JPH09500703A - ２段式の回転翼形油回転真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、回転翼形油回転真空ポンプ（１）であって、高真空段（９，２２）と、前真空段（８，２１）と、ほぼ円筒状のロータ（３）とが設けられており、該ロータ（３）が支承区分（２３）と可動子区分（２１，２２）とを有しており、しかも２つの可動子区分（２１，２２）の間に１つの支承区分（２３）が設けられていて、可動子区分（２１，２２）が回転翼スリット（２５，２６）を備えており、さらにほぼポット形のハウジング（２）が設けられており、該ハウジング（２）内にポンプ室（８，９）が設けられており、該ハウジング（２）の底部分が、ロータ駆動装置のための貫通部（３５）を備えた支承部材（１３）として形成されている形式のものにおいて、簡単な製造を可能にする目的で、運転能力のあるロータ（３）が一体に形成されており、該ロータ（３）の両可動子区分（２１，２２）が端面側に配置されており、両可動子区分（２１，２２）の間に配置された支承区分（２３）が、唯一つの支承区分であり、両回転翼スリット（２５，２６）がその各端面側から開いているようにした。

Description

【発明の詳細な説明】 ２段式の回転翼形油回転真空ポンプ 本発明は、回転翼形油回転真空ポンプであって、高真空段と、前真空段と、ほ ぼ円筒状のロータとが設けられており、該ロータが支承区分と可動子区分とを有 しており、しかも２つの可動子区分の間に１つの支承区分が設けられていて、可 動子区分が回転翼スリットを備えており、さらにほぼポット形のハウジングが設 けられており、該ハウジングがポンプ室を取り囲んでおり、該ハウジングの底部 分が、ロータ駆動装置のための貫通部を備えた支承部材として形成されている形 式のものに関する。 高真空ポンプでは、ガス圧送を生ぜしめる個々の構成部分の、極めて精密な製 造が必要となる。たとえば回転翼形油回転真空ポンプにおいて、回転翼と、ロー タに設けられた所属の回転翼スリットとの間のギャップ、可動子装置の範囲にお けるギャップまたは２段式の回転翼形油回転真空ポンプにおいて高真空段と前真 空段との間のシール範囲におけるギャップが大き過ぎると、所望の圧送方向とは 逆の方向の流れ（逆流）が生じてしまい、このような逆流はポンプ特性（吸込能 力、圧縮、到達圧力特性等）を著しく損なってしまう。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３５４０３９号 明細書（第３図）に基づき、このような形式の２段式の回転翼形油回転真空ポン プが公知である。各可動子区分の間に配置された支承区分に並んで、ロータはそ の両端面のうちの一方の端面に（前真空段の側）、さらに別の支承区分を有して いる。それゆえに両回転翼スリットは他方の端面側（高真空側）からロータにフ ライス加工されなければならない。この公知の構成の欠点は、このために比較的 大きな半径（両回転翼の長さと、真ん中の支承区分の長さとからの総和よりも大 きい）を有するフライスディスクが使用されなければならない点にある。さらに 、回転翼スリットのフライス加工後に、ロータを運転可能な状態に形成する目的 で、真ん中の支承区分の高さで再び充填材が挿入されなければならない。これに よって、真空ポンプの両段の互いに密な分離が確保されている。このようなロー タの製造は手間がかかる。回転翼スリットのフライス加工は、比較的大きな直径 を有するフライスディスクを使用しなければならない必要性に基づき、限定され た製造誤差でしか可能でない。 本発明の課題は、冒頭で述べた形式の２段式の回転翼形油回転真空ポンプを改 良して、一層簡単でかつ一層高い精度で製造することのできる回転翼形油回転真 空ポンプを提供することである。 この課題は本発明によれば請求項１の特徴部に記載の構成により解決される。 ロータの両端面のうちの一 方の端面に第２の支承区分を設けることはもはや必要でなくなることに基づき、 各回転翼スリットはその所属の端面側からロータシリンダにフライス加工するこ とができる。あとから再び充填されなければならないスリット区分の製造は、も はや必要とならない。従来の方法に比べて、著しく小さな半径を有するフライス ディスクを使用することができ、ひいてはスリット寸法の著しく小さな製造誤差 を得ることができる。これによって、ポンプ特性が改善されるだけではなく、回 転翼の組付けも一層簡単となる。なぜならば、両スリットがその各端面側から接 近可能となるからである。 本発明の別の利点および詳細を第１図〜第６図につき説明する。 ―第１図は、本発明による回転翼形油回転真空ポンプの１実施例を示す縦断面図 であり、 ―第２図は、本発明によるロータを示しており、 ―第３図は、突起を備えたロータの高真空側の端面を示しており、 ―第４図は、突起を備えたロータの前真空側の端面を示しており、 ―第５図は、本発明による回転翼形油回転真空ポンプの別の実施例を示す縦断面 図であり、 ―第６図は、本発明によるロータのさらに別の実施例を示している。 図示の回転翼形油回転真空ポンプ１は主としてハウ ジング２とロータ３と駆動モータ４とから成る構成群を有している。 ハウジング２はほぼポットの形状を有していて、外側の壁５と、カバー６と、 ポンプ室８，９と支承孔１１とを備えた内側部分７と、端板１２と、支承部材１ ３とを備えている。この端板１２と支承部材１３とはポンプ室８，９を端面側で 閉鎖している。支承孔１１の軸線は符号１４で示されている。この軸線１４に対 して偏心的にポンプ室８，９の軸線１５，１６が位置している。外側の壁５と内 側部分７との間には、オイル室１７が設けられており、このオイル室１７はポン プの運転時に部分的にオイルで充填されている。オイル充填面高さをコントロー ルするためには、カバー６に２つのオイルアイ１８，１９（最大オイル充填面高 さ、最小オイル充填面高さ）が設けられている。オイル充填管片およびオイル排 出管片は図示していない。 内側部分７の内部には、ロータ３が配置されている。このロータ３は第２図お よび第３図にも示されている。このロータ３は一体に形成されていて、端面側に 配置された２つの可動子区分２１，２２と、両可動子区分２１，２２の間に配置 された支承区分２３とを有している。支承区分２３と可動子区分２１，２２とは 同じ直径を有している。可動子区分２１，２２は回転翼２７，２８のためのスリ ット２５，２６を備えている。このスリット２５，２６はそれぞれロータ３の所 属の 端面側からフライス加工されているので、正確なスリット寸法を簡単に達成する ことができる。支承区分２３は両可動子区分２１，２２の間に位置している。支 承区分２３と支承孔１１とはロータの唯一つの支承部を形成している。この支承 部は、ロータの揺動を回避するために十分な軸方向長さを有していなければなら ない。この支承部の長さは、支承孔１１内での支承遊びに基づくロータ３の最大 可能な傾斜位置においてロータ３が相変わらず浮動するように、つまりロータ３ がその両端面で同時に接触回転しないように設定されていると有利である。 可動子区分２２と、この可動子区分２２に所属のポンプ室９とは、ポンプ室８ を備えた可動子区分２１よりも長尺に形成されている。可動子区分２２とポンプ 室９とは高真空段を形成している。運転時では、高真空段９，２２の入口は吸込 管片３０に接続される。高真空段９，２２の出口と、前真空段８，２１の入口と は軸線３２を有するハウジング孔３１を介して互いに接続されている。この軸線 ３２はポンプ室８，９の軸線１５，１６に対して平行に延びている。前真空段８ ，２１の出口はオイル室１７に開口している。このオイル室１７はオイル溜め２ ０を有している。この場所では、オイル含有のガスが鎮静して、流出管片３３を 通じて回転翼形油回転真空ポンプ１から流出する。図面を見易くする目的で、両 ポンプ段の流入開口および 流出開口は第１図に図示していない。回転翼形油回転真空ポンプ１のハウジング ２は同じくできるだけ少数の構成部分から構成されていると有利である。少なく とも、両ポンプ室８，９とオイル室１７とを取り囲む壁区分、つまり外側の壁５ と内側部分７とは一体に形成されていると望ましい。 支承孔１１の軸線１４に対して同軸的に、支承部材１３はロータ駆動装置のた めの孔３５を備えている。この支承部材は直接に駆動モータ４の駆動軸３６であ ってよい。第１図に示した実施例では、駆動軸３６の自由端面とロータ３の自由 端面との間に連結部材３７が設けられている。ロータ３と連結部材３７との連結 ならびに連結部材３７と駆動軸３６との連結は、突起と、対応する切欠きとを介 して形状接続的に行なわれる。図示の実施例では、ロータ３が、連結部材３７に 面した端面に細長い切欠き３８を備えている。この切欠き３８は回転翼スリット ２６に対して直角に延びている（第２図参照）。細長い突起３９によって、連結 部材３７は切欠き３８に係合している。連結部材３７に設けられた突起３９には 切欠き４１が設けられており、この切欠き４１は回転翼２８を取り囲んでいる。 駆動軸３６に設けられた細長い切欠き４２と、連結部材３７に設けられた、対応 する突起４３との間にも、同様の結合が形成される。 切欠き３８，４２と突起３９，４３とは入れ替える こともできる。第３図には別の手段が示されており、この場合、ロータ３の駆動 装置側の端面は、直径の減径された付設部４４を備えている。これによって、回 転翼によって占められるスペースに並んでスリットが形成され、このスリットに は、連結部材３７または駆動軸３６に設けられた細長い突起を係合させることが できる。 多くの、特に比較的大型の２段式真空ポンプでは、高真空段９，２２が、前真 空段よりも大きな吸込能力を有していることが望ましい。このことを可動子区分 の同一直径において達成するためには、高真空段の軸方向の長さが前真空段の長 さよりも大きく、たとえば少なくとも２倍の大きさに形成されていなければなら ない。高真空段が駆動装置側に配置されていることに基づき、短い前真空段だけ が片持ち支承されていて、比較的長い高真空段は連結部材３７に支持されている か、もしくはこの連結部材３７が設けられていない場合には駆動軸３６に支持さ れているという利点が得られる。 第１図に示した回転翼形油回転真空ポンプ１は、さらにオイルポンプを備えて いる。このオイルポンプは、支承部材１３にモータ側から導入されたポンプ室４ ５と、このポンプ室４５内で回転する偏心体４６とから成っている。この偏心体 ４６には、遮断スライダ４７が接触しており、この遮断スライダ４７はコイルば ね ４８の押圧力を受けている。 オイルポンプ４５，４６の入口は孔５１を介してオイル溜め２０に接続されて いる。オイルを必要とする、回転翼形油回転真空ポンプ１の全ての個所はオイル ポンプ４５，４６の出口に接続されている。その１例としては、孔５１′が図示 されている。この孔５１′は横方向孔５１′′を介して、回転翼形油回転真空ポ ンプ１の内側部分７に設けられた支承区分１１に開口していて、この場所に位置 する支承部に潤滑オイルを供給する。 第１図に示した実施例では、オイルポンプの偏心体４６が連結部材３７の構成 部分である。この偏心体４６は連結部材３７に固く結合されているか、または形 状接続的に（突起４２に軸方向で移動可能に配置されて）連結部材３７に結合さ れている。全体的に上記手段は、モータの駆動軸３６をポンプ側で別個に支承す るための別個の支承部を不要にすることを可能にする。この機能は支承部材１３ と、場合によっては設けられる連結部材３７とによって引き受けることができる 。さらに、駆動軸３６の図示の端面の範囲で、駆動軸３６の図示していない端面 の範囲に設けられた軸受けのための軸受け当付け力を形成することも可能である 。このためには、図示の端面が中心の盲孔４９を備えている。この盲孔４９には 、圧縮ばね５０が設けられている。この圧縮ばね５０は連結部材３７に設けられ た 突起４３と盲孔４９とに支持されていて、駆動軸３６と（駆動軸３６の図示して いない軸受けのための当付け力）、連結部材３７とに対して互いに逆向きの力を 形成する。特に軸方向摺動可能な偏心体４６においては、この力がロータ３にも 作用する。このロータ３の前真空側の端面はこれによって端板１２に押圧される 。この力は、ロータ端面と端板１２との間に遊びに基づき存在するギャップを減 少させるので、圧縮能力のかなりの改善と、ひいては到達圧力の改善とを得るこ とができる。前真空段の範囲におけるシール性のこのような利点は、存在する製 造誤差とは無関係に得られるので、この利点は製造手間の特別な増大なしに得る ことができる。 さらに連結部材３７はシールリング５５のための摺動面を形成している。この シールリング５５は支承部材１３に設けられた環状の切欠き５６内に、しかもこ の支承部材１３の、ポンプ室９に面した側に配置されている。ロータ３が直接に 駆動軸３６と連結されている場合には、この支承部材１３にシールリングのため の別の（モータ側の）切欠き設けることができる。さらに支承部材１３は、この 支承部材１３にねじで取り付けられた基部５７を介して回転翼形油回転真空ポン プ１を支持する機能をも有している。 オイルポンプ４５，４６を使用する図示の実施例では、支承部材１３の、駆動 モータ４に面した側が円形 の切欠き５８を備えており、この切欠き５８には、カバー板５９が設けられてい る。このカバー板５９は駆動モータ４のハウジング６１によって位置固定される 。カバー板５９は中心の孔６２を備えており、この孔６２は駆動モータ４の駆動 軸３６によって貫通されている。この駆動軸３６は、カバー板５９のモータ側に 設けられた切欠き６４に配置された第２の軸シールリング６３のための摺動面を 形成している。さらにカバー板５９は、オイルポンプ４５，４６のポンプ室４５ を仕切る役目をも有している。さらに、カバー板５９は単独でまたは支承部材１ ３と共に、同じくモータの駆動軸３６のポンプ側の唯一つの支承部を形成するこ とができる。 第５図に示した実施例では、駆動モータ４の駆動軸３６が直接にロータ３と連 結されている。カバー板５９を不要にすることができるので、支承部材１３には シールリング５５を備えた２つの切欠き５６が設けられている。軸側に配置され た突起４０はロータ３に設けられた切欠き３８に係合している。オイルポンプ４ ５，４６は前真空側の端板１２に設けられている。この端板１２はオイルポンプ のポンプ室４５を収納するためにカバー５２を備えている。ロータ３の前真空側 の端面に設けられた突起５３（第４図も参照のこと）を用いて、オイルポンプの 偏心体４６の駆動が行なわれる。オイルポンプ４５，４６は孔５１を介してオイ ル溜め２０に接続されている。オイルポンプ４５，４６の出口に接続された、回 転翼形油回転真空ポンプ１に位置する、オイルを供給されるべき個所に通じた通 路は、図示していない。 第６図には、ロータ３のためのさらに別の実施例が示されている。前真空段８ ，２１の支承区分２３および可動子区分２１は、高真空段９，２２の可動子区分 ２２に比べて減径された直径を有しており、これにより、これらの範囲における 摩擦力は小さく保持される。このようなロータ３が挿入される回転翼形油回転真 空ポンプ１（図示しない）では、ポンプ室８および支承孔１１の直径も同じく減 径されていなければならない。 第２図に示したロータ３に対する、第６図に示したロータ３のさらに別の相違 点は： −高真空段９，２２の可動子区分２２の自由端面に設けられた切欠き３８が、盲 孔の形を有している。これに対応して、連結部材３７に設けられた突起３９もピ ン状に形成されていなければならない（図示しない）。 −支承区分２３が環状の溝７０を備えており、この溝７０はほぼ横方向孔５１′ ′（第１図参照）の開口部の高さに位置している。これによって、支承部の十分 な潤滑剤供給が確保されている。 −前真空段の可動子区分２１が長手方向孔７１を備えており、この長手方向孔７ １はその端面を起点とし て、横方向孔７２に接続されている。この横方向孔７２の開口部７３は溝７０の 高さに位置していて、ひいてはハウジング側の横方向孔５１′′の開口部の範囲 にも位置している。可動子区分２１の端面と支承カバーである端板１２との間の ギャップの潤滑は、長手方向孔７１と横方向孔７２とを介して行なわれる。 図示の実施例は最小限の個別構成部分から成っている。このことは、幾つかの 構成部分が複数の機能を有することにより達成される。これにより、本発明によ る回転翼形油回転真空ポンプは一層容易に製造可能となり、ひいては一層廉価と なる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転翼形油回転真空ポンプ（１）であって、高真空段（９，２２）と、前 真空段（８，２１）と、ほぼ円筒状のロータ（３）とが設けられており、該ロー タ（３）が支承区分（２３）と可動子区分（２１，２２）とを有しており、しか も２つの可動子区分（２１，２２）の間に１つの支承区分（２３）が設けられて いて、可動子区分（２１，２２）が回転翼スリット（２５，２６）を備えており 、さらにほぼポット形のハウジング（２）が設けられており、該ハウジング（２ ）がポンプ室（８，９）を取り囲んでおり、該ハウジング（２）の底部分が、ロ ータ駆動装置のための貫通部（３５）を備えた支承部材（１３）として形成され ている形式のものにおいて、運転能力のあるロータ（３）が一体に形成されてお り、該ロータ（３）の両可動子区分（２１，２２）が端面側に配置されており、 両可動子区分（２１，２２）の間に配置された支承区分（２３）が、唯一つの支 承区分であり、両回転翼スリット（２５，２６）がその各端面側から開いている ことを特徴とする、２段式の回転翼形油回転真空ポンプ。 ２．高真空段（９，２２）が前記支承部材（１３）に隣接しており、高真空段 （９，２２）の可動子区分（２２）の端面が、ロータ（３）を駆動モータ（４） の駆動軸（３６）に形状接続的に結合するための手段を備えている、請求項１記 載の２段式の回転翼形油回転真空ポンプ。 ３．高真空段（９，２２）の可動子区分（２２）の端面が、突起（３９，４０ ）を係合させるための切欠き（３８）を備えている、請求項２記載の２段式の回 転翼形油回転真空ポンプ。 ４．前記切欠き（３８）が細長く形成されていて、回転翼スリット（２６）に 対してほぼ直角に延びて、該回転翼スリット（２６）に交差しており、寸法に関 して前記切欠き（３８）に対応する突起（３９，４０）が、回転翼（２８）を取 り囲む切欠き（４１）を有している、請求項３記載の２段式の回転翼形油回転真 空ポンプ。 ５．ハウジング（２）の、前記両ポンプ室（８，９）を有する壁区分（７）が 、一体に形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の２段式の回 転翼形油回転真空ポンプ。 ６．回転翼形油回転真空ポンプ（１）を支持する基部（５７）が、前記支承部 材（１３）に結合されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の２段式 の回転翼形油回転真空ポンプ。 ７．回転翼形油回転真空ポンプ（１）がオイルポンプ（４５，４６）を備えて おり、該オイルポンプ（４５，４６）の出口に接続された通路（５１′，５１′ ′）が、唯一つのロータ支承部（１１）の範囲に開口している、請求項１から６ までのいずれか１項記載の２段式の回転翼形油回転真空ポンプ。 ８．回転翼形油回転真空ポンプ（１）が、前記支承部材（１３）に設けられた 貫通部（３５）に配置された連結部材（３７）を備えており、該連結部材（３７ ）がロータ（３）と、駆動モータ（４）の駆動軸（３６）とを形状接続的に互い に結合しており、前記連結部材（３７）が少なくとも１つの軸シールリング（５ ５）のための摺動面を成しており、かつオイルポンプ（４５，４６）のロータ（ ４６）の支持体を形成している、請求項７記載の２段式の回転翼形油回転真空ポ ンプ。 ９．前記オイルポンプ（４５，４６）が、駆動装置（４，３６）とは反対の側 で端板（１２）に配置されている、請求項８記載の２段式の回転翼形油回転真空 ポンプ。 １０．駆動モータ（４）の駆動軸（３６）が、ロータ（３）の一方の端面と形 状接続的に結合されており、前記オイルポンプのロータ（４６）が、ロータ（３ ）の他方の端面と形状接続的に結合されている、請求項９記載の２段式の回転翼 形油回転真空ポンプ。 １１．前記支承部材（１３）および／またはカバー板（５９）に設けられた貫 通部（３５，６２）が、駆動モータの駆動軸（３６）の唯一つの、ポンプ側の支 承部を形成している、請求項９から１１までのいずれか１項記載の２段式の回転 翼形油回転真空ポンプ。 １２．ロータ（３）と前記駆動軸（３６）との間にばね（５０）が配置されて おり、該ばね（５０）が、軸方向に向けられた力をロータ（３）と前記駆動軸（ ３６）とに加えている、請求項２または３記載の２段式の回転翼形油回転真空ポ ンプ。 １３．前記ばね（５０）が、前記連結部材（３７）と前記駆動軸（３６）との 間に配置されている、請求項１２記載の２段式の回転翼形油回転真空ポンプ。 １４．前記ばね（５０）が、前記連結部材（３７）に設けられた突起（４３） と、前記駆動軸（３６）に設けられた端面側の盲孔（４９）とに支持されている 、請求項３または１３記載の２段式の回転翼形油回転真空ポンプ。 １５．前記支承区分（２３）が、環状の溝（７０）を備えている、請求項１か ら１４までのいずれか１項記載の２段式の回転翼形油回転真空ポンプ。 １６．ロータ（３）が孔（７１，７２）を備えており、該孔（７１，７２）が 一方では前真空段（８，２１）の可動子区分（２１）の端面に開口していて、他 方では半径方向で支承区分（２３）に開口している、請求項１から１５までのい ずれか１項記載の２段式の回転翼形油回転真空ポンプ。 １７．前記溝（７０）および／または支承区分（２ ３）に設けられた孔（７２）の開口部が、可動子支承部（１１，２３）に開口し たハウジング側の孔（５１′′）の開口部の高さに配置されている、請求項７、 １５または１６記載の２段式の回転翼形油回転真空ポンプ。 １８．支承区分（２３）と可動子区分（２１，２２）とが、等しい直径を有し ている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の２段式の回転翼形油回転真 空ポンプ。 １９．前記支承部材（１３）と、支承部材側のポンプ室（９）を取り囲むハウ ジング区分とが、一体に形成されている、請求項１８記載の２段式の回転翼形油 回転真空ポンプ。 ２０．高真空段（９，２２）の可動子区分（２２）が、前真空段（８，２１） の可動子区分（２１）の少なくとも２倍の長さを有している、請求項１８または １９記載の２段式の回転翼形油回転真空ポンプ。 ２１．支承孔（１１）における支承遊びに基づくロータ（３）の最大可能な傾 斜位置で、ロータ（３）が相変わらず浮動するように、つまりロータ（３）が同 時にその両端面で接触回転しないように、支承区分（２３）の長さが設定されて いる、請求項１から２０までのいずれか１項記載の２段式の回転翼形油回転真空 ポンプ。