(57)【要約】【課題】モータ装置から第１ロータ軸及び第２ロータ軸への駆動力の伝達をギヤ方式としたコンパクトな４段及び６段ルーツ式真空ポンプを提供すること。【解決手段】第１段室ａ及び第３段室ｃと、第２段室ｂ及び第４段室ｄとを平行に配置し、第１段室と第３段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた第１ロータ軸２１と、第２段室と第４段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた第２ロータ軸２３とをケーシング１の前後に取付けたハウジング２５，２９により回転自由に支持した４段ルーツ式真空ポンプにおいて、各第１ロータ軸の端部にタイミングギヤ２８を固定すると共に各第２ロータ軸の端部にタイミングギヤ３２を固定し、第１ロータ軸の一方のタイミングギヤ２８と第２ロータ軸の一方のタイミングギヤ３２とに噛合する中間ギヤ３６を回転可能に設け、第２ロータ軸の端部にカップリング４１を介してモータ装置４２の出力軸を連結する。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
吸込口と吐出口を形成したケーシングの内部に、前側の第１段室及び後側の第３段室と、前側の第２段室及び後側の第４段室とを平行に配置し、第１段室と第３段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた第１ロータ軸と、第２段室と第４段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた第２ロータ軸とを該ケーシングの前後に夫々取付けたハウジングにより回転自由に支持し、第１ロータ軸及び第２ロータ軸の各々を互いに反対方向に回転させることによって吸込口から吸引した空気を吐出口から排出させるように設けられた４段ルーツ式真空ポンプにおいて、
前記前側のハウジングから突出する各第１ロータ軸の端部に互いに噛合するようにタイミングギヤを固定すると共に各第２ロータ軸の端部に互いに噛合するようにタイミングギヤを固定し、第１ロータ軸の一方のタイミングギヤと第２ロータ軸の一方のタイミングギヤに噛合する中間ギヤを前側のハウジングに回転可能に設け、後側のハウジングから突出する第１ロータ軸又は第２ロータ軸の端部にカップリングを介してモータ装置の出力軸を連結するように設けたことを特徴とする４段ルーツ式真空ポンプ。
【請求項２】
吸込口と吐出口を形成したケーシングの内部に、前側の第１段室、第３段室及び後側の第５段室と、前側の第２段室、第４段室及び後側の第６段室とを平行に配置し、第１段室、第３段室と第５段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた第１ロータ軸と、第２段室、第４段室と第６段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた第２ロータ軸とを該ケーシングの前後に夫々取付けたハウジングにより回転自由に支持し、前側のハウジングから突出する各第１ロータ軸の端部に互いに噛合するようにタイミングギヤを固定すると共に各第２ロータ軸の端部に互いに噛合するようにタイミングギヤを固定し、第１ロータ軸の一方のタイミングギヤと第２ロータ軸の一方のタイミングギヤに噛合する中間ギヤを前側のハウジングに回転可能に設け、後側のハウジングから突出する第１ロータ軸又は第２ロータ軸の端部にカップリングを介してモータ装置の出力軸を連結するように設け、そのモータ装置の駆動により第１ロータ軸及び第２ロータ軸の各々を互いに反対方向に回転させることによって吸込口から吸引した空気を吐出口から排出させるように設けたことを特徴とする６段ルーツ式真空ポンプ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、真空乾燥装置、真空包装装置、物品を吸着して移送する搬送装置等の真空源として利用される４段及び６段ルーツ式真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、本件出願人に係る「インタークーラーレス空冷式４段ルーツ型真空ポンプ」が記載されている。その真空ポンプは、吸込口と吐出口を形成したケーシング内に、前側の第１段圧縮室及び後側の第３段圧縮室と、前側の第２段圧縮室及び後側の第４段圧縮室とを平行に配置し、第１段圧縮室と第３段圧縮室に夫々挿入されるルーツロータを備えた第１ロータ軸と、第２段圧縮室と第４段圧縮室に夫々挿入されるルーツロータを備えた第２ロータ軸とをケーシングの前後に夫々取付けたハウジングにより回転自由に支持し、前側のハウジングから突出する各第１ロータ軸の端部に互いに噛合するタイミングギヤを固定すると共に各第２ロータ軸の端部に互いに噛合するタイミングギヤを固定し、後側のハウジングから突出する一方の第１ロータ軸の端部に第１プーリ、一方の第２ロータ軸の端部に第２プーリとを設けると共にモータ側の駆動プーリと第１プーリ及び第２プーリとにＶベルトを掛け渡し、モータの駆動により第１ロータ軸及び第２ロータ軸を回転させることによって吸込口から吸引した空気を吐出口から排出する構造とされている。
【０００３】
ところが、従来のルーツ式真空ポンプでは、Ｖベルトを用いる駆動伝達方式であるため、Ｖベルトが緩んだときのテンション調整やＶベルトの取替え作業に手間がかかっている。また、Ｖベルトとプーリとの摩擦接触によりＶベルトが摩耗して微粉末が発生する。かかる微粉末は室内に浮遊すると汚染の要因ともなることから、クリーンルーム等の清浄な雰囲気を要する環境では好ましくない。
【特許文献１】特許第２６１８８２６号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
この考案の目的は、モータ装置から第１ロータ軸及び第２ロータ軸への駆動力の伝達をギヤ方式としたコンパクトな４段及び６段ルーツ式真空ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために請求項１に記載の考案は、吸込口と吐出口を形成したケーシングの内部に、前側の第１段室及び後側の第３段室と、前側の第２段室及び後側の第４段室とを平行に配置し、第１段室と第３段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた第１ロータ軸と、第２段室と第４段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた第２ロータ軸とを該ケーシングの前後に夫々取付けたハウジングにより回転自由に支持し、第１ロータ軸及び第２ロータ軸の各々を互いに反対方向に回転させることによって吸込口から吸引した空気を吐出口から排出させるように設けられた４段ルーツ式真空ポンプにおいて、
前記前側のハウジングから突出する各第１ロータ軸の端部に互いに噛合するようにタイミングギヤを固定すると共に各第２ロータ軸の端部に互いに噛合するようにタイミングギヤを固定し、第１ロータ軸の一方のタイミングギヤと第２ロータ軸の一方のタイミングギヤとに噛合する中間ギヤを前側のハウジングに回転可能に設け、後側のハウジングから突出する第１ロータ軸又は第２ロータ軸の端部にカップリングを介してモータ装置の出力軸を連結するように設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
同様の目的を達成するために請求項２に記載の考案は、吸込口と吐出口を形成したケーシングの内部に、前側の第１段室、第３段室及び後側の第５段室と、前側の第２段室、第４段室及び後側の第６段室とを平行に配置し、第１段室、第３段室と第５段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた第１ロータ軸と、第２段室、第４段室と第６段室に夫々挿入されるルーツロータを備えた第２ロータ軸とを該ケーシングの前後に夫々取付けたハウジングにより回転自由に支持し、前側のハウジングから突出する各第１ロータ軸の端部に互いに噛合するようにタイミングギヤを固定すると共に各第２ロータ軸の端部に互いに噛合するようにタイミングギヤを固定し、第１ロータ軸の一方のタイミングギヤと第２ロータ軸の一方のタイミングギヤに噛合する中間ギヤを前側のハウジングに回転可能に設け、後側のハウジングから突出する第１ロータ軸又は第２ロータ軸の端部にカップリングを介してモータ装置の出力軸を連結するように設け、そのモータ装置の駆動により第１ロータ軸及び第２ロータ軸の各々を互いに反対方向に回転させることによって吸込口から吸引した空気を吐出口から排出させるように設けたことを特徴とするものである。
【考案の効果】
【０００７】
この４段及び６段ルーツ式真空ポンプは、モータ装置の出力軸を第２ロータ軸（又は第１ロータ軸）にカップリングを介して連結し、第１ロータ軸と第２ロータ軸との駆動力の伝達をギヤ方式とすることによりコンパクトな構造とすることができ、保守管理も行ない易い。そして、従来のＶベルトを用いる駆動伝達方式におけるベルトのテンション調整や取替え作業が不要となり、Ｖベルトの摩耗により生ずる微粉末が周囲に飛散して環境を汚染するような事態を招かないという利点がある。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本考案の最良の形態例を図面に基づいて説明する。図１は第１実施形態に係る４段ルーツ式真空ポンプの側面図、図２は同、正面図、図３は同、要部の横断面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５はタイミングギヤと中間ギヤの配置を示す説明図、図６は第２実施形態に係る６段ルーツ式真空ポンプの要部の横断面図である。
【０００９】
（実施形態例１）
図１に示すように、第１実施形態に係る４段ルーツ式真空ポンプＰは、モータ装置４２と共にベース４５の上に取り付けられている。この真空ポンプＰのケーシング１は、図４に示すように、ベース４５に固定するための取付け部３を備えた中央ブロック２の左側面２ａに、吸込口６を形成した吸込み側ブロック５を、中央ブロック２の右側面２ｂに、吐出口９を形成した吐出側ブロック８を取り付けてそれらを一体状に設けている。ケーシング１の内部には、前側の第１段室ａ及び後側の第３段室ｃと、前側の第２段室ｂ及び後側の第４段室ｄとが平行に配置されている（図３）。換言すれば、第１段室ａ及び後側の第３段室ｃを通る中心線と、第２段室ｂ及び後側の第４段室ｄを通る中心線とが平行になるように配置されている。
【００１０】
吸込み側ブロック５には、吸込口６に連通する接続口１２と後記通路１９の一部を形成する凹部１３が設けられたカバー１１を取り付けている。また、吐出側ブロック８には、吐出口９に連通する接続口１５と後記通路１９の一部を形成する凹部１６が設けられたカバー１４を取り付けている。１８は第１段室ａと第２段室ｂを連通する通路、１９は第２段室ｂと第３段室ｃを連通する通路、２０は第３段室ｃと第４段室ｄを連通する通路である。
【００１１】
第１段室ａと第３段室ｃに夫々挿入される３葉形ルーツロータ２２を備えた一対の第１ロータ軸２１，２１と、第２段室ｂと第４段室ｄに夫々挿入される３葉形ルーツロータ２４を備えた一対の第２ロータ軸２３，２３とは、ケーシング１の前部１ａに取付けられたギヤ用ハウジング（前側のハウジング）２５に装着された軸受２６と、ケーシング１の後部１ｂに取り付けられたモータ側ハウジング（後側のハウジング）２９に装着された軸受３０により回転自由に支持されている。２７はギヤ用ハウジング２５の内方に装着された軸封シール、３１はモータ側ハウジング２９の内方に装着された軸封シールである。
【００１２】
なお、第１段目と第３段目のルーツロータ２２及び第２段目と第４段目のルーツロータ２４の長さの比は、１：（０．６〜０．７）程度とする。
【００１３】
各第１ロータ軸２１の端部には互いに噛合するようにタイミングギヤ２８を夫々固定し、各第２ロータ軸２３の端部には互いに噛合するようにタイミングギヤ３２を夫々固定している。３６は第１ロータ軸２１の一方のタイミングギヤ２８と第２ロータ軸２３の一方のタイミングギヤ３２とに噛合する中間ギヤである（図５）。中間ギヤ３６を固定する中間軸３５は、ギヤ用ハウジング２５に装着された２個の軸受３４により回転可能に設けられている。３８はギヤ用ハウジング２５の前部に取り付けられたカバーである。
【００１４】
図１に示すように、モータ側ハウジング２９から突出する第２ロータ軸２３の端部２３ａには、カップリング４１を介してモータ装置４２の出力軸４２ａを連結するように設ける。４０はケーシング１の接続口１５に取り付けたサイレンサーである。
【００１５】
しかして、モータ装置４２の駆動により第２ロータ軸２３を直接に回転させ、その回転力をタイミングギヤ３２、中間ギヤ３６、タイミングギヤ２８を介して第１ロータ軸２１に伝達して第１ロータ軸２１及び第２ロータ軸２３を互いに反対方向に回転させることによって吸込口６から吸引した空気を吐出口９から排出させる第１実施形態に係る４段ルーツ式真空ポンプＰが構成される。
【００１６】
つぎに、第１実施形態に係る４段ルーツ式真空ポンプＰの作用について述べる。
モータ装置４２の駆動により第２ロータ軸２３が回転し、その回転力がタイミングギヤ３２、中間ギヤ３６、タイミングギヤ２８を介して第１ロータ軸２１に伝達される。これにより、第１ロータ軸２１及び第２ロータ軸２３の各々が互いに反対方向に回転することによって第１段室ａを負圧に保持するので、周囲の空気が吸込口６から第１段室ａに吸引される。その吸引された空気は、第１段室ａから通路１８〜２０を通って第４段室ｄを通過するまでの間に順次圧縮されて吐出口９を通ってサイレンサー４０から大気中へ排出される。
【００１７】
（実施形態例２）
第２実施形態に係る６段ルーツ式真空ポンプＰ´は、前述した４段ルーツ式真空ポンプＰの構造を基に第５段室ｅと第６段室ｆを加えた構造とされている。
よって、それと同一の主要構成部分については、同４段ルーツ式真空ポンプＰの説明に用いた符号を流用して図面に記載して説明を省き、６段ルーツ式真空ポンプＰ´の特有な構成部分（１００番台の符号を付す）についてのみ説明する。
【００１８】
即ち、この６段ルーツ式真空ポンプＰ´のケーシング１０１は、図６に示すように、中央ブロック１０２の一側面に、吸込口１０６を形成した吸込み側ブロック１０５を、中央ブロック１０２の他側面に、吐出口１０９を形成した吐出側ブロック１０８を取り付けてそれらを一体状に設けている。ケーシング１０１の内部には、前側の第１段室ａ、中間の第３段室ｃ及び第５段室ｅと、前側の第２段室ｂ、中間の第４段室ｄ及び第６段室ｆとが平行に配置されている。
【００１９】
吸込み側ブロック１０５には、吸込口１０６に連通する接続口１１２と後記通路１１８ｂ、１１８ｄの一部を形成する凹部１１３ａ，１１３ｂが設けられたカバー１１１を取り付けている。吐出側ブロック１０８には、吐出口１０９に連通する接続口１１５と後記通路１１８ｂ、１１８ｄの一部を形成する凹部１１６ａ，１１６ｂが設けられたカバー１１４を取り付けている。１１８ａは第１段室ａと第２段室ｂを連通する通路、１１８ｂは第２段室ｂと第３段室ｃを連通する通路、１１８ｃは第３段室ｃと第４段室ｄを連通する通路、１１８ｄは第４段室ｄと第５段室ｅを連通する通路、１１８ｅは第５段室ｅと第６段室ｆを連通する通路である。
【００２０】
第１段室ａと第３段室ｃ及び第５段室ｅに夫々挿入される３葉形ルーツロータ１２２を備えた一対の第１ロータ軸１２１と、第２段室ｂと第４段室ｄ及び第６段室ｆに夫々挿入される３葉形ルーツロータ１２４を備えた一対の第２ロータ軸１２３とは、ケーシング１０１の前部１０１ａに取付けられたギヤ用ハウジング２５に装着された軸受２６と、ケーシング１０１の後部１０１ｂに取り付けられたモータ側ハウジング２９に装着された軸受３０により回転自由に支持されている。
【００２１】
なお、第１段目、第３段目と第５段目のルーツロータ１２２及び第２段目、第４段目と第６段目のルーツロータ１２４の長さの比は、１：（０．７〜０．８）：（０．５〜０．６）程度とする。
【００２２】
モータ側ハウジング２９から突出する第２ロータ軸１２３の端部１２３ａには、カップリング４１を介してモータ装置４２の出力軸４２ａを連結するように設けられる。
【００２３】
かかる構成になる第２実施形態の６段ルーツ式真空ポンプＰ´の作用については、前記第１実施形態の４段ルーツ式真空ポンプＰの作用に準ずるので説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る４段ルーツ式真空ポンプの側面図
【図２】同、正面図
【図３】同、要部の横断面図
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図
【図５】タイミングギヤと中間ギヤの配置を示す説明図
【図６】第２実施形態に係る６段ルーツ式真空ポンプの要部の横断面図
【符号の説明】
【００２５】
Ｐ・・・４段ルーツ式真空ポンプ
ａ・・・第１段室
ｂ・・・第２段室
ｃ・・・第３段室
ｄ・・・第４段室
１・・・ケーシング
６・・・吸込口
９・・・吐出口
２１・・・第１ロータ軸
２２・・・ルーツロータ
２３・・・第２ロータ軸
２３ａ・・・端部
２４・・・ルーツロータ
２５・・・ギヤ用ハウジング（前側のハウジング）
２８，３２・・・タイミングギヤ
２９・・・モータ側ハウジング（後側のハウジング）
３６・・・中間ギヤ
４１・・・カップリング
４２・・・モータ装置
４２ａ・・・出力軸
Ｐ´・・・６段ルーツ式真空ポンプ
ｅ・・・第５段室
ｆ・・・第６段室
１０１・・・ケーシング
１０６・・・吸込口
１０９・・・吐出口
１２１・・・第１ロータ軸
１２２・・・ルーツロータ
１２３・・・第２ロータ軸
１２３ａ・・・端部
１２４・・・ルーツロータ
【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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