TW585973B - Shaft seal structure of vacuum pumps - Google Patents

Description

585973 五、發明說明（1 ) 發明之領域 本發明是關於一種真空泵軸封構造，此真空泵是由轉軸 之轉動而操作在泵室中之氣體輸送體，從而將氣體抽出。 先前之技術說明 曰本公開待審專利公告 Nos.60 - 1 45475， 3 - 89080,

6-1016 74中揭示一種真空泵，其包括有多數個轉子。每 個轉子做爲氣體輸送體之功能。兩個轉子彼此互相啣接而 轉動，因而輸送氣體經過泵室。更具體地，一個轉子連接 到第1轉軸，並且另一個轉子連接到第2轉軸。一個馬達 會驅動第1轉軸。齒輪機構將第1轉軸之轉動傳遞到第2 轉軸。齒輪機構被裝在用來承住潤滑油用的油室中。曰本 公開待審專利公告No.60 - 1 45475使用一種迷宮式密封將 油室與泵室之間的空間密封，以防止潤滑油從油室洩露到 泵室。更具體地，一個隔板將泵室與油室分開，並且其有 一個穿孔可使轉軸穿過。迷宮式密封配合在穿孔壁與轉軸 對應部份之間。日本公開待審專利公告No. 3 -89080中之 泵包含有一個軸承室用來容納一個支持轉軸用的軸承。一 個中間室被形成在軸承室與泵室之間。一個隔板將軸承室 從中間室分離並且其有一個穿孔可使轉軸穿適。迷宮式密 封配合在穿孔壁與轉軸之間。日本公開待審專利公告 No · 6 - 1 0 1 674之真空泵包括有一個脣形密封及迷宮式密封 。此密封被配合在使油室從泵室分離用之隔板穿孔壁與延 伸通過穿孔的轉軸之間。 585973 五、發明說明（2) 若迷宮式密封包含有多數個環狀溝時，密封特性能被維 持超時（over time)。另外，若每個環狀溝之体積很大時， 迷宮式密封之密封特性會被改善。但是，在上述真空泵中 由於空間限制，所以無法增加每個環狀溝之体積。 發明之扼要說明 從而，本發明之目的在改善迷宮式密封之密封特性，使 其可防止油洩露到真空泵之泵室。 爲了達成本發明之上述目的及其他目的，本發明提供一 種真空泵，其由轉軸之轉動而操作在泵室中之氣體輸送體 從而可抽出氣體。此真空泵包括有一油外殼件，其形成一 個靠近泵室之油區。轉軸具有一個突出部份，其從泵室穿 過外殼件而突出到油區。一個環狀軸封是被裝在突出部份 的周圍而隨轉軸成一體地轉動。軸封具有第1密封形成表 面在軸封之徑向上延伸。第2密封形成表面形成在油外殼 件上。第2密封形成表面與該第1密封形成表面成對向， 並且與該弟1幣封形成表面平行。迷宮式密封是被裝在該 第1密封形成表面與第2密封形成表面之間。 本發明之其他方面及優點可由參照附圖之本發明實施例 的詳細說明而明顯。 圖面之簡單說明 本發明及其目的及優點可由參照附圖以下列較佳實施例 之詳細說明而更進一步了解，其中： 第1 ( a )圖爲本發明第1實施例之多段式的魯氏泵之橫剖 五、發明說明（3) 面圖； 第1 ( b )圖爲顯示第1 ( a )圖之泵的第1轉軸周圍之密封 構造的放大橫剖面圖； 第1(c)圖爲顯示第1(a)圖之栗的第2轉軸周圍之密封 構造的放大橫剖面圖； 第2(a)圖爲沿著第1(a)圖之2a-2a線截取之橫剖面圖； 第2(b)圖爲沿著第1(a)圖之2b-2b線截取之橫剖面圖； 第3(a)圖爲沿著第1(a)圖之3a-3a線截取之橫剖面圖； 第3(b)圖爲沿著第1(a)圖之3b-3b線截取之橫剖面圖； 第4(a)圖爲沿著第3(b)圖之4a-4a線截取之橫剖面圖； 第4(b)圖是顯不第4(a)圖之主要部份的放大橫剖面圖； 第4 ( c )圖是顯示第4 ( b )圖之密封構造之一部份的另一 放大橫剖面圖； 第5(a)圖爲沿著第3(b)圖之5a-5a線截取之橫剖面圖； 第5(b)圖是顯示第5(a)圖之主要部份的放大橫剖面圖’； 第5 ( c )圖是顯示第5 ( b )圖之密封構造之一部份的另一 放大橫剖面圖； 第6圖是顯示第1環狀軸封之透視圖； 第7圖是顯示第2環狀軸封之透視圖； 第8圖爲顯示本發明第2實施例之密封構造的主要部份 之橫剖面圖； 第9圖爲顯示本發明第3實施例之密封構造的主要部份 之橫剖面圖； 585973 五、發明說明（4) 第10圖爲顯示本發明第4實施例之密封構造的主要部 份之橫剖面圖； 第1 1圖爲顯示本發明第5實施例之密封構造的主要部 份之橫剖面圖； 第1 2圖爲顯示本發明第6實施例之密封構造的主要部 份之橫剖面圖； 第13圖爲顯示本發明第7實施例之密封構造的主要部 份之橫剖面圖； 第1 4圖爲顯示本發明第8實施例之密封構造的主要部 份之橫剖面圖。 發明之較佳實施例之詳細說明 圖爲本發明第1實施例之多段式的魯氏泵1 1將參照第 1 ( a )到7而說明之。 如第1(a)圖所示，泵11或真空泵包括有一個轉子外殼 件1 2及前外殼件1 3。外殼件1 2，1 3是結合在一起。一個 蓋子36關閉前外殼件13之前側。一個後殻件14被連接 到轉子外殼件1 2之後側。轉子外殼件1 2包含一個圓柱形 塊1 5及多數個（在此實施例中爲4 )室形成壁1 6。如第2 ( b ) 圖所示，圓柱形塊15包含有一對壁部份161，162。室形 成壁1 6彼此均相同。 如第1 ( a )圖所示，第1泵室3 9被形成在前外殻件1 3 與最左側室形成壁16之間，如圖中所示。第2 ,第3及 第4泵室40，4 1，42各被形成在依此順序地形成在兩個 585973 五、發明說明（5 ) 相鄰室形成壁1 6之間，如從圖中之左側看到右側時。第 5栗室4 3被形成在後殻件1 4與最右側室形成壁1 6之間。 第1轉軸1 9可轉動地由前外殼件1 3及後殻件1 4經由 一對徑向軸承21，37所支持。第2轉軸20可轉動地由前 外殻件1 3及後殼件1 4經由一對徑向軸承2 2，3 8所支持 。第1及第2轉軸1 9，20彼此平行，並且延伸穿過室形 成壁16。徑向軸承37，38各由一對裝在後殼件14中之軸 承承座45，46所支持。軸承承座45，46各配合到一對形 成於後殼件1 4之後側的凹部47，48中。 第1，第2，第3，第4及第5轉子23，24，25，26, 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。在第1及第2轉軸19，20之軸心191， 201之方向看去時，轉子23 - 32之形狀及尺寸均相同。但 是，第1轉軸19之第1〜第5轉子23-27逐漸地依此順序 變小。同樣地，第2轉軸20之第1〜第5轉子28 - 32逐漸 地依此順序變小。 第1轉子23，28被容納在第1泵室39中彼此啣接。第 2轉子24，29被容納在第2泵室40中彼此啣接。第3轉 子25，30被容納在第3泵室41中彼此啣接。第4轉子26, 31被容納在第4泵室42中彼此啣接。第5轉子27，32被 容納在第5泵室42中彼此啣接。第1到第5泵室39-43 爲非潤滑式。因而轉子2 8 - 3 2與圓柱形塊1 5，室形成壁

585973 五、發明說明（6) 1 6，前外殼件1 3，及後殻件1 4之任何一個均維持非接觸 狀態。另外，啣接的轉子彼此並不滑動。 如弟2(a)圖所不，第1轉子23，28在第1栗室39中 形成一個吸入區391以及一個壓力區392。在壓力區392 中之壓力比在吸入區391中的壓力高。第2到第4轉子 24- 26，29-31在相關泵室40- 42中形成相同的吸入區及壓 力區。如第3(a)圖所示，第5轉子27，32在第5泵室43 中形成一個吸入區431及壓力區432，其與吸入區391及 壓力區392相同。 如弟1 ( a )圖所不，一個齒輪外殼件3 3與後殼件1 4相 聯結。一對穿孔1 4 1，1 42被形成在後殼件1 4中。轉軸1 9， 20分別地延伸通過穿孔141，142及相關凹部47，48。第 1及第2轉軸19，20因而突入到齒輪外殼件33中而各形 成突出部193，203。一對齒輪34，35各被鎖緊到突出部 193，203，並且 合在一起。一個電動馬達Μ被連接到齒 輪外殻件33。一個軸聯結器44將電動馬達Μ之驅動力傳 遞到第1轉軸1 9。馬達Μ因而在第2 ( a )圖到第3 ( b )圖之 箭頭R1所指示之方向上使第1轉軸1 9轉動。齒輪3 4，3 5 將第1轉軸19之轉動傳遞到第2轉軸20。因而使第2轉 軸20可在第2(a)圖到第3(b)圖之箭頭R2所指示之方向 上轉動。從而，第1及第2轉軸19，20在相反方向上轉 動。齒輪34，35形成一個齒輪機構而成一體地轉動轉軸 19，20 ° 五、發明說明（7) 如第4 ( a )圖及第4 ( b )圖所示，一個齒輪容納室3 3 1被 形成在齒輪外殼件33中，並且容納潤滑油Y以潤滑齒輪 34，35。齒輪容納室331爲一個密封油區。齒輪外殻件33 及後殼件1 4因而形成一個油殻件，或一個相鄰於第5泵 室43之油區。後殼件14做爲一個隔板，其將第5泵室43 從油區中分離。齒輪34，35轉動以攪動齒輪容納室331 中之潤滑油Y。因而使潤滑油Y潤滑徑向軸承37，38。每 個徑向軸承37，38之間隙371，381使潤滑油Y進入位於 從間隙371，381向內之相關凹部47，48之一部份中。凹 部47，48經由間隙371，381而被連接到齒輪容納室331， 並且也形成油區之一部份。 如第2(b)圖所示，一個通道163被形成在每個室形成 壁16之內部中。每個室形成壁16有一個入口 164及一個 出口 165(其被連接到通道163)。相鄰之泵室39 - 43藉由相 關之室形成壁1 6之通道1 63而彼此相互連接。 如第2(a)圖所示，一個入口 181延伸穿過圓柱形塊15 之塊部18，並且也被連接到第1泵室39之吸入區391。 如第3 ( a )圖所示，一個出口 1 7 1延伸穿過圓柱形塊1 5之 塊部17,並且被連接到第5泵室43之壓力區432。當氣體 從入口 181進入第1泵室39之吸入區391時，第1轉子 23，28之轉動將氣體送入到壓力區392。氣體在壓力區 3 92中被壓縮，並且從入口 164進入相鄰室形成壁16之 通道163。因而氣體從通道163之出口 165到達第2泵室 585973 五、發明說明（8) 40之吸入區。隨後，氣體重覆上述之程序而從第2泵室40 依順序流到第3，第4及第5泵室41，42，43。第1到第 5泵室39 - 43之體積依照順序而逐漸地變小。當氣體到達 第5泵室43之吸入區431時，第5轉子27，32之轉動將 氣體送入到壓力區432。氣體然後從出口 171排出到真空 泵1 1之外部。即，每個轉子23 - 32可做爲輸送氣體用之 氣體輸送體。 出口 1 7 1可做爲用來排出氣體到到真空泵1 1之外部用 的排出通道。第5泵室43爲最後段之泵室（其被連接到出 口 171)。在第1到第5泵室39- 43之壓力區之中，最大 的壓力作用在第5泵室43之壓力區432中，使壓力區 43 2可做爲最大壓力區。 如第1 ( a )圖所示，第1及第2環狀軸封49，50分別地 被緊密地配合在第1及第2轉軸19，20之周圍。軸封49, 50裝在相關之凹部47，48中，並且隨著相關凹部47，48 而成一體轉動。密封環51被裝在軸封49之內周側與第1 轉軸1 9之圓周側192之間。依此相同方式，密封環52被 裝在軸封50之內周側與第2轉軸20之圓周側202之間。 每個密封環5 1，52可防止潤滑油Y從相關之凹部47，48 沿著相關轉軸19，20之圓周側192，202而洩露到第5泵 室43。 如第4 ( b )，4 ( c )，5 ( b )，及5 ( c )圖所示，有一個間隙 存在於每個軸封49，50之最大直徑之部份的外周側491， -10- 585973 五、發明說明（9) 501，與相關凹部47 , 48之周壁471，481之間。同樣地， 也有一個間隙存在於每個軸封49，50之前側492，502, 與相關凹部47，48之底部472，482之間。 多數個環狀突出部53同軸地從凹部47之底部472突出 。依此相同方式，多數個環狀突出部54同軸地從凹部48 之底部482突出。另外，多數個環狀溝55被同軸地形成 在與凹部47之底部472成對向之軸封49的前側492中。 依此相同方式，多數個環狀溝56被同軸地形成在與凹部 48之底部482成對向之軸封50的前側5 02中。每個環狀 突出部53，54突入相關的溝55，56中，使突出部53, 54之遠端位於靠近溝55，56之底部。每個突出部53將第 1環狀軸封49之相關的溝55內部區分成一對迷宮室551， 5 52。每個突出部54將第2環狀軸封50之相關的溝56內 部區分成一對迷宮室561，562。 突出部5 3及溝5 5形成對應於第1轉軸19的第1迷宮 式密封57。突出部54及溝56形成對應於第2轉軸20的 第2迷宮式密封58。在此實施例中，前側492，502及底 部472，482各形成一個垂直於相關轉軸19，20之軸心 191，201的平面。換言之，前側492，502及底部472， 482爲密封形成表面，其在相關軸封49，50之徑向上延 伸。 如第4(c)圖所示，一個樹脂層59緊密地被塗在第1環 狀軸封49之前側492上。如第5(c)圖所示，一個樹脂層

-11- 585973 五、發明說明（彳〇 ) 60緊密地被塗在第2環狀軸封50之前側502上。在樹 脂層5 9與底部4 7 2之間得間隙g 1小於每個突出部5 3之 遠單與相關的溝55之底部之間的間隙G1。在樹脂層60與 底部482之間得間隙g2小於每個突出部54之末端與相關 的溝56之底部之間的間隙G2。每個間隙Gl，G2等實質上 於相關軸封49，50之外周側491，501,與凹部47，48 之周壁471，481之間的間隙。間隙gl爲第1軸封49與 後殼件14之間的最小間隙。間隙g2爲第2軸封50與後 殻件1 4之間的最小間隙。在本發明中，此名辭「最小間 隙」是指具有可改善迷宮室之密封的尺寸之間隙。 如第1 ( b )，4 ( b )，及6圖所示，第1螺旋溝6 1被形成 在第1軸封49之外周側491。如第1 ( c )，4( c )，及7圖 所示，第2螺旋溝62被形成在第2軸封50之外周側501 。在第1轉軸19之轉動方向R1上看去時，第1螺旋溝 6 1形成一個路徑從對應於齒輪容納室3 3 1之側朝向第5泵 室43。在第1轉軸20之轉動方向R2上看去時，第2螺 旋溝6 2形成一個路徑從對應於齒輪容納室3 3 1之側朝向 第5泵室43。依此方式，當轉軸19，20轉動時，每個螺 旋溝6 1，62產生一個泵唧作用，使流體從對應於第5泵 室43之側流向齒輪容納室331。亦即，每個螺旋溝61， 62形成一個泵啷裝置，其可迫使相關軸封49，50之外周 側491，501，與凹部47，48之周壁471，481之間的潤 滑油Y，從對應於第5泵室43之側流到油區。

-12- 五、發明說明（11) 如第3(b)圖所示，第1及第2排出壓力導入管線63, 64被形成在形成最後段第5泵室43之後殼件14的室形成 壁表面143中。如第4(a)圖所示，第1排出壓力導入管 線63被連接到最大壓力區432中，其體積可由第5轉子 27，32之轉動而變化。第1排出壓力導入管線63亦被連 接到第1轉軸1 9所穿過的穿孔1 4 1。如第5 ( a )圖所示， 第2排出壓力導入管線64被連接到最大壓力區432以及 穿孔1 42，藉此穿孔1 42，此第2轉軸能延伸。 如第1(a)，4(a)及5(a)圖所示，一個環狀冷卻室65被 形成在後殼件14中，以圍住軸封49，50。冷卻水會在環 狀冷卻室65中循環，以冷卻在凹部47，48中之潤滑油Y 〇 第1實施例有下列效果。 每個軸封49，50中配合在相關轉軸19，20周圍之前側 492，502具有一個直徑大於轉軸19，20之圓周側192, 202之直徑。在此實施例中，每個迷宮式密封57，58被 裝在相關轉軸19，20之前側492，502與凹部47，48之 底部472，4 82之間。因而，與迷宮式密封被裝在每個轉 軸19，20之圓周側192，202與後殼件14之間的情況比 較時，每個迷宮式密封5 7，5 8之直徑是相對地大。每個 迷宮式密封57，58之直徑越大時，每個迷宮室55 1, 552, 561，562之體積就越大。此可改善迷宮式密封57，58之 密封性能。因而，此實施例中之每個迷宮式密封5 7，5 8 -13- 585973 五、發明說明（12 ) 的配置最好使每個迷宮室551，552，561，562之體積增 大，以改善迷宮式密封57，58之密封性能。 每個凹部47，48之壁之間的間隙及因而相關之軸封49， 50越小時，潤滑油γ越不可能進入此間隙。在此實施例 中，每個凹部47，48之底部472，482以及相關轉軸19, 20之前側492，502可在整個區域上以均勻方式而被裝成 彼此靠近。此可以容易地使最小間隙g 1，g2變小。每個 間隙g 1，g2越小時，相關迷宮式密封57，58之密封性能 越大。從而，此實施例之每個迷宮式密封57，58的位置 爲較佳型態。 當魯氏泵11被完全組裝完成時，每個軸封49，50之樹 脂層59，60與相關凹部47，48之底部472，482接觸。 凹部47，48位於由金屬製成之後殼件1 4中。當魯氏泵1 1 運轉時，樹脂層59，60單純地沿著相關凹部47，48之底 部472，482滑動，而不影響每支轉軸19，20之轉動。 更具體地，當製造此魯氏泵11時，每個環狀溝55之深 度F1(見第4(c)圖）與樹脂層59之厚度dl(見第4(c)圖） 的總和（Fl + dl)，被選擇稍微比每個環狀溝55之突出量 H1 (見第4(c)圖）大。第1轉軸19及第1環狀軸封49然後 被組裝在一起，使樹脂層59會接觸凹部47之底部472。 在此狀態下，第1轉軸19可以平順地轉動。同樣地， 每個環狀溝56之深度F2(見第5(c)圖）與樹脂層60之厚 度d2(見第5(c)圖）的總和（F2 + d2)，被選擇稍微比每個環

-14- 五、發明說明（13 ) 狀溝56之突出量H2(見第5(c)圖）大。第2轉軸20及第2 環狀軸封50然後被組裝在一起，使樹脂層60接觸凹部 48之底部482。在此狀態下，第2轉軸20可以平順地轉 動。 從而，每個樹脂層59，60減少了軸封49，50與後殻件 14之間的間隙gl，g2。若每個迷宮室551，552，561， 562之密封被改善的話，每個迷宮式密封57，58的密封 性能亦可被改善。迷宮室551，552，561，562之密封改 善可由減少每個間隙g 1，g2之體積而達成。亦即，此實 施例之每個樹脂層59，60可改善迷宮式密封57，58的密 封性能。 如上所述，每個樹脂層59，60接觸相關凹部47，48之 底部472，482滑動，而不阻礙每支轉軸19，20之轉動。 因而，將每個樹脂層59，60裝在相關軸封49，50之前側 492，502時，可減少最小間隙gl，g2。 迷宮式密封57，58亦可阻止氣漏。更具體地，當魯氏 泵11運轉時，每個泵室39-43中之壓力超過大氣壓力。 但是，每個迷宮式密封5 7，5 8防止氣體從第5泵室4 3沿 著相關軸封49，50之表面而洩露到齒輪容納室33 1 °亦即， 迷宮式密封57，58可阻止油漏及氣漏兩者，並且爲最佳 之非接觸式密封。 在第1轉軸19轉動時，第1環狀軸封49之第1螺旋溝 61形成一個沿著凹部47之周壁471的路徑。此可將對應 -15- 五、發明說明（14) 於第1螺旋溝61的路徑之潤滑油Y從對應於第5泵室43 之側輸送到齒輪容納室33 1。依此相同之方式，在第2轉 軸20轉動時，第2環狀軸封50之第2螺旋溝62形成一 個沿著凹部48之周壁481的路徑。此可將對應於第2螺 旋溝62的路徑之潤滑油Y從對應於第5泵室43之側流向 到齒輪容納室3 3 1。從而，軸封4 9，5 0及其做爲泵唧裝 置用之螺旋溝6 1，62具有改善對潤滑油Y之密封性能。 每個螺旋溝6 1，6 2被設置在沿著相關軸封4 9，5 0之外 周側491，501上，或者軸 封49，50之最大直徑部份之外周側上。圓周速度因而 在每個螺旋溝6 1，62被設置之部份上變成最大。從而， 每個螺旋溝61，62以相當高的速度轉動。 此可有效地迫使每個軸封49，50之外周側491，501與 相關凹部47，48之周壁471，481之間的氣體，從對應於 第5泵室43之側流向到齒輪容納室3 3 1。每個軸封49， 50之外周側491，501與相關凹部47，48之周壁471， 48 1之間的潤滑油Y跟隨氣體而流動，因而有效地從對應 於第5泵室43之側流向到齒輪容納室3 3 1。此實施例之每 個螺旋溝61，62的位置因而可防止油從凹部47，48洩露 到第5泵室43。 若每個螺旋溝6 1，62之旋轉頻率數增加時，每個軸封 49，50之密封性能會改善。因爲很容易地可增加每個螺旋 溝61，62之旋轉頻率數，螺旋溝61，62爲較佳之泵唧裝 -16- 五、發明說明（15) 置。 每個轉軸19，20包括有多數個轉子與轉軸19，20形成 一體。因而，若每個軸封49，50被形成與相關之轉軸1 9， 20成一體的話，軸封49，50之最大直徑必須參考後殼件 14之每個穿孔141，142之直徑而選擇。但是，在此實施 例中，每個軸封49，50被形成與相關之轉軸19，20成 分離。因而可將軸封49，50之形狀及尺寸做成有利地改 善泵唧裝置之泵唧效果者。 第1轉軸19之圓周側192對穿孔141之壁形成一個稍 小之間隙。而且，每個第5轉軸27，32對後殼件14的室 形成壁表面1 43形成一個小的間隙。這些間隙將最後段之 第5泵室43中的壓力導入到第1迷宮式密封57。另外， 第2轉軸20之圓周側202對穿孔142之壁形成一個稍小 之間隙。因而第5泵室43中的壓力被導入到第2迷宮式 密封5 8。 當沒有排出壓力導入管線63，64之時，迷宮式密封57, 58相同地受到吸入區431中之壓力及第5泵室43之壓力 區432中之壓力所影響。更具體地，若吸入區431中之壓 力爲P1，並且最大壓力區432中之壓力爲P2(P2>P1 )，每 個迷宮式密封57，58從第5泵室43接受約壓力Pl，P2 總和的一半（（Pl+P2)/2)。 連接到齒輪容納室331之每個凹部47，48中之壓力爲 與大氣壓力（約1〇〇〇托爾）一致而未受到每個轉子23-32 -17- 585973 五、發明說明（16) 運轉之影響。螺旋溝6 1，62之泵唧效應減少了每個軸封 49，50與相關凹部47 , 48之間的空間中之壓力到一個壓 力P3，其爲低於在每個螺旋溝6 1 , 62與相關迷宮式密封 57，58之間的部份之大氣壓力。從而，若泵1 1沒有排出 壓力導入管線63，64時，每個迷宮式密封57，58之徑向 內端與徑向外端之壓力差變成約爲P3-( Pl+P2)/2。 此實施例中之每個排出壓力導入管線63，64改善了將 最大壓力區432中之壓 力導入到相關迷宮式密封57，58之效果。亦即，將最 大壓力區432中之壓力經由排出壓力導入管線63，64導 入到相關迷宮式密封57，58的效果可以主控將吸入區431 中之壓力導入到迷宮式密封57，58之效果。因而，每個 迷宮式密封57，58受到之壓力變成比上述之（P1+P2)/2大 很多。從而，每個迷宮式密封5 7，5 8之徑向內端與徑向 外端之壓力差變成比P3-( Pl+P2)/2小很多。因此，每個 迷宮式密封57，58之油防止效果可被改善。 將最大壓力區432中之壓力導入到每個迷宮式密封57, 58視每個排出壓力導入管線63，64之連通面積而定。因 爲具有所需連通面積之排出壓力導入管線63，64很容易 做成，所以排出壓力導入管線63，64可以很適當地將最 大壓力區432中之壓力導入到相關迷宮式密封57，58。 排出壓力導入管線63，64被設置在形成第5泵室43之 室形成壁表面143中。相關轉軸19，20穿過之每個穿孔 -18- 585973 五、發明說明（17) 141，142被形成在壁表面143中。第5泵室43之最大壓 力區432面對之室形成壁表面143。從而，每個排出壓 力導入管線63, 64很容易地形成在壁表面143中，使管 線63，64被連到最大壓力區432及相關之穿孔141，142 若魯氏泵11爲乾式（dry type)之時，潤滑油Y並不在 任何泵室39 - 43中循環。最好本發明可被應用到此種泵。

本發明可被修改成如第8到14圖之第2到第8實施例 。雖然僅第1轉軸19之迷宮式密封被顯示在第8到13圖 中，但是相同的迷宮式密封亦被提供到這些實施例之第2 轉軸20。 在第2實施例中，如第8圖所示，多數個從環狀軸封 49之前側492突出之環狀突出部66，與從凹部47之底部 47 2突出之環狀突出部53成對向。樹脂層67被形成在每 個環狀突出部66之遠端。環狀突出部53，66形成一個迷 宮式密封。

如第9圖所不，桌3實施例並不包括如第1實施例一般 從凹部47之底部472突出之環狀突出部53。而是形成在 軸封49上之環狀溝5 5用來形成迷宮式密封而取代之。 如第1 0圖所示，第4實施例並不包括形成在軸封4 9上 之環狀溝55。而是從凹部47之底部472突出之環狀突出 部5 3用來形成迷宮式密封而取代之。一個樹脂層6 8被形 成在每個環狀突出部53之遠端。 -19- 585973 五、發明說明（18 ) 如第1 1圖所示，第5實施例不同於第1實施例一樣， 並不包括從凹部47之底部472突出之環狀突出部53。而 是在軸封4 9上之環狀溝5 5形成迷宮式密封而取代之。一 個樹脂層69被形成在凹部47之底部472上。 如第1 2圖所示，第6實施例不同於第1實施例一樣， 並不包括形成在軸封49上之環狀溝55。而是從凹部47之 底部472突出之環狀突出部53用來形成迷宮式密封而取 代之。一個樹脂層70被形成在軸封49之前側492。 在第7實施例中，如第13圖所示.，一個軸封49A被形 成與轉軸1 9成一體，並且被連接到第5轉子2 7。軸封 49A被容納在形成於後殻件14上與轉子外殼件12成對向 之側的凹部71中。一個迷宮式密封72被裝在軸封49A之 後側與凹部7 1之底部7 1 1之間。 如第14圖所示，第8實施例包括有一對軸封49B，50B 。一對橡膠滑動環73，74各被配合到軸封49B，50B之 周圍。多數個洩露防止突出部731被形成在滑動環73周 圍，並且多數個洩露防止突出部741被形成在滑動環74 周圍。當第1轉軸1 9轉動時，洩露防止突出部7 3 1以接 觸方式沿著凹部47之周壁471滑動。同樣地，當第2轉 軸20轉動時，洩露防止突出部741以接觸方式沿著凹部 48之周壁481滑動。每個洩露防止突出部731，741並不 蓋住相關軸封49B，50B之軸心，或相關轉軸19，20之軸 心191，201周圍的整個圓周，並且對軸心191，201成對

-20- 585973 五、發明說明（19 ) 角地形成。在轉軸19，20之轉動方向ri，R2上看去時， 每個洩露防止突出部731，741形成一個從對應於齒輪容 納室331之側朝向第5泵室43之路徑。 當第1轉軸1 9轉動時，洩露防止突出部73 1可迫使凹 部47，48之周壁471與第1軸封49B之外周側之間印潤 滑油Y，從對應於第5泵室43之側流到齒輪容納室331。 依此相同方式，當第2轉軸20轉動時，洩露防止突出部 741可迫使凹部48之周壁481與第2軸封50B之外周側之 間的潤滑油Y，從對應於第5泵室43之側流到齒輪容納 室 331。 若單一洩露防止突出部被形成在轉軸1 9，2 0之軸心1 9 1， 201周圍的整個圓周時，每個滑動環73，74之軸向尺寸 必須被放大。在此情況下，滑動環73，74之滑動阻力變 成很大，此爲非所要者。對照上，第8實施例之洩露防止 突出部731，741並不需要滑動環73，74之軸向尺寸的放 大。 本發明可修正如下。 每個凹部47，48之底部及相關軸封49，50之前側可被 形成楔狀，使迷宮式密封被設置在對向之楔形表面之間。 在第1實施例中，一個樹脂層可被塗到每個突出部53, 54之遠端上。 一個樹脂層可被設置在每個凹部47，48之底部472, 482與相關軸封49，50之前側492，502之間。

-21 - 585973 五、發明說明（2〇) 本發明可被應用到魯氏泵以外之其他種類之真空泵。 本例子及貫施例應被5忍爲是g兌明顯Τρ;用，而非限制性， 並且本發明並不限制於在此所述之細節，在隨附之申請專 利範圍之範圍及均等性之內可被修改。 元件符號對照表 Μ 電動馬達 Υ 潤滑油 G1， G2， gl， g2 間隙 11 魯氏泵 12 轉子外殻件 13 前外殻件 14 後殼件 15 圓柱形塊 16 室形成壁 18 塊部 19 第1轉軸 20 第2轉軸 21， 37 徑向軸承 22, 38 徑向軸承 23〜 27 第1〜第5轉子 28〜 32 第1〜第5轉子 33 齒輪外殻件 34, 35 齒輪 -22- 585973 五、發明說明（21 ) 36 蓋子 39-43 第1到第5泵室 40，41，42 第2，第3及第4泵室 44 軸聯結器 45，46 軸承承座 47，48 凹部 49，50 第1及第2環狀軸封 49A 軸封 49B， 50B 軸封 51，52 密封環 53，54 環狀突出部 55，56 溝 57 第1迷宮式密封 58 第2迷宮式密封 59，60 樹脂層 61 第1螺旋溝 62 第2螺旋溝 63，64 第1及第2排出壓力導入管線 65 環狀冷卻室 66 環狀突出部 67 樹脂層 71 凹部 72 迷宮式密封 -23- 585973 五、發明說明（22 ) 73， 74 橡膠滑動環 163 通道 164 入口 165 出口 171 出口 181 入口 141， 142 穿孔 161， 162 壁部份 191， 201 軸心 192， 202 圓周側 193， 203 突出部 331 齒輪容納室 371， 381 間隙 391， 431 吸入區 392， 432 壓力區 472， 482 底部 491， 501 外周側 492， 502 前側 551， 552 迷宮室 432 最大壓力區 711 底部 731 洩露防止突出部 741 洩露防止突出部

-24-

Claims (1)

1. 585973 六、申請專利範圍 第9 1 1 1 7 7 7 3號「真空泵之軸封結構」專利案 (92年11月21日修正本） 六申請專利範圍： 1.一種真空泵，其由轉軸（19，20)之轉動而操作在泵室 (39-43)中之氣體輸送體（23-32)從而可抽出氣體，此真 空泵之特徵爲包括有： 一油外殼件（14，33)，其中該油外殻件（14, 33)會形 成一個靠近泵室（3 9 - 4 3 )之油區（3 3 1 ),並且該轉軸（1 9， 20)具有一個從該泵室（ 39 - 43 )穿過該外殻件（14，33)而 突出到油區（3 3 1 )的突出部份； 一個環狀軸封（49，50, 49A，49B, 50B)，其被裝在 突出部份周圍而與轉軸（1 9 , 2 0 )成一體地轉動，其中該 軸封（49，50，49A，49B，50B)具有一第1密封形成表 面，該弟1 &、封形成表面係在該軸封（49，50，49A， 49B，50B)之徑向方向上延伸； 一第2密封形成表面，係形成在該外殼件（1 4，3 3 )上， 其中該第2密封形成表面與該第1密封形成表面成對向， 並且與該第1密封形成表面平行； 迷宮式密封（5 7，5 8，7 2 )，係被裝在該第1密封形成 表面與第2密封形成表面之間。 2 .如申請專利範圍第丨項之真空泵，其中該外殼件㈠4， 33)具有一凹部（47，48，7丨），係用來容納該軸封（49, 5〇’ 49A，49B，50B)，而且該第2密封形成表面會形成

   該凹部（47，48，71)之一壁部份。 3 ·如申請專利範圍第2項之真空泵，其中該第1密封形成 表面爲該軸封（49，50，49A, 49B，50B)之一個端面， 並且該第2密封形成表面係爲該凹部（47, 48，71)之一 底部。 4. 如申請專利範圍第2項之真空泵，其中該軸封（49，50, 49A，49B, 50B)包括一個泵啷裝置（61，62，731，741)， 其可壓迫位於該軸封（49，50，49A，49B，50B)和一個 形成凹部（ 47, 48, 7 1 )的表面之間的油，以從對應於泵 室（39-43)的一側朝向油區（331 )而移動。 5. 如申請專利範圍第3項之真空泵，其中該軸封（49，50, 49A，49B，50B)包括一個泵啷裝置（61，62，731，741), 其可壓迫位於該軸封（49，50，49A, 49B, 50B)和一個 形成凹部（47，48，71)的表面之間的油，以從對應於泵 室（39 - 43 )的一側朝向油區（33 1 )而移動。 6 .如申請專利範圍第4項之真空泵，其中該泵唧裝置（6 1， 62，731，741)被裝在該軸封（49，50，49A，49B，50B) 之外周側上。 7 .如申請專利範圍第5項之真空泵，其中該泵啷裝置（6 1， 62, 7 3 1，741)被裝在該軸封（49，50，49A，49B，50B) 之外周側上。 8 .如申請專利範圍第4項之真空泵，其中該泵唧裝置爲 螺旋溝（61，62)，並且此螺旋溝（61，62)從該轉軸（19, 585973

   六、申請專利範圍 20)之轉動方向看去時，形成一個從對應於油區（331)之 側朝向泵室（3 9 - 43 )之路徑。 9 .如申請專利範圍第5項之真空泵，其中該泵唧裝置爲螺 旋溝（61，62)，並且此螺旋溝（61，62)從該轉軸（19, 2 0 )之轉動方向看去時，形成一個從對應於油區（3 3 1 )之 側朝向泵室（3 9 - 4 3 )之路徑。 i 〇 .如申請專利範圍第6項之真空泵，其中該泵唧裝置爲 螺旋溝（61，62),並且此螺旋溝（61，62)從該轉軸（19, 20 )之轉動方向看去時，形成一個從對應於油區（33 1 )之 側朝向泵室（ 39 - 43 )之路徑。 1 1 .如申請專利範圍第7項之真空泵，其中該泵唧裝置爲 螺旋溝（61，62)，並且此螺旋溝（61，62)從該轉軸（19, 20 )之轉動方向看去時，形成一個從對應於油區（3 3 1 )之 側朝向泵室（3 9 - 43 )之路徑。 1 2 .如申請專利範圍第1到1 1項中任一項之真空泵，其 中該軸封（49，50, 49A，49B，50B)從該轉軸（19，20) 上獨立地形成，並且一個密封環（51，52)裝在該軸封 (49，50，49A，49B，50B)與該轉軸（19，20)之間，並 且該密封環（5 1，5 2 )可防止油從油區（3 3 1 )沿著轉軸（.1 9， 20 )之圓周側而洩露到該泵室（3 9 - 4 3 ) ° 1 3 .如申請專利範圍第1到11項中任一項之真空泵，其 中該迷宮式密封（57，58，72)包括有一個樹脂層，其被 形成在該軸封（49，50，49A，49B，50B)及該外殼件（14, 585973

   六、申請專利範圍 3 3 )之至少一個上。 1 4 .如申請專利範圍第1 2項之真空泵，其中該迷宮式密封 (57，58, 7 2 )包括有一個樹脂層，其被形成在該軸封 (49，50，49A，49B，50B)及該外殻件（14, 33)之至少 一個上。 1 5 .如申請專利範圍第1到1 1項中任一項之真空泵，其 中該外殼件（14，33)包括有一個穿孔（141，142)，供該 轉軸（19，20)延伸通過，並且該真空泵包括一個壓力導 入管線（63，64)，其可從該泵室（39-43)導入排出氣體 壓力到該穿孔（141，142)中。 1 6 .如申請專利範圍第1 2項之真空泵，其中該外殼件（1 4， 33)包括有一個穿孔（141，142)，供該轉軸（19，20)延 伸通過，並且該真空泵包括一個壓力導入管線（63，64)， 其可從該泵室（39-43)導入排出氣體壓力到該穿孔（丨41， 1 42 )中。 1 7 .如申請專利範圍第1 4項之真空泵，其中該外殼件（1 4， 33)包括有一個穿孔（141，142)，供該轉軸（丨9，20)延 伸通過，並且該真空泵包括一個壓力導入管線（63，64)， 其可從該泵室（39-43)導入排出氣體壓力到該穿孔〇41， 142)中。 1 8 •如申請專利範圍第丨5項之真空泵，其中該壓力導入 管線（63，64)會引導位於泵室（39-43)中最大壓力區 (432)之壓力經由該穿孔（141，142)而到該迷宮式密封 585973 I ..... 1 — 丨______L 補丕_六、申請專利範圍 (57，58，72)。 1 9 ·如申請專利範圍第 15項之真空泵，其中該壓力導入 管線（63，64)被形成在該外殼件（14，33)中。 20·如申請專利範圍第18項之真空泵，其中該壓力導入管 線（ 6 3, 64 )被形成在該外殼件（14，33)中。 2 1 .如申請專利範圍第1 8項之真空泵，其中該外殻件（1 4， 33)有一個壁表面，係暴露到最大壓力區（432)，並且該 壓力導入管線（63，64)爲一個形成在該壁表面中之溝。 22.如申請專利範圍第1到11項中任一項之真空泵，其 中有一個軸承（37，38)用來支持該轉軸（19，20),其中 該軸承（37，38)是由該外殼件（14，33)所支持，並且是 裝在該油區（3 3 1 )中。 2 3 .如申請專利範圍第1到1 1項中任一項之真空泵，其 中該轉軸爲多數個平行轉軸（19，20)中之一個，一個齒 輪機構（34, 35)使該等轉軸（19, 20)彼此相互連接，使 該轉軸（19，20)可成一體轉動，以及該齒輪機構（34, 35)裝在該油區（331)中。 24 .如申請專利範圍第22項之真空泵，其中該轉軸爲多數 個平行轉軸（19，20)中之一個，一個齒輪機構（34，3 5) 使該等轉軸（1 9，20 )彼此相互連接，使該轉軸（1 9，20 ) 可成一體轉動，以及該齒輪機構（3 4，3 5 )裝在該油區 (3 3 1 )中。 2 5 .如申請專利範圍第2 3項之真空泵，其中多數個轉子 585973

   六、申請專利範圍 (23-32)被形成在每支轉軸（19，20)之周圍，使得每個 轉子（ 23 - 3 2 )被做爲氣體輸送體之功能，並且轉軸之各 轉子與另一轉軸之各轉子相互啣接。 26 .如申請專利範圍第24項之真空泵，其中多數個轉子 (23-32)被形成在每支轉軸（19，20)之周圍，使得每個 轉子（ 23 - 3 2 )被做爲氣體輸送體之功能，並且轉軸之各 轉子與另一轉軸之各轉子相互啣接。