JP3135569B2 - 乾式運転型の真空ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、乾式運転型の真空ポンプであって、鉛直方
向に配置された少なくとも１つの軸を備えており、軸
が、上方に向かって開放しているポット形部材内に位置
している潤滑されるころがり軸受を用いて、上側の軸受
シールド内において支承されている形式のものに関す
る。

「乾式運転型」の真空ポンプは、排出室が潤滑剤及び
／又はシール剤を有していない形式のポンプである。こ
のような真空ポンプの利点は、該真空ポンプが完全に炭
化水素を含まない真空を生ぜしめることができるという
ことにある。しかしながら、排出室内において回転する
ピストンを保持している軸のための軸受における潤滑
は、省くことが不可能である。従って乾式運転型のポン
プでは、排出室に対して軸受室を確実かつ有効に隔離す
ることが必要である。ポンプの片側において軸は伝動装
置ケーシングの中にまで延在しており、この伝動装置ケ
ーシング内には、回転運動を同期化する伝動装置が配置
されている。さらにまた、オイルを含有する伝動装置室
を、隣接した排出室に対してシールすることも確実に保
証されていなくてはならない。

ヨーロッパ特許公開第290662号明細書には、冒頭に述
べた形式の乾式運転型の２軸式真空ポンプが開示されて
いる。この公知の構成では、上側の軸受室を隣接する排
出室から切り離すために、軸の上端部に、上方に向かっ
て開放しているポット形部材が設けられており、そして
このポット形部材が、軸受から流出した軸受グリスを捕
捉するようになっている。ポット形部材の内部に位置し
ているころがり軸受は、回転する外レースを有してい
て、この外レースはポット形部材の内壁に支持されてい
る。静止している内レースは、ポット形部材に入り込ん
でいるケーシング固定の基部に支持されている。この公
知の解決策では、汎用の軸受との比較において、軸自体
と軸と共に回転する軸受レースとの間に、別体の構成部
材が設けられているので、正確な軸案内を損なうおそれ
のある付加的な継ぎ目箇所が存在している。

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の真空ポン
プを改良して、軸の上端部の範囲にポット形部材が設け
られているにもかかわらず、軸案内に関する上述のよう
な欠点を有していない真空ポンプを提供することであ
る。

この課題を解決するために本発明の構成では、軸上端
部にころがり軸受の下において固定されていて上方に向
かって開放しているポット形部材に、ケーシングに固定
されていて下方に向かって開放しているポット形部材が
配属されており、該ポット形部材の壁が、上方に向かっ
て開放している軸側のポット形部材に入り込んでいて、
該壁の内側にころがり軸受が、そのケーシング固定の軸
受レースで支持されている。

このような解決策には次のような利点がある。すなわ
ち本発明による真空ポンプでは、軸は、汎用の軸受にお
けるように、ころがり軸受の一緒に回転する内レースに
直に接触しており、つまり、軸案内を損なうような付加
的な構成部材もしくは継ぎ目箇所は存在しない。本発明
の別の利点としては、コンパクトな構造形式が得られる
ことを挙げることができる。それというのは本発明で
は、軸と共に回転するポット形部材の内側及び外側を、
ギャップシールを形成するために利用することができる
からである。本発明の対象では軸方向に互いに並んで位
置している（軸方向において相前後して位置しているの
ではない）２つのギャップシールのうちの内側に位置し
ているギャップシールが、回転するポット形部材の内側
に位置していることに基づいて、当該ギャップシールに
達する潤滑剤を、ポット形部材の内部に保持しておくこ
とが可能である。

本発明のその他の利点及び詳細は、以下において第１
図及び第２図に示された実施例を参照しながら説明す
る。

第１図は本発明による上側の軸受を備えた２軸式真空
ポンプ示す断面図、 第２図は本発明による軸受を拡大して示す断面図であ
る。

第１図に示されているポンプは、２つの軸2,3と３つ
のロータ対4,5;6,7;8,9とを備えた３段式の真空ポンプ
１である。ロータの軸方向長さは、吸込み側から圧力側
に向かって減じられている。回転ピストンは爪型式（No
rthey,例えばヨーロッパ特許出願公開第290662号明細書
参照）であり、シールド14〜17及びケーシングリング18
〜20によって形成されている排出室11,12,13内において
回転するようになっている。

軸2,3は鉛直方向に配置されている。このことは同様
に、ポンプケーシングのそばに配置されている駆動モー
タ22に対しても言える。下側の軸受シールド17の下にお
いて軸2,3には、同じ直径をもつ歯車23,24が設けられて
おり、これらの歯車23,24は、ローラ対4,5;6,7;8,9の運
動を同期化するために働く。駆動モータ22もまたその下
側に歯車25を有している。そして駆動結合は、歯車24,2
5と係合している別の歯車26によって生ぜしめられてい
る。

上側の軸受シールド14と下側の軸受シールド17とに
は、軸2,3がころがり軸受27を介して支持されている。
上側の軸受シールド14には、水平に配置された接続フラ
ンジ28が設けられており、この接続フランジ28はポンプ
の入口を形成している。入口通路31は端面側（開口32）
において第１段の排出室11に開口している。第１段の端
面側に配置された出口開口は、符号33で示されており、
接続通路34に通じている。シールド15に位置している接
続通路34は、第２段の入口開口35と接続している。軸受
シールド16は相応に構成されている。最下位（第３）の
ポンプ段の下には出口36が配置されており、この出口36
は端面側の出口開口37と接続している。

ポンプケーシングとモータとから成っている系の下に
は、オイルを含有する室40が設けられており、この室40
は共通の軸パンによって形成されている。この軸パンか
らは、図示されていない潤滑剤通路が、オイル潤滑を必
要とするポンプ箇所（軸受、歯車23〜26の係合部、軸シ
ールリング又はこれに類した箇所）に向かって延びてい
る。上側の軸端部の範囲における軸受27は、有利にはグ
リスによって潤滑されている。

３段式の２軸式真空ポンプの図示の実施例は水冷式で
ある。そのためにサイドシールド14,17には冷却水通路4
3,44が設けられている。冷却水入口及び冷却水出口はそ
れぞれ符号45,46で示されている。冷却水入口45は通路
系43,44の最下位の箇所に配置されているので、簡単な
冷却水排出が可能であり、かつ通路系43,44を完全に空
にすることが保証されている。

本発明による提案に相応して、上側の軸端部にはそれ
ぞれ、上方に向かって開放していて一緒に回転するポッ
ト形部材51が設けられており、このポット形部材51の底
部52を貫いて軸2,3が軸受室53に入り込んでいる。ポッ
ト形部材51には、ケーシング固定の下方に向かって開放
しているポット形部材54が配属されており、このポット
形部材54の壁55は、上方に向かって開放しているポット
形部材51内に入り込んでいて、ポット形部材54の蓋56は
軸受室53を閉鎖している。回転するポット形部材51の壁
57は、軸受シールド14及び、ケーシング固定の構成部材
54の壁55の外側と共に、それぞれギャップシール58,59
を形成しており（第２図参照）、これらのギャップシー
ル58,59については後で第２図を参照しながら詳しく説
明する。軸受27の軸受レース61,62は、軸2,3自体と、ケ
ーシング固定の構成部材54の壁55の内側とに支持されて
いる。下方に向かっては軸受室53はそれぞれ、半径方向
軸シールリング63によって閉鎖されている。

第２図に詳しく示された実施例から分かるように、ポ
ット形部材51は管片64を用いて軸2,3に密に被せ嵌めら
れている（シールリング65）。ポット底部52の上におい
て軸2,3は、ナット67が螺合するねじ山66を有してい
る。このように構成されていることによって、ロータを
備えた軸とポット形部材51とを緊締することが可能であ
る。ねじ山66の上において軸2,3は、減じられた直径を
有している。ねじ山66には、半径方向軸シールリング63
のための密に（シールリング68）軸2,3に被せ嵌められ
ているブシュ69と、軸受27の回転する内レース61とが接
続している。円板71とねじ72とを用いて、軸受レース61
及びブシュ69は軸2,3の上端部に固定されている。軸緊
締とは別個に行われる独立したこの固定形式に基づい
て、ロータの緊締を解離させることなしに、軸受27と半
径方向軸シールリング63とを交換することが可能であ
る。ポット形部材54はその上側部分（蓋56）で、ねじ60
を用いて軸受シールド14に固定されており、かつ軸受外
レース62のポジションを規定している。

ポット形部材51は、半径方向軸シールリング63の故障
時に、軸受27から流出する潤滑剤を捕捉するという課題
を担っている。ポット形部材51はその下側範囲に旋削に
よるアンダカット部74を備えており、このアンダカット
部は遠心力に基づいて、潤滑剤のための捕捉ポケットと
して働く。排出室4,5の方向において、軸方向に互いに
並んで位置しているギャップシール59,58が続けて設け
られており、両ギャップシール59,58によって確実な切
離しが保証されている。さらに付加的に、底部52及び管
片64の外側は、軸受シールド14内に押し嵌められたリン
グ75との間に間隙を形成しており、このような間隙によ
って、排出室4,5と軸受レース53との間における所望の
切離しが助成されている。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−302194（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−302193（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−302195（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−159090（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−19401（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−19402（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−147932（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−12651（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−50143（ＪＰ，Ｕ) 実公 平２−23836（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04C 23/00 - 29/10 331 F04B 39/04 F16C 35/067

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乾式運転型の真空ポンプ（１）であって、
   鉛直方向に配置された少なくとも１つの軸（2,3）を備
   えており、軸（2,3）が、該軸に固定されていて上方に
   向かって開放しているポット形部材（51）内に位置して
   いる潤滑されるころがり軸受（27）を用いて、上側の軸
   受シールド（14）内において支承されている形式のもの
   において、上方に向かって開放しているポット形部材
   （51）に、ケーシングに固定されていて下方に向かって
   開放しているポット形部材（54）が配属されており、該
   ポット形部材（54）の壁（55）が、上方に向かって開放
   しているポット形部材（51）に入り込んでいて、該壁
   （55）の内側にころがり軸受（27）が、そのケーシング
   固定の軸受レース（62）で支持されていることを特徴と
   する乾式運転型の真空ポンプ。
2. 【請求項２】軸（2,3）と共に回転するポット形部材（5
   1）の円筒形の壁の内側及び外側が、隣接した構成部
   材、つまり、ケーシング固定のポット形部材（54）の円
   筒形の壁（55）の外側及び軸受レース（14）と共に、ギ
   ャップシール（58,59）を形成している、請求項１記載
   の真空ポンプ。
3. 【請求項３】軸受室（53）が半径方向軸シールリング
   （63）を用いてシールされており、該半径方向軸シール
   リング（63）が、軸（2,3）とケーシング固定のポット
   形部材（54）の壁（55）とに支持されている、請求項１
   又は２記載の真空ポンプ。
4. 【請求項４】軸（2,3）の上端部における半径方向軸シ
   ールリング（63）ためのブシュ（63）と軸受（27）とを
   保持するための手段（71,72）が、軸（2,3）とロータと
   を緊締するための手段（66,67）とは別個に独立して設
   けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載
   の真空ポンプ。
5. 【請求項５】上方に向かって開放しているポット形部材
   （51）が軸（2,3）に緊締されている、請求項４記載の
   真空ポンプ。
6. 【請求項６】上方に向かって開放しているポット形部材
   （51）が下側範囲に、捕捉ポケットを形成している旋削
   によるアンダカット部（74）を備えている、請求項１か
   ら５までのいずれか１項記載の真空ポンプ。
7. 【請求項７】上方に向かって開放しているポット形部材
   （51）が、底部（52）に位置している管片（64）を用い
   て、密に軸（2,3）に保持されており、底部（52）及び
   ／又は管片（64）の外側が、ケーシング固定の構成部材
   （リング75）と共に、ギャップシールを形成している、
   請求項１から６までのいずれか１項記載の真空ポンプ。
8. 【請求項８】真空ポンプが、爪型のロータ対を備えた２
   軸式真空ポンプである、請求項１から７までのいずれか
   １項記載の真空ポンプ。