(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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回転軸に沿って前記油存在領域から前記ポンプ室へ油が侵入するのを防止するための非接触型油侵入防止手段とを備え、
前記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、
前記ポンプ室と前記油存在領域との間の最大差圧が前記回転軸の完全停止よりも前に生じるように前記回転軸の回転速度を減速するようにした真空ポンプにおける運転停止制御方法。
【請求項２】
前記回転軸の回転速度を一定の減速度よりも大きい減速度で減速開始した後、前記一定の減速度よりも小さい減速度で減速し、前記一定の減速度で減速して停止させるのに要する時間で運転を停止させるようにした請求項１に記載の真空ポンプにおける運転停止制御方法。
【請求項３】
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沿って前記油存在領域から前記ポンプ室へ油が侵入するのを防止するための非接触型油侵入防止手段と、
真空ポンプの運転停止制御を行なう停止制御手段とを備え、
前記停止制御手段は、前記ポンプ室と前記油存在領域との間の最大差圧が前記回転軸の完全停止よりも前に生じるように前記回転軸の回転速度を減速するようにした真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【請求項４】
前記停止制御手段は、前記回転軸の回転速度を一定の減速度よりも大きい減速度で減速開始した後、前記一定の減速度よりも小さい減速度で減速し、前記一定の減速度で減速して停止させるのに要する時間で運転を停止させるようにした請求項３に記載の真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【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運転停止方法及び運転停止制御装置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、回転する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非接触型油侵入防止手段の一種である。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、回転軸の回転停止状態では無効となる。真空ポンプが運転状態から運転停止状態へ移行する際には、隣合うモータ室（発電機室）とポンプ室との間で差圧が生じる。リップシール等の接触型シール手段が用いられていないとすると、前記した差圧の生じ方によってはモータ室（発電機室）側からポンプ室側へ油が侵入する。前記した差圧による油侵入を防止し得るリップシール等の接触型シール手段には劣化の問題があり、接触型シール手段が劣化すると油侵入の防止が困難になる。
【０００６】
本発明は、真空ポンプが運転状態から運転停止状態へ移行する際のポンプ室への油侵入を防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために請求項１及び請求項２の発明は、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回転軸に沿って前記油存在領域から前記ポンプ室へ油が侵入するのを防止するための非接触型油侵入防止手段とを備え、前記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、前記ポンプ室と前記油存在領域との間の最大差圧が前記回転軸の完全停止よりも前に生じるように前記回転軸の回転速度を減速するようにした。
【０００８】
請求項２の発明では、請求項１において、前記回転軸の回転速度を一定の減速度よりも大きい減速度で減速開始した後、前記一定の減速度よりも小さい減速度で減速し、前記一定の減速度で減速して停止させるのに要する時間で運転を停止させるようにした。
【０００９】
請求項３及び請求項４の発明は、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を対象とし、請求項３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沿って前記油存在領域から前記ポンプ室へ油が侵入するのを防止するための非接触型油侵入防止手段と、真空ポンプの運転停止制御を行なう停止制御手段とを備えた真空ポンプを構成し、前記停止制御手段は、前記ポンプ室と前記油存在領域との間の最大差圧が前記回転軸の完全停止よりも前に生じるように前記回転軸の回転速度を減速するようにした。
【００１０】
請求項１及び請求項３の発明において、真空ポンプの停止時におけるポンプ室と油存在領域との間の差圧が大き過ぎると、非接触型油侵入防止手段の存在にも係わらず油存在領域の油がポンプ室へ侵入してしまうおそれがある。ポンプ室と油存在領域との間の最大差圧が回転軸の完全停止よりも前に生じるようにする運転制御は、回転軸の完全停止時の差圧を低減する。回転軸の完全停止時の差圧の低減は、油洩れ防止に有効である。
【００１１】
請求項４の発明では、請求項３において、前記停止制御手段は、前記回転軸の回転速度を一定の減速度よりも大きい減速度で減速開始した後、前記一定の減速度よりも小さい減速度で減速し、前記一定の減速度で減速して停止させるのに要する時間で運転を停止させるようにした。
【００１２】
請求項２及び請求項４の発明におけるこのような減速の仕方は、回転軸の完全停止時の差圧を低減する上で適正である。
【００１３】
【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７に基づいて説明する。
【００１４】
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１２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１３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３９，４０，４１，４２，４３となっている。
【００１５】
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１４４に凹設された嵌入孔４７，４８に嵌合して固定されている。
【００１６】
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２８，２９，３０，３１，３２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２４，２９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。
【００１７】
図２（ａ）に示すように、ロータ２３，２８は、ポンプ室３９内に吸入領域３９１と、吸入領域３９１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２５，３０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３９２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。
【００１８】
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。誘導モータ型の電動モータ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。
【００１９】
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３３１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。
【００２０】
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。
【００２１】
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３９２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２７，３２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。
【００２２】
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（大気圧に近い圧力）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４３２に連通している。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、嵌入孔４７，４８内における回転軸１９，２０には環状の軸封環体４９，５０が嵌合して固定されている。軸封環体４９，５０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。
【００２４】
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４９１，５０１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４９２，５０２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。
【００２５】
嵌入孔４７，４８の底形成面４７２，４８２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４９，５０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５４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。非接触型シール手段であるラビリンスシール５７，５８は、ギヤ収容室３３１からポンプ室４３への油侵入を防止する非接触型油侵入防止手段である。。
【００２６】
軸封環体４９，５０の端面４９２，５０２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４７２，４８２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。
【００２７】
図４（ｂ）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）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６２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４３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４９，５０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。このようなポンピング手段は、油存在領域であるギヤ収容室３３１からポンプ室４３へ油が侵入するのを防止するための非接触型油侵入防止手段の一種である。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４９１，５０１は、シール面に対する対向面となる。
【００２８】
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２７，３２の回転に伴って容積変化する最大圧力領域４３２に通じている。又、排気圧波及溝６３は、貫通孔１４１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１４２に通じている。
【００２９】
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。
【００３０】
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４７１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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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の油侵入防止端面６８１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、油侵入防止端面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７１２あるいは油回収用端面７１１に付着する。油回収用周壁面７１２あるいは油回収用端面７１１に付着した潤滑油Ｙは、自重によって油回収用周壁面７１２あるいは油回収用端面７１１を伝い落ちて第２の油回収室７１の最下部に達する。
【００３５】
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、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７３２あるいは油回収用端面７３１に向けて飛ばされる。周壁面７３２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、周壁面７３２あるいは油回収用端面７３１に付着する。周壁面７３２あるいは油回収用端面７３１に付着した潤滑油Ｙは、自重によって周壁面７３２あるいは油回収用端面７３１を伝い落ちて第３の油回収室７３の最下部に達する。
【００３６】
回転軸１９，２０よりも上方において、小径の油侵入防止部６７の端面６７２から周壁面７０２あるいは端面７０１に向けて飛ばされた潤滑油Ｙのうちの一部がテーパ周面６７１上に落下することもある。又、油侵入防止端面６８１から油回収用周壁面７１２あるいは油回収用端面７１１に向けて飛ばされた潤滑油Ｙの一部がテーパ周面６７１上に落下することもある。テーパ周面６７１上に落下した潤滑油Ｙは、油侵入防止リング６６の回転に伴う遠心力によって周壁面７０２に向けて飛ばされたり、あるいはテーパ周面６７１上を油侵入防止端面６８１側から端面７０１に向けて移動してゆく。油侵入防止端面６８１側から端面７０１に向けてテーパ周面６７１上を移動してゆく潤滑油Ｙは、端面７０１に向けて飛ばされたり、あるいは油侵入防止部６７の端面６７２に移行する。従って、テーパ周面６７１上に付着した潤滑油Ｙは、最終的には第２の油回収室７１の最下部に達する。
【００３７】
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。
油侵入防止部６７と第１の油回収室７０、油侵入防止部６８と第２の油回収室７１、及び油侵入防止部７２と第３の油回収室７３とは、それぞれ油存在領域であるギヤ収容室３３１からポンプ室４３へ油が侵入するのを防止するための非接触型油侵入防止手段を構成する。
【００３８】
図１（ａ）に示すように、電動モータＭにはインバータ６５が電気接続されている。インバータ６５は、制御装置７５の指令制御を受ける。制御装置７５は、ＯＮ−ＯＦＦスイッチ７６のＯＮ−ＯＦＦ指令に基づいてインバータ６５の出力を制御する。インバータ６５は、制御装置７５の指令制御に基づいて交流電源７７を電源として電動モータＭの回転速度制御を行なう。
【００３９】
図７の曲線Ｅ１は、真空ポンプが運転状態にあって時間ｔｏにＯＮ−ＯＦＦスイッチ７６がＯＦＦされた後の回転軸１９，２０の回転数の変化を表す。制御装置７５は、真空ポンプが運転状態にあってＯＮ−ＯＦＦスイッチ７６がＯＦＦされると、回転軸１９，２０の回転数が曲線Ｅ１で示す変化をもたらす指令をインバータ６５に与える。インバータ６５は、ＯＮ−ＯＦＦスイッチ７６のＯＦＦに応じた制御装置７５の前記した指令に基づいて、回転軸１９，２０の回転数が曲線Ｅ１の変化となるように電動モータＭの作動停止を遂行する。制御装置７５は、真空ポンプの運転停止制御を行なう停止制御手段である。
【００４０】
本実施の形態では、真空ポンプの定常運転状態では回転軸１９，２０は一定の回転数Ｎで回転するようにしてある。そして、真空ポンプの定常運転状態ではポンプ室４３の圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の差圧が殆ど無いようになっている。
【００４１】
第１の実施の形態では以下の効果が得られる。
（１-1）図７の曲線Ｐｏは、回転軸１９，２０が直線Ｄで示すように一定の減速度で減速したときのポンプ室４３の圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の差圧の変化を表す。この場合の最大差圧は、回転軸１９，２０の回転が完全停止した時間ｔ１よりも後に生じている。
【００４２】
図７の曲線Ｐ１は、回転軸１９，２０が曲線Ｅ１で示すように減速したときのポンプ室４３の圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の差圧の変化を表す。曲線Ｅ１で示す回転軸１９，２０の減速における完全停止までに要する時間は、直線Ｄで示す回転軸１９，２０の減速における完全停止までに要する時間（ｔ１−ｔｏ）と同じである。この場合の最大差圧は、回転軸１９，２０の回転が完全停止した時間ｔ１よりも前に生じており、回転軸１９，２０が完全停止したときの差圧は、直線Ｄの減速の場合よりも小さくなっている。
【００４３】
回転軸１９，２０の回転が完全停止したときには、前記したポンピング手段のポンピング作用、及び油侵入防止部６７，６８，７２の油侵入防止作用が無力化したときである。ポンピング手段のポンピング作用及び油侵入防止部６７，６８，７２の油侵入防止作用が無力化したとき、圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の差圧が大きいと、油がポンプ室４３へ侵入するおそれがある。そのため、ポンプ室４３の圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の最大差圧が時間ｔ１よりも後に生じる場合には、油がポンプ室４３へ侵入するおそれがある。
【００４４】
曲線Ｅ１は、直線Ｄで示す一定の減速度よりも大きい減速度で回転軸１９，２０の回転を減速開始した後、直線Ｄで示す一定の減速度よりも小さい減速度で回転軸１９，２０の回転を減速させる減速曲線である。又、曲線Ｅ１は、直線Ｄで示す一定の減速度で減速して停止させるのに要する時間（ｔ１−ｔｏ）で運転を停止させる減速曲線である。このような曲線Ｅ１で示す減速によってポンプ室４３の圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の最大差圧を時間ｔ１よりも前に生じさせる運転停止制御は、油がポンプ室４３へ侵入するおそれを解消する。
【００４５】
（１-2）曲線Ｅ１は、ａ・ｅ-bt で表されるエキスポネンシャル曲線である。ｔは時間、ａ，ｂは正の定数である。エキスポネンシャル曲線は、最大差圧をできる限り小さく、かつ回転軸１９，２０の完全停止時の差圧をできるだけ小さくする上で、減速曲線として好適である。
【００４６】
（１-3）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、特にミスト状の潤滑油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。ミスト状の潤滑油Ｙがポンプ室４３側へ侵入するのを防止するには、ミスト状の潤滑油Ｙを固定壁面に付着させて液化させるのがよい。又、回転軸１９，２０の周面あるいは回転軸１９，２０と一体的に回転する部材の壁面に付着している潤滑油Ｙは、前記した固定壁面に移して付着させるのがよい。
【００４７】
油侵入防止部６７，６８，７２は、油回収室７０，７１，７３の形成壁面に潤滑油Ｙを効率良く付着させる役割を果たす。油侵入防止部の個数が増えれば、油侵入防止部の全体における油付着面積が増える。油侵入防止部の全体における油付着面積が増えるほど、油侵入防止部の回転に伴う遠心力によって飛ばされる油量が多くなる。即ち、複数の油侵入防止部６７，６８，７２を回転軸１９，２０の軸線１９１，２０１の方向に並設した構成は、真空ポンプの運転状態における油侵入防止作用を向上する。
【００４８】
（１-4）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４７２，４８２との間は、ラビリンス室５５１，５５２，５６１，５６２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。
【００４９】
（１-5）嵌入孔４７，４８と軸封環体４９，５０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４７，４８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５５，５６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４９２，５０２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４７，４８の底形成面４７２，４８２は、非接触型シール手段であるラビリンスシール５７，５８の設定領域として好適である。
【００５０】
（１-6）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１１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。
【００５１】
（１-7）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。非接触型油侵入防止手段を構成する油侵入防止部６７，６８，７２は、これを補償するものである。
【００５２】
（１-8）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４８１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。
【００５３】
（１-9）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４９１，５０１と嵌入孔４７，４８の円周面４７１，４８１との間にあるガスは、高速で周回する螺旋溝６１，６２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４９１，５０１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４９１，５０１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。
【００５４】
（１-10)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１４２との間にも僅かな間隙があるため、最終のポンプ室４３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５７，５８に同程度に波及する。
【００５５】
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６３，６４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。
【００５６】
（１-11)ドライポンプ型のルーツポンプ１１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。
【００５７】
本発明では、図８の曲線Ｅ２で示す減速曲線の採用も可能である。曲線Ｅ２は、直線Ｄで示す一定の減速度よりも大きい一定の減速度で回転軸１９，２０の減速を開始した後、直線Ｄで示す一定の減速度よりも小さい一定の減速度で回転軸１９，２０の回転を減速させる減速曲線である。又、曲線Ｅ２は、直線Ｄで示す一定の減速度で減速して停止させるのに要する時間（ｔ１−ｔｏ）で運転を停止させる減速曲線である。このような曲線Ｅ２で示す減速制御は、ポンプ室４３の圧力領域４３２とギヤ収容室３３１との間の最大差圧を時間ｔ１よりも前に生じさせる。
【００５８】
本発明では以下のような実施の形態も可能である。
（１）３つ以上の直線部分からなる減速曲線で表される減速制御を行なうこと。
【００５９】
（２）直線部分と曲線部分とからなる減速曲線で表される減速制御を行なうこと。
（３）ポンピング手段及び油侵入防止部６７，６８，７２がなく、ラビリンスシール５７，５８のみを備えた真空ポンプに本発明を適用すること。
【００６０】
（４）ポンピング手段がなく、油侵入防止部６７，６８，７２とラビリンスシール５７，５８とを備えた真空ポンプに本発明を適用すること。
（５）油侵入防止部６７，６８，７２がなく、ポンピング手段とラビリンスシール５７，５８とを備えた真空ポンプに本発明を適用すること。
【００６１】
（６）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。
【００６２】
〔１〕請求項４において、前記停止制御手段は、エキスポネンシャル曲線で表される減速曲線をもたらすように前記回転軸の回転速度を減速させる制御を行なう真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【００６３】
〔２〕請求項３、請求項４及び前記〔１〕項のいずれか１項において、前記非接触型油侵入防止手段は、非接触型シール手段である真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【００６４】
〔３〕前記〔１〕項において、前記非接触型シール手段は、前記回転軸と前記オイルハウジングとの間に設けられたラビリンスシールである真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【００６５】
〔４〕請求項３、請求項４及び前記〔１〕項のいずれか１項において、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設けられた環状の軸封環体と、
前記回転軸と一体的に回転する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によって前記非接触型油侵入防止手段を構成し、
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真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【００６６】
〔５〕請求項３、請求項４及び前記〔１〕項乃至前記〔４〕項のいずれか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である真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【００６７】
〔６〕請求項３、請求項４及び前記〔１〕項乃至前記〔５〕項のいずれか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である真空ポンプにおける運転停止制御装置。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明では、ポンプ室と油存在領域との間の最大差圧が回転軸の完全停止よりも前に生じるように前記回転軸の回転速度を減速するようにしたので、真空ポンプが運転状態から運転停止状態へ移行する際のポンプ室への油侵入を防止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】減速を説明するためのグラフ。
【図８】別例の減速を説明するためのグラフ。
【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。２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３０，３１，３２…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。４３…ポンプ室。５７，５８…非接触型シール手段としてのラビリンスシール。６１，６２…非接触型油侵入防止手段を構成するポンピング手段としての螺旋溝。６７，６８，７２…非接触型油侵入防止手段を構成する油侵入防止部。７５…停止制御手段としての制御装置。
【図１】
0003941452.tif 000002
【図２】
0003941452.tif 000003
【図３】
0003941452.tif 000004
【図４】
0003941452.tif 000005
【図５】
0003941452.tif 000006
【図６】
0003941452.tif 000007
【図７】
0003941452.tif 000008
【図８】
0003941452.tif 000009