專利名稱：真空泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種被稱為機械助力泵或羅茨真空泵的真空泵。
背景技術：
機械助力泵是一種變容式真空泵，其通過使配置于殼體內的兩個橢圓形轉子相互以相反方向同步旋轉來從吸氣口將氣體移動到排氣口。機械助力泵由于兩個轉子之間以及各轉子與殼體之間不接觸，因此機械性損失非常少，例如，與油封旋轉式真空泵之類的摩擦工作較大的真空泵相比，具有可以減少驅動所需的能量這一優(yōu)點。機械助力泵由于容納兩個轉子的泵室內無需潤滑油，因此因油而引起的真空的污染較少。另一方面，在泵的運轉上，由于需要始終正確維持兩個轉子的旋轉相位或各轉子的軸中心，因此對于用于使各轉子同步旋轉的齒輪、支撐各轉子的旋轉軸的軸承需要進行潤滑。因此，事先在容納所述齒輪的齒輪室中貯存潤滑油，從而在運轉時對各部位進行潤滑(例如，參照下述專利文獻I)。并且，機械助力泵中，鄰接泵室，配置有容納所述齒輪的齒輪室以及容納使所述一個轉子旋轉的驅動軸的驅動室。為了提高泵室內的密封性，齒輪室以及驅動室分別與泵室連通，由此，在泵的工作過程中，各室內的壓力均勻化。例如下述專利文獻2中，記載有一種旋轉式真空泵的潤滑室排氣裝置，所述裝置具備泵室，其容納一對轉子；第一潤滑室，其容納使各轉子同步旋轉的齒輪；以及，以可自由旋轉地支撐轉子軸的第二潤滑室。該真空泵具有設置在第一潤滑室與第二潤滑之間的排氣用第一通道、以及設置在第二潤滑室和泵室之間的第二通道。由此，使第一潤滑室內的油不直接向泵室流出，防止因泵室內的油而引起的污染。[先前技術文獻][專利文獻][專利文獻I]日本特開平6-185483號公報[專利文獻2]日本特開平5-187375號公報

發(fā)明內容
然而，在所述專利文獻2所記載的真空泵中，尤其是泵啟動時，存在如下問題到達排氣通道的潤滑油無法從該排氣通道返回至第一潤滑室側，從而使得第一潤滑內的潤滑油存在不足的傾向。其結果，導致可能無法確保齒輪機構的穩(wěn)定潤滑。 鑒于以上情況，本發(fā)明的目的在于提供一種可以確保齒輪機構的穩(wěn)定潤滑的真空栗。為了達成所述目的，本發(fā)明的一方式涉及的真空泵具備泵部、驅動部、旋轉傳動部以及限制構件。所述泵部具有第一轉子，其可在第一方向上旋轉；第二轉子，其配置于所述第一轉子附近，可在與第一方向相反的第二方向上旋轉；以及第一室，其容納所述第一轉子和所述第二轉子。所述驅動部具有驅動機構，其使所述第一轉子旋轉；第二室，其容納所述驅動機構；以及第一排氣通道，其使所述第一室與所述第二室連通。所述旋轉傳動部具有齒輪機構，其使所述第一轉子和所述第二轉子同步旋轉；第三室，其容納所述齒輪機構，并可貯存潤滑所述齒輪機構的潤滑油；以及第二排氣通道，其使所述第三室與所述第二室或所述第一室連通。所述限制構件設置于所述第二排氣通道中，具有限制所述潤滑油從所述第三室向所述第二室流動的限制部。


圖I為本發(fā)明的一種實施方式涉及的真空泵的概略剖面圖；圖2為表示所述真空泵的泵部的結構的剖面圖；圖3為說明所述真空泵的排氣通道的結構的重要部分剖面圖。附圖標記說明I···真空泵2...泵部3...驅動部4...旋轉傳動部20,30,40...殼體21，22···轉子23...泵室33···馬達室41,42...同步齒輪43···齒輪室60···限制構件61...限制部G...潤滑油Pl...第一排氣通道P2...第二排氣通道P22...連接通道部P221. · ·第一流道P222...第二流道
具體實施例方式本發(fā)明的一種實施方式涉及的真空泵具備泵部、驅動部、旋轉傳動部、以及限制構件。所述泵部具有第一轉子，其可在第一方向上旋轉；第二轉子，其配置于所述第一 轉子附近，可在與所述第一方向相反的第二方向上旋轉；以及第一室，其容納所述第一轉子和所述第二轉子。
所述驅動部具有驅動機構，其使所述第一轉子旋轉；第二室，其容納所述驅動機構；以及第一排氣通道，其使所述第一室與所述第二室連通。所述旋轉傳動部具有齒輪機構，其使所述第一轉子和所述第二轉子同步旋轉；第三室，其容納所述齒輪機構，并可貯存潤滑所述齒輪機構的潤滑油；以及第二排氣通道，其使所述第三室與所述第二室或所述第一室連通。所述限制構件設置于所述第二排氣通道中，并具有限制所述潤滑油從所述第3室向所述第二室流動的限制部。所述真空泵中，第一轉子受到驅動機構的驅動力而在第一方向上旋轉。通過將第 一轉子的旋轉經由齒輪機構傳動至第二轉子，使得第二轉子在第二方向上旋轉。由此，第一室進行排氣，容納驅動機構的第二室以及容納齒輪機構的第三室也分別經由第一排氣通道以及第二排氣通道進行排氣。所述真空泵中，在第二排氣通道中具備限制構件，所述限制機構具有限制潤滑油從第三室向第二室流動的限制部。因此，可以抑制第三室內的潤滑油的量的減少，并可以確保齒輪機構的穩(wěn)定潤滑。所述旋轉傳動部還可以具有劃分所述第三室的殼體。此時，所述第二排氣通道包括形成于所述殼體的內部的通道部，所述限制構件安裝于所述殼體中，以在所述限制部中遮蔽所屬通道部的一部分。由此，由于進入第二排氣通道的潤滑油返回至第三室，因此可以穩(wěn)定地維持第三室內的潤滑油的量。所述通道部還可以具有第一流道以及第二流道。所述第一流道具有與重力方向平行的軸方向，面對所述第三室。所述第二流道具有與所述第一軸方向交叉的第二軸方向。此時，所述限制構件由安裝在所述第二流道中的筒體形成，該筒體具有位于所述第一流道內的第一端部，所述第一端部作為所述限制部。由此，由于潤滑油難以進入第二流道，因此可以有效阻礙潤滑油流出到第二室側。并且，可以通過重力作用高效地使與限制部沖突的潤滑油返回至第三室。以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖I為表示本發(fā)明的一種實施方式涉及的真空泵的概略剖面圖。圖2為表示泵部的內部結構的剖面圖。各圖中，X軸方向以及Y軸方向分別表示相互垂直的水平方向，Z軸方向表不與所述方向垂直的垂直方向(重力方向)。本實施方式真空泵I由單級機械助力泵構成。真空泵I具有泵部2、驅動部3以及旋轉傳動部4。泵部2具有形成泵室23的第一殼體20。第一殼體20具有與未圖示的真空腔連接的吸氣口 201、以及與后級泵裝置(例如，旋轉泵)連接的排氣口 202。吸氣口 201以及排氣口 202分別與泵室23連通。泵室23通過第一殼體20和氣密性地安裝在第一殼體20的兩側的隔板24、25來劃定。泵部2具有一對轉子21、22。轉子21、22分別具有在Y軸方向平行延伸的旋轉軸210、220。轉子21、22具有橢圓形的截面，如圖2所示，相互靠近地配置并容納于泵室23中。這些轉子21、22之間、轉子21、22與第一殼體20之間、以及轉子21、22與隔板24、25之間分別保持有極小的間隙(例如，O. 02 O. 04mm左右)。
旋轉軸210、220分別貫穿隔板24、25，旋轉軸210、220的一個端部位于驅動部3內的馬達室33中。并且，旋轉軸210、220的另一端部位于旋轉傳動部4內的齒輪室43中。驅動部3具有氣密性地安裝在隔板24上的第二殼體30，馬達室33形成于第二殼體30的內部。隔板24的馬達室33側分別設置有以可自由旋轉地支撐旋轉軸210、220的軸承31以及軸封32。馬達室33經由第一排氣通道Pl而與泵室23連通。由此，馬達室33可經由第一排氣通道Pl進行排氣，在真空泵I工作時，與泵室23的壓力均勻化。本實施方式中，第一排氣通道Pl由在Y軸方向上貫穿隔板24的通道形成。驅動部3具有使轉子21的旋轉軸210旋轉的馬達35。馬達35具有驅動軸350，所述驅動軸350固定于第二殼體30中，并且經由磁耦合機構50 與旋轉軸210連接。磁耦合機構50具有固定于旋轉軸210的周圍的環(huán)狀內周側磁鐵51、以及固定于驅動軸350的周圍的環(huán)狀外周側磁鐵52，通過這些磁鐵51、52之間的磁性耦合而使旋轉軸210與驅動軸350相互連接。內周側磁鐵51配置于支撐構件53的外周部，所述支撐構件53固定于旋轉軸210的頂端，夕卜周側磁鐵52配置于支撐構件54的內周部,所述支撐構件54固定于驅動軸350上。內周側磁鐵51與外周側磁鐵52經由間隔構件55而互相相對。間隔構件55的周邊部氣密性地固定于環(huán)狀凸部30a上，所述環(huán)狀凸部30a形成于第二殼體30的內周面上。配置有內周側磁鐵51的馬達室33與配置有外周側磁鐵52的大氣室34通過間隔構件55而隔離。旋轉傳動部4具有氣密性地安裝于隔板25上的第三殼體40，齒輪室43形成于第三殼體40的內部。隔板25的齒輪室43側分別設置有可自由旋轉地支撐旋轉軸210、220的軸承45以及軸封46。第三殼體40形成齒輪室43，所述齒輪室43容納齒輪機構，所述齒輪機構使轉子21、22在相反的方向上同步旋轉。所述齒輪機構具有固定于旋轉軸210的端部的同步齒輪41以及固定于旋轉軸220的端部的同步齒輪42。由此，當通過馬達35的驅動一旋轉軸210繞其軸旋轉時，旋轉力經由同步齒輪41、42而被傳動至另一旋轉軸220。此時，旋轉軸220在與旋轉軸210相反的方向上旋轉。齒輪室43中，貯存用于潤滑齒輪機構的潤滑油G。同步齒輪41、42的頂端固定有刷潤滑油G的板47，通過與同步齒輪41、42同時旋轉，向同步齒輪41、42、軸承45等提供潤滑油G。由此，可以維持轉子21、22的相對位置，并且使它們恰當地旋轉。第三殼體40中，設置有窗4，所述窗4用于確認齒輪室43中的潤滑油G的貯存量。并且，齒輪室43中，為了抑制由同步齒輪41、42的旋轉而引起的潤滑油G的飛散，設置有護罩48。護罩48具有以便覆蓋同步齒輪41、42的上部而安裝于隔板25上的大致平板形狀。齒輪室43經由第二排氣通道P2而與馬達室33連通。由此，齒輪室43可經由第二排氣通道P2進行排氣，在真空泵I工作時，與馬達室33以及泵室23的壓力均勻化。本實施方式中，第二排氣通道P2經由第三殼體40、隔板25、第一殼體20以及隔板24而使齒輪室43與馬達室33連通。第二排氣通道P2主要由主通道部P21和連接通道部P22而形成，所述主通道部P21在Y軸方向上貫穿第一殼體20、隔板24、25，所述連接通道部P22形成于第三殼體40中。此外，也可以通過在第二殼體30中形成同樣的連接通道部來使主通道部P21與馬達室33相互連接。
圖3為表示連接通道部P22的詳情的重要部位的放大圖。連接通道部P22具有第一流道P221以及第二流道P222。第一流道P221在Z軸方向上具有軸方向，其一端部面對齒輪室43。第二流道P222在Y軸方向上具有軸方向，連接第一流道P221與主通道部P21。本實施方式的真空泵I具有限制構件60。本實施方式中，限制構件60具有圓筒形狀，其一端部與第二流道P222嵌合,另一端部以便遮蔽第一流道P221的一部分而位于第一流道P221內。該限制構件60的另一端部作為限制部61而發(fā)揮作用，所述限制部61限制潤滑油G從齒輪室43向馬達室33流動。限制構件60的材質并無特別限定，既可以為樹脂材料，也可以為金屬材料。本實施方式中，由不銹鋼或鋁合金等來形成限制構件60。接下來，針對上述構成的真空泵I的動作進行說明。參照圖1，由于馬達35的動作，旋轉軸210經由磁耦合機構50而與驅動軸350同時旋轉，從而轉子21在泵室23內旋轉。由此，旋轉軸210的旋轉力在旋轉傳動部4中傳動至轉子22的旋轉軸220，由此，轉子22與轉子21同步在與轉子21相反的方向上旋轉。通過這些轉子21、22的旋轉，泵部2進行將從吸氣口 201吸入的氣體向排氣口 202排出的規(guī)定的泵作用。馬達室33以及齒輪室43隨著泵室23的壓力的降低，經由第一排氣通道Pl以及第二排氣通道P2而進行減壓。由此，泵室23和與泵室23相鄰的馬達室33以及齒輪室43之間的差壓變小，因此防止因泵室23的泄露而引起的泵性能的降低。轉子21、22旋轉時，通過齒輪室43內貯存的潤滑油G來潤滑同步齒輪41、42。如上所述，齒輪室43與泵室23同時排氣。此時，潤滑油G也進行排氣，其排出的氣體經由第二排氣通道P2而排向馬達室33側。此時，潤滑油G因排氣而激烈起泡，并且，伴隨著因板47的旋轉而產生的攪拌作用，潤滑油的飛沫在齒輪室43的內部飛散。護罩48雖然抑制潤滑油G的飛散，但存在例如在泵啟動時潤滑油激烈起泡的情況下，潤滑油可能會通過護罩48而到達排氣通道P2的情況。齒輪室43中飛散的潤滑油到達排氣通道P2時，將與齒輪室43的殘留氣體一同向馬達室33側流出。如果保持該狀態(tài)，則可能會導致潤滑油G的貯存量將減少，無法穩(wěn)定地維持同步齒輪41、42或軸承45的潤滑作用。因此，本實施方式中，在排氣通道P2中設有限制構件60。限制構件60的限制部61如圖3所示，安裝于第二流道P222中，以遮蔽第一流道P221的一部分。由此，用限制部61接受進入第一流道P221的潤滑油G的飛沫，限制潤滑油G進入第二流道P222。由此，可以阻止?jié)櫥虶從齒輪室43向馬達室33流出，確保同步齒輪41、42或軸承45等的穩(wěn)定的潤滑作用。并且，限制構件60由筒體構成，因此，可以經由限制構件60的內部，高效地將齒輪室43內的殘留氣體導向第二流道P222。根據本實施方式，由于排氣通道P2的連接通道部P22由第一流道P221和第二流道P222構成，因此可以通過重力作用高效地將限制部61阻止的潤滑油返至齒輪室43。由此，可以防止連接通道部P22內的潤滑油G的停滯。從第二流道P222向第一流道P221突出的限制部61的突出量并無特別限定，可以根據齒輪室43的容積，排氣通道P2的截面面積、潤滑油G的貯存量等適當設定。
以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，可以根據本發(fā)明的技術性思想進行各種變更。例如，在以上的實施方式中，在與第一流道P221垂直的方向上形成連接通道部P22的第二流道P222，但并不限定于此，第二流道P222也可以從第一流道P221向著主通道部P21朝上傾斜地形成。此外，以上實施方式中，限制部61由筒體的端部形成，但并不限定于此，也可以為平面性的板部。并且，也可以為該板部上形成有單個或多個排氣孔的形狀。此時，該板部也可以配置在第一流道的整個區(qū)域中。并且，以上實施方式中，第一排氣通道Pl形成在隔板24上，但該排氣通道Pl也可以由連接泵室23和馬達室33的其他配管構件構成。并且，第一排氣通道Pl并不限定于使馬達室33與泵室23直接連通的情況，還可以使馬達室33與泵室23的吸氣側或排氣側連通。第二排氣通道P2也同樣可以由連接齒輪室43和馬達室33的其他配管構件構成。并且，第二排氣通道P2也可以構成為無需經由馬達室33而直接使齒輪室43與泵室23連通。通過設置限制構件60，可以抑制潤滑油進入泵室23，并可以將泵室23維持在清潔的狀態(tài)下。 并且，以上實施方式中，說明了將本發(fā)明應用至單級機械助力泵的示例，但并不限定于此，本發(fā)明也可適用于多級羅茨泵等其他真空泵中。
權利要求
1.一種真空泵，其特征在于，該真空泵具備 泵部，具有可在第一方向上旋轉的第一轉子；可在與所述第一方向相反的第二方向上旋轉的第二轉子，所述第二轉子配置于所述第一轉子的附近；以及，容納所述第一轉子和所述第二轉子的第一室； 驅動部，具有使所述第一轉子旋轉的驅動機構；容納所述驅動機構的第二室；以及，使所述第一室與所述第二室連通的第一排氣通道； 旋轉傳動部，具有使所述第一轉子與第二轉子同步旋轉的齒輪機構；可容納所述齒輪機構并可貯存潤滑所述齒輪機構的潤滑油的第三室；以及，使所述第三室與所述第二室或第一室連通的第二排氣通道； 限制構件，其設置于所述第二排氣通道中，并具有限制所述潤滑油從所述第三室向所述第二室流動的限制部。
2.根據權利要求I所述的真空泵，其特征在于 所述旋轉傳動部進一步具有劃分所述第三室的殼體； 所述第二排氣通道包括形成于所述殼體內部的通道部； 所述限制構件安裝于所述殼體中，以在所述限制部中遮蔽所述通道部的流道的一部分。
3.根據權利要求2所述的真空泵，其特征在于 所述通道部具有第一流道以及第二流道，所述第一流道具有與重力方向平行的第一軸方向，并面對所述第三室，所述第二流道具有與所述第一軸方向交叉的第二軸方向； 所述限制構件為安裝在所述第二流道中的筒體，所述筒體具有位于所述第一流道內的第一端部，所述第一端部作為所述限制部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可確保齒輪機構的穩(wěn)定潤滑的真空泵。所述真空泵具備泵部、驅動部、旋轉傳動部、以及限制構件。所述泵部具有轉子、以及容納所述轉子的泵室。所述驅動部具有驅動機構，其使所述轉子旋轉；馬達室，其容納所述驅動機構；以及，第一排氣通道，其使所述泵室與馬達室連通。所述旋轉傳動部具有同步齒輪，其使所述轉子與轉子同步旋轉；齒輪室，其容納所述同步齒輪，并可貯存潤滑油；以及，第二排氣通道，其使所述馬達室與齒輪室連通。所述限制構件設置于所述第二排氣通道中，具有限制所述潤滑油從所述齒輪室向所述馬達室流動的限制部。
文檔編號F04C18/14GK102628441SQ20121002232
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月1日 優(yōu)先權日2011年2月3日
發(fā)明者上原崇介, 中村靜雄, 宮田一哉, 田邊優(yōu)作 申請人:Ulvac機工株式會社