JP4935814B2 - 流体機械 - Google Patents

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Description

本発明は、回転軸の回転に伴ってロータを回転させることによって流体を移送する流体機械に関する。
近年、生産性の高い流体機械が求められており、ケーシングへの回転軸の組み付け作業が効率的な流体機械が提案されている(特許文献1及び特許文献2参照)。
特許文献1に記載の流体機械は、上下に2分割されたケーシングを備える。リング(ブロック体)の内側に、軸受及び軸封装置を介して、回転軸を挿通させる。リングから突出する凸部を、下側ケーシングの凹部に嵌合させる。その後、上側ケーシングを下側ケーシングに組み付けることによって、流体機械は組み立てられる。
特許文献2に記載の流体機械は、複数のポンプ作動室を区画形成する上下2分割構造のケーシングを備えた多段真空ポンプである。駆動ギヤと複数の駆動ロータとを備えた状態の駆動シャフトと、従動ギヤと複数の従動ロータとを備えた状態の従動シャフトとを、それぞれ軸受及び軸封装置を介して、下側ケーシングに支持させる。その後、上側ケーシングを下側ケーシングに組み付けることによって、流体機械は組み立てられる。上側ケーシングを下側ケーシングに組み付ける前に、各々のロータと、ポンプ作動室の内面との間のクリアランスが調整される。また、駆動ロータと従動ロータの位相差を調整すべく、一対のタイミングギヤである駆動ギヤと従動ギヤの噛合位置が調整される。
ところが、特許文献1に記載の流体機械の組立作業を行う際、下側ケーシングにリングを介して回転軸を支持させた後、リング及び軸受が下側ケーシングから浮き上がってしまう問題があった。同様に、特許文献2に記載の流体機械の組立作業を行う際も、下側ケーシングに軸受を介して回転軸を支持させた後、軸受が下側ケーシングから浮き上がってしまう問題があった。更に、特許文献2の場合、軸受が下側ケーシングから浮き上がってしまうと、駆動ロータと従動ロータの位相差が正確に調整できない。よって、駆動ロータと従動ロータの位相差が不正確な状態のまま、下側ケーシングに上側ケーシングが組み付けられてしまう虞がある。
特開2002−349490号公報 特開平4−132895号公報
本発明の目的は、流体機械の組立作業時に、ハウジングからの軸受の浮き上がりを抑制する流体機械を提供することにある。
上記目的を達成するため、回転軸と、当該回転軸を軸受を介して支持するハウジングと、回転軸に配設されるロータとを備える流体機械が提供される。ハウジングは軸受を装着する。ロータは回転軸の回転に基づいて回転する。流体機械は、ロータの回転によって流体を移送する。ハウジングは、下側ハウジングに上側ハウジングが接合されることによって構成される上下2分割構造である。下側ハウジングは、上側に向かって開口する下側軸受支持部を備える。上側ハウジングは、下側軸受支持部と対をなす上側軸受支持部を備える。上側軸受支持部は、下側に向かって開口する。下側軸受支持部と上側軸受支持部は、軸受を支持する。下側軸受支持部の最上部は、軸受の中心よりも上側に位置する。下側軸受支持部の開口幅は、軸受の直径よりも小さい。
この構成によれば、流体機械の組立作業を行う際、下側ハウジングに回転軸及び軸受を装着した状態において、軸受の中心よりも上側の下側軸受支持部の部位は、軸受を係止する。よって、軸受は、下側ハウジングから上方に浮き上がろうとすることが抑制される。したがって、例えば軸受を下側ケーシングに圧入する際、上向きの力が軸受に作用しても、下側ハウジングからの軸受の浮き上がりを抑制できる。また、複数の回転軸を、それぞれ軸受を介して下側ハウジングに配置する態様において、これら回転軸に、互いに噛合するようにタイミングギヤを止着する時、上向きの力が軸受に作用しても、下側ハウジングからの軸受の浮き上がりを抑制できる。
また、下側ハウジングは、上側ハウジングに接する接合面を有し得る。接合面の全体は、同一平面上に位置するのが好ましい。なお、「下側ハウジングの接合面」の一つは、上側ハウジングに接する連続面からなる。
この構成によれば、例えば接合面が段差を有するように下側ハウジングを加工する場合に比べて、ハウジングの作製が容易である。また、接合面の全体が同一平面上に位置することによって、上側ハウジングと下側ハウジングとの接合部は面一の状態になるため、当該接合部のシール性を向上できる。
また、下側ハウジングは、回転軸を収容する下側軸収容部と、上側ハウジングに接する接合面とを有する。少なくとも下側軸収容部に対応する接合面の部位の高さは、回転軸の軸線と同一高さに設定されるのが好ましい。
この構成の場合、例えば、下側軸収容部に対応する接合面の部位が、回転軸の軸線よりも上側に位置する場合、回転軸を上方から下側ハウジングに装着する際に支障が無いように、下側軸収容部の開口幅を、回転軸の直径よりも大きくしなければならない。したがって、下側軸収容部と回転軸の間には、隙間が存在する。しかし、下側軸収容部に対応する接合面の部位の高さを、回転軸の軸線と同じ高さにすれば、下側軸収容部と回転軸の間の隙間を小さくすることができる。従って、ロータによって移送される流体が、回転軸の周面と下側軸収容部との間を通過して洩れてしまうことを、抑制し易い。
また、下側ハウジングは、回転軸を収容する下側軸収容部を有し得る。下側軸収容部には軸挿入部が区画形成される。軸挿入部は、下側軸収容部に収容される回転軸の部位の直径よりも大きい開口幅を有するのが好ましい。
この構成の軸挿入部には、上方から回転軸が挿入され得る。その結果、回転軸は、上方から下側軸収容部に挿入され得る。
また、ハウジングにはシール収容部が設けられ得る。シール収容部は、ハウジングの内周面と回転軸の周面との間をシールする筒状のシール部材を収容する。シール収容部は、下側ハウジングに形成される下側シール収容部と、上側ハウジングに形成される上側シール収容部とからなる。下側シール収容部は、上側に向かって開口する。上側シール収容部は、下側シール収容部と対である。上側シール収容部は、下側に向かって開口する。下側シール収容部には、回転軸が挿入される軸挿入部が形成される。軸挿入部は、シール収容部に収容される回転軸の部位の直径よりも大きい開口幅を有する。
この構成の軸挿入部には、上方から回転軸が挿入され得る。その結果、回転軸は、上方から下側シール収容部に挿入され得る。シール部材は、回転軸の周面と、シール収容部の内周面との間に生じる隙間を、シールする。よって、該隙間を通じた流体洩れを抑制できる。
また、回転軸は、並列状態でハウジングに配置される駆動シャフトと従動シャフトのうちの一方である。駆動シャフトに設けられる駆動ギヤは、従動シャフトに設けられる従動ギヤに噛合する。駆動シャフトの回転が駆動ギヤから従動ギヤに伝達されることによって、従動シャフトは駆動シャフトと同期回転する。その結果、駆動シャフトに設けられる駆動ロータと、従動シャフトに設けられる従動ロータとは、互いに係合しつつ回転可能である。
例えば、駆動ロータを従動ロータに係合させた状態を保ちつつ、駆動ギヤを従動ギヤに噛合させる際、軸受は下側ハウジングから浮き上がる虞がある。しかし、下側軸受支持部は、軸受の浮き上がりを抑制するため、駆動ギヤを従動ギヤに噛合させるのが容易である。
本発明を具体化した第1実施形態における、ルーツポンプの縦断面図。 図1のルーツポンプの平断面図。 図2のA−A線断面図。 図2に示す一対のリヤ軸受が、下側ハウジングに対して、それぞれ駆動シャフト及び従動シャフトを回転支持する状態を示す斜視図。 図1に示すハウジングの軸収容部を示す、横断面図。 本発明の第2実施形態に係るリヤシール収容部の、拡大縦断面図。 図6のリヤシール収容部の、横断面図。 第2実施形態に係るフロントシール収容部の、拡大縦断面図。 図8のフロントシール収容部の、横断面図。 別例における下側軸収容部を示す横断面図。
(第1実施形態)
以下、本発明の流体機械をルーツポンプに具体化した第1実施形態を、図1〜図5にしたがって説明する。以下、図1の上側をルーツポンプ1の上側とし、図1の下側をルーツポンプ1の下側とし、図1の左側をルーツポンプ1の前側とし、図1の右側をルーツポンプ1の後側とする。
図1及び図2に示すように、ルーツポンプ1のハウジング2は、下側ハウジング10と、下側ハウジング10に接合される上側ハウジング20とを備える。つまり、ハウジング2は上下2分割構造である。図3に示すように、下側ハウジング10の上面は、上側ハウジング20に接する平面状の下側接合面10aをなす。「下側ハウジングの接合面」の1つは、上側ハウジング20に接する連続面である。下側接合面10aの全体は、同一平面上に位置する。すなわち、下側接合面10aのどの部位の高さも、下側ハウジング10の下面、すなわち下側ハウジング10の最下部に対して、同一である。
同様に、上側ハウジング20の下面は、下側ハウジング10に接する平面状の上側接合面20aである。上側接合面20aの全体は、同一平面上に位置する。上側接合面20aと下側接合面10aとの接合部は、ハウジング2の接合部50をなす。
また、「上下2分割構造」とは、下側ハウジング10の下側接合面10aと、上側ハウジング20の上側接合面20aとが、互いに段差を有さずに面一に接した状態において、上側ハウジング20が下側ハウジング10に接合される構造を意味する。
図2に示すように、ハウジング2の前端には、並列にフロント軸受30,31が配置されている。ハウジング2の後端には、並列にリヤ軸受32,33が配置されている。それぞれラジアル軸受であるフロント軸受30とリヤ軸受32には、第1回転軸としての駆動シャフト3が挿通されている。同様に、それぞれラジアル軸受であるフロント軸受31とリヤ軸受33には、第2回転軸としての従動シャフト4が挿通されている。すなわち、フロント軸受30とリヤ軸受32は、駆動シャフト3を、ハウジング2に対して回転可能に支持する。同様に、フロント軸受31とリヤ軸受33は、従動シャフト4を、ハウジング2に対して回転可能に支持する。駆動シャフト3及び従動シャフト4は、互いに平行をなすように並列な状態で、ハウジング2に配置されている。駆動シャフト3の第1軸線(中心)P3と、従動シャフト4の第2軸線(中心)P4とは、互いに並列である。フロント軸受30,31それぞれの可動輪は、駆動シャフト3及び従動シャフト4のフロント端に、位置決めボルト38によって固定された位置決めプレート39によって、軸線P3,P4方向に位置決めされている。
図1及び図2に示すように、駆動シャフト3の直径は、途中でステップ状に変化している。すなわち、駆動シャフト3は、小径D2を有する駆動小径部としての駆動リヤ部3aと、大径D3を有する駆動大径部としての駆動フロント部3bとを備える(D2<D3)。駆動リヤ部3aと駆動フロント部3bの間の境界は、ハウジング2のリヤ部に位置する。同様に、従動シャフト4の直径は、途中でステップ状に変化している。すなわち、従動シャフト4は、小径D2を有する従動小径部としての従動リヤ部4aと、大径D3を有する従動大径部としての従動フロント部4bとを備える(D2<D3)。従動リヤ部4aと従動フロント部4bの間の境界も、ハウジング2のリヤ部に位置する。
図5は、第1軸線P3と第2軸線P4とに垂直な面による、ルーツポンプ1の横断面を示す。図5は、第1軸線P3と第2軸線P4とを含む仮想平面Hを示す。仮想平面Hよりも上側を、ルーツポンプ1の上側と称し、仮想平面Hよりも下側を、ルーツポンプ1の下側と称する。また、駆動シャフト3と従動シャフト4のうちの一方から他方に向かう方向を、“ルーツポンプ1の幅方向”と称する。すなわち、“ルーツポンプ1の幅方向”は、仮想平面Hに沿った方向であり、図3における左右方向を示す。換言すれば、“ルーツポンプ1の幅方向”は、駆動シャフト3及び従動シャフト4の並列方向を意味する。
図1及び図2に示すように、下側ハウジング10には、上側ハウジング20に向かって延びる複数の下側壁片11が形成されている。計6個の下側壁片11は、軸線P3,P4方向に並ぶ。各々の下側壁片11は、ルーツポンプ1の幅方向に並ぶ一対の下側軸収容部11aを有する。それぞれの下側軸収容部11aは、駆動シャフト3又は従動シャフト4を収容する凹部を有する。
図5に示すように、各々の下側軸収容部11aは、一対のストレート部111aと、半円状部111bとを有する。半円状部111bは、軸線P3,P4よりも下側の下側軸収容部11aの部位であり、駆動シャフト3又は従動シャフト4の周面に沿う半円状である。半円状部111bは、軸線P3,P4よりも下側の駆動シャフト3又は従動シャフト4の部位(部分)を収容する。一対のストレート部111aは、軸線P3,P4よりも上側の下側軸収容部11aの部位であり、上下方向に延びる直線状である。各々のストレート部111aは、半円状部111bに連続して、下側接合面10aに垂直に延びる。
一対のストレート部111aは、ルーツポンプ1の幅方向において互いに対向し、間に存在する空間である軸挿入部111cを区画形成する。駆動シャフト3又は従動シャフト4は、上方から軸挿入部111cに挿入可能である。
一対のストレート部111a間の幅、すなわち、下側軸収容部11aの収容開口幅T3は、駆動フロント部3b及び従動フロント部4bの大径D3よりも大きく設定されている。すなわち、収容開口幅T3は、駆動シャフト3及び従動シャフト4の、下側軸収容部11aに収容される部位の直径(D3)よりも、大きく設定されている。
図1及び図2に示すように、下側ハウジング10の後部には、一対のリヤ下側シール収容部12が凹設されている。一対のリヤ下側シール収容部12は、ルーツポンプ1の幅方向に並んで配置されている。各々のリヤ下側シール収容部12は、第1シール部材34を収容する。リヤ下側シール収容部12の正面視は、円弧状である。
下側ハウジング10の後部において、リヤ下側シール収容部12よりも後側には、一対のリヤ下側支持部13が凹設されている。一対のリヤ下側支持部13は、ルーツポンプ1の幅方向に並ぶように配置されている。各々のリヤ下側支持部13は、それぞれリヤ軸受32,33を支持するリヤ下側軸受支持部である。リヤ下側支持部13の正面視は、リヤ下側シール収容部12よりも大径の円弧状である。各々のリヤ下側支持部13は、第2シール部材35も収容する。第2シール部材35は、第1シール部材34とリヤ軸受32,33の間に位置する。
第1シール部材34及び第2シール部材35は、例えば、オイルシール、メカニカルシール、及びスリンガーのうちの一つ又は複数の組合せを含む。駆動フロント部3bと駆動リヤ部3aの間の段差は、第1シール部材34と第2シール部材35の間に位置する。同様に、従動フロント部4bと従動リヤ部4aの間の段差は、第1シール部材34と第2シール部材35の間に位置する。駆動フロント部3b及び従動フロント部4bは、第1シール部材34と下側軸収容部11aとに対応(対向)する。駆動リヤ部3a及び従動リヤ部4aは、第2シール部材35とリヤ軸受32,33とに対応(対向)する。
図3に示すように、リヤ下側支持部13の最上部としての開口端(開口端部)13aは、リヤ軸受32,33の中心P1よりも上側に位置している。互いに対向する一つの開口端13aの間の寸法は、ルーツポンプ1の幅方向に関する、リヤ下側支持部13の開口幅、すなわちリヤ開口幅T1を示す。リヤ開口幅T1は、リヤ軸受32,33の直径D1よりも、小さく設定されている。また、リヤ開口幅T1は、駆動リヤ部3a及び従動リヤ部4aの小径D2よりも大きく設定されている(D2<T1<D1)。すなわち、リヤ開口幅T1は、リヤ軸受32,33に支持される駆動シャフト3及び従動シャフト4の部位の直径(D2)よりも、大きく設定されている。
リヤ下側支持部13は、180度よりも大きな角度の円弧を有している。すなわち、中心P1よりも上側のリヤ下側支持部13の部位は、リヤ軸受32,33の外周面に沿って延びる。換言すれば、中心P1よりも上側のリヤ下側支持部13の部位は、リヤ軸受32,33に向かって張り出す。すなわち、リヤ下側支持部13の内周面は、仮想平面Hよりも上方に位置する下側接合面10aまで、延在している。
同様に、図1及び図2に示すように、下側ハウジング10の前端には、一対のフロント下側支持部17が凹設されている。一対のフロント下側支持部17は、ルーツポンプ1の幅方向に並んで配置されている。各々のフロント下側支持部17は、それぞれフロント軸受30,31を支持するフロント下側軸受支持部である。フロント下側支持部17の正面視は、円弧状である。ルーツポンプ1の幅方向に関する、フロント下側支持部17の開口幅、すなわちフロント支持開口幅は、リヤ開口幅T1と同様に設定されている。すなわち、フロント支持開口幅は、フロント軸受30,31の直径よりも小さく形成され、且つ、フロント軸受30,31によって支持される駆動シャフト3及び従動シャフト4の部位の直径よりも大きく設定されている。フロント下側支持部17も、180度よりも大きな角度の円弧を有している。フロント下側支持部17の上端は、仮想平面Hよりも上方に位置する下側接合面10aまで、延在している。
図1に示すように、上側ハウジング20は、それぞれ下側壁片11に当接する複数の上側壁片21を有する。各々の上側壁片21は、それぞれ下側軸収容部11aに対応する一対の上側軸収容部21aを有する。図5に示すように、上側軸収容部21aの正面視は、180度よりも小さな円弧状である。上側軸収容部21aは、下側接合面10aよりも上側に突出した駆動シャフト3又は従動シャフト4の部位の周面を覆う。上側軸収容部21aの開口幅である上側収容開口幅T4は、下側軸収容部11aに収容される駆動シャフト3及び従動シャフト4の部位の直径(D3)よりも小さく設定されている。上側軸収容部21a以外で、駆動シャフト3又は従動シャフト4を収容する上側ハウジング20の部位も、上側軸収容部21aと同様の円弧状である。
図1に示すように、上側ハウジング20の後部は、それぞれリヤ下側シール収容部12に対応する一対のリヤ上側シール収容部22を有する。また、上側ハウジング20は、リヤ上側シール収容部22よりも後側に位置する一対のリヤ上側支持部23を有する。リヤ上側支持部23は、それぞれリヤ下側支持部13に対応する。図3に示すように、リヤ上側支持部23の開口幅T2は、リヤ開口幅T1と同じである。
また、上側ハウジング20の前部は、それぞれフロント下側支持部17に対応する一対のフロント上側支持部25を有する。フロント上側支持部25の開口幅は、フロント下側支持部17の開口幅と同じである。
図1に示すように、下側壁片11と上側壁片21は、端壁60を構成する。下側軸収容部11aと上側軸収容部21aは、駆動シャフト3又は従動シャフト4を収容する軸収容部83を構成する。また、軸線P3,P4方向に隣り合う端壁60同士の間の空間は、それぞれポンプ室70〜74である。各々のポンプ室70〜74の容積は、最も前側に位置するポンプ室70から、最も後側に位置するポンプ室74に向かって、順に小さくなる。ポンプ室70は、上側ハウジング20の上部前側に設けられている吸入口24に連通している。隣り合うポンプ室70〜74同士は、それぞれ下側壁片11に形成された連通通路75によって連通されている。ポンプ室74は、下側ハウジング10の下側後部に設けられた排気口14に連通している。排気口14は、接続マフラ15を介して排出機構16に接続され、排出機構16は排ガス処理装置29に接続されている。
図3に示すように、下側ハウジング10と上側ハウジング20との接合部50の全体は、リヤ軸受32,33の中心P1よりも、上側に位置する。すなわち、接合部50の高さは、接合部50の全体において、同一に設定されている。具体的には、接合部50の高さは、リヤ軸受32,33の中心P1と、リヤ軸受32,33の最頂部Q1との中央に位置する。
図1に示すように、リヤ下側シール収容部12とリヤ上側シール収容部22は、第1シール部材34を収容するリヤシール収容部80を構成する。フロント下側支持部17とフロント上側支持部25は、フロント軸受支持部81を構成する。フロント軸受支持部81は、フロント軸受30,31の全周面に当接した状態で、フロント軸受30,31を支持している。
リヤ下側支持部13とリヤ上側支持部23は、リヤ軸受支持部82を構成する。リヤ軸受支持部82は、リヤ軸受32,33の外形よりも大きい軸受収容領域を形成する。リヤ軸受32,33は、軸受収容領域内に収容されている。リヤ軸受支持部82は、リヤ軸受32,33の全周面に当接した状態で、リヤ軸受32,33を支持している。
図2に示すように、駆動シャフト3には、複数(5個)の駆動ロータ40〜44が、一体回転可能に配設されている。従動シャフト4には、駆動ロータ40〜44と同数の従動ロータ45〜49が、配設されている。図1及び図2に示すように、駆動ロータ40〜44の厚みと、従動ロータ45〜49の厚みとは、フロントからリヤに向かって順に小さくなる。しかし、各々のロータ40〜49は、軸線P3,P4方向から見て、同形同大である。図5にロータ43,48を破線によって示すように、ロータ40〜49の軸線P3,P4に対して垂直な断面形状は、二葉状、つまり瓢箪状である。換言すれば、各々のロータ40〜49は、一対の山歯を有しており、一対の山歯の間に谷歯が存在する。
図2に示すように、駆動ロータ40と従動ロータ45は、両者間に所定の位相差を有し、かつ互いに係合可能な状態で、ポンプ室70に収容されている。同様に、ロータ41,46はポンプ室71に、ロータ42,47はポンプ室72に、ロータ43,48はポンプ室73に、ロータ44,49はポンプ室74に、それぞれ収容されている。
図5に示すように、各々のロータ40〜49における最小の径方向寸法を、第1寸法Aと称する。すなわち、第1寸法Aは、軸線P3,P4から、各々のロータ40〜49の谷歯の底部までの距離を示す。換言すれば、第1寸法Aは、シャフト3,4周りにおいて、各々のロータ40〜49の最も肉薄な部位の径方向寸法を示す。また、軸線P3,P4から、下側軸収容部11aの開口端までの距離を、第2寸法Bと称する。すなわち、第2寸法Bは、軸線P3,P4から、ストレート部111aと下側接合面10aとの境界までの距離である。第1寸法Aは、第2寸法Bよりも大きく設定されている。その結果、ロータ40〜49は、ストレート部111aと、駆動シャフト3又は従動シャフト4の周面との間に生じる隙間を、軸線P3,P4方向について常に閉鎖する。これら隙間は、ロータ40〜49の回転軌跡よりも内側に配置される。よって、ポンプ室70〜74間の洩れは防止される。
なお、ロータ44,49と第1シール部材34の間の下側ハウジング10の部位(図2参照)も、下側軸収容部11aと同様に、ストレート部、半円状部、及び軸挿入部を備える。同様に、ロータ40,45とフロント軸受30,31との間の下側ハウジング10の部位も、ストレート部、半円状部、及び軸挿入部を備える。すなわち、下側軸収容部11a以外の下側ハウジング10の部位も、必要に応じて、駆動シャフト3又は従動シャフト4を収容する部位を有する。同様に、ロータ44,49と第1シール部材34との間の上側ハウジング20の部位も、上側軸収容部21aと同様の円弧状であり、ロータ40,45とフロント軸受30,31との間の上側ハウジング20の部位も、上側軸収容部21aと同様の円弧状である。第1シール部材34は、ロータ44,49には当接していない。
図1及び図2に示すように、ハウジング2の後端には、ギヤハウジング5が組み付けられている。ギヤハウジング5内には、駆動リヤ部3aと従動リヤ部4aが突出する。駆動リヤ部3aには、駆動ギヤ6が止着され、従動リヤ部4aには、従動ギヤ7が止着されている。すなわち、駆動ギヤ6は、駆動シャフト3のリヤ端に止着され、従動ギヤ7は、従動シャフト4のリヤ端に止着される。駆動ギヤ6と従動ギヤ7は、互いに噛合し、歯車機構を構成する。すなわち、駆動ギヤ6と従動ギヤ7は、駆動ロータ40〜44と従動ロータ45〜49の間の位相差を所定値に維持すべくタイミングを取るためのタイミングギヤである。
ギヤハウジング5には、電動モータMが組み付けられている。電動モータMから延びるモータシャフトM1は、軸継手としての継手8を介して、駆動シャフト3に連結されている。よって、電動モータMが駆動シャフト3を回転させると、従動シャフト4は駆動シャフト3と同期回転する。その結果、各々のロータ40〜49も回転し、ポンプ室70〜74内の流体(ガス)は圧送され、排気口14、接続マフラ15、及び排出機構16を通って、排ガス処理装置29に圧送される。
次に、ルーツポンプ1の組立方法を説明する。
まず、駆動ロータ40〜44を有する状態の駆動シャフト3と、従動ロータ45〜49を有する状態の従動シャフト4とを、上方から下側ハウジング10に組み付ける。各々のロータ40〜49は、下側壁片11間に配置される。駆動シャフト3及び従動シャフト4は、軸挿入部111cを通過して、半円状部111bに収容される。
その後、第1シール部材34、第2シール部材35、及びリヤ軸受32,33を、下側ハウジング10の後側から、軸線P3,P4方向に沿って移動させて、それぞれ駆動シャフト3及び従動シャフト4に取り付ける(図4参照)。その結果、各々のリヤ下側支持部13は、リヤ軸受32,33の上方への移動を抑制しつつ、これらリヤ軸受32,33を支持する。また、フロント軸受30,31を、それぞれ下側ハウジング10の前側から、軸線P3,P4方向に沿って移動させて、駆動シャフト3及び従動シャフト4に取り付ける。その結果、各々のフロント下側支持部17は、フロント軸受30,31の上方への移動を抑制しつつ、これらフロント軸受30,31を支持する。
次に、駆動ロータ40〜44及び従動ロータ45〜49のクリアランスの計測と調整作業とを行う。駆動ロータ40〜44及び従動ロータ45〜49から、それぞれ一つずつロータを選択する。選択したロータと下側壁片11の間のクリアランスを、隙間ゲージによって計測し、クリアランスを調整する。クリアランスが適正なサイズになるまで、クリアランスの計測と調整を行なう。駆動ロータ40〜44は駆動シャフト3に係合し、従動ロータ45〜49も従動シャフト4に係合しているため、選択したロータと下側壁片11との間のクリアランスが適正なサイズになれば、その他のロータと下側壁片11との間のクリアランスも、同時に適正なサイズになる。
クリアランスの調整作業が終了後、例えばCクリップやサークリップのような止め具(図示略)をリヤ軸受32,33の端面に取り付けることによって、リヤ軸受32,33,駆動シャフト3、及び従動シャフト4を、軸線P3,P4方向に位置決めする。
その後、駆動ロータ40〜44と従動ロータ45〜49のうちの、いずれか一組のロータを選択し、選択したロータ間の位相差を調整する。駆動ロータ40〜44は駆動シャフト3に一体に配置されているため、或る一組のロータ間の位相差が調整されれば、その他の組のロータの位相差も同時に調整される。
その後、駆動ギヤ6が従動ギヤ7に噛合するように、駆動ギヤ6を駆動リヤ部3aに止着し、従動ギヤ7を従動リヤ部4aに止着する。この際、軸受30〜33に上向きの力が作用する場合があるが、リヤ下側支持部13とフロント下側支持部17は、下側ハウジング10からの軸受30〜33の浮き上がりを抑制する。
その後、ボルト締めによって、上側ハウジング20を、下側ハウジング10に接合する。すなわち、ボルト(図示略)を、上側ハウジング20の挿通孔(図示略)に挿通させて、下側ハウジング10のネジ穴(図示略)に螺着する。その後、継手8によって、駆動リヤ部3aを、モータシャフトM1に連結する。その結果、ルーツポンプ1の組立作業が完了する。
第1実施形態は、次の効果を奏する。
(1)リヤ下側支持部13の開口端13aは、リヤ軸受32,33の中心P1よりも上側に位置する。リヤ下側支持部13のリヤ開口幅T1は、リヤ軸受32,33の直径D1よりも小さい。また、フロント下側支持部17の開口端も、フロント軸受30,31の中心よりも上側に位置し、フロント下側支持部17の開口幅も、フロント軸受30,31の直径よりも小さい。
このため、駆動シャフト3,従動シャフト4,及び軸受30〜33が下側ハウジング10に装着された状態において、リヤ下側支持部13の開口端13aは、リヤ軸受32,33の上方への移動を抑制する。同様に、フロント下側支持部17の開口端は、フロント軸受30,31の上方への移動を抑制する。したがって、軸受30〜33は、下側ハウジング10から浮き上がることが抑制される。すなわち、軸受30〜33が下側支持部13,17から浮き上がった状態のまま、上側ハウジング20が下側ハウジング10に組み付けられてしまうことを防止できる。その結果、軸受30〜33が浮き上がった状態のまま、互いに係合する2つのロータ40〜49間の位相差が調整されてしまうことが防止される。つまり、2つのロータ40〜49間の位相差がズレたまま、上側ハウジング20が下側ハウジング10に組み付けられてしまうことを防止できる。また、軸受30〜33の余計な移動が防止されるため、各々のロータ40〜49と下側壁片11との間の調整済みのクリアランスが変化してしまうことを、防止できる。
(2)駆動シャフト3,従動シャフト4,軸受30〜33,及びロータ40〜49は、それぞれ下側ハウジング10に装着された状態において、いずれも下側接合面10aから露出している(図4参照)。このため、各々のロータ40〜49と下側壁片11との間のクリアランスを、全て実測できる。更に、ロータ40〜49同士の位相差も、全て視認することができる。また、上側ハウジング20を下側ハウジング10に組み付けても、軸受30〜33が位置ズレしないため、調整済みのクリアランスや位相差もズレず、適切な値に維持される。また、上側ハウジング20を下側ハウジング10から取り外すだけで、駆動シャフト3、従動シャフト4、軸受30〜33、及びロータ40〜49を、下側接合面10aから露出させることができる。よって、仮に、ハウジング2の組み立て後にクリアランスや位相差がズレていたとしても、再度の調整が容易である。
(3)上側ハウジング20に接する下側接合面10aの全体は、同一平面上に位置する。このため、下側ハウジング10の下側接合面10aに、段差を加工する必要が無い。よって、ハウジング2の作製が容易である。
(4)例えば、下側接合面10aが段差を有する場合、上側接合面20aは、下側接合面10aに対応する段差が形成された後、下側接合面10aに接合される。下側接合面10a及び上側接合面20aに寸法公差が存在すると、下側接合面10aと上側接合面20aとの接合部50に隙間が生じる可能性が高まり、接合部50のシール性が悪化する虞がある。しかし、本実施形態の下側接合面10aは、全体的に平面であるため、上側接合面20aは下側接合面10aに面一の状態で接する。このため、接合部50のシール性を向上させることができる。
(5)ルーツポンプ1の幅方向に関する、リヤ下側支持部13のリヤ開口幅T1は、リヤ軸受32,33の直径D1よりも小さく設定される。更に、リヤ開口幅T1は、リヤ軸受32,33によって支持される駆動シャフト3及び従動シャフト4の部位の直径(D2)よりも、大きく設定される(D2<T1<D1)。同様に、ルーツポンプ1の幅方向に関する、フロント下側支持部17の開口幅は、フロント軸受30,31の直径よりも小さく設定され、且つ、フロント軸受30,31によって支持される駆動シャフト3及び従動シャフト4の部位の直径よりも大きく設定されている。その結果、軸受30〜33は、下側ハウジング10から浮き上がることが抑制される。更に、駆動シャフト3及び従動シャフト4を、上方から下側ハウジング10に組み付けることが可能である。
(6)ルーツポンプ1は、駆動シャフト3と従動シャフト4を備える。駆動シャフト3と従動シャフト4は、タイミングギヤである駆動ギヤ6と従動ギヤ7の噛合によって、同期回転する。駆動ギヤ6を従動ギヤ7に噛合させる際、リヤ軸受32,33が下側ハウジング10から浮き上がる虞がある。しかし、リヤ下側支持部13の開口端13aは、上方へのリヤ軸受32,33の移動を規制するため、複数のリヤ軸受32,33の浮き上がりを好適に抑制できる。
(7)下側軸収容部11aは、軸挿入部111cを備える。軸挿入部111cの収容開口幅T3は、下側軸収容部11aに収容される駆動シャフト3及び従動シャフト4の部位の直径(D3)よりも大きく設定されている。このため、駆動シャフト3及び従動シャフト4を下側軸収容部11aに挿入することによって、これら駆動シャフト3及び従動シャフト4を、上方から下側ハウジング10に組み付けることができる。よって、駆動シャフト3及び従動シャフト4を、下側ハウジング10に容易に装着できる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を、図6〜図9にしたがって説明する。第1実施形態の第1シール部材34と第2シール部材35は、第2実施形態において変更されている。第1実施形態と同一構成には、同一符号を付し、重複説明を省略する。
図6及び図7に示すように、各々のリヤ下側シール収容部12は、180度よりも大きな円弧を有する。すなわち、リヤ下側シール収容部12の最上部である開口端12aは、軸線P3,P4よりも上側に位置している。換言すれば、開口端12aは、仮想平面Hよりも上方の下側接合面10aまで、延在している。
ルーツポンプ1の幅方向における、リヤ開口幅T5は、リヤシール収容部80に配置される駆動シャフト3及び従動シャフト4の部位の直径(D5)よりも大きく設定されている。つまり、一対の開口端12aの間の幅である、リヤ開口幅T5は、D5よりも大きい。なお、リヤシール収容部80に配置される駆動シャフト3及び従動シャフト4の部位の直径(D5)は、第1実施形態のD3やD2よりも小さくし得る。
一対の開口端12a同士の間に、軸挿入部12bが区画形成されている。駆動シャフト3又は従動シャフト4は、軸挿入部12bを通過することによって、上方からリヤ下側シール収容部12に挿入可能である。リヤ下側シール収容部12には、円筒状のリヤシール部材90が収容される。リヤシール部材90は、駆動シャフト3又は従動シャフト4に装着される。リヤシール部材90は、駆動シャフト3又は従動シャフト4と、リヤシール収容部80の間をシールする。
リヤ上側シール収容部22の内周面の正面視は、円弧状である。リヤ上側シール収容部22は、下側接合面10aよりも上側に突出したリヤシール部材90の周面を覆う円弧状である。リヤ上側シール収容部22の開口幅T6は、リヤ開口幅T5と同じに設定される。
図6及び図7に示すように、リヤシール収容部80の内周面と、駆動シャフト3又は従動シャフト4の周面との間には、円環状の隙間が存在する。該隙間に、リヤシール部材90が配置されている。リヤシール部材90は、合成樹脂材料製である。リヤシール部材90は、駆動シャフト3及び従動シャフト4に嵌合され、駆動シャフト3及び従動シャフト4と一体回転する。
図6に示すように、リヤシール部材90のフロント端面は、ロータ44,49のリヤ端面に密接し、流体洩れを抑制する。リヤシール部材90の内周面と、駆動シャフト3又は従動シャフト4の周面との間には、リヤOリング99が配置されている。
図6に示すように、リヤシール部材90の外周面において、リヤ軸受32,33側の部位には、リヤ螺旋溝91が形成されている。リヤ螺旋溝91は、駆動シャフト3又は従動シャフト4の回転に伴って、流体及び流体に含まれる潤滑油を、ポンプ室74からリヤ軸受32,33に向かって移送するポンプ作用をもたらす。その結果、リヤ軸受32,33、駆動ギヤ6、及び従動ギヤ7に、潤滑油が供給されやすい。すなわち、リヤ螺旋溝91は、リヤシール部材90の外周面と、リヤシール収容部80の内周面との間における潤滑油を、油存在領域を構成するリヤ軸受32,33に向かって移送するポンピング機能を果たす。
リヤ螺旋溝91の螺旋は、駆動シャフト3又は従動シャフト4の回転方向に辿るにつれて、リヤ軸受32,33からポンプ室74に向かって移行する。
リヤシール部材90の外周面において、ポンプ室74側の部位には、2本のリヤシールリング93が配置されている。リヤシールリング93は、リヤシール収容部80の内周面と、リヤシール部材90の外周面との間をシールする。
図6及び図7に示すように、リヤシール部材90とリヤ軸受32,33の間には、スリンガー94が配置されている。スリンガー94とリヤ軸受32,33の間には、シム95が配置されている。シム95は、ロータ40〜49と下側壁片11の間の調整済みのクリアランスを維持すべく、配置される。
また、図8及び図9に示すように、ハウジング2の前部は、フロント軸受支持部81とロータ40,45の間に位置する一対のフロントシール収容部84を有する。ルーツポンプ1の幅方向に並ぶ一対のフロントシール収容部84は、それぞれ円孔状である。
図9に示すように、フロントシール収容部84は、下側ハウジング10に形成されたフロント下側シール収容部86と、上側ハウジング20に形成されたフロント上側シール収容部87とを含む。ルーツポンプ1の幅方向における、フロント下側シール収容部86のフロント開口幅T7は、フロントシール収容部84に配置される駆動シャフト3及び従動シャフト4の部位の直径(D7)よりも大きく設定されている。フロント下側シール収容部86の最上部である開口端86aは、フロントシール部材100の中心よりも上側に位置しており、軸線P3,P4よりも上側に位置する。
フロント下側シール収容部86は、180度よりも大きな円弧を有する。互いに対向する一対の開口端86a同士の間に、軸挿入部86bが区画形成されている。駆動シャフト3又は従動シャフト4は、軸挿入部86bを通過することによって、上方から下側シール収容部86に挿入可能である。フロント下側シール収容部86には、円筒状のフロントシール部材100が収容される。
フロント上側シール収容部87は、フロントシール部材100の周面に沿う円弧状を有する。フロント上側シール収容部87の開口幅T8は、フロント開口幅T7と同じに設定されている。
図8と図9に示すように、フロントシール部材100は、フロントシール収容部84の内周面と、駆動シャフト3又は従動シャフト4の周面との間をシールする。合成樹脂材料製のフロントシール部材100は、駆動シャフト3及び従動シャフト4に嵌合され、駆動シャフト3及び従動シャフト4と一体回転する。
図8に示すように、フロントシール部材100のリヤ端面は、ロータ40,45のフロント端面に密接することによって、流体洩れを抑制する。図8に示すように、フロントシール部材100の内周面と、駆動シャフト3又は従動シャフト4の周面との間には、フロントOリング101が配置されている。フロントOリング101は、各々のシャフト3,4の周面と、フロントシール部材100の内周面との間をシールする。
図8に示すように、フロントシール部材100の外周面において、フロント軸受30,31側の部位にはラビリンスシール102が形成され、ポンプ室70側の部位には、2本のフロントシールリング103が配置されている。フロントシールリング103は、フロントシール収容部84の内周面と、フロントシール部材100の外周面との間をシールする。
次に、第2実施形態のルーツポンプ1の組立方法を、説明する。
駆動ロータ40〜44を有する状態の駆動シャフト3と、従動ロータ45〜49を有する従動シャフト4とを、上方から下側ハウジング10に挿入した状態において、リヤシール部材90,スリンガー94,シム95,及びリヤ軸受32,33を、この順番で、下側ハウジング10の後側から、軸線P3,P4方向に沿って移動させて、駆動シャフト3及び従動シャフト4に取り付ける。リヤシール部材90は、駆動シャフト3及び従動シャフト4と一体回転するように、隙間嵌めされる。その後、リヤ軸受32,33を、リヤ下側支持部13に挿入する。リヤ軸受32,33は、リヤ下側シール収容部12とリヤ下側支持部13の間の段差部10dに当接する。
また、フロントシール部材100を、下側ハウジング10の前側から、駆動シャフト3及び従動シャフト4に取り付ける。フロントシール部材100も、駆動シャフト3及び従動シャフト4と一体回転するように、隙間嵌めされる。フロント軸受30,31を、フロント下側支持部17に挿入する。フロント軸受30,31は、フロントシール部材100に当接する。
次に、ロータ40〜49と下側壁片11の間のクリアランスの計測と調整作業とを行い、クリアランスを適正なサイズにした後、シム95を調整する。その後、駆動ギヤ6と従動ギヤ7を、駆動シャフト3及び従動シャフト4に止着し、上側ハウジング20を下側ハウジング10に接合する。
第2実施形態は、第1実施形態の効果(1)〜(7)に加えて、以下の効果を奏する。
(8)駆動シャフト3又は従動シャフト4を上方からシール収容部80,84に挿入可能とするため、駆動シャフト3及び従動シャフト4の直径(D5,D7)は、下側シール収容部12,86の開口幅T5,T7よりも小さく設定されている。下側シール収容部12,86の開口端12a,86aの高さは、シール部材90,100の中心よりも上側に設定されている。円筒状のシール部材90,100が、シール収容部80,84の内周面と、駆動シャフト3又は従動シャフト4の周面との間の隙間をシールする。したがって、フロント軸受30と駆動ロータ40の間、フロント軸受31と従動ロータ45の間、リヤ軸受32と駆動ロータ44の間、及びリヤ軸受33と従動ロータ49の間のそれぞれに対応する下側ハウジング10の部位から、駆動シャフト3及び従動シャフト4を挿入させるためのストレート部(111a参照)を削除できる。よって、第1回転軸及び従動シャフト4の周面と、シール収容部80,84の内周面との間を、容易にシールすることができる。
各々の上記実施形態は、前記に限定されず、次のように具体化してもよい。
下側ハウジング10の最上部の高さ、すなわち、下側支持部13,17の開口端13aの高さは、軸受30〜33の中心P1よりも上側であればよい。ただし、下側支持部13,17の開口幅T1は、駆動シャフト3又は従動シャフト4の直径(D2)よりも大きく設定する。例えば、開口端13aの高さを、リヤ軸受32,33の中心P1とリヤ軸受32,33の最頂部Q1との中央に対して、上側又は下側に変更してもよい。
下側支持部13,17の開口端13a以外の、下側ハウジング10の部位の高さは、フロント軸受30,31の中心やリヤ軸受32,33の中心P1よりも、低くてもよい。つまり、下側支持部13,17の開口端13aのみを、軸受30〜33の中心P1よりも上側に設定する。下側壁片11の上面の高さを、軸線P3,P4と同じにしてもよい。上側壁片21は、下側壁片11に当接するまで延ばすことによって、隣り合うポンプ室70〜74間の流体洩れを抑制する。また、下側軸収容部11aの上端である、下側軸収容部11aの開口端の高さのみを、軸線P3,P4と同一にしてもよい。すなわち、下側軸収容部11aに対応する下側接合面10aの部位の高さのみを、軸線P3,P4と同一にしてもよい。この場合、下側軸収容部11aと駆動シャフト3又は従動シャフト4との間の隙間を、小さくすることができる。従って、ロータ40〜49によって移送される流体が、下側軸収容部11aと駆動シャフト3又は従動シャフト4の周面との間を通過して洩れてしまうことを、抑制し易い。
リヤ下側支持部13のリヤ開口幅T1が、リヤ軸受32,33の直径D1よりも小さく形成されているのであれば、その他のリヤ軸受支持部82の部位の形状は、リヤ軸受32,33の外形に対応させつつ、変更してもよい。例えば、リヤ上側支持部23の円弧の曲率を、リヤ下側支持部13の円弧の曲率よりも、小さくしてもよい。
ポンプ室70〜74の大きさや形状は、ロータ40〜49の大きさや形状に対応する態様で、それぞれ変更してもよい。
ルーツポンプ1以外の流体機械、例えばスクリューポンプやクローポンプに、本発明を適用してもよい。流体機械は、それぞれロータ40〜49を備える駆動シャフト3及び従動シャフト4の回転によって、流体を移送する機械であればよい。
図10に示すように、下側軸収容部11aは、ストレート部111aの代わりに、拡径部111eを有してもよい。拡径部111eは、半円状部111bから下側接合面10aに向かって、下側軸収容部11aの幅を、徐々に大きくする。すなわち、ルーツポンプ1の幅方向に関して、下側軸収容部11aの収容開口幅T3は、駆動シャフト3及び従動シャフト4の直径(D3)よりも大きくしてもよい。下側軸収容部11aには、上方から駆動シャフト3又は従動シャフト4を挿入可能である。軸挿入部111cは、互いに対向する一対の拡径部111eの間に、区画形成されている。
図10に示すように、第2寸法Bは、軸線P3,P4から、拡径部111eと下側接合面10aの間の境界までの距離を示す。第1寸法Aは、第2寸法Bよりも短くなり得る。この場合、各々のロータ40〜49と拡径部111eの間の隙間からの流体洩れを抑制すべく、駆動シャフト3及び従動シャフト4には、それぞれ円盤状のシール板85が一体的に設けられる。各々のシール板85は、各々のロータ40〜49と下側壁片11との間に配置される。シール板85の半径は、第1寸法A及び第2寸法Bのいずれよりも長い。
シール部材90,100は、駆動シャフト3又は従動シャフト4と一体回転することに限らず、例えば、シール部材90,100をそれぞれシール収容部80,84の内周面に固定してもよい。
ハウジング2には、2つの回転軸が配置されるに限らず、1つの回転軸のみハウジング2に配置してもよい。この場合も、軸受をリヤ下側支持部13に圧入する際、軸受に上向きの力が作用するが、リヤ下側支持部13は、軸受の浮き上がりを抑制する。
ハウジング2におけるポンプ室の数は、変更可能であり、1つのみにしてもよい。

Claims (6)

  1. 回転軸と、当該回転軸を軸受を介して支持するハウジングと、前記回転軸に配設されるロータとを備える流体機械であって、前記ハウジングは前記軸受を装着し、前記ロータは前記回転軸の回転に基づいて回転し、前記ロータの回転によって流体を移送する流体機械であって、
    前記ハウジングは、下側ハウジングに上側ハウジングが接合されることによって構成される上下2分割構造であり、前記下側ハウジングは、上側に向かって開口する下側軸受支持部を備え、前記上側ハウジングは、前記下側軸受支持部と対をなす上側軸受支持部を備え、前記上側軸受支持部は下側に向かって開口し、前記下側軸受支持部と前記上側軸受支持部は前記軸受を支持し、前記下側軸受支持部の最上部は、前記軸受の中心よりも上側に位置し、前記下側軸受支持部の開口幅は、前記軸受の直径よりも小さい流体機械。
  2. 前記下側ハウジングは、前記上側ハウジングに接する接合面を有し、前記接合面の全体は、同一平面上に位置する請求項1に記載の流体機械。
  3. 前記下側ハウジングは、前記回転軸を収容する下側軸収容部と、前記上側ハウジングに接する接合面とを有し、少なくとも前記下側軸収容部に対応する前記接合面の部位の高さは、前記回転軸の軸線と同一高さに設定されている請求項1に記載の流体機械。
  4. 前記下側ハウジングは、前記回転軸を収容する下側軸収容部を有し、前記下側軸収容部には軸挿入部が区画形成され、前記軸挿入部は、前記下側軸収容部に収容される前記回転軸の部位の直径よりも大きい開口幅を有する請求項1〜3のうちの何れか一項に記載の流体機械。
  5. 前記ハウジングにはシール収容部が設けられ、該シール収容部は、前記ハウジングの内周面と回転軸の周面との間をシールする筒状のシール部材を収容し、前記シール収容部は、前記下側ハウジングに形成される下側シール収容部と、前記上側ハウジングに形成される上側シール収容部とからなり、前記下側シール収容部は、上側に向かって開口し、前記上側シール収容部は、前記下側シール収容部と対であり、前記上側シール収容部は、下側に向かって開口し、前記下側シール収容部には、前記回転軸が挿入される軸挿入部が形成され、前記軸挿入部は、前記シール収容部に収容される前記回転軸の部位の直径よりも大きい開口幅を有する請求項1〜4のうちの何れか一項に記載の流体機械。
  6. 前記回転軸は、並列状態で前記ハウジングに配置される駆動シャフトと従動シャフトのうちの一方であり、前記駆動シャフトに設けられる駆動ギヤは、前記従動シャフトに設けられる従動ギヤに噛合し、前記駆動シャフトの回転が前記駆動ギヤから前記従動ギヤに伝達されることによって、前記従動シャフトは前記駆動シャフトと同期回転し、その結果、前記駆動シャフトに設けられる駆動ロータと、前記従動シャフトに設けられる従動ロータとは、互いに係合しつつ回転可能である請求項1〜5のうちの何れか一項に記載の流体機械。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102553043B1 (ko) 2021-10-28 2023-07-07 (주)세인테크 미세 유량 토출이 가능한 기어 펌프

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5121826B2 (ja) * 2007-06-13 2013-01-16 樫山工業株式会社 ルーツ式ポンプおよびルーツ式ポンプ製造方法
DE102010012759B4 (de) * 2010-03-25 2018-06-21 Pfeiffer Vacuum Gmbh Rotor für eine Vakuumpumpe
AU2010257248A1 (en) 2010-11-30 2012-06-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Hydraulic pump structure for wind turbine generator or tidal current generator and method of mounting hydraulic pump
CN110500275B (zh) 2019-09-23 2021-03-16 兑通真空技术(上海)有限公司 一种三轴多级罗茨泵的泵壳体结构
CN110594156B (zh) 2019-09-23 2021-05-25 兑通真空技术(上海)有限公司 一种三轴多级罗茨泵的驱动结构
CN210629269U (zh) 2019-09-23 2020-05-26 兑通真空技术(上海)有限公司 一种罗茨泵的电机连接传动结构
CN110685912A (zh) 2019-10-10 2020-01-14 兑通真空技术(上海)有限公司 一种多轴多级罗茨泵转子连接的结构

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0389080A (ja) * 1989-08-30 1991-04-15 Ebara Corp 真空ポンプ潤滑油のシール機構
JPH03145594A (ja) * 1989-10-30 1991-06-20 Anlet Co Ltd 多段型ルーツ式真空ポンプの冷却装置
JP2537696B2 (ja) 1990-09-21 1996-09-25 株式会社荏原製作所 多段真空ポンプ
JP3682998B2 (ja) * 1995-02-13 2005-08-17 日本精工株式会社 転がり軸受装置
US6582129B2 (en) * 1998-08-27 2003-06-24 Minebea Kabushiki Kaisha Compound bearing apparatus, and spindle motor and swing arm for hard disk drive means including such bearing apparatus
US6506038B2 (en) * 2000-08-15 2003-01-14 Thermo King Corporation Wear-preventing and positioning device for a screw compressor
FR2813104B1 (fr) 2000-08-21 2002-11-29 Cit Alcatel Joint etancheite pour pompe a vide
JP2002257244A (ja) 2001-02-28 2002-09-11 Toyota Industries Corp 真空ポンプにおける軸封構造
JP4747437B2 (ja) * 2001-05-08 2011-08-17 株式会社豊田自動織機 真空ポンプにおける油洩れ防止構造
JP2002349490A (ja) 2001-05-22 2002-12-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 流体機械の車室構造
KR100658406B1 (ko) 2003-03-31 2006-12-15 닛본 세이고 가부시끼가이샤 주축 장치 및 주축 장치를 구비한 공작 기계
DE102006054609B4 (de) * 2006-11-17 2015-05-07 Leica Mikrosysteme Gmbh Vorrichtung zum Bearbeiten von Proben

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102553043B1 (ko) 2021-10-28 2023-07-07 (주)세인테크 미세 유량 토출이 가능한 기어 펌프

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