(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と組み合わさった回転子と、
潤滑のためのグリースが使用され、前記回転軸を回転可能に保持する第１の軸受及び第２の軸受と、
前記回転子の外側に配置され、ハウジングに固定された固定子と、
前記第１の軸受と前記固定子との間に設けられた第１の流路と、
前記第１の流路とつながって、前記回転子と前記固定子との間に設けられた第２の流路と、
前記第２の流路とつながって、前記第２の軸受と前記固定子との間に設けられた第３の流路と、
前記第２の流路とつながって、前記第３の流路と前記第２の軸受に対して反対側に設けられ、前記第２の流路から前記第２の軸受を通った空気を排出する第４の流路と、
前記第１の流路、前記第２の流路の順に空気を流し、該空気をさらに前記第３の流路と共に前記第４の流路に流すことにより、前記第１の軸受及び前記第２の軸受から発生したパーティクルを前記第３の流路及び前記第４の流路から排出する排出手段とを備えたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記第１の軸受は、前記回転電機の反負荷側に設置され、
前記第２の軸受は、前記回転電機の負荷側に設置されることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転電機において、
前記排出手段は、前記第３の流路からの空気を外部に吸い出す第１のポンプと前記第４の流路から空気を外部に吸い出す第２のポンプにより構成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項３に記載の回転電機において、
前記排出手段は、前記第１のポンプ、前記第２のポンプに加えてさらに、前記第１の流路に対して空気を送り込む第３のポンプにより構成されていることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の回転電機において、
前記排出手段により排出される空気のうち、前記第４の流路から排出される空気の方が前記第３の流路から排出される空気より多いことを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項１〜４の何れかに記載の回転電機において、
前記第１の軸受に対して反負荷側に前記回転軸の回転位置を検出するためのエンコーダを備えたことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機や電動機等の回転電気機械における発塵を防止する給排気構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機器の一種にモータとも呼ばれている電動機があり、この電動機では電気系と機械系が結合していて、磁界と導体との相対運動、磁界と電流との間の電磁力、磁気間の吸引力や反発力等を利用してエネルギーを変換している。
【０００３】
そして、この電動機の一種に、機械エネルギーが回転運動として取り出されるようになっている直流モータや交流モータなどの回転電機がある。そこで、この回転電機の従来例について、図７により説明すると、まず、この図７に示した回転電機はＡＣサーボモータと呼ばれている電動機の一種であり、この例では、詳細が図８に示されているように、電機子鉄心１と電機子巻線２が樹脂モールド９によりモールドされている。
【０００４】
そして、この樹脂モールドされた電機子が、略円筒形のハウジング３に焼きばめ或いは圧入にして固定され、これに永久磁石３を磁極に備えた回転子４が組合わされた上で、負荷側のエンドブラケット６ａと、反負荷側のエンドブラケット６ｂにより組立てられているものである。
【０００５】
このとき電機子は、珪素鋼板などと呼ばれている電気鉄板の積層体を、かしめ又はレーザ溶接などの手段により一体化して電機子鉄心１とし、この電機子鉄心１の溝部分に電機子巻線２を施したものであり、このときの珪素鋼板には、通常、帯状のものが用いられ、これから電機子に必要な形状に打抜成型した電気鉄板を積層体としている。
【０００６】
そして、このときの電機子鉄心１の形状は、磁気回路として機能する本体部と、ハウジングを介して電機子をエンドブラケット６ａ、６ｂに固定するためのボルト孔１５ａ、１５ｂを設けた部分とを備えたものになっているのが一般的である。
【０００７】
一方、回転子４は回転軸８を有し、これが軸受７ａ、７ｂによりエンドブラケット６ａ、６ｂに回転可能に保持される。なお、この図７では、一例として、回転軸８が中空軸仕様になっている場合を示しているが、中実軸であってもよい。
【０００８】
このとき負荷側エンドブラケット６ａはボルト孔１５ａを備え、これにボルト１４ａを通してハウジング５に固定されている。そして、この負荷側エンドブラケット６ａには、図示されていない外部取付ボルト孔が設けてあり、外部取付ボルトにより外部の機器に取付けられるようになっている。
【０００９】
また、反負荷側のエンドブラケット６ｂもボルト孔１５ｂを備えていて、ボルト１４ｂによりハウジング５に固定される。そして、この反負荷側のエンドブラケット６ｂにエンドカバー１２を取付け、その中にエンコーダ１１を設けることにより、サーボモータに必要な位置や速度の検出が得られるようになっている。
【００１０】
ここで、エンコーダ１１は、負荷側のエンドブラケット６ｂに固定され、エンドカバー１２はボルト孔１５ｃとボルト１４ｃより反負荷側のエンドブラケット６ｂに固定されている。そして、ハウジング３にはターミナルボックス１３が設けてあり、これからモータリード線が取り出されている。
【００１１】
ところで、このような回転電機では軸受が必要であり、当然のこととして、このサーボモータでも軸受７ａ、７ｂを備えている。そして、これらには、通常、潤滑を要するが、グリース等の潤滑剤を使用すると、塵埃の発生、いわゆる発塵が問題になる。
【００１２】
特に、近年は、このような電動機などの回転電機が、例えば半導体の製造装置など、塵埃を嫌う精密な機器にも多く使用されるようになり、このとき更に近年は、このような機器も小型化が著しく、これに伴い、駆動系のダイレクトドライブ化が進んでいるが、この場合、取り扱い対象である半導体ウエハなどのワーク近傍に駆動源が設置されることが多くなるので、更に電動機など回転電機からの発塵が厳しい問題になってきた。
【００１３】
ここで、このような回転電機の場合、その発塵の主な原因は、上記したように、軸受に密封されている潤滑グリースにある。そこで、この発塵を抑えるため、従来技術では、軸受から発塵した成分や磨耗紛などが主として回転軸と負荷側のエンドブラケットの隙間から外部に飛散する点に着目し、この隙間をラビリンス構造などの封止構造にして、発塵した成分などが外部に漏洩されないようにした方法について提案している(例えば、特許文献１参照。)。
【特許文献１】特開平０５−２２７６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記従来技術は、回転電機から発塵した成分が極めて小さな径の粒子、いわゆるパーティクルと呼ばれる粒子である点に配慮がされているとは言えず、発塵の影響を抑え、機器の小型化を図る点に不満が残るという問題があった。
【００１５】
ここでパーティクルとは、気体中又は液体中に浮遊して沈降し難い１０μｍ以下の微粒子の呼称であるが、このパーティクルについては、空気中に浮遊する微粒子の大きさと個数を連続的に計測する機器として知られているパーティクルカウンターによって測定することができる。
【００１６】
このときのパーティクルカウンタの性能は、通常、粒径が０．１μｍ以上の異物なら測定可能で、このとき２８ＮＬ／ｍｉｎ(ＮＬ：ノーマルリッター)の給気流量のもとで、１分単位の計測時間で６段階の粒径別にパーティクルの数量をカウントすることができる。そこで、通常は、このパーティクルカウンタで測定したパーティクルの数量でクリーン度を定義している。なお、ノーマルリッターとは、常温定圧の状態のときの容積(Ｌ)のことである。
【００１７】
そこで、このパーティクルカウンタを用い、例えば図７の従来技術の回転電機について、一般的なウレア系グリースに代えて、発塵量の少ない低発塵グリースを適用した上で、回転軸８と負荷側のエンドブラケット６ａの隙間の近傍にパーティクルカウンタのノズルを設置し、この部分から外部に飛散する発塵量を測定してみた。
【００１８】
この結果、今回、使用した低発塵グリースの場合、発塵量は、一般的なウレア系グリースに比較して、全体としては数１０分の１のレベルに抑えられることが確認できた。しかし、粒径が０．１μｍ近傍のパーティクルについては毎分数１００個というオーダーになり、ゼロに抑えるなど到底不可能なことが判った。
【００１９】
従って、従来技術１、２では対応ができず、他方、従来技術３や従来技術４で対応した場合は、装置を含むシステムが複雑になり、小型化も図れないことになって、上記した問題が生じてしまうのである。
【００２０】
本発明の目的は、簡単な構成でパーティクルを含む塵埃の飛散を抑え機器の小型化が図れるようにした回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的は、回転軸と組み合わさった回転子と、潤滑のためのグリースが使用され、前記回転軸を回転可能に保持する第１の軸受及び第２の軸受と、前記回転子の外側に配置され、ハウジングに固定された固定子と、前記第１の軸受と前記固定子との間に設けられた第１の流路と、前記第１の流路とつながって、前記回転子と前記固定子との間に設けられた第２の流路と、前記第２の流路とつながって、前記第２の軸受と前記固定子との間に設けられた第３の流路と、前記第２の流路とつながって、前記第３の流路と前記第２の軸受に対して反対側に設けられ、前記第２の流路から前記第２の軸受を通った空気を排出する第４の流路と、前記第１の流路、前記第２の流路の順に空気を流し、該空気をさらに前記第３の流路と共に前記第４の流路に流すことにより、前記第１の軸受及び前記第２の軸受から発生したパーティクルを前記第３の流路及び前記第４の流路から排出する排出手段とを備えたことにより達成される。
【００２２】
このとき、前記第１の軸受は、前記回転電機の反負荷側に設置され、
前記第２の軸受は、前記回転電機の負荷側に設置されるようにしても良く、次に、前記排出手段は、前記第３の流路からの空気を外部に吸い出す第１のポンプと前記第４の流路から空気を外部に吸い出す第２のポンプにより構成されているようにしてもよい。
また、ここで、前記排出手段は、前記第１のポンプ、前記第２のポンプに加えてさらに、前記第１の流路に対して空気を送り込む第３のポンプにより構成されているようにしても良く、同じく前記排出手段により排出される空気のうち、前記第４の流路から排出される空気の方が前記第３の流路から排出される空気より多くなるようにしても良い。
そして、更にここで、前記第１の軸受に対して反負荷側に前記回転軸の回転位置を検出するためのエンコーダを備えたものとしても良い。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、回転電機の発塵を空気等の流通により排出させるようにしたので、簡単な構成でパーティクルを含む塵埃の飛散が抑えられ、当該回転電機を使用する機器の小型化を図ることができる。
【００２４】
機器の小型化には、それに使用される回転電機の近傍での発塵を抑えるのが有効であり、従って、本発明によれば、機器の小型化をより一層図ることができる。
【００２５】
また、本発明によれば、半導体製造装置に適用して、対象ワークに発塵した成分が付着するのが抑えられるので、より一層のクリーン化を実現することができ、これにより発塵を抑えるためのラビリンス構造など、構造を複雑にする構成が不要になるので、安価な回転電機を提供することできる。
【００２６】
更に本発明によれば、構造がシンプルにできるで、信頼性の向上も容易で、回転機器自体や適用対象となるシステムの複雑化を避けることにも寄与でき、ダイレクトドライブ駆動化することにより、更なる機械設備等のコンパクト化が可能となり、小型化にも寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明による回転電機について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２８】
まず、図１は、本発明の第１の実施形態に係る回転電機を示したもので、これは、図７で説明した従来技術の場合と同じく、本発明をＡＣサーボモータに適用した場合の一実施形態で、この図１において、ＡＣサーボモータ全体はＭで示してある。そして、このＡＣサーボモータＭにおいて、１０ａは吸気ポート、１０ｂと１０ｃは排気ポートであり、これら以外は、図６の従来技術によるＡＣサーボモータと同じである。
【００２９】
そこで、吸気ポート１０ａと排気ポート１０ｂ、１０ｃ以外については簡単に説明すると、まず、この実施形態によるＡＣサーボモータＭにおいても、電機子鉄心１と電機子巻線２からなる電機子を備え、これに回転子４、エンドブラケット６ａ、６ｂが組み合わされている。
【００３０】
このとき電機子鉄心１と電機子巻線２は、既に図８で説明したように、樹脂モールド９によりモールドされていて、このモールドされた電機子が略円筒形のハウジング３に固定され、これに永久磁石３を磁極に備えた回転子４が組合わされ、負荷側のエンドブラケット６ａと、反負荷側のエンドブラケット６ｂにより組立てられている。
【００３１】
また、ここでも回転子４は回転軸８を有していて、これが軸受７ａ、７ｂによりエンドブラケット６ａ、６ｂに回転可能に保持されている。そして、負荷側エンドブラケット６ａはボルト１４ａによりハウジング５に固定され、反負荷側のエンドブラケット６ｂもボルト１４ｂによりハウジング５に固定されているが、このときの回転軸８も、図示のような中空軸仕様に限らず、中実軸であってもよい。
【００３２】
更に、エンドカバー１２の中にはエンコーダ１１が設けられ、サーボモータに必要な位置や速度の検出が得られるようになっているが、このエンコーダ１１も、反負荷側のエンドブラケット６ｂに固定され、エンドカバー１２もボルト孔１５ｃとボルト１４ｃより反負荷側のエンドブラケット６ｂに固定されている。そして、ハウジング３にはターミナルボックス１３が設けてあり、これからモータリード線が取り出されている。
【００３３】
以上は図７の従来技術の場合と同じであるが、この図１の実施形態の場合、上記したように、更に吸気ポート１０ａと排気ポート１０ｂ、１０ｃが備えられている点で、従来技術の場合とは大きく異なっている。
【００３４】
そして、まず、吸気ポート１０ａは、ハウジング５の内側で、電機子鉄心１と電機子巻線２からなる電機子と反負荷側の軸受７ｂの間にある空間Ａに連なった孔として、ターミナルボックス１３に設けられているもので、上記した空間Ａを外部に連通させるための通路(吸気通路)を形成しているものである。
【００３５】
次に、排気ポート１０ｂは、図２に詳細に示したように、エンドブラケット６ａの内側で、電機子鉄心１と電機子巻線１からなる電機子と負荷側の軸受７ａの間に残されている空間Ｂに連なった孔として、エンドブラケット６ａに設けられているもので、上記した空間Ｂを外部に連通させるための通路(第１の排気通路)を形成しているものである。
【００３６】
このとき、排気ポート１０ｂは、回転軸４に対して垂直方向に伸びた孔としてエンドブラケット６ａに形成してあるが、更に、この排気ポート１０ｂは、ハウジング５の円周方向に沿って所定の間隔、例えば９０°の角度をもって複数本、例えば４本、独立に設けられている。
【００３７】
また、排気ポート１０ｃは、これも図２に詳細に示したように、回転軸８が負荷側の軸受７ａから外側に出て、このエンドブラケット６ａの中央にある孔を貫いている部分の表面に開口し、この部分Ｃに連なった孔としてエンドブラケット６ａに設けられているもので、上記した部分Ｃを外部に連通させるための通路(第２の排気通路)を形成しているものである。
【００３８】
ここで、この排気ポート１０ｃも、回転軸４に対して垂直方向に伸びた孔としてエンドブラケット６ａに形成してあるが、更に、この排気ポート１０ｃもハウジング５の円周方向に沿って所定の間隔、例えば９０°の角度をもって複数本、例えば４本、独立に設けられている。
【００３９】
そして、これら吸気ポート１０ａと排気ポート１０ｂ及び排気ポート１０ｃの開口端には、それぞれパイプなどの管路が接続できるようにするため、図示のように、管接続用のネジタップ加工を施してある。
【００４０】
次に、この実施形態の動作について説明すると、この場合、まず、吸気ポート１０ａと排気ポート１０ｂ及び排気ポート１０ｃに管路(パイプ)を接続し、吸気ポート１０ａに接続した管路は空気導入用管路とし、排気ポート１０ｂと排気ポート１０ｃに接続した管路はそれぞれ空気排出用管路とする。
【００４１】
このとき、このＡＣサーボモータＭの場合でも、各軸受７ａ、７ｂには潤滑用のグリースが施されている。従って、このＡＣサーボモータＭを回転させたとすると、軸受７ａ、７ｂから発塵し、パーティクルが発生してしまう。そして、発生したパーティクルは、主に回転軸８と負荷側エンドブラケット６ａの隙間Ｇから外部に飛散しようとする。
【００４２】
そこで、このＡＣサーボモータＭでは、吸気ポート１０ａに接続されている空気導入用管路から空気又はＮ2 ガス(以下、空気等という)が送り込まれ、排気ポート１０ｂと排気ポート１０ｃに接続されている空気排出用管路からは空気等が排出され、これにより、ＡＣサーボモータＭの中に、図３と図４に矢印で示すように、空気等の流れが作り出されるようにしてやる。
【００４３】
ここで図４は、図３の部分拡大図であるが、これらの図に矢印で示されているように、吸気ポート１０ａから空間Ａに流入した空気等は、反負荷側の軸受７ｂの近傍を通ってから固定子鉄心１と回転子４のギャップに入り、ここを通って空間Ｂに入る。そうすると、ここには排気ポート１０ｂが連通されているので、この空間Ｂに入った空気等の大部分は排気ポート１０ｂから排出され、そのまま外部に排出される。
【００４４】
また、このとき、空間Ｂに入った空気等の一部は、負荷側の軸受７ａの中に入り込み、空間Ｃに抜けるが、ここには排気ポート１０ｃが連通されているので、この空間Ｃに入った空気等は排気ポート１０ｃにより排出され、同じく外部に排出される。
【００４５】
そうすると、このときＡＣサーボモータＭの回転に伴って軸受７ｂと軸受７ａから発塵されたとしても、それによるパーティクルのうち、まず、反負荷側の軸受７ｂから発生されたパーティクルは、それが空間Ｂに空気等が流れ込んだとき、排気ポート１０ｂにより排出されるので、この排気ポート１０ｂに接続した空気排出用管路から外部の離れた場所に排出されてしまう。
【００４６】
また、負荷側の軸受７ａからから発生されたパーティクルは、それが空気等と一緒に空間Ｃに入ったとき、排気ポート１０ｃにより排出されるので、この排気ポート１０ｃに接続した空気排出用管路から、同じく外部の離れた場所に排出されてしまう。
【００４７】
このときのパーティクルとは、既に説明したように、気体中又は液体中に浮遊して沈降し難い１０μｍ以下の微粒子のことであるから、空気等の流れにも容易に乗り、流れと共に移動させることができる。
【００４８】
そこで、排気ポート１０ｂと排気ポート１０ｃに接続した空気排出用管路を、このＡＣサーボモータＭから離れた場所に伸ばし、その場所で空気排出用管路を開口させておくことにより、ＡＣサーボモータＭの近傍にパーティクルを含む塵埃が排出され、悪影響が与えられてしまうのを抑えることができる。
【００４９】
従って、この実施形態によれば、ＡＣサーボモータＭからのパーティクルを含む塵埃がＡＣサーボモータＭから周囲雰囲気中に排出されてしまうのを抑えることができ、この結果、機器の小型化に隘路となっている要因を取り除くことができる。
【００５０】
次に、この実施形態における空気等の流れを作り出す方法について説明すると、これには、大まかにいって次の３種の方法がある。
【００５１】
・方法１
排気ポート１０ｂと排気ポート１０ｃから空気等を排出し、吸気ポート１０ａは適当な雰囲気中に開放させる。
【００５２】
・方法２
吸気ポート１０ａから空気等を送り込み、排気ポート１０ｂと排気ポート１０ｃは外部の雰囲気中に開放させる。
【００５３】
・方法３
吸気ポート１０ａから空気等を送り込み、排気ポート１０ｂと排気ポート１０ｃからは空気等を排出する。
【００５４】
ここで、まず、方法１の場合、排気ポート１０ｂと排気ポート１０ｃにエジェクタ(排出用の流体ポンプ)などの適当なポンプを接続して、空気等を吸い出し、必要ならフィルタを介して外部に逃がしてやる。このとき、吸気ポート１０ａは、このＡＣサーボモータＭが装備された機器の筐体内と筐体外の何れから空気を吸込むようにしてもよく、必要ならフィルタを介してもよい。
【００５５】
次に、方法２の場合は、吸気ポート１０ａにインジェクタ(加圧用の流体ポンプ)などの適当なポンプを接続し、雰囲気から空気等を取込んで加圧し、加圧した空気等が吸気ポート１０ａに供給されるようにする。このとき必要ならフィルタを介してもよい。
【００５６】
なお、Ｎ2 ガスの場合は、ガスボンベなどの加圧容器から圧力調整弁を介して吸気ポート１０ａに窒素が圧入されるようにしても良く、この場合は加圧用のポンプは不要である。
【００５７】
そして、方法３の場合は、吸気ポート１０ａに適当なポンプを接続し、雰囲気から空気等を取込んで加圧し、加圧した空気等が吸気ポート１０ａに供給されるようにすると共に、排気ポート１０ｂと排気ポート１０ｃにも適当なポンプを接続して、空気等を吸い出すようにするのである。
【００５８】
このときも、Ｎ2 ガスの場合は、ガスボンベなどの加圧容器から圧力調整弁を介して吸気ポート１０ａにガスが圧入されるようにしても良く、この場合、吸気ポート１０ａにポンプは不要である。
【００５９】
ここで、ＡＣサーボモータＭなどの回転電機の場合、その内部の圧力が外部の圧力に比較して大きい場合は、発塵した成分が外部に飛散してしまう虞があり、反対に、回転電機内の圧力が外部の圧力に比較して小さい場合には、外部の異物が雰囲気と共に侵入してしまう虞がある。
【００６０】
このとき回転電機の内部と外部の圧力がぼぼ同じなら、発塵が外部に飛散することもなく、外部の異物が侵入することもないので、この状態になるのが理想的であるが、しかし、回転電機が運転された場合は、内部の圧力が上昇してしまうのが一般的であり、この場合、通常は発塵した成分が回転電機外に漏れ出てきてしまう。
【００６１】
そこで、本発明の実施形態としては、ＡＣサーボモータＭなどの回転電機内の圧力が、外部の圧力よりも僅かに低く保たれるようにするのが望ましい。この場合、実際の評価実験結果から、給気ポート１０ａは１箇所で、排気ポート１０ｂ、１０ｃはそれぞれ全周で２〜４箇所くらいが望ましい。
【００６２】
また、このときの空気等の流量については、ほんの僅かで充分で、例えば毎分数リッター程度の流量でもＡＣサーボモータＭなどの回転電機から漏れ出すパーティクルが検出できなくなることが確認されている。そして、このとき排気ポート１０ｂ、１０ｃについては、発塵源、つまり軸受７ａ、７ｂの近傍に極力近く設置するのが有効であり、このとき、軸受７ａと回転軸８の隙間Ｇを極力小さくすることも有効である。
【００６３】
また、このとき図３において、各排気ポート１０ｂ、１０ｃに対する空気等の流量配分は、例えば排気ポート１０ｂ、１０ｃの太さを変えたり、それらにオリフィス(絞り)を設置して、その開口径を調節することにより任意に設定することができる。
【００６４】
ところで、以上の実施形態では、発塵源が軸受７ａ、７ｂの場合について説明したが、この実施形態は、回転電機内に軸受７ａ、７ｂ以外の他の発塵源が有る場合についても、同様の効果が得られ、発塵が外部に飛散するのを抑えることができる。
【００６５】
次に、本発明の他の実施形態について、図５により説明すると、ここで、この図５は本発明の第２の実施形態で、反負荷側の軸受７ｂの近傍で、その両側にも排出ポート１０ｄ、１０ｅを設けたものであり、その他の構成は、図１で説明した第１の実施形態と同じである。
【００６６】
このとき、まず、排出ポート１０ｄは、ハウジング５の内側にある空間Ａに連なり、反負荷側の軸受７ｂの近傍に極力接近して開口した孔として、反負荷側のエンドブラケット６ｂに設けられているもので、上記した空間Ａを外部に連通させるための通路(第３の排気通路)を形成しているものである。
【００６７】
そして、この排気ポート１０ｄは回転軸４に対して垂直方向に伸びた孔としてエンドブラケット６ｂに形成してあるが、更に、この排気ポート１０ｄも、エンドブラケット６ｂの円周方向に沿って所定の間隔、例えば９０°の角度をもって複数本、例えば４本、独立に設けられているものである。
【００６８】
次に、排気ポート１０ｅは、回転軸８が反負荷側の軸受７ｂからエンコーダ１１が設置されているエンドカバー１２がある方に向かい、反負荷側のエンドブラケット６ｂの中央にある孔を貫いている部分Ｅの表面に開口し、この部分Ｅに連なった孔としてエンドブラケット６ａに設けられているもので、上記した部分Ｃを外部に連通させるための通路(第４の排気通路)を形成しているものである。
【００６９】
ここで、この排気ポート１０ｅも、回転軸４に対して垂直方向に伸びた孔としてエンドブラケット６ｂに形成してあるが、更に、この排気ポート１０ｅもエンドブラケット６ｂの円周方向に沿って所定の間隔、例えば９０°の角度をもって複数本、例えば４本、独立に設けられている。
【００７０】
そして、これら排気ポート１０ｄ及び排気ポート１０ｅの開口端には、それぞれパイプなどの管路が接続できるようにするため、図示のように、管接続用のネジタップ加工を施してある。
【００７１】
次に、この第２の実施形態の動作について説明すると、この場合も、吸気ポート１０ａと排気ポート１０ｂ及び排気ポート１０ｃに管路(パイプ)を接続し、吸気ポート１０ａに接続した管路は空気導入用管路とし、排気ポート１０ｂと排気ポート１０ｃに接続した管路はそれぞれ空気排出用管路とするのであるが、このとき、更に排気ポート１０ｄ及び排気ポート１０ｅにも管路(パイプ)を接続し、空気排出用管路とする。
【００７２】
このとき、この図５の第２の実施形態によるＡＣサーボモータＭの場合でも、各軸受７ａ、７ｂには潤滑用のグリースが施されているので、ＡＣサーボモータＭを回転させたとすると、軸受７ａ、７ｂから発塵し、パーティクルが発生してしまうが、このとき吸気ポート１０ａに接続されている空気導入用管路から空気等が送り込まれ、排気ポート１０ｂと排気ポート１０ｃだけではなく、更に排気ポート１０ｄと排気ポート１０ｅに接続されている空気排出用管路からも空気等が排出され、図６に矢印で示すように、空気等の流れが作り出されている。
【００７３】
そうすると、このときＡＣサーボモータＭの回転に伴って軸受７ａから発塵されたとしても、これから発生されたパーティクルは、それらが空間Ｂに空気等が流れ込んだとき、排気ポート１０ｂにより排出され、この排気ポート１０ｂに接続してある空気排出用管路から外部に排出されてしまう。
【００７４】
また、このとき、軸受７ｂから発塵されたとしても、これから発生されたパーティクルは、この軸受７ｂの近傍に開口している排気ポート１０ｄにより排出され、この排気ポート１０ｄに接続してある空気排出用管路から外部に排出されてしまう。
【００７５】
更に、このとき空間Ａに入った空気等の一部は、反負荷側の軸受７ｂの中に入り込み、空間Ｅに抜けるが、ここには排気ポート１０ｅが連通されているので、この空間Ｃに入った空気等は排気ポート１０ｅにより排出されている。
【００７６】
従って、軸受７ｂから発塵され、これから発生されたパーティクルが空間Ｅに抜けたとしても、今度は、この排気ポート１０ｅに接続してある空気排出用管路から外部に排出されてしまう。
【００７７】
そこで、排気ポート１０ｂと排気ポート１０ｃに接続した空気排出用管路をＡＣサーボモータＭから離れた場所に伸ばすと共に、排気ポート１０ｄと排気ポート１０ｅに接続した空気排出用管路もＡＣサーボモータＭから離れた場所に伸ばし、その場所で空気排出用管路を開口させておくことにより、ＡＣサーボモータＭの近傍にパーティクルを含む塵埃が排出され、悪影響が与えられてしまうのを抑えることができる。
【００７８】
また、この結果、パーティクルを含む塵埃成分が、反負荷側の軸受７ｂから隙間Ｅを通って漏れ出すのが抑えられるので、エンコーダ１１がパーティクルを含む塵埃成分により汚染される心配がなくなり、従って、この第２の実施形態によれば、エンコーダ１１の信頼性が損なわれる虞がなくなる。
【００７９】
通常、このエンコーダ１１には、光源と光検出素子を用いた光学式のエンコーダが用いられるので、塵埃成分などによる汚染に弱く、信頼性の保持が難しいが、この第２の実施形態によれば、エンコーダ１１の信頼性に問題が生じる虞をなくし、耐用期間の延長を得ることができる。
【００８０】
また、この結果、パーティクルを含む塵埃成分が回転軸８とエンドカバー１２の隙間から外部に飛散する虞もなく、従って、この第２の実施形態によってもＡＣサーボモータＭからのパーティクルを含む塵埃がＡＣサーボモータＭから周囲雰囲気中に排出されてしまうのを抑えることができる。
【００８１】
なお、この第２の実施形態においても、図６に示す空気等の流量の配分や流量の設定については、既に説明した第１の実施形態と同じで良い。
【００８２】
これら本実施例は、本発明の適用の１例として、給排気路の場所においても、本実施例に制限されるものではなく、発明の主旨が実現できれば、いかなる給排気路数や場所であっても良い。例えば、発塵源近傍や、エンコーダ近傍等発塵を洗浄する排気路を設けることになる。
【００８３】
従って、上記本発明の実施形態によれば、回転電機の発塵を空気等の流通により排出させるようにしたので、簡単な構成でパーティクルを含む塵埃の飛散が抑えられ、当該回転電機を使用する機器の小型化を図ることができる。
【００８４】
また、この結果、上記実施形態によれば、回転電機から発塵した成分を当該回転電機から離れた任意の場所で排出できるので、半導体製造装置などに適用して、加工対象ワークに発塵した成分が付着する虞がなく、より一層のクリーン化を図ることができる。
【００８５】
更に、この結果、上記実施形態によれば、発塵を抑えるためのラビリンス構造などが不要になるので、構造を複雑にせず、安価な回転電機を提供でき、構造がシンプルにできるので、信頼性の向上が得られ、回転電機自体やシステムの構成が複雑化するのが避けられ、回転電機によるダイレクトドライブ駆動化に際して、機械設備等の更なるコンパクト化が可能になり、小型化にも寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明による回転電機の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の部分拡大断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による空気等の流通状況を説明するための断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による空気等の流通状況を説明するための部分拡大断面図である。
【図５】本発明による回転電機の第２の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による空気等の流通状況を説明するための断面図である。
【図７】従来技術による回転電機の一例を示す断面図である。
【図８】モールドされた電機子の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
Ｍ：ＡＣサーボモータ(回転電機の一例)
１：電機子鉄心
２：電機子巻線
３：永久磁石
４：回転子
５：ハウジング
６ａ：負荷側のエンドブラケット
６ｂ：反負荷側のエンドブラケット
７ａ：負荷側の軸受
７ｂ：反負荷側の軸受
８：回転軸
９：樹脂モールド
１０ａ：給気ポート(吸気通路)
１０ｂ：排気ポート(第１の排気通路)
１０ｃ：排気ポート(第２の排気通路)
１０ｄ：排気ポート(第３の排気通路)
１０ｅ：排気ポート(第４の排気通路)
１１：エンコーダ
１２：エンドカバー
１３：ターミナルボックス
１４ａ：固定用ボルト
１４ｂ：固定用ボルト
１４ｃ：固定用ボルト
１５ａ：ボルト孔
１５ｂ：ボルト孔
１５ｃ：ボルト孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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