(57)【要約】【課題】回転軸を挿通支持する支持孔の内奥位置に取り付けられた転がり軸受の潤滑を長期に亘って良好に維持することができる軸受装置及び当該軸受装置を備えた真空ポンプを提供する。【解決手段】リヤハウジング１４に組み付け固定された軸受体１５の支持孔１９に回転軸２０が一端２０ａを油溜まり室２３内へ突出させた状態で挿通支持されると共に、支持孔１９内の内奥位置には回転軸２０のラジアル荷重を支える所定転がり軸受３５が取り付けられている。回転軸２０の外周面上にはポンプ作用を発揮する螺旋溝３７が形成されると共に、軸受体１５の内部には支持孔１９内の前記所定転がり軸受３５とギヤハウジング２２の油溜まり室２３との間を連絡する連絡路３８が形成されている。そして、前記螺旋溝３７と連絡路３８とからなる潤滑油２４の循環経路を介して所定転がり軸受３５の潤滑が図られる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受体を貫通する支持孔に回転軸が挿通され、当該回転軸を前記支持孔内に取り付けた転がり軸受により回転自在に支持するようにした軸受装置において、
前記軸受体の外部に潤滑油が貯留された油溜まり室を設け、前記回転軸の外周面上には前記支持孔内の内奥位置に取り付けられた所定転がり軸受と位置対応する外周面部位から前記油溜まり室内に突出する一端側の外周面部位にかけてポンプ機能部を有する第１の潤滑油通路を形成すると共に、前記軸受体の内部又は前記回転軸の内部には前記油溜まり室と前記所定転がり軸受の取付位置との間を連絡する第２の潤滑油通路を形成した軸受装置。
【請求項２】
前記第１の潤滑油通路は、前記回転軸の外周面と支持孔の内周面との間で螺旋状をなす通路構成とされている請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記ポンプ機能部は、前記支持孔の内周面と摺接する回転軸の外周面に形成された螺旋溝により構成されている請求項１又は請求項２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記支持孔内において前記所定転がり軸受から見て前記油溜まり室とは反対側となる位置には、当該支持孔の内周面と回転軸の外周面との間のクリアランスを介して潤滑油が流通するのを規制するオイルシールが設けられている請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の軸受装置。
【請求項５】
ハウジング内に設けられた軸受体を貫通する支持孔に駆動源の駆動力に基づき回転する回転軸が挿通され、当該回転軸にはポンプ室内に収納された流体移送体が回転軸と一体回転するように連結されると共に、前記支持孔内の内奥位置には当該支持孔へ挿通された回転軸に対する転がり軸受が取り付けられ、前記回転軸の回転に基づき流体移送体が回転動作することにより、外部からポンプ室内に吸入された流体が当該ポンプ室を排出側へ移送された後にポンプ室内から外部へ排出されるようにしたポンプ装置において、
前記ハウジング内には、前記軸受体から見て前記ポンプ室とは反対側となる位置に潤滑油が貯留された油溜まり室を設け、当該油溜まり室内に前記回転軸の一端を突出させると共に、当該回転軸の外周面上には前記支持孔内の内奥位置に取り付けられた所定転がり軸受と位置対応する外周面部位から前記油溜まり室内に突出する一端側の外周面部位にかけてポンプ機能部を有する第１の潤滑油通路を形成すると共に、前記軸受体の内部又は前記回転軸の内部には前記油溜まり室と前記所定転がり軸受の取付位置との間を連絡する第２の潤滑油通路を形成したポンプ装置。
【請求項６】
前記第１の潤滑油通路は、前記回転軸の外周面と支持孔の内周面との間で螺旋状をなす通路構成とされている請求項５に記載のポンプ装置。
【請求項７】
前記ポンプ機能部は、前記支持孔の内周面と摺接する回転軸の外周面に形成された螺旋溝により構成されている請求項５又は請求項６に記載のポンプ装置。
【請求項８】
前記支持孔内において前記所定転がり軸受から見て前記油溜まり室とは反対側となる位置には、当該支持孔の内周面と回転軸の外周面との間のクリアランスを介して潤滑油が流通するのを規制するオイルシールが設けられている請求項５〜請求項７のうち何れか一項に記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体製造プロセス等において使用されるポンプ装置及び当該ポンプ装置において適用した場合に好適な軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体製造プロセスでは、真空環境を作り出すためにポンプ装置の一種である真空ポンプが用いられる。即ち、半導体製造プロセスでは、真空環境下でウエハに各種の処理を行うため、ウエハが収納された容器内に流体であるＦ２ガス等の不活性ガスを供給する一方、当該ガスを容器内に残留する不純物（Ｏ２，ＣＯ２等）と共に真空ポンプで吸引し、容器内に清浄な真空環境を作り出すようにしている。このような真空ポンプとして、従来からルーツ式真空ポンプの他、例えば特許文献１に記載されるスクリュ式真空ポンプ等の各種の真空ポンプが提案されている。
【０００３】
この特許文献１のスクリュ式真空ポンプは、螺旋状に噛み合う一対のスクリュロータが流体（ガス）移送体として機能するように構成されており、それら各スクリュロータがポンプ室内に突出する静止軸受体の筒状部（管状部）に片持ち梁状に支持されている。また、静止軸受体（及びその筒状部）を貫通する支持孔には、駆動源の駆動力に基づき回転する回転軸が挿通されており、当該回転軸に対して前記スクリュロータが一体回転するように連結されている。また、前記静止軸受体における支持孔内の内奥位置など複数箇所には、前記回転軸を回転自在に支持するための転がり軸受が取り付けられており、これらの転がり軸受と前記静止軸受体とにより軸受装置が構成されている。そして、前記回転軸の回転に基づきスクリュロータが回転動作した場合には、不活性ガスが外部からポンプ室内に吸引され、当該ポンプ室内においてスクリュロータにより圧縮されながら排出側へ移送された後、ポンプ室内から外部へ排出されるようになっている。
【特許文献１】特表平１１−５０８３４３号公報（明細書第７頁第８行〜第１７行，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記真空ポンプにおける軸受装置の転がり軸受は、その軸受機能を維持するために十分に潤滑される必要がある。そのため、前記支持孔内における転がり軸受の取付位置が真空ポンプにおいて潤滑油を貯留したギヤ室（油溜まり室）に臨む位置態様である場合には、当該ギヤ室内に設けたギヤ（又はスプラッシャ）が回転軸の回転時に同期回転してギヤ室内の潤滑油を跳ね上げ、その飛沫給油により前記転がり軸受の潤滑を図るようにしていた。しかし、転がり軸受が前記支持孔内においてギヤ室からの飛沫給油が届かない位置、即ち、支持孔内の内奥位置に取り付けられている場合には、そのような飛沫給油で転がり軸受の潤滑を図ることはできなかった。
【０００５】
そこで、特許文献１の真空ポンプにおいて筒状部の先端側となる支持孔内に取り付けられた転がり軸受のように、支持孔内の内奥位置に取り付けられた転がり軸受に対しては、真空ポンプの組み付け時に転がり軸受の取付位置となる支持孔内の内奥位置へグリース等の潤滑剤を封入し、当該潤滑剤により転がり軸受の潤滑を図るようにしていた。しかし、このようにして封入されたグリース等からなる潤滑剤は、真空ポンプが高温環境下で運転された場合に、その蒸発が加速されて潤滑機能が低下する結果、転がり軸受の軸受機能を損なってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転軸を挿通支持する支持孔の内奥位置に取り付けられた転がり軸受の潤滑を長期に亘って良好に維持することができる軸受装置及び当該軸受装置を備えたポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、軸受装置に係る請求項１に記載の発明は、軸受体を貫通する支持孔に回転軸が挿通され、当該回転軸を前記支持孔内に取り付けた転がり軸受により回転自在に支持するようにした軸受装置において、前記軸受体の外部に潤滑油が貯留された油溜まり室を設け、前記回転軸の外周面上には前記支持孔内の内奥位置に取り付けられた所定転がり軸受と位置対応する外周面部位から前記油溜まり室内に突出する一端側の外周面部位にかけてポンプ機能部を有する第１の潤滑油通路を形成すると共に、前記軸受体の内部又は前記回転軸の内部には前記油溜まり室と前記所定転がり軸受の取付位置との間を連絡する第２の潤滑油通路を形成したことを要旨とした。
【０００８】
従って、請求項１に記載の発明では、回転軸が回転した場合、当該回転軸の外周面上に形成されたポンプ機能部を有する第１の潤滑油通路がポンプ作用を発揮し、軸受体の内部又は回転軸の内部に形成された第２の潤滑油通路を介して油溜まり室から潤滑油が吸引されることになる。その結果、この吸引された潤滑油が支持孔内の内奥位置に取り付けられた所定転がり軸受まで至って当該転がり軸受を潤滑し、その潤滑後は回転軸の外周面上に形成された螺旋状の潤滑油通路を介して油溜まり室まで戻ることになる。このように、支持孔内の内奥位置に取り付けられた所定転がり軸受と油溜まり室との間には第１及び第２の潤滑油通路からなる潤滑油の循環経路が形成されることになり、当該循環経路を介して循環流通する潤滑油によって軸受装置における転がり軸受の潤滑機能を良好に維持できるようになる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の軸受装置において、前記第１の潤滑油通路は、前記回転軸の外周面と支持孔の内周面との間で螺旋状をなす通路構成とされていることを要旨とした。従って、請求項２に記載の発明では、回転軸の回転に伴い当該回転軸の外周面と支持孔の内周面との間を潤滑油が螺旋状に流動しながら所定転がり軸受の取り付けられた支持孔内の内奥位置から油溜まり室へと戻ることになる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の軸受装置において、前記ポンプ機能部は、前記支持孔の内周面と摺接する回転軸の外周面に形成された螺旋溝により構成されていることを要旨とした。従って、請求項３に記載の発明では、回転軸の外周面に螺旋状に溝を形成すれば、ポンプ作用を発揮する潤滑油通路が簡単に形成されることになるので、低コストで転がり軸受に対する良好な潤滑機能を得ることができるようになる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の軸受装置において、前記支持孔内において前記所定転がり軸受から見て前記油溜まり室とは反対側となる位置には、当該支持孔の内周面と回転軸の外周面との間のクリアランスを介して潤滑油が流通するのを規制するオイルシールが設けられていることを要旨とした。従って、請求項４に記載の発明では、所定転がり軸受を潤滑するために潤滑油通路を介して支持孔内の内奥位置まで吸引された潤滑油が油溜まり室とは反対側へ漏出することをオイルシールにより良好に規制できるようになる。
【００１２】
その一方、ポンプ装置に係る請求項５に記載の発明は、ハウジング内に設けられた軸受体を貫通する支持孔に駆動源の駆動力に基づき回転する回転軸が挿通され、当該回転軸にはポンプ室内に収納された流体移送体が回転軸と一体回転するように連結されると共に、前記支持孔内の内奥位置には当該支持孔へ挿通された回転軸に対する転がり軸受が取り付けられ、前記回転軸の回転に基づき流体移送体が回転動作することにより、外部からポンプ室内に吸入された流体が当該ポンプ室内を排出側へ移送された後にポンプ室内から外部へ排出されるようにしたポンプ装置において、前記ハウジング内には、前記軸受体から見て前記ポンプ室とは反対側となる位置に潤滑油が貯留された油溜まり室を設け、当該油溜まり室内に前記回転軸の一端を突出させると共に、当該回転軸の外周面上には前記支持孔内の内奥位置に取り付けられた所定転がり軸受と位置対応する外周面部位から前記油溜まり室内に突出する一端側の外周面部位にかけてポンプ機能部を有する第１の潤滑油通路を形成すると共に、前記軸受体の内部又は前記回転軸の内部には前記油溜まり室と前記所定転がり軸受の取付位置との間を連絡する第２の潤滑油通路を形成したことを要旨とした。
【００１３】
従って、請求項５に記載の発明では、ポンプ室内に流体を吸引するために回転軸が回転すると、当該回転軸の外周面上に形成されたポンプ機能部を有する第１の潤滑油通路がポンプ作用を発揮し、軸受体の内部又は回転軸の内部に形成された第２の潤滑油通路を介して油溜まり室から潤滑油が吸引されることになる。その結果、この吸引された潤滑油が支持孔内の内奥位置に取り付けられた所定転がり軸受まで至って当該転がり軸受を潤滑し、その潤滑後は回転軸の外周面上に形成された螺旋状の潤滑油通路を介して油溜まり室まで戻ることになる。このように、ポンプ装置が作動して回転軸が回転した場合には、支持孔内の内奥位置に取り付けられた所定転がり軸受と油溜まり室との間に第１及び第２の潤滑油通路からなる潤滑油の循環経路が形成されることになり、当該循環経路を介して循環流通する潤滑油によって軸受装置の潤滑機能が良好に維持される。従って、ポンプ装置の作動状態を長期に亘って良好に維持できるようになる。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のポンプ装置において、前記第１の潤滑油通路は、前記回転軸の外周面と支持孔の内周面との間で螺旋状をなす通路構成とされていることを要旨とした。従って、請求項６に記載の発明では、回転軸の回転に伴い当該回転軸の外周面と支持孔の内周面との間を潤滑油が螺旋状に流動しながら所定転がり軸受の取り付けられた支持孔内の内奥位置から油溜まり室へと戻ることになる。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明は、請求項５又は請求項６に記載のポンプ装置において、前記ポンプ機能部は、前記支持孔の内周面と摺接する回転軸の外周面に形成された螺旋溝により構成されていることを要旨とした。従って、請求項７に記載の発明では、軸受体の支持孔内に挿入支持される回転軸の外周面に螺旋状の溝を形成すれば、ポンプ作用を発揮する潤滑油通路が簡単に形成されることになるので、低コストでポンプ装置における転がり軸受に対する良好な潤滑機能を得ることができるようになる。
【００１６】
また、請求項８に記載の発明は、請求項５〜請求項７のうち何れか一項に記載のポンプ装置において、前記支持孔内において前記所定転がり軸受から見て前記油溜まり室とは反対側となる位置には、当該支持孔の内周面と回転軸の外周面との間のクリアランスを介して潤滑油が流通するのを規制するオイルシールが設けられていることを要旨とした。従って、請求項８に記載の発明では、所定転がり軸受を潤滑するべく潤滑油通路を介して支持孔内の内奥位置まで吸引された潤滑油が油溜まり室とは反対側へ漏出し、例えば流体が吸引されるポンプ室内へ浸入して当該ポンプ室内を汚染してしまうことをオイルシールによって良好に規制できるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、軸受装置に適用した場合、回転軸を挿通支持する支持孔の内奥位置に取り付けられた転がり軸受の潤滑を長期に亘って良好に維持することができる。そして、そのような軸受装置を備えたポンプ装置にあっては当該ポンプ装置の作動状況を長期に亘って良好に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明を横置きタイプのスクリュ式真空ポンプ及び当該真空ポンプが備える軸受装置に具体化した第１の実施形態を図１及び図２に従って説明する。
【００１９】
図１及び図２に示すように、本実施形態でポンプ装置を構成するスクリュ式真空ポンプ（以下、「ポンプ」という。）１１は、筒状をなすロータハウジング１２の前端（図１，図２では左端）に蓋状をなすフロントハウジング１３が接合され、ロータハウジング１２の後端（図１，図２では右端）には板状をなすリヤハウジング１４が接合されている。リヤハウジング１４には段差付き取付孔１４ａが形成されており、当該取付孔１４ａを介してリヤハウジング１４には軸受体１５がボルト締結により組み付け固定されている。軸受体１５には一対の筒状部１６が平行をなすように突出形成されており、軸受体１５はリヤハウジング１４に対して前記両筒状部１６がロータハウジング１２内に向けて突出する組付態様にて固定されている。
【００２０】
前記ロータハウジング１２内において、前記軸受体１５の各筒状部１６には流体移送体として機能するスクリュロータ１７がそれぞれ回転可能に嵌合支持されている。即ち、各スクリュロータ１７は軸受体１５側を基端側とする片持ち梁状で各筒状部１６に嵌合支持されている。前記両スクリュロータ１７は、外周面上にねじ溝１７ａが形成されたねじ歯車形態をなしており、各々のねじ溝１７ａ同士を互いに噛み合わせるようにしてロータハウジング１２内に収納されている。即ち、前記両スクリュロータ１７は、互いのねじ溝１７ａ同士を噛み合わせることで両者間に密閉空間を作り出すように構成され、各スクリュロータ１７の外周面とロータハウジング１２の内周面との間にポンプ室１８を形成するようになっている。
【００２１】
前記軸受体１５には、各筒状部１６の中心軸線に沿う一対の支持孔１９が貫通形成されており、各支持孔１９には回転軸２０がそれぞれ挿入支持されている。各回転軸２０は、その先端（図１，図２では左端）が前記支持孔１９からポンプ室１８内に突出しており、それら各回転軸２０の先端に対して前記スクリュロータ１７が連結板２１を介してボルト締結により固定されている。即ち、スクリュロータ１７は回転軸２０に対して当該回転軸２０と一体回転するように連結固定されている。
【００２２】
また、前記リヤハウジング１４の後端には有底筒状をなすギヤハウジング２２が組み付け固定されている。ギヤハウジング２２内には油溜まり室２３が形成され、当該油溜まり室２３内には図２に示すように潤滑油２４が貯留されている。この油溜まり室２３内には前記両回転軸２０の一端（図１，図２では右端）２０ａがそれぞれ突出しており、当該各回転軸２０の突出端となる一端２０ａにはギヤ２５が互いに噛み合った状態で止着されている。また、前記ギヤハウジング２２には駆動源となる電動モータ２６が取り付けられており、当該電動モータ２６の出力軸２６ａに対して前記両回転軸２０のうち一方の回転軸（図１では下側の回転軸）２０の一端２０ａが軸継手２７を介して連結されている。
【００２３】
一方、前記フロントハウジング１３の略中央部にはＦ２ガス等の不活性ガス（流体）を吸引するための吸入口２８がポンプ室１８内に連通するように形成されている。また、図２に示すように、前記吸入口２８とは反対側でロータハウジング１２の幅方向（図２では紙面と直交する方向）略中央の下部には前記不活性ガスを排出するための排出口２９がポンプ室１８内に連通するように形成されている。そして、この排出口２９には、ロータハウジング１２の下面側において、接続フランジ３０、マフラ３１、ガイド管３２、及び排出管３３が順次接続され、当該排出管３３から図示しない排ガス処理装置などへ前記不活性ガスが排出されるようになっている。
【００２４】
次に、本実施形態におけるポンプ１１が備える軸受装置について説明する。
図１及び図２に示すように、前記軸受体１５の支持孔１９内には回転軸２０の軸方向に沿う前後二箇所に転がり軸受３４，３５が取り付けられている。各転がり軸受３４，３５は回転軸２０に加わるラジアル荷重等を支えて当該回転軸２０を回転自在に支持するものであり、例えば玉軸受やコロ軸受等が用いられる。そして、本実施形態では、これら各転がり軸受３４，３５と軸受体１５とにより、前記ポンプ１１における軸受装置の主要部が構成されている。
【００２５】
また、前記軸受体１５の支持孔１９内において、当該支持孔１９のポンプ室１８側の開口端となる位置（即ち、前端側の転がり軸受３５から見て油溜まり室２３とは反対側となる位置）にはオイルシール３６が回転軸２０の外周面と支持孔１９の内周面との間に介装されている。そして、当該オイルシール３６によって、前記ポンプ１１における軸受装置では、前記転がり軸受３４，３５が取り付けられた支持孔１９内と前記不活性ガスが吸引されるポンプ室１８内との間でのガス及び潤滑油の流通を規制するようになっている。
【００２６】
ここで、前記支持孔１９内に取り付けられた各転がり軸受３４，３５に対する潤滑方法について説明すると、前記両転がり軸受３４，３５のうち支持孔１９内の後端側（図１，図２では右端側）に取り付けられた転がり軸受３４の場合は、その取付位置態様が油溜まり室２３に臨む取付位置態様とされている。そのため、この転がり軸受３４に対しては、回転軸２０の回転に基づき前記ギヤ２５が回転して油溜まり室２３内に貯留されている潤滑油２４を跳ね上げることによる飛沫給油によって当該転がり軸受３４の潤滑が図られるようになっている。
【００２７】
その一方、前記支持孔１９内の前端側（図１，図２では左端側）に取り付けられた所定転がり軸受３５の場合は、その取付位置態様が油溜まり室２３からのギヤ２５の回転に基づく飛沫給油が届かない位置、即ち、支持孔１９内の内奥位置に対する取付位置態様とされている。そのため、この所定転がり軸受３５に対しては、前記ギヤ２５の回転に基づく飛沫給油以外の潤滑方法によって当該転がり軸受３５の潤滑を図る必要がある。そこで、本実施形態では次のような潤滑油の循環経路を設けるようにしている。
【００２８】
即ち、図１及び図２に示すように、前記支持孔１９の内周面と摺接する関係にある回転軸２０の外周面上には当該回転軸２０の回転に伴いポンプ作用を発揮するポンプ機能部としての螺旋溝３７が形成され、当該螺旋溝３７によって前記支持孔１９の内周面と回転軸２０の外周面との間に螺旋状をなす第１の潤滑油通路が形成されるようにしている。この螺旋溝３７は、前記回転軸２０の外周面上において前記支持孔１９内における前端側の所定転がり軸受３５の取付位置と対応する外周面部位から前記油溜まり室２３内に突出する一端２０ａ側の外周面部位にかけて、具体的には後端側の転がり軸受３４の取付位置の手前となる外周面部位まで形成されている。
【００２９】
また、図２に示すように、前記筒状部１６を含めた軸受体１５の内部には前記油溜まり室２３と前記支持孔１９内における前端側の所定転がり軸受３５の取付位置との間を連絡する連絡路３８が形成されている。そして、当該連絡路３８によって前記油溜まり室２３内に貯留されている潤滑油２４を前記所定転がり軸受３５の取付位置まで導油可能な第２の潤滑油通路が形成されるようにしている。その結果、支持孔１９内の内奥位置となる前端側に取り付けられた所定転がり軸受３５と前記油溜まり室２３との間には、前記螺旋溝３７と連絡路３８とにより潤滑油２４の循環経路が形成されることになる。そして、前記回転軸２０が回転した場合には螺旋溝３７がポンプ作用を発揮し、連絡路３８を介して油溜まり室２３から潤滑油２４が前記所定転がり軸受３５の取付位置まで導油された後、支持孔１９の内周面と回転軸２０の外周面との間のクリアランスを介して油溜まり室２３内へ戻るようにされている。
【００３０】
そこで次に、上記のように構成された本実施形態に係るポンプ１１及び当該ポンプ１１が備える軸受装置の作用について以下説明する。
さて、前記電動モータ２６の駆動力により各回転軸２０が回転すると、各回転軸２０と共に互いに噛み合う両スクリュロータ１７が回転し、外部から不活性ガスが吸入口２８を介してポンプ室１８内に吸引される。そして、ポンプ室１８内に吸引された不活性ガスは両スクリュロータ１７により圧縮されながらポンプ室１８内を排出口２９のある方向に向けて移送され、当該排出口２９を介してポンプ室１８内から接続フランジ３０へと排出された後、最終的には排出管３３から外部の排ガス処理装置等へと排出される。そのため、半導体製造プロセスにおいて、前記ポンプ１１の吸入口２８をウエハ（図示略）に対する各種処理を行う作業ルーム又は作業容器内に連通させた場合には、当該作業ルーム内等に清浄な真空環境が作り出されることになる。
【００３１】
一方、前記ポンプ１１が備える軸受体１５及び各転がり軸受３４，３５等からなる軸受装置では、次のような潤滑作用が各転がり軸受３４，３５に対してなされる。
即ち、回転軸２０の回転に基づきギヤ２５が油溜まり室２３内で回転し、当該油溜まり室２３内に貯留されている潤滑油２４を跳ね上げる。その結果、前記支持孔１９内の後端側に取り付けられた転がり軸受３４に対しては、前記ギヤ２５により跳ね上げられた潤滑油２４の飛沫給油により潤滑が図られる。なお、このような油溜まり室２３内に貯留された潤滑油２４を跳ね上げることによる転がり軸受３４に対する飛沫給油は、油溜まり室２３内に突出した回転軸２０の一端２０ａに対して前記ギヤ２５とは別にスプラッシャ（図示略）を止着し、当該スプラッシャにより行うようにしてもよい。
【００３２】
また、前記回転軸２０が回転すると、その回転に基づき当該回転軸２０の外周面に形成された螺旋溝３７がオイルポンプとしての機能を発揮するようになる。即ち、支持孔１９の内周面と回転軸２０の外周面との間には、当該回転軸２０の螺旋溝３７が形成された外周面部位と対応する部分において、前記支持孔１９内の前端側に取り付けられた所定転がり軸受３５の取付位置（即ち、支持孔１９内の内奥位置）から油溜まり室２３の方向へと流体（例えば潤滑油）を移送するポンプ作用が生じる。
【００３３】
また、前記螺旋溝３７がオイルポンプとしての機能を発揮するようになると、同時に、前記軸受体１５の内部に形成された連絡路３８には、前記油溜まり室２３から前記支持孔１９内の前端側に取り付けられた所定転がり軸受３５の取付位置（即ち、支持孔１９内の内奥位置）の方向に向けて流体（例えば潤滑油）を移送するポンプ作用が生じる。その結果、油溜まり室２３内に貯留されている潤滑油２４が連絡路３８を介して前記所定転がり軸受３５まで導油され、当該導油された潤滑油２４により前記所定転がり軸受３５が潤滑される。そして、この所定転がり軸受３５を潤滑した潤滑油２４は、前記螺旋溝３７のポンプ作用によって支持孔１９の内周面と回転軸２０の外周面との間のクリアランスを介して油溜まり室２３へと戻される。
【００３４】
上記したように、電動モータ２６の駆動力で回転軸２０が回転すると、支持孔１９内の前端側に取り付けられた所定転がり軸受３５と油溜まり室２３との間に、前記螺旋溝３７及び連絡路３８からなる潤滑油２４の循環経路が形成される。そして、この循環経路を介して前記所定転がり軸受３５に対して潤滑油２４が循環供給されることにより、当該所定転がり軸受３５が冷却されつつ潤滑される。従って、ポンプ１１が高温環境下で運転される場合でも、軸受装置の潤滑を良好に維持することができるようになる。なお、前記所定転がり軸受３５を潤滑した潤滑油２４は、前記螺旋溝３７のポンプ作用によって支持孔１９の内周面と回転軸２０の外周面との間のクリアランスを介して油溜まり室２３へと戻る際、前記飛沫給油によって潤滑が図られている後端側の転がり軸受３４の取付位置を通過するため、当該転がり軸受３４に対する潤滑をも図ることが可能である。
【００３５】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）回転軸２０を挿通支持する支持孔１９内において油溜まり室２３からの飛沫給油が届かない内奥位置に取り付けられた所定転がり軸受３５に対して、回転軸２０の外周面上に形成された螺旋溝３７と軸受体１５の内部に形成された連絡路３８とからなる循環経路を介して潤滑油２４を循環供給することで確実に潤滑を図ることができる。従って、ポンプ１１が高温環境下で運転される場合も含めて前記所定転がり軸受３５に対する潤滑を確実に行ってポンプ１１の作動状態を長期に亘って良好に維持することができる。
【００３６】
（２）前記支持孔１９内の内奥位置に取り付けられた前端側の所定転がり軸受３５と油溜まり室２３との間を連絡する連絡路３８を軸受体１５の内部に形成する他は、回転軸２０の外周面上に螺旋溝３７を形成するだけで前記所定転がり軸受３５に潤滑油２４を循環供給可能なポンプ作用を得ることができる。従って、ポンプ１１の部品点数の増大を招くことになる循環用ポンプ装置を別途に設ける必要がないため、製造コストの増大を回避して作動状況が長期に亘り良好なポンプ１１及び軸受装置を得ることができる。
【００３７】
（３）回転軸２０の回転に基づく螺旋溝３７のポンプ作用により支持孔１９内の前端側の所定転がり軸受３５まで導油された潤滑油２４が支持孔１９の内周面と回転軸２０の外周面との間のクリアランスを介してポンプ室１８側へ漏出することをオイルシール３６により規制することができる。従って、潤滑油２４によりポンプ室１８内が汚染されたり、潤滑油２４が不活性ガスと接触して潤滑寿命が短くされたりする等といった弊害の発生を未然防止することができる。
【００３８】
（４）ポンプ室１８内において回転軸２０と一体回転することにより流体移送体として機能する各スクリュロータ１７が軸受体１５の筒状部１６に片持ち梁状に支持された構成であるため、ロータハウジング１２におけるポンプ室１８内の低圧側（吸入口２８側）の構成を簡略化できる。即ち、スクリュロータ１７が両端支持される構成の場合には、ポンプ室１８内の低圧側（吸入口２８側）においてスクリュロータ１７を回転自在に支持する別の転がり軸受を更に設ける必要があると共に、当該別の転がり軸受が不活性ガスにより腐食することを防ぐために、当該別の転がり軸受の取付位置へ窒素ガス等を強制的に供給する必要がある。従って、スクリュロータ１７を両端支持する構成とした場合には、ポンプ１１の全体構成が複雑化して製造コストが増大するのに対し、本実施形態ではスクリュロータ１７を片持ち梁状に支持する構成であるため、かかる製造コストの増大を回避することができる。
【００３９】
（第２の実施形態）
次に、本発明を縦置きタイプのスクリュ式真空ポンプ（ポンプ装置）及び当該真空ポンプが備える軸受装置に具体化した第２の実施形態を図３に従って説明する。なお、第２の実施形態はポンプ１１が横置きタイプであった前記第１の実施形態との対比において縦置きタイプである点と、第２の潤滑油通路を形成する連絡路３８が軸受体１５の内部にではなく回転軸２０の内部に形成された構成である点で相違している。従って、以下の第２の実施形態に関する説明においては、第１の実施形態と相違する部分について主に説明することとし、同一構成及び相当する構成の部分については第１の実施形態の場合と同一符号を付して記載するに止め、それら同一構成部分について重複した説明は省略する。
【００４０】
さて、図３に示すように、本実施形態のポンプ（真空ポンプ）１１は、縦置きタイプであるため、その使用時には、吸入口２８を形成したフロントハウジング１３が上方に位置すると共に、潤滑油２４を油溜まり室２３内に貯留したギヤハウジング２２が下方に位置するように設置される。そのため、軸受体１５はポンプ室１８が位置する上方側へ筒状部１６を突出させた態様でリヤハウジング１４の段差付き取付孔１４ａに組み付け固定されている。そして、その軸受体１５における支持孔１９には回転軸２０が上下方向に沿って挿入支持されると共に、その支持孔１９内には回転軸２０の軸方向に沿う上下二箇所に転がり軸受３４，３５が取り付けられている。
【００４１】
前記両転がり軸受３４，３５のうち、支持孔１９内における下端側の転がり軸受３４は油溜まり室２３に臨むようにして支持孔１９内に取り付けられている。その一方、支持孔１９内における上端側の所定転がり軸受３５は油溜まり室２３から見た場合に上下方向へ遠く離間した支持孔１９内の内奥位置に取り付けられている。そして、この上端側の所定転がり軸受３５よりも上方となる位置にはオイルシール３６が支持孔１９の内周面と回転軸２０の外周面との間に介装されている。
【００４２】
前記回転軸２０は、軸受体１５の支持孔１９に対して上下方向に沿う支持態様にて挿入支持されており、当該回転軸２０においてギヤハウジング２２内の油溜まり室２３へ突出した一端（本実施形態では下端）２０ａは、油溜まり室２３内に貯留された潤滑油２４の油面よりも下方まで延びるように垂下されている。そして、この回転軸２０の外周面上には、前記第１の実施形態の場合と同様に、螺旋溝３７が支持孔１９内における内奥位置側（本実施形態では上端側）の所定転がり軸受３５の取付位置と対応する外周面部位から油溜まり室２３内に突出する一端２０ａ側の外周面部位（下端側の転がり軸受３４の取付位置の手前となる部位）まで形成されている。即ち、第１の実施形態の場合と同様に、前記回転軸２０の回転に伴いポンプ作用を発揮するポンプ機能部としての螺旋溝３７によって前記支持孔１９の内周面と回転軸２０の外周面との間に螺旋状をなす第１の潤滑油通路が形成されるようにしている。
【００４３】
また、前記第１の実施形態では軸受体１５の内部に油溜まり室２３と前記支持孔１９内における内奥位置側（第１の実施形態では前端側）の所定転がり軸受３５の取付位置との間を連絡する連絡路３８が形成されていたが、本実施形態では、当該連絡路３８が軸受体１５の内部ではなく回転軸２０の内部に形成されている。即ち、図３に示すように、本実施形態では、前記連絡路３８が、回転軸２０の軸心を通って当該回転軸２０の下端面から支持孔１９内における内奥位置側（上端側）の所定転がり軸受３５の取付位置まで形成され、当該所定転がり軸受３５に対して油溜まり室２３内から潤滑油２４を導油可能な第２の潤滑油通路を形成している。そして、前記螺旋溝３７と連絡路３８とにより、支持孔１９内の内奥位置となる上端側に取り付けられた所定転がり軸受３５と前記油溜まり室２３との間に潤滑油２４の循環経路が形成されるようにしている。
【００４４】
そのため、本実施形態では、前記回転軸２０が回転した場合、前記螺旋溝３７が第１の実施形態の場合と同様にポンプ作用を発揮し、連絡路３８を介して油溜まり室２３から潤滑油２４が所定転がり軸受３５の取付位置まで導油された後、支持孔１９の内周面と回転軸２０の外周面との間のクリアランスを介して油溜まり室２３内へ流下して戻る。また、油溜まり室２３内へ流下して戻る途中において、その潤滑油２４は、下端側の転がり軸受３４に対する潤滑をも行うことになる。
【００４５】
従って、本実施形態によれば、第１の実施形態における前記（１）〜（４）に記載の各作用効果を同様に得ることができると共に、更に次のような特有の作用効果をも得ることができる。
【００４６】
（５）回転軸２０の外周面上に形成された螺旋溝３７と当該回転軸２０の内部に軸心に沿うように形成された連絡路３８とによりオイルポンプとして機能する潤滑油２４の循環経路が構成されるため、軸受体１５には潤滑油通路となる連絡路３８を形成する必要がない。従って、既存のポンプ１１に対しても、当該既存のポンプ１１が備える従来の回転軸を前記螺旋溝３７及び連絡路３８が共に形成されてなる前記回転軸２０と交換することにより、本実施形態のポンプ１１及び軸受装置が得るところの前記内奥位置側（上端側）の所定転がり軸受３５に対する良好な潤滑作用を同様に得ることができる。
【００４７】
（６）また、縦置きタイプのポンプ１１の場合には、図３からも理解されるようにギヤ２５が油溜まり室２３内の潤滑油２４を回転時に跳ね上げるということがなく、下端側の転がり軸受３４に対して飛沫給油による潤滑を図ることができないものとなる。しかし、本実施形態では上端側の所定転がり軸受３５を潤滑した後に支持孔１９の内周面と回転軸２０の外周面との間のクリアランスを介して油溜まり室２３へ向け流下して戻る潤滑油２４により、前記下端側の転がり軸受３４及び当該転がり軸受３４の下方において回転軸２０に止着されているギヤ２５に対する潤滑を図ることができる。
【００４８】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態（別例）に変更してもよい。
○  上記各実施形態において、スクリュロータ１７は、ポンプ室１８内に片持ち梁状の支持態様ではなく両端支持の支持態様とされるものであってもよい。
【００４９】
○  上記各実施形態において、オイルシール３６は、支持孔１９の内周面と回転軸２０の外周面との間にではなく、例えば回転軸２０の外周面と当該回転軸２０が嵌入されるスクリュロータ１７の内周面との間に介装されるようにしてもよい。即ち、支持孔１９内の内奥位置側の所定転がり軸受３５を潤滑した潤滑油２４がポンプ室１８内に漏出することを規制可能な介装態様であれば、その介装位置は任意に変更可能である。
【００５０】
○  上記各実施形態において、回転軸２０の外周面に螺旋溝３７を刻設する代わりに、当該回転軸２０の外周面から螺旋状をなす突条を当該突条が支持孔１９の内周面に摺接するように形成し、当該突条により螺旋状をなす第１の潤滑油通路を形成するようにしてもよい。
【００５１】
○  上記各実施形態において、ポンプ機能部としてポンプ作用を発揮する螺旋溝３７は第１の潤滑通路を螺旋状をなす通路構成にできるものならば、螺旋回数が２〜３回のものでもよく、上記各実施形態の各図面に図示したものに限定されるものではない。
【００５２】
○  上記各実施形態において、ポンプ機能部は、回転軸２０の外周面に形成される螺旋溝３７にて構成する以外に、次のようにしてもよい。例えば、前記支持孔１９の内周面において所定転がり軸受３５から油溜まり室２３側にかけての所定位置に円環状をなす凹溝を形成し、当該凹溝内に位置するように回転軸２０の外周面にはプロペラを回転軸２０と一体回転するように取り付ける。そして、回転軸２０の回転時には前記凹溝内でプロペラが一体回転することによりポンプ機能部としてのポンプ作用を発揮し、回転軸の外周面と支持孔の内周面との間に潤滑油の流動を促すようにしてもよい。
【００５３】
○  上記各実施形態において、軸受体１５をリヤハウジング１４に一体化された構成とし、当該軸受体兼用のリヤハウジング（＝軸受体）１４から一対の筒状部１６がポンプ室１８内に突出するように設けたものであってもよい。このようにすれば、部品点数を低減することができる。
【００５４】
○  上記各実施形態において、軸受体１５（又は軸受体兼用のリヤハウジング１４）に筒状部１６を突出形成することなく、当該軸受体１５からポンプ室１８内に突出する回転軸２０の先端に対してスクリュロータ１７を一体回転するように連結したものであってもよい。この場合、その軸受体１５の支持孔１９内における軸方向の複数箇所に取り付けた各転がり軸受３４，３５によって回転軸２０とスクリュロータ１７からのラジアル荷重を良好に支えるためには、その軸受体１５（又は軸受体兼用のリヤハウジング１４）の軸方向厚さを上記各実施形態の場合よりも大きくするのが望ましい。そして、その場合に支持孔１９内の内奥位置側に取り付けられた所定転がり軸受３５に対しては、上記各実施形態の場合と同様に、前記螺旋溝３７及び連絡路３８からなる循環経路を介して潤滑油２４を供給すればよい。
【００５５】
○  上記各実施形態において、ポンプ室１８内において回転軸２０と一体回転する流体移送体は、ねじ歯車形態のスクリュロータ１７に限らず、断面形状が複葉状をなすロータであってもよく、そのポンプ１１はスクリュ式真空ポンプに限らずルーツ式真空ポンプ等の他型式のポンプであってもよい。
【００５６】
○  また、上記各実施形態のポンプ１１が備える軸受装置は、真空ポンプにおける軸受装置に限らず、ベーン式圧縮機や斜板式圧縮機など駆動源の駆動力に基づき回転する回転軸を回転可能に支持する軸受装置を備える構成とされた各種のポンプ装置においても適用可能である。
【００５７】
○  また、上記各実施形態において流体移送体（スクリュロータ１７）によりポンプ室１８内に吸引されて移送される流体は不活性ガス（気体）に限らず作動油等の液体であってもよい。
【００５８】
○  上記各実施形態において、回転軸２０が回転された場合には、油溜まり室２３から潤滑油２４が回転軸２０の外周面上に形成された螺旋溝３７を介して支持孔１９内の内奥位置に取り付けられた所定転がり軸受３５まで導油された後、軸受体１５又は回転軸２０の内部に形成された連絡路３８を介して油溜まり室２３へ戻される構成としてもよい。なお、この場合には、第２の実施形態におけるように、回転軸２０の一端２０ａが油溜まり室２３に貯留された潤滑油２４内に浸るように構成し、且つ当該回転軸２０の一端２０ａまで螺旋溝３７が形成されていることが望ましい。
【００５９】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下追記する。
（イ）前記流体移送体はポンプ室内において前記軸受体側を基端側とする片持ち梁状に支持されている請求項５〜請求項８のうち何れか一項に記載の真空ポンプ。
【００６０】
（ロ）前記軸受体には、前記支持孔の貫通方向に沿って前記ポンプ室内に突出する筒状部が形成され、当該筒状部に前記流体移送体が片持ち梁状に支持されると共に、当該筒状部の先端側となる支持孔内の内奥位置に前記所定転がり軸受は取り付けられている請求項５〜請求項８、上記技術的思想（イ）のうち何れか一項に記載の真空ポンプ。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施形態に係るスクリュ式真空ポンプの平断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図３】第２の実施形態に係るスクリュ式真空ポンプの縦断面図。
【符号の説明】
【００６２】
１１…真空ポンプ（ポンプ装置）、１２…ロータハウジング、１３…フロントハウジング、１４…リヤハウジング、１５…軸受体（軸受装置の構成要素）、１７…スクリュロータ（流体移送体）、１８…ポンプ室、１９…支持孔、２０…回転軸、２０ａ…一端、２２…ギヤハウジング、２３…油溜まり室、２４…潤滑油、２６…電動モータ（駆動源）、３４…転がり軸受（軸受装置の構成要素）、３５…所定転がり軸受（軸受装置の構成要素）、３６…オイルシール、３７…螺旋溝（ポンプ機能部、第１の潤滑油通路）、３８…連絡路（第２の潤滑油通路）。
【図１】
2006002596.tif 000003
【図２】
2006002596.tif 000004
【図３】
2006002596.tif 000005