JP2007170341A - Screw type fluid machine - Google Patents

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真也 山本
Ryosuke Koshizaka
亮介 越坂
Kentaro Ishihara
健太郎 石原
Masahiro Inagaki
雅洋 稲垣
Yuya Izawa
祐弥 井沢
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screw type fluid machine capable of regulating or inhibiting a load involved by displacement of inner and outer rings of a bearing in a thrust direction by thermal expansion while cooling the bearing, rotary shafts and shaft retainers even when all the inner and outer rings of the bearing for rotatably supporting the rotary shafts are fixed to objects. <P>SOLUTION: The screw type fluid machine comprises the rotary shafts 25, 35, which are connected to screw-shaped rotors 21, 31 engaged with each other, and the cylindrical shaft retainers 28, 38 projectingly provided in a housing, wherein the rotary shaft 25 is rotatably supported by a base side bearing part 42 and an end side bearing part 43 in the shaft retainer 28 to enable storage of lubrication oil in an oil storage space in a gear case 19. The fluid machine is provided with a cooling means for cooling the lubrication oil with cooling water and a solenoid valve 81 for controlling a flow rate of the cooling water and both the bearing parts 42, 43 are fixed in the thrust direction. In the oil storage space, a temperature sensor 83 is provided for detecting temperature of the lubrication oil and a controller 82 is provided for controlling the solenoid valve 81 to hold the temperature of the lubrication oil constant. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば半導体製造プロセス等において使用される真空ポンプ等のスクリュー式流体機械に関する。   The present invention relates to a screw-type fluid machine such as a vacuum pump used in a semiconductor manufacturing process, for example.

スクリュー式流体機械としては、例えば、特許文献１に記載されたスクリュー型真空ポンプが知られている。
この種のスクリュー型真空ポンプは、ハウジング内において隣り合って相互に噛合するスクリュー状のロータを備えている。
各ロータには、回転軸が同軸となるようにそれぞれ備えられており、各回転軸はギヤハウジングに隣接して設けられたケーシングに対して上下の軸受（上軸受、下軸受）を介して軸支されている。 As a screw type fluid machine, for example, a screw type vacuum pump described in Patent Document 1 is known.
This type of screw-type vacuum pump includes screw-like rotors that are adjacent to each other in the housing and mesh with each other.
Each rotor is provided so that the rotation shafts are coaxial, and each rotation shaft is connected to a casing provided adjacent to the gear housing via upper and lower bearings (upper and lower bearings). It is supported.

各回転軸は各ロータを同期回転させるための同期歯車を備えている。
回転軸の内部には軸芯方向に沿う潤滑油通路が形成され、潤滑油通路は遠心ポンプを構成している。
回転軸における潤滑油通路の入口側には遠心ポンプが備えられ、出口は上軸受に上方において回転軸の外側と連通している。
ケーシング内には潤滑油が貯留されており、回転軸の下端側は貯留された潤滑油内に浸っている。
さらに、ケーシング内には冷却水配管が設けられており、潤滑油通路の入口付近に設けられた熱交換器において、冷却水と潤滑油の熱交換を図る構成となっている。 Each rotating shaft includes a synchronous gear for synchronously rotating each rotor.
A lubricating oil passage along the axial direction is formed inside the rotating shaft, and the lubricating oil passage constitutes a centrifugal pump.
A centrifugal pump is provided on the inlet side of the lubricating oil passage in the rotating shaft, and the outlet communicates with the outside of the rotating shaft above the upper bearing.
Lubricating oil is stored in the casing, and the lower end side of the rotating shaft is immersed in the stored lubricating oil.
Further, a cooling water pipe is provided in the casing, and a heat exchanger provided near the inlet of the lubricating oil passage is configured to exchange heat between the cooling water and the lubricating oil.

因みに、この種の真空ポンプでは、回転軸を上下の軸受で軸支する構成であるから、上軸受及び下軸受の内輪は回転軸に装着され、両軸受における外輪はケーシングに装着される。
この種の回転軸を軸支する場合、上下の軸受における内外輪による４箇所の装着箇所のうちの３箇所は固定状態とすることが多い。
そして、残る１箇所については内外輪のいずれかとケーシング又は回転軸とがスラスト方向へ相対移動できるように、該当する軸受を装着することが一般的である。
これは、例えば、摺動等に起因する回転軸の熱膨張により、回転軸のケーシングに対するスラスト方向への位置ずれが生じることがあり、この場合に、両者のスラスト方向への相対移動を許容することで軸受に対する荷重負荷を逃がす目的がある。 Incidentally, in this type of vacuum pump, since the rotary shaft is supported by upper and lower bearings, the inner rings of the upper bearing and the lower bearing are mounted on the rotary shaft, and the outer rings of both bearings are mounted on the casing.
When this type of rotating shaft is pivotally supported, three of the four mounting locations by the inner and outer rings in the upper and lower bearings are often fixed.
And about the remaining one place, it is common to mount | wear with a relevant bearing so that either of an inner and outer ring | wheel and a casing or a rotating shaft can move relatively to a thrust direction.
This is because, for example, the thermal expansion of the rotating shaft due to sliding or the like may cause a displacement of the rotating shaft in the thrust direction with respect to the casing, and in this case, relative movement of both in the thrust direction is allowed. The purpose is to release the load applied to the bearing.

この技術によれば、真空ポンプの駆動により遠心ポンプが貯留されている潤滑油を吸い上げる。
遠心ポンプに吸い上げられる潤滑油は、熱交換器により熱交換を受けて予め冷却されている。
吸い上げられた潤滑油は潤滑油通路の出口から出て上軸受へ流下し、潤滑油による上軸受の冷却が行われ、その後、潤滑油は上軸受からさらに流下してケーシング内に再び貯留される。
また、回転軸に熱膨張が生じる場合、上下の軸受の装着箇所の１箇所が装着先と完全に固定されていないことから、回転軸のケーシングに対するスラスト方向への位置ずれとなり、両者の位置ズレによる軸受への荷重負荷が働かない。
特開平４−３１４９９１号公報 According to this technique, the lubricating oil stored in the centrifugal pump is sucked up by driving the vacuum pump.
Lubricating oil sucked up by the centrifugal pump is cooled in advance by heat exchange by a heat exchanger.
The sucked lubricating oil exits from the outlet of the lubricating oil passage and flows down to the upper bearing, and the upper bearing is cooled by the lubricating oil, and then the lubricating oil further flows down from the upper bearing and is stored again in the casing. .
In addition, when thermal expansion occurs on the rotating shaft, one of the mounting locations of the upper and lower bearings is not completely fixed to the mounting destination, resulting in a displacement in the thrust direction of the rotating shaft with respect to the casing. The load on the bearing due to is not working.
JP-A-4-314991

従来の技術では、単に冷却された潤滑油を用いて回転軸を軸支する各軸受の冷却を行っているに過ぎない。
潤滑油を単に軸受に流すだけでは、潤滑油が回転軸を冷却しても、軸保持体と回転軸との温度差を一定に保つことができず、両者の温度差の変動が生じると、回転軸等の熱膨張によるスラスト方向への両者の位置ずれを回避することができない。
特に、ロータの横ぶれを防止するために、回転軸を軸支する軸受における内外輪の全てが、回転軸又はケーシングのような軸保持体に完全固定される場合、つまり各軸受がスラスト方向に固定されて、スラスト方向への移動が許容されないような場合には、従来の回転軸とケーシングのような熱膨張による軸保持体とのスラスト方向への位置ずれに伴う各軸受への荷重負荷の発生を避けられないという問題がある。 In the prior art, each bearing that supports the rotating shaft is simply cooled by using cooled lubricating oil.
Even if the lubricating oil simply cools the rotating shaft, the temperature difference between the shaft holder and the rotating shaft cannot be kept constant, and fluctuations in the temperature difference between the two occur. It is not possible to avoid displacement of both in the thrust direction due to thermal expansion of the rotating shaft or the like.
In particular, in order to prevent the rotor from shaking, all the inner and outer rings of the bearing that supports the rotating shaft are completely fixed to the shaft holder such as the rotating shaft or the casing, that is, each bearing is in the thrust direction. If it is fixed and the movement in the thrust direction is not allowed, the load applied to each bearing due to the displacement in the thrust direction between the conventional rotary shaft and the shaft holder due to thermal expansion like the casing There is a problem that it cannot be avoided.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、回転軸を軸支する軸受が装着先に完全に固定される場合であっても、潤滑油により回転軸及び軸保持体を冷却しつつ、熱膨張による両者のスラスト方向への位置ずれに伴う荷重負荷の発生を抑制又は防止することができるスクリュー式流体機械の提供にある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotating shaft and a shaft by means of lubricating oil even when a bearing that supports the rotating shaft is completely fixed to a mounting destination. An object of the present invention is to provide a screw-type fluid machine that can suppress or prevent the generation of a load due to a positional shift in the thrust direction due to thermal expansion while cooling a holding body.

上記課題を達成するため、本発明は、相互に噛合される一対のスクリュー状のロータを収容するハウジングと、前記ロータと同軸に連結される回転軸と、前記ハウジング内に突設される筒状の軸保持体とを備え、前記軸保持体が備える貫通孔の基部側に装着される基部側軸受部と、前記貫通孔の端部側に装着される端部側軸受部とにより前記回転軸を軸支し、前記ハウジング外へ突出する前記回転軸の突出端付近に同期ギヤを夫々設け、前記同期ギヤが収容されるギヤケースを備えるとともに、前記ギヤケース内に形成された油貯留空間に潤滑油を貯留可能とし、冷却流体により該潤滑油を冷却する冷却手段と、前記冷却流体の流量を制御する流量変更手段とを有したスクリュー式流体機械において、前記両軸受部はスラスト方向に固定され、前記油貯留空間内には、前記潤滑油の温度を検知する温度センサを設け、該温度センサによって検知された潤滑油の温度を一定に保つように前記流量変更手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a housing that houses a pair of screw-shaped rotors that are meshed with each other, a rotary shaft that is coaxially connected to the rotor, and a cylindrical shape that projects from the housing. The shaft holding body, the base side bearing portion mounted on the base side of the through hole provided in the shaft holding body, and the end side bearing portion mounted on the end side of the through hole. A synchronous gear is provided in the vicinity of the protruding end of the rotating shaft that protrudes out of the housing and includes a gear case in which the synchronous gear is accommodated, and lubricating oil is provided in an oil storage space formed in the gear case. In the screw type fluid machine having a cooling means for cooling the lubricating oil by the cooling fluid and a flow rate changing means for controlling the flow rate of the cooling fluid, both the bearing portions are fixed in the thrust direction. A temperature sensor for detecting the temperature of the lubricating oil is provided in the oil storage space, and a control means for controlling the flow rate changing means is provided so as to keep the temperature of the lubricating oil detected by the temperature sensor constant. It is characterized by that.

本発明によれば、温度センサが油貯留空間に貯留された潤滑油の温度を検知し、制御手段は温度センサの検知信号に基づいて冷却水の流量変更手段を制御する。
冷却水は貯留空間内に貯留されている潤滑油を冷却するが、流量変更手段による冷却水の流量制御が行われることにより、貯留されている潤滑油は一定の温度に保たれる。
従って、温度が一定に保たれた潤滑油を用いて、回転軸及び軸保持体を冷却することができ、回転軸及び軸保持体は潤滑油の温度に対応して一定の温度を保ち易くなる。
これにより、回転軸を軸支する軸受の内外輪が全て対象物に固定される場合であっても、回転軸と軸保持体との温度差は一定に保たれ、回転軸と軸保持体とのスラスト方向への位置ずれを招く熱膨張が抑制され、位置ずれに伴う軸受に対する荷重負荷の発生を抑制することが可能となる。 According to the present invention, the temperature sensor detects the temperature of the lubricating oil stored in the oil storage space, and the control means controls the cooling water flow rate changing means based on the detection signal of the temperature sensor.
Although the cooling water cools the lubricating oil stored in the storage space, the stored lubricating oil is kept at a constant temperature by controlling the flow rate of the cooling water by the flow rate changing means.
Therefore, the rotating shaft and the shaft holder can be cooled using the lubricating oil whose temperature is kept constant, and the rotating shaft and the shaft holder can easily maintain a constant temperature corresponding to the temperature of the lubricating oil. .
As a result, even when the inner and outer rings of the bearing that supports the rotating shaft are all fixed to the object, the temperature difference between the rotating shaft and the shaft holder is kept constant. The thermal expansion that causes the displacement in the thrust direction is suppressed, and it is possible to suppress the generation of load on the bearing due to the displacement.

さらに、本発明では、上記のスクリュー式流体機械において、前記基部側軸受部及び前記端部側軸受部は少なくとも２つのアンギュラ玉軸受の組み合わせにより構成してもよい。   Furthermore, in the present invention, in the above-described screw type fluid machine, the base side bearing portion and the end side bearing portion may be configured by a combination of at least two angular ball bearings.

この場合、各軸受部では、少なくとも２つのアンギュラ玉軸受の組み合わせから構成されることから、回転軸と軸保持体とのスラスト方向およびラジアル方向の位置ずれを許容する範囲は殆ど存在しない。
この場合であっても、一定の温度に保たれた潤滑油により回転軸及び軸保持体を冷却することにより、回転軸と軸保持体とのスラスト方向への位置ずれを招く熱膨張を防止し、熱膨張による回転軸と軸保持体とのスラスト方向への位置ずれに伴う荷重負荷の発生を防止することが可能となる。
また、回転軸と軸保持体とのスラスト方向およびラジアル方向の位置ずれを許容する範囲は殆ど存在しないことから、騒音及び振動を低減することができる。 In this case, since each bearing part is composed of a combination of at least two angular contact ball bearings, there is almost no range in which the displacement in the thrust direction and the radial direction between the rotating shaft and the shaft holder is allowed.
Even in this case, by cooling the rotating shaft and the shaft holder with the lubricating oil maintained at a constant temperature, the thermal expansion that causes the displacement of the rotating shaft and the shaft holder in the thrust direction is prevented. In addition, it is possible to prevent the generation of a load due to the displacement in the thrust direction between the rotating shaft and the shaft holder due to thermal expansion.
In addition, since there is almost no range in which the displacement in the thrust direction and the radial direction between the rotating shaft and the shaft holder is allowed, noise and vibration can be reduced.

この発明によれば、回転軸を軸支する軸受が装着先に完全に固定される場合であっても、潤滑油により回転軸及び軸保持体を冷却しつつ、熱膨張による両者のスラスト方向への位置ずれに伴う荷重負荷の発生を抑制又は防止することができるスクリュー式流体機械を提供することができる。   According to the present invention, even when the bearing that supports the rotating shaft is completely fixed to the mounting destination, the rotating shaft and the shaft holding body are cooled by the lubricating oil, and in the thrust direction of both due to thermal expansion. Therefore, it is possible to provide a screw type fluid machine that can suppress or prevent the generation of a load due to the positional deviation of the screw.

この発明の実施形態に係るスクリュー式流体機械は、半導体製造に用いられる縦置き式のスクリュー型真空ポンプ（以下、単に「真空ポンプ」と表記する。）であり、図１においてその一例を示している。
図１に示されるように、この実施形態の真空ポンプ１０は、上部ハウジング１１と、ロータハウジング１２と、下部ハウジング１３とにより構成されるハウジング１４を備え、ハウジング１４により真空ポンプ１０の外殻が形成されている。 The screw-type fluid machine according to the embodiment of the present invention is a vertical-type screw-type vacuum pump (hereinafter simply referred to as “vacuum pump”) used for semiconductor manufacturing, and an example thereof is shown in FIG. Yes.
As shown in FIG. 1, the vacuum pump 10 of this embodiment includes a housing 14 constituted by an upper housing 11, a rotor housing 12, and a lower housing 13, and the outer shell of the vacuum pump 10 is formed by the housing 14. Is formed.

具体的には、ロータハウジング１２の上端に上部ハウジング１１が接合され、ロータハウジング１２の下端には下部ハウジング１３が接合されている。
上部ハウジング１１には圧縮性流体を吸入するための吸入口１５がハウジング１４内と連通するように形成されている。
、下部ハウジング１３には圧縮性流体を吐出するための吐出口１６がハウジング１４内と連通するように備えられている。
なお、下部ハウジング１３は側方へ向けて延設される延設部１３ａを備えており、延設部１３ａ上に駆動源としての駆動モータ１７が設置されている。
さらに、この下部ハウジング１３の下端には、延設部１３ａを含む下部ハウジング１３を下方から覆うギヤケース１８が接合されている。 Specifically, the upper housing 11 is joined to the upper end of the rotor housing 12, and the lower housing 13 is joined to the lower end of the rotor housing 12.
The upper housing 11 is formed with a suction port 15 for sucking a compressive fluid so as to communicate with the inside of the housing 14.
The lower housing 13 is provided with a discharge port 16 for discharging a compressive fluid so as to communicate with the inside of the housing 14.
The lower housing 13 is provided with an extending portion 13a extending sideways, and a drive motor 17 as a drive source is installed on the extending portion 13a.
Further, a gear case 18 that covers the lower housing 13 including the extending portion 13 a from below is joined to the lower end of the lower housing 13.

このハウジング１４内には、図２に示されるように、相互に噛合するスクリュー状の雄ロータ２１と雌ロータ３１が収容され、この両ロータ２１、３１とハウジング１４により作動室が形成されている。
雄ロータ２１には吐出口１６側から吸入口１５側へ向かう挿入孔２２が備えられ、この挿入孔２２よりも小径の連結孔２３が挿入孔２２から上方へ延長して形成されている。
雄ロータ２１の連結孔２３に対して下部ハウジング１３を貫く回転軸２５が嵌挿されており、雄ロータ２１と回転軸２５は止板２６と連結用ボルト２７により互いに連結されている。
このため、雄ロータ２１は回転軸２５と一体的に回転される関係にある。
同様に、図２に示される雌ロータ３１も挿入孔３２、連結孔３３を備え、止板３６と連結用ボルト３７を介して回転軸３５と連結されている。
前記各ロータ２１、３１は各回転軸２５、３５にそれぞれ同軸に連結されている。 As shown in FIG. 2, a screw-like male rotor 21 and a female rotor 31 that mesh with each other are accommodated in the housing 14, and an operating chamber is formed by the rotors 21 and 31 and the housing 14. .
The male rotor 21 is provided with an insertion hole 22 from the discharge port 16 side toward the suction port 15 side, and a connecting hole 23 having a smaller diameter than the insertion hole 22 extends upward from the insertion hole 22.
A rotating shaft 25 penetrating the lower housing 13 is fitted into the connecting hole 23 of the male rotor 21, and the male rotor 21 and the rotating shaft 25 are connected to each other by a stop plate 26 and a connecting bolt 27.
For this reason, the male rotor 21 has a relationship of being rotated integrally with the rotary shaft 25.
Similarly, the female rotor 31 shown in FIG. 2 includes an insertion hole 32 and a connection hole 33, and is connected to the rotary shaft 35 via a stop plate 36 and a connection bolt 37.
The rotors 21 and 31 are coaxially connected to the rotary shafts 25 and 35, respectively.

下部ハウジング１３には、上方へ向かう一対の筒状の軸保持体２８、３８が突設されているが、図２のとおり軸保持体２８、３８の基部側は互いに繋がって一体化されている。
この実施形態では、軸保持体２８、３８は下部ハウジング１３に対して固定用ボルト４１により固定されている。
そして、軸保持体２８の外周面は雄ロータ２１の挿入孔２２の内径面に対して僅かな間隙を以って臨む状態にあり、軸保持体３８の外周面と挿入孔３２との関係も同様の関係にある。 The lower housing 13 is provided with a pair of cylindrical shaft holders 28 and 38 that protrude upward. As shown in FIG. 2, the base sides of the shaft holders 28 and 38 are connected to each other and integrated. .
In this embodiment, the shaft holders 28 and 38 are fixed to the lower housing 13 by fixing bolts 41.
The outer peripheral surface of the shaft holder 28 faces the inner diameter surface of the insertion hole 22 of the male rotor 21 with a slight gap, and the relationship between the outer peripheral surface of the shaft holder 38 and the insertion hole 32 is also related. There is a similar relationship.

一方、軸保持体２８の中心には軸方向に貫かれた貫通孔２９が形成され、この貫通孔２９には雄ロータ２１側の回転軸２５が挿通されている。
回転軸２５と軸保持体２８との間には、上下に配置されるころがり軸受が介装されている。
この実施形態では上方のころがり軸受を端部側軸受部４２とし、下方のころがり軸受を基部側軸受部４３としている。
軸保持体２８の上端側には貫通孔２９の径より大きく設定されている上部拡径孔２９ａが貫通孔２９に続いて設けられている。
そして、上部拡径孔２９ａにおいて回転軸２５と軸保持体２８との間に、前記端部側軸受部４２が介装されている。
なお、回転軸２５における端部側軸受４２と基部側軸受４３の間の径は、回転軸２５の上下の軸端部の径よりも僅かに大きく設定されており、図３に示すように、径が変わる両者の境界には端部側段部２５ａ、基部側段部２５ｂが形成されている。 On the other hand, a through hole 29 penetrating in the axial direction is formed at the center of the shaft holder 28, and the rotating shaft 25 on the male rotor 21 side is inserted through the through hole 29.
Between the rotary shaft 25 and the shaft holding body 28, rolling bearings arranged vertically are interposed.
In this embodiment, the upper rolling bearing is the end side bearing portion 42, and the lower rolling bearing is the base side bearing portion 43.
On the upper end side of the shaft holder 28, an upper enlarged diameter hole 29 a that is set larger than the diameter of the through hole 29 is provided following the through hole 29.
The end bearing portion 42 is interposed between the rotary shaft 25 and the shaft holder 28 in the upper diameter-expanded hole 29a.
In addition, the diameter between the end side bearing 42 and the base side bearing 43 in the rotating shaft 25 is set slightly larger than the diameter of the upper and lower shaft end portions of the rotating shaft 25, and as shown in FIG. An end portion side step portion 25a and a base portion side step portion 25b are formed at the boundary between the two whose diameters change.

端部側軸受部４２の端部側（上側）で、回転軸２５と軸保持体２８との間に、シール部材３０が介装されている。
軸保持体２８の下端側には、貫通孔２９の径より大きく設定されている下部拡径孔２９ｂが貫通孔２９に続いて設けられ、下部拡径孔２９ｂにおいて基部側軸受部４３が回転軸２５と軸保持体２８の間に介装されている。 A seal member 30 is interposed between the rotating shaft 25 and the shaft holder 28 on the end side (upper side) of the end side bearing portion 42.
On the lower end side of the shaft holder 28, a lower enlarged hole 29b that is set larger than the diameter of the through hole 29 is provided following the through hole 29, and the base side bearing portion 43 is a rotating shaft in the lower enlarged hole 29b. 25 and the shaft holder 28.

これらの軸受部４２、４３は軸保持体２８に対して回転軸２５が回転自在と成すために備えられている軸受部である。
この実施形態では、端部側軸受部４２及び基部側軸受部４３は単列のころがり軸受を２個並設した構成となっている。 These bearing portions 42 and 43 are bearing portions provided for the rotation shaft 25 to be rotatable with respect to the shaft holder 28.
In this embodiment, the end portion side bearing portion 42 and the base portion side bearing portion 43 have two single-row rolling bearings arranged side by side.

端部側軸受部４２についてさらに詳しく説明すると、端部側軸受部４２の転がり軸受は、２つのアンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂの組み合わせから構成され、図３に示すように、両軸受４２ａ、４２ｂは背面組み合わせにより上部拡径孔２９ａに配置されている。
両軸受４２ａ、４２ｂの外輪は軸保持体２８の上部拡径孔２９ａに圧入され、軸保持体２８に対して固定されている。
また、両軸受４２ａ、４２ｂの内輪は、回転軸２５に圧入されている。 The end side bearing portion 42 will be described in more detail. The rolling bearing of the end side bearing portion 42 is composed of a combination of two angular ball bearings 42a and 42b. As shown in FIG. It arrange | positions in the upper diameter expansion hole 29a by the back surface combination.
The outer rings of both the bearings 42 a and 42 b are press-fitted into the upper diameter-expanded hole 29 a of the shaft holder 28 and fixed to the shaft holder 28.
Further, the inner rings of both the bearings 42 a and 42 b are press-fitted into the rotary shaft 25.

アンギュラ玉軸受４２ｂの内輪は、回転軸２５の端部側段部２５ａに突き当たる状態にあり、アンギュラ玉軸受４２ａの内輪は回転軸２５に螺入されたナット４９ａにより下方へ押し付けられている。
アンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂであることと、ナット４９ａによる押し付けにより、アンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂの転動体は、スラスト方向及びラジアル方向においても内外輪と隙間のない状態にある。 The inner ring of the angular ball bearing 42 b is in a state of abutting against the end side step portion 25 a of the rotating shaft 25, and the inner ring of the angular ball bearing 42 a is pressed downward by a nut 49 a screwed into the rotating shaft 25.
Due to the angular ball bearings 42a and 42b and the pressing by the nut 49a, the rolling elements of the angular ball bearings 42a and 42b are in a state of no clearance with the inner and outer rings in the thrust direction and the radial direction.

一方、基部側軸受部４３においても、図３に示すように、アンギュラ玉軸受４３ａ、４３ｂが背面組み合わせにより下部拡径孔２９ｂに配置されている。
両軸受４３ａ、４３ｂの外輪は軸保持体２８の下部拡径孔２９ｂに圧入され、軸保持体２８に対して固定されている。
アンギュラ玉軸受４３ａの内輪は、回転軸２５の基部側段部２５ｂに突き当たり、アンギュラ玉軸受４３ｂの内輪は、回転軸２５に螺入されたナット４９ｂにより上方へ押し付けられている。
したがって、アンギュラ玉軸受４３ａ、４３ｂの転動体は、スラスト方向及びラジアル方向においても内外輪と隙間のない状態にある。
端部側軸受部４２及び基部側軸受部４３において、２つのアンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂの背面組み合わせを採用していることにより、回転軸２５は軸保持体２８に対してスラスト方向及びラジアル方向へ移動することがない。つまり、端部側軸受部４２及び基部側軸受部４３は、ナット４９ａ、４９ｂ及び前記両段部２５ａ、２５ｂによりスラスト方向に固定されている。 On the other hand, also in the base side bearing part 43, as shown in FIG. 3, the angular ball bearings 43a and 43b are arrange | positioned at the lower diameter expansion hole 29b by the back surface combination.
The outer rings of both the bearings 43 a and 43 b are press-fitted into the lower diameter expansion hole 29 b of the shaft holder 28 and are fixed to the shaft holder 28.
The inner ring of the angular ball bearing 43 a hits the base side step portion 25 b of the rotating shaft 25, and the inner ring of the angular ball bearing 43 b is pressed upward by a nut 49 b screwed into the rotating shaft 25.
Therefore, the rolling elements of the angular ball bearings 43a and 43b are in a state without a gap with the inner and outer rings in the thrust direction and the radial direction.
In the end side bearing portion 42 and the base side bearing portion 43, the rear shaft combination of the two angular ball bearings 42 a, 42 b, 43 a, 43 b is employed, so that the rotating shaft 25 is thrust in the thrust direction with respect to the shaft holder 28. And it does not move in the radial direction. That is, the end-side bearing portion 42 and the base-side bearing portion 43 are fixed in the thrust direction by the nuts 49a and 49b and the both step portions 25a and 25b.

これらのアンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂが介装されていることにより、回転軸２５の外径面と軸保持体２８の貫通孔２９の内径面との間には僅かな間隙が形成され、この間隙は後述する潤滑油の油回収路４８を形成している。
油回収路４８は、冷却対象である回転軸１２及び軸保持部材２８に冷却媒体である潤滑油６２を接触させるほか、ギヤケース１８側へ潤滑油６２へ通すための通路である。 By interposing these angular ball bearings 42a, 42b, 43a, 43b, a slight gap is formed between the outer diameter surface of the rotating shaft 25 and the inner diameter surface of the through hole 29 of the shaft holder 28. This gap forms an oil recovery path 48 for lubricating oil, which will be described later.
The oil recovery path 48 is a passage through which the lubricating oil 62 as a cooling medium is brought into contact with the rotating shaft 12 and the shaft holding member 28 that are to be cooled, and the lubricating oil 62 is passed to the gear case 18 side.

一方、回転軸２５には軸芯を通る長管路４４が形成されており、この長管路４４は回転軸２５の下端から端部側軸受部４２の下側に達している。
長管路４４の上端は、端部側軸受部４２の下側に位置し、油回収路４８に連絡する短管路４５と接続されている。短管路４５は端部側軸受部４２の下側の位置で、油回収路４８に開口している。
この長管路４４と短管路４５は、潤滑油６２を端部側軸受部４２へ供給する油供給路４６を構成している。
そして、この油供給路４６と油回収路４８とで油循環用通路が形成されている。 On the other hand, a long pipe 44 passing through the axis is formed in the rotary shaft 25, and the long pipe 44 reaches the lower side of the end side bearing portion 42 from the lower end of the rotary shaft 25.
The upper end of the long pipe 44 is located below the end side bearing 42 and is connected to a short pipe 45 that communicates with the oil recovery path 48. The short pipe 45 is open to the oil recovery path 48 at a position below the end bearing 42.
The long pipe 44 and the short pipe 45 constitute an oil supply path 46 for supplying the lubricating oil 62 to the end side bearing portion 42.
The oil supply passage 46 and the oil recovery passage 48 form an oil circulation passage.

ここまで、雄ロータ２１側の軸保持体２８、回転軸２５、軸受部４２、４３等の各要素について説明したが、雌ロータ３１側の各要素は雄ロータ２１の各要素と基本的に同じ構成となっている。
即ち、図２に示されるとおり、軸保持体３８の貫通孔３９に回転軸３５が挿通される。
そして、軸保持体３８には、軸保持体２８と同様に上部拡径孔３９ａ、下部拡径孔３９ｂが設けられている。
上部拡径孔３９ａ及び下部拡径孔３９ｂにおいて、回転軸３５と軸保持体３８との間には、それぞれ端部側軸受部５２及び基部側軸受部５３が介装されている。 Up to this point, the respective elements such as the shaft holder 28 on the male rotor 21 side, the rotary shaft 25, and the bearing portions 42 and 43 have been described, but the respective elements on the female rotor 31 side are basically the same as the respective elements of the male rotor 21. It has a configuration.
That is, as shown in FIG. 2, the rotation shaft 35 is inserted through the through hole 39 of the shaft holder 38.
The shaft holding body 38 is provided with an upper diameter-expanding hole 39a and a lower diameter-expanding hole 39b, similar to the shaft holding body 28.
In the upper diameter expansion hole 39a and the lower diameter expansion hole 39b, an end side bearing portion 52 and a base side bearing portion 53 are interposed between the rotary shaft 35 and the shaft holder 38, respectively.

端部側軸受部５２は、雄ロータ２１の軸受部４２と同様に、２個のアンギュラ玉軸受５２ａ、５２ｂの背面組み合わせにより構成され、アンギュラ玉軸受５２ａ、５２ｂはナット５９ａにより下方へ押し付けられる。
さらに、端部側軸受部５２の端部側（上側）には、シール部材４０が介装されている。
端部側軸受部５３は、雄ロータ２１の４３と同様に、２個のアンギュラ玉軸受５３ａ、５３ｂの背面組み合わせにより構成され、ナット５９ｂにより上方へ押し付けられる。 The end side bearing portion 52 is configured by a rear combination of two angular ball bearings 52a and 52b, similarly to the bearing portion 42 of the male rotor 21, and the angular ball bearings 52a and 52b are pressed downward by a nut 59a.
Further, a seal member 40 is interposed on the end side (upper side) of the end side bearing portion 52.
The end side bearing portion 53 is configured by a back combination of two angular ball bearings 53a and 53b, and is pressed upward by a nut 59b, like 43 of the male rotor 21.

また、雌ロータ３１側の回転軸３５には長管路５４及び短管路５５から構成される油供給路５６が形成され、さらに、油回収路５８を構成する間隙が回転軸３５と軸保持体３８との間に形成されている。
因みに、回転軸２５、３５の軸径は同じであり、また、端部側軸受部４２、５２及び基部側軸受部４３、５３は同じ仕様のものを使用している。 An oil supply path 56 composed of a long pipe path 54 and a short pipe path 55 is formed on the rotating shaft 35 on the female rotor 31 side, and a gap constituting the oil recovery path 58 is axially held by the rotating shaft 35. It is formed between the body 38.
Incidentally, the shaft diameters of the rotary shafts 25 and 35 are the same, and the end side bearing portions 42 and 52 and the base side bearing portions 43 and 53 have the same specifications.

ここで、雄ロータ２１について詳述すると、図４に示されるように、雄ロータ２１は５本の歯２４を備えており、回転軸２５の軸芯方向から見て隣合う歯２４の間隔は夫々等間隔となっている。
また、雄ロータ２１における歯２４は、雄ロータ２１の上端側から下端側へ向けて螺旋状に形成されている。
そして、歯２４は、図２に示されるように、上端側から下端側へ向かうのにしたがい歯２４のリード角が減少している。 Here, the male rotor 21 will be described in detail. As shown in FIG. 4, the male rotor 21 includes five teeth 24, and the interval between adjacent teeth 24 when viewed from the axial direction of the rotating shaft 25 is as follows. Each is equally spaced.
Further, the teeth 24 in the male rotor 21 are formed in a spiral shape from the upper end side to the lower end side of the male rotor 21.
As shown in FIG. 2, the lead angle of the teeth 24 decreases as the teeth 24 move from the upper end side toward the lower end side.

他方、雌ロータ３１における歯溝３４は、図４のとおり雄ロータ２１の歯２４に対応するように形成されており、歯溝３４の数は６個となっている。
従って、雄ロータ２１が雌ロータ３１よりも歯数が小さくなっているので、同期回転した場合には、雄ロータ２１の方の回転数が雌ロータ３１の方の回転数より大きくなり、雌ロータ３１の方の回転数が雄ロータ２１の方の回転数より小さくなる。
このように、各ロータ２１、３１は徐変タイプあるいは徐変式と称されるスクリュー型ロータとなっている。 On the other hand, the tooth grooves 34 in the female rotor 31 are formed so as to correspond to the teeth 24 of the male rotor 21 as shown in FIG. 4, and the number of tooth grooves 34 is six.
Accordingly, since the male rotor 21 has a smaller number of teeth than the female rotor 31, when the male rotor 21 rotates synchronously, the rotational speed of the male rotor 21 becomes larger than the rotational speed of the female rotor 31, and the female rotor The rotational speed of 31 is smaller than the rotational speed of the male rotor 21.
Thus, each rotor 21 and 31 is a screw type rotor called a gradual change type or a gradual change type.

ところで、雄ロータ２１の回転軸２５は下部ハウジング１３を貫通し、回転軸２５の下端は突出端としてギヤケース１８内に突出しているが、この回転軸２５のギヤケース１８内の位置には、同期ギヤ４７が取り付けられている。
一方、雌ロータ３１の回転軸３５も同様に下部ハウジング１３を貫通し、回転軸３５の下端は突出端としてギヤケース１８内に突出しているが、この回転軸３５のギヤケース１８内の位置には、同期ギヤ５７が取り付けられており、両同期ギヤ４７、５７は互いに噛合する状態にある。 By the way, the rotating shaft 25 of the male rotor 21 penetrates the lower housing 13 and the lower end of the rotating shaft 25 protrudes into the gear case 18 as a protruding end. 47 is attached.
On the other hand, the rotating shaft 35 of the female rotor 31 similarly penetrates the lower housing 13 and the lower end of the rotating shaft 35 protrudes into the gear case 18 as a protruding end. A synchronous gear 57 is attached, and the two synchronous gears 47 and 57 are in mesh with each other.

そして、雄ロータ２１側の同期ギヤ４７には噛合する中間ギヤ５０がギヤケース１８内に備えられ、この中間ギヤ５０は駆動モータ１７の駆動軸１９に備えられる駆動ギヤ２０とギヤケース１８内において噛合している。
そして、両同期ギヤ４７、５７が収容されるギヤケース１８内の下端部には、油貯留空間を構成する油貯留室６１が形成されており、この油貯留室６１に潤滑油６２が貯留されている。 An intermediate gear 50 that meshes with the synchronous gear 47 on the male rotor 21 side is provided in the gear case 18, and this intermediate gear 50 meshes with the drive gear 20 provided on the drive shaft 19 of the drive motor 17 in the gear case 18. ing.
And the oil storage chamber 61 which comprises oil storage space is formed in the lower end part in the gear case 18 in which both synchronous gears 47 and 57 are accommodated, The lubricating oil 62 is stored in this oil storage chamber 61. Yes.

回転軸２５の下端が突出するギヤケース１８の底板部１８ａには、円筒状の突起部６３が内側に向けて形成されており、図５に示すように、この突起部６３には有底丸孔６３ａが形成されている。
そして、この有底丸孔６３ａに油供給手段としてのトロコイド式の給油ポンプ７０が取り付けられている。
給油ポンプ７０は内歯歯車で形成されるアウターロータ７２の内側に、外歯歯車で形成されるインナーロータ７１が取り付けられた構造をしており、アウターロータ７２の外周面は、有底丸孔６３ａに嵌合し回転可能となっており、又、インナーロータ７１の貫通孔７１ａに回転軸２５の軸端部が嵌め合い固定されている。 A cylindrical projection 63 is formed on the bottom plate portion 18a of the gear case 18 from which the lower end of the rotary shaft 25 protrudes, and as shown in FIG. 63a is formed.
And the trochoid type oil supply pump 70 as an oil supply means is attached to this bottomed round hole 63a.
The oil pump 70 has a structure in which an inner rotor 71 formed of an external gear is attached to an inner side of an outer rotor 72 formed of an internal gear, and the outer peripheral surface of the outer rotor 72 has a bottomed round hole. The shaft end portion of the rotary shaft 25 is fitted and fixed to the through hole 71a of the inner rotor 71.

そして、インナーロータ７１とアウターロータ７２の中心は偏心しており、インナーロータ７１が回転駆動されると、これによりアウターロータ７２が回転し、潤滑油６２が両ロータ間に挟まれて搬送される。
また、インナーロータ７１及びアウターロータ７２の上部を上カバー７３で覆う構造となっている。
また、給油ポンプ７０には、油吸入部７５と油吐出部７６が形成されており、油吸入部７５は油貯留室６１に連通し、回転軸２５の回転により油貯留室６１に貯留されている潤滑油６２をポンプ側に吸い込む。
また、油吐出部７６は回転軸２５内に設けられている油供給路４６に案内路７７を介して連通されており、油吐出部７６より吐出された潤滑油６２を油供給路４６に供給できるようになっている。 The centers of the inner rotor 71 and the outer rotor 72 are eccentric. When the inner rotor 71 is rotationally driven, the outer rotor 72 is rotated thereby, and the lubricating oil 62 is sandwiched between the two rotors and conveyed.
Further, the upper cover 73 covers the upper portions of the inner rotor 71 and the outer rotor 72.
The oil supply pump 70 is formed with an oil suction part 75 and an oil discharge part 76. The oil suction part 75 communicates with the oil storage chamber 61 and is stored in the oil storage chamber 61 by the rotation of the rotary shaft 25. The lubricating oil 62 is sucked into the pump side.
The oil discharge part 76 is connected to an oil supply path 46 provided in the rotary shaft 25 via a guide path 77, and the lubricating oil 62 discharged from the oil discharge part 76 is supplied to the oil supply path 46. It can be done.

一方、図２に示すように、回転軸３５の下端が突出するギヤケース１８の底板部１８ａには、円筒状の突起部６４が内側に向けて形成されており、この突起部６４には有底丸孔６４ａが形成されている。
そして、この有底丸孔６４ａにトロコイド式の給油ポンプ８０が取り付けられている。
給油ポンプ８０の詳細構成は図示しないが上記給油ポンプ７０と同等であり、インナーロータ８１とアウターロータ８２を有し、アウターロータ８２の外周面は、有底丸孔６４ａに嵌合し回転可能となっており、又、インナーロータ８１は回転軸３５と連結されている。
また、インナーロータ８１及びアウターロータ８２の上部を上カバー８３が覆っている。
そして、インナーロータ８１が回転駆動されると、これによりアウターロータ８２が回転し、潤滑油６２が両ロータ８１、８２間に挟まれて圧送される。
また、図示しないが油貯留室６１に連結された油吸入部と、案内路８７を通して油供給路５６に連結された油吐出部が給油ポンプ８０には形成されている。 On the other hand, as shown in FIG. 2, a cylindrical projection 64 is formed on the bottom plate portion 18a of the gear case 18 from which the lower end of the rotary shaft 35 protrudes, and the projection 64 has a bottom. A round hole 64a is formed.
A trochoid oil supply pump 80 is attached to the bottomed round hole 64a.
Although the detailed configuration of the oil pump 80 is not shown, it is equivalent to the oil pump 70, and has an inner rotor 81 and an outer rotor 82. The outer peripheral surface of the outer rotor 82 is fitted into the bottomed round hole 64a and is rotatable. Further, the inner rotor 81 is connected to the rotating shaft 35.
The upper cover 83 covers the upper portions of the inner rotor 81 and the outer rotor 82.
When the inner rotor 81 is rotationally driven, the outer rotor 82 is thereby rotated, and the lubricating oil 62 is sandwiched between the rotors 81 and 82 and fed by pressure.
Although not shown, an oil suction part connected to the oil storage chamber 61 and an oil discharge part connected to the oil supply path 56 through the guide path 87 are formed in the oil supply pump 80.

ところでこの実施形態に係る真空ポンプ１０では、ギヤケース１８に貯留される潤滑油６２を冷却する工夫が施されている。
ギヤケース１８の底板部１８ａ内には、冷却流体としての冷却水を一方から他方へ向けて通す複数の冷却水通路８８が形成されている。
冷却水通路８８は、冷却水を通すことによりギヤケース１８内に貯留された潤滑油６２を冷却するための通路であり、冷却流体としての冷却水により潤滑油６２を冷却する冷却手段である。
冷却水通路８８の上流側は、流量変更手段としての電磁弁９１を備えた上流側冷却水配管８９と接続され、下流側は下流側冷却配管９０と接続されている。
電磁弁９１は、制御手段としての制御器９２の制御に従い弁開閉を行う開閉弁である。
制御器９２は、ギヤケース１８内の潤滑油６２の温度を直接測定する温度センサ９３と接続されている。
制御器９２は、ギヤケース１８内の潤滑油６２の温度を一定にするために、温度センサ９３による検知信号に基づいて電磁弁９１の開閉制御を行う。 Incidentally, in the vacuum pump 10 according to this embodiment, a device for cooling the lubricating oil 62 stored in the gear case 18 is provided.
In the bottom plate portion 18a of the gear case 18, a plurality of cooling water passages 88 are formed through which cooling water as a cooling fluid passes from one side to the other.
The cooling water passage 88 is a passage for cooling the lubricating oil 62 stored in the gear case 18 by passing the cooling water, and is a cooling means for cooling the lubricating oil 62 with the cooling water as a cooling fluid.
The upstream side of the cooling water passage 88 is connected to an upstream cooling water pipe 89 provided with an electromagnetic valve 91 as a flow rate changing means, and the downstream side is connected to a downstream cooling pipe 90.
The electromagnetic valve 91 is an open / close valve that opens and closes according to the control of a controller 92 as a control means.
The controller 92 is connected to a temperature sensor 93 that directly measures the temperature of the lubricating oil 62 in the gear case 18.
The controller 92 performs opening / closing control of the electromagnetic valve 91 based on a detection signal from the temperature sensor 93 in order to keep the temperature of the lubricating oil 62 in the gear case 18 constant.

次に、この実施形態に係る真空ポンプ１０の作用について説明する。
まず、駆動モータ１７が回転されると、駆動モータ１７の回転力は駆動ギヤ２０、中間ギヤ５０を介して雄ロータ２１側の同期ギヤ４７に伝達される。
同期ギヤ４７の回転により、同期ギヤ５７は同期ギヤ４７と同期回転し、回転軸２５、３５とともに各ロータ２１、３１が回転する。
両ロータ２１、３１の回転により雄ロータ２１の歯２４と雌ロータ３１の歯溝３４が噛み合い、吸入口１５から圧縮性流体が作動室内に吸引される。
作動室に吸引された圧縮性流体は両ロータ２１、３１により圧縮されつつ吐出口１６へ向けて移送されて吐出口１６から吐出される。
部屋あるいは容器などの閉空間と吸入口１５が接続されている場合は、これらの閉空間の雰囲気を真空状態とすることができる。 Next, the operation of the vacuum pump 10 according to this embodiment will be described.
First, when the drive motor 17 is rotated, the rotational force of the drive motor 17 is transmitted to the synchronous gear 47 on the male rotor 21 side via the drive gear 20 and the intermediate gear 50.
Due to the rotation of the synchronization gear 47, the synchronization gear 57 rotates in synchronization with the synchronization gear 47, and the rotors 21 and 31 rotate together with the rotation shafts 25 and 35.
As the rotors 21 and 31 rotate, the teeth 24 of the male rotor 21 and the tooth grooves 34 of the female rotor 31 mesh with each other, and the compressive fluid is sucked into the working chamber from the suction port 15.
The compressible fluid sucked into the working chamber is transported toward the discharge port 16 while being compressed by both the rotors 21 and 31 and is discharged from the discharge port 16.
When the closed space such as a room or a container and the suction port 15 are connected, the atmosphere of these closed spaces can be in a vacuum state.

真空ポンプ１０が運転状態にあるときは、回転軸２５、３５は互いに反対方向へ高速回転されている。
回転軸２５、３５の軸端部に取り付けられた給油ポンプ７０、８０のポンプ作用により、油貯留室６１に貯留されている潤滑油６２をそれぞれの油吸入部より吸入し、それぞれの油吐出部より吐出する。
吐出された潤滑油６２は、それぞれの油吐出部と連通された案内路７７、８７を通じて回転軸２５、３５の長管路４４、５４の下端からそれぞれ流れ込み、短管路４５、５５を通過して端部側軸受部４２、５２の下側へ達する。 When the vacuum pump 10 is in an operating state, the rotary shafts 25 and 35 are rotated at high speed in opposite directions.
The lubricating oil 62 stored in the oil storage chamber 61 is sucked from the respective oil suction portions by the pump action of the oil supply pumps 70 and 80 attached to the shaft end portions of the rotary shafts 25 and 35, and the respective oil discharge portions. Discharge more.
The discharged lubricating oil 62 flows from the lower ends of the long pipes 44 and 54 of the rotating shafts 25 and 35 through the guide paths 77 and 87 communicated with the respective oil discharge parts, and passes through the short pipes 45 and 55. And reaches the lower side of the end side bearing portions 42 and 52.

端部側軸受部４２、５２の下側に達した潤滑油６２は油回収路４８、５８を通り下方へ向かうが、このときに回転軸２５、３５及び軸保持体２８、３８を冷却する。
下方へ向かう潤滑油６２は回転軸２５、３５及び軸保持体２８、３８の冷却を行うことで、回転軸２５、３５と軸保持体２８、３８との温度差が抑制される。
潤滑油６２は、回転軸２５、３５及び軸保持体２８、３８の冷却を行った後、ギヤケース１８内の油貯留室６１に回収される。
そして、再び油貯留室６１より給油ポンプ７０、８０へ移送され、上記と同じ動作を繰り返す。
なお、油貯留室６１に回収された潤滑油６２は、回収途中で同期ギヤ４７、５７を経由することによって、同期ギヤ４７、５７の潤滑も行う。 The lubricating oil 62 that has reached the lower side of the end side bearing portions 42 and 52 passes downward through the oil recovery passages 48 and 58, and at this time, the rotary shafts 25 and 35 and the shaft holders 28 and 38 are cooled.
The lubricating oil 62 directed downward cools the rotary shafts 25 and 35 and the shaft holders 28 and 38, thereby suppressing a temperature difference between the rotary shafts 25 and 35 and the shaft holders 28 and 38.
The lubricating oil 62 is recovered in the oil storage chamber 61 in the gear case 18 after cooling the rotary shafts 25 and 35 and the shaft holders 28 and 38.
And it is again transferred to the oil supply pumps 70 and 80 from the oil storage chamber 61, and the same operation as described above is repeated.
The lubricating oil 62 recovered in the oil storage chamber 61 also lubricates the synchronous gears 47 and 57 by passing through the synchronous gears 47 and 57 during the recovery.

ところで、ギヤケース１８内に貯留された潤滑油６２は、冷却水通路８８を通る冷却水により冷却される。
さらに、この実施形態では、給油ポンプ７０、８０により供給される潤滑油６２の温度を一定に保つように冷却水を用いて潤滑油６２を冷却する。
具体的には、予め潤滑油６２の冷却温度を設定しておき、温度センサ９３により潤滑油６２の温度を監視しつつ、潤滑油６２の温度を一定に保つように、制御器９２により電磁弁９１の開閉し、冷却水通路８８へ冷却水を流したり、遮断したりする。
つまり、潤滑油６２の温度が高くなりそうな場合には、電磁弁９１を開き、冷却水を冷却水通路８８に通して、ギヤケース１８内の潤滑油６２の温度上昇を防止する。
また、潤滑油６２の温度が低くなりそうな場合には、電磁弁９１を閉じて冷却水通路８８に冷却水を通さないようし、冷却水による潤滑油６２の冷却を行わないようにする。
この場合、回収される潤滑油６２が持つ熱により貯留された潤滑油６２の温度低下が妨げられる。 By the way, the lubricating oil 62 stored in the gear case 18 is cooled by the cooling water passing through the cooling water passage 88.
Furthermore, in this embodiment, the lubricating oil 62 is cooled using cooling water so that the temperature of the lubricating oil 62 supplied by the oil supply pumps 70 and 80 is kept constant.
Specifically, the cooling temperature of the lubricating oil 62 is set in advance, and the temperature of the lubricating oil 62 is monitored by the temperature sensor 93, and the electromagnetic valve is controlled by the controller 92 so as to keep the temperature of the lubricating oil 62 constant. 91 is opened and closed, and the cooling water is allowed to flow into the cooling water passage 88 or shut off.
That is, when the temperature of the lubricating oil 62 is likely to rise, the solenoid valve 91 is opened and the cooling water is passed through the cooling water passage 88 to prevent the temperature of the lubricating oil 62 in the gear case 18 from rising.
When the temperature of the lubricating oil 62 is likely to be lowered, the electromagnetic valve 91 is closed so that the cooling water does not pass through the cooling water passage 88 and the cooling oil 62 is not cooled by the cooling water.
In this case, the temperature drop of the stored lubricating oil 62 is prevented by the heat of the recovered lubricating oil 62.

一定の温度を保つ潤滑油６２を油回収路４８、５８に通すことにより回転軸２５、３５と軸保持体２８、３８との温度差が抑制され、回転軸２５、３５の熱膨張が規制される。
これにより、軸保持体２８、３８に対する回転軸２５、３５のスラスト方向への位置ずれが抑制され、各軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂにおける回転軸２５、３５の位置ずれに伴う荷重負荷の発生が抑制される。 By passing the lubricating oil 62 maintaining a constant temperature through the oil recovery passages 48 and 58, the temperature difference between the rotating shafts 25 and 35 and the shaft holders 28 and 38 is suppressed, and the thermal expansion of the rotating shafts 25 and 35 is restricted. The
As a result, the displacement in the thrust direction of the rotary shafts 25 and 35 with respect to the shaft holders 28 and 38 is suppressed, and the rotary shafts 25 and 35 in the respective bearings 42a, 42b, 43a, 43b, 52a, 52b, 53a and 53b. Occurrence of a load due to displacement is suppressed.

この実施形態に係る真空ポンプ１０によれば以下の効果を奏する。
（１）制御器９２により流量が制御された冷却水は、ギヤケース１８内の潤滑油６２の温度を直接測定する温度センサ９３に基づいて、油貯留空室６１に貯留された潤滑油６２が一定の温度に保たれるように、潤滑油６２を冷却するから、温度が一定に保たれた潤滑油６２を油回収路４８、５８に通すことにより、回転軸２５、３５及び軸保持体２８、３８を冷却することができ、回転軸２５、３５及び軸保持体２８、３８間の温度差の発生を抑制することができる。
（２）回転軸２５、３５を軸支するアンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂの内輪及び外輪が固定されて、それぞれ２つのアンギュラ玉軸受の組み合わせとなっており、各軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂのスラスト方向への移動が許容されない場合であっても、回転軸２５、３５及び軸保持体２８、３８間の温度差の発生が抑制されることにより、軸保持体２８、３８に対する回転軸２５、３５のスラスト方向への位置ずれを招く熱膨張を抑制することができる。このため、各軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂにおける回転軸２５、３５の位置ずれに伴う荷重負荷の発生を抑制することが可能となる。 The vacuum pump 10 according to this embodiment has the following effects.
(1) The cooling water whose flow rate is controlled by the controller 92 is a constant amount of the lubricating oil 62 stored in the oil storage space 61 based on a temperature sensor 93 that directly measures the temperature of the lubricating oil 62 in the gear case 18. Since the lubricating oil 62 is cooled so as to be maintained at the temperature of the rotary shaft 25, 35 and the shaft holder 28, the lubricating oil 62 maintained at a constant temperature is passed through the oil recovery passages 48, 58. 38 can be cooled, and the occurrence of a temperature difference between the rotary shafts 25 and 35 and the shaft holders 28 and 38 can be suppressed.
(2) The inner and outer rings of the angular ball bearings 42a, 42b, 43a, 43b, 52a, 52b, 53a, 53b that pivotally support the rotary shafts 25, 35 are fixed to form a combination of two angular ball bearings. Even if the bearings 42a, 42b, 43a, 43b, 52a, 52b, 53a, 53b are not allowed to move in the thrust direction, the temperature difference between the rotary shafts 25, 35 and the shaft holders 28, 38. By suppressing the occurrence of this, it is possible to suppress the thermal expansion that causes the displacement of the rotary shafts 25 and 35 in the thrust direction with respect to the shaft holders 28 and 38. For this reason, it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of the load load accompanying the position shift of the rotating shafts 25 and 35 in each bearing 42a, 42b, 43a, 43b, 52a, 52b, 53a, 53b.

（３）各軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂにおける回転軸２５、３５の位置ずれに伴う荷重負荷の発生を抑制することが可能となることから、各軸受の信頼性が向上し、真空ポンプ１０の消費電力も低減できる。
（４）各軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂにおける回転軸２５、３５の位置ずれに伴う荷重負荷の発生を抑制することが可能となることから、端部側軸受部４２、５２と基部側軸受部４３、５３との間の距離を大きく設定することができるなど、真空ポンプ１０における回転軸２５、３５の軸支に対する自由度が向上する。 (3) Since each bearing 42a, 42b, 43a, 43b, 52a, 52b, 53a, 53b can be restrained from generating a load due to the displacement of the rotary shaft 25, 35, the reliability of each bearing. And the power consumption of the vacuum pump 10 can be reduced.
(4) Since it becomes possible to suppress the generation of a load due to the displacement of the rotary shafts 25 and 35 in the bearings 42a, 42b, 43a, 43b, 52a, 52b, 53a, 53b, the end side bearings The degree of freedom with respect to the support of the rotary shafts 25 and 35 in the vacuum pump 10 is improved, for example, the distance between the portions 42 and 52 and the base-side bearing portions 43 and 53 can be set large.

（５）回転軸２５、３５を軸支するアンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂの内輪及び外輪が固定されるから、回転軸２５、３５の横振れや縦振れを防止することができ、低速回転はもとより高速回転をしても真空ポンプ１０における振動や騒音は抑制される。
（６）端部側軸受部４２、５２の下側にて潤滑油６２を油回収路４８、５８へ供給するようにしたから、油回収路４８、５８に供給される潤滑油６２は、端部側軸受部４２、５２の摺動熱の影響を受けにくくなり、油回収路４８、５８における潤滑油６２の温度管理が容易となる。
（７）各油循環用通路を循環し油貯留室６１に回収される潤滑油６２は、回収途中で同期ギヤ４７、５７を経由することによって、同期ギヤ４７、５７の潤滑も行うことができる。 (5) Since the inner and outer rings of the angular ball bearings 42a, 42b, 43a, 43b, 52a, 52b, 53a, 53b that support the rotary shafts 25, 35 are fixed, the lateral deflection and vertical movement of the rotary shafts 25, 35 are fixed. Vibration can be prevented, and vibration and noise in the vacuum pump 10 are suppressed even when rotating at a high speed as well as at a low speed.
(6) Since the lubricating oil 62 is supplied to the oil recovery passages 48 and 58 below the end side bearing portions 42 and 52, the lubricating oil 62 supplied to the oil recovery passages 48 and 58 is It becomes difficult to be affected by the sliding heat of the part-side bearing portions 42 and 52, and the temperature management of the lubricating oil 62 in the oil recovery passages 48 and 58 becomes easy.
(7) The lubricating oil 62 that circulates through each oil circulation passage and is collected in the oil storage chamber 61 can also lubricate the synchronous gears 47 and 57 by passing through the synchronous gears 47 and 57 during the collection. .

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○ 上記の実施形態では、給油ポンプをトロコイドポンプとして説明したが、トロコイドポンプに代えてギヤポンプを用いても構わない。
○ 上記の実施形態では、ロータの歯又は歯溝のリード角が上端側から下端側へ向かうのに従い減少する徐変タイプのロータを備える真空ポンプとしたが、ロータの歯又は歯溝のリード角が一定のロータを備える真空ポンプとしてもよい。 In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various change is possible within the range of the meaning of invention, For example, you may change as follows.
In the above embodiment, the oil supply pump has been described as a trochoid pump. However, a gear pump may be used instead of the trochoid pump.
○ In the above embodiment, the vacuum pump is provided with a gradually changing type rotor in which the lead angle of the rotor teeth or tooth grooves decreases from the upper end side toward the lower end side. It is good also as a vacuum pump provided with a fixed rotor.

○ 上記の実施形態では、端部側軸受部及び基部側軸受部を複列で２つのアンギュラ玉軸受の背面組み合わせとしたが、正面組み合わせ、又は並列組み合わせでもよい。また、端部側軸受部及び基部側軸受部はアンギュラ玉軸受に限らず、一般的な深みぞ式のころがり軸受を用いてもよい。さらに、ころがり軸受の数も特に限定されず、上記実施形態を３つ以上のアンギュラ玉軸受の組み合わせとしてもよい。なお、軸保持体に対する回転軸の横振れ防止のためにはアンギュラ玉軸受の背面組み合わせが好ましい。
○ 上記の実施形態では、開閉切替型の電磁弁としたが、電磁弁に代えてサーモスタットを用いてもよく、あるいは、比例制御により弁の開度調整が可能な流量制御弁としてもよい。 In the above embodiment, the end-side bearing portion and the base-side bearing portion are the back combination of two angular ball bearings in a double row, but a front combination or a parallel combination may be used. Further, the end side bearing portion and the base side bearing portion are not limited to the angular ball bearing, and a general deep groove type rolling bearing may be used. Further, the number of rolling bearings is not particularly limited, and the above embodiment may be a combination of three or more angular ball bearings. In order to prevent lateral rotation of the rotating shaft with respect to the shaft holder, a combination of the back surfaces of the angular ball bearings is preferable.
In the above embodiment, an open / close switching type electromagnetic valve is used, but a thermostat may be used instead of the electromagnetic valve, or a flow control valve capable of adjusting the opening of the valve by proportional control may be used.

○ 上記の実施形態では、端部側軸受部の下側において、潤滑油を油回収路へ供給するようにしたが、端部側軸受部に対する潤滑油の供給を妨げることを意味しない。つまり、端部側軸受部の上側から潤滑油を供給する短管路を設け、端部側軸受部の潤滑を行い、油回収路へ潤滑油を通すようにしてもよい。この場合、潤滑油は端部側軸受部の摺動熱の影響を受けるが、この摺動熱の影響を見込んで予め潤滑油を冷却することにより、摺動熱の影響を軽減すれば、ほぼ同等の効果を得ることができる。
○ 上記の実施形態では、雄ロータ側の軸保持体と雌ロータ側の軸保持体は基部側において一体化されているとしたが、両軸保持体を互いに完全な別部材としてもよく、この場合、両軸保持体を別部材とすることにより、軸保持体の製作及び真空ポンプの組立が容易となる。
○ 上記の実施形態では、スクリュー式流体機械をスクリュー型真空ポンプとして説明したが、スクリュー型圧縮機に本発明を適用してもよい。 In the above embodiment, the lubricating oil is supplied to the oil recovery path below the end side bearing portion. However, this does not mean that the supply of the lubricating oil to the end side bearing portion is hindered. That is, a short pipe for supplying the lubricating oil from the upper side of the end side bearing portion may be provided, the end side bearing portion may be lubricated, and the lubricating oil may be passed through the oil recovery path. In this case, the lubricating oil is affected by the sliding heat of the end side bearing portion, but if the influence of the sliding heat is reduced by preliminarily cooling the lubricating oil in anticipation of the sliding heat effect, The same effect can be obtained.
○ In the above embodiment, the shaft holder on the male rotor side and the shaft holder on the female rotor side are integrated on the base side. However, both shaft holders may be completely separate members. In this case, making both shaft holders separate members facilitates the manufacture of the shaft holder and the assembly of the vacuum pump.
In the above embodiment, the screw type fluid machine is described as a screw type vacuum pump, but the present invention may be applied to a screw type compressor.

本発明の実施形態に係る真空ポンプの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the vacuum pump which concerns on embodiment of this invention. 図１におけるＡ−Ａ線の矢視断面図である。It is arrow sectional drawing of the AA line in FIG. 真空ポンプにおける端部軸受部及び基部側軸受部を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the edge part bearing part and base part bearing part in a vacuum pump. 図１におけるＢ−Ｂ線の矢視断面図である。It is arrow sectional drawing of the BB line in FIG. 図１における給油ポンプ部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the oil supply pump part in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 真空ポンプ
２１ 雄ロータ
２５、３５ 回転軸
２８、３８ 軸保持体
３１ 雌ロータ
４２、５２ 端部側軸受部
４２ａ、４２ｂ アンギュラ玉軸受（雄ロータ、端部側軸受部）
４３ａ、４３ｂ アンギュラ玉軸受（雄ロータ、基部側軸受部）
４３、５３ 基部側軸受部
４６、５６ 油供給路
４８、５８ 油回収路
５２ａ、５２ｂ アンギュラ玉軸受（雌ロータ、端部側軸受部）
５３ａ、５３ｂ アンギュラ玉軸受（雌ロータ、基部側軸受部）
６１ 油貯留室
６２ 潤滑油
７０、８０ トロコイドポンプ
８８ 冷却水通路
９１ 電磁弁
９２ 制御器
９３ 温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vacuum pump 21 Male rotor 25, 35 Rotary shaft 28, 38 Shaft holder 31 Female rotor 42, 52 End side bearing part 42a, 42b Angular contact ball bearing (male rotor, end side bearing part)
43a, 43b Angular contact ball bearing (male rotor, base side bearing)
43, 53 Base side bearing portions 46, 56 Oil supply passages 48, 58 Oil recovery passages 52a, 52b Angular contact ball bearings (female rotor, end side bearing portions)
53a, 53b Angular contact ball bearing (female rotor, base side bearing)
61 Oil storage chamber 62 Lubricating oil 70, 80 Trochoid pump 88 Cooling water passage 91 Electromagnetic valve 92 Controller 93 Temperature sensor

Claims (2)

相互に噛合される一対のスクリュー状のロータを収容するハウジングと、前記ロータと同軸に連結される回転軸と、前記ハウジング内に突設される筒状の軸保持体とを備え、前記軸保持体が備える貫通孔の基部側に装着される基部側軸受部と、前記貫通孔の端部側に装着される端部側軸受部とにより前記回転軸を軸支し、前記ハウジング外へ突出する前記回転軸の突出端付近に同期ギヤを夫々設け、前記同期ギヤが収容されるギヤケースを備えるとともに、前記ギヤケース内に形成された油貯留空間に潤滑油を貯留可能とし、冷却流体により該潤滑油を冷却する冷却手段と、前記冷却流体の流量を制御する流量変更手段とを有したスクリュー式流体機械において、
前記両軸受部はスラスト方向に固定され、
前記油貯留空間内には、前記潤滑油の温度を検知する温度センサを設け、該温度センサによって検知された潤滑油の温度を一定に保つように前記流量変更手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とするスクリュー式流体機械。 A shaft housing comprising: a housing that houses a pair of screw-shaped rotors that mesh with each other; a rotary shaft that is coaxially coupled to the rotor; and a cylindrical shaft holder that projects from the housing. The rotating shaft is pivotally supported by the base side bearing portion mounted on the base side of the through hole provided in the body and the end side bearing portion mounted on the end side of the through hole, and protrudes out of the housing. Synchronous gears are provided in the vicinity of the protruding ends of the rotating shafts, respectively, and provided with gear cases in which the synchronous gears are accommodated. The lubricating oil can be stored in an oil storage space formed in the gear case, and the lubricating oil A screw-type fluid machine having cooling means for cooling the cooling fluid and flow rate changing means for controlling the flow rate of the cooling fluid.
The bearing parts are fixed in the thrust direction,
A temperature sensor for detecting the temperature of the lubricating oil is provided in the oil storage space, and a control means for controlling the flow rate changing means is provided so as to keep the temperature of the lubricating oil detected by the temperature sensor constant. A screw-type fluid machine characterized by that. 前記基部側軸受部及び前記端部側軸受部は少なくとも２つのアンギュラ玉軸受の組み合わせにより構成されていることを特徴とする請求項１記載のスクリュー式流体機械。 The screw-type fluid machine according to claim 1, wherein the base-side bearing portion and the end-side bearing portion are configured by a combination of at least two angular ball bearings.
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