JP2007218193A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遠心ファン型羽根車の吸気側における空気の流れを案内する部分の構造が合理化でき、製造コストを低減できるポンプ装置を提供すること。
【解決手段】ポンプ１０と駆動モータ２０の回転軸１１、２１同士がカップリング４０によって直列に連結された直列連結部１５と、ポンプと駆動モータの本体１２、２２同士が直列に配置されるように両者の間に連結され且つ直列連結部１５を内蔵するように筒状に形成された筒状ジョイント３０と、直列連結部１５に固定された遠心ファン型の羽根車５０とを備え、その羽根車５０が、駆動モータ２０の端面２３近傍に配置されて空気の流れを案内する心板部５１と、その心板部５１の駆動モータ２０の端面２３側とは反対の板面に設けられた複数の羽根５２と、その複数の羽根５２のポンプ１０側で且つ外周部にリング状に設けられて空気の流れを絞るように案内するリング状板部５３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空ポンプやブロア等のポンプと、その駆動手段とから構成されるポンプ装置に関する。

図８に示すような、真空ポンプ１１０と電動モータ１２０の回転軸１１１、１２１がカップリング１４０によって直列に連結された回転軸の直列連結部１１５と、真空ポンプ１１０と電動モータ１２０の本体１１２、１２２が直列に配置されるようにその両者の間に連結され且つ直列連結部１１５を内蔵するように筒状に形成された筒状ジョイント１３０と、直列連結部１１５に回転軸１１１、１２１の軸心と同軸に共に回転すべく固定されて設けられた遠心ファン型の羽根車１５０とを備える低運転音型の真空ポンプ装置が、本出願人によって提案されている。

この真空ポンプ装置では、筒状ジョイント１３０の内周壁に、空気の流れを絞る絞り部１３２が形成されている。この絞り部１３２は、羽根車１５０の外径よりも小さい内径で、筒状ジョイント１３０の軸心方向の中途部に設けられている。この絞り部１３２のため、この筒状ジョイント１３０は、単純な型では製造できず、中子を必要とする鋳物型で成形されている。
また、図８に示した筒状ジョイント１３０では、その絞り部１３２が、電動モータ１２０の端面１２３から、冷却用の空気を取り入れるための空間（吸入口１３３）を確保するための間隔をおいて設けられている。

以上の構成によって図８に矢印で示すように、冷却用の空気は、吸引口１３３から吸入され、絞り部１３２によって羽根車１５０の中心側方向へ案内される。そして、羽根車１５０の回転によって発生された空気流が、真空ポンプ１１０の周囲を通るように、筒状ジョイント１３０から排出される。これによって、真空ポンプ１１０を冷却することができる。
また、前記の筒状ジョイント１３０を用いることで、真空ポンプ装置の低運転音化ができると共に、カップリング１４０によって連結する際に芯出しが容易にできるなどの利点がある。

また、真空ポンプの周囲と回転軸の直列連結部とを防音壁で囲んだ真空発生装置の防音機構が、本出願人によって開示されている（特許文献１参照）。この真空発生装置においても、真空ポンプを冷却するために遠心ファン型の羽根車が装着されており、その羽根車の吸気側で空気の流れを案内する絞り部が、防音壁側に設けられている。
特開２００１−１１５９６１号公報（第１頁、第１図）

ポンプ装置に関して解決しようとする問題点は、遠心ファン型羽根車の吸気側における空気の流れを案内する絞り部が、筒状ジョイント側或いは防音壁側に設けられて構造が複雑化するため、製造コストを低減できない点にある。
そこで本発明の目的は、遠心ファン型羽根車の吸気側における空気の流れを案内する部分の構造が合理化でき、製造コストを低減できるポンプ装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、ポンプの回転軸と駆動モータの回転軸がカップリングによって直列に連結された回転軸の直列連結部と、前記ポンプの本体と前記駆動モータの本体が直列に配置されるように該両者の間に連結され且つ前記直列連結部を内蔵するように筒状に形成された筒状ジョイントと、前記直列連結部に前記回転軸の軸心と同軸に共に回転すべく固定されて設けられた遠心ファン型の羽根車とを備えるポンプ装置であって、前記羽根車が、前記駆動モータの端面近傍に配置されて前記回転軸の軸心と実質的に直交する方向へ空気の流れを案内する心板部と、該心板部の前記駆動モータ側とは反対の板面に設けられた複数の羽根と、該複数の羽根の前記ポンプ側で且つ外周部にリング状に設けられて空気の流れを絞るように案内するリング状板部とを備えることを特徴とする。

また、本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、前記羽根車において、前記心板部が実質的に円板状に形成され、該心板部の外径よりも前記リング状板部の内径が大きく形成されていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、前記羽根車を前記カップリングの駆動モータ側の端面にネジによって固定すべく、該カップリングの端面に雌ネジ部と該雌ネジ部に同心の座グリ部が設けられ、前記心板部にネジを通す貫通孔と該貫通孔に同心で前記座グリ部に嵌って位置決めをする凸部が設けられていることを特徴とすることができる。

本発明にかかるポンプ装置によれば、遠心ファン型羽根車の吸気側における空気の流れを案内する部分の構造が合理化でき、製造コストを低減できるという特別有利な効果を奏する。

以下、本発明にかかるポンプ装置について最良の形態例を添付図面（図１〜７）に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のポンプ装置の一形態例を示す一部断面を含む側面図である。また、図２は、図１のポンプ装置に用いられた遠心ファン型の羽根車を示す斜視図である。図３は、図２の羽根車を裏面側から見た斜視図である。
本形態例のポンプ装置は、ポンプがベーン型の真空ポンプ１０であり、駆動手段（駆動モータ）が電動モータ２０からなる真空ポンプ装置になっている。

この真空ポンプ装置は、真空ポンプ１０の回転軸１１と電動モータ２０の回転軸２１がカップリング４０によって直列に連結された回転軸の直列連結部１５と、真空ポンプの本体１２と電動モータの本体２２が直列に配置されるようにその両者１２、２２の間に連結され且つ直列連結部１５を内蔵するように筒状に形成された筒状ジョイント３０と、直列連結部１５に回転軸１１、２１の軸心と同軸に共に回転すべく固定されて設けられた遠心ファン型の羽根車５０とを備える。

筒状ジョイント３０は、鋳造によって剛性の高い部材として形成されている。この筒状ジョイント３０を介することで、真空ポンプの本体１２と電動モータの本体２２とが、高い剛性を備える状態で直に連結されて固定されている。
また、筒状ジョイント３０は、回転軸の直列連結部１５を内包すると共に、真空ポンプ１０の一端面を覆う形態となっている。このため、この筒状ジョイント３０によれば、真空ポンプ装置の低運転音化を図ることができる。
さらに、筒状ジョイント３０によって直に連結することから、組み立ての寸法位置精度を高め易く、カップリング４０によって真空ポンプ１０の回転軸１１と電動モータ２０の回転軸２１を連結する際に、芯出しが容易にできる利点もある。

羽根車５０は、電動モータ２０の端面２３近傍に配置されて回転軸１１、２１の軸心と実質的に直交する方向へ空気の流れを案内する心板部５１と、その心板部５１の電動モータ２０側とは反対の板面に設けられた複数の羽根５２と、その複数の羽根５２の真空ポンプ１０側で且つ外周部にリング状に設けられて空気の流れを絞るように案内するリング状板部５３とを備える。なお、５８は回転軸２１を通す孔である。

以上のように形成された羽根車５０によれば、遠心ファンの原理で冷却用の空気流を好適に発生させることができ、筒状ジョイント３０側に空気の流れを狭める絞り部を設けなくてよい。従って、筒状ジョイント３０は、図１に明らかなように簡易な鋳造型で成形できる形態となっている。つまり、内壁面に突起する部分がなく、成形型の型を割る方向が筒状ジョイント３０の軸心方向の一方向でよい。このため、ダイキャストによる成形が可能となり、製造コストを低減できる。

そして、この羽根車５０においては、図２及び図３に示すように心板部５１が実質的に円板状に形成され、その心板部５１の外径よりもリング状板部５３の内径が大きく形成されている。また、各羽根５２の空気の案内面は、羽根車５０の軸心と平行な面になっている。従って、この羽根車５０は、簡易な金型で成形できる形態となっている。つまり、成形型の型を割る方向が羽根車５０の軸心方向の一方向でよいため、射出成形機による樹脂成形が可能となり、製造コストを低減できる。

以上の構成による真空ポンプ装置によれば、図１に矢印で示すように、冷却用の空気（外気）が、真空ポンプ１０の周囲を通って筒状ジョイント３０の内部へ導入され、リング状板部５３に案内されて羽根車５０の中心側方向へ案内される。そして、羽根車５０によって吸引され、回転する羽根車５０の遠心力によって生ずる空気流が心板部５１と電動モータ２０の端面２３によって案内され、筒状ジョイント３０に設けられた排気口３５を通って排出される。排気口３５は、筒状ジョイント３０の側壁であって、羽根車５０が配置された位置に対応して設けられ、回転軸１１、２１の軸心に直交する径方向へ空気が流れ出るように開口している。
これによれば、遠心ファンの原理によって、風切り音が軸流ファンに比べて小さく低騒音で且つ必要な静圧を生じさせて装置を冷却するための風量を得ることができる。

次に、図１〜図７に基づいて、羽根車５０を前述した直列連結部１５に固定する構造について詳細に説明する。図４は、羽根車５０をカップリング４０に複数（本形態例では３本）のボルト４５によって固定した状態を示す断面図であり、図５は図４のＡ矢視図である。また、図６はカップリング４０の断面図であり、図７は図６のＢ矢視図である。
図１に示すように、羽根車５０は、カップリング４０の電動モータ２０側の端面４１にネジ（ボルト４５）によって固定される（図４及び図５参照）。

カップリング４０の端面４１には、図６及び図７に示すように雌ネジ部４２とその雌ネジ部４２に同心の座グリ部４３が複数設けられている。なお、４４は連結用の突起部であり、これによってカップリング４０、４０ａ同士が連結され、真空ポンプ１０の回転軸１１と電動モータ２０の回転軸２１が連結される。４６はネジ孔であって、４７はキー溝であり、カップリングを回転軸２１に連結するために用いられる。また、４８は回転軸２１を通す孔である。

また、羽根車５０の心板部５１には、図２及び図３に示すようにボルト４５を通す貫通孔５４とその貫通孔５４に同心でカップリング４０の座グリ部４３に嵌って位置決めをする凸部５５が複数設けられている。なお、本形態例の凸部５５は、ドーナツ形の周縁状に成形されているが、これに限定されることはなく、座グリ部４３と嵌りあって位置決めが可能なものであればよい。

以上の羽根車５０を装着するための構成によれば、他に特別な係合構造を設ける必要なく、容易に形成できる。特に座グリ部４３の成形工程は、雌ネジ部４２を設ける際の加工を若干延長するだけの工程で容易に行うことができる。また、心板部５１の凸部５５を成形する金型の製造も容易であり、製造コストを低減できる。
さらに、凸部５５が、ボルト４５を通す貫通孔５４と同心に設けられており、装着の際にボルト４５によって締め付けられるため、座グリ部４３へ確実に嵌った状態で確実に固定される利点もある。

以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。

本発明に係るポンプ装置の一形態例を示す一部断面を含む側面図である。 図１のポンプ装置に用いられた遠心ファン型の羽根車を示す斜視図である。 図２の羽根車を裏面側から見た斜視図である。 羽根車をカップリングに固定した一形態例を示す断面図である。 図４のＡ矢視図である。 カップリングの一形態例を示す断面図である。 図６のＢ矢視図である。 比較技術を示す一部断面を含む側面図である。

符号の説明

１０ 真空ポンプ
１１ 回転軸
１２ 本体
１５ 直列連結部
２０ 電動モータ
２１ 回転軸
２２ 本体
２３ 端面
３０ 筒状ジョイント
４０ カップリング
４１ 端面
４２ 雌ネジ部
４３ 座グリ部
４５ ボルト
５０ 羽根車
５１ 心板部
５２ 羽根
５３ リング状板部
５４ 貫通孔
５５ 凸部

Claims (3)

1. ポンプの回転軸と駆動モータの回転軸がカップリングによって直列に連結された回転軸の直列連結部と、前記ポンプの本体と前記駆動モータの本体が直列に配置されるように該両者の間に連結され且つ前記直列連結部を内蔵するように筒状に形成された筒状ジョイントと、前記直列連結部に前記回転軸の軸心と同軸に共に回転すべく固定されて設けられた遠心ファン型の羽根車とを備えるポンプ装置であって、
   前記羽根車が、前記駆動モータの端面近傍に配置されて前記回転軸の軸心と実質的に直交する方向へ空気の流れを案内する心板部と、該心板部の前記駆動モータ側とは反対の板面に設けられた複数の羽根と、該複数の羽根の前記ポンプ側で且つ外周部にリング状に設けられて空気の流れを絞るように案内するリング状板部とを備えることを特徴とするポンプ装置。
2. 前記羽根車において、前記心板部が実質的に円板状に形成され、該心板部の外径よりも前記リング状板部の内径が大きく形成されていることを特徴とする請求項１記載のポンプ装置。
3. 前記羽根車を前記カップリングの駆動モータ側の端面にネジによって固定すべく、該カップリングの端面に雌ネジ部と該雌ネジ部に同心の座グリ部が設けられ、前記心板部にネジを通す貫通孔と該貫通孔に同心で前記座グリ部に嵌って位置決めをする凸部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のポンプ装置。

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