JP7482101B2

JP7482101B2 - 真空ポンプ

Info

Publication number: JP7482101B2
Application number: JP2021203903A
Authority: JP
Inventors: ベルント・ホフマン; ベルント・コーチ; ミルコ・メコタ
Original assignee: プファイファー・ヴァキューム・テクノロジー・アクチエンゲゼルシャフト
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-12-16
Publication date: 2024-05-13
Anticipated expiration: 2041-12-16
Also published as: EP3926175A1; JP2023007343A

Description

本発明は、真空ポンプ、特にターボ分子真空ポンプであって、回転軸線を中心に回転可能なロータと、ロータを軸支するための、潤滑剤によって潤滑される少なくとも１つの転がり軸受とを備え、転がり軸受は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に支持された転動体、特に玉とを有し、外輪の内側と内輪の外側とに、周方向に延在する、転動体用の転動面がそれぞれ形成されている、真空ポンプに関する。

この種の真空ポンプは、原理的に知られていて、実地において、鉛直の配向で、つまりロータが鉛直に整列されている状態だけではなく、特定の用途では水平の配向でも運転される。例えば油などの潤滑剤によって潤滑される転がり軸受では、転がり軸受に圧送される油が連続して流出しないとき、転がり軸受内に油が集積してしまうおそれがある。このような転がり軸受内の潤滑剤の集積によって、少なくとも短時間転がり軸受の電力消費量が増加し、これは、転がり軸受の所望されない加温につながる。実地において、転がり軸受が「通常」の姿勢に対して１８０度回動して配置された「倒立設置状況」も存在する。

真空ポンプ用の転がり軸受において特定の箇所に退出孔を設けることが既に知られているが、まだなお十分な結果は得られていない。

したがって、本発明の課題は、冒頭で述べたタイプの真空ポンプにおいて、実地において生じる全ての設置状況で、転がり軸受からの潤滑剤の導出を改善することである。

この課題は、それぞれ独立請求項の特徴を有する真空ポンプによって解決される。

本発明の第１の態様によれば、潤滑剤を導出するための少なくとも１つの貫通孔が設けられていて、貫通孔は、外輪に形成された転動面から外輪の外側へ延在する、
ことが想定されている。これにより、潤滑剤は、潤滑剤の集積が予期される箇所、つまり転動面において流出できる。

回転軸線に対して軸方向で、転動体が配置された領域によって転動面が設定されている。転動面の具体的な構成に応じて、転動体は、転動面に面状に又は線状に接触し得る。

好ましくは、貫通孔は、半径方向外方へ延在する。換言すると、貫通孔は、回転軸線に対して少なくともほぼ直角に整列されている。しかも、貫通孔は、回転軸線に対して９０°以外の角度をなして整列されてもよい。ゆえに、貫通孔は、例えば回転軸線に対して斜めに延在してもよい。

好適には、転動面は、外輪の内側に形成されたリング溝によって形成されている。リング溝の断面は、部分円状であってよく、そして例えば転動体として設けられた玉と同一の半径を有し得、その際、玉は、面状に、転動面を形成するリング溝内で転動する。代替的な形態では、リング溝の断面は、部分円形状以外であってよく、特に、例えば放物線状に成形されてよく、転動体が、転動面に専ら線状に接触する。

この場合、特に、転動体と、リング溝の、転動体に面する壁部との間に、中間室、好ましくは溝底に延在するチャネルが設けられていて、中間室から、貫通孔が出発する、ことが想定され得る。例えば、リング溝は、転動体と壁部との間に中間空間が形成されるように、放物線状の断面を有する。リング溝は、Ｖ字形又はＵ字形の断面を有してもよい。

したがって、潤滑剤は、リング溝の最も深い位置、つまりチャネル内の溝底に集積し、そこから出発する貫通孔を介して流出できる。転動体が溝底まで達しないので、そこに存在する潤滑剤が、転動体の転動を損なうことはない。

有利な一形態によれば、貫通孔は、延在部分に沿って、少なくともほぼ一定の直径を有する。要するに、貫通孔は、例えばシンプルに円筒形の孔として構成されてよい。代替的に、貫通孔は、外輪の外側の方へ先細りになってよい又は拡がってよいので、貫通孔は、例えば漏斗状に又は円錐状に構成されている。

好適には、複数の貫通孔が、周方向に分配して、特に均一に分配して配置されている。これにより、特に効果的で確実な、真空ポンプの設置姿勢に依存しない潤滑剤の導出が保証されている。

本発明の第２の態様によれば、外輪の内側及び／又は内輪の外側に、各々の転動面の少なくとも片側に、転動面から離れて半径方向外方へ向かう、潤滑剤用の退出面が形成されている、ことが想定されている。そのような、回転軸線に対して非平行に延在する退出面によって、簡単に、潤滑剤が転動面から流れ去り得ることを達成できる。

退出面に接続している、潤滑剤用の少なくとも１つの退出部が設けられてよい。退出部は、特に、外輪の内側の、転動面から離れた縁領域から出発してよい。この場合、潤滑剤は、退出面を介して転動面から流れ去り、退出部を介して流出できる。退出部は、退出面の軸方向端部に接続し得るが、退出面に形成されてもよい。

好適には、退出部は、貫通孔として、例えばシンプルな円筒形の孔として形成されていて、退出部は、外輪の内側から外側へ延在する。複数のこの種の貫通孔が、転がり軸受の周方向に分配して、特に均一に分配して配置されてよい。

回転軸線を含む断面において、退出面は、真直ぐに又は湾曲して延在してよい。

好適には、退出面は、転がり軸受の周方向に延在する連続する面として構成されている。この場合、退出面は、真直ぐに又は湾曲して延在する内壁を有する、軸方向に転動面から離れる方へ拡がる円錐形状を画定する。

退出面は、必ずしも周方向に連続する面でなくてよい。周方向に分配された１つ又は複数の溝又は条溝を、例えば円筒形の外輪の内側及び／又は内輪の外側に形成することも可能であり、この場合、複数の溝又は条溝は、それぞれ１つの退出面を形成する、又はこれらが相俟って必然的ではないが連続する１つの退出面を形成し、それぞれ、転動面から離反する方へ、原則として任意の真直ぐな又は湾曲した経過で、外方へ向かう。この場合、潤滑剤は、溝又は条溝を介して転動面から流れ去り得る。各々の溝又は条溝の端部に、退出部が、例えば孔の形態で設けられてよく、この場合、退出部を介して、潤滑剤が流出できる。

潤滑剤の特に効率的な導出のために、転動面の両側に退出面がそれぞれ設けられてよい。２つの退出面は、同一に又はそれぞれ異なって構成されてよい。

本発明の第３の態様によれば、転がり軸受の軸方向の終端部分が、転動体に面する内側を有し、内側に、潤滑剤用の退出面が形成されていて、退出面の、転動面からの軸方向の距離は、回転軸線からの半径方向の距離が増加するにつれ増加する、ことが想定されている。

軸方向の終端部分が下側に位置する、真空ポンプの倒立配置では、潤滑剤は、回転軸線から離れて半径方向外方へ流出できる。

回転軸線を含む断面で、退出面は、真直ぐに又は湾曲して延在してよい。好適には、この退出面は、転がり軸受の周方向に延在する連続する面として構成されている。この場合、退出面は、真直ぐに又は湾曲して延在する内壁を有する、軸方向に転動面から離れる方へ拡がる円錐形状を画定する。

退出面は、必ずしも周方向に連続する面でなくてよい。周方向に分配された１つ又は複数の溝又は条溝を形成することも可能であり、これについては、前述の本発明の第２の態様と同様である。

本発明の第４の態様によれば、外輪の内側及び／又は内輪の外側及び／又は転がり軸受の軸方向の終端部分の内側が、少なくとも部分的に親水性の表面特性及び／又は少なくとも部分的に疎水性の表面特性を有する、ことが想定されている。

このような特性は、その都度用いられる潤滑剤、特に油への影響も有し得、この場合、疎水性の表面は、潤滑剤の流出を促進し得、親水性の表面は、潤滑剤の分配を促進し得ることが分かった。

親水性の表面特性は、親水性の材料からなる表面被覆及び／又は親水性の表面構造によって実現されてよい。相応に、疎水性の表面特性は、疎水性の材料からなる表面被覆及び／又は疎水性の表面構造によって実現されてよい。

輪の少なくとも１つの該当する側に、異なる性質の組合せが設けられてもよい。ゆえに、例えば、転動面は、潤滑剤の分配を促進するとともにトラブルとなる潤滑剤の集積を妨げるために、親水性であってよく、これに対して、該当する側の別の領域、例えば転動面から出発する、本発明による退出面は、潤滑剤の流出を促進するために、疎水性であってよい。

転がり軸受用の潤滑剤は、好適には油である。

本発明は、さらに、本明細書に記載する、つまり本発明の１つ又は複数の態様の該当する特徴を有する転がり軸受のような、真空ポンプ用の転がり軸受に関する。

前述の本発明の態様は、相互に任意に組み合わせてもよい。例えば、本発明に係る真空ポンプは、１つ又は複数の貫通孔を有してよく、貫通孔は、転動面から出発して外輪の外側へ延在し、この場合、転動面の片側又は両側に、転動面から離れて半径方向外方へ向かう退出面が形成されていて、外輪の内側又は内輪の外側における少なくとも１つの領域が、親水性の又は疎水性の表面特性を有する。

以下、本発明を、単なる例として、添付された図面を参照して、有利な実施形態に基づいて説明する。

従来技術によるターボ分子ポンプを斜視図で示す。図１のターボ分子ポンプを下面図で示す。図２に示された切断線Ａ－Ａに沿ったターボ分子ポンプを断面図で示す。図２に示された切断線Ｂ－Ｂに沿ったターボ分子ポンプを断面図で示す。図２に示された切断線Ｃ－Ｃに沿ったターボ分子ポンプを断面図で示す。本発明に係る真空ポンプの転がり軸受を断面図で示す。図６の詳細図である。本発明に係る真空ポンプの別の転がり軸受を断面図で示す。図８の転がり軸受の変化形を示す。本発明に係る真空ポンプの別の転がり軸受を断面図で示す。

図１から図５には、ターボ分子ポンプ１１１の形態で公知の真空ポンプ１１１が示されている。図６、図８及び図９には、図１から図５に示された真空ポンプ１１１に使用可能な様々な転がり軸受１８１が示されている。図７は、図６に示された転がり軸受１８１の詳細Ｄを示す。

図１に示されたターボ分子ポンプ１１１は、吸気口フランジ１１３により取り囲まれたポンプ吸気口１１５を有する。ポンプ吸気口１１５には、それ自体公知の形で、図示されていないレシピエントを接続できる。レシピエントから到来する気体は、ポンプ吸気口１１５を介してレシピエントから吸引され、そしてポンプを通してポンプ排気口１１７へと圧送できる。ポンプ排気口１１７には、例えばロータリベーンポンプ等の補助真空ポンプを接続できる。

吸気口フランジ１１３は、図１の真空ポンプの向きでは、真空ポンプ１１１のハウジング１１９の上端部を形成する。ハウジング１１９は、下部分１２１を有する。下部分１２１には、側方にエレクトロニクスハウジング１２３が配置されている。エレクトロニクスハウジング１２３内には、例えば真空ポンプ内に配置された電動モータ１２５を作動させるための、真空ポンプ１１１の電気的及び／又は電子的な構成要素が収容されている（図３も参照）。エレクトロニクスハウジング１２３には、アクセサリに対する複数の接続部１２７が設けられている。さらに、データインタフェース１２９（例えばＲＳ４８５規格に準拠するもの）及び電流供給接続部１３１が、エレクトロニクスハウジング１２３に配置されている。

取り付けられたこの種のエレクトロニクスハウジングを有さずに、外部の駆動エレクトロニクスに接続されるターボ分子ポンプも存在する。

ターボ分子ポンプ１１１のハウジング１１９には、通気用吸気口１３３が、特に通気弁の形態で設けられている。通気用吸気口１３３を介して、真空ポンプ１１１に通気を行える。下部分１２１の領域には、その上さらに、シールガス接続部１３５（パージガス接続部とも称される）が配置されている。シールガス接続部１３５を介して、パージガスを、ポンプによって圧送される気体に対して電動モータ１２５（例えば図３参照）を防護するために、モータ室１３７内に送り込める。モータ室１３７内で、真空ポンプ１１１に、電動モータ１２５が収容されている。下部分１２１には、その上さらに、２つの冷却剤接続部１３９が配置されている。この場合、一方の冷却剤接続部は、冷却剤用の吸気口として、そして他方の冷却剤接続部は、排気口として設けられている。冷却剤は、冷却目的で真空ポンプ内に導入可能である。存在する別のターボ分子真空ポンプ（図示されていない）は、専ら空冷式に運転される。

真空ポンプの下面１４１は、ベースとして使用できるので、真空ポンプ１１１は、下面１４１を基準に縦置きで運転できる。しかも、真空ポンプ１１１は、吸気口フランジ１１３を介してレシピエントに固定してもよく、これにより、いわば懸架した状態で運転できる。さらに、真空ポンプ１１１は、図１に示されたのとは別の向きで整向されているときにも運転できるように構成してもよい。下面１４１を下向きではなく、横向きに、又は上向きに配置してよい真空ポンプの形態も実現可能である。その際、原則として、任意の角度が実現できる。

特に図示されたポンプよりも大きな、存在する別のターボ分子真空ポンプ（図示されていない）は、縦置きでは運転できない。

図２に示された下面１４１には、さらに、種々のねじ１４３が配置されている。これらのねじ１４３によって、ここでは詳細には特定されない真空ポンプの構成部材が互いに固定されている。例えば、軸受カバー１４５が下面１４１に固定されている。

下面１４１には、さらに固定孔１４７が配置されている。固定孔１４７を介して、ポンプ１１１を、例えば設置面に固定できる。このことは、特に図示されたポンプよりも大きな、存在する別のターボ分子真空ポンプ（図示されていない）では、不可能である。

図２から図５には、冷却剤管路１４８が示されている。冷却剤管路１４８において、冷却剤接続部１３９を介して導入及び導出される冷却剤が循環可能である。

図３から図５の断面図に示されているように、真空ポンプは、複数のプロセスガスポンプ段を有する。プロセスガスポンプ段は、ポンプ吸気口１１５に作用するプロセスガスをポンプ排気口１１７へ圧送するためのものである。

ハウジング１１９内には、ロータ１４９が配置されている。ロータ１４９は、回転軸線１５１を中心に回転可能なロータシャフト１５３を有する。

ターボ分子ポンプ１１１は、ポンピング作用を及ぼすように互いに直列に接続された複数のターボ分子ポンプ段を有する。ターボ分子ポンプ段は、ロータシャフト１５３に固定された半径方向の複数のロータディスク１５５と、ロータディスク１５５同士の間に配置され、そしてハウジング１１９内に固定されたステータディスク１５７とを有する。この場合、１枚のロータディスク１５５とこれに隣り合う１枚のステータディスク１５７とが、それぞれ１つのターボ分子ポンプ段を形成する。ステータディスク１５７は、スペーサリング１５９によって、互いに所望の軸方向の間隔を置いて保持されている。

真空ポンプは、さらに、半径方向で互いに内外に配置され、そしてポンピング作用を及ぼすように互いに直列に接続されたホルベックポンプ段を有する。ホルベックポンプ段を有しない別のターボ分子真空ポンプ（図示されていない）が存在する。

ホルベックポンプ段のロータは、ロータシャフト１５３に配置されたロータハブ１６１と、ロータハブ１６１に固定され、そしてこのロータハブ１６１によって支持される円筒側面状の２つのホルベックロータスリーブ１６３、１６５を有する。ホルベックロータスリーブ１６３、１６５は、回転軸線１５１に対して同軸に配向されていて、そして半径方向で互いに内外に係合している。さらに、円筒側面状の２つのホルベックステータスリーブ１６７、１６９が設けられている。ホルベックステータスリーブ１６７、１６９は、同様に、回転軸線１５１に対して同軸に配向されていて、そして半径方向で見て互いに内外に係合している。

ホルベックポンプ段の、ポンピング作用を奏する表面は、側面によって、つまりホルベックロータスリーブ１６３、１６５及びホルベックステータスリーブ１６７、１６９の半径方向の内側面及び／又は外側面によって形成されている。外側のホルベックステータスリーブ１６７の半径方向の内側面は、半径方向のホルベック間隙１７１を形成しつつ、外側のホルベックロータスリーブ１６３の半径方向の外側面に対向していて、そしてこの外側面と共に、ターボ分子ポンプに後続する第１のホルベックポンプ段を形成する。外側のホルベックロータスリーブ１６３の半径方向の内側面は、半径方向のホルベック間隙１７３を形成しつつ、内側のホルベックステータスリーブ１６９の半径方向の外側面に対向していて、そしてこの外側面と共に、第２のホルベックポンプ段を形成する。内側のホルベックステータスリーブ１６９の半径方向の内側面は、半径方向のホルベック間隙１７５を形成しつつ、内側のホルベックロータスリーブ１６５の半径方向の外側面に対向していて、そしてこの外側面と共に、第３のホルベックポンプ段を形成する。

ホルベックロータスリーブ１６３の下側端部には、半径方向に延びるチャネルが設けられてよい。チャネルを介して、半径方向外側に位置するホルベック間隙１７１が、中央のホルベック間隙１７３に接続されている。さらに、内側のホルベックステータスリーブ１６９の上側端部には、半径方向に延びるチャネルが設けられてよい。チャネルを介して、中央のホルベック間隙１７３が、半径方向内側に位置するホルベック間隙１７５に接続されている。これにより、互いに内外に係合する複数のホルベックポンプ段が、互いに直列で接続される。半径方向内側に位置するホルベックロータスリーブ１６５の下側端部には、さらに、排気口１１７に通じる接続チャネル１７９が設けられてよい。

ホルベックステータスリーブ１６７、１６９の、上述したポンピング作用を奏する表面は、それぞれ、回転軸線１５１を中心に螺旋状に周回しつつ軸方向に延びる複数のホルベック溝を有する。他方、ホルベックロータスリーブ１６３、１６５の、これに対向する側面は、滑らかに形成されていて、そして真空ポンプ１１１の運転のための気体をホルベック溝内にて前方へ送り出す。

ロータシャフト１５３の回転可能な軸支のために、ポンプ排気口１１７の領域に潤滑剤により潤滑される転がり軸受１８１が設けられていて、ポンプ吸気口１１５の領域に永久磁石式の磁気軸受１８３が設けられている。転がり軸受１８１は、本発明に従って構成されてよく、これについては、図６から図９との関連において以下に更により詳しく説明する。

転がり軸受１８１の領域には、ロータシャフト１５３に、円錐形のスプラッシュナット１８５が設けられている。スプラッシュナット１８５は、転がり軸受１８１の方へ増大する外径を有する。スプラッシュナット１８５は、作動媒体貯蔵部の少なくとも１つの掻落とし部材と滑り接触している。存在する別のターボ分子真空ポンプ（図示されていない）では、スプラッシュナットの代わりに、スプラッシュねじが設けられてよい。これにより、様々な構成が実現可能であるので、上記関係において、「スプラッシュ尖端部」との用語も用いられる。

作動媒体貯蔵部は、上下にスタックされた吸収性の複数のディスク１８７を有する。これらディスク１８７には、転がり軸受１８１用の作動媒体、例えば潤滑剤が含浸されている。

真空ポンプ１１１の運転時、作動媒体は、毛管現象によって、作動媒体貯蔵部から掻落とし部材を介して、回転するスプラッシュナット１８５へと伝達され、そして、遠心力に基づいて、スプラッシュナット１８５に沿って、スプラッシュナット１８５の、増大していく外径の方へと、転がり軸受１８１に向かって送られる。そこでは、例えば潤滑機能が満たされる。転がり軸受１８１及び作動媒体貯蔵部は、真空ポンプ内にて槽状のインサート１８９と軸受カバー１４５とによって囲繞されている。

永久磁石式の磁気軸受１８３は、ロータ側の軸受半部１９１と、ステータ側の軸受半部１９３を有する。これらは、それぞれ１つのリングスタックを有し、リングスタックは、軸方向に上下にスタックされた永久磁石の複数のリング１９５、１９７からなる。リング磁石１９５、１９７は、互いに半径方向の軸受間隙１９９を形成しつつ、対向していて、この場合、ロータ側のリング磁石１９５は、半径方向外側に、そしてステータ側のリング磁石１９７は、半径方向内側に配置されている。軸受間隙１９９内に存在する磁界は、リング磁石１９５、１９７の間に磁気的反発力を引き起こす。その反発力は、ロータシャフト１５３の半径方向の軸支を実現する。ロータ側のリング磁石１９５は、ロータシャフト１５３の支持部分２０１によって支持されている。支持部分２０１は、リング磁石１９５を半径方向外側で取り囲む。ステータ側のリング磁石１９７は、ステータ側の支持部分２０３によって支持されている。支持部分２０３は、リング磁石１９７を通って延びていて、そしてハウジング１１９の半径方向の支材２０５に懸架されている。回転軸線１５１に対して平行に、ロータ側のリング磁石１９５が、支持部分２０３と連結されたカバー要素２０７によって固定されている。ステータ側のリング磁石１９７は、回転軸線１５１に対して平行に１つの方向で、支持部分２０３に結合された固定リング２０９と支持部分２０３に結合された固定リング２１１とによって固定されている。さらに、固定リング２１１とリング磁石１９７との間には、皿ばね２１３が設けられてよい。

磁気軸受内に、非常用軸受又は安全軸受２１５が設けられている。非常軸受又は安全軸受２１５は、真空ポンプの通常運転時には、非接触で空転し、そしてロータ１４９がステータに対して相対的に半径方向に過剰に変位するとようやく係合し、これにより、ロータ側の構造とステータ側の構造との衝突が阻止されるように、ロータ１４９に対する半径方向のストッパが形成される。安全軸受２１５は、非潤滑式の転がり軸受として構成されていて、そしてロータ１４９及び／又はステータと共に半径方向の間隙を形成する。間隙によって、安全軸受２１５は、通常のポンプ運転時には係合しないようになる。安全軸受２１５が係合する半径方向の変位は、十分に大きく寸法付けられているので、安全軸受２１５は、真空ポンプの通常運転時は係合せず、そして同時に十分に小さいので、ロータ側の構造とステータ側の構造との衝突があらゆる状況で阻止される。

真空ポンプ１１１は、ロータ１４９を回転駆動する電動モータ１２５を有する。電動モータ１２５の電機子は、ロータ１４９によって形成されている。ロータ１４９のロータシャフト１５３は、モータステータ２１７を通って延びる。ロータシャフト１５３の、モータステータ２１７を通って延びる部分には、半径方向外側に又は埋入して、永久磁石アセンブリが配置されてよい。モータステータ２１７と、ロータ１４９の、モータステータ２１７を通って延びる部分との間には、中間室２１９が配置されている。中間２１９は、半径方向のモータ間隙を有する。モータ間隙を介して、モータステータ２１７と永久磁石アセンブリとは、駆動トルクを伝達するために、磁気的に影響し合える。

モータステータ２１７は、ハウジング内で、電動モータ１２５に対して設けられたモータ室１３７内に固定されている。シールガス接続部１３５を介して、シールガス（パージガスとも称され、これは例えば空気や窒素であってよい）が、モータ室１３７内へと到達し得る。シールガスを介して、電動モータ１２５を、プロセスガス、例えばプロセスガスの腐食性の部分に対して保護できる。モータ室１３７は、ポンプ排気口１１７を介して真空引きすることもできる。つまりモータ室１３７に、少なくとも近似的に、ポンプ排気口１１７に接続された補助真空ポンプによって実現される真空圧が作用する。

ロータハブ１６１と、モータ室１３７を画成する壁部２２１との間には、さらに、それ自体公知のいわゆるラビリンスシール２２３が設けられてよい。これにより、特に、半径方向外側に位置するホルベックポンプ段に対するモータ室２１７のより良好なシールが達成される。

以下、本発明による転がり軸受１８１の様々な実施形態について説明する。図１から図５との関連において前述した真空ポンプは、本発明による転がり軸受を有してよく、その際は、本発明に係る真空ポンプである。したがって、図１から図５に示された真空ポンプについての前述の形態は、本発明に係る真空ポンプにも当てはまる。

転がり軸受１８１は、外輪２２５と、内輪２２７と、外輪２２５と内輪２２７との間に配置された転動体２２９とを有し、転動体２２９は、ここでは玉として構成されている。転動体２２９は、例えばローラの形態で設けられてもよい。転動体２２９は、保持器２３１によって、転がり軸受１８１の周方向で相互に間隔を置いて位置する。しかも、原則として、転がり軸受１８１は、保持器のない総玉の転がり軸受１８１の形態で構成されてもよい。

外輪２２５の内側及び内輪２２７の外側には、それぞれ周方向に延びる、転動体２２９用の転動面２３３が形成されている。したがって、転動面２３３は、それぞれ転動体２２９が転動する、各々の輪２２５、２２７の軸方向の領域を画定する。

真空ポンプの運転中、転がり軸受１８１に、例えば油の形態の潤滑剤が供給される。このことは、原理的に知られているので、ここで詳しく説明する必要はない。水平の設置姿勢で、つまり図示のように回転軸線１５１が水平に延在する場合、潤滑剤は、ここで転動面２３３を形成するリング溝２４１（図７参照）の最も深い位置に集まる傾向にある。

図６に示された転がり軸受１８１は、２つのタイプの、ここではそれぞれ円筒形の孔として構成された貫通孔２３５を有し、貫通孔２３５は、外輪２２５の内側からその外側へ延在し、そして貫通孔２３５は、転がり軸受１８１から潤滑剤を導出するのに用いられる。貫通孔２３５は、それぞれ転がり軸受１８１の周方向に均一に分配して配置されていて、それぞれ半径方向に延在する。

従来技術から既に知られている第１のセットの貫通孔２３５は、転動面２３３に対して軸方向に変位して配置されている、つまりこれらの既知の貫通孔２３５は、転がり軸受１８１の軸方向の当接フランジのすぐ近くに位置する。この第１のセットの貫通孔２３５は、後述する本発明による貫通孔２３５に対して付加的に設けられてよいが、代替的な実施形態では省略してもよい。

第２のセットの貫通孔２３５は、本発明によれば、外輪２２５において、転動面２３３から出発して外輪２２５の外側へ延在する。したがって、潤滑剤は、直接に転動面２３３から流出でき、軸方向に離れて、当接フランジにおける既知の貫通孔の方へ流れなくてよい。

図７の詳細Ｄが示すように、本発明によるこれらの貫通孔２３５は、前述の転動面２３３を形成するリング溝２４１の最も深い位置、つまり溝底から出発する。リング溝２４１の壁部２３７上で転動体２２９が転動する。導入部分でも説明したように、リング溝２４１の横断面が玉２２９の円形から逸脱していることに基づいて、玉２２９と溝底との間に、周方向に延びるチャネル２３９の形態の中間室が設けられていて、中間室に、潤滑剤が集まり、中間室から、潤滑剤は、本発明による貫通孔２３５を介して流出可能である。

図８には、本発明による転がり軸受１８１の代替的な形態が示されている。ここでも第１のセットの貫通孔２３５（図６参照）が設けられていて、ただし、ここでは、転動面２３３から出発する貫通孔は設けられていないが、それにもかかわらず、図８に示された実施形態の変化形では付加的に設けられてよい。

図８に示された転がり軸受１８１は、外輪２２５の内側に、転動面２３３の両側で、転動面２３３から離れて半径方向外方へ向かう、潤滑剤用の退出面２４３をそれぞれ有する。図示の実施例では、退出面２４３は、真直ぐな経過を有し、つまり斜面として構成されている。しかも、退出面２４３は、代替的な形態では、湾曲していてもよい。

退出面２４３は、その転動面２３３から離れた側の軸方向の端部で、退出部に終端し、退出部は、前述の貫通孔２３５によって形成されているので、退出斜面２４３を介して退出する潤滑剤は、そこで流出可能である。

図９は、図８に示された転がり軸受１８１の発展形態を示している。ここでは付加的に、転動面２３３の、図９の左側で、内輪２２７の外側にも、転動面２３３から離れて半径方向外方へ向かう、潤滑剤用の退出面２４３が形成されている。保持器のない転がり軸受では、付加的に別の側にも退出面が設けられてよい。

内輪２２７と外輪２２５との２つの退出面２４３は、図９が示すように、相互に少なくともほぼ平行に整列できるが、代替的な形態では、回転軸線１５１に対して異なる角度で傾斜付けられてもよい。

両方の退出面２４３は、それぞれ、転がり軸受１８１の周方向に延在する連続する面として構成されていて、したがって、それぞれここでは真直ぐな、つまり湾曲していない内壁を有する、軸方向に転動面２３３から離れる方へ拡がる円錐形状を画定する。

図１０による転がり軸受１８１では、内側に退出面２４９を有する、外輪２２５の軸方向の終端フランジの形態の軸方向の終端部分２４７が設けられていて、退出面２４９の、転動面２３３からの軸方向の距離は、回転軸線１５１からの半径方向の距離が増加するにつれ増加する。退出面２４９は、回転軸線１５１周りに延在する連続する面であり、この場合、回転軸線１５１に対して垂直に延在する平面と鋭角をなす。

図１０に示されているように軸方向の終端部分２４７が下側に位置する、真空ポンプの倒立配置では、潤滑剤は、回転軸線１５１から離れて半径方向外方へ、孔２３５へ流れ得る。

図６に示された転がり軸受１８１及び図８、図９又は図１０に示された転がり軸受１８１の両方で実現された、本発明の別の一態様によれば、各々の輪２２５、２２７の少なくとも１つの側が、親水性又は疎水性の表面特性を有してよい。そのために、それぞれ１つの相応の表面被覆２４５が設けられていて、表面被覆２４５は、太線により具体的に示されている。さらに、貫通孔２３５が、親水性又は疎水性の表面特性を有してもよい。

導入部分で述べたように、被覆２４５の代わりに、それぞれ所望の特性を供与する相応の表面領域を有する構造が設けられてもよい。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下を含む。
１．
真空ポンプ（１１１）、特にターボ分子真空ポンプ（１１１）であって、回転軸線（１５１）を中心に回転可能なロータ（１４９）と、ロータ（１４９）を軸支するための、潤滑剤によって潤滑される少なくとも１つの転がり軸受（１８１）とを備え、転がり軸受（１８１）は、外輪（２２５）と、内輪（２２７）と、外輪（２２５）と内輪（２２７）との間に支持された転動体（２２９）、特に玉とを有し、外輪（２２５）の内側と内輪（２２７）の外側とに、周方向に延在する、転動体（２２９）用の転動面（２３３）がそれぞれ形成されていて、潤滑剤を導出するための少なくとも１つの貫通孔（２３５）が設けられていて、貫通孔（２３５）は、外輪（２２５）に形成された転動面（２３３）から外輪（２２５）の外側へ延在する、真空ポンプ（１１１）。
２．
貫通孔（２３５）は、半径方向外方へ延在する、上記１の真空ポンプ（１１１）。
３．
転動面（２３３）は、外輪（２２５）の内側に形成されたリング溝（２４１）によって形成されていて、特に、転動体（２２９）と、リング溝（２４１）の、転動体（２２９）に面する壁部（２３７）との間に、中間室（２３９）、好ましくは溝底に延在するチャネルが設けられていて、中間室（２３９）から、貫通孔（２３５）が出発する、上記１又は２の真空ポンプ（１１１）。
４．
貫通孔（２３５）は、延在部分に沿って、少なくともほぼ一定の直径を有する、又は外輪（２２５）の外側の方へ先細りになる又は拡がる、上記１から３のいずれか一つの真空ポンプ（１１１）。
５．
複数の貫通孔（２３５）が、転がり軸受の周方向に分配して、特に均一に分配して配置されている、上記１から４のいずれか一つの真空ポンプ（１１１）。
６．
特に上記１から５のいずれか一つの特徴を有する、真空ポンプ（１１１）、特にターボ分子真空ポンプ（１１１）であって、回転軸線（１５１）を中心に回転可能なロータ（１４９）と、ロータ（１４９）を軸支するための、潤滑剤によって潤滑される少なくとも１つの転がり軸受（１８１）とを備え、転がり軸受（１８１）は、外輪（２２５）と、内輪（２２７）と、外輪（２２５）と内輪（２２７）との間に支持された転動体（２２９）、特に玉とを有し、外輪（２２５）の内側と内輪（２２７）の外側とに、周方向に延在する、転動体（２２９）用の転動面（２３３）がそれぞれ形成されていて、外輪（２２５）の内側及び／又は内輪（２２７）の外側に、各々の転動面（２３３）の少なくとも片側に、転動面（２３３）から離れて半径方向外方へ向かう、潤滑剤用の退出面（２４３）が形成されている、真空ポンプ（１１１）。
７．
退出面（２４３）は、回転軸線（１５１）を含む断面で真直ぐに又は湾曲して、特に凹状又は凸状に延在し、特に、退出面（２４３）は、真直ぐに、回転軸線（１５１）に対して鋭角をなして延在する、上記６の真空ポンプ（１１１）。
８．
退出面（２４３）に接続する、潤滑剤用の少なくとも１つの退出部（２３５）が設けられていて、特に、退出部（２３５）は、転動面（２３３）から離れた、外輪（２２５）の内側の縁領域から出発する、上記６又は７の真空ポンプ（１１１）。
９．
退出部は、貫通孔（２３５）として形成されていて、貫通孔（２３５）は、外輪（２２５）の内側から外側へ延在する、上記８の真空ポンプ（１１１）。
１０．
それぞれ退出面（２４３）に接続された、退出部として用いられる複数の貫通孔（２３５）が、転がり軸受（１８１）の周方向に分配して、特に均一に分配して配置されている、上記９の真空ポンプ（１１１）。
１１．
退出面（２４３）は、転がり軸受（１８１）の周方向に延在する、上記６から１０のいずれか一つの真空ポンプ（１１１）。
１２．
転動面（２３３）の両側に、退出面（２４３）が設けられている、上記６から１１のいずれか一つの真空ポンプ（１１１）。
１３．
特に上記１から１２のいずれか一つの特徴を有する、真空ポンプ（１１１）、特にターボ分子真空ポンプ（１１１）であって、回転軸線（１５１）を中心に回転可能なロータ（１４９）と、ロータ（１４９）を軸支するための、潤滑剤によって潤滑される少なくとも１つの転がり軸受（１８１）とを備え、転がり軸受（１８１）は、外輪（２２５）と、内輪（２２７）と、外輪（２２５）と内輪（２２７）との間に支持された転動体（２２９）、特に玉とを有し、転がり軸受（１８１）の軸方向の終端部分（２４７）が、転動体（２２９）に面する内側を有し、内側に、潤滑剤用の退出面（２４９）が形成されていて、退出面（２４９）の、転動面（２３３）からの軸方向の距離は、回転軸線（１５１）からの半径方向の距離が増加するにつれ増加する、真空ポンプ（１１１）。
１４．
特に上記１から１３のいずれか一つの特徴を有する、真空ポンプ（１１１）、特にターボ分子真空ポンプ（１１１）であって、回転軸線（１５１）を中心に回転可能なロータ（１４９）と、ロータ（１４９）を軸支するための、潤滑剤によって潤滑される少なくとも１つの転がり軸受（１８１）とを備え、転がり軸受（１８１）は、外輪（２２５）と、内輪（２２７）と、外輪（２２５）と内輪（２２７）との間に支持された転動体（２２９）、特に玉とを有し、外輪（２２５）の内側と内輪（２２７）の外側とに、周方向に延在する、転動体（２２９）用の転動面（２３３）がそれぞれ形成されていて、外輪（２２５）の内側及び／又は内輪（２２７）の外側及び／又は転がり軸受（１８１）の軸方向の終端部分（２４７）の内側が、少なくとも部分的に親水性の表面特性及び／又は少なくとも部分的に疎水性の表面特性を有し、
特に、親水性の表面特性は、親水性の材料からなる表面被覆（２４５）及び／又は親水性の表面構造によって実現されている、及び／又は疎水性の表面特性は、疎水性の材料からなる表面被覆（２４５）及び／又は疎水性の表面構造によって実現されていることを特徴とする、真空ポンプ（１１１）。
１５．
上記１から１４のいずれか一つの真空ポンプ（１１１）の転がり軸受（１８１）。

１１１ターボ分子ポンプ
１１３吸気口フランジ
１１５ポンプ吸気口
１１７ポンプ排気口
１１９ハウジング
１２１下部分
１２３エレクトロニクスハウジング
１２５電動モータ
１２７アクセサリ接続部
１２９データインタフェース
１３１電流供給接続部
１３３通気用吸気口
１３５シールガス接続部
１３７モータ室
１３９冷却剤接続部
１４１下面
１４３ねじ
１４５軸受カバー
１４７固定孔
１４８冷却剤管路
１４９ロータ
１５１回転軸線
１５３ロータシャフト
１５５ロータディスク
１５７ステータディスク
１５９スペーサリング
１６１ロータハブ
１６３ホルベックロータスリーブ
１６５ホルベックロータスリーブ
１６７ホルベックステータスリーブ
１６９ホルベックステータスリーブ
１７１ホルベック間隙
１７３ホルベック間隙
１７５ホルベック間隙
１７９接続チャネル
１８１転がり軸受
１８３永久磁石式の磁気軸受
１８５スプラッシュナット
１８７ディスク
１８９インサート
１９１ロータ側の軸受半部
１９３ステータ側の軸受半部
１９５リング磁石
１９７リング磁石
１９９軸受間隙
２０１支持部分
２０３支持部分
２０５半径方向の支柱
２０７カバー要素
２０９支持リング
２１１固定リング
２１３皿ばね
２１５非常用軸受又は安全軸受
２１７モータステータ
２１９中間室
２２１壁部
２２３ラビリンスシール
２２５外輪
２２７内輪
２２９転動体
２３１保持器
２３３転動面
２３５貫通孔
２３７壁部
２３９中間室
２４１リング溝
２４３退出面
２４５表面被覆
２４７軸方向の終端部分、外輪のフランジ
２４９退出面
Ｄ詳細

Claims

真空ポンプ（１１１）であって、回転軸線（１５１）を中心に回転可能なロータ（１４９）と、ロータ（１４９）を軸支するための、潤滑剤によって潤滑される少なくとも１つの転がり軸受（１８１）とを備え、転がり軸受（１８１）は、外輪（２２５）と、内輪（２２７）と、外輪（２２５）と内輪（２２７）との間に支持された転動体（２２９）とを有し、転がり軸受（１８１）の軸方向の終端部分（２４７）が、転動体（２２９）に面する内側を有し、軸方向の終端部分（２４７）の前記内側に、潤滑剤用の退出面（２４９）が形成されていて、退出面（２４９）の、転動体（２２９）用の転動面（２３３）からの軸方向の距離は、回転軸線（１５１）からの半径方向の距離が増加するにつれ増加し、
外輪（２２５）の軸方向の端部で外輪（２２５）の半径方向の内側から外側へ退出部が延在し、潤滑剤は、前記退出面（２４９）から前記退出部へ流れる、真空ポンプ（１１１）。
外輪（２２５）の内側と内輪（２２７）の外側とに、周方向に延在する、転動体（２２９）用の転動面（２３３）がそれぞれ形成されていて、潤滑剤を導出するための少なくとも１つの貫通孔（２３５）が設けられていて、貫通孔（２３５）は、外輪（２２５）に形成された転動面（２３３）から外輪（２２５）の外側へ延在する、請求項１に記載の真空ポンプ（１１１）。
貫通孔（２３５）は、半径方向外方へ延在する、請求項２に記載の真空ポンプ（１１１）。
転動面（２３３）は、外輪（２２５）の内側に形成されたリング溝（２４１）によって形成されている、請求項２又は３に記載の真空ポンプ（１１１）。
転動体（２２９）と、リング溝（２４１）の、転動体（２２９）に面する壁部（２３７）との間に、中間室（２３９）又は溝底に延在するチャネルが設けられていて、中間室（２３９）又はチャネルから、貫通孔（２３５）が出発する、請求項４に記載の真空ポンプ（１１１）。
貫通孔（２３５）は、延在部分に沿って、少なくともほぼ一定の直径を有する、又は外輪（２２５）の外側の方へ先細りになる又は拡がる、請求項２から５のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１１）。
複数の貫通孔（２３５）が、転がり軸受の周方向に分配して、又は均一に分配して配置されている、請求項２から６のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１１）。
外輪（２２５）の内側と内輪（２２７）の外側とに、周方向に延在する、転動体（２２９）用の転動面（２３３）がそれぞれ形成されていて、外輪（２２５）の内側及び／又は内輪（２２７）の外側に、各々の転動面（２３３）の少なくとも片側に、転動面（２３３）から出発して半径方向外方へ拡がる、潤滑剤用の退出面（２４３）が形成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１１）。
退出面（２４３）は、回転軸線（１５１）を含む断面で真直ぐに、又は真直ぐに回転軸線（１５１）に対して鋭角をなして、又は湾曲して、又は凹状に、又は凸状に延在する、請求項８に記載の真空ポンプ（１１１）。
退出面（２４３）に接続する、貫通孔（２３５）として形成された潤滑剤用の少なくとも１つの退出部が設けられていて、退出部は、転動面（２３３）から離れた、外輪（２２５）の内側の縁領域から出発する、請求項８又は９に記載の真空ポンプ（１１１）。
それぞれ退出面（２４３）に接続された、退出部として用いられる複数の貫通孔（２３５）が、転がり軸受（１８１）の周方向に分配して、又は均一に分配して配置されている、請求項１０に記載の真空ポンプ（１１１）。
退出面（２４３）は、転がり軸受（１８１）の周方向に延在する、請求項８から１１のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１１）。
転動面（２３３）の両側に、退出面（２４３）が設けられている、請求項８から１２のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１１）。
外輪（２２５）の内側と内輪（２２７）の外側とに、周方向に延在する、転動体（２２９）用の転動面（２３３）がそれぞれ形成されていて、外輪（２２５）の内側及び／又は内輪（２２７）の外側及び／又は転がり軸受（１８１）の軸方向の終端部分（２４７）の内側が、少なくとも部分的に親水性の表面特性及び／又は少なくとも部分的に疎水性の表面特性を有する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１１）。
親水性の表面特性は、親水性の材料からなる表面被覆（２４５）及び／又は親水性の表面構造によって実現されている、及び／又は疎水性の表面特性は、疎水性の材料からなる表面被覆（２４５）及び／又は疎水性の表面構造によって実現されている、請求項１４に記載の真空ポンプ（１１１）。