CN102628441A - 真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可确保齿轮机构的稳定润滑的真空泵。所述真空泵具备泵部、驱动部、旋转传动部、以及限制构件。所述泵部具有转子、以及容纳所述转子的泵室。所述驱动部具有：驱动机构，其使所述转子旋转；马达室，其容纳所述驱动机构；以及，第一排气通道，其使所述泵室与马达室连通。所述旋转传动部具有：同步齿轮，其使所述转子与转子同步旋转；齿轮室，其容纳所述同步齿轮，并可贮存润滑油；以及，第二排气通道，其使所述马达室与齿轮室连通。所述限制构件设置于所述第二排气通道中，具有限制所述润滑油从所述齿轮室向所述马达室流动的限制部。

Description

真空泵

技术领域

本发明涉及一种被称为机械助力泵或罗茨真空泵的真空泵。

背景技术

机械助力泵是一种变容式真空泵，其通过使配置于壳体内的两个椭圆形转子相互以相反方向同步旋转来从吸气口将气体移动到排气口。机械助力泵由于两个转子之间以及各转子与壳体之间不接触，因此机械性损失非常少，例如，与油封旋转式真空泵之类的摩擦工作较大的真空泵相比，具有可以减少驱动所需的能量这一优点。

机械助力泵由于容纳两个转子的泵室内无需润滑油，因此因油而引起的真空的污染较少。另一方面，在泵的运转上，由于需要始终正确维持两个转子的旋转相位或各转子的轴中心，因此对于用于使各转子同步旋转的齿轮、支撑各转子的旋转轴的轴承需要进行润滑。因此，事先在容纳所述齿轮的齿轮室中贮存润滑油，从而在运转时对各部位进行润滑(例如，参照下述专利文献1)。

并且，机械助力泵中，邻接泵室，配置有容纳所述齿轮的齿轮室以及容纳使所述一个转子旋转的驱动轴的驱动室。为了提高泵室内的密封性，齿轮室以及驱动室分别与泵室连通，由此，在泵的工作过程中，各室内的压力均匀化。

例如下述专利文献2中，记载有一种旋转式真空泵的润滑室排气装置，所述装置具备：泵室，其容纳一对转子；第一润滑室，其容纳使各转子同步旋转的齿轮；以及，以可自由旋转地支撑转子轴的第二润滑室。该真空泵具有：设置在第一润滑室与第二润滑之间的排气用第一通道、以及设置在第二润滑室和泵室之间的第二通道。由此，使第一润滑室内的油不直接向泵室流出，防止因泵室内的油而引起的污染。

[先前技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开平6-185483号公报

[专利文献2]日本特开平5-187375号公报

发明内容

然而，在所述专利文献2所记载的真空泵中，尤其是泵启动时，存在如下问题：到达排气通道的润滑油无法从该排气通道返回至第一润滑室侧，从而使得第一润滑内的润滑油存在不足的倾向。其结果，导致可能无法确保齿轮机构的稳定润滑。

鉴于以上情况，本发明的目的在于提供一种可以确保齿轮机构的稳定润滑的真空泵。

为了达成所述目的，本发明的一方式涉及的真空泵具备泵部、驱动部、旋转传动部以及限制构件。

所述泵部具有：第一转子，其可在第一方向上旋转；第二转子，其配置于所述第一转子附近，可在与第一方向相反的第二方向上旋转；以及第一室，其容纳所述第一转子和所述第二转子。

所述驱动部具有：驱动机构，其使所述第一转子旋转；第二室，其容纳所述驱动机构；以及第一排气通道，其使所述第一室与所述第二室连通。

所述旋转传动部具有：齿轮机构，其使所述第一转子和所述第二转子同步旋转；第三室，其容纳所述齿轮机构，并可贮存润滑所述齿轮机构的润滑油；以及第二排气通道，其使所述第三室与所述第二室或所述第一室连通。

所述限制构件设置于所述第二排气通道中，具有限制所述润滑油从所述第三室向所述第二室流动的限制部。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式涉及的真空泵的概略剖面图；

图2为表示所述真空泵的泵部的结构的剖面图；

图3为说明所述真空泵的排气通道的结构的重要部分剖面图。

附图标记说明

1...真空泵

2...泵部

3...驱动部

4...旋转传动部

20，30，40...壳体

21，22...转子

23...泵室

33...马达室

41，42...同步齿轮

43...齿轮室

60...限制构件

61...限制部

G...润滑油

P1...第一排气通道

P2...第二排气通道

P22...连接通道部

P221...第一流道

P222...第二流道

具体实施方式

本发明的一种实施方式涉及的真空泵具备泵部、驱动部、旋转传动部、以及限制构件。

所述泵部具有：第一转子，其可在第一方向上旋转；第二转子，其配置于所述第一转子附近，可在与所述第一方向相反的第二方向上旋转；以及第一室，其容纳所述第一转子和所述第二转子。

所述驱动部具有：驱动机构，其使所述第一转子旋转；第二室，其容纳所述驱动机构；以及第一排气通道，其使所述第一室与所述第二室连通。

所述旋转传动部具有：齿轮机构，其使所述第一转子和所述第二转子同步旋转；第三室，其容纳所述齿轮机构，并可贮存润滑所述齿轮机构的润滑油；以及第二排气通道，其使所述第三室与所述第二室或所述第一室连通。

所述限制构件设置于所述第二排气通道中，并具有限制所述润滑油从所述第3室向所述第二室流动的限制部。

所述真空泵中，第一转子受到驱动机构的驱动力而在第一方向上旋转。通过将第一转子的旋转经由齿轮机构传动至第二转子，使得第二转子在第二方向上旋转。由此，第一室进行排气，容纳驱动机构的第二室以及容纳齿轮机构的第三室也分别经由第一排气通道以及第二排气通道进行排气。

所述真空泵中，在第二排气通道中具备限制构件，所述限制机构具有限制润滑油从第三室向第二室流动的限制部。因此，可以抑制第三室内的润滑油的量的减少，并可以确保齿轮机构的稳定润滑。

所述旋转传动部还可以具有划分所述第三室的壳体。此时，所述第二排气通道包括形成于所述壳体的内部的通道部，所述限制构件安装于所述壳体中，以在所述限制部中遮蔽所属通道部的一部分。

由此，由于进入第二排气通道的润滑油返回至第三室，因此可以稳定地维持第三室内的润滑油的量。

所述通道部还可以具有第一流道以及第二流道。所述第一流道具有与重力方向平行的轴方向，面对所述第三室。所述第二流道具有与所述第一轴方向交叉的第二轴方向。此时，所述限制构件由安装在所述第二流道中的筒体形成，该筒体具有位于所述第一流道内的第一端部，所述第一端部作为所述限制部。

由此，由于润滑油难以进入第二流道，因此可以有效阻碍润滑油流出到第二室侧。并且，可以通过重力作用高效地使与限制部冲突的润滑油返回至第三室。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1为表示本发明的一种实施方式涉及的真空泵的概略剖面图。图2为表示泵部的内部结构的剖面图。各图中，X轴方向以及Y轴方向分别表示相互垂直的水平方向，Z轴方向表示与所述方向垂直的垂直方向(重力方向)。

本实施方式真空泵1由单级机械助力泵构成。真空泵1具有泵部2、驱动部3以及旋转传动部4。

泵部2具有形成泵室23的第一壳体20。第一壳体20具有与未图示的真空腔连接的吸气口201、以及与后级泵装置(例如，旋转泵)连接的排气口202。吸气口201以及排气口202分别与泵室23连通。泵室23通过第一壳体20和气密性地安装在第一壳体20的两侧的隔板24、25来划定。

泵部2具有一对转子21、22。转子21、22分别具有在Y轴方向平行延伸的旋转轴210、220。转子21、22具有椭圆形的截面，如图2所示，相互靠近地配置并容纳于泵室23中。这些转子21、22之间、转子21、22与第一壳体20之间、以及转子21、22与隔板24、25之间分别保持有极小的间隙(例如，0.02～0.04mm左右)。

旋转轴210、220分别贯穿隔板24、25，旋转轴210、220的一个端部位于驱动部3内的马达室33中。并且，旋转轴210、220的另一端部位于旋转传动部4内的齿轮室43中。

驱动部3具有气密性地安装在隔板24上的第二壳体30，马达室33形成于第二壳体30的内部。隔板24的马达室33侧分别设置有以可自由旋转地支撑旋转轴210、220的轴承31以及轴封32。

马达室33经由第一排气通道P1而与泵室23连通。由此，马达室33可经由第一排气通道P1进行排气，在真空泵1工作时，与泵室23的压力均匀化。本实施方式中，第一排气通道P1由在Y轴方向上贯穿隔板24的通道形成。

驱动部3具有使转子21的旋转轴210旋转的马达35。马达35具有驱动轴350，所述驱动轴350固定于第二壳体30中，并且经由磁耦合机构50与旋转轴210连接。磁耦合机构50具有固定于旋转轴210的周围的环状内周侧磁铁51、以及固定于驱动轴350的周围的环状外周侧磁铁52，通过这些磁铁51、52之间的磁性耦合而使旋转轴210与驱动轴350相互连接。

内周侧磁铁51配置于支撑构件53的外周部，所述支撑构件53固定于旋转轴210的顶端，外周侧磁铁52配置于支撑构件54的内周部，所述支撑构件54固定于驱动轴350上。内周侧磁铁51与外周侧磁铁52经由间隔构件55而互相相对。间隔构件55的周边部气密性地固定于环状凸部30a上，所述环状凸部30a形成于第二壳体30的内周面上。配置有内周侧磁铁51的马达室33与配置有外周侧磁铁52的大气室34通过间隔构件55而隔离。

旋转传动部4具有气密性地安装于隔板25上的第三壳体40，齿轮室43形成于第三壳体40的内部。隔板25的齿轮室43侧分别设置有可自由旋转地支撑旋转轴210、220的轴承45以及轴封46。

第三壳体40形成齿轮室43，所述齿轮室43容纳齿轮机构，所述齿轮机构使转子21、22在相反的方向上同步旋转。所述齿轮机构具有固定于旋转轴210的端部的同步齿轮41以及固定于旋转轴220的端部的同步齿轮42。由此，当通过马达35的驱动一旋转轴210绕其轴旋转时，旋转力经由同步齿轮41、42而被传动至另一旋转轴220。此时，旋转轴220在与旋转轴210相反的方向上旋转。

齿轮室43中，贮存用于润滑齿轮机构的润滑油G。同步齿轮41、42的顶端固定有刷润滑油G的板47，通过与同步齿轮41、42同时旋转，向同步齿轮41、42、轴承45等提供润滑油G。由此，可以维持转子21、22的相对位置，并且使它们恰当地旋转。第三壳体40中，设置有窗4，所述窗4用于确认齿轮室43中的润滑油G的贮存量。并且，齿轮室43中，为了抑制由同步齿轮41、42的旋转而引起的润滑油G的飞散，设置有护罩48。护罩48具有以便覆盖同步齿轮41、42的上部而安装于隔板25上的大致平板形状。

齿轮室43经由第二排气通道P2而与马达室33连通。由此，齿轮室43可经由第二排气通道P2进行排气，在真空泵1工作时，与马达室33以及泵室23的压力均匀化。

本实施方式中，第二排气通道P2经由第三壳体40、隔板25、第一壳体20以及隔板24而使齿轮室43与马达室33连通。第二排气通道P2主要由主通道部P21和连接通道部P22而形成，所述主通道部P21在Y轴方向上贯穿第一壳体20、隔板24、25，所述连接通道部P22形成于第三壳体40中。此外，也可以通过在第二壳体30中形成同样的连接通道部来使主通道部P21与马达室33相互连接。

图3为表示连接通道部P22的详情的重要部位的放大图。连接通道部P22具有第一流道P221以及第二流道P222。第一流道P221在Z轴方向上具有轴方向，其一端部面对齿轮室43。第二流道P222在Y轴方向上具有轴方向，连接第一流道P221与主通道部P21。

本实施方式的真空泵1具有限制构件60。本实施方式中，限制构件60具有圆筒形状，其一端部与第二流道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内。该限制构件60的另一端部作为限制部61而发挥作用，所述限制部61限制润滑油G从齿轮室43向马达室33流动。

限制构件60的材质并无特别限定，既可以为树脂材料，也可以为金属材料。本实施方式中，由不锈钢或铝合金等来形成限制构件60。

接下来，针对上述构成的真空泵1的动作进行说明。

参照图1，由于马达35的动作，旋转轴210经由磁耦合机构50而与驱动轴350同时旋转，从而转子21在泵室23内旋转。由此，旋转轴210的旋转力在旋转传动部4中传动至转子22的旋转轴220，由此，转子22与转子21同步在与转子21相反的方向上旋转。通过这些转子21、22的旋转，泵部2进行将从吸气口201吸入的气体向排气口202排出的规定的泵作用。

马达室33以及齿轮室43随着泵室23的压力的降低，经由第一排气通道P1以及第二排气通道P2而进行减压。由此，泵室23和与泵室23相邻的马达室33以及齿轮室43之间的差压变小，因此防止因泵室23的泄露而引起的泵性能的降低。

转子21、22旋转时，通过齿轮室43内贮存的润滑油G来润滑同步齿轮41、42。如上所述，齿轮室43与泵室23同时排气。此时，润滑油G也进行排气，其排出的气体经由第二排气通道P2而排向马达室33侧。此时，润滑油G因排气而激烈起泡，并且，伴随着因板47的旋转而产生的搅拌作用，润滑油的飞沫在齿轮室43的内部飞散。护罩48虽然抑制润滑油G的飞散，但存在例如在泵启动时润滑油激烈起泡的情况下，润滑油可能会通过护罩48而到达排气通道P2的情况。齿轮室43中飞散的润滑油到达排气通道P2时，将与齿轮室43的残留气体一同向马达室33侧流出。如果保持该状态，则可能会导致润滑油G的贮存量将减少，无法稳定地维持同步齿轮41、42或轴承45的润滑作用。

因此，本实施方式中，在排气通道P2中设有限制构件60。限制构件60的限制部61如图3所示，安装于第二流道P222中，以遮蔽第一流道P221的一部分。由此，用限制部61接受进入第一流道P221的润滑油G的飞沫，限制润滑油G进入第二流道P222。由此，可以阻止润滑油G从齿轮室43向马达室33流出，确保同步齿轮41、42或轴承45等的稳定的润滑作用。

并且，限制构件60由筒体构成，因此，可以经由限制构件60的内部，高效地将齿轮室43内的残留气体导向第二流道P222。

根据本实施方式，由于排气通道P2的连接通道部P22由第一流道P221和第二流道P222构成，因此可以通过重力作用高效地将限制部61阻止的润滑油返至齿轮室43。由此，可以防止连接通道部P22内的润滑油G的停滞。

从第二流道P222向第一流道P221突出的限制部61的突出量并无特别限定，可以根据齿轮室43的容积，排气通道P2的截面面积、润滑油G的贮存量等适当设定。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，可以根据本发明的技术性思想进行各种变更。

例如，在以上的实施方式中，在与第一流道P221垂直的方向上形成连接通道部P22的第二流道P222，但并不限定于此，第二流道P222也可以从第一流道P221向着主通道部P21朝上倾斜地形成。

此外，以上实施方式中，限制部61由筒体的端部形成，但并不限定于此，也可以为平面性的板部。并且，也可以为该板部上形成有单个或多个排气孔的形状。此时，该板部也可以配置在第一流道的整个区域中。

并且，以上实施方式中，第一排气通道P1形成在隔板24上，但该排气通道P1也可以由连接泵室23和马达室33的其他配管构件构成。并且，第一排气通道P1并不限定于使马达室33与泵室23直接连通的情况，还可以使马达室33与泵室23的吸气侧或排气侧连通。

第二排气通道P2也同样可以由连接齿轮室43和马达室33的其他配管构件构成。并且，第二排气通道P2也可以构成为无需经由马达室33而直接使齿轮室43与泵室23连通。通过设置限制构件60，可以抑制润滑油进入泵室23，并可以将泵室23维持在清洁的状态下。

并且，以上实施方式中，说明了将本发明应用至单级机械助力泵的示例，但并不限定于此，本发明也可适用于多级罗茨泵等其他真空泵中。

Claims (3)

1.一种真空泵，其特征在于，该真空泵具备：

泵部，具有：可在第一方向上旋转的第一转子；可在与所述第一方向相反的第二方向上旋转的第二转子，所述第二转子配置于所述第一转子的附近；以及，容纳所述第一转子和所述第二转子的第一室；

驱动部，具有：使所述第一转子旋转的驱动机构；容纳所述驱动机构的第二室；以及，使所述第一室与所述第二室连通的第一排气通道；

旋转传动部，具有：使所述第一转子与第二转子同步旋转的齿轮机构；可容纳所述齿轮机构并可贮存润滑所述齿轮机构的润滑油的第三室；以及，使所述第三室与所述第二室或第一室连通的第二排气通道；

限制构件，其设置于所述第二排气通道中，并具有限制所述润滑油从所述第三室向所述第二室流动的限制部。

2.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于：

所述旋转传动部进一步具有划分所述第三室的壳体；

所述第二排气通道包括形成于所述壳体内部的通道部；

所述限制构件安装于所述壳体中，以在所述限制部中遮蔽所述通道部的流道的一部分。

3.根据权利要求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，所述第一流道具有与重力方向平行的第一轴方向，并面对所述第三室，所述第二流道具有与所述第一轴方向交叉的第二轴方向；

所述限制构件为安装在所述第二流道中的筒体，所述筒体具有位于所述第一流道内的第一端部，所述第一端部作为所述限制部。

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