专利名称：组合轴承和旋转设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有极好润滑能力的高度可靠的组合轴承。本发明还涉及使用这种组 合轴承的旋转设备。
背景技术：
传统地，用于支撑旋转轴的组合轴承被用于旋转设备例如真空泵中。图8示出了 组合轴承的一个示例。如图8中所示，组合轴承500具有两个或更多个相互直接(或在它 们之间通过间隔件间接)连接到一起的滚动轴承501和503。所使用的滚动轴承的类型包 括球轴承(例如径向推力球轴承或深沟球轴承)和滚动轴承。组合轴承500的润滑和冷却 通过从组合轴承500的外侧表面提供润滑油来进行，如图8中箭头al所示(例如，参考日 本公开专利申请No. 1997-88947)。但是，因为润滑油是从滚动轴承501的外侧表面上供给的，如图8中所示，润滑油 不能平滑地供应到滚动轴承501和503之间的内部空间内。所以，不能实现充分润滑。另 外，与润滑油被供应到的滚动轴承501相比，较少量的润滑油供给到位于润滑油被供应的 相反一侧的滚动轴承503上。所以，与滚动轴承501相比，滚动轴承503可能得不到充分润 滑。为了同等润滑滚动轴承501和滚动轴承503，从滚动轴承501和503的两个外侧表面供 应润滑油是可能的。但是，需要两条供给线路供给润滑油，因而增加了结构复杂性。
发明内容
本发明是考虑到上述缺点而研制出来的。因此，本发明的一个目的是提供一种能 够实现多个滚动轴承的同等和充分润滑并且具有简单且紧凑的结构的高度可靠的组合轴 承。本发明的另一目的是提供一种使用这种组合轴承的旋转设备。本发明的一个方面是提供一种组合轴承，包括相互接触并且设置于同一轴线上 的第一滚动轴承和第二滚动轴承；和用于将润滑油引入形成于第一滚动轴承和第二滚动轴 承之间的内部空间内的润滑油进口。润滑油进口被设置于第一滚动轴承的外圈和第二滚动 轴承的外圈中的至少一个上。根据如上所述的本发明，润滑油可以被直接供应到相邻的滚动轴承之间的内部空 间内。因此，这些滚动轴承能够用润滑油很容易地、均勻地并且充分地润滑。另外，能够获 得简单且紧凑的结构。在本发明的优选方面中，润滑油进口是形成于第二滚动轴承的外圈的侧表面上的 槽，且该侧表面与第一滚动轴承的外圈的侧表面接触。根据如上所述的本发明，润滑油进口可以仅仅通过在滚动轴承的外圈的侧表面上 设置槽而形成。因此，能够减少部件的数目。因此，能够实现简单并且紧凑的结构，并且能 够降低生产成本。在本发明的优选方面中，润滑油进口是分别形成于第一滚动轴承的外圈的侧表面 上和第二滚动轴承的外圈的侧表面上的槽，且第一滚动轴承的侧表面和第二滚动轴承的侧表面相互接触。根据如上所述的本发明，润滑油进口可以仅仅通过在滚动轴承的外圈的侧表面上 设置槽而形成。因此，能够减少部件的数目。因此，可以实现简单且紧凑的结构，并且能够 降低生产成本。本发明的另一方面提供了一种组合轴承，包括设置于同一轴线上的第一滚动轴 承和第二滚动轴承；设置于第一滚动轴承和第二滚动轴承之间的外圈间隔件和内圈间隔 件；和用于将润滑油引入形成于第一滚动轴承和第二滚动轴承之间的内部空间内的润滑油 进口。该润滑油进口被设置于外圈间隔件上。根据如上所述的本发明，润滑油可以被直接供应到相邻的滚动轴承之间的内部空 间内。因此，这些滚动轴承能够用润滑油很容易地、均勻地并且充分地润滑。另外，能够获 得简单且紧凑的结构。在本发明的优选方面中，润滑油进口包括形成于外圈间隔件上的槽。根据如上所述的本发明，润滑油进口可以仅仅通过在外圈间隔件上设置槽而容易 地形成。本发明的另一方面提供了一种旋转设备，包括组合轴承；和由组合轴承支撑的 旋转轴。根据如上所述的本发明，提高了旋转设备的耐用性和可靠性，因为旋转设备使用 了如上所述的组合轴承。在本发明的优选方面中，旋转设备是真空泵。根据如上所述的本发明，提高了真空泵的耐用性和可靠性，因为真空泵使用了如 上所述的组合轴承。真空泵被广泛用于半导体制造装置。如果真空泵突然停止或在真空泵 内发生任意其他故障，可能影响半导体制造装置的整体，并且可能造成严重损失。因此，在 用于半导体制造装置的真空泵内优选使用根据本发明的高度耐用和可靠的组合轴承。
图1是示出了使用组合轴承的真空泵的示例的示意性剖视侧视图；图2是示出了构成真空泵的组合轴承的主要部件的放大示意性剖视图；图3是示出了组合轴承的主要部件的放大剖视图；图4是图3中的组合轴承从上面看的视图；图5是示出了组合轴承的另一示例的主要部件的放大剖视图；图6是图5的组合轴承从上面看的视图；图7是示出了组合轴承的另一示例的主要部件的放大剖视图；以及图8是示出了传统的组合轴承的主要部件的放大剖视图。
具体实施例方式下面将关于附图描述本发明的实施例。图1是示出了使用根据本发明的第一实施例的组合轴承10的真空泵100的示例 的示意性剖视侧视图。图2是示出了构成真空泵100的组合轴承10的主要部件的放大示 意性剖视图。
真空泵100是罗茨干式真空泵，其包括两个旋转轴153，每一个都通过组合轴承10 和轴承150支撑。在图1和图2中，仅描述了旋转轴153中的一个，而另一个被安装于图1 中示出的旋转轴153后面。这两个旋转轴153相互平行水平布置。罗茨转子159安装于旋 转轴153上并封装于转子箱161内。电机163如图所示连接到这两个旋转轴153中的一个 的端部部分上。用于建立旋转轴153同步旋转的齿轮(定时齿轮)165分别被固定在旋转 轴153的另一端部部分上。如图2中所示，连接到旋转轴153的端部部分上的齿轮165被封装于齿轮箱167 内。齿轮箱167的内部空间提供储存润滑油169的润滑油腔171。齿轮165的下部分浸没 在润滑油169中，油板173连接到齿轮165的一个端部表面上。组合轴承10包括内圈和外圈。内圈紧固在旋转轴153的圆周表面上，而外圈通过 轴承箱175紧固在固定不动的侧面上。图3是示出了前述组合轴承10的主要部件的放大剖视图，而图4是图3的组合轴 承10从上面看的视图。如图3和图4所示，组合轴承10具有两个滚动轴承(第一滚动轴 承和第二滚动轴承)11和13，它们的端部表面直接相互面对(也就是，相互接触)并相互直 接连接到一起。这些滚动轴承11和13布置于同一轴线上。滚动轴承11具有内圈11a、外 圈lib和布置于内圈Ila和外圈lib之间的多个滚动元件11c。同样，滚动轴承13具有内 圈13a、外圈1 和布置于内圈13a和外圈1 之间的多个滚动元件13c。径向延伸槽(或 缺口)Ild和13d分别形成于相互接触的外圈lib和13b的侧表面上。槽Ild和13d从外 圈lib和13b的外圆周表面径向延伸至内圆周表面。槽Ild和13d相互面对形成单一的润 滑油进口 15。当如图1中的电机163被驱动时，旋转轴153被沿彼此相反方向同步旋转，其中， 安装于旋转轴153上的罗茨转子159被沿彼此相反方向同步旋转。当罗茨转子159旋转时， 气体被捕获在由罗茨转子159的圆周表面和转子箱161的内圆周表面形成的腔内，并被从 吸引侧携带至排出侧。用这种方式，进行气体的抽空。同时，在图2中示出的油板173和齿 轮165被旋转，以向上泼溅润滑油169到润滑油腔171的顶板上。附着到润滑油腔171顶 板上的润滑油169落在轴承盖177上，如箭头所示，并进一步运动通过形成于轴承箱175内 的引入通道176，进入润滑油进口 15。这样，润滑油169通过润滑油进口 15被直接供应到 形成于滚动轴承11和13之间的内部空间内，因而从滚动轴承11和13的内部同等润滑滚 动轴承11和13。另外，在真空泵100内，润滑油169被收集到位于轴承箱175下部分的储 油器181内。组合轴承10的下部分被浸没到保持于储油器181内的润滑油169中。储油 器181内的润滑油169也通过轴153的旋转向上飞溅从而润滑组合轴承10。多余的润滑油 169流出轴承盖177并返回到润滑油腔171内。如上面解释的，根据本发明的组合轴承10允许润滑油169直接供给到相邻的滚动 轴承11和13之间的内部空间内。因此，润滑油169能够很容易地、平均地并且充分地润滑 这多个滚动轴承11和13。使用组合轴承10的真空泵100是干式真空泵。因此，组合轴承 10必须用最少量的润滑油169进行高效率的润滑。根据本实施例的组合轴承10是具有优 势的，因为其可以用较少量的润滑油169进行润滑。另外，组合轴承10具有可以使结构很 紧凑的简单结构。特别地，根据本实施例的组合轴承10，润滑油进口 15可以仅仅通过在滚动轴承11和13的外圈lib和13b的内侧表面上设置槽Ild和13d而形成。因此，能够减少部件的数 目，能够简化结构，并且实现了较小尺寸的设计和降低的成本。另外，不同于根据后面将要 描述的第二实施例的轴承11和13，本实施例不使用间隔件21和23。因此，能够省去间隔 件21和23所占空间，得到了更小的结构。另外，因为没有间隔件21和23的精确度的影响， 所以进一步提高了组合轴承10的精确度和可靠性。而且，使用上述的组合轴承10还可以提高真空泵100的耐用性和可靠性，并且能 够整体减小真空泵100的尺寸。真空泵100被广泛用于半导体制造装置。如果真空泵100 突然停止或在真空泵100内发生任意其他故障，可能影响半导体制造装置的整体，且可能 造成严重损失。因此，在用于半导体制造装置的真空泵100内优选使用根据本发明的高度 耐用和可靠的组合轴承10。应注意，真空泵100可以用于除半导体制造装置之外的不同类 型的装置。图5是示出了根据本发明第二实施例的组合轴承10-2的主要部件的放大剖视图。 图6是图5中的组合轴承10-2从上面看的视图。在图5和图6中示出的组合轴承10-2中， 与根据在图2至4中示出的上述实施例的组合轴承10的那些元件等效或类似的元件被表 示为相同的参考数字。另外，下面没有描述的结构和功能与图2至4中示出的上述实施例 中的那些相同。组合轴承10-2在下述方面不同于上述的组合轴承10。在图2至4中示出 的上述实施例中，两个滚动轴承11和13的端部表面相互直接面对。但在本实施例中，两个 滚动轴承11和13的端部表面直接面对并通过环形外圈间隔件21和环形内圈间隔件23连 接到一起。滚动轴承11和13布置于同一轴线上。从外圈间隔件21的外圆周表面径向延 伸至内圆周表面的槽(或凹口)21d形成于外圈间隔件21的侧表面上。这个槽21d提供润 滑油进口 15。如上述第一实施例所述的，当电机163被驱动时，真空泵100被开动。同时，润滑 油169被通过组合轴承10-2的润滑油进口 15直接供应到形成于滚动轴承11和13之间的 内部空间内。因此，润滑油169，以与上述的第一实施例相同的方式，从滚动轴承11和13的 内部对它们提供同等和充分的润滑。特别是，在根据本实施例的组合轴承10-2的实例中，润滑油169可以直接供应到 相邻的滚动轴承11和13之间的内部空间内。因此，润滑油169可以很容易地、平均地和充 分地润滑这多个滚动轴承11和13。另外，提高了使用组合轴承10-2的真空泵100的耐久 性和可靠性。虽然已经示出和描述了本发明的一些优选实施例，但应注意，在附属权利要求、说 明书和附图的范围内可以制造不同的变化和修改。没有在说明书和附图中直接描述的任意 形状和结构可以在本发明的技术思想的范围内，只要它们具有本发明的相同效果。例如，虽 然在上述第一实施例中，槽Ild和13d形成于滚动轴承11和13上，以形成润滑油进口 15， 但如在图7中示意出的组合轴承10-3中所示的，可以只在滚动轴承13的外圈1 上形成 槽13d，以形成润滑油进口 15。这种结构，因为只在滚动轴承13上设置了槽13d，所以结构 更加简化，并且生产成本也降低了。还可以只在滚动轴承11的外圈lib上形成槽lld，以形 成润滑油进口 15。另外，虽然在上述实施例中仅设置了一个润滑油进口 15，但也可以设置 多个润滑油进口 15。在上述实施例中，使用了两个滚动轴承11和13来提供组合轴承10。但是也可以在同一轴线上布置三个或更多个滚动轴承，以使它们的端部表面相互直接或通过间隔件间 接面对，以形成组合轴承。在本实例中，润滑油进口被设置成用于所有形成于相邻的滚动轴 承之间的内部空间或用于这些内部空间中的至少一个。另外，虽然在上述实施例中使用球 轴承作为滚动轴承11和13，但也可以使用其他类型的轴承例如滚子轴承。滚动轴承11和 13可以具有保持件或可以不具有保持件。上述的实施例是根据本发明的组合轴承应用于真 空泵的实例。根据本发明的组合轴承可以应用于除真空泵外的其他类型的旋转设备
(例如，其他类型的泵、压缩机、机械工具的轴)，只要旋转设备具有被轴承支承的 轴ο
权利要求
1.一种组合轴承，包括第一滚动轴承和第二滚动轴承，它们相互接触并且设置于同一轴线上；和润滑油进口，所述润滑油进口用于将润滑油引入形成于所述第一滚动轴承和所述第二 滚动轴承之间的内部空间内，所述润滑油进口被设置于所述第一滚动轴承的外圈和所述第 二滚动轴承的外圈中的至少一个上。
2.根据权利要求1所述的组合轴承，其特征在于，所述润滑油进口包括形成于所述第 二滚动轴承的所述外圈的侧表面上的槽，且所述侧表面与所述第一滚动轴承的所述外圈的 侧表面接触。
3.根据权利要求1所述的组合轴承，其特征在于，所述润滑油进口包括分别形成于所 述第一滚动轴承的所述外圈的侧表面上和所述第二滚动轴承的所述外圈的侧表面上的槽， 且所述第一滚动轴承的所述侧表面和所述第二滚动轴承的所述侧表面相互接触。
4.一种旋转设备，包括根据权利要求1所述的组合轴承；和由所述组合轴承支撑的旋转轴。
5.根据权利要求4所述的旋转设备，其特征在于，所述旋转设备是真空泵。
6.一种组合轴承，包括设置于同一轴线上的第一滚动轴承和第二滚动轴承；设置于所述第一滚动轴承和所述第二滚动轴承之间的外圈间隔件和内圈间隔件；以及润滑油进口，所述润滑油进口用于将润滑油引入形成于所述第一滚动轴承和所述第二 滚动轴承之间的内部空间内，所述润滑油进口被设置于所述外圈间隔件上。
7.根据权利要求6所述的组合轴承，其特征在于，所述润滑油进口包括形成于所述外 圈间隔件上的槽。
8.一种旋转设备，包括根据权利要求6所述的组合轴承；和由所述组合轴承支撑的旋转轴。
9.根据权利要求8所述的旋转设备，其特征在于，所述旋转设备是真空泵。
全文摘要
一种能够实现多个滚动轴承的同等和充分润滑的具有简单且紧凑结构的高度可靠的组合轴承被提供。该组合轴承包括相互接触并且设置于同一轴线上的第一滚动轴承和第二滚动轴承；和润滑油进口，润滑油进口用于将润滑油引入形成于第一滚动轴承和第二滚动轴承之间的内部空间内，润滑油进口被设置于第一滚动轴承的外圈和第二滚动轴承的外圈的至少一个上。
文档编号F16C33/66GK102052397SQ20101053495
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月1日 优先权日2009年11月2日
发明者伊东一磨, 杉浦哲郎, 立田和行 申请人:株式会社荏原制作所