(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油回転真空ポンプのローターの回転軸に、プランジャーポンプのプランジャーを可伸縮継手を介して接続し、該プランジャーポンプによって、油回転真空ポンプのシリンダー内に油を供給する構成とした油回転真空ポンプであって、上記プランジャーの往復動が、該プランジャーの頂部に設けられた斜面カムと、該斜面カムにプランジャーの回転に伴って接するローラーと、プランジャーを前記ローラー方向に付勢する弾性部材とから生じるように構成されていることを特徴とする、油回転真空ポンプ。
【請求項２】
上記プランジャーの往復動によって容積が変化する隔室に、該隔室の容積が最大及び／又は最大に成りつつある時点に連通する油供給路と、前記隔室の容積が最小及び／又は最小に成りつつある時点に連通する油吐出路とを上記プランジャーポンプに形成し、前記油吐出路を、油逆流防止弁を介して油回転真空ポンプのシリンダー内に連通させたことを特徴とする、請求項１記載の油回転真空ポンプ。
【請求項３】
上記油回転真空ポンプが多段式ポンプであり、上記プランジャーポンプによって、多段式ポンプの上流側及び下流側ポンプの各シリンダー内に油を供給する構成としたことを特徴とする、請求項１又は２記載の油回転真空ポンプ。
【請求項４】
上記上流側ポンプのシリンダー内への油の供給が、該上流側ポンプの吸気口の圧力によって制御されるように構成されていることを特徴とする、請求項３記載の油回転真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油回転真空ポンプに関し、特に、油回転真空ポンプの油供給機構の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油回転真空ポンプにおいては、油がシリンダー内に供給され、該油は、シリンダーとローターとの間、シリンダーとベーン（翼板）との間及びローターとベーン（翼板）との間の摺接部分などの潤滑と気密の役目を果している。
また、シリンダー内に供給された油は、圧縮空間の死容積を埋めると言う重要な役目も果たしている。即ち、高真空のような低い圧力で吸引された気体を圧縮したとき、その体積が圧縮空間の死容積より小さくなると、もはや吸気気体を排出することができなくなる。そこで、油によって圧縮空間の死容積を埋め、その中に泡となって混ざった吸気気体を一緒に排出するのである。
【０００３】
上記したように、油回転真空ポンプにおいては、シリンダー内に供給した油が非常に重要な役割を果たし、真空ポンプとしての性能、特に到達圧力に強い影響を与えるため、油の供給機構は非常に重要となる。
【０００４】
従来、上記油回転真空ポンプにおける油の供給は、真空ポンプのローターの回転軸に、ベーンポンプ或いはトロコイドポンプのローターの回転軸を直結し、該ベーンポンプ或いはトロコイドポンプによって、油を真空ポンプのシリンダー内に強制的に供給する機構のものが存在する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したベーンポンプ或いはトロコイドポンプは、油の圧送容量が大きく且つ連続的であるため、該ポンプによって圧送される油をそのまま真空ポンプのシリンダー内に供給することとすると、過剰の油がシリンダー内に供給され、油の圧縮音が大きくなるなど、不都合が生じていた。
そこで、図１５に示したように、従来のベーンポンプ或いはトロコイドポンプを用いたものにあっては、油吐出口をローター側壁とシリンダー壁との間に設ける、或いはシリンダー内に油を直接供給する場合には油吐出口を十分に小さなものとすることにより、油の供給量を微量にし、油の圧縮音を小さくする方策なども採られている。
しかし、図１５に示したように油吐出口をローター側壁とシリンダー壁との間に設けた場合には、油のシリンダー内の各室への供給量及び供給時期が不安定となり、高真空での排気速度の低下や到達圧力のフレ、及び一定の排気量での吸入圧力のフレを招き易く、真空ポンプとしての性能が一定し難いと言う問題が生じていた。また、油吐出口を十分に小さなものとした場合には、埃や塵が油吐出口を塞ぎ易くなり、真空ポンプの焼き付きなど、故障の原因となっていた。
【０００６】
本発明は、上述した従来技術が有する課題に鑑み成されたものであって、その目的は、油回転真空ポンプのシリンダー内の潤滑及び気密などの役目を十分に果し、且つ油の圧縮音が生じ難い適量な油を、油回転真空ポンプのシリンダー内に確実に供給し得る油供給機構を有する油回転真空ポンプを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した目的を達成するため、油回転真空ポンプのローターの回転軸に、プランジャーポンプのプランジャーを可伸縮継手を介して接続し、該プランジャーポンプによって、油回転真空ポンプのシリンダー内に油を供給する構成とした油回転真空ポンプであって、上記プランジャーの往復動が、該プランジャーの頂部に設けられた斜面カムと、該斜面カムにプランジャーの回転に伴って接するローラーと、プランジャーを前記ローラー方向に付勢する弾性部材とから生じるように構成した。
【０００８】
上記した本発明に係る油回転真空ポンプによれば、油の供給にプランジャーポンプを用いているため、従来のベーンポンプ或いはトロコイドポンプに比し、その圧送容量を容易に小さくすることができると共に、その圧送が間欠的となるため、油を真空ポンプのシリンダー内に供給する通路及び吐出口を大きくすることができ、埃や塵による詰まりが生じ難い油回転真空ポンプを提供できる。
また、プランジャーポンプは、圧送容量が正確で、且つ微細量のコントロールも容易であるため、真空ポンプのシリンダー内に潤滑及び気密などの役目を十分に果し、且つ油の圧縮音が生じ難い適量な油を供給することができ、性能が一定で、しかも油の圧縮音が小さく、音のバラツキがない油回転真空ポンプを提供できる。
【００１０】
ここで、上記プランジャーの往復動によって容積が変化する隔室に、該隔室の容積が最大及び／又は最大に成りつつある時点に連通する油供給路と、前記隔室の容積が最小及び／又は最小に成りつつある時点に連通する油吐出路とを上記プランジャーポンプに形成し、前記油吐出路を、油逆流防止弁を介して油回転真空ポンプのシリンダー内に連通させる構成とすることができる。
【００１１】
更に、上記油回転真空ポンプを多段式ポンプとし、該多段式ポンプの上流側及び下流側ポンプの各シリンダー内に上記プランジャーポンプによって油を供給する構成とすることができ、この場合、上記上流側ポンプのシリンダー内への油の供給は、該上流側ポンプの吸気口の圧力によって制御されるように構成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、上記した本発明に係る油回転真空ポンプの実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る油回転真空ポンプの１実施の形態を概念的に示した断面図であり、この油回転真空ポンプ１は、回転翼形油回転真空ポンプであり、円筒状のシリンダー２と、該シリンダー２内に偏心した状態で配設されたローター３と、該ローター３に出没自在に取付けられたベーン（翼板）４とを有している。
【００１４】
上記ローター３の回転軸５には、図示したようにプランジャーポンプ１０のプランジャー１１が、可伸縮継手１２を介して接続されている。
【００１５】
上記可伸縮継手１２としては、例えば図２及び図３に示した構造のものがあり、図２に示した可伸縮継手１２Ａは、一方に形成された凸部３１を、他方に形成された凹部３２に嵌入する構造のもので、凸部３１と凹部３２とが、図２（ｂ）に示したように噛み合うことにより回転を伝え、凸部３１が凹部３２内においてスライドすることにより、軸方向に伸縮する。
一方、図３に示した可伸縮継手１２Ｂは、上記図２に示した可伸縮継手１２Ａに比して軸方向に伸縮し易い構造としたもので、一方の外周面に複数のボール３３が回動自在に軸方向に沿って埋め込まれ、他方の内周面に前記突出するボール３３の外形に倣った凹条３４が軸方向に沿って形成され、ボール３３と凹条３４とが、図３（ａ）に示したように噛み合うことにより回転を伝え、且つボール３３が凹条３４内において回動することにより、容易に軸方向に伸縮する。
【００１６】
上記ローター３の回転軸５には、図１に示したように上記可伸縮継手１２を貫通する状態でロッド１３が軸芯に沿って立設され、該ロッド１３は、上記プランジャー１１に軸芯に沿って形成された円筒状凹部１４内に嵌挿されている。
また、上記ロッド１３の外周には、弾性部材であるコイルスプリング１５が装着され、該コイルスプリング１５は、プランジャー１１を頂部方向（図１において上方）に常に付勢している。
【００１７】
また、プランジャー１１の頂部には、斜面カム１６が設けられ、該斜面カム１６に接するローラー１７が、プランジャー１１の頂部に対向するシリンダーヘッド１８に設けられている。
【００１８】
上記斜面カム１６は、例えば図４及び図５に示したように、プランジャー１１の頂部に軸芯から外れた位置に設けられた半円を越える長尺な円弧状カムで、該カムの斜面は、プランジャー１１の回転角度α分の距離の間で高さが徐々に高くなる上昇面１６ａと、プランジャー１１の回転角度β分の距離の間で高さが一定の長尺な水平面１６ｂと、プランジャー１１の回転角度γ分の距離の間で高さが徐々に低くなる下降面１６ｃとから構成され、該斜面カム１６に、プランジャー１１の回転に伴って固定位置にある上記ローラー１７が接し、且つ上記コイルスプリング１５がプランジャー１１を上記ローラー１７方向に常に付勢していることから、プランジャー１１は回転しながら斜面カム１６の高さ分の距離（Ｘ）だけ往復動するように構成されている。
【００１９】
上記プランジャー１１の往復動に伴って、上記ローター３の回転軸５に立設されたロッド１３の先端によって画成される、該ロッド１３が嵌挿された上記プランジャー１１の円筒状凹部１４内の隔室１９の容積は変化する。
【００２０】
このプランジャー１１の往復動によって容積が変化する上記隔室１９に、該隔室１９の容積が最大から最小に成りつつある時点、即ちローラー１７が斜面カム１６の上昇面１６ａに接し、プランジャー１１が上限位置から下限位置に移行しつつある間に連通する油吐出路２０と、前記隔室１９の容積が最小から最大に成りつつある時点、即ちローラー１７が斜面カム１６の下降面１６ｃに接し、プランジャー１１が下限位置から上限位置に移行しつつある間に連通する油供給路２１とが、上記プランジャーポンプ１０に形成されている。
【００２１】
即ち、プランジャー１１の側壁には、図４或いは図５等に示したように、プランジャー内部に存在する上記隔室１９に連通する一本の貫通孔２２、及び該貫通孔２２に連通するプランジャー１１の少なくとも回転角度α（＝γ）分の長さの直径を有する凹部２３（この凹部２３は、シリンダー胴２４側に設けても良い。）が穿設され、シリンダー胴２４には、軸芯を挟んで対向する位置に各々油吐出孔２５及び油供給孔２６が穿設されている。
【００２２】
そして、図４に示したように、ローラー１７が斜面カム１６の上昇面１６ａと接しているプランジャー１１の回転角度α分の間は、上記隔室１９は、プランジャー１１に穿設された貫通孔２２が凹部２３を介してシリンダー胴２４に穿設された上記油吐出孔２５と連通し、隔室１９の容積が最大から最小に成りつつある時点で連通する上記油吐出路２０が形成され、一方、図５に示したように、ローラー１７が斜面カム１６の下降面１６ｃに接しているプランジャー１１の回転角度γ分の間は、上記隔室１９は、プランジャー１１に穿設された貫通孔２２が凹部２３を介してシリンダー胴２４に穿設された油供給孔２６と連通し、隔室１９の容積が最小から最大に成りつつある時点で連通する上記油供給路２１が形成される。
【００２３】
上記のように構成された隔室１９内に油Ａを満たし、真空ポンプのローター３を回転させると、該ローター３の回転は可伸縮継手１２を介してプランジャーポンプ１０のプランジャー１１に伝えられ、プランジャー１１は回転する。
【００２４】
そして、このプランジャー１１の回転が、図６（ａ）に示した状態から、図６（ｂ）に示したローラー１７が斜面カム１６の上昇面１６ａに接する状態となると、固定位置にあるローラー１７は、コイルスプリング１５の付勢力に抗してプランジャー１１を斜面カム１６の上昇面１６ａに沿って押し始め、プランジャー１１は降下し始めると共に隔室１９の容積は徐々に減少する。そしてこの際、図６（ｂ）に示したように、隔室１９はプランジャー１１に穿設された貫通孔２２が凹部２３を介してシリンダー胴２４に穿設された油吐出孔２５と連通することとなり、隔室１９内の油Ａは、プランジャー１１の降下に伴い押されて形成された油吐出路２０に吐出し始める。
【００２５】
上記油吐出路２０は、図１に示したように油逆流防止弁２７を介して油回転真空ポンプのシリンダー２の壁面に穿設された油吐出口２８に連通しており、該油吐出路２０に流出した油Ａは、油逆流防止弁２７のダイヤフラム２９を大気圧及びコイルスプリング３０の付勢力に抗して押し上げ、油回転真空ポンプのシリンダー２内に吐出する。この隔室１９内からの油Ａの吐出工程は、隔室１９の容積が最大から最小に移行する図６（ｂ）に示したプランジャー１１の回転角度α分となり、例えば図７及び図１に示した油回転真空ポンプのシリンダー２の位置に上記油吐出口２８を設けた場合には、ローター３が図７に示したαの角度回転する間、油Ａがシリンダー２内に吐出することとなり、ベーン４により仕切られたシリンダー２内の２室に油Ａが確実に供給される。この油Ａの吐出工程の代表図が、図４である。
【００２６】
プランジャー１１の回転が更に進み、図６（ｃ）に示したローラー１７が斜面カム１６の水平面１６ｂに接する状態となると、今まで凹部２３を介して連通していたプランジャー１１の貫通孔２２とシリンダー胴２４の油吐出孔２５との連通は遮断され、油Ａの吐出工程は終了すると共に隔室１９の容積は最小となる。そして、図８（ａ）に示したローラー１７が斜面カム１６の水平面１６ｂに接しているプランジャー１１の回転角度β分の間は、プランジャー１１は上下動することなく隔室１９の容積は最小の状態が維持される。
【００２７】
その後も引き続きプランジャー１１が回転し、図８（ｂ）に示したローラー１７が斜面カム１６の下降面１６ｃに接する状態となると、今度はコイルスプリング１５がプランジャー１１を斜面カム１６の下降面１６ｃに沿って押し上げ、プランジャー１１が上昇し始めると共に隔室１９の容積は徐々に拡張される。そしてこの際、図８（ｂ）に示したように今後は隔室１９は、プランジャー１１に穿設された貫通孔２２が凹部２３を介してシリンダー胴２４に穿設された油供給孔２６と連通することとなり、形成された油供給路２１を介して隔室１９の容積が拡張するに伴い油Ａが吸引される状態で隔室１９内に流入する。この隔室１９内への油Ａの吸入工程は、図８（ｂ）〜（ｃ）に示したローラー１７が斜面カム１６の下降面１６ｃに接し、且つ貫通孔２２が凹部２３を介して油供給孔２６と連通しているプランジャー１１の回転角度γ分となり、油Ａがこの間に徐々に隔室１９内に流入する。この油Ａの吸入工程の代表図が、図５である。
そして、プランジャー１１が更に回転し、上記した図６（ａ）の状態に戻り、その後のプランジャー１１の回転に伴って、上記した油Ａの吐出及び吸入工程が繰り返される。
【００２８】
上記したように、本発明に係る油回転真空ポンプ１においては、真空ポンプのローター３が１回転する毎に、プランジャーポンプ１０のプランジャー１１も１回転すると共に１往復動し、その間に油Ａの吸入及び吐出を行うため、真空ポンプのシリンダー２内にローター３の回転毎に確実に油Ａを間欠的に供給することができる。
また、油Ａの吐出量は、隔室１９の容積変化量となり、その量は一定となるため、隔室１９の容積変化量を斜面カム１６の高さを変更すること等により調整し、油Ａの吐出量を、真空ポンプのシリンダー２内の潤滑及び気密などの役目を十分に果し、且つ油の圧縮音が生じ難い適量に設定することが容易にできる。
更に、油の供給は上記したように間欠的且つ適量であるため、油Ａを真空ポンプのシリンダー２内に供給する通路２０及び吐出口２８等を大きくすることができ、埃や塵等による詰まりが生じ難い油回転真空ポンプを提供できる。
【００２９】
なお、図１において４０は、ローラー１７の位置調整機構であり、該位置調整機構４０によりローラー１７の位置を微調整し、プランジャー１１の往復動位置を微妙に変えることにより、隔室１９に連通する貫通孔２２が凹部２３を介して連通する油供給孔２６或いは油吐出孔２５との連通時間及び／又は連通面積を変化させ、これにより油Ａの真空ポンプのシリンダー２内への供給量を更に適量に微調整することができる。
【００３０】
また、上記実施の形態においては、隔室１９内を非圧縮性流体である油Ａによって満たした状態としたため、隔室１９の容積が変化する際、即ち、隔室１９の容積が最大から最小になりつつある時点、逆に最小から最大になりつつある時点に各々連通する油吐出路２０及び油供給路２１をプランジャポンプ１０に形成し、該プランジャポンプ１０に非圧縮性流体である油Ａを圧縮すること等による負荷がかからない構成としたが、隔室１９内に適量の圧縮性流体である空気Ｂが油Ａと共に存在する状態とすれば、空気Ｂがクッションの作用を果たすため隔室１９の容積が最小の時点に連通する油吐出路２０と、隔室１９の容積が最大の時点に連通する油供給路２１とをプランジャーポンプ１０に形成した構成とすることも可能である。
【００３１】
以下、上記した隔室１９内に適量の圧縮性流体である空気Ｂが油Ａと共に存在する状態とした場合の１実施の形態を、図９〜図１２を示して説明する。なお、上記隔室１９内を非圧縮性流体である油Ａによって満たした状態とした場合の実施の形態と同一の作用・効果を果たす部材及び部分については、同一符号を付して説明する。
【００３２】
圧縮性流体である空気Ｂが隔室１９内に存在する場合には、上記斜面カム１６は、例えば図９及び図１０に示したように、プランジャー１１の頂部に軸芯から外れた位置に設けられた短尺な円弧状カムとすることができ、該カムの斜面を、プランジャー１１の回転角度α分の距離の間で高さが徐々に高くなる上昇面１６ａと、プランジャー１１の回転角度β分の距離の間で高さが一定の水平面１６ｂと、プランジャー１１の回転角度γ分の距離の間で高さが徐々に低くなる下降面１６ｃとから構成された側面視台形形状とし、該斜面カム１６に、上記固定位置にあるローラー１７がプランジャー１１の回転に伴って接するように構成し、且つ上記コイルスプリング１５がプランジャー１１を上記ローラー１７方向に常に付勢するように構成し、プランジャー１１が回転しながら斜面カム１６の高さ分の距離（Ｘ）だけ往復動するように構成する。
【００３３】
そして、上記プランジャー１１の往復動に伴って容積が変化する上記隔室１９に、該隔室１９の容積が最小の時点、即ちローラー１７が斜面カム１６の水平面１６ｂに接し、プランジャー１１が下限位置にある時点に連通する油吐出路２０と、前記隔室１９の容積が最大の時点、即ちローラー１７が直接プランジャー１１の頂部に接し、プランジャー１１が上限位置にある時点に連通する油供給路２１とを上記プランジャーポンプ１０に形成する。
【００３４】
即ち、プランジャー１１の側壁に、図９或いは図１０に示したようにプランジャー内部に存在する上記隔室１９に連通する一本の貫通孔２２と、及び該貫通孔２２に連通するプランジャー１１の回転角度β分の長さの長溝２３（この長溝２３は、上記実施の形態のように円形凹部としても良く、またシリンダー胴２４側に設けても良い。）を穿設し、シリンダー胴２４に、軸芯を挟んで対向する位置に各々油吐出孔２５及び油供給孔２６を穿設する。
【００３５】
そして、図９に示したように、ローラー１７が斜面カム１６の水平面１６ｂと接しているプランジャー１１の回転角度β分の間は、上記隔室１９は、プランジャー１１に穿設された貫通孔２２が長溝２３を介してシリンダー胴２４に穿設された上記油吐出孔２５と連通し、隔室１９の容積が最小の時点で連通する上記油吐出路２０が形成されるように構成し、一方、図１０に示したように、ローラー１７が直接プランジャー１１の頂部に接しているプランジャー１１の回転角度β分の間は、上記隔室１９は、プランジャー１１に穿設された貫通孔２２が長溝２３を介してシリンダー胴２４に穿設された油供給孔２６と連通し、隔室１９の容積が最大の時点で連通する上記油供給路２１が形成されるように構成する。
【００３６】
上記のように構成された隔室１９内に、油Ａと適量の圧縮性流体である空気Ｂを封入し、真空ポンプのローター３を回転させると、該ローター３の回転は可伸縮継手１２を介してプランジャーポンプ１０のプランジャー１１に伝えられ、プランジャー１１は回転する。
【００３７】
そして、このプランジャー１１の回転が、図１１（ａ）に示した状態から、図１１（ｂ）に示したローラー１７が斜面カム１６の上昇面１６ａに接する状態となると、固定位置にあるローラー１７は、コイルスプリング１５の付勢力に抗してプランジャー１１を斜面カム１６の上昇面１６ａに沿って押し始め、プランジャー１１は降下し、隔室１９の容積は徐々に減少する。これにより隔室１９内に封入された圧縮性流体である空気Ｂが圧縮され、隔室１９内は加圧状態となる。この隔室１９内の加圧工程は、図１１（ｂ）に示したプランジャー１１の回転角度α分となる。
【００３８】
そして、プランジャー１１が更に回転し、図１１（ｃ）に示したローラー１７が斜面カム１６の水平面１６ｂに接する状態となると、プランジャー１１は下限位置となり、隔室１９の容積は最小となると共に最大の加圧状態となる。そしてこの時点において、図１１（ｃ）に示したように、隔室１９はプランジャー１１に穿設された貫通孔２２が長溝２３を介してシリンダー胴２４に穿設された油吐出孔２５と連通することとなり、隔室１９内の油Ａは、加圧状態にある空気Ｂに押されて形成された油吐出路２０に吐出し始める。この油Ａの吐出工程の代表図が、図９である。
【００３９】
プランジャー１１の回転が更に進み、図１２（ａ）に示したローラー１７が斜面カム１６の下降面１６ｃに接する状態となると、長溝２３を介して連通していたプランジャー１１の貫通孔２２とシリンダー胴２４の油吐出孔２５との連通は遮断され、油Ａを押し出すことにより常圧に復帰した隔室１９は、今度はコイルスプリング１５がプランジャー１１を斜面カム１６の下降面１６ｃに沿って押し上げることにより徐々にその容積が拡張され、隔室１９内は減圧状態となる。この隔室１９内の減圧工程は、図１２（ａ）に示したプランジャー１１の回転角度γ分となり、γ回転した時点、即ち図１２（ｂ）に示したローラー１７が斜面カム１６の下降面１６ｃに接し終えた時点で、隔室１９の容積は最大となると共に減圧状態は最高となる。
【００４０】
その後も引き続きプランジャー１１が回転し、ローラー１７が直接プランジャー１１の頂部に接した状態で図１２（ｃ）の状態に達すると、今度は隔室１９はプランジャー１１に穿設された貫通孔２２が長溝２３を介してシリンダー胴２４に穿設された油供給孔２６と連通することとなり、形成された油供給路２１を介して減圧状態にある隔室１９内に油Ａが吸引される状態で流入する。この隔室１９内への油Ａの吸入工程は、図１２（ｃ）に示した貫通孔２２が長溝２３を介して油供給孔２６と連通しているプランジャー１１の回転角度β分となり、油Ａがこの間に徐々に隔室１９内に流入することにより、隔室１９内の減圧状態は解除される。この油Ａの吸入工程の代表図が、図１０である。
そして、プランジャー１１が更に回転し、上記した図１１（ａ）の状態に戻り、その後のプランジャー１１の回転に伴って、上記した油Ａの吐出及び吸入工程などが繰り返される。
【００４１】
上記した隔室１９内に適量の圧縮性流体である空気Ｂが油Ａと共に存在する状態とした場合の実施の形態においては、隔室１９からの油Ａの吐出工程前に隔室１９内を加圧状態にでき、また隔室１９への油Ａの吸入工程前に隔室１９内を減圧状態にできるため、隔室１９からの油Ａの吐出及び吸入がスムーズに成される利点があると共に、万一油吐出路２０が途中で詰まった場合においても、圧縮性流体である空気Ｂがクッションの作用を果たし、プランジャーポンプ１０に無理な力が作用するのを防止できる利点がある。
【００４２】
次に、上記した油回転真空ポンプを、多段式の油回転真空ポンプに適用した場合の実施の形態を説明する。
【００４３】
図１３は、２段式の油回転真空ポンプを概念的に示した図であり、この２段式油回転真空ポンプ５１は、油Ａが入れられたケーシング５２内に、上流側となる１段目ポンプ５３、下流側となる２段目ポンプ５４及び上記したプランジャーポンプ１０が設けられ、モータ５５によって回転駆動する。
なお、プランジャーポンプ１０は、上記したと同様にそのプランジャーが可伸縮継手を介して１段目ポンプ５３及び２段目ポンプ５４のローター回転軸５６と接続され、ローターが１回転する毎に、プランジャーポンプ１０のプランジャーも１回転すると共に１往復動し、その間に油Ａの吸入及び吐出を行う。
【００４４】
プランジャーポンプ１０に形成された油吐出路２０は、上記したと同様に油逆流防止弁２７を介して２段目ポンプ５４のシリンダー内に連通していると共に、図１３に示したように油逆流防止弁２７の下流側において分岐し、１段目ポンプ５３のシリンダー内に第１の弁機構５７及び第２の弁機構５８を介して連通している。
【００４５】
上記第１の弁機構５７は、図１４（ａ），（ｂ）に示したように、油吐出路２０が下流側に存在する後記する第２の弁機構５８により遮断され、油吐出路２０内の油圧が所定以上となった場合に開き、油Ａを吐出路２０から排出する構成のもので、例えばコイルスプリングにより付勢されたバルブ５９により構成されている。
【００４６】
また、上記第２の弁機構５８は、図１３に示した１段目ポンプ５３の吸気口６０の圧力によって開閉するように構成され、例えば図１４（ａ）に示したように、１段目ポンプ５３の吸気口６０に連通するポート６１の真空度が所定値に達しておらず、吸引力が弱い場合には、コイルスプリング６２の付勢力が勝り、圧力検出ダイヤフラム６３は下方に湾曲し、該圧力検出ダイヤフラム６３に固定されたスライド軸６４を下方にスライドさせ、これによりスライド軸６４の下部に固定された油供給ダイヤフラム６５は下方に湾曲し、油吐出路２０が連通するように構成され、一方、図１４（ｂ）に示したように、１段目ポンプ５３の吸気口６０に連通するポート６１の真空度が高く、吸引力が強い場合には、コイルスプリング６２の付勢力に抗して圧力検出ダイヤフラム６３を上方に湾曲させ、スライド軸６４を上方にスライドさせることにより、該スライド軸６４の下部に固定された油供給ダイヤフラム６５を閉じ、油吐出路２０を遮断するように構成されている。
【００４７】
上記のように構成された２段式油回転真空ポンプ５１のモータ５５を駆動させると、１段目ポンプ５３及び２段目ポンプ５４のローターが回転し、且つプランジャーポンプ１０のプランジャーも回転すると共に往復動し、油Ａの吸入及び吐出を行う。
【００４８】
２段式油回転真空ポンプ５１の駆動の初期の段階においては、１段目ポンプ５３及び２段目ポンプ５４共に荒引き状態にあり、１段目ポンプ５３の吸気口６０の圧力は大気圧付近の真空度の低い状態にある。そのため、吸気口６０の圧力によって開閉する上記第２の弁機構５８は、図１４（ａ）に示した状態となり、油吐出路２０は２段目ポンプ５４及び１段目ポンプ５３の両者のシリンダー内と連通することとなり、プランジャーポンプ１０より吐出した油Ａは、２段目ポンプ５４及び１段目ポンプ５３の両者のシリンダー内に間欠的に吐出し、各々のシリンダー内において潤滑と気密などの役目を十分に果し、長時間の荒引き運転に耐える。
【００４９】
２段式油回転真空ポンプ５１の駆動を続け、１段目ポンプ５３の吸気口６０の圧力が所定の真空度に達し、１段目ポンプ５３が真空回転状態となると、吸気口６０の圧力によって開閉する上記第２の弁機構５８は、図１４（ｂ）に示した状態となり、１段目ポンプ５３側への油吐出路２０は遮断される。そのため、プランジャーポンプ１０より吐出した油Ａは、２段目ポンプ５４のシリンダー内にのみ吐出し、１段目ポンプ５３側に吐出していた油Ａは、油吐出路２０の途中に設けられた上記第１の弁機構５７のコイルスプリングにより付勢されたバルブ５９を押し開け、油Ａが入れられたケーシング５２内に排出される。
【００５０】
上記したように、本発明に係る２段式の油回転真空ポンプ５１においては、油の供給を必要とする荒引き状態においては、２段目ポンプ５４及び１段目ポンプ５３の両者のシリンダー内に直接油Ａが供給され、該油Ａが各々のシリンダー内において潤滑と気密などの役目を十分に果すため、長時間の荒引き運転に耐えることができる。
また、上記油Ａのシリンダー内への供給は、プランジャーポンプ１０により成されているため、上記したように間欠的且つ適量となり、油の圧縮音が小さい多段式油回転真空ポンプとなる。
【００５１】
以上、本発明に係る油回転真空ポンプの実施の形態につき説明したが、本発明は何ら既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想、即ち、プランジャーポンプによって、油回転真空ポンプのシリンダー内に適量な油を間欠的に供給すると言う技術的思想の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは当然である。
【００５２】
【発明の効果】
以上、説明した本発明に係る油回転真空ポンプによれば、油の供給にプランジャーポンプを用いているため、従来のベーンポンプ或いはトロコイドポンプに比し、その圧送容量を容易に小さくすることができると共に、その圧送が間欠的となるため、油を真空ポンプのシリンダー内に供給する通路及び吐出口を大きくすることができ、埃や塵による詰まりが生じ難い油回転真空ポンプを提供できると共に、プランジャーポンプは、圧送容量が正確で、且つ微細量のコントロールも容易であるため、真空ポンプのシリンダー内に潤滑及び気密などの役目を十分に果し、且つ油の圧縮音が生じ難い適量な油を供給することができ、性能が一定で、しかも油の圧縮音が小さく、音のバラツキがない油回転真空ポンプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油回転真空ポンプの１実施の形態を概念的に示した図７のＡ−Ａ線に沿う部分の要部断面図である。
【図２】本発明に係る油回転真空ポンプにおいて使用する可伸縮継手の一例を示した図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組立斜視図である。
【図３】本発明に係る油回転真空ポンプにおいて使用する可伸縮継手の他の例を示した図であり、（ａ）はｂ図のＢ−Ｂ線に沿う部分の断面図、（ｂ）は一部を切り欠いて示した側面図である。
【図４】本発明に係る油回転真空ポンプにおいて使用するプランジャーポンプの油吐出工程の一例を示した図であり、（ａ）は概念的な平面図、（ｂ）は概念的な断面図である。
【図５】本発明に係る油回転真空ポンプにおいて使用するプランジャーポンプの油吸入工程の一例を示した図であり、（ａ）は概念的な平面図、（ｂ）は概念的な断面図である。
【図６】本発明に係る油回転真空ポンプにおいて使用するプランジャーポンプのプランジャーの回転状況の一例を示した概念的な平面図である。
【図７】本発明に係る油回転真空ポンプの油吐出口の位置の一例を示した概念的な断面図である。
【図８】本発明に係る油回転真空ポンプにおいて使用するプランジャーポンプのプランジャーの回転状況の一例を示した概念的な平面図である。
【図９】本発明に係る油回転真空ポンプにおいて使用するプランジャーポンプの油吐出工程の他の例を示した図であり、（ａ）は概念的な平面図、（ｂ）は概念的な断面図である。
【図１０】本発明に係る油回転真空ポンプにおいて使用するプランジャーポンプの油吸入工程の他の例を示した図であり、（ａ）は概念的な平面図、（ｂ）は概念的な断面図である。
【図１１】本発明に係る油回転真空ポンプにおいて使用するプランジャーポンプのプランジャーの回転状況の他の例を示した概念的な平面図である。
【図１２】本発明に係る油回転真空ポンプにおいて使用するプランジャーポンプのプランジャーの回転状況の他の例を示した概念的な平面図である。
【図１３】本発明に係る２段式の油回転真空ポンプを概念的に示した図である。
【図１４】本発明に係る２段式の油回転真空ポンプにおいて使用する油吐出路の途中に設けられた第１及び第２の弁機構の一例を示した概念的な断面図であり、（ａ）は油吐出路が連通した状態を示した図、（ｂ）は油吐出路が遮断された状態を示した図である。
【図１５】従来の油回転真空ポンプの１例を概念的に示した要部断面図である。
【符号の説明】
１  油回転真空ポンプ
２  油回転真空ポンプの円筒状シリンダー
３  油回転真空ポンプのローター
４  ローターに出没自在に取付けられたベーン
５  ローター回転軸
１０  プランジャーポンプ
１１  プランジャー
１２  可伸縮継手
１３  回転軸の軸芯に沿って立設されたロッド
１４  プランジャーに軸芯に沿って形成された円筒状凹部
１５  コイルスプリング
１６  斜面カム
１７  ローラー
１９  隔室
２０  油吐出路
２１  油供給路
２２  貫通孔
２３  凹部（長溝）
２５  油吐出孔
２６  油供給孔
２７  油逆流防止弁
４０  ローラーの位置調整機構
５１  ２段式油回転真空ポンプ
５２  ケーシング
５３  １段目ポンプ
５４  ２段目ポンプ
５５  モータ
５６  ローター回転軸
５７  第１の弁機構
５８  第２の弁機構
６０  １段目ポンプの吸気口
Ａ  油
Ｂ  空気
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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