JP2002213464A - 真空ポンプにおける軸封構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】真空ポンプにおいて良好なシール性能を確保し
つつリップシールの長寿命化を達成できる軸封構造を提
供する。 【解決手段】ラジアルベアリング３７，３８とロータ２
７，３２との間における回転軸１９，２０の周面にはリ
ップシール４５，４６が配置されている。ポンプ室４３
とリップシール４５，４６との間には背圧室５３，５４
がリップシール４５，４６のゴム製のリップリング５
１，５２に対するように形成されている。背圧室５３，
５４は、通気通路５５，５６、油存在室４７１，４８１
及びリング間隙３７１，３８１を介してギヤ収容室３３
１に連通している。通気通路５５，５６の途中には焼結
フィルタ６０が介在されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
空ポンプにおける軸封構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平７−３１７９１２号公報及び特開
平７−３１７９１３号公報に開示される回転軸シール
は、主シールエレメントと副シールエレメントとからな
る。主シールエレメントは流体収納室側に配置されてお
り、副シールエレメントは空気側に配置されている。主
シールエレメントは、所定圧力の流体収納室から空気側
への流体洩れを防止する。副シールエレメントは、大気
圧以下から大気圧以上にわたる範囲で変動する空気側の
圧力の変動が主シールエレメントに影響を与えないよう
に働く。

【０００３】主シールエレメントと副シールエレメント
との間には空隙部が設けてある。空気側が大気圧よりも
低圧の状態にあって空隙部の空気が空気側に洩れ、空隙
部が空気側の圧力と同じ圧力になるとすると、流体収納
室と空隙部との間の圧力バランスが崩れ、主シールエレ
メントが変形してしまう。しかし、空隙部は大気に開放
してあるため、空隙部は常に大気圧相当の圧力に維持さ
れる。従って、空隙部の圧力が空気側の圧力と同じにな
ってしまうことはなく、主シールエレメントの変形が回
避される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】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
ンプは、例えば特開平２−１５７４９０号公報、特開平
６−１０１６７４号公報に開示される。このような真空
ポンプの場合には、前記空気側はポンプ室内となり、前
記流体収納室は歯車を収容するハウジング内となる。こ
のような真空ポンプによって取り扱われる排ガスが例え
ばパーフルオロカーボン（ＰＦＣ）等のように大気放出
を行えないガスの場合には、真空ポンプから吐出される
排ガスは排ガス処理装置に送られる。特開平７−３１７
９１２号公報あるいは特開平７−３１７９１３号公報の
装置では、このような排ガスが副シールエレメントと回
転軸との間から空隙部側へ洩れた場合、この洩れガスは
大気へ放出されてしまう。

【０００５】本発明は、真空ポンプにおいて良好なシー
ル性能を確保しつつリップシールの長寿命化を達成で
き、しかも排ガスの外部への洩れのない軸封構造を提供
することを目的とする。

【０００６】

【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、油存在領域と前記ポンプ室との間の前記回転軸の
周面に摺接するように配置された軸シール用のリップリ
ングと、前記リップリングと前記ポンプ室との間で前記
リップリングに対するように設けられた背圧室と、前記
油存在領域と前記背圧室とを連通する通気通路と、前記
通気通路を経由した前記油存在領域側から前記背圧室側
への油侵入を阻止し、かつ前記油存在領域と前記背圧室
との間の前記通気通路を経由した通気を許容する油通過
阻止手段とを備えた軸封構造を構成した。

【０００７】軸シール用のリップリングは、油存在領域
側の圧力をシールする。背圧室は、通気通路の存在によ
って油存在領域の圧力と同じ圧力となる。従って、前記
リップリングは油存在領域の圧力のみを考慮した緊迫力
で済む。油通過阻止手段は、通気通路を経由した油存在
領域側から背圧室側への油侵入を阻止し、油存在領域の
油がポンプ室へ洩れることはない。ポンプ室内の排ガス
が回転軸の周面に沿って背圧室側へ洩れた場合にも、こ
の洩れガスが真空ポンプの本体の外部の大気へ流出する
ことはない。

【０００８】請求項２の発明では、請求項１において、
前記通気通路は、上方に向かう上向き部を有し、前記上
向き部は前記油存在領域に開口する入口を有し、前記油
通過阻止手段は前記上向き部に設けた。

【０００９】上向き部に入り込んだ潤滑油は、油通過阻
止手段の通過阻止作用によって背圧室への侵入を阻止さ
れる。油通過阻止手段によって通過を阻止された潤滑油
は、自重によって油存在領域側へ還流する。

【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、前記油通過阻止手段は焼結
フィルタとした。金属粒子、セラミック粒子等を焼結し
た焼結フィルタは、油通過阻止手段として最適である。

【００１１】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、前記リップリングはゴム製
とした。ゴム製のリップリングは油で潤滑されるため、
ゴム製のリップリングの早期摩耗が防止される。

【００１２】請求項５に発明では、請求項１乃至請求項
４のいずれか１項において、軸シール用の副リップリン
グが前記リップリングと並ぶように設けられており、前
記背圧室は前記リップリングと前記副リップシールとの
間に形成した。

【００１３】油存在領域側に配置されたリップリング
は、油存在領域側の圧力をシールする。ポンプ室側に配
置された副リップリングは、負圧から正圧にわたって変
動するポンプ室の圧力をシールする。背圧室は、油存在
領域の圧力と同じ圧力であり、油存在領域側のリップリ
ングは油存在領域の圧力のみを考慮した緊迫力で済む。
万一、ポンプ室内の排ガスが副リップリングと回転軸と
の間から背圧室側へ洩れた場合にも、この洩れガスが真
空ポンプの本体の外部の大気へ流出することはない。

【００１４】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、前記油存在領域は、前記回
転軸を回転可能に支持するための軸受けを収容する領域
とした。

【００１５】軸受けを潤滑する油が油存在領域側のリッ
プリングを潤滑する。請求項７の発明では、請求項１乃
至請求項６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、又は単一のポ
ンプ室を備えたルーツポンプとした。

【００１６】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８の発明では、請求項７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
る領域とした。

【００１７】歯車機構を潤滑する油が油存在領域側のリ
ップリングを潤滑する。

【００１８】

【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３に基づいて説明
する。

【００１９】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１６１，１６２から
なる。図１（ａ）に示すように、フロントハウジング１
３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３９，４０，４１，４
２，４３となっている。

【００２０】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。

【００２１】回転軸１９には複数のロータ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２３，２４，２５，２６，２７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２
８，２９，３０，３１，３２の厚みはこの順に小さくな
ってゆくようにしてある。ロータ２３，２８は互いに噛
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は互いに噛合した状態でポンプ室４０に収容さ
れている。ロータ２５，３０は互いに噛合した状態でポ
ンプ室４１に収容されており、ロータ２６，３１は互い
に噛合した状態でポンプ室４２に収容されている。ロー
タ２７，３２は互いに噛合した状態でポンプ室４３に収
容されている。

【００２２】リヤハウジング１４にはギヤハウジング３
３が組み付けられている。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の突出端部には歯車３４，
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４４を介して回転軸１
９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１９の回転は歯車３４，３５を介して回転軸
２０に伝えられ、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。即ち、回転軸１９，２０は、歯車３４，３５
を用いて同期して回転される。

【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。

【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ってゆく順、即ちポンプ
室４０，４１，４２，４３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。

【００２５】図１（ｂ）及び図３に示すように、ラジア
ルベアリング３７，３８とロータ２７，３２との間にお
ける回転軸１９，２０の周囲にはシール収容室４７，４
８が形成されている。シール収容室４７，４８にはリッ
プシール４５，４６が収容されている。リップシール４
５，４６は、リング形状の保持金具４９，５０と、保持
金具４９，５０の一部を被覆するように保持金具４９，
５０に保持されたゴム製のリップリング５１，５２とを
備える。シール収容室４７に収容されたリップシール４
５のゴム製のリップリング５１の内周側が回転軸１９の
周面１９２に接触する。シール収容室４８に収容された
リップシール４６のゴム製のリップリング５２の内周側
が回転軸２０の周面２０２に接触する。

【００２６】リップシール４５は、シール収容室４７を
ポンプ室４３側の背圧室５３と、ラジアルベアリング３
７側の油存在室４７１とに区画する。リップシール４６
は、シール収容室４８をポンプ室４３側の背圧室５４
と、ラジアルベアリング３８側の油存在室４８１とに区
画する。背圧室５３は、ゴム製のリップリング５１とポ
ンプ室４３との間でゴム製のリップリング５１に対する
ように形成されている。背圧室５４は、ゴム製のリップ
リング５２とポンプ室４３との間でゴム製のリップリン
グ５２に対するように形成されている。油存在室４７
１，４８１は、ラジアルベアリング３７，３８のリング
間隙３７１，３８１及びラジアルベアリング３７，３８
の収容室１４１，１４２〔図１（ａ）に図示〕を介して
ギヤ収容室３３１に連通している。

【００２７】図３に示すように、ギヤハウジング３３内
のギヤ収容室３３１には潤滑油Ｙが貯留されており、こ
の潤滑油Ｙが歯車３４，３５を潤滑する。歯車機構を構
成する歯車３４，３５を収容するギヤハウジング３３の
ギヤ収容室３３１は、多段ルーツポンプ１１の本体の外
部に連通しないように密封された油存在領域である。ギ
ヤ収容室３３１に連通するラジアルベアリング３７，３
８の収容室１４１，１４２も油存在領域である。ギヤ収
容室３３１内の貯留油は、歯車３４，３５の回転動作に
よってかき上げられる。歯車３４，３５の回転動作によ
ってかき上げられた潤滑油Ｙは、軸受けであるラジアル
ベアリング３７，３８を潤滑する。ラジアルベアリング
３７，３８のリング間隙３７１，３８１から油存在室４
７１，４８１へ入り込んだ潤滑油Ｙは、リップシール４
５，４６のゴム製のリップリング５１，５２を潤滑す
る。

【００２８】リップシール４５によって区画された背圧
室５３及び油存在室４７１は、回転軸１９を包囲する環
状の室である。リップシール４６によって区画された背
圧室５４及び油存在室４８１は、回転軸２０を包囲する
環状の室である。背圧室５３及び油存在室４７１の上方
には通気通路５５が形成されており、背圧室５４及び油
存在室４８１の上方には通気通路５６が形成されてい
る。

【００２９】通気通路５５は、油存在室４７１の上部に
第１の開口５５１を有し、背圧室５３の上部に第２の開
口５５２を有する。通気通路５６は、油存在室４８１の
上部に第１の開口５６１を有し、背圧室５４の上部に第
２の開口５６２を有する。開口５５１は通気通路５５の
入口となり、開口５６１は通気通路５６の入口となる。
第１の開口５５１の一部は、ラジアルベアリング３７の
外輪の角部と重なっており、第１の開口５６１の一部
は、ラジアルベアリング３８の外輪の角部と重なってい
る。通気通路５５，５６は、開口５５１，５６１から上
方へ向かう上向き部５７と、ギヤハウジング３３側から
ロータハウジング１２側へ水平に向かう水平部５８と、
下方に向かって背圧室５３，５４に至る垂直部５９とか
らなる。通気通路５５は、油存在室４７１と背圧室５３
とを繋ぎ、通気通路５６は、油存在室４８１と背圧室５
４とを繋ぐ。

【００３０】上向き部５７は、第１の開口５５１，５６
１に連なる小径部５７１と、小径部５７１に段差５７２
を介して連なる大径部５７３とからなる。水平部５８の
径及び垂直部５９の径は、小径部５７１の径と同じにし
てある。段差５７２上には焼結フィルタ６０が大径部５
７３に密に嵌合するように載置されている。焼結フィル
タ６０は、銅、ステンレス鋼等の金属粒子を焼結して作
られている。焼結フィルタ６０は、油存在領域であるギ
ヤ収容室３３１と背圧室５３，５４との間の通気通路５
５，５６を経由した通気を許容する。

【００３１】第１の実施の形態では以下の効果が得られ
る。 （１-1）リップシール４５，４６のゴム製のリップリン
グ５１，５２は、回転軸１９，２０の周面１９２，２０
２に沿った油存在室４７１，４８１から背圧室５３，５
４への油洩れを阻止する。ギヤ収容室３３１の圧力は、
ロータ２３〜３２の動作によって圧力変動を来さない大
気圧相当の圧力領域である。通気通路５５，５６、油存
在室４７１，４８１及びリング間隙３７１，３８１を介
してギヤ収容室３３１に連通している背圧室５３，５４
は、ギヤ収容室３３１の圧力と同じ大気圧相当の圧力領
域である。そのため、ギヤ収容室３３１と背圧室５３，
５４との圧力差が殆どなくなる。ギヤ収容室３３１と背
圧室５３，５４との圧力差が小さいほど、ゴム製のリッ
プリング５１，５２の寿命が延びる。又、回転軸１９，
２０の周面に対するゴム製のリップリング５１，５２の
緊迫力は、ギヤ収容室３３１の大気圧相当の圧力のみを
考慮した低い緊迫力で済み、ゴム製のリップリング５
１，５２における面圧は低くて済む。しかも、ゴム製の
リップリング５１，５２は、潤滑油Ｙで潤滑される。そ
の結果、ゴム製のリップリング５１，５２の早期摩耗が
防止され、リップシール４５，４６の寿命が長くなる。

【００３２】（１-2）ギヤ収容室３３１内の圧力が背圧
室５３，５４内の圧力よりも高くなるような状況、例え
ばギヤ収容室３３１内の温度が背圧室５３，５４内の温
度よりも高くなる場合、ギヤ収容室３３１内のガスが通
気通路５５，５６を介して背圧室５３，５４へ流れる。
このとき、前記ガスと共に流動する潤滑油Ｙが開口５５
１，５６１から上向き部５７に入り込む。上向き部５７
に入り込んだ潤滑油Ｙは、焼結フィルタ６０の捕捉作用
によって焼結フィルタ６０でトラップされる。焼結フィ
ルタ６０でトラップされた潤滑油Ｙは、その自重によっ
て油存在領域の一部となる油存在室４７１，４８１に落
下して還流する。従って、油存在室４７１，４８１内の
潤滑油Ｙが背圧室５３，５４へ侵入することはなく、潤
滑油Ｙが通気通路５５，５６を経由してポンプ室４３へ
洩れることはない。

【００３３】（１-3）焼結フィルタ６０でトラップされ
た潤滑油Ｙは、その自重によって油存在室４７１，４８
１に落下し、潤滑油Ｙが焼結フィルタ６０を通過するこ
とはない。上向き部５７に焼結フィルタ６０を設けた構
成は、潤滑油Ｙが焼結フィルタ６０を通過することを阻
止する上で最適である。即ち、通気通路５５，５６の開
口５５１，５６１から上方に向かう上向き部５７は、油
通過阻止手段である焼結フィルタ６０の設置箇所として
最適である。

【００３４】（１-4）金属粒子あるいはセラミック粒子
を焼結した焼結フィルタ６０は、潤滑油Ｙを吸収、吸着
しないため、焼結フィルタ６０でトラップされた潤滑油
Ｙが焼結フィルタ６０に捕捉されたままとなることはな
い。従って、焼結フィルタ６０における通気性が潤滑油
Ｙによって無効にされることはない。潤滑油Ｙを吸収、
吸着しない焼結フィルタ６０は、油通過を阻止し、かつ
通気を許容する油通過阻止手段として最適である。

【００３５】（１-5）ポンプ室４３内の排ガスが回転軸
１９，２０の周面１９２，２０２に沿って背圧室５３，
５４側へ洩れた場合にも、この洩れガスは多段ルーツポ
ンプ１１の本体の外部に連通しないように密封されたギ
ヤ収容室３３１内にとどまる。従って、ポンプ室４３か
ら背圧室５３，５４側へ洩れた排ガスが多段ルーツポン
プ１１の本体の外部の大気領域へ流出することはない。

【００３６】（１-6）ギヤ収容室３３１内では潤滑油Ｙ
が歯車３４，３５の回転によるかき上げ作用によって飛
び散っているが、油存在室４７１，４８１内での潤滑油
Ｙの飛び散りは少ない。通気通路５５，５６の開口５５
１，５６１は、油存在室４７１，４８１の上部にあるた
め、油存在室４７１，４８１内の潤滑油Ｙは通気通路５
５，５６内へ入り込み難い。即ち、通気通路５５，５６
は、背圧室５３，５４への油侵入を抑制する構造となっ
ている。

【００３７】（１-7）通気通路５５，５６における通過
断面積は、通気性及び開口５５１，５６１からの油侵入
抑制を考慮して適宜設定される。通気通路５５，５６に
おける通過断面積は、適度な通気性を確保できる範囲で
可及的に小さいほどよいが、そのために上向き部５７の
径を小さくすることは、通路形成加工の上で望ましくな
い。第１の開口５５１，５６１の一部は、ラジアルベア
リング３７，３８の外輪の角部に重なっており、開口５
５１，５６１における通過断面積は、通気通路５５，５
６の他の箇所の通過断面積よりも小さくなっている。即
ち、通気通路５５，５６における実質的な通過断面積
は、ラジアルベアリング３７，３８の外輪の角部と重な
る開口５５１，５６１の通過断面積となる。従って、通
路形成加工の容易性のために小径部５７１の径を大きく
した場合にも、ラジアルベアリング３７，３８の外輪の
角部と開口５５１，５６１とを重ならせることによって
通気通路５５，５６における実質的な通過断面積を小さ
くすることができる。

【００３８】（１-8）ドライポンプ型のルーツポンプ１
１では、ポンプ室３９〜４３内での潤滑油Ｙの使用は行
われない。ポンプ室３９〜４３内に潤滑油Ｙを存在させ
たくないルーツポンプ１１は、本発明の適用対象として
好適である。

【００３９】次に、図４及び図５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。図４に示すように、シール収容室４７に
はリップシール４５，６１が収容されており、シール収
容室４８にはリップシール４６，６２が収容されてい
る。リップシール６１，６２は、一対のリング形状の保
持金具６３，６４と、一対の保持金具６３，６４に挟持
されたフッ素樹脂製のリップリング６５，６６とを備え
る。副リップリングであるフッ素樹脂製のリップリング
６５，６６は、例えばポリテトラフルオロエチレン製で
ある。シール収容室４７に収容されたフッ素樹脂製のリ
ップリング６５は、回転軸１９の周面１９２に接触し、
シール収容室４８に収容されたフッ素樹脂製のリップリ
ング６６は、回転軸２０の周面２０２に接触する。

【００４０】背圧室５３は、リップシール４５とリップ
シール６１との間に区画形成されており、背圧室５４
は、リップシール４６とリップシール６２との間に区画
形成されている。

【００４１】図４及び図５に示すように、リヤハウジン
グ１４のギヤ収容室３３１側の端面には環状溝６７が回
転軸１９，２０及びラジアルベアリング３７，３８を包
囲するように凹設されている。環状溝６７は、リヤハウ
ジング１４の軽量化をもたらす。回転軸１９，２０の軸
線１９１，２０１の方向に見た場合、環状溝６７は、リ
ップシール４５，４６，６１，６２を包囲する。

【００４２】回転軸１９，２０の上方には通気通路６
８，６９が形成されている。通気通路６８は、回転軸１
９，２０よりも上側、かつラジアルベアリング３７の直
上の環状溝６７の外周側壁面６７１に第１の開口６８１
を有し、背圧室５３の上部に第２の開口６８２を有す
る。通気通路６９は、回転軸１９，２０よりも上側、か
つラジアルベアリング３８の直上の環状溝６７の上側壁
面６７１に第１の開口６９１を有し、背圧室５４の上部
に第２の開口６９２を有する。通気通路６８，６９は、
開口６８１，６９１から上方へ向かう傾斜部７０と、ギ
ヤハウジング３３側からロータハウジング１２側へ水平
に向かう水平部７１と、下方に向かって背圧室５３，５
４に至る垂直部７２とからなる。通気通路６８は、環状
溝６７と背圧室５３とを繋ぎ、通気通路６９は、環状溝
６７と背圧室５４とを繋ぐ。

【００４３】上向き部となる傾斜部７０の入口（即ち、
第１の開口６８１，６９１）には焼結フィルタ６０が嵌
合固定されている。第２の実施の形態では以下の効果が
得られる。

【００４４】（２-1）焼結フィルタ６０は、第１の実施
の形態の場合と同じ効果を発揮する。 （２-2）多段ルーツポンプ１１の運転開始前には、ポン
プ室３９〜４３内の圧力は大気圧相当であり、運転開始
直後にはポンプ室３９〜４３内の圧力は、圧縮によって
大気圧よりも高くなる。ガス排気が進むと、ポンプ室３
９〜４３内の圧力は負圧状態に移行する。ポンプ室４３
側に配置されたフッ素樹脂製のリップリング６５，６６
は、負圧から正圧にわたって変動するポンプ室４３の圧
力をシールする。従って、通気通路６８，６９を介して
ギヤ収容室３３１に連通している背圧室５３，５４は、
ギヤ収容室３３１の圧力と同じ大気圧相当の圧力領域と
なる。そのため、回転軸１９，２０の周面１９２，２０
２に対するゴム製のリップリング５１，５２の緊迫力
は、ギヤ収容室３３１の大気圧相当の圧力のみを考慮し
た低い緊迫力で済み、ゴム製のリップリング５１，５２
における面圧は低くて済む。又、ゴム製のリップリング
５１，５２は、ギヤ収容室３３１内の潤滑油Ｙで潤滑さ
れる。その結果、ゴム製のリップリング５１，５２の早
期摩耗が防止され、リップシール４５，４６の寿命が長
くなる。

【００４５】（２-3）通気通路６８，６９の開口６８
１，６９１は、ラジアルベアリング３７，３８の直上の
外周側壁面６７１にある。開口６８１，６９１は、リヤ
ハウジング１４の端面から内部に入り込み、かつ下方に
面を向ける外周側壁面６７１上にある。従って、歯車３
４，３５の回転によってかき上げられた潤滑油Ｙが開口
６８１，６９１に入り込むのは難しい。即ち、通気通路
６８，６９は、ギヤ収容室３３１から背圧室５３，５４
への油侵入を抑制する構造となっている。

【００４６】（２-4）フッ素樹脂は耐摩耗性に優れてお
り、フッ素樹脂製のリップリング６５，６６は油潤滑を
必要としない。潤滑油Ｙを存在させたくない無潤滑領域
のポンプ室４３側にフッ素樹脂製のリップリング６５，
６６を配置した構成は、油潤滑を必要としないフッ素樹
脂製のリップリング６５，６６の使い方として適切であ
る。

【００４７】次に、図６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。回転軸１９に摺接するリップシール７３は、リ
ングケース７４と、リングケース７４の内周側に配置さ
れた一対のリング形状の保持金具７５，７６と、リング
ケース７４を被覆するようにリングケース７４に保持さ
れたゴム製のリップリング７７と、保持金具７５，７６
間に保持されたフッ素樹脂製のリップリング７８とから
なる。ゴム製のリップリング７７はギヤ収容室（図示
略）側にあり、副リップリングであるフッ素樹脂製のリ
ップリング７８はポンプ室４３側にある。

【００４８】保持金具７６の内周側には背圧室７９が設
けられている。リップシール７３の外周側には環状の通
気通路８０がリップシール７３を包囲するように形成さ
れている。リップシール７３には通気通路８１が形成さ
れている。通気通路８１は通気通路５５に連通してい
る。通気通路５５，８０，８１は、ギヤ収容室３３１と
背圧室７９とを連通する。

【００４９】回転軸２０側にもリップシール７３と同様
のリップシール８２が配置されており、通気通路５５，
８０，８１と同様の通気通路５６，８０，８１が設けら
れている。

【００５０】こ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。本発明では以下のような実施
の形態も可能である。 （１）第２の実施の形態において、リップリング５１，
５２及びリップシール６１，６２を共に樹脂製とするこ
と。 （２）第２の実施の形態において、リップリング５１，
５２及びリップシール６１，６２を共にゴム製とするこ
と。 （３）油通過阻止手段として繊維製のフィルタを用いる
こと。 （４）通気通路の水平部に油通過阻止手段を設けるこ
と。 （５）ルーツポンプ以外の真空ポンプに本発明を適用す
ること。

【００５１】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〕請求項８において、前記歯車機構を構成する歯車
と前記リップリングとの間に前記軸受けを設け、前記軸
受けと前記リップリングとの間に前記油存在領域の一部
となる油存在室を設け、前記上向き部の入口を前記油存
在室に開口するように設けた真空ポンプにおける軸封構
造。

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、リップ
リングに対する背圧室と油存在領域とを通気通路で連通
し、前記通気通路を経由した前記油存在領域側から前記
背圧室側への油侵入を阻止し、かつ前記油存在領域と前
記背圧室との間の前記通気通路を経由した通気を許容す
る油通過阻止手段を設けたので、真空ポンプにおいて良
好なシール性能を確保しつつリップシールの長寿命化を
達成でき、しかも排ガスの外部への洩れを防止し得ると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【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）は要部拡大平断面
図。

【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。

【図３】要部拡大側断面図。

【図４】第２の実施の形態を示す要部拡大側断面図。

【図５】図４のＤ−Ｄ線断面図。

【図６】第３の実施の形態を示す要部拡大側断面図。

【符号の説明】

１１…真空ポンプである多段ルーツポンプ。１９，２０
…回転軸。１９２，２０２…周面。２３，２４，２５，
２６，２７，２８，２９，３０，３１，３２…ガス移送
体となるロータ。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。３７，３８
…軸受けとなるラジアルベアリング。４３…ポンプ室。
４７１，４８１…油存在領域となる油存在室。５１，５
２…ゴム製のリップリング。５３，５４…背圧室。５
５，５６，６８，６９，８０，８１…通気通路。５７…
上向き部。６０…油通過阻止手段となる焼結フィルタ。
７０…上向き部となる傾斜部。５５１，５６１…入口と
なる開口。６５，６６，７８…副リップリングとなるフ
ッ素樹脂製のリップリング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内山 理 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 (72)発明者 川口 真広 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 AA09 AA18 AB06 BB16 BB35 BB44 CC20 CC22 CC38 CC43 3J016 AA02 BB03 CA07

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 油存在領域と前記ポンプ室との間の前記回転軸の周面に
   摺接するように配置された軸シール用のリップリング
   と、 前記リップリングと前記ポンプ室との間で前記リップリ
   ングに対するように設けられた背圧室と、 前記油存在領域と前記背圧室とを連通する通気通路と、 前記通気通路を経由した前記油存在領域側から前記背圧
   室側への油侵入を阻止し、かつ前記油存在領域と前記背
   圧室との間の前記通気通路を経由した通気を許容する油
   通過阻止手段とを備えた真空ポンプにおける軸封構造。
2. 【請求項２】前記通気通路は、上方に向かう上向き部を
   有し、前記上向き部は前記油存在領域に開口する入口を
   有し、前記油通過阻止手段は前記上向き部に設けられて
   いる請求項１に記載の真空ポンプにおける軸封構造。
3. 【請求項３】前記油通過阻止手段は焼結フィルタである
   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
   プにおける軸封構造。
4. 【請求項４】前記リップリングはゴム製である請求項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
   る軸封構造。
5. 【請求項５】軸シール用の副リップリングが前記リップ
   リングと並ぶように設けられており、前記背圧室は前記
   リップリングと前記副リップシールとの間に形成されて
   いる請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の真空
   ポンプにおける軸封構造。
6. 【請求項６】前記油存在領域は、前記回転軸を回転可能
   に支持するための軸受けを収容する領域である請求項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
   る軸封構造。
7. 【請求項７】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、又は単一のポンプ室を備えたルーツポ
   ンプである請求項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軸封構造。
8. 【請求項８】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
   容する領域である請求項７に記載の真空ポンプにおける
   軸封構造。