JPH05118291A - 多段真空ポンプ用回転体及びその製造方法 - Google Patents

多段真空ポンプ用回転体及びその製造方法

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JPH05118291A
JPH05118291A JP3254689A JP25468991A JPH05118291A JP H05118291 A JPH05118291 A JP H05118291A JP 3254689 A JP3254689 A JP 3254689A JP 25468991 A JP25468991 A JP 25468991A JP H05118291 A JPH05118291 A JP H05118291A
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JP
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rotor
vacuum pump
rotors
stage vacuum
shaft
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JP3254689A
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English (en)
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Yasuhiro Watanabe
泰弘 渡辺
Hiroaki Ogamino
宏明 小神野
Seigo Murakami
生吾 村上
Katsuaki Usui
克明 臼井
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Ebara Corp
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Ebara Corp
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Publication date
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/082Details specially related to intermeshing engagement type pumps
    • F04C18/084Toothed wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C23/005Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of dissimilar working principle
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    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/0078Fixing rotors on shafts, e.g. by clamping together hub and shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2220/00Application
    • F04C2220/10Vacuum

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転軸とこの回転軸に沿って配置されたロー
タとを一体の素材から形成することによって、ロータの
精度を向上させ、真空ポンプの排気性能を向上させるこ
とができる多段真空ポンプ用回転体及びその製造方法を
提供する。 【構成】 回転軸3とこの回転軸3の軸方向に沿って配
置された複数のロータ4とを備えた多段真空ポンプ用回
転体において、一体の素材23から回転軸3とロータ4
とを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多段真空ポンプ用回転体
及びその製造方法に係り、特に回転軸とこの回転軸の軸
方向に沿って配置された複数のロータとを備えた多段真
空ポンプ用回転体及びこの多段真空ポンプ用回転体を製
造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、回転軸に沿って複数のロータ
を備えた回転体を相隣接して設け、相対向したロータが
互いに逆方向へ回転して吸入排気を行う多段真空ポンプ
が知られている。この真空ポンプにおけるロータは、相
対向するロータ同士及びロータとケーシングとの間にわ
ずかの隙間を保って、接触することなく回転する。
【0003】次に、図6及び図7を参照して従来の多段
真空ポンプにおける回転体について説明する。多段真空
ポンプにおける回転体30は、回転軸31を備えてお
り、この回転軸31にその軸方向に沿って間隔をおいて
複数のロータ32がキー33によって固定されている。
そして、相隣接するロータ32間にはスリーブ34及び
シム35が設置されていて、ロータ間の間隔が調整され
ている。
【0004】次に、図6及び図7に示す多段真空ポンプ
用回転体の製作方法について説明する。先ず、回転軸3
1の加工を行い、次にロータ32単品の幅加工及びキー
溝の粗加工を行う。次に回転軸31に各ロータ32をキ
ー33によって取付けた後に、これらロータ32及び回
転軸31を一体に加工する。そして各ロータの間隔を調
整する。すなわち、各ロータ32を回転軸31から取外
し、その後、再び回転軸31にキー33を介してロータ
32を取付ける。この時、各ロータ間の間隔はスリーブ
34及びシム35によって調整される。このロータ間の
間隔の調整は、運転時における軸方向の熱変形を考慮し
て最適位置になるようにシムによって調整され、運転に
より真空ポンプ内の温度が上昇した時に、ロータと各部
屋の側壁とが最適のクリアランスになるように設定され
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の多段真空ポンプ用回転体においては、回転軸に
ロータを嵌合するとともに、各ロータ間にスリーブ及び
シムを介挿することによってロータの位置調整を行って
いるために、回転軸とロータとの嵌合部の遊びを避ける
ことが出来ず、ロータが若干倒れ込むという問題点があ
った。すなわち、ロータの回転軸方向の端面が回転軸に
対して直交しないでやや傾斜するという問題点があり、
この傾斜のためにロータの修正加工を行わなければなら
ず、その結果ロータとケーシング間のクリアランスが大
きくなり、前記クリアランスを通ってガスの逆流が多く
発生し、真空ポンプの性能が低下するという問題点があ
った。前述したロータの倒れは、回転体を構成している
各部品(ロータ、スリーブ、シム等)を別個に加工し、
これを組立時に積層していたため、各部品には公差があ
り、組付け時その公差が積み重なって、誤差が生ずるこ
とも一因となっていた。
【0006】また、前述したように各ロータ間の間隔を
シムを介挿することによって調整していたため、このロ
ータの最適位置の調整作業が極めて煩雑であるという問
題点があった。
【0007】さらに、ロータにはキー溝が形成されこの
キー溝にキーが嵌合されることによってロータと回転軸
とが一体化されているため、キー溝の部位においてキー
が挿入されていない箇所は、一種の空間Sになっている
ので、回転体の動的釣合いがとれず、回転体のアンバラ
ンスが生じるという問題点があった。
【0008】本発明は前述した点に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、一体の素材から回転軸と複数
のロータとを形成することによって、各ロータの倒れを
防ぐとともに、各ロータの位置調整をなくすことがで
き、真空ポンプの排気性能を向上させることができる多
段真空ポンプ用回転体及びその製造方法を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明の多段真空ポンプ用回転体は、回転軸とこ
の回転軸の軸方向に沿って配置された複数のロータとを
備えた多段真空ポンプ用回転体において、一体の素材か
ら前記回転軸と前記ロータとを形成したことを特徴とす
るものである。
【0010】また、本発明の多段真空ポンプ用回転体の
製造方法は、回転軸を形成すべき軸材を、ロータを形成
すべきロータ材料で鋳ぐるむことにより一体の素材を形
成し、この一体の素材を加工することにより回転軸とこ
の回転軸の軸方向に沿って配置された複数のロータとを
形成したことを特徴とするものである。
【0011】
【作用】前述した構成からなる本発明の多段真空ポンプ
用回転体によれば、回転軸とこの回転軸の軸方向に沿っ
て配置された複数のロータとを一体の素材から形成した
ため、各ロータの倒れが生ずることがなく、また各ロー
タの軸方向の位置調整をする必要もない。そのため、ロ
ータの精度が良くなり、ロータと各部屋との間に生ずる
クリアランスが小さい回転体を製作することができ、こ
のクリアランスを通ってのガスの逆流を最小限にするこ
とができ、真空ポンプの排気性能を向上させることがで
きる。またキー溝をなくすことができるため、ロータと
回転軸との間に空間が形成されることがなく、回転体の
アンバランスを減らすことができる。しかも、本発明の
回転体によれば、スリーブをなくすことができるため
に、回転軸をスリーブの外形部のところまで太くするこ
とができ、回転軸の剛性を増すことができる。また本発
明の多段真空ポンプ用回転体の製造方法によれば、ロー
タの回転軸の軸方向における位置調整をする必要がない
ため、ロータの組立調整の工程が極めて簡単になり、し
かも部品点数をも減少させることができ、製造コストの
低減につながる。
【0012】
【実施例】以下、本発明に係る多段真空ポンプ用回転体
及びその製造方法について図1乃至図5を参照して説明
する。
【0013】図1は、本発明に係る多段真空ポンプ用回
転体を備えた多段真空ポンプの全体構成を示す断面図で
あり、図2は図1のII−II線に沿った断面図である。
【0014】図1及び図2において、符号1はケーシン
グであり、このケーシング1内に一対の回転体2,2が
配設されている。回転体2は、回転軸3とこの回転軸3
の軸方向に沿って配置された複数のロータ4とを備えて
いる。回転体2はその一端において軸受5によって回転
支承されるとともに、その他端において軸受6によって
回転支承されており、一方の回転体2はモータ7に接続
されている。そして、一方の回転体2から他方の回転体
2へは、回転軸3の軸端に固定された歯車8(図1にお
いては、一方の歯車のみ示す)によって動力が伝達さ
れ、一対の回転体2,2は互いに逆方向に回転し、僅か
な隙間を持って相対向するロータ4,4が互いに逆方向
へ回転して、吸入排気が行われるようになっている。
【0015】また、前記軸受5は軸受ケース10内に収
容され、軸受6及び歯車8は軸受ケース11内に収容さ
れている。そして、各軸受5,6及び歯車8は軸受ケー
ス10,11内の潤滑油によって油潤滑がされるように
なっている。
【0016】回転体2の詳細構造を、図3及び図4に示
す。図3は回転体2の正面図、図4は回転体2の側面図
である。本実施例においては、回転体2の回転軸3と複
数のロータ4とは一体に形成されている。
【0017】次に、図3及び図4に示す回転体の製造方
法について図5を参照して説明する。
【0018】先ず、回転軸3を形成すべき軸材21を用
意する。この軸材21は図5(a)に示されるように、
その中央部がやや細径に形成されている。次に、この軸
材21をロータ4を形成すべきロータ材料22で鋳ぐる
むことにより、一体の素材23を形成する(図5(b)
参照)。
【0019】次に、図5(c)に示されるように、一体
の素材23に旋削加工を施し、回転軸3及びロータ4を
粗加工する。次に、図5(d)に示されるように、研削
工具25等を使用した研削加工によってロータ4の外周
4aを最終加工する。そして、最後に図5(e)に示さ
れるようにロータ4の端面4bの最終加工を旋削によっ
て行い、一体の素材23から、回転軸3及び複数のロー
タ4を備えた回転体2が製作される。
【0020】このように製作した回転体2を、図1に示
すようにケーシング1内に配設するだけで、シムによる
ロータの最適位置の調整やロータの倒れを修正するため
の修正加工をなくすことができる。
【0021】上述した実施例においては、一体型の回転
体の素材として、軸材をロータ材料で鋳ぐるんだものを
説明したが、この一体素材としては一体軸、鍛造品によ
るもの、一体鋳造品によるもの等、種々の素材が適用可
能であり、そしてこの一体素材から回転軸及び複数のロ
ータを備えた回転体を製作することができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明の多段真空ポ
ンプ用回転体によれば、回転軸とこの回転軸の軸方向に
沿って配置された複数のロータとを一体の素材から形成
したため、各ロータの倒れが生ずることがなく、また各
ロータの軸方向の位置調整をする必要もない。そのた
め、ロータの精度が良くなり、ロータと各部屋との間に
生ずるクリアランスが小さい回転体を製作することがで
き、このクリアランスを通ってのガスの逆流を最小限に
することができ、真空ポンプの性能を向上させることが
できる。またキー溝をなくすことができるため、ロータ
と回転軸との間に空間が形成されることがなく、回転体
のアンバランスを減らすことができる。しかも、本発明
の回転体によれば、スリーブをなくすことができるため
に、回転軸をスリーブの外形部のところまで太くするこ
とができ、回転軸の剛性を増すことができる。
【0023】また本発明の多段真空ポンプ用回転体の製
造方法によれば、ロータの回転軸の軸方向における位置
調整をする必要がないため、ロータの組立調整の工程が
極めて簡単になり、しかも部品点数をも減少させること
ができ、製造コストの低減につながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る多段真空ポンプ用回転体を備えた
真空ポンプの全体構成を示す断面図。
【図2】図1のII−II線に沿った断面図。
【図3】本発明に係る多段真空ポンプ用回転体の一実施
例を示す正面図。
【図4】本発明に係る多段真空ポンプ用回転体の側面
図。
【図5】本発明に係る多段真空ポンプ用回転体の製造方
法の一実施例を示す説明図。
【図6】従来の多段真空ポンプ用回転体を示す断面図。
【図7】従来の多段真空ポンプ用回転体の側面図。
【符号の説明】 1 ケーシング 2 回転体 3 回転軸 4 ロータ 5,6 軸受 7 モータ 8 歯車 10,11 軸受ケース 21 軸材 22 ロータ材料 23 一体の素材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼井 克明 神奈川県藤沢市本藤沢4丁目2番1号 株 式会社荏原総合研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸とこの回転軸の軸方向に沿って配
    置された複数のロータとを備えた多段真空ポンプ用回転
    体において、一体の素材から前記回転軸と前記複数のロ
    ータとを形成したことを特徴とする多段真空ポンプ用回
    転体。
  2. 【請求項2】 前記一体の素材は、前記回転軸を形成す
    べき軸材を、前記ロータを形成すべきロータ材料で鋳ぐ
    るむことにより形成したことを特徴とする請求項1記載
    の多段真空ポンプ用回転体。
  3. 【請求項3】 回転軸を形成すべき軸材を、ロータを形
    成すべきロータ材料で鋳ぐるむことにより一体の素材を
    形成し、この一体の素材を加工することにより回転軸と
    この回転軸の軸方向に沿って配置された複数のロータと
    を形成したことを特徴とする多段真空ポンプ用回転体の
    製造方法。
JP3254689A 1991-09-05 1991-09-05 多段真空ポンプ用回転体及びその製造方法 Pending JPH05118291A (ja)

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JP3254689A JPH05118291A (ja) 1991-09-05 1991-09-05 多段真空ポンプ用回転体及びその製造方法

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JP3254689A JPH05118291A (ja) 1991-09-05 1991-09-05 多段真空ポンプ用回転体及びその製造方法

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JPH05118291A true JPH05118291A (ja) 1993-05-14

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001519528A (ja) * 1997-10-06 2001-10-23 パシフィック サイエンティフィック インストゥールメンツ カンパニー 粒子カウンタのためのマルチローブ形ポンプ
CN106014995A (zh) * 2016-07-08 2016-10-12 江阴华西节能技术有限公司 多级干式罗茨真空泵
WO2018134600A1 (en) * 2017-01-20 2018-07-26 Edwards Limited Multi-stage vacuum booster pump rotor

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