油回転真空ポンプ
【課題】自己潤滑性の高い固体潤滑材を用いることなく軸受部の潤滑性を確保する。
【解決手段】油回転真空ポンプは、本体と、シリンダブロック３１，３２と、回転体Ｒ１，Ｒ２と、駆動部と、滑り軸受７１とを有する。本体は、ポンプ油を貯留するタンク部を有する。シリンダブロック３１，３２は、ポンプ室Ｐ１，Ｐ２と、タンク部とポンプ室Ｐ１，Ｐ２との間でポンプ油を連通させるための潤滑ラインＬ１〜Ｌ４とを有する。回転体Ｒ１，Ｒ２は、ポンプ室Ｐ１，Ｐ２に回転可能に配置され、ポンプ室Ｐ１，Ｐ２の内面を摺動する摺動部を有する。駆動部は、本体に取り付けられ、回転体Ｒ１，Ｒ２を回転させる回転軸２１を有する。滑り軸受７１は、シリンダブロック３２に設けられ、回転軸２１を回転可能に支持する。滑り軸受７１は、潤滑ラインＬ１〜Ｌ４に連通する通路７０を有する。
【解決手段】油回転真空ポンプは、本体と、シリンダブロック３１，３２と、回転体Ｒ１，Ｒ２と、駆動部と、滑り軸受７１とを有する。本体は、ポンプ油を貯留するタンク部を有する。シリンダブロック３１，３２は、ポンプ室Ｐ１，Ｐ２と、タンク部とポンプ室Ｐ１，Ｐ２との間でポンプ油を連通させるための潤滑ラインＬ１〜Ｌ４とを有する。回転体Ｒ１，Ｒ２は、ポンプ室Ｐ１，Ｐ２に回転可能に配置され、ポンプ室Ｐ１，Ｐ２の内面を摺動する摺動部を有する。駆動部は、本体に取り付けられ、回転体Ｒ１，Ｒ２を回転させる回転軸２１を有する。滑り軸受７１は、シリンダブロック３２に設けられ、回転軸２１を回転可能に支持する。滑り軸受７１は、潤滑ラインＬ１〜Ｌ４に連通する通路７０を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油回転真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
油回転真空ポンプは、ポンプ室内で回転体を回転させながら、気体を吸入し、圧縮し、排出することによって所期のポンプ機能を実現する。このとき真空ポンプ油は、ポンプ室の内面上を摺動する回転体の潤滑と、回転体を回転させる回転軸を支持する軸受部の潤滑等に用いられる。例えば下記特許文献１には、直列に接続された２つの回転体を有する２段式油回転真空ポンプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−７７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転軸の軸受部には、典型的には、滑り軸受構造が採用される。この場合、軸受部と回転軸との隙間が非常に狭いため、軸受部を被覆する油膜が途切れることで潤滑不良を生じさせるおそれがある。一方、滑り軸受構造を構成する軸受材に、鉛等を含む固体潤滑材を用いることも可能ではあるが、鉛を多く含む材料を使用することは、環境負荷低減の観点から好ましくない。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、自己潤滑性の高い固体潤滑材を用いることなく軸受部の潤滑性を確保することができる油回転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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る油回転真空ポンプは、本体と、シリンダブロックと、回転体と、駆動部と、滑り軸受とを有する。
上記本体は、ポンプ油を貯留するタンク部を有する。
上記シリンダブロックは、ポンプ室と、上記タンク部と上記ポンプ室との間で上記ポンプ油を連通させるための第１の通路とを有する。上記シリンダブロックは、上記本体に取り付けられる。
上記回転体は、上記ポンプ室に回転可能に配置され、上記ポンプ室の内面を摺動する摺動部を有する。
上記駆動部は、上記本体に取り付けられ、上記回転体を回転させる回転軸を有する。
上記滑り軸受は、上記第１の通路に連通する第２の通路を有する。上記滑り軸受は、上記シリンダブロックに設けられ、上記回転軸を回転可能に支持する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る油回転真空ポンプの構成を示す部分破断側面図である。
【図２】上記油回転真空ポンプの要部拡大図である。
【図３】図２における［Ａ］−［Ａ］線方向矢視図である。
【図４】上記油回転真空ポンプの軸受構造を説明する図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は滑り軸受の正面断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る油回転真空ポンプの軸受構造を説明する図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は滑り軸受の正面断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る油回転真空ポンプの軸受構造を説明する図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は滑り軸受の正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る油回転真空ポンプは、本体と、シリンダブロックと、回転体と、駆動部と、滑り軸受とを有する。
上記本体は、ポンプ油を貯留するタンク部を有する。
上記シリンダブロックは、ポンプ室と、上記タンク部と上記ポンプ室との間で上記ポンプ油を連通させるための第１の通路とを有する。上記シリンダブロックは、上記本体に取り付けられる。
上記回転体は、上記ポンプ室に回転可能に配置され、上記ポンプ室の内面を摺動する摺動部を有する。
上記駆動部は、上記本体に取り付けられ、上記回転体を回転させる回転軸を有する。
上記滑り軸受は、上記第１の通路に連通する第２の通路を有する。上記滑り軸受は、上記シリンダブロックに設けられ、上記回転軸を回転可能に支持する。
【０００９】
上記油回転真空ポンプにおいて、回転体は、回転軸を介して伝達される駆動部の回転駆動力を受けてポンプ室内で回転し、ポンプ室の内面上における摺動部の移動によって気体を吸入し、圧縮し、排出する。ポンプ油は、シリンダブロックに形成された第１の通路を介してタンク部からポンプ室へ導入され、ポンプ室において摺動部を潤滑する。
【００１０】
また上記油回転真空ポンプにおいて、回転体を回転させる回転軸は、シリンダブロックに設けられた滑り軸受によって回転可能に支持される。上記滑り軸受には、第１の通路に連通する第２の通路を介してポンプ油が供給される。これにより滑り軸受の潤滑性が高まり、真空ポンプの安定した動作が確保される。また、鉛を多く含む固体潤滑材の使用を廃止することができる。
【００１１】
上記油回転真空ポンプの型式は特に限定されず、典型的にはゲーテ型であるが、これ以外にもカム型、揺動ピストン型等の型式も適用可能である。ゲーテ型の場合、上記回転体は、ロータと複数のベーンとを含む回転翼に対応する。
【００１２】
上記滑り軸受は、筒状のブッシュ部材で構成することができる。上記ブッシュ部材は、上記回転軸の周面に対向する内周面と、上記シリンダブロックに支持される外周面とを有し、上記回転軸の軸方向に沿って第１の幅で形成される。この場合、上記第２の通路は、上記内周面と上記外周面との間を貫通する貫通孔で構成される。
これにより軸受部の構成を簡素化できるとともに、回転軸の周囲に潤滑油（ポンプ油）を安定に供給することができる。
【００１３】
上記第２の通路の形成位置は、例えば、上記回転軸よりも重力方向に関して上方側に形成される。これにより、重力の作用が加わることでポンプ油を軸受部へ円滑に供給することができる。
【００１４】
上記滑り軸受は、上記内周面に上記第１の幅より小さい第２の幅で形成された凹部を有してもよい。上記凹部の形成により、滑り軸受と回転軸との間にポンプ油の液溜めが形成され、これにより安定した潤滑作用を得ることができる。
【００１５】
上記凹部は、上記第２の通路の形成領域と対向する上記内周面上に形成されてもよい。この場合、上記凹部は回転軸よりも重力方向に関して下方側に位置するため、軸受部の安定した潤滑作用を確保することができる。
【００１６】
上記ポンプ室は、上記回転軸の軸方向に沿って配列され上記回転体が各々配置される第１のポンプ室と第２のポンプ室とを有してもよい。この場合、上記滑り軸受は、上記第１のポンプ室と上記第２のポンプ室との間に設けられる。
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る油回転真空ポンプを示す部分破断側面図である。本実施形態では、２段式の油回転真空ポンプを例に挙げて説明する。
【００１９】
本実施形態の油回転真空ポンプ１は、本体１０と、駆動部２０と、ポンプ機構３０とを有する。図１においてＸ軸方向及びＹ軸方向は水平方向を示し、Ｚ軸方向は鉛直方向（重力方向）を示す。
【００２０】
本体１０は、第１のケーシング１０１と、第２のケーシング１０２とを有する。第１のケーシング１０１は、本体１０の主要部を構成し、駆動部２０とポンプ機構３０とが各々組み付けられる。第２のケーシング１０２は、第１のケーシング１０１の一端（図１において右端）に取り付けられ、内部にポンプ油（真空ポンプ油）を貯留するタンク部１３を形成する。第２のケーシング１０２の所定位置には、タンク部１３内のポンプ油の液面Ｐｓを確認するためのレベルゲージ１０３が取り付けられている。
【００２１】
本体１０は、吸気管接続部１１と、排気管接続部１２とを有する。吸気管接続部１１は、第１のケーシング１０１に取り付けられ、図示しない吸気管を介して真空チャンバ等に接続される。第１のケーシング１０１には、吸気管接続部１１とポンプ機構３０との間を連絡する吸気通路１１１が形成されている。排気管接続部１２は、第２のケーシング１０２に取り付けられ、ポンプ機構３０によって吸気管接続部１１を介して吸入された気体を装置外部へ排出する。排気管接続部１２には、図示しない排気管等が接続される。
【００２２】
駆動部２０は、ポンプ機構３０を駆動するモータと、当該モータを収容するモータケース等で構成されており、本体１０（第１のケーシング１０１）に取り付けられる。駆動部２０は、Ｙ軸方向に延在する回転軸２１を有し、回転軸２１をその軸回りに回転させる。回転軸２１は、上記モータの駆動軸に連結された軸部材であってもよい。この場合、上記軸部材は、上記駆動軸に直結されてもよいし、ベルトやギヤ等の回転伝達機構を介して駆動軸に接続されてもよい。
【００２３】
ポンプ機構３０は、２段（two-stage）式のゲーテ型ポンプユニットで構成される。図２は、ポンプ機構３０の詳細を示す拡大図である。ポンプ機構３０は、第１のシリンダブロック３１と、第２のシリンダブロック３２と、サイドカバー３３とを有する。
【００２４】
第１のシリンダブロック３１は、第１のケーシング１０１を構成する隔壁１１２に固定される。第２のシリンダブロック３２は、第１のシリンダブロック３１に固定され、回転軸２１を支持する滑り軸受７１が挿通される挿通孔３２２を有する。挿通孔３２２は、第２のシリンダブロック３２の基部３２１に形成されており、基部３２１は、第１のシリンダブロック３１の内部に第１のポンプ室Ｐ１を形成する。
【００２５】
サイドカバー３３は、第２のシリンダブロック３２に固定され、これにより第２のシリンダブロック３２の内部に第２のポンプ室Ｐ２が形成される。第１のシリンダブロック３１、第２のシリンダブロック３２及びサイドカバー３３は、例えばＹ軸方向に軸方向を有する複数本のネジ部材Ｂを介して隔壁１１２に固定される。
【００２６】
図３は、図２における［Ａ］−［Ａ］線方向断面図である。第１のポンプ室Ｐ１は、回転軸２１に対して偏芯した円筒形状に形成されている。第１のポンプ室Ｐ１の周面には、吸気通路１１１と連通する第１の吸気ポートＴ１と、第１のシリンダブロック３１を径方向に貫通する第１の排気ポートＥ１とがそれぞれ形成されている。第１の排気ポートＥ１は複数形成されているが、単数でもよい。また第１のシリンダブロック３１の周面には、各排気ポートＥ１を覆う排気弁Ｖ１がそれぞれ配置されている。排気弁Ｖ１はリード弁方式の逆止弁であり、第１の排気ポートＥ１内の圧力が所定値を超えたときに開弁し、気体を排出する。
【００２７】
第１のポンプ室Ｐ１には、第１の回転体Ｒ１が回転可能に収容されている。第１の回転体Ｒ１は、回転軸２１に連結された第１のロータ４１と、第１のロータ４１の周囲に径方向へ摺動可能に取り付けられた一対の第１のベーン５１とを有する。第１のロータ４１は、第１のポンプ室Ｐ１とほぼ同等の高さを有する円柱形状に形成されており、その軸心部には回転軸２１が固定されている。第１のベーン５１各々は、第１のロータ４１の周囲に１８０度間隔で放射状に形成された一対の溝内にそれぞれ配置されており、これらベーン５１の間には、第１のロータ４１及び回転軸２１を径方向に貫通する複数のバネ６１が予め圧縮された状態で取り付けられている。
【００２８】
第１のベーン５１各々は、第１のロータ４１の回転による遠心力及びバネ６１の弾性力を受けて第１のロータ４１の径外方に付勢され、各ベーン５１の先端部が第１のポンプ室Ｐ１の内壁面上に押し付けられる。そして、各ベーン５１の先端部は第１のポンプ室Ｐ１の内壁面を摺動する摺動部として機能し、第１の吸気ポートＴ１から第１の排気ポートＥ１へ気体を搬送する。このとき、第１のロータ４１は第１のポンプ室Ｐ１に対して偏芯して配置されているため、第１のロータ４１の回転位置において第１のベーン５１の突出量が変化し、したがって気体の搬送空間の容積も変化する。第１の排気ポートＥ１は上記搬送空間の容積が最も小さい領域に形成されているため、気体は圧縮されながら第１の排気ポートＥ１へ導かれることになる。
【００２９】
第２のポンプ室Ｐ２は、第１のポンプ室Ｐ１と同様に、回転軸２１に対して偏芯した円筒形状に形成されているが、第２のポンプ室Ｐ２の容積は、第１のポンプ室Ｐ１の容積以下の大きさで形成されている。第２のポンプ室Ｐ２の周面には、第２の吸気ポートＴ２と第２の排気ポートＥ２とがそれぞれ形成されている。第２の吸気ポートＴ２は、第１及び第２のシリンダブロック３１，３２に跨って形成された連絡通路１２１を介して第１の排気ポートＥ１に連通している。第２の排気通路Ｅ２は、第２のシリンダブロック３２を径方向に貫通する。第２の排気通路Ｅ２は単数でもよいし複数でもよい。また、第２のシリンダブロック３２の周面には、第２の排気ポートＥ２を覆う排気弁Ｖ２がそれぞれ配置されている。排気弁Ｖ２はリード弁方式の逆止弁であり、第２の排気ポートＥ２内の圧力が所定値を超えたときに開弁し、気体を排出する。
【００３０】
第２のポンプ室Ｐ２には、第２の回転体Ｒ２が回転可能に収容されている。第２の回転体Ｒ２は、回転軸２１に連結された第２のロータ４２と、第２のロータ４２の周囲に径方向へ摺動自在に取り付けられた一対の第２のベーン５２とを有する。第２のロータ４２は、第２のポンプ室Ｐ２とほぼ同等の高さを有する円柱形状に形成されており、その軸心部には回転軸２１が固定されている。第２のベーン５２各々は、第２のロータ４２の周囲に１８０度間隔で放射状に形成された一対の溝内にそれぞれ配置されており、これらベーン５２の間には、第２のロータ４２及び回転軸２１を径方向に貫通するバネ６２が予め圧縮された状態で取り付けられている。そして第２の回転体Ｒ２もまた、第２のロータ４２を回転させることで第２のベーン５２各々を第２のポンプ室Ｐ２の内壁面上を摺動する摺動部として機能し、第２の吸気ポートＴ２から第２の排気ポートＥ２へ気体を搬送する。
【００３１】
ポンプ機構３０は、ポンプ部１３に貯留されたポンプ油によって潤滑される。ポンプ機構３０には、ポンプ油を第１のポンプ室Ｐ１及び第２のポンプ室Ｐ２へそれぞれ供給するための潤滑ライン（第１の通路）が設けられている。上記潤滑ラインは、タンク部１３とポンプ室Ｐ１，Ｐ２との間でポンプ油を連通させる。
【００３２】
上記潤滑ラインは、第１の貫通孔Ｌ１と、第２の貫通孔Ｌ２と、第３の貫通孔Ｌ３と、第４の貫通孔Ｌ４とを有する。以下の説明では、個別に説明する場合を除き、第１〜第４の貫通孔Ｌ１〜Ｌ４を総称して潤滑ラインＬとも称する。
【００３３】
第１の貫通孔Ｌ１は、サイドカバー３３をＹ軸方向に貫通するように、回転軸２１の軸心から所定距離だけオフセットした位置に形成されている。また第２の貫通孔Ｌ２は、第２のロータ４２をＹ軸方向に貫通し、第２のロータ４２の任意の回転位置で第１の貫通孔Ｌ１と整列することが可能なように、回転軸２１の軸心から上記所定距離だけオフセットした位置に形成される。
【００３４】
第３の貫通孔Ｌ３は、第２のシリンダブロック３２をＹ軸方向に貫通し、第２のロータ４２の任意の回転位置で第２の貫通孔Ｌ２と整列することが可能なように、回転軸２１の軸心から上記所定距離だけオフセットした位置に形成される。第３の貫通孔Ｌ３の形成位置は特に限定されないが、本実施形態では、回転軸２１よりも重力方向に関して上方側に形成される。
【００３５】
そして第４の貫通孔Ｌ４は、第１のロータ４１をＹ軸方向に貫通し、第１のロータ４１の任意の回転位置で第３の貫通孔Ｌ３と整列することが可能なように、回転軸２１の軸心から上記所定距離だけオフセットした位置に形成される。
【００３６】
ロータ４１，４２の回転により各ポンプ室Ｐ１，Ｐ２には負圧が形成され、タンク部１３とポンプ室Ｐ１，Ｐ２との間に圧力差が生じる。これによりタンク部１３に貯留されたポンプ油は、潤滑ラインＬを介して、第１及び第２のポンプ室Ｐ１，Ｐ２へ供給されることになる。
【００３７】
また、第１のポンプ室Ｐ１と駆動部２０との間において、回転軸２１の周囲にはオイルシールが装着されている。これにより第１のポンプ室Ｐ１から駆動部２０へのポンプ油の浸入が防止される。
【００３８】
一方、本実施形態の油回転真空ポンプ１は、回転軸２１を回転可能に支持する滑り軸受７１を有する。本実施形態では、滑り軸受７１は、筒状のブッシュ部材で形成されている。滑り軸受７１は、第１のポンプ室Ｐ１と第２のポンプ室Ｐ２との間に配置されており、各ポンプ室Ｐ１，Ｐ２を区画する第２のシリンダブロック３２の基部３２１に設けられている。
【００３９】
図４（Ａ）、（Ｂ）は、滑り軸受７１の詳細を説明する図であり、（Ａ）はポンプ機構３０の要部の側断面図、（Ｂ）は滑り軸受７１の正面断面図である。
【００４０】
滑り軸受７１は、例えば真鍮等の非固体潤滑材で形成され、回転軸２１の軸方向（Ｙ軸方向）に沿って、基部３２１の厚みと同等の大きさの幅あるいは長さを有する。また滑り軸受７１は、回転軸２１の周面に対向する内周面７０１と、第２のシリンダブロック３２の基部３２１に形成された挿通孔３２２の内周面に支持される外周面７０２とを有する。回転軸２１の周面と滑り軸受７１の内周面７０１との間には、例えば0.01〜0.04ｍｍの隙間が形成され、この隙間にポンプ油が満たされることで、回転軸２１の周面に油膜が形成される。
【００４１】
滑り軸受７１は、第３の貫通孔Ｌ３と連通する通路７０（第２の通路）を有する。通路７０は、滑り軸受７１の内周面７０１と外周面７０２との間を貫通する貫通孔で構成され、滑り軸受７１の径方向に形成される。通路７０の孔径は例えば１ｍｍφであるが、勿論これに限定されない。
【００４２】
本実施形態において通路７０は、第３の貫通孔Ｌ３と直交するように滑り軸受７１の周面に一本だけ形成されている。本実施形態では、第３の貫通孔Ｌ３と交差するように基部３２１に形成された中継孔Ｌ０を介して、通路７０が第３の貫通孔Ｌ３と連通する。
【００４３】
以上のように構成される本実施形態の油回転真空ポンプ１において、第１のロータ４１は、回転軸２１を介して伝達される駆動部２０の回転駆動力を受けて第１のポンプ室Ｐ１内で回転する。そして第１のポンプ室Ｐ１の内壁面上を摺動する第１のベーン５１によって第１の吸気ポートＴ１から気体が吸入され、圧縮された後、第１の排気ポートＥ１へ搬送される。
【００４４】
ここで、例えば運転開始時のように、第１の排気ポートＥ１へ搬送された気体の圧力が所定値を超える場合、気体は排気弁Ｖ１を介してタンク部１３へ開放され、排気管接続部１２から排出される。また定常運転時等のように、第１の排気ポートＥ１から排出される気体の圧力が所定値以下の場合は、排気弁Ｖ１を開放せず連絡通路１２１を介して第２のポンプ室Ｐ２へ導入される。
【００４５】
第２のロータ４２もまた、回転軸２１を介して伝達される駆動部２０の回転駆動力を受けて第２のポンプ室Ｐ２内で回転する。そして第２のポンプ室Ｐ２の内壁面上を摺動する第２のベーン５２によって、第２の吸気ポートＴ２から気体が吸入され、圧縮された後、第２の排気ポートＥ２へ搬送され、排気弁Ｖ２を開放してタンク部１３へ排出される。
【００４６】
ここで、第２のポンプ室Ｐ２で吸引される気体は、第１のポンプ室Ｐ１から排出され連絡通路１２１を介して第２の吸気ポートＴ２へ到達した気体であるため、第２のポンプ室Ｐ２において当該気体はさらに圧縮されて排気される。このため本実施形態の油回転真空ポンプ１は、圧縮比が高く、低い到達圧力を得ることができる。
【００４７】
上述した各ポンプ室Ｐ１，Ｐ２におけるポンプ作用によって、ポンプ室Ｐ１，Ｐ２とタンク部１３との間に差圧が生じる。ポンプ油は、潤滑ラインＬを介してタンク部１３から各ポンプ室Ｐ１，Ｐ２へ導入され、各ポンプ室Ｐ１，Ｐ２において摺動部を潤滑する。
【００４８】
同時に、潤滑ラインＬと連通する通路７０を介して、滑り軸受７１の内周面７０１と回転軸２１の周面との間の環状の隙間にポンプ油が供給される。これにより滑り軸受７１と回転軸２１との間の潤滑性が高まり、回転軸２１が安定に支持される。
【００４９】
以上のように本実施形態によれば、滑り軸受７１の内周面７０１と回転軸２１の周面との間にポンプ油からなる油膜を安定に形成することができ、真空ポンプの安定した動作が確保される。また、滑り軸受としての滑り軸受７１に、鉛を多く含む固体潤滑材を使用せずとも、安定した潤滑性を確保することができる。
【００５０】
また本実施形態によれば、滑り軸受７１と回転軸２１との間に形成された油膜によって、第１のポンプ室Ｐ１と第２のポンプ室Ｐ２との間の油膜で、良好な気体シール性を確保することができる。
【００５１】
さらに本実施形態によれば、滑り軸受７１に形成される通路７０が、回転軸２１の軸心よりも重力方向に関して上方側に位置しているため、重力作用が加わることでポンプ油が滑り軸受７１の内周面７０１へ供給されやすくなる。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
図５（Ａ），（Ｂ）は本発明の第２の実施形態を示している。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
【００５３】
本実施形態では、滑り軸受としての滑り軸受７２の構成が上述の第１の実施形態と異なる。図５（Ａ）、（Ｂ）は、滑り軸受７２の詳細を説明する図であり、（Ａ）はポンプ機構３０の要部の側断面図、（Ｂ）は滑り軸受７２の正面断面図である。
【００５４】
本実施形態の滑り軸受７２は、その内周面７０１に凹部７０Ｒを有する。凹部７０Ｒは、図５（Ａ）に示すように滑り軸受７２の幅（回転軸２１の軸方向に沿った長さ）よりも小さい幅（第２の幅）で形成されている。そして凹部７０Ｒは、通路７０の形成位置に設けられている。凹部７０Ｒは、例えば超硬バーを用いて形成される。
【００５５】
上記構成の滑り軸受７２を有する本実施形態の油回転真空ポンプにおいては、滑り軸受７２の内周面７０１に形成された凹部７０Ｒが油溜めとしての機能を果たし、滑り軸受７２と回転軸２１との間の隙間に安定して油膜を形成する。これにより、低温下（例えば５℃）におけるポンプの起動時などのように、ポンプ油の粘度が比較的高い場合においても、回転軸の安定した潤滑作用を確保することができる。
【００５６】
また、凹部７０Ｒの幅が滑り軸受７２の形成幅より小さく形成されているため、滑り軸受７２の内周面７０１の全周にわたって回転軸２１との間の最小隙間（0.01〜0.04ｍｍ）が維持される。これにより、滑り軸受７２と回転軸２１との間の油膜で、良好な気体シール性を確保することができる。本発明者らの実験によれば、０．７Ｐａ以下の到達真空度を得られることが確認された。
【００５７】
凹部７０Ｒの形状、形成位置等は特に限定されない。また、凹部７０Ｒの形成個数は単数に限らず複数でもよいが、当該凹部の総容積が大きすぎると、気体シール性の低下を招くおそれがある。また、凹部内の排気に時間を要し、排気速度の低下を招くおそれもある。
【００５８】
＜第３の実施形態＞
図６（Ａ），（Ｂ）は本発明の第３の実施形態を示している。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
【００５９】
本実施形態では、滑り軸受としての滑り軸受７３の構成が上述の第２の実施形態と異なる。図６（Ａ）、（Ｂ）は、滑り軸受７３の詳細を説明する図であり、（Ａ）はポンプ機構３０の要部の側断面図、（Ｂ）は滑り軸受７３の正面断面図である。
【００６０】
本実施形態の滑り軸受７３は、その内周面７０１に凹部７０Ｒを有する。凹部７０Ｒは、図６（Ａ）に示すように滑り軸受７３の幅（回転軸２１の軸方向に沿った長さ）よりも小さい幅（第２の幅）で形成されている。そして凹部７０Ｒは、通路７０の形成領域と対向する内周面７０１上に形成されている。凹部７０Ｒは、例えば超硬バーを用いて形成される。
【００６１】
上記構成の滑り軸受７３を有する本実施形態の油回転真空ポンプにおいては、滑り軸受７３の内周面７０１に形成された凹部７０Ｒが油溜めとしての機能を果たし、滑り軸受７３と回転軸２１との間の隙間に安定して油膜を形成する。これにより、低温下（例えば５℃）におけるポンプの起動時などのように、ポンプ油の粘度が比較的高い場合においても、回転軸の安定した潤滑作用を確保することができる。
【００６２】
また、凹部７０Ｒの幅が滑り軸受７３の形成幅より小さく形成されているため、滑り軸受７３の内周面７０１の全周にわたって回転軸２１との間の最小隙間（0.01〜0.04ｍｍ）が維持される。これにより、滑り軸受７３と回転軸２１との間の油膜で、良好な気体シール性を確保することができる。本発明者らの実験によれば、０．７Ｐａ以下の到達真空度を得られることが確認された。
【００６３】
さらに、凹部７０Ｒは通路７０と対向する位置に形成されているため、凹部７０Ｒは回転軸２１よりも重力方向に関して下方側に位置する。これにより重力の作用により凹部７０Ｒへポンプ油が溜まりやすくなり、滑り軸受７３と回転軸２１との間に速やかに油膜を形成することが可能となる。これにより、滑り軸受７３による安定した潤滑作用を確保することができる。本発明者らの実験によれば、大気圧状態から５秒以下の排気時間で９．３Ｐａの真空状態を得られることが確認された。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００６５】
例えば以上の実施形態では、２段式の油回転真空ポンプを例に挙げて説明したが、これに限られず、１段式の油回転真空ポンプにも適用可能である。
【００６６】
また以上の実施形態では、滑り軸受を構成するブッシュ部材は真鍮等の非固体潤滑材で形成されたが、これに代えて、鉛の含有量が比較的少ない（例えば10,000ppm以下）の青銅鋳物（BC3）で形成されてもよい。
【００６７】
また以上の実施形態では、ポンプ機構３０は２段（two-stage）式のゲーテ型ポンプユニットで構成されたが、これ以外にも、カム型、揺動ピストン型等が適用されてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１ 油回転真空ポンプ
１０ 本体
１３ タンク部
２０ 駆動部
２１ 回転軸
３０ ポンプ機構
３１ 第１のシリンダブロック
３２ 第２のシリンダブロック
４１ 第１のロータ
４２ 第２のロータ
５１ 第１のベーン
５２ 第２のベーン
７０ 通路
７０Ｒ 凹部
７１，７２，７３ 滑り軸受
Ｌ 潤滑ライン
Ｐ１ 第１のポンプ室
Ｐ２ 第２のポンプ室
Ｒ１ 第１の回転体
Ｒ２ 第２の回転体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油回転真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
油回転真空ポンプは、ポンプ室内で回転体を回転させながら、気体を吸入し、圧縮し、排出することによって所期のポンプ機能を実現する。このとき真空ポンプ油は、ポンプ室の内面上を摺動する回転体の潤滑と、回転体を回転させる回転軸を支持する軸受部の潤滑等に用いられる。例えば下記特許文献１には、直列に接続された２つの回転体を有する２段式油回転真空ポンプが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−７７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転軸の軸受部には、典型的には、滑り軸受構造が採用される。この場合、軸受部と回転軸との隙間が非常に狭いため、軸受部を被覆する油膜が途切れることで潤滑不良を生じさせるおそれがある。一方、滑り軸受構造を構成する軸受材に、鉛等を含む固体潤滑材を用いることも可能ではあるが、鉛を多く含む材料を使用することは、環境負荷低減の観点から好ましくない。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、自己潤滑性の高い固体潤滑材を用いることなく軸受部の潤滑性を確保することができる油回転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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る油回転真空ポンプは、本体と、シリンダブロックと、回転体と、駆動部と、滑り軸受とを有する。
上記本体は、ポンプ油を貯留するタンク部を有する。
上記シリンダブロックは、ポンプ室と、上記タンク部と上記ポンプ室との間で上記ポンプ油を連通させるための第１の通路とを有する。上記シリンダブロックは、上記本体に取り付けられる。
上記回転体は、上記ポンプ室に回転可能に配置され、上記ポンプ室の内面を摺動する摺動部を有する。
上記駆動部は、上記本体に取り付けられ、上記回転体を回転させる回転軸を有する。
上記滑り軸受は、上記第１の通路に連通する第２の通路を有する。上記滑り軸受は、上記シリンダブロックに設けられ、上記回転軸を回転可能に支持する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る油回転真空ポンプの構成を示す部分破断側面図である。
【図２】上記油回転真空ポンプの要部拡大図である。
【図３】図２における［Ａ］−［Ａ］線方向矢視図である。
【図４】上記油回転真空ポンプの軸受構造を説明する図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は滑り軸受の正面断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る油回転真空ポンプの軸受構造を説明する図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は滑り軸受の正面断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る油回転真空ポンプの軸受構造を説明する図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は滑り軸受の正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る油回転真空ポンプは、本体と、シリンダブロックと、回転体と、駆動部と、滑り軸受とを有する。
上記本体は、ポンプ油を貯留するタンク部を有する。
上記シリンダブロックは、ポンプ室と、上記タンク部と上記ポンプ室との間で上記ポンプ油を連通させるための第１の通路とを有する。上記シリンダブロックは、上記本体に取り付けられる。
上記回転体は、上記ポンプ室に回転可能に配置され、上記ポンプ室の内面を摺動する摺動部を有する。
上記駆動部は、上記本体に取り付けられ、上記回転体を回転させる回転軸を有する。
上記滑り軸受は、上記第１の通路に連通する第２の通路を有する。上記滑り軸受は、上記シリンダブロックに設けられ、上記回転軸を回転可能に支持する。
【０００９】
上記油回転真空ポンプにおいて、回転体は、回転軸を介して伝達される駆動部の回転駆動力を受けてポンプ室内で回転し、ポンプ室の内面上における摺動部の移動によって気体を吸入し、圧縮し、排出する。ポンプ油は、シリンダブロックに形成された第１の通路を介してタンク部からポンプ室へ導入され、ポンプ室において摺動部を潤滑する。
【００１０】
また上記油回転真空ポンプにおいて、回転体を回転させる回転軸は、シリンダブロックに設けられた滑り軸受によって回転可能に支持される。上記滑り軸受には、第１の通路に連通する第２の通路を介してポンプ油が供給される。これにより滑り軸受の潤滑性が高まり、真空ポンプの安定した動作が確保される。また、鉛を多く含む固体潤滑材の使用を廃止することができる。
【００１１】
上記油回転真空ポンプの型式は特に限定されず、典型的にはゲーテ型であるが、これ以外にもカム型、揺動ピストン型等の型式も適用可能である。ゲーテ型の場合、上記回転体は、ロータと複数のベーンとを含む回転翼に対応する。
【００１２】
上記滑り軸受は、筒状のブッシュ部材で構成することができる。上記ブッシュ部材は、上記回転軸の周面に対向する内周面と、上記シリンダブロックに支持される外周面とを有し、上記回転軸の軸方向に沿って第１の幅で形成される。この場合、上記第２の通路は、上記内周面と上記外周面との間を貫通する貫通孔で構成される。
これにより軸受部の構成を簡素化できるとともに、回転軸の周囲に潤滑油（ポンプ油）を安定に供給することができる。
【００１３】
上記第２の通路の形成位置は、例えば、上記回転軸よりも重力方向に関して上方側に形成される。これにより、重力の作用が加わることでポンプ油を軸受部へ円滑に供給することができる。
【００１４】
上記滑り軸受は、上記内周面に上記第１の幅より小さい第２の幅で形成された凹部を有してもよい。上記凹部の形成により、滑り軸受と回転軸との間にポンプ油の液溜めが形成され、これにより安定した潤滑作用を得ることができる。
【００１５】
上記凹部は、上記第２の通路の形成領域と対向する上記内周面上に形成されてもよい。この場合、上記凹部は回転軸よりも重力方向に関して下方側に位置するため、軸受部の安定した潤滑作用を確保することができる。
【００１６】
上記ポンプ室は、上記回転軸の軸方向に沿って配列され上記回転体が各々配置される第１のポンプ室と第２のポンプ室とを有してもよい。この場合、上記滑り軸受は、上記第１のポンプ室と上記第２のポンプ室との間に設けられる。
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る油回転真空ポンプを示す部分破断側面図である。本実施形態では、２段式の油回転真空ポンプを例に挙げて説明する。
【００１９】
本実施形態の油回転真空ポンプ１は、本体１０と、駆動部２０と、ポンプ機構３０とを有する。図１においてＸ軸方向及びＹ軸方向は水平方向を示し、Ｚ軸方向は鉛直方向（重力方向）を示す。
【００２０】
本体１０は、第１のケーシング１０１と、第２のケーシング１０２とを有する。第１のケーシング１０１は、本体１０の主要部を構成し、駆動部２０とポンプ機構３０とが各々組み付けられる。第２のケーシング１０２は、第１のケーシング１０１の一端（図１において右端）に取り付けられ、内部にポンプ油（真空ポンプ油）を貯留するタンク部１３を形成する。第２のケーシング１０２の所定位置には、タンク部１３内のポンプ油の液面Ｐｓを確認するためのレベルゲージ１０３が取り付けられている。
【００２１】
本体１０は、吸気管接続部１１と、排気管接続部１２とを有する。吸気管接続部１１は、第１のケーシング１０１に取り付けられ、図示しない吸気管を介して真空チャンバ等に接続される。第１のケーシング１０１には、吸気管接続部１１とポンプ機構３０との間を連絡する吸気通路１１１が形成されている。排気管接続部１２は、第２のケーシング１０２に取り付けられ、ポンプ機構３０によって吸気管接続部１１を介して吸入された気体を装置外部へ排出する。排気管接続部１２には、図示しない排気管等が接続される。
【００２２】
駆動部２０は、ポンプ機構３０を駆動するモータと、当該モータを収容するモータケース等で構成されており、本体１０（第１のケーシング１０１）に取り付けられる。駆動部２０は、Ｙ軸方向に延在する回転軸２１を有し、回転軸２１をその軸回りに回転させる。回転軸２１は、上記モータの駆動軸に連結された軸部材であってもよい。この場合、上記軸部材は、上記駆動軸に直結されてもよいし、ベルトやギヤ等の回転伝達機構を介して駆動軸に接続されてもよい。
【００２３】
ポンプ機構３０は、２段（two-stage）式のゲーテ型ポンプユニットで構成される。図２は、ポンプ機構３０の詳細を示す拡大図である。ポンプ機構３０は、第１のシリンダブロック３１と、第２のシリンダブロック３２と、サイドカバー３３とを有する。
【００２４】
第１のシリンダブロック３１は、第１のケーシング１０１を構成する隔壁１１２に固定される。第２のシリンダブロック３２は、第１のシリンダブロック３１に固定され、回転軸２１を支持する滑り軸受７１が挿通される挿通孔３２２を有する。挿通孔３２２は、第２のシリンダブロック３２の基部３２１に形成されており、基部３２１は、第１のシリンダブロック３１の内部に第１のポンプ室Ｐ１を形成する。
【００２５】
サイドカバー３３は、第２のシリンダブロック３２に固定され、これにより第２のシリンダブロック３２の内部に第２のポンプ室Ｐ２が形成される。第１のシリンダブロック３１、第２のシリンダブロック３２及びサイドカバー３３は、例えばＹ軸方向に軸方向を有する複数本のネジ部材Ｂを介して隔壁１１２に固定される。
【００２６】
図３は、図２における［Ａ］−［Ａ］線方向断面図である。第１のポンプ室Ｐ１は、回転軸２１に対して偏芯した円筒形状に形成されている。第１のポンプ室Ｐ１の周面には、吸気通路１１１と連通する第１の吸気ポートＴ１と、第１のシリンダブロック３１を径方向に貫通する第１の排気ポートＥ１とがそれぞれ形成されている。第１の排気ポートＥ１は複数形成されているが、単数でもよい。また第１のシリンダブロック３１の周面には、各排気ポートＥ１を覆う排気弁Ｖ１がそれぞれ配置されている。排気弁Ｖ１はリード弁方式の逆止弁であり、第１の排気ポートＥ１内の圧力が所定値を超えたときに開弁し、気体を排出する。
【００２７】
第１のポンプ室Ｐ１には、第１の回転体Ｒ１が回転可能に収容されている。第１の回転体Ｒ１は、回転軸２１に連結された第１のロータ４１と、第１のロータ４１の周囲に径方向へ摺動可能に取り付けられた一対の第１のベーン５１とを有する。第１のロータ４１は、第１のポンプ室Ｐ１とほぼ同等の高さを有する円柱形状に形成されており、その軸心部には回転軸２１が固定されている。第１のベーン５１各々は、第１のロータ４１の周囲に１８０度間隔で放射状に形成された一対の溝内にそれぞれ配置されており、これらベーン５１の間には、第１のロータ４１及び回転軸２１を径方向に貫通する複数のバネ６１が予め圧縮された状態で取り付けられている。
【００２８】
第１のベーン５１各々は、第１のロータ４１の回転による遠心力及びバネ６１の弾性力を受けて第１のロータ４１の径外方に付勢され、各ベーン５１の先端部が第１のポンプ室Ｐ１の内壁面上に押し付けられる。そして、各ベーン５１の先端部は第１のポンプ室Ｐ１の内壁面を摺動する摺動部として機能し、第１の吸気ポートＴ１から第１の排気ポートＥ１へ気体を搬送する。このとき、第１のロータ４１は第１のポンプ室Ｐ１に対して偏芯して配置されているため、第１のロータ４１の回転位置において第１のベーン５１の突出量が変化し、したがって気体の搬送空間の容積も変化する。第１の排気ポートＥ１は上記搬送空間の容積が最も小さい領域に形成されているため、気体は圧縮されながら第１の排気ポートＥ１へ導かれることになる。
【００２９】
第２のポンプ室Ｐ２は、第１のポンプ室Ｐ１と同様に、回転軸２１に対して偏芯した円筒形状に形成されているが、第２のポンプ室Ｐ２の容積は、第１のポンプ室Ｐ１の容積以下の大きさで形成されている。第２のポンプ室Ｐ２の周面には、第２の吸気ポートＴ２と第２の排気ポートＥ２とがそれぞれ形成されている。第２の吸気ポートＴ２は、第１及び第２のシリンダブロック３１，３２に跨って形成された連絡通路１２１を介して第１の排気ポートＥ１に連通している。第２の排気通路Ｅ２は、第２のシリンダブロック３２を径方向に貫通する。第２の排気通路Ｅ２は単数でもよいし複数でもよい。また、第２のシリンダブロック３２の周面には、第２の排気ポートＥ２を覆う排気弁Ｖ２がそれぞれ配置されている。排気弁Ｖ２はリード弁方式の逆止弁であり、第２の排気ポートＥ２内の圧力が所定値を超えたときに開弁し、気体を排出する。
【００３０】
第２のポンプ室Ｐ２には、第２の回転体Ｒ２が回転可能に収容されている。第２の回転体Ｒ２は、回転軸２１に連結された第２のロータ４２と、第２のロータ４２の周囲に径方向へ摺動自在に取り付けられた一対の第２のベーン５２とを有する。第２のロータ４２は、第２のポンプ室Ｐ２とほぼ同等の高さを有する円柱形状に形成されており、その軸心部には回転軸２１が固定されている。第２のベーン５２各々は、第２のロータ４２の周囲に１８０度間隔で放射状に形成された一対の溝内にそれぞれ配置されており、これらベーン５２の間には、第２のロータ４２及び回転軸２１を径方向に貫通するバネ６２が予め圧縮された状態で取り付けられている。そして第２の回転体Ｒ２もまた、第２のロータ４２を回転させることで第２のベーン５２各々を第２のポンプ室Ｐ２の内壁面上を摺動する摺動部として機能し、第２の吸気ポートＴ２から第２の排気ポートＥ２へ気体を搬送する。
【００３１】
ポンプ機構３０は、ポンプ部１３に貯留されたポンプ油によって潤滑される。ポンプ機構３０には、ポンプ油を第１のポンプ室Ｐ１及び第２のポンプ室Ｐ２へそれぞれ供給するための潤滑ライン（第１の通路）が設けられている。上記潤滑ラインは、タンク部１３とポンプ室Ｐ１，Ｐ２との間でポンプ油を連通させる。
【００３２】
上記潤滑ラインは、第１の貫通孔Ｌ１と、第２の貫通孔Ｌ２と、第３の貫通孔Ｌ３と、第４の貫通孔Ｌ４とを有する。以下の説明では、個別に説明する場合を除き、第１〜第４の貫通孔Ｌ１〜Ｌ４を総称して潤滑ラインＬとも称する。
【００３３】
第１の貫通孔Ｌ１は、サイドカバー３３をＹ軸方向に貫通するように、回転軸２１の軸心から所定距離だけオフセットした位置に形成されている。また第２の貫通孔Ｌ２は、第２のロータ４２をＹ軸方向に貫通し、第２のロータ４２の任意の回転位置で第１の貫通孔Ｌ１と整列することが可能なように、回転軸２１の軸心から上記所定距離だけオフセットした位置に形成される。
【００３４】
第３の貫通孔Ｌ３は、第２のシリンダブロック３２をＹ軸方向に貫通し、第２のロータ４２の任意の回転位置で第２の貫通孔Ｌ２と整列することが可能なように、回転軸２１の軸心から上記所定距離だけオフセットした位置に形成される。第３の貫通孔Ｌ３の形成位置は特に限定されないが、本実施形態では、回転軸２１よりも重力方向に関して上方側に形成される。
【００３５】
そして第４の貫通孔Ｌ４は、第１のロータ４１をＹ軸方向に貫通し、第１のロータ４１の任意の回転位置で第３の貫通孔Ｌ３と整列することが可能なように、回転軸２１の軸心から上記所定距離だけオフセットした位置に形成される。
【００３６】
ロータ４１，４２の回転により各ポンプ室Ｐ１，Ｐ２には負圧が形成され、タンク部１３とポンプ室Ｐ１，Ｐ２との間に圧力差が生じる。これによりタンク部１３に貯留されたポンプ油は、潤滑ラインＬを介して、第１及び第２のポンプ室Ｐ１，Ｐ２へ供給されることになる。
【００３７】
また、第１のポンプ室Ｐ１と駆動部２０との間において、回転軸２１の周囲にはオイルシールが装着されている。これにより第１のポンプ室Ｐ１から駆動部２０へのポンプ油の浸入が防止される。
【００３８】
一方、本実施形態の油回転真空ポンプ１は、回転軸２１を回転可能に支持する滑り軸受７１を有する。本実施形態では、滑り軸受７１は、筒状のブッシュ部材で形成されている。滑り軸受７１は、第１のポンプ室Ｐ１と第２のポンプ室Ｐ２との間に配置されており、各ポンプ室Ｐ１，Ｐ２を区画する第２のシリンダブロック３２の基部３２１に設けられている。
【００３９】
図４（Ａ）、（Ｂ）は、滑り軸受７１の詳細を説明する図であり、（Ａ）はポンプ機構３０の要部の側断面図、（Ｂ）は滑り軸受７１の正面断面図である。
【００４０】
滑り軸受７１は、例えば真鍮等の非固体潤滑材で形成され、回転軸２１の軸方向（Ｙ軸方向）に沿って、基部３２１の厚みと同等の大きさの幅あるいは長さを有する。また滑り軸受７１は、回転軸２１の周面に対向する内周面７０１と、第２のシリンダブロック３２の基部３２１に形成された挿通孔３２２の内周面に支持される外周面７０２とを有する。回転軸２１の周面と滑り軸受７１の内周面７０１との間には、例えば0.01〜0.04ｍｍの隙間が形成され、この隙間にポンプ油が満たされることで、回転軸２１の周面に油膜が形成される。
【００４１】
滑り軸受７１は、第３の貫通孔Ｌ３と連通する通路７０（第２の通路）を有する。通路７０は、滑り軸受７１の内周面７０１と外周面７０２との間を貫通する貫通孔で構成され、滑り軸受７１の径方向に形成される。通路７０の孔径は例えば１ｍｍφであるが、勿論これに限定されない。
【００４２】
本実施形態において通路７０は、第３の貫通孔Ｌ３と直交するように滑り軸受７１の周面に一本だけ形成されている。本実施形態では、第３の貫通孔Ｌ３と交差するように基部３２１に形成された中継孔Ｌ０を介して、通路７０が第３の貫通孔Ｌ３と連通する。
【００４３】
以上のように構成される本実施形態の油回転真空ポンプ１において、第１のロータ４１は、回転軸２１を介して伝達される駆動部２０の回転駆動力を受けて第１のポンプ室Ｐ１内で回転する。そして第１のポンプ室Ｐ１の内壁面上を摺動する第１のベーン５１によって第１の吸気ポートＴ１から気体が吸入され、圧縮された後、第１の排気ポートＥ１へ搬送される。
【００４４】
ここで、例えば運転開始時のように、第１の排気ポートＥ１へ搬送された気体の圧力が所定値を超える場合、気体は排気弁Ｖ１を介してタンク部１３へ開放され、排気管接続部１２から排出される。また定常運転時等のように、第１の排気ポートＥ１から排出される気体の圧力が所定値以下の場合は、排気弁Ｖ１を開放せず連絡通路１２１を介して第２のポンプ室Ｐ２へ導入される。
【００４５】
第２のロータ４２もまた、回転軸２１を介して伝達される駆動部２０の回転駆動力を受けて第２のポンプ室Ｐ２内で回転する。そして第２のポンプ室Ｐ２の内壁面上を摺動する第２のベーン５２によって、第２の吸気ポートＴ２から気体が吸入され、圧縮された後、第２の排気ポートＥ２へ搬送され、排気弁Ｖ２を開放してタンク部１３へ排出される。
【００４６】
ここで、第２のポンプ室Ｐ２で吸引される気体は、第１のポンプ室Ｐ１から排出され連絡通路１２１を介して第２の吸気ポートＴ２へ到達した気体であるため、第２のポンプ室Ｐ２において当該気体はさらに圧縮されて排気される。このため本実施形態の油回転真空ポンプ１は、圧縮比が高く、低い到達圧力を得ることができる。
【００４７】
上述した各ポンプ室Ｐ１，Ｐ２におけるポンプ作用によって、ポンプ室Ｐ１，Ｐ２とタンク部１３との間に差圧が生じる。ポンプ油は、潤滑ラインＬを介してタンク部１３から各ポンプ室Ｐ１，Ｐ２へ導入され、各ポンプ室Ｐ１，Ｐ２において摺動部を潤滑する。
【００４８】
同時に、潤滑ラインＬと連通する通路７０を介して、滑り軸受７１の内周面７０１と回転軸２１の周面との間の環状の隙間にポンプ油が供給される。これにより滑り軸受７１と回転軸２１との間の潤滑性が高まり、回転軸２１が安定に支持される。
【００４９】
以上のように本実施形態によれば、滑り軸受７１の内周面７０１と回転軸２１の周面との間にポンプ油からなる油膜を安定に形成することができ、真空ポンプの安定した動作が確保される。また、滑り軸受としての滑り軸受７１に、鉛を多く含む固体潤滑材を使用せずとも、安定した潤滑性を確保することができる。
【００５０】
また本実施形態によれば、滑り軸受７１と回転軸２１との間に形成された油膜によって、第１のポンプ室Ｐ１と第２のポンプ室Ｐ２との間の油膜で、良好な気体シール性を確保することができる。
【００５１】
さらに本実施形態によれば、滑り軸受７１に形成される通路７０が、回転軸２１の軸心よりも重力方向に関して上方側に位置しているため、重力作用が加わることでポンプ油が滑り軸受７１の内周面７０１へ供給されやすくなる。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
図５（Ａ），（Ｂ）は本発明の第２の実施形態を示している。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
【００５３】
本実施形態では、滑り軸受としての滑り軸受７２の構成が上述の第１の実施形態と異なる。図５（Ａ）、（Ｂ）は、滑り軸受７２の詳細を説明する図であり、（Ａ）はポンプ機構３０の要部の側断面図、（Ｂ）は滑り軸受７２の正面断面図である。
【００５４】
本実施形態の滑り軸受７２は、その内周面７０１に凹部７０Ｒを有する。凹部７０Ｒは、図５（Ａ）に示すように滑り軸受７２の幅（回転軸２１の軸方向に沿った長さ）よりも小さい幅（第２の幅）で形成されている。そして凹部７０Ｒは、通路７０の形成位置に設けられている。凹部７０Ｒは、例えば超硬バーを用いて形成される。
【００５５】
上記構成の滑り軸受７２を有する本実施形態の油回転真空ポンプにおいては、滑り軸受７２の内周面７０１に形成された凹部７０Ｒが油溜めとしての機能を果たし、滑り軸受７２と回転軸２１との間の隙間に安定して油膜を形成する。これにより、低温下（例えば５℃）におけるポンプの起動時などのように、ポンプ油の粘度が比較的高い場合においても、回転軸の安定した潤滑作用を確保することができる。
【００５６】
また、凹部７０Ｒの幅が滑り軸受７２の形成幅より小さく形成されているため、滑り軸受７２の内周面７０１の全周にわたって回転軸２１との間の最小隙間（0.01〜0.04ｍｍ）が維持される。これにより、滑り軸受７２と回転軸２１との間の油膜で、良好な気体シール性を確保することができる。本発明者らの実験によれば、０．７Ｐａ以下の到達真空度を得られることが確認された。
【００５７】
凹部７０Ｒの形状、形成位置等は特に限定されない。また、凹部７０Ｒの形成個数は単数に限らず複数でもよいが、当該凹部の総容積が大きすぎると、気体シール性の低下を招くおそれがある。また、凹部内の排気に時間を要し、排気速度の低下を招くおそれもある。
【００５８】
＜第３の実施形態＞
図６（Ａ），（Ｂ）は本発明の第３の実施形態を示している。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
【００５９】
本実施形態では、滑り軸受としての滑り軸受７３の構成が上述の第２の実施形態と異なる。図６（Ａ）、（Ｂ）は、滑り軸受７３の詳細を説明する図であり、（Ａ）はポンプ機構３０の要部の側断面図、（Ｂ）は滑り軸受７３の正面断面図である。
【００６０】
本実施形態の滑り軸受７３は、その内周面７０１に凹部７０Ｒを有する。凹部７０Ｒは、図６（Ａ）に示すように滑り軸受７３の幅（回転軸２１の軸方向に沿った長さ）よりも小さい幅（第２の幅）で形成されている。そして凹部７０Ｒは、通路７０の形成領域と対向する内周面７０１上に形成されている。凹部７０Ｒは、例えば超硬バーを用いて形成される。
【００６１】
上記構成の滑り軸受７３を有する本実施形態の油回転真空ポンプにおいては、滑り軸受７３の内周面７０１に形成された凹部７０Ｒが油溜めとしての機能を果たし、滑り軸受７３と回転軸２１との間の隙間に安定して油膜を形成する。これにより、低温下（例えば５℃）におけるポンプの起動時などのように、ポンプ油の粘度が比較的高い場合においても、回転軸の安定した潤滑作用を確保することができる。
【００６２】
また、凹部７０Ｒの幅が滑り軸受７３の形成幅より小さく形成されているため、滑り軸受７３の内周面７０１の全周にわたって回転軸２１との間の最小隙間（0.01〜0.04ｍｍ）が維持される。これにより、滑り軸受７３と回転軸２１との間の油膜で、良好な気体シール性を確保することができる。本発明者らの実験によれば、０．７Ｐａ以下の到達真空度を得られることが確認された。
【００６３】
さらに、凹部７０Ｒは通路７０と対向する位置に形成されているため、凹部７０Ｒは回転軸２１よりも重力方向に関して下方側に位置する。これにより重力の作用により凹部７０Ｒへポンプ油が溜まりやすくなり、滑り軸受７３と回転軸２１との間に速やかに油膜を形成することが可能となる。これにより、滑り軸受７３による安定した潤滑作用を確保することができる。本発明者らの実験によれば、大気圧状態から５秒以下の排気時間で９．３Ｐａの真空状態を得られることが確認された。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００６５】
例えば以上の実施形態では、２段式の油回転真空ポンプを例に挙げて説明したが、これに限られず、１段式の油回転真空ポンプにも適用可能である。
【００６６】
また以上の実施形態では、滑り軸受を構成するブッシュ部材は真鍮等の非固体潤滑材で形成されたが、これに代えて、鉛の含有量が比較的少ない（例えば10,000ppm以下）の青銅鋳物（BC3）で形成されてもよい。
【００６７】
また以上の実施形態では、ポンプ機構３０は２段（two-stage）式のゲーテ型ポンプユニットで構成されたが、これ以外にも、カム型、揺動ピストン型等が適用されてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１ 油回転真空ポンプ
１０ 本体
１３ タンク部
２０ 駆動部
２１ 回転軸
３０ ポンプ機構
３１ 第１のシリンダブロック
３２ 第２のシリンダブロック
４１ 第１のロータ
４２ 第２のロータ
５１ 第１のベーン
５２ 第２のベーン
７０ 通路
７０Ｒ 凹部
７１，７２，７３ 滑り軸受
Ｌ 潤滑ライン
Ｐ１ 第１のポンプ室
Ｐ２ 第２のポンプ室
Ｒ１ 第１の回転体
Ｒ２ 第２の回転体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ油を貯留するタンク部を有する本体と、
ポンプ室と、前記タンク部と前記ポンプ室との間で前記ポンプ油を連通させるための第１の通路とを有し、前記本体に取り付けられるシリンダブロックと、
前記ポンプ室に回転可能に配置され、前記ポンプ室の内面を摺動する摺動部を有する回転体と、
前記本体に取り付けられ、前記回転体を回転させる回転軸を有する駆動部と、
前記第１の通路に連通する第２の通路を有し、前記シリンダブロックに設けられ、前記回転軸を回転可能に支持する滑り軸受と
を具備する油回転真空ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の油回転真空ポンプであって、
前記滑り軸受は、前記回転軸の周面に対向する内周面と、前記シリンダブロックに支持される外周面とを有する、前記回転軸の軸方向に沿って第１の幅で形成された筒状のブッシュ部材であり、
前記第２の通路は、前記内周面と前記外周面との間を貫通する貫通孔である
油回転真空ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の油回転真空ポンプであって、
前記第２の通路は、前記回転軸よりも重力方向に関して上方側に形成される
油回転真空ポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載の油回転真空ポンプであって、
前記滑り軸受は、前記内周面に前記第１の幅より小さい第２の幅で形成された凹部を有する
油回転真空ポンプ。
【請求項５】
請求項４に記載の油回転真空ポンプであって、
前記凹部は、前記第２の通路の形成領域と対向する前記内周面上に形成される
油回転真空ポンプ。
【請求項６】
請求項１に記載の油回転真空ポンプであって、
前記ポンプ室は、前記回転軸の軸方向に沿って配列され前記回転体が各々配置される第１のポンプ室と第２のポンプ室とを有し、
前記滑り軸受は、前記第１のポンプ室と前記第２のポンプ室との間に設けられる
油回転真空ポンプ。
【請求項１】
ポンプ油を貯留するタンク部を有する本体と、
ポンプ室と、前記タンク部と前記ポンプ室との間で前記ポンプ油を連通させるための第１の通路とを有し、前記本体に取り付けられるシリンダブロックと、
前記ポンプ室に回転可能に配置され、前記ポンプ室の内面を摺動する摺動部を有する回転体と、
前記本体に取り付けられ、前記回転体を回転させる回転軸を有する駆動部と、
前記第１の通路に連通する第２の通路を有し、前記シリンダブロックに設けられ、前記回転軸を回転可能に支持する滑り軸受と
を具備する油回転真空ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の油回転真空ポンプであって、
前記滑り軸受は、前記回転軸の周面に対向する内周面と、前記シリンダブロックに支持される外周面とを有する、前記回転軸の軸方向に沿って第１の幅で形成された筒状のブッシュ部材であり、
前記第２の通路は、前記内周面と前記外周面との間を貫通する貫通孔である
油回転真空ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の油回転真空ポンプであって、
前記第２の通路は、前記回転軸よりも重力方向に関して上方側に形成される
油回転真空ポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載の油回転真空ポンプであって、
前記滑り軸受は、前記内周面に前記第１の幅より小さい第２の幅で形成された凹部を有する
油回転真空ポンプ。
【請求項５】
請求項４に記載の油回転真空ポンプであって、
前記凹部は、前記第２の通路の形成領域と対向する前記内周面上に形成される
油回転真空ポンプ。
【請求項６】
請求項１に記載の油回転真空ポンプであって、
前記ポンプ室は、前記回転軸の軸方向に沿って配列され前記回転体が各々配置される第１のポンプ室と第２のポンプ室とを有し、
前記滑り軸受は、前記第１のポンプ室と前記第２のポンプ室との間に設けられる
油回転真空ポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１８４６９４（Ｐ２０１２−１８４６９４Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４７４４４（Ｐ２０１１−４７４４４）
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（５９１２６８６２３）アルバック機工株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（５９１２６８６２３）アルバック機工株式会社 (14)
【Ｆターム（参考）】
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