JP2003343462A - ベーン式バキュームポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩擦抵抗が少なく、かつ、シール性に優れた
ベーン式バキュームポンプを形成する。 【解決手段】 内周面５１が変形した状態の変形円形を
有するカムシリンダ５と、カムシリンダ５に対して偏心
した状態で回転運動をするロータ３と、ロータ３に設け
られたスリット溝３３内にあって当該スリット溝３３内
を摺動運動するとともに、その両端部が上記カムシリン
ダ５の内周面５１に沿うように回転運動をするベーン２
と、ベーン２の先端部に形成された凹溝２１内にあっ
て、ロータ３が回転運動を開始したときに、当該回転運
動に伴って上記カムシリンダ５の内周面５１上を転動運
動するローラ１と、からなる。このようなポンプ機能部
品が、ハウジング７内に収容されるとともに、その一方
の端面側には、Ｏリング９を介してカバー８が取付けら
れ、これによって、上記各ポンプ機能部品が気密状に保
持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の形態からな
るカムシリンダ内にて、当該カムシリンダ内周面に沿っ
て、先端部が倣い運動をするように作動するベーンを有
するベーン式バキュームポンプに関するものであり、特
に、ベーン先端部の倣い運動に伴うカムシリンダ内周面
との間における摩擦抵抗を減らし、ポンプ作動時におけ
るトルク損失エネルギーの低減化を図るとともに、カム
シリンダ内周面との間におけるシール性の向上を図るよ
うにしたベーン式バキュームポンプに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のベーン式バキュームポンプにおい
ては、例えば特許第２８８２６９６号公報記載のものの
如く、ベーンの先端部には、カムシリンダ内周面に向か
って微小量ではあるがスライド移動可能なように形成さ
れたチップ状のシール部材が設けられるようになってい
る。そして、このシール部材は、ポンプが作動してベー
ンが回転運動を始めると、遠心力の作用により、カムシ
リンダ内周面側へ突出してカムシリンダ内周面との間の
シール性を向上させるようにしているものである。とこ
ろで、このものは、ポンプ作動時にはカムシリンダ内周
面と常時滑り接触をしているものであり、摩擦抵抗を低
減化させるために、主にプラスチック材にて形成されて
いるものである。従って、このようなプラスチック製シ
ール部材を有するものにおいては、その質量が小さい、
すなわち、軽いものであるところから、ポンプの低速回
転時においては、プラスチック製シール部材のカムシリ
ンダ内周面への突出力（押付力）が弱く、シール性能が
十分に得られないと言う問題点がある。このような問題
点を解決するために、ベーンを２分割式にするととも
に、このような２分割された各ベーン部材の間に所定の
スプリングを介在させ、このスプリングのばね反力によ
って上記ベーン部材の各先端部を上記カムシリンダ内周
面側へ押付けさせるようにしたものが、既に公知例とし
て存在する（特許第２８８２６９６号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記スプリ
ングのばね反力によって、各ベーン部材の先端部をカム
シリンダ内周面側へ押付けるようにするものにおいて
は、ベーン部材の各先端部が、カムシリンダの内周面に
常時強く押し付けられた状態で、上記カムシリンダ内周
面上を滑り運動することとなる。すなわち、所定の滑り
摩擦抵抗を有した状態でポンプは作動することとなる。
従って、このようなベーン式バキュームポンプにおいて
は、作動時における摩擦損失エネルギーが大きくならざ
るを得ないと言う問題点がある。このような問題点を解
決するために、ベーン先端部と、カムシリンダ内周面と
の間における摩擦抵抗を小さくするとともに、カムシリ
ンダ内周面との間におけるシール性の向上を図ることの
できるようにしたベーン式バキュームポンプであって、
更には、ベーン側面部における潤滑性能に優れたベーン
式バキュームポンプを提供しようとするのが、本発明の
目的（課題）である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、請求項１記載の発明においては、内周面
が楕円形あるいは変形円形等の曲面からなるカムシリン
ダと、当該カムシリンダに対して偏心した状態で回転運
動をするロータと、当該ロータに設けられたスリット溝
内にあって当該スリット溝内を摺動運動するとともに、
その両端部が上記カムシリンダ内周面に形成された曲面
に沿うように回転運動をするベーンと、からなるベーン
式バキュームポンプに関して、上記ベーン先端部のとこ
ろに横断面形態が所定の曲率半径を有する凹面または複
合傾斜面からなる凹溝をベーン横幅の全幅にわたって設
けるとともに、当該凹溝のところに当該凹溝内にあって
上記カムシリンダ内周面との間において転動運動をする
ように、かつ、上記ベーン横幅の全幅にわたるように形
成されたローラを設けるようにした構成を採ることとし
た。

【０００５】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては、ロータの回転運動に伴ってベーン先
端部が上記カムシリンダの内周面に沿うように回転運動
を開始すると、当該ベーン先端部の凹溝内に設置されて
いるローラは、上記凹溝内にて回転運動を開始するとと
もに、この回転運動によって上記カムシリンダ内周面上
をベーンの進行方向に向かって転動運動をするようにな
る。すなわち、上記ローラは、まず、上記ベーンの運動
に伴って、当該ベーン先端部に設けられた凹溝を形成す
る凹面における接触点側から所定の反力（荷重）を受け
るようになる。この反力（荷重）のカムシリンダ内周面
方向への分力によって上記ローラは上方に持上げられて
カムシリンダ内周面側へ押付けられるようになる。ま
た、これと同時に、上記ローラは、上記反力（荷重）の
上記ベーン先端部の進行方向への分力によって、更に
は、ローラ表面の摩擦力等によって、上記凹面を駆け上
がり、カムシリンダ内周面側へ押付けられるようにな
る。そして、上記ローラがカムシリンダ内周面に接触し
た後には、当該内周面上を転動運動するようになる。こ
のように、本発明のものにおいては、カムシリンダ内周
面上を転動運動するローラによってベーン先端部とカム
シリンダ内周面との間のシールが行われるようなり、ベ
ーン先端部及びカムシリンダ内周面周りにおける摩擦損
失の低減化が図られるようになる。また、ベーンの回転
作動時においては、上記ローラは、凹溝を形成する凹面
にてカムシリンダ内周面側に常に押し上げられるように
なり、ベーン先端部におけるシール性の向上が図られる
ようになる。すなわち、本発明のものにおいては、低速
回転時においても、ローラが確実にカムシリンダ内周面
と接触するようになり、シール性が高められるようにな
る。その結果、容積効率が高められ、所定の真空圧（真
空度）達成までの時間が短縮化されるようになる。

【０００６】次に、請求項２記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載の
ものと同じである。すなわち、本発明においては、請求
項１記載のベーン式バキュームポンプに関して、上記ベ
ーン先端部に形成される凹溝の横断面形態を、所定の曲
率からなる凹面または複合傾斜面にて形成される凹面
の、その最下端位置がベーンの板厚の中心線よりもロー
タ及びベーンの回転運動方向において所定量前側にオフ
セットした状態で形成させるとともに、上記ローラを保
持する凹面部のベーン板厚方向両端部における高さが、
上記ロータ及びベーンの回転方向において、前側よりも
後側の方が高くなるようにした構成を採ることとした。

【０００７】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては、ベーンの回転作動時に、上記凹溝を
形成する凹面部のベーン板厚方向両端部のうち、ローラ
が駆け上がる側はローラがカムシリンダ内周面を押圧す
る位置で保持されるのに十分な高さ及び強度を確保する
ことができるようになり、板厚の値が限られたベーン
の、その板厚の中にて有効かつ最適の形状を確保するこ
とができるようになる。すなわち、ポンプ作動時、ベー
ンの回転作動によりローラが凹面を駆け上がった時、ロ
ーラからの荷重を受ける側のベーン先端部の強度が確保
されるようになり、カムシリンダ内周面への押圧・保持
を維持することができるようになる。

【０００８】次に、請求項３記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１または
請求項２記載のものと同じである。その特徴とするとこ
ろは、ベーンの側面部周りへの潤滑油の供給方式に関す
る点である。すなわち、本発明においては、請求項１ま
たは請求項２記載のベーン式バキュームポンプに関し
て、上記ロータに一体的に形成された回転軸のところ
に、当該回転軸の中心部に設けられた中空部に供給され
た潤滑油を回転軸表面側へ導入する導入路を、その開口
穴の位置が、ロータのベーン保持用スリット溝の位相と
同位相となるように、かつ、１８０°離れた状態となる
ように設け、このようなロータの回転軸を支持する軸受
の軸受面上に１８０°対称形の状態に油溜まり部を設け
るとともに、当該油溜まり部のうちのいずれか一方のも
のを上記ロータの回転軸の軸線方向に延長させて、その
一端を上記ロータ及びベーンの収容されるカムシリンダ
内へ開口させるようにし、更に、上記ベーンの両側面部
のところに、上記ロータ回転軸の軸線方向に延長された
油溜まり部の上記開口部に連通するように形成されると
ともに上記ベーンの先端部に各々形成されたローラ収容
用の凹溝にも連通するように形成された油溝を設けるよ
うにした構成を採ることとした。

【０００９】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては、ベーンの両側面部における潤滑油の
供給が円滑に行われるようになる。特に、本発明のもの
においては、ベーンの側面部に設けられた油溝のところ
へは、当該ベーンの回転運動に伴って各回転ごとに潤滑
油が間欠的にロータの回転軸側から供給されるようにな
り、ベーン側面部への潤滑油の供給が十分に行われるよ
うになる。そして、このようにしてベーンの一方の側面
部のところに供給された潤滑油は、油溝を介してベーン
先端部に設けられたローラ収容用の凹溝のところまで導
かれ、当該凹溝から更に、ベーン側面部の反対側に形成
された油溝まで供給されるようになる。従って、ベーン
の両側面部には潤滑油が十分に供給されるようになり、
ベーンの円滑な作動、延いてはポンプ全体の円滑な作動
が確保されるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１ないし図５を基に説明する。本発明の実施の形態に関
するものの、その構成は、図１及び図２に示す如く、ハ
ウジング７の内部に形成されるものであって内周面５１
が変形した状態の変形円形を有するカムシリンダ５と、
当該カムシリンダ５に対して偏心した位置で回転運動を
するロータ３と、当該ロータ３に設けられたスリット溝
３３内にあって当該スリット溝３３内を摺動運動すると
ともに、その両端部が上記カムシリンダ５の内周面５１
に沿うように回転運動をするベーン２と、ベーン２の先
端部に形成された凹溝２１内にあって、上記ロータ３が
回転運動を開始したときに当該回転運動に伴って上記カ
ムシリンダ５の内周面５１上を転動運動するローラ１
と、からなることを基本とするものである。そして、こ
のような構成からなるポンプ機能部品が、図１に示す如
く、ハウジング７内に収容されるとともに、その一方の
端面側には、Ｏリング９を介してカバー８が取付けら
れ、これによって、上記各ポンプ機能部品１、２、３、
５が気密状に保持されるようになっているものである。

【００１１】このような基本構成からなるものにおい
て、上記ロータ３には、図１に示す如く、回転軸３１が
同軸状に、かつ、一体的に形成されており、別途設けら
れた動力源からの動力にて上記回転軸３１及びロータ３
が回転駆動されるようになっているものである。そし
て、このようなロータ３及び当該ロータ３に設けられた
スリット溝３３内に収容されるベーン２の回転運動によ
って、図２に示す吸入ポート５２からの吸引作動、更に
はこれに続く排出ポート５３からの排出作動が行われ、
これによってポンプ機能が発揮されるようになっている
ものである。また、上記ロータ３の回転軸３１はハウジ
ング７に形成された軸受部７３内に嵌り込んで当該軸受
部７３にて回転自在なように支持されるようになってい
るものである（図４参照）。そして、このような構成か
らなる上記ロータ３には、所定の幅を有するスリット溝
３３が形成されるようになっており、このスリット溝３
３のところには、図２に示す如く、板状のベーン２がス
ライド移動可能なように装着されるようになっているも
のである。従って、このようなスリット溝３３内に装着
されたベーン２は、上記ロータ３の回転運動に伴って、
上記スリット溝３３内をスライド移動しながら、その先
端部がカムシリンダ５の内周面５１に沿うように回転運
動をするようになる。

【００１２】そして、このような構成からなるベーン２
の先端部のところには、図１ないし図３に示す如く、丸
棒状の形態からなるローラ１の収容される凹溝２１が設
けられるようになっている。なお、上記ローラ１は、プ
ラスチック材あるいはアルミニウム合金または鉄系の金
属等、どのような素材からなるものであっても良い。但
し、横断面形状は単純な円形の形態からなるものであ
る。そして、上記凹溝２１は、図１に示す如く、上記ベ
ーン２の横幅全幅にわたって形成されるようになってい
るものである。また、その横断面形状は、図２及び図３
に示す如く、基本的には凹面状の形態からなるものであ
り、凹面部の全体が一つの曲面にて形成される場合もあ
るし、場合によっては、凹面の各部によって曲率半径が
異なるようなものであっても良い。また、各部の傾斜角
が異なる複数の傾斜面の複合体からなるものであって、
全体が図３に示すような凹面２１ａをなすようなもので
あっても良い。要は、円形横断面形を有するローラ１を
保持するものであってベーン２が図３の実線矢印方向に
回転運動をする場合において、凹面２１ａとローラ１と
の接触点（Ｐ）に働く反力Ｖのカムシリンダ内周面５１
の方向であってベーン２の摺動運動方向への分力が、上
記ローラ１を上方に押し上げて、当該ローラ１をカムシ
リンダ５の内周面５１側へ押付けるように作用するもの
であれば良い。また、カムシリンダ５の内周面５１の形
状は、ベーン２の両端部に設けられる各ローラ１が、そ
れぞれ接触する上記内周面５１上の２点間の距離がロー
タ３の全回転位置において略一定となるような形態から
なるものである。具体的には、楕円形あるいは変形円形
となっている。

【００１３】このような構成を採ることにより、本実施
の形態のものにおいては、ロータ３の回転運動に伴って
ベーン２の先端部が上記カムシリンダ５の内周面５１に
沿うように運動を開始すると、当該ベーン２の先端部に
形成された凹溝２１内に設置されているローラ１は、上
記凹溝２１内にて回転運動を開始するとともに、この回
転運動によって上記カムシリンダ５の内周面５１上をロ
ータ３の回転方向に向かって転動運動をするようにな
る。すなわち、上記ローラ１は、まず、上記ベーン２の
回転運動に伴って、例えば図３に示す如く、当該ベーン
２の先端部に設けられた凹溝２１を形成する凹面２１ａ
の接触点（Ｐ）において、ローラ１の中心方向に、すな
わち、法線方向に、ベーン２の凹面２１ａからローラ１
への反力（Ｖ）が生じる。この反力（Ｖ）の水平成分
（Ｖｃｏｓθ）はベーン２の回転力であり、垂直成分
（Ｖｓｉｎθ）はローラ１をカムシリンダ内周面５１側
へ押し上げる力となる。また、接触点（Ｐ）には、ロー
ラ１への反力（Ｖ）と直角方向に摩擦力（Ｗ）が作用す
る。従って、ローラ１は、反力（Ｖ）の垂直成分（Ｖｓ
ｉｎθ）と凹面２１ａとの接触点における摩擦力（Ｗ）
の作用によって、凹面２１ａを転がって駆け上がり、カ
ムシリンダ内周面５１側へ押付けられ、保持される。こ
のように、カムシリンダ内周面５１にローラ１が押付け
られた後は、ベーン２の回転運動に伴い、ローラ１はカ
ムシリンダ内周面５１上を転動運動する。このように、
本実施の形態のものにおいては、カムシリンダ内周面５
１上を転動運動するローラ１には、通常作用する遠心力
に加えて、ローラ１への反力（Ｖ）の垂直成分（Ｖｓｉ
ｎθ）及び凹面２１ａとの接触点における摩擦力（Ｗ）
が作用する。従って、本ポンプの低速回転時においても
ローラ１が確実にカムシリンダ内周面５１側に押圧・保
持され、ローラ１を介して形成されるベーン２の先端部
とカムシリンダ内周面５１との間のシール性能が高めら
れる。これによって、容積効率が向上して、所定の真空
圧（真空度）達成までの時間が短縮されるとともに、達
成真空度も高められる。また、ローラ１は、カムシリン
ダ内周面５１側に押圧・保持されながらカムシリンダ内
周面５１上を転動運動するので、摩擦による損失トルク
エネルギーが低減化される。また、上記ローラ１及びベ
ーン２は、ともに簡易な形状からなるものであるので、
型による成形も可能となり、コスト低減を図ることがで
きるようになる。また、両者ともに、切削加工による成
形加工手段を採る場合においても、形状が簡易なもので
あるので加工コストが低減化される。

【００１４】また、このような構成からなるベーン２の
先端部に設けられた凹溝２１の横断面形状に関しては、
例えば図３に示す如く、所定の曲率からなる凹面２１ａ
の、その最下端位置がベーン２の板厚の中心線よりもロ
ータ３及びベーン２の回転運動方向において所定量前側
にオフセットした状態で形成されるようになっている。
すなわち、オフセット量（Ｅ）を有するようになってい
るものである。これによって、ローラ１の収容される凹
溝２１の横断面形態において、ローラ１からの荷重
（力）Ｆを受ける側の凹面２１ａの先端部２１２の厚さ
を、前側に形成されるもの（２１１）よりも厚く形成す
るとができるようになり、凹溝２１周りの強度・剛性を
向上させることができるようになる。また、本実施の形
態のものにおいては、上記ベーン２の先端部に形成され
る凹溝２１の横断面形態に関しては、図３に示す如く、
上記ローラ１を保持する凹面部２１ａのベーン板厚方向
両端部２１１、２１２における高さが、上記ロータ３及
びベーン２の回転方向において、前側に形成されるもの
（２１１）よりも後側に形成されるもの（２１２）の方
が高くなるようになっている。また、ベーン２の先端部
に設けられた凹溝２１の横断面形状は、図３に示す如
く、ローラ１が凹面２１ａを駆け上がり、カムシリンダ
内周面５１側に押圧されるような位置においては、ロー
ラ１の回転中心はベーン２の板厚のほぼ中心線上となる
ようになっている。なお、本実施の形態のものにおいて
は、ベーン２の先端部に形成される凹溝２１のベーン板
厚方向の両端部２１１、２１２の高さを、両者同じ高さ
にすることもできるが、同じ高さにすると、ベーン幅が
厚くなってしまう。そこで、上記の如く、所定の曲率か
らなる凹面の最下端位置がベーンの回転運動方向におい
て所定量前側にオフセットした構成とすることにより、
ベーン２の回転作動時にローラ１からの荷重（Ｆ）が作
用しない側（２１１）は、少なくともカムシリンダ内周
面５１と凹溝２１の間からローラ１が外れ出ない程度の
高さに形成しておき、ベーン２の回転作動時にローラ１
が駆け上がる側（２１２）は、ローラ１がカムシリンダ
内周面５１を押圧する位置で保持されるのに十分なだけ
の高さ及び強度を確保することができるようにしてい
る。これによって、薄いベーン２と言う限られた諸元の
中で、有効、かつ、最適な形状を確保することができる
ようになる。すなわち、ポンプ作動時、ベーン２の回転
作動によりローラ１が凹面２１ａを駆け上がった時、ロ
ーラ１からの荷重Ｆを受けるベーン２の強度が十分に確
保されるようになり、これによって、長期的に安定した
カムシリンダ内周面５１への押圧・保持を維持すること
ができるようになる。

【００１５】次に、本実施の形態のものにおけるベーン
２周りへの潤滑油の供給機構について、図１または図４
あるいは図５を基に説明する。まず、基本的な構成は、
図１に示す如く、ベーン２の両側面部に設けられ、か
つ、ベーン２の先端部に設けられた凹溝２１のところへ
連結されるように形成された油溝２５、２５’からなる
ものである。なお、このような各油溝２５、２５及び２
５’、２５’は、ベーン２の側面部の中央部のところに
おいては、同じ側面部に設けられるものどうしは互いに
遮断されるようになっている。このような基本構成から
なるものにおいて、本実施の形態のものにおける潤滑油
の供給経路は、図４に示す如く、回転軸３１のところに
設けられるものであって、当該回転軸３１の中心部に設
けられた中空部３５と、当該中空部３５のところに連結
される給油ジョイント６の、その中心部に設けられるも
のであって上記中空部３５に潤滑油を供給する油路６３
と、からなるものである。そして、このような中空部３
５に供給された潤滑油を回転軸３１の表面側へ導入する
ように形成された導入路３１５、３１５’が、その開口
穴の位置が、ロータ３のベーン保持用スリット溝３３と
同位相となるように、かつ、１８０°離れた状態となる
ように設けられるようになっている（図２，図５参
照）。そして、このような回転軸３１の周りには、当該
回転軸３１を回転支持する軸受け部７３が設けられるよ
うになっている。そして更に、このような軸受部７３の
軸受面上には１８０°対称形の状態に油溜まり部７５、
７５’が設けられるようになっている（図２，図５参
照）。このような油溜まり部７５、７５’のうちのいず
れか一方のもの（本実施の形態においては下側に設けら
れるもの７５）は、図４に示す如く、その一端が上記回
転軸３１の軸線方向に延長されるようになっている。そ
して、その最終端は、ロータ３及びベーン２の収容され
るカムシリンダ５内であって上記スリット溝３３内に収
容されたベーン２の側面部が間欠的に移動して来るとこ
ろに開口されるようになっている。すなわち、カムシリ
ンダ５内の空間部に開口する開口部７５５を有するよう
になっているものである。従って、このような開口部７
５５のところに、上記ロータ３の回転運動に伴ってベー
ン２の側面部に設けられた油溝２５が移動して来ると、
上記油溜まり部７５に供給されて来た潤滑油は上記開口
部７５５のところから油溝２５側へ送り出されるように
なる。すなわち、本実施の形態のものにおいては、ベー
ン２の回転運動に伴って各回転ごとに潤滑油がロータ３
の回転軸３１側から間欠的に供給されるようになる。そ
して、このようにしてベーン２の一方の側面部に形成さ
れた油溝２５のところに供給された潤滑油は、油溝２５
を介してベーン２の先端部に設けられたローラ１収容用
の凹溝２１のところまで導かれ、更に、図３に示す凹溝
２１内の斜線部を経由して、反対側の油溝２５’へと供
給されるようになる（図４参照）。なお、給油ずみの潤
滑油は排出ポート５３から空気とともに外部に排出され
る。従って、ベーン２の両側面部には潤滑油が十分に供
給されるようになり、ベーン２の側面部の摩擦抵抗が低
減化されるようになる。その結果、ベーン２の円滑な作
動、延いてはポンプ全体の円滑な作動が確保されるよう
になる。

【００１６】また、本実施の形態のものにおいては、ロ
ーラ１収容用の凹溝２１を利用して、反対側（カバー８
側）へ潤滑油を供給することができるようになり、カバ
ー８側への潤滑油の供給に関して、別途供給路を設ける
必要がなくなり、製造コストの低減化を図ることができ
るようになる。また、ベーン２の回転運動に伴って、各
回転ごとに潤滑油が回転軸３１から間欠的に供給される
ようになり、潤滑油の消費量を低減化することができる
ようになる。これによって、適切な潤滑油の供給量を確
保することができるようになるとともに、潤滑油を供給
するポンプの容量を小さくすることができるようにな
る。その結果、省エネルギー化を図ることができるよう
になる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、内周面が楕円形あるい
は変形円形等の曲面からなるカムシリンダと、当該カム
シリンダに対して偏心した状態で回転運動をするロータ
と、当該ロータに設けられたスリット溝内にあって当該
スリット溝内を摺動運動するとともに、その両端部が上
記カムシリンダ内周面に形成された曲面に沿うように回
転運動をするベーンと、からなるベーン式バキュームポ
ンプに関して、上記ベーン先端部のところに横断面形態
が所定の曲率半径を有する凹面または複合傾斜面からな
る凹溝をベーン横幅の全幅にわたって設けるとともに、
当該凹溝のところに当該凹溝内にあって上記カムシリン
ダ内周面との間において転動運動をするように、かつ、
上記ベーン横幅の全幅にわたるように形成されたローラ
を設けるようにした構成を採ることとしたので、ロータ
の回転運動に伴ってベーン先端部が上記カムシリンダの
内周面に沿うように回転運動を開始すると、当該ベーン
先端部の凹溝内に設置されているローラは、上記凹溝内
にて回転運動を開始するとともに、この回転運動によっ
て上記カムシリンダ内周面上をベーンの進行方向に向か
って転動運動をするようになり、これによって、カムシ
リンダ内周面とベーン先端部との間のシールが行われる
ようなった。その結果、ベーン先端部及びカムシリンダ
内周面周りにおける摩擦損失の低減化を図ることができ
るようになった。また、ベーンの回転作動時において
は、ローラは凹溝を形成する凹面にてカムシリンダ内周
面側に常に押し上げられるようになり、ベーン先端部に
おけるシール性の向上が図られるようになった。

【００１８】また、本発明においては、上記ロータに一
体的に設けられた回転軸のところに、当該回転軸の中心
部に設けられた中空部に供給された潤滑油を回転軸表面
側へ導入する導入路を、その開口穴の位置が、ロータの
ベーン保持用スリット溝の位相と同位相となるように、
かつ、１８０°離れた状態となるように設け、このよう
なロータの回転軸を支持する軸受の軸受面上に１８０°
対称形の状態に油溜まり部を設けるとともに、当該油溜
まり部のうちのいずれか一方のものを上記ロータの回転
軸の軸線方向に延長させて、その一端を上記ロータ及び
ベーンの収容されるカムシリンダ内へ開口させるように
し、更に、上記ベーンの両側面部のところに、上記ロー
タの軸線方向に延長された上記油溜まり部の開口部に連
通するように形成されるとともに上記ベーンの先端部に
形成されたローラ収容用の凹溝にも連通するように形成
された油溝を設けるようにした構成を採ることとしたの
で、ベーンの両側面部における潤滑油の供給が円滑に行
われるようになった。特に、本発明のものにおいては、
ベーンの側面部に設けられた油溝のところへは、当該ベ
ーンの回転運動に伴って各回転ごとに潤滑油が間欠的に
ロータの回転軸側から供給されるようになり、ベーン側
面部への潤滑油の供給が十分に行われるようになった。
また、このようにしてベーンの一方の側面部のところに
供給された潤滑油は、油溝を介してベーン先端部に設け
られたローラ収容用の凹溝のところまで導かれ、この凹
溝から更に、反対側に設けられた油溝のところへと供給
されるようになり、ベーンの両側面部には潤滑油が十分
に供給されるようになった。その結果、ベーンの側面部
の摩擦抵抗が低減化されるとともに、ベーン側面部のシ
ール性も高められるようになり、ベーンの円滑な作動、
延いてはポンプ全体の円滑な作動が確保されるようにな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示す展開斜視図である。

【図２】本発明の主要部を成すカムシリンダ、ベーン、
ローラ周りの構成を示す断面図である。

【図３】本発明の主要部を成すベーンとローラとの関係
を示す部分拡大図である。

【図４】本発明にかかる潤滑機構の全体構成を示す縦断
面図である。

【図５】本発明にかかる潤滑機構の主要部を成す油溜ま
り部の構成を示す横断面図である。

【符号の説明】

１ ローラ ２ ベーン ２１ 凹溝 ２１ａ 凹面 ２１１ 先端部 ２１２ 先端部 ２５ 油溝 ２５’ 油溝 ３ ロータ ３１ 回転軸 ３１５ 導入路 ３３ スリット溝 ３５ 中空部 ５ カムシリンダ ５１ カムシリンダ内周面 ５２ 吸入ポート ５３ 排出ポート ６ 給油ジョイント ６３ 油路 ７ ハウジング ７３ 軸受部 ７５ 油溜まり部（潤滑油供給用） ７５’ 油溜まり部 ７５５ 開口部 ８ カバー ９ Ｏリング

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H029 AA05 AA15 AB06 BB01 BB41 CC03 CC05 CC32 3H040 BB07 BB14 CC06 CC07 CC08 CC18 DD01 DD07 DD11 DD25 DD40

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面が楕円形あるいは変形円形等の曲
   面からなるカムシリンダと、当該カムシリンダに対して
   偏心した状態で回転運動をするロータと、当該ロータに
   設けられたスリット溝内にあって当該スリット溝内を摺
   動運動するとともに、その両端部が上記カムシリンダ内
   周面に形成された曲面に沿うように回転運動をするベー
   ンと、からなるベーン式バキュームポンプにおいて、上
   記ベーン先端部のところに横断面形態が所定の曲率半径
   を有する凹面または複合傾斜面からなる凹溝をベーン横
   幅の全幅にわたって設けるとともに、当該凹溝のところ
   に当該凹溝内にあって上記カムシリンダ内周面との間に
   おいて転動運動をするように、かつ、上記ベーン横幅の
   全幅にわたるように形成されたローラを設けるようにし
   たことを特徴とするベーン式バキュームポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のベーン式バキュームポン
   プにおいて、上記ベーン先端部に形成される凹溝の横断
   面形態を、所定の曲率からなる凹面または複合傾斜面に
   て形成される凹面の、その最下端位置がベーンの板厚の
   中心線よりもロータ及びベーンの回転運動方向において
   前側に所定量オフセットした状態で形成させるととも
   に、上記ローラを保持する凹面部のベーン板厚方向両端
   部における高さが、上記ロータ及びベーンの回転方向に
   おいて、前側よりも後側の方が高くなるようにしたこと
   を特徴とするベーン式バキュームポンプ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のベーン式
   バキュームポンプにおいて、上記ロータに一体的に形成
   された回転軸のところに、当該回転軸の中心部に設けら
   れた中空部に供給された潤滑油を回転軸表面側へ導入す
   る導入路を、その開口穴の位置が、ロータのベーン保持
   用スリット溝の位相と同位相となるように、かつ、１８
   ０°離れた状態となるように設け、このようなロータの
   回転軸を支持する軸受の軸受面上に１８０°対称形の状
   態に油溜まり部を設けるとともに、当該油溜まり部のう
   ちのいずれか一方のものを上記ロータの回転軸の軸線方
   向に延長させて、その一端を上記ロータ及びベーンの収
   容されるカムシリンダ内へ開口させるようにし、更に、
   上記ベーンの両側面部のところに、上記ロータ回転軸の
   軸線方向に延長された油溜まり部の上記開口部に連通す
   るように形成されるとともに上記ベーンの先端部に各々
   形成されたローラ収容用の凹溝にも連通するように形成
   された油溝を設けるようにしたことを特徴とするベーン
   式バキュームポンプ。