JP2007177724A - Vacuum pump - Google Patents

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vacuum pump
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Daisuke Ihara
大輔 井原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum pump in which tooth sections formed on rotors in a radially outwardly projecting manner do not make contact with a housing even if thermal expansion and contraction of an end face flange and the housing are repeatedly caused. <P>SOLUTION: The vacuum pump compresses and discharges gas sucked into the housing due to rotation of a pair of rotors having the radially outwardly projecting tooth sections. The housing covers both the rotors. The vacuum pump includes the end face flange 7 arranged at an end portion of the housing 4 and formed of a material having a coefficient of thermal expansion larger than that of the housing 4, and restriction means 9, 20 arranged on the housing 4 so as to make contact with the peripheral surface perpendicular to the axis of the end face flange 7. The housing 4 and the end face flange 7 are integrally expanded by the restriction means 9, 20. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、径方向外方に突出する歯部を有する一対のロータの回転により、両ロータを覆うハウジングに吸入されるガスを圧縮して排出する真空ポンプに関する。   The present invention relates to a vacuum pump that compresses and discharges gas sucked into a housing that covers both rotors by the rotation of a pair of rotors having teeth protruding outward in the radial direction.

半導体製品の製造プロセス等において、径方向外方に突出する歯部を有する一対のロータの回転により、両ロータを覆うハウジングに吸入されるガスを圧縮して排出する真空ポンプが広く用いられている。
この真空ポンプの一例を図9に基づいて説明する。図に示すように、この真空ポンプ100は、反応室に接続された排気管(図示せず)に接続される吸気口101および排気口102が形成されたハウジング103を備えている。このハウジング103内には、径方向外方に突出する歯部を有する一対のスクリューロータ104,105が収納されている。この一対のスクリューロータ104,105は、所定のクリアランス(微小隙間)をもって非接触噛合状態で互いに噛み合うよう平行に配置されている。
2. Description of the Related Art In semiconductor product manufacturing processes and the like, vacuum pumps that compress and discharge gas sucked into a housing that covers both rotors by rotation of a pair of rotors having teeth that protrude radially outward are widely used. .
An example of this vacuum pump will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the vacuum pump 100 includes a housing 103 in which an intake port 101 and an exhaust port 102 connected to an exhaust pipe (not shown) connected to the reaction chamber are formed. In this housing 103, a pair of screw rotors 104, 105 having teeth protruding outward in the radial direction is housed. The pair of screw rotors 104 and 105 are arranged in parallel so as to mesh with each other in a non-contact meshing state with a predetermined clearance (a minute gap).

そして、これらハウジング103およびスクリューロータ104、105の間には軸受け106、107、108、109及び軸穴封止用のシール部材110、111、112、113が設けられている。
また、前記ハウジング103の上端面及び下端面には上端面フランジ117及び下端面フランジ118が取り付けられ、ハウジング103の端面を封止している。
更に、スクリューロータ104、105に一体的に装着された同期歯車114、115が設けられ、前記スクリューロータ104の一端には、モータ等の駆動手段116が設けられている。この駆動手段116は上部ポンプボディ120に取り付けられている。
Between the housing 103 and the screw rotors 104 and 105, bearings 106, 107, 108, and 109 and seal members 110, 111, 112, and 113 for sealing the shaft holes are provided.
An upper end surface flange 117 and a lower end surface flange 118 are attached to the upper end surface and the lower end surface of the housing 103 to seal the end surface of the housing 103.
Furthermore, synchronous gears 114 and 115 that are integrally attached to the screw rotors 104 and 105 are provided, and a driving means 116 such as a motor is provided at one end of the screw rotor 104. This driving means 116 is attached to the upper pump body 120.

更に、スクリューロータ104、105は、ハウジング103の内壁面103aに対して所定のクリアランス、例えば50ミクロンの隙間を隔てる外径寸法および軸方向長さを有している。
そして、ハウジング103とスクリューロータ104、105の噛合部分で仕切られた、複数の螺旋形状の作業室が形成され、スクリューロータ104、105の回転によって回転軸の軸方向に前記作業室が移動するように構成されている。
Further, the screw rotors 104 and 105 have a predetermined clearance with respect to the inner wall surface 103a of the housing 103, for example, an outer diameter dimension and an axial length separating a gap of 50 microns.
Then, a plurality of spiral working chambers are formed that are partitioned by the meshing portions of the housing 103 and the screw rotors 104 and 105, and the working chambers move in the axial direction of the rotating shaft by the rotation of the screw rotors 104 and 105. It is configured.

このように構成された真空ポンプ100にあっては、モータ等の駆動手段116によってスクリューロータ104、105が回転すると、ハウジング103とスクリューロータ104、105の噛合部分で仕切られた作業室が、吸気口101側から排気口102側に移動する。
これにより、吸気口101から吸気した作業室内の気体(ガス)は排気口側に移送、圧縮され、真空ポンプ100から排気される。
In the vacuum pump 100 configured as described above, when the screw rotors 104 and 105 are rotated by the driving means 116 such as a motor, the working chamber partitioned by the meshing portion of the housing 103 and the screw rotors 104 and 105 is inhaled. It moves from the port 101 side to the exhaust port 102 side.
Thereby, the gas (gas) in the working chamber sucked from the suction port 101 is transferred to the exhaust port side, compressed, and exhausted from the vacuum pump 100.

この種の真空ポンプでは、ガスが吸気口側から排気口側に移送されるにつれて圧縮されるため、圧縮熱が発生する。そのため、発生した熱によってスクリューロータ104,105、ハウジング103、上端面フランジ117、下部端面フランジ118が高温となる。   In this type of vacuum pump, since the gas is compressed as it is transferred from the intake port side to the exhaust port side, compression heat is generated. Therefore, the screw rotors 104 and 105, the housing 103, the upper end surface flange 117, and the lower end surface flange 118 are heated by the generated heat.

したがって、真空ポンプを連続運転していくと、軸受け106,107,108,109の発熱やハウジング103からの熱伝導などにより、ハウジング103、上部端面プレート117、下部端面プレート118及び上部ポンプボディ120,下部ポンプボディ121の温度が上昇し、熱膨張する。   Therefore, when the vacuum pump is continuously operated, the housing 103, the upper end face plate 117, the lower end face plate 118, and the upper pump body 120, due to heat generation of the bearings 106, 107, 108, 109, heat conduction from the housing 103, and the like. The temperature of the lower pump body 121 rises and thermally expands.

しかしながら、スクリューロータ104、105は、軸受け106、107、108、109を介して、上部ポンプボディ120,下部ポンプボディ121により支持されているが、軸受け106、107、108、109の焼き付き防止のため上部ポンプボディ120,下部ポンプボディ121の軸受け近傍部分には冷却溝(図示せず)が設けてあり、これによって上部ポンプボディ120,下部ポンプボディ121は冷却されている。
そのため、スクリューロータ104、105の温度上昇と比較して上部ポンプボディ120,下部ポンプボディ121の温度上昇は小さい。
However, although the screw rotors 104 and 105 are supported by the upper pump body 120 and the lower pump body 121 via the bearings 106, 107, 108, and 109, the bearings 106, 107, 108, and 109 are prevented from being seized. Cooling grooves (not shown) are provided in the vicinity of the bearings of the upper pump body 120 and the lower pump body 121, thereby cooling the upper pump body 120 and the lower pump body 121.
Therefore, the temperature rise of the upper pump body 120 and the lower pump body 121 is small compared to the temperature rise of the screw rotors 104 and 105.

この結果、スクリューロータ104、105が大きく膨張するのに対し、上部ポンプボディ120,下部ポンプボディ121はそれほど変化しなくなるため、互いに対になっているスクリューロータ104、105との隙間が狭くなり、やがて接触することとなり、焼き付き、破損などのトラブルが発生するおそれがある。   As a result, since the screw rotors 104 and 105 expand greatly, the upper pump body 120 and the lower pump body 121 do not change so much, so the gap between the screw rotors 104 and 105 that are paired with each other is narrowed. The contact will eventually occur, and troubles such as seizure and damage may occur.

かかる問題を解決するものとして、特許文献1には、上部ポンプボディ120,下部ポンプボディ121、上端面フランジ117、下端面フランジ118を、ハウジング103およびスクリューロータ104、105よりも熱膨張係数の大きい材料を用いて形成することが提案されている。
即ち、ポンプボディ120,121及び上端面フランジ117、下端面フランジ118の材料における熱膨張係数が、スクリューロータ104,105及びロータを覆うハウジング103の材料よりも大きいため、上部ポンプボディ120,下部ポンプボディ121、上端面フランジ117、下端面フランジ118の温度上昇が、スクリューロータ104,105およびハウジング103の温度上昇より小さくても大きく膨張する。
したがって、上部ポンプボディ120,下部ポンプボディ121と、スクリューロータ104,105とがバランスよく熱膨張するため、スクリューロータ104,105どうしが接触を回避することができる。
実開平7−17979号公報
In order to solve this problem, Patent Document 1 discloses that the upper pump body 120, the lower pump body 121, the upper end surface flange 117, and the lower end surface flange 118 have a larger thermal expansion coefficient than the housing 103 and the screw rotors 104 and 105. It has been proposed to form using materials.
That is, since the thermal expansion coefficients of the materials of the pump bodies 120 and 121 and the upper end surface flange 117 and the lower end surface flange 118 are larger than those of the screw rotors 104 and 105 and the housing 103 covering the rotor, the upper pump body 120 and the lower pump. Even if the temperature rise of the body 121, the upper end surface flange 117, and the lower end surface flange 118 is smaller than the temperature increase of the screw rotors 104 and 105 and the housing 103, the body 121 expands greatly.
Therefore, since the upper pump body 120, the lower pump body 121, and the screw rotors 104 and 105 are thermally expanded in a well-balanced manner, the screw rotors 104 and 105 can avoid contact with each other.
Japanese Utility Model Publication No.7-17979

ところで、前記上端面フランジ117,下端面フランジ118は、ハウジング103の端面を封止するために、ボルト等の固定手段によって取り付けられている。そのため、熱膨張率の異なる上端面フランジ117,下端面フランジ118とハウジング103であっても、両者は一体として膨張、収縮をする。
即ち、上端面フランジ117,下端面フランジ118とハウジング103とは膨張、収縮を繰り返しても、その位置関係はずれることはない。
Incidentally, the upper end surface flange 117 and the lower end surface flange 118 are attached by fixing means such as bolts in order to seal the end surface of the housing 103. Therefore, even if it is the upper end surface flange 117, the lower end surface flange 118, and the housing 103 which have different thermal expansion coefficients, they both expand and contract as a unit.
That is, even if the upper end flange 117, the lower end surface flange 118, and the housing 103 are repeatedly expanded and contracted, their positional relationship does not deviate.

しかしながら、実際は、図10に示すように、上端面フランジ117,下端面フランジ118とハウジング103との位置関係にずれが生じることがあった。
即ち、図10(a)に示す初期の状態から真空ポンプの運転を開始し、圧縮熱により上端面フランジ117,下端面フランジ118、ハウジング103が高温になると、図10(b)に示すように上端面フランジ117,下端面フランジ118及びハウジング103が膨張する。
このとき、上端面フランジ117,下端面フランジ118の熱膨張率が大きく、かつハウジング103の熱膨張率が小さく、しかも、上端面フランジ117,下端面フランジ118及びハウジング103に形成されたボルト貫通穴の径とボルトの径との間に、例えば0.5mm程度の寸法公差があるため、両者の位置関係にずれが生じる。
However, actually, as shown in FIG. 10, the positional relationship among the upper end surface flange 117, the lower end surface flange 118 and the housing 103 may be shifted.
That is, when the operation of the vacuum pump is started from the initial state shown in FIG. 10 (a) and the upper end surface flange 117, the lower end surface flange 118, and the housing 103 are heated to high temperatures due to compression heat, as shown in FIG. 10 (b). The upper end surface flange 117, the lower end surface flange 118, and the housing 103 are expanded.
At this time, the thermal expansion coefficients of the upper end surface flange 117 and the lower end surface flange 118 are large and the thermal expansion coefficient of the housing 103 is small, and the bolt through holes formed in the upper end surface flange 117, the lower end surface flange 118, and the housing 103. Since there is a dimensional tolerance of, for example, about 0.5 mm between the diameter of the bolt and the diameter of the bolt, the positional relationship between the two is displaced.

そして、真空ポンプの運転が終了し、上端面フランジ117,下端面フランジ118、ハウジング103が冷却されると、上端面フランジ117,下端面フランジ118とハウジング103の位置関係がずれた状態で収縮することがある。
この位置関係のずれの原因については、未だ解明されていないが、上端面フランジ117,下端面フランジ118と、ハウジング103との間の摩擦力等の影響からではないかと推察される。
When the operation of the vacuum pump is completed and the upper end surface flange 117, the lower end surface flange 118, and the housing 103 are cooled, the upper end surface flange 117, the lower end surface flange 118, and the housing 103 contract in a shifted state. Sometimes.
Although the cause of this positional relationship shift has not yet been elucidated, it is presumed that it may be due to the influence of frictional forces or the like between the upper end surface flange 117, the lower end surface flange 118, and the housing 103.

そして、いずれにしても、上端面フランジ117,下端面フランジ118とハウジング103との位置関係がずれた状態で収縮し、この位置関係のずれは、膨張、収縮を繰り返すにしたがって大きくなり、最終的に図10(c)に示すように、ハウジング103内に収容されているスクリューロータ104,105がハウジング103と接触し、真空ポンプとして使用できなくなることがあった。   In either case, the upper end flange 117, the lower end surface flange 118, and the housing 103 contract with the positional relationship shifted, and the positional shift increases as the expansion and contraction are repeated. As shown in FIG. 10C, the screw rotors 104 and 105 accommodated in the housing 103 may come into contact with the housing 103 and cannot be used as a vacuum pump.

この課題を解決するためには、上端面フランジ117,下端面フランジ118及びハウジング103に形成されたボルト貫通穴の径とボルトの径との間の寸法公差を、スクリューロータ104、105とハウジング103の内壁面103aとの間の隙間(例えば数十ミクロンから数百ミクロン)以下にすれば、解消することが可能と推察される。しかしながら、寸法公差を前記隙間以下のなすことは、実際問題として製造上困難である。   In order to solve this problem, the dimensional tolerances between the diameters of the bolt through holes formed in the upper end flange 117, the lower end flange 118, and the housing 103 and the diameter of the bolts are set to the screw rotors 104 and 105 and the housing 103. It is speculated that it can be eliminated if the gap is less than or equal to the inner wall surface 103a (for example, several tens of microns to several hundreds of microns). However, it is practically difficult to make the dimensional tolerance equal to or less than the gap.

本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、端面フランジ、ハウジングが熱膨張、収縮を繰り返しても、ロータに形成された径方向外方に突出する歯部がハウジングに接触するこのとのない真空ポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above technical problem, and even if the end face flange and the housing repeat thermal expansion and contraction, the radially protruding tooth portion formed on the rotor is formed on the housing. The object is to provide a vacuum pump that is free from contact.

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明にかかる真空ポンプは、径方向外方に突出する歯部を有する一対のロータの回転により、両ロータを覆うハウジングに吸入されるガスを圧縮して排出する真空ポンプであって、前記ハウジングの端部に設けられ、ハウジングの熱膨張率よりも大きな熱膨張率を有する材料で形成された端面フランジと、前記ハウジングに設けられ、前記端面フランジのロータ軸直角方向周面に接する規制手段とを備え、前記ハウジングと端面フランジとが規制手段によって、ロータ軸直角方向に、一体に膨張することを特徴としている。   The present invention has been made to achieve the above object, and a vacuum pump according to the present invention is sucked into a housing covering both rotors by the rotation of a pair of rotors having tooth portions protruding radially outward. A vacuum pump that compresses and discharges a gas to be discharged, and is provided at an end portion of the housing, and is provided at an end surface flange formed of a material having a thermal expansion coefficient larger than the thermal expansion coefficient of the housing; And restricting means in contact with the circumferential surface of the end surface flange in the direction perpendicular to the rotor axis. The housing and the end surface flange are integrally expanded in the direction perpendicular to the rotor axis by the restricting means.

このように、前記ハウジングと端面フランジとが規制手段によって一体に膨張するため、端面フランジとハウジングの位置関係がずれることはなく、端面フランジ、ハウジングが熱膨張、収縮を繰り返しても、ロータに形成された径方向外方に突出する歯部がハウジングに接触することはない。   As described above, the housing and the end surface flange are integrally expanded by the restricting means, so that the positional relationship between the end surface flange and the housing is not shifted, and even if the end surface flange and the housing are repeatedly expanded and contracted, they are formed on the rotor. The tooth portion protruding radially outward does not contact the housing.

ここで、前記規制手段は、前記ハウジングのロータ軸直角方向周面と端面フランジのロータ軸直角方向周面とに接する規制板であって、前記規制板は固定手段によってハウジングに固定されていることが望ましい。
また、前記規制手段は、前記ハウジングの軸方向に突出した突起部であって、前記突起部のロータ軸直角方向周面が、端面フランジのロータ軸直角方向周面に接していることが望ましい。このように、ハウジングと一体に規制手段を設けても良い。
Here, the restricting means is a restricting plate in contact with a rotor shaft perpendicular direction peripheral surface of the housing and an end surface flange of the rotor shaft perpendicular direction, and the restricting plate is fixed to the housing by a fixing means. Is desirable.
Preferably, the restricting means is a protrusion protruding in the axial direction of the housing, and a circumferential surface of the protrusion in a direction perpendicular to the rotor axis is in contact with a circumferential surface of the end flange in the direction perpendicular to the rotor axis. As described above, the restricting means may be provided integrally with the housing.

また、前記固定手段は、規制板に形成されたボルトを挿通するための貫通穴と、前記ハウジングに形成されたねじ孔とを備え、前記ボルトをロータ軸直角方向から前記ねじ孔に螺合させることにより、規制板をハウジングに固定することが望ましい。このように、前記ボルトをロータ軸直角方向から螺合させることができるため、作業性が良く、容易に規制板を取り付けることができる。   The fixing means includes a through hole for inserting a bolt formed in the restriction plate and a screw hole formed in the housing, and the bolt is screwed into the screw hole from a direction perpendicular to the rotor axis. Therefore, it is desirable to fix the restriction plate to the housing. Thus, since the bolt can be screwed from the direction perpendicular to the rotor axis, the workability is good and the restriction plate can be easily attached.

更に、前記規制板の断面がL字形状に形成され、前記規制板突出部によって形成されるため空間部にシムリングが介装され、前記規制板がシムリングを介してハウジングのロータ軸直角方向周面に接すると共に、前記規制板の突出部が、圧接しない状態で端面フランジのロータ軸直角方向周面に接することが望ましい。
このように、規制板がシムリングを介してハウジングのロータ軸直角方向周面に接すると共に、規制板の突出部が圧接しない状態で端面フランジのロータ軸直角方向周面に接するため、この初期状態をハウジング、端面フランジに圧縮力あるいは引張力が作用しない状態とすることができる。
Furthermore, since the cross section of the restriction plate is formed in an L-shape and is formed by the restriction plate protrusion, a shim ring is interposed in the space, and the restriction plate is circumferentially disposed in the direction perpendicular to the rotor axis of the housing via the shim ring. It is desirable that the protruding portion of the regulating plate is in contact with the circumferential surface of the end surface flange in the direction perpendicular to the rotor axis without being in pressure contact.
In this way, the restriction plate contacts the rotor shaft perpendicular direction circumferential surface of the housing via the shim ring, and the projecting portion of the restriction plate contacts the rotor shaft perpendicular direction circumferential surface of the end surface flange without being in pressure contact. The housing and the end flange can be in a state where no compressive force or tensile force is applied.

本発明によれば、端面フランジ、ハウジングが熱膨張、収縮を繰り返しても、ロータに形成された径方向外方に突出する歯部がハウジングに接触するこのとのない真空ポンプを得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if an end surface flange and a housing repeat thermal expansion and contraction, the tooth | gear part which protrudes to the radial direction outward formed in the rotor can obtain the perfect vacuum pump which contacts a housing. .

本発明の一実施形態を図1乃至図8に基づいて説明する。尚、図1は一実施形態の概略断面図、図2は、図1に示した一実施形態にかかる真空ポンプの平面図、図3は図1に示した一実施形態にかかる真空ポンプの上部左側面図、図4は図1に示した一実施形態にかかる真空ポンプの上部右側面図、図5は、図1に示した一実施形態にかかる真空ポンプの底面図、図6は、図1に示した一実施形態にかかる真空ポンプの底部右側面図、図7は、図1に示した一実施形態にかかる真空ポンプの底部左側面図、図8は、図1に示した一実施形態の要部拡大図である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a schematic sectional view of one embodiment, FIG. 2 is a plan view of a vacuum pump according to the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an upper portion of the vacuum pump according to the embodiment shown in FIG. 4 is a top right side view of the vacuum pump according to the embodiment shown in FIG. 1, FIG. 5 is a bottom view of the vacuum pump according to the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 1 is a bottom right side view of the vacuum pump according to the embodiment shown in FIG. 1, FIG. 7 is a bottom left side view of the vacuum pump according to the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. It is a principal part enlarged view of a form.

図1に示すように、この真空ポンプ1は、従来の真空ポンプと同様に、反応室に接続された排気管に接続される吸気口2および排気口3を形成したハウジング4を備えている。このハウジング4内には、所定のクリアランス(微小隙間)をもって非接触噛合状態で互いに噛み合うよう平行に、一対のスクリューロータ5、6が収納されている。   As shown in FIG. 1, the vacuum pump 1 includes a housing 4 having an intake port 2 and an exhaust port 3 connected to an exhaust pipe connected to a reaction chamber, similarly to a conventional vacuum pump. A pair of screw rotors 5 and 6 are accommodated in the housing 4 in parallel so as to mesh with each other in a non-contact meshing state with a predetermined clearance (a minute gap).

また、このハウジング4の上下端部には、上端面フランジ7及び下端面フランジ8が取り付けられ、一対のスクリューロータ5、6が収納される真空ポンプ内部を封止している。前記ハウジング4は前記上端面フランジ7,下端面フランジ8よりも熱膨張率の小さな材質により構成されている。   Further, an upper end flange 7 and a lower end flange 8 are attached to the upper and lower ends of the housing 4 to seal the inside of the vacuum pump in which the pair of screw rotors 5 and 6 are accommodated. The housing 4 is made of a material having a smaller coefficient of thermal expansion than the upper end surface flange 7 and the lower end surface flange 8.

そしてまた、図示しないが従来の真空ポンプと同様に、これらハウジング4および一対のスクリューロータ5、6の間には、軸受け及び軸穴封止用のシール部材が設けられている。更に、図示しないが、スクリューロータ5、6に一体的に装着された同期歯車が設けられ、前記スクリューロータ5の一端には、モータ等の駆動手段が設けられている。   Although not shown, a bearing and a seal member for sealing the shaft hole are provided between the housing 4 and the pair of screw rotors 5 and 6 as in the case of a conventional vacuum pump. Further, although not shown, a synchronous gear integrally attached to the screw rotors 5 and 6 is provided, and one end of the screw rotor 5 is provided with driving means such as a motor.

また、一対のスクリューロータ5、6とは、ハウジング4の内壁面4aに対して所定のクリアランス、例えば数十ミクロンから数百ミクロンの隙間を隔てる外径寸法および軸方向長さを有している。そして、ハウジング4と一対のスクリューロータ5、6の噛合部分で仕切られた、複数の螺旋形状の作業室が形成され、スクリューロータ5、6の回転によって回転軸の軸方向に前記作業室が移動するように構成されている。   The pair of screw rotors 5 and 6 have a predetermined clearance with respect to the inner wall surface 4 a of the housing 4, for example, an outer diameter and an axial length that separate a gap of several tens to several hundreds of microns. . A plurality of spiral working chambers are formed which are partitioned by the meshing portions of the housing 4 and the pair of screw rotors 5 and 6, and the working chambers move in the axial direction of the rotating shaft by the rotation of the screw rotors 5 and 6. Is configured to do.

また、図1に示すように、ハウジング4と上端面フランジ7、下端面フランジ8の位置づれを防止する規制板9,10,11,12が設けられている。この規制板9,10,11,12はボルト20によってハウジング4に取り付けられている。
この規制板9,10は、図1乃至図4に示すように、ハウジング4の上部に相対向して、ボルト20によって取り付けられている。ここで、前記規制板9は矩形板状に形成されているが、規制板10は吸気口2を跨ぐ門型形状に形成されている。
Further, as shown in FIG. 1, restricting plates 9, 10, 11, and 12 that prevent the housing 4, the upper end surface flange 7, and the lower end surface flange 8 from being positioned are provided. The restricting plates 9, 10, 11, 12 are attached to the housing 4 by bolts 20.
As shown in FIGS. 1 to 4, the restriction plates 9 and 10 are attached to the upper portion of the housing 4 by bolts 20 so as to face each other. Here, although the restriction plate 9 is formed in a rectangular plate shape, the restriction plate 10 is formed in a gate shape straddling the intake port 2.

同様に、規制板11,12は、図1、図5乃至図7に示すように、ハウジング4の下部に相対向して、ボルト20によって取り付けられている。ここで、前記規制板12は矩形板状に形成されているが、規制板11は吸気口3を跨ぐ門型形状に形成されている。   Similarly, as shown in FIGS. 1 and 5 to 7, the restriction plates 11 and 12 are attached to the lower portion of the housing 4 by bolts 20 so as to face each other. Here, although the restriction plate 12 is formed in a rectangular plate shape, the restriction plate 11 is formed in a gate shape straddling the intake port 3.

尚、図2に示すように、上端面フランジ7とハウジング4とは、基準ピン21によって位置規制がなされると共に、ボルト22によって固定されている。同様に、図5に示すように、下端面フランジ8とハウジング4とは、基準ピン23によって位置規制がなされると共に、ボルト24によって固定されている。   As shown in FIG. 2, the position of the upper end surface flange 7 and the housing 4 is regulated by a reference pin 21 and fixed by a bolt 22. Similarly, as shown in FIG. 5, the lower end flange 8 and the housing 4 are regulated by a reference pin 23 and fixed by a bolt 24.

更に、規制板9,10,11,12の取付け構造について、図8に基づいて説明する。図8は規制板9を示した図であって、他の規制板10,11,12の取付け構造も、規制板9の取付け構造と同一であるため、以下の説明にあっては、規制板9の取付け構造を例にとって説明する。
図8に示すように、前記規制板9は、ハウジング4のロータ軸直角方向の外周面と上端面フランジ7のロータ軸直角方向の外周面とに接触している。この規制板9を固定するためのボルト20は、ロータ軸直角方向から規制板9に形成された貫通穴9aを挿通し、ハウジング4に形成されたねじ孔4bにロータ軸直角方向から螺合している。
このように、ボルト20をロータ軸直角方向から取り付けることができるため、作業性が良い。
Furthermore, the mounting structure of the restriction plates 9, 10, 11, 12 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a view showing the restricting plate 9. Since the mounting structure of the other restricting plates 10, 11, and 12 is the same as that of the restricting plate 9, the restricting plate will be described in the following description. 9 will be described as an example.
As shown in FIG. 8, the restriction plate 9 is in contact with the outer peripheral surface of the housing 4 in the direction perpendicular to the rotor axis and the outer peripheral surface of the upper end surface flange 7 in the direction perpendicular to the rotor axis. The bolt 20 for fixing the restriction plate 9 is inserted through the through hole 9a formed in the restriction plate 9 from the direction perpendicular to the rotor axis and screwed into the screw hole 4b formed in the housing 4 from the direction perpendicular to the rotor axis. ing.
Thus, since the bolt 20 can be attached from the direction perpendicular to the rotor axis, workability is good.

前記規制板9は断面がL字形状に形成され、その突出部9bが端面フランジ7の周面に接触している。また、前記突出部によって形成された空間部9cにはシムリング30が介装されている。
このシムリング30は、規制板9の突出部9bが圧接力ゼロの状態で端面フランジ7の外周面に接するように、規制板9を取り付けるための調整部材である。
The restriction plate 9 has an L-shaped cross section, and the protruding portion 9 b is in contact with the peripheral surface of the end surface flange 7. A shim ring 30 is interposed in the space 9c formed by the protruding portion.
The shim ring 30 is an adjustment member for attaching the restricting plate 9 so that the protruding portion 9b of the restricting plate 9 is in contact with the outer peripheral surface of the end surface flange 7 in a state where the pressing force is zero.

このシムリング30を取り付けるには、まず、前記空間部9c内に、この空間部9cの深さ寸法以上の厚さのシムリング30を配置し、前記ボルト20によって規制板9をハウジング4の外周面に取り付ける。
次に、前記端面フランジ7の外周面と規制板9の突出した突出部9bとの間に生じる隙間の幅寸法を測定する。
そして、前記シムリング30の厚さ寸法からこの隙間の幅寸法を引き、実際に配置するシムリング30の厚さを決定する。
In order to attach the shim ring 30, first, the shim ring 30 having a thickness not less than the depth of the space portion 9 c is disposed in the space portion 9 c, and the restriction plate 9 is attached to the outer peripheral surface of the housing 4 by the bolt 20. Install.
Next, the width dimension of the gap generated between the outer peripheral surface of the end surface flange 7 and the protruding portion 9b from which the restriction plate 9 protrudes is measured.
Then, the width dimension of the gap is subtracted from the thickness dimension of the shim ring 30 to determine the thickness of the shim ring 30 to be actually arranged.

このようにして厚さ寸法が決定されたシムリング30を空間部9c内に収容し、前記ボルト20によって規制板9をハウジング4の外周面に取り付ける。このとき、前記ボルト20によってシムリング30が、がたつくことなく空間部9cに収納されると、前記規制板9の突出部9bは端面フランジのロータ軸直角方向周面に対して、圧接力が略ゼロの状態で接することになる。   The shim ring 30 having the thickness dimension determined in this manner is accommodated in the space portion 9 c, and the restriction plate 9 is attached to the outer peripheral surface of the housing 4 by the bolt 20. At this time, when the shim ring 30 is housed in the space 9c without rattling by the bolt 20, the protruding portion 9b of the restricting plate 9 has substantially zero pressure contact force with respect to the circumferential surface of the end flange in the direction perpendicular to the rotor axis. Will be contacted in the state of.

このように構成された真空ポンプにあっては、モータ等の駆動手段によってスクリューロータ5,6が回転すると、ハウジング4とスクリューロータ5,6の噛合部分で仕切られた作業室が、吸気口2側から排気口3側に移動する。
これにより、吸気口2から吸気した作業室内の気体(ガス)は排気口3側に移送され、真空ポンプ1から排気される。
In the vacuum pump configured as described above, when the screw rotors 5 and 6 are rotated by driving means such as a motor, the work chamber partitioned by the meshing portion of the housing 4 and the screw rotors 5 and 6 is formed in the intake port 2. It moves from the side to the exhaust port 3 side.
As a result, the gas (gas) in the working chamber sucked from the intake port 2 is transferred to the exhaust port 3 side and exhausted from the vacuum pump 1.

このとき、真空ポンプ1は圧縮熱で高温となるが、端面フランジ7,8の材料における熱膨張係数が、スクリューロータ5,6及びロータを覆うハウジング4の材料よりも大きい。そのため、上端面フランジ7,下端面フランジ8の温度上昇が、スクリューロータ5,6およびハウジング4の温度上昇より小さくても、上端面フランジ7,下端面フランジ8は大きく膨張する。
しかしながら、前記規制板9,10,11,12によって端面フランジ7,8の膨張は規制され、ハウジング4と共に一体となってロータ軸直角方向に膨張する。なお、この高温下の膨張状態にあっては、前記規制板9,10,11,12によって、上端面フランジ7,下端面フランジ8は圧縮力を受け、ハウジング4は引張力を受けている。
At this time, the vacuum pump 1 becomes hot due to the compression heat, but the thermal expansion coefficient of the material of the end surface flanges 7 and 8 is larger than that of the material of the housing 4 that covers the screw rotors 5 and 6 and the rotor. Therefore, even if the temperature rise of the upper end face flange 7 and the lower end face flange 8 is smaller than the temperature rise of the screw rotors 5, 6 and the housing 4, the upper end face flange 7 and the lower end face flange 8 expand greatly.
However, the expansion of the end surface flanges 7 and 8 is restricted by the restriction plates 9, 10, 11, and 12, and expands in the direction perpendicular to the rotor axis together with the housing 4. In this expanded state at a high temperature, the upper end surface flange 7 and the lower end surface flange 8 receive a compressive force and the housing 4 receives a tensile force by the restriction plates 9, 10, 11, and 12.

また、真空ポンプの運転が終了し、上端面フランジ7、下端面フランジ8、ハウジング4が冷却されると、上端面フランジ7,下端面フランジ8の圧縮力及びハウジングの引張力は徐々に弱まり、上端面フランジ7,下端面フランジ8とハウジング4は収縮し、初期の状態に戻る。
このように、上端面フランジ7,下端面フランジ8とハウジング4は離れることなく、一体となって膨張するため、上端面フランジ7,下端面フランジ8とハウジング4との位置関係のずれは生じず、収縮時にハウジング4内に収容されているスクリューロータ5,6がハウジング4と接触するという弊害を防止できる。
When the operation of the vacuum pump is completed and the upper end surface flange 7, the lower end surface flange 8, and the housing 4 are cooled, the compressive force of the upper end surface flange 7 and the lower end surface flange 8 and the tensile force of the housing are gradually weakened. The upper end surface flange 7, the lower end surface flange 8 and the housing 4 contract and return to the initial state.
As described above, the upper end surface flange 7 and the lower end surface flange 8 and the housing 4 are expanded without being separated from each other, so that the positional relationship between the upper end surface flange 7 and the lower end surface flange 8 and the housing 4 is not shifted. The adverse effect that the screw rotors 5 and 6 housed in the housing 4 come into contact with the housing 4 during contraction can be prevented.

なお、上記実施形態にあっては、ハウジングと別部材の規制板を用いた場合を説明したが、前記ハウジングのロータ軸方向に突起部を突出して形成し、規制板として用いても良い。即ち、ハウジングに一体に形成された突起部のロータ軸直角方向の周面を、端面フランジのロータ軸直角方向周面に接しているようになしても、前記した実施形態と同様な効果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the case where the regulating plate which is a separate member from the housing is used has been described. However, a protruding portion may be formed so as to protrude in the rotor axial direction of the housing and used as the regulating plate. That is, even if the circumferential surface in the direction perpendicular to the rotor axis of the protrusion formed integrally with the housing is in contact with the circumferential surface in the direction perpendicular to the rotor axis of the end flange, the same effect as in the above embodiment can be obtained. be able to.

本発明は、径方向外方に突出する歯部を有する一対のロータの回転により、両ロータを覆うハウジングに吸入されるガスを圧縮して排出する真空ポンプに好適に用いることができ、この真空ポンプは、例えば、電子部品の製造分野、半導体製造分野において好適に用いることができる。   The present invention can be suitably used for a vacuum pump that compresses and discharges gas sucked into a housing covering both rotors by rotation of a pair of rotors having teeth projecting radially outward. The pump can be suitably used, for example, in the electronic component manufacturing field and the semiconductor manufacturing field.

図1は本発明にかかる一実施形態の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment according to the present invention. 図2は、図1に示した一実施形態にかかる真空ポンプの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the vacuum pump according to the embodiment shown in FIG. 図3は図1に示した一実施形態にかかる真空ポンプの上部左側面図である。FIG. 3 is an upper left side view of the vacuum pump according to the embodiment shown in FIG. 図4は図1に示した一実施形態にかかる真空ポンプの上部右側面図である。FIG. 4 is an upper right side view of the vacuum pump according to the embodiment shown in FIG. 図5は、図1に示した一実施形態にかかる真空ポンプの底面図である。FIG. 5 is a bottom view of the vacuum pump according to the embodiment shown in FIG. 1. 図6は、図1に示した一実施形態にかかる真空ポンプの底部右側面図である。6 is a bottom right side view of the vacuum pump according to the embodiment shown in FIG. 図7は、図1に示した一実施形態にかかる真空ポンプの底部左側面図である。7 is a bottom left side view of the vacuum pump according to the embodiment shown in FIG. 図8は、図1に示した一実施形態の要部拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a main part of the embodiment shown in FIG. 図9は従来の真空ポンプの断面図である。FIG. 9 is a sectional view of a conventional vacuum pump. 図10は従来の真空ポンプの課題を説明するための模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the problem of the conventional vacuum pump.

符号の説明Explanation of symbols

1 真空ポンプ
2 吸気口
3 排気口
4 ハウジング
5 スクリューロータ
6 スクリューロータ
7 上端面フランジ
8 下端面フランジ
9 規制板
10 規制板
11 規制板
12 規制板
20 ボルト
30 シムリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum pump 2 Intake port 3 Exhaust port 4 Housing 5 Screw rotor 6 Screw rotor 7 Upper end surface flange 8 Lower end surface flange 9 Restriction plate 10 Restriction plate 11 Restriction plate 12 Restriction plate 20 Bolt 30 Shim ring

Claims (5)

径方向外方に突出する歯部を有する一対のロータの回転により、両ロータを覆うハウジングに吸入されるガスを圧縮して排出する真空ポンプであって、
前記ハウジングの端部に設けられ、ハウジングの熱膨張率よりも大きな熱膨張率を有する材料で形成された端面フランジと、前記ハウジングに設けられ、前記端面フランジのロータ軸直角方向周面に接する規制手段とを備え、
前記ハウジングと端面フランジとが規制手段によって、ロータ軸直角方向に、一体に膨張することを特徴とする真空ポンプ。
A vacuum pump that compresses and discharges gas sucked into a housing that covers both rotors by rotation of a pair of rotors having teeth that project radially outward.
An end surface flange provided at an end portion of the housing and formed of a material having a thermal expansion coefficient larger than that of the housing, and a restriction provided on the housing and in contact with a circumferential surface of the end surface flange in a direction perpendicular to the rotor axis Means and
The vacuum pump characterized in that the housing and the end surface flange are integrally expanded in a direction perpendicular to the rotor axis by the regulating means.
前記規制手段は、前記ハウジングのロータ軸直角方向周面と端面フランジのロータ軸直角方向周面とに接する規制板であって、
前記規制板は固定手段によってハウジングに固定されていることを特徴とする請求項1記載の真空ポンプ。
The restricting means is a restricting plate in contact with the rotor shaft perpendicular direction circumferential surface of the housing and the rotor shaft perpendicular direction circumferential surface of the end surface flange,
The vacuum pump according to claim 1, wherein the restriction plate is fixed to the housing by a fixing means.
前記規制手段は、前記ハウジングのロータ軸方向に突出した突起部であって、
前記突起部のロータ軸直角方向周面が、端面フランジのロータ軸直角方向周面に接していることを特徴とする請求項1記載の真空ポンプ。
The restricting means is a protrusion protruding in the rotor axial direction of the housing,
2. The vacuum pump according to claim 1, wherein a circumferential surface of the protrusion in a direction perpendicular to the rotor axis is in contact with a circumferential surface of the end surface flange in the direction perpendicular to the rotor axis.
前記固定手段は、規制板に形成されたボルトを挿通するための貫通穴と、前記ハウジングに形成されたねじ孔とを備え、
前記ボルトをロータ軸直角方向から前記ねじ孔に螺合させることにより、規制板をハウジングに固定することを特徴とする請求項2記載の真空ポンプ。
The fixing means includes a through hole for inserting a bolt formed in the restriction plate, and a screw hole formed in the housing.
3. The vacuum pump according to claim 2, wherein the restriction plate is fixed to the housing by screwing the bolt into the screw hole from a direction perpendicular to the rotor axis.
前記規制板の断面がL字形状に形成され、前記規制板突出部によって形成される空間部にシムリングが介装され、
前記規制板がシムリングを介してハウジングのロータ軸直角方向周面に接すると共に、前記規制板の突出部が、圧接しない状態で端面フランジのロータ軸直角方向周面に接することを特徴とする請求項2または請求項4記載の真空ポンプ。
A cross section of the restriction plate is formed in an L shape, and a shim ring is interposed in a space formed by the restriction plate protrusion.
The said restricting plate is in contact with the rotor shaft perpendicular direction circumferential surface of the housing through a shim ring, and the protruding portion of the restricting plate is in contact with the rotor shaft perpendicular direction circumferential surface of the end flange in a state where it is not pressed. The vacuum pump according to claim 2 or 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101668983B1 (en) * 2016-08-12 2016-10-24 김학률 Vaccum pump having structure for preventing cooling efficiency reduction

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