專(zhuān)利名稱(chēng)：真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空泵,特別是涉及一種將滾珠軸承(ball bearing)用于軸承的
真空泵。
背景技術(shù)：
渦輪分子泵的軸承機(jī)構(gòu)中有只使用滾珠軸承的構(gòu)造、使用滾珠軸承和永久磁鐵的構(gòu)造、及只使用電磁鐵的磁性軸承構(gòu)造等。作為使用滾珠軸承和永久磁鐵的構(gòu)造的渦輪分子泵，已知有如專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的構(gòu)成。一般來(lái)說(shuō)，渦輪分子泵的旋轉(zhuǎn)頻率為高于旋轉(zhuǎn)體的共振頻率(二次危險(xiǎn)速度)的頻率，所以必須在泵起動(dòng)及停止時(shí)通過(guò)該共振頻率(二次危險(xiǎn)速度)。當(dāng)通過(guò)共振頻率時(shí)旋轉(zhuǎn)體會(huì)振動(dòng)，但在使用電磁鐵的軸承的情況下可積極地控制旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)。然而，在使用永久磁鐵、滾珠軸承的構(gòu)成的情況下無(wú)法積極地控制振動(dòng)。因此，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，在設(shè)置著滾珠軸承的部分設(shè)置用來(lái)使振動(dòng)衰減的減振器(damper)。
背景技術(shù)：
文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1:重新公開(kāi)發(fā)表專(zhuān)利2006-001243號(hào)公報(bào)然而，在構(gòu)成為使用永久磁鐵和滾珠軸承來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)體的渦輪分子泵的情況下，當(dāng)危險(xiǎn)速度通過(guò)時(shí)永久磁鐵部分中的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)較大。因此，當(dāng)采用如專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的利用O形環(huán)(O ring)支撐軸承外周的軸向中央部分的構(gòu)成時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸容易傾斜且振動(dòng)控制效果容易受損。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的減振器機(jī)構(gòu)中，采用如下構(gòu)造:在滾珠軸承的外側(cè)設(shè)置雙層構(gòu)造的套管，且在隔著O形環(huán)而設(shè)置的2個(gè)套管之間配置凝膠，但也存在構(gòu)造復(fù)雜且零件件數(shù)增多的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)內(nèi)容I的本發(fā)明是一種真空泵，以滾珠軸承來(lái)支撐形成著排氣功能部的轉(zhuǎn)子，且利用電動(dòng)機(jī)使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行真空排氣；其特征在于包括:保持機(jī)構(gòu)，從軸向夾持滾珠軸承的外輪，且以使該外輪可沿徑向移動(dòng)的方式保持該外輪；外殼，形成在泵基座上，且收納保持機(jī)構(gòu)；以及彈性部件，在外殼內(nèi)，接觸或接近于外輪的外周側(cè)而設(shè)置。技術(shù)內(nèi)容2的本發(fā)明是根據(jù)技術(shù)內(nèi)容I所述的真空泵，其特征在于:彈性部件是以隔著間隙包圍外輪的外周的方式而設(shè)置的環(huán)狀的彈性部件，且至少在間隙內(nèi)注入有油或油脂。技術(shù)內(nèi)容3的本發(fā)明是根據(jù)技術(shù)內(nèi)容2所述的真空泵，其特征在于包括:外周側(cè)間隙，形成于彈性部件的外周和外殼之間；及油或油脂，注入到外周側(cè)間隙內(nèi)。技術(shù)內(nèi)容4的本發(fā)明是根據(jù)技術(shù)內(nèi)容I所述的真空泵，其特征在于:彈性部件是以與外輪的外周面軸向中央接觸的方式進(jìn)行設(shè)置、且以在該外輪的外周面和外殼之間形成間隙的方式進(jìn)行配置的環(huán)狀彈性部件，且至少在間隙內(nèi)注入有油或油脂。技術(shù)內(nèi)容5的本發(fā)明是根據(jù)技術(shù)內(nèi)容I至4中任一技術(shù)內(nèi)容所述的真空泵，其特征在于:由金屬形成彈性部件。技術(shù)內(nèi)容6的本發(fā)明是根據(jù)技術(shù)內(nèi)容I至5中任一技術(shù)內(nèi)容所述的真空泵，其特征在于:保持機(jī)構(gòu)包括，一對(duì)壓板，配設(shè)在外輪的軸向兩端；及彈性支撐部件，配設(shè)在一對(duì)壓板的每一個(gè)與外殼之間。[發(fā)明的效果]根據(jù)本發(fā)明，可在利用滾珠軸承來(lái)支撐轉(zhuǎn)子的真空泵中，抑制構(gòu)造變得復(fù)雜，并且提聞?wù)駝?dòng)控制性能。上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合說(shuō)明書(shū)附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是表示渦輪分子泵的一實(shí)施方式的剖視圖。圖2是滾珠軸承8的局部放大圖。圖3是表示第I變形例的圖式。圖4是表示第2變形例的圖式。圖5是表示第3變形例的圖式。圖6 (a)表示第4變形例的金屬?gòu)椥圆考囊焕膱D式。圖6(b)表示第4變形例中環(huán)狀板材的周面一周形成多個(gè)突狀部的圖式。[符號(hào)的說(shuō)明]1 軸2 基座3 轉(zhuǎn)子4 電動(dòng)機(jī)5 間隔環(huán)6、7永久磁鐵8、9滾珠軸承10 泵機(jī)殼11 磁鐵座13軸承座20 固定翼片21外殼蓋22 外殼30旋轉(zhuǎn)翼片31 圓筒部40螺母41、46、49、50 彈性部件42 彈性支撐部件44、45壓板47、48、51 間隙52 金屬?gòu)椥圆考?3 環(huán)狀板材53a 突狀部80 內(nèi)輪81外輪
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的真空泵的一實(shí)施方式的圖式，且是渦輪分子泵的剖視圖。在轉(zhuǎn)子3中形成著作為排氣功能部的旋轉(zhuǎn)翼片30和圓筒部31。與旋轉(zhuǎn)翼片30相對(duì)應(yīng)地設(shè)置著固定翼片20。此外，與圓筒部31相對(duì)應(yīng)地設(shè)置著作為固定側(cè)排氣功能部的固定筒，但在圖1中省略了圖示。轉(zhuǎn)子3緊固在軸I上，且該軸I由電動(dòng)機(jī)4旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。緊固在軸I上的轉(zhuǎn)子3是通過(guò)使用有永久磁鐵6、7的磁性軸承和滾珠軸承8而旋轉(zhuǎn)自如地受到支撐。對(duì)于滾珠軸承8,例如,使用角接觸球軸承(angular contact ball bearing)。圓筒狀的永久磁鐵6固定在轉(zhuǎn)子3上。另一方面，固定側(cè)的永久磁鐵7保持在磁鐵座11上，且與永久磁鐵6的內(nèi)周側(cè)對(duì)向配置。磁鐵座11固定在泵機(jī)殼10的法蘭盤(pán)部分。在圖1所示的例子中，磁鐵座11的梁部分和進(jìn)行固定翼片20的定位的間隔環(huán)(spacer ring) 5是以?shī)A持在泵機(jī)殼10的法蘭盤(pán)部和基座2之間的方式被保持。在磁鐵座11的中央固定著保持滾珠軸承9的軸承座13。滾珠軸承9是為了限制軸I上部的徑向方向的振動(dòng)而設(shè)置，在滾珠軸承9的內(nèi)輪和軸I之間形成著間隙。該間隙的尺寸設(shè)定得比永久磁鐵6、7間的間隙尺寸小。由此，在危險(xiǎn)速度通過(guò)時(shí)轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)的情況下,防止永久磁鐵6、7彼此接觸。圖2是設(shè)置在軸I的下部的滾珠軸承8的局部放大圖。滾珠軸承8安裝在形成于軸I的下端的軸部上，且利用螺母40來(lái)固定內(nèi)輪80。另一方面，滾珠軸承8的外輪81固定在形成于基座2的凹部22 (以下，稱(chēng)為外殼22)內(nèi)。在外殼22中，夕卜輪81由一對(duì)壓板44、45沿軸向夾持,且在外殼22和壓板45之間、及外殼蓋21和壓板44之間分別配設(shè)著彈性支撐部件42。外殼蓋21是利用螺釘?shù)榷潭ㄔ诨?上。對(duì)于彈性支撐部件42，使用像彈簧一樣富有彈性的金屬部件或橡膠等。另外，關(guān)于形狀，既可使用環(huán)狀的彈性支撐部件42，也可以留出間隔而將多個(gè)彈性支撐部件42配設(shè)成環(huán)狀。這樣一來(lái)，外輪81通過(guò)保持機(jī)構(gòu)(壓板44、45、彈性支撐部件42)而由外殼22彈性支撐，從而成為可實(shí)現(xiàn)滾珠軸承8的徑向振動(dòng)的構(gòu)造。例如，當(dāng)使用有彈性支撐部件42的橡膠時(shí)，通過(guò)將彈性支撐部件42在軸向上設(shè)為扁平形狀，而可防止?jié)L珠軸承8的傾斜，并且可實(shí)現(xiàn)徑向滑動(dòng)。在外殼22內(nèi)，以與外輪81的外周面接觸的方式設(shè)置著環(huán)狀的彈性部件41。因?yàn)橛蓧喊?4、45夾持著的外輪81由彈性部件41、彈性支撐部件42彈性支撐，所以旋轉(zhuǎn)體在危險(xiǎn)速度通過(guò)時(shí)會(huì)沿徑向振動(dòng)。此時(shí)，通過(guò)在彈性部件41及彈性支撐部件42變形時(shí)消耗振動(dòng)能量的一部分，而抑制振動(dòng)。另外，由于設(shè)為將作為振動(dòng)控制部件的彈性部件41、彈性支撐部件42直接收納在形成于基座2的外殼22內(nèi)的構(gòu)成，所以可抑制零件件數(shù)的增加。進(jìn)而，由于利用彈性支撐部件42及壓板44、45來(lái)進(jìn)行外輪81的軸向支撐，所以與所述以前的構(gòu)成相比，軸難以傾斜。此外，在所述例子中將彈性部件41、彈性支撐部件42的形狀設(shè)為環(huán)狀，但也可以在以滾珠軸承8的軸為中心的圓周上配置多個(gè)彈性部件。彈性支撐部件42是使用例如橡膠系的材料，例如，也可以使用用作密封部件的O形環(huán)。例如，在使用有O形環(huán)的情況下，O形環(huán)的硬度根據(jù)旋轉(zhuǎn)體的重量或振動(dòng)的狀況而適當(dāng)?shù)剡x擇。[第I變形例]圖3是表示所述實(shí)施方式的第I變形例的圖式。此外，對(duì)與圖2中所示的構(gòu)成要素相同的部分附上相同的符-號(hào)，以下以不同部分為中心進(jìn)行說(shuō)明。在所述實(shí)施方式中，如圖2所示，彈性部件41是以與軸承8的外輪81 —直接觸的方式構(gòu)成。另一方面，在圖3所示的第I變形例中，在彈性部件46和外輪81之間形成著微小的間隙47，且在該間隙47中注入有發(fā)揮油膜減振器的功能的油。在此情況下，油至少必須注入到間隙47中，但也可以在彈性部件46的上部的間隙內(nèi)也注入油。如果在危險(xiǎn)速度通過(guò)時(shí)軸I沿徑向振動(dòng)，那么注入到間隙47中的油會(huì)發(fā)揮減振器的作用，所以可提高振動(dòng)控制效果。間隙47的尺寸為0.1 0.2mm左右，由于在像危險(xiǎn)速度通過(guò)時(shí)一樣振動(dòng)較大的情況下，外輪81和彈性部件46接觸而使彈性部件46變形，所以彈性部件46也發(fā)揮減振器的功能。[第2變形例]圖4是表示所述實(shí)施方式的第2變形例的圖式。在圖3中所示的變形例I中，在彈性部件46和外輪之間形成著間隙47，但在圖4所示的變形例中，將彈性部件49的內(nèi)徑設(shè)為如與外輪81之間形成間隙47的尺寸，并且以在彈性部件49和外殼22之間也形成間隙48的方式設(shè)定彈性部件49的外徑尺寸。在各間隙內(nèi)注入有油。彈性部件49的內(nèi)外周的間隙尺寸是與變形例I的情況同樣地設(shè)為0.1 0.2mm左右，彈性部件49的軸向的間隙尺寸是設(shè)定為10 20 μ m左右。因此，當(dāng)危險(xiǎn)速度通過(guò)時(shí)與軸I沿徑向振動(dòng)的情況連動(dòng)，彈性部件49也會(huì)沿徑向振動(dòng)，從而注入到彈性部件49的內(nèi)外周的間隙47、48中的油發(fā)揮油膜減振器的功能。與圖3的情況相比，振動(dòng)控制效果提高相當(dāng)于形成間隙48的程度。此外，當(dāng)軸I的振動(dòng)振幅較大時(shí)，彈性部件49不僅會(huì)振動(dòng)，而且外輪81也會(huì)抵接在彈性部件49上而使彈性部件49變形。[第3變形例]圖5是表示所述實(shí)施方式的第3變形例的圖式。在變形例3中，以與滾珠軸承8的外輪81的大致軸向中央接觸的方式設(shè)置著環(huán)狀的彈性部件50，在該彈性部件50的軸向兩側(cè)形成著間隙51，且在該間隙51中注入有發(fā)揮油膜減振器的功能的油。在此情況下，彈性部件50和間隙51的油同時(shí)發(fā)揮減振器的功能。此外，雖然以與專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的構(gòu)造相同的方式將彈性部件50配置在滾珠軸承8的外輪81的軸向中央，但由于在間隙51中注入油而發(fā)揮減振器的功能，所以可防止軸承的傾斜。[第4變形例]圖6(a)表示第4變形例的金屬?gòu)椥圆考囊焕膱D式。圖2 圖5中在軸承8的外周側(cè)配置著O形環(huán)之類(lèi)的彈性部件41，但彈性部件的材料并不限定于橡膠材料或彈性樹(shù)脂等，例如也可以為金屬。圖6(a)表示金屬?gòu)椥圆考?2的一例，且是將金屬的波紋板形成為環(huán)狀而成。以兩點(diǎn)鏈線表示的環(huán)狀部件是將圖2中所示的彈性部件41與金屬?gòu)椥圆考?2重疊而表示的部件。當(dāng)為大型泵時(shí)，旋轉(zhuǎn)體的重量也會(huì)增加，所以在振動(dòng)變大的情況下，使用橡膠材料的彈性部件時(shí)變形量會(huì)變得過(guò)大，因此優(yōu)選為使用這種金屬?gòu)椥圆考?2。此外，在圖6(a)中，以代替彈性部件41而使用金屬?gòu)椥圆考?2的情況為例加以表示，但也可以代替圖3 5中所示的彈性部件46、49、50，而使用如圖6(a)所示的形狀的金屬?gòu)椥圆考?。在代替彈性部?1、50而使用金屬?gòu)椥圆考那闆r下，外殼22的內(nèi)周面及外輪81的外周面與金屬?gòu)椥圆考?2接觸，但通過(guò)在波狀的間隙內(nèi)注入油，而可使該油發(fā)揮油膜減振器的功能。金屬?gòu)椥圆考臉?gòu)造多種多樣，例如，如圖6(b)所示般，也可以遍及環(huán)狀板材53的周面一周而形成多個(gè)突狀部53a。此外，在所述實(shí)施方式中在間隙內(nèi)注入了油，但也可以代替油而注入油脂。利用油脂的黏性而產(chǎn)生減振效果，從而抑制危險(xiǎn)速度通過(guò)時(shí)的軸I的振動(dòng)。另外，本發(fā)明并不限定于渦輪分子泵，也可以應(yīng)用于具有相同的軸承構(gòu)造的真空泵，例如，牽引泵(Drag Pump)等
真空泵。所述各實(shí)施方式可分別單獨(dú)地使用，或者也可以加以組合而使用。原因在于，可單獨(dú)地或相輔相成地發(fā)揮各個(gè)實(shí)施方式中的效果。另外，只要不損及本發(fā)明的特征，則本發(fā)明不受所述實(shí)施方式任何限定。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種真空泵，以滾珠軸承來(lái)支撐形成著排氣功能部的轉(zhuǎn)子，且利用電動(dòng)機(jī)使所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行真空排氣；其特征在于包括: 保持機(jī)構(gòu)，從軸向夾持所述滾珠軸承的外輪，且以使該外輪可沿徑向移動(dòng)的方式保持該外輪； 外殼，形成在泵基座上，且收納所述保持機(jī)構(gòu)；以及 彈性部件，在所述外殼內(nèi)，接觸或接近于所述外輪的外周側(cè)而設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于: 所述彈性部件是以隔著間隙包圍所述外輪的外周的方式而設(shè)置的環(huán)狀的彈性部件，且 至少在所述間隙內(nèi)注入有油或油脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空泵，其特征在于包括: 外周側(cè)間隙，形成于所述彈性部件的外周和所述外殼之間 '及 油或油脂，注入到所述外周側(cè)間隙內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于: 所述彈性部件是以與所述外輪的外周面軸向中央接觸的方式進(jìn)行設(shè)置、且以在該外輪的外周面和所述外殼之間形成間隙的方式進(jìn)行配置的環(huán)狀彈性部件，且至少在所述間隙內(nèi)注入有油或油脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的真空泵，其特征在于: 由金屬形成所述彈性部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的真空泵，其特征在于: 所述保持機(jī)構(gòu)包括， 一對(duì)壓板，分別配設(shè)在所述外輪的軸向兩端 '及 彈性支撐部件，配設(shè)在所述一對(duì)壓板的每一個(gè)與所述外殼之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可抑制構(gòu)造變得復(fù)雜、并且可提高減震效果的真空泵。本發(fā)明應(yīng)用于如下真空泵以滾珠軸承來(lái)支撐形成著排氣功能部的轉(zhuǎn)子，且利用電動(dòng)機(jī)使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行真空排氣。而且，本發(fā)明的真空泵包括保持機(jī)構(gòu)，從軸向夾持滾珠軸承的外輪，且以使該外輪可沿徑向移動(dòng)的方式保持該外輪；及彈性部件，設(shè)置在外輪的外周側(cè)。彈性部件是以接觸或接近于外輪的外周的方式進(jìn)行設(shè)置，在接近于外輪的外周而設(shè)置的情況下，在彈性部件和外輪的間隙中注入油或油脂。通過(guò)使外輪抵接在彈性部件上使彈性部件產(chǎn)生變形而可抑制振動(dòng)，進(jìn)而，通過(guò)在間隙中注入油或油脂而可進(jìn)一步提高減震效果。
文檔編號(hào)F04D29/05GK103104539SQ20121036743
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者關(guān)田幸照 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島津制作所