专利名称：真空泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空泵，该真空泵通过旋转轴的旋转来驱动泵室中的气体输送体，以便于输送气体来产生真空动作。
背景技术：
在未审查的日本专利申请No.10-184576中公开的螺旋式真空泵中，排量小于真空泵的排气装置被连接到真空泵的排气区。排气装置降低真空泵排气区中的压力。也就是说，排气装置防止排气区中的气体回流到真空泵中的封闭空间。本发明减少真空泵的动力损失，因此减少了真空泵的动力损耗。
不期望的一个特征在于，排气装置被不同于真空泵驱动源的另外的驱动源驱动。由于装备另外的驱动源来驱动排气装置，因此真空泵的尺寸相对较大。此外，真空泵的制造成本增加。因此，需要一种真空泵，动力损耗减少，而真空泵尺寸和制造成本都没有增加。
发明内容
根据本发明，一种真空泵，具有一个主泵和一个副泵，该真空泵的旋转轴被驱动源驱动旋转。主泵包括一个泵室和一个设置在泵室中的气体输送体。主泵通过旋转轴被驱动源驱动，以将气体输送给排气空间。副泵被连接到排气空间，以部分地从排气空间排出气体。副泵被同一驱动源驱动。副泵的排量小于主泵的排量。
通过借助例子来说明本发明原理并结合附图的以下描述，可以很清楚地看到本发明的其它方面和优点。
本发明中被认为是新颖的特征特别在附加的权利要求书中予以陈述。参考目前最佳实施例的以下描述及附图，可以更好地理解本发明、及其目标和效果，其中附图1是根据本发明第一最佳实施例的多级罗茨泵的纵向横截面示意图；附图2是根据本发明第一最佳实施例的多级罗茨泵的横截面俯视图；附图3A是沿着附图2中I-I线的横截面端视图；附图3B是沿着附图2中II-II线的横截面端视图；附图4A是沿着附图2中III-III线的横截面端视图；附图4B是沿着附图2中IV-IV线的横截面端视图；附图5是一个图表，显示了动力是气体流速的函数，该函数可以用于解释带有副泵的多级罗茨泵中动力的减少。
附图6是一个图表，显示了体积是主泵室中压力的函数，该函数可以用于解释带有副泵的多级罗茨泵中动力的减少。
附图7A是根据本发明第二最佳实施例的多级罗茨泵的纵向横截面示意图；附图7B是根据本发明第二最佳实施例的副泵的部分放大的横截面示意图；附图8是根据本发明第三最佳实施例的螺旋式泵的纵向横截面示意图；附图9是根据本发明第三最佳实施例的螺旋式泵的横截面俯视图；附图10是根据本发明第四最佳实施例的多级罗茨泵的纵向横截面示意图；附图11是根据本发明第四最佳实施例的副泵在隔膜位于底部死点的状态下的部分放大的横截面示意图；附图12是根据本发明第四最佳实施例的副泵在隔膜位于顶部死点的状态下的部分放大的横截面示意图；附图13是根据本发明第五最佳实施例的多级罗茨泵的纵向横截面示意图；附图14是根据本发明第六最佳实施例的副泵的纵向横截面示意图。
具体实施例方式
现在将参考附图1至6描述本发明的第一最佳实施例。多级罗茨泵或真空泵11的正面和后面分别对应附图1和2的左面和右面。
现在参考附图1，该图显示了根据本发明第一最佳实施例的多级罗茨泵11的纵向横截面示意图。多级罗茨泵11的壳包括一转子壳12、一前壳13和一后壳14。前壳13与转子壳12的前端相连。后壳14与转子壳12的后端相连。
转子壳12包括一个汽缸柱15和多个间壁16、16A。在前壳13和最前的间壁16之间形成一主泵室51。在相邻间壁16之间分别形成主泵室52、53、54。在最后的间壁16和间壁16A之间形成一主泵室55。在间壁16A和后壳14之间形成一副泵室33。在各个间壁16、16A中分别形成一通道163。
凸缘41、消声器42、导管43和排气管44形成一个主气体通道，用来将从多级罗茨泵11排出的气体输送到一个图中未示的废气控制设备。凸缘41与转子壳15相连。凸缘41的内部空间经过一个主排气口181与主泵室55相通。消声器42与凸缘41相连。导管43与消声器42相连。排气管44与导管43相连。排气管44与废气控制设备相连。
用来防止气体回流的止回阀或装置插入在主气体通道中，该止回阀或装置包括导管43、阀体45和复位弹簧46。阀体45和复位弹簧46位于导管43中。锥形阀孔431形成于导管431中，阀体45打开和关闭阀孔431。复位弹簧46在关闭阀孔431的方向上推阀体45。主泵室49的排气空间H1包括不完全排气空间551、主排气口181、凸缘41和消声器42的内部空间。
凸缘47和副排气管48形成一个副气体通道，用来将主泵室55中的气体部分地输送到废气控制设备。凸缘47与后壳14和转子壳15相连。凸缘47的内部空间经过副排气口182与副泵室33相连。副排气管48与凸缘47相连，并与阀体45下游的导管43相连。
现在参考附图2，该图显示了根据本发明第一最佳实施例的多级罗茨泵11的横截面示意图。旋转轴19通过径向轴承21、36分别被前壳13和后壳14支撑。旋转轴20也通过径向轴承22、37分别被前壳13和后壳14支撑。旋转轴19、20彼此平行，并且延伸穿过间壁16、16A。
多个主转子或气体输送体23至27与旋转轴19整体成型。数量与主转子23至27的数量相同的主转子或气体输送体28至32也与旋转轴20整体成型。主泵49包括主泵室51至55和主转子23至32。副转子34、35分别与旋转轴19、20整体成型。副泵50包括副泵室33和副转子34、35，且排气量比主泵49小。主转子23至27和副转子34在旋转轴19的轴线191的方向上看具有相同的形状。同样，主转子28至32和副转子35在旋转轴20的轴线201的方向上看具有相同的形状。主转子23至27的厚度按照23、24、25、26和27的顺序逐渐减少。同样，主转子28至32的厚度按照28、29、30、31和32的顺序逐渐减少。副转子34、35的厚度分别小于主转子27、32。
主转子23、28以这样一种方式容纳在主泵室51中，即它们以一小间隙彼此啮合。同样，主转子24、29也以彼此啮合的方式容纳在主泵室52中。同样，主转子25、30也容纳在主泵室53中，主转子26、31也容纳在主泵室54中，主转子27、32也容纳在主泵室55中。副转子34、35以这样一种方式容纳在副泵室33中，即它们以一小间隙彼此啮合。主泵室51至55的体积按照51、52、53、54和55的顺序逐渐减小。副泵室33的体积比主泵室55更小。
齿轮壳38与后壳14相连。旋转轴19、20通过后壳14突出到齿轮壳38中。齿轮39、40分别固定到旋转轴19、20的突出端，并且彼此啮合。电动马达或驱动源M位于齿轮壳38中。电动马达M的驱动轴M1通过轴联接器10与旋转轴19相连。电动马达M的动力经过轴联接器10被输送给旋转轴19。旋转轴20经过啮合齿轮39、40由电动马达M驱动。主驱动单元包括驱动轴M1、轴联接器10、齿轮39、40和旋转轴19、20，并且通过旋转轴19、20将动力从电动马达M输送给主泵49。
现在参考附图3A，该图显示了沿着附图2的I-I线的横截面端视图。汽缸柱15包括一对块件(block piece)17、18。间壁16、16A包括一对壁件161、162。进气口171形成在块件17中，并且与主泵室51相通。入口164形成在各个壁件162中，并将主泵室51和通道163相互连接。
顺便说一句，附图2的电动马达M使旋转轴19在箭头R1所示的方向上旋转。旋转轴20在箭头R2所示的方向上旋转，也就是说，在与旋转轴19的旋转方向相反的方向上旋转。
现在参考附图3B，该图显示了沿着附图2的II-II线的横截面端视图。通道163形成在间壁16中。出口165形成在壁件161中，并将主泵室52和通道163相互连接。因此，相邻的主泵室51至55通过通道163与彼此相连。
现在参考附图4A，该图显示了沿着附图2的III-III线的横截面端视图。主排气口181形成在块件18中。不完全排气空间551由主泵室55中的主转子27、32确定。不完全排气空间551通过主排气口181与凸缘41的内部空间相通。
再回头参考附图2，气体经过进气口171被引导到主泵室51中，并且借助主转子23、28的旋转，经过间壁16的入口164、通道163和出口165，输送到下一个主泵室52中。同样，气体要按照主泵室体积逐渐减少的顺序来输送，也就是说，按照主泵室52、53、54和55的顺序。被输送到主泵室55的气体通过主排气口181被排到转子壳12外面。
现在参考附图4B，该图显示了沿着附图2的IV-IV线的横截面端视图。副排气口182形成在块件18中，用于与副泵室33相通。借助副转子34、35的旋转，主泵室55中的气体通过间壁16A的入口164、通道163和出口165，部分地输送到下一个副泵室33。被输送到副泵室33的气体通过副排气口182被排到转子壳12外面。
再回头参考附图1，当电动马达M被激励而使附图2的旋转轴19、20旋转时，真空空间中的气体通过进气口171被引导到主泵49的主泵室51中。被引导到主泵室51中的气体被压缩时，通过主泵室52至55被输送到主泵室55。当气体的流速很大时，几乎所有的被输送到主泵室55的气体通过主排气口181被排出到主气体通道，部分气体通过副排气口182被副泵50排出到副气体通道。
依照第一最佳实施例，可以获得以下有利的效果。
(1-1)参考附图5，该图表显示了动力是气体流速的函数，该函数可以用于解释带有副泵50的多级罗茨泵11中动力的减少。该图表中曲线D显示了在没有副泵的多级罗茨泵中作为气体流速函数的动力。该图表中曲线E显示了在带有副泵50的多级罗茨泵11中作为气体流速函数的动力。当气体流速低于图表中的L1所示的一定流速时，没有副泵的真空泵动力保持一致。然而，当多级罗茨泵11具有副泵50时，即使气体流速低于流速L1，多级罗茨泵11的动力也会进一步减少。
现在参考附图6，该图表在带有副泵50的多级罗茨泵11中作为主泵室压力的函数的体积。图表中的曲线F显示了在没有副泵的多级罗茨泵中作为各个主泵室51至55的压力的函数的体积。图表中的曲线G显示了在带有副泵50的多级罗茨泵11中各个主泵室51至55的压力的函数的体积。曲线F中的F1、F2、F3、F4、F5分别与主泵室51至55相应。曲线G中的G1、G2、G3、G4、G5分别与主泵室51至55相应。在该图表中，由曲线F、横向轴和纵向轴确定的区域面积反映了没有副泵的多级罗茨泵中的动力损耗。在该图表中，由曲线G、横向轴和纵向轴确定的区域面积反映了带有副泵50的多级罗茨泵11中的动力损耗。
与没有副泵的多级罗茨泵相比，当与真空空间中的理想真空度一致的气体流速低于流速L1时，第一最佳实施例中多级罗茨泵11的动力损耗减少了。也就是说，由于排气空间H1中的气体被排量小于主泵49的副泵50排出，所以与没有副泵的多级罗茨泵相比，排气空间H1中的压力减少了。排气空间H1中压力的减少导致主泵室51至55中的压力减少。结果，多级罗茨泵11中的动力损耗减少了。
副泵50通过旋转轴19、20以及主泵49由电动马达M驱动。换句话说，副泵50和主泵49的驱动源是同一电动马达M。由于没有使用用于驱动副泵的专用驱动源，所以没有被专用驱动源占据的空间。因此，多级罗茨泵11相对紧凑，不需要为专用驱动源投资成本。
(1-2)当排气空间H1和副泵50之间的气体通道很短时，气体通道中的流阻减少。副泵50包括副泵室33和副泵室33中的副转子34、35。于是，主泵49包括主泵室51至55和位于各个主泵室51至55中的主转子23至32。副泵50的结构基本上与主泵49的结构相同。主泵49最后一级的主泵室55与副泵室33相邻。多级罗茨泵11的壳内容纳着副泵50，因此排气空间H1位于副泵50附近，而且使排气空间H1和副泵50之间的气体通道相对变短。通过缩短排气空间H1和副泵50之间的气体通道，气体通道的流阻被减少，因此多级罗茨泵11中的动力损耗被减少。
(1-3)多级罗茨泵11使用的动力小于螺旋式真空泵，因此本发明可以适当地应用到多级罗茨泵11中。
现在参考附图7A和7B描述本发明第二最佳实施例。同样的参考数字表示的是与第一最佳实施例中的部件实际上相同的部件。
现在参考附图7A，该图显示了本发明第二实施例的多级罗茨泵11的纵向横截面示意图。副泵56是一隔膜泵，包括隔膜57、用于防止气体回流的吸入阀58、用于防止气体回流的排气阀59和往复驱动机构60。往复驱动机构60包括曲轴601、径向轴承602和环形凸轮603。曲轴601固定地装配在旋转轴19周围。环形凸轮603通过径向轴承602由曲轴601支撑，以至相对于曲轴601旋转。隔膜57部分地确定了一个压力室561。环形凸轮603随旋转轴19的旋转而绕着旋转轴19的轴线191做圆周运动。隔膜57借助环形凸轮603的圆周运动运动而往复运动。
参考附图7B，该图显示了本发明第二最佳实施例的副泵56的部分放大的横截面示意图。如图所示，当隔膜57向下运动时，通过推开吸入阀58，附图7A的主泵室55中气体被引导到压力室561中。如图所示，当隔膜57向上运动时，通过推开排气阀59，压力室561中的气体被排出到附图7A所示的凸缘47和副排气管48中。
根据本发明第二最佳实施例，可以获得与第一最佳实施例同样的有利效果。另外，由于副泵56有效地防止气体回流，因此可以随意地使用排量比第一最佳实施例中副泵50小的副泵56。也就是说，副泵56的尺寸可以小于副泵50。
现在参考附图8和9，描述本发明第三最佳实施例。在该第三最佳实施例中使用了螺旋式真空泵。同样的参考数字表示的是与第一最佳实施例中的部件实际上相同的部件。
现在参考附图8，该图显示了本发明第三最佳实施例的螺旋式真空泵的纵向横截面示意图。主泵室61和副泵室62形成在转子壳12A中。不完全排气空间611形成在主泵室61部分中，并且与主排气口181相通。主泵67的排气空间H2包括不完全排气空间611、主排气口181以及凸缘41和消声器42的内部空间。
现在参考附图9，该图显示了本发明第三最佳实施例的螺旋式真空泵的横截面俯视图。主泵67包括主泵室61和主螺旋转子63、64。副泵68包括副泵室62和副螺旋转子65、66。主螺旋转子63、64被容纳在主泵室61中。副螺旋转子65、66被容纳在副泵室62中。副螺旋转子65、66的螺距p2小于主螺旋转子63、64的螺距p1。也就是说，副泵室62中的截留体积小于主泵室61中截留体积，而且副泵68的排量比主泵67的更小。主螺旋转子63和副螺旋转子65与旋转轴19整体旋转。主螺旋转子64和副螺旋转子65与旋转轴20整体旋转。不完全排气空间611由主泵室61部分中的主螺旋转子63、64确定。
再回头参考附图8和9，当主螺旋转子63、64旋转时，气体从吸入口171输送到主排气口181。当附图9中的副螺旋转子65、66旋转时，不完全排气空间611的气体通过间壁69中的通道691部分地被引导到副泵室62中，并排出到凸缘47和副排气管48中。
根据本发明第三最佳实施例，可以获得第一最佳实施例中(1-1)和(1-2)段所述的同样的有利效果。
现在参考附图10至12描述本发明的第四最佳实施例。多级罗茨泵11的正面和后面分别对应附图10的左面和右面。同样的参考数字表示的是与第一最佳实施例中的部件实际上相同的部件。
现在参考附图10，该图显示了本发明第四最佳实施例的多级罗茨泵11的纵向横截面示意图。副泵56A包括泵壳70，并且被装配到齿轮壳38中。泵壳70包括圆筒部分701和闸门702。电动马达M的驱动轴M1突出到圆筒部分701中。副泵56A是包括圆形隔膜71、吸入阀72、排气阀73和凸轮机构81的隔膜泵。隔膜71的外围部分部分地夹在圆筒部分701和闸门702之间。吸入阀72和排气阀73防止气体回流，并固定在固定件74和闸门702的前端面之间。固定件74固定地连接到闸门702。隔膜71和固定件74确定了压力室561。
凸轮机构81包括凸轮部分75、环形槽76、导向筒78、辊子79和径向轴承80。凸轮机构81使隔膜71在驱动轴M1的轴线M11的方向上往复运动。凸轮部分75的形状呈柱状，并且与泵壳70中的驱动轴M1的突出端整体成型。环形槽76凹进在凸轮部分75的圆周面751中，以至可以绕着凸轮部分75旋转。包括环形槽76的假想平面相对驱动轴M1的轴线M11的垂直平面是倾斜的。圆柱轴承77滑动地装配在凸轮部分75周围，且导向筒78装配在轴承77周围。导向筒78通过轴承77由筒形凸轮部分75支撑，而且可以在驱动轴M1的轴线M11的方向上沿着凸轮部分75的圆周面751滑动。辊子79通过径向轴承80被导向筒78的外部圆柱部分旋转地支撑。辊子79的一端被装配在环形槽76中。导向筒78被连接到隔膜71的中间部分。
吸入孔道82和放泄道83形成在封闭件702和固定件74的两端板上。吸入孔道82通过吸管84与凸缘41的内部相通，而放泄道83通过排气管道85与导管43的内部相通。
当电动马达M被激励时驱动轴M1旋转，使附图2的旋转轴19、20旋转。待真空化区域的气体通过吸入口171被引导到主泵49的主泵室51中。真空区域没有在附图中显示。当被压缩时，被引导到主泵室51中的气体通过主泵室52至55被输送到主泵室55。被输送到主泵室55中的气体通过主排气口181被排出到凸缘41中。
现在参考附图11，该图显示了本发明第四最佳实施例的副泵56A在隔膜71位于底部死点的状态下的部分放大的横截面示意图。当凸轮部分75旋转时，环形槽76中的辊子79沿着环形槽76被相对地导向。被径向轴承80旋转支撑的辊子79，在环形槽76侧面761或环形槽76侧面762上相对滚动。当辊子79和导向筒78被环形槽76相对导向时，它们在轴M1的方向上整体移动。如图所示，当辊子79和导向筒78离固定件74最远时，也就是在底部死点处时，压力室561中的体积最大。
现在参考附图12，该图显示了本发明第四最佳实施例的副泵56A在隔膜71位于顶部死点的状态下的部分放大的横截面示意图。当驱动轴M1从附图11的状态连续旋转时，辊子79和导向筒78朝着固定件74移动。当驱动轴M1从附图11的状态旋转半周时，辊子79和导向筒78离固定件74最近，也就是在顶部死点处。于是，压力室561中的体积最小。当驱动轴M1从附图12的状态旋转半周时，辊子79和导向筒78位于底部死点处，如图11所示。也就是说，当驱动轴M1旋转完整的一周时，辊子79和导向筒78在轴M11的方向上完成一个往复运动。
当导向筒78从顶部死点运动到底部死点时，隔膜71离开固定件74，因此压力室561的体积增加。由于体积增加，通过推开吸入阀72，排气空间H1中的气体被引导到压力室561中。当导向筒78从底部死点运动到顶部死点时，隔膜71接近固定件74，因此压力室561的体积减少。由于体积减少，通过推开排气阀73，压力室561中的气体被排到导管43。
再回头参考附图10，主驱动单元将电动马达M和主泵49连接起来，并且包括如图2所示的驱动轴M1、轴联接器10、齿轮39、40和旋转轴19、20。副驱动单元将电动马达M和副泵56A连接起来，并且包括凸轮部分75。然而，副驱动单元不包括主驱动单元部分。
根据第四最佳实施例，除了可以获得与第一最佳实施例(1-1)中所述的同样的有利效果，还可以获得下面的有利效果。
(4-1)当旋转轴19上的径向轴承21、36之间和旋转轴20上的径向轴承22、37之间的距离伸长时，会发生以下的问题。
如图1所示，当在水平方向使用罗茨泵11时，如果旋转轴19上的径向轴承21、36之间的距离伸长，径向轴承21、36之间的旋转轴19就会由于主转子23至27和旋转轴19的重量而倾向于变形。于是，主转子23至27的前后端面与泵室51至55中面对这些端面的相对面之间的间隙变大。例如，在主转子23中，前壳13的后端面与间壁16的前端面对应于上述相对面。当间隙增加时，气体输送效率降低。同样地，在旋转轴20上也会发生上述问题。
当因为给气体施加了压力，而使转子壳12中的温度升高时，旋转轴19由于温度升高而膨胀。当旋转轴19膨胀时，主转子23至27在旋转轴19的轴线191的方向上移动。当主转子23至27的位移相对较大时，主转子23至27可能干涉与主转子23至27的前后端面相对的相对面。于是，当主转子23至27的位移相对较大时，主转子23至27的前后端面与相对面之间的间隙需要相对较大的距离。然而，当间隙增加时，气体输送效率降低。同样地，旋转轴20上也会发生上述问题。
当副泵56A由驱动轴M1上装备的凸轮部分75驱动时，旋转轴19上的径向轴承21、36之间和旋转轴20上的径向轴承22、37之间的距离被确定在一个必要的最小值。结果，主转子23至32的前后端面与相对面之间的间隙相对较小，因此，气体输送效率不会降低。
(4-2)电动马达M的后面也就是在电动马达M的旋转轴19的相反侧的空间，没有任何部件与副泵56A的组件发生干涉。当副泵56A位于电动马达M的后面时，只有几个设计要求，因此副泵56A很容易装配。
(4-3)副泵56A的排量由隔膜71的直径和轴M11方向上隔膜71中心的行程距离确定。当副泵56A的排量需要确定在某个特定量时，当隔膜71直径增加，隔膜71的行程距离会减少。
隔膜71被设置成跨过驱动轴M1的轴线M11的假想膨胀线。隔膜71的这种布置允许隔膜71的直径根据泵壳70的圆筒部分701的直径增加。也就是说，当隔膜71的行程距离减少时，根据隔膜71往复运动产生的隔膜71的变形减少。根据隔膜71往复运动产生的隔膜71的变形意味着与外围附近的导向筒78的圆形端面接触的隔膜71的弯曲，以及与泵壳70接触的隔膜71的外围部分的弯曲。当隔膜71的变形减少时，隔膜71的耐用性就增加了，因此副泵56A的可靠性改善了。
现在参考附图13描述本发明第五最佳实施例。多级罗茨泵11的正面和后面分别对应附图13的左侧和右侧。同样的参考数字表示的是与第二最佳实施例中的部件实际上相同的部件。
现在参考附图13，该图显示了本发明第四最佳实施例的多级罗茨泵11的纵向横截面示意图。副泵56B包括装配到齿轮壳38的泵壳86。副泵56B被设置在旋转轴20的后面附近。小直径部分202与旋转轴20的后端整体成型。小直径部分202通过齿轮壳38的端壁突出到泵壳86中。与第二最佳实施例中副泵56相同的部件被容纳在泵壳86中。副泵56B的相同参考数字表示的是与副泵56的部件实际上相同的部件。
吸入孔道861和放泄道862形成在泵壳86的圆周壁中。吸入孔道861通过吸管84与凸缘41的内部空间相通，放泄道862通过排气管道85与导管43的内部空间相通。
随着与旋转轴20整体旋转的小直径部分202的旋转，环形凸轮603相对小直径部分202做圆周运动。当环形凸轮603相对小直径部分202做圆周运动时，隔膜57往复运动。当隔膜57向下运动时，通过推开吸入阀58，凸缘41中的气体被引导到压力室561中。当隔膜向上运动时，通过推开排气阀59，压力室561中的气体被排到凸缘47中。
主驱动单元将电动马达M与主泵49连接起来，并且如图2所示，包括驱动轴M1、轴联接器10、齿轮39、40和旋转轴19、20。副驱动单元将电动马达M与副泵56B连接起来，并且包括小直径部分202、驱动轴M1、轴联接器10、旋转轴19、20部分和齿轮39、40。也就是说，副驱动单元部分地包括主驱动单元。副泵56B直接连接到副驱动单元上除主驱动单元部分之外的部分，以至能通过副驱动单元被驱动。
根据第五最佳实施例，可以获得第四最佳实施例中(4-1)和(4-2)段所述的有利效果。
现在参考附图14描述本发明的第六最佳实施例。相同的参考数字表示与第四优选实施例中基本上相同的部件。
现在参考附图14，该图显示了本发明第六最佳实施例的副泵56C的部分放大的横截面示意图。副泵56C包括与一个元件一起成型的泵壳70C。圆柱形凸台741与固定件74整体成型。凸轮机构81C包括凸轮部分75、环形槽76、辊子79、径向轴承80和导向筒78C。凸轮机构81C使导向筒78C在轴M11的方向上往复运动。导向筒78C滑动地装配在圆柱形凸台741中，但是被阻挡着不能旋转。导向筒78C通过轴承77C被凸轮部分75支撑。导向筒78C如同第四最佳实施例中的导向筒78C作用相同。当凸轮部分75旋转时，导向筒78C在轴M11的方向上移动。导向筒78C和圆柱形凸台741确定了压力室742。也就是说，导向筒78C起一个活塞的作用，用于改变副泵56C的排量。
根据第六最佳实施例，可以获得第一最佳实施例中(1-1)段和第四最佳实施例中(4-1)和(4-2)段所述的有利效果。
本发明并不是要限制到上述实施例中，而是可以经过修改得到以下选择性实施例。
(1)在上述第二、第四和第五最佳实施例的替换实施例中，副泵56、56A、56C中的隔膜都可以用波纹管替换。
(2)在上述第三最佳实施例的替换实施例中，所述第三实施例的副泵68可以用第二最佳实施例中的副泵56来替换。
(3)在上述第三最佳实施例的替换实施例中，所述第三实施例的副泵68用第四至第六最佳实施例中各自的副泵56A、56B、56C中之一替换。
(4)在上述最佳实施例的替换实施例中，副泵被设置在前壳13附近，副泵通过旋转轴19、20的前端也就是通过旋转轴19、20的前壳侧被驱动。
当第四最佳实施例中的副泵56A通过旋转轴19的前端被驱动时，凸轮部分75被装备在旋转轴19的前端。在这种状态下，副驱动单元包括驱动轴M1、轴联接器10和旋转轴19。副驱动单元将动力从电动马达M输送到副泵56A。副驱动单元部分地包括通过旋转轴19、20将动力输送给主泵49的主驱动单元。
当第四最佳实施例中的副泵56A通过旋转轴20的前端被驱动时，凸轮部分75被装备在旋转轴20的前端。在这种状态下，副驱动单元包括驱动轴M1、轴联接器10、旋转轴19、20、齿轮39、40和凸轮部分75。副驱动单元将动力从电动马达M输送到副泵56A。副驱动单元部分地包括通过旋转轴19、20将动力输送到主泵49的主驱动单元。
(5)在上述第二和第四至第六最佳实施例的替换实施例中，在副泵56、56A、56B、56C中，舌形吸入阀58、72和舌形排气阀59、73用球形阀体来替换。
(6)在上述最佳实施例的替换实施例中，本发明可以应用到除罗茨泵和螺旋泵之外的真空泵中。
因此，目前这些例子和实施例都被认为是说明性而非限制性的，本发明不应被限制到在此给出的描述中，而是可以在附加的权利要求书范围内修改。
权利要求
1.一种真空泵，其旋转轴被驱动源驱动旋转，该真空泵包括一个主泵，该主泵包括一个泵室和一个被设置在泵室中的气体输送体，主泵通过旋转轴被驱动源驱动，将气体输送给排气空间；以及一个副泵，该副泵被连接到排气空间，用来部分地从排气空间排出气体，副泵由同一驱动源驱动，副泵的排量小于主泵的排量。
2.根据权利要求1所述的真空泵，还包括被设置在排气空间下游的止回阀，用来防止气体回流。
3.根据权利要求2所述的真空泵，其中，副泵的放泄道与止回阀下游的气体通道相通。
4.根据权利要求1所述的真空泵，还包括用来防止气体回流的装置，该装置被设置在排气空间的下游。
5.根据权利要求1所述的真空泵，其中，副泵被设置在真空泵的壳中。
6.根据权利要求1所述的真空泵，其中，真空泵是罗茨泵，该罗茨泵包括被设置成彼此平行的多个旋转轴，副泵通过至少一个旋转轴驱动；以及作为分别连接到旋转轴上的气体输送体的多个主转子，相邻旋转轴上的主转子彼此啮合，一套啮合主转子被容纳在作为泵室的多个主泵室中，这些泵室中具有最小体积的泵室与排气空间相通。
7.根据权利要求6所述的真空泵，其中，副泵包括一个副泵室，体积小于具有最小体积的主泵室；以及分别连接到旋转轴上的多个副转子，相邻旋转轴上的副转子彼此啮合，啮合的副转子容纳在副泵室中。
8.根据权利要求7所述的真空泵，其中副转子与主转子同轴。
9.根据权利要求6所述的真空泵，其中，副泵是一个隔膜泵，该隔膜泵包括隔膜、吸入阀和排气阀。
10.根据权利要求9所述的真空泵，其中，隔膜被设置成跨过旋转轴的轴线的假想膨胀线。
11.根据权利要求1所述的真空泵，其中，真空泵是一个罗茨泵，该罗茨泵包括多个设置成彼此平行的旋转轴；作为分别连接到旋转轴上的气体输送体的多个主转子，相邻旋转轴上的主转子彼此啮合，一套啮合主转子容纳在作为泵室的多个主泵室中，这些泵室中具有最小体积的泵室与排气空间相通；一副驱动单元，将驱动源与副泵连接起来，用来驱动副泵。
12.根据权利要求11所述的真空泵，其中，副驱动单元部分地包括一个主驱动单元，该主驱动单元将动力通过旋转轴从驱动源输送到主泵。
13.根据权利要求11所述的真空泵，其中，副驱动单元与主驱动单元分开设置，该主驱动单元通过旋转轴将动力从驱动源输送到主泵。
14.根据权利要求11所述的真空泵，其中，副驱动单元在旋转轴的相对于驱动源的相反侧被连接到驱动源上，副泵被设置在旋转轴的相对于驱动源的相反侧。
15.根据权利要求1所述的真空泵，其中，真空泵是一个螺旋泵，该螺旋泵包括被设置成彼此平行的多个旋转轴，副泵通过至少一个旋转轴驱动；以及作为分别连接到旋转轴上的气体输送体的多个主螺旋转子，相邻旋转轴上的主螺旋转子彼此啮合，一套啮合主螺旋转子容纳在多个作为泵室的主泵室中，这些泵室与排气空间相通。
16.根据权利要求15所述的真空泵，其中，副泵包括一个副泵室，体积小于主泵室；以及分别连接到旋转轴上的多个副螺旋转子，相邻旋转轴上的副螺旋转子彼此啮合，啮合的副螺旋转子容纳在副泵室中。
17.根据权利要求16所述的真空泵，其中，副螺旋转子被设置成与主螺旋转子同轴。
18.根据权利要求1所述的真空泵，其中，副泵被设置在排气空间附近。
19.通过真空泵排出特定空间中的气体的方法，包括以下步骤提供具有主泵和副泵的真空泵，该副泵的排量小于主泵；通过一单个驱动源驱动主泵和副泵；将气体从特定空间引导到主泵中；将主泵中的气体输送到一个排气空间，用来将气体排出到真空泵外面；部分地将排气空间中的气体引导到副泵；以及将副泵中的气体排到真空泵外面。
20.根据权利要求19所述的排出特定空间中气体的方法，其中，驱动步骤包括将动力通过主驱动单元从驱动源输送到主泵；将动力通过副驱动单元从驱动源输送到副泵，该副驱动单元与主驱动单元分开设置。
21.根据权利要求19所述的排出特定空间中的气体的方法，其中，驱动步骤包括将动力通过主驱动单元从驱动源输送到主泵；将动力通过副驱动单元从驱动源输送到副泵，该副驱动单元部分地包括主驱动单元。
全文摘要
一种真空泵，具有一个主泵和一个副泵，该真空泵的旋转轴被驱动源驱动旋转。主泵包括一个泵室和一个被设置在泵室中的气体输送体。主泵通过旋转轴被驱动源驱动，以将气体输送给排气空间。副泵被连接到排气空间，以部分地从排气空间排出气体。副泵被同一驱动源驱动。副泵的排量小于主泵的排量。
文档编号F04C25/00GK1445459SQ03128630
公开日2003年10月1日 申请日期2003年3月19日 优先权日2002年3月20日
发明者山本真也, 藏本觉, 内山理, 佐藤大辅, 藤原三佳, 川口真广, 桑原卫, 星野伸明, 越坂亮介 申请人:株式会社丰田自动织机