JPH11509595A - オイルポンプを備えたオイルシール式回転スプール真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はロータ（３）とオイルポンプ（４５，４６）とを備えたオイルシール式回転スプール真空ポンプ（１）であって、オイルポンプのポンプ室がガスのための供給部（６４）とオイルのための供給部（６５）とを備えている形式のものに関する。真空ポンプへのガス／オイル混合物の供給を簡単化するために、オイルポンプ（４５，４６）の循環する吐出容積室内へまず始めにオイルだけが、次いでオイルと空気とが吸込まれるように、ガスのための供給部とオイルのためのの供給部との配置が選択されている。

Description

【発明の詳細な説明】 オイルポンプを備えた オイルシール式回転スプール真空ポンプ 本発明はオイルポンプを備えたオイルシール式回転スプール真空ポンプであっ て、そのポンプ室がオイルのための供給部とガスのための供給部とを備えている 形式のものに関する。ガス、有利には空気によるオイルのローディングによって 、真空ポンプの運転騒音の削減が得られる。 請求項１の上位概念に記載した特徴を有する回転スプール真空ポンプはドイツ 連邦共和国特許出願公開第３９２２４１７号明細書から公知である。従来技術に もとづくオイルポンプの吐出室内へのガス及びオイルのための供給部は、オイル ポンプがまず始めに空気だけを、次いでオイルだけを吸込むように配置されてい る。このことは、後続のスプールが、循環する吐出容積室を空気吸込開口から既 に遮断し終えて初めてオイルのための吸込開口が開放されるように、空気のため の吸込開口とオイルのための吸込開口との間隔の大きさが決定されることにより 達成される。空気とオイルとを同時に吸込むことは不可能である。それゆえ、公 知の解決手段では、均一に周方向に分配された少なくとも３つのスプールを備え たオイルポンプの使用が前 提される。このようにすることによってのみ、ポンプの始動状態中でもオイルを 吸込むことが保証される。しかし、オイルの供給なしでは、オイルポンプ並びに オイルを供給すべき回転スプール真空ポンプが比較的短時間で損傷を被る。しか も、３つのスプールを備えた回転スプールポンプとして形成されたオイルポンプ は高価であり、ひいてはコスト増大を招く。その上、吸込まれる空気もしくは吸 込まれるオイルの量はノズルによって影響されるのみであり、ノズルでは閉塞の 恐れが生じる。 ヨーロッパ特許公開第４７４０６６号明細書からは、同様に回転スプールポン プとして形成されたオイルポンプに供給されるガス及びオイルをオイルポンプ内 への流入に先立って混合することが公知である。このことのために、ベンチュリ ノズルが使用される。このベンチュリノズルの領域内では空気流及びオイル流が 平行に向けられる。このことにより圧力低下が生じ、その結果、連れ込まれたガ スによりオイルがローディングされる。この解決手段も、特にベンチュリノズル を使用するため、技術的に比較的高価である。 本発明の課題とするところは、オイルシール式真空ポンプへのガス・オイル混 合物の供給が特別簡単であるような、冒頭に記載した形式のオイルシール式真空 ポンプを形成することにある。 本発明によればこの課題は請求項１に記載の特徴に より解決される。本発明にもとづく真空ポンプでは、回転スプールポンプとして 形成されたオイルポンプ及び／又はオイルポンプとは無関係な、オイルと空気と の混合のための手段をもはや使用する必要がない。まず始めにオイルを、次いで 空気とオイルとを同時に吸込むことにより、既にオイルポンプ内でガスとオイル との有効な混合が生じる。まず始めにオイル、次いでオイルと空気との吸込は同 一の吐出容積室内で行われる。吐出容積室が空気の吸込開口とオイルの吸込開口 とを常時分離していなければならない形式の、回転スプールを備えたオイルポン プはもはや不必要である。さらに、特別な利点とするところは、吸込まれる空気 成分が空気のための吸込開口の角度位置を介して規定されることができることに ある。吐出される混合物の空気成分／オイル成分に影響を与える目的のためのノ ズルの使用が省かれる。 次に、本発明のその他の利点及び詳細を、第１図及び第２図に示された実施例 につき詳細に説明する。 第１図は本発明に基づく回転スプール真空ポンプのための１実施例の縦断面図 、及び 第２図はオイルポンプが挿入されている軸受部材の端面図である。 図示のポンプ１は、主として、外側の壁５と、カバー６と、ポンプ室８，９及 び軸受孔１１を備えた内部分７と、ポンプ室８，９を端面側で閉鎖する端板１２ 及び軸受部材１３とを備えている。軸受孔１１の軸線は符号１４で示されている 。外側の壁５と内部分７との間にはオイル室１７が設けられており、オイル室は ポンプの運転中に部分的にオイルにより充填されている。オイルレベルのコント ロールのためにカバー６に２つのオイルアイ１８，１９（最大、最小のオイルレ ベル）が設けられている。オイル充填接続部及びオイル排出接続部は図示されて いない。符号２０でオイルパンが示されている。 内部分７の内部にはロータ３が配置されている。ロータ３は一体に形成されて おり、かつ端面に配置された２つの回転子部分２１，２２と、これら回転子部分 の間に配置された軸受部分２３とを備えている。回転子部分２１，２２は２つの スプール２６，２７のためのスリット２４，２５を備えている。第１図にもとづ く図示は、それぞれのスプール中間室２８，２９が図平面内に位置するように行 われている。スプールスリット２４，２５はそれぞれロータの対応する端面を起 点として切削されており、その結果、簡単にスリット寸法を得ることができる。 軸受部分２３は回転子部分２１，２２の間に位置しており、かつ、軸受孔１１は ロータの唯一の支承部を形成している。 回転子部分２２及び対応するポンプ室９は、ポンプ室８を備えた回転子部分２ １に比して大きな直径を有している。回転子部分２２及びポンプ室９は高真空段 を形成している。この高真空段９，２２の入口は運転中に吸込接続部３０に連通 する。高真空段９，２２の出口と予備真空段８，２１の入口とはポンプ室８，９ の軸線に平行に延びているハウジング孔３１を介して連通している。予備真空段 ８，２１の出口はオイル室１７内に開口している。オイルを含有したガスはオイ ル室内で鎮静し、かつ出口接続部３３を介してポンプから流出する。図面を見や すくするため、両方のポンプ段の入口開口及び出口開口は第１図には図示されて いない。ポンプのハウジング２は効果的に、可能な限り少ない部品点数で構成さ れている。少なくとも、両方のポンプ室８，９及びオイル室１７を囲む壁部分５ ，７は一体に形成されていることが望ましい。 軸受部材１３は軸受孔１１の軸線１４と同軸的にロータ駆動軸のための孔３５ を備えている。この軸は直に駆動モータ４の駆動軸３６から成ることができる。 第１図に示す実施例では、駆動軸３６の自由な端面とロータ３との間に連結部材 ３７が設けられている。駆動軸３６とロータとの連結の種類と仕方は詳細には図 示されていない。この連結の種類と仕方はドイツ連邦共和国特許出願公開第４３ ２５２８５号明細書に詳細に説明されている。 図示のポンプはオイルポンプを備えている。オイルポンプは軸受部材１３内へ モータ側から形成されたポンプ室４５と、このポンプ室内で回転する楕円形の偏 心体４６とから成る。偏心体には、スパイラルばね４８の圧力を受けている遮断 スプール４７が当接している。オイルポンプの偏心体４６は連結部材３７の構成 部分である。偏心体は固定的に又は形状係合的に−軸方向の遊びだけを有して一 連結部材３７に結合されている。 オイルポンプ４５，４６を備えた図示の実施例では、軸受部材１３はモータ４ に面した側に円形の切欠５８を備えており、この切欠内にディスク５９が配置さ れている。ディスクは駆動モータ４のハウジング６１によりその位置に保持され ている。ディスクは中央の孔６２を備えており、この孔は駆動モータ４の駆動軸 ３６により貫通されている。さらに、ディスク５９はオイルポンプ４５，４６の ポンプ室４５を制限する役目を有している。 オイルポンプ４５，４６は第１の通路６４を介してオイル室１７から空気を、 かつ第２の通路６５を介してオイルパン２０からオイルを供給される。オイルポ ンプから吐出された空気・オイル・混合物は、軸受孔１１内へ開口（開口６７） した通路６６内へ流入する。開口６７の高さのところに軸受ジャーナル２３が一 貫して延びる半径方向孔６８を備えており、この半径方向孔からは、ノズル７０ を備えた軸方向孔６９がスプール中間室２８へ向かって分岐している。通路６６ の開口６７と軸受ジャーナル２３内の半径方向孔６８ の開口との位置は、スプール２６がそのＴ−位置を占めている場合にのみ短時間 だけ通路６６から孔６８内にオイルが流入することができるように選択されてい る。半径方向孔６８が軸受ジャーナル２３を完全に貫通しているため２つの開口 が存在しており、その結果、スプールがそのＴ−位置を占めた場合にはいつでも オイルポンプ４５，４６への接続が生じる。ロータ３のそれぞれの１回転ごとに 、スプール２６は２度このＴ−位置を占める。この位置でスプール中間室２８は 最小の容積を有している。ノズルを介してそのつど短時間だけスプール中間室２ ８内へ噴入されるオイル・空気・混合物はスプール中間室２８を貫流して無圧で ポンプ室８内に達する。そのことのために、カバー１２の内側はスプール中間室 ２８からポンプ室８まで延びている溝７１を備えている。スプール中間室２８が 常時ポンプ室８に連通するのを保証するために、回転子部分２１の自由な端面は 付加的に中央の旋削部７２を備えている。 本発明にもとづくポンプが１段のポンプである場合には、オイル・空気・混合 物の規定の成分は孔６６，６８，６９及びスプール中間室２８を通ってポンプ室 ８内に流入し、ポンプ室からオイル室１７へ戻される。極めて少ないオイル成分 だけが軸受孔１１と軸受ジャーナル２３との間の軸受隙間内に達し、この支承部 に潤滑オイルを供給する。潤滑オイルは軸受隙間を貫 流し、次いで同様にポンプ室８内に達する。真空ポンプが、第１図に示す実施例 でのように、２段に形成されている場合には、第３のオイル・空気・部分流が支 承部１１，２３の軸受隙間内へ高真空ポンプ段９，２２へ向かって流入する。オ イル・空気・混合物が高真空段内へ達してしまうと、オイルを含んだ空気が真空 ポンプの最終圧の特性を損なう。それゆえ、通路６６の開口６７から高真空段の ポンプ室９に至るまでの間に、脱気ステップが設けられる。そのことのために、 軸受ジャーナル２３は環状の溝７４を備えており、この環状の溝の高さのところ に、中間真空（孔３１）に連通した孔７５が開口している。 第２図は軸受部材１３の端面図を示す。この軸受部材１３内にはオイルポンプ の円形のポンプ室４５が設けられている。ポンプ室内には楕円形に形成されたロ ータ４６が配置されており、このロータに遮断スプール４７が下から当接してい る。回転方向が矢印で示されている。その容積を増大しつつある吐出容積室（遮 断スプール４７の右側）内にはまず最初にオイル供給部８１が開口している。こ のオイル供給部は軸受部材１３の表面に溝として形成されており、かつオイル供 給通路６５（第１図）の開口部からポンプ室４５まで延びている。この溝は側方 へ分岐した溝８２を介して遮断スプール４７の背面に連通していて、この遮断ス プールに潤滑オイルを供給し、かつ遮断スプールスリ ット内の圧力負荷軽減を生ぜしめる。 角度αだけずれて空気供給部８３がポンプ室４５内に開口している。この空気 供給部も溝として形成されており、かつ空気供給通路６４（第１図）に連通して いる。 吸い込まれたオイル・空気・混合物はそのつどの吐出容積室から出口８４へ搬 送される。出口は溝により形成されており、この溝は通路６６（第１図）に連通 している。 オイル・空気・混合物内の空気成分は角度α（オイル供給部からの空気供給部 の方位的な間隔）の大きさに依存している。角度αの変化により、この成分に影 響を与えることができる。角度αの大きさは５°と９０°との間、有利には３０ 〜４０の間に位置している。規定の吸込位相部分中にオイル並びに空気が吸い込 まれることが重要であり、このことは図示のロータとは別のロータにもあてはま る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ロータ（３）とオイルポンプ（４５，４６）とを備えたオイルシール式回 転スプール真空ポンプ（１）であって、オイルポンプのポンプ室がガスのための 供給部（６４）とオイルのための供給部（６５）とを備えている形式のものにお いて、オイルポンプ（４５，４６）の循環する吐出容積室内へまず最初にオイル だけが、次いでオイルと空気とが吸込まれるように、ガスのための供給部（６４ ）とオイルのための供給部（６５）との配置が選択されていることを特徴とする オイルポンプを備えたオイルシール式回転スプール真空ポンプ。 ２．オイルポンプ（４５，４６）がロータ（４６）と、このロータに当接した 遮断スプール（４７）とを有していることを特徴とする請求項１記載の回転スプ ール真空ポンプ。 ３．ロータ（４６）が楕円の形状を有していることを特徴とする請求項２記載 の回転スプール真空ポンプ。 ４．オイルポンプ（４５，４６）が回転スプールポンプ内に統合されており、 かつ、オイルポンプがロータ（３）のための駆動軸（３６）に連結されているこ とを特徴とする請求項１，２又は３記載の回転スプール真空ポンプ。 ５．オイルポンプ（４５，４６）のポンプ室（４５）が駆動側で軸受部材（１ ３）内に設けられており、かつ、軸受部材（１３）に当接したディスク（５９） が一方のポンプ室壁を形成していることを特徴とする請求項４記載の回転スプー ル真空ポンプ。 ６．軸受部材（１３）及び／又はディスク（５９）が溝（８１〜８４）を備え ており、これらの溝がオイルポンプ（４５，４６）のポンプ室（４５）内に開口 していることを特徴とする請求項５記載の回転スプール真空ポンプ。 ７．オイルを案内する溝（８１）が分岐（８２）を介して遮断スプールスリッ トに連通していることを特徴とする請求項２又は６記載の回転スプール真空ポン プ。 ８．オイルポンプ（４５，４６）の出口（８４）がハウジング内及び軸受部材 （２３）内の通路（６６，６８，６９）を介してスプール中間室（２８）に連通 していることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載の回転スプー ル真空ポンプ。