螺杆真空泵制造技术

具有一对螺杆转子的螺杆真空泵，一旦构成螺旋齿的轴垂直剖面形状的一条曲线是由外旋轮线曲线创建，则两螺杆转子的螺旋齿相互的间隙在旋转中心侧大，而向其外周侧逐渐变窄。第一曲线是基于在两螺旋齿(22a、22b)的齿面间的间隙为零时，成对的另一螺杆转子的第二圆弧上的点所创建的外旋轮线曲线的径向上的坐标(Xt，Yt)和以下式(公式1)计算出的修正角(α)对该坐标进行修正，连接修正后的各坐标(X＝Xtcosα－Ytsinα，Y＝Xtsinα+Ytcosα)绘制的曲线。【公式1】

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螺杆真空泵
本专利技术涉及一种螺杆真空泵，其具有分别有螺旋方向相反、节距相等的螺旋齿的一对螺杆转子，将这一对螺杆转子以相互咬合但不接触的状态收纳在壳体中，并通过两螺杆转子的同步旋转而从壳体的一端吸气从另一端吐出。
技术介绍
这种螺杆真空泵例如已知有专利文献1。在该已往例子中，螺旋齿的轴垂直剖面形状由构成其齿底部的以螺杆转子的旋转中心为中心的第一圆弧；构成其齿顶部的以螺杆转子的旋转中心为中心的第二圆弧；以及分别连接第一圆弧和第二圆弧的第一曲线和第二曲线创建而成。并且，第一曲线由成对的另一螺杆转子的第二圆弧上的点所创建的外旋轮线曲线创建而成，第二曲线由规定的曲线所构成的虚拟的齿条(ラック)创建而成。这种螺杆真空泵将从壳体的吸气口吸入的气体限定在螺杆转子和壳体之间，将一边压缩一边运送，从壳体的吐出口吐出。此时，如果增加两螺旋齿的齿面间的间隙以保证螺旋齿彼此不互相干扰的话，则通过该间隙回流的气体的回流量增加，导致泵能力的下降。因此，既要考虑与螺杆真空泵的使用环境相对应的热膨胀和加工精度等，又要设计使一对螺杆转子彼此咬合但不接触时的两螺旋齿的齿面间的间隙在其整个径向上相等且尽可能地小(例如0.05mm)。此处，发现在上述以往例子中，一旦以外旋轮线曲线创建连接第一圆弧和第二圆弧的第一曲线，则两螺杆转子的螺旋齿相互的间隙在旋转中心侧大，而向其外周侧逐渐变窄。这被认为是由于在到螺杆转子的旋转中心的径向的任意距离(R)处的螺旋齿轮的节距角(θp)不同导致的。因此，本专利技术的专利技术人等经过不断研究发现如果根据与螺杆转子的旋转中心相距距离(R)处的节距角(θp)计算出修正角(α)，在此基础上修正外旋轮线曲线的坐标，就可使两螺旋齿的齿面间的间隙在其整个径向上相等。现有技术文献专利文献【专利文献1】专利公开平成8－189485号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术是基于以上研究做出的，其课题是提供一种在一对螺杆转子相互咬合但不接触时的两螺旋齿的齿面间的间隙相等的螺杆真空泵。解决技术问题的手段为解决上述课题，本专利技术的螺杆真空泵，其特征在于：具有分别有螺旋方向相反、节距相等的螺旋齿的一对螺杆转子，这一对螺杆转子以相互咬合但不接触的状态收纳在壳体中，通过两螺杆转子的同步旋转而从壳体的一端吸气从另一端吐出，螺旋齿的轴垂直剖面形状由构成其齿底部的以螺杆转子的旋转中心为中心的第一圆弧；构成其齿顶部的以螺杆转子的旋转中心为中心的第二圆弧；以及分别连接第一圆弧和第二圆弧的第一曲线和第二曲线创建而成，在螺杆转子的轴垂直剖面上，以彼此正交的径向的两轴方向为X轴方向和Y轴方向，第一曲线是基于在两螺旋齿的齿面间的间隙为零时的成对的另一螺杆转子的第二圆弧上的点所创建的外旋轮线曲线的径向上的坐标(Xt＝2Acosθ－rdcos(2θ)，Yt＝2Asinθ－rdsin(2θ)、A是两螺杆转子的旋转中心间的距离的一半、rd是第二圆弧的半径、θ是旋转角)和以下式(公式1)计算出的修正角(α)对该坐标进行修正，连接修正后的各坐标(X＝Xtcosα－Ytsinα，Y＝Xtsinα+Ytcosα)绘制的曲线。【公式1】(但是，P是螺旋齿的节距，R是到螺杆转子的旋转轴的中心的径向距离、DG是螺旋齿的齿面间的距离的一半。)采用本专利技术，根据到螺杆转子的旋转中心的距离(R)处的节距角(θp)计算修正角(α)，修正外旋轮线曲线的坐标，因此可使一对螺杆转子相互咬合但不接触时的两螺旋齿的齿面间的间隙在其整个径向上相等且尽量地小。在本专利技术中，优选所述第二曲线由外摆线曲线和渐开线曲线组合而成。附图说明图1是说明本专利技术的实施方式的螺杆真空泵的结构的剖面图。图2(a)是示出螺旋齿的轴剖面形状的图、(b)是示出螺旋齿的轴垂直剖面形状的图、(c)是显示两螺旋齿相互咬合但不接触的状态的轴垂直剖面图。图3(a)是以作为一个螺杆转子的螺旋齿的内径而切断该螺杆转子的图、(b)是以作为另一螺杆转子的螺旋齿的内径而切断该螺杆转子的图。图4是说明一对螺杆转子的螺旋齿相互的间隙发生变化的原因的图表。图5是说明第一曲线的坐标的修正的图表。具体实施方式参照图1，SP是本专利技术的实施方式的螺杆真空泵。螺杆真空泵SP具有圆筒状的壳体1，在壳体1的一侧(图1中是上侧)设置有与来自待抽真空的设备(真空室等)的连接管(未图示)自由连接的吸气口11。在壳体1的另一侧(图1中是下侧)设置有将壳体1内的气体吐出到外部的吐出口12。并且，一对螺杆转子21、22以与旋转轴21a、21b一体成型的其螺旋齿22a、22b相互咬合但不接触的状态收纳在壳体1内的操作空间1a中。以下的说明中，采用以图1所示的姿态为基准，以一对螺杆转子21、22的旋转轴21a、21b延伸的方向为上下方向，以与其正交的方向为左右方向的表示方向的用语。壳体1的上面开口和下面开口由气密保持其内部的操作空间1a的吸气侧盖13a和吐出侧盖13b封闭。在吸气侧盖13a和吐出侧盖13b上分别组装有轴承3a、3b，并分别支撑着左右一对螺杆转子21、22的旋转轴21a、21b的上端部和下端部。再有，旋转轴21a、21b的下端部延伸到吐出侧盖13b的下方，外部分别插设有相互咬合且形态相同的齿轮4a、4b。进而，在右螺杆转子21的旋转轴21a的下端设置有连接头5a，与设置在驱动电机6的驱动轴61上的连接头5b相连且驱动电机6的动力被引入旋转轴21a中。由此，两螺杆转子21、22彼此同步逆向旋转，将从壳体1的吸气口11吸入的气体限定在螺杆转子21、22和壳体1之间并运送，在螺旋齿22a、22b的终端部分进行压缩并从吐出口12突出。螺杆转子21、22的各螺旋齿22a、22b分别形成为这些螺旋齿22a、22b彼此间的距离(上下方向的高度)即节距P(或引脚)相等而其螺旋方向相反。各螺旋齿22a、22b的齿形的轴剖面形状和轴垂直剖面形状如图2(a)～(c)所示，由构成其齿底部(图2(b)中为Ta－Tb之间)的以旋转轴21a、21b的旋转中心tc为中心的第一圆弧t1、构成其齿顶部(图2(b)中为Tc－Td之间)的以螺杆转子21、22的旋转中心为中心tc的第二圆弧t2、以及分别连接第一圆弧t1和第二圆弧t2的第一曲线t3(图2(b)中为Tb－Tc之间)和第二曲线t4(图2(b)中为Td－Ta之间)创建而成。第二曲线t4例如由外摆线曲线和渐开线曲线组合而成。此处，得知一旦构成一个螺杆转子21的各螺旋齿22a的第一曲线t3由另一螺杆转子22的第二圆弧t2上的点所创建而成的外旋轮线曲线创建而成，则螺旋齿22a、22b彼此的间隙如图3(a)和(b)所示，在旋转轴21a、21b的旋转中心tc侧大，向其外周侧而逐渐变窄。这被认为是由于在到旋转中心tc径向的任意的距离(R)处的螺旋齿22a、22b的节距角(θp)不同、即如图4所示，例如将任意的距离(R)为半径的圆的圆弧长度(周长)设为A、B、C，将他们与节距高度相连接时形成的角度θp1、θp2、θp3不同而引起的。因此，需要将按角度将螺旋齿22a、22b彼此间的间隙修正为固定值。在本实施方式中，第一曲线t3是基于在两螺旋齿22a、22b的齿面间的间隙为零时的另一螺杆转子22的第二圆弧t2上的点所创建的外旋轮线曲线的径向上的坐标(Xt＝2Acosθ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺杆真空泵，其特征在于：具有分别有螺旋方向相反、节距相等的螺旋齿的一对螺杆转子，这一对螺杆转子以相互咬合但不接触的状态收纳在壳体中，通过两螺杆转子的同步旋转而从壳体的一端吸气从另一端吐出，螺旋齿的轴垂直剖面形状由构成其齿底部的以螺杆转子的旋转中心为中心的第一圆弧；构成其齿顶部的以螺杆转子的旋转中心为中心的第二圆弧；以及分别连接第一圆弧和第二圆弧的第一曲线和第二曲线创建而成，在螺杆转子的轴垂直剖面上，以彼此正交的径向的两轴方向为X轴方向和Y轴方向，第一曲线是基于在两螺旋齿的齿面间的间隙为零时的成对的另一螺杆转子的第二圆弧上的点所创建的外旋轮线曲线的径向上的坐标(Xt＝2Acosθ－rdcos(2θ)，Yt＝2Asinθ－rdsin(2θ)、A是两螺杆转子的旋转中心间的距离的一半、rd是第二圆弧的半径、θ是旋转角)和以下式(公式1)计算出的修正角(α)对该坐标进行修正，连接修正后的各坐标(X＝Xtcosα－Ytsinα，Y＝Xtsinα+Ytcosα)绘制的曲线。【公式1】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.05 JP 2015-0004171.一种螺杆真空泵，其特征在于：具有分别有螺旋方向相反、节距相等的螺旋齿的一对螺杆转子，这一对螺杆转子以相互咬合但不接触的状态收纳在壳体中，通过两螺杆转子的同步旋转而从壳体的一端吸气从另一端吐出，螺旋齿的轴垂直剖面形状由构成其齿底部的以螺杆转子的旋转中心为中心的第一圆弧；构成其齿顶部的以螺杆转子的旋转中心为中心的第二圆弧；以及分别连接第一圆弧和第二圆弧的第一曲线和第二曲线创建而成，在螺杆转子的轴垂直剖面上，以彼此正交的径向的两轴方向为X轴方向和Y轴方向，第一曲线是基于在两螺旋齿的齿面间的间隙为零时的成对的另一螺杆转子的第二圆弧上...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中智成，铃木敏生，
申请(专利权)人：株式会社爱发科，
类型：发明
国别省市：日本,JP