(57)【要約】  簡素な構成で、ロータとポンプ室との隙間を精度良く調整可能にすることを課題とする。ルーツ式ポンプ（１）のケーシング（２）が、回転軸（Ａ１，Ａ２）の軸方向に沿って分割された第１ケーシング（３）と第２ケーシング（４）を有し、第１ケーシング（３）および第２ケーシング（４）が、それぞれ、回転軸（Ａ１，Ａ２）を支持する軸受（６６，６７，７１，７２）を支持する軸受支持部（４６ａ，４７ａ，４６ｂ，４７ｂ）と回転軸（Ａ１，Ａ２）に設けられたロータ（Ｒ１〜Ｒ６）が収容されるロータ収容空間（Ｐ１ａ〜Ｐ６ａ，Ｐ１ｂ〜Ｐ６ｂ）とを有する。したがって、一方のケーシング（３，４）に支持されてロータ（Ｒ１〜Ｒ６）が外部に露出した状態で、全てのロータ（Ｒ１〜Ｒ６）とポンプ室の一部を構成するロータ収容空間（Ｐ１ａ〜Ｐ６ａ，Ｐ１ｂ〜Ｐ６ｂ）との隙間を測定できるため、隙間を精度良く調整できる。
2008152713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行して配置された一対の回転軸と、
前記各回転軸に設けられたロータと、
前記回転軸を支持する軸受と、
気体を吸気する吸気口と、前記ロータが収容されて前記吸気口から吸気された気体を気体移送方向下流側に移送するポンプ室と、移送された気体を排気する排気口とを有するケーシングであって、前記回転軸の軸方向に沿って分割された第１ケーシングと第２ケーシングとを有する前記ケーシングと、
前記軸受を支持する第１軸受支持部と、前記ロータが収容される第１ロータ収容空間と、が形成された前記第１ケーシングと、
前記第１軸受支持部に対向して形成され且つ前記軸受けを支持する第２軸受支持部と、前記第１ロータ収容空間に対応して形成され且つ前記第１ロータ収容空間との間で囲まれた空間により前記ポンプ室を構成する第２ロータ収容空間と、を有する前記第２ケーシングと、
を備えたことを特徴とするルーツ式ポンプ。
【請求項２】
容積の異なる複数の前記ポンプ室と、容積が最大の前記ポンプ室に接続された前記吸気口と、容積が最小の前記ポンプ室に接続された前記排気口と、前記複数のポンプ室において容積の大きな前記ポンプ室から順次容積の小さな前記ポンプ室に気体が移送されるように接続する接続路と、を有する前記ケーシングであって、
ｍ、ｎをそれぞれ正の整数とし、ｍ≦（ｎ／２）とし、容積の大きなポンプ室から順に第１ポンプ室、第２ポンプ室、…、第ｍ−１ポンプ室、第ｍポンプ室、第ｍ＋１ポンプ室、…、第ｎ−１ポンプ室、第ｎポンプ室とした場合に、前記回転軸の軸方向に対して、軸方向一端側から軸方向他端側に沿って、第ｍポンプ室、第ｍ−１ポンプ室、第ｍ−２ポンプ室、…、第１ポンプ室、第ｍ＋１ポンプ室、第ｍ＋２ポンプ室、…、第ｎ−１ポンプ室、第ｎポンプ室が形成された前記ケーシング、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のルーツ式ポンプ。
【請求項３】
容積の異なる複数の前記ポンプ室と、容積が最大の前記ポンプ室に接続された前記吸気口と、容積が最小の前記ポンプ室に接続された前記排気口と、前記複数のポンプ室において容積の大きな前記ポンプ室から順次容積の小さな前記ポンプ室に気体が移送されるように接続する接続路と、を有する前記ケーシングであって、
ｋ、ｎを正の整数とし、ｋ＜ｎとし、容積の大きなポンプ室から順に、第１ポンプ室、第２ポンプ室、…、第ｋ−１ポンプ室、第ｋポンプ室、第ｋ＋１ポンプ室、…、第ｎ−１ポンプ室、第ｎポンプ室とした場合に、第ｋポンプ室と前記排気口とを接続して前記第ｋポンプ室から排気する中間段排気路を有する前記ケーシング、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のルーツ式ポンプ。
【請求項４】
前記回転軸の軸方向に対して、回転軸の軸受に隣り合って配置されたポンプ室である隣接ポンプ室と前記軸受との間に形成された気密部材支持部と、
前記気密部材支持部に配置されて前記回転軸に沿って気体が漏出することを防止する気密部材であって、軸方向に沿って、気密部材間空間をあけて配置された複数の前記気密部材と、
前記隣接ポンプ室よりも容積が小さなポンプ室と前記気密部材間空間とを接続する気密部材間空間接続路と、
を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載のルーツ式ポンプ。
【請求項５】
前記回転軸の軸方向に対して、回転軸の軸受に隣り合って配置されたポンプ室である隣接ポンプ室と前記軸受支持部との間に形成された気密部材支持部と、
前記気密部材支持部に配置されて前記回転軸に沿って気体が漏出することを防止する気密部材と、
前記気密部材と前記軸受との間に形成された潤滑剤流出防止空間と、前記軸受に対して前記潤滑剤流出防止空間の軸方向反対側の大気側空間と、の間を接続する潤滑剤流出防止接続路と、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のルーツ式ポンプ。
【請求項６】
前記回転軸の他端側に配置され、一対の回転軸間で回転を伝達するギア列が収容されると共に、前記ギア列潤滑用の潤滑剤が収容されたギア室と、
前記回転軸の軸方向に沿って、前記ギア室と前記ポンプ室との間に配置された中間室と、
前記ギア室と前記中間室との間を接続する中間室接続路と、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のルーツ式ポンプ。
【請求項７】
前記中間室接続路に配置され、前記ギア室から前記中間室への気体状となった潤滑剤を除去する潤滑剤除去部材と、
前記中間室接続路に設けられ、移動気体の流速を低減する流速低減部と、
を備えたことを特徴とする請求項６に記載のルーツ式ポンプ。
【請求項８】
前記ケーシングに設けられた放熱する表面積を拡大させる冷却用フィン、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のルーツ式ポンプ。
【請求項９】
前記回転軸に支持され、前記回転軸の回転に伴って前記冷却用フィンに送風する送風翼、
を備えたことを特徴とする請求項８に記載のルーツ式ポンプ。
【請求項１０】
前記排気口の近傍の前記ケーシング内部に配置され、消音を行う消音器、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のルーツ式ポンプ。
【請求項１１】
ロータが設けられ一対の回転軸に対して、各回転軸の両端部に軸受を装着する軸受装着工程と、
前記軸受を支持する第１軸受支持部と前記ロータが収容される第１ロータ収容空間とが形成された前記第１ケーシングに、平行に配置される一対の回転軸の前記軸受を支持する軸支持工程と、
前記回転軸の各ロータと、前記第１ロータ収容空間の壁面との間の隙間を調整する隙間調整工程と、
前記第１軸受支持部に対向して形成され且つ前記軸受を支持する第２軸受支持部と前記第１ロータ収容空間に対応して形成され且つ前記第１ロータ収容空間との間で囲まれた空間により前記ポンプ室を構成する第２ロータ収容空間とを有する前記第２ケーシングを、前記第１ケーシングに装着して、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとで前記回転軸およびロータを挟み込んでケーシングを組み立てるケーシング組み立て工程と、
を実行することを特徴とするルーツ式ポンプ製造方法。
【請求項１２】
前記第１ケーシングに支持され且つ一方の回転軸に設けられたロータの外周面に接触して回転不能な状態に保持する位相合わせ用治具を、前記第１ケーシングに装着する治具装着工程と、
一方の回転軸に設けられたロータと、他方の回転軸に設けられたロータとの位相を合わせる位相合わせ工程と、
前記位相合わせ用治具を前記第１ケーシングから取り外す治具取外し工程と、
を前記軸支持工程と前記ケーシング組み立て工程との間に実行することを特徴とする請求項１１に記載のルーツ式ポンプ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の回転軸に支持されたロータにより気体を下流側に移送して圧縮、排気するルーツ式ポンプおよび前記ルーツ式ポンプの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造過程や真空チャンバを利用する実験装置、分析装置等では、真空状態に排気するために真空ポンプが使用される。このような、ポンプの一例として、繭型のポンプ室を有するケーシング内に配置された一対のロータ（回転子）を回転させて、気体を下流側に移送して排気するルーツ式ポンプが知られている。
前記ルーツ式ポンプとして、例えば、特許文献１（特開２００３−３０７１９２号公報）記載の技術が公知である。【０００３】
特許文献１（特開２００３−３０７１９２号公報）に記載のルーツ式ポンプ（１）では、ケーシング（Ｃ）は、上流端壁（２）、仕切壁形成ブロック（Ｂ）、下流端壁（３）等により構成され、複数のポンプ室（Ｐ１、Ｐ３〜Ｐ５）が仕切壁形成ブロック（Ｂ）に形成され、上流端壁（２）で回転軸（Ａ１，Ａ２）の一端側の軸受（ベアリング１６）を支持し、下流端壁（３）で回転軸（Ａ１，Ａ２）の他端側の軸受（ベアリング２９）を支持する構成が記載されている。そして、前記仕切壁形成ブロック（Ｂ）は、上ブロック（Ｂ１ａ、Ｂ２ａ）と下ブロック（Ｂ１ｂ，Ｂ２ｂ）に分割されている。【０００４】
前記特許文献１記載のような従来技術ルーツ式ポンプでは、排気性能を高くするためには、ロータ（Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ〜Ｒ５ａ，Ｒ５ｂ）と各ポンプ室（Ｐ１〜Ｐ５）との間の隙間を小さくして、この隙間からの逆流を少なくする必要があり、従来は、隙間ゲージ等を使用して隙間を測定し、適切な隙間となるように調整している。なお、前記隙間の調整は、ポンプ（１）の組み立て時に行われる。
前記従来技術では、上流端壁（２）と下流端壁（３）が上下二つ割りの仕切壁形成ブロック（Ｂ）に固定されるため、上流端壁（２）と下流端壁（３）に軸受（１６，２９）が支持されるロータ（Ｒ１〜Ｒ５）の隙間を調整する場合には、先ず、仕切壁形成ブロック（Ｂ）で回転軸（Ａ１，Ａ２）およびロータ（Ｒ１〜Ｒ５）を囲む。【０００５】
次に、一端側（例えば下流端壁側）については、軸受（２９）を回転軸（Ａ１，Ａ２）に装着し、軸受（２９）を固定端側の壁部材（例えば、下流端壁（３））で支持する。
そして、ロータとポンプ室の壁面との隙間に隙間ゲージ等を進入させて、隙間を測定するために、他端側（上流端壁側）の端に配置されたロータ（Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ）とポンプ室（Ｐ２）とが外部に露出した状態となるように、他端側では軸受（１６）や壁部材（上流端壁（４））を装着せずに、軸（Ａ１，Ａ２）を支持する治具を装着する。
この状態で、回転軸（Ａ１，Ａ２）を軸方向に移動させて微調整することで、他端側に配置されたロータ（Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ）とポンプ室（Ｐ２）の壁面との隙間の変化を隙間ゲージ等で測定する。このとき、複数の各ポンプ室（Ｐ１〜Ｐ５）と各ロータ（Ｒ１〜Ｒ５）との隙間の累積値が測定され、この隙間の測定値に基づいて、回転軸（Ａ１，Ａ２）の軸方向の位置を微調節している。
そして、軸方向の位置の微調整後、自由端側の治具を取外し、軸受（１６）を装着して、自由端側の壁部材（例えば、上流端壁（２））を装着して、ポンプが組み立てられる。【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３０７１９２号公報（「００２８」〜「００３５」、「００４５」、図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記従来技術では、測定される隙間は、各ポンプ室とロータとの間の隙間の積み重ね（隙間の累積値）が検出されるため、どのポンプ室で隙間が最小になっているのかが不明であるという問題がある。
特に、ルーツ式ポンプでは、最も気体が圧縮されている最下流のポンプ室（最終段ポンプ室）において隙間が最小であることが排気性能の面から望ましい。したがって、最終段ポンプ室での隙間を最小にするためには、設計段階で、最終段以外のポンプ室の隙間が大きくなるように設計する必要があり、上流側での排気性能が低下する問題もある。
また、隙間の調整後に治具を取り外して、軸受を装着するため、調節された隙間に誤差が発生する恐れもある。
これに対して、各ポンプ室における隙間を直接検出することも考えられるが、隙間を直接検出するためには、各ポンプ室に隙間ゲージを挿入するための開放口を形成する必要があり、このような開放口を形成すると構造が複雑化し、コストが上昇する問題がある。【０００８】
本発明は、前述の事情に鑑み、簡素な構成で、ロータとポンプ室との隙間を精度良く調整可能にすることを第１の技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記技術的課題を解決するために、請求項１記載の発明のルーツ式ポンプは、
平行して配置された一対の回転軸と、
前記各回転軸に設けられたロータと、
前記回転軸を支持する軸受と、
気体を吸気する吸気口と、前記ロータが収容されて前記吸気口から吸気された気体を気体移送方向下流側に移送するポンプ室と、移送された気体を排気する排気口とを有するケーシングであって、前記回転軸の軸方向に沿って分割された第１ケーシングと第２ケーシングとを有する前記ケーシングと、
前記軸受を支持する第１軸受支持部と、前記ロータが収容される第１ロータ収容空間と、が形成された前記第１ケーシングと、
前記第１軸受支持部に対向して形成され且つ前記軸受けを支持する第２軸受支持部と、前記第１ロータ収容空間に対応して形成され且つ前記第１ロータ収容空間との間で囲まれた空間により前記ポンプ室を構成する第２ロータ収容空間と、を有する前記第２ケーシングと、
を備えたことを特徴とする。【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のルーツ式ポンプにおいて、
容積の異なる複数の前記ポンプ室と、容積が最大の前記ポンプ室に接続された前記吸気口と、容積が最小の前記ポンプ室に接続された前記排気口と、前記複数のポンプ室において容積の大きな前記ポンプ室から順次容積の小さな前記ポンプ室に気体が移送されるように接続する接続路と、を有する前記ケーシングであって、
ｍ、ｎをそれぞれ正の整数とし、ｍ≦（ｎ／２）とし、容積の大きなポンプ室から順に第１ポンプ室、第２ポンプ室、…、第ｍ−１ポンプ室、第ｍポンプ室、第ｍ＋１ポンプ室、…、第ｎ−１ポンプ室、第ｎポンプ室とした場合に、前記回転軸の軸方向に対して、軸方向一端側から軸方向他端側に沿って、第ｍポンプ室、第ｍ−１ポンプ室、第ｍ−２ポンプ室、…、第１ポンプ室、第ｍ＋１ポンプ室、第ｍ＋２ポンプ室、…、第ｎ−１ポンプ室、第ｎポンプ室が形成された前記ケーシング、
を備えたことを特徴とする。【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のルーツ式ポンプにおいて、
容積の異なる複数の前記ポンプ室と、容積が最大の前記ポンプ室に接続された前記吸気口と、容積が最小の前記ポンプ室に接続された前記排気口と、前記複数のポンプ室において容積の大きな前記ポンプ室から順次容積の小さな前記ポンプ室に気体が移送されるように接続する接続路と、を有する前記ケーシングであって、
ｋ、ｎを正の整数とし、ｋ＜ｎとし、容積の大きなポンプ室から順に、第１ポンプ室、第２ポンプ室、…、第ｋ−１ポンプ室、第ｋポンプ室、第ｋ＋１ポンプ室、…、第ｎ−１ポンプ室、第ｎポンプ室とした場合に、第ｋポンプ室と前記排気口とを接続して前記第ｋポンプ室から排気する中間段排気路を有する前記ケーシング、
を備えたことを特徴とする。【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のルーツ式ポンプにおいて、
前記回転軸の軸方向に対して、回転軸の軸受に隣り合って配置されたポンプ室である隣接ポンプ室と前記軸受との間に形成された気密部材支持部と、
前記気密部材支持部に配置されて前記回転軸に沿って気体が漏出することを防止する気密部材であって、軸方向に沿って、気密部材間空間をあけて配置された複数の前記気密部材と、
前記隣接ポンプ室よりも容積が小さなポンプ室と前記気密部材間空間とを接続する気密部材間空間接続路と、
を備えたことを特徴とする。【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のルーツ式ポンプにおいて、
前記回転軸の軸方向に対して、回転軸の軸受に隣り合って配置されたポンプ室である隣接ポンプ室と前記軸受支持部との間に形成された気密部材支持部と、
前記気密部材支持部に配置されて前記回転軸に沿って気体が漏出することを防止する気密部材と、
前記気密部材と前記軸受との間に形成された潤滑剤流出防止空間と、前記軸受に対して前記潤滑剤流出防止空間の軸方向反対側の大気側空間と、の間を接続する潤滑剤流出防止接続路と、
を備えたことを特徴とする。【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のルーツ式ポンプにおいて、
前記回転軸の他端側に配置され、一対の回転軸間で回転を伝達するギア列が収容されると共に、前記ギア列潤滑用の潤滑剤が収容されたギア室と、
前記回転軸の軸方向に沿って、前記ギア室と前記ポンプ室との間に配置された中間室と、
前記ギア室と前記中間室との間を接続する中間室接続路と、
を備えたことを特徴とする。【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のルーツ式ポンプにおいて、
前記中間室接続路に配置され、前記ギア室から前記中間室への気体状となった潤滑剤を除去する潤滑剤除去部材と、
前記中間室接続路に設けられ、移動気体の流速を低減する流速低減部と、
を備えたことを特徴とする。【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載のルーツ式ポンプにおいて、
前記ケーシングに設けられた放熱する表面積を拡大させる冷却用フィン、
を備えたことを特徴とする。【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のルーツ式ポンプにおいて、
前記回転軸に支持され、前記回転軸の回転に伴って前記冷却用フィンに送風する送風翼、
を備えたことを特徴とする。【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載のルーツ式ポンプにおいて、
前記排気口の近傍の前記ケーシング内部に配置され、消音を行う消音器、
を備えたことを特徴とする。【００１９】
前記技術的課題を解決するために、請求項１１に記載の発明のルーツ式ポンプ製造方法は、
ロータが設けられ一対の回転軸に対して、各回転軸の両端部に軸受を装着する軸受装着工程と、
前記軸受を支持する第１軸受支持部と前記ロータが収容される第１ロータ収容空間とが形成された前記第１ケーシングに、平行に配置される一対の回転軸の前記軸受を支持する軸支持工程と、
前記回転軸の各ロータと、前記第１ロータ収容空間の壁面との間の隙間を調整する隙間調整工程と、
前記第１軸受支持部に対向して形成され且つ前記軸受を支持する第２軸受支持部と前記第１ロータ収容空間に対応して形成され且つ前記第１ロータ収容空間との間で囲まれた空間により前記ポンプ室を構成する第２ロータ収容空間とを有する前記第２ケーシングを、前記第１ケーシングに装着して、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとで前記回転軸およびロータを挟み込んでケーシングを組み立てるケーシング組み立て工程と、
を実行することを特徴とする。【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のルーツ式ポンプ製造方法において、
前記第１ケーシングに支持され且つ一方の回転軸に設けられたロータの外周面に接触して回転不能な状態に保持する位相合わせ用治具を、前記第１ケーシングに装着する治具装着工程と、
一方の回転軸に設けられたロータと、他方の回転軸に設けられたロータとの位相を合わせる位相合わせ工程と、
前記位相合わせ用治具を前記第１ケーシングから取り外す治具取外し工程と、
を前記軸支持工程と前記ケーシング組み立て工程との間に実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、ケーシングが第１ケーシングと第２ケーシングとに分割されており、第１ケーシングまたは第２ケーシングで回転軸の軸受を支持することができるため、第１ケーシングまたは第２ケーシングの一方で回転軸を支持して、回転軸に支持された全てのロータが外部に開放された状態で保持することができる。したがって、全てのロータに対して、ロータとポンプ室の一部を構成するロータ収容空間との隙間を計測することができる。この結果、外部に露出する特定のロータとポンプ室でしか隙間を計測できなかった従来技術に比べて、ロータとポンプ室との隙間を精度良く測定して、調整することができる。また、隙間調整後、第１ケーシングまたは第２ケーシングの他方を装着することで隙間が調整された状態で容易に組み立てることもでき、メンテナンスを行う際も他方を取り外すだけで行うことができる。【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、圧力が最も小さな第１ポンプ室よりも圧力が大きな第ｍポンプ室が軸方向一端側に配置されるため、軸方向端部において、大気圧との差圧が小さくなり、気体の流入、流出が低減され、到達圧力を向上させることができる。また、気密を保持する部材が破損しても、第１ポンプ室の圧力に影響を与えにくく、到達圧力の低下に対する影響を小さくすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、容積が中間の第ｋポンプ室から排気することができるため、最も気体が圧縮される第ｎポンプ室において気体が過圧縮状態になることを低減でき、過圧縮による負荷トルクが高まることを低減することができる。【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、気密部材間空間が隣接ポンプ室よりも容積が小さなポンプ室、すなわち、隣接ポンプ室よりも圧力が大きなポンプ室に接続されているため、気密部材間空間が大気圧に接続されている場合に比べて、気密部材間空間と隣接ポンプ室との差圧を小さくすることができ、気体が回転軸に沿って流入、流出を低減することができる。
請求項５に記載の発明によれば、潤滑剤流出防止空間が大気側空間５２と連結されており、軸受の軸方向両側が共に大気圧になっているため、軸受で使用されている潤滑剤が漏出することを防止できる。
請求項６に記載の発明によれば、ギア室と中間室とが接続されているため、ギア室と中間室との差圧が少なくなり、ギア室に収容された潤滑剤が中間室に移動することを低減でき、中間室からポンプ室側に移動することも低減できる。【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、潤滑剤除去部材によりギア室の気体状となった潤滑剤が中間室に移動することを防止でき、気体状潤滑剤がポンプ室に移動することも防止できる。また、流速低減部により、移動気体の流速が低減されるため、ギア室や中間室の圧力が変動した場合に、他方の室の圧力が急激に変動することが低減される。
請求項８に記載の発明によれば、冷却フィンにより放熱可能な表面積が増加するため、気体圧縮時に発熱するケーシングを効果的に冷却することができる。
請求項９に記載の発明によれば、回転軸に設けられた送風翼により冷却フィンに送風されるため、さらに効果的に空冷することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、消音器がケーシングに内蔵されているため、ルーツ式ポンプ全体を省スペース化することができる。【００２５】
請求項１１に記載の発明によれば、隙間調整工程において、第１ケーシングで回転軸を支持して、回転軸に支持された全てのロータが外部に開放された状態で、全てのロータに対して、ロータとポンプ室の一部を構成するロータ収容空間との隙間を計測することができる。したがって、外部に露出する特定のロータとポンプ室でしか隙間を計測できなかった従来技術に比べて、ロータとポンプ室との隙間を精度良く測定して、調整することができる。また、隙間調整後、第１ケーシングまたは第２ケーシングの他方を装着することで隙間が調整された状態で容易に組み立てることもでき、メンテナンスを行う際も他方を取り外すだけで行うことができる。
請求項１２に記載の発明によれば、第１ケーシングに回転軸が支持されて、全てのロータが外部に開放された状態で、位相を合わせることができため、特定のロータのみの位相を合わせる従来に比べて、全てのロータの位相を確認できるため、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は本発明の実施例１のルーツ式ポンプを側方から見た部分断面説明図である。
【図２】図２は図１に示すルーツ式ポンプの上方から見た部分断面説明図である。
【図３】図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は実施例１のグリス吹き抜け防止構造の説明図であり、図２の要部拡大図である。
【図５】図５は実施例１の真空側シール構造の説明図であり、図１の要部拡大図である。
【図６】図６は、実施例１のギア室の等圧配管構造の説明図であり、図６Ａは等圧配管構造の拡大説明図、図６Ｂは等圧配管構造を含む回転軸の後端部の拡大説明図である。
【図７】図７は実施例１のルーツポンプの製造方法の説明図であり、軸受が装着された回転軸と下側ケーシングと上側ケーシングが分離した状態の説明図である。
【図８】図８は実施例１のルーツポンプの製造方法の説明図であり、軸受が装着された回転軸が下側ケーシングに支持された状態の説明図である。
【図９】図９は実施例１のルーツポンプの製造方法の説明図であり、図８に示す状態から治具を装着してロータの位相合わせを行う際の説明図である。
【図１０】図１０は実施例１のルーツポンプの製造方法の説明図であり、図９に示す位相合わせが終了して治具が取り外されてから上側ケーシングが装着された状態の説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…ルーツ式ポンプ、
２…ケーシング、
３…第１ケーシング、
４…第２ケーシング、
２６…吸気口、
２７，２８，２９，３０，３１，３２…接続路、
３４，３６…中間段排気路、
３７…排気口、
３８…消音器、
４１ａ，４２ａ…冷却用フィン、
４６ａ，４７ａ…第１軸受支持部、
４６ｂ，４７ｂ…第２軸受支持部、
５２…大気側空間、
５３，６２…送風翼、
６６，６７，７１，７２…軸受、
７７…ギア室、
８２，９７…気密部材支持部、
８４ａ，８９…潤滑剤流出防止接続路、
８６，８７，１０１…気密部材、
８８…潤滑剤流出防止空間、
９１…気密部材間空間、
９２＋９３…気密部材間空間接続路、
１０２…中間室、
１０３＋１０６＋１０７＋１０９…中間室接続路、
１０４…流速低減部、
１０８，１１１…潤滑剤除去部材、
１１６…位相合わせ用治具、
Ａ１，Ａ２…回転軸、
Ｇ１，Ｇ２…ギア列、
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６…ポンプ室、
Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ，Ｐ４ａ，Ｐ５ａ，Ｐ６ａ…第１ロータ収容空間、
Ｐ１ｂ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂ，Ｐ４ｂ，Ｐ５ｂ，Ｐ６ｂ…第２ロータ収容空間、
Ｐ２…隣接ポンプ室、
Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ，Ｒ３ａ，Ｒ３ｂ，Ｒ４ａ，Ｒ４ｂ，Ｒ５ａ，Ｒ５ｂ，Ｒ６ａ，Ｒ６ｂ…ロータ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（以下、実施例と記載する）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略され、説明に必要な部分が適宜断面で図示されている。
【実施例１】
【００２９】
図１は本発明の実施例１のルーツ式ポンプを側方から見た部分断面説明図である。
図２は図１に示すルーツ式ポンプの上方から見た部分断面説明図である。
図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
図１〜図３において、本発明の実施例１の多段型のルーツ式ポンプ１は、ケーシング２を有する。前記ケーシング２は、下側の下側ケーシング（第１ケーシング）３と、上側の上側ケーシング（第２ケーシング）４とを有しており、ケーシング２は、下側ケーシング３と上側ケーシング４とにより、上下方向中央部で水平面に沿って（後述する回転軸に沿って）２つに分割されている。【００３０】
前記ケーシング２には、前端壁１３と後端壁１４とが形成されており、前記前端壁１３と後端壁１４との間には、前側（＋Ｘ側）から後側（−Ｘ側）に向かって、所定の間隔を空けて複数の仕切壁１５，１６，１７，１８，１９が形成されている。前記前端壁１３、後端壁１４および第１仕切壁１５〜第５仕切壁１９は、外周部において外壁２１により連結されている。また、ケーシング２は、下側ケーシング３と上側ケーシング４により分割されているため、前記前端壁１３、後端壁１４および第１仕切壁１５〜第５仕切壁１９は、それぞれ、下側前端壁１３ａ、下側後端壁１４ａおよび下側第１仕切壁１５ａ〜下側第５仕切壁１９ａと、上側前端壁１３ｂ、上側後端壁１４ｂおよび上側第１仕切壁１５ｂ〜上側第５仕切壁１９ｂと、により構成されている。また、外壁２１も下側外壁２１ａと上側外壁２１ｂとにより構成されている。【００３１】
前記前端壁１３、後端壁１４および第１仕切壁１５〜第５仕切壁１９の間には、前側から後側に向かって順に、第２ポンプ室Ｐ２、第１ポンプ室Ｐ１、第３ポンプ室Ｐ３、第４ポンプ室Ｐ４、第５ポンプ室Ｐ５、第６ポンプ室Ｐ６が形成されている。図３に示すように、前記ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６は、いずれも、円弧が連結された繭型の断面形状に形成されている。そして、前記ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６は、前後方向の幅が異なり、断面形状が同様であるため、容積（＝幅×断面積）が変化する。実施例１では、容積が最大の第１ポンプ室Ｐ１から、第２ポンプ室Ｐ２、第３ポンプ室Ｐ３、第４ポンプ室Ｐ４、第５ポンプ室Ｐ５の順に容積が小さくなり、第６ポンプ室Ｐ６の容積が最小に設定されている。
なお、実施例１では、ケーシング２が下側ケーシング３と上側ケーシング４により分割されているため、各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６は、それぞれ、下側ポンプ室（第１ロータ収容空間）Ｐ１ａ〜Ｐ６ａと、上側ポンプ室（第２ロータ収容空間）Ｐ１ｂ〜Ｐ６ｂとにより構成されている。【００３２】
図１、図３において、前記上側ケーシング４の上方には、吸気口２６が形成されており、吸気口２６は、第１ポンプ室Ｐ１の上端部に接続されている。図３において、前記第１ポンプ室Ｐ１の下端には、前記外壁２１内に形成され且つ第１ポンプ室Ｐ１の外周を回り込むように上方に延び、第２ポンプ室Ｐ２の上端部に接続する第１接続路２７が形成されている。同様にして、第２ポンプ室Ｐ２〜第５ポンプ室Ｐ５の下流端と、次に容積が小さなポンプ室Ｐ３〜Ｐ６の上端とを接続する第２接続路２８〜第５接続路３１（図２参照）が、各ポンプ室Ｐ２〜Ｐ６を回り込むように形成されている。【００３３】
図２において、前記第６ポンプ室Ｐ６の下端（下流端）は、排気接続路３２により、ケーシング４の左端部に形成された排気部３３に接続されている。図３において、実施例１では、前記第２ポンプ室Ｐ２の下流端に接続された第２接続路２８には、第２ポンプ室Ｐ２の下流端と前記排気部３３とを接続する第１中間段排気路３４が形成されている。前記第１中間段排気路３４の排気部３３への接続部には、排気部３３から第２ポンプ室Ｐ２への逆流を防止するための逆止弁３４ａが配置されている。図２において、前記第１中間段排気路３４と同様に、第３ポンプ室Ｐ３の下流端と排気部３３との間は、第２中間段排気路３６により接続され、前記第２中間段排気路３６にも逆止弁３６ａが配置されている。
図３において、前記排気部３３の上端部には排気口３７が形成されており、前記排気口３７の下方には、排気時の音を消音するために消音器の一例としてのサイレンサ３８が配置されている。したがって、実施例１のルーツ式ポンプ１では、サイレンサ３８がケーシング２に内蔵されている。【００３４】
図１、図３において、前記下側ケーシング３の下面は、前記各接続路２７〜３１の下端を閉塞するための下側蓋部材４１により閉塞されており、上側ケーシング４の上面は前記吸気口２６および排気口３７が設けられた上側蓋部材４２により閉塞されている。前記下側蓋部材４１および上側蓋部材４２には、前後方向に平行に延びる板状の冷却用フィン４１ａ、４２ａが設けられている。すなわち、前記下側蓋部材４１および上側蓋部材４２は、放熱器、いわゆるヒートシンクとしての機能も有する。
図１において、前記下側ケーシング３の外壁２１ａの下方には、台座部材（ベース部材）４３が配置されており、前記台座部材４３は、柱状の複数の脚部４４により、ケーシング２を支持している。【００３５】
図１、図２において、前記ケーシング２には、前端壁１３の前側に、凹み状の前側軸受支持部４６が形成されており、後端壁１４の後側に、凹み状の後側軸受支持部４７が形成されている。実施例１のケーシング２は、下側ケーシング３と上側ケーシング４とに分割されているため、各軸受支持部４６，４７は、下側軸受支持部（第１軸受支持部）４６ａ，４７ａと、上側軸受支持部（第２軸受支持部）４６ｂ，４７ｂとからなる。【００３６】
図２において、前記ケーシング２の外壁２１の前端部には、モータ支持カバー５１が固定支持されている。前記モータ支持カバー５１内には、駆動連結室（大気側空間）５２が形成されている。図１、図２において、前記モータ支持カバー５１の前後方向中央部には、送風用固定翼５３が固定支持されている。図１において、前記モータ支持カバー５１の前側下端には、冷却用吸気口５４が形成されており、後端部には、前記冷却用フィン４１ａ、４２ａに送風するために上下両端に送風口５６が形成されている。
前記モータ支持カバー５１の前端には、モータＭが固定支持されている。前記モータＭから延びるモータ軸Ｍ１は、前記モータ支持カバー５１を貫通して駆動連結室５２内に延びている。前記モータ軸Ｍ１の先端部には、複数の爪を有する駆動側カップリングＭ１ａが固定支持されている。【００３７】
図２，図３において、ルーツ式ポンプ１は、前後方向に延びる駆動軸（回転軸）Ａ１を有する。前記駆動軸Ａ１の前端部（一端部）には、モータ軸Ｍ１の駆動側カップリングＭ１ａと噛合う被駆動側カップリング６１が固定支持されている。前記被駆動側カップリング６１にはキー６１ａが形成されており、キー６１ａが駆動軸Ａ１に形成されたキー溝Ａ１ａに係合することで被駆動側カップリング６１と駆動軸Ａ１とが一体的に回転する。
図２において、前記被駆動側カップリング６１の後端部には、前記送風用固定翼５３に対向する送風用回転翼６２が固定支持されている。前記送風用固定翼５３および送風用回転翼６２により、実施例１の送風翼（５３＋６２）が構成されており、いわゆる、遠心ファンを構成している。したがって、前記駆動軸Ａ１の回転に伴って、送風用回転翼６２が回転して、駆動連結室５２内の気体が、送風口５６から冷却用フィン４１ａ，４２ａに送風される。なお、実施例１では、前記ケーシング２や蓋部材４１，４２は、冷却性の良いアルミ材を使用しているが、材料はアルミ材に限定されず、ケーシング２等として使用可能な任意の材料を使用できる。【００３８】
前記駆動軸Ａ１は、ケーシング２の前端壁１３、後端壁１４および第１仕切壁１５〜第５仕切壁１９を貫通して後方まで延びており、前後両端部においてベアリング（軸受）６６，６７により回転可能に支持されている。前側の軸受６６は、前側軸受装着部材６８を介してケーシング２の前側軸受支持部４６に支持されており、後側軸受６７は、後側軸受装着部材６９を介してケーシング２の後側軸受支持部４７に支持されている。
また、前記ケーシング２内には、前記駆動軸Ａ１と平行に配置されて、前端壁１３、後端壁１４および第１仕切壁１５〜第５仕切壁１９を貫通する従動軸（回転軸）Ａ２が配置されている。前記従動軸Ａ２の前後両端も軸受７１，７２により回転可能に支持されており、従動軸Ａ２の軸受７１，７２も、前記軸受装着部材６８，６９を介して軸受支持部４６，４７に支持されている。【００３９】
前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２の後端部（他端部）には、それぞれ駆動ギアＧ１および従動ギアＧ２が固定支持されており、駆動ギアＧ１および従動ギアＧ２が噛合っている。したがって、前記モータＭの駆動により、駆動軸Ａ１が回転すると、ギア列Ｇ１，Ｇ２により回転が伝達され、従動軸Ａ２も回転する。
図３において、前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２には、各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６の幅に対応するロータ対Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６が固定支持されている。すなわち、駆動軸Ａ１には、駆動側ロータ（第１ロータ）Ｒ１ａ，Ｒ２ａ，Ｒ３ａ，Ｒ４ａ，Ｒ５ａ，Ｒ６ａが支持され、従動軸Ａ２には、従動側ロータ（第２ロータ）Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂ，Ｒ３ｂ，Ｒ４ｂ，Ｒ５ｂ，Ｒ６ｂが支持されている。図３において、実施例１の各ロータＲ１ａ，Ｒ１ｂ〜Ｒ６ａ，Ｒ６ｂは、凸状に湾曲し且つ円弧に沿って形成された凸湾曲部７３と、凹状に湾曲し且つエンベロープ曲線に沿って形成され相手側の凸湾曲部７３が近接する凹湾曲部７４とを有し、全体形状が繭型に形成されている。そして、前記凸湾曲部７３の外周面がポンプ室Ｐ１〜Ｐ６の内周面に近接しており、ロータＲ１〜Ｒ６の回転により、ロータＲ１〜Ｒ６とポンプ室Ｐ１〜Ｐ６の内周面とにより囲まれた空間の気体が下流側（実施例１では下方）に移送される。そして、各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６の容積が順次小さくなることで気体が圧縮され、排気される。
なお、実施例１では、前記軸受装着部材６８，６９や軸受６６，６７，７１，７２、各ロータＲ１〜Ｒ６は、鋳鉄を使用しているが、材料は鋳鉄に限定されず、使用可能な任意の材料を使用できる。【００４０】
前記ケーシング２の後端壁１４には、前記ギアＧ１，Ｇ２を囲むようにギア室カバー７６が固定支持されており、前記ギア室カバー７６の内部には、ギア室７７が形成されている。前記ギア室７７には、ギアＧ１，Ｇ２を潤滑するための潤滑剤の一例としての潤滑油が収容されている。なお、実施例１では、前記潤滑油は、ギアＧ１，Ｇ２の下端部が浸漬する程度の量が収容されている。図１、図２において、前記ギア室カバー７６の外周面には、冷却フィン７６ａが形成されている。図２において、前記ギア室カバー７６の右部（＋Ｙ部）には、潤滑剤導入口７６ｂが形成され、潤滑剤導入口７６ｂは封止栓７８で栓がされている。【００４１】
（真空側グリス吹き抜け防止構造および真空側シール構造の説明）
図４は実施例１のグリス吹き抜け防止構造の説明図であり、図２の要部拡大図である。
図５は実施例１の真空側シール構造の説明図であり、図１の要部拡大図である。
図１、図２、図４、図５において、前側軸受装着部材６８には、前側軸受６６，７１が装着される前側軸受装着部８１が形成され、前側軸受装着部８１の軸方向後側（−Ｘ側）には、前側気密部材支持部８２が形成されている。前記前側軸受６６，７１は、いわゆるボールベアリング（玉転がり軸受）により構成されており、軸受装着部８１に支持される外輪（アウタレース）６６ａ，７１ａと、回転軸Ａ１，Ａ２を支持する内輪（インナレース）６６ｂ，７１ｂと、前記外輪６６ａ，７１ａと内輪６６ｂ，７１ｂとの間で回転するボール（転動体）６６ｃ，７１ｃとを有する。実施例１では、前側軸受６６，７１の潤滑剤としてグリスが使用されている。
図４、図５において、前記前側軸受６６，７１の外輪６６ａ，７１ａは、ウェーブワッシャ８３を介して、前側軸受装着部材６８の前端面に固定支持された前側固定部材８４により位置決め固定されている。前記前側固定部材８４の中央部には接続路貫通孔８４ａが形成されている。【００４２】
前記前側気密部材支持部８２には、一対の前側シール部材（気密部材）８６，８７が支持されており、前側シール部材８６，８６は二段シール構造が採用されている。前記シール部材８６，８７は、先端部が回転する回転軸Ａ１，Ａ２に接触して配置されており、回転軸Ａ１，Ａ２に沿って第２ポンプ室（隣接ポンプ室）Ｐ２に駆動連結室５２から気体が流入（漏出）することが防止される。
図４において、前記前側軸受６６，７１と前側シール部材８６，８７との間には、潤滑剤流出防止空間８８が形成されている。そして、前記前側軸受装着部材６８の左右方向（Ｙ軸方向中央部には、潤滑剤流出防止空間８８と駆動連結室５２とを接続する潤滑剤流出防止接続路８９が形成されている。前記接続路貫通孔８４ａは、潤滑剤流出防止接続路８９を通じて前記駆動連結室５２に接続されている。【００４３】
図５において、前記前側気密部材支持部８２には、二段シール構造になっている前側第１シール部材８６と前側第２シール部材８７との間に、気密部材間空間９１が形成されている。前記前側軸受装着部材６８には、各回転軸Ａ１，Ａ２の気密部材間空間９１から上方に延びる装着部材内接続路９２が形成されている。図１、図５において、前記ケーシング２には、前記装着部材内接続路９２に接続され且つ第４ポンプ室Ｐ４の上流端まで延びるケーシング内接続路９３が形成されている。前記装着部材内接続路９２とケーシング内接続路９３とにより、実施例１の気密部材間空間接続路（９２＋９３）が構成されている。前記気密部材間空間接続路（９２＋９３）により、気密部材間空間９１の圧力が、第２ポンプ室Ｐ２よりも気体が圧縮されて圧力が高い第４ポンプ室Ｐ４と同じ圧力となる。【００４４】
（ギア室の等圧配管構造の説明）
図６は、実施例１のギア室の等圧配管構造の説明図であり、図６Ａは等圧配管構造の拡大説明図、図６Ｂは等圧配管構造を含む回転軸の後端部の拡大説明図である。
図１、図６において、前記後側軸受装着部材６９には、後側軸受６７，７２が装着される後側軸受装着部９６が形成され、後側軸受装着部９６の軸方向前側（＋Ｘ側）には、後側気密部材支持部９７が形成されている。
実施例１の後側軸受６７，７２は、前側軸受６６，７１と同様に、ボールベアリング（玉転がり軸受）により構成されており、外輪（アウタレース）６７ａ，７２ａと、内輪（インナレース）６７ｂ，７２ｂと、ボール（転動体）６７ｃ，７２ｃとを有する。【００４５】
図６において、前記後側軸受６７，７２の軸方向前側の外輪６７ａ，７２ａは、ウェーブワッシャ９８を介して、後側軸受装着部９６の前端壁に固定されている。前記後側軸受６７，７２の軸方向後側の外輪６７ａ，７２ａは、後側軸受装着部材６９の後面に支持された軸位置決め部材９９の軸位置決め部９９ａにより押圧されて位置決め固定されている。前記軸位置決め部９９は、板状の位置決め部材本体９９ｂが、固定ボルトＢにより後側軸受装着部材６９に固定されている。
図６において、前記後側気密部材支持部９７には、後側シール部材（気密部材）１０１が支持されており、後側シール部材１０１は、先端が回転する回転軸Ａ１，Ａ２に接触することで、軸方向に沿った気体の流入、流出を防止する。【００４６】
なお、図１において、実施例１では、ケーシング２には油溜まり２ａが形成され、油溜まり２ａの下方の後側軸受装着部材６９には、後側軸受装着部９６から上方に延びる潤滑剤供給路６９ａが形成されている。また、後側軸受装着部材６９には、下側の後側軸受装着部９６と後側気密部材支持部９７との間から、前記ギア室７７に延びる潤滑剤排出路６９ｂが形成されている。前記油溜まり２ａには、ギアＧ１，Ｇ２の回転に伴ってギア室７７内で飛散する油沫状の潤滑剤が進入して溜り、潤滑剤供給路６９ａを通じて後側軸受６７に潤滑剤が供給される。そして、過剰な潤滑剤は、下側の潤滑剤排出路６９ｂを通じて、ギア室７７に戻される。このとき、潤滑剤排出路６９ｂは、後側シール部材１０１と軸受６７との間に配置されているため、軸受６７に供給された潤滑剤が後側シール部材１０１側に移動することを低減でき、長寿命化できる。【００４７】
前記ケーシング２の後端壁１４と、前記後側軸受装着部材６９の前端面との間には、中間室１０２が形成されている。
前記中間室１０２には、ケーシング２の外壁２１に形成された上方に延びる第１中間室接続路１０３が接続されている。前記第１中間室接続路１０３内には、気体の流量を絞る（流速を低減する）ためのオリフィス（流速低減部）１０４が設けられている。前記第１中間室接続路１０３の上端は、接続室１０６に接続されており、前記接続室１０６には、下方に延びる第２中間室接続路１０７が形成されている。前記第２中間室接続路１０７の上端部には、潤滑剤としての潤滑油が気体状になったオイルミストを除去するためのフィルタ（潤滑剤除去部材）１０８が設けられている。【００４８】
前記第２中間室接続路１０６には、前記ギア室７７に接続する第３中間室接続路１０９が接続している。実施例１では、第３中間室接続路１０９が、後方に平行して延びる一対の上側第３中間室接続路１０９ａと下側第３中間室接続路１０９ｂとからなる。前記各第３中間室接続路１０９ａ，１０９ｂのギア室７７側の入口には、オイルミストを除去するためのフィルタ（潤滑剤除去部材）１１１が設けられている。
前記第１中間室接続路１０３、接続室１０６、第２中間室接続路１０７および第３中間室接続路１０９により、ギア室７７と中間室１０２とを接続する実施例１の中間室接続路（１０３＋１０６＋１０７＋１０９）が構成されている。すなわち、前記中間室接続路（１０３＋１０６＋１０７＋１０９）により、ギア室７７と中間室１０２との圧力を等しくする等圧配管構造が採用されている。【００４９】
（ルーツ式ポンプの製造方法）
図７は実施例１のルーツポンプの製造方法の説明図であり、軸受が装着された回転軸と下側ケーシングと上側ケーシングが分離した状態の説明図である。
図８は実施例１のルーツポンプの製造方法の説明図であり、軸受が装着された回転軸が下側ケーシングに支持された状態の説明図である。
図９は実施例１のルーツポンプの製造方法の説明図であり、図８に示す状態から治具を装着してロータの位相合わせを行う際の説明図である。
図１０は実施例１のルーツポンプの製造方法の説明図であり、図９に示す位相合わせが終了して治具が取り外されてから上側ケーシングが装着された状態の説明図である。【００５０】
図７において、実施例１のルーツ式ポンプ１を組み立てる場合、先ず、予め切削加工等によりロータＲ１〜Ｒ６が形成された回転軸Ａ１，Ａ２に対して、両端部に軸受６６，６７，７１，７２を装着し、軸受装着部材６８，６９を装着する。次に、軸受６６，６７，７１，７２が装着された回転軸Ａ１，Ａ２を下側ケーシング３に装着して、図８に示す状態とする。
図８に示す状態では、下側ケーシング３に回転軸Ａ１，Ａ２が装着された状態で上方が開放されているため、各ロータＲ１〜Ｒ６と、各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６の壁面との間に隙間ゲージを挿入することができ、全てのロータＲ１〜Ｒ６とポンプ室Ｐ１〜Ｐ６との間の隙間を計測する。そして、計測された隙間に基づいて、各ロータＲ１〜Ｒ６とポンプ室Ｐ１〜Ｐ６の隙間が最適な隙間となるように、回転軸Ａ１，Ａ２を軸方向に移動させて隙間を調整する。前記回転軸Ａ１，Ａ２の調整は、後端側に配置された軸位置決め部材９９の位置決め部材本体９９ｂの前面と、後側軸受装着部材６９の後面との間に、シム（隙間を調整するために挟み込まれる薄い板）を挟み込むことで微調整する。【００５１】
図９において、次に、下側ケーシング３の外壁２１ａに、位相合わせ用治具１１６を取付ける。前記位相合わせ用治具１１６は、外壁に支持される外壁被支持部１１６ａと、ロータＲ１〜Ｒ６が接触するロータ接触部１１６ｂとを有する。前記ロータ接触部１１６のロータ接触面１１６ｃは、回転軸Ａ１，Ａ２に対して４５度の角度を成すように設定されている。
前記位相合わせ用治具１１６が装着された状態で、駆動側ロータＲ１ａをロータ接触面１１６ｃに接触させた状態で、駆動側ロータＲ１ａと従動側ロータＲ１ｂとの間に隙間ゲージ１１７を挟み込んで、隙間を計測する。このとき、実施例１では、上方が開放されているため、隙間ゲージ１１７を各ロータＲ１〜Ｒ６に挟み込むことができ、全てのロータＲ１〜Ｒ６の隙間の計測が可能である。そして、計測された隙間に応じて、従動側ロータＲ１ｂを駆動側ロータＲ１ａに押し当てる方向または離す方向に相対的に回転させることで、位相が調整される。【００５２】
各ロータＲ１〜Ｒ６の位相合わせが終了すると、前記位相合わせ用治具１１６が取り外される。
図１０において、ロータＲ１〜Ｒ６の軸方向の調整と位相合わせが終了すると、上側ケーシング４が装着され、その後で、ギア室カバー７６や送風用回転翼６２、モータ支持カバー５１、モータＭ等を順次取付けることで、ルーツ式ポンプが組み立てられる。【００５３】
（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１のルーツ式ポンプ１では、ケーシング２が、下側ケーシング３と上側ケーシング４とに分割されているため、回転軸Ａ１，Ａ２が軸受６６，６７，７１，７２により下側ケーシング３に装着された状態で、上方が開放されている（図８、図９参照）。したがって、従来技術では、端部で露出したロータとポンプ室でしか、隙間を測定することができなかったが、実施例１では、全てのロータＲ１〜Ｒ６とポンプ室Ｐ１〜Ｐ６で隙間を測定、確認ができる。したがって、全ての隙間を確認するために、開口等を形成する必要も無く、構成の複雑化やコストの上昇も避けられる。また、全ての隙間の確認ができるため、各ロータＲ１〜Ｒ６と各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６の隙間は、排気時の発熱に伴うロータＲ１〜Ｒ６やケーシング２の熱膨張による変化分だけを考慮すればよくなる。この結果、従来技術のように、累積した隙間に基づいて調整するために、露出していないポンプ室における隙間が不明である場合に比べて、精度良く隙間を調整することができ、隙間を最適化することにより排気性能を向上させることができる。また、累積した隙間しか計測できなかった従来技術に比べて、設計段階で最終段以外の隙間を大きくする必要がなくなるため、最終段以外の各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ５における排気性能も向上させることができる。【００５４】
また、ケーシング２が下側ケーシング３と上側ケーシング４とに分割されているため、例えば、ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６内に異物が吸引される等して、ポンプ１の清掃を行う場合、上側ケーシング４を取り外すだけで、ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６を開放できる。したがって、清掃や、回転軸Ａ１，Ａ２の隙間や位相の再調整等のメンテナンスを容易に行うことができる。また、回転軸Ａ１，Ａ２を下側ケーシング３から取り外さなければ、回転軸Ａ１，Ａ２の再調整の必要がなく、上側ケーシング４を再装着するだけでメンテナンスを行うことができる。
さらに、実施例１のルーツ式ポンプ１では、ケーシング２が下側ケーシング３と上側ケーシング４とに分割されているため、ロータＲ１〜Ｒ６の位相合わせを行う際に、上方が開放されている。したがって、全てのロータＲ１〜Ｒ６の位相合わせを行うことができる。したがって、露出したロータでしか位相合わせができなかった従来技術に比べて、実施例１のポンプ１では全てのロータＲ１〜Ｒ６で位相合わせ（位相の確認）ができるため、信頼性を向上させることができる。【００５５】
また、実施例１のルーツ式ポンプ１では、等圧配管構造により中間室１０２とギア室７７との差圧が非常に小さくなっている。したがって、ポンプ１作動時の発熱により、ギア室７７や中間室１０２で温度変化が発生し、気体の熱膨張で差圧が発生しそうになっても差圧を抑えることができる。特に、ギア室７７と中間室１０２は、作動状態によって、ギア室７７側が高圧となることもあれば、低圧となることもある。したがって、等圧配管構造により、後側シール部材１０１の両端での差圧を低減でき、後側シール部材１０１の異常磨耗等を防止し、後側シール部材１０１を長寿命化させると共に、隣接するポンプ室Ｐ６へ、気体、特に、オイルミストの流入、流出を防止することができる。
特に、実施例１の等圧配管構造では、中間室接続路（１０３＋１０６＋１０７＋１０９）にオリフィス１０４が設けられているため、急激な圧力変化を低減することもできる。
また、フィルタ１０８、１１１によりオイルミストから潤滑油が除去されるため、オイルが中間室１０２やポンプ室Ｐ６に進入することを防止できる。
さらに、実施例１では、第３中間室接続路１０９が、上側第３中間室接続路１０９ａと下側第３中間室接続路１０９ｂを有しているため、仮に、フィルタ１０８で除去した潤滑剤がフィルタ１０８から下方に落下し、下側第３中間室接続路１０９ｂに進入して下側第３中間室接続路１０９ｂが塞がれてしまっても、上側第３中間室接続路１０９ａにより中間室１０２とギア室７７との空気的な接続を維持でき、等圧配管構造の機能を保持できる。したがって、等圧配管構造の寿命を長くすることができる。【００５６】
また、実施例１のルーツ式ポンプ１では、真空度が比較的高い回転軸Ａ１，Ａ２の前側において、前側第１シール部材８６と前側第２シール部材８７の二段シール構造が採用されているため、気体の流出、流入が低減され、排気性能を高めることができる。また、仮に一方のシール部材が破損しても、他方のシール部材によりシールがされるため、排気性能の低下をくい止めることができる。
特に、実施例１のルーツ式ポンプ１では、二段シール構造になっている前側第１シール部材８６と前側第２シール部材８７との間の気密部材間空間９１が、気密部材間空間接続路（９２＋９３）により第４ポンプ室Ｐ４と接続されている。したがって、前側第２シール部材８７の軸方向両側での圧力差が、第２ポンプ室Ｐ２と第４ポンプ室Ｐ４との圧力差になり、前側第１シール部材８６の軸方向両側での圧力差が、第４ポンプ室Ｐ４と駆動連結室５２（大気圧）との圧力差となる。この結果、気密部材間空間接続路（９２＋９３）が形成されておらず、前側シール部材８６，８７の軸方向両側での圧力差が、第２ポンプ室Ｐ２と駆動連結室５２の圧力差となる場合に比べて、各シール部材８６，８７の両側での圧力差が小さくなる。よって、シール部材８６，８７の磨耗が低減されると共に、気体の流入が低減され、気密が保持されやすい。【００５７】
さらに、実施例１のルーツ式ポンプ１では、前記前側軸受６６，７１と前側シール部材８６との間に形成された潤滑剤流出防止空間８８が、潤滑剤流出防止接続路８９，８４ａにより、大気圧の駆動連結室５２に接続されている。したがって、前記潤滑剤流出防止接続路８９，８４ａにより、前側軸受６６，７１の軸方向両側での圧力差が少なくなり、前側軸受６６，７１の内部を通じて気体が移動しにくくなり、軸受６６，７１に使用されているグリスが移動しにくくなる。これにより、前記前側シール部材８６，８７が破損して、シールが不十分となった場合でも、気体は、潤滑剤流出防止接続路８９を通じて第２ポンプ室Ｐ２側に移動し、軸受６６，７１に使用されているグリスが漏出することを低減できる。この結果、軸受６６，７１を長寿命化することができる。【００５８】
また、実施例１のルーツ式ポンプ１では、回転軸Ａ１，Ａ２の回転に伴って、送風翼（５３＋６２）により、冷却用フィン４１ａ、４２ａに送風され、ケーシング２が冷却される。したがって、排気される気体や各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６の気体を冷却でき、ポンプ１の温度上昇を低減すると共に、排気効率の低下を抑えることができる。
さらに、実施例１では、ケーシング２等は冷却性の良いアルミ材を使用しても、軸受部分６６〜７２は、ロータＲ１〜Ｒ６と同じ材質を使用しているため、軸受部分６６〜７２とロータＲ１〜Ｒ６の材質が異なる場合に比べて、軸受部分６６〜７２の熱膨張による寸法変化を極力少なくできる。【００５９】
また、実施例１では、ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６は、二段目の第２ポンプ室Ｐ２が前側の端に配置されている。第２ポンプ室Ｐ２よりも圧力が低い第１ポンプ室Ｐ１が端に配置されている従来技術では、第１ポンプ室Ｐ１と駆動連結室５２との気圧差（差圧）が大きくなって、気体が流入しやすいが、これに対して、第２ポンプ室Ｐ２が端にある実施例１では、差圧が小さくなるので、気体が流入し難くなる。この結果、到達真空度の低下が少なくなり、仮に、前側シール部材８６，７８が劣化等しても、到達真空度への影響を減らすことができる。
さらに、実施例１では、ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６の容積比を調整することにより、ポンプ１の作動により排気されて圧力が低下していく過程で、ポンプ１の発熱が最も大きくなる期間に、第２ポンプ室Ｐ２における発熱が最も大きくなるように設定されている。したがって、実施例１のポンプ１では、送風翼（５３＋６２）により送風される最上流側に、発熱が最大の第２ポンプ室Ｐ２が配置されているため、効果的に冷却することができる。【００６０】
また、実施例１では、第２ポンプ室Ｐ２と、第３ポンプ室Ｐ３の下流側と、排気部３３とが接続されており、最終段である第６ポンプ室Ｐ６からではなく、中間段である第２ポンプ室Ｐ２または第３ポンプ室Ｐ３から排気可能に構成されている。したがって、排気開始直後で、排気口２６に接続された真空室の圧力があまり低下していない状態では、中間段排気が設けられていなければ、最終段である第６ポンプ室Ｐ６において気体が過圧縮状態となり、モータＭの負荷トルクが過大になってしまう問題がある。これに対して、実施例１では、第２ポンプ室Ｐ２の下流側で圧縮されている気体の圧力と排気部３３の圧力との差圧が、逆止弁３４ａが開く差圧である場合には、第２ポンプ室Ｐ２から排気部３３に中間段排気され、下流側の第３ポンプ室Ｐ３〜第６ポンプ室Ｐ６における過圧縮を抑制できる。同様にして、真空室の排気が進んで、第２ポンプ室Ｐ２の圧力が下がり、逆止弁３４ａが閉じても、第３ポンプ室Ｐ３の下流側での圧力が、逆止弁３６ａを開く程度である場合は、第３ポンプ室Ｐ３から中間段排気がされ、下流側での過圧縮を低減できる。したがって、実施例１では、中間段排気によりモータＭの負荷トルクも低減できる。この結果、真空ポンプにおいて、一般的に使用されている比較的高価なＤＣブラシレスモータやキャンドモータを使用しなくても、一般的な汎用モータ（ＡＣモータ等）を採用し、コストを低減することも可能である。【００６１】
さらに、実施例１のポンプ１では、排気部３３の前後方向の幅が、第２ポンプ室Ｐ２〜第６ポンプ室Ｐ６の幅以上に形成され、比較的大きな容積を有する。一般に、ポンプ１の各部で温度差が大きいと、ケーシング２が異常な変形等を起こすことがあるが、排気部３３には圧縮されて高温の気体が収容されているため、ポンプ１のほぼ全域の温度を均一化することができる。特に、ポンプ１の運転直後は、ポンプ１が十分暖まっていないため、吸気口２６が接続された真空室から凝縮性の気体（例えば、水蒸気）を吸引する場合、ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６内部で気体の凝縮が発生することがある。したがって、凝縮性気体を吸引する場合は、事前にポンプ１を暖機運転させることがある。このとき、実施例１のポンプ１では、排気部３３の高温の気体により、ポンプ１の温度を効率的且つ速やかに均一化することができる。そして、前記排気部３３にサイレンサ３８を配置することで、実施例１のポンプ１は、省スペース化されている。【００６２】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ012）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、軸受６６，６７，７１，７２は、軸受装着部材６８，６９を介して、ケーシング２に支持されたが、この構成に限定されず、軸受の外輪が直接ケーシング２に支持される構成とすることも可能である。
（Ｈ02）前記実施例において、ロータＲ１〜Ｒ６の位相合わせの方法は、実施例に例示した方に限定されず、従来公知の任意の方法で位相を合わせることが可能である。また、組み立て時に回転軸Ａ１，Ａ２の軸方向の微調整をした後に、位相合わせを行ったが、位相合わせを行った後に軸方向の調整をすることも可能である。【００６３】
（Ｈ03）前記実施例において、ロータＲ１〜Ｒ６は二葉の繭型としたが、これに限定されず、特許文献１に記載されているように、三葉、四葉、六葉等、ロータの形状は任意の形状とすることが可能である。なお、ロータの形状を二葉以外にした場合、位相合わせ用の治具１１６の接触面１１６ｃの傾斜角度は４５度でなく、例えば、三葉だと６０度とすることで対応できる。
（Ｈ04）前記実施例において、ロータＲ１〜Ｒ６の外形は、円弧とエンベロープ曲線により構成する場合を例示したが、これに限定されず、例えば、インボリュート曲線やサイクロイド曲線等、従来公知の任意の外形とすることも可能である。
（Ｈ05）前記実施例において、等圧配管構造は設けることが望ましいが、省略することも可能である。【００６４】
（Ｈ06）前記実施例において、前側シール部材８６，８７による二段シール構造や、気密部材間空間接続路（９２＋９３）により第４ポンプ室Ｐ４と接続する構成は、設けることが望ましいが、省略することも可能である。また、気密部材間空間接続路（９２＋９３）が接続するポンプ室は、第４ポンプ室Ｐ４に限定されず、隣接ポンプ室である第２ポンプ室Ｐ２よりも容積が小さい、すなわち、圧力が高いポンプ室であれば、任意のポンプ室とすることも可能である。
（Ｈ07）前記実施例において、潤滑剤流出防止空間８８や潤滑剤流出防止接続路８９，８４ａにより、グリスが漏出することを防止する構成を採用することが望ましいが、省略することも可能である。
（Ｈ08）前記実施例において、ケーシング２の冷却に、フィン４１ａ，４２ａとファン（５３＋６２）を使用した空冷方式を採用したが、この構成に限定されず、ファンを省略したり、液体を流す液冷方式を採用することも可能である。【００６５】
（Ｈ09）前記実施例において、ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６は、合計で６つ、すなわち、６段で圧縮して排気する構成としたが、これに限定されず、設計や仕様、使用目的等に応じて、ポンプ室の段数は任意に変更可能である。
（Ｈ010）前記実施例において、ポンプ室Ｐ１〜Ｐ６の中で、第２ポンプ室Ｐ２を端に配置したがこれに限定されず、第３ポンプ室Ｐ３を端に配置することも可能である。この場合例えば、前側から順に、第３ポンプ室、第２ポンプ室、第１ポンプ室、第４ポンプ室、第５ポンプ室、第６ポンプ室といった配置とすることも可能である。また、到達真空度の観点から第１ポンプ室Ｐ１以外のポンプ室を端に配置することが望ましいが、従来と同様に第１ポンプ室Ｐ１を端に配置することも可能である。【００６６】
（Ｈ011）前記実施例において、第２ポンプ室Ｐ２と、第３ポンプ室Ｐ３から中間段排気を行う構成を例示したが、これに限定されず、中間段排気を省略したり、中間段排気を第２ポンプ室Ｐ２のみからとしたり、全ての中間段のポンプ室Ｐ２〜Ｐ５から中間段排気可能な構成とすることも可能である。
（Ｈ012）前記実施例において、潤滑剤として、潤滑油やグリスを例示したが、これに限定されず、使用可能な従来公知の潤滑剤を使用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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