JPH0444119B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば真空装置、真空包装、半導体
製造プロセス等に用いるスクリユ式の、特にガス
吸引部分に潤滑油を注入しないオイルフリースク
リユ式真空ポンプに関するものである。

（従来の技術） 従来、第９図に示すオイルフリースクリユ式真
空ポンプが公知であり、両側を軸受１，２により
回転可能に支持した、互いに噛み合う雌雄一対の
スクリユロータ（以下、ロータという。）３をケ
ーシング４内の、一方が吸込口５に、他方が吐出
口６に開口したロータ室内に収納してある。ま
た、両ロータ３の吸込口５側の各軸端部には同期
歯車７が取付てあり、両歯車を互いに噛み合わさ
せるとともに、この歯車のうち一方を駆動軸８に
取付けた増速歯車９に噛み合わさせてある。

そして、駆動軸８の回転を増速して同期歯車７
に伝え、同期歯車７により両ロータ３を互いに接
触させることなく、僅かな〓間を保ちつつ、反対
方向に同期回転させて、吸込口５から吸込んだガ
スを昇圧させた後、吐出口６へ吐出するようにな
つている。

（発明が解決しようとする問題点） 一般的に、真空ポンプの性能を示す数値の中で
最も重要なものは到着真空度である。この到着真
空度は上記第６図の例で言えば、吸込口５側の開
口部を完全に塞いで、上記真空ポンプを作動させ
た場合に、最終的に到達し得る真空度をいう。

ところが、上記構成からなる真空ポンプでは、
各歯車、軸受は潤滑油により潤滑され、潤滑油は
空気を伴う一方、吸込口５の部分が真空状態であ
るのに対して、吐出口６および歯車室１２内は大
気圧状態にある。

このため、ポンプを作動させて吸込口５側の圧
力が低下してくるとともに、破線による矢印ａで
示すように吸込口５側の軸封部１３から空気の漏
れと、同じく矢印ｂで示すようにロータ歯計間の
吐出口６側から吸込口５側への空気の漏れ返りが
増大する傾向にあり、この結果、到達真空度は悪
くなる。特に、吸込口５の部分が10^-2〜
10^-3Torrの真空状態になると、大気圧
（760Torr）の空気が漏れ込むと、吸込状態で約
10⁵〜10⁶倍の体積にまで膨張する。このため、ロ
ータ側で吸引しても吸引しきれなくなり、到達真
空度を低下させるという問題がある。

本発明は、上記２種類の空気洩れのうちの軸封
部１３からの空気漏れを無くすことを目的とする
ものである。

（問題点を解決するための手段） 上記従来の問題点を解決するために、本発明
は、適宜軸受を介して回転可能に支持した互いに
噛み合う雌雄一対のスクリユロータを、一方が吸
込口に、他方が吐出口に開口したロータ室内に収
納したオイルフリースクリユ式真空ポンプにおい
て、上記両ロータを吐出口側のロータ軸にて駆動
可能に支持するとともに、吸込口側の軸受を吸込
流路中に設け、かつ吸込口側の両ロータ軸の軸受
の潤滑剤を所望の到達真空度より低い蒸気圧のグ
リースとして形成した。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を図面にしたがつて説
明する。

第１図、第２図は、本発明の第１実施例に係る
オイルフリースクリユ式真空ポンプを示す。

この真空ポンプは、上記同様両側を軸受１，２
により回転可能に支持した互いに噛み合う雌雄一
対のロータ３を、ケーシング４内の、一方が吸込
口５に、他方が吐出口６に開口したロータ室内に
収納してある。

しかし、本実施例では両ロータ３の吐出口６側
の各軸端部に同期歯車７を取付け、両歯車を噛み
合わさせるとともに、そのうちの一方を駆動軸８
に取付けた増速歯車９に噛み合わされて、両ロー
タ３を吐出側駆動として形成してある。このよう
に、空気洩れを招く外部からロータ３の軸への駆
動力導入部分を吐出口６側に設けることにより、
吸込口５側の軸受１の部分には大気に通じる〓間
を完全に無くす構造となつている。

また、本実施例では、吸込口５側の両ロータ軸
の軸受１には、潤滑用として所望の到達真空度よ
り低い蒸気圧、例えば到達真空度を10^-3Torrに
したい場合には、これより低い蒸気圧のグリース
１０を封入するとともに、軸受１を吸込流路１１
中に設けて、この周囲の空気流により、軸受１部
分、すなわちグリース１０を冷却してグリース１
０の劣化防止を図つている。

そして、このように吸込口５側の軸受１の潤滑
剤として、定位置で長時間一定形状を保持できる
グリース１０を用いることにより空気漏れが生じ
ないようにしてある。すなわち、液体であるゆえ
に絶えず流動させた状態で使用し、外部から供給
する必要があり、このため空気を伴い易い潤滑油
の使用を一切無くしてある。

なお、吐出口６側の軸受２、同期歯車７、増速
歯車９は、例えば歯車室１２の下部に溜めた潤滑
油を適宜方法により上方に導き、吹き掛けること
により潤滑され、通常、この潤滑油には空気が混
入している。しかし、吐出口６、歯車室１２のい
ずれも大気圧状態にあるので、潤滑油に混入した
空気が軸受２を通つて反対速へ漏れ出してゆくこ
とは問題にはならない。

第３図は、本発明の第２実施例を示し、吐出側
駆動にした点および吸込口側軸受部を上記所定の
グリース封入とした点については第１実施例と共
通で、互いに対応する部分には同一番号を付して
説明を省略する（以下の各実施例においても同様
に重複説明は省略する。）。

しかし、第１実施例と異なり本実施例ではロー
タ３を立方向に配置し、歯車を介さずに直接ロー
タ軸１６を下方に配置した高周波フランジモータ
（高周波電圧を印加して回転させるモータをい
う。）１７の出力軸１８に直結した立形構造にす
るとともに、モータケーシング１９を油タンクと
しても兼用し、その下部に潤滑油を溜めるように
形成してある。すなわち、破線による矢印ｃで示
すように、ロータ軸１６の軸受２の部分に供給し
た潤滑油をモータ１７のロータとステータの間か
らおよびステータに貫通した孔から下方の油溜め
部分へ導き、モータ１７を冷却の行うようにして
ある。

また、ロータ軸１６とモータ１７の出力軸１８
との間に一切歯車を介在させていないこと、およ
び立形としてモータケーシング１９を油タンクと
して兼用したことにより装置全体を小形化してあ
る。

なお、第３図中２０，２１はポンプ本体用、モ
ータ用水冷ジヤケツトを示す。

第４図は、本発明の第３実施例を示し、第２実
施例とは、ロータ軸１６とモータ１７の出力軸１
８との結合部および出力軸１８の支持部が異なる
点を除き、他は実質的に同一である。

すなわち、この第３実施例では、一方のロータ
軸１６に軸側スプライン２４と出力軸１８にボス
側スプライン２５を形成して両者を嵌合させ、互
いに軸方向の動きを拘束することなく、一体回転
可能に形成してある。また、出力軸１８はロータ
軸１６と軸方向すなわち立方向に自由に分離でき
る状態にしてあるので、モータ１７側にて独自に
軸受２６，２７を設けて出力軸１８を定位置にて
回転可能に支持してある。

このように、ロータ軸１６と出力軸１８とをス
プライン嵌合させて、自由に分離可能にできるよ
うにして、製造時、メインテナンス時等の取扱い
を容易にしてある。

第５図は、本発明の第４実施例を示し、第３実
施例とはロータ３およびモータ１７の方向および
油タンク部分の位置を除いて他は実質的に同一で
ある。

すなわち、この第４実施例では、ロータ３およ
びモータ１７を横方向に配置した横形構造にする
とともに、両者の中間部に油タンク３０を設けた
ものであり、油タンク３０のケーシングの両側に
ロータ３のケーシング部分およびモータ１７を取
付けて形成してある。

（発明を効果） 以上の説明より明らかなように、本発明によれ
ば、両ロータを吐出口側のロータ軸にて駆動可能
に支持するとともに、吸込口側の軸受を吸込流路
中に設け、かつ吸込口側の両ロータ軸の軸受の潤
滑剤を所望の到達真空度より低い蒸気圧のグリー
スとして形成してある。

このため、実機テストによつて確認済みである
ように、吸込口部分は外部から遮断され、特に吸
込口側の軸受軸封部からの空気の漏れ込みはなく
なり、到達真空度の向上が可能になるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るオイルフリ
ースクリユ式真空ポンプの断面図、第２図は第１
図の吸込口側軸受部分の部分拡大断面図、第３図
〜第５図は本発明の第２〜第４実施例に係るオイ
ルフリースクリユ式真空ポンプの断面図、第６図
は従来のオイルフリースクリユ式真空ポンプの断
面図である。 １，２……軸受、３……ロータ（スクリユロー
タ）、５……吸込口、６……吐出口、１０……グ
リース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 適宜軸受を介して回転可能に支持した互いに
   噛み合う雌雄一対のスクリユロータを、一方が吸
   込口に、他方が吐出口に開口したロータ室内に収
   納したオイルフリースクリユ式真空ポンプにおい
   て、上記両ロータを吐出口側のロータ軸にて駆動
   可能に支持するとともに、吸込口側の軸受を吸込
   流路中に設け、かつ吸込口側の両ロータ軸の軸受
   の潤滑剤を所望の到達真空度より低い蒸気圧のグ
   リースとしたことを特徴とするオイルフリースク
   リユ式真空ポンプ。