JPH09500942A - オイルシールされた真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、オイルシールされた真空ポンプ（１）、それも、吸込み室（８，９）と、該吸込み室（８，９）内に回転可能に配置されたロータ（３）と、吸込み室（８，９）を駆動モータ側で仕切る軸受部材（１３）と、軸受部材（１３）内の貫通孔（３５）とを有し、この軸受部材（１３）内に、ロータ（３）を駆動モータ軸（３６）に形状結合的に結合する連結部材（３７）と、軸受部材（１３）内の貫通孔（３５）に対して連結部材をシールするシールリング（５５）とが配置されている形式の真空ポンプに関するものである。この真空ポンプの製造を簡単化するため、次のように提案する。すなわち、ロータ（３）と連結部材（３７）とを、ないしは連結部材（３７）と駆動モータ軸（３６）とを、形状結合的に結合させるのに役立つ結合部を、それぞれ端面側に設けるようにし、かつまた、連結部材（３７）が、油ポンプ（４５，４６）のロータ（４６）の保持体であり、ロータ（４６）の吸込み室（４５）が、端ディスク（１３）内に形成されるようにするのである。

Description

【発明の詳細な説明】 オイルシールされた真空ポンプ 本発明は、オイルシールされた真空ポンプであって、吸込み室と、該吸込み室 内に回転可能に配置されたロータと、吸込み室の駆動モータ側の仕切りをなす軸 受部材と、軸受部材内の貫通孔とを有し、前記軸受部材内には、ロータを駆動モ ータ軸と形状結合的に結合するための連結部材と、端ディスク内の貫通孔に対し て連結部材をシールするためのシールリングとが配置されている形式のものに関 する。 この種の真空ポンプは、ドイツ連邦共和国特許第２３５４０３９号明細書によ り公知である。この公知真空ポンプに用いられている連結部材は、ポット状に構 成されている。駆動モータ軸は、連結部材の内室内へ突入し、半径方向の突起を 介して連結部材と形状結合的に結合されている。この解決策の場合、極めて小さ い公差で連結部材を製造し、駆動モータ軸ないし駆動モータの精密な定心取付け が前提とされ、この前提が満たされなければ、連結部材上の軸封リングのシール 効果や耐用年数が、連結部材の非定心回転により失われることになる。加えて、 この公知真空ポンプは、油ポンプを備えていない。油溜めから、潤滑剤を必要と する箇所（吸込み室、軸受け孔等）への油流の作用は 、真空ポンプの正常作動時に、これらの箇所の領域に負圧が形成されることに基 づいている。しかし、この吸込み効果は、真空ポンプが、約１０００ミリバール （大気圧）の吸込み圧で作動するさいには生じない。これは、例えば、排気され ねばならない排気鐘が故障したような場合である。この種の故障は、すぐに発見 されなければ、潤滑剤の欠乏により真空ポンプに重大な損傷が生じる危険がある 。 本発明の根底をなす課題は、冒頭に述べた形式のオイルシールされた真空ポン プの場合に、その連結構成部材が、端ディスク内での密封性を損なわれることな しに、より簡単に製造及び組付けが可能になるようにすることにある。加えて、 真空ポンプが、安価に製造可能な油ポンプを備えられるようにすることも、課題 である。 この課題は、請求の範囲各項に記載の特徴を有する手段により解決された。 本発明による構成の連結部材は、公知の機能（連結、軸シールリングに対する 接触面）に加えて、油ポンプのロータの支持体及び駆動部材の機能を有している 。これにより、製造すべき個別部材数は少なくなる。加えて、連結部材自体の製 造がより簡単になる。なぜなら、中心の盲孔がもはや不要だからである。連結部 材の精密な定心回転は、それぞれ端面側に形状結合的な、ロータないし駆動モー タ軸との結合部が設けられ ているため、もはやほとんど損なわれることはない。 以下で、本発明のこのほかの利点及び細部を図１〜図５について説明する。 図１は、本発明による回転翼形油回転真空ポンプの一実施例の縦断面図である 。 図２は、本発明によるロータを示した図である。 図３は、突起を有するロータの端側を示した図である。 図４は、ロータが連結部材の構成要素となっている油ポンプを示した図である 。 図５は、連結部材と形状結合的に結合されたロータを有する油ポンプを示した 図である。 図示の真空ポンプ１は、主として、ケーシング２、ロータ３、駆動モータ４の 構成部品群から成る。 ケーシング２は、ほぼポット形状を有し、このポットは、外壁５と、蓋６と、 吸込み室８，９及び軸受孔１１を有する内方部分７と、端ディスク１２と、吸込 み室８，９の端面側を閉じている軸受部材１３とを有している。軸受孔１１の軸 線は、符号１４で示してある。吸込み室８，９の軸線１５，１６は、軸線１４に 対して偏心的に位置している。外壁５と内方部分７との間には、真空ポンプの作 動中、油が部分的に充填される油室１７が設けられている。油レベルをチェック するため、蓋６には、２つの油点検用アイ１８，１９（最大レベルと最低レベル ）が備えられている。油の 充填接続管及び排出接続管は図示されていない。 内方部分７の内部には、ロータ３が配置されている。ロータ３は、さらに、図 ２及び図３にも示してある。ロータ３は、一体に構成されていて、端面側に配置 された２つの可動部分２１，２２と、これら可動部分２１，２２間に位置する軸 受区分２３とを有している。軸受区分２３と可動部分２１，２２とは、直径が等 しい。可動部分２１，２２には、スライダ２７，２８用のスリット２５，２６が 設けられている。これらのスリット２５，２６は、ロータの所属端面側から切削 されるので、簡単に正確なスリット寸法が得られる。軸受区分２３は、可動部分 ２１，２２の間に位置している。ロータ３の支承部は、軸受区分２３と軸受孔１ １だけである。この支承部は、ロータの揺動を防止するためには、軸方向で十分 な長さを有していなければならない。この支承部の長さは、有利には、次のよう に選定する。すなわち、ロータ３の最大可能な傾斜位置のさいにも依然として、 軸受の遊びによって、軸受孔１１内でロータ３が浮動するように、言い換えると 、ロータが、その両端側で同時には始動することのないように、選定する。 可動部分２２及びこの可動部分２２に所属の吸込み室９は、可動部分２１及び 吸込み室８より長く構成されている。可動部分２２及び吸込み室９は高真空段を 形成している。真空ポンプの作動中、高真空段９，２ ２の入口は吸込み接続管３０と接続される。また、高真空段９，２２の出口と前 真空段８，２１の入口とは、吸込み室８，９の軸線１５，１６と平行な軸線３２ を有するケーシング孔３１を介して接続される。前真空段８，２１の出口は、油 溜め２０を有する油室１７に開口している。油含有気体は、油室１７で鎮静化し 、出口接続管３３を通って真空ポンプ１から出る。見やすくするため、両ポンプ 段の出入口開口は、図１には示されていない。ポンプのケーシング２も、有利に は、同じく出来るだけ少数部分で構成される。少なくとも、両吸込み室８，９と 油室１７を取囲む壁部５，７は、一体に構成されると望ましい。 軸受部材１３には、軸受孔１１の軸線１４と同軸的に、ロータ駆動部材用の貫 通孔３５が設けられている。この駆動部材は、直接に駆動モータ４の軸３６であ ってよい。図１に示した実施例では、駆動モータ軸３６の自由端面側とロータ３ との間に、連結部材３７が配置されている。ロータ３と連結部材３７との結合及 び連結部材３７と駆動モータ軸３６との結合は、突起と対応切欠きとを介して形 状結合的に行われる。図示の実施例の場合、ロータ３の、連結部材３７に面した 端面には縦長の切欠き３８が設けられている。この切欠き３８は、スライダのス リット２６に対して直角に延びている（図２も参照）。連結部材３７の縦長の突 起３９は切欠き３８に係合する。連結部材３７の突起 ３９には、スライダ２８を取囲む切欠き４１が設けられている。対応する結合部 が、縦長の切欠き４２を有する駆動モータ軸３６と、対応突起４３を有する連結 部材３７との間に形成されている。 切欠き３８，４２と突起３９，４３とは、逆であってもよい。図３に示した別 の解決策の場合には、ロータ３の駆動側端面に、直径の減じた付加部４４が設け られている。これによって、スライダ２８が占めるスペースのほかに、連結部材 ３７又は駆動モータ軸３６の縦長の突起が係合し得るスリットが得られる。 多くの、特に比較的大型の２段真空ポンプの場合、高真空段９，２２は、前真 空段より吸込み能力が大でなければならない。このために、可動部分の直径が同 一の場合には、高真空段の軸方向長さを前真空段のそれよりも長くし、例えば少 なくとも２倍にする必要がある。高真空段を駆動側に配置することにより、短い 前真空段のみを浮動式に支承し、相対的に長い高真空段のほうは、連結部材３７ に、ないし連結部材が存在しない場合には、駆動モータ軸３６に、支承できると いう利点が得られる。 図１の真空ポンプは、更に、油ポンプを備えている。この油ポンプは、軸受部 材１３内へ駆動側から凹所形成された吸込み室４５と、この吸込み室４５内部の 回転偏心体４６とから成っている。回転偏心体４６には、コイルばね４８の圧力 を受けているロックスライ ダ４７が接触している。 油ポンプ４５，４６の入口は、孔５１を介して油溜め２０と接続されている。 油を必要とする真空ポンプ１のあらゆる箇所が、油ポンプ４５，４６の出口と接 続されている。例として、孔５１′を示してある。この孔５１′は、軸受区分１ １における横孔５１′′を介して真空ポンプ１の内方部分７に開口し、そこの支 承部に潤滑油を供給する。 図１の実施例の場合、油ポンプの偏心体４６は、連結部材３７の構成部分であ る。偏心体４６は、固定的に、もしくは形状結合的に−突起４２上に軸方向に移 動可能に配置されて一連結部材３７と結合されている。全体的に見て、この解決 策によれば、駆動モータ軸３６を別個に真空ポンプ側で支承せずに済ますことが できる。この機能は、軸受部材１３と、場合によっては設けられる連結部材とが 引受けている。加えて、駆動モータ軸３６の、図示されている端面の領域で、図 示されていないほうの端面領域の軸受に対する作用力を発生させることもできる 。この目的のため、図示の端面には、圧縮ばね５０が内部に配置された中心盲孔 ４９が設けられている。この圧縮ばね５０は、連結部材３７の突起４３と、盲孔 ４９の底部とに支えられており、互いに反対方向の力を、駆動モータ軸３６（図 示されていない軸受に対する作用力）と、連結部材３７とに作用させる。特に、 軸方向に移動可能な偏心体 ４６の場合、これらの力は、ロータ３にも作用し、ロータ３の前真空段側の端面 が、端ディスク１２に対して押圧される。この力は、遊びによるロータ端面と端 ディスク１２との間隙を低減するので、圧縮能力が著しく改善され、ひいては圧 力限界に好影響が及ぼされる。前真空段領域での密封性の点でのこの利点は、存 在する公差とは無関係に得られるので、製造費を特に増額せずに達成できる。 連結部材３７は、加えて、シールリング５５の接触面を形成している。シール リング５５は、軸受部材１３の、吸込み室９側に設けられた環状切欠き５６内に 配置されている。ロータ３が、直接に駆動モータ軸３６と連結されている場合、 軸受部材１３には、駆動モータ側に、シールリング用のもう１つの切欠きを設け ておくことができる。軸受部材１３は、更に、真空ポンプ１を軸受部材１３にね じ止めした基部５７を介して支える機能を有している。 油ポンプ４５，４６を有する図示の実施例の場合、軸受部材１３には、駆動モ ータ４に面する側に円形の切欠き５８が設けられている。この切欠き５８内には 、ディスク５９が配置されている。ディスク５９は、駆動モータ４のケーシング ６１により所定位置に保持される。ディスク５９には、中心に貫通孔６２が設け られており、この貫通孔６２には、駆動モータ軸３６が貫通している。駆動モー タ軸３６は、第２の軸シー ルリング６３の接触面を形成している。軸シールリング６３は、ディスク５９の 駆動側切欠き６４内に配置されている。加えて、ディスク５９は、油ポンプ４５ ，４６の吸込み室４５の仕切をも形成している。更に、ディスク５９は、単独で 、又は軸受部材１３と共に、同じく、駆動モータ軸３６の、真空ポンプ側の唯一 の軸受部を形成することもできる。 図４は、端ディスク１３を油ポンプ４５，４６の高さのところで断面した図で ある。ロータ４６は、連結部材３７の軸線に対して偏心的に配置され、吸込み室 ４５内で回転する。ロータ４６と連結部材３７とは、一体に構成されている。ロ ータ４６に接触しているロックスライダ４７は、孔５１と接続された吸上げスペ ースを決定する。導管５１′油ポンプの出口を有している。 図５は、連結部材３７を３つの異なる方向から見た図である。この場合、ロー タ４６は、別個の構成部分を形成している。ロータ４６は、突起４３に適合した 縦長の貫通孔６５を有していて、この貫通孔６５を介して連結部材３７と形状結 合的に結合されている。突起４３は、ロータ４６の軸方向厚だけ長く構成され、 ロータの連行体を形成している。これにより、一連の公差が解消される。言い換 えると、ロータ４６の回転に影響する公差の補償を改善することができる。加え て、偏心体４６によって、ロータ３に対するばね５０ （図１）の作用や、端ディスク１２とロータ３との間隙の望ましい低減が妨害さ れようなことはない。 図５のロータ４６は、図４のロータ４６とは、前者が楕円形（２つのコーナー を有する多角形）である点で異なっている。楕円形ロータの場合、油ポンプには 、駆動モータ軸３６の１回転毎に２度の吸入排出過程が行われる。３つ以上のコ ーナーを有する多角形も使用可能である。 図示の実施例は、最少の数の個別部材から成っている。このことは、若干の部 材が、それぞれ複数の機能を有するようにすることによって可能になった。本発 明によるポンプは、これによって、製造が簡単になり、したがって製造費が低減 される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミュラー，ペーター ドイツ連邦共和国 Ｄ―51107 ケルン レットゲンスヴェーク 28

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1． オイルシールされた真空ポンプ（１）であって、吸込み室（８，９）と 、該吸込み室（８，９）内に回転可能に配置されたロータ（３）と、吸込み室（ ８，９）の駆動側の仕切りをなす軸受部材（１３）と、軸受部材（１３）内の貫 通孔（３５）とを有し、前記軸受部材（１３）内に、ロータ（３）を駆動モータ （４）の軸（３６）と形状結合的に結合するための連結部材（３７）と、軸受部 材（１３）内の貫通孔（３５）に対して連結部材をシールするためのシールリン グ（５５）とが配置されている形式のものにおいて、ロータ（３）と連結部材（ ３７）とを、ないしは連結部材（３７）と駆動モータ軸（３６）とを、形状結合 的に結合するのに役立つ結合部が、それぞれ端面側に設けられており、かつまた 連結部材（３７）が、油ポンプ（４５，４６）のロータ（４６）の保持体であり 、また、ロータ（４６）の吸込み室（４５）が端ディスク（１３）内に形成され ていることを特徴とする、オイルシールされた真空ポンプ。 2． 連結部材（３７）と、油ポンプ（４５，４６）のロータ（４６）とが、 一体に構成されている、請求項１記載の真空ポンプ。 3． 連結部材（３７）と、油ポンプ（４５，４６）のロータ（４６）とが別 個の構成部材であり、これら の構成部材が、真空ポンプの作動中、互いに形状結合的に結合されている、請求 項１記載の真空ポンプ。 4． 連結部材（３７）と、ロータ（３）又は駆動モータ軸（３６）との形状 結合的な結合により、同時に、連結部材（３７）とロータ（４６）とが形状結合 的に結合される、請求項３記載の真空ポンプ。 5． 油ポンプ（４５，４６）が駆動モータ側に配置され、連結部材（３７） が突起（４３）を有しており、この突起（４３）が、油ポンプ（４５，４６）の ロータ（４６）及び駆動モータ軸（３６）と形状結合的に結合されている、請求 項４記載の真空ポンプ。 6． ロータ（３）の端面に、連結部材（３７）の突起（３９）が係合する切 欠き（３８）が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の真空 ポンプ。 7． 切欠き（３８）が縦長に形成され、ロータ（３）内のスライダスリット （２６）に対してほぼ直角に延び、スリット（２６）と交差しており、かつまた 、この切欠き（３８）に対応する寸法を有する、連結部材（３７）の突起（３９ ）が、スライダ（２８）を取囲む切欠き（４１）を有している、請求項６記載の 真空ポンプ。 8． ロータ（３）の端面に、連結部材（３７）との形状結合的な結合のため の突出部（４４）が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の 真 空ポンプ。 9． 油ポンプ（４５，４６）の入口（５１）が、孔（５１）を介して真空ポ ンプの油溜め（２０）と接続されている、請求項１から８までのいずれか１項記 載の真空ポンプ。 10．駆動モータ側に、油ポンプ（４５，４６）の吸込み室（４５）を仕切るデ ィスク（５９）が備えられ、このディスク（５９）の、駆動モータ軸（３６）用 貫通孔（６２）には、第２の軸シールリング（６３）用の切欠き（６４）が形成 されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の真空ポンプ。 11．端ディスク（１３）が、ディスク（５９）用の切欠き（５８）を有し、前 記ディスク（５９）が、駆動モータ（４）のケーシング（６１）により、作動位 置に保持される、請求項１０記載の真空ポンプ。 12．ロータ（３）と駆動モータ軸（３６）との間に、ばね（５０）が配置され ていて、該ばね（５０）が、ロータ（３）と駆動モータ軸（３６）とに対して、 軸方向の力を加える、請求項１から１１までのいずれか１項記載の真空ポンプ。 13．ばね（５０）が、連結部材（３７）と駆動モータ軸（３６）との間に配置 されている、請求項１２記載の真空ポンプ。 14．ばね（５０）が、連結部材（３７）の突起（４３）と、駆動モータ軸（３ ６）の端面側盲孔（４９） 内とに支持されている、請求項５又は１３記載の真空ポンプ。