螺瓶技术领域本发明涉及一种具有双啮合螺旋lt^的螺ff^。 背景技术作为一种常用的螺杆泵， 一种螺旋流^t几^l皮公开号为2001-182679或公开 号为2001-193677的日本专禾伸请公开。这类螺瓶包括一对互相啮合的螺旋转 子和一个用来容纳^的壳体。该壳tt—端有一^A口以允许流体由此被吸入 进该壳体，以及在另一端有一排出口以允许流体由此被排方烦J该壳体外。各軒 具有单头螺纹并且当軒的螺戟t細咄口时，軒的螺旋升角（lead angle)以 固定的比率^^及递M^人而形成一^N^T变螺距（changinglead)部分。需要注意到 该螺旋升角是一垂直于,由的平面和,螺线的螺旋之间的夹角。当螺ff^t 转时，流^it^ffi^出口的同时其^f只减小。同种技术被公开号为2001-55992或11-270485的日本专利申请公开。公开号 为2001-55992的日本专利申请公开了一种适舒可压缩介质的排量丰«，它的转 子为多头螺纹。各舒具有一变螺i巨部分，当軒的螺线l細咄口时，该变螺 S巨部分以固定的比率无丰MI减，以及具有一个定螺距部分，其螺旋升角是不变的。 公开号为11-270485的日本专利申请公开了一种真空泵，其包括一对转子，M 车好都具有一个变螺鹏分和一个定螺鹏分。同时，由于一对軒和壳体所封闭的空间在軒t圈或一转时是大的，流 体被吸/i累杆泵的工作效率得以改善。该空间以下被称为魏空间。id^方法被 这四个对比文件公开，然而，它们没有公开用于确实地增加由变螺距部分形成的 密闭的泵送空间的体积的具体结构。也就是说，在W^常Mt累杆泵中，由变t都巨 部分形成的密闭的，空间的体譯只不必设定为适当的^f只以提高效率。本发明涉及一种具有一对螺旋軒的螺照，该车好具有变螺J巨部分且其螺 旋升角是变化的，其中封闭的螺杆泵，空间的#1只在$好旋转一圈期间与常规 螺杆泵相比是增加的，从而改善流体被吸Ai累蹄的效率。发明内容

按照本发明的一种形式， 一螺杆泵包括一个壳体和一对螺旋车衧。该壳條 一端有一吸入口而在另一端有一排出口。所述螺旋軒互相啮合布置在所述壳体 中。各转子有一第一部分，其螺旋升角从接近卩1A口的转^端向排出口的方向 减小。第一部分和壳体形成一口1A空间和^^空间。该吸入空间位于t魏吸入口的第一部t端并与n狄口翻。i^t空间l^寸闭在^^劍&A空间。第一部分的巻绕角度有一第一区:^n—第二区域。第一区域位于/Am—部分!魏吸入口的鄉至鹏咄口这一预定范围内。第二区域位于^i5第一区域处。第一部分在第一区域的螺旋升角减小的比率被设定为小于其在第二区域的螺旋升角减小的比 率。第一部^hl大螺旋升角被设定为小于第一区域和第二区域以固定比率减小的 螺旋升角。本发明其他的方面和优点将从下面的描述体现，结合相关附图，以实施例的 方式来阐明本发明的原理。 附图说明本发明被认为有新颖性的特征被附带的权利要求所阐明。本发明及其目标湘优点，ffil参考下面的具体实施例的描述和以下附图可以最好地翻军： 图1为傲照本发明第一实施例的螺杆泵的纵向剖面图； 图2为沿图l中2-2线的截面图；图3为显示第一实施例的螺杆泵相关部分的正视亂图4为显示第一实施例的巻兗角度和螺旋升角之间关系的曲线图；图5为依照本发明第二实施例的螺杆泵相关部分的正视亂图6题示第二实施例的巻尧角度和螺旋升角之间关系的曲线亂禾口图7是显示示第一和第二实施例的螺杆泵的巻绕角度和螺旋升角的关系的曲线图。具体实施方式下面参考图1至4描述本发明的第一实施例的螺杆泵。图1题示了本发明 第一实施例的螺木«的纵向剖面图，图2是沿图1中2-2线的截面图。参见图1 ， 螺丰棵11是垂1M的并在制造半导体过程中用作一个真空泵。该螺,11包括 齿轮箱12、,壳体14、上盖16和一对互相啮合的螺旋,20、 30。车好壳体 14具有圆柱形并与齿轮箱12的上端相连。上盖16具有扁平形状并与軒壳体 14上端相连。20,30设置在车好壳体14中且相互啮合。

齿ffef直12内M—个用于驱动螺杆泵11的电动机13、 一对啮合齿轮23,33 和一个联接器24。齿轮23、 33允许軒20,30在相反方向旋转。联接器24可操 作以将电动机13的抂能传避辭子20,30或切断电动机13的扭矩。軒壳体14形成一空间，其开沐与互相啮合的軒20， 30的开^t相对应。 如图2所示，该空间的7jC鸦腼粗略地體^iif字"8"。排出口15形鹏车衧壳 体14内^Sf^音12的4體，由此车衧壳体14内的空间与一外部的舰管路连 通（未示出），这样螺，ll中的流体iffii^出口 15输出到外部的、EE管路。 軒壳体14禾喷f&f昏12 ilii—固定件如螺钉彼lt(^接在1 (未示出）。上盖16封闭軒壳体14的上端。吸入口 17穿iiJt盖16的中心而形成。通 过口1A口 17， 20、 30的空间和夕卜部的、ffi管路彼ltKiil，以便4鈔卜部ffi 管路的流体ffiil吸入口 17被吸At累杆泵11 o虽然螺杆泵11有吸入口 17和排出 口 15，但是螺瓶11基本上被齿^fefl 12的上端、軒壳体14和上盖16封闭。在本实施例中，軒20， 30乎魏(tA口 17的螺旋体21， 31的端面21a， 31a 以一预赵巨离与上盖16的下端面间隔开，以使得卩狄室18以面对螺旋体21， 31 的底面21a， 31a的关系形成于軒壳体14内。现招鄉述軒20， 30。在本实施例中，軒20是驱动軒，軒30是从 动,。驱动,20、从动ltT30和,壳体14一起形成了多个工作室，流体 iffilS些工作S;人[tA口17传超鹏一出口15，同时IMIo驱动^? 20将被更详细地描述。驱动车好20被电动机13驱动旋转。驱动 軒20具有螺旋体21，其德内在车衧壳体14的空间内，从动轴22，期申出iSA 至啮f&f直12，齿轮23離配在驱动轴22上的驱动齿轮。驱动轴22 iKH由承 (未示出）被齿f^直12可旋掛也^f〈，并且^E^瑞与联接器24联接，联接器顺 次连接在电动机13上。驱动齿轮23与齿轮33啮合以作为驱动电机30的从动齿 轮从而将驱动$好20的车敦巨传1至从动$»300驱动车好20的螺旋体21为单头螺纹，其具有螺旋^t累线和螺缴曹。如图3 所示，螺旋体21具有第1分25禾噍二部分26。第一锦分25从螺旋体21接 近口1A口 17的末端向排出口 15附近延伸形成。第二部分26从第一部分25向面 对着齿l^昏12的螺旋体21的彩瑞遊卖延伸形成。如图3所示，第一部分25的螺 旋升角（也就是形i^E垂直于f好20旋转轴线的平面和^? 20螺线的螺旋之间 的夹角）从驱动,20 ,ftA口 n的^^1向排出口 15渐进减小，同时第二部 分26有固定螺旋升角。所以，驱动转子20的第一部分25的螺旋升角在驱动軒 20矛魏n^A口 17的^^^^面21a^大。第一部分25的螺旋升角的减小将 随后详细描述。另一方面，驱动转子20的第二部分26的螺旋升角是固定的，并被设定为与 第一部分25最小的螺旋升角一致。驱动转子20的螺旋体21的末端面21a与驱动 转子20的旋转轴垂直。如图2所示，末端面21a与吸入开口 27形成，螺l^曹自 此开始。现招鄉i^人动车好30。从动旨30与驱动,20 —起转动。从动$^? 30 具有螺旋体31，其容纳在车好壳体14的空间内，从动轴32，期申出itAJ隨轮 箱12里，从动齿轮33 ，安装4/人动轴32上。与驱动转子20的螺旋体21 —样， 从动軒30的螺旋体31是单头螺纹，«有螺旋状螺线和螺，。在图3中， 从动车好30的螺旋体31具有第一部分35和第二部分36。如图2所示，从动转 子30的«面31a具有一i^A开口 37。如前面所指出的，軒20、 30互相啮合。因此，f^A空间P形鹏軒20， 30J魏B狀口 17的第一部分25， 35的^i瑞，并与n^A开口27， 37相连。卩1A 空间PMillEA开口27， 37与吸入口17相连。如图1所示，吸入空间P在转 子20， 30J魏吸入口17的鄉用双点鉞鹏影线标明。ftA空间P是流体31il 口1A口 17被吸入的空间，被吸入流,照转子20， 30的转动改变其体积。如图1所示， 一个密闭的^M空间Sl形^E^ifi^A空间P的皿，其被 另一个双点敏ij阴影线标明。参照图3，魏空间S1由螺旋体21， 31和軒壳 体14形成，其与軒20， 30分别示出。车衧20,30在图3的i^出，魏空 间Sl在它的下面示出。需要注意在(EA空间P和吸入口 17之间的连通被闭塞以 形i?^l空间Sl时，軒20、 30的j體被认为是在舒20， 30—个回转的开始 健或軒20， 30旋转角为0。。軒20, 30在相对方向JJAI定转角0°的隨到 旋转角360°的^a运转完一周，被称为^T 20， 30的一个回转，，空间Sl 在车好20， 30—个回转期间内形成。魏空间Sl是niA空间P中的流條舒 20， 30的一个回转中输mA的空间。图2示出了车好20， 30在1/2回转（鹏 旋转角为180°时）时的状态。在当前实施例中，第二部分26， 36和车好壳体14在gifi，空间Sl的位 置形成了多^it空间S2。 ^it空间S2连续地形成，并朝$^20， 30的排出端

移动。位于转子20， 30的第二部分26， 36区域的，空间S2由于第二部分26， 36螺旋状t戮的固定螺旋升角而保持其^f只不变。^t^空间Sl， S2都对应于工作室。现在将参照图4描i^點鬼体21的第一部分25的螺旋升角的减小。图4是一 个显示螺旋体21的^^角度（^ZR辨由线上）和螺旋升角（在垂直轴线上）之间 关系的曲线图。巻尧角度是螺旋体21螺线的螺方超免绕车好20旋辩由的角度。曲 线图的水辨由«点位于转子20接近吸入口 17的末端，其被定义为巻尧角度的 0°。 #^角度与螺线的螺旋回转圈«应，后者随^^角度增加。如图4所示，曲线G显示了螺旋升角从^^尧角度的起点（#^角度0°)至顾 定^^角度（#^角度360°)范围内的减小。另外，该曲线G还显示了从预定巻 绕角度（#^尧角度360°)至'J卷壳角度终点范围内的固定螺旋升角。曲线G的:^^尧 角度的范围从起点的巻^角度（巻绕角度0°)到预定^^角度（巻绕角度360°) 与第一部分25对应。即使当曲线G的^^fe^人相应于预定螺旋升角L2的预定 ^^角度增加， 一直增至卷尧角度的终点（，图4的瞎况下直至鹏P出端）的时 候，固定螺旋升角L2似呆持不变。螺旋升角是定值的曲线G的^^角度的范围 与第二部分26对应。第一部分25的螺旋升角的减小将随后详细描述。第一部分25的螺旋升角从 ^^角度的起点（^/人1^20«吸入口 17的^^)到^T20的预定点逐辦曾 加。螺旋升角逐渐减小的曲线G的巻夷角度范围被称为第一区域E1。随后，与第 一区域E1的螺旋升角相比，螺旋升餘^t减小。当巻绕角;g/Am—区域El增加 时，螺旋升角t^I减小的曲线G的^^角度范围被称为第二区域E2。曲线g显示了对应于第一区域El禾瞎二区域E2的螺旋升角的线性减小（见 图4中双点划线）。在曲线g中，对应于第一部分25的变螺距部分的螺旋升角在 第一区域E1和第二区域E2以固定比率减小。就曲线g而言，对应于第一部分25 的卷^角度固定在360。，且变螺距部分的尺寸是固定的。因此，当螺旋升角在第 一区域E1禾口第二区域E2以固定比率减小时，^^夷角離始点（鹏!魏吸入口 17的变导程部分末端）处的最大螺旋升角LM被清慰也确定。虽然曲线G的螺旋 升角减小比率在第一区域E1不是定值，但是曲线G在第一区域E1的螺旋升角减 小比率不,曲线g在第一和第二区域的为固定比率的螺旋升角减小比率。因 此，曲线G在第一区域E1中巻绕角離始点处的最大螺旋升角Ll小于曲线g的

最大螺旋升角LM，曲线g的螺旋升角在第一区域El和第二区域E2中以固定比率减小。同时，虽然曲线G的螺旋升角减小比^^第二区域E2也不是定值，但 是，曲线G的螺旋升角减小比率超过了曲线g的螺旋升角减小比率，曲线g的螺 旋升角在第一区域E1禾噍二区域E2以固定比率减小。在当前实施例中，直线m显示了曲线G在第一区域El禾嗨二区域E2之间 边界处T的螺旋升角减小比率。直线m的斜率与曲线g的螺旋升角减小比率一致， 曲线g的螺旋升角在第一区域E1和第二区域E2以固定比率减小。转子20的螺旋 升角禾口巻兗角度之间的战关系对軒30的螺旋体31的第1分35禾噍二部分 36来说也是准确的。因为第一部分25的巻绕角度^m—区域El禾口第二区域E2 有这样的特性，所以形^S第一区域25， 35上的^i^空间Sl的体积被i，M 于形/tt变螺距部分上的，空间（未示出）的#^只，所述变螺應部分的螺旋升 角以固定比率减小。需要注意到如果第1分25， 35的最大螺旋升角被设定为超 过以固定比率减小其螺旋升角的曲线g的最大螺旋升角，，空间的#%口、与常规 的曲线g的，空间相比是减小的。本实施例的螺照ll的运转将不再描述。卩1A空间P在軒20， 30完成一 整圈的360。旋转后转变为^^空间Sl 。在$^ 20,30旋^^整圈后，下一个吸入空间P在车好20， 30的ftA端形成。 如J^万述，在$^20、 30旋转期间，^m空间Sl中的流体l^俞i^ij^^空间S2 中。»1軒20， 30i^彭勉定转，鋭空间S2中的流体Mil第一部分25， 35和 第二部分26， 36被3^卖地输送向排出口15，最终Mf出口15排出。軒20， 30 的第二部分26、 36防止流体反方向地流向第一部分25， 35。螺杆泵ll的第一实施例有下列有益效果。(1) 綠一部分25， 35上形成的，并在转子20， 30旋车^圈期间封闭的 ，空间Sl的^f只大于在变4織巨部分上形成的^t空间的^f只，所述变螺距部分 的螺旋升角以固定比率减小。因此，在軒20， 30旋车l圈期间封闭的魏空间 Sl的体积与常夫j^空间的体积相比增大了，其改善了流体被f^A!fe累杆泵的工作 效率。(2) 因为第二部分26、 36的螺旋升角是叵定值，因此第二部分26、 36上 的Sit空间S2之间几乎没有压差。这样的，空间S2容易防ih/Am—部分25， 35流向第二部分26、 36的流体倒流。 下面参考图5和6描述依照本发明第二实施例的螺杆泵。本实施例的螺杆泵 与第一实施例相比在于,螺旋体的构造不同。如图5所示，本实施例的螺t豫包括一个驱动车好60和一个从动軒70， 其分别具有螺旋体61、 71。螺旋体61具有第一部分65和第二部分66。螺旋体71 也具有第一部分75和第二部分76。本实施例的4Th螺旋体61， 71均为多头螺纹。 因此，螺旋体61舰卩^A口处的端面61a具有多，^A开口67。类似的，螺旋体 71接近B!A口处的端面71a也具有多个PlA开口77。螺旋体61的多头螺纹具有 第一部分65禾口第二部分66，螺旋体71的多头螺l^具有第一部么、75禾瞎二部分 66，如图5所示，，空间S1由螺旋体61、 71和,壳体形成，其与,60、 70分别示出。軒60， 70在图5的J^出，^^空间S1在它的下面示出。图6题示本实施例的巻尧角度和螺旋升角之间絲的曲线图。具有多头螺 纹的螺旋体也显示了与第一实施例基本上一样的曲线。图6的曲线G显示了从巻 绕角Mfe始点至顿定巻夷角度范围内螺旋升角的减小。曲线G巻尧角度的范围为 从巻绕角度的起始点到预定巻尧角度，其与第一部分65对应。螺旋升角L2为定 值的曲线G的，角度的范围与第二部分66对应。图6也示出了第一区域m，第二区域E2和曲线g。曲线g与变螺距部分对 应，在#^角度增加时，变螺J巨部分螺旋升角以固定比率减小。曲线g表明巻壳 角^始点（，螺距部分S^吸入口的末端）处的最大螺旋升角LM被清楚地 确定。螺杆泵的第二实施例与第一实施例在下面（i) - (v)点实质上相同。（i) 螺旋升角减小比^t第一区域El禾口第二区域E2不是固定的，（ii)曲线G在第 —区域E1的螺旋升角减小比^F舰曲线g的螺旋升角减小比率，曲线g的螺旋 升角以固定比率减小。（in)曲线G在第二区域E2的螺旋升角减小比率皿曲线g的螺旋升角减小比率，曲线g的螺旋升角以固定比率减小。（iv)^m—区域m^^角^始点的最大螺旋升角Ll小于由曲线g确定的最大螺旋升角LM，曲线 g的螺旋升角以固定比率减小。（v)曲线G在第一区域E1和第二区域E2间的边 界T的螺旋升角减小比率（由直线m示出）与曲线g的螺旋升角减小比斜目一致， 曲线g的螺旋升角在第一区域E1和第二区域E2以固定比率减小。相反，由于为多头螺教，第二实施例的螺杆泵与第一实施例在第一区域El 禾口第二区域E2的范围，螺旋升角在第一区域E1禾口第二区域E2的减小比率，和 曲线g的螺旋升角减小比率上有所不同。需要注意到图6中#^角度和螺旋升角

之间的关系与车衧70的螺旋体71的第一部分75禾嘴二部分76之间的一样。按照第二实施例，当第一部分65， 75的巻尧角度在第一区域E1和第二区域 E2有这样的特性时，在第一区域65,75上形成的魏空间Sl的^f只被體成比以 固定比率减小其螺旋升角的变螺距部分上形成的^^空间（未示出）的^KR大。 因此，螺杆泵的第二实施例具有与第一实施例中（1)和（2)基本上相同的效果。 本发明不限于^h^第一和第二实施例，而是可能在发明范围内M多种方 式实施。虽然J^第一和第二实施例的螺瓶为垂直型，^^由是垂直布置的，但 是本发明顿用于车销由以另啲方式布置的螺照。虽^4Lh^第一和第二实施例的螺fi^是具有单头或多头螺纹的螺旋体，但 是螺纹的M是不限制的。例如， 一个具有双头^H头螺纹的螺旋体可以被4顿。 另外，对应于螺旋体螺线#^角度的螺旋匝数可以被适当地确定。虽然i:^第一和第二实施例中图4和6的曲线G是彼此非常类似的曲线，但 是本发明中第一部分的巻绕角度和螺方餅角之间的关系不限于曲线G。第一刊列 子中， 一对相互啮合的軒分别具有第一部分和第二部分，雜图7中被定义为 曲线GA，也属于本发明的主题。據二刊列子中， 一对互相啮合的车衧分别具 有第一部分和第二部分，^S图7中被定义为曲线GB，也属于本发明的主题。在 这种情况下，^ifi吸入空间P的、被曲线GA， GB所确定的，空间Sl的傳积 至少要设定为比用曲线g ^的，空间的伸萍只大，曲线g的螺旋升角以一固定 比率减小。需要注意到用曲线GA ，的，空间Sl与用曲线g g的，空间 之间的^^RMH，要比用曲线GB，的，空间S1与用曲线§^的»空间 之间的^i口皿大，所述曲线g的螺旋升角以一固定比率减小。iM尤是说，在将 流^R!Ai累杆泵的效率上，曲线GA的，空间比曲线GB的，空间更加«。因此，当前例子和实施例应被认为是说明性的而非限制性的，并且本发明不 被在这里给出的细节柳蹄'j，而是會,在附带的权利要求范围内修改。