專利名稱：真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空泵，例如使用在半導(dǎo)體制造過程中。
背景技術(shù)：
當(dāng)真空泵使用在半導(dǎo)體制造過程中時(shí)，螺旋真空泵在公開號(hào)為No.5-164076的日本專利申請(qǐng)(參見3-5頁和圖1)中被公開。螺旋真空泵具有一對(duì)設(shè)置在轉(zhuǎn)子殼體(11)中的螺旋轉(zhuǎn)子(20和21)。轉(zhuǎn)子(20和21)安裝在轉(zhuǎn)子軸(24和25)上，轉(zhuǎn)子軸(24和25)分別由齒輪箱(12)所支撐。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸(24和25)旋轉(zhuǎn)時(shí)，真空泵從螺旋真空泵的外部吸入空氣，壓縮它并且將壓縮空氣排出到螺旋真空泵的外部中。轉(zhuǎn)子軸(24)由兩個(gè)滾柱軸承(30和31)所支撐。軸承(30)設(shè)置在齒輪箱(12)的圓柱形部分(33)中，并且軸承(31)由齒輪箱(12)的底部接收部分所支撐。類似的，轉(zhuǎn)子(21)的轉(zhuǎn)子軸(25)由齒輪箱(12)所支撐。
底部殼體(12B)的集油盤在此儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，轉(zhuǎn)子軸(24和25)的底端浸入到其中。在此轉(zhuǎn)子軸(24和25)具有從底端軸向延伸到轉(zhuǎn)子軸(24和25)中部的供油孔(51和52)。供油孔(51和52)具有出口，該出口設(shè)置在相應(yīng)于分別用于轉(zhuǎn)子軸(24)的軸承(30)和用于轉(zhuǎn)子軸(25)的軸承的位置處?；赜涂?53)形成在鄰近軸承的外周的圓柱形部分(33)上，該軸承支撐轉(zhuǎn)子軸(24和25)?；赜涂?53)導(dǎo)向集油盤。
在上述真空泵中，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸(24和25)旋轉(zhuǎn)時(shí)，儲(chǔ)存在集油盤中的潤(rùn)滑油通過轉(zhuǎn)子軸(24和25)的供油孔(51和52)導(dǎo)入用于轉(zhuǎn)子軸(24)的軸承(30)和用于轉(zhuǎn)子軸(25)的軸承上。在附圖中所示的結(jié)構(gòu)中，盡管在上述公開中沒有明確提到，潤(rùn)滑油可如下進(jìn)行傳送。在供給到軸承上的潤(rùn)滑油中，一部分潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承中并且剩下潤(rùn)滑油流入回油孔(53)中。在潤(rùn)滑和冷卻軸承之后，軸承中的潤(rùn)滑油通過轉(zhuǎn)子軸(24和25)和齒輪箱(12)之間的間隙返回到集油盤中。流到回油孔(53)的潤(rùn)滑油通過回油孔(53)返回到集油盤中。
根據(jù)上述公開的現(xiàn)有技術(shù)的真空泵，雖然通過供油孔(51和52)供給到軸承(30)的一部分潤(rùn)滑油流到回油孔(53)，但潤(rùn)滑油的剩余相當(dāng)量不會(huì)流到回油孔中，而會(huì)試圖保留在軸承(30)中。保留在軸承(30)中的潤(rùn)滑油通過鄰近供油孔(51和52)出口的軸承(30)的上部開口直接進(jìn)入軸承(30)中。潤(rùn)滑油還試圖保留在軸承(30)內(nèi)部。因此，潤(rùn)滑油在軸承(30)中搖動(dòng)，從而在軸承(30)中產(chǎn)生剪切熱。這導(dǎo)致了轉(zhuǎn)子軸(24和25)的驅(qū)動(dòng)扭矩和溫度的增加。需要注意的是上述圓括號(hào)中的數(shù)字對(duì)應(yīng)于在上述公開中所使用的附圖標(biāo)記。
本發(fā)明是基于上述技術(shù)問題而作出的，本發(fā)明提供了這樣一種真空泵，其合適的供給潤(rùn)滑油到軸承上，從而改善軸承和轉(zhuǎn)子軸的潤(rùn)滑和冷卻。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種真空泵，其包括具有儲(chǔ)油室的外殼組件，在儲(chǔ)油室中儲(chǔ)存潤(rùn)滑油；設(shè)置在外殼組件中并且相互接合的一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子；分別連接到轉(zhuǎn)子上的一對(duì)旋轉(zhuǎn)軸；支撐每個(gè)旋轉(zhuǎn)軸并且具有開口的多個(gè)軸承；用于將潤(rùn)滑油從儲(chǔ)油室供應(yīng)給軸承的供油泵；用于使得潤(rùn)滑油從供油泵經(jīng)軸承循環(huán)到儲(chǔ)油室的油循環(huán)通道，其特征在于蓋設(shè)置在軸承的開口處，以便以留有間隙的方式關(guān)閉所述軸承的開口；該蓋允許潤(rùn)滑油通過間隙進(jìn)入到軸承中，并且排油通道設(shè)置在鄰近軸承處以便將沒有進(jìn)入到軸承的潤(rùn)滑油返回到儲(chǔ)油室中。
本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)從下面的描述，結(jié)合附圖，通過體現(xiàn)本發(fā)明的原理的例子闡述而變得明顯。


被認(rèn)為具有新穎性的本發(fā)明的特征采用附加的權(quán)利要求中具體進(jìn)行闡述。本發(fā)明結(jié)合其目的和優(yōu)點(diǎn)通過參見當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的下面描述結(jié)合附圖得到更好的理解。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的真空泵的縱截面視圖；圖2是沿著圖1中線I-I的真空泵的橫截面視圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例圍繞蓋的真空泵的部分放大橫截面視圖；圖3B是沿著圖3A中線II-II的真空泵的橫截面視圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例圍繞蓋的真空泵的部分放大橫截面視圖；圖4B是沿著圖4A中線III-III的真空泵的橫截面視圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例圍繞蓋的真空泵的部分放大橫截面視圖；圖5B是沿著圖5A中線IV-IV的真空泵的橫截面視圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的可選擇的優(yōu)選實(shí)施例圍繞蓋的真空泵的部分放大橫截面視圖；圖6B是沿著圖6A中線V-V的真空泵的橫截面視圖；具體實(shí)施方式
下面將參見圖1到3B，描述根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的真空泵。第一優(yōu)選實(shí)施例的真空泵是如圖1所示的立式螺旋真空泵(后面僅稱為真空泵)。
參見圖1，真空泵具有作為外部殼體的外殼14，該外殼14包括上部外殼11，轉(zhuǎn)子外殼12和下部外殼13。更具體的，上部和下部外殼11和13分別連接到轉(zhuǎn)子外殼12的上端和下端上。上部外殼11具有與外殼14的內(nèi)部連通的入口15，并且通過該入口15壓縮流體被吸入到真空泵中。下部外殼13具有與外殼14的內(nèi)部連通的出口16，并且通過該出口16壓縮流體從真空泵中排出。下部外殼13具有由此橫向突出并且相對(duì)出口16設(shè)置的延伸部分13a。作為驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)電機(jī)17設(shè)置在延伸部分13a上。齒輪箱18連接到包括延伸部分13a底端的下部外殼13的底端上。外殼14和齒輪箱18構(gòu)造成本發(fā)明的外殼組件。
參見圖2，陽螺旋轉(zhuǎn)子21和陰螺旋轉(zhuǎn)子31容納在外殼14中并且相互接合。轉(zhuǎn)子21和31和外殼14相配合以現(xiàn)有技術(shù)中已知的方式限定工作室50。陽螺旋轉(zhuǎn)子21具有在其中軸向延伸的插入孔22和從插入孔22向上軸向延伸的連接孔23。連接孔23的直徑小于插入孔22的直徑。旋轉(zhuǎn)軸25通過下部外殼13和插入孔22延伸，并且插入在陽螺旋轉(zhuǎn)子21的連接孔23中。陽螺旋轉(zhuǎn)子21和轉(zhuǎn)子軸25通過盤26和螺栓27相互連接，如圖2所示。因此，陽螺旋轉(zhuǎn)子21可與旋轉(zhuǎn)軸25一起旋轉(zhuǎn)。類似的，陰螺旋轉(zhuǎn)子31具有插入孔32和連接孔33，并且通過盤36和螺栓37連接到轉(zhuǎn)子軸35上。
一對(duì)圓柱性軸支承件28和38分別插入在轉(zhuǎn)子21和31的插入孔22和32中，并且連接到下部外殼13上。如圖2所示，軸支承件28和38整體連接到底板72上以形成整體裝置。在第一優(yōu)選實(shí)施例中，軸支承件28和38在底板72處通過螺栓41固定到下部外殼13上。在軸支承件28的外部圓周表面和陽螺旋轉(zhuǎn)子21的插入孔22的內(nèi)圓周表面之間存在微小的間隙。類似的，在軸支承件38的外部圓周表面和陽螺旋轉(zhuǎn)子31的插入孔32的內(nèi)圓周表面之間存在微小的間隙。
軸支承件28在其中心具有軸向延伸的通孔29，陽螺旋轉(zhuǎn)子21側(cè)的轉(zhuǎn)子軸26被插入通過該通孔29。兩個(gè)軸承裝置42和43設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸25和軸支承件28之間，以分別在旋轉(zhuǎn)軸25的上部和下部支撐旋轉(zhuǎn)軸25。在第一優(yōu)選實(shí)施例中，滾柱軸承用作為軸承裝置42和43。軸支承件28在其上端具有上部大直徑孔29a，該上部大直徑孔29a與通孔29相連接而形成并且其直徑比通孔29大。軸承裝置42設(shè)置在上部大直徑孔29a中并且在旋轉(zhuǎn)軸25和軸支承件28之間。一蓋80，其將在后面詳細(xì)描述，設(shè)置在軸承裝置42上并且固定地安裝在旋轉(zhuǎn)軸25上。
密封部件30提供軸承裝置42上并且在旋轉(zhuǎn)軸25和軸支承件28之間。軸支承件28在其下端處具有下部大直徑孔29b，其與通孔29連接形成并且直徑比通孔29大。軸承裝置43設(shè)置在下部大直徑孔29b中并且在旋轉(zhuǎn)軸25和軸支承件28之間。蓋83設(shè)置在軸承裝置43上并且固定安裝在旋轉(zhuǎn)軸25上。
軸承裝置42和43設(shè)置用來以旋轉(zhuǎn)軸25相對(duì)于軸支承件28可旋轉(zhuǎn)的方式支撐旋轉(zhuǎn)軸25。在第一優(yōu)選實(shí)施例中，平行設(shè)置的兩個(gè)單排滾柱軸承用于每個(gè)軸承裝置42和43上。軸承裝置42和43在旋轉(zhuǎn)軸25的外圓周表面和軸支承件28的通孔29的內(nèi)圓周表面之間提供了微小的間隙，該間隙形成了回油通道48，這將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。
旋轉(zhuǎn)軸25具有沿著其軸線延伸的軸向通道44。該軸向通道44從旋轉(zhuǎn)軸25的下端到相應(yīng)于軸承裝置42的位置處延伸。旋轉(zhuǎn)軸25具有形成在其中的橫向通道45，并且相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸25的軸線水平或者垂直的延伸，以連接到軸向通道44的上端上。橫向通道45具有兩個(gè)設(shè)置在軸承裝置42上方的出口45a。出口45a對(duì)應(yīng)于軸承裝置42側(cè)面的出口。軸向和橫向通道44和45包括供油通道46，通過該供油通道46，潤(rùn)滑油被供給到軸承裝置42上。形成在旋轉(zhuǎn)軸25中的供油通道46和圍繞旋轉(zhuǎn)軸25形成的回油通道48包括油循環(huán)通道。排油通道82和85設(shè)置在軸支承件28中并且在分別對(duì)應(yīng)于軸承裝置42和43的外圓周側(cè)的位置上。盡管軸支承件28，旋轉(zhuǎn)軸25和軸承裝置42和43，以及在陽螺旋轉(zhuǎn)子21側(cè)上的其它部件至今已經(jīng)被描述，設(shè)置在陰螺旋轉(zhuǎn)子31側(cè)上的元件或者部件基本上與在陽螺旋轉(zhuǎn)子21側(cè)上的這些部件大體相同。
現(xiàn)在將描述陽螺旋轉(zhuǎn)子21。陽螺旋轉(zhuǎn)子21具有在其附近形成并且從其上端朝向其下端成螺旋狀延伸的齒24。如圖2所示，齒24被形成，從而使得其螺旋升角朝著陽螺旋轉(zhuǎn)子21的下端逐漸減少。陰螺旋轉(zhuǎn)子31具有在附近形成并且與陽螺旋轉(zhuǎn)子21的齒24成互補(bǔ)關(guān)系的齒距34。
陽螺旋轉(zhuǎn)子21的旋轉(zhuǎn)軸25通過下部外殼13延伸，然后進(jìn)入到齒輪箱18中。同步齒輪47安裝在齒輪箱18中的旋轉(zhuǎn)軸25上。類似的，陰螺旋轉(zhuǎn)子31的旋轉(zhuǎn)軸35通過下部外殼13延伸并且進(jìn)一步進(jìn)入齒輪箱18中。同步齒輪56安裝在齒輪箱18中的旋轉(zhuǎn)軸35上，以與同步齒輪47相接合。
參見圖1，與同步齒輪47接合的中間齒49設(shè)置在齒輪箱18中。在齒輪箱18中，中間齒輪49與安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)17的驅(qū)動(dòng)軸19上的驅(qū)動(dòng)齒輪20相接合。齒輪箱18在同步齒輪47和56下面的下端處具有儲(chǔ)油室58，以在此用于儲(chǔ)存潤(rùn)滑油59。
齒輪箱18具有從齒輪箱18的底壁向內(nèi)延伸并且設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸25的下端處的圓柱形突出部分60。突出部分60具有圓孔60a，余擺線泵62設(shè)置在其中，以用于供給潤(rùn)滑油59到真空泵的油循環(huán)通道中。余擺線泵62包括內(nèi)轉(zhuǎn)子63和外轉(zhuǎn)子64。內(nèi)轉(zhuǎn)子63固定地安裝在旋轉(zhuǎn)軸25的下端上用于與其一起旋轉(zhuǎn)。外轉(zhuǎn)子64安裝在圓孔60a中的外圓周表面處，以便于在其中旋轉(zhuǎn)。當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子63被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，外轉(zhuǎn)子64與其一起旋轉(zhuǎn)，并且在旋轉(zhuǎn)內(nèi)轉(zhuǎn)子63和外轉(zhuǎn)子64之間捕獲的潤(rùn)滑油59被泵送入油循環(huán)通道中。
如圖1所示，余擺線泵62具有與儲(chǔ)油室58相連通的吸油口65，通過該吸油口65，在儲(chǔ)油室58中的潤(rùn)滑油59被吸入到轉(zhuǎn)子63和64上。余擺線泵62還具有與轉(zhuǎn)子軸25的供油通道46相連通的排油口66。潤(rùn)滑油59通過排油口66被排出到供油通道46中。如圖2所示，在旋轉(zhuǎn)軸35的下端下面的齒輪箱18的底壁具有與旋轉(zhuǎn)軸的下端下面大體相同的結(jié)構(gòu)。余擺線泵67設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸35的下端處，用于將潤(rùn)滑油59供給到油循環(huán)通道中。余擺線泵67具有與余擺線泵62基本相同的結(jié)構(gòu)。更具體的，余擺線泵67設(shè)置在齒輪箱18的突出部分61的圓孔61a中。余擺線泵67包括內(nèi)轉(zhuǎn)子68，外轉(zhuǎn)子69，以及排油口71和吸油口(未示出)。
參見圖3A，軸承裝置42包括相同類型的上軸承42a和下軸承42b，每個(gè)包括內(nèi)圈73、外圈74、滾動(dòng)體(球)和軸承罩。滾動(dòng)體和軸承罩設(shè)置在內(nèi)圈73和外圈74之間。內(nèi)圈73固定安裝在旋轉(zhuǎn)軸25上以用于與其一起旋轉(zhuǎn)。外圈74固定安裝在軸支承件28的上部大直徑孔29a中。軸承42a和42b為分別具有上開口42c和下開口42d的非密封開口類型，通過這些開口滾動(dòng)體被暴露。上開口42c和下開口42d通過內(nèi)圈73和外圈74之間的間隙形成。
蓋80由在其中心具有通孔80a的盤形板制成。旋轉(zhuǎn)軸25被插入通過并且安裝在蓋80的通孔80a中，從而使得蓋80固定到旋轉(zhuǎn)軸25上以與其一起旋轉(zhuǎn)。蓋80設(shè)置在鄰近軸承裝置42的旋轉(zhuǎn)軸25的橫向通道45的出口45a和上軸承42a的上開口42c之間，從而使得上軸承42a的上開口42c由蓋80所關(guān)閉。在該實(shí)施例中，鄰近軸承裝置42的橫向通道45的出口45a相應(yīng)于鄰近本發(fā)明中的軸承的供油通道的出口。需要注意的是蓋80關(guān)閉上軸承42a的上開口42c，從而使得間隙存在于蓋80和上軸承42a之間。蓋80具有小于上部大直徑孔29a的內(nèi)直徑的外直徑。
旋轉(zhuǎn)軸25、上軸承42a、密封部件30和上部大直徑孔29a的內(nèi)壁相結(jié)合以限定集油室81。如圖3A中清楚的示出，集油室81被設(shè)置以便于面對(duì)橫向通道45的出口45a。形成在軸支承件28中的三個(gè)排油通道82圍繞軸承裝置42進(jìn)行設(shè)置，如圖3B所示。排油通道82提供了在集油室81和回油通道48之間的流體連通，該回油通道48由旋轉(zhuǎn)軸25的外圓周表面和軸支承件28的通孔29的內(nèi)圓周表面之間的間隙所形成。
圍繞軸承裝置43的結(jié)構(gòu)與圍繞如圖2所示的軸承裝置42的結(jié)構(gòu)大體相同。更具體的，蓋83固定安裝在旋轉(zhuǎn)軸25上，從而使得軸承裝置43的上軸承43a的上開口43c由蓋83所關(guān)閉。旋轉(zhuǎn)軸25，上軸承43a，下部大直徑孔29b相結(jié)合以限定集油室84。排油通道85形成在軸支承件28中相應(yīng)于軸承裝置43的外圓周側(cè)的位置處。排油通道85提供集油室84和儲(chǔ)油室58之間的流體連通?；赜屯ǖ?8具有鄰近軸承裝置43的出口48a。在該實(shí)施例中的出口48a對(duì)應(yīng)于鄰近本發(fā)明的軸承的油循環(huán)通道的出口。蓋83設(shè)置在鄰近軸承裝置43的出口48a和上軸承43a(參見圖2)的上開口43c之間。
圍繞支撐陽螺旋轉(zhuǎn)子21上的旋轉(zhuǎn)軸25的軸承裝置42和43的結(jié)構(gòu)已經(jīng)描述。圍繞支撐陰螺旋轉(zhuǎn)子31上的旋轉(zhuǎn)軸35的軸承裝置51和52的結(jié)構(gòu)大體上與圍繞軸承裝置42和43的結(jié)構(gòu)大體上相同。
本實(shí)施例的真空泵的運(yùn)行將在下面進(jìn)行描述。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)17旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)力通過驅(qū)動(dòng)齒輪20和中間齒輪49傳送到同步齒輪47上，從而旋轉(zhuǎn)同步齒輪47。因此，同步齒輪56與同步齒輪47同步旋轉(zhuǎn)，并且轉(zhuǎn)子21和31與旋轉(zhuǎn)軸25和35一起旋轉(zhuǎn)。在此旋轉(zhuǎn)期間，壓縮流體通過入口15吸入到工作室50，由于陽螺旋轉(zhuǎn)子21和陰螺旋轉(zhuǎn)子31通過它們的齒24和齒距34相互接合。在工作室50中的流體在被轉(zhuǎn)子21和31所壓縮的同時(shí)朝向出口16被傳送，壓縮流體通過出口16排出真空泵。當(dāng)諸如室，容器等類似物的封閉空間連接到真空泵的入口15上時(shí)，封閉空間通過真空泵的運(yùn)行被抽成真空。
在真空泵的運(yùn)行期間，旋轉(zhuǎn)軸25和35在相對(duì)方向上高速旋轉(zhuǎn)。根據(jù)余擺線泵62的泵送作用，余擺線泵62在此通過吸油口65從儲(chǔ)油室58中吸收潤(rùn)滑油59，并且通過排油口66排出潤(rùn)滑油59。排出的潤(rùn)滑油59通過其下端開口流入到旋轉(zhuǎn)軸25的軸向通道44中，其中該下端開口與排油口66流體連通。潤(rùn)滑油59在軸向通道44中向上流動(dòng)，到達(dá)橫向通道45并且通過出口45a流入到上軸承裝置42上的集油室81中。
流入集油室81的潤(rùn)滑油59集中在蓋80上。集中在蓋80上的所有的潤(rùn)滑油59被防止直接進(jìn)入上軸承42a中。由于蓋80與旋轉(zhuǎn)軸25一起高速旋轉(zhuǎn)，聚集在蓋80上的潤(rùn)滑油59通過離心力朝向軸支承件28的內(nèi)圓周表面向外散開。散開的潤(rùn)滑油59的一部分通過蓋80，上軸承42a和上軸承42a的上開口42c之間的間隙進(jìn)入到上軸承42a和下軸承42b的內(nèi)部，從而冷卻和潤(rùn)滑上軸承42a和下軸承42b。在下軸承42b中的潤(rùn)滑油59通過其下開口42d流出，然后向下流入到回油通道48中。沒有進(jìn)入上軸承42a的潤(rùn)滑油剩余部分通過排油通道82馬上流入到回油通道48中，該排油通道82圍繞上軸承42a和下軸承42b被提供。
潤(rùn)滑油59向下流入到回油通道48中，同時(shí)冷卻旋轉(zhuǎn)軸25和軸支承件28。然后，潤(rùn)滑油59流入到集油室84中，該集油室84設(shè)置在與回油通道48流體連通的軸承裝置43的上方。在集油室84中的潤(rùn)滑油59聚集在蓋83上。聚集在蓋83上的所有的潤(rùn)滑油59被防止直接進(jìn)入上軸承43a。由于蓋83固定到旋轉(zhuǎn)軸25上以與其一起高速旋轉(zhuǎn)，在蓋83上的潤(rùn)滑油59通過離心力朝向軸支承件28的內(nèi)圓周表面向外散開。散開的潤(rùn)滑油59的一部分通過蓋83，上軸承43a和上軸承43a的上開口43c之間的間隙進(jìn)入到上軸承43a的內(nèi)部，從而冷卻和潤(rùn)滑上軸承43a和下軸承43b。在下軸承43b中的潤(rùn)滑油59通過其下開口43d流出，然后收集在齒輪箱18中的儲(chǔ)油室58中。
沒有進(jìn)入上軸承43a和下軸承43b的潤(rùn)滑油59剩余部分流經(jīng)排油通道85收集在儲(chǔ)油室58中。在收集在儲(chǔ)油室58中之前，部分潤(rùn)滑油59通過同步齒輪47流動(dòng)，從而潤(rùn)滑同步齒輪47。收集的潤(rùn)滑油59從儲(chǔ)油室58傳送到余擺線泵62中并且以上述相同的方式流動(dòng)。
圍繞陰螺旋轉(zhuǎn)子31側(cè)上的旋轉(zhuǎn)軸35的潤(rùn)滑油59的流動(dòng)大體上與圍繞旋轉(zhuǎn)軸25的流動(dòng)相同。更具體的，潤(rùn)滑油59由余擺線泵67通過供油通道55供給入集油室87中。由于蓋86設(shè)置在鄰近軸承裝置51的供油通道55的出口54a和軸承裝置51的上開口51c之間，僅僅一部分潤(rùn)滑油59進(jìn)入到軸承裝置51中以潤(rùn)滑和冷卻軸承裝置51。潤(rùn)滑油59的剩余部分通過排油通道88流入回油通道57中。旋轉(zhuǎn)軸35和軸支承件38由在回油通道57中流動(dòng)的潤(rùn)滑油59所冷卻。流動(dòng)在回油通道57中的潤(rùn)滑油59到達(dá)集油室90。由于蓋89設(shè)置在回油通道57的出口57a和軸承裝置52的上開口52c之間，僅僅一部分潤(rùn)滑油59進(jìn)入軸承裝置52以潤(rùn)滑和冷卻軸承裝置52，然后，收集在儲(chǔ)油室58中。沒有進(jìn)入軸承裝置52的潤(rùn)滑油剩余部分通過排油通道91收集在儲(chǔ)油室58中。
盡管上面沒有描述，軸支承件38具有通孔39，上部大直徑孔39a和下部大直徑孔39b，并且密封部件40設(shè)置在蓋86上面位置處的旋轉(zhuǎn)軸35上。而且，軸承裝置51和52分別包括上和下軸承51a和51b，上和下軸承52a和52b，并且供油通道55包括軸向和橫向通道53和54。
根據(jù)上述第一優(yōu)選實(shí)施例的真空泵，下面的有利效果可以實(shí)現(xiàn)。
(1)在鄰近軸承裝置42和51的供油通道46和55的出口45a和54a，和上軸承裝置42和51的上開口42c和51c之間的蓋80和86的提供，可以分別防止流到上軸承42a和51a的潤(rùn)滑油59分別通過上軸承42a和51a的上開口42c和51c直接進(jìn)入到上軸承42a和51a的內(nèi)部。因此，潤(rùn)滑油59被防止在軸承裝置42和51中保留相當(dāng)?shù)牧?，其結(jié)果是防止了旋轉(zhuǎn)軸25和35驅(qū)動(dòng)扭矩和溫度的增加。
(2)在鄰近軸承裝置43和52的回油通道48和57的出口48a和57a，和上軸承裝置43和52的上開口43c和53c之間的蓋83和89的提供，可以分別防止流到上軸承43a和52a的潤(rùn)滑油59通過上軸承43a和52a的上開口43c和52c直接進(jìn)入到上軸承43a和52a的內(nèi)部。因此，潤(rùn)滑油59被防止在軸承裝置43和52中保留相當(dāng)?shù)牧?，其結(jié)果是防止了旋轉(zhuǎn)軸25和35驅(qū)動(dòng)扭矩和溫度的增加。
(3)固定到旋轉(zhuǎn)軸25和35上的蓋80，83，86和89與旋轉(zhuǎn)軸25和35高速一起旋轉(zhuǎn)，從而使得聚集在蓋80，83，86和89上的潤(rùn)滑油59由離心力朝向軸支承件28和38的內(nèi)圓周表面向外分散。然后，潤(rùn)滑油59的一部分流入回油通道48和57中或者通過排油通道82，85，88和91流入儲(chǔ)油室58中。因此，潤(rùn)滑油59被防止保留在蓋80，83，86和89中并且趨向于流入排油通道82，85，88和91中，從而使得潤(rùn)滑油59被可靠的防止在軸承中保留相當(dāng)?shù)牧俊?br> (4)聚集在蓋80，83，86和89上的潤(rùn)滑油59的一部分通過蓋80，83，86和89，上部軸承42a，43a，51a和52a，和上部軸承42a，43a，51a和52a的上部開口42c，43c，51c和52c之間的間隙進(jìn)入到上部軸承42a，43a，51a和52a的內(nèi)部中，從而潤(rùn)滑和冷卻軸承裝置42，43，51和52。因此，潤(rùn)滑油59合適地供給入軸承裝置42，43，51和52中，因此改善了旋轉(zhuǎn)軸25和35，以及軸承裝置42，43，51和52的潤(rùn)滑和冷卻。
(5)余擺線泵62和67分別連接到陽螺旋轉(zhuǎn)子22和陰螺旋轉(zhuǎn)子31的旋轉(zhuǎn)軸25和35上。余擺線泵62和67利用旋轉(zhuǎn)軸25和35的旋轉(zhuǎn)來供給潤(rùn)滑油59。因此，真空泵分配額外驅(qū)動(dòng)源來驅(qū)動(dòng)余擺線泵62和67，其結(jié)果是本實(shí)施例的真空泵減少了部件的數(shù)目和尺寸。
(6)潤(rùn)滑油59通過每個(gè)油循環(huán)通道(供油通道46和55以及回油通道48和57)，并且收集在儲(chǔ)油室58中。在收集到儲(chǔ)油室58之前，部分潤(rùn)滑油59通過同步齒輪47和56流動(dòng)，從而潤(rùn)滑同步齒輪47和56。
根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的真空泵將參見圖4A和4B進(jìn)行描述。盡管在第一實(shí)施例中蓋固定到軸承的開口上面的旋轉(zhuǎn)軸處，在第二優(yōu)選實(shí)施例中，蓋固定地安裝在外殼中的軸承的開口上面的其外圓周處。在第二優(yōu)選實(shí)施例中，四個(gè)蓋101還設(shè)置在分別支撐旋轉(zhuǎn)軸25和35的軸承裝置42，43，51和52的上面。這些蓋101中的每個(gè)的結(jié)構(gòu)大體上相同。為了便于解釋，類似或者相同的部件或者元件將采用在第一實(shí)施例中相同的附圖標(biāo)記，并且其描述將省去。僅僅對(duì)修改的部分進(jìn)行描述。
圖4A和4B示出了圍繞支撐旋轉(zhuǎn)軸25的軸承裝置42的結(jié)構(gòu)。蓋101由在其中心具有通孔101a的盤形板制成。旋轉(zhuǎn)軸25通過蓋101的通孔101a被插入，并且蓋101固定安裝在軸支承件28的上部大直徑孔29a中。通孔101a形成為排出口，從而使得在旋轉(zhuǎn)軸25的外圓周表面和通孔101a的內(nèi)圓周表面之間存在微小的間隙。蓋101設(shè)置在鄰近軸承裝置42的供油通道46的橫向通道45的出口45a和上軸承42a的上開口42c之間，從而使得蓋101關(guān)閉上軸承42a的上開口42c。圍繞軸承裝置43的結(jié)構(gòu)大體上與第一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同，除了提供于蓋101大體上相同的蓋之外。為了用于旋轉(zhuǎn)軸35的軸承裝置51和52的結(jié)構(gòu)分別相同。
供給到集油室81的潤(rùn)滑油59聚集在蓋101上，蓋101關(guān)閉上軸承42a的上開口42c。聚集在蓋101上的所有潤(rùn)滑油被防止直接進(jìn)入上軸承42a。聚集在蓋101上的潤(rùn)滑油59傾向于朝向排油通道82流動(dòng)，該排油通道82形成在軸支承件28中，并圍繞軸承裝置42設(shè)置。一部分潤(rùn)滑油59通過蓋101和上軸承42a的上開口42c之間的間隙進(jìn)入上軸承42a的內(nèi)部，從而潤(rùn)滑和冷卻上和下軸承42a和42b。潤(rùn)滑油59通過其下開口42d流出下軸承42b，然后下到回油通道48中。沒有進(jìn)入上軸承42a的潤(rùn)滑油59的剩余部分通過圍繞上和下軸承42a和42b提供的排油通道82流入到回油通道48中。向下流入回油通道48中的潤(rùn)滑油59到達(dá)軸承裝置43。潤(rùn)滑油59以流過軸承裝置42的潤(rùn)滑油59大體相同的方式流入，潤(rùn)滑和冷卻軸承裝置43。
根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施例的真空泵，可以獲得在段落(1)，(2)和(4)到(6)中提到的相同的有利效果。此外，可以獲得下面有利效果。
蓋101固定安裝在對(duì)應(yīng)軸支承件28和38中的外圓周101a處，從而使得可以對(duì)于開口42c，43c，51c和52c精度成功地維持蓋101的位置。而且，由于蓋101沒有固定到旋轉(zhuǎn)軸25上，相比于蓋固定到旋轉(zhuǎn)軸上的情況而言，連接到旋轉(zhuǎn)軸25上的部件的數(shù)目減少，其結(jié)果是用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸25的作用力減少。
根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例的真空泵將參見圖5A和5B進(jìn)行描述。在第三優(yōu)選實(shí)施例中，潤(rùn)滑孔通過第一實(shí)施例的蓋而形成。在第三實(shí)施例中，四個(gè)蓋也設(shè)置在分別支撐旋轉(zhuǎn)軸25和35的軸承裝置42，43，51和52的上面。每個(gè)蓋具有大體相同的結(jié)構(gòu)。因此，為了便于解釋，類似或者相同的部件或者元件將采用在第一實(shí)施例中相同的附圖標(biāo)記，并且其描述將省去。僅僅對(duì)修改的部分進(jìn)行描述。
參見圖5B，蓋105具有通孔105a，旋轉(zhuǎn)軸25通過該通孔105a被插入。該105形成有三個(gè)潤(rùn)滑孔105b，通過這些孔潤(rùn)滑油59被導(dǎo)入到上軸承42a中。潤(rùn)滑孔105b設(shè)置在對(duì)應(yīng)于上軸承42a的上開口42c的位置處。在這種情況下，除了通過在蓋105和上軸承42a的上開口42e之間的間隙進(jìn)入上軸承42a內(nèi)部的潤(rùn)滑油59之外，潤(rùn)滑油59的一部分通過潤(rùn)滑孔105b直接進(jìn)入到上軸承42a的內(nèi)部。因此，進(jìn)入到上軸承42a的潤(rùn)滑油59的量得到增加。
根據(jù)第三優(yōu)選實(shí)施例的真空泵，可以獲得在段落(1)到(3)，(5)和(6)中提到的相同的有利效果。此外，可以獲得下面有利效果。
由于潤(rùn)滑油59的一部分通過蓋105的潤(rùn)滑孔105b被導(dǎo)入到上軸承42a中，進(jìn)入到上軸承42a內(nèi)部的潤(rùn)滑油59的量增加。進(jìn)入到上軸承42a的潤(rùn)滑油59的量可通過改變潤(rùn)滑孔105b的直徑和數(shù)量按照所需進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，可替換實(shí)施例的修改可在下面進(jìn)行示例。
在第一和第三優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)置在軸承的上開口的蓋由板制成并且固定到旋轉(zhuǎn)軸上?？商鎿Q的實(shí)施例的真空泵具有蓋110，其是錐形的，如圖6A和6B所示。該蓋110在其中心具有通孔110a并且固定地安裝在旋轉(zhuǎn)軸25上。如圖6A所示，蓋110具有從其內(nèi)圓周朝向其外圓周傾斜向下延伸的傾斜表面110b。蓋110設(shè)置在鄰接軸承裝置42的橫向通道45的出口45a和上軸承42a的上開口42c之間，并且具有平底表面110e，由于該平底表面110c，上軸承42a的上開口42c被覆蓋。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，通過供給通道46供給到上軸承42a上面的潤(rùn)滑油被蓋110所阻擋，并且被防止直接進(jìn)入到上軸承42a上。由于蓋110可與旋轉(zhuǎn)軸25一起高速旋轉(zhuǎn)，在蓋110上的潤(rùn)滑油通過離心力沿著傾斜表面110b向外散開。此時(shí)，潤(rùn)滑油如圖6A的箭頭所示的向下和向外散開，從而使得潤(rùn)滑油可立即朝向排油通道82流動(dòng)。因此，通過與排油通道82的內(nèi)壁的碰撞，潤(rùn)滑油被防止飛濺返回到集油室81中。
在第一，第二和第三實(shí)施例中，蓋被安裝到旋轉(zhuǎn)軸上或者在與軸承分離的軸支承件中以覆蓋軸承的開口?？蛇x擇的，蓋可連接到軸承上。更具體的，蓋可固定到軸承的內(nèi)圈或者外圈上。而且，連接到軸承上的蓋可形成有潤(rùn)滑孔，通過該潤(rùn)滑孔，潤(rùn)滑油被導(dǎo)入軸承中。
在第一，第二和第三優(yōu)選實(shí)施例中，蓋是盤形的。但是，蓋的形狀不限于盤形，而可以為矩形或者任意其它多邊形。蓋可以具有任何形狀，只要它能夠覆蓋或者關(guān)閉軸承的開口。
在第一，第二和第三優(yōu)選實(shí)施例中，蓋被設(shè)置在所有軸承裝置上面，軸承裝置分別支撐陽螺旋轉(zhuǎn)子和陰螺旋轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸?？蛇x擇的，蓋可設(shè)置在軸承裝置的上面，軸承裝置支撐陽螺旋轉(zhuǎn)子和陰螺旋轉(zhuǎn)子之一的旋轉(zhuǎn)軸。蓋可設(shè)置在軸承裝置之一的上面，軸承裝置支撐每個(gè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸。
在第一，第二和第三優(yōu)選實(shí)施例中，供油通道設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸中?？蛇x擇的，供油通道可以設(shè)置在軸支承件中。
在第一，第二和第三優(yōu)選實(shí)施例中，排油通道形成在軸支承件中。可選擇的，排油通道可以形成在旋轉(zhuǎn)軸中。排油通道可以形成在旋轉(zhuǎn)軸和軸承兩者之中。
在第一，第二和第三優(yōu)選實(shí)施例中，余擺線泵作為供油泵?？蛇x擇的，任意類型的泵，例如螺旋泵，齒輪泵或者類似裝置可作為供油泵。
在第一，第二和第三優(yōu)選實(shí)施例中，供油泵(或者余擺線泵)連接到旋轉(zhuǎn)軸的每端處，該旋轉(zhuǎn)軸被驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)以同步旋轉(zhuǎn)，從而使得供油泵被旋轉(zhuǎn)軸所驅(qū)動(dòng)?？蛇x擇的，具有單獨(dú)驅(qū)動(dòng)源的供油泵可提供用來供給油到每個(gè)供油通道中。
第一，第二和第三優(yōu)選實(shí)施例示出了具有齒的螺旋升角的真空泵，并且轉(zhuǎn)子的齒距在軸向方向上從上端朝向下端逐漸減少?？蛇x擇的，真空泵可以為其齒的螺旋升角和轉(zhuǎn)子的齒距為不變的類型。
在第一，第二和第三優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)軸承裝置包括兩個(gè)單排滾柱軸承?？蛇x擇的，雙排滾柱軸承可用來替換單排滾柱軸承。在一個(gè)位置提供的滾柱軸承的數(shù)目不限于兩個(gè)。
在第一，第二和第三優(yōu)選實(shí)施例中，用于陽螺旋轉(zhuǎn)子和陰螺旋轉(zhuǎn)子的軸支承件由整體裝置制成?？蛇x擇的，軸支承件可相互分離地提供。通過這樣作，軸支承件的制造和真空泵的裝配可變得便利。
在第三優(yōu)選實(shí)施例中，蓋105具有三個(gè)潤(rùn)滑孔105b。但是，潤(rùn)滑孔105b的數(shù)目可不限于三個(gè)，可以進(jìn)行改變。
因此，當(dāng)前的例子和實(shí)施例被認(rèn)為是示例的而不是限制的，并且本發(fā)明不限于在此給處出的細(xì)節(jié)，而可以在附加權(quán)利要求范圍進(jìn)進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種真空泵，其包括具有儲(chǔ)油室的外殼組件，在儲(chǔ)油室中儲(chǔ)存潤(rùn)滑油；設(shè)置在外殼組件中并且相互接合的一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子；分別連接到轉(zhuǎn)子上的一對(duì)旋轉(zhuǎn)軸；支撐每個(gè)旋轉(zhuǎn)軸并且具有開口的多個(gè)軸承；用于將潤(rùn)滑油從儲(chǔ)油室供應(yīng)給軸承的供油泵；用于使得潤(rùn)滑油從供油泵經(jīng)軸承循環(huán)到儲(chǔ)油室的油循環(huán)通道，其特征在于蓋設(shè)置在軸承的開口處，以便以留有間隙的方式關(guān)閉所述軸承的開口；該蓋允許潤(rùn)滑油通過間隙進(jìn)入到軸承中，并且排油通道設(shè)置在鄰近軸承處以便將沒有進(jìn)入到軸承的潤(rùn)滑油返回到儲(chǔ)油室中。
2.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，排油通道設(shè)置在對(duì)應(yīng)于軸承外周側(cè)的位置處，該蓋被固定到旋轉(zhuǎn)軸上以用于與旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，軸承是滾珠軸承。
4.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，蓋具有潤(rùn)滑孔，通過該潤(rùn)滑孔，潤(rùn)滑油被導(dǎo)入所述軸承中。
5.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，油循環(huán)通道包括一具有鄰近軸承的出口的供油通道，和一與排油通道流體連通的回油通道。
6.如權(quán)利要求5所述的真空泵，其特征在于，供油通道具有一在旋轉(zhuǎn)軸中軸向延伸的軸向通道和一垂直于旋轉(zhuǎn)軸的軸線在旋轉(zhuǎn)軸中延伸以用于形成出口的橫向通道。
7.如權(quán)利要求5所述的真空泵，其特征在于，進(jìn)一步包括設(shè)置在外殼組件中的軸支承件，以用于支撐每個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，回油通道由在旋轉(zhuǎn)軸和軸支承件之間的間隙形成。
8.如權(quán)利要求5所述的真空泵，其特征在于，回油通道設(shè)置在供油通道和回油通道之間的流體連通。
9.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，供油泵是設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸端部的余擺線泵。
10.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，蓋是盤形的。
11.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，蓋是錐形的。
全文摘要
一種真空泵，其包括具有儲(chǔ)油室的外殼組件，在儲(chǔ)油室中儲(chǔ)存潤(rùn)滑油；設(shè)置在外殼組件中并且相互接合的一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子；分別連接到轉(zhuǎn)子上的一對(duì)旋轉(zhuǎn)軸；支撐每個(gè)旋轉(zhuǎn)軸并且具有開口的多個(gè)軸承；用于將潤(rùn)滑油從儲(chǔ)油室供應(yīng)給軸承的供油泵；用于使得潤(rùn)滑油從供油泵經(jīng)軸承循環(huán)到儲(chǔ)油室的油循環(huán)通道，其特征在于蓋設(shè)置在軸承的開口處，以便以留有間隙的方式關(guān)閉所述軸承的開口；該蓋允許潤(rùn)滑油通過間隙進(jìn)入到軸承中，并且排油通道設(shè)置在鄰近軸承處以便將沒有進(jìn)入到軸承的潤(rùn)滑油返回到儲(chǔ)油室中。
文檔編號(hào)F04C25/02GK1959117SQ20061016464
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
發(fā)明者山本真也, 越坂亮介, 井澤祐彌, 稻垣雅洋, 石原健太郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)