(57)【要約】  【課題】回転軸を軸支する軸受の内外輪が全て対象物に固定される場合であっても、潤滑油により軸受、回転軸及び軸保持体を冷却しつつ、熱膨張による両者のスラスト方向への位置ずれに伴う荷重負荷を規制又は防止することができるスクリュー式流体機械の提供にある。  【解決手段】相互に噛合されるスクリュー状のロータ２１、３１に連結される回転軸２５、３５と、ハウジング内に突設される筒状の軸保持体２８、３８とを備え、軸保持体２８において基部側軸受部４２と端部側軸受部４３とにより回転軸２５を軸支し、ギヤケース１９内の油貯留空間に潤滑油を貯留可能とする。冷却水により潤滑油を冷却する冷却手段と、冷却水の流量を制御する電磁弁８１とを設け、両軸受部４２、４３をスラスト方向に固定する。油貯留空間内には潤滑油の温度を検知する温度センサ８３を設け、潤滑油の温度を一定に保つように電磁弁８１を制御する制御器８２を設けた。【選択図】  図１
2007170341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に噛合される一対のスクリュー状のロータを収容するハウジングと、前記ロータと同軸に連結される回転軸と、前記ハウジング内に突設される筒状の軸保持体とを備え、前記軸保持体が備える貫通孔の基部側に装着される基部側軸受部と、前記貫通孔の端部側に装着される端部側軸受部とにより前記回転軸を軸支し、前記ハウジング外へ突出する前記回転軸の突出端付近に同期ギヤを夫々設け、前記同期ギヤが収容されるギヤケースを備えるとともに、前記ギヤケース内に形成された油貯留空間に潤滑油を貯留可能とし、冷却流体により該潤滑油を冷却する冷却手段と、前記冷却流体の流量を制御する流量変更手段とを有したスクリュー式流体機械において、
前記両軸受部はスラスト方向に固定され、
前記油貯留空間内には、前記潤滑油の温度を検知する温度センサを設け、該温度センサによって検知された潤滑油の温度を一定に保つように前記流量変更手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とするスクリュー式流体機械。
【請求項２】
前記基部側軸受部及び前記端部側軸受部は少なくとも２つのアンギュラ玉軸受の組み合わせにより構成されていることを特徴とする請求項１記載のスクリュー式流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば半導体製造プロセス等において使用される真空ポンプ等のスクリュー式流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリュー式流体機械としては、例えば、特許文献１に記載されたスクリュー型真空ポンプが知られている。
この種のスクリュー型真空ポンプは、ハウジング内において隣り合って相互に噛合するスクリュー状のロータを備えている。
各ロータには、回転軸が同軸となるようにそれぞれ備えられており、各回転軸はギヤハウジングに隣接して設けられたケーシングに対して上下の軸受（上軸受、下軸受）を介して軸支されている。
【０００３】
各回転軸は各ロータを同期回転させるための同期歯車を備えている。
回転軸の内部には軸芯方向に沿う潤滑油通路が形成され、潤滑油通路は遠心ポンプを構成している。
回転軸における潤滑油通路の入口側には遠心ポンプが備えられ、出口は上軸受に上方において回転軸の外側と連通している。
ケーシング内には潤滑油が貯留されており、回転軸の下端側は貯留された潤滑油内に浸っている。
さらに、ケーシング内には冷却水配管が設けられており、潤滑油通路の入口付近に設けられた熱交換器において、冷却水と潤滑油の熱交換を図る構成となっている。
【０００４】
因みに、この種の真空ポンプでは、回転軸を上下の軸受で軸支する構成であるから、上軸受及び下軸受の内輪は回転軸に装着され、両軸受における外輪はケーシングに装着される。
この種の回転軸を軸支する場合、上下の軸受における内外輪による４箇所の装着箇所のうちの３箇所は固定状態とすることが多い。
そして、残る１箇所については内外輪のいずれかとケーシング又は回転軸とがスラスト方向へ相対移動できるように、該当する軸受を装着することが一般的である。
これは、例えば、摺動等に起因する回転軸の熱膨張により、回転軸のケーシングに対するスラスト方向への位置ずれが生じることがあり、この場合に、両者のスラスト方向への相対移動を許容することで軸受に対する荷重負荷を逃がす目的がある。
【０００５】
この技術によれば、真空ポンプの駆動により遠心ポンプが貯留されている潤滑油を吸い上げる。
遠心ポンプに吸い上げられる潤滑油は、熱交換器により熱交換を受けて予め冷却されている。
吸い上げられた潤滑油は潤滑油通路の出口から出て上軸受へ流下し、潤滑油による上軸受の冷却が行われ、その後、潤滑油は上軸受からさらに流下してケーシング内に再び貯留される。
また、回転軸に熱膨張が生じる場合、上下の軸受の装着箇所の１箇所が装着先と完全に固定されていないことから、回転軸のケーシングに対するスラスト方向への位置ずれとなり、両者の位置ズレによる軸受への荷重負荷が働かない。
【特許文献１】特開平４−３１４９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の技術では、単に冷却された潤滑油を用いて回転軸を軸支する各軸受の冷却を行っているに過ぎない。
潤滑油を単に軸受に流すだけでは、潤滑油が回転軸を冷却しても、軸保持体と回転軸との温度差を一定に保つことができず、両者の温度差の変動が生じると、回転軸等の熱膨張によるスラスト方向への両者の位置ずれを回避することができない。
特に、ロータの横ぶれを防止するために、回転軸を軸支する軸受における内外輪の全てが、回転軸又はケーシングのような軸保持体に完全固定される場合、つまり各軸受がスラスト方向に固定されて、スラスト方向への移動が許容されないような場合には、従来の回転軸とケーシングのような熱膨張による軸保持体とのスラスト方向への位置ずれに伴う各軸受への荷重負荷の発生を避けられないという問題がある。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、回転軸を軸支する軸受が装着先に完全に固定される場合であっても、潤滑油により回転軸及び軸保持体を冷却しつつ、熱膨張による両者のスラスト方向への位置ずれに伴う荷重負荷の発生を抑制又は防止することができるスクリュー式流体機械の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するため、本発明は、相互に噛合される一対のスクリュー状のロータを収容するハウジングと、前記ロータと同軸に連結される回転軸と、前記ハウジング内に突設される筒状の軸保持体とを備え、前記軸保持体が備える貫通孔の基部側に装着される基部側軸受部と、前記貫通孔の端部側に装着される端部側軸受部とにより前記回転軸を軸支し、前記ハウジング外へ突出する前記回転軸の突出端付近に同期ギヤを夫々設け、前記同期ギヤが収容されるギヤケースを備えるとともに、前記ギヤケース内に形成された油貯留空間に潤滑油を貯留可能とし、冷却流体により該潤滑油を冷却する冷却手段と、前記冷却流体の流量を制御する流量変更手段とを有したスクリュー式流体機械において、前記両軸受部はスラスト方向に固定され、前記油貯留空間内には、前記潤滑油の温度を検知する温度センサを設け、該温度センサによって検知された潤滑油の温度を一定に保つように前記流量変更手段を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、温度センサが油貯留空間に貯留された潤滑油の温度を検知し、制御手段は温度センサの検知信号に基づいて冷却水の流量変更手段を制御する。
冷却水は貯留空間内に貯留されている潤滑油を冷却するが、流量変更手段による冷却水の流量制御が行われることにより、貯留されている潤滑油は一定の温度に保たれる。
従って、温度が一定に保たれた潤滑油を用いて、回転軸及び軸保持体を冷却することができ、回転軸及び軸保持体は潤滑油の温度に対応して一定の温度を保ち易くなる。
これにより、回転軸を軸支する軸受の内外輪が全て対象物に固定される場合であっても、回転軸と軸保持体との温度差は一定に保たれ、回転軸と軸保持体とのスラスト方向への位置ずれを招く熱膨張が抑制され、位置ずれに伴う軸受に対する荷重負荷の発生を抑制することが可能となる。
【００１０】
さらに、本発明では、上記のスクリュー式流体機械において、前記基部側軸受部及び前記端部側軸受部は少なくとも２つのアンギュラ玉軸受の組み合わせにより構成してもよい。
【００１１】
この場合、各軸受部では、少なくとも２つのアンギュラ玉軸受の組み合わせから構成されることから、回転軸と軸保持体とのスラスト方向およびラジアル方向の位置ずれを許容する範囲は殆ど存在しない。
この場合であっても、一定の温度に保たれた潤滑油により回転軸及び軸保持体を冷却することにより、回転軸と軸保持体とのスラスト方向への位置ずれを招く熱膨張を防止し、熱膨張による回転軸と軸保持体とのスラスト方向への位置ずれに伴う荷重負荷の発生を防止することが可能となる。
また、回転軸と軸保持体とのスラスト方向およびラジアル方向の位置ずれを許容する範囲は殆ど存在しないことから、騒音及び振動を低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、回転軸を軸支する軸受が装着先に完全に固定される場合であっても、潤滑油により回転軸及び軸保持体を冷却しつつ、熱膨張による両者のスラスト方向への位置ずれに伴う荷重負荷の発生を抑制又は防止することができるスクリュー式流体機械を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の実施形態に係るスクリュー式流体機械は、半導体製造に用いられる縦置き式のスクリュー型真空ポンプ（以下、単に「真空ポンプ」と表記する。）であり、図１においてその一例を示している。
図１に示されるように、この実施形態の真空ポンプ１０は、上部ハウジング１１と、ロータハウジング１２と、下部ハウジング１３とにより構成されるハウジング１４を備え、ハウジング１４により真空ポンプ１０の外殻が形成されている。
【００１４】
具体的には、ロータハウジング１２の上端に上部ハウジング１１が接合され、ロータハウジング１２の下端には下部ハウジング１３が接合されている。
上部ハウジング１１には圧縮性流体を吸入するための吸入口１５がハウジング１４内と連通するように形成されている。
、下部ハウジング１３には圧縮性流体を吐出するための吐出口１６がハウジング１４内と連通するように備えられている。
なお、下部ハウジング１３は側方へ向けて延設される延設部１３ａを備えており、延設部１３ａ上に駆動源としての駆動モータ１７が設置されている。
さらに、この下部ハウジング１３の下端には、延設部１３ａを含む下部ハウジング１３を下方から覆うギヤケース１８が接合されている。
【００１５】
このハウジング１４内には、図２に示されるように、相互に噛合するスクリュー状の雄ロータ２１と雌ロータ３１が収容され、この両ロータ２１、３１とハウジング１４により作動室が形成されている。
雄ロータ２１には吐出口１６側から吸入口１５側へ向かう挿入孔２２が備えられ、この挿入孔２２よりも小径の連結孔２３が挿入孔２２から上方へ延長して形成されている。
雄ロータ２１の連結孔２３に対して下部ハウジング１３を貫く回転軸２５が嵌挿されており、雄ロータ２１と回転軸２５は止板２６と連結用ボルト２７により互いに連結されている。
このため、雄ロータ２１は回転軸２５と一体的に回転される関係にある。
同様に、図２に示される雌ロータ３１も挿入孔３２、連結孔３３を備え、止板３６と連結用ボルト３７を介して回転軸３５と連結されている。
前記各ロータ２１、３１は各回転軸２５、３５にそれぞれ同軸に連結されている。
【００１６】
下部ハウジング１３には、上方へ向かう一対の筒状の軸保持体２８、３８が突設されているが、図２のとおり軸保持体２８、３８の基部側は互いに繋がって一体化されている。
この実施形態では、軸保持体２８、３８は下部ハウジング１３に対して固定用ボルト４１により固定されている。
そして、軸保持体２８の外周面は雄ロータ２１の挿入孔２２の内径面に対して僅かな間隙を以って臨む状態にあり、軸保持体３８の外周面と挿入孔３２との関係も同様の関係にある。
【００１７】
一方、軸保持体２８の中心には軸方向に貫かれた貫通孔２９が形成され、この貫通孔２９には雄ロータ２１側の回転軸２５が挿通されている。
回転軸２５と軸保持体２８との間には、上下に配置されるころがり軸受が介装されている。
この実施形態では上方のころがり軸受を端部側軸受部４２とし、下方のころがり軸受を基部側軸受部４３としている。
軸保持体２８の上端側には貫通孔２９の径より大きく設定されている上部拡径孔２９ａが貫通孔２９に続いて設けられている。
そして、上部拡径孔２９ａにおいて回転軸２５と軸保持体２８との間に、前記端部側軸受部４２が介装されている。
なお、回転軸２５における端部側軸受４２と基部側軸受４３の間の径は、回転軸２５の上下の軸端部の径よりも僅かに大きく設定されており、図３に示すように、径が変わる両者の境界には端部側段部２５ａ、基部側段部２５ｂが形成されている。
【００１８】
端部側軸受部４２の端部側（上側）で、回転軸２５と軸保持体２８との間に、シール部材３０が介装されている。
軸保持体２８の下端側には、貫通孔２９の径より大きく設定されている下部拡径孔２９ｂが貫通孔２９に続いて設けられ、下部拡径孔２９ｂにおいて基部側軸受部４３が回転軸２５と軸保持体２８の間に介装されている。
【００１９】
これらの軸受部４２、４３は軸保持体２８に対して回転軸２５が回転自在と成すために備えられている軸受部である。
この実施形態では、端部側軸受部４２及び基部側軸受部４３は単列のころがり軸受を２個並設した構成となっている。
【００２０】
端部側軸受部４２についてさらに詳しく説明すると、端部側軸受部４２の転がり軸受は、２つのアンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂの組み合わせから構成され、図３に示すように、両軸受４２ａ、４２ｂは背面組み合わせにより上部拡径孔２９ａに配置されている。
両軸受４２ａ、４２ｂの外輪は軸保持体２８の上部拡径孔２９ａに圧入され、軸保持体２８に対して固定されている。
また、両軸受４２ａ、４２ｂの内輪は、回転軸２５に圧入されている。
【００２１】
アンギュラ玉軸受４２ｂの内輪は、回転軸２５の端部側段部２５ａに突き当たる状態にあり、アンギュラ玉軸受４２ａの内輪は回転軸２５に螺入されたナット４９ａにより下方へ押し付けられている。
アンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂであることと、ナット４９ａによる押し付けにより、アンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂの転動体は、スラスト方向及びラジアル方向においても内外輪と隙間のない状態にある。
【００２２】
一方、基部側軸受部４３においても、図３に示すように、アンギュラ玉軸受４３ａ、４３ｂが背面組み合わせにより下部拡径孔２９ｂに配置されている。
両軸受４３ａ、４３ｂの外輪は軸保持体２８の下部拡径孔２９ｂに圧入され、軸保持体２８に対して固定されている。
アンギュラ玉軸受４３ａの内輪は、回転軸２５の基部側段部２５ｂに突き当たり、アンギュラ玉軸受４３ｂの内輪は、回転軸２５に螺入されたナット４９ｂにより上方へ押し付けられている。
したがって、アンギュラ玉軸受４３ａ、４３ｂの転動体は、スラスト方向及びラジアル方向においても内外輪と隙間のない状態にある。
端部側軸受部４２及び基部側軸受部４３において、２つのアンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂの背面組み合わせを採用していることにより、回転軸２５は軸保持体２８に対してスラスト方向及びラジアル方向へ移動することがない。つまり、端部側軸受部４２及び基部側軸受部４３は、ナット４９ａ、４９ｂ及び前記両段部２５ａ、２５ｂによりスラスト方向に固定されている。
【００２３】
これらのアンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂが介装されていることにより、回転軸２５の外径面と軸保持体２８の貫通孔２９の内径面との間には僅かな間隙が形成され、この間隙は後述する潤滑油の油回収路４８を形成している。
油回収路４８は、冷却対象である回転軸１２及び軸保持部材２８に冷却媒体である潤滑油６２を接触させるほか、ギヤケース１８側へ潤滑油６２へ通すための通路である。
【００２４】
一方、回転軸２５には軸芯を通る長管路４４が形成されており、この長管路４４は回転軸２５の下端から端部側軸受部４２の下側に達している。
長管路４４の上端は、端部側軸受部４２の下側に位置し、油回収路４８に連絡する短管路４５と接続されている。短管路４５は端部側軸受部４２の下側の位置で、油回収路４８に開口している。
この長管路４４と短管路４５は、潤滑油６２を端部側軸受部４２へ供給する油供給路４６を構成している。
そして、この油供給路４６と油回収路４８とで油循環用通路が形成されている。
【００２５】
ここまで、雄ロータ２１側の軸保持体２８、回転軸２５、軸受部４２、４３等の各要素について説明したが、雌ロータ３１側の各要素は雄ロータ２１の各要素と基本的に同じ構成となっている。
即ち、図２に示されるとおり、軸保持体３８の貫通孔３９に回転軸３５が挿通される。
そして、軸保持体３８には、軸保持体２８と同様に上部拡径孔３９ａ、下部拡径孔３９ｂが設けられている。
上部拡径孔３９ａ及び下部拡径孔３９ｂにおいて、回転軸３５と軸保持体３８との間には、それぞれ端部側軸受部５２及び基部側軸受部５３が介装されている。
【００２６】
端部側軸受部５２は、雄ロータ２１の軸受部４２と同様に、２個のアンギュラ玉軸受５２ａ、５２ｂの背面組み合わせにより構成され、アンギュラ玉軸受５２ａ、５２ｂはナット５９ａにより下方へ押し付けられる。
さらに、端部側軸受部５２の端部側（上側）には、シール部材４０が介装されている。
端部側軸受部５３は、雄ロータ２１の４３と同様に、２個のアンギュラ玉軸受５３ａ、５３ｂの背面組み合わせにより構成され、ナット５９ｂにより上方へ押し付けられる。
【００２７】
また、雌ロータ３１側の回転軸３５には長管路５４及び短管路５５から構成される油供給路５６が形成され、さらに、油回収路５８を構成する間隙が回転軸３５と軸保持体３８との間に形成されている。
因みに、回転軸２５、３５の軸径は同じであり、また、端部側軸受部４２、５２及び基部側軸受部４３、５３は同じ仕様のものを使用している。
【００２８】
ここで、雄ロータ２１について詳述すると、図４に示されるように、雄ロータ２１は５本の歯２４を備えており、回転軸２５の軸芯方向から見て隣合う歯２４の間隔は夫々等間隔となっている。
また、雄ロータ２１における歯２４は、雄ロータ２１の上端側から下端側へ向けて螺旋状に形成されている。
そして、歯２４は、図２に示されるように、上端側から下端側へ向かうのにしたがい歯２４のリード角が減少している。
【００２９】
他方、雌ロータ３１における歯溝３４は、図４のとおり雄ロータ２１の歯２４に対応するように形成されており、歯溝３４の数は６個となっている。
従って、雄ロータ２１が雌ロータ３１よりも歯数が小さくなっているので、同期回転した場合には、雄ロータ２１の方の回転数が雌ロータ３１の方の回転数より大きくなり、雌ロータ３１の方の回転数が雄ロータ２１の方の回転数より小さくなる。
このように、各ロータ２１、３１は徐変タイプあるいは徐変式と称されるスクリュー型ロータとなっている。
【００３０】
ところで、雄ロータ２１の回転軸２５は下部ハウジング１３を貫通し、回転軸２５の下端は突出端としてギヤケース１８内に突出しているが、この回転軸２５のギヤケース１８内の位置には、同期ギヤ４７が取り付けられている。
一方、雌ロータ３１の回転軸３５も同様に下部ハウジング１３を貫通し、回転軸３５の下端は突出端としてギヤケース１８内に突出しているが、この回転軸３５のギヤケース１８内の位置には、同期ギヤ５７が取り付けられており、両同期ギヤ４７、５７は互いに噛合する状態にある。
【００３１】
そして、雄ロータ２１側の同期ギヤ４７には噛合する中間ギヤ５０がギヤケース１８内に備えられ、この中間ギヤ５０は駆動モータ１７の駆動軸１９に備えられる駆動ギヤ２０とギヤケース１８内において噛合している。
そして、両同期ギヤ４７、５７が収容されるギヤケース１８内の下端部には、油貯留空間を構成する油貯留室６１が形成されており、この油貯留室６１に潤滑油６２が貯留されている。
【００３２】
回転軸２５の下端が突出するギヤケース１８の底板部１８ａには、円筒状の突起部６３が内側に向けて形成されており、図５に示すように、この突起部６３には有底丸孔６３ａが形成されている。
そして、この有底丸孔６３ａに油供給手段としてのトロコイド式の給油ポンプ７０が取り付けられている。
給油ポンプ７０は内歯歯車で形成されるアウターロータ７２の内側に、外歯歯車で形成されるインナーロータ７１が取り付けられた構造をしており、アウターロータ７２の外周面は、有底丸孔６３ａに嵌合し回転可能となっており、又、インナーロータ７１の貫通孔７１ａに回転軸２５の軸端部が嵌め合い固定されている。
【００３３】
そして、インナーロータ７１とアウターロータ７２の中心は偏心しており、インナーロータ７１が回転駆動されると、これによりアウターロータ７２が回転し、潤滑油６２が両ロータ間に挟まれて搬送される。
また、インナーロータ７１及びアウターロータ７２の上部を上カバー７３で覆う構造となっている。
また、給油ポンプ７０には、油吸入部７５と油吐出部７６が形成されており、油吸入部７５は油貯留室６１に連通し、回転軸２５の回転により油貯留室６１に貯留されている潤滑油６２をポンプ側に吸い込む。
また、油吐出部７６は回転軸２５内に設けられている油供給路４６に案内路７７を介して連通されており、油吐出部７６より吐出された潤滑油６２を油供給路４６に供給できるようになっている。
【００３４】
一方、図２に示すように、回転軸３５の下端が突出するギヤケース１８の底板部１８ａには、円筒状の突起部６４が内側に向けて形成されており、この突起部６４には有底丸孔６４ａが形成されている。
そして、この有底丸孔６４ａにトロコイド式の給油ポンプ８０が取り付けられている。
給油ポンプ８０の詳細構成は図示しないが上記給油ポンプ７０と同等であり、インナーロータ８１とアウターロータ８２を有し、アウターロータ８２の外周面は、有底丸孔６４ａに嵌合し回転可能となっており、又、インナーロータ８１は回転軸３５と連結されている。
また、インナーロータ８１及びアウターロータ８２の上部を上カバー８３が覆っている。
そして、インナーロータ８１が回転駆動されると、これによりアウターロータ８２が回転し、潤滑油６２が両ロータ８１、８２間に挟まれて圧送される。
また、図示しないが油貯留室６１に連結された油吸入部と、案内路８７を通して油供給路５６に連結された油吐出部が給油ポンプ８０には形成されている。
【００３５】
ところでこの実施形態に係る真空ポンプ１０では、ギヤケース１８に貯留される潤滑油６２を冷却する工夫が施されている。
ギヤケース１８の底板部１８ａ内には、冷却流体としての冷却水を一方から他方へ向けて通す複数の冷却水通路８８が形成されている。
冷却水通路８８は、冷却水を通すことによりギヤケース１８内に貯留された潤滑油６２を冷却するための通路であり、冷却流体としての冷却水により潤滑油６２を冷却する冷却手段である。
冷却水通路８８の上流側は、流量変更手段としての電磁弁９１を備えた上流側冷却水配管８９と接続され、下流側は下流側冷却配管９０と接続されている。
電磁弁９１は、制御手段としての制御器９２の制御に従い弁開閉を行う開閉弁である。
制御器９２は、ギヤケース１８内の潤滑油６２の温度を直接測定する温度センサ９３と接続されている。
制御器９２は、ギヤケース１８内の潤滑油６２の温度を一定にするために、温度センサ９３による検知信号に基づいて電磁弁９１の開閉制御を行う。
【００３６】
次に、この実施形態に係る真空ポンプ１０の作用について説明する。
まず、駆動モータ１７が回転されると、駆動モータ１７の回転力は駆動ギヤ２０、中間ギヤ５０を介して雄ロータ２１側の同期ギヤ４７に伝達される。
同期ギヤ４７の回転により、同期ギヤ５７は同期ギヤ４７と同期回転し、回転軸２５、３５とともに各ロータ２１、３１が回転する。
両ロータ２１、３１の回転により雄ロータ２１の歯２４と雌ロータ３１の歯溝３４が噛み合い、吸入口１５から圧縮性流体が作動室内に吸引される。
作動室に吸引された圧縮性流体は両ロータ２１、３１により圧縮されつつ吐出口１６へ向けて移送されて吐出口１６から吐出される。
部屋あるいは容器などの閉空間と吸入口１５が接続されている場合は、これらの閉空間の雰囲気を真空状態とすることができる。
【００３７】
真空ポンプ１０が運転状態にあるときは、回転軸２５、３５は互いに反対方向へ高速回転されている。
回転軸２５、３５の軸端部に取り付けられた給油ポンプ７０、８０のポンプ作用により、油貯留室６１に貯留されている潤滑油６２をそれぞれの油吸入部より吸入し、それぞれの油吐出部より吐出する。
吐出された潤滑油６２は、それぞれの油吐出部と連通された案内路７７、８７を通じて回転軸２５、３５の長管路４４、５４の下端からそれぞれ流れ込み、短管路４５、５５を通過して端部側軸受部４２、５２の下側へ達する。
【００３８】
端部側軸受部４２、５２の下側に達した潤滑油６２は油回収路４８、５８を通り下方へ向かうが、このときに回転軸２５、３５及び軸保持体２８、３８を冷却する。
下方へ向かう潤滑油６２は回転軸２５、３５及び軸保持体２８、３８の冷却を行うことで、回転軸２５、３５と軸保持体２８、３８との温度差が抑制される。
潤滑油６２は、回転軸２５、３５及び軸保持体２８、３８の冷却を行った後、ギヤケース１８内の油貯留室６１に回収される。
そして、再び油貯留室６１より給油ポンプ７０、８０へ移送され、上記と同じ動作を繰り返す。
なお、油貯留室６１に回収された潤滑油６２は、回収途中で同期ギヤ４７、５７を経由することによって、同期ギヤ４７、５７の潤滑も行う。
【００３９】
ところで、ギヤケース１８内に貯留された潤滑油６２は、冷却水通路８８を通る冷却水により冷却される。
さらに、この実施形態では、給油ポンプ７０、８０により供給される潤滑油６２の温度を一定に保つように冷却水を用いて潤滑油６２を冷却する。
具体的には、予め潤滑油６２の冷却温度を設定しておき、温度センサ９３により潤滑油６２の温度を監視しつつ、潤滑油６２の温度を一定に保つように、制御器９２により電磁弁９１の開閉し、冷却水通路８８へ冷却水を流したり、遮断したりする。
つまり、潤滑油６２の温度が高くなりそうな場合には、電磁弁９１を開き、冷却水を冷却水通路８８に通して、ギヤケース１８内の潤滑油６２の温度上昇を防止する。
また、潤滑油６２の温度が低くなりそうな場合には、電磁弁９１を閉じて冷却水通路８８に冷却水を通さないようし、冷却水による潤滑油６２の冷却を行わないようにする。
この場合、回収される潤滑油６２が持つ熱により貯留された潤滑油６２の温度低下が妨げられる。
【００４０】
一定の温度を保つ潤滑油６２を油回収路４８、５８に通すことにより回転軸２５、３５と軸保持体２８、３８との温度差が抑制され、回転軸２５、３５の熱膨張が規制される。
これにより、軸保持体２８、３８に対する回転軸２５、３５のスラスト方向への位置ずれが抑制され、各軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂにおける回転軸２５、３５の位置ずれに伴う荷重負荷の発生が抑制される。
【００４１】
この実施形態に係る真空ポンプ１０によれば以下の効果を奏する。
（１）制御器９２により流量が制御された冷却水は、ギヤケース１８内の潤滑油６２の温度を直接測定する温度センサ９３に基づいて、油貯留空室６１に貯留された潤滑油６２が一定の温度に保たれるように、潤滑油６２を冷却するから、温度が一定に保たれた潤滑油６２を油回収路４８、５８に通すことにより、回転軸２５、３５及び軸保持体２８、３８を冷却することができ、回転軸２５、３５及び軸保持体２８、３８間の温度差の発生を抑制することができる。
（２）回転軸２５、３５を軸支するアンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂの内輪及び外輪が固定されて、それぞれ２つのアンギュラ玉軸受の組み合わせとなっており、各軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂのスラスト方向への移動が許容されない場合であっても、回転軸２５、３５及び軸保持体２８、３８間の温度差の発生が抑制されることにより、軸保持体２８、３８に対する回転軸２５、３５のスラスト方向への位置ずれを招く熱膨張を抑制することができる。このため、各軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂにおける回転軸２５、３５の位置ずれに伴う荷重負荷の発生を抑制することが可能となる。
【００４２】
（３）各軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂにおける回転軸２５、３５の位置ずれに伴う荷重負荷の発生を抑制することが可能となることから、各軸受の信頼性が向上し、真空ポンプ１０の消費電力も低減できる。
（４）各軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂにおける回転軸２５、３５の位置ずれに伴う荷重負荷の発生を抑制することが可能となることから、端部側軸受部４２、５２と基部側軸受部４３、５３との間の距離を大きく設定することができるなど、真空ポンプ１０における回転軸２５、３５の軸支に対する自由度が向上する。
【００４３】
（５）回転軸２５、３５を軸支するアンギュラ玉軸受４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂの内輪及び外輪が固定されるから、回転軸２５、３５の横振れや縦振れを防止することができ、低速回転はもとより高速回転をしても真空ポンプ１０における振動や騒音は抑制される。
（６）端部側軸受部４２、５２の下側にて潤滑油６２を油回収路４８、５８へ供給するようにしたから、油回収路４８、５８に供給される潤滑油６２は、端部側軸受部４２、５２の摺動熱の影響を受けにくくなり、油回収路４８、５８における潤滑油６２の温度管理が容易となる。
（７）各油循環用通路を循環し油貯留室６１に回収される潤滑油６２は、回収途中で同期ギヤ４７、５７を経由することによって、同期ギヤ４７、５７の潤滑も行うことができる。
【００４４】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
○  上記の実施形態では、給油ポンプをトロコイドポンプとして説明したが、トロコイドポンプに代えてギヤポンプを用いても構わない。
○  上記の実施形態では、ロータの歯又は歯溝のリード角が上端側から下端側へ向かうのに従い減少する徐変タイプのロータを備える真空ポンプとしたが、ロータの歯又は歯溝のリード角が一定のロータを備える真空ポンプとしてもよい。
【００４５】
○  上記の実施形態では、端部側軸受部及び基部側軸受部を複列で２つのアンギュラ玉軸受の背面組み合わせとしたが、正面組み合わせ、又は並列組み合わせでもよい。また、端部側軸受部及び基部側軸受部はアンギュラ玉軸受に限らず、一般的な深みぞ式のころがり軸受を用いてもよい。さらに、ころがり軸受の数も特に限定されず、上記実施形態を３つ以上のアンギュラ玉軸受の組み合わせとしてもよい。なお、軸保持体に対する回転軸の横振れ防止のためにはアンギュラ玉軸受の背面組み合わせが好ましい。
○  上記の実施形態では、開閉切替型の電磁弁としたが、電磁弁に代えてサーモスタットを用いてもよく、あるいは、比例制御により弁の開度調整が可能な流量制御弁としてもよい。
【００４６】
○  上記の実施形態では、端部側軸受部の下側において、潤滑油を油回収路へ供給するようにしたが、端部側軸受部に対する潤滑油の供給を妨げることを意味しない。つまり、端部側軸受部の上側から潤滑油を供給する短管路を設け、端部側軸受部の潤滑を行い、油回収路へ潤滑油を通すようにしてもよい。この場合、潤滑油は端部側軸受部の摺動熱の影響を受けるが、この摺動熱の影響を見込んで予め潤滑油を冷却することにより、摺動熱の影響を軽減すれば、ほぼ同等の効果を得ることができる。
○  上記の実施形態では、雄ロータ側の軸保持体と雌ロータ側の軸保持体は基部側において一体化されているとしたが、両軸保持体を互いに完全な別部材としてもよく、この場合、両軸保持体を別部材とすることにより、軸保持体の製作及び真空ポンプの組立が容易となる。
○  上記の実施形態では、スクリュー式流体機械をスクリュー型真空ポンプとして説明したが、スクリュー型圧縮機に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係る真空ポンプの縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線の矢視断面図である。
【図３】真空ポンプにおける端部軸受部及び基部側軸受部を示す要部拡大図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ線の矢視断面図である。
【図５】図１における給油ポンプ部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  真空ポンプ
２１  雄ロータ
２５、３５  回転軸
２８、３８  軸保持体
３１  雌ロータ
４２、５２  端部側軸受部
４２ａ、４２ｂ  アンギュラ玉軸受（雄ロータ、端部側軸受部）
４３ａ、４３ｂ  アンギュラ玉軸受（雄ロータ、基部側軸受部）
４３、５３  基部側軸受部
４６、５６  油供給路
４８、５８  油回収路
５２ａ、５２ｂ  アンギュラ玉軸受（雌ロータ、端部側軸受部）
５３ａ、５３ｂ  アンギュラ玉軸受（雌ロータ、基部側軸受部）
６１  油貯留室
６２  潤滑油
７０、８０  トロコイドポンプ
８８  冷却水通路
９１  電磁弁
９２  制御器
９３  温度センサ
【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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