JP2002115688A - Cooling structure in vacuum pump - Google Patents

Cooling structure in vacuum pump

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JP2002115688A
JP2002115688A JP2000308856A JP2000308856A JP2002115688A JP 2002115688 A JP2002115688 A JP 2002115688A JP 2000308856 A JP2000308856 A JP 2000308856A JP 2000308856 A JP2000308856 A JP 2000308856A JP 2002115688 A JP2002115688 A JP 2002115688A
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JP
Japan
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oil
vacuum pump
housing
wall
cooling
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Application number
JP2000308856A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Morita
健一 森田
Tomoji Hashimoto
友次 橋本
Hitoshi Shoji
仁 正路
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently cool oil cooling a material to be cooled in a vacuum pump. SOLUTION: Gears 34, 35 are fixed while they mesh each other in protruding end parts of rotary shafts 19, 20 protruding into a gear housing 33. The rotary shafts 19, 20 are rotated in synchronization by the gears 34, 35. A thinned recessed part 473 is provided on an inner face of a bottom wall 472 of a peripheral wall 47 of the gear housing 33 storing the gears 34, 35. A cooling device 50 is attached to an outer face of a section of the bottom wall 472 corresponding to the thinned recessed part 473.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸の回転に基
づいてポンプ室内のガス移送体を動かし、前記ガス移送
体の動作によってガスを移送して吸引作用をもたらす真
空ポンプにおける冷却構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling structure for a vacuum pump which moves a gas transfer member in a pump chamber based on rotation of a rotating shaft and transfers gas by the operation of the gas transfer member to provide a suction effect. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平2−157490号広報、特開平
6−101674号公報に開示される真空ポンプでは、
隣合って2個で組をなすロータが噛合した状態で回転さ
れる。噛合しながら回転する2個のロータの回転動作
は、ガスを移送する。ロータの回転軸のうちの一方は、
モータから駆動力を得ており、他方の回転軸は歯車機構
を介して前記一方の回転軸から駆動力を得ている。
2. Description of the Related Art In a vacuum pump disclosed in JP-A-2-157490 and JP-A-6-101677,
Two adjacent rotors are rotated in a meshed state. The rotating operation of the two rotors rotating while meshing transfers gas. One of the rotation axes of the rotor is
The driving force is obtained from the motor, and the other rotating shaft receives the driving force from the one rotating shaft via a gear mechanism.

【0003】歯車機構を収容するハウジング内には潤滑
油が貯留されており、この貯留油が歯車機構を潤滑す
る。この潤滑油がポンプ室へ洩れ出ないようにするた
め、歯車機構の収容室とポンプ室とを隔てるハウジング
壁を貫通する回転軸の貫通部位とハウジング壁との間に
リップシールが設けられている。
[0003] Lubricating oil is stored in a housing that houses the gear mechanism, and the stored oil lubricates the gear mechanism. In order to prevent this lubricating oil from leaking into the pump chamber, a lip seal is provided between the housing wall and a portion of the rotary shaft that penetrates the housing wall separating the housing chamber of the gear mechanism and the pump chamber. .

【0004】真空ポンプでは排ガスを圧縮する行程で熱
が発生し、この発生熱によって真空ポンプの本体が高温
化する。リップシールは、高温環境に晒されると劣化
し、リップシールのシール機能が低下する。そこで、歯
車機構を潤滑するための油によってリップシールを直接
冷却したり、あるいは前記油によって回転軸を冷却して
リップシールを間接的に冷却する対策が図られる。
[0004] In a vacuum pump, heat is generated during the process of compressing exhaust gas, and the generated heat raises the temperature of the main body of the vacuum pump. The lip seal deteriorates when exposed to a high-temperature environment, and the sealing function of the lip seal deteriorates. Therefore, measures are taken to directly cool the lip seal with oil for lubricating the gear mechanism, or to indirectly cool the lip seal by cooling the rotating shaft with the oil.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】冷却対象を継続的に冷
却するため、冷却対象から熱を奪った油から熱を奪って
真空ポンプの本体の外部に放出する必要がある。即ち、
冷却対象を冷却した油を冷却する必要がある。この熱放
出は、歯車機構を収容するハウジングの外壁に油から熱
を伝えることによって行われる。しかし、歯車機構を収
容するハウジングの外壁は厚く、前記外壁における熱伝
達効率は良くない。そのため、油を冷却する効率が悪
く、冷却対象を効率良く冷却することができない。この
ような冷却効率の悪さは、リップシールの早期の劣化を
もたらす。
In order to continuously cool the object to be cooled, it is necessary to take heat from the oil which has taken heat from the object to be cooled and discharge it to the outside of the main body of the vacuum pump. That is,
It is necessary to cool the oil that has cooled the object to be cooled. This heat release is achieved by transferring heat from the oil to the outer wall of the housing containing the gear mechanism. However, the outer wall of the housing that houses the gear mechanism is thick, and the heat transfer efficiency at the outer wall is not good. Therefore, the efficiency of cooling the oil is low, and the cooling target cannot be efficiently cooled. Such poor cooling efficiency leads to early deterioration of the lip seal.

【0006】本発明は、真空ポンプ内の冷却対象を冷却
する油を効率良く冷却することを目的とする。
An object of the present invention is to efficiently cool oil for cooling an object to be cooled in a vacuum pump.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、回
転軸の回転に基づいてポンプ室内のガス移送体を動か
し、前記ガス移送体の動作によってガスを移送して吸引
作用をもたらす真空ポンプを対象とし、請求項1の発明
では、冷却用の油の存在領域を形成するオイルハウジン
グ内の油存在領域に前記回転軸を突出させ、前記回転軸
の軸線を包囲する前記オイルハウジングの周壁の一部の
内面に壁を薄くするための肉取り凹部を設けた。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a vacuum pump which moves a gas transfer body in a pump chamber based on rotation of a rotating shaft and transfers gas by the operation of the gas transfer body to provide a suction action. According to the first aspect of the present invention, the rotating shaft projects into an oil existing region in the oil housing that forms a cooling oil existing region, and one of the peripheral walls of the oil housing surrounding the axis of the rotating shaft. A concave portion for thinning the wall was provided on the inner surface of the portion.

【0008】肉取り凹部を設けた周壁の部位の厚みは、
周壁の他の部位の厚みよりも小さく、肉取り凹部を設け
た周壁の部位における熱伝達効率が向上する。周壁の一
部における熱伝達効率の向上は、オイルハウジング内の
油を冷却する効率を高める。オイルハウジングの周壁の
全体を薄くすることはないため、オイルハウジングの必
要な強度確保も容易である。
The thickness of the portion of the peripheral wall provided with the lightening recess is
The thickness of the peripheral wall is smaller than the thickness of the other part of the peripheral wall, and the heat transfer efficiency at the part of the peripheral wall provided with the concave portion is improved. The improvement of the heat transfer efficiency in a part of the peripheral wall increases the efficiency of cooling the oil in the oil housing. Since the entire peripheral wall of the oil housing is not made thinner, it is easy to secure necessary strength of the oil housing.

【0009】請求項2の発明では、請求項1において、
前記オイルハウジングの周壁の一部を底壁とし、前記肉
取り凹部は、前記底壁に設けた。オイルハウジング内の
油は、底壁に向かい易い。従って、底壁の壁厚を薄くす
る構成は、油を冷却する効率の向上に最適である。
According to the invention of claim 2, in claim 1,
A part of the peripheral wall of the oil housing is used as a bottom wall, and the concave portion is provided on the bottom wall. Oil in the oil housing tends to go to the bottom wall. Therefore, a configuration in which the wall thickness of the bottom wall is reduced is optimal for improving the efficiency of cooling oil.

【0010】請求項3の発明では、請求項1及び請求項
2のいずれか1項において、前記油存在領域は、隔壁に
よって前記ポンプ室から隔てられ、前記回転軸は、前記
隔壁を貫通して前記油存在領域に突出し、前記回転軸と
前記隔壁との間には軸シール用の接触型シール手段を介
在した。
According to a third aspect of the present invention, in any one of the first and second aspects, the oil-existing region is separated from the pump chamber by a partition, and the rotating shaft passes through the partition. A contact-type sealing means for shaft sealing is interposed between the rotary shaft and the partition wall so as to protrude into the oil existing area.

【0011】熱による接触型シール手段の劣化は、油に
よって接触型シール手段を直接冷却したり、あるいは前
記油によって回転軸を冷却して接触型シール手段を間接
的に冷却することによって抑制される。
[0011] The deterioration of the contact-type sealing means due to heat is suppressed by directly cooling the contact-type sealing means with oil, or indirectly cooling the contact-type sealing means by cooling the rotating shaft with the oil. .

【0012】請求項4の発明では、請求項1乃至請求項
3のいずれか1項において、前記真空ポンプは、複数の
前記回転軸を平行に配置すると共に、前記各回転軸上に
ロータを配置し、隣合う回転軸上のロータを互いに噛み
合わせ、互いに噛み合った状態の複数のロータを1組と
して収容する複数のポンプ室を前記回転軸の軸線方向へ
配列した多段真空ポンプであり、前記複数のポンプ室の
容積は、前記回転軸の軸線方向に沿って前記隔壁に近づ
く順に小さくなってゆき、前記ガスは、前記容積が小さ
くなってゆく順に前記複数のポンプ室を経由して移送さ
れ、前記油存在領域に隣合うポンプ室は最小容積のポン
プ室とした。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the vacuum pump arranges a plurality of the rotating shafts in parallel and arranges a rotor on each of the rotating shafts. A multistage vacuum pump in which rotors on adjacent rotary shafts are meshed with each other and a plurality of pump chambers accommodating a plurality of meshed rotors as a set are arranged in the axial direction of the rotary shaft. The volume of the pump chamber becomes smaller in the order of approaching the partition wall along the axial direction of the rotary shaft, and the gas is transferred through the plurality of pump chambers in the order of the smaller volume. The pump chamber adjacent to the oil existing area was a pump chamber having a minimum volume.

【0013】このような真空ポンプは、本発明の適用対
象として好適である。請求項5の発明では、請求項4に
おいて、複数の前記回転軸は、歯車機構を用いて同期し
て回転され、前記油存在領域は、前記歯車機構を収容す
る領域とし、前記油存在領域には前記歯車機構を潤滑す
るための油が貯留されており、前記歯車機構を潤滑可能
に貯留油をかき上げるための油かき上げ手段が前記油存
在領域に設けられているようにした。
Such a vacuum pump is suitable as an object to which the present invention is applied. In the invention of claim 5, in claim 4, the plurality of rotating shafts are synchronously rotated by using a gear mechanism, and the oil-existing area is an area for accommodating the gear mechanism, and the oil-existing area is The oil for lubricating the gear mechanism is stored, and oil scraping means for scraping the stored oil so as to lubricate the gear mechanism is provided in the oil existing area.

【0014】歯車機構を潤滑するための油が冷却に利用
される。請求項6の発明では、請求項1乃至請求項5の
いずれか1項において、前記肉取り凹部に対応する前記
オイルハウジングの表面には冷却器が設置されており、
前記冷却器は前記オイルハウジングの表面を冷却するよ
うにした。
Oil for lubricating the gear mechanism is used for cooling. In a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, a cooler is provided on a surface of the oil housing corresponding to the recess.
The cooler cools a surface of the oil housing.

【0015】肉取り凹部に対応するオイルハウジングの
周壁の部位を冷却器で冷却する構成は、前記周壁の部位
における熱伝達効率を一層高める。
The configuration in which the portion of the peripheral wall of the oil housing corresponding to the lightening recess is cooled by the cooler further enhances the heat transfer efficiency at the portion of the peripheral wall.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明をルーツポンプに具
体化した第1の実施の形態を図1〜図4に基づいて説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment in which the present invention is embodied in a roots pump will be described below with reference to FIGS.

【0017】図1(a)に示すように、多段ルーツポン
プ11のロータハウジング12の前端にはフロントハウ
ジング13が接合されており、フロントハウジング13
には封鎖体36が接合されている。ロータハウジング1
2の後端には隔壁としてのリヤハウジング14が接合さ
れている。ロータハウジング12は、シリンダブロック
15と複数の室形成壁16とからなる。図2(b)に示
すように、シリンダブロック15は、一対のブロック片
17,18からなり、室形成壁16は一対の壁片16
1,162からなる。図1(a)に示すように、フロン
トハウジング13と室形成壁16との間の空間、隣合う
室形成壁16の間の空間、及びリヤハウジング14と室
形成壁16との間の空間は、それぞれポンプ室39,4
0,41,42,43となっている。
As shown in FIG. 1A, a front housing 13 is joined to a front end of a rotor housing 12 of the multi-stage roots pump 11, and
The sealing body 36 is joined to the. Rotor housing 1
A rear housing 14 as a partition is joined to the rear end of 2. The rotor housing 12 includes a cylinder block 15 and a plurality of chamber forming walls 16. As shown in FIG. 2B, the cylinder block 15 is composed of a pair of block pieces 17 and 18, and the chamber forming wall 16 is formed of a pair of wall pieces 16.
1,162. As shown in FIG. 1A, the space between the front housing 13 and the room forming wall 16, the space between the adjacent room forming walls 16, and the space between the rear housing 14 and the room forming wall 16 are: , Pump chambers 39, 4 respectively
0, 41, 42 and 43.

【0018】フロントハウジング13とリヤハウジング
14とには一対の回転軸19,20が軸受けであるラジ
アルベアリング21,37,22,38を介して回転可
能に支持されている。両回転軸19,20は互いに平行
に配置されている。回転軸19,20は室形成壁16に
通されている。
A pair of rotating shafts 19, 20 are rotatably supported by the front housing 13 and the rear housing 14 via radial bearings 21, 37, 22, 38 as bearings. Both rotating shafts 19 and 20 are arranged parallel to each other. The rotation shafts 19 and 20 are passed through the chamber forming wall 16.

【0019】回転軸19にはガス移送体としての複数の
ロータ23,24,25,26,27が一体形成されて
おり、回転軸20には同数のロータ28,29,30,
31,32が一体形成されている。ロータ23〜32
は、回転軸19,20の軸線191,201の方向に見
て同形同大の形状をしている。ロータ23,24,2
5,26,27の厚みはこの順に小さくなってゆくよう
にしてあり、ロータ28,29,30,31,32の厚
みみも同様にこの潤に小さくなってゆくようにしてあ
る。ロータ23,28は僅かな間隙を保って互いに噛合
した状態でポンプ室39に収容されており、ロータ2
4,29も同様に互いに噛合した状態でポンプ室40に
収容されている。以下、同様にしてロータ25,30は
ポンプ室41に、ロータ26,31はポンプ室42に、
ロータ27,32はポンプ室43にそれぞれ収容されて
いる。
A plurality of rotors 23, 24, 25, 26, 27 serving as gas transfer bodies are integrally formed on the rotating shaft 19, and the same number of rotors 28, 29, 30, are formed on the rotating shaft 20.
31 and 32 are integrally formed. Rotors 23-32
Have the same shape and the same size when viewed in the direction of the axes 191 and 201 of the rotating shafts 19 and 20. Rotors 23, 24, 2
The thicknesses of the rotors 5, 26, 27 are reduced in this order, and the thicknesses of the rotors 28, 29, 30, 31, 32 are also reduced to this extent. The rotors 23 and 28 are housed in the pump chamber 39 in a state of being engaged with each other with a slight gap therebetween.
Similarly, the pumps 4 and 29 are housed in the pump chamber 40 in a mutually engaged state. Hereinafter, similarly, the rotors 25 and 30 are in the pump chamber 41, the rotors 26 and 31 are in the pump chamber 42,
The rotors 27 and 32 are housed in the pump chamber 43, respectively.

【0020】リヤハウジング14にはオイルハウジング
としてのギヤハウジング33がねじ46(図3に図示)
の締め付けによって接合されている。リヤハウジング1
4の端面と、ギヤハウジング33の周壁47の端縁47
1との間にはシールリング48が介在されている。
A gear housing 33 as an oil housing is screwed on the rear housing 14 (shown in FIG. 3).
Are joined by tightening. Rear housing 1
4 and the edge 47 of the peripheral wall 47 of the gear housing 33.
1, a seal ring 48 is interposed.

【0021】回転軸19,20は、リヤハウジング14
を貫通してギヤハウジング33内に突出しており、各回
転軸19,20の突出端部192,202には歯車3
4,35が互いに噛合した状態で止着されている。ギヤ
ハウジング33の端壁49には電動モータMが組み付け
られている。電動モータMの駆動力は、軸継ぎ手10を
介して回転軸19に伝えられ、回転軸19は、電動モー
タMによって図2(a),(b),(c)の矢印R1の
方向に回転される。回転軸20は、歯車34,35を介
して電動モータMから駆動力を得ており、回転軸20は
図2(a),(b),(c)の矢印R2で示すように回
転軸19とは逆方向に回転する。
The rotating shafts 19 and 20 are connected to the rear housing 14.
, And protrudes into the gear housing 33, and the protruding ends 192, 202 of the respective rotating shafts 19, 20 have gears 3.
4, 35 are fastened in a state where they are engaged with each other. An electric motor M is mounted on an end wall 49 of the gear housing 33. The driving force of the electric motor M is transmitted to the rotating shaft 19 via the shaft joint 10, and the rotating shaft 19 is rotated by the electric motor M in the direction of arrow R <b> 1 in FIGS. 2A, 2 </ b> B, and 2 </ b> C. Is done. The rotating shaft 20 obtains a driving force from the electric motor M via the gears 34 and 35, and the rotating shaft 20 is rotated by the rotating shaft 19 as shown by an arrow R2 in FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c). And rotate in the opposite direction.

【0022】図3に示すように、歯車34,35からな
る歯車機構を収容するギヤ収容室331の底部には潤滑
油Yが貯留され、歯車34,35の一部が浸漬されてい
る。このため、潤滑油Yは、歯車34,35の回転動作
によってかき上げられる。歯車34,35からなる歯車
機構は、貯留油をかき上げるための油かき上げ手段とな
る。潤滑油Yは、歯車34,35、ラジアルベアリング
37,38を潤滑する。リヤハウジング14は、油存在
領域となるギヤ収容室331と、ポンプ室43とを隣合
わせに隔てる隔壁となる。潤滑油Yは、回転軸19,2
0の突出端部192,202を冷却する。
As shown in FIG. 3, lubricating oil Y is stored in the bottom of a gear housing chamber 331 that houses a gear mechanism composed of gears 34 and 35, and a part of the gears 34 and 35 is immersed. Therefore, the lubricating oil Y is swept up by the rotation of the gears 34 and 35. The gear mechanism including the gears 34 and 35 serves as an oil scraping means for scraping the stored oil. The lubricating oil Y lubricates the gears 34, 35 and the radial bearings 37, 38. The rear housing 14 serves as a partition wall that separates the pump chamber 43 from the gear housing chamber 331 which is an oil existing area. The lubricating oil Y is supplied to the rotating shafts 19 and 2
The 0 protruding ends 192 and 202 are cooled.

【0023】図2(b)に示すように、室形成壁16内
には通路163が形成されている。室形成壁16には通
路163の入口164及び出口165が形成されてい
る。隣合うポンプ室39,40,41,42,43は、
通路163を介して連通している。
As shown in FIG. 2B, a passage 163 is formed in the chamber forming wall 16. An inlet 164 and an outlet 165 of the passage 163 are formed in the chamber forming wall 16. The adjacent pump chambers 39, 40, 41, 42, 43
It communicates via a passage 163.

【0024】図2(a)に示すように、ブロック片18
には導入口181がポンプ室39に連通するように形成
されている。図2(c)に示すように、ブロック片17
には排出口171がポンプ室43に連通するように形成
されている。導入口181からポンプ室39に導入され
たガスは、ロータ23,28の回転によって室形成壁1
6の入口164から通路163を経由して出口165か
ら隣のポンプ室40へ移送される。以下、同様にガス
は、ポンプ室の容積が小さくなる順、即ちポンプ室4
0,41,42,43の順に移送される。ポンプ室43
へ移送されたガスは、排出口171から外部へ排出され
る。ロータ23〜32は、ガスを移送するガス移送体で
ある。
As shown in FIG. 2A, the block piece 18
Is formed so that an inlet 181 communicates with the pump chamber 39. As shown in FIG.
Is formed so that a discharge port 171 communicates with the pump chamber 43. The gas introduced into the pump chamber 39 from the inlet 181 is rotated by the rotation of the rotors 23 and 28 to form the chamber forming wall 1.
6 from the inlet 164 via the passage 163 to the adjacent pump chamber 40 from the outlet 165. Hereinafter, similarly, the gas flows in the order of decreasing the volume of the pump chamber, that is, the pump chamber 4
The transport is performed in the order of 0, 41, 42, 43. Pump room 43
The gas transferred to the discharge port is discharged from the discharge port 171 to the outside. The rotors 23 to 32 are gas transfer bodies that transfer gas.

【0025】図1(a),(b)に示すように、回転軸
19,20の突出端部192,202には接触型シール
手段となるゴム製のリップシール44,45が配置され
ている。リップシール44,45は、回転軸19,20
の突出部位となる突出端部192,202の周面に摺接
してシール作用をもたらす。潤滑油Yは、ラジアルベア
リング37,38の内輪と外輪との間隙を経由してリッ
プシール44,45まで到達する。リップシール44,
45は、潤滑油Yによって潤滑されると共に、冷却され
る。
As shown in FIGS. 1A and 1B, rubber lip seals 44 and 45 serving as contact-type sealing means are disposed at the protruding ends 192 and 202 of the rotating shafts 19 and 20, respectively. . The lip seals 44, 45 are
A sliding action is brought into sliding contact with the peripheral surfaces of the protruding end portions 192 and 202, which are the protruding portions of. The lubricating oil Y reaches the lip seals 44 and 45 via the gap between the inner ring and the outer ring of the radial bearings 37 and 38. Lip seal 44,
45 is cooled by being lubricated by the lubricating oil Y.

【0026】図3及び図4に示すように、回転軸19,
20の軸線191,201を包囲する周壁47の底壁4
72の内面には肉取り凹部473が設けられている。肉
取り凹部473は、周壁47の端縁471付近、及び端
壁49を外すように設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the rotating shaft 19,
The bottom wall 4 of the peripheral wall 47 surrounding the 20 axes 191 and 201
A lightening recess 473 is provided on the inner surface of 72. The lightening recess 473 is provided so as to remove the vicinity of the edge 471 of the peripheral wall 47 and the end wall 49.

【0027】底壁472の外面には冷却器50が設置さ
れている。冷却器50には供給管501及び排出管50
2が接続されている。供給管501は、図示しない冷却
液供給源から冷却液を冷却器50へ送り、排出管502
は、冷却器50を通過した冷却液を前記冷却液供給源へ
還流する。冷却器50を通過する冷却液は、底壁472
の外面を冷却する。
A cooler 50 is provided on the outer surface of the bottom wall 472. The cooler 50 has a supply pipe 501 and a discharge pipe 50.
2 are connected. The supply pipe 501 sends a coolant from a coolant supply source (not shown) to the cooler 50, and the discharge pipe 502
Recirculates the coolant passing through the cooler 50 to the coolant supply source. The cooling liquid passing through the cooler 50 is supplied to the bottom wall 472.
Cool the outer surface of the.

【0028】第1の実施の形態では以下の効果が得られ
る。 (1-1)肉取り凹部473を設けた周壁47の部位の厚
みは、肉取り凹部473のない周壁47の他の部位の厚
みよりも小さくなる。壁における熱伝達効率は、壁厚が
小さくなるほど高くなるため、肉取り凹部473を設け
た周壁47の部位における熱伝達効率は、肉取り凹部4
73のない周壁47の他の部位における熱伝達効率より
も高くなる。周壁47の一部における熱伝達効率の向上
は、オイルハウジングとなるギヤハウジング33内の油
を冷却する効率を高める。ギヤハウジング33内の油を
冷却する効率の向上は、軸シール用の接触型シール手段
であるリップシール44,45の効率の良い冷却をもた
らし、リップシール44,45の寿命が延びる。
In the first embodiment, the following effects can be obtained. (1-1) The thickness of the portion of the peripheral wall 47 where the lightening concave portion 473 is provided is smaller than the thickness of the other portion of the peripheral wall 47 without the lightening concave portion 473. Since the heat transfer efficiency of the wall becomes higher as the wall thickness becomes smaller, the heat transfer efficiency at the portion of the peripheral wall 47 where the lightening recess 473 is provided is reduced.
The heat transfer efficiency is higher than the heat transfer efficiency in other parts of the peripheral wall 47 without the 73. The improvement of the heat transfer efficiency in a part of the peripheral wall 47 increases the efficiency of cooling the oil in the gear housing 33 serving as the oil housing. The improvement in the efficiency of cooling the oil in the gear housing 33 results in efficient cooling of the lip seals 44 and 45, which are contact-type sealing means for the shaft seal, and extends the life of the lip seals 44 and 45.

【0029】(1-2)肉取り凹部473は、周壁47の
一部である底壁472にのみ設けられている。肉取り凹
部473の存在がギヤハウジング33の周壁47の全体
を薄くすることはないため、ギヤハウジング33の必要
な強度確保も容易である。
(1-2) The lightening recess 473 is provided only on the bottom wall 472 which is a part of the peripheral wall 47. The presence of the lightening recess 473 does not reduce the thickness of the entire peripheral wall 47 of the gear housing 33, so that the necessary strength of the gear housing 33 can be easily secured.

【0030】(1-3)ギヤハウジング33内の油は、ギ
ヤ収容室331の底部、即ち底壁472の内面上に溜ま
る。底壁472の内面上に溜まる貯留油は、肉取り凹部
473の表面に接触し、貯留油の熱が肉取り凹部473
の表面を介して壁厚の小さい底壁472の部位を伝達す
る。従って、貯留油の存在する底壁472の内面に肉取
り凹部473を設けた構成は、潤滑油Yを冷却する効率
の向上に最適である。
(1-3) The oil in the gear housing 33 accumulates on the bottom of the gear housing chamber 331, that is, on the inner surface of the bottom wall 472. The stored oil that accumulates on the inner surface of the bottom wall 472 contacts the surface of the lightening recess 473 and the heat of the stored oil is reduced by the lightening recess 473.
Through the surface of the bottom wall 472 having a small wall thickness. Therefore, the configuration in which the lightening recess 473 is provided on the inner surface of the bottom wall 472 where the stored oil exists is optimal for improving the efficiency of cooling the lubricating oil Y.

【0031】(1-4)隔壁であるリヤハウジング14と
回転軸19,20との間に介在されるリップシール4
4,45の熱による劣化は、潤滑油Yによってリップシ
ール44,45を直接冷却したり、あるいは潤滑油Yに
よって回転軸19,20の突出端部192,202を冷
却してリップシール44,45を間接的に冷却すること
によって抑制される。
(1-4) Lip seal 4 interposed between rear housing 14 as a partition and rotating shafts 19 and 20
The deterioration of the lip seals 44 and 45 due to the heat of the lip seals 44 and 45 is performed by directly cooling the lip seals 44 and 45 with the lubricating oil Y or by cooling the protruding ends 192 and 202 of the rotating shafts 19 and 20 with the lubricating oil Y. By cooling indirectly.

【0032】(1-5)ゴム製のリップシール44,45
は、回転軸19,20の周面に対する密接性に非常に優
れているが、潤滑油Yによる潤滑がないと耐久性が極端
に低下する。潤滑油Yによって潤滑を受けると共に、冷
却作用を受けるゴム製のリップシール44,45は、高
い耐久性及び高いシール性能の確保できる接触型シール
手段である。
(1-5) Rubber lip seals 44 and 45
Is extremely excellent in close contact with the peripheral surfaces of the rotating shafts 19 and 20, but the durability is extremely reduced without lubrication with the lubricating oil Y. The rubber lip seals 44 and 45 which are lubricated by the lubricating oil Y and subjected to a cooling action are contact-type sealing means capable of securing high durability and high sealing performance.

【0033】(1-6)ポンプ室43は、隔壁となるリヤ
ハウジング14を介してギヤ収容室331に隣合う最小
容積のポンプ室である。最小容積のポンプ室43は最も
温度の高くなる箇所である。従って、リヤハウジング1
4及び回転軸19,20の突出端部192,202の温
度も高くなり易く、リップシール44,45は,過酷な
高温環境に晒される。そのため、リップシール44,4
5の冷却は、極めて重要であり、本発明は、重要な冷却
対象であるリップシール44,45を備えた多段ルーツ
ポンプ11への適用に特に好適である。
(1-6) The pump chamber 43 is a pump chamber having a minimum volume adjacent to the gear housing chamber 331 via the rear housing 14 serving as a partition. The pump chamber 43 having the minimum volume is a place where the temperature is highest. Therefore, the rear housing 1
The temperatures of the protruding ends 192 and 202 of the shaft 4 and the rotating shafts 19 and 20 are also likely to be high, and the lip seals 44 and 45 are exposed to a severe high temperature environment. Therefore, the lip seals 44, 4
5 is extremely important, and the present invention is particularly suitable for application to the multi-stage roots pump 11 having the lip seals 44 and 45, which are important cooling targets.

【0034】(1-7)底壁472の外面を冷却する冷却
器50は、肉取り凹部473に対応する底壁472の部
位を介してギヤハウジング33内の潤滑油Yを間接的に
冷却する。肉取り凹部473に対応する底壁472の部
位を冷却器50で冷却する構成は、肉取り凹部473に
対応する底壁472の部位における熱伝達を促進し、肉
取り凹部473に対応する底壁472の部位における熱
伝達効率が一層高まる。
(1-7) The cooler 50 for cooling the outer surface of the bottom wall 472 indirectly cools the lubricating oil Y in the gear housing 33 via the portion of the bottom wall 472 corresponding to the recess 473. . The configuration in which the portion of the bottom wall 472 corresponding to the lightening concave portion 473 is cooled by the cooler 50 promotes heat transfer at the portion of the bottom wall 472 corresponding to the lightening concave portion 473, and the bottom wall corresponding to the lightening concave portion 473. The heat transfer efficiency at the portion 472 is further enhanced.

【0035】次に、図5(a),(b)の第2の実施の
形態を説明する。第1の実施の形態と同じ構成部には同
じ符号が付してある。ギヤハウジング33の周壁47の
底壁472には複数の肉取り凹部474,475(本実
施の形態では2つ)が設けられている。肉取り凹部47
4,475を区画する区画壁476は、回転軸19,2
0の軸線191,201の方向に沿っている。
Next, a second embodiment shown in FIGS. 5A and 5B will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The bottom wall 472 of the peripheral wall 47 of the gear housing 33 is provided with a plurality of lightening recesses 474 and 475 (two in the present embodiment). Lightening recess 47
The partition wall 476 that partitions the rotation shafts 19, 2
0 is along the direction of the axes 191 and 201.

【0036】第2の実施の形態においても第1の実施の
形態と同じ効果が得られる。又、区画壁476は、ギヤ
ハウジング33の強度確保に寄与する。従って、区画壁
476は、肉取り凹部474,475に対応する底壁4
72の部位の壁厚を第1の実施の形態の場合よりも更に
薄くすることを可能にする。
The same effects as in the first embodiment can be obtained in the second embodiment. The partition wall 476 contributes to securing the strength of the gear housing 33. Therefore, the partition wall 476 is formed on the bottom wall 4 corresponding to the lightening concave portions 474 and 475.
It is possible to make the wall thickness of the portion 72 even thinner than in the case of the first embodiment.

【0037】次に、図6(a),(b)の第3の実施の
形態を説明する。第1の実施の形態と同じ構成部には同
じ符号が付してある。ギヤハウジング33の周壁47の
底壁472には複数の肉取り凹部477,478(本実
施の形態では2つ)が設けられている。肉取り凹部47
7,478を区画する区画壁479は、回転軸19,2
0の軸線191,201と直交する方向に沿っている。
Next, a third embodiment shown in FIGS. 6A and 6B will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The bottom wall 472 of the peripheral wall 47 of the gear housing 33 is provided with a plurality of lightening recesses 477 and 478 (two in the present embodiment). Lightening recess 47
The partition wall 479 for partitioning the rotation shafts 19, 2
It is along the direction orthogonal to the 0 axes 191 and 201.

【0038】第3の実施の形態においても第2の実施の
形態と同じ効果が得られる。ギヤハウジング33の底部
の貯留油を歯車34,35によってかき上げる際のかき
上げ抵抗は、多段ルーツポンプ11の動力損失をもたら
す。歯車34,35の回転方向と交差する区画壁は、貯
留油の流れの抵抗となり、前記かき上げ抵抗が増大す
る。回転軸19,20の軸線191,201と直交する
方向に区画壁479を沿わせた構成は、区画壁の存在に
よる前記かき上げ抵抗の増大を抑制する上で有効であ
る。
The same effects as in the second embodiment can be obtained in the third embodiment. The scraping resistance when the stored oil at the bottom of the gear housing 33 is scraped by the gears 34 and 35 causes power loss of the multi-stage roots pump 11. The partition wall that intersects with the rotation direction of the gears 34 and 35 becomes a resistance to the flow of the stored oil, and the above-described lifting resistance increases. The configuration in which the partition wall 479 extends along the direction orthogonal to the axes 191 and 201 of the rotating shafts 19 and 20 is effective in suppressing the increase in the scraping resistance due to the presence of the partition wall.

【0039】本発明では以下のような実施の形態も可能
である。 (1)ギヤハウジング33の周壁47の側壁の内面に肉
取り凹部を設けること。 (2)ギヤハウジング33の周壁47の上壁の内面に肉
取り凹部を設けること。 (3)ギヤハウジング33の周壁47の内面に3つ以上
の肉取り凹部を設けること。
In the present invention, the following embodiments are also possible. (1) A recess is provided on the inner surface of the side wall of the peripheral wall 47 of the gear housing 33. (2) A recess is provided on the inner surface of the upper wall of the peripheral wall 47 of the gear housing 33. (3) Three or more concave portions are provided on the inner surface of the peripheral wall 47 of the gear housing 33.

【0040】前記した実施の形態から把握できる請求項
記載以外の発明について以下に記載する。 (1)前記肉取り凹部の設定位置は、前記オイルハウジ
ングの他の部材に対する結合部から外してある請求項1
乃至請求項6のいずれか1項に記載の真空ポンプにおけ
る冷却構造。
The inventions other than those described in the claims which can be grasped from the above embodiment will be described below. (1) The set position of the lightening recess is disengaged from a portion where the oil housing is connected to another member.
A cooling structure in the vacuum pump according to claim 6.

【0041】この場合、結合部は、周壁47の端縁47
1である。
In this case, the connecting portion is connected to the edge 47 of the peripheral wall 47.
It is one.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、冷却用
の油の存在領域を形成するオイルハウジング内の油存在
領域に前記回転軸を突出させ、前記回転軸の軸線を包囲
する前記オイルハウジングの周壁の一部の内面に壁を薄
くするための肉取り凹部を設けたので、真空ポンプ内の
冷却対象を冷却する油を効率良く冷却し得るという優れ
た効果を奏する。
As described above in detail, according to the present invention, the rotation shaft is projected into the oil existing region in the oil housing which forms the cooling oil existing region, and the oil surrounding the axis of the rotation shaft is provided. The provision of the concave portion for thinning the wall on a part of the inner wall of the peripheral wall of the housing provides an excellent effect that the oil for cooling the object to be cooled in the vacuum pump can be efficiently cooled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態を示し、(a)は多段ルーツ
ポンプ11全体の平断面図。(b)はリップシール4
4,45の拡大平断面図。
FIG. 1 shows a first embodiment, in which (a) is a plan sectional view of the whole multi-stage roots pump 11; (B) Lip seal 4
4 and 45 are enlarged plan sectional views.

【図2】(a)は図1のA−A線断面図。(b)は図1
のB−B線断面図。(c)は図1のC−C線断面図。
FIG. 2A is a sectional view taken along line AA of FIG. (B) is FIG.
BB sectional drawing of FIG. (C) is a sectional view taken along line CC of FIG. 1.

【図3】図1のD−D線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line DD of FIG. 1;

【図4】図3のE−E線断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line EE of FIG. 3;

【図5】第2の実施の形態を示し、(a)は断面図。
(b)は(a)のF−F線断面図。
FIG. 5 shows a second embodiment, in which (a) is a sectional view.
(B) is a sectional view taken along line FF of (a).

【図6】第3の実施の形態を示し、(a)は断面図。
(b)は(a)のG−G線断面図。
FIG. 6 shows a third embodiment, in which (a) is a sectional view.
(B) is GG sectional drawing of (a).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…真空ポンプである多段ルーツポンプ。14…隔壁
となるリヤハウジング。19,20…回転軸。191,
201…軸線。192,202…回転軸の突出端部。2
3〜32…ガス移送体となるロータ。33…オイルハウ
ジングとなるギヤハウジング。331…油存在領域とな
るギヤ収容室。34,35…歯車機構を構成する歯車。
39〜43…ポンプ室。44,45…接触型シール手段
となるリップシール。47…周壁。472…底壁。47
3,474,475,477,478…肉取り凹部。5
0…冷却器。Y…潤滑油。
11 Multi-stage roots pump which is a vacuum pump. 14. Rear housing serving as a partition. 19, 20 ... rotating shaft. 191,
201 ... axis. 192, 202: Protruding ends of the rotating shaft. 2
3 to 32: rotors serving as gas transfer bodies. Reference numeral 33 denotes a gear housing serving as an oil housing. Reference numeral 331 denotes a gear storage chamber serving as an oil existing area. 34, 35 ... gears constituting a gear mechanism.
39-43 ... Pump room. 44, 45: Lip seals serving as contact-type sealing means. 47 ... peripheral wall. 472 ... Bottom wall. 47
3,474,475,477,478... 5
0 ... cooler. Y: Lubricating oil.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正路 仁 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 3H029 AA06 AA17 AA21 AB06 BB12 CC09 CC25 CC26 CC48 CC56 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Hitoshi Masaji 2-1-1 Toyota-machi, Kariya-shi, Aichi F-term in Toyota Industries Corporation (reference) 3H029 AA06 AA17 AA21 AB06 BB12 CC09 CC25 CC26 CC48 CC56

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回転軸の回転に基づいてポンプ室内のガス
移送体を動かし、前記ガス移送体の動作によってガスを
移送して吸引作用をもたらす真空ポンプにおいて、 冷却用の油の存在領域を形成するオイルハウジング内の
油存在領域に前記回転軸を突出させ、前記回転軸の軸線
を包囲する前記オイルハウジングの周壁の一部の内面に
壁を薄くするための肉取り凹部を設けた真空ポンプにお
ける冷却構造。
1. A vacuum pump for moving a gas transfer body in a pump chamber based on rotation of a rotating shaft and transferring a gas by an operation of the gas transfer body to provide a suction action, wherein a region where a cooling oil exists is formed. In a vacuum pump, the rotary shaft protrudes into an oil existing area in an oil housing to be provided, and a concave portion for thinning a wall is provided on a part of an inner surface of a peripheral wall of the oil housing surrounding the axis of the rotary shaft. Cooling structure.
【請求項2】前記オイルハウジングの周壁の一部を底壁
とし、前記肉取り凹部は、前記底壁に設けた請求項1に
記載の真空ポンプにおける冷却構造。
2. A cooling structure in a vacuum pump according to claim 1, wherein a part of a peripheral wall of said oil housing is used as a bottom wall, and said lightening recess is provided in said bottom wall.
【請求項3】前記油存在領域は、隔壁によって前記ポン
プ室から隔てられ、前記回転軸は、前記隔壁を貫通して
前記油存在領域に突出し、前記回転軸と前記隔壁との間
には軸シール用の接触型シール手段が介在されている請
求項1及び請求項2のいずれか1項に記載の真空ポンプ
における冷却構造。
3. The oil-existing region is separated from the pump chamber by a partition, the rotating shaft penetrates the partition and protrudes into the oil-existing region, and a shaft is provided between the rotating shaft and the partition. 3. The cooling structure of a vacuum pump according to claim 1, further comprising a contact-type sealing means for sealing.
【請求項4】前記真空ポンプは、複数の前記回転軸を平
行に配置すると共に、前記各回転軸上にロータを配置
し、隣合う回転軸上のロータを互いに噛み合わせ、互い
に噛み合った状態の複数のロータを1組として収容する
複数のポンプ室を前記回転軸の軸線方向へ配列した多段
真空ポンプであり、前記複数のポンプ室の容積は、前記
回転軸の軸線方向に沿って前記隔壁に近づく順に小さく
なってゆき、前記ガスは、前記容積が小さくなってゆく
順に前記複数のポンプ室を経由して移送され、前記油存
在領域に隣合うポンプ室は最小容積のポンプ室である請
求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の真空ポンプ
における冷却構造。
4. The vacuum pump according to claim 1, wherein a plurality of said rotating shafts are arranged in parallel, a rotor is arranged on each of said rotating shafts, rotors on adjacent rotating shafts are meshed with each other, and said vacuum pump is in a state of being meshed with each other. A multi-stage vacuum pump in which a plurality of pump chambers accommodating a plurality of rotors as one set are arranged in the axial direction of the rotating shaft, and the volumes of the plurality of pump chambers are formed in the partition along the axial direction of the rotating shaft. The gas is transferred through the plurality of pump chambers in the order of decreasing volume, and the pump chamber adjacent to the oil existing area is a pump chamber having a minimum volume. A cooling structure in the vacuum pump according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】複数の前記回転軸は、歯車機構を用いて同
期して回転され、前記油存在領域は、前記歯車機構を収
容する領域とし、前記油存在領域には前記歯車機構を潤
滑するための油が貯留されており、前記歯車機構を潤滑
可能に貯留油をかき上げるための油かき上げ手段が前記
油存在領域に設けられている請求項4に記載の真空ポン
プにおける冷却構造。
5. A plurality of said rotating shafts are synchronously rotated by using a gear mechanism, said oil present area is an area for accommodating said gear mechanism, and said oil present area lubricates said gear mechanism. 5. The cooling structure according to claim 4, wherein oil for storing the oil is stored in the oil-existing area, and oil-raising means for raking the stored oil so as to lubricate the gear mechanism is provided in the oil-existing region.
【請求項6】前記肉取り凹部に対応する前記オイルハウ
ジングの表面には冷却器が設置されており、前記冷却器
は前記オイルハウジングの表面を冷却する請求項1乃至
請求項5のいずれか1項に記載の真空ポンプにおける冷
却構造。
6. A cooling device is provided on a surface of the oil housing corresponding to the hollow portion, and the cooling device cools a surface of the oil housing. A cooling structure in the vacuum pump described in the paragraph.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004083643A1 (en) * 2003-03-19 2004-09-30 Ebara Corporation Positive-displacement vacuum pump
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