JP2004360639A - Bearing unit for vacuum pump and vacuum pump - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、偏心軸の偏心旋回運動を直線運動に変換するためのコネクティングロッドと、該コネクティングロッドに組み込まれる転がり軸受とで構成される真空ポンプ用軸受ユニット、及び該ユニットを備えてなる真空ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
真空ポンプ(特にダイヤフラム型真空ポンプ)の構造は、一般的に、回転作動するモータの偏心軸とコネクティングロッドが転がり軸受を介して同一軸で使用され、偏心軸の偏心旋回運動をコネクティングロッドが直線運動(往復運動)に変換してダイヤフラムに伝達している(例えば、特許文献1参照)。
コネクティングロッドは、その機構上偏心軸で使われるため、軸受には荷重方向が逆転する正弦曲線的な大きな荷重がかかる。また構造上内輪回転で使用されるが、大きな外輪回転荷重がかかるため、外輪外径とコネクティングロッドの軸連結部内径との嵌め合いはしまりばめで使用されている。また、偏心軸外径とのクリープを避けるために内輪外径との嵌め合いもしまりばめで使用されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平6−185466号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の通り、コネクティングロッドの軸連結部内径と外輪外径及び偏心軸外径と内輪内径との嵌め合いが双方共にしまりばめであるため、軸受を組み付ける際、軌道面に圧痕が付き易く、組み付け難いと共に、組み立て時間が非常に掛かるという問題点があった。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、コネクティングロッドを樹脂化すると共に、該コネクティングロッドと、コネクティングロッドに組み込まれる軸受が嵌合構造を介して一体的に嵌合される軸受ユニットを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために本発明がなした技術的手段は、偏心軸の偏心旋回運動を直線運動に変換するためのコネクティングロッドと、該コネクティングロッドに組み込まれる転がり軸受とで構成されており、前記コネクティングロッドが樹脂材料にて形成され、該コネクティングロッドの軸連結部内径と転がり軸受の外輪外径が嵌合構造を介して一体的に形成されている軸受ユニットとしたことである。
また、前記軸受ユニットを備えて真空ポンプを構成するものとする。真空ポンプとしては、例えば、ダイヤフラム型ポンプがその代表例として挙げられる。
このように軸受外輪とコネクティングロッドとの間にて嵌合構造を備えることにより、コネクティングロッドへの軸受組み込みを簡素化し、かつクリープを避けて軸受軌道面への圧痕防止を図ることができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明軸受ユニット及び該軸受ユニットを組み込んでなる真空ポンプの一実施形態を図に基づいて説明する。なお、本実施形態は、本発明の一実施形態にすぎずなんらこれに限定して解釈されるものではなく、本発明の範囲内において適宜設計変更可能である。
【0007】
本実施形態では、真空ポンプの一例として、ダイヤフラム型真空ポンプを例にとって説明するが、本発明は、この種の軸受ユニットを組み込んでなる真空ポンプ全般に適用可能である。
図1に示すように、ダイヤフラム型真空ポンプ2は、モータ4の回転軸6に偏心部8(例えば、回転軸6の一部に一体形成された偏心部や、回転軸6に外付けされた偏心カムなどを含める)を設けた偏心軸9と、偏心軸9の偏心旋回運動(矢印M方向)を直線運動(矢印S方向の往復運動)に変換するための樹脂製コネクティングロッド10とを備えており、偏心軸9とコネクティングロッド10とは、転がり軸受12を介して連結されている。なお、転がり軸受12としては、使用環境や使用目的や用途に応じて、例えば玉軸受やころ軸受を任意に適用することができる。
コネクティングロッド10の樹脂材料は、例えば、PPS樹脂(ポリフェニレンサルファイド樹脂)などを一例として挙げることができるが、特に限定して解釈はされず本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
【0008】
転がり軸受12は、偏心軸9とコネクティングロッド10との間に組み込まれ、偏心軸9の外径に装着された内輪14と、コネクティングロッド10の軸連結部(円環)11の内径に装着された外輪16と、内外輪14,16間に組み込まれた複数の転動体(玉)18と、これら複数の転動体18を転動自在に収容する保持器20とを備えている。この場合、保持器20によって収容された複数の転動体18が内外輪(軌道面14a,16a)間で転動することによって、偏心軸9の偏心旋回運動が転がり軸受12を介してコネクティングロッド10に伝達され、コネクティングロッド10が直線運動するようになっている。そして、コネクティングロッド10の直線運動によって、ダイヤフラム1が揺動し、ハウジング3内が負圧に引かれるようになっている。転がり軸受12の基本的仕様は図示形態に限定されない。
【0009】
転がり軸受12は、その構造上、内輪14が回転するように構成されており、外輪16は、その外径がコネクティングロッド10の軸連結部11の内径に対して嵌合構造17を介して取り付けられている。一方、内輪14は、その内径が、偏心軸9とのクリープを避けるため、偏心軸9の外径に対してしまりばめで取り付けられている。
【0010】
嵌合構造17は、軸受外輪16の外径と、コネクティングロッド10の軸連結部11の内径との間で構成されているクリープを避けるための両者嵌合構造である。
例えば、図3に示すように、コネクティングロッド10は、その軸連結部11の内径に、幅方向(軸方向)Aの中心より偏心した位置に周方向連続突部17aを形成している。
一方、転がり軸受の外輪16は、同じく図3に示すように、その外径に幅方向(軸方向)Aの中心より偏心した位置に前記したコネクティングロッド10の軸連結部11の内径に形成した周方向突部17aに嵌合する周方向連続凹溝17bを形成している。
周方向連続突部17aと周方向連続凹溝17bは、本実施形態では、夫々周方向同一連続幅の断面視矩形状に形成されている。このように夫々の幅方向中心よりも偏心した位置で周方向突部17aと周方向凹溝17bが嵌合して両者が一体的に形成されるため、軸受外輪16の外径と、コネクティングロッド10の軸連結部11の内径との間におけるクリープを避けることができる。なお偏心方向はモータ4側と反モータ4側のいずれであってもよい。
また、クリープ防止のための嵌合構造17は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この両者間におけるクリープを避けることのできる構造であれば本発明の範囲内で設計変更可能である。
例えば、周方向連続突部17aと周方向連続凹溝17bの形状を、両者が嵌合可能な周方向に蛇行状の連続突部と連続凹溝にしてもよい。また、周方向の突部と凹溝が夫々周方向に断続する嵌合突部と凹溝としてもよく、この場合の突部と凹溝の形状は特に限定されず任意である。
【0011】
さらに、図4に示すように、軸受外輪16の外径とコネクティングロッド10の軸連結部11の内径のいずれか一方に幅方向(軸方向)Aの突部17cを形成し、他方に該突部が嵌合する幅方向(軸方向)Aの凹溝17dを形成するものとしてもよい。これら幅方向の突部17cと凹部17dの形状は特に限定されない。この場合において、夫々の突部17cと凹溝17dを周方向に間隔をあけて任意数設けることもできる。また、これら幅方向突部17cと凹溝17dを、軸受外輪16の外径とコネクティングロッド10の軸連結部11の内径の双方に両者同一数ずつ設け、夫々の嵌合によりクリープ防止を図ることも可能である。このような幅方向の嵌合構造17によれば、軸受外輪16の外径とコネクティングロッド10の軸連結部11の内径のクリープは避けられる。
【0012】
また、本実施形態では、コネクティングロッド10の連結部11の内径側に設けた突部(17a又は17c)と、外輪外径側に設けた凹溝(17b又は17d)とにより嵌合構造17を構成した一例を挙げたが、例えば、コネクティングロッド10の連結部11の内径側に凹溝を設けると共に、該凹溝に対応する突部を外輪外径側に設けることにより嵌合構造を構成するものとしてもよく本発明の範囲内である。
なお、本実施形態では、軸受外輪16の外径とコネクティングロッド10の軸連結部11の内径との間に嵌合構造17を設けてクリープ防止を図るが、このような嵌合構造17を軸受内輪14の内径と偏心軸9の外径との間に設けて、この両者間のクリープ防止を同時に図るものとしてもよい。
【0013】
転がり軸受12には、この転がり軸受内に異物(例えば、粉塵、水、ほこり等)が侵入するのを防止すると共に、潤滑剤の漏れを防止するための密封板22が取り付けられている。
密封板22としては、例えば、本実施形態では、図3に示すように、芯金22a入りのゴム製で且つ内輪14に非接触な非接触ゴムシールを例示しているが、金属板製で且つ内輪に非接触な非接触金属シールドや、芯金入りのゴム製で且つ内輪に非接触な接触ゴムシールなど、本発明の範囲内で適宜実施形態に応じた密封板を用いることができる。
【0014】
保持器20は、使用環境や使用目的に応じて任意の種類の保持器(例えば、冠形保持器、波形保持器、かご形保持器、合せ保持器など)を適用することができる。
また、その保持器材料は、特に限定はされないが、本実施形態では樹脂材料で形成されている。この場合、樹脂材料としては、例えば、ナイロン46、ナイロン66、ポリフェニレンサルファイドにグラスファイバを含有させたもの等を適用することができる。
このように、従来金属材料で形成されていた保持器20を樹脂材料にすることによって、金属同士の高周波の衝突音から金属と樹脂との間の低周波の衝突音に変えて音響を静穏化させることができると同時に、音のレベルを小さく(静音化)することができる。
【0015】
転がり軸受12には、所望な潤滑剤が封入されており、例えば本実施形態ではウレア系グリースが封入されている。この場合、ウレア系グリースとしては、例えば新日本石油株式会社製「ENSグリース(商品名)」等を適用することができる。
このように、従来封入されていたリチウム系グリースをウレア系グリースにすることによって、転動体18と内外輪(軌道面14a,16a)との間の滑りを伴う衝突が繰り返されて、転動体18や内外輪(軌道面14a,16a)における温度が上昇して転がり軸受12の温度が上昇しても、転がり軸受12の耐久性を低下させることはなく、長寿命化を図ることができる。即ち、ウレア系グリースは、増ちょう剤としてウレア系化合物を使用しており、リチウム系グリースに比べて滴点(℃)が高く、離油度(%)が小さいため、耐熱性に優れている。この結果、高温環境下での長時間連続使用において、焼きつき寿命を延命化させることができる。
【0016】
【発明の効果】
本発明は、真空ポンプのコネクティングロッドを樹脂製にすると共に転がり軸受と嵌合構造を介して一体的に設ける軸受ユニット化したものであるため、コネクティングロッドへの軸受組み込みが簡素化し、低コストで生産性に優れると共に、軸受のクリープを無くして軸受軌道面の圧痕防止を図り得る真空ポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明真空ポンプ用軸受ユニット及び該ユニットを組み込んだ真空ポンプの一実施形態を示す概略全体図。
【図2】コネクティングロットに転がり軸受を組み込んだ状態の正面図。
【図3】コネクティングロッドと転がり軸受との嵌合構造の一実施形態を示す概略断面図。
【図4】コネクティングロッドと転がり軸受との嵌合構造の他の一実施形態を示す概略断面図。
【符号の説明】
2:ダイヤフラム型真空ポンプ
9:偏心軸
10:コネクティングロッド
11:軸連結部
12:転がり軸受
14:内輪
16:外輪
17:嵌合構造[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a bearing unit for a vacuum pump, comprising a connecting rod for converting an eccentric turning motion of an eccentric shaft into a linear motion, a rolling bearing incorporated in the connecting rod, and a vacuum pump including the unit. About.
[0002]
[Prior art]
In general, the structure of a vacuum pump (particularly, a diaphragm type vacuum pump) is such that an eccentric shaft of a rotating motor and a connecting rod are used on the same shaft via a rolling bearing, and an eccentric rotating motion of the eccentric shaft is linearly connected to the connecting rod. It is converted into motion (reciprocating motion) and transmitted to the diaphragm (for example, see Patent Document 1).
Since the connecting rod is used as an eccentric shaft due to its mechanism, a large load like a sinusoidal curve whose load direction is reversed is applied to the bearing. Further, although it is used for rotation of the inner ring due to its structure, a large outer ring rotation load is applied, so that the outer diameter of the outer ring and the inner diameter of the connecting portion of the connecting rod are tightly fitted. Further, in order to avoid creep with the outer diameter of the eccentric shaft, the fitting with the outer diameter of the inner ring is also used with a tight fit.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-185466
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, the fitting between the inner diameter of the shaft connecting portion of the connecting rod and the outer diameter of the outer ring, and the fitting of the outer diameter of the eccentric shaft and the inner diameter of the inner ring are both tight fits, so that when assembling the bearing, indentations are likely to be formed on the raceway surface. However, there is a problem that it is difficult to assemble and it takes much time to assemble.
The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and an object of the present invention is to form a resin into a connecting rod, and connect the connecting rod and a bearing incorporated in the connecting rod to a fitting structure. To provide a bearing unit that is integrally fitted through the bearing unit.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Technical means achieved by the present invention in order to achieve the above object, a connecting rod for converting the eccentric pivoting motion of the eccentric shaft into a linear motion, and a rolling bearing incorporated in the connecting rod, The connecting rod is formed of a resin material, and the inner diameter of the shaft connecting portion of the connecting rod and the outer diameter of the outer ring of the rolling bearing are integrally formed via a fitting structure.
A vacuum pump is provided with the bearing unit. A typical example of the vacuum pump is a diaphragm pump.
By providing the fitting structure between the bearing outer ring and the connecting rod as described above, it is possible to simplify the incorporation of the bearing into the connecting rod, to prevent creep, and to prevent indentation on the bearing raceway surface.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the bearing unit of the present invention and a vacuum pump incorporating the bearing unit will be described with reference to the drawings. Note that the present embodiment is merely an embodiment of the present invention, and is not to be construed as being limited to the embodiment. The design can be appropriately changed within the scope of the present invention.
[0007]
In the present embodiment, a diaphragm type vacuum pump will be described as an example of a vacuum pump, but the present invention is applicable to all vacuum pumps incorporating this type of bearing unit.
As shown in FIG. 1, the diaphragm type vacuum pump 2 includes an eccentric portion 8 (for example, an eccentric portion formed integrally with a part of the rotating
As a resin material of the connecting
[0008]
The rolling
[0009]
The rolling
[0010]
The
For example, as shown in FIG. 3, the connecting
On the other hand, the
In the present embodiment, the circumferential continuous protrusion 17a and the circumferential
Further, the
For example, the shapes of the circumferential continuous projection 17a and the circumferential
[0011]
Further, as shown in FIG. 4, a
[0012]
In the present embodiment, the
In this embodiment, the
[0013]
The rolling
As the sealing
[0014]
As the
Further, the retainer material is not particularly limited, but is formed of a resin material in the present embodiment. In this case, as the resin material, for example, nylon 46, nylon 66, polyphenylene sulfide containing glass fiber, or the like can be used.
As described above, the
[0015]
A desired lubricant is sealed in the rolling
As described above, by changing the lithium grease which has been conventionally sealed into the urea grease, the collision with the sliding between the rolling
[0016]
【The invention's effect】
Since the connecting rod of the vacuum pump is made of resin and is formed as a bearing unit integrally provided with a rolling bearing and a fitting structure, the present invention simplifies incorporation of the bearing into the connecting rod and reduces cost. It is possible to provide a vacuum pump which is excellent in productivity and which can eliminate creep of the bearing and prevent indentation of the bearing raceway surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic overall view showing one embodiment of a vacuum pump bearing unit of the present invention and a vacuum pump incorporating the unit.
FIG. 2 is a front view of a state where a rolling bearing is incorporated in a connecting lot.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing one embodiment of a fitting structure of a connecting rod and a rolling bearing.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of a fitting structure of a connecting rod and a rolling bearing.
[Explanation of symbols]
2: Diaphragm type vacuum pump 9: Eccentric shaft 10: Connecting rod 11: Shaft connecting part 12: Rolling bearing 14: Inner ring 16: Outer ring 17: Fitting structure
Claims (3)
前記コネクティングロッドが樹脂材料にて形成され、
該コネクティングロッドの軸連結部内径と転がり軸受の外輪外径が嵌合構造を介して一体的に形成されていることを特徴とする真空ポンプ用軸受ユニット。A connecting rod for converting the eccentric pivoting motion of the eccentric shaft into a linear motion, and a rolling bearing incorporated in the connecting rod,
The connecting rod is formed of a resin material,
A bearing unit for a vacuum pump, wherein an inner diameter of a shaft connecting portion of the connecting rod and an outer diameter of an outer ring of the rolling bearing are integrally formed via a fitting structure.
偏心軸とコネクティングロッドとの間に組み込まれる転がり軸受とからなる真空ポンプ用軸受ユニットを備えた真空ポンプであつて、
転がり軸受は、少なくとも、偏心軸外径に組み込まれる内輪と、コネクティングロッド内径に組み込まれる外輪と、該内輪と外輪間に組み込まれる複数個の転動体で構成され、
前記コネクティングロッドは、樹脂材料にて形成され
該コネクティングロッドの軸連結部内径と転がり軸受の外輪外径が嵌合構造を介して一体的に形成されていることを特徴とする真空ポンプ。A connecting rod for converting eccentric pivoting motion of the eccentric shaft into linear motion,
A vacuum pump comprising a vacuum pump bearing unit including a rolling bearing incorporated between an eccentric shaft and a connecting rod,
The rolling bearing is at least composed of an inner ring incorporated into the outer diameter of the eccentric shaft, an outer ring incorporated into the inner diameter of the connecting rod, and a plurality of rolling elements incorporated between the inner ring and the outer ring,
A vacuum pump, wherein the connecting rod is formed of a resin material, and an inner diameter of a shaft connecting portion of the connecting rod and an outer diameter of an outer ring of the rolling bearing are integrally formed through a fitting structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003162286A JP2004360639A (en) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | Bearing unit for vacuum pump and vacuum pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003162286A JP2004360639A (en) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | Bearing unit for vacuum pump and vacuum pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004360639A true JP2004360639A (en) | 2004-12-24 |
Family
ID=34054475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003162286A Withdrawn JP2004360639A (en) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | Bearing unit for vacuum pump and vacuum pump |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004360639A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103237702A (en) * | 2010-11-30 | 2013-08-07 | 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 | Motor-pump assembly |
-
2003
- 2003-06-06 JP JP2003162286A patent/JP2004360639A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103237702A (en) * | 2010-11-30 | 2013-08-07 | 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 | Motor-pump assembly |
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