JP3941452B2

JP3941452B2 - Operation stop control method and operation stop control device for vacuum pump

Info

Publication number: JP3941452B2
Application number: JP2001318893A
Authority: JP
Inventors: 亮介越坂; 覚藏本; 昌宏井田
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: EP1304484A2; US20030072651A1; JP2003120543A; EP1304484A3

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸の回転に基づいてポンプ室内のガス移送体を動かし、前記ガス移送体の動作によってガスを移送して吸引作用をもたらす真空ポンプにおける運転停止方法及び運転停止制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭６３−１２９８２９号公報、特開平３−１１１９３号公報に開示される真空ポンプでは、真空ポンプ内の潤滑必要部位を潤滑するための油を存在させたくない領域に油を侵入させないようにする対策が施されている。
【０００３】
特開昭６３−１２９８２９号公報の装置では、油が発電機室に侵入しないようにプレートが回転軸に止着されている。回転軸の周面に沿って発電機室に侵入しようとする油はプレートに付着し、プレートに付着した油は、プレートの回転に伴う遠心力によってプレートの周囲の環状溝に飛ばされる。環状溝内に跳ばされた油は、環状溝の下部に接続された排出油路を経由して外部に排出される。
【０００４】
特開平３−１１１９３号公報の装置では、軸受けに油を供給するための環状室内にスリンガが配設されている。環状室から回転軸の周面に沿って渦流ポンプ要素側へ侵入しようとする油は、回転するスリンガによってはね飛ばされ、スリンガによってはね飛ばされた油は環状室に繋がる排油孔を経由してモータ室側に排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
回転軸と一体的に回転するプレート（スリンガ）は、油の侵入を阻止するための非接触型油侵入防止手段の一種である。プレート（スリンガ）の回転に伴う遠心力を利用した油侵入防止作用は、回転軸の回転停止状態では無効となる。真空ポンプが運転状態から運転停止状態へ移行する際には、隣合うモータ室（発電機室）とポンプ室との間で差圧が生じる。リップシール等の接触型シール手段が用いられていないとすると、前記した差圧の生じ方によってはモータ室（発電機室）側からポンプ室側へ油が侵入する。前記した差圧による油侵入を防止し得るリップシール等の接触型シール手段には劣化の問題があり、接触型シール手段が劣化すると油侵入の防止が困難になる。
【０００６】
本発明は、真空ポンプが運転状態から運転停止状態へ移行する際のポンプ室への油侵入を防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために請求項１及び請求項２の発明は、ポンプ室と隣接するように油存在領域を形成するオイルハウジングと、前記オイルハウジングを貫通して前記油存在領域に突出する回転軸に沿って前記油存在領域から前記ポンプ室へ油が侵入するのを防止するための非接触型油侵入防止手段とを備え、前記回転軸の回転に基づいてポンプ室内のガス移送体を動かし、前記ガス移送体の動作によってガスを移送して吸引作用をもたらす真空ポンプを対象とし、請求項１の発明では、前記ポンプ室と前記油存在領域との間の最大差圧が前記回転軸の完全停止よりも前に生じるように前記回転軸の回転速度を減速するようにした。
【０００８】
請求項２の発明では、請求項１において、前記回転軸の回転速度を一定の減速度よりも大きい減速度で減速開始した後、前記一定の減速度よりも小さい減速度で減速し、前記一定の減速度で減速して停止させるのに要する時間で運転を停止させるようにした。
【０００９】
請求項３及び請求項４の発明は、回転軸の回転に基づいてポンプ室内のガス移送体を動かし、前記ガス移送体の動作によってガスを移送して吸引作用をもたらす真空ポンプを対象とし、請求項３の発明では、前記ポンプ室と隣接するように油存在領域を形成するオイルハウジングと、前記オイルハウジングを貫通して前記油存在領域に突出する前記回転軸に沿って前記油存在領域から前記ポンプ室へ油が侵入するのを防止するための非接触型油侵入防止手段と、真空ポンプの運転停止制御を行なう停止制御手段とを備えた真空ポンプを構成し、前記停止制御手段は、前記ポンプ室と前記油存在領域との間の最大差圧が前記回転軸の完全停止よりも前に生じるように前記回転軸の回転速度を減速するようにした。
【００１０】
請求項１及び請求項３の発明において、真空ポンプの停止時におけるポンプ室と油存在領域との間の差圧が大き過ぎると、非接触型油侵入防止手段の存在にも係わらず油存在領域の油がポンプ室へ侵入してしまうおそれがある。ポンプ室と油存在領域との間の最大差圧が回転軸の完全停止よりも前に生じるようにする運転制御は、回転軸の完全停止時の差圧を低減する。回転軸の完全停止時の差圧の低減は、油洩れ防止に有効である。
【００１１】
請求項４の発明では、請求項３において、前記停止制御手段は、前記回転軸の回転速度を一定の減速度よりも大きい減速度で減速開始した後、前記一定の減速度よりも小さい減速度で減速し、前記一定の減速度で減速して停止させるのに要する時間で運転を停止させるようにした。
【００１２】
請求項２及び請求項４の発明におけるこのような減速の仕方は、回転軸の完全停止時の差圧を低減する上で適正である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をルーツポンプに具体化した第１の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、多段ルーツポンプ１１のロータハウジング１２の前端にはフロントハウジング１３が接合されており、フロントハウジング１３には封鎖体３６が接合されている。ロータハウジング１２の後端にはリヤハウジング１４が接合されている。ロータハウジング１２は、シリンダブロック１５と複数の室形成壁１６とからなる。図２（ｂ）に示すように、シリンダブロック１５は、一対のブロック片１７，１８からなり、室形成壁１６は一対の壁片１６１，１６２からなる。図１（ａ）に示すように、フロントハウジング１３と室形成壁１６との間の空間、隣合う室形成壁１６の間の空間、及びリヤハウジング１４と室形成壁１６との間の空間は、それぞれポンプ室３９，４０，４１，４２，４３となっている。
【００１５】
フロントハウジング１３とリヤハウジング１４とには一対の回転軸１９，２０がラジアルベアリング２１，３７，２２，３８を介して回転可能に支持されている。両回転軸１９，２０は、横向き、かつ互いに平行に配置されている。回転軸１９，２０は室形成壁１６に通されている。ラジアルベアリング３７，３８は、ベアリングホルダ４５，４６に支持されている。ベアリングホルダ４５，４６は、リヤハウジング１４の端面１４４に凹設された嵌入孔４７，４８に嵌合して固定されている。
【００１６】
回転軸１９には複数のロータ２３，２４，２５，２６，２７が一体形成されており、回転軸２０には同数のロータ２８，２９，３０，３１，３２が一体形成されている。ロータ２３〜３２は、回転軸１９，２０の軸線１９１，２０１の方向に見て同形同大の形状をしている。ロータ２３，２４，２５，２６，２７の厚みはこの順に小さくなってゆくようにしてあり、ロータ２８，２９，３０，３１，３２の厚みはこの順に小さくなってゆくようにしてある。ロータ２３，２８は互いに噛合した状態でポンプ室３９に収容されており、ロータ２４，２９は互いに噛合した状態でポンプ室４０に収容されている。ロータ２５，３０は互いに噛合した状態でポンプ室４１に収容されており、ロータ２６，３１は互いに噛合した状態でポンプ室４２に収容されている。ロータ２７，３２は互いに噛合した状態でポンプ室４３に収容されている。ポンプ室３９〜４３内は無潤滑状態にされる。そのため、各ロータ２３〜３２は、シリンダブロック１５、室形成壁１６、フロントハウジング１３及びリヤハウジング１４との間で摺接しないようになっている。又、噛合するロータ同士の間でも摺接しないようになっている。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、ロータ２３，２８は、ポンプ室３９内に吸入領域３９１と、吸入領域３９１よりも高圧となる圧力領域３９２とを区画する。同様に、ロータ２４，２９はポンプ室４０内に、ロータ２５，３０はポンプ室４１内に、ロータ２６，３１はポンプ室４２内に、それぞれ吸入領域３９１及び圧力領域３９２と同様の吸入領域及び圧力領域を区画する。図３（ａ）に示すように、ロータ２７，３２はポンプ室４３内に、吸入領域３９１及び圧力領域３９２と同様の吸入領域４３１及び圧力領域４３２を区画する。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、リヤハウジング１４にはギヤハウジング３３が組み付けられている。回転軸１９，２０は、リヤハウジング１４における貫通孔１４１，１４２及び嵌入孔４７，４８を通ってギヤハウジング３３内に突出している。各回転軸１９，２０の突出部位１９３，２０３には歯車３４，３５が互いに噛合した状態で止着されている。ギヤハウジング３３には電動モータＭが組み付けられている。誘導モータ型の電動モータＭの駆動力は、軸継ぎ手４４を介して回転軸１９に伝えられ、回転軸１９は、電動モータＭによって図２（ａ），（ｂ）及び図３（ａ），（ｂ）の矢印Ｒ１の方向に回転される。回転軸１９の回転は歯車３４，３５を介して回転軸２０に伝えられ、回転軸２０は図２（ａ），（ｂ）及び図３（ａ），（ｂ）の矢印Ｒ２で示すように回転軸１９とは逆方向に回転する。即ち、回転軸１９，２０は、歯車３４，３５を用いて同期して回転される。
【００１９】
図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、ギヤハウジング３３内のギヤ収容室３３１には潤滑油Ｙが貯留されており、この潤滑油Ｙが歯車３４，３５を潤滑する。歯車機構を構成する歯車３４，３５を収容するギヤハウジング３３のギヤ収容室３３１は、多段ルーツポンプ１１の本体の外部に連通しないように密封された油存在領域である。ギヤハウジング３３及びリヤハウジング１４は、ポンプ室４３と隣接するように油存在領域を形成するオイルハウジングを構成する。ギヤ収容室３３１内の貯留油は、歯車３４，３５の回転動作によってかき上げられる。歯車３４，３５の回転動作によってかき上げられた潤滑油Ｙは、軸受けであるラジアルベアリング３７，３８を潤滑する。
【００２０】
図２（ｂ）に示すように、室形成壁１６内には通路１６３が形成されている。室形成壁１６には通路１６３の入口１６４及び出口１６５が形成されている。隣合うポンプ室３９，４０，４１，４２，４３は、通路１６３を介して連通している。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、ブロック片１８には導入口１８１がポンプ室３９の吸入領域３９１に連通するように形成されている。図３（ａ）に示すように、ブロック片１７には排出口１７１がポンプ室４３の圧力領域４３２に連通するように形成されている。導入口１８１からポンプ室３９の吸入領域３９１に導入されたガスは、ロータ２３，２８の回転に伴って圧力領域３９２へ移行する。圧力領域３９２へ移行したガスは、吸入領域３９１での状態よりも圧縮されて増圧された状態となる。圧力領域３９２のガスは、室形成壁１６の入口１６４から通路１６３を経由して出口１６５から隣のポンプ室４０の吸入領域へ移送される。以下、同様にガスは、ポンプ室の容積が小さくなってゆく順、即ちポンプ室４０，４１，４２，４３の順に移送される。ポンプ室４３の吸入領域４３１へ移送されたガスは、ロータ２７，３２の回転によって圧力領域４３２へ移行した後、排出口１７１から外部へ排出される。ロータ２３〜３２は、ガスを移送するガス移送体である。
【００２２】
排出口１７１は、真空ポンプの本体のハウジングの外部へ前記ガスを吐出する吐出通路である。ポンプ室４３は、吐出通路である排出口１７１に連なる最終のポンプ室であり、最終のポンプ室４３内の圧力領域４３２は、ポンプ室３９〜４３内で最大の圧力（大気圧に近い圧力）となる最大圧力領域である。排出口１７１は、ロータ２７，３２によってポンプ室４３内に区画される最大圧力領域４３２に連通している。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、嵌入孔４７，４８内における回転軸１９，２０には環状の軸封環体４９，５０が嵌合して固定されている。軸封環体４９，５０の内周面と回転軸１９，２０の周面１９２，２０２との間にはシールリング５１，５２が介在されている。軸封環体４９，５０と回転軸１９，２０との間に介在されたシールリング５１，５２は、潤滑油Ｙが回転軸１９，２０の周面１９２，２０２に沿って嵌入孔４７，４８からポンプ室４３側へ洩れるのを阻止する。
【００２４】
図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、軸封環体４９，５０の最大径部６０の外周面４９１，５０１と嵌入孔４７，４８の円周面４７１，４８１との間には間隙がある。軸封環体４９，５０の端面４９２，５０２と嵌入孔４７，４８の底形成面４７２，４８２との間には間隙がある。従って、軸封環体４９，５０は、回転軸１９，２０と一体的に回転可能である。
【００２５】
嵌入孔４７，４８の底形成面４７２，４８２には複数の環状突条５３，５４が同心円状に形成されている。底形成面４７２，４８２に対向する軸封環体４９，５０の端面４９２，５０２には複数の環状溝５５，５６が同心円状に形成されている。環状突条５３，５４は、環状溝５５，５６に対向するように入り込んでいる。環状溝５５，５６に入り込んでいる環状突条５３，５４の先端は、環状溝５５，５６の底面に近接している。環状溝５５は、環状突条５３によってラビリンス室５５１，５５２に区画されており、環状溝５６は、環状突条５４によってラビリンス室５６１，５６２に区画されている。環状突条５３と環状溝５５とは、回転軸１９側におけるラビリンスシール５７を構成し、環状突条５４と環状溝５６とは、回転軸２０側におけるラビリンスシール５８を構成する。非接触型シール手段であるラビリンスシール５７，５８は、ギヤ収容室３３１からポンプ室４３への油侵入を防止する非接触型油侵入防止手段である。。
【００２６】
軸封環体４９，５０の端面４９２，５０２は、軸封環体４９，５０側のシール用対向面となり、嵌入孔４７，４８の底形成面４７２，４８２は、リヤハウジング１４側のシール用対向面となる。本実施の形態では、端面４９２，５０２及び底形成面４７２，４８２は、回転軸１９，２０の軸線１９１，２０１と直交する平面である。即ち、シール用対向面である端面４９２，５０２及び底形成面４７２，４８２は、軸封環体４９，５０の半径方向の方向成分のみを有する。
【００２７】
図４（ｂ）に示すように、軸封環体４９の最大径部６０の外周面４９１には螺旋溝６１が形成されている。図５（ｂ）に示すように、軸封環体５０の最大径部６０の外周面５０１には螺旋溝６２が形成されている。螺旋溝６１の螺旋の向きは、回転軸１９の回転方向Ｒ１に辿るにつれてギヤ収容室３３１側からポンプ室４３側へ移行する向きとなっている。螺旋溝６２の螺旋の向きは、回転軸２０の回転方向Ｒ２に辿るにつれてギヤ収容室３３１側からポンプ室４３側へ移行する向きとなっている。従って、螺旋溝６１，６２は、回転軸１９，２０の回転に伴って流体をポンプ室４３側からギヤ収容室３３１側へ移送するポンプ作用をもたらす。即ち、螺旋溝６１，６２は、軸封環体４９，５０の外周面４９１，５０１と嵌入孔４７，４８の円周面４７１，４８１との間における油をポンプ室４３側から油存在領域側へ付勢するポンピング手段を構成する。このようなポンピング手段は、油存在領域であるギヤ収容室３３１からポンプ室４３へ油が侵入するのを防止するための非接触型油侵入防止手段の一種である。嵌入孔４７，４８の円周面４７１，４８１はシール面となり、円周面４７１，４８１に対向する外周面４９１，５０１は、シール面に対する対向面となる。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、最終のポンプ室４３を形成するリヤハウジング１４の室形成壁面１４３には排気圧波及溝６３，６４が形成されている。図４（ａ）に示すように、排気圧波及溝６３は、ロータ２７，３２の回転に伴って容積変化する最大圧力領域４３２に通じている。又、排気圧波及溝６３は、貫通孔１４１に通じている。図５（ａ）に示すように、排気圧波及溝６４は、最大圧力領域４３２に通じ、かつ貫通孔１４２に通じている。
【００２９】
図１（ｂ）及び図６に示すように、軸封環体４９の最小径部５９の外周面には環状の油侵入防止リング６６が嵌合して固定されている。油侵入防止リング６６は、小径の油侵入防止部６７と大径の油侵入防止部６８とからなる。ベアリングホルダ４５の奥壁６９には環状の第１の油回収室７０と環状の第２の油回収室７１とが油侵入防止リング６６を包囲するように形成されている。環状の第１の油回収室７０は、小径の油侵入防止部６７を包囲しており、環状の第２の油回収室７１は、大径の油侵入防止部６８を包囲している。
【００３０】
軸封環体４９の最大径部６０には油侵入防止部７２が一体形成されている。嵌入孔４７の円周面４７１には環状の第３の油回収室７３が油侵入防止部７２を包囲するように形成されている。
【００３１】
嵌入孔４７の周面の最下部及びリヤハウジング１４の端面１４４には油回収通路７４が形成されている。油回収通路７４は、嵌入孔４７の周面の最下部に形成された水平経路７４１と、端面１４４に形成された垂直経路７４２とからなる。水平経路７４１は、第３の油回収室７３に連通しており、垂直経路７４２はギヤ収容室３３１に連通している。即ち、第３の油回収室７３とギヤ収容室３３１とは、油回収通路７４によって連通している。
【００３２】
軸封環体５０の最小径部５９にも油侵入防止リング６６が設けられており、軸封環体５０の最大径部６０にも油侵入防止部７２が設けられている。又、ベアリングホルダ４６にも油回収室７０，７１が形成されており、嵌入孔４８にも油回収室７３が形成されている。さらに、嵌入孔４８の最下部にも油回収通路７４が形成されている。軸封環体５０側における第３の油回収室７３とギヤ収容室３３１とは、軸封環体５０側における油回収通路７４によって連通している。
【００３３】
ギヤ収容室３３１に貯留された潤滑油Ｙは、歯車３４，３５及びラジアルベアリング３７，３８を潤滑する。ラジアルベアリング３７，３８を潤滑した潤滑油Ｙは、ラジアルベアリング３７，３８のリング間隙３７１，３８１を介してベアリングホルダ４５，４６の奥壁６９に形成された挿通孔６９１へ侵入する。挿通孔６９１へ侵入した潤滑油Ｙは、軸封環体４９，５０の最小径部５９の周面と挿通孔６９１の周面との間の間隙、及び油侵入防止部６７の端面６７２と第１の油回収室７０の油回収用端面７０１との間の間隙ｇ１を経由して第１の油回収室７０に侵入しようとする。このとき、端面６７２に付着した潤滑油Ｙは、油侵入防止部６７の回転に伴う遠心力によって第１の油回収室７０の油回収用周壁面７０２あるいは油回収用端面７０１に向けて飛ばされる。油回収用周壁面７０２あるいは油回収用端面７０１に向けて飛ばされた潤滑油Ｙの少なくとも一部は、油回収用周壁面７０２あるいは油回収用端面７０１に付着する。油回収用周壁面７０２あるいは油回収用端面７０１に付着した潤滑油Ｙは、自重によって油回収用周壁面７０２あるいは油回収用端面７０１を伝い落ちて第１の油回収室７０の最下部に達する。第１の油回収室７０の最下部に達した潤滑油Ｙは、第２の油回収室７１の最下部へ伝い落ちる。
【００３４】
第１の油回収室７０に侵入した潤滑油Ｙは、大径の油侵入防止部６８の油侵入防止端面６８１と第２の油回収室７１の油回収用端面７１１との間の間隙ｇ２を経由して第２の油回収室７１に侵入しようとする。このとき、油侵入防止端面６８１に付着した潤滑油Ｙは、油侵入防止部６８の回転に伴う遠心力によって第２の油回収室７１の油回収用周壁面７１２あるいは油回収用端面７１１に向けて飛ばされる。油回収用周壁面７１２あるいは油回収用端面７１１に向けて飛ばされた潤滑油Ｙの少なくとも一部は、油回収用周壁面７１２あるいは油回収用端面７１１に付着する。油回収用周壁面７１２あるいは油回収用端面７１１に付着した潤滑油Ｙは、自重によって油回収用周壁面７１２あるいは油回収用端面７１１を伝い落ちて第２の油回収室７１の最下部に達する。
【００３５】
第２の油回収室７１の最下部に達した潤滑油Ｙは、第３の油回収室７３の最下部へ伝い落ちる。
第２の油回収室７１に侵入した潤滑油Ｙは、油侵入防止部７２の端面６０１と第３の油回収室７３の油回収用端面７３１との間の間隙ｇ３を経由して第３の油回収室７３に侵入しようとする。このとき、端面６０１に付着した潤滑油Ｙは、油侵入防止部７２の回転に伴う遠心力によって第３の油回収室７３の周壁面７３２あるいは油回収用端面７３１に向けて飛ばされる。周壁面７３２あるいは油回収用端面７３１に向けて飛ばされた潤滑油Ｙの少なくとも一部は、周壁面７３２あるいは油回収用端面７３１に付着する。周壁面７３２あるいは油回収用端面７３１に付着した潤滑油Ｙは、自重によって周壁面７３２あるいは油回収用端面７３１を伝い落ちて第３の油回収室７３の最下部に達する。
【００３６】
回転軸１９，２０よりも上方において、小径の油侵入防止部６７の端面６７２から周壁面７０２あるいは端面７０１に向けて飛ばされた潤滑油Ｙのうちの一部がテーパ周面６７１上に落下することもある。又、油侵入防止端面６８１から油回収用周壁面７１２あるいは油回収用端面７１１に向けて飛ばされた潤滑油Ｙの一部がテーパ周面６７１上に落下することもある。テーパ周面６７１上に落下した潤滑油Ｙは、油侵入防止リング６６の回転に伴う遠心力によって周壁面７０２に向けて飛ばされたり、あるいはテーパ周面６７１上を油侵入防止端面６８１側から端面７０１に向けて移動してゆく。油侵入防止端面６８１側から端面７０１に向けてテーパ周面６７１上を移動してゆく潤滑油Ｙは、端面７０１に向けて飛ばされたり、あるいは油侵入防止部６７の端面６７２に移行する。従って、テーパ周面６７１上に付着した潤滑油Ｙは、最終的には第２の油回収室７１の最下部に達する。
【００３７】
第３の油回収室７３の最下部に達した潤滑油Ｙは、油回収通路７４を経由してギヤ収容室３３１に還流する。
油侵入防止部６７と第１の油回収室７０、油侵入防止部６８と第２の油回収室７１、及び油侵入防止部７２と第３の油回収室７３とは、それぞれ油存在領域であるギヤ収容室３３１からポンプ室４３へ油が侵入するのを防止するための非接触型油侵入防止手段を構成する。
【００３８】
図１（ａ）に示すように、電動モータＭにはインバータ６５が電気接続されている。インバータ６５は、制御装置７５の指令制御を受ける。制御装置７５は、ＯＮ−ＯＦＦスイッチ７６のＯＮ−ＯＦＦ指令に基づいてインバータ６５の出力を制御する。インバータ６５は、制御装置７５の指令制御に基づいて交流電源７７を電源として電動モータＭの回転速度制御を行なう。
【００３９】
図７の曲線Ｅ１は、真空ポンプが運転状態にあって時間ｔｏにＯＮ−ＯＦＦスイッチ７６がＯＦＦされた後の回転軸１９，２０の回転数の変化を表す。制御装置７５は、真空ポンプが運転状態にあってＯＮ−ＯＦＦスイッチ７６がＯＦＦされると、回転軸１９，２０の回転数が曲線Ｅ１で示す変化をもたらす指令をインバータ６５に与える。インバータ６５は、ＯＮ−ＯＦＦスイッチ７６のＯＦＦに応じた制御装置７５の前記した指令に基づいて、回転軸１９，２０の回転数が曲線Ｅ１の変化となるように電動モータＭの作動停止を遂行する。制御装置７５は、真空ポンプの運転停止制御を行なう停止制御手段である。
【００４０】
本実施の形態では、真空ポンプの定常運転状態では回転軸１９，２０は一定の回転数Ｎで回転するようにしてある。そして、真空ポンプの定常運転状態ではポンプ室４３の圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の差圧が殆ど無いようになっている。
【００４１】
第１の実施の形態では以下の効果が得られる。
（１-1）図７の曲線Ｐｏは、回転軸１９，２０が直線Ｄで示すように一定の減速度で減速したときのポンプ室４３の圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の差圧の変化を表す。この場合の最大差圧は、回転軸１９，２０の回転が完全停止した時間ｔ１よりも後に生じている。
【００４２】
図７の曲線Ｐ１は、回転軸１９，２０が曲線Ｅ１で示すように減速したときのポンプ室４３の圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の差圧の変化を表す。曲線Ｅ１で示す回転軸１９，２０の減速における完全停止までに要する時間は、直線Ｄで示す回転軸１９，２０の減速における完全停止までに要する時間（ｔ１−ｔｏ）と同じである。この場合の最大差圧は、回転軸１９，２０の回転が完全停止した時間ｔ１よりも前に生じており、回転軸１９，２０が完全停止したときの差圧は、直線Ｄの減速の場合よりも小さくなっている。
【００４３】
回転軸１９，２０の回転が完全停止したときには、前記したポンピング手段のポンピング作用、及び油侵入防止部６７，６８，７２の油侵入防止作用が無力化したときである。ポンピング手段のポンピング作用及び油侵入防止部６７，６８，７２の油侵入防止作用が無力化したとき、圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の差圧が大きいと、油がポンプ室４３へ侵入するおそれがある。そのため、ポンプ室４３の圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の最大差圧が時間ｔ１よりも後に生じる場合には、油がポンプ室４３へ侵入するおそれがある。
【００４４】
曲線Ｅ１は、直線Ｄで示す一定の減速度よりも大きい減速度で回転軸１９，２０の回転を減速開始した後、直線Ｄで示す一定の減速度よりも小さい減速度で回転軸１９，２０の回転を減速させる減速曲線である。又、曲線Ｅ１は、直線Ｄで示す一定の減速度で減速して停止させるのに要する時間（ｔ１−ｔｏ）で運転を停止させる減速曲線である。このような曲線Ｅ１で示す減速によってポンプ室４３の圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の最大差圧を時間ｔ１よりも前に生じさせる運転停止制御は、油がポンプ室４３へ侵入するおそれを解消する。
【００４５】
（１-2）曲線Ｅ１は、ａ・ｅ^-btで表されるエキスポネンシャル曲線である。ｔは時間、ａ，ｂは正の定数である。エキスポネンシャル曲線は、最大差圧をできる限り小さく、かつ回転軸１９，２０の完全停止時の差圧をできるだけ小さくする上で、減速曲線として好適である。
【００４６】
（１-3）真空ポンプを運転しているときには、ポンプ室３９〜４３内の圧力は、大気圧相当の圧力領域であるギヤ収容室３３１内の圧力よりも低くなる。そのため、特にミスト状の潤滑油Ｙが油侵入防止リング６６の表面及び軸封環体４９，５０の表面に沿ってポンプ室４３側へ侵入しようとする。ミスト状の潤滑油Ｙがポンプ室４３側へ侵入するのを防止するには、ミスト状の潤滑油Ｙを固定壁面に付着させて液化させるのがよい。又、回転軸１９，２０の周面あるいは回転軸１９，２０と一体的に回転する部材の壁面に付着している潤滑油Ｙは、前記した固定壁面に移して付着させるのがよい。
【００４７】
油侵入防止部６７，６８，７２は、油回収室７０，７１，７３の形成壁面に潤滑油Ｙを効率良く付着させる役割を果たす。油侵入防止部の個数が増えれば、油侵入防止部の全体における油付着面積が増える。油侵入防止部の全体における油付着面積が増えるほど、油侵入防止部の回転に伴う遠心力によって飛ばされる油量が多くなる。即ち、複数の油侵入防止部６７，６８，７２を回転軸１９，２０の軸線１９１，２０１の方向に並設した構成は、真空ポンプの運転状態における油侵入防止作用を向上する。
【００４８】
（１-4）回転軸１９，２０に嵌合された軸封環体４９，５０の端面４９２，５０２の径は、回転軸１９，２０の周面１９２，２０２の径よりも大きい。従って、軸封環体４９，５０の端面４９２，５０２と嵌入孔４７，４８の底形成面４７２，４８２との間のラビリンスシール５７，５８の径は、回転軸１９，２０の周面１９２，２０２とリヤハウジング１４との間に設けられるラビリンスシールの径よりも大きくなる。ラビリンスシール５７，５８の径が大きくなるほど圧力変動波及抑制用のラビリンス室５５１，５５２，５６１，５６２の容積が大きくなり、ラビリンスシール５７，５８におけるシール機能が向上する。即ち、軸封環体４９，５０の端面４９２，５０２と嵌入孔４７，４８の底形成面４７２，４８２との間は、ラビリンス室５５１，５５２，５６１，５６２の容積を増やしてシール機能を向上する上で、ラビリンスシール５７，５８の設定領域として好適である。
【００４９】
（１-5）嵌入孔４７，４８と軸封環体４９，５０との間の間隙が小さいほど、潤滑油Ｙは嵌入孔４７，４８と軸封環体４９，５０との間の間隙へ入り難くなる。円周面４７１，４８１を有する嵌入孔４７，４８の底形成面４７２，４８２と、軸封環体４９，５０の端面４９２，５０２とは、全面にわたって均等に近接させ易い。従って、環状突条５３，５４の先端と環状溝５５，５６の底面との間の間隙、及び嵌入孔４７，４８の底形成面４７２，４８２と軸封環体４９，５０の端面４９２，５０２との間の間隙を可及的に小さくし易い。これらの間隙が小さいほど、ラビリンスシール５７，５８におけるシール機能が向上する。即ち、嵌入孔４７，４８の底形成面４７２，４８２は、非接触型シール手段であるラビリンスシール５７，５８の設定領域として好適である。
【００５０】
（１-6）ラビリンスシール５７，５８は、ガスに対してもシール性を有する。多段ルーツポンプ１１の運転開始時にはポンプ室３９〜４３内は大気圧よりも高くなる。ラビリンスシール５７，５８は、ポンプ室４３からギヤ収容室３３１側への軸封環体４９，５０の表面に沿った排ガス洩れを防止する。油洩れ及び排ガス洩れを共に防止するラビリンスシール５７，５８は、非接触型シール手段として最適である。
【００５１】
（１-7）非接触型シール手段は、リップシールのような接触型シール手段における経時的な劣化（シール性の低下）を生じないが、接触型シール手段に比べてシール性では幾分劣る。非接触型油侵入防止手段を構成する油侵入防止部６７，６８，７２は、これを補償するものである。
【００５２】
（１-8）軸封環体４９に設けられた螺旋溝６１は、回転軸１９の回転に伴い、嵌入孔４７の円周面４７１を掃過してゆく。螺旋溝６１の掃過領域にある潤滑油Ｙは、ポンプ室４３側からギヤ収容室３３１側へ掃き移される。又、軸封環体５０に設けられた螺旋溝６２は、回転軸２０の回転に伴い、嵌入孔４８の円周面４８１を掃過してゆく。螺旋溝６２の掃過領域にある潤滑油Ｙは、ポンプ室４３側からギヤ収容室３３１側へ掃き移される。即ち、ポンピング手段である螺旋溝６１，６２を備えた軸封環体４９，５０は、潤滑油Ｙに対して高いシール性を発揮する。
【００５３】
（１-9）螺旋溝６１，６２を設けた外周面４９１，５０１は、軸封環体４９，５０の最大径部６０の外周面であり、軸封環体４９，５０における周速度が最大となる箇所である。軸封環体４９，５０の外周面４９１，５０１と嵌入孔４７，４８の円周面４７１，４８１との間にあるガスは、高速で周回する螺旋溝６１，６２によってポンプ室４３側からギヤ収容室３３１側へ効率よく付勢される。軸封環体４９，５０の外周面４９１，５０１と嵌入孔４７，４８の円周面４７１，４８１との間にある潤滑油Ｙは、ポンプ室４３側からギヤ収容室３３１側へ効率よく付勢されるガスに追随する。軸封環体４９，５０の外周面４９１，５０１は、外周面４９１，５０１と円周面４７１，４８１との間を経由した嵌入孔４７，４８側からポンプ室４３側への油洩れを阻止する性能、即ち潤滑油Ｙに対する軸封環体４９，５０のシール性を高める上で、螺旋溝６１，６２の設定箇所として好適である。
【００５４】
（１-10)回転軸１９の周面１９２と貫通孔１４１との間には僅かな間隙があり、ロータ２７，３２とリヤハウジング１４の室形成壁面１４３との間には僅かな間隙がある。そのため、最終のポンプ室４３の圧力が前記の僅かな間隙を介してラビリンスシール５７に波及する。同様に、回転軸２０の周面２０２と貫通孔１４２との間にも僅かな間隙があるため、最終のポンプ室４３の圧力がラビリンスシール５８に波及する。排気圧波及溝６３，６４のない場合には、吸入領域４３１の圧力と最大圧力領域４３２の圧力とがラビリンスシール５７，５８に同程度に波及する。
【００５５】
本実施の形態における排気圧波及溝６３，６４は、ラビリンスシール５７，５８に対する最大圧力領域４３２の圧力の波及効果を高める。即ち、排気圧波及溝６３，６４を介した最大圧力領域４３２の圧力の波及効果が吸入領域４３１の圧力の波及効果を大きく上回る。従って、排気圧波及溝６３，６４がある場合にポンプ室４３からラビリンスシール５７，５８に波及する圧力は、排気圧波及溝６３，６４がない場合に比べて大きく上回ることになる。その結果、排気圧波及溝６３，６４がある場合のラビリンスシール５７，５８の前後の圧力差は、排気圧波及溝６３，６４がない場合に比べて大きく下回る。即ち、排気圧波及溝６３，６４は、ラビリンスシール５７，５８における油洩れ防止効果を高める。
【００５６】
（１-11)ドライポンプ型のルーツポンプ１１では、ポンプ室３９〜４３内での潤滑油Ｙの使用は行われない。ポンプ室３９〜４３内に潤滑油Ｙを存在させたくないルーツポンプ１１は、本発明の適用対象として好適である。
【００５７】
本発明では、図８の曲線Ｅ２で示す減速曲線の採用も可能である。曲線Ｅ２は、直線Ｄで示す一定の減速度よりも大きい一定の減速度で回転軸１９，２０の減速を開始した後、直線Ｄで示す一定の減速度よりも小さい一定の減速度で回転軸１９，２０の回転を減速させる減速曲線である。又、曲線Ｅ２は、直線Ｄで示す一定の減速度で減速して停止させるのに要する時間（ｔ１−ｔｏ）で運転を停止させる減速曲線である。このような曲線Ｅ２で示す減速制御は、ポンプ室４３の圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の最大差圧を時間ｔ１よりも前に生じさせる。
【００５８】
本発明では以下のような実施の形態も可能である。
（１）３つ以上の直線部分からなる減速曲線で表される減速制御を行なうこと。
【００５９】
（２）直線部分と曲線部分とからなる減速曲線で表される減速制御を行なうこと。
（３）ポンピング手段及び油侵入防止部６７，６８，７２がなく、ラビリンスシール５７，５８のみを備えた真空ポンプに本発明を適用すること。
【００６０】
（４）ポンピング手段がなく、油侵入防止部６７，６８，７２とラビリンスシール５７，５８とを備えた真空ポンプに本発明を適用すること。
（５）油侵入防止部６７，６８，７２がなく、ポンピング手段とラビリンスシール５７，５８とを備えた真空ポンプに本発明を適用すること。
【００６１】
（６）ルーツポンプ以外の真空ポンプに本発明を適用すること。
前記した実施の形態から把握できる請求項記載以外の発明について以下に記載する。
【００６２】
〔１〕請求項４において、前記停止制御手段は、エキスポネンシャル曲線で表される減速曲線をもたらすように前記回転軸の回転速度を減速させる制御を行なう真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【００６３】
〔２〕請求項３、請求項４及び前記〔１〕項のいずれか１項において、前記非接触型油侵入防止手段は、非接触型シール手段である真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【００６４】
〔３〕前記〔１〕項において、前記非接触型シール手段は、前記回転軸と前記オイルハウジングとの間に設けられたラビリンスシールである真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【００６５】
〔４〕請求項３、請求項４及び前記〔１〕項のいずれか１項において、前記オイルハウジングを貫通して前記油存在領域に突出する前記回転軸の突出部位に設けられた環状の軸封環体と、
前記回転軸と一体的に回転する前記軸封環体に対向するように前記オイルハウジングに形成されたシール面と、
前記シール面に対向する前記軸封環体の対向面に設けられたポンピング手段とによって前記非接触型油侵入防止手段を構成し、
前記ポンピング手段は、前記回転軸の回転に伴い、前記対向面と前記シール面との間における油を前記ポンプ室側から前記油存在領域側へ付勢するようにした真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【００６６】
〔５〕請求項３、請求項４及び前記〔１〕項乃至前記〔４〕項のいずれか１項において、前記油存在領域は、前記回転軸を回転可能に支持するための軸受けを収容する領域である真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【００６７】
〔６〕請求項３、請求項４及び前記〔１〕項乃至前記〔５〕項のいずれか１項において、前記真空ポンプは、複数の前記回転軸を平行に配置すると共に、前記各回転軸上にロータを配置し、隣合う回転軸上のロータを互いに噛み合わせ、互いに噛み合った状態の複数のロータを１組として収容する複数のポンプ室、又は単一のポンプ室を備えたルーツポンプであり、複数の前記回転軸は、歯車機構を用いて同期して回転され、前記油存在領域は、前記歯車機構を収容する領域である真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明では、ポンプ室と油存在領域との間の最大差圧が回転軸の完全停止よりも前に生じるように前記回転軸の回転速度を減速するようにしたので、真空ポンプが運転状態から運転停止状態へ移行する際のポンプ室への油侵入を防止し得るという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示し、（ａ）は多段ルーツポンプ１１全体の平断面図。（ｂ）は要部拡大平断面図。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図。（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図３】（ａ）は図１のＣ−Ｃ線断面図。（ｂ）は図１のＤ−Ｄ線断面図。
【図４】（ａ）は図３（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図。（ｂ）は要部拡大側断面図。
【図５】（ａ）は図３（ｂ）のＦ−Ｆ線断面図。（ｂ）は要部拡大側断面図。
【図６】要部拡大側断面図。
【図７】減速を説明するためのグラフ。
【図８】別例の減速を説明するためのグラフ。
【符号の説明】
１１…真空ポンプであるルーツポンプ。１４…オイルハウジングを構成するリヤハウジング。１９，２０…回転軸。１９３，２０３…突出部位。２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３０，３１，３２…ガス移送体となるロータ。３３…オイルハウジングを構成するギヤハウジング。３３１…油存在領域となるギヤ収容室。４３…ポンプ室。５７，５８…非接触型シール手段としてのラビリンスシール。６１，６２…非接触型油侵入防止手段を構成するポンピング手段としての螺旋溝。６７，６８，７２…非接触型油侵入防止手段を構成する油侵入防止部。７５…停止制御手段としての制御装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an operation stop method and an operation stop control device for a vacuum pump that moves a gas transfer body in a pump chamber based on rotation of a rotating shaft and transfers gas by the operation of the gas transfer body to bring about a suction action. is there.
[0002]
[Prior art]
In the vacuum pumps disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-129829 and 3-11193, the oil is not allowed to enter a region where it is not desired to have oil for lubricating the necessary lubrication site in the vacuum pump. Measures are taken.
[0003]
In the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-1229829, the plate is fixed to the rotating shaft so that oil does not enter the generator chamber. The oil that tries to enter the generator chamber along the peripheral surface of the rotating shaft adheres to the plate, and the oil attached to the plate is blown into the annular groove around the plate by the centrifugal force accompanying the rotation of the plate. The oil jumped into the annular groove is discharged to the outside through a discharge oil passage connected to the lower part of the annular groove.
[0004]
In the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-11193, a slinger is disposed in an annular chamber for supplying oil to a bearing. Oil that tries to enter the vortex pump element side along the circumference of the rotating shaft from the annular chamber is splashed by the rotating slinger, and the oil splashed by the slinger passes through an oil drain hole that leads to the annular chamber. Then, it is discharged to the motor chamber side.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
A plate (slinger) that rotates integrally with the rotating shaft is a kind of non-contact type oil intrusion preventing means for preventing oil from entering. The oil intrusion prevention action utilizing the centrifugal force accompanying the rotation of the plate (slinger) is invalid when the rotation shaft is stopped. When the vacuum pump shifts from the operation state to the operation stop state, a differential pressure is generated between the adjacent motor chamber (generator chamber) and the pump chamber. If contact-type sealing means such as a lip seal is not used, oil enters the pump chamber from the motor chamber (generator chamber) side depending on how the differential pressure is generated. The contact-type sealing means such as a lip seal that can prevent oil intrusion due to the differential pressure described above has a problem of deterioration. When the contact-type sealing means deteriorates, it becomes difficult to prevent oil intrusion.
[0006]
An object of the present invention is to prevent oil intrusion into a pump chamber when a vacuum pump shifts from an operation state to an operation stop state.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, the invention according to claim 1 and claim 2 includes an oil housing that forms an oil existence region adjacent to the pump chamber, and a rotating shaft that penetrates the oil housing and projects into the oil existence region. A non-contact type oil intrusion preventing means for preventing oil from entering the pump chamber from an oil existing area, and moving the gas transfer body in the pump chamber based on the rotation of the rotary shaft, According to the first aspect of the present invention, the maximum differential pressure between the pump chamber and the oil existing area is before the complete stop of the rotating shaft. The rotational speed of the rotary shaft is decelerated so as to occur.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the rotation speed of the rotating shaft starts to decelerate at a deceleration larger than a certain deceleration, and then decelerates at a deceleration smaller than the certain deceleration, and the constant The operation was stopped at the time required to decelerate and stop at the deceleration of.
[0009]
The inventions of claim 3 and claim 4 are directed to a vacuum pump that moves a gas transfer body in a pump chamber based on rotation of a rotating shaft and transfers gas by an operation of the gas transfer body to provide a suction action. In the invention of Item 3, an oil housing that forms an oil existing area so as to be adjacent to the pump chamber, and the oil existing area from the oil existing area along the rotating shaft that passes through the oil housing and protrudes into the oil existing area. A vacuum pump comprising non-contact type oil intrusion preventing means for preventing oil from entering the pump chamber and stop control means for performing operation stop control of the vacuum pump, the stop control means, The rotational speed of the rotary shaft is decelerated so that the maximum differential pressure between the pump chamber and the oil existing region occurs before the complete stop of the rotary shaft.
[0010]
In the first and third aspects of the invention, if the differential pressure between the pump chamber and the oil existing area when the vacuum pump is stopped is too large, the oil existing area is provided regardless of the presence of the non-contact type oil intrusion preventing means. Oil may enter the pump chamber. The operation control in which the maximum differential pressure between the pump chamber and the oil existing area is generated before the complete stop of the rotary shaft reduces the differential pressure at the complete stop of the rotary shaft. Reduction of the differential pressure when the rotating shaft is completely stopped is effective in preventing oil leakage.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the stop control means starts to decelerate the rotational speed of the rotating shaft at a deceleration larger than a certain deceleration, and then decelerates less than the certain deceleration. The operation is stopped at the time required to decelerate and stop at the constant deceleration.
[0012]
Such a deceleration method in the inventions of claims 2 and 4 is appropriate for reducing the differential pressure when the rotating shaft is completely stopped.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is embodied in a Roots pump will be described with reference to FIGS.
[0014]
As shown in FIG. 1A, the front housing 13 is joined to the front end of the rotor housing 12 of the multistage roots pump 11, and the sealing body 36 is joined to the front housing 13. A rear housing 14 is joined to the rear end of the rotor housing 12. The rotor housing 12 includes a cylinder block 15 and a plurality of chamber forming walls 16. As shown in FIG. 2B, the cylinder block 15 includes a pair of block pieces 17 and 18, and the chamber forming wall 16 includes a pair of wall pieces 161 and 162. As shown in FIG. 1A, the space between the front housing 13 and the chamber forming wall 16, the space between the adjacent chamber forming walls 16, and the space between the rear housing 14 and the chamber forming wall 16 are as follows. These are pump chambers 39, 40, 41, 42, 43, respectively.
[0015]
A pair of rotary shafts 19, 20 are rotatably supported by the front housing 13 and the rear housing 14 via radial bearings 21, 37, 22, 38. Both the rotating shafts 19 and 20 are arranged horizontally and parallel to each other. The rotary shafts 19 and 20 are passed through the chamber forming wall 16. The radial bearings 37 and 38 are supported by bearing holders 45 and 46. The bearing holders 45 and 46 are fitted and fixed in fitting holes 47 and 48 that are recessed in the end surface 144 of the rear housing 14.
[0016]
A plurality of rotors 23, 24, 25, 26, and 27 are integrally formed on the rotating shaft 19, and the same number of rotors 28, 29, 30, 31, and 32 are integrally formed on the rotating shaft 20. The rotors 23 to 32 have the same shape and the same size when viewed in the directions of the axis lines 191 and 201 of the rotary shafts 19 and 20. The thicknesses of the rotors 23, 24, 25, 26, and 27 are made smaller in this order, and the thicknesses of the rotors 28, 29, 30, 31, and 32 are made smaller in this order. The rotors 23 and 28 are accommodated in the pump chamber 39 in mesh with each other, and the rotors 24 and 29 are accommodated in the pump chamber 40 in mesh with each other. The rotors 25 and 30 are accommodated in the pump chamber 41 in mesh with each other, and the rotors 26 and 31 are accommodated in the pump chamber 42 in mesh with each other. The rotors 27 and 32 are accommodated in the pump chamber 43 while being engaged with each other. The pump chambers 39 to 43 are not lubricated. For this reason, the rotors 23 to 32 do not slide in contact with the cylinder block 15, the chamber forming wall 16, the front housing 13 and the rear housing 14. Moreover, it is made not to slidably contact between the rotors which mesh.
[0017]
As shown in FIG. 2A, the rotors 23 and 28 define a suction region 391 and a pressure region 392 having a higher pressure than the suction region 391 in the pump chamber 39. Similarly, the rotors 24 and 29 are in the pump chamber 40, the rotors 25 and 30 are in the pump chamber 41, and the rotors 26 and 31 are in the pump chamber 42, respectively, and a suction region similar to the suction region 391 and the pressure region 392. A pressure region is defined. As shown in FIG. 3A, the rotors 27 and 32 define a suction region 431 and a pressure region 432 similar to the suction region 391 and the pressure region 392 in the pump chamber 43.
[0018]
As shown in FIG. 1A, a gear housing 33 is assembled to the rear housing 14. The rotary shafts 19 and 20 protrude into the gear housing 33 through the through holes 141 and 142 and the fitting holes 47 and 48 in the rear housing 14. Gears 34 and 35 are fixed to the projecting portions 193 and 203 of the rotary shafts 19 and 20 in a state where they are engaged with each other. An electric motor M is assembled to the gear housing 33. The driving force of the induction motor type electric motor M is transmitted to the rotary shaft 19 via the shaft joint 44, and the rotary shaft 19 is transmitted to the rotary motor 19 by the electric motor M in FIGS. 2 (a), 2 (b) and 3 (a), It is rotated in the direction of arrow R1 in (b). The rotation of the rotary shaft 19 is transmitted to the rotary shaft 20 through gears 34 and 35, and the rotary shaft 20 is indicated by an arrow R2 in FIGS. 2 (a) and 2 (b) and FIGS. 3 (a) and 3 (b). The rotating shaft 19 rotates in the opposite direction. That is, the rotating shafts 19 and 20 are rotated synchronously using the gears 34 and 35.
[0019]
As shown in FIGS. 4A and 5A, the lubricating oil Y is stored in the gear housing chamber 331 in the gear housing 33, and the lubricating oil Y lubricates the gears 34 and 35. The gear housing chamber 331 of the gear housing 33 that houses the gears 34 and 35 constituting the gear mechanism is an oil existing region that is sealed so as not to communicate with the outside of the main body of the multistage roots pump 11. The gear housing 33 and the rear housing 14 constitute an oil housing that forms an oil existing region so as to be adjacent to the pump chamber 43. The stored oil in the gear housing chamber 331 is pumped up by the rotating operation of the gears 34 and 35. The lubricating oil Y pumped up by the rotation of the gears 34 and 35 lubricates the radial bearings 37 and 38 that are bearings.
[0020]
As shown in FIG. 2B, a passage 163 is formed in the chamber forming wall 16. An inlet 164 and an outlet 165 of the passage 163 are formed in the chamber forming wall 16. Adjacent pump chambers 39, 40, 41, 42 and 43 communicate with each other via a passage 163.
[0021]
As shown in FIG. 2A, an introduction port 181 is formed in the block piece 18 so as to communicate with the suction region 391 of the pump chamber 39. As shown in FIG. 3A, a discharge port 171 is formed in the block piece 17 so as to communicate with the pressure region 432 of the pump chamber 43. The gas introduced from the inlet 181 into the suction region 391 of the pump chamber 39 moves to the pressure region 392 as the rotors 23 and 28 rotate. The gas transferred to the pressure region 392 is compressed and increased in pressure compared to the state in the suction region 391. The gas in the pressure region 392 is transferred from the inlet 164 of the chamber forming wall 16 through the passage 163 to the suction region of the adjacent pump chamber 40 from the outlet 165. Hereinafter, similarly, the gas is transferred in the order of decreasing volume of the pump chamber, that is, in the order of the pump chambers 40, 41, 42, and 43. The gas transferred to the suction region 431 of the pump chamber 43 moves to the pressure region 432 by the rotation of the rotors 27 and 32 and is then discharged to the outside from the discharge port 171. The rotors 23 to 32 are gas transfer bodies that transfer gas.
[0022]
The discharge port 171 is a discharge passage for discharging the gas to the outside of the housing of the main body of the vacuum pump. The pump chamber 43 is a final pump chamber connected to the discharge port 171 that is a discharge passage, and a pressure region 432 in the final pump chamber 43 has a maximum pressure (pressure close to atmospheric pressure) in the pump chambers 39 to 43. Is the maximum pressure region. The discharge port 171 communicates with a maximum pressure region 432 defined in the pump chamber 43 by the rotors 27 and 32.
[0023]
As shown in FIG. 1A, annular shaft seals 49 and 50 are fitted and fixed to the rotary shafts 19 and 20 in the fitting holes 47 and 48, respectively. Seal rings 51 and 52 are interposed between the inner peripheral surfaces of the shaft seal rings 49 and 50 and the peripheral surfaces 192 and 202 of the rotary shafts 19 and 20. The seal rings 51 and 52 interposed between the shaft seal members 49 and 50 and the rotary shafts 19 and 20 have the lubricating oil Y inserted into the insertion holes 47 and 48 along the peripheral surfaces 192 and 202 of the rotary shafts 19 and 20. Is prevented from leaking to the pump chamber 43 side.
[0024]
As shown in FIGS. 4B and 5B, between the outer peripheral surfaces 491 and 501 of the maximum diameter portion 60 of the shaft seal rings 49 and 50 and the peripheral surfaces 471 and 481 of the fitting holes 47 and 48, respectively. There is a gap. There are gaps between the end surfaces 492 and 502 of the shaft seal members 49 and 50 and the bottom forming surfaces 472 and 482 of the fitting holes 47 and 48. Therefore, the shaft seal members 49 and 50 can rotate integrally with the rotary shafts 19 and 20.
[0025]
A plurality of annular protrusions 53 and 54 are concentrically formed on the bottom forming surfaces 472 and 482 of the fitting holes 47 and 48. A plurality of annular grooves 55 and 56 are formed concentrically on the end surfaces 492 and 502 of the shaft seal rings 49 and 50 facing the bottom forming surfaces 472 and 482. The annular ridges 53 and 54 enter so as to face the annular grooves 55 and 56. The tips of the annular ridges 53, 54 entering the annular grooves 55, 56 are close to the bottom surfaces of the annular grooves 55, 56. The annular groove 55 is partitioned into labyrinth chambers 551 and 552 by an annular protrusion 53, and the annular groove 56 is partitioned into labyrinth chambers 561 and 562 by an annular protrusion 54. The annular protrusion 53 and the annular groove 55 constitute a labyrinth seal 57 on the rotating shaft 19 side, and the annular protrusion 54 and the annular groove 56 constitute a labyrinth seal 58 on the rotating shaft 20 side. Labyrinth seals 57 and 58 which are non-contact type sealing means are non-contact type oil intrusion preventing means for preventing oil from entering from the gear housing chamber 331 to the pump chamber 43. .
[0026]
The end faces 492 and 502 of the shaft seals 49 and 50 become seal facing surfaces on the shaft seals 49 and 50 side, and the bottom forming surfaces 472 and 482 of the fitting holes 47 and 48 are for sealing on the rear housing 14 side. It becomes the opposite surface. In the present embodiment, the end surfaces 492 and 502 and the bottom forming surfaces 472 and 482 are planes orthogonal to the axis lines 191 and 201 of the rotation shafts 19 and 20. That is, the end surfaces 492 and 502 and the bottom forming surfaces 472 and 482 that are the opposing surfaces for sealing have only the radial direction component of the shaft seal rings 49 and 50.
[0027]
As shown in FIG. 4B, a spiral groove 61 is formed on the outer peripheral surface 491 of the maximum diameter portion 60 of the shaft seal ring 49. As shown in FIG. 5B, a spiral groove 62 is formed on the outer peripheral surface 501 of the maximum diameter portion 60 of the shaft seal 50. The spiral direction of the spiral groove 61 is a direction that shifts from the gear housing chamber 331 side to the pump chamber 43 side as it follows the rotational direction R1 of the rotating shaft 19. The spiral direction of the spiral groove 62 is a direction that shifts from the gear housing chamber 331 side to the pump chamber 43 side as it follows the rotational direction R2 of the rotary shaft 20. Accordingly, the spiral grooves 61 and 62 provide a pumping action for transferring fluid from the pump chamber 43 side to the gear housing chamber 331 side as the rotary shafts 19 and 20 rotate. That is, the spiral grooves 61 and 62 allow oil between the outer circumferential surfaces 491 and 501 of the shaft seal rings 49 and 50 and the circumferential surfaces 471 and 481 of the fitting holes 47 and 48 to be from the pump chamber 43 side to the oil existing region side. A pumping means for biasing is configured. Such pumping means is a kind of non-contact type oil intrusion preventing means for preventing oil from entering the pump chamber 43 from the gear housing chamber 331 which is an oil existing area. The circumferential surfaces 471 and 481 of the fitting holes 47 and 48 serve as seal surfaces, and the outer peripheral surfaces 491 and 501 facing the circumferential surfaces 471 and 481 serve as surfaces facing the seal surface.
[0028]
As shown in FIG. 3 (b), exhaust pressure spreading grooves 63 and 64 are formed on the chamber forming wall surface 143 of the rear housing 14 that forms the final pump chamber 43. As shown in FIG. 4A, the exhaust pressure spreading groove 63 communicates with a maximum pressure region 432 whose volume changes as the rotors 27 and 32 rotate. Further, the exhaust pressure spreading groove 63 communicates with the through hole 141. As shown in FIG. 5A, the exhaust pressure spreading groove 64 communicates with the maximum pressure region 432 and communicates with the through hole 142.
[0029]
As shown in FIGS. 1B and 6, an annular oil intrusion prevention ring 66 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the minimum diameter portion 59 of the shaft seal ring 49. The oil intrusion prevention ring 66 includes a small diameter oil intrusion prevention portion 67 and a large diameter oil intrusion prevention portion 68. An annular first oil recovery chamber 70 and an annular second oil recovery chamber 71 are formed on the inner wall 69 of the bearing holder 45 so as to surround the oil intrusion prevention ring 66. The annular first oil recovery chamber 70 surrounds the small-diameter oil intrusion prevention portion 67, and the annular second oil recovery chamber 71 surrounds the large-diameter oil intrusion prevention portion 68.
[0030]
An oil intrusion prevention portion 72 is integrally formed with the maximum diameter portion 60 of the shaft seal ring 49. An annular third oil recovery chamber 73 is formed on the circumferential surface 471 of the insertion hole 47 so as to surround the oil intrusion prevention unit 72.
[0031]
An oil recovery passage 74 is formed in the lowermost portion of the peripheral surface of the insertion hole 47 and the end surface 144 of the rear housing 14. The oil recovery passage 74 includes a horizontal path 741 formed at the lowermost portion of the peripheral surface of the insertion hole 47 and a vertical path 742 formed in the end surface 144. The horizontal path 741 communicates with the third oil recovery chamber 73, and the vertical path 742 communicates with the gear housing chamber 331. In other words, the third oil recovery chamber 73 and the gear housing chamber 331 are communicated with each other through the oil recovery passage 74.
[0032]
An oil intrusion prevention ring 66 is also provided at the minimum diameter portion 59 of the shaft seal body 50, and an oil intrusion prevention portion 72 is also provided at the maximum diameter portion 60 of the shaft seal body 50. The bearing holder 46 is also formed with oil recovery chambers 70 and 71, and the fitting hole 48 is also formed with an oil recovery chamber 73. Further, an oil recovery passage 74 is formed at the lowermost portion of the insertion hole 48. The third oil recovery chamber 73 and the gear housing chamber 331 on the shaft seal 50 side are communicated with each other by an oil recovery passage 74 on the shaft seal 50 side.
[0033]
The lubricating oil Y stored in the gear housing chamber 331 lubricates the gears 34 and 35 and the radial bearings 37 and 38. The lubricating oil Y that has lubricated the radial bearings 37 and 38 enters the insertion hole 691 formed in the inner wall 69 of the bearing holders 45 and 46 through the ring gaps 371 and 381 of the radial bearings 37 and 38. The lubricating oil Y that has entered the insertion hole 691 has a gap between the peripheral surface of the smallest diameter portion 59 of the shaft seal rings 49 and 50 and the peripheral surface of the insertion hole 691, and the end surface 672 of the oil intrusion prevention portion 67 and the first surface 672. An attempt is made to enter the first oil recovery chamber 70 through a gap g1 between the oil recovery chamber 70 and the oil recovery end surface 701. At this time, the lubricating oil Y adhering to the end surface 672 is blown toward the oil recovery peripheral wall surface 702 or the oil recovery end surface 701 of the first oil recovery chamber 70 by the centrifugal force accompanying the rotation of the oil intrusion prevention unit 67. . At least a part of the lubricating oil Y blown toward the oil recovery peripheral wall surface 702 or the oil recovery end surface 701 adheres to the oil recovery peripheral wall surface 702 or the oil recovery end surface 701. The lubricating oil Y adhering to the oil recovery peripheral wall surface 702 or the oil recovery end surface 701 travels down the oil recovery peripheral wall surface 702 or the oil recovery end surface 701 by its own weight and reaches the lowermost portion of the first oil recovery chamber 70. . The lubricating oil Y that has reached the bottom of the first oil recovery chamber 70 is transferred to the bottom of the second oil recovery chamber 71.
[0034]
The lubricating oil Y that has entered the first oil recovery chamber 70 has a gap g2 between the oil intrusion prevention end surface 681 of the large-diameter oil intrusion prevention unit 68 and the oil recovery end surface 711 of the second oil recovery chamber 71. An attempt is made to enter the second oil recovery chamber 71 via the route. At this time, the lubricating oil Y adhering to the oil intrusion prevention end surface 681 is directed toward the oil recovery peripheral wall surface 712 or the oil recovery end surface 711 of the second oil recovery chamber 71 by the centrifugal force accompanying the rotation of the oil intrusion prevention portion 68. Will be skipped. At least a part of the lubricating oil Y blown toward the oil recovery peripheral wall surface 712 or the oil recovery end surface 711 adheres to the oil recovery peripheral wall surface 712 or the oil recovery end surface 711. The lubricating oil Y adhering to the oil recovery peripheral wall surface 712 or the oil recovery end surface 711 travels down the oil recovery peripheral wall surface 712 or the oil recovery end surface 711 by its own weight and reaches the lowermost portion of the second oil recovery chamber 71. .
[0035]
The lubricating oil Y reaching the lowermost part of the second oil recovery chamber 71 is transferred to the lowermost part of the third oil recovery chamber 73.
The lubricating oil Y that has entered the second oil recovery chamber 71 passes through the gap g3 between the end surface 601 of the oil intrusion prevention unit 72 and the oil recovery end surface 731 of the third oil recovery chamber 73, and then enters the third oil recovery chamber 71. An attempt is made to enter the oil recovery chamber 73. At this time, the lubricating oil Y adhering to the end surface 601 is blown toward the peripheral wall surface 732 of the third oil recovery chamber 73 or the oil recovery end surface 731 by the centrifugal force accompanying the rotation of the oil intrusion prevention unit 72. At least a part of the lubricating oil Y blown toward the peripheral wall surface 732 or the oil recovery end surface 731 adheres to the peripheral wall surface 732 or the oil recovery end surface 731. The lubricating oil Y adhering to the peripheral wall surface 732 or the oil recovery end surface 731 travels down the peripheral wall surface 732 or the oil recovery end surface 731 by its own weight and reaches the lowermost portion of the third oil recovery chamber 73.
[0036]
Above the rotary shafts 19 and 20, a part of the lubricating oil Y that is blown from the end surface 672 of the small-diameter oil intrusion prevention unit 67 toward the peripheral wall surface 702 or the end surface 701 falls on the tapered peripheral surface 671. Sometimes. In addition, part of the lubricating oil Y that has been blown from the oil intrusion prevention end surface 681 toward the oil recovery peripheral wall surface 712 or the oil recovery end surface 711 may fall on the tapered peripheral surface 671. The lubricating oil Y that has fallen on the tapered peripheral surface 671 is blown toward the peripheral wall surface 702 by the centrifugal force accompanying the rotation of the oil intrusion prevention ring 66, or the end surface from the oil intrusion prevention end surface 681 side on the tapered peripheral surface 671. Move towards 701. The lubricating oil Y moving on the tapered peripheral surface 671 from the oil intrusion prevention end surface 681 side toward the end surface 701 is blown toward the end surface 701 or moves to the end surface 672 of the oil intrusion prevention unit 67. Accordingly, the lubricating oil Y adhering onto the tapered peripheral surface 671 finally reaches the lowermost part of the second oil recovery chamber 71.
[0037]
The lubricating oil Y that has reached the bottom of the third oil recovery chamber 73 returns to the gear housing chamber 331 via the oil recovery passage 74.
The oil intrusion prevention unit 67 and the first oil recovery chamber 70, the oil intrusion prevention unit 68 and the second oil recovery chamber 71, and the oil intrusion prevention unit 72 and the third oil recovery chamber 73 are respectively in the oil existing region. Non-contact type oil intrusion prevention means for preventing oil from entering the pump chamber 43 from a certain gear housing chamber 331 is configured.
[0038]
As shown in FIG. 1A, an inverter 65 is electrically connected to the electric motor M. Inverter 65 receives command control from control device 75. The control device 75 controls the output of the inverter 65 based on the ON-OFF command of the ON-OFF switch 76. Inverter 65 performs rotation speed control of electric motor M using AC power supply 77 as a power source based on command control of control device 75.
[0039]
A curve E1 in FIG. 7 represents a change in the rotational speed of the rotary shafts 19 and 20 after the vacuum pump is in an operating state and the ON-OFF switch 76 is turned OFF at time to. When the vacuum pump is in an operating state and the ON-OFF switch 76 is turned off, the control device 75 gives a command to the inverter 65 that causes the rotation speed of the rotary shafts 19 and 20 to change as indicated by the curve E1. The inverter 65 performs the operation stop of the electric motor M so that the rotational speeds of the rotary shafts 19 and 20 change in the curve E1 based on the above-described command of the control device 75 according to the OFF of the ON-OFF switch 76. To do. The control device 75 is a stop control means for performing operation stop control of the vacuum pump.
[0040]
In the present embodiment, the rotary shafts 19 and 20 are rotated at a constant rotational speed N in the steady operation state of the vacuum pump. In the steady operation state of the vacuum pump, there is almost no differential pressure between the pressure region 432 of the pump chamber 43 and the gear housing chamber 331.
[0041]
The following effects can be obtained in the first embodiment.
(1-1) The curve Po in FIG. 7 shows the difference between the pressure region 432 of the pump chamber 43 and the gear housing chamber 331 when the rotating shafts 19 and 20 are decelerated at a constant deceleration as indicated by the straight line D. Represents a change in pressure. The maximum differential pressure in this case occurs after the time t1 when the rotation of the rotary shafts 19 and 20 is completely stopped.
[0042]
A curve P1 in FIG. 7 represents a change in the differential pressure between the pressure region 432 of the pump chamber 43 and the gear housing chamber 331 when the rotating shafts 19 and 20 are decelerated as indicated by the curve E1. The time required for complete stop in the deceleration of the rotary shafts 19 and 20 indicated by the curve E1 is the same as the time required for complete stop in the deceleration of the rotary shafts 19 and 20 indicated by the straight line D (t1-to). The maximum differential pressure in this case occurs before the time t1 when the rotation of the rotary shafts 19 and 20 is completely stopped, and the differential pressure when the rotary shafts 19 and 20 are completely stopped is the case of deceleration of the straight line D. Is smaller than
[0043]
When the rotation of the rotary shafts 19 and 20 is completely stopped, the pumping action of the pumping means and the oil intrusion preventing action of the oil intrusion preventing portions 67, 68 and 72 are disabled. When the pumping action of the pumping means and the oil intrusion preventing action of the oil intrusion preventing portions 67, 68, 72 are neutralized, if the differential pressure between the pressure region 432 and the gear housing chamber 331 is large, the oil enters the pump chamber 43. There is a risk of intrusion. Therefore, when the maximum differential pressure between the pressure region 432 of the pump chamber 43 and the gear housing chamber 331 occurs after the time t1, the oil may enter the pump chamber 43.
[0044]
A curve E1 indicates that the rotation shafts 19 and 20 start to decelerate at a deceleration larger than the constant deceleration indicated by the straight line D, and then the rotation shafts 19 and 20 have a deceleration smaller than the constant deceleration indicated by the straight line D. It is a deceleration curve which decelerates rotation of the. A curve E1 is a deceleration curve in which the operation is stopped in the time (t1-to) required to decelerate and stop at a constant deceleration indicated by the straight line D. In the operation stop control in which the maximum differential pressure between the pressure region 432 of the pump chamber 43 and the gear housing chamber 331 is generated before the time t1 by the deceleration indicated by the curve E1, the oil enters the pump chamber 43. Relieve fear.
[0045]
(1-2) Curve E1 is a · e ^-bt Is an exponential curve represented by t is time, and a and b are positive constants. The exponential curve is suitable as a deceleration curve for minimizing the maximum differential pressure as much as possible and minimizing the differential pressure when the rotary shafts 19 and 20 are completely stopped.
[0046]
(1-3) When the vacuum pump is operating, the pressure in the pump chambers 39 to 43 is lower than the pressure in the gear housing chamber 331 which is a pressure region corresponding to atmospheric pressure. Therefore, in particular, the mist-like lubricating oil Y tends to enter the pump chamber 43 side along the surface of the oil intrusion prevention ring 66 and the surfaces of the shaft seal rings 49 and 50. In order to prevent the mist-like lubricating oil Y from entering the pump chamber 43 side, the mist-like lubricating oil Y is preferably adhered to the fixed wall surface and liquefied. Further, the lubricating oil Y adhering to the peripheral surfaces of the rotary shafts 19 and 20 or the wall surfaces of the members that rotate integrally with the rotary shafts 19 and 20 is preferably transferred to the fixed wall surface.
[0047]
The oil intrusion prevention parts 67, 68, 72 play a role of efficiently attaching the lubricating oil Y to the forming wall surfaces of the oil recovery chambers 70, 71, 73. If the number of oil intrusion prevention portions increases, the oil adhesion area in the entire oil intrusion prevention portion increases. As the oil adhesion area in the entire oil intrusion prevention unit increases, the amount of oil that is blown off by the centrifugal force associated with the rotation of the oil intrusion prevention unit increases. That is, the configuration in which the plurality of oil intrusion prevention portions 67, 68, 72 are arranged in parallel in the direction of the axis 191, 201 of the rotary shafts 19, 20 improves the oil intrusion prevention action in the operating state of the vacuum pump.
[0048]
(1-4) The diameters of the end faces 492 and 502 of the shaft seal rings 49 and 50 fitted to the rotary shafts 19 and 20 are larger than the diameters of the peripheral surfaces 192 and 202 of the rotary shafts 19 and 20. Therefore, the diameters of the labyrinth seals 57 and 58 between the end surfaces 492 and 502 of the shaft seal members 49 and 50 and the bottom forming surfaces 472 and 482 of the fitting holes 47 and 48 are set to the peripheral surfaces 192 and 192 of the rotary shafts 19 and 20. The diameter of the labyrinth seal provided between 202 and the rear housing 14 is larger. As the diameters of the labyrinth seals 57 and 58 are increased, the volumes of the labyrinth chambers 551, 552, 561, and 562 for suppressing the pressure fluctuation are increased, and the sealing function of the labyrinth seals 57 and 58 is improved. That is, the volume of the labyrinth chambers 551, 552, 561, 562 is increased between the end surfaces 492, 502 of the shaft seals 49, 50 and the bottom forming surfaces 472, 482 of the fitting holes 47, 48 to improve the sealing function. Therefore, it is suitable as a setting area for the labyrinth seals 57 and 58.
[0049]
(1-5) The smaller the gap between the fitting holes 47 and 48 and the shaft sealing bodies 49 and 50, the more the lubricating oil Y moves to the gap between the fitting holes 47 and 48 and the shaft sealing bodies 49 and 50. It becomes difficult to enter. The bottom forming surfaces 472 and 482 of the fitting holes 47 and 48 having the circumferential surfaces 471 and 481 and the end surfaces 492 and 502 of the shaft seal rings 49 and 50 are easily brought close to each other evenly. Accordingly, the gap between the tips of the annular ridges 53 and 54 and the bottom surfaces of the annular grooves 55 and 56, the bottom forming surfaces 472 and 482 of the fitting holes 47 and 48, and the end surfaces 492 and 502 of the shaft seals 49 and 50. It is easy to make the gap between them as small as possible. As these gaps are smaller, the sealing function of the labyrinth seals 57 and 58 is improved. That is, the bottom forming surfaces 472 and 482 of the fitting holes 47 and 48 are suitable as setting regions for the labyrinth seals 57 and 58 which are non-contact type sealing means.
[0050]
(1-6) The labyrinth seals 57 and 58 have a sealing property against gas. At the start of operation of the multi-stage Roots pump 11, the inside of the pump chambers 39 to 43 becomes higher than the atmospheric pressure. The labyrinth seals 57 and 58 prevent exhaust gas leakage along the surfaces of the shaft seal rings 49 and 50 from the pump chamber 43 to the gear housing chamber 331 side. The labyrinth seals 57 and 58 that prevent both oil leakage and exhaust gas leakage are optimal as non-contact type sealing means.
[0051]
(1-7) The non-contact type sealing means does not cause deterioration over time in the contact type sealing means such as a lip seal (decrease in sealing performance), but the sealing performance is somewhat inferior to the contact type sealing means. . The oil intrusion prevention parts 67, 68 and 72 constituting the non-contact type oil intrusion prevention means compensate for this.
[0052]
(1-8) The spiral groove 61 provided in the shaft seal ring 49 sweeps the circumferential surface 471 of the insertion hole 47 as the rotary shaft 19 rotates. The lubricating oil Y in the sweep region of the spiral groove 61 is swept from the pump chamber 43 side to the gear housing chamber 331 side. Further, the spiral groove 62 provided in the shaft seal 50 sweeps the circumferential surface 481 of the insertion hole 48 as the rotary shaft 20 rotates. Lubricating oil Y in the sweep region of the spiral groove 62 is swept from the pump chamber 43 side to the gear housing chamber 331 side. That is, the shaft seal rings 49 and 50 provided with the spiral grooves 61 and 62 which are pumping means exhibit high sealing performance against the lubricating oil Y.
[0053]
(1-9) The outer peripheral surfaces 491 and 501 provided with the spiral grooves 61 and 62 are the outer peripheral surfaces of the maximum diameter portion 60 of the shaft seal members 49 and 50, and the peripheral speeds of the shaft seal members 49 and 50 are maximum. It is a place to become. Gas between the outer peripheral surfaces 491 and 501 of the shaft seals 49 and 50 and the circumferential surfaces 471 and 481 of the fitting holes 47 and 48 is geared from the pump chamber 43 side by the spiral grooves 61 and 62 that circulate at high speed. It is urged efficiently toward the storage chamber 331 side. Lubricating oil Y between the outer peripheral surfaces 491 and 501 of the shaft seal rings 49 and 50 and the circumferential surfaces 471 and 481 of the fitting holes 47 and 48 is efficiently applied from the pump chamber 43 side to the gear housing chamber 331 side. Follow the gas that is being forced. The outer peripheral surfaces 491 and 501 of the shaft seal members 49 and 50 prevent oil leakage from the fitting holes 47 and 48 passing through between the outer peripheral surfaces 491 and 501 and the circumferential surfaces 471 and 481 to the pump chamber 43 side. In order to improve the performance to be performed, that is, the sealing performance of the shaft seal members 49 and 50 with respect to the lubricating oil Y, it is suitable as a set location of the spiral grooves 61 and 62.
[0054]
(1-10) There is a slight gap between the peripheral surface 192 of the rotating shaft 19 and the through hole 141, and there is a slight gap between the rotors 27 and 32 and the chamber forming wall surface 143 of the rear housing 14. . Therefore, the pressure of the final pump chamber 43 is applied to the labyrinth seal 57 through the slight gap. Similarly, since there is a slight gap between the peripheral surface 202 of the rotary shaft 20 and the through hole 142, the final pressure in the pump chamber 43 is applied to the labyrinth seal 58. In the absence of the exhaust pressure spreading grooves 63, 64, the pressure in the suction region 431 and the pressure in the maximum pressure region 432 are spread to the labyrinth seals 57, 58 to the same extent.
[0055]
The exhaust pressure spreading grooves 63 and 64 in the present embodiment enhance the effect of the pressure in the maximum pressure region 432 on the labyrinth seals 57 and 58. That is, the ripple effect of the pressure in the maximum pressure region 432 via the exhaust pressure ripple grooves 63 and 64 greatly exceeds the ripple effect of the pressure in the suction region 431. Therefore, when the exhaust pressure spreading grooves 63 and 64 are present, the pressure spreading from the pump chamber 43 to the labyrinth seals 57 and 58 is significantly higher than when the exhaust pressure spreading grooves 63 and 64 are not present. As a result, the pressure difference between the front and rear of the labyrinth seals 57 and 58 when the exhaust pressure spreading grooves 63 and 64 are present is significantly lower than that when the exhaust pressure spreading grooves 63 and 64 are not present. That is, the exhaust pressure spreading grooves 63 and 64 enhance the oil leakage prevention effect in the labyrinth seals 57 and 58.
[0056]
(1-11) In the root pump 11 of the dry pump type, the lubricating oil Y is not used in the pump chambers 39 to 43. The roots pump 11 that does not want the lubricant oil Y to be present in the pump chambers 39 to 43 is suitable as an application target of the present invention.
[0057]
In the present invention, it is possible to adopt a deceleration curve indicated by a curve E2 in FIG. A curve E2 indicates that the rotation shafts 19 and 20 start decelerating at a constant deceleration larger than the constant deceleration indicated by the straight line D, and then the rotation shaft at a constant deceleration smaller than the constant deceleration indicated by the straight line D. It is a deceleration curve which decelerates rotation of 19 and 20. A curve E2 is a deceleration curve in which the operation is stopped in the time (t1-to) required to decelerate and stop at a constant deceleration indicated by the straight line D. Such deceleration control indicated by the curve E2 causes the maximum differential pressure between the pressure region 432 of the pump chamber 43 and the gear housing chamber 331 to be generated before the time t1.
[0058]
In the present invention, the following embodiments are also possible.
(1) Perform deceleration control represented by a deceleration curve composed of three or more straight line portions.
[0059]
(2) Perform deceleration control represented by a deceleration curve composed of a straight line portion and a curved portion.
(3) The present invention is applied to a vacuum pump having only the labyrinth seals 57 and 58 without the pumping means and the oil intrusion prevention portions 67, 68 and 72.
[0060]
(4) The present invention is applied to a vacuum pump that has no pumping means and includes oil intrusion prevention portions 67, 68, 72 and labyrinth seals 57, 58.
(5) The present invention is applied to a vacuum pump that does not have the oil intrusion prevention portions 67, 68, and 72 and includes pumping means and labyrinth seals 57 and 58.
[0061]
(6) The present invention is applied to vacuum pumps other than the roots pump.
Inventions other than the claims that can be grasped from the above-described embodiment will be described below.
[0062]
[1] The operation stop control device for a vacuum pump according to claim 4, wherein the stop control means performs control for reducing the rotational speed of the rotary shaft so as to provide a deceleration curve represented by an exponential curve.
[0063]
[2] The operation stop control device in the vacuum pump according to any one of [3], [4] and [1], wherein the non-contact type oil intrusion preventing means is a non-contact type sealing means.
[0064]
[3] The operation stop control device for a vacuum pump according to [1], wherein the non-contact type sealing means is a labyrinth seal provided between the rotating shaft and the oil housing.
[0065]
[4] The annular shaft provided in a projecting portion of the rotating shaft that penetrates the oil housing and projects into the oil existing region according to any one of the third, fourth, and [1] items. An encapsulant,
A seal surface formed on the oil housing so as to face the shaft seal ring that rotates integrally with the rotation shaft;
The non-contact type oil intrusion preventing means is constituted by a pumping means provided on the facing surface of the shaft seal ring facing the sealing surface,
The pumping means is an operation stop control device in a vacuum pump that urges oil between the facing surface and the seal surface from the pump chamber side to the oil existing region side as the rotating shaft rotates. .
[0066]
[5] In Claim 3, Claim 4, and any one of [1] to [4], the oil presence region accommodates a bearing for rotatably supporting the rotating shaft. Operation stop control device in the vacuum pump that is the area.
[0067]
[6] In Claim 3, Claim 4 and any one of [1] to [5], the vacuum pump includes a plurality of the rotating shafts arranged in parallel and the rotating shafts. A roots pump having a plurality of pump chambers or a single pump chamber in which rotors are arranged on top of each other, rotors on adjacent rotating shafts are meshed with each other, and a plurality of meshed rotors are accommodated as a set The plurality of rotating shafts are rotated synchronously using a gear mechanism, and the oil presence region is an operation stop control device in a vacuum pump that is a region accommodating the gear mechanism.
[0068]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the present invention, the rotational speed of the rotary shaft is reduced so that the maximum differential pressure between the pump chamber and the oil existing region occurs before the complete stop of the rotary shaft. There is an excellent effect that oil can be prevented from entering the pump chamber when the vacuum pump shifts from the operation state to the operation stop state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a first embodiment, and FIG. 1 (a) is a plan sectional view of an entire multi-stage Roots pump 11; (B) is an enlarged plan sectional view of an essential part.
FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. (B) is the BB sectional drawing of FIG.
3A is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. (B) is the DD sectional view taken on the line of FIG.
4A is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 3B. FIG. (B) is a principal part expanded side sectional view.
5A is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 3B. (B) is a principal part expanded side sectional view.
FIG. 6 is an enlarged side sectional view of a main part.
FIG. 7 is a graph for explaining deceleration.
FIG. 8 is a graph for explaining another example of deceleration.
[Explanation of symbols]
11 ... Roots pump which is a vacuum pump. 14: A rear housing constituting an oil housing. 19, 20 ... rotating shaft. 193, 203 ... Projection site. 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32... Rotor serving as a gas transfer body. 33: A gear housing constituting the oil housing. 331: A gear housing chamber that serves as an oil existing area. 43 ... Pump room. 57, 58 ... Labyrinth seals as non-contact type sealing means. 61, 62 ... Spiral grooves as pumping means constituting non-contact type oil intrusion preventing means. 67, 68, 72 ... Oil intrusion prevention parts constituting non-contact type oil intrusion prevention means. 75: A control device as stop control means.

Claims

An oil housing that forms an oil presence area adjacent to the pump chamber;
Non-contact type oil intrusion prevention means for preventing oil from entering the pump chamber from the oil existing area along a rotation shaft that penetrates the oil housing and protrudes into the oil existing area,
In the vacuum pump that moves the gas transfer body in the pump chamber based on the rotation of the rotating shaft and transfers the gas by the operation of the gas transfer body to bring about the suction action,
An operation stop control method for a vacuum pump, wherein the rotational speed of the rotary shaft is reduced so that a maximum differential pressure between the pump chamber and the oil existing region is generated before the complete stop of the rotary shaft.

Necessary for starting the deceleration of the rotation speed of the rotating shaft at a deceleration larger than a certain deceleration, decelerating at a deceleration smaller than the certain deceleration, decelerating at the certain deceleration, and stopping. The operation stop control method for a vacuum pump according to claim 1, wherein the operation is stopped in time.

In the vacuum pump that moves the gas transfer body in the pump chamber based on the rotation of the rotation shaft and transfers the gas by the operation of the gas transfer body to provide a suction action,
An oil housing that forms an oil presence area adjacent to the pump chamber;
Non-contact type oil intrusion preventing means for preventing oil from penetrating from the oil existing area into the pump chamber along the rotation shaft that penetrates the oil housing and protrudes into the oil existing area;
A stop control means for performing stop control of the vacuum pump,
In the vacuum pump in which the stop control means reduces the rotational speed of the rotary shaft so that the maximum differential pressure between the pump chamber and the oil existing region is generated before the complete stop of the rotary shaft. Operation stop control device.

The stop control means starts decelerating the rotation speed of the rotating shaft at a deceleration larger than a certain deceleration, decelerates at a deceleration smaller than the certain deceleration, and decelerates at the certain deceleration. The operation stop control device for a vacuum pump according to claim 3, wherein the operation is stopped in a time required to stop the operation.