JP2708581B2 - 真空ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、吐出口を大気圧で運転する真空ポンプに係
り、特に、詳しくはポンプ機構部とロータを駆動する駆
動機構部とのシール構造に関する。

〔従来の技術〕

従来の真空ポンプの構造は特願昭60−292727号明細書
に記載のように、ポンプ機構下部とポンプ機構下部に近
い油潤滑軸受上部との間に位置する軸貫通部の回転部材
周囲の静止部材にパージガス環状溝を堀設し、パージガ
ス環状溝にパージガスを外部より供給するパージガス路
を設け、かつ、パージガス環状溝（パージガスポケツ
ト）とポンプ機構との間の回転部材周囲の静止部材に吐
出ガス環状溝を堀設し、吐出ガス環状溝をポンプ機構の
吐出ガス路に接続し、回転部材周囲の静止部材の直線部
の隙間には静止部材側にラビリンス又はネジ溝を設けた
ものである。

以上の構成により吐出ガス環状溝圧力＜パージガス環
状溝圧力（パージガスポケツト圧力）、パージガス環状
溝圧力（パージガスポケツト圧力）＞軸受・モータ室圧
力の圧力バランスを保ち、ポンプで排気する有害なガス
の軸受・モータ室側への侵入を防ぐと共に軸受側の潤滑
油及び油蒸気のポンプ本体側への侵入を防ぎ、クリーン
な真空を得られることが特徴である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、ラビリンス及びネジ溝を介してはい
るが、高速回転機構の場合、回転体側と静止側との隙間
は振動他の関係で広くとる必要があり、軸方向寸法も制
限される。そのため、少ないパージガス量でパージガス
ポケツト圧を高くすることは出来ない。そのため、吐出
口及び軸受・モータ室排気口側の閉塞状況によつては簡
単に圧力バランスがくずれ、有害なガスの軸受・モータ
室への侵入，油のポンプ機構側への逆流等の恐れがあつ
た。

本発明の目的は上記従来技術の不具合を解消した軸封
構造を有する真空ポンプを得ることにある。具体的に
は、Ｏリング等で軟支持された軸受を有する軸系を備え
た真空ポンプにおいて、パージガス消費量を少なくする
と共に、軸受ホルダ等への押し付け力がなくともパージ
ガス圧力を高めることができる軸封構造を備えた真空ポ
ンプを得ることにある。

また、外部異常により簡単に各部の圧力バランスが崩
れることが無い構造の真空ポンプを得ることも目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するためには、軸封パージガスを導入
した後、吐出口側、又は、軸受モータ室側に排出される
まで回転体側と静止部材側の隙間を小さく保ち漏れを少
なくする機構を設けることによりパージガスポケツト圧
力上昇は達成できる。また圧力上昇による軸受ホルダ等
への押付力については、シール機構を独立して設置する
ことにより達成できる。

まず、回転体側と静止部材側の隙間を小さく保つ方法
は従来技術のラビリンス及びネジ溝でも寸法的に小さく
すれば可能である。しかし、振動等により接触した時の
損傷が非常に大きく問題である。この問題を解決するた
めには、回転体の働きに対し、常に、同一の隙間が維持
できるようなもの、また、接触したとしても損傷が少な
いように移動可能な軽量なものが必要である。そのた
め、内径側を回転体側と微少隙間を設けた軽量の浮動性
の円環リングを採用する。さらに、円環リングを有する
機構を静止側部材から独立させて設けたケーシング内に
収納する構成とした。

その構成は、パージガスポケツトを有し、シールポケ
ツトの上下に回転体と微少隙間を有する円環リングを軸
方向にも微少隙間を設けて設置したケーシングをパージ
ガス供給穴の上下でＯリングを介して静止部材より独立
させるようにした。

〔作用〕

パージガスを供給し、パージガスポケツト圧を上げた
としても全て円管リングを有するケーシング内で圧力バ
ランスを保つため他の部品に押付力等を与えることはな
い。また、パージガスが途中で停止したとしても、軸方
向の隙間が小さければ特に大きな衝撃となることは無
い。また、円環リングは回転体を起動する時は静止時の
位置関係により内径側の接触を生じるが摺動性の良い材
料であることまた回転すればすぐに隙間を有するように
働くため大きな損傷につながることは無い。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図により
説明する。

第１図は真空ポンプの全体構造を示していると共に、
本発明の軸封構造12の一実施例を示している。軸封構造
の詳細は第２図に示す。

第１図において、吸気口１と吐出口２とを有するケー
シング３内には軸受8,9により支承され、モータ７によ
り駆動されるロータ４とロータ４に対向して設けられた
ステータ５からなるポンプ機構部６がある。また、軸受
8,9は軸受ホルダ14,15を介してＯリング16,17により各
各サポート10,モータケーシング11より軟支持されてい
る。吸気口１から吸込まれた気体はポンプ機構部６を通
って吐気口２から大気へ排気される。ポンプ機構下部と
ポンプ機構下部に近い油潤滑軸受８上部間に軸封パージ
穴13をもち、ポンプ外部よりパージガスを供給する軸封
構造12を有している。軸封構造12の構造は第２図より、
リングケーシング上下18,19の内側にパージガスポケツ
ト25の情報に回転体側と微少な隙間を設けるようにした
円環リング20を軸方向にも微少な隙間をもつようにホル
ダケーシングで規制し、下方にも同様に円環リング21を
設け、軸方向へはスペーサ22,スナツプリング23等で微
小隙間ができるように規制する。スペーサ，スナツプリ
ングの使用はリングケーシング上下の分割方法によつて
は逆でも良い。リングケーシング外周側にはパージガス
供給穴13の上下にＯリング14を設けてステータ５より軟
支持する方式とする。

以上の様な構造にすることにより、パージガス穴13よ
りパージガスが供給されると、パージガスポケツト25の
圧力は上昇し、上下の円環リングの片端面は強力な面接
触の状態になる。また、回転体側が回転すると円環リン
グは回転体外径と一様な微小隙間をもつ様に中心に移動
する。シールポケツトにかかる圧力はリングケーシング
内側で上下円環リングを押える力としてのみ働く。

円環リングとリングケーシング間の隙間を小さくすれ
ば、パージガスの供給停止，ポンプ側の急激圧力変動に
よる円環リングの上下動も小さくなり損傷も少ない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、下記の効果がある。

（１）軸封構成にロータ外径との隙間を小さくできる構
造を採用しているため、軸封パージガス消費量を少なく
することが出来ると共に、パージガスポケツト圧力を高
くすることが出来る。そのため、吐出口又は軸受・モー
タ室排気口が閉塞してきたとしても簡単には圧力バラン
スがくずれることはない。

（２）パージガスポケツトを高くしても、ロータ側を押
し付ける力等を発生させることはない。そのためロータ
の軸方向の移動を考慮する必要はない。

（３）部品点数が少なく簡単に軸封に強化が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図の
軸封構の部分断面図である。 12……軸封構造、18,19……リングケーシング、 20,21……円環リング、24……Ｏリング。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気口と吐出口を有するケーシングと、こ
   のケーシング内に収納されたステータ及びロータとから
   なるポンプ機構部と、前記ロータを駆動する駆動モータ
   と、この駆動モータを保持するモータケーシングと、駆
   動モータの両端側に設けられた一対の油潤滑玉軸受と、
   前記ポンプ機構部とこのポンプ機構部の近傍に配設され
   た前記一方の玉軸受との間に設けられ、ポンプ外部から
   軸封パージガスを供給する軸封部とを備え、前記吸気口
   から吸い込まれた気体を吐出口から大気圧雰囲気に排気
   する真空ポンプにおいて、前記玉軸受を軸受ホルダを介
   して前記モータケーシングに軟支持するとともに、前記
   軸封部には軸封パージガス供給穴が形成され、この供給
   穴の軸方向両側に設けられ前記ロータとの間に微小な隙
   間を有する一対の円環リングと、この円環リングを収納
   し前記ケーシングに軟支持されたリングケーシングとを
   前記軸封部が有することを特徴とする真空ポンプ。