JP2006029192A

JP2006029192A - 真空ポンプ

Info

Publication number: JP2006029192A
Application number: JP2004208598A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Nishikawa; 俊也西川; Akiyoshi Ito; 秋良伊藤; Toshiro Takada; 稔郎高田
Original assignee: Kusatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Kusatsu Electric Co Ltd
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】モータフレームおよびポンプケーシングの形状に、組立し易くする為の溝や爪等の簡単な工夫を加えることによって、真空ポンプの組立を簡単に出来る構造を提供する。
【解決手段】ポンプケーシング部を、ダイヤフラムを有するピストンが構成された状態で、ポンプケーシング爪を、モータフレーム溝上を水平方向に移動させながら、ポンプケーシング部およびダイヤフラムを有するピストンを装着し、前記装着のままで、ポンプケーシング部を固定できるようにした。また、左右同一構造として、前記装着後において、ポンプケーシング部のエア給気部またはエア排気部が連結可能となる結合部とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、ドライ真空ポンプに関し、特にダイヤフラム型ドライ真空ポンプの組立構造に関するものである。

従来、この種の真空ポンプとしては、モータ等の駆動装置、モータフレーム、ダイヤフラムを有するピストン部、エア吸排気の弁およびエア給排気部を有するポンプケーシング部、エア給排気部を連結するゴム管等の連結部品で構成されており、組立部品点数の削減による図１１のような、モータ脚部２８とポンプケーシングが一体となったポンプケーシング１５を、モータ回転子軸１９と同一方向にて装着するものや、部品を共通化した図１２のようなものがある。

しかし、図１１のような構造は、前記ポンプケーシング１５に、前記ダイヤフラム３５を有するピストン３０を組み込んだ状態で、モータ回転子軸１９およびモータフレーム２２に装着する時、前記ポンプケーシング１５と前記ダイヤフラム３５を有するピストン３０は、個々に動く状態でモータ回転子軸１９に装着する為、前記ポンプケーシング１５と前記ダイヤフラム３５を有するピストン３０双方を持ちながらの作業となり、作業がしづらい。

さらに、前記ダイヤフラム３５を有するピストン３０をモータ回転子軸１９に装着後、ポンプケーシング１５をモータフレーム２２にビス等の固定部品により固定するが、モータ回転子軸１９を水平状態にて、ポンプケーシング１５とモータフレーム２２を、ビス等の固定部品により固定する場合、ビス等の固定部品にて固定する部分（図示せず）が確認しにくく、模索しながらの作業となる。

モータ回転子軸１９を垂直状態にて、ポンプケーシング１５とモータフレーム２２をビス等の固定部品により固定する場合、ビス等の固定部品にて固定する部分（図示せず）は確認出来るが、モータ回転子軸１９を垂直状態にする作業と、前記ポンプケーシング１５に前記ダイヤフラム３５を有するピストン３０およびモータフレーム２２は固定されていない状態でモータ回転子軸１９を垂直状態にする為、ビス等の固定部品にて固定する部分（図示せず）の位置合わせと、不安定な状態での作業となり専用台等の道具が必要になる。

一方、組立部品の共通化による図１２のようなものは、ポンプケーシング部１１の片方を固定してから、エア給気部またはエア排気部の連結部５ａまたは５ｂにゴム管等の連結部品４２を装着する為、部品点数も増え、ポンプケーシング１１に前記連結部品４２を装着後、ポンプケーシング１１がねじれたり組立にくくなったりして、手直しする手間が掛かかる。

また、図１１のような前記ポンプケーシング１５に、前記ダイヤフラム３５を有するピストン３０を組み込み、前記ポンプケーシング１１で構成された状態で往復動するように構成されたダイヤフラム３５は、ポンプケーシング部側の可動支点（図示せず）およびピストン側の可動支点（図示せず）が同一垂直線上にある為、ピストン３０が往復動する度に、ダイヤフラム３５のポンプケーシング部側の可動支点、またはピストン側の可動支点部分に負荷が集中し、ダイヤフラム３５のポンプケーシング部側の可動支点、またはピストン側の可動支点部分が破損しやすい問題があった。
特開２００３−３２８９３７

解決しようとする問題点は、ポンプケーシングとダイヤフラムを有するピストンが、個々に動く状態で双方を持ちながら、モータ回転子軸およびモータフレームに装着する為、作業がしづらい点である。

次に、ポンプケーシングとダイヤフラムを有するピストンを、モータ回転子軸およびモータフレームに装着後、ビス等の固定部品（図示せず）にて固定する作業において、モータ回転子が水平状態では、作業者がポンプケーシング側とモータフレーム側のビス穴等の固定位置を確認しずらく、ドライバー等のビス締め付け工具も水平方向での作業となり、作業がしづらい点である。

モータ回転子が垂直状態で作業する場合は、モータ回転子軸を垂直状態にする動作が増え、ポンプケーシングとダイヤフラムを有するピストンを、モータ回転子およびモータフレームに装着された状態で、モータ回転子軸を垂直状態する為、ビス等の固定部品にて固定する部分（図示せず）の位置合わせと、不安定な状態での作業となり専用台等の道具が必要になる点。

ポンプケーシングの何れか片方を固定してから、エア給気部またはエア排気部の連結部にゴム管等の連結部品を装着する為、ポンプケーシングがねじれたり組立にくくなったりして、手直しする手間が掛かかる点。

ダイヤフラムのポンプケーシング部側の可動支点および、ピストン側の可動支点が同一垂直線上にある為、ピストンが往復動する度にダイヤフラムのポンプケーシング部側の可動支点またはピストン側の可動支点部分に負荷が集中し、ダイヤフラムのポンプケーシング部側の可動支点またはピストン側の可動支点部分が破損しやすい点。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、特別な技術や専用の作業道具等が必要なく、簡単に組立が出来る事を目的とする。

上記目的を達成する為になされた請求項１記載の発明は、エア吸気弁３とエア排気弁４を有するポンプケーシング部１１であって、ポンプケーシング１２とポンプケーシング１３に挟まれるように、ダイヤフラム３５を有するピストン３０が構成された状態で、モータフレーム２２のポンプケーシング部取付面２３のモータフレーム溝２４上を、水平方向に移動させながら、モータ回転子軸１９およびポンプケーシング部１１を装着し、前記装着状態のまま作業者が、ポンプケーシング固定穴９を確認し組立が出来るように、モータフレーム２２にポンプケーシング取付面２３を水平方向に設け、その水平面にポンプケーシング固定用のビス穴等の取付部分を設けた事を特徴とする。請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明が、モータ等の駆動装置の左右に設けられており、双方のポンプケーシング部１１ａおよび１１ｂのエア給気部またはエア排気部の結合部Ａを、連結可能な凹部または連結可能な凸部（５ａ、５ｂ）を持ち、双方がモータフレーム２２に装着された時に、前記凹部と前記凸部が連結出来ることを特徴とする。請求項３記載の発明は、ピストン３０を駆動するモータ等の駆動装置からなる真空ポンプにおいて、ポンプケーシング部１１内においてピストン３０が往復動する際、ポンプケーシング側のダイヤフラム下面の可動支点３８と、ポンプケーシング側のダイヤフラム上面の可動支点３９を、同一垂直線上から離れた位置に配置し、ダイヤフラム３５にかかる負荷集中を軽減する事を特徴とする。請求項４記載の発明は、ピストン３０を駆動するモータ等の駆動装置からなる真空ポンプにおいて、ポンプケーシング部１１内においてピストン３０が往復動する際、ピストン側のダイヤフラム下面の可動支点４０と、ピストン側のダイヤフラム上面の可動支点４１を、同一垂直線上から離れた位置に配置し、ダイヤフラム３５にかかる負荷集中を軽減する事を特徴とする。

以上述べたように、本発明によれば、ポンプケーシング１２とポンプケーシング１３に挟まれるように、ダイヤフラム３５を有するピストン３０が構成された状態で、モータフレーム２２のポンプケーシング部取付面に水平方向に移動させながら、モータ回転子軸１９およびポンプケーシング部１１を装着し、そのその装着状態のまま作業者が、ポンプケーシング固定穴９の取付部分を上面から確認しながら容易に組立が出来る。

上記構造は、モータ等の駆動装置の左右に配置される事が多く、左右双方のエア吸気部とエア排気部の結合部Ａを、ゴム管等の結合部材による結合ではなく、ポンプケーシング部１１を装着するだけで、左右双方のエア吸気部とエア排気部が結合可能となる為、組立のバラツキの少ないエアポンプを製作することが可能となる。

ピストン３０を駆動するモータ等の駆動装置からなる真空ポンプにおいて、ポンプケーシング部１１内においてピストン３０が往復動する際、ポンプケーシング側のダイヤフラム下面の可動支点３８と、ポンプケーシング側のダイヤフラム上面の可動支点３９を、同一垂直線上から離れた位置に配置し、ダイヤフラム３５にかかる負荷集中を軽減し、ダイヤフラムの寿命を伸ばす事が可能である。

同じく、ポンプケーシング部１０内において、ピストン３０を駆動するモータ等の駆動装置からなる真空ポンプにおいて、ポンプケーシング部１１内においてピストン３０が往復動する際、ピストン側のダイヤフラム下面の可動支点４０と、ピストン側のダイヤフラム上面の可動支点４１を、同一垂直線上から離れた位置に配置し、ダイヤフラム３５にかかる負荷集中を軽減し、ダイヤフラムの寿命を伸ばす事が可能である。

モータフレームに、ポンプケーシングおよびピストンの取付を容易にするという目的を最小の部品点数で、重量や大きさを損なわずに実現した。

図１は、本発明装置の１実施例の平面図であって、エア吸気室７とエア排気室８のエア吸気弁３とエア排気弁４が見えるように、ポンプケーシング１４を取り除いた状態図であり、エア導入口１よりエアが導入され、エア吸気室７に入り、エア吸気弁３を通り、導入されたエアがエア排気弁４を通り、エア排気室８に入り、エア排出口２よりエアが排出される構造図である。Ａ部は左右に配置されてあるポンプケーシングのエア吸気部とエア排気部の結合部分であり、エアポンプ組立後に、左右両室が同様の働きが出来るようにする為の部分である。９はポンプケーシング部とモータフレームをビス等により固定する為の固定穴であり、この位置におけるモータフレームには、固定用のネジタップ等（図示せず）の固定用の加工がされている。

図２は、本発明装置の１実施例の正面断面図であって、組立方法は、モータ固定子１８内にモータ軸受部２１有するモータ回転子を配置し、それを覆うようにモータフレーム２２ａおよび２２ｂが組立られ、ピストン３０にダイヤフラム３５を挟むようにピストンヘッド３４を配置し、ピストンヘッド取付ビス３６にて固定してから、ピストン軸受部３７とバランサー２９を装着し、ピストン組立体を作成する。次に、ポンプケーシング１２ａに前記ピストン組立体を装着し、ダイヤフラム３５を挟むように、ポンプケーシング１４ａが接着等に固定された状態のポンプケーシング１３ａを装着し、ポンプケーシング部１１ａを作成する。次に、前記ポンプケーシング部１１ａを、図３で示すように、ポンプケーシング爪１６を、ポンプケーシング部取付面２３にあるモータフレーム溝２４上を、水平方向（モータ回転子軸１９方向）に、ポンプケーシング爪１７がモータフレーム２５溝に当るまで移動させ、ポンプケーシング部１１ａおよび前記ピストン組立体を装着し、その状態のままで、ビス等の固定部品にて、ポンプケーシング固定穴９を確認しながら、ポンプケーシング部１１ａとモータフレーム２２ａを固定する。この組立構造は、モータ等の駆動部の左右に形成されるよう構造になっており、前記組立方法の例は、図２の左側の説明であり、右側も同様の方法にて組立を行える構造である。左右の組立順は、どちらから行っても良い構造である。左右の組立が完了した時点で、左右のポンプケーシング部のエア吸気部またはエア排気部の結合部は連結された状態になる。

図３は、図２のＥ−Ｅ断面図であって、ポンプケーシング部１１は、ポンプケーシング１２とポンプケーシング１３とポンプケーシング１４で構成され、ダイヤフラム有するピストン３０のダイヤフラム３５が、ポンプケーシング１２とポンプケーシング１３に挟まれた状態で、モータフレーム２２のポンプケーシング部取付面２３のモータフレーム溝２４に、ポンプケーシング１２のポンプケーシング爪１６が、モータフレーム溝２４上を水平方向に移動されながら、モータ回転子軸１９および前記ポンプケーシング部１０が装着された構造図である。３０はピストン、２６はモータフレーム固定ビス、２８はモータフレームと一体となったモータ脚、７はポンプケーシング１３とポンプケーシング１４によって形成されたエア吸気室、８はポンプケーシング１３とポンプケーシング１４によって形成されたエア排気室、１０はダイヤフラム有するピストンをポンプケーシング１２とポンプケーシング１３で挟まれた、ポンプケーシング１３側のエア室である。

図４は、図１のＡ部拡大図であって、図２で示すポンプケーシング部１１ａおよびポンプケーシング部１１ｂに形成されている、エア吸気部とエア排気部の結合部５ａおよび５ｂの拡大図である。５ａは結合部の凸部を表し、５ｂは結合部の凹部を表している。６はエア漏れを防ぐ為のパッキンであり、たとえばＯリング等のゴム系材料によりエア漏れを防ぐ為に、結合部の凸部と結合部の凹部に挟まれるように形成されている。

図５は、図３のＢ部拡大図であって、モータフレーム２２のポンプケーシング部取付面２３に形成されたモータフレーム溝２４に、ポンプケーシング１２に形成されたポンプケーシング爪１６が装着された状態の拡大図である。１３はポンプケーシング、３０はピストン、３４はピストンヘッド、３５はダイヤフラムである。

図６は、図２のＣ部拡大図であって、モータフレーム２２に形成された、モータフレーム溝２５に、ポンプケーシングに形成されたポンプケーシング爪１７が当った状態の拡大図である。３０はピストン、３４はピストンヘッド、３５はダイヤフラムである。

図７は、図３の部拡大図であって、ポンプケーシング部１１内を往復動する、ダイヤフラム３５を有するピストン３０の、ダイヤフラム３５のポンプケーシング側とピストン側の可動支点拡大図である。３８はポンプケーシング側のダイヤフラム３５下面の可動支点、３９はポンプケーシング側のダイヤフラム３５上面の可動支点、４０はピストン側ダイヤフラム３５下面の可動支点、４１はピストン側のダイヤフラム３５上面の可動支点を表している。３０はピストン、３４はピストンヘッド、３５はダイヤフラム、１２および１３はポンプケーシングである。１０はダイヤフラム有するピストン３０のダイヤフラム３５が、ポンプケーシング１２とポンプケーシング１３に挟まれて形成された、真空ポンプのエア室である。

図８は本発明装置の１実施例のダイヤフラム３５を有するピストン３０の断面図であり、２０はモータ回転子軸の挿入穴、２９はバランサー、３０はピストン、３４はピストンヘッド、ダイヤフラム３５はピストン３０とピストンヘッド３４に挟まれてネジ等の固定部材３６にて固定された構造図である。

図９は本発明装置の１実施例のダイヤフラム３５を有するピストン３０の断面図であり、図８のピストン３０を、ピストン３１とピストン上部３２が着脱可能となるようにし、材料ロスの低減またはピストン３１と異なる材質を使用して、騒音振動等の低減を図ることを可能とした構造図である。

図１０は本発明装置の１実施例のピストン３０の断面図の一例であり、図９のピストン上部３２とピストンヘッド３４とダイヤフラム３５が、一体もしくは複合化された３３をピストン３１と、着脱可能とした構造図である。

図１１は従来の真空ポンプ装置の概略構成図である。１８はモータ固定子、１９はモータ回転子軸、２２はモータフレーム、３０はピストン、２９はバランサー、３７はピストン軸受部、１２と１３はポンプケーシング、１５はモータ脚部２８が一体型のモータフレーム２２取付用ポンプケーシング、５ａはエア吸気部またはエア排気部の結合部である。

図１２は別の従来の真空ポンプ装置の概略構成図である。１１はポンプケーシング部、１９はモータ回転軸、３０はピストン、５ａおよび５ｂはエア吸気部またはエア排気部の結合部、４２は結合部材、１はエア導入口、２はエア排出口である。

なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことが出来る。例えば、上述の実施の形態においては、駆動部にモータを使用しているが、ＡＣモータ、ＤＣモータ、エアを原動力とした駆動装置を使用することも可能である。

さらに、本発明は、ダイヤフラム型のドライ真空ポンプのみならず、揺動ピストン型のドライ真空ポンプに適用することも出来るものである。

本発明の組立構造は、構造を小型化しても組立が容易に出来、また、軽量化も可能である為、真空ポンプを必要とする機器の軽量化にも貢献できる。

実施例における真空ポンプの平面図実施例における真空ポンプの正面断面図図２のＥ−Ｅ断面図図１におけるＡ部拡大図図３におけるＢ部拡大図図２におけるＣ部拡大図図３におけるＤ部拡大図実施例におけるダイヤフラム有するピストン断面図実施例における別のダイヤフラム有するピストン断面図実施例における別のダイヤフラム有するピストン断面図従来例における真空ポンプの正面断面略図従来例における真空ポンプの正面断面略図

符号の説明

１エア導入口
２エア排出口
３エア吸気弁
４エア排気弁
５ａエア吸気部またはエア排気部の凸部
５ｂエア吸気部またはエア排気部の凹部
６パッキン
７エア吸気室
８エア排気室
９ポンプケーシング固定穴
１０エア室
１１、１１ａ、１１ｂポンプケーシング部
１２、１２ａ、１２ｂポンプケーシング１
１３、１３ａ、１３ｂポンプケーシング２
１４、１４ａ、１４ｂポンプケーシング３
１５ポンプケーシング
１６、１７ポンプケーシング爪
１８モータ固定子
１９モータ回転子軸
２０モータ回転子軸の挿入穴
２１モータ軸受部
２２、２２ａ、２２ｂモータフレーム
２３ポンプケーシング部取付面
２４、２５モータフレーム溝
２６モータフレーム固定ビス
２７モータフレームカバー
２８モータ脚部
２９バランサー
３０、３１ピストン
３２、３３ピストン上部
３４ピストンヘッド
３５ダイヤフラム
３６ピストンヘッド取付ビス
３７ピストン軸受部
３８ポンプケーシング側のダイヤフラム下面可動支点
３９ポンプケーシング側のダイヤフラム上面可動支点
４０ピストン側のダイヤフラム下面可動支点
４１ピストン側のダイヤフラム上面面可動支点
４２エア吸気部とエア排気部の結合部品

Claims

吸排気弁を有する少なくとも二分割可能なポンプケーシング部と、ポンプケーシング部内において往復動するように構成されたダイヤフラムを有するピストンと、モータフレームと、ピストンを駆動する駆動装置からなる真空ポンプにおいて、ポンプケーシング部を、少なくとも二分割出来るポンプケーシングに挟まれるように、ダイヤフラムを有するピストンが構成された状態で、ポンプケーシング爪を、モータフレーム溝上を水平方向に移動させながら、ポンプケーシング部およびダイヤフラムを有するピストンを装着し、前記装着状態のままで、ポンプケーシング部を固定出来るようにした事を特徴とする真空ポンプ。
前記ポンプケーシング部のエア給気部またはエア排気部の結合部は、連結可能な凹部または連結可能な凸部を持ち、前記ポンプケーシング部を、モータフレームに装着した時、前記凹部と前記凸部が互いに連結可能になる事を特徴とする請求項１記載の真空ポンプ。
前記ピストンが往復動する時に、前記ポンプケーシング側のダイヤフラム上面のダイヤフラム可動支点と、前記ポンプケーシング側のダイヤフラム下面のダイヤフラム可動支点が、同一垂直線上から離れた位置にある事を特徴とする真空ポンプ。
前記ピストンが往復動する時に、前記ピストン側のダイヤフラム上面のダイヤフラム可動支点と、前記ピストン側のダイヤフラム下面のダイヤフラム可動支点が、同一垂直線上から離れた位置にある事を特徴とする真空ポンプ。