JP2018501431A5

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Publication number: JP2018501431A5
Application number: JP2017535867A
Authority: JP
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2020-05-14
Anticipated expiration: 2035-12-10

Description

真空ポンプ潤滑油供給システム

本発明は、真空ポンプ潤滑油供給システムに関する。

真空ポンプは、典型的に、周囲の固定子に対する回転のために回転子シャフトに装着された回転子の形態のインペラを含む。回転子シャフトは、シャフトのそれぞれの端部に又はその中間に位置付けられた２つの軸受を含むことができる軸受装置によって支持される。これらの軸受の一方又は両方は、転がり軸受である場合がある。通常、上側軸受は、磁気軸受の形態にあり、下側軸受は、転がり軸受の形態にある。

典型的な転がり軸受は、回転子シャフトに対して固定された内輪、外輪、及び内輪と外輪の相対回転を可能にするためにこれらの輪の間に位置付けられた複数の転がり要素を含む。転がり要素間の相互接触を防止するために、それらは、多くの場合にケージによって案内され、かつそれによって均等に離間される。適切な潤滑は、転がり軸受の正確かつ信頼性の高い作動を保証するのに不可欠である。潤滑油の主な目的は、摩擦及び摩耗を最小にするために転がり及び滑り接触において軸受構成要素を分離する載荷フィルムを確立することである。他の目的は、軸受構成要素の酸化又は腐食の防止、汚染物質に対する障壁の形成、及び軸受構成要素からの熱伝達を含む。潤滑油は、一般的に、オイル又はグリース（オイルと増粘剤の混合物）のいずれかの形態にある。

オイル潤滑式軸受を使用する真空ポンプは、軸受の接触区域間にオイルを給送するためのオイル給送システムを必要とし、これは、オイルが冷却並びに潤滑化を行い、それによって軸受をより高速度で稼働させることを可能にする。ターボ分子ポンプは、転がり軸受にオイルを供給するためのウィッキングシステムを従来的に使用している。そのようなシステムでは、オイルリザーバに一部が浸漬されたフェルト芯が、シャフト上に装着された円錐「オイル給送」ナットにオイルを給送する。シャフトが回転すると、オイルは、ナットの円錐面に沿って軸受まで移動する。オイルは、その後、軸受を通過してリザーバに戻される。

軸受へのオイルの給送速度は、円錐ナットのテーパ角度、芯からナットへのオイルの移送速度、ナットの円錐面の面仕上げ、シャフトの温度及び回転速度を含むいくつかのファクタによって影響される場合がある。その結果、オイル給送速度に関する制御の度合が相対的に悪くなる場合がある。

本発明は、ハウジングと、ハウジングに対する回転のために軸受装置によって支持された回転子シャフトと、潤滑油供給システムと、潤滑油供給システムから受け入れた潤滑油を軸受装置の転がり軸受まで移送するために回転子シャフト上に設けられた潤滑油移送デバイスとを含み、潤滑油供給システムが、潤滑油リザーバと、潤滑油が潤滑油リザーバから潤滑油移送デバイスまでそれを通して移送されるウィッキング要素とを含み、ウィッキング要素が、内周及び外周を含む本体部分と、内周から突出して潤滑油移送デバイスに係合するフィンガとを含み、潤滑油リザーバが、潤滑油が本体部分までそれを通して移送される主面を有し、本体部分が、潤滑油リザーバの主面を通して移送された潤滑油を受け入れるために潤滑油リザーバの主面に対面する主面を有し、内周及び外周の少なくとも一方には、ウィッキング要素の主面が潤滑油リザーバの主面の全表面積よりも小さい全表面積を有するように構成された少なくとも１つの切欠きが設けられる真空ポンプを提供する。

本発明はまた、潤滑油リザーバと、内周、外周、及び対向する主面を有する本体部分、及び内周から突出する少なくとも１つのフィンガを含むウィッキング要素とを含み、潤滑油リザーバが、本体部分の対向する主面の一方に係合する主面を有する潤滑油保持部を含み、そのために係合する主面を通って潤滑油が本体部分内に移動することができ、少なくとも１つのフィンガが、内周から突出して使用時に真空ポンプの回転子シャフト上に設けられた潤滑油移送デバイスと係合し、そのために潤滑油を少なくとも１つのフィンガを通じて本体部分から潤滑油移送デバイスまで運ぶことができ、内周及び外周の少なくとも一方には、少なくとも１つの切欠きが設けられ、そのために潤滑油保持部の主面に係合する本体部分の主面が、潤滑油保持部の主面の全表面積よりも小さい全表面積を有する真空ポンプ潤滑油供給システムを含む。

本発明はまた、真空ポンプ潤滑油供給システムを製造する方法を含み、本方法は、潤滑油リザーバを設ける段階と、内周、外周、及び対向する主面を有する本体部分、及び使用時に潤滑油が本体部分からフィンガによって係合された真空ポンプ回転子シャフト上の要素までそれを通って移動することができる本体部分から突出するフィンガをウィッキング要素に設ける段階と、潤滑油が潤滑油リザーバから主面を通って本体部分に流入することができるように潤滑油リザーバの対面する主面と流体連通して本体部分の主面を配置する段階と、本体部分からフィンガ内への制限された潤滑油流路を与えてフィンガ内への潤滑油流れを制限し、それによって本体部分の主面の各々が潤滑油リザーバの主面の全表面積よりも小さい全表面積を有するように配置された少なくとも１つの切欠きを内周及び外周の少なくとも一方に設ける段階とを含む。

本発明はまた、ハウジングと、ハウジングに対する回転のために軸受装置によって支持された回転子シャフトと、軸受装置の転がり軸受を潤滑化する潤滑油供給システムとを含み、潤滑油供給システムが、潤滑油リザーバと、潤滑油が潤滑油リザーバから回転子シャフト上に設けられた要素を通じて転がり軸受までそれを通して移送されるウィッキング要素とを含み、ウィッキング要素が、潤滑油リザ―バから潤滑油を受け入れる本体部分と、本体部分から突出して回転子シャフト上に設けられた要素に係合するフィンガとを含み、本体部分が、本体部分からフィンガ内への対向して配置された狭窄潤滑油流路を定めるためにフィンガに対向した切欠きが設けられた外周を有する真空ポンプを含む。

本発明はまた、潤滑油リザーバと、本体部分及び少なくとも１つのフィンガを含むウィッキング要素とを含み、潤滑油リザーバが、潤滑油が潤滑油保持部から本体部分内へ移動することができるように本体部分に係合する少なくとも１つの潤滑油保持部を含み、フィンガが、本体部分から突出して使用中に回転子シャフトの要素に係合し、そのために潤滑油を少なくとも１つのフィンガを通じて本体部分から回転子シャフトの要素まで運ぶことができ、本体部分が、本体部分からフィンガ内への対向して配置された狭窄潤滑油流路を定めるためにフィンガに対向した切欠きが設けられた外周を有する真空ポンプ潤滑油供給システムを含む。

本発明はまた、真空ポンプ潤滑油供給システムを製造する方法を含み、本方法は、潤滑油リザーバを設ける段階と、潤滑油が潤滑油リザーバからウィッキング要素の本体部分に流入することができるように潤滑油保持部と流体連通してウィッキング要素を設ける段階と、使用時に潤滑油が本体部分からフィンガによって係合された真空ポンプ回転子シャフトの一部分までそれを通って移動することができるフィンガをウィッキング要素に設ける段階と、本体部分からフィンガ内への対向して配置された狭窄潤滑油流路を定めるためにフィンガに対向した切欠きを本体部分の外周に設ける段階とを含む。

本発明はまた、ハウジングと、ハウジングに対する回転のために軸受装置によって支持された回転子シャフトと、潤滑油供給システムと、潤滑油供給システムから受け入れた潤滑油を軸受装置の転がり軸受まで移送するために回転子シャフト上に設けられた潤滑油移送デバイスとを含み、潤滑油供給システムが、第１のリザーバ部分及び第２のリザーバ部分を含む潤滑油リザーバと、第１及び第２のリザーバ部分間に配置されたウィッキング要素とを含み、第１及び第２のリザーバ部分が、潤滑油が潤滑油リザーバからウィッキング要素までそれを通って移送されるそれぞれの主面を有し、ウィッキング要素が、第１及び第２のリザーバ部分の主面に係合してリザーバ部分から移送された潤滑油を受け入れるそれぞれの主面を有する本体部分と、本体部分から突出して潤滑油移送デバイスに係合するフィンガとを有し、本体部分が、内周及び外周を有し、内周及び外周の少なくとも一方には、潤滑油が本体部分内を通ることなく第１のリザーバ部分の主面の一部分から第２のリザーバ部分の主面の対面部分までそれを通って流れることができる切欠きが設けられる真空ポンプを含む。

本発明はまた、潤滑油リザーバと、ウィッキング要素とを含み、潤滑油リザーバが、潤滑油がウィッキング要素までそれを通って移送されるそれぞれの主面を有する第１の潤滑油保持部及び第２の潤滑油保持部を含み、ウィッキング要素が、第１及び第２の潤滑油保持部の中間に配置され、かつ第１及び第２の潤滑油保持部の主面に係合して潤滑油保持部から移送された潤滑油を受け入れるそれぞれの主面を有する本体部分と、本体部分から突出する潤滑油移送フィンガとを有し、本体部分が、内周及び外周を有し、内周及び外周の少なくとも一方には、潤滑油が本体部分内を通ることなく第１の潤滑油保持部の主面の一部分から第２の潤滑油保持部の主面の対面部分までそれを通って流れることができる切欠きが設けられる真空ポンプ潤滑油供給システムを含む。

以下の開示では、図面を参照する。

真空ポンプの断面図である。図１に示す図の下端部分の拡大図である。図１の真空ポンプの弾性支持体の斜視図である。図２に示す転がり軸受への潤滑油の供給を詳細に示す図である。真空ポンプの潤滑油供給システムを示す図２に示す図にほぼ対応する概略図である。図５に示す潤滑油供給システムのウィッキング要素の平面図である。図６のウィッキング要素の端面図である。図５の潤滑油供給システムのリザーバ部分の平面図である。代替ウィッキング要素の平面図である。更に別の代替ウィッキング要素の平面図である。

図１は、真空ポンプ５０の一例の断面図である。真空ポンプ５０は、回転子シャフト５２によって駆動されるポンプ装置を含む。回転子シャフト５２は、モータ６２によって駆動される。図示の例では、真空ポンプ５０は、ターボ分子ポンピング機構５４と分子引き込みポンピング機構５６とを含むターボ分子真空ポンプである。ターボ分子ポンピング機構５４は、回転子シャフト５２上に装着された又は回転子シャフト５２と一体の複数の回転子ブレード５８を含む。分子引き込みポンピング機構５６は、Ｈｏｌｗｅｃｋポンピング機構の形態にあり、回転子シャフト５２に装着された１又は２以上のシリンダ６０を含む。分子引き込みポンピング機構は、これに代えて、回転ディスクを含むＳｉｅｇｂａｈｎ機構を含むことができる。回生機構を含む分子引き込みポンピング機構の下流の空力ポンピング機構のような追加の又は代わりの機構が存在することができる。

回転子シャフト５２は、２つの軸受６４、６６を含む軸受装置によって支持される。軸受６４、６６は、図示のようにシャフト５２のそれぞれの端部に又はこれに代えて端部の中間に位置決めすることができる。図１に示す例では、転がり軸受６４が回転子シャフト５２の第１の端部を支持し、磁気軸受６６が回転子シャフト５２の第２の端部を支持する。磁気軸受６６の代わりとして第２の転がり軸受を使用することができる。磁気軸受が使用される場合に、バックアップ転がり軸受６８を任意的に設けることができる。

図２から最も良く理解することができるように、転がり軸受６４は、回転子シャフト５２の第１の端部と真空ポンプ５０のハウジング部分７０の間に設けられる。転がり軸受６４は、回転子シャフト５２に対して固定された内輪７２、外輪７４、複数の転がり要素７６、及び転がり要素間に望ましい間隔を与えるように構成されたケージ７８を含む。転がり軸受６４は、内輪及び外輪７２、７４の相対回転を可能にするように構成される。転がり軸受６４には潤滑油が供給され、転がり要素７６を内輪及び外輪７２、７４から隔離して摩擦及び摩耗を最小にする載荷フィルムを形成する。潤滑油はオイルとすることができる。

任意的に、ハウジング部分７０に対して半径方向及び軸線方向の双方向に転がり軸受６４を支持するために弾性支持体８０が設けられる。弾性支持体８０は、真空ポンプ５０の使用中に回転子シャフト５２及び転がり軸受６４の振動を減衰させるように構成される。図３から最も良く分るように、弾性支持体８０は、複数の一体式可撓性部材８４を定める複数の弧状スロット８２を含む。各可撓性部材８４は、弾性支持体８０の内側環状部分８６と外側環状部分８８の間に配置される。各可撓性部材８４は、第１の弾性ヒンジ９０によって内側環状部分８６に接続され、第２の弾性ヒンジ９２によって外側環状部分８８に接続される。

図２〜４を参照すると、弾力支持体８０をハウジング部分７０に対して保持するために、カートリッジ１００が設けられる。カートリッジ１００は、弾性支持体８０の外側環状部分８８の軸線方向に延びる円筒面１０６と係合する内面１０４を含む軸線方向に延びる壁１０２を含む。カートリッジ１００はまた、弾性支持体８０の上側端面９８（図２）と係合する下側（図示のように）面を含む半径方向内向きに延びる壁１０８を含む。軸受ナット１１０は、その上側（図示のように）端面が弾性支持体８０の下側端面１１２と係合してカートリッジ１００内に弾性支持体８０を保持し、かつ好ましくは弾性支持体８０を軸線方向に前負荷するように、相互係合するネジ山でカートリッジ１００の内面１０４に取り付けられる。ハウジング部分７０に対して弾性支持体８０を固定するために、カートリッジ１００は、ボルト１１４によりハウジング部分７０に取り付けられる。

真空ポンプ５０には、潤滑油リザーバ１２２、１２４から回転子シャフト５２に設けられた潤滑油移送デバイスまで潤滑油を供給するためのウィッキング要素１２０を含む潤滑油供給システム１１８が設けられる。図示の例では、潤滑油移送デバイスは、円錐潤滑油給送ナット１２８のテーパ面１２６を含む。給送ナット１２８は、転がり軸受６４に隣接する回転子シャフト５２の端部に配置される。転がり軸受６４に最も近く位置付けられた給送ナット１２８の端部は、潤滑油が転がり軸受の望ましい位置に送出されるように選択された外径を含む。外径は、ケージ７８の内径にほぼ等しいとすることができる。ウィッキング要素１２０は、本体部分１３０と、本体部分１３０から延びてテーパ面１２６と係合する少なくとも１つのフィンガ１３２とを含む。ウィッキング要素１２０は、以下で詳細に説明する図６、９、及び１０に示されているウィッキング要素のいずれかと同じか又は類似であるように成形かつ構成することができる。ウィッキング要素１２０及び潤滑油リザーバ１２２、１２４の各々は、フェルトのような安定した繊維質の基材で形成することができる。

回転子シャフト５２が回転すると、潤滑油は、ウィッキング要素１２０から遠心ポンプのように作用する給送ナット１２８のテーパ面１２６上に移動する。図４の矢印Ａによって示すように、潤滑油は、給送ナット１２８に沿って転がり軸受６４の下側（図示のように）端部まで移動する。その後に、潤滑油は転がり軸受６４の上側端部から排出される。転がり軸受６４の上側端部と対向してカートリッジ１００の半径方向に延びた壁１０８には、転がり軸受から弾性支持体８０に向けて排出される潤滑油の向きを変えるための環状溝１３４が形成される。環状溝１３４と対向する弾性支持体８０の上側端面９８には、環状溝１３６が形成される。環状溝１３６は、環状溝１３４から偏向された潤滑油を受け入れるためのリザーバを定める。環状溝１３６内に受け入れられた潤滑油は、重力の影響下でスロット８２に給送される。スロット８２内の潤滑油は、一体式可撓性部材８４の内周面及び外周面に隣接する載荷減衰フィルムを生成する。回転子シャフト５２が振動すると減衰フィルムが圧縮され、それによって流体力学的圧力が発生する。スロット８２内の圧力下に維持された潤滑油の存在は振動を減衰させる効果を有し、それによって真空ポンプ５０のハウジング部分７０への振動の伝達を軽減する。

図５〜８は、図２に示す潤滑油供給システム１１８のものと類似又は同一の多くの特徴を有する潤滑油供給システム２１８を示している。潤滑油供給システム１１８の特徴と類似又は同一の潤滑油供給システム２１８の特徴には、１００だけ増大した同じ参照番号が付けられ、特に明記しない限り、潤滑油供給システム１１８の類似の特徴は、潤滑油供給システム２１８のものと同様に作動すると理解される。

図５に示す配置では、弾性支持体８０は必須ではないので省略されている。これに代えて、転がり軸受１６４は、その外輪が本体２００の軸線方向に延びる環状封入壁２０２に直接係合した状態で装着することができる。本体２００は、図２に示すカートリッジに対応するカートリッジ又は転がり軸受１６４が位置付けられるあらゆる他の適切な壁とすることができる。封入壁は、例えば、ポンプハウジングの壁、又はポンプハウジング内に固定されたスリーブとすることができる。転がり軸受１６４の内輪は、テーパ面２２６を含む円錐潤滑油給送ナット２２８によって回転子シャフト１５２に固定される。テーパ面２２６は、回転子シャフト１５２の自由端から離れて転がり軸受１６４に向けて延びる時に半径方向外向きに先細になる。転がり軸受１６４に隣接して配置されたテーパ面２２６の部分は、潤滑油が望ましい半径で転がり軸受の中に向けられるように構成することができる。

潤滑油システム２１８は、ウィッキング要素２２０及び潤滑油リザーバ２２２、２２４を含む。潤滑油リザーバは、第１のリザーバ部分の第１の潤滑油保持部２２２と第２のリザーバ部分の第２の潤滑油保持部２２４とを含む。ウィッキング要素２２０は、潤滑油保持部２２２、２２４の各々から潤滑油を受け入れることができるように第１及び第２のリザーバ部分の中間に配置される。ウィッキング要素２２０は、適切な多孔質材料で製造された比較的薄い平面部材を含むことができ、例えば、フェルトのような繊維質材料で製造することができる。

図６及び７を参照すると、ウィッキング要素２２０は、対向して配置された主面２５２、２５４を含むほぼ平面の本体部分２５０を含む。本体部分２５０は、給送ナット２２８が貫通して延びる中心に配置された開口２５６を含む。開口２５６は本体部分の内周を定め、内周から開口内に延びる２つのフィンガ２５８を定めるように構成される。フィンガ２５８は、給送ナット２２８のテーパ面２２６と係合するように構成される。フィンガ２５８は、テーパ面２２６と係合する時に本体部分２５０の平面から外へ曲がるように構成することができる。図示の例では、対向離間関係に配置された２つのフィンガ２５８が存在する。別の例では、必要に応じてただ１つ又は２よりも多いフィンガが存在する場合がある。

本体部分２５０は、外周と、フィンガ２５８とほぼ一線にかつその半径方向外向きに外周に設けられた２つの切欠き２６０とを有する。切欠き２６０は、外周の第２の部分２６４に対して傾斜してその内方に延びる外周の第１の部分２６２を定める。切欠き２６０は、図６に示すようにほぼＶ字形状とすることができる。外周の第２の部分２６４は、環状封入壁２０２の内径に少なくとも実質的に対応した直径に対する弧である。本体部分２５０の構成は、その外周が、環状封入壁２０２との係合によってウィッキング要素２２０を回転子シャフト１５２に対して位置決めして心出しするのに十分な第２の部分２６４を有するようなものである。任意的に、本体部分２５０は、少なくとも１つの更に別の切欠き２６６を有することができる。切欠き２６８は、外周の第３の部分２６８を定める。図示の例では、外周のそれぞれの第３の部分２６８を定めるように配置された２つの切欠き部分２６６がある。この例では、第３の部分２６８は、平行離間関係に配置された２つの直線縁部を含む。切欠き２６６の対は、切欠き２６０の対に対して垂直に配置することができる。

図８を参照すると、潤滑油保持部２２２は、給送ナット２２８が貫通して延びる中心配置の開口２６８を含む環状体である。開口２６８は、開口２５６の直径と少なくとも実質的に等しい直径を含むことができる。潤滑油保持部２２２は、外周２７０を含む。外周２７０の直径は、環状封入壁２０２の内径に少なくとも実質的に対応し、回転子シャフト１５２及びウィッキング要素２２０に対して潤滑油保持部を位置決めして心出しすることができる。潤滑油保持部２２２は、潤滑油を保持して潤滑油がウィッキング要素２２０に移動することを可能にするような多孔質構造を含む。第１の潤滑油保持部２２２は、潤滑油を受け入れて保持し、かつ潤滑油がウィッキング要素２２０に移動することを可能にするように結合された複数の潤滑油保持部要素を含むことができる。潤滑油保持部２２２は、例えば、積層されたフェルトで製造された複数の比較的薄い平らなパッドを含むことができる。ウィッキング要素２２０及び潤滑油保持部２２２がフェルトパッドを含む例では、２つの構成要素に使用されるフェルトは、第１のリザーバ部分からウィッキング要素までの潤滑油の制御された流れを与えるのを助けるために異なる構造又は多孔度を含むことができる。潤滑油保持部２２４は、潤滑油保持部２２２に対応することができ、同様に、積層された複数の潤滑油保持部要素を含むことができる。

使用時に、最初にオイルのような適切な潤滑油を潤滑油保持部２２２、２２４に充填する。回転子シャフト１５２を回転させて、取り付けられたポンプ装置（図示せず）の回転を引き起こすと、給送ナット２２８は潤滑油保持部２２２、２２４及びウィッキング要素２２０に対して回転する。ウィッキング要素２２０内に移動した潤滑油保持部２２２、２２４からの潤滑油は、フィンガ２５８に沿って給送ナット２２８のテーパ面２２６上に運ばれる。潤滑油はテーパ面２２６に沿って転がり軸受１６４に向けて移動する。潤滑油が転がり軸受１６４に隣接する給送ナット２２８の端部に達すると、潤滑油は軸受内に投入されて、軸受の内輪及び外輪、ケージ、及び転がり要素を潤滑化する。潤滑油は、転がり軸受１６４を通過して軸受１６４の上部を出て、その後、潤滑油保持部２２２の上へ下方に偏向される。転がり軸受１６４内へのかつ潤滑油リザーバ２２２、２２４への戻りの潤滑油の移動は、図４に関連して潤滑油供給システム１１８について上述したものと本質的に同じであるとすることができる。潤滑油保持部２２２に入ると直ちに、潤滑油は、その後のフィンガ２５８を通じた給送ナット２２８への移送のために、保持部の多孔質構造を通ってウィッキング要素２２０に向けて移動する。戻された潤滑油の一部は、切欠き２６０、２６６を通ってウィッキング要素２２０に入り、潤滑油保持部２２４を補給する。

図６を参照すると、ウィッキング要素２２０に適切に構成された１又は複数の切欠きを設けることにより、フィンガ２５８への、すなわち、給送ナット２２８上への潤滑油の流量を制御することができることが見出されている。これは、潤滑油リザーバの第１及び第２の部分２２２、２２４とウィッキング要素２２０の間のそれぞれの接触面積の低減、及び本体部分２５０内の潤滑油流路の狭窄の一方又は両方によるものとすることができる。また、切欠きは、第１のリザーバ部分を通して転がり軸受１６４から戻された潤滑油の潤滑油リザーバの第２の部分への補給を促進することができることも見出されている。切欠きは、潤滑油保持部２２２と潤滑油保持部２２４の間に妨げられない潤滑油流路を提供し、潤滑油がウィッキング要素２２０内を通ることなく潤滑油保持部２２２から潤滑油保持部２２４に流れることを可能にする。

図９を参照すると、代替ウィッキング要素３２０は、対向して配置された主面を有するほぼ平面の本体部分３５０を含み、そのうちの１つの主面３５２のみが図９に見える。本体部分３５０は中心に配置された開口３５６を有し、これは、本体部分の内周の内方を向く２つのフィンガ３５８を定めるように構成される。使用時にフィンガ３５８は、円錐給送ナットのような回転子シャフト上に設けられた潤滑油移送装置の要素と係合し、潤滑油を回転子シャフト要素まで運ぶ。フィンガ３５８は、潤滑油移送装置の要素と係合する時に、本体部分３５０の平面から外へ曲がるように構成することができる。

本体部分３５０は外周を有し、フィンガ３５８に対向してその半径方向外方に配置された２つの切欠き３６０をその外周に含む。切欠き３６０は弧状プロファイルを有し、本体部分３５０の外周のそれぞれの第１の部分３６２を定める。外周の第１の部分３６２は、外周の第２の部分３６４から内方に湾曲する。外周の第１の部分３６２は、フィンガ３５８の縦軸線とほぼ一線に配置された最大内方広がりを含む。外周の第２の部分３６４は、環状封入壁２０２の内径に少なくとも実質的に対応した直径に対する弧である。任意的に、本体部分３５０は、少なくとも１つの更に別の切欠き３６６を有する。図示の例では、本体部分３５０の外周のそれぞれの第３の部分３６８を定める２つの切欠き部分３６６が存在する。この例では、外周の第１、第２、及び第３の部分３６２、３６４、３６８は、全て弧状プロファイルを有する。

図１０を参照すると、別の代替ウィッキング要素４２０は、対向して配置された主面を有するほぼ平面の本体部分４５０を含み、そのうちの１つの主面４５２のみが図１０に見える。本体部分４５０は中心に配置された開口４５６を有し、これは、本体部分の内周と本体部分の中心方向を向く２つのフィンガ４５８とを定めるように構成される。使用時にフィンガ４５８は、円錐給送ナットのような回転子シャフト上に設けられた潤滑油移送装置の要素と係合し、潤滑油を潤滑油移送装置の要素まで運ぶ。フィンガ４５８は、回転子シャフト要素と係合する時に本体部分４５０の平面から外へ曲がるように構成することができる。本体部分４５０は外周を有し、フィンガ４５８に対向して配置された２つの切欠き４６０をその外周に含む。切欠き３６０は各々角度付きＵ字形プロファイルを定める３つの直線辺を有し、本体部分４５０の外周のそれぞれの第１の部分４６２を定める。外周の第１の部分４６２は、隣接する第２の部分４６４に対して内方に突出している。外周の第２の部分４６４は、環状壁２０２の内径に少なくとも実質的に対応した直径に対する弧である。任意的に、本体部分４５０は、少なくとも１つの更に別の切欠き４６６を有する。図示の例では、本体部分４５０の外周のそれぞれの第３の部分４６８を定める２つの切欠き部分４６６が存在する。切欠き４６６の各々は、３つの直線辺又は縁部を有し、角度付きＵ字形プロファイルを定める。切欠き４６０、４６６は、本体部分の周囲を９０°間隔で交替するように配置することができる。

潤滑油供給システム１１８、２１８は、ウィッキング要素によって分離された第１及び第２のリザーバ部分を含む潤滑油リザーバを含む。潤滑油リザーバ部分及びウィッキング要素は、それぞれの中心に配置された開口を含む。潤滑油リザーバ部分及びウィッキング要素が組み立てられると、それぞれの開口は少なくとも実質的に位置合わせされ、回転子シャフトの一部を収容する通路又はチャンバを定める。ウィッキング要素は、ウィッキング要素の本体部分から延びて回転子シャフトに設けられた潤滑油移送面と接触する、通路内に配置された少なくとも１つのフィンガを含むので、潤滑油は潤滑油リザーバから潤滑油移送要素又は面の上に運搬可能であり、それを通して潤滑油が転がり軸受まで移送される。第１及び第２のリザーバ部分とウィッキング要素の各々は、共通半径上に外周部分を含むので、回転子シャフトに対してそれらを位置合わせさせ、かつ心出しすることができる。構成要素の心出しは、カートリッジの壁又はスリーブ又はポンプハウジングの一部のような真空ポンプに固定された１又は複数の面との係合によるものとすることができる。ウィッキング要素は、ウィッキング要素のフィンガ内への潤滑油流れを制御するのを助けるように構成された少なくとも１つの切欠きを含む。切欠きは、ウィッキング要素のフィンガに隣接する狭窄流路を定め、ウィッキング要素の本体部分からフィンガ内への潤滑油流れを制限することができる。

図示の例では、第１及び第２のリザーバ部分の中心開口とウィッキング要素は、少なくとも実質的に同じ直径を有し、それらの外周は、少なくとも実質的に同じ半径上にあるので、ウィッキング要素本体部分の主面の面積とそれぞれの対面して係合するリザーバ部分の面の面積とは潜在的に同じである。しかし、ウィッキング要素の本体部分に少なくとも１つの切欠きを設けることにより、潤滑油リザーバから潤滑油を受け入れることの可能なウィッキング要素の面積が減少し、それによってウィッキング要素までの潤滑油流れが制限される。切欠きの位置及びサイズを適切に選択することにより、ウィッキング要素のフィンガ内への潤滑油流れを制御又は調整して軸受要素までの潤滑油の供給を最適化することができるので、例えば、転がり軸受に潤滑油が過剰に供給される可能性を少なくとも低減することができる。

切欠きは、潤滑油がウィッキング要素内を通ることなく一方のリザーバ部分から他方のリザーバ部分に流れることができる潤滑油流路を第１及び第２のリザーバ部分間に提供することができる。図示の例では、切欠きは、リザーバ部分間の妨げられない潤滑油流れをそれを通して可能にする空隙の形態にそれぞれの流路を定めることを見ることができる。一方が他方の上にあるようにリザーバ部分を積み重ねて配置する例では、２つのリザーバ部分の上側から下側リザーバ部分への潤滑油の移送が促進される。転がり軸受要素に供給された潤滑油がその後に２つのリザーバ部分の上側に戻される例では、下側リザーバ部分の補給が促進され、それによって潤滑油のより均一な再循環が可能になり、潤滑油リザーバを再充填するために真空ポンプの使用を中止する必要性が低減される。

図示の例では、ウィッキング要素の本体部分の外周に切欠きが設けられる。これに代えて又はこれに加えて、本体部分の内周に切欠きを設けることができる。本体部分の内周又は外周に１又は複数の切欠きを設けることに加えて、貫通孔として本体部分内に更に別の切欠きを設けることができる。

図示の例では、ウィッキング要素は、潤滑油リザーバの２つのリザーバ部分の間に配置されるので、リザーバの長さに沿って中間に配置されている。これは必須ではなく、ウィッキング要素が中間点から離れた望ましい位置に配置されるようにリザーバ部分を構成することができることは理解されるであろう。

ウィッキング要素は、フェルトの層のような適切な材料を打抜き又は他に切断よって容易に形成することができることは理解されるであろう。従って、制御された潤滑油流路を有するウィッキング要素は、新規構築の真空ポンプ及び既に稼働中の古い設計に対して容易に設計かつ製造することができる。

潤滑油流れを制御するように構成された切欠きを備えた周囲を有するウィッキング要素は、独立製品として、１又は２以上の潤滑油保持部との組合せで、又は図１及び２に示すカートリッジのような本体によって支持された１又は２以上の潤滑油保持部とのアセンブリとして供給することができることは理解されるであろう。

１５２回転子シャフト
２１８潤滑油供給システム
２２０ウィッキング要素
２２８円錐潤滑油給送ナット
２５８フィンガ

Claims

真空ポンプであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに対する回転のために軸受装置によって支持された回転子シャフトと、
潤滑油供給システムと、
前記潤滑油供給システムから受け入れた潤滑油を前記軸受装置の転がり軸受まで移送するために前記回転子シャフト上に設けられた潤滑油移送デバイスと、
を含み、
前記潤滑油供給システムは、潤滑油リザーバと、潤滑油が該潤滑油リザーバから前記潤滑油移送デバイスまでそれを通して移送されるウィッキング要素とを含み、
前記ウィッキング要素は、内周及び外周を有する本体部分と、該内周から突出して前記潤滑油移送デバイスに係合するフィンガとを含み、
前記潤滑油リザーバは主面を有し、前記潤滑油が前記本体部分まで該主面を通して移送され、
前記本体部分は、前記潤滑油リザーバの前記主面を通して移送された前記潤滑油を受け入れるために該潤滑油リザーバの該主面に対面する主面を有し、
前記内周及び前記外周の少なくとも一方には、前記ウィッキング要素の前記主面が前記潤滑油リザーバの前記主面の全表面積よりも小さい該全表面積を有するように構成された少なくとも１つの切欠きが設けられる、
ことを特徴とする真空ポンプ。
前記潤滑油リザーバは、第１のリザーバ部分及び第２のリザーバ部分を含み、該第１及び第２のリザーバ部分の各々が主面を有し、潤滑油が前記本体部分まで該主面を通して移送され、前記ウィッキング要素は、該第１及び第２のリザーバ部分の中間に配置され、かつ前記潤滑油リザーバから移送された該潤滑油を受け入れるために該第１及び第２のリザーバ部分の該主面に対面するそれぞれの該主面を有し、前記少なくとも１つの切欠きは、潤滑油が該ウィッキング要素内を通ることなく該第１のリザーバ部分から該第２のリザーバ部分までそれを通って流れることができる流路を該第１のリザーバ部分及び該第２のリザーバ部分の間に定めることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
前記潤滑油リザーバは、外壁を更に含み、前記本体部分の前記外周には、該外周のそれぞれの第１の部分を定めるために複数の前記切欠きが設けられ、該外周は、該第１の部分の外方に配置されて前記回転子シャフトに関して前記ウィッキング要素を心出しするために該外壁に係合するように構成された複数の第２の部分を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の真空ポンプ。
前記切り欠きは、前記フィンガへの潤滑油流路内の狭窄を定めるために該フィンガに対向する前記外周に設けられることを特徴とする請求項１、請求項２，又は請求項３に記載の真空ポンプ。
前記ウィッキング要素は、前記内周から突出する第２の前記フィンガと、前記外周に設けられたそれぞれ対向して配置された切欠きと、を有し、該フィンガは、正反対に離間した関係に配置されることを特徴とする請求項４に記載の真空ポンプ。
前記潤滑油リザーバは、開口を有し、前記本体部分は、開口を有し、該開口は、位置合わせされ、前記潤滑油移送デバイスは、該位置合わせされた開口に受け入れられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
真空ポンプ潤滑油供給システムであって、
潤滑油リザーバと、
内周、外周、及び対向する主面を有する本体部分と該内周から突出する少なくとも１つのフィンガとを含むウィッキング要素と、
を含み、
前記潤滑油リザーバは、前記本体部分の前記対向する主面のうちの一方に係合する主面を有する潤滑油保持部を含み、これにより潤滑油が、該係合する主面を通って該本体部分内に移動することができ、
前記少なくとも１つのフィンガは、前記内周から突出し、使用時に、真空ポンプの回転子シャフト上に設けられた潤滑油移送デバイスと係合し、これにより潤滑油を該少なくとも１つのフィンガを通じて前記本体部分から該潤滑油移送デバイスまで運ぶことができ、
前記内周及び前記外周のうちの少なくとも一方には、少なくとも１つの切欠きが設けられ、これにより前記潤滑油保持部の前記主面に係合する前記本体部分の前記主面は、該潤滑油保持部の該主面の全表面積よりも小さい全表面積を有する、
ことを特徴とする真空ポンプ潤滑油供給システム。
前記潤滑油リザーバは、第１のリザーバ部分及び第２のリザーバ部分を含み、該第１及び第２のリザーバ部分の各々が主面を有する前記潤滑油保持部を含み、潤滑油が前記本体部分内に該主面を通って移動することができ、該本体部分は、該本体部分の前記対向する主面が該潤滑油保持部のそれぞれの該主面に係合するように該潤滑油保持部の間に配置され、前記少なくとも１つの切欠きは、潤滑油が前記ウィッキング要素内を通ることなく該第１のリザーバ部分から該第２のリザーバ部分までそれを通って流れることができる流路を定めることを特徴とする請求項７に記載の真空ポンプ潤滑油供給システム。
前記外周には、該外周のそれぞれの第１の部分を定める複数の前記切欠きが設けられ、該外周は、該第１の部分の外方に配置された複数の第２の部分を含み、該第２の部分は、前記潤滑油リザーバに関して前記ウィッキング要素を心出しするために該潤滑油リザーバの外周と位置合わせするように構成されることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の真空ポンプ潤滑システム。
封入壁を定める部材を更に含み、
前記本体部分の前記外周の前記第２の部分と前記潤滑油リザーバの該外周とは、前記封入壁に係合する、
ことを特徴とする請求項９に記載の真空ポンプ潤滑システム。
前記ウィッキング要素は、正反対に離間した関係に配置された２つの前記フィンガと、前記外周に設けられて該フィンガと一線に配置されたそれぞれの前記切欠きとを有することを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の真空ポンプ潤滑油供給システム。
前記潤滑油リザーバは、開口を有し、前記本体部分は、開口を有し、該開口は、前記潤滑油移送デバイスを受け入れるための通路を定めるために位置合わせされ、前記少なくとも１つのフィンガは、該通路内に突出することを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の真空ポンプ潤滑システム。
真空ポンプ潤滑油供給システムを製造する方法であって、
潤滑油リザーバを設ける段階と、
内周、外周、及び対向する主面を有する本体部分と該本体部分から突出するフィンガとをウィッキング要素に設ける段階と、を含み、該フィンガを通して、使用時に、潤滑油が該本体部分から該フィンガによって係合された真空ポンプ回転子シャフト上の要素まで移動することができ、
さらに、
潤滑油が前記潤滑油リザーバから前記主面を通って前記本体部分に流入することができるように、該潤滑油リザーバの対面する主面に流体連通した状態で該本体部分の該主面を配置する段階と、
前記フィンガ内への潤滑油流れを制限するために前記本体部分から該フィンガ内への制限された潤滑油流路を設けるように配置された少なくとも１つの切欠きを前記内周及び前記外周のうちの少なくとも一方に設ける段階と、を含み、これにより、該本体部分の前記主面の各々が前記潤滑油リザーバの該主面の全表面積よりも小さい全表面積を有する、
ことを特徴とする方法。
真空ポンプの回転子シャフト上の前記要素を受け入れるための通路を定める位置合わせされた貫通孔を有する環状体として前記潤滑油保持部及び本体部分を形成する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１３に記載の真空ポンプ潤滑油供給システムを製造する方法。
主面を有する該潤滑油保持部を各々が含む第１及び第２のリザーバ部分を前記潤滑油リザーバに設ける段階をさらに含み、潤滑油が潤滑油保持部から前記本体部分内に前記主面を通って流入することができ、
さらに、潤滑油が前記ウィッキング要素内を通ることなく前記少なくとも１つの切欠きを通じて該第１のリザーバ部分の該潤滑油保持部から該第２のリザーバ部分の該潤滑油保持部に流入することができるように該第１及び第２のリザーバ部分の中間に該本体部分を配置する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の真空ポンプ潤滑油供給システムを製造する方法。