(57)【要約】【課題】偏心旋回駆動装置の大型化を回避でき、また、消費電力を抑えることができる偏心旋回駆動装置を提供すること。【解決手段】偏心旋回駆動装置１００は、旋回軸１３を有するキャンドモータ５を備えており、キャン１６を利用してケーシング１０に潤滑油Ｆが収容可能であるので、ケーシング１０内の各部材に潤滑油Ｆを供給することができる。これにより、別途の潤滑液供給装置を設ける必要がなく、旋回軸受１５等の潤滑や冷却を行うことができるので、偏心旋回駆動装置１００の大型化を回避することができる。また、ケーシング１０内に充填させない程度の適量の潤滑油Ｆが収容されることにより、ロータ１１の回転抵抗は大きくならず、消費電力を抑えることができる。【選択図】図１
2012046405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回軸と、
ロータと、ステータと、前記ロータの周囲に設けられたキャンとを有するキャンドモータと、
前記ロータ内に設けられ、前記旋回軸を回転可能に支持する軸受と、
前記ロータ、前記ステータ及び前記キャンを収容し、前記キャンを用いて処理液を収容することが可能なケーシングと
を具備する偏心旋回駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の偏心旋回駆動装置であって、
前記キャンドモータは、前記ロータの軸が水平な姿勢になるように配置され、
前記ケーシングは、前記ロータの一部が浸漬するように前記処理液を収容する
偏心旋回駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の偏心旋回駆動装置であって、
前記ロータに設けられ、前記処理液を攪拌する攪拌部材をさらに具備する偏心旋回駆動装置。
【請求項４】
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の偏心旋回駆動装置であって、
前記ケーシング内に設けられ、前記ロータの回転により飛散した前記処理液を前記旋回軸へ導くガイド部材をさらに具備する偏心旋回駆動装置。
【請求項５】
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の偏心旋回駆動装置であって、
前記旋回軸は、出力端部と、前記出力端部とは反対側に設けられ前記ロータのロータ軸の端面から突出した端部とを有する
偏心旋回駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏心した旋回軸を備える偏心旋回駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏心旋回駆動装置は、偏心した旋回軸を有するモータであり、例えばスクロールポンプやピストンポンプ等の真空ポンプ、あるいは、その他旋回駆動を行う装置に適用される。【０００３】
特許文献１に記載の偏心旋回駆動装置は、ロータに取り付けられた回転軸内に偏心した旋回軸を備えている（例えば、特許文献１の明細書段落[０００６]参照）。なお、この偏心旋回駆動装置は、旋回軸の自転を防止する機構としてオルダムリングを備えている。【０００４】
特許文献２に記載のキャンドモータポンプは、吸込口付近に設けられた羽根車から分流されたポンプ取扱液を、ポンプ内部に形成された流路を通し、ロータ室内にポンプ取扱液を充填させ、ロータ内部の貫通穴を通して吸込側へ還流させている。これにより、モータ部のロータの冷却及び軸受の潤滑が行われる（例えば、特許文献１の明細書段落[０００３]、[０００７]、図１１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５５８５７２号公報
【特許文献２】特開２００３−１８４７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の偏心旋回駆動装置は、例えば特許文献２に開示されているような潤滑液の循環構造を有していないため、別途の潤滑液供給装置が必要となり、装置全体が大型化しコストも高くなる。【０００７】
一方、特許文献２に記載のキャンドモータポンプでは、ロータ室内にポンプ取扱液が充填されることで、モータ部のロータの冷却及び軸受の潤滑が行われるため、ロータの回転運動の抵抗が大きくなり、これにより消費電力が大きくなる。【０００８】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、偏心旋回駆動装置の大型化を回避でき、また、消費電力を抑えることができる偏心旋回駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る偏心旋回駆動装置は、旋回軸と、キャンドモータと、軸受と、ケーシングとを具備する。  
前記キャンドモータは、ロータと、ステータと、前記ロータの周囲に設けられたキャンとを有する。  
前記軸受は、前記ロータ内に設けられ、前記旋回軸を回転可能に支持する。  
前記ケーシングは、前記ロータ、前記ステータ及び前記キャンを収容し、前記キャンを用いて処理液を収容することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す概略的な断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す概略的な断面図である。
【図３】図３は、図２に示したロータの端面をロータ軸方向で見た図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す概略的な断面図である。
【図５】図５は、本発明の第４の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す概略的な断面図である。
【図６】図６は、本発明の第５の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す概略的な断面図である。
【図７】図７は、本発明の第６の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す概略的な断面図である。
【図８】図８は、本発明の第７の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一形態に係る偏心旋回駆動装置は、旋回軸と、キャンドモータと、軸受と、ケーシングとを具備する。  
前記キャンドモータは、ロータと、ステータと、前記ロータの周囲に設けられたキャンとを有する。  
前記軸受は、前記ロータ内に設けられ、前記旋回軸を回転可能に支持する。  
前記ケーシングは、前記ロータ、前記ステータ及び前記キャンを収容し、前記キャンを用いて処理液を収容することが可能である。
【００１２】
本形態では、キャンドモータのキャンが収容されたケーシング内に処理液が収容可能であるので、旋回軸の軸受、あるいはキャンドモータのロータ軸受にも処理液を供給することができる。これにより、別途の潤滑液供給装置を設ける必要がなく、軸受の潤滑や冷却を行うことができるので、偏心旋回駆動装置の大型化を回避することができる。また、ケーシング内に充填させない程度の適量の処理液が収容されることにより、ロータの回転抵抗は大きくならず、消費電力を抑えることができる。
【００１３】
前記キャンドモータは、前記ロータの軸が水平な姿勢になるように配置されてもよい。この場合、前記ケーシングは、前記ロータの一部が浸漬するように前記処理液を収容する。処理液によりロータ軸受も潤滑や冷却を行うことができる。また、ロータ軸が水平な姿勢に配置されることにより、ロータの一部が処理液に浸漬していれば、ロータが回転するときに処理液が飛散し、旋回軸の軸受やロータ全体に処理液を拡散させることができる。
【００１４】
前記偏心旋回駆動装置は、前記ロータに設けられ、前記処理液を攪拌する攪拌部材をさらに具備してもよい。攪拌部材がロータとともに回転することにより、処理液がケーシング内で拡散しやすくなり、潤滑や冷却の効果を高めることができる。
【００１５】
前記偏心旋回駆動装置は、前記ケーシング内に設けられ、前記ロータの回転により飛散した前記処理液を前記旋回軸へ導くガイド部材をさらに具備してもよい。これにより、旋回軸を介して旋回軸の軸受に処理液が供給されやすくなり、軸受の潤滑や冷却を確実に行うことができる。
【００１６】
前記旋回軸は、出力端部と、前記出力端部とは反対側に設けられ前記ロータのロータ軸の端面から突出した端部とを有してもよい。これにより、旋回軸に処理液が付着しやすくなり、旋回軸を介して処理液がその軸受に供給されやすくなる。したがって、軸受の潤滑や冷却を確実に行うことができる。
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１８】
[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す概略的な断面図である。
【００１９】
この偏心旋回駆動装置１００は、例えば真空ポンプまたはその他の装置の駆動源として利用される。
【００２０】
偏心旋回駆動装置１００は、ケーシング１０と、ケーシング１０内に設けられたキャンドモータ５と、キャンドモータ５に備えられた旋回軸１３とを備えている。
【００２１】
ケーシング１０は、円筒状の本体１と、本体１の両端の開口部に装着されたカバー２、３とを有する。
【００２２】
キャンドモータ５は、ロータ１１及びステータ１２を有し、また、ロータ１１の周囲であって、ロータ１１及びステータ１２の間に配置されたキャン１６を有する。ステータ１２は、ステータコア９及びコイル８を有し、ケーシング１０の本体１に設けられたステータ収容部１ａ内に収容されている。キャン１６は円筒状に形成され、ステータ収容部１ａ内と、本体１の内部空間とを仕切るように設けられている。
【００２３】
ロータ１１は、ロータ軸６と、このロータ軸６の周囲に設けられたロータコア７とを有する。ロータ軸６は、ケーシング１０の本体１に取り付けられたロータ軸受１４により回転可能に支持されている。ロータ軸６の、軸心から偏心した位置には貫通穴６ａが形成され、その貫通穴６ａ内には旋回軸１３を回転可能に支持する旋回軸受１５が設けられている。ケーシング１０の２つのカバー２及び３のうち一方のカバー３には旋回軸穴３ａが形成され、その旋回軸穴３ａから、旋回軸１３の出力端部１３ａがケーシング１０外に露出している。
【００２４】
旋回軸１３の出力端部１３ａには、例えば図示しないスクロール機構等が接続される。
【００２５】
キャン１６の材料としては、ステンレス、アルミニウム等の公知の非磁性材料が用いられる。
【００２６】
ケーシング１０内には、キャン１６を利用して処理液となる潤滑油Ｆが収容される。この偏心旋回駆動装置１００は、典型的には、キャンドモータ５のロータ軸６が水平な姿勢になるように設置される。そして、潤滑油Ｆは、ロータ１１の一部、例えばロータ軸６の一部が浸漬するような量でケーシング１０に収容されている。これにより、ロータコア７及びロータ軸受１４のそれぞれの一部も潤滑油Ｆに浸漬される。
【００２７】
なお、偏心旋回駆動装置１００の用途に応じて、旋回軸１３の自転防止機構（図示を省略）が備えられていてもよい。自転防止機構としては、オルダムリング、クランクピン等を用いることができる。
【００２８】
以上のように構成された偏心旋回駆動装置１００の作用を説明する。
【００２９】
ステータ１２及びロータ１１の電磁気的な相互作用によってロータ１１が回転する。ロータ１１が回転すると、旋回軸１３がそのロータ軸６の中心の周りを旋回する。この旋回運動の動力が、真空ポンプ、圧縮機、またはその他の装置の動力源となる。
【００３０】
また、ロータ１１が回転すると、下部に溜められた潤滑油Ｆをロータ１１が攪拌する。これにより、潤滑油Ｆはケーシング１０内で飛散し、ロータ軸６、ロータコア７、旋回軸１３及び旋回軸受１５に潤滑油Ｆが供給される。その結果、これらの部材の潤滑及び冷却が行われる。
【００３１】
潤滑油Ｆがケーシング１０内のそれらの各部材に供給されると、それらの部材の表面に油膜が形成される。例えば偏心旋回駆動装置１００が、腐食性ガスや反応性ガスを扱う真空ポンプ等の装置に適用される場合、その油膜は、腐食性ガスに対する保護膜、あるいは、反応性ガスに含まれる反応生成物に対する保護膜となる。
【００３２】
以上のように、本実施形態では、旋回軸１３を有するキャンドモータ５のキャン１６を利用してケーシング１０に潤滑油Ｆが収容可能であるので、ケーシング１０内の各部材に潤滑油Ｆを供給することができる。これにより、別途の潤滑液供給装置を設ける必要がなく、旋回軸受１５等の潤滑や冷却を行うことができるので、偏心旋回駆動装置１００の大型化を回避することができる。また、ケーシング１０内に充填させない程度の適量の潤滑油Ｆが収容されることにより、ロータ１１の回転抵抗は大きくならず、消費電力を抑えることができる。
【００３３】
[第２の実施形態]
図２は、本発明の第２の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す図である。これ以降の説明では、図１に示した実施形態に係る偏心旋回駆動装置１００が含む部材や機能等について同様のものは説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。
【００３４】
本実施形態に係る偏心旋回駆動装置２００のロータ１１の両端面６ｂには、潤滑油Ｆを攪拌する攪拌部材としての複数の羽根２５が設けられている。図３は、このロータ１１の端面６ｂをロータ軸６方向で見た図である。これらの羽根２５は、例えばロータ１１の外周寄りの位置で周方向に沿って配列されている。
【００３５】
ロータ１１の回転とともに羽根２５が回転するので、羽根２５が下部に溜められた潤滑油Ｆを攪拌する。これにより、潤滑油Ｆがケーシング１０内で拡散しやすくなり、各部材の潤滑や冷却の効果を高めることができる。
【００３６】
羽根２５は、図３では平板状を有する形態を示したが、曲面状の表面を有する板状に形成されていてもよい。また、このような攪拌部材は、羽根形状を有する場合に限られず、板形状ではない突起形状に形成されていてもよい。
【００３７】
[第３の実施形態]
図４は、本発明の第３の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す図である。この偏心旋回駆動装置３００では、ロータ１１の回転により飛散した潤滑油Ｆを旋回軸１３へ導くガイド部材としてガイド板２１がケーシング１０内に設けられている。ガイド板２１は、例えばケーシング１０の、旋回する旋回軸１３及び回転するロータ軸６に干渉しない位置に配置され、カバー２に取り付けられている。また、ガイド板２１は、ロータ軸６に向けて斜め下方に向かうような姿勢で設けられている。
【００３８】
ガイド板２１の形状は、例えば平板状、または曲面状の表面を有する板状である。ガイド板２１が曲面状の表面を有する場合、ロータ軸６方向で見たガイド板２１の形状は、樋のような形状を有する。
【００３９】
例えば、ロータ１１の回転により飛散した潤滑油Ｆがカバー２に付着し、そのカバー２の表面に沿って重力で下方へ流れ落ちる潤滑油Ｆをガイド板２１が受け、これを旋回軸１３へ導く。これにより、旋回軸１３を介して旋回軸受１５に潤滑油Ｆが供給されやすくなり、旋回軸受１５の潤滑や冷却を確実に行うことができる。
【００４０】
[第４の実施形態]
図５は、本発明の第４の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す図である。この偏心旋回駆動装置４００では、上記のガイド板２１とは上下逆向きの姿勢となるように配置されたガイド板２２がケーシング１０内に設けられている。ガイド板２２は、下方側から飛散する潤滑油Ｆを旋回軸１３や旋回軸受１５側へ反射させるようにして導く。このような構成によっても、旋回軸１３や旋回軸受１５に潤滑油Ｆを供給しやすくすることができる。
【００４１】
[第５の実施形態]
図６は、本発明の第５の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す図である。この偏心旋回駆動装置５００の旋回軸１３の出力端部１３ａとは反対側の端部１３ｂが、ロータ軸６の端面６ｂから突出して設けられている。このような構成によれば、ロータ１１の回転によって飛散した潤滑油Ｆが旋回軸１３に付着しやすくなり、旋回軸１３を介して潤滑油Ｆが旋回軸受１５に供給されやすくなる。したがって、旋回軸受１５の潤滑や冷却を確実に行うことができる。
【００４２】
[第６の実施形態]
図７は、本発明の第６の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す図である。
【００４３】
この偏心旋回駆動装置６００では、図６に示した実施形態と同様に、旋回軸１３の端部１３ｂがロータ軸６の端面６ｂより外側に位置している。さらに本実施形態では、旋回軸受１５は、軸方向においてロータ軸受１４より外側に位置するように配置されている。その一例として、旋回軸受１５の端面が、ロータ軸６の貫通穴６ａ内でロータ軸６の端面６ｂ付近にほぼ並ぶ位置に配置されている。
【００４４】
このように、旋回軸受１５ができるだけロータ軸６の外部から近い位置に配置されることにより、ロータ１１の回転によって飛散した潤滑油Ｆが旋回軸受１５に付着しやすくなる。
【００４５】
[その他の実施形態]
本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態が実現される。
【００４６】
旋回軸１３に、その軸方向に溝やスリットが形成されていてもよい。これにより、例えばその溝やスリット内で潤滑油Ｆに働く毛細管力を利用して、潤滑油Ｆが旋回軸１３に沿って流通することができ、旋回軸受１５までの潤滑油Ｆの物理的な流路を形成することができる。
【００４７】
上記実施形態では、ケーシング１０及びキャン１６により潤滑油Ｆが収容される構造を示した。しかし、キャンがロータ１１を覆うような形状を有しており、ケーシング１０内にそのキャンが収容されるような構造であってもよい。つまりこの場合、ロータ１１の長さ（ロータ軸方向の長さ）よりキャン１６の長さが長く形成されたキャン１６が用いられ、実質的にキャン１６によって潤滑油Ｆが収容される。すなわち、ケーシング１０がキャン１６を利用して潤滑油Ｆを収容する形態であれば何でもよい。
【００４８】
上記各実施形態における潤滑油Ｆの量は、ロータ軸６内に設けられた旋回軸受１５の一部が浸漬する量であってもよい。
【００４９】
図４で示したガイド板２１は、ケーシング１０内の反対側の端部（例えば他方のカバー３）に設けられてもよいし、あるいは、ケーシング１０内の両端にそれぞれ設けられていてもよい。図５で示したガイド板２２についても同様である。
【００５０】
例えば、上記図４（または図５）に示した実施形態の特徴部分と、図６または７に示した実施形態の特徴部分が組み合わせられた偏心旋回駆動装置を実現することもできる。
【００５１】
[第７の実施形態]
図８は、本発明の第７の実施形態に係る偏心旋回駆動装置を示す断面図である。この偏心旋回駆動装置７００が備えるロータ軸５６には、そのロータ軸５６の側面５６ｃから、貫通穴５６ａの内部まで連通する油路５６ｄが形成されている。油路５６ｄは、複数形成されていてもよい。図８において、ケーシング１０の下部に溜められた潤滑油Ｆの液面の高さは、ロータ軸５６の側面５６ｃのうち最も低い位置に位置する側面より高い位置とされている。
【００５２】
ロータ軸５６内においてこの油路５６ｄが形成される領域は、ロータ軸５６の径方向では、側面５６ｃと貫通穴５６ａとの距離がなるべく近くなるような領域が望ましいが、そのような領域に限られるわけではない。また、この油路５６ｄが形成される領域は、ロータ軸５６の軸方向では、一対の旋回軸受１５の間の領域が望ましいが、これもまたその領域に限られない。例えば、油路５６ｄは、旋回軸受１５が配置される位置よりもロータ軸５６の軸方向で端部側に、少なくとも１つの油路５６ｄが形成されていてもよい。
【００５３】
油路５６ｄは、ロータ軸５６の半径方向（側面５６ｃから軸中心へ向かう方向）ではなく、回転方向に近い向きになるように斜めに設けられている。例えば、ロータ軸５６の回転により、その油路５６ｄが、下部に溜められた潤滑油Ｆをすくい上げることができる程度に、油路５６ｄの角度が調整されるようにして形成されている。油路５６ｄの長手方向の形状は、直線でも曲線でもよい。
【００５４】
油路５６ｄの形成角度によっては、油路５６ｄは、ロータ軸の周方向で回転するように長い経路で形成されていてもよい。この場合、油路５６ｄの長手方向の形状は曲線となる。
【００５５】
このような偏心旋回駆動装置７００の構成によれば、ロータ軸５６が回転することにより、上記各実施形態のようにロータ軸５６が潤滑油Ｆを飛散させて旋回軸受１５に潤滑油Ｆを供給することに加え、潤滑油Ｆが油路５６ｄを介して、貫通穴５６ａの内部に供給される。これにより、旋回軸受１５に十分な量の潤滑油Ｆが供給される。
【００５６】
以上説明した各実施形態の特徴部分のうち、少なくとも２つを組み合わせることもできる。
【符号の説明】
【００５７】
Ｆ…潤滑油
５…キャンドモータ
６…ロータ軸
１０…ケーシング
１１…ロータ
１２…ステータ
１３…旋回軸
１３ａ…出力端部
１３ｂ…端部
１５…旋回軸受
１６…キャン
２１、２２…ガイド板
２５…羽根
１００、２００、３００、４００、５００、６００…偏心旋回駆動装置
【図１】
2012046405.tif 000003
【図２】
2012046405.tif 000004
【図３】
2012046405.tif 000005
【図４】
2012046405.tif 000006
【図５】
2012046405.tif 000007
【図６】
2012046405.tif 000008
【図７】
2012046405.tif 000009
【図８】
2012046405.tif 000010
【国際調査報告】
2012046405.tif 000011
2012046405.tif 000012