JP2021191954A - Scroll pump and labyrinth seal for sealing bearing of scroll pump - Google Patents

Scroll pump and labyrinth seal for sealing bearing of scroll pump Download PDF

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Abstract

To provide a seal for sealing a bearing of a scroll pump during a high speed operation.SOLUTION: A scroll pump includes two labyrinth seals for preventing leakage of a lubricant from a bearing to which a track scroll is attached. Each of the two labyrinth seals includes: a baffle plate which is attached adjacent to the bearing and partially hides a gap between an inner race and an outer race; and a disc attached in a manner that the disc is located adjacent to an outer surface of the baffle plate while facing the outer surface but does not contact with the outer surface. One of the baffle plate and the disc is attached so as to extend from the inner race and rotate, and the other is attached so as to extend from the outer race and go around in a track. The labyrinth seal is configured so that the baffle plate does not contact with the race and extend from the race so as to enable existence of a passage for the lubricant flowing from the bearing to a space between the outer surface of the baffle plate and an inner surface of the disc.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の技術分野はスクロールポンプ及びスクロールポンプ内の軸受のためのラビリンスシールに関する。 The technical field of the present invention relates to scroll pumps and labyrinth seals for bearings in scroll pumps.

軸受の中の潤滑剤がポンプの中に漏れないように軌道スクロールポンプの軸受をシールすることは簡単ではない.スクロールポンプは,2つの交互配置のスクロール即ちインボリュートを備え、この一方は他方に対して軌道運動を行い。これにより各スクロールの間のポケットに流体を閉じ込めて圧送及び圧縮を行う。場合によっては、スクロールの一方は固定されるが、他方は、回転することなく偏心して軌道を回るように偏心カムと共に駆動軸に取り付けられる。相対的な軌道運動を発生させるための別の方法は、同期運動であるがオフセットした回転軸を用いて、スクロールを共回転せることによって行う。従って、2つのスクロールは、平行軸上に取り付けられ、相対運動は、一方が軌道を回り、他方が静止する場合と同様である。 It is not easy to seal the bearings of a track scroll pump so that the lubricant in the bearings does not leak into the pump. The scroll pump is equipped with two alternating scrolls or involutes, one of which orbits the other. This traps the fluid in the pocket between each scroll for pumping and compression. In some cases, one of the scrolls is fixed, while the other is attached to the drive shaft with an eccentric cam so that it eccentricizes and orbits without rotation. Another method for generating relative orbital motion is by co-rotating the scroll with a synchronous but offset axis of rotation. Therefore, the two scrolls are mounted on parallel axes, and the relative motion is similar to one in orbit and the other stationary.

軸受は、スクロールを駆動軸のクランクスリーブ上に取り付けるために使用される。軸受のインナレースは駆動軸と共に回転するが、アウタレースは回転しない。クランクスリーブは、スクロールの軌道運動を可能にし、軸受全体は、軌道スクロールと共に軌道を回る。 Bearings are used to mount the scroll on the crank sleeve of the drive shaft. The inner race of the bearing rotates with the drive shaft, but the outer race does not. The crank sleeve allows the orbital motion of the scroll, and the entire bearing orbits with the orbital scroll.

軸受の中の潤滑剤のシールを、動いているレースに接触する可撓性のプラスチック製リップを用いて行う場合、軌道運動はシールを変形させ、漏れの原因となる可能性がある。さらに、このようなプラスチック製のシール機構は、接触シールであり、結果的に、高速時に高温になる可能性がある。 When sealing the lubricant in a bearing with a flexible plastic lip that contacts a moving race, track motion can deform the seal and cause leaks. Moreover, such a plastic sealing mechanism is a contact seal, which can result in high temperatures at high speeds.

特に高速運転時に効果的なシールを提供するスクロールポンプの軸受をシールするためのシールを提供することが望ましいことになる。 It would be desirable to provide a seal for sealing the bearings of a scroll pump, which provides an effective seal especially during high speed operation.

第1の態様では、請求項1に記載のスクロールポンプを提供する。 In the first aspect, the scroll pump according to claim 1 is provided.

本発明の発明者は、軌道スクロールを駆動軸に取り付ける軸受が、スクロールと同じ軌道運動を経験し、この運動が潤滑剤を軸受から外へ押し出す傾向があることを認識している。従来のスクロールポンプの軸受をシールするために使用されるシール手段は、動いているレースに接触する可撓性のある先端を含み、この構造は熱を発生させる可能性がある。この熱の発生は、高速時に顕著になる可能性があり、潤滑剤の劣化及び可撓性シールの変形の両方の原因となる可能性があり、もはや効果的なシールを提供しない。本発明の発明者は、非接触シールを提供することでこれらの問題に対処しており、非接触シールは、軸受に残っている潤滑剤のための細長い通路を提供し、この構成は、温度上昇及びシール摩耗の原因となる可能性のある可撓性要素の接触を必要とすることなくこの流れを阻止する。さらに、このシールは、表面の一方が細長い経路を提供し、バッフルプレートの内表面又はディスクの外表面の一方が他方に対して回転するように配置されており、このことは、バッフルプレート表面とディスク表面との間の空間内の潤滑剤に力をもたらし、この力は、シールから外に出る潤滑剤の運動を妨げ、実際、場合によっては潤滑剤を軸受に向かって押し返すことができる。 The inventor of the present invention recognizes that a bearing that attaches a track scroll to a drive shaft experiences the same track motion as the scroll, which tends to push the lubricant out of the bearing. The sealing means used to seal the bearings of a conventional scroll pump includes a flexible tip that comes into contact with a moving race, and this structure can generate heat. This heat generation can be noticeable at high speeds and can cause both deterioration of the lubricant and deformation of the flexible seal, no longer providing an effective seal. The inventor of the present invention addresses these issues by providing a non-contact seal, which provides an elongated passage for the lubricant remaining in the bearing, and this configuration provides temperature. It blocks this flow without the need for contact with flexible elements that can cause lift and seal wear. In addition, the seal is arranged such that one of the surfaces provides an elongated path and one of the inner surface of the baffle plate or the outer surface of the disc rotates with respect to the other, which is the surface of the baffle plate. It exerts a force on the lubricant in the space between it and the disk surface, which impedes the movement of the lubricant out of the seal and, in fact, can in some cases push the lubricant back towards the bearing.

バッフルプレート及びディスクは、それぞれのインナレース又はアウタレースから延びるように取り付けられ、この点において、インナレース又はアウタレースに隣接すること及びこれらに取り付けることができることに留意されたい。これらは、それぞれのレースを超えて延び、例えば軌道スクロール及び/又は、駆動軸又は駆動軸上のクランクスリーブに取り付けることができる。 It should be noted that the baffle plates and discs are mounted so as to extend from their respective inner races or outer races, and in this respect they are adjacent to and can be attached to the inner races or outer races. They extend beyond their respective races and can be attached, for example, to track scrolls and / or to drive shafts or crank sleeves on drive shafts.

軸受は、アンギュラ接触軸受、又はローラー軸受、又は深溝軸受などのインナレース及びアウタレースを有する何らかの種類の軸受とすることができることに留意されたい。 Note that the bearing can be any kind of bearing with inner and outer races such as angular contact bearings, or roller bearings, or deep groove bearings.

いくつかの実施形態では、前記バッフルプレートは、前記通路が500ミクロン未満、好ましくは200ミクロン未満、より好ましくは100ミクロン未満の幅を有するように構成される。 In some embodiments, the baffle plate is configured such that the passage has a width of less than 500 microns, preferably less than 200 microns, more preferably less than 100 microns.

軸受からの潤滑剤の流れを妨げるために、シールを非接触シールにするのを可能にする通路が、潤滑剤が流れるための何らかの隙間が大きくないように狭くなっていることが好都合である。いくつかの実施形態では、隙間は、500ミクロン未満、好ましくは200ミクロン未満、いくつかの実施形態では100ミクロン未満である。 In order to block the flow of lubricant from the bearing, it is convenient that the passages that allow the seal to be a non-contact seal are narrowed so that some clearance for the flow of lubricant is not large. In some embodiments, the clearance is less than 500 microns, preferably less than 200 microns, and in some embodiments less than 100 microns.

いくつかの実施形態では、前記バッフルプレートは、前記インナレースから延び、前記インナレースと共に回転するように構成される。 In some embodiments, the baffle plate extends from the inner race and is configured to rotate with the inner race.

バッフルプレートがアウタレースから延び、ディスクがインナレースから延びることができるが、バッフルプレートがインナレースから延びて一緒に回転することは、このことが、インナレースから離れてアウタレースに向かう、多くの実施形態では軸受に戻る通路に向かう、通路の中の潤滑剤に力をもたらすので好都合である。これは、潤滑剤が軸受から漏出するのを阻止する効果的な方法を提供する。 The baffle plate can extend from the inner race and the disc can extend from the inner race, but the baffle plate extends from the inner race and rotates together, which is a lot of embodiments away from the inner race and towards the outer race. This is convenient because it exerts a force on the lubricant in the passage towards the passage back to the bearing. This provides an effective way to prevent the lubricant from leaking out of the bearing.

いくつかの実施形態では、前記バッフルプレートは、インナレースから、インナレースとアウタレースとの間の距離の1/3〜2/3の間の箇所まで延びるように構成される。 In some embodiments, the baffle plate is configured to extend from the inner race to a location between 1/3 and 2/3 of the distance between the inner race and the outer race.

いくつかの実施形態では、軸受から流出する潤滑剤のための通路は、バッフルプレートと、バッフルプレートが延びていないインナレース又はアウタレースとの間とすることができるが、他の実施形態では、バッフルプレートと、これに向かってバッフルプレートが延びるインナレース又はアウタレースの他方との間に残った実質的な隙間が存在し、この隙間は、ここを通って軸受を再潤滑することができる空間を提供する。 In some embodiments, the passage for the lubricant flowing out of the bearing can be between the baffle plate and the inner race or outer race where the baffle plate does not extend, but in other embodiments the baffle. There is a substantial gap left between the plate and the other of the inner race or outer race to which the baffle plate extends towards it, through which this gap provides space for relubrication of the bearing. do.

いくつかの実施形態では、上記ディスクは、外表面から内表面までのアクセスを可能にする溝を備え、上記溝は、この外側ディスクの一部にあり、上記インナレースよりも上記アウタレースにより近く、上記溝は、上記バッフルプレートに対して開口せず、上記溝は、上記溝を選択的に隠すための開閉式の閉鎖部材を備える。 In some embodiments, the disc comprises a groove that allows access from the outer surface to the inner surface, which is part of the outer disc and is closer to the outer race than to the inner race. The groove does not open to the baffle plate, and the groove comprises an openable closing member for selectively concealing the groove.

内側バッフルプレートとアウタレースとの間の隙間を介した軸受の再潤滑は、ディスクを取り外すことで行うことができ、もしくは、いくつかの実施形態では、ディスクを貫通して溝を設けることができ、この溝は、潤滑剤をディスクの外表面から軸受まで供給するのを可能にする。この溝は、通路をシールし、ポンプの作動時にグリースが漏出するのを阻止する閉鎖部材を有する。閉鎖部材は、軸受の再潤滑のために開放することができる。 Relubrication of the bearing through the gap between the inner baffle plate and the outer race can be done by removing the disc, or in some embodiments, a groove can be provided through the disc. This groove allows the lubricant to be supplied from the outer surface of the disc to the bearing. This groove has a closing member that seals the passage and prevents grease from leaking during operation of the pump. The closing member can be opened for relubrication of the bearing.

いくつかの実施形態では、上記ディスクの上記内表面は、上記バッフルプレートを収容するための凹部と、上記バッフルプレートの軸方向表面の上に延びるように構成される突出部とを備え、上記通路は、上記バッフルプレートの上記軸方向表面及び上記突出部の上記軸方向表面とによって囲まれる。 In some embodiments, the inner surface of the disc comprises a recess for accommodating the baffle plate and a protrusion configured to extend over the axial surface of the baffle plate, the passageway. Is surrounded by the axial surface of the baffle plate and the axial surface of the protrusion.

通路は、バッフルプレートと、バッフルプレートが延びるレースの一方との間に形成することができるが、場合によっては、バッフルプレートと、レースの他方との間に潤滑剤の追加を可能にする隙間がある場合、ディスクが凹形に構成され、内側プレートの軸方向表面とディスクの中央の方へ位置付けられたディスクの突出部の対応する軸方向表面とによって制限された通路が提供されることは好都合である。このように、潤滑剤の通過を妨げる狭い隙間が提供される。この構造の潜在的な欠点の1つは、バッフルプレートとディスクとの間の空間によって形成される通路が、バッフルプレートの一端に向かうことになる通路ほど長くないことである。しかしながら、特にバッフルプレートがインナレース上で回転するように取り付けられている場合、バッフルプレートの運動は、通路に実際に入る何らかの潤滑剤を軸受の方へ押し返す力を提供し、シールは依然として非常に効果的な非接触シールとすることができる。さらに、プレートの一端での通路は、スクロールの軌道運動がこれに向かって潤滑剤を追い出す場所とすることができ、プレートの中央に向かう通路を有し、同様に潤滑剤が蓄積しない場所とすることができる。 A passage can be formed between the baffle plate and one of the laces from which the baffle plate extends, but in some cases there is a gap between the baffle plate and the other of the laces that allows the addition of lubricant. In some cases, it is convenient that the disc is configured in a concave shape and is provided with a passage restricted by the axial surface of the inner plate and the corresponding axial surface of the disc protrusion located towards the center of the disc. Is. Thus, a narrow gap is provided that impedes the passage of the lubricant. One of the potential drawbacks of this structure is that the passage formed by the space between the baffle plate and the disc is not as long as the passage leading to one end of the baffle plate. However, especially if the baffle plate is mounted to rotate on the inner race, the movement of the baffle plate provides the force to push some lubricant that actually enters the passage back towards the bearing and the seal is still very very. It can be an effective non-contact seal. In addition, the passage at one end of the plate can be a place where the orbital motion of the scroll drives the lubricant towards it, and has a passage towards the center of the plate, as well as a place where the lubricant does not accumulate. be able to.

いくつかの実施形態では、前記バッフル及びディスクは、金属から形成される。 In some embodiments, the baffle and disc are made of metal.

いくつかの実施形態では、バッフルプレート及びディスクは、剛体材料で形成することができ、これらは、軌道運動に起因して、及びプレート又はディスクのうちの一方の回転運動に起因して変形せず、場合によっては、この剛性材料は金属である。金属は、高温に対して耐性があり、硬質であり、ラビリンスシールのための有効な材料を提供する。いくつかの実施形態では、金属は、アルミニウムであり、これは容易に腐食しない軽量素材である。 In some embodiments, the baffle plate and disc can be formed of rigid material, which do not deform due to orbital motion and due to the rotational motion of one of the plates or discs. In some cases, this rigid material is metal. The metal is resistant to high temperatures, is rigid and provides an effective material for labyrinth seals. In some embodiments, the metal is aluminum, which is a lightweight material that does not easily corrode.

いくつかの実施形態では、上記ディスクの上記内表面、上記バッフルプレートの上記内表面、及び上記バッフルプレートの上記外表面のうち少なくとも1つは、前記駆動軸の回転時に、この回転に起因する上記少なくとも1つの表面に隣接する潤滑剤の力が、上記潤滑剤を上記軸受に向かって押し出すように構成される輪郭を有する。 In some embodiments, at least one of the inner surface of the disk, the inner surface of the baffle plate, and the outer surface of the baffle plate is the result of this rotation during rotation of the drive shaft. The force of the lubricant adjacent to at least one surface has a contour configured to push the lubricant towards the bearing.

いくつかの実施形態では、上記ディスクの上記内表面及び上記バッフルプレートの上記外表面の少なくとも一方は、前記駆動軸の回転時に、この回転に起因する上記表面の間の上記空間の中の潤滑剤の力が、上記潤滑剤を上記軸受への上記通路に向かって押し出すように構成される輪郭を有する。 In some embodiments, at least one of the inner surface of the disc and the outer surface of the baffle plate is a lubricant in the space between the surfaces resulting from this rotation during rotation of the drive shaft. The force has a contour configured to push the lubricant towards the passage to the bearing.

上述のように、回転する表面は、バッフルプレートとディスクとの間の潤滑剤を軸受の方へ戻すポンプ作用をもたらすことができ、このポンプ作用は、駆動軸の回転時に形状が潤滑剤を軸受の方へ押している状態で力を与えるように、各表面の間に設定された空間の中に輪郭を提供によって改善することができる。 As mentioned above, the rotating surface can provide a pumping action that pumps the lubricant between the baffle plate and the disc back towards the bearing, which is in shape bearing the lubricant as the drive shaft rotates. Contours can be improved by providing a contour in the space set between each surface so that the force is applied while pushing towards.

いくつかの実施形態では、上記軸受に面する上記バッフルプレートの上記内表面は、上記駆動軸の回転時に、この回転に起因する前記内表面に隣接する潤滑剤上の力が、上記潤滑剤を上記通路から追い出すように構成された輪郭を有する。 In some embodiments, the inner surface of the baffle plate facing the bearing is such that when the drive shaft is rotated, the force on the lubricant adjacent to the inner surface due to this rotation causes the lubricant. It has a contour configured to expel from the passage.

外側ディスクとバッフルプレートとの間の空間を定める1又は2以上の表面上の輪郭に加えて及び/又はこれに代えて、軸受に面するバッフルプレートの内表面は、それ自体、バッフルプレートと、バッフルプレートが延びないレースとの間の通路から潤滑剤を追い出すことで、潤滑剤が軸受から流出するのを妨げるように構成された輪郭を有することができる。 In addition to and / or instead of one or more surface contours that define the space between the outer disc and the baffle plate, the inner surface of the baffle plate facing the bearing is itself the baffle plate and. By expelling the lubricant from the passage between the baffle plate and the non-extending race, it is possible to have a contour configured to prevent the lubricant from flowing out of the bearing.

追加的に及び/又は代替的に、いくつかの実施形態では、上記内表面に直交しかつ上記ディスクが一緒に動かないレースに隣接して配置された上記ディスクの軸方向表面は、輪郭を備え、上記輪郭は、上記ポンプの作動時に、上記輪郭の中の流体を上記ディスクの上記内表面に向かって押し出すように構成される。 Additionally and / or alternatively, in some embodiments, the axial surface of the disc located orthogonal to the inner surface and adjacent to the race in which the disc does not move together is contoured. The contour is configured to push the fluid in the contour towards the inner surface of the disc when the pump is activated.

ディスクは、バッフルプレートよりもかなり厚くすることができ、ディスクの軸方向表面は、ポンプの作動時に、輪郭の中の流体をポンプの作動時にディスクの内表面の方へ押し出すように構成された輪郭を有することも好都合である。これは、ディスクが回転する場合のディスクの回転運動に起因すること、又は単純にディスクが回転しない軌道運動に起因することができる。 The disc can be significantly thicker than the baffle plate, and the axial surface of the disc is configured to push the fluid in the contour towards the inner surface of the disc when the pump is operating. It is also convenient to have. This can be due to the rotational movement of the disc when the disc rotates, or simply due to the orbital motion of the disc not rotating.

いくつかの実施形態では、上記輪郭は、成形された溝、羽根、フィン、又はねじ山のうちの少なくとも1つを有し、場合によっては、上記輪郭は、渦巻き状又はらせん状の形状を有する。 In some embodiments, the contour has at least one of a shaped groove, vane, fin, or thread, and in some cases, the contour has a spiral or spiral shape. ..

回転要素の遠心力が流体を構造体に沿って軸受に向かって特定の方向に流れるようにさせるような構造体の場合、輪郭は、複数の構造体を有することができる。 If the structure is such that the centrifugal force of the rotating element causes the fluid to flow along the structure towards the bearing in a particular direction, the contour can have multiple structures.

いくつかの実施形態では、ラビリンスシールは、追加のディスクを備え、追加のディスクは、内表面を備え、内表面は、内表面がディスクの外表面に面し、隣接するが接触しないように取り付けられるように構成され、追加のディスクは、ディスクが延びずかつ一緒に動かないレースから延びて一緒に動くように取り付けられる。 In some embodiments, the labyrinth seal comprises an additional disc, the additional disc comprises an inner surface, and the inner surface is mounted so that the inner surface faces the outer surface of the disc and is adjacent but not in contact. Additional discs are mounted to extend and move together from the race where the discs do not stretch and do not move together.

潤滑剤が軸受を離れるときに通過する通路を延長するために、流体のための通路が長くなるように、ディスクの外表面に隣接して1又は2以上の追加のディスクを挿入することは好都合である。また、対向する各表面の間の各通路が回転する表面及び回転しない表面を有するように、一つおきのディスクがインナレースと共に回転するように、ディスクを取り付けることは好都合である。 It is convenient to insert one or more additional discs adjacent to the outer surface of the disc so that the passage for the fluid is longer in order to extend the passage through which the lubricant passes when leaving the bearing. Is. It is also convenient to mount the discs so that every other disc rotates with the inner race so that each passage between the opposing surfaces has a rotating surface and a non-rotating surface.

いくつかの実施形態では、前記スクロールポンプは、2000RPMを超える、場合によっては2,800RPMを超える、及び3,5000RPMを超える速度で回転するように構成される高速スクロールポンプである。 In some embodiments, the scroll pump is a high speed scroll pump configured to rotate at speeds above 2000 RPM, possibly above 2,800 RPM, and above 3,5000 RPM.

回転速度が高くなると、スクロールポンプの軸受は、軸受の中の温度が高くなることなく有効にシールすることはますます困難になる。実施形態による非接触ラビリンスシールは、軸受の中で感知される温度を上昇させることなく有効なシールを提供する。 At higher speeds, scroll pump bearings become increasingly difficult to effectively seal without increasing the temperature inside the bearings. The non-contact labyrinth seal according to the embodiment provides an effective seal without increasing the temperature perceived in the bearing.

しかし、軸受は、コンプレッサーとして機能するスクロールポンプで有効とすることができるが、真空スクロールポンプには特に有効である。 However, bearings can be effective in scroll pumps that function as compressors, but are particularly effective in vacuum scroll pumps.

第2の態様は、請求項16に記載のラビリンスシールを提供する。 The second aspect provides the labyrinth seal according to claim 16.

さらに特定の好ましい態様は、独立請求項及び従属請求項に記載されている。従属請求項の特徴は、必要に応じて、独立請求項の特徴と組み合わせること及び請求項に明確に記載されているもの以外と組み合わせて組み合わせることができる。 Further specific preferred embodiments are described in the independent claims and the dependent claims. Dependent claims features may optionally be combined with the features of the independent claims and in combination with anything other than those explicitly stated in the claims.

装置の特徴部が、機能を提供するように動作可能と記載されている場合、これは、その機能を提供するか又はその機能を提供するように適合又は構成される装置特徴部を含むことを理解されたい。
本発明の実施形態は、添付の図面を参照してさらに説明される。
Where a device feature is described as operable to provide a function, this includes a device feature that provides or is adapted or configured to provide that function. I want you to understand.
Embodiments of the present invention will be further described with reference to the accompanying drawings.

一実施形態による、軌道スクロールをスクロールポンプの駆動軸に取り付ける軸受を示す。A bearing for attaching a track scroll to a drive shaft of a scroll pump according to an embodiment is shown. 一実施形態による、ラビリンスシール及び軌道を回るスクロールを取り付けるための軸受を示す。A bearing for mounting a labyrinth seal and an orbiting scroll according to an embodiment is shown. 1つの軸受及びシールをさらに詳細に示す。One bearing and seal are shown in more detail. さらなる実施形態による、ラビリンスシール及び軌道スクロールを取り付けるための軸受のさらなる実施形態を示す。A further embodiment of the bearing for mounting the labyrinth seal and track scroll according to a further embodiment is shown. 軸受及びシールをさらに詳細に示す。Bearings and seals are shown in more detail. ラビリンスシールのさらなる実施形態を示す。Further embodiments of the labyrinth seal are shown. さらなる実施形態をさらに詳細に示す。Further embodiments are shown in more detail. 一実施形態によるバッフルプレートを示す。A baffle plate according to one embodiment is shown.

実施形態をより詳細に説明する前に、まず概要を提示する。 Before explaining the embodiment in more detail, an outline is first presented.

潤滑された回転要素軸受から潤滑剤(いくつかの例ではグリース)が漏出するのを阻止するためのラビリンスシール構成が提供される。この構成は、潤滑剤を軸受に戻すための能動的なポンプ要素を含むことができる。このタイプのシールの利点は、従来の接触シール技術よりも摩耗量が少なく、発熱が小さいことである。 A labyrinth seal configuration is provided to prevent the lubricant (grease in some cases) from leaking from the lubricated rotating element bearing. This configuration can include an active pump element for returning the lubricant to the bearing. The advantage of this type of seal is that it wears less and generates less heat than traditional contact sealing techniques.

グリース損失の増大は、高速で作動する真空スクロールポンプのスクロール軸受には深刻な問題である。このグリース損失は、スクロールの軌道運動によって引き起こされる大きな求心力に起因して変形する接触リップシールの結果である可能性がある。例えば、接触PTFEシールは、高速時に変形して高温になる傾向がある。上記の問題に対処するために、軸受の中の熱的条件及び厳しい同心円公差の必要性を緩和することを試みるラビリンスシールのデザインが提案される。 Increased grease loss is a serious problem for scroll bearings in vacuum scroll pumps that operate at high speeds. This grease loss may be the result of a contact lip seal that deforms due to the large centripetal force caused by the orbital motion of the scroll. For example, the contact PTFE seal tends to deform at high speeds and become hot. To address the above problems, a labyrinth seal design is proposed that attempts to alleviate the thermal conditions in the bearing and the need for tight concentric tolerances.

提案されたシール構成は、このような負荷の下で撓まない又は変形しない剛性のある非接触構成要素を提供する。 The proposed sealing configuration provides a rigid non-contact component that does not bend or deform under such loads.

図1は、スクロールポンプの軸受、駆動軸、及びシールの断面図である。スクロールポンプは、軌道スクロール20を駆動軸30のクランクスリーブ22上に取り付けるための2つの背中合わせの転動体軸受10を備える。各々の軸受10は、クランクスリーブ22及び駆動軸30と共に回転するように構成されたインナレース12と、回転しないアウタレース14とを備える。アウタレースを含む軸受全体は、軌道スクロール20と共に軌道を回る。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a scroll pump bearing, drive shaft, and seal. The scroll pump comprises two back-to-back rolling element bearings 10 for mounting the track scroll 20 on the crank sleeve 22 of the drive shaft 30. Each bearing 10 comprises an inner race 12 configured to rotate with the crank sleeve 22 and a drive shaft 30, and a non-rotating outer race 14. The entire bearing, including the outer race, orbits with the track scroll 20.

インナレース12及びアウタレース14は、インナレース12がアウタレース14に対して回転することを可能にする転動体16を保持する。軸受10は、インナレース12及びアウタレース14及び転動体16の相対運動によって引き起こされる摩擦を低減するために、グリースの形態とすることができる潤滑剤を含む。 The inner race 12 and the outer race 14 hold a rolling element 16 that allows the inner race 12 to rotate with respect to the outer race 14. The bearing 10 contains a lubricant that can be in the form of grease to reduce the friction caused by the relative motion of the inner race 12, the outer race 14, and the rolling elements 16.

軸受10の軌道運動は、潤滑剤を軸受から外へ追い出す傾向があり、これは軸受の過熱及び損傷及び/又は周囲空間の汚染の原因となる可能性がある。軸受からの潤滑剤の漏出を阻止するために、ラビリンスシール40は、軸受のいずれか一方の軸端に設けられ、インナレース12とアウタレース14との間の隙間から潤滑剤が漏出するのを阻止するようになっている。 The orbital motion of the bearing 10 tends to drive the lubricant out of the bearing, which can cause overheating and damage to the bearing and / or contamination of the surrounding space. In order to prevent the lubricant from leaking from the bearing, the labyrinth seal 40 is provided at one of the shaft ends of the bearing to prevent the lubricant from leaking from the gap between the inner race 12 and the outer race 14. It is designed to do.

本実施形態では、ラビリンスシール40は、ディスク41及び内側バッフル板44を備える。本実施形態では、内側バッフル板44は、ディスク41と同様のディスク形状を有するが、ディスク41よりも幅が狭いことに留意されたい。 In this embodiment, the labyrinth seal 40 includes a disc 41 and an inner baffle plate 44. Note that in this embodiment, the inner baffle plate 44 has a disc shape similar to that of the disc 41, but is narrower than the disc 41.

本実施形態では、内側バッフル板44は、クランクスリーブ22に取り付けられ、クランクスリーブ及びインナレース12と共に回転する。バッフルプレート44は、アウタレース14に向かって延び、アウタレース14に接触しない限り、アウタレース14とバッフルプレート44との間には、実施形態では100ミクロン程度の狭い隙間又は通路45があり、この狭い隙間は、軸受10から潤滑剤が出るのを阻止する。これにより、低摩耗の低摩擦シールが得られる。本実施形態では、バッフルプレート44は、アルミニウムから形成される。 In this embodiment, the inner baffle plate 44 is attached to the crank sleeve 22 and rotates together with the crank sleeve and the inner race 12. Unless the baffle plate 44 extends toward the outer race 14 and comes into contact with the outer race 14, there is a narrow gap or passage 45 of about 100 microns in the embodiment between the outer race 14 and the baffle plate 44, and this narrow gap is formed. , Prevents the lubricant from coming out of the bearing 10. This provides a low friction seal with low wear. In this embodiment, the baffle plate 44 is made of aluminum.

隙間45は狭いが、作動時に一部の潤滑剤が隙間45から逃げ、外側ディスク41とバッフルプレート44との間の空間46に入る。ディスク41に対するバッフルプレート44の回転は、空間46内の潤滑剤に遠心力を与え、潤滑剤を通路45に向かって追い出し、軸受に戻す傾向がある。実際には、ラビリンスシール40は、長い通路、狭い通路45、及び回転するバッフルプレートによってもたらされるポンプ力を利用することによって、潤滑剤が軸受から離れるのを阻止する。本実施形態では、バッフルプレート44とアウタレース14との間の狭い通路45は、軌道運動が潤滑剤を追い出す傾向がある場所に位置付けられる。しかしながら、この構造は、回転する内側プレートを実際に備え、この回転は、潤滑剤をこの通路に向かって追い返し、結果として、この構造は効果的なシールを提供する。 Although the gap 45 is narrow, some lubricant escapes from the gap 45 during operation and enters the space 46 between the outer disc 41 and the baffle plate 44. The rotation of the baffle plate 44 with respect to the disk 41 tends to exert centrifugal force on the lubricant in the space 46, expelling the lubricant towards the passage 45 and returning it to the bearing. In practice, the labyrinth seal 40 prevents the lubricant from leaving the bearing by utilizing the pumping force provided by the long passages, narrow passages 45, and rotating baffle plates. In this embodiment, the narrow passage 45 between the baffle plate 44 and the outer race 14 is positioned where the orbital motion tends to expel the lubricant. However, this structure actually comprises a rotating inner plate, which turns the lubricant back towards this passage, and as a result, the structure provides an effective seal.

本実施形態では、シールによって提供されるラビリンス経路は、バッフルプレート44とディスク41との間の空間によって形成された通路46及びディスク44の軸方向表面に沿った通路47を備える。本実施形態では、インナレースに隣接する内表面及び軸方向表面の各々は、それらのそれぞれの表面上の溝によって形成された輪郭を有する。この輪郭は、ディスクの運動及びインナープレートの相対的な運動が、この輪郭に沿って潤滑剤を軸受に向かって追い返すようにデザインされる。ディスク41の内表面上の溝の輪郭は、遠心力がスパイラルに沿って通路45に向かって潤滑剤を押し返すように構成されたスパイラルである。実際には、潤滑剤を圧送して軸受に戻すための推進力が存在し、これは2つの機構から形成される。1つの要素は、遠心荷重から生じる粘性せん断力によるもので、これらが潤滑剤を軸受に向かって半径方向外向きに押し返す。第2のポンプ機構は、ディスク41上のスパイラルの形状又は圧送機能と連動してバッフルプレート44の回転によるものであり、これは隙間内の流体を加圧して潤滑剤を軸受の中に押し返す乱流(windage)を引き起こす。 In this embodiment, the labyrinth path provided by the seal comprises a passage 46 formed by the space between the baffle plate 44 and the disc 41 and a passage 47 along the axial surface of the disc 44. In this embodiment, each of the inner and axial surfaces adjacent to the inner race has contours formed by grooves on their respective surfaces. This contour is designed so that the motion of the disc and the relative motion of the inner plate repel the lubricant towards the bearing along this contour. The contour of the groove on the inner surface of the disc 41 is a spiral configured such that centrifugal force pushes the lubricant back toward the passage 45 along the spiral. In reality, there is a propulsive force to pump the lubricant back into the bearing, which is formed from two mechanisms. One factor is the viscous shear force resulting from the centrifugal load, which pushes the lubricant radially outward towards the bearing. The second pump mechanism is due to the rotation of the baffle plate 44 in conjunction with the shape of the spiral on the disk 41 or the pumping function, which pressurizes the fluid in the gap and pushes the lubricant back into the bearing. Causes a windage.

本実施形態では、駆動軸30及びクランクスリーブ22の周りのリング軸受10は、インナレース及びアウタレースとの間の隙間を通って潤滑油が流出するのを阻止するために、軸受の一方の側面又は軸端上にラビリンスシール40を有する。 In this embodiment, the ring bearing 10 around the drive shaft 30 and the crank sleeve 22 is provided on one side of the bearing or in order to prevent the lubricating oil from flowing out through the gap between the inner race and the outer race. It has a labyrinth seal 40 on the shaft end.

図2A及び図2Bは、図1の実施形態と同様の実施形態を示す。この実施形態では、ディスク41の内表面上には輪郭面がなく、バッフルプレート44は、回転軸に取り付けられ、外側ディスク41は、アウタレース14と共に回転しないように構成されている。バッフルプレートとアウタレース14との間には通路45が設けられており、これは、回転するバッフルプレートがアウタレースに接触しないことを可能にするが、潤滑剤が軸受から流出することができる通路をもたらす。 2A and 2B show embodiments similar to the embodiment of FIG. In this embodiment, there is no contour surface on the inner surface of the disc 41, the baffle plate 44 is attached to the rotating shaft, and the outer disc 41 is configured not to rotate with the outer race 14. A passage 45 is provided between the baffle plate and the outer race 14, which allows the rotating baffle plate to stay out of contact with the outer race, but provides a passage through which the lubricant can flow out of the bearing. ..

図3A及び図3Bは、別の実施形態を示し、バッフルプレート44は、回転しないアウタレース14及び軌道スクロール20に取り付けられるが、ディスク41は、回転するインナレースに取り付けられる。本実施形態では、潤滑剤が軸受から流出することができる通路をもたらす狭い通路又は隙間45は、インナレース12に面しており、結果として、遠心力及び乱流力が潤滑剤をアウタレースに向かって追い出す傾向があるので、これは通路を置くのに好ましい場所であろう。 3A and 3B show another embodiment in which the baffle plate 44 is attached to the non-rotating outer race 14 and the orbital scroll 20, while the disc 41 is attached to the rotating inner race. In this embodiment, a narrow passage or gap 45 that provides a passage through which the lubricant can flow out of the bearing faces the inner race 12, and as a result, centrifugal and turbulent forces direct the lubricant towards the outer race. This would be a good place to put a passage, as it tends to be kicked out.

この構造は、潤滑剤が狭い通路45に入るのを阻止するが、狭い通路45を実際に通過する何らかの潤滑剤は、軸受に戻るのではなく、半径方向外側に追い出されることになる。いくつかの実施形態では、第1のラビリンスディスクの圧送力を実質的に均一にするために半径方向の圧送力を提供するためのさらなる回転ディスクが存在するように、追加のラビリンスセットを追加することができる。 This structure prevents the lubricant from entering the narrow passage 45, but any lubricant that actually passes through the narrow passage 45 will be expelled radially outward rather than returning to the bearing. In some embodiments, additional labyrinth sets are added so that there is an additional rotating disc to provide radial pumping force to substantially homogenize the pumping force of the first labyrinth disc. be able to.

この関連で、上記の実施形態では、1つのディスク41のみが設けられているが、いくつかの実施形態では、各ディスクの内表面と外表面との間の空間の間に延在する延長ラビリンス経路を提供するために複数のディスクを層状にすることができる。これらのディスクは、軸受の外側又は内側に選択的に取り付けられるので、バッフルプレートがインナレースに取り付けられるか又はこれに隣接する場合、第1のディスクは、アウタレースに取り付けられるか又はこれに隣接し、第2のディスクは、軸受の駆動軸側に取り付けられ、第3のディスクは、に軸受のスクロール側に取り付けられ、以下同様である。 In this regard, in the above embodiments, only one disc 41 is provided, but in some embodiments, an extended labyrinth extending between the inner and outer surfaces of each disc. Multiple discs can be layered to provide a route. These discs are selectively mounted on the outside or inside of the bearing, so if the baffle plate is mounted on or adjacent to the inner race, the first disc is mounted on or adjacent to the outer race. , The second disc is mounted on the drive shaft side of the bearing, the third disc is mounted on the scroll side of the bearing, and so on.

図4A及び図4Bは、別の実施形態を示し、バッフルプレート44は、インナレース12から延びてインナレース12と共に回転するが、インナレース12とアウタレース14との間の隙間を横切る経路の一部だけに延びている。これにより、図4Aの例ではディスク41を取り外すと、軸受へのアクセスを可能にする空間が残り、このアクセスは、追加の潤滑剤を塗布するために利用することができる。これらの実施形態では、狭い通路45は、バッフルプレート44の軸方向外表面の上に突出するディスク41の突出部42によって形成され、軸受10からの潤滑剤の流れを阻止する。バッフルプレート44とディスク41との間の狭い通路45は、バッフルプレート44及びディスク41の長さのごく一部だけに延びるので、他のラビリンスシールと同程度の長さの通路を提供しない。 4A and 4B show another embodiment in which the baffle plate 44 extends from the inner race 12 and rotates with the inner race 12, but is part of a path across the gap between the inner race 12 and the outer race 14. Only extends. This leaves space for access to the bearings when the disc 41 is removed in the example of FIG. 4A, which can be used to apply additional lubricant. In these embodiments, the narrow passage 45 is formed by a protrusion 42 of the disc 41 that projects above the axial outer surface of the baffle plate 44, blocking the flow of lubricant from the bearing 10. The narrow passage 45 between the baffle plate 44 and the disc 41 extends to only a small portion of the length of the baffle plate 44 and the disc 41 and therefore does not provide a passage as long as the other labyrinth seals.

図4Bに示す実施形態では、ディスク41の内表面と外表面との間で、ディスクがアウタレースに隣接しかつインナーバッフルが延びる半径方向の先端を半径方向に超えた箇所に、溝48が設けられる。この溝により、ディスク41を取り外す必要なく、軸受の再潤滑が可能となる。溝48は、ストッパー49によって閉じられ,ストッパーは、ポンプの作動時に溝をシールする機能を果たし,再潤滑のために取り外すことができる。 In the embodiment shown in FIG. 4B, a groove 48 is provided between the inner surface and the outer surface of the disc 41 at a position where the disc is adjacent to the outer race and the tip of the inner baffle extends radially beyond the tip. .. This groove allows the bearing to be relubricated without the need to remove the disc 41. The groove 48 is closed by a stopper 49, which serves to seal the groove during pump operation and can be removed for relubrication.

図5は、一実施形態によるバッフルプレート44を示す。本実施形態では、バッフルプレート44は、軸受に面するバッフルプレートの内面に配置された羽根43を備える。これらの羽根は、バッフルプレートがインナレースと共に回転する時に、バッフルプレートとアウタレースとの間の狭い通路から潤滑剤を追い出すように構成され、結果的に軸受から潤滑剤が流出するのを阻止する。代替的に及び/又は追加的に、軸受から外方に向くバッフルプレートの外表面は、バッフルプレートの回転時にバッフルプレートとアウタレースとの間の狭い通路に向かって潤滑剤を追い出すように構成された羽根(図示せず)を有することができ、結果的に軸受から流出した潤滑剤を軸受に送り返す。 FIG. 5 shows the baffle plate 44 according to one embodiment. In this embodiment, the baffle plate 44 includes blades 43 arranged on the inner surface of the baffle plate facing the bearing. These blades are configured to expel the lubricant from the narrow passage between the baffle plate and the outer race as the baffle plate rotates with the inner race, thus preventing the lubricant from flowing out of the bearing. Alternatively and / or additionally, the outer surface of the baffle plate facing outward from the bearing was configured to expel the lubricant towards the narrow passage between the baffle plate and the outer race as the baffle plate rotates. It can have blades (not shown) that eventually send the lubricant out of the bearing back to the bearing.

要約すると、実施形態は、湾曲しない剛体材料で形成され、場合によっては3600RPMまでの高速で作動するスクロールポンプのような真空ポンプに適し、非接触性に起因して経時的に著しく劣化せず温度も上昇しない非接触シールを提供する。さらに、このシールは、狭い通路、比較的長い経路、及び経路内の潤滑剤を軸受に向かって圧送するポンプ作用を利用する効果的なシールを提供する。また、本実施形態は、このようなシールを備えるスクロールポンプを提供する。 In summary, the embodiments are made of a non-curved rigid body material and are suitable for vacuum pumps such as scroll pumps that operate at high speeds up to 3600 RPM in some cases and do not significantly deteriorate over time due to non-contact temperature. Also provides a non-contact seal that does not rise. In addition, this seal provides an effective seal that utilizes narrow passages, relatively long paths, and the pumping action of pumping lubricant in the paths towards the bearings. The present embodiment also provides a scroll pump provided with such a seal.

実施形態では、提案されたラビリンスシールは、スクロールポンプの軌道スクロール内で、2つの背中合わせのアンギュラ接触型玉軸受の周りに配置される。これらの軸受は、駆動軸の周りの偏心半径上で回転するクランクスリーブに固定され、結果として、軌道運動を与える(回転防止機構と併せて)。また、軌道スクロールの偏心荷重をバランス調整することを目的としたカウンターバランスが設けられている。 In an embodiment, the proposed labyrinth seal is placed around two back-to-back angular contact ball bearings within the orbital scroll of the scroll pump. These bearings are secured to a crank sleeve that rotates on an eccentric radius around the drive shaft, resulting in orbital motion (along with an anti-rotation mechanism). Further, a counterbalance is provided for the purpose of adjusting the balance of the eccentric load of the track scroll.

実施形態は、軸受の開放領域を実質的に閉じて軸受から出る潤滑剤の流れを低減又は制御するためのプレートを提供する。これは非接触シールなので残っている開放隙間が存在し、この隙間は、軸受のアウタレースとシールとの間の何らかの金属間接触を依然として回避しながら狭くなるように構成される。シールは、一緒になって軸方向の見通し線の潤滑剤損失を防止する重なり合ったプレート又はディスクを備える。内側バッフルプレートを通過して実際に漏出し、プレート間の空間に流入した潤滑剤は、内側プレートが駆動軸と共に回転するように取り付けられる場合、回転バッフルによって半径方向に追い出され、軸受に向かって押し返されることになる。 The embodiment provides a plate for substantially closing the open area of the bearing to reduce or control the flow of lubricant out of the bearing. Since this is a non-contact seal, there is an open gap remaining, which is configured to narrow while still avoiding any metal-metal contact between the outer race of the bearing and the seal. The seals together include overlapping plates or discs that prevent lubricant loss in the axial line of sight. Lubricant that actually leaks through the inner baffle plate and flows into the space between the plates is radially expelled by the rotating baffle towards the bearing if the inner plate is mounted to rotate with the drive shaft. It will be pushed back.

外側ディスクと軸との間の半径方向の隙間は、ラビリンスを通って実際に移動する何らかの潤滑剤に対する最終的な制限部として低く維持する必要がある。 The radial clearance between the outer disc and the shaft should be kept low as a final limit to any lubricant that actually travels through the labyrinth.

いくつかの実施形態では、ポンプ機構は、バッフルに面する外側ディスクの軸方向表面の中に機械加工することができる。これは潤滑剤を軸受に向かって送り戻すような方向に機械加工する必要がある。ポンプ機構は、グリースを軸方向に軸受に向かって送り戻すために外側ディスクの内径又は軸表面上に機械加工することもできる。追加的に及び/又は代替的に,ポンプ機構は、グリースが軸受に流入するのを促進するようにバッフルプレート上に含めることができる。 In some embodiments, the pump mechanism can be machined into the axial surface of the outer disc facing the baffle. This needs to be machined in such a direction that the lubricant is sent back towards the bearing. The pump mechanism can also be machined onto the inner diameter of the outer disc or the surface of the shaft to feed the grease axially toward the bearing. Additional and / or alternative, the pump mechanism can be included on the baffle plate to facilitate the flow of grease into the bearing.

ポンプ機構は、潤滑油の移動を促進する種々な幾何学的デザインで構成することができ、限定されるものではないが、渦巻状、らせん状、又は何らかの輪郭を含むこと及び成形された溝、羽根、フィン、ねじ山などを形作ることができる。 The pump mechanism can be configured with various geometric designs that facilitate the movement of the lubricating oil, including, but not limited to, spirals, spirals, or any contours and formed grooves. Can form blades, fins, threads, etc.

本発明の例示的な実施形態は、添付図面を参照して詳細に開示されるが、本発明は、詳細な実施形態に限定されず、当業者であれば、特許請求の範囲及びその均等物によって定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく、その範囲内で種々な変更及び修正を行い得ることを理解されたい。 Exemplary embodiments of the present invention will be disclosed in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the detailed embodiments, and those skilled in the art will find the scope of claims and their equivalents. It should be appreciated that various changes and modifications may be made within the scope of the invention without departing from the scope of the invention as defined by.

10 軸受
12 インナレース
14 アウタレース
16 転動体
20 軌道スクロール
22 クランクスリーブ
30 駆動軸
40 ラビリンスシール
41 ディスク
42 突出表面
43 羽根
44 バッフルプレート
45 狭い通路
46 ディスクの内表面とバッフルプレートの外表面との間の空間
47 ディスクの軸方向表面上の制限部
48 再潤滑溝
49 ストッパー
10 Bearing 12 Inner race 14 Outer race 16 Rolling element 20 Track scroll 22 Crank sleeve 30 Drive shaft 40 Labyrinth seal 41 Disc 42 Protruding surface 43 Blade 44 Baffle plate 45 Narrow passage 46 Between the inner surface of the disc and the outer surface of the baffle plate Space 47 Limit on the axial surface of the disc 48 Relubrication groove 49 Stopper

Claims (17)

軌道スクロール及び固定スクロールを備えるスクロールポンプであって、前記軌道スクロールは、軸受を用いて駆動軸に取り付けられ、前記スクロールポンプは、前記軸受からの潤滑剤の漏出を阻止するための2つのラビリンスシールを備え、前記ラビリンスシールは、前記軸受のインナレースとアウタレースとの間の隙間を含むそれぞれの側面をシールするように取り付けられ、前記2つのラビリンスシールの各々は、
前記軸受に隣接して取り付けられ、前記インナレースと前記アウタレースとの間の前記隙間を部分的に隠すように構成されるバッフルプレートであって、前記軸受の中の潤滑剤は、前記軸受に面する前記バッフルプレートの内表面に接触し、前記バッフルプレートによって前記軸受から出ることが少なくとも部分的に阻止されるようになった、バッフルプレートと、
内表面を備えるディスクであって、前記内表面が前記バッフルプレートの外表面に面して隣接するが接触しないように取り付けられるように構成された、ディスクと、
を備え、
前記バッフルプレート及びディスクの一方は、前記インナレースから延びて前記インナレースと共に回転するように取り付けられ、前記バッフルプレート及びディスクの他方は、前記アウタレースから延びて前記アウタレースと共に軌道を回るように取り付けられ、
前記ラビリンスシールは、潤滑剤が前記軸受から前記バッフルプレートの前記外表面と前記ディスクの前記内表面との間の空間に流れるための通路が存在するように、前記バッフルプレートがそこから該バッフルプレートが延びていない前記レースに接触しないように構成される、
ことを特徴とするスクロールポンプ。
A scroll pump comprising a track scroll and a fixed scroll, wherein the track scroll is attached to a drive shaft using a bearing, the scroll pump has two labyrinth seals to prevent lubrication from leaking from the bearing. The labyrinth seal is attached so as to seal each side surface including the gap between the inner race and the outer race of the bearing, and each of the two labyrinth seals is attached.
A baffle plate mounted adjacent to the bearing and configured to partially hide the gap between the inner race and the outer race, wherein the lubricant in the bearing faces the bearing. With the baffle plate, which comes into contact with the inner surface of the baffle plate and is now at least partially blocked from exiting the bearing by the baffle plate.
A disc comprising an inner surface, configured such that the inner surface faces the outer surface of the baffle plate and is adjacent but non-contacting.
Equipped with
One of the baffle plate and the disc is attached so as to extend from the inner race and rotate with the inner race, and the other of the baffle plate and the disc is attached so as to extend from the outer race and orbit with the outer race. ,
The labyrinth seal allows the baffle plate to flow from the baffle plate so that there is a passage for the lubricant to flow from the bearing into the space between the outer surface of the baffle plate and the inner surface of the disk. Is configured to avoid contact with the unextended race,
A scroll pump that features that.
前記バッフルプレートは、前記通路が500ミクロン未満、好ましくは200ミクロン未満、より好ましくは100ミクロン未満の幅を有するように構成される、
請求項1に記載のスクロールポンプ。
The baffle plate is configured such that the passage has a width of less than 500 microns, preferably less than 200 microns, more preferably less than 100 microns.
The scroll pump according to claim 1.
前記バッフルプレートは、前記インナレースから、前記インナレースと前記アウタレースとの間の距離の1/3〜2/3の間の点まで延びるように構成される、
請求項1又は2に記載のスクロールポンプ。
The baffle plate is configured to extend from the inner race to a point between 1/3 and 2/3 of the distance between the inner race and the outer race.
The scroll pump according to claim 1 or 2.
前記ディスクの前記内表面は、前記バッフルプレートを収容するための凹部と、前記バッフルプレートの軸方向表面の上に延びるように構成される突出部とを備え、前記通路は、前記バッフルプレートの前記軸方向表面と前記突出部の軸方向表面とによって囲まれる、
請求項3に記載のスクロールポンプ。
The inner surface of the disc comprises a recess for accommodating the baffle plate and a protrusion configured to extend above the axial surface of the baffle plate, the passage of which is said of the baffle plate. Surrounded by an axial surface and an axial surface of the protrusion,
The scroll pump according to claim 3.
前記通路は、前記バッフルプレートの軸方向表面と、そこから前記バッフルプレートが延びていない前記レースの内表面とによって囲まれる、
請求項1又は2に記載のスクロールポンプ。
The passage is surrounded by an axial surface of the baffle plate and an inner surface of the lace from which the baffle plate does not extend.
The scroll pump according to claim 1 or 2.
前記バッフルプレートは、前記インナレースから延びて前記インナレースと共に回転するように構成される、
請求項1から5のいずれか1項に記載のスクロールポンプ。
The baffle plate is configured to extend from the inner race and rotate with the inner race.
The scroll pump according to any one of claims 1 to 5.
前記バッフルプレート及びディスクが金属から形成される、
請求項1から6のいずれか1項に記載のスクロールポンプ。
The baffle plate and disc are made of metal.
The scroll pump according to any one of claims 1 to 6.
前記ディスクの前記内表面及び前記バッフルプレートの前記外表面の少なくとも一方は、前記駆動軸の回転時に、前記回転に起因する前記表面の間の前記空間の中の潤滑剤上の力が、前記潤滑剤を前記軸受への前記通路に向かって押し出すように構成される輪郭を有する、
請求項1から7のいずれか1項に記載のスクロールポンプ。
At least one of the inner surface of the disk and the outer surface of the baffle plate is lubricated by the force on the lubricant in the space between the surfaces due to the rotation during the rotation of the drive shaft. It has a contour configured to push the agent towards the passage to the bearing.
The scroll pump according to any one of claims 1 to 7.
前記軸受に面する前記バッフルプレートの前記内表面は、前記駆動軸の回転時に、前記回転に起因する前記内表面に隣接する潤滑剤上の力が、前記潤滑剤を前記通路から追い出すように構成され輪郭を有する、
請求項1から8のいずれか1項に記載のスクロールポンプ。
The inner surface of the baffle plate facing the bearing is configured such that when the drive shaft is rotated, the force on the lubricant adjacent to the inner surface due to the rotation expels the lubricant from the passage. Being contoured,
The scroll pump according to any one of claims 1 to 8.
前記内表面に直交しかつ前記ディスクが一緒に動かないレースに隣接して配置された前記ディスクの軸方向表面は、輪郭を備え、前記輪郭は、前記ポンプの作動時に、前記輪郭の中の流体を前記ディスクの前記内表面に向かって押し出すように構成される、
請求項1から9のいずれか1項に記載のスクロールポンプ。
The axial surface of the disc, which is orthogonal to the inner surface and adjacent to the race where the disc does not move with it, has a contour that is the fluid in the contour when the pump is activated. Is configured to be extruded towards the inner surface of the disc.
The scroll pump according to any one of claims 1 to 9.
前記輪郭は、成形された溝、羽根、フィン、又はねじ山のうちの少なくとも1つを有し、場合によっては、前記輪郭は、渦巻き状又はらせん状の形状を有する、
請求項8から10のいずれか1項に記載のスクロールポンプ。
The contour has at least one of a formed groove, blade, fin, or thread, and in some cases, the contour has a spiral or spiral shape.
The scroll pump according to any one of claims 8 to 10.
追加のディスクを備え、前記追加のディスクは、内表面を備え、前記内表面は、前記内表面が前記ディスクの外表面に面し、隣接するが接触しないように取り付けられるように構成され、前記追加のディスクは、前記ディスクが延びずかつ一緒に動かない前記レースから延びて一緒に動くように取り付けられる、
請求項1から11のいずれか1項に記載のスクロールポンプ。
The additional disc comprises an additional disc, the additional disc comprising an inner surface, the inner surface being configured such that the inner surface faces the outer surface of the disc and is adjacent but non-contacting. Additional discs are mounted so that they extend and move together from the race where the discs do not extend and do not move together.
The scroll pump according to any one of claims 1 to 11.
複数の追加のディスクを備え、前記複数の追加のディスクは、前記複数の追加のディスクが互いに入れ子になるように取り付けられるように構成され、前記複数の追加のディスクは、インナレース及びアウタレースから交互に延びて一緒に動くように取り付けられる、
請求項12に記載のスクロールポンプ。
The plurality of additional discs are provided so that the plurality of additional discs are mounted so that the plurality of additional discs are nested with each other, and the plurality of additional discs are alternated from inner race and outer race. Attached to extend and move together,
The scroll pump according to claim 12.
前記スクロールポンプは、2,000RPMを超える、場合によっては2,800RPMを超える、場合によっては3,500RPMを超える速度で回転するように構成される高速スクロールポンプである、
請求項1から13のいずれか1項に記載のスクロールポンプ。
The scroll pump is a high speed scroll pump configured to rotate at a speed of more than 2,000 RPM, sometimes more than 2,800 RPM, and sometimes more than 3,500 RPM.
The scroll pump according to any one of claims 1 to 13.
前記スクロールポンプは、真空ポンプを構成する、
請求項1から14のいずれか1項に記載のスクロールポンプ。
The scroll pump constitutes a vacuum pump.
The scroll pump according to any one of claims 1 to 14.
スクロールポンプの軌道スクロールを駆動軸に取り付ける軸受からの潤滑剤の漏出を阻止するためのラビリンスシールであって、
前記軸受に隣接して取り付けられ、前記軸受の前記インナレースと前記アウタレースとの間の前記隙間を部分的に隠すように構成されるバッフルプレートであって、前記軸受の中の潤滑剤は、前記軸受に面する前記バッフルプレートの内表面に接触し、前記バッフルプレートによって前記軸受から出ることが少なくとも部分的に阻止されるようになった、バッフルプレートと、
内表面を備えるディスクであって、前記内表面が前記バッフルプレートの外表面に面して隣接するが接触しないように取り付けられるように構成された、ディスクと、
を備え、
前記バッフルプレート及びディスクの一方は、前記インナレースから延びて前記インナレースと共に回転するように取り付けられ、前記バッフルプレート及びディスクの他方は、前記アウタレースから延びて前記アウタレースと共に軌道を回るように取り付けられ、
前記ラビリンスシールは、潤滑剤が、前記軸受から前記バッフルプレートの前記外表面と前記ディスクの前記内表面との間の空間に流れるための通路が存在するように、前記バッフルプレートが前記レースに接触せず、前記バッフルプレートが前記、レースから延びないように構成され、前記バッフルプレートは、前記インナレースから、前記インナレースと前記アウタレースとの間の距離の1/3〜2/3の間の箇所で延びるように構成される、ラビリンスシール。
A labyrinth seal to prevent lubrication from leaking from bearings that attach the scroll pump's track scroll to the drive shaft.
A baffle plate mounted adjacent to the bearing and configured to partially hide the gap between the inner race and the outer race of the bearing, wherein the lubricant in the bearing is the said. With the baffle plate, which is in contact with the inner surface of the baffle plate facing the bearing and is now at least partially blocked from exiting the bearing by the baffle plate.
A disc comprising an inner surface, configured such that the inner surface faces the outer surface of the baffle plate and is adjacent but non-contacting.
Equipped with
One of the baffle plate and the disc is attached so as to extend from the inner race and rotate with the inner race, and the other of the baffle plate and the disc is attached so as to extend from the outer race and orbit with the outer race. ,
The labyrinth seal contacts the race with the baffle plate so that there is a passage for the lubricant to flow from the bearing into the space between the outer surface of the baffle plate and the inner surface of the disk. Instead, the baffle plate is configured so that it does not extend from the race, and the baffle plate is between 1/3 and 2/3 of the distance from the inner race to the inner race and the outer race. A labyrinth seal that is configured to extend at a point.
前記ディスクの前記内表面は、前記バッフルプレートを収容するための凹部と、前記バッフルプレートの軸方向表面の上に延びるように構成される突出部とを備え、前記通路は、前記バッフルプレートの前記軸方向表面と前記突出部の軸方向表面とによって囲まれる、請求項16に記載のラビリンスシール。 The inner surface of the disc comprises a recess for accommodating the baffle plate and a protrusion configured to extend above the axial surface of the baffle plate, the passage of which is said of the baffle plate. The labyrinth seal according to claim 16, wherein the labyrinth seal is surrounded by an axial surface and an axial surface of the protrusion.
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