JP2003013876A - 真空ポンプにおける油洩れ防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】真空ポンプにおけるポンプ室への油洩れを防止
するために用いられる油侵入防止体による油侵入防止作
用を向上する。 【解決手段】リヤハウジング１４に形成された嵌入孔４
７内における回転軸１９には環状の軸封環体４９が嵌合
して固定されている。軸封環体４９には油侵入防止リン
グ６６が止着されている。油侵入防止リング６６の周囲
には油回収室７０，７１が形成されている。油回収室７
０，７１の形成壁面であるテーパ周面形状の油回収用周
壁面７０２，７１２は、ポンプ室４３側からギヤ収容室
３３１側へ向かうにつれて回転軸１９の軸線１９１に近
づいてゆく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸の回転に基
づいてポンプ室内のガス移送体を動かし、前記ガス移送
体の動作によってガスを移送して吸引作用をもたらす真
空ポンプにおける油洩れ防止構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−１２９８２９号公報、特開
平３−１１１９３号公報に開示される真空ポンプでは、
真空ポンプ内の潤滑必要部位を潤滑するための油を存在
させたくない領域に油を侵入させないようにする対策が
施されている。

【０００３】特開昭６３−１２９８２９号公報の装置で
は、油が発電機室に侵入しないようにプレートが回転軸
に止着されている。回転軸の周面に沿って発電機室に侵
入しようとする油はプレートに付着し、プレートに付着
した油はプレートの回転に伴う遠心力によってプレート
の周囲の環状溝に飛ばされる。環状溝内に跳ばされた油
は、環状溝の下部に接続された排出油路を経由して外部
に排出される。

【０００４】特開平３−１１１９３号公報の装置では、
軸受けに油を供給するための環状室内にスリンガが配設
されている。環状室から回転軸の周面に沿って渦流ポン
プ要素側へ侵入しようとする油はスリンガによってはね
飛ばされ、スリンガによってはね飛ばされた油は環状室
に繋がる排油孔を経由してモータ室側に排出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】回転軸と一体的に回転
するプレート（スリンガ）は、油の侵入を阻止するため
の機構の１つである。プレート（スリンガ）の回転に伴
う遠心力を利用した油侵入防止作用は、プレート（スリ
ンガ）の形状、プレート（スリンガ）を包囲する周囲の
壁面形状等に左右される。

【０００６】本発明は、真空ポンプにおけるポンプ室へ
の油洩れを防止するために用いられる油侵入防止部によ
る油侵入防止作用を向上することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、横
向き配置された回転軸の回転に基づいてポンプ室内のガ
ス移送体を動かし、前記ガス移送体の動作によってガス
を移送して吸引作用をもたらす真空ポンプを対象とし、
請求項１の発明では、前記ポンプ室と隣接するように油
存在領域を形成するオイルハウジングと、前記オイルハ
ウジングを貫通して前記油存在領域に突出する前記回転
軸に対し、一体的に回転可能に設けられた油侵入防止部
と、前記回転軸を中心として少なくとも前記回転軸より
上側の前記油侵入防止部の外周側を包囲するように設け
られた油回収用周壁面とを備えた油洩れ防止構造を構成
し、前記油回収用周壁面は、前記ポンプ室側から前記油
存在領域側へ向かうにつれて前記回転軸の軸線に近づい
てゆくようにした。

【０００８】油侵入防止部に付着した油は、油侵入防止
部の回転に伴う遠心力により油回収用周壁面に向けて飛
ばされる。油回収用周壁面に向けて飛ばされた油は、油
回収用周壁面に付着する。回転軸よりも上側の油回収用
周壁面に付着した油は、自重によってポンプ室側から油
存在領域側へ向けて伝い落ちてゆく。この伝い落ちの方
向は、ポンプ室から離れてゆく方向である。油回収用周
壁面を経由してポンプ室側から油存在領域側へ向けて油
を伝わせる構成は、油存在領域側からポンプ室側への油
侵入の防止に寄与する。

【０００９】請求項２の発明では、請求項１において、
前記回転軸の軸線に対して略直交し、かつ前記回転軸を
包囲するように固定配置された環状の油回収用端面を備
え、前記油回収用周壁面は、環状の前記油回収用端面に
連なるように終わっているようにした。

【００１０】回転軸よりも上側の油回収用周壁面に付着
した油の一部は、油回収用端面に向けて伝い落ち、油回
収用端面に伝った油は、油回収用端面を経由して回転軸
よりも下側へ伝い落ちる。略垂直方向の油回収用端面を
経由して回転軸よりも下側へ油を伝い落とす構成は、油
存在領域へ油を回収する上で有利である。

【００１１】請求項３の発明では、請求項２において、
前記油回収用周壁面及び前記油回収用端面は、前記油侵
入防止部の外周側を包囲する環状の油回収室を形成し、
前記油回収室と前記油存在領域とを連通する油回収通路
を備え、前記油回収通路は、前記油回収室の最下部に接
続されていると共に、水平又は下り傾斜で油存在領域に
接続されているようにした。

【００１２】環状の油回収室の形成壁面に付着した油
は、自重によって油回収室の最下部に向けて伝い落ちて
ゆく。油回収室の最下部に伝い落ちた油は、油回収通路
を経由して油存在領域へ回収される。

【００１３】請求項４の発明では、請求項１乃至請求項
３のいずれか１項において、前記油存在領域は、前記回
転軸を回転可能に支持するための軸受けを収容する領域
とした。

【００１４】軸受けは、油存在領域の油によって潤滑さ
れる。請求項５の発明では、請求項１乃至請求項４のい
ずれか１項において、前記真空ポンプは、複数の前記回
転軸を平行に配置すると共に、前記各回転軸上にロータ
を配置し、隣合う回転軸上のロータを互いに噛み合わ
せ、互いに噛み合った状態の複数のロータを１組として
収容する複数のポンプ室、又は単一のポンプ室を備えた
ルーツポンプであり、複数の前記回転軸は、歯車機構を
用いて同期して回転され、前記油存在領域は、前記歯車
機構を収容する領域とした。

【００１５】歯車機構は、油存在領域の油によって潤滑
される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明をルーツポンプに具
体化した第１の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明
する。

【００１７】図１（ａ）に示すように、多段ルーツポン
プ１１のロータハウジング１２の前端にはフロントハウ
ジング１３が接合されており、フロントハウジング１３
には封鎖体３６が接合されている。ロータハウジング１
２の後端にはリヤハウジング１４が接合されている。ロ
ータハウジング１２は、シリンダブロック１５と複数の
室形成壁１６とからなる。図２（ｂ）に示すように、シ
リンダブロック１５は、一対のブロック片１７，１８か
らなり、室形成壁１６は一対の壁片１６１，１６２から
なる。図１（ａ）に示すように、フロントハウジング１
３と室形成壁１６との間の空間、隣合う室形成壁１６の
間の空間、及びリヤハウジング１４と室形成壁１６との
間の空間は、それぞれポンプ室３９，４０，４１，４
２，４３となっている。

【００１８】フロントハウジング１３とリヤハウジング
１４とには一対の回転軸１９，２０がラジアルベアリン
グ２１，３７，２２，３８を介して回転可能に支持され
ている。両回転軸１９，２０は、横向き、かつ互いに平
行に配置されている。回転軸１９，２０は室形成壁１６
に通されている。ラジアルベアリング３７，３８は、ベ
アリングホルダ４５，４６に支持されている。ベアリン
グホルダ４５，４６は、リヤハウジング１４の端面１４
４に凹設された嵌入孔４７，４８に嵌合して固定されて
いる。

【００１９】回転軸１９には複数のロータ２３，２４，
２５，２６，２７が一体形成されており、回転軸２０に
は同数のロータ２８，２９，３０，３１，３２が一体形
成されている。ロータ２３〜３２は、回転軸１９，２０
の軸線１９１，２０１の方向に見て同形同大の形状をし
ている。ロータ２３，２４，２５，２６，２７の厚みは
この順に小さくなってゆくようにしてあり、ロータ２
８，２９，３０，３１，３２の厚みはこの順に小さくな
ってゆくようにしてある。ロータ２３，２８は互いに噛
合した状態でポンプ室３９に収容されており、ロータ２
４，２９は互いに噛合した状態でポンプ室４０に収容さ
れている。ロータ２５，３０は互いに噛合した状態でポ
ンプ室４１に収容されており、ロータ２６，３１は互い
に噛合した状態でポンプ室４２に収容されている。ロー
タ２７，３２は互いに噛合した状態でポンプ室４３に収
容されている。ポンプ室３９〜４３内は無潤滑状態にさ
れる。そのため、各ロータ２３〜３２は、シリンダブロ
ック１５、室形成壁１６、フロントハウジング１３及び
リヤハウジング１４との間で摺接しないようになってい
る。又、噛合するロータ同士の間でも摺接しないように
なっている。

【００２０】図２（ａ）に示すように、ロータ２３，２
８は、ポンプ室３９内に吸入領域３９１と、吸入領域３
９１よりも高圧となる圧力領域３９２とを区画する。同
様に、ロータ２４，２９はポンプ室４０内に、ロータ２
５，３０はポンプ室４１内に、ロータ２６，３１はポン
プ室４２内に、それぞれ吸入領域３９１及び圧力領域３
９２と同様の吸入領域及び圧力領域を区画する。図３
（ａ）に示すように、ロータ２７，３２はポンプ室４３
内に、吸入領域３９１及び圧力領域３９２と同様の吸入
領域４３１及び圧力領域４３２を区画する。

【００２１】図１（ａ）に示すように、リヤハウジング
１４にはギヤハウジング３３が組み付けられている。回
転軸１９，２０は、リヤハウジング１４における貫通孔
１４１，１４２及び嵌入孔４７，４８を通ってギヤハウ
ジング３３内に突出している。各回転軸１９，２０の突
出部位１９３，２０３には歯車３４，３５が互いに噛合
した状態で止着されている。ギヤハウジング３３には電
動モータＭが組み付けられている。電動モータＭの駆動
力は、軸継ぎ手４４を介して回転軸１９に伝えられ、回
転軸１９は、電動モータＭによって図２（ａ），（ｂ）
及び図３（ａ），（ｂ）の矢印Ｒ１の方向に回転され
る。回転軸１９の回転は歯車３４，３５を介して回転軸
２０に伝えられ、回転軸２０は図２（ａ），（ｂ）及び
図３（ａ），（ｂ）の矢印Ｒ２で示すように回転軸１９
とは逆方向に回転する。即ち、回転軸１９，２０は、歯
車３４，３５を用いて同期して回転される。

【００２２】図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、
ギヤハウジング３３内のギヤ収容室３３１には潤滑油Ｙ
が貯留されており、この潤滑油Ｙが歯車３４，３５を潤
滑する。歯車機構を構成する歯車３４，３５を収容する
ギヤハウジング３３のギヤ収容室３３１は、多段ルーツ
ポンプ１１の本体の外部に連通しないように密封された
油存在領域である。ギヤハウジング３３及びリヤハウジ
ング１４は、ポンプ室４３と隣接するように油存在領域
を形成するオイルハウジングを構成する。ギヤ収容室３
３１内の貯留油は、歯車３４，３５の回転動作によって
かき上げられる。歯車３４，３５の回転動作によってか
き上げられた潤滑油Ｙは、軸受けであるラジアルベアリ
ング３７，３８を潤滑する。

【００２３】図２（ｂ）に示すように、室形成壁１６内
には通路１６３が形成されている。室形成壁１６には通
路１６３の入口１６４及び出口１６５が形成されてい
る。隣合うポンプ室３９，４０，４１，４２，４３は、
通路１６３を介して連通している。

【００２４】図２（ａ）に示すように、ブロック片１８
には導入口１８１がポンプ室３９の吸入領域３９１に連
通するように形成されている。図３（ａ）に示すよう
に、ブロック片１７には排出口１７１がポンプ室４３の
圧力領域４３２に連通するように形成されている。導入
口１８１からポンプ室３９の吸入領域３９１に導入され
たガスは、ロータ２３，２８の回転に伴って圧力領域３
９２へ移行する。圧力領域３９２へ移行したガスは、吸
入領域３９１での状態よりも圧縮されて増圧された状態
となる。圧力領域３９２のガスは、室形成壁１６の入口
１６４から通路１６３を経由して出口１６５から隣のポ
ンプ室４０の吸入領域へ移送される。以下、同様にガス
は、ポンプ室の容積が小さくなってゆく順、即ちポンプ
室４０，４１，４２，４３の順に移送される。ポンプ室
４３の吸入領域４３１へ移送されたガスは、ロータ２
７，３２の回転によって圧力領域４３２へ移行した後、
排出口１７１から外部へ排出される。ロータ２３〜３２
は、ガスを移送するガス移送体である。

【００２５】排出口１７１は、真空ポンプの本体のハウ
ジングの外部へ前記ガスを吐出する吐出通路である。ポ
ンプ室４３は、吐出通路である排出口１７１に連なる最
終のポンプ室であり、最終のポンプ室４３内の圧力領域
４３２は、ポンプ室３９〜４３内で最大の圧力となる最
大圧力領域である。排出口１７１は、ロータ２７，３２
によってポンプ室４３内に区画される最大圧力領域４３
２に連通している。

【００２６】図１（ａ）に示すように、嵌入孔４７，４
８内における回転軸１９，２０には環状の軸封環体４
９，５０が嵌合して固定されている。軸封環体４９，５
０の内周面と回転軸１９，２０の周面１９２，２０２と
の間にはシールリング５１，５２が介在されている。軸
封環体４９，５０と回転軸１９，２０との間に介在され
たシールリング５１，５２は、潤滑油Ｙが回転軸１９，
２０の周面１９２，２０２に沿って嵌入孔４７，４８か
らポンプ室４３側へ洩れるのを阻止する。

【００２７】図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、
軸封環体４９，５０の最大径部６０の外周面４９１，５
０１と嵌入孔４７，４８の円周面４７１，４８１との間
には間隙がある。軸封環体４９，５０の端面４９２，５
０２と嵌入孔４７，４８の底形成面４７２，４８２との
間には間隙がある。従って、軸封環体４９，５０は、回
転軸１９，２０と一体的に回転可能である。

【００２８】嵌入孔４７，４８の底形成面４７２，４８
２には複数の環状突条５３，５４が同心円状に形成され
ている。底形成面４７２，４８２に対向する軸封環体４
９，５０の端面４９２，５０２には複数の環状溝５５，
５６が同心円状に形成されている。環状突条５３，５４
は、環状溝５５，５６に対向するように入り込んでい
る。環状溝５５，５６に入り込んでいる環状突条５３，
５４の先端は、環状溝５５，５６の底面に近接してい
る。環状溝５５は、環状突条５３によってラビリンス室
５５１，５５２に区画されており、環状溝５６は、環状
突条５４によってラビリンス室５６１，５６２に区画さ
れている。環状突条５３と環状溝５５とは、回転軸１９
側におけるラビリンスシール５７を構成し、環状突条５
４と環状溝５６とは、回転軸２０側におけるラビリンス
シール５８を構成する。軸封環体４９，５０の端面４９
２，５０２は、軸封環体４９，５０側のシール用対向面
となり、嵌入孔４７，４８の底形成面４７２，４８２
は、リヤハウジング１４側のシール用対向面となる。本
実施の形態では、端面４９２，５０２及び底形成面４７
２，４８２は、回転軸１９，２０の軸線１９１，２０１
と直交する平面である。即ち、シール用対向面である端
面４９２，５０２及び底形成面４７２，４８２は、軸封
環体４９，５０の半径方向の方向成分のみを有する。

【００２９】図４（ｂ）及び図７に示すように、軸封環
体４９の最大径部６０の外周面４９１には螺旋溝６１が
形成されている。図５（ｂ）及び図８に示すように、軸
封環体５０の最大径部６０の外周面５０１には螺旋溝６
２が形成されている。螺旋溝６１の螺旋の向きは、回転
軸１９の回転方向Ｒ１に辿るにつれてギヤ収容室３３１
側からポンプ室４３側へ移行する向きとなっている。螺
旋溝６２の螺旋の向きは、回転軸２０の回転方向Ｒ２に
辿るにつれてギヤ収容室３３１側からポンプ室４３側へ
移行する向きとなっている。従って、螺旋溝６１，６２
は、回転軸１９，２０の回転に伴って流体をポンプ室４
３側からギヤ収容室３３１側へ移送するポンプ作用をも
たらす。即ち、螺旋溝６１，６２は、軸封環体４９，５
０の外周面４９１，５０１と嵌入孔４７，４８の円周面
４７１，４８１との間における油をポンプ室４３側から
油存在領域側へ付勢するポンピング手段を構成する。嵌
入孔４７，４８の円周面４７１，４８１はシール面とな
り、円周面４７１，４８１に対向する外周面４９１，５
０１は、シール面に対する対向面となる。

【００３０】図３（ｂ）に示すように、最終のポンプ室
４３を形成するリヤハウジング１４の室形成壁面１４３
には排気圧波及溝６３，６４が形成されている。図４
（ａ）に示すように、排気圧波及溝６３は、ロータ２
７，３２の回転に伴って容積変化する最大圧力領域４３
２に通じている。又、排気圧波及溝６３は、貫通孔１４
１に通じている。図５（ａ）に示すように、排気圧波及
溝６４は、最大圧力領域４３２に通じ、かつ貫通孔１４
２に通じている。

【００３１】図１（ａ）、図４（ａ）及び図５（ａ）に
示すように、リヤハウジング１４には環状の冷却室６５
が軸封環体４９，５０を包囲するように形成されてい
る。冷却室６５には冷却水が還流可能に供給される。冷
却室６５に供給された冷却水は、嵌入孔４７，４８内の
潤滑油Ｙを冷却する。潤滑油Ｙの冷却は、潤滑油Ｙのミ
スト化を抑制する。

【００３２】図１（ｂ）及び図６に示すように、軸封環
体４９の最小径部５９の外周面には環状の油侵入防止リ
ング６６が嵌合して固定されている。油侵入防止リング
６６は、小径の油侵入防止部６７と大径の油侵入防止部
６８とからなる。ベアリングホルダ４５の奥壁６９には
環状の第１の油回収室７０と環状の第２の油回収室７１
とが油侵入防止リング６６を包囲するように形成されて
いる。環状の第１の油回収室７０は、小径の油侵入防止
部６７を包囲しており、環状の第２の油回収室７１は、
大径の油侵入防止部６８を包囲している。

【００３３】小径の油侵入防止部６７の周壁面６７１
は、第１の油回収室７０内に突出しており、大径の油侵
入防止部６８の周壁面６８１は、第２の油回収室７１内
に突出している。小径の油侵入防止部６７の周壁面６７
１は、半径方向において第１の油回収室７０の形成壁面
である油回収用周壁面７０２と対向している。大径の油
侵入防止部６８の周壁面６８１は、半径方向において第
２の油回収室７１の形成壁面である油回収用周壁面７１
２と対向している。

【００３４】油回収用周壁面７０２，７１２は、いずれ
もテーパ周面形状をしている。油回収用周壁面７０２
は、ポンプ室４３側からギヤ収容室３３１側へ向かうに
つれて縮径しながら回転軸１９の軸線１９１に近づいて
ゆく小径の油侵入防止部６７の端面６７２は、第１の油
回収室７０の形成壁面である油回収用端面７０１に近接
して対向している。大径の油侵入防止部６８の一方（図
６において右方）の端面６８２は、第２の油回収室７１
の形成壁面である油回収用端面７１１に近接して対向し
ている。大径の油侵入防止部６８の他方（図６において
左方）の端面６８３は、軸封環体４９の最大径部６０の
端面６０１から大きく離間して対向している。

【００３５】軸封環体４９の最大径部６０には油侵入防
止部７２が一体形成されている。嵌入孔４７の円周面４
７１には環状の第３の油回収室７３が油侵入防止部７２
を包囲するように形成されている。油侵入防止部７２の
周壁面７２１は、第３の油回収室７３内に突出してい
る。油侵入防止部７２の周壁面７２１は、半径方向にお
いて第３の油回収室７３の形成壁面である油回収用周壁
面７３３と対向している。油侵入防止部７２の一方（図
６において右方）の端面６０１は、第３の油回収室７３
の形成壁面である油回収用端面７３１に近接して対向し
ている。油侵入防止部７２の他方（図６において左方）
の端面７２２は、第３の油回収室７３の形成壁面である
端面７３２に近接して対向している。

【００３６】嵌入孔４７の周面の最下部及びリヤハウジ
ング１４の端面１４４には油回収通路７４が形成されて
いる。油回収通路７４は、嵌入孔４７の周面の最下部に
形成された水平経路７４１と、端面１４４に形成された
垂直経路７４２とからなる。水平経路７４１は、第３の
油回収室７３に連通しており、垂直経路７４２はギヤ収
容室３３１に連通している。即ち、第３の油回収室７３
とギヤ収容室３３１とは、油回収通路７４によって連通
している。

【００３７】軸封環体５０の最小径部５９にも油侵入防
止リング６６が設けられており、軸封環体５０の最大径
部６０にも油侵入防止部７２が設けられている。又、ベ
アリングホルダ４６にも油回収室７０，７１が形成され
ており、嵌入孔４８にも油回収室７３が形成されてい
る。さらに、嵌入孔４８の最下部にも油回収通路７４が
形成されている。軸封環体５０側における第３の油回収
室７３とギヤ収容室３３１とは、軸封環体５０側におけ
る油回収通路７４によって連通している。

【００３８】ギヤ収容室３３１に貯留された潤滑油Ｙ
は、歯車３４，３５及びラジアルベアリング３７，３８
を潤滑する。ラジアルベアリング３７，３８を潤滑した
潤滑油Ｙは、ラジアルベアリング３７，３８のリング間
隙３７１，３８１を介してベアリングホルダ４５，４６
の奥壁６９に形成された挿通孔６９１へ侵入する。挿通
孔６９１へ侵入した潤滑油Ｙは、軸封環体４９，５０の
最小径部５９の周面と挿通孔６９１の周面との間の間
隙、及び油侵入防止部６７の端面６７２と第１の油回収
室７０の油回収用端面７０１との間の間隙ｇ１を経由し
て第１の油回収室７０に侵入しようとする。このとき、
端面６７２に付着した潤滑油Ｙは、油侵入防止部６７の
回転に伴う遠心力によって第１の油回収室７０の油回収
用周壁面７０２あるいは油回収用端面７０１に向けて飛
ばされる。油回収用周壁面７０２あるいは油回収用端面
７０１に向けて飛ばされた潤滑油Ｙの少なくとも一部
は、油回収用周壁面７０２あるいは油回収用端面７０１
に付着する。油回収用周壁面７０２あるいは油回収用端
面７０１に付着した潤滑油Ｙは、自重によって油回収用
周壁面７０２あるいは油回収用端面７０１を伝い落ちて
第１の油回収室７０の最下部に達する。第１の油回収室
７０の最下部に達した潤滑油Ｙは、第２の油回収室７１
の最下部へ伝い落ちる。

【００３９】第１の油回収室７０に侵入した潤滑油Ｙ
は、大径の油侵入防止部６８の端面６８２と第２の油回
収室７１の油回収用端面７１１との間の間隙ｇ２を経由
して第２の油回収室７１に侵入しようとする。このと
き、周壁面６７１に付着した潤滑油Ｙは、油侵入防止部
６７の回転に伴う遠心力によって油回収用周壁面７０２
に向けて飛ばされる。又、端面６８２に付着した潤滑油
Ｙは、油侵入防止部６８の回転に伴う遠心力によって第
２の油回収室７１の油回収用周壁面７１２あるいは油回
収用端面７１１に向けて飛ばされる。油回収用周壁面７
０２，７１２あるいは油回収用端面７１１に向けて飛ば
された潤滑油Ｙの少なくとも一部は、油回収用周壁面７
０２，７１２あるいは油回収用端面７１１に付着する。
油回収用周壁面７０２，７１２あるいは油回収用端面７
１１に付着した潤滑油Ｙは、自重によって油回収用周壁
面７０２，７１２あるいは油回収用端面７０１，７１１
を伝い落ちて第２の油回収室７１の最下部に達する。

【００４０】第２の油回収室７１の最下部に達した潤滑
油Ｙは、第３の油回収室７３の最下部へ伝い落ちる。第
２の油回収室７１に侵入した潤滑油Ｙは、油侵入防止部
７２の端面６０１と第３の油回収室７３の油回収用端面
７３１との間の間隙ｇ３を経由して第３の油回収室７３
に侵入しようとする。このとき、周壁面６８１に付着し
た潤滑油Ｙは、油侵入防止部６８の回転に伴う遠心力に
よって油回収用周壁面７１２に向けて飛ばされる。又、
端面６０１に付着した潤滑油Ｙは、油侵入防止部７２の
回転に伴う遠心力によって第３の油回収室７３の周壁面
７３３あるいは油回収用端面７３１に向けて飛ばされ
る。油回収用周壁面７３３あるいは油回収用端面７３１
に向けて飛ばされた潤滑油Ｙの少なくとも一部は、油回
収用周壁面７３３あるいは油回収用端面７３１に付着す
る。油回収用周壁面７３３あるいは油回収用端面７３１
に付着した潤滑油Ｙは、自重によって油回収用周壁面７
３３あるいは端面７３１を伝い落ちて第３の油回収室７
３の最下部に達する。

【００４１】第３の油回収室７３の最下部に達した潤滑
油Ｙは、油回収通路７４を経由してギヤ収容室３３１に
還流する。第１の実施の形態では以下の効果が得られ
る。

【００４２】（１-1）真空ポンプを運転しているときに
は、ポンプ室３９〜４３内の圧力は、大気圧相当の圧力
領域であるギヤ収容室３３１内の圧力よりも低くなる。
そのため、潤滑油Ｙが油侵入防止リング６６の表面及び
軸封環体４９，５０の表面に沿ってポンプ室４３側へ侵
入しようとする。回転軸１９，２０の軸線１９１，２０
１よりも上側では、軸封環体４９，５０の端面４９２，
５０２は、軸封環体４９，５０の外周面４９１からポン
プ室４３へ移行する過程では下り端面である。しかし、
回転軸１９，２０の軸線１９１，２０１よりも下側で
は、軸封環体４９，５０の端面４９２，５０２は、軸封
環体４９，５０の外周面４９１からポンプ室４３へ移行
する過程では昇り端面である。従って、軸封環体４９，
５０の表面に沿ったポンプ室４３側への潤滑油Ｙの侵入
は、回転軸１９，２０の軸線１９１，２０１よりも上側
で生じ易い。

【００４３】油侵入防止リング６６の回転に伴う遠心力
によって油回収用周壁面７０２，７１２に向けて飛ばさ
れた潤滑油Ｙの少なくとも一部は、油回収用周壁面７０
２，７１２に付着する。回転軸１９，２０よりも上方に
おける油回収室７０，７１の油回収用周壁面７０２，７
１２は、ポンプ室４３側からギヤ収容室３３１側に向か
うにつれて下方に向かう。即ち、回転軸１９，２０より
も上方における油回収用周壁面７０２，７１２に付着し
た潤滑油Ｙは、ポンプ室４３から離れながら回転軸１
９，２０の下方に向けて伝い落ちる。ポンプ室４３から
離れる方向へ、かつ回転軸１９，２０の下方に向けて潤
滑油Ｙを伝い落とす油回収用周壁面７０２，７１２は、
ポンプ室４３側への油侵入防止に寄与する。

【００４４】（１-2）回転軸１９，２０よりも上側の油
回収用周壁面７０２，７１２に付着した潤滑油Ｙの一部
は、回転軸１９，２０の軸線１９１，２０１に対して直
交する油回収用端面７０１，７１１に向けて伝い落ち
る。油回収用端面７０１，７１１に伝った潤滑油Ｙは、
垂直な油回収用端面７０１，７１１を経由して回転軸１
９，２０よりも下側へ円滑に伝い落ちる。油回収用周壁
面７０２，７１２に連なる垂直な油回収用端面７０１，
７１１は、回転軸１９，２０よりも上側の油回収用周壁
面７０２，７１２に付着した潤滑油Ｙを回転軸１９，２
０よりも下側へ円滑に伝い落とすのに寄与する。

【００４５】（１-3）回転軸１９，２０を横向き配置し
たルーツポンプ１１では、環状の油回収室７０，７１，
７３の形成壁面に付着した潤滑油Ｙは、自重によって第
３の油回収室７３の最下部に向けて伝い落ちてゆく。第
３の油回収室７３の最下部は、油回収室７０，７１，７
３の形成壁面に付着した潤滑油Ｙがこの形成壁面を伝っ
て集合する箇所である。従って、油回収室７０，７１，
７３の形成壁面に付着した潤滑油Ｙは、第３の油回収室
７３の最下部に接続された油回収通路７４を経由してギ
ヤ収容室３３１へ確実に回収される。

【００４６】（１-4）第１の油回収室７０及び第２の油
回収室７１は、ベアリングホルダ４５，４６の奥壁６９
に形成されている。ラジアルベアリング３７，３８を支
持するためのベアリングホルダ４５，４６に油回収室７
０，７１を設ける構成は、閉鎖性の高い油回収室７０，
７１を構成する上で簡便である。

【００４７】（１-5）回転軸１９，２０に嵌合された軸
封環体４９，５０の端面４９２，５０２の径は、回転軸
１９，２０の周面１９２，２０２の径よりも大きい。従
って、軸封環体４９，５０の端面４９２，５０２と嵌入
孔４７，４８の底形成面４７２，４８２との間のラビリ
ンスシール５７，５８の径は、回転軸１９，２０の周面
１９２，２０２とリヤハウジング１４との間に設けられ
るラビリンスシールの径よりも大きくなる。ラビリンス
シール５７，５８の径が大きくなるほど圧力変動波及抑
制用のラビリンス室５５１，５５２，５６１，５６２の
容積が大きくなり、ラビリンスシール５７，５８におけ
るシール機能が向上する。即ち、軸封環体４９，５０の
端面４９２，５０２と嵌入孔４７，４８の底形成面４７
２，４８２との間は、ラビリンス室５５１，５５２，５
６１，５６２の容積を増やしてシール機能を向上する上
で、ラビリンスシール５７，５８の設定領域として好適
である。

【００４８】（１-6）嵌入孔４７，４８と軸封環体４
９，５０との間の間隙が小さいほど、潤滑油Ｙは嵌入孔
４７，４８と軸封環体４９，５０との間の間隙へ入り難
くなる。円周面４７１，４８１を有する嵌入孔４７，４
８の底形成面４７２，４８２と、軸封環体４９，５０の
端面４９２，５０２とは、全面にわたって均等に近接さ
せ易い。従って、環状突条５３，５４の先端と環状溝５
５，５６の底面との間の間隙、及び嵌入孔４７，４８の
底形成面４７２，４８２と軸封環体４９，５０の端面４
９２，５０２との間の間隙を可及的に小さくし易い。こ
れらの間隙が小さいほど、ラビリンスシール５７，５８
におけるシール機能が向上する。即ち、嵌入孔４７，４
８の底形成面４７２，４８２は、ラビリンスシール５
７，５８の設定領域として好適である。

【００４９】（１-7）ラビリンスシール５７，５８は、
ガスに対してもシール性を有する。多段ルーツポンプ１
１の運転開始時にはポンプ室３９〜４３内は大気圧より
も高くなる。ラビリンスシール５７，５８は、ポンプ室
４３からギヤ収容室３３１側への軸封環体４９，５０の
表面に沿った排ガス洩れを防止する。油洩れ及び排ガス
洩れを共に防止するラビリンスシール５７，５８は、非
接触型シール手段として最適である。

【００５０】（１-8）非接触型シール手段は、リップシ
ールのような接触型シール手段における経時的な劣化
（シール性の低下）を生じないが、接触型シール手段に
比べてシール性では幾分劣る。油侵入防止部６７，６
８，７２及びテーパ周面形状の油回収用周壁面７０２，
７１２は、これを補償するものである。

【００５１】（１-9）軸封環体４９に設けられた螺旋溝
６１は、回転軸１９の回転に伴い、嵌入孔４７の円周面
４７１を掃過してゆく。螺旋溝６１の掃過領域にある潤
滑油Ｙは、ポンプ室４３側からギヤ収容室３３１側へ掃
き移される。又、軸封環体５０に設けられた螺旋溝６２
は、回転軸２０の回転に伴い、嵌入孔４８の円周面４８
１を掃過してゆく。螺旋溝６２の掃過領域にある潤滑油
Ｙは、ポンプ室４３側からギヤ収容室３３１側へ掃き移
される。即ち、ポンピング手段である螺旋溝６１，６２
を備えた軸封環体４９，５０は、潤滑油Ｙに対して高い
シール性を発揮する。

【００５２】（１-10)螺旋溝６１，６２を設けた外周面
４９１，５０１は、軸封環体４９，５０の最大径部６０
の外周面であり、軸封環体４９，５０における周速度が
最大となる箇所である。軸封環体４９，５０の外周面４
９１，５０１と嵌入孔４７，４８の円周面４７１，４８
１との間にあるガスは、高速で周回する螺旋溝６１，６
２によってポンプ室４３側からギヤ収容室３３１側へ効
率よく付勢される。軸封環体４９，５０の外周面４９
１，５０１と嵌入孔４７，４８の円周面４７１，４８１
との間にある潤滑油Ｙは、ポンプ室４３側からギヤ収容
室３３１側へ効率よく付勢されるガスに追随する。軸封
環体４９，５０の外周面４９１，５０１は、外周面４９
１，５０１と円周面４７１，４８１との間を経由した嵌
入孔４７，４８側からポンプ室４３側への油洩れを阻止
する性能、即ち潤滑油Ｙに対する軸封環体４９，５０の
シール性を高める上で、螺旋溝６１，６２の設定箇所と
して好適である。

【００５３】（１-11)回転軸１９の周面１９２と貫通孔
１４１との間には僅かな間隙があり、ロータ２７，３２
とリヤハウジング１４の室形成壁面１４３との間には僅
かな間隙がある。そのため、最終のポンプ室４３の圧力
が前記の僅かな間隙を介してラビリンスシール５７に波
及する。同様に、回転軸２０の周面２０２と貫通孔１４
２との間にも僅かな間隙があるため、最終のポンプ室４
３の圧力がラビリンスシール５８に波及する。排気圧波
及溝６３，６４のない場合には、吸入領域４３１の圧力
と最大圧力領域４３２の圧力とがラビリンスシール５
７，５８に同程度に波及する。

【００５４】本実施の形態における排気圧波及溝６３，
６４は、ラビリンスシール５７，５８に対する最大圧力
領域４３２の圧力の波及効果を高める。即ち、排気圧波
及溝６３，６４を介した最大圧力領域４３２の圧力の波
及効果が吸入領域４３１の圧力の波及効果を大きく上回
る。従って、排気圧波及溝６３，６４がある場合にポン
プ室４３からラビリンスシール５７，５８に波及する圧
力は、排気圧波及溝６３，６４がない場合に比べて大き
く上回ることになる。その結果、排気圧波及溝６３，６
４がある場合のラビリンスシール５７，５８の前後の圧
力差は、排気圧波及溝６３，６４がない場合に比べて大
きく下回る。即ち、排気圧波及溝６３，６４は、ラビリ
ンスシール５７，５８における油洩れ防止効果を高め
る。

【００５５】（１-12)ドライポンプ型のルーツポンプ１
１では、ポンプ室３９〜４３内での潤滑油Ｙの使用は行
われない。ポンプ室３９〜４３内に潤滑油Ｙを存在させ
たくないルーツポンプ１１は、本発明の適用対象として
好適である。

【００５６】本発明では、図９の第２の実施の形態、図
１０の第３の実施の形態、図１１の第４の実施の形態も
可能である。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符
号が用いてある。第２、第３及び第４の各実施の形態で
は、回転軸１９側についてのみ説明するが、回転軸２０
側にも同様の構成が設けられている。

【００５７】図９の第２の実施の形態では、第３の油回
収室７３の周壁面７３４がテーパ周面にしてある。周壁
面７３４は、第１の実施の形態における油回収用周壁面
７０２，７１２と同じ役割を果たす。

【００５８】図１０の第３の実施の形態では、単一の油
侵入防止リング７５の周縁部を包囲する油回収室７６の
周壁面７６１がテーパ周面になっている。周壁面７６１
は、第１の実施の形態における油回収用周壁面７０２，
７１２と同じ役割を果たす。

【００５９】図１１の第４の実施の形態では、回転軸１
９及びロータ２７の端面に軸封環体４９Ａが一体形成さ
れている。軸封環体４９Ａは、ロータハウジング１２に
対向する側のリヤハウジング１４の端面に凹設された嵌
入孔７７に嵌入されている。軸封環体４９Ａの端面と嵌
入孔７７の底形成面７７１との間にはラビリンスシール
７８が設けられている。

【００６０】回転軸１９には油侵入防止リング７９が止
着されている。嵌入孔４７の底形成面４７２とベアリン
グホルダ４５の奥壁６９との間には環状の油回収室８０
が形成されている。油侵入防止リング７９は、油回収室
８０内に突出している。

【００６１】油回収室８０の周壁面８０１はテーパ周面
になっている。周壁面８０１は、第１の実施の形態にお
ける油回収用周壁面７０２，７１２と同じ役割を果た
す。本発明では以下のような実施の形態も可能である。

【００６２】（１）第１の実施の形態において、軸封環
体４９，５０と油侵入防止リング６６とを一体形成する
こと。 （２）第１の実施の形態において、油回収用周壁面７０
２，７１２に関して、回転軸１９，２０よりも下側の部
分は傾斜しない周壁面とすること。

【００６３】（３）ルーツポンプ以外の真空ポンプに本
発明を適用すること。前記した実施の形態から把握でき
る請求項記載以外の発明について以下に記載する。

【００６４】〔１〕前記オイルハウジングを貫通して前
記油存在領域に突出する前記回転軸の突出部位に対し、
一体的に回転可能に前記油侵入防止部よりも前記ポンプ
室側に設けられた環状の軸封環体と、前記軸封環体と前
記オイルハウジングとの各々に対して設けられたシール
用対向面と、前記一対のシール用対向面の間に非接触型
シール手段を設けた請求項１乃至請求項６のいずれか１
項に記載の真空ポンプにおける油洩れ防止構造。

【００６５】〔２〕前記オイルハウジングを貫通して前
記油存在領域に突出する前記回転軸の突出部位に対し、
一体的に回転可能に前記油侵入防止部よりも前記ポンプ
室側に設けられた環状の軸封環体と、前記軸封環体に対
向するように前記オイルハウジングに形成されたシール
面と、前記シール面に対向する前記軸封環体の対向面に
設けられたポンピング手段とを備え、前記ポンピング手
段は、前記回転軸の回転に伴い、前記対向面と前記シー
ル面との間における油を前記ポンプ室側から前記油存在
領域側へ付勢するようにした請求項１乃至請求項６のい
ずれか１項に記載の真空ポンプにおける油洩れ防止構
造。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、回転軸
より上側の油侵入防止部の外周側を油回収用周壁面で包
囲し、前記油回収用周壁面は、前記ポンプ室側から前記
油存在領域側へ向かうにつれて前記回転軸の軸線に近づ
いてゆくようにしたので、真空ポンプにおけるポンプ室
への油洩れを防止するために用いられる油侵入防止部に
よる油侵入防止作用を向上し得るという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示し、（ａ）は多段ルーツ
ポンプ１１全体の平断面図。（ｂ）は要部拡大平断面
図。

【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図。（ｂ）は図１
のＢ−Ｂ線断面図。

【図３】（ａ）は図１のＣ−Ｃ線断面図。（ｂ）は図１
のＤ−Ｄ線断面図。

【図４】（ａ）は図３（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図。（ｂ）
は要部拡大側断面図。

【図５】（ａ）は図３（ｂ）のＦ−Ｆ線断面図。（ｂ）
は要部拡大側断面図。

【図６】要部拡大側断面図。

【図７】分解斜視図。

【図８】分解斜視図。

【図９】第２の実施の形態を示す要部拡大側断面図。

【図１０】第３の実施の形態を示す要部拡大側断面図。

【図１１】第４の実施の形態を示す要部拡大側断面図。

【符号の説明】

１１…真空ポンプであるルーツポンプ。１４…オイルハ
ウジングを構成するリヤハウジング。１９，２０…回転
軸。１９３，２０３…突出部位。２３，２４，２５，２
６，２７，２８，２９，３０，３１，３２…ガス移送体
となるロータ。３３…オイルハウジングを構成するギヤ
ハウジング。３３１…油存在領域となるギヤ収容室。３
４，３５…歯車機構を構成する歯車。３７，３８…軸受
けとなるラジアルベアリング。４３…ポンプ室。６７，
６８，７２…油侵入防止部。７０，７１，７３，８０…
油回収室。７０１，７１１…油回収用端面。７０２，７
１２…油回収用周壁面。７４…油回収通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 真広 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 石榑 宏行 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3H003 AA05 AB07 AC01 BD13 BH07 3H029 AA06 AA09 AA16 AA22 AB06 AB08 BB01 BB04 BB05 BB16 CC09 CC16 CC17 CC19 CC20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】横向き配置された回転軸の回転に基づいて
   ポンプ室内のガス移送体を動かし、前記ガス移送体の動
   作によってガスを移送して吸引作用をもたらす真空ポン
   プにおいて、 前記ポンプ室と隣接するように油存在領域を形成するオ
   イルハウジングと、 前記オイルハウジングを貫通して前記油存在領域に突出
   する前記回転軸に対し、一体的に回転可能に設けられた
   油侵入防止部と、 前記回転軸を中心として少なくとも前記回転軸より上側
   の前記油侵入防止部の外周側を包囲するように設けられ
   た油回収用周壁面とを備え、 前記油回収用周壁面は、前記ポンプ室側から前記油存在
   領域側へ向かうにつれて前記回転軸の軸線に近づいてゆ
   くようにした真空ポンプにおける油洩れ防止構造。
2. 【請求項２】前記回転軸の軸線に対して略直交し、かつ
   前記回転軸を包囲するように固定配置された環状の油回
   収用端面を備え、前記油回収用周壁面は、環状の前記油
   回収用端面に連なるように終わっている請求項１に記載
   の真空ポンプにおける油洩れ防止構造。
3. 【請求項３】前記油回収用周壁面及び前記油回収用端面
   は、前記油侵入防止部の外周側を包囲する環状の油回収
   室を形成し、前記油回収室と前記油存在領域とを連通す
   る油回収通路を備えており、前記油回収通路は、前記油
   回収室の最下部に接続されていると共に、水平又は下り
   傾斜で油存在領域に接続されている請求項２に記載の真
   空ポンプにおける油洩れ防止構造。
4. 【請求項４】前記油存在領域は、前記回転軸を回転可能
   に支持するための軸受けを収容する領域である請求項１
   乃至請求項３のいずれか１項に記載の真空ポンプにおけ
   る油洩れ防止構造。
5. 【請求項５】前記真空ポンプは、複数の前記回転軸を平
   行に配置すると共に、前記各回転軸上にロータを配置
   し、隣合う回転軸上のロータを互いに噛み合わせ、互い
   に噛み合った状態の複数のロータを１組として収容する
   複数のポンプ室、又は単一のポンプ室を備えたルーツポ
   ンプであり、複数の前記回転軸は、歯車機構を用いて同
   期して回転され、前記油存在領域は、前記歯車機構を収
   容する領域である請求項１乃至請求項４のいずれか１項
   に記載の真空ポンプにおける油洩れ防止構造。