rotating shaft (41) of a driven device (10) of the canned motor and is rotated while supported by the input rotating shaft. 請求項５に記載のキャンドモータに駆動される前記被駆動機器（１０）をポンプとすることにより該ポンプと前記キャンドモータとを一体的に構成したことを特徴とするキャンドモータポンプ。A canned motor pump, wherein the driven device (10) driven by the canned motor according to claim 5 is a pump, and the pump and the canned motor are integrally formed.
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