TW585971B - Oil leak prevention structure of vacuum pump - Google Patents

Description

585971 五、發明說明（1) 發明之領域 本發明是關於一種真空泵漏油防止構造，其以經由 轉軸之轉動而操作一個泵室中之氣體輸送體而抽出氣 體。 先前之技術說明 在通常之真空泵中，潤滑油被用來潤滑移動件。曰 本公開待審專利公告No.63-129829及Νο.3-1 1 193揭 示一種真空泵，其具有防止油進入不許潤滑油進入之 區域中的構造。 在專利公告No.63-1 29829揭示的真空泵中，一個用 來防止油進入發電機室的板子被固定在轉軸上。具體 上，當沿著轉軸表面朝向發電機室移動時，油會到達 板子上。板子之轉動所產生的離心力會使油飛濺到形 成於板子周圍的環狀溝之中。油流到環狀溝之下方部 分，並且然後沿著連到該下方部分的排放通道而被排 放到外部。 在專利公告No. 3-11193揭示的真空泵中，其具有 一個環狀室用來供應油到軸承以及裝在環狀室中之甩 油圈。當沿著轉軸表面從環狀室移動到渦流泵時，油 會被甩油圈甩出。被甩出的油然後經由連到環狀室之 排放孔而被送到馬達室。 與轉軸成一體旋轉之板子（甩油圈）爲一種防止油進 入不許油進入之區域的機構。當板子（甩油圈）之轉動 五、發明說明（2) 所產生的離心力被用來防止油進入某個區域時，其效 果會被板子（甩油圈）的形狀及圍住板子（甩油圈）之壁 所影響。 發明之扼要說明 因而，本發明之目的在提供一種油洩露之防止機構， 其可有效地防止油進入真空泵之泵室。 爲了達成上述及其他目的，並且依照本發明之目的， 本發明提供一種真空泵。此真空泵以經由轉軸之轉動 而操作一個泵室中之氣體輸送體而抽出氣體。真空泵 有一個油室外殼件。油室外殻件形成一個鄰接泵室之 油區。轉軸有一個突出部份從泵室經油室外殼件而 突出到油區。塞件被裝在轉軸上與轉軸成一體地旋轉， 其被用來防止油進入泵室中。塞件沿著轉軸之軸向而 被設置。 本發明之其他方面及優點可由本發明之實施例的詳 細說明，參照其附圖而明顯之。 圖面之簡單說明 本發明之目的及其優點可由下列本發明目前實施例 的詳細說明，參照其附圖而更了解之，其中： 第1 (a)圖爲本發明第1實施例之多段式魯氏泵之橫 剖面平面圖；第1(b)圖爲第1 (a)圖中所顯示之泵的放 大局部橫剖面圖； 第2(a)圖爲沿著第1 (a)圖中2a-2a線截取之橫剖面 五、發明說明（3) 圖；第2(b)圖爲沿著第1 (a)圖中2b_2b線截取之橫剖 面圖； 第3(a)圖爲沿著第1 (a)圖中3a-3a線截取之橫剖面 圖；第3(b)圖爲沿著第1 (a)圖中3b_3b線截取之橫剖 面圖； 第4(a)圖爲沿著第3 (b)圖中4a-4a線截取之橫剖面 圖；第4(b)圖爲第4 (a)圖所示之泵的部分放大橫剖面 圖； 第5(a)圖爲沿著第3 (b)圖中5a-5a線截取之橫剖面 圖；第5(b)圖爲第5 (a)圖所示之泵的部分放大橫剖面 圖； 第6圖爲第1 (a)圖中所顯示之泵的放大橫剖面圖； 第7圖爲顯示第1 (a)圖中所顯示之泵的後殼件之局 部，第2軸封，及洩露防止環之剖開透視圖； 第8圖爲顯示第1 (a)圖中所顯示之泵的後殼件之局 部，第2軸封，及洩露防止環之剖開透視圖； 第9圖爲本發明第2實施例之放大橫剖面圖； 第1 0圖爲本發明第3實施例之放大橫剖面圖； 第1 1圖爲本發明第4實施例之放大橫剖面圖； 第1 2圖爲本發明第5實施例之放大橫剖面圖； 第1 3圖爲本發明第6實施例之放大橫剖面圖。 發明之較」圭實施例之詳細說明 下面將參照第1(a)到8圖說明本發明之第1實施 五、發明說明（4) 例。 如第1(a)圖所示，泵11爲一種真空泵，其包括有 轉子外殼件12，前外殻件13，及後外殼件14。前外 殻件13聯結到轉子外殻件12之前端。蓋子36關閉前 外殻件1 3之前方開口。後外殼件1 4被聯結到轉子外 殻件12之後端。轉子外殼件12包括有一個圓柱形塊 15以及室形成壁16，其數目在此實施例中爲4。 如 第第2(b)圖所示，圓柱形塊15包含有一對塊件17， 18。每個室形成壁16包含有一對壁部分161，162。如 第1 (a)圖所示，第1泵室39被形成在前外殼件13與 最左方之室形成壁16之間。第2，第3，及第4泵室 40, 41，42各被形成在如圖中看去時從左到右之順序的 兩個鄰接之室形成壁1 6之間。第5泵室43則被形成 在後外殻件1 4與最右方之室形成壁1 6之間。 第1轉軸1 9可旋轉地由前外殼件1 3及後外殼件1 4 及其一對徑向軸承21，37所支持。同樣地，第2轉軸 20可旋轉地由前外殼件13及後外殻件14及其一對徑 向軸承21，37所支持。第1及第2轉軸19, 20彼此平 行。轉軸19, 20延伸通過室形成壁16。徑向軸承37 由軸承夾件45所支持。兩個軸承容器47, 48被形成 在後外殻件14之末端144中。軸承夾件45各配合到 軸承容器47，48中。 第1，第2，第3，第4及第5轉子23, 24, 25, 26， 五、發明說明（5) 27被形成與第1轉軸19成一體。同樣地，第1，第2, 第3，第4及第5轉子28, 29, 30, 31, 32被形成與第2 轉軸20成一體。沿著轉軸19, 20之軸心191，201的 方向看去時，轉子23- 32之形狀及尺寸均相同。第1轉 子23, 28被容納在第1泵室39中且彼此啣接。第2 轉子24, 29被容納在第2泵室40中且彼此啣接。第3 轉子25, 3 0被容納在第3泵室41中且彼此啣接。第4 轉子26, 3 1被容納在第4泵室42中且彼此啣接。第5 轉子27, 32被容納在第5泵室43中且彼此啣接。第 1〜第5泵室39-43並未被潤滑。因而，轉子23 - 32被 配置成不與圓柱形塊15，前外殻件13，後外殼件14 之任何一個接觸。另外，每一對互相啣接之轉子不會 彼此之間滑動。 如第2(a)圖所示，第1轉子23, 28在第1泵室39 中形成一個吸入區391及加壓區392。加壓區39 2中 之壓力比在吸入區391中的壓力高。同樣地，第2至 第4轉子24-2 6， 2 9-31在相關之泵室40-42中形成 吸入區391及加壓區392。如第3(a)圖中所示，第5 轉子27, 32在第5泵室43中形成一個吸入區431及 加壓區432，其等與吸入區391及加壓區392相似。 如第1(a)圖中所示，一個齒輪外殻件33被聯結到 後外殼件1 4。一對穿孔1 4 1，1 42被形成在後外殼件 14中。轉軸19, 20各延伸通過穿孔141，142及第1與 585971 五、發明說明（6) 第2軸承容器47, 48。轉軸19, 20因而突出進入齒輪 外殼件33中，以便分別形成突出部份1 93, 203。齒輪 3 4, 3 5各被固緊到突出部份1 93, 203，並且彼此合在 一.起。一個電動馬達Μ被連接到齒輪外殼件33。一個 軸聯結器44將馬達Μ之驅動力傳遞到第1轉軸1 9。 馬達Μ使第1轉軸19沿著第2(a)到3(b)圖中之箭頭 R1所示之方向轉動。齒輪34, 35將第1轉軸19之旋 轉傳遞到第2轉軸20。第2轉軸20因而沿著第2(a) 到3(b)圖中之箭頭R2所示之方向轉動。因而，第1與 第2轉軸19, 20在相反方向上旋轉。齒輪34, 3 5使第 1與第2轉軸19, 20成一體地旋轉。 如第4(a)及5(a)圖所示，一個齒輪容納室331被形 成在齒輪外殼件3 3中。齒輪容納室3 3 1承住用來潤滑 齒輪3 4, 3 5用之潤滑油Υ。齒輪34, 35形成一個齒輪 機構，其被容納在齒輪容納室33 1中。齒輪容納室 331及軸承容器47, 48形成一個密封油區。齒輪外殼 件3 3及後外殼件1 4形成一個油室外殻，或者一個鄰 接第5泵室43之油區。齒輪34, 3 5旋轉以攪拌在齒 輪容納室3 3 1中之潤滑油。潤滑油因而潤滑徑向軸承 37 ° 如第2(b)圖所示，在每個室形成壁16之內部中形 成有一個通道163°每個室形成壁16有一個連接到通 道163之入口 164及出口 165 ° 每個相鄰接之成對的

585971 五、發明說明（7) 泵室39-43由相關室形成壁16之通道163而彼此連 接。 如第2(a)圖所示，一個入口 181延伸通過圓柱形塊 15之塊件18，且連接到第1泵室39。如第3(a)圖所 示，一個出口 1 7 1延伸通過圓柱形塊1 5之塊件1 7， 且連接到第5泵室43。當氣體從入口 181進入第1泵 室39時，第1轉子23, 28之旋轉將氣體送到加壓區 3 92。在加壓區392中氣體被壓縮，並且其壓力高於吸 入區391中之壓力。隨後，氣體通過對應之室形成壁 16的入口 164，通道163，及出口 165而被送到第2 泵室40之吸入區。之後，氣體從第2泵室40依順序 流到第3，第4及第5泵室41，42, 43而反覆地被壓 縮。第1至第5泵室39-43之體積逐漸地依此順序變 成較小。當氣體到達第5泵室43之吸入區43 1時，第 5轉子27, 32將氣體移動到加壓區432。然後氣體從 出口 1 7 1排出到真空泵1 1之外部。亦即，每個轉子 23-32做爲輸送氣體用之氣體輸送體的功能。 出口 1 7 1做爲排氣通到用來排出氣體到真空泵1 1 之外部的功能。第5泵室43爲連到出口 1 7 1的最後段 泵室。第1至第5泵室39-43的加壓區之中，第5泵 室43之加壓區432最高，並且加壓區432做爲最大加 壓區之功能。出口 171被連接到由在第5泵室43中之 第5轉子27, 32所形成的最大加壓區43 2。

五、發明說明（8) 如第1(a)圖所示，第1及第2環狀軸封49, 50各被 牢固地配合到第1與第2轉軸19, 20之周圍。軸封49, 50各被裝在第1與第2軸承容器47, 48中。一個密封 環51被裝在第1軸封49之內周面與第1轉軸19之周 面192。同樣地，一個密封環52被裝在第2軸封50 之內周面與第2轉軸20之周面202。每個密封環51， 52可防止潤滑油Y從相關容器47, 48沿著相關轉軸 19, 20之周面1 92, 202而洩露到第5泵室43。 如第4(b)圖所示，第1軸封49的大直徑部份60之 外周面491與第1軸承容器47之周壁471之間存在有 一個空間。而且，如第5(b)圖所示，第2軸封50之大 直徑部份80之外周面501與第2軸承容器48之周壁 481之間存在有一個空間。而且，在第1軸封49之前 表面492與第1軸承容器47之底部472之間存在有一 個空間，並且在第2軸封50之前表面502與第2軸承 容器48之底部482之間存在有一個空間。軸封49, 50 各與轉軸19, 20成一體旋轉。 環狀突出部53從第1軸承容器47之底部472同軸 地突出。同樣地，環狀突出部54從第2軸承容器48 之底部482同軸地突出。環狀溝55同軸地被形成在第 1軸封49之前表面492，其面對第1軸承容器47之底 部472。同樣地，環狀溝56同軸地被形成在第2軸封 50之前表面502，其面對第2軸承容器48之底部 -10- 585971 五、發明說明（9) 482。每個環狀突出部53, 54突出在相關之溝55, 56 中。突出部5 3, 54的遠端位於接近溝5 5, 5 6之底部。 每個突出部53將第1軸封49之相關溝55的內部分隔 成一對迷宮室551，552。每個突出部54將第2軸封 5〇之相關溝56的內部分隔成一對迷宮室561，562。突 出部53及溝55形成對應於第1轉軸19之第1迷宮室 式密封57。突出部54及溝56形成對應於第2轉軸20 之第2迷宮室式密封58。軸封49,50之前表面492， 5 02做爲軸封49, 50之密封表面。容器47, 48之底部 472, 4 82做爲後外殻件14之密封表面。在此實施例中， 前表面492及底部472沿著垂直於第1轉軸19之軸心 191之平面而形成。同樣地，前表面502及底部482沿 著垂直於第2轉軸20之軸心201之平面而形成。換言 之，前表面492及底部472爲在第1軸封49之徑向上 延伸之密封形成表面。同樣地，前表面502及底部482 爲在第2軸封50之徑向上延伸之密封形成表面。如第 4(b)及7圖所示，第2螺旋溝61被形成在第1軸封49 之大直徑部份60之外周面491中。如第5(b)及8圖所 示，第2螺旋溝62被形成在第2軸封50之大直徑部 份80之外周面501中。第2螺旋溝61沿著第1轉軸 1 9之旋轉方向R1，形成一個路徑從對應於齒輪容納 室33 1之側導引到第5泵室43。第2螺旋溝62沿 著第2轉軸2 0之旋轉方向R2，形成一個路徑從對

-11- 五、發明說明（1〇) 應於齒輪容納室3 3 1之側導引到第5泵室43。因而， 當轉軸19, 20旋轉時，每個螺旋溝61，62產生一個泵 唧效應，並且從對應於第5泵室43之側朝向齒輪容納 室331輸送流體。亦即，每個螺旋溝61，62各形成一 個泵啷裝置，其可迫使相關軸封49, 50之外周面491， 5〇1與相關容器47, 48之周壁471，481之間的潤滑油， 從對應於第5泵室43之側朝向油區移動。軸承容器 47, 48之周壁471，481做爲密封表面之功能。外周面 491，501面對密封表面。 如第3(b)圖所示，第1及第2排出壓力導入通道63, 64被形成在後外殼件14之室形成壁143中。室形成 壁143形成第5泵室43，其位於壓縮之最後階段。如 第4(a)圖中，第1排出壓力導入通道63被連接到最大 加壓區432，其體積可由第5轉子27,32的旋轉而變 化。第1排出壓力導入通道63亦被連接到穿孔141。 如第5(a)圖所示，第1排出壓力導入通道63被連接到 最大加壓區432及穿孔141。如第5(a)圖所示，第2 排出壓力導入通道64被連接到最大加壓區432及穿孔 142 ° 如第1(a)，4(a),及5(a)圖所示，一個冷卻循環圈室 65被形成於後外殼件1 4中。冷卻循環圈室65圍住軸 封49, 50。冷卻劑在冷卻循環圈室65之中循環。冷卻 循環圈室65中之冷卻劑冷卻在軸承容器47, 48中之 -12- 585971 五、發明說明（11 ) 潤滑油γ。此可防止潤滑油γ蒸發。 如第l(b)，6(a)，及6(b)圖所示，一個環狀洩露防止 環66被配合到第1軸封49之小直徑部份5 9的周圍， 以阻斷油的流動。洩露防止環66包括有第1塞件67, 其具有一個較小直徑，及一個第2塞件68，其具有較 大直徑。軸承夾件45之前方端部有一個環狀突出部 69向內突出，並且在洩露防止環66周圍形成環狀第1 油室70以及一個環狀第2油室71。第1油室70圍繞 第1塞件67，而第2油室71圍繞第2塞件68。 第1塞件67有楔形周面671。楔形周面671與第1 轉軸19之軸心191之間的距離從對應於第5泵室43 之側朝向對應於齒輪容納室33 1之側增加。 第1塞件67之楔形周面671位於第1油室70中， 並且第2塞件68之周面681位於第2油室71中。周 面671面對一個形成第1油室70之周壁面702。周面 681面對一個形成第2油室71之周壁面712。 第1塞件67之後表面672面對一個形成第1油室 70之壁表面7〇1。第2塞件68之後表面682面對一個 形成第2油室71之壁表面711。第2塞件68之前表 面683面對第1軸封49之大直徑部份60的後表面 601，並與其隔開很寬。 後表面682垂直於第1轉軸19之軸心191，並且阻 斷油之流動。楔形周面67 1位於在較靠近齒輪容納室

-13- 585971 五、發明說明（12 ) 331之側上，與後表面682鄰接。楔形周面671從後表 面682之近端684啓始。一個包含有楔形周面671之 假想圓錐與第1油室7〇之端面701相交。 第3塞件72與第1軸封49之大直徑部份60形成 一體。第3環狀油室73被形成在第1容器47中而圍 住第3塞件72。第3塞件72之周面721被形成在突 出到第3油室73之一個部份上。而且，第3塞件72 之周面72 1面對一個形成第3油室72之壁表面721。 第3塞件72之後表面601面對形成第3油室73之一 個端面73 1，並且位於其附近。第3塞件72之前表面 722面對形成第3油室73之一個壁732，並且位於其 附近。 塞件67, 68, 72之半徑從對應於第5泵室43朝向齒 輪容納室33 1減少。同樣地，油室70, 71，73之半徑 從對應於第5泵室43朝向齒輪容納·室331減少。第2 塞件68位於鄰接第1塞件67之處，並且比第1塞件 67較靠近第5泵室43。第2塞件68之後表面682的 徑向中央部份暴露到第1油室70，其對應於第1塞件 67。第3塞件72位於鄰接第2塞件68之處，並且比 第2塞件68較靠近第5泵室43。第3塞件72之後表 面601的徑向中央部份暴露到第2油室71，其對應於 第1塞件67。亦即，第2塞件68之後表面682爲形 成第1油室70之壁的部分。第3塞件72之後表面

-14- 五、發明說明（彳3) 6〇 1爲形成第2油室7 1之壁的部分。 排放通道74被形成在第1軸承容器47之最低部份， 以及將潤滑油Y流回到齒輪容納室33 1的後外殻件14 之末端144。排放通道74有一個軸向部份741形成於 容器47之最低部份，以及一個徑向部份742形成於末 端144。軸向部份741與第3油室73相通，並且徑向 部份742與齒輪容納室331相通。亦即，第3油室73 由排放通道74而被連到齒輪容納室33 1。 一個環狀洩露防止環66被配合到第2軸封50之小 直徑部份5 9的周圍，以阻斷油之流動。第3塞件72 被形成在第2軸封5 0之大直徑部份8 0上。第1及第 2油室70, 71被形成在軸承夾件45中，並且第3油室 73被形成在第2容器48中。排放通道74被形成在第 2軸承容器48之最低部份。對應到第2軸封50的第3 油室73之部分由對應到第2軸封50之排放通道74而 被連接到齒輪容納室331。 儲存在齒輪容納室33 1中之潤滑油Y被用來潤滑齒 輪34, 3 5及徑向軸承37。在潤滑徑向軸承37之後， 潤滑油Y經由每個徑向軸承3 7中之空間3 7 1，3 82而 進入形成在每個軸承夾件45之突出部69中的穿孔 691。然後，潤滑油Y經由軸封49, 50之小直徑部份 59之圓周，與穿孔691之間的空間，以及對應第1塞 件67之後表面672與對應第1油室70之端面701之 -15- 585971 五、發明說明（14 ) 間的空間gl而移向對應之第1油室70。此時，到達 第1塞件67之後表面672之一些潤滑油Y由第1塞 件67旋轉所產生之離心力而被甩到第1油室70之周 壁面702或端面701。至少部分被甩到周壁面702或 端面701之潤滑油Y仍停留在周壁面702或端面701 上。其餘的油Y由本身重量沿著壁70 1，702而落下， 並且到達第1油室70之最低部份。在到達第1油室 70之最低部份之後，潤滑油Y移動到第2油室7 1之 最低部份。 在進入第1油室70之後，潤滑油Y經由第2塞件 68之後表面682與第2油室71之端面711之間的空 間g2而移向第2油室71。此時，在後表面682上之 潤滑油Y由第2塞件68旋轉所產生之離心力而被甩 到第2油室7 1之周壁面7 1 2或端面7 1 1。至少部分被 甩到周壁面7 1 2或端面7 1 1之潤滑油Y仍停留在周壁 面7 1 2或端面7 1 1上。其餘的油Y由本身重量沿著壁 7 1 1，7 1 2而落下，並且到達第2油室7 1之最低部份。 在到達第2油室7 1之最低部份之後，潤滑油Y移 動到第3油室73之最低部份。 在進入第2油室71之後，潤滑油Y經由第3塞件 72之後表面601與第3油室73之端面731之間的空 間g3而移向第3油室73。此時，在後表面601上之 潤滑油Y由第3塞件72旋轉所產生之離心力而被甩

-16- 585971 五、發明說明（15) 到第3油室73之周壁面73 3或端面731。至少部分被 甩到周壁面73 3或端面73 1之潤滑油Y仍停留在周壁 面73 3或端面731上。其餘的油Y由本身重量沿著壁 733及表面 73 1而落下，並且到達第3油室73之最低 部份。 在從第1塞件67之後表面672被甩到在轉軸19， 20上方之周壁面702或在端面701之部分之後，部分 的油會滴落到楔形周面671上。而且，在後表面682 上甩到周壁面7 1 2或端面7 1 1之後，部分的油會滴落 到楔形周面671上。在滴落到楔形周面671上之後， 潤滑油Y由洩露防止環66旋轉所產生之離心力而被 甩到周壁面702上，或者從對應於後表面682之側沿 著周面671而朝向表面701移動。當在楔形周面67 1 上朝向端面70 1移動時，潤滑油Y端面70 1或移動到 第1塞件67之後表面672。隨後，在到達楔形周面 67 1之後，潤滑油γ移動到第2油室7丨之最低部份。 在到達第3油室73之後，潤滑油Y由對應之排放 通道7 4而回到齒輪容納室3 3 1。 第1實施例具有下列優點。 (1-1) 當真空泵運轉之時，五個泵室39, 40, 41， 42，43之中的壓力比暴露到大氣壓力中之齒輪容納室 33 1中的壓力低。因而，霧化之潤滑油γ沿著洩露防 止環66表面及軸封49,50之表面朝向第5泵室43移

-17- 585971 五、發明說明（16 ) 動。爲了防止霧化之潤滑油Y進入第5泵室43，最好 潤滑油Y被液化在靜止壁上。而且，在轉軸1 9, 20或 在與轉軸1 9, 20成一體旋轉之元件上的潤滑油Y最好 被移到靜止壁上。 塞件67, 68, 72有效地將潤滑油Y移動到形成油室 70,71，73。當塞件之數目增加時，塞件中用來容納油之 面積會增加。當容納油之面積增加時，被塞件旋轉所 產生之離心力甩出之油量亦會增加。亦即，配置在每 個轉軸19, 20上之塞件67, 68, 72可以有效地阻斷油 之流動。 (1-2) 塞件67, 68, 72上之潤滑油Y被甩到圍住 塞件67, 68, 72之油室70，71，73內。被甩到圔住塞件 67, 68, 72之油室70,71，73內的潤滑油Y會到達形成 油室70,71，73之壁。最後，在形成油室70,71，73之壁 上的油Y到達排放通道74。因爲塞件67, 68, 72各被 油室70,71，73所圍住，被塞件67, 68, 72所甩出之油 很容易地被引導到齒輪容納室33 1。 (1-3) 霧化之潤滑油Y從對應於齒輪容納室331 之側移動通過油室到第5泵室43中。每個油室 7〇,71，73之封閉特性對防止霧化之潤滑油Y的移動很 重要。 第1塞件67被裝設成比第2塞件68較靠近齒輪容 納室331。第2塞件68之後表面682用來做爲形成對

-18- 585971 五、發明說明（17 ) 應於第1塞件6 7的第1油室7 0之功能。同樣地，第 2塞件68被裝設成比第3塞件72較靠近齒輪容納室 33 1。第3塞件72之後表面601用來做爲形成對應於 第2塞件6 8的第2油室71之功能。此構造對維持油 室70,71，73之彼此獨立，以及對改善每個油室 70,7 1，73之封閉特性而言很簡單。 (1-4) 第1及第2油室70, 71各被形成在軸承夾 件45之突出部69周圍。因爲油室70, 71被形成在支 持徑向軸承37之軸承夾件45中，油室70, 71之密封 特性因而可被改善。 (1-5) 當真空泵運轉時，五個泵室39, 40, 41 / 42，43之中的壓力比暴露到大氣壓力中之齒輪容納室 331中的壓力低。因而，霧化之潤滑油Y沿著洩露防 止環66表面及軸封49,50之表面朝向第5泵室43移 動。霧化之潤滑油Y在彎曲路徑上比在直路徑上更容 易液化。亦即，當霧化之潤滑油Y與形成彎曲路徑之 壁碰撞時，霧化之潤滑油Y很容易液化。第1塞件67 有楔形周面671位於第1油室70中。霧化之潤滑油Y 在第1油室70中移動之路徑被位於第1油室70中之 第1塞件67所彎曲。第2塞件68有楔形周面681位 於第2油室71中。霧化之潤滑油γ在第2油室71中 移動之路徑被位於第2油室7 1中之第2塞件6 8所彎 曲。

-19- 585971 五、發明說明（18 ) 因而，第3塞件72有周面721位於第3油室73 中。霧化之潤滑油Y在第3油室73中移動之路徑被 位於第3油室73中之第3塞件72所彎曲。因爲塞件 67, 6 8, 72上之楔形周面671，68 1，721各位於油室 70,71，73中，油室70,71，73中之霧化潤滑油Y很少到 達第5栗室43。 (1-6) 從每個軸承夾件45之穿孔691到第1塞件 67之後表面672與對應第1油室70之端面701之間 的空間gl的路徑可做爲一個從對應於齒輪容納室33 1 之側到第1油室7〇之油通道的功能。第1塞件67使 空間gl狹窄，其爲在油通道的末端。 從第1油室70到第2塞件68之後表面6 82與第2 油室7 1之端面7 1 1之間的空間g2的路徑可做爲一個 從對應於齒輪容納室33 1之側到第2油室71之油通道 的功能。第2塞件68使空間g2狹窄，其爲在油通道 的末端。 從第2油室71到第3塞件72之前表面722與端面 73 1之間的空間g3可做爲一個從對應於齒輪容納室 33 1之側經由第1油室70及第2油室71到第3油室 73之油通道的功能。第3塞件72使空間g3狹窄，其 爲在油通道的末端。 油通道（空間gl，g2, g3)之端部被狹窄化。此構造在 防止霧化潤滑油Y從對應於齒輪容納室33 1進入每個

-20- 585971 五、發明說明（19 ) 油室7〇,71，73中很有利。 (1-7) 霧化之潤滑油Y沿著洩露防止環66表面及 軸封49,50之表面朝向第5泵室43移動。在後表面 6 82上的油由洩露防止環66旋轉所產生之離心力而沿 著徑向被甩出。潤滑油Y從後表面682被甩到楔形周 面67 1上。至少部分之油由洩露防止環66旋轉所產生 之離心力而從楔形周面6 7 1上之小直徑部份移動到大 直徑部份。亦即，油Y移離第5泵室43。此在防止油 進入第5泵室43時很有利。亦即，因爲楔形周面67 1 鄰接後表面682，潤滑油Y可被防止朝向第5泵室43 移動。 (1-8) 楔形周面671上之最小直徑部份直接連到 第2塞件68之後表面682的近端684。若平行於轉軸 19, 20之軸心的周面被連接到後表面682的近端684 之時，從後表面682甩出之潤滑油Y之一部份會到達 周面。周面上的油會回到第2塞件68之後表面682。 此在防止油進入第5泵室43上是一個缺點。但是，在 第1實施例中，楔形周面671直接連到第2塞件68之 後表面682。此構造可防止從後表面682甩出之潤滑 油Y回到後表面682。 (1-9) 在轉軸19, 20之軸心191，201之上方，潤 滑油Y從軸封49, 50之周面491沿著軸封49, 50之前 表面492, 502向下流到第5泵室43。在轉軸19, 20之

-21 - 585971 五、發明說明（2〇) 軸心191，201之下方，潤滑油γ從軸封49, 50之周面 491沿著軸封49, 50之前表面492, 502向上流到第5 泵室43。故，潤滑油γ更可沿著軸心〗9丨，20丨之上方 進入第5泵室43。 至少部分被甩到周壁面702, 7 1 2之潤滑油Y仍停留 在周壁面702，712上。在轉軸19，20之上方，周壁面 702, 7 1 2從對應於第5泵室43之側朝向對應於齒輪容 納室331向下逐漸變小。亦即，在轉軸19, 2〇上方於 周壁面702, 7 1 2之部分上的潤滑油γ向下相對於轉軸 19, 20流動而遠離第5泵室43。因爲周壁面7 02, 712 使潤滑油Y向下相對於轉軸1 9, 20流動而遠離第5泵 室4 3，因此可以有效地防止潤滑油γ進入第5泵室 43 〇 (1-10) 在轉軸19, 20上方周壁面702, 712之部分 上的潤滑油Y沿著垂直於在轉軸1 9, 20之軸心1 9 1， 20 1的壁70 1，7 1 1而向下流動。隨後，潤滑油γ平順 地沿著壁701，711向下流動到轉軸19, 20下方之部 份。連到周壁面702, 712且垂 直於周壁面702, 712之壁701，711可以使在轉軸19， 20上方區域上之潤滑油Y平順地向下流到轉軸丨9, 20 下方之區域。 (1-11) 在具有側向配置之轉軸19, 20的魯氏泵11 中，油室70,71，73之壁上的潤滑油Y由本身重量而落

-22- 585971 五、發明說明（21 ) 下到第3油室7 3中。換言之，油室7 0，7 1，7 3之壁上的 潤滑油Y被沿著壁收集到第3油室73之最低部份。 故，油室70,71，73之壁上的潤滑油Y經由連到第3油 室73之最低部份的排放通道74而可靠地流到齒輪容 納室3 3 1。 (1-12) 配合到轉軸19, 20周圍之軸封49, 50的直 徑比轉軸19,20之周面的直徑大。故，軸封49,50之 前表面492, 5 02與軸承容器47, 48之底部472, 482之 間的迷宮室密封57, 58之直徑，比轉軸19, 20之周面 1 92, 202與後外殻件14之間的迷宮室密封之直徑大。 當迷宮室密封57, 5 8之直徑增加時，用來防止壓力變 動之迷宮室551，552, 56 1，562的體積會增加，此可改 善迷宮室密封57, 58之性能。亦即，每個軸封之前表 面492, 502與對應之軸承容器47, 48之底部472, 482 之間的空間可適於用來依照迷宮室551，552, 56 1，562 體積之增加而扣住迷宮室密封57, 58，以改善密封性 會b 。 (1-13) 當每個軸承容器47, 48與對應軸封49, 50 之間的空間增加時，較難使潤滑油γ進入軸承容器4 7， 48與軸封49, 50之間的空間中。每個具有周面471， 481之對應軸承容器47, 48之底部表面472, 482，以 及對應軸封49, 50之前表面492, 5 02很容易地形成彼 此靠近。故，每個環狀突出部53, 54之末端與對應環

-23- 585971 五、發明說明（22 ) 狀溝55, 56之底部之間的空間，以及每個軸承容器47, 48之底部表面472, 482與對應軸封49, 50之前表面 4 9 2，5 0 2之間的空間可以很容易地被減少。當空間被 減少時，迷宮室密封5 7，5 8之密封性能可被改善。亦 即，每個軸承容器47，48之底部表面472，482適於用 來容納迷宮室密封5 7, 5 8。 (1-14) 迷宮室密封57, 58足夠阻斷氣體之流動。 當魯氏泵11啓動時，在五個泵室39-43之中的壓力高 於大氣壓力。但是，每個迷宮室密封57, 58可防止氣 體從第5泵室43沿著相關軸封49, 50之表面而洩露 到齒輪容納室331。亦即，迷宮室密封57, 5 8可阻止 油漏及氣漏兩者，並且爲最適當之非接觸式密封。 (1-15) 雖然非接觸式密封之密封性能不會像如唇 式密封之接觸式密封一樣隨時間而逐漸劣化，但是非 接觸式密封之密封性能比接觸式密封之密封性能差。 塞件67, 6 8, 72卻可補償密封性能。每個周面671， 68 1，721各位於油室70,72,73中。此構造可進一步補 償密封性能。 (1-16) 楔形周面671鄰接於第2塞件68之後表 面682，此亦可進一步補償密 封性能。 (1-17) 當第1轉軸1 9旋轉時，第1螺旋溝61中 之潤滑油Y從對應於第5泵室43之側被引導到對應

-24- 585971 五、發明說明（23 ) 於齒輪容納室3 3 1之側。第1螺旋溝6 1中之潤滑油γ 從對應於第5泵室43之側移動到齒輪容納室3 3 1之 側。當第2轉軸20旋轉時，第2螺旋溝62中之潤滑 油Υ從對應於第5泵室43之側被引導到對應於齒輪 容納室3 3 1之側。第2螺旋溝62中之潤滑油Υ從對 應於第5泵室43之側移動到齒輪容納室33 1之側。亦 即，具有第1及第2螺旋溝61，62之軸封49, 50可做 爲一個泵唧裝置，其可確實地防止潤滑油Υ之洩露。 (1-18) 形成有螺旋溝61, 62之外周面491，501與 第1及第2軸封49, 50之大直徑部份60的外表面符 合。在這些元件上，當軸封49, 50旋轉時其速度最 大。位於每個軸封49, 50之外周面491，501與對應軸 承容器47, 48之周壁471，481之間的氣體可以有效地 從對應於第5泵室43之側，經由第1及第2螺旋溝 6 1，62而被壓迫到對應於齒輪容納室3 3 1之側，且其 爲以高速移動。在軸封49, 50之外周面491，501與軸 承容器47, 48之周壁471，481之間的潤滑油Υ與有效 地從對應於第5泵室43之側被壓迫到對應於齒輪容納 室331之側的氣體一起流動。形成在每個軸封49, 5 0 之外周面491，501中之第1及第2螺旋溝61，62可以 有效地防止潤滑油Υ從對應軸承容器47，48經由外周 面491，501與周壁471，481之間的空間而洩露到第5 泵室43。

-25- 五、發明說明（24) (1-19) 潤滑油Y從對應於第5泵室43之側經由 螺旋溝6 1，62而移動到對應於齒輪容納室3 3 1之側。 此油之局部會到達第3油室73之前表面722。在此時， 前表面722上之潤滑油Y會由第3塞件72旋轉所產 生之離心力而被甩到第3油室73之周壁面733。被甩 到周壁面73 3之油Y會到達周壁面73 3。亦即，潤滑 油Y會從對應於第5泵室43之側經由每個螺旋溝6 1， 62而移動到對應於齒輪容納室3 3 1之側。然後，第3 塞件72經由第3油室73而引導潤滑油Y到齒輪容納 室 331。 (1-20) —個小空間被形成於第1轉軸19之周面 1 92與穿孔1 4 1之間。而且，一個小空間被形成於每 個轉子27, 32與後外殻件14之室形成壁143之間。 故，迷宮室密封57暴露到通過狹窄空間導入第5泵室 43之壓力中。同樣地，一個小空間被形成於第2轉軸 20之周面202與穿孔142之間。故，第2迷宮室密封 58暴露到通過空間導入第5泵室43之壓力中。若沒 有通道63, 64之時，迷宮室密封57,58同等地被暴露 到吸入區431中之壓力，並且暴露到最大加壓區432 中之壓力。 第1及第2排出壓力導入通道63, 64使迷宮室密封 57, 5 8被暴露到最大加壓區432中之壓力。亦即，迷 宮室密封57, 58經由導入通道63, 64而受到最大加壓 -26- 585971 五、發明說明（25 ) 區432中之壓力的影響，比受到吸入區43丨中之壓力 的影響更大。因而，與沒有排出壓力導入通道63, 64 之情況比較時，第1實施例之迷宮室密封57, 5 8接受 更大之壓力。因此，與沒有排出壓力導入通道63, 64 之情況比較時，作用在迷宮室密封57, 58之前表面上 與後表面上之間的壓力差很小。換言之，排出壓力導 入通道63, 64大大地改善了迷宮室密封5 7, 5 8之油洩 露防止性能。 (1-21) 因爲魯氏泵Π爲乾式，在五個泵室39, 40, 41，42, 43之中沒有使用潤滑油Y。故，本發明適於魯 氏泵11。 本發明可以其他形式形成實施例。例如，本發明可 形成第2到第6實施例，其等各被顯示在第9到1 3圖 中。在第2到第4實施例中，與第1實施例對應之元 件相同者給予相似或相同之符號。因爲第1及第2轉 軸1 9, 20具有相同的構造，僅第1轉軸1 9將在第2到 第6實施例中敘述。 在第9圖之第2實施例中，一個凹部493被形成在 第1軸封49之大直徑部份60中。凹部493之周面 494逐漸變小成楔形，使凹部493從對應於第5泵室 43之側擴大到齒輪容納室3 3 1之側。排放通道74向 下朝向齒輪容納室331傾斜。 周面494上之潤滑油Y由軸封49之旋轉所產生之

-27- 585971 五、發明說明（26) 離心力而移向齒輪容納室33 1。隨後，潤滑‘油Y到達 端面73 1。然後，潤滑油Y被甩到第3油室73之周壁 面733。凹部493可減少軸封49之重量。凹部493亦 可增加由在第3油室73之前的軸封49所接受之油 量。 在第10圖所顯示之第3實施例中，一對塞件環·75, 76被配合到軸封49之小直徑部份59的周圍。分離環 77, 78配合到容器47中。塞件環75, 76在軸承夾件 45之突出部69與容器47之底部472之間的空間形成 三個油室79, 80, 8 1。 在第1 1圖所顯示之第4實施例中，塞件82, 83, 72 與軸封49形成一體。 在第12圖所顯示之第5實施例中，塞件84，85, 72 與軸封49形成一體。塞件84, 85, 72之徑向尺寸依照 此順序增加。塞件84, 85, 72各被油室86, 87, 88所圍 住。油室86，87，88之周壁861，871，881並未被形成 楔狀。第5實施例具有與（1-1)到（1-5)，（1-8)到（1-14)， 及（1-15)到（1-20)的相同優點。 在第1 3圖所顯示之第6實施例中，軸封49Α與轉 軸19之端面及轉子27形成一體。軸封49A位於形成 在面對轉子外殼件12之後外殼件14的前壁的容器89 中。一個迷宮室式密封90位於第1軸封49A與容器 89之底部891之間。

-28- 585971 五、發明說明（27 ) 油洩露防止環9 1，92配合在轉軸1 9之周圍。環狀 油室93被形成在容器47之 底部472與軸承夾件45之突出部69之間。 對熟於此技術者應很了解，本發明在不違反發明的 精神或範圍內可有許多具體形式之實施例。尤其須了 解，本發明可以下列形式予以具體化。 ⑴4或更多個塞件可被沿著每個轉軸配置。 ⑵在第1實施例中，每個軸封49, 50可與對應之洩露 防止環66形成一體。 ⑶在第3實施例中，每個軸封環77, 78可被一體形 ⑷本發明可被應用到魯氏泵以外之其他形式的真空 栗。 故，本例子及實施例被認爲是說明性而非限制性， 並且本發明並不限制於此說明之細節，在隨附之申請 專利範圍的範疇及均等性之內可做任何修改。 元件符號對照表 Μ…電動馬達 Rl，R2…箭頭 Υ…潤滑油 Π…真空泵 12…轉子外殼件 13…前外殻件 -29- 585971 五、發明說明（28 ) 14…後外殻件 15…圓柱形塊 1 6…室形成壁 17，18…塊件 19…第1轉軸 21，37…徑向軸承 23〜27···第1〜第5轉子 28〜32…第1〜第5轉子 33…齒輪外殼件 34, 3 5···齒輪 3 6…蓋子 39〜43…第1〜第5泵室 44···軸聯結器 45…軸承夾件 47, 48…軸承容器 49, 50…第1及第2環狀軸封 49A…軸封 51，52···密封環 53…環狀突出部 57…第1迷宮室密封 58…第2迷宮室密封 59…小直徑部份 60, 80…大直徑部份 -30 585971 五、發明說明（29 ) 61，62…第1及第2螺旋溝 63, 64…第1及第2排出壓力導入通道 65…冷卻循環圈室 66…洩露防止環 67…第1塞件 68…第2塞件 · 69…突出部 70···第1油室 71…第2油室 72…第3塞件 72,84,85…塞件 73…第3環狀油室 74…排放通道 75, 76…塞件環 77, 78…分離環 79,80,8卜··油室 8 0…大直徑部份 89…容器 86,87,88···油室 90…迷宮室式密封 141，142···穿孔 143…室形成壁 1 44…末端 -31 - 585971 五、發明說明（3〇) 1 6 3…通道 164,181 …入口 165，17 卜··出口 161，162…壁部分 191，201…軸心 1 92,202,494,67 1，681···周面 1 93, 203…突出部份 33 1…齒輪容納室 371，382…空間 391…吸入區 392…加壓區 4 3 1…吸入區 432…加壓區 471，481，861，871，881 …周壁 491，501…外周面 493…凹部 551，5 52,5 6 1，562 …迷宮室 601…後表面 683, 722…前表面 684…近端 69 1…穿孔 731…端面 732···壁 -32- 585971 五、發明說明（31 : 741…軸向部份 742…徑向部份 70 1, 7 1 1, 72 1 ··· 702，7 1 2, 73 3··· 891…底部 壁表面 周壁面 -33

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1. 一種真空泵，其經由轉軸（19,20)之轉動而操作一個 泵室（3 9-43)中之氣體輸送體（23-32)而抽出氣體，真 空泵之特徵爲具有： 一個油室外殼件（14, 33)，其中油室外殼件（14, 33) 形成一個鄰近泵室（39-43)之油區（33 1)，並且轉軸（19, 2 0)有一個突出部份從泵室（3 9-43)經油室外殻件（1 4， 33)而突出到油區（331);以及 多數個塞件（67，68，72 ; 75，76 ; 82-85 ； 91，92) 被裝在轉軸（19, 20)上與轉軸（19, 20)成一體旋轉，其 被用來防止油進入泵室（3卜43)中，其中塞件（67, 68， 72，75，76，82-85, 9 1，92)沿著轉軸（19, 20)之軸向而 被設置。 2. 如申請專利範圍第1項之真空泵，其中每一個塞件 (67, 68, 72 ; 75, 76 ; 82-85 ； 91，92)有一個周面 (671，68 1，721)，泵另外有多數個環狀油室（70, 71， 73 ; 79-81 ; 86-88 ; 93)，每一個用來圍住一個周面。 3. 如申請專利範圍第2項之真空泵，其中塞件（67, 68， 72 ; 84, 8 5，72)以直徑之減少順序從較靠近泵室（3 9-43)之側朝向油區（331)而配置，並且油室（70, 7ί， 73 ; 79-81 ; 86-88)以直徑之減少順序從較靠近泵室 (39-43)之側朝向油區（331)而配置。 4. 如申請專利範圍第3項之真空泵，其中一相鄰成對 之塞件（67，68，72 ; 75，76，72 ; 82-85 ; 91，92) -34- 585971 六、申請專利範圍 爲第1塞件（67)，其較靠近油區（331)，成對之另一 塞件爲第2塞件（68)，其較靠近泵室（3 9-43)，第2塞 件（6 8)有一個端面（682)垂直於轉軸（19, 20)之軸心且 面朝向油區（331)，並且端面（682)有一個部份位於徑 向中心之附近，暴露到裝設第1塞件之油室（70)。 5. 如申請專利範圍第2項之真空泵，其中另外包括有 一個排放通道（74)，其將油室連接到油區（331)，以 輸送油到油區（33 1)中。 6. 如申請專利範圍第5項之真空泵，其中排放通道（74) 被連接到油室之最低部份。 7. 如申請專利範圍第6項之真空泵，其中排放通道（74) 實質上成水平，或者向下朝向油區（3 3 1)傾斜。 8. 如申請專利範圍第7項之真空泵，其中另外包括有 多數個周壁面（702, 7 1 2, 73 3)，每一個之曲率中心與 轉軸（19, 20)—致，每一個周壁面（702, 7 1 2, 733)圍 住在轉軸（19, 20)上方的塞件之周面（671，681，721) 中之一個的至少局部，並且周壁面（7〇2, 7 1 2, 73 3)中 之至少一個成傾斜，使壁與轉軸（19, 20)之間的距離 朝向油區（33 1)減少。 9. 如申請專利範圍第3項之真空泵，其中每個塞件（67, 68,72; 75，76; 82-85; 91，92)之圓周部份突入 到對應之油室（70, 71，73 ; 79-81 ; 86-88 ; 93)。

   -35- 585971 六、申請專利範圍 10. 如申請專利範圍第9項之真空泵，其中油室（70, 7 1， 73 ; 79-81 ; 86-88 ; 93)形成一個從較靠近泵室（39-43)之側朝向油區（3 31)延伸之彎曲路徑。 11. 如申請專利範圍第9項之真空泵，其中彎曲路徑有 一個徑向延伸之油路（gl，g2, g3)，油路（gl，g2, g3) 連接每一相鄰成對之油室（70, 71，73),並且油路（gl， g2, g3)在轉軸（19, 20)之軸方向上比油室（70, 71，73) 狹窄。 12. 如申請專利範圍第1至1 1項中任一項之真空泵，其 中每個塞件（67, 68, 72)有一個端面（672, 682, 683， 601，722)垂直於轉軸（19, 20)之軸心，一個成逐漸變 小之周面（671)位於轉軸（19, 20)之周圍，逐漸變小之 周面鄰接於塞件（68)之端面（682)中之至少一個，並 且比鄰接之端面（682)較靠近油區（33 1 )，成逐漸變小 之周面（67 1)的直徑從較靠近泵室（3 9-43)之側朝向油 區（3 3 1)而逐漸增加。 13. 如申請專利範圍第1至1 1項中任一項之真空泵，其 中油區（331)容納有一個軸承（37)，其爲可旋轉地支 持著轉軸（19, 20)。 14. 如申請專利範圍第1至1 1項中任一項之真空泵，其 中另外包括有： 一個環狀軸封（49, 50)，其被裝設在突出部份周圍 而隨著轉軸（19, 20)成一體旋轉，軸封（49, 50)裝設成

   -36- 六、申請專利範圍 比塞件（67, 68, 72, 78, 75)更靠近泵室（39-43)，並且 有第1密封形成表面（492，502)延伸於軸封（49，50) 之徑向上；以及 一個第2密封形成表面（472, 482)形成於油室外殼 件（14, 33)上，第2密封形成表面（472, 48 2)面對第1 密封形成表面（492, 502)，並且與第1密封形成表面 (492, 502)平行；以及 一個非接觸式密封（57, 58, 90)，其位於第1與第2 密封形成表面（492, 502, 472, 482)之間。 15. 如申請專利範圍第1至1 1項中任一項之真空泵，其 中另外包括有： 一個密封面（47 1，48 1)位於油室外殼上； 一個環狀軸封（49,50)，其被裝設在突出部份周圍 而隨著轉軸（19, 20)成一體旋轉，軸封（49, 50)裝設成 比塞件（67, 68, 72, 78, 75)更靠近泵室（39-43)，軸封 (49, 50)包含有泵唧裝置被裝在軸封（49, 50)之一個 面對密封面（471，481)之表面上，及泵唧裝置使軸封 (49, 5 0)之一個表面與密封面（471，48 1)之間的油從 較靠近泵室（3 9-43)之側被引導朝向油區（331)。 16. 如申請專利範圍第1至1 1項中任一項之真空泵，其 中轉軸爲多數個平行轉軸（19,20)中之一個，一個齒 輪機構（34, 35)連接在轉軸（19, 20)之間，使轉軸（19, 20)成一體地旋轉，並且齒輪機構（34, 35)被裝設在油 -37- 585971 六、申請專利範圍 區（331)中。 17.如申請專利範圍第1 6項之真空泵， 其中多數個轉子 (23-32)被形成在每一個轉軸（19, 20)周圍，每個轉子 (23-32)可做爲氣體輸送體之功能，並且一個轉軸之 轉子可與另一個轉軸之轉子啣接。 -38-