JP2011214524A - 圧縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増やさずに、ベーンを飛び出し易くできる圧縮装置を提供する。
【解決手段】ケーシング３１内に、駆動軸（１２）が挿通される軸穴２７Ａを有するロータ２７を回転自在に備え、このロータ２７に複数のベーン２８を出没自在に収容する複数のベーンスリット（２７Ｃ）を設けたベーン式の圧縮装置（１）において、ロータ２７に、ベーンスリット（２７Ｃ）と他のベーンスリット（２７Ｃ）とを結ぶ溝１０１を設けるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、ベーン式の圧縮装置に関する。

圧縮装置には、ベーン式の真空ポンプが知られている。この種の真空ポンプでは、回転圧縮要素を電動モータ等の駆動装置で駆動することによって真空を得ることができる。真空ポンプは、例えば、自動車のエンジンルームに搭載されて、ブレーキ倍力装置を作動させるための真空を発生させるために使用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２２２０９０号公報

しかし、この種のベーン式の圧縮装置は、ロータの回転による遠心力によってベーンが飛び出す構成であり、ベーンが飛び出すとベーンを収容するベーンスリット内に負圧が生じ、この負圧がベーンの飛び出しを妨げる力として作用してしまう。
特に、ベーンスリットをロータの回転中心から離れた位置にオフセットしたレイアウトの場合、或いは、ベーンを軽量なカーボン製にした場合には、ベーンに作用する遠心力が小さくなるため、上記負圧の影響が大となり易い。
この負圧の影響を回避するために、公知のベーン飛び出し補助機構を使用すると、部品点数が多くなり、かつ、高価となってしまう。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、部品点数を増やさずに、ベーンを飛び出し易くできる圧縮装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ケーシング内に、駆動軸が挿通される軸穴を有するロータを回転自在に備え、このロータに複数のベーンを出没自在に収容する複数のベーンスリットを設けたベーン式の圧縮装置において、前記ロータに、前記ベーンスリットと、前記軸穴、又は、他の前記ベーンスリットの少なくともいずれかを結ぶ溝を設けたことを特徴とする。

この構成によれば、ロータに、ベーンスリットと、軸穴、又は、他のベーンスリットの少なくともいずれかを結ぶ溝を設けているため、ベーンの飛び出しに伴い、ベーンスリット内に負圧が生じそうになった際に、外から流体を流入させて負圧の発生を抑制でき、部品点数を増やさずに、ベーンを飛び出し易くできる。

この構成において、前記溝は、前記ロータの側面に設けられるようにしてもよい。この構成によれば、溝加工等によりロータに容易に設けることができる。
また、この構成において、前記溝は、全ての前記ベーンスリットの最奥部を結ぶ環状の溝であるようにしてもよい。この構成によれば、ベーンの位置に関係なく、かつ、ロータの回転バランスへ影響を与えることなく、ベーンの飛び出しによる負圧の発生を抑制することが可能である。

また、この構成において、前記ロータの側面には、前記ベーンスリットと前記軸穴との間にラビリンス通路が設けられるようにしてもよい。この構成によれば、ベーンスリットと軸穴との間のラビリンス通路により、ベーン側で発生した摩耗粉が、ロータの中心側に流れ難くなり、この摩耗粉がロータの中心側に流れてしまうことを防止でき、ロータを支持する軸受に摩耗粉が付着することを防止することができる。

また、上記構成において、前記ベーンスリットは、前記軸穴から離れた位置にオフセットされ、前記ベーンスリットと前記軸穴とを結ぶ溝は、前記ロータの回転軸の放射方向に沿って直線状に延びて前記ベーンスリットの最奥部につながるようにしてもよい。この構成によれば、ベーンスリットと軸穴とを結ぶ溝が、ロータの回転軸の放射方向に沿って直線状に延びてベーンスリットの最奥部につながるので、ベーンスリットが軸穴から離れた位置にオフセットされる構成で、ベーンスリットとロータの軸穴とを最短距離で結ぶことができると共に、ロータ中心側の高圧流体を円滑にベーンスリット内に導入させることができる。従って、ベーンを効率よく飛び出し易くできる。

本発明によれば、ロータに、ベーンスリットと軸穴、又は、他のベーンスリットの少なくともいずれかを結ぶ溝を設けているため、部品点数を増やさずに、ベーンを飛び出し易くできる。

本発明の第１実施形態に係る真空ポンプの側部部分断面図である。 真空ポンプをその前側から見た図である。 （Ａ）は、ロータの側面を周辺構成と共に示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （Ａ）は、第２実施形態に係るロータの側面を周辺構成と共に示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （Ａ）は、第３実施形態に係るロータの側面を周辺構成と共に示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 電動モータの出力軸を周辺構成と共に拡大して示した図である。 （Ａ）は、第４実施形態に係るロータの側面を周辺構成と共に示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 変形例の説明に供する図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施の形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る真空ポンプ１の側部部分断面図である。図２は、図１の真空ポンプ１をその前側（同図中の右側）から見た図である。ただし、図２は、シリンダ室Ｓの構成を示すべく、ポンプカバー２４，サイドプレート２６等の部材を取り外した状態を図示している。また、図２では、取付部材４０を取り外した状態を示している。なお、以下では、説明の便宜上、図１および図２の上部にそれぞれ矢印で示す方向が、真空ポンプ１の上下前後左右を示すものとして説明する。また、前後方向については軸方向、左右方向については幅方向ともいう。

図１に示す真空ポンプ１は、回転式のベーン型真空ポンプであり、自動車等のブレーキ倍力装置（図示略）の負圧源として使用される。この場合、真空ポンプ１は、通常、エンジンルーム内に配置されて、真空タンク（図示略）を介してブレーキ倍力装置に配管接続される。なお、自動車等に用いる真空ポンプ１の使用範囲は、例えば、−６０ｋＰａ〜−８０ｋＰａである。

図１に示すように、真空ポンプ１は、電動モータ１０と、この電動モータ１０を駆動源として作動するポンプ本体２０とを備えており、これら電動モータ１０及びポンプ本体２０が一体に連結された状態で、取付部材４０によって自動車等の車体５０に固定支持されている。
取付部材４０は、ポンプ本体２０の幅方向に延びる矩形の突出溝４１Ａを設けた取付板４１と、この取付板４１の前端及び後端にそれぞれ固定される防振ゴム４２，４２とを備える。取付板４１は、突出溝４１Ａに通されたボルト４３によりポンプ本体２０の下面に連結され、防振ゴム４２，４２は、車体５０側に設けられた孔部に嵌入して保持される。

電動モータ１０は、略円筒形状に形成されたケース１１の一方の端部（前端）の略中心から前側に突出する出力軸１２を有している。この出力軸１２は、ポンプ本体２０を駆動する駆動軸として機能するものであり、前後方向に延びる回転中心Ｘ１を基準として回転する。出力軸１２の先端部１２Ａは、スプライン軸に形成されており、ポンプ本体２０のロータ２７の軸方向に貫通する軸穴２７Ａに嵌合し、出力軸１２とロータ２７とが一体に回転可能に連結される。なお、出力軸１２とロータ２７とをスプライン結合する構成に代えて、キーを介して結合してもよい。
電動モータ１０は、電源（図示略）の投入により、出力軸１２が、図２中の矢印Ｒ方向（反時計回り）に回転し、これにより、ロータ２７を回転中心Ｘ１を中心として同方向（矢印Ｒ方向）に回転させるようになっている。

ケース１１は、有底円筒形状に形成されたケース本体６０と、このケース本体６０の開口を塞ぐカバー体６１とを備え、ケース本体６０は、その周縁部６０Ａが外方に折り曲げて形成されている。カバー体６１は、ケース本体６０の開口と略同径に形成された円板部６１Ａと、この円板部６１Ａの周縁に連なり、ケース本体６０の内周面に嵌まる円筒部６１Ｂと、この円筒部６１Ｂの周縁を外方に折り曲げて形成した屈曲部６１Ｃとを備えて一体に形成され、円板部６１Ａ及び円筒部６１Ｂがケース本体６０内に進入し、屈曲部６１Ｃが、ケース本体６０の周縁部６０Ａに当接して固定されている。これにより、電動モータ１０には、ケース１１の一方の端部（前端）が内側に窪み、ポンプ本体２０がインロー嵌合される嵌合穴部６３が形成される。また、円板部６１Ａの略中央には、出力軸１２が貫通する貫通孔６１Ｄと、この出力軸１２を軸支するベアリング（軸受）６２の外輪を保持する凹部６１Ｅが形成されている。

ポンプ本体２０は、図１に示すように、電動モータ１０のケース１１の前側に形成された嵌合穴部６３に嵌合されるケーシング本体２２と、このケーシング本体２２内に圧入されてシリンダ室Ｓを形成するシリンダ部２３と、当該ケーシング本体２２を前側から覆うポンプカバー２４とを備えている。本実施形態ではケーシング本体２２、シリンダ部２３及びポンプカバー２４が、真空ポンプ１のケーシング３１を構成している。

ケーシング本体２２は、アルミニウム等の熱伝導性の高い金属材料を用いて、図２に示すように、前側から見た形状が上記した回転中心Ｘ１を略中心とした上下方向に長い略矩形に形成されている。ケーシング本体２２の上部には、このケーシング本体２２に設けられたシリンダ室Ｓ内に連通する連通孔２２Ａが形成され、この連通孔２２Ａには真空吸込ニップル（吸込管）３０が圧入されている。
この真空吸込ニップル３０は、図１に示すように、略Ｌ字状に屈曲されたパイプであり、当該真空吸込ニップル３０の一端３０Ａには、外部機器（例えば、真空タンク（図示略））から負圧空気を供給するための管またはチューブが接続される。本実施形態では、真空吸込ニップル３０をケーシング本体２２の連通孔２２Ａに圧入しているため、車両のように事前に外部機器の配置される位置が判明する場合には、この外部機器が配置される方向に一端３０Ａを向けて圧入すればよく、簡単な構成で、負圧空気を供給するための管またはチューブの引き出し方向を自由に設定することができる。

ケーシング本体２２には、前後方向に延びる軸心Ｘ２を基準とした孔部２２Ｂが形成され、この孔部２２Ｂに円筒状に形成されたシリンダ部２３が圧入されている。軸心Ｘ２は、上述の電動モータ１０の出力軸１２の回転中心Ｘ１に対して平行で、かつ、図２に示すように、回転中心Ｘ１に対して左側斜め上方に偏心している。本実施形態では、回転中心Ｘ１を中心とするロータ２７の外周面２７Ｂが、軸心Ｘ２を中心とする円周面に形成されたシリンダ部２３の内周面２３Ａに微少なクリアランスを保つように軸心Ｘ２が偏心されている。
また、図１中、符号３４は、ポンプカバー２４をケーシング本体２２に固定するためのボルトであり、符号３５は、ケーシング本体２２とポンプカバー２４との間の隙間を閉塞するためのシール材であり、符号２２Ｄは、このシール材３５を入れるシール溝である。また、符号３６は、ケーシング本体２２とカバー体６１との間の隙間を閉塞するためのシール材であり、符号２２Ｅは、このシール材３６を入れるシール溝である。

シリンダ部２３は、ロータ２７と同一の金属材料（本実施形態では、鉄材）で形成されている。この構成では、シリンダ部２３とロータ２７とは熱膨張係数が同じなので、シリンダ部２３及びロータ２７の温度変化にかかわらず、ロータ２７が回転した際の当該ロータ２７の外周面２７Ｂとシリンダ部２３の内周面２３Ａとの接触を防止することができる。なお、シリンダ部２３及びロータ２７は、略同じ程度の熱膨張係数を有する金属材料であれば、異なる材料を用いても構わない。

また、ケーシング本体２２に形成された孔部２２Ｂにシリンダ部２３を圧入することにより、ケーシング本体２２の前後方向の長さ範囲内でシリンダ部２３を収容することができるため、このシリンダ部２３がケーシング本体２２から突出することが防止され、ケーシング本体２２の小型化を図ることができる。
更に、ケーシング本体２２はロータ２７よりも熱伝導性の高い材料で形成されている。これによれば、ロータ２７及びベーン２８が回転駆動した際に発生した熱がケーシング本体２２に速やかに伝達できることにより、ケーシング本体２２から十分に放熱することができる。

また、一般に、アルミニウムの方が鉄よりも熱膨張係数が大きいため、ポンプ本体２０が高温となった場合、シリンダ部２３の圧入代が減少する傾向にある。このため、本構成では、シリンダ部２３には、ケーシング本体２２の連通孔２２Ａに連なる開口（連通孔）２３Ｂが形成されており、この開口２３Ｂに、真空吸込ニップル３０の他端（先端）３０Ｂが係合するように配置されている。これによれば、熱膨張によってシリンダ部２３の圧入代が減少したとしても、真空吸込ニップル３０の他端３０Ｂがシリンダ部２３の開口２３Ｂに係合するため、当該シリンダ部２３の回転防止や抜け防止を実現できる。
また、ケーシング本体２２及びシリンダ部２３の下部には、これらケーシング本体２２及びシリンダ部２３を貫通し、シリンダ室Ｓで圧縮された空気が吐出される吐出孔２２Ｃ，２３Ｃが設けられている。

シリンダ部２３の後端および前端には、それぞれサイドプレート２５，２６が配設されている。これらサイドプレート２５，２６は、その直径がシリンダ部２３の内周面２３Ａの内径よりも大きく設定されており、ガスケット２５Ａ，２６Ａにより付勢されて、シリンダ部２３の前端及び後端にそれぞれ押し付けられている。これにより、シリンダ部２３の内側は、真空吸込ニップル３０に連なる開口２３Ｂ及び吐出口２３Ｃ，２２Ｃを除いて、密閉されたシリンダ室Ｓが形成される。

シリンダ室Ｓには、ロータ２７が配設されている。本実施形態の真空ポンプ１は、ベーン式のポンプであるため、ロータ２７が、複数（本実施形態では５枚）のベーン２８を略径方向に出没自在に収容する複数（５枚）のベーンスリットであるガイド溝２７Ｃを有するベーンロータに構成されている。
ロータ２７は、電動モータ１０の回転中心Ｘ１に沿って延びる円柱形状を有し、ポンプ本体２０の駆動軸である出力軸１２が挿通される軸穴２７Ａを有すると共に、この軸穴２７Ａから径方向に離れた位置に、複数のガイド溝２７Ｃが軸穴２７Ａを中心とする等角度間隔で周方向に間隔を空けて設けられる。
上記軸穴２７Ａは、出力軸１２の先端部１２Ａに設けられたスプライン軸に嵌合するスプライン穴に形成され、ロータ２７と出力軸１２とがスプライン結合されるようになっている。

ロータ２７の前後方向の長さは、シリンダ部２３のシリンダ室Ｓの長さ、すなわち、上述の２枚にサイドプレート２５，２６の相互に対向する内面間の距離と略等しく設定され、ロータ２７とサイドプレート２５，２６との間は略閉塞されている。
また、ロータ２７の半径は、図２に示すように、回転中心Ｘ１とシリンダ部２３の内周面２３Ａとの間の最短距離に設定され、ロータ２７の外周面２７Ｂが、シリンダ部２３の内周面２３Ａの一部（斜め下方に位置する部分）に略接触するように設定されている。これにより、図２に示すように、ロータ２７の外周面２７Ｂと、シリンダ部２３の内周面２３Ａとの間には、三日月形状の空間が構成される。

複数のベーン２８は、三日月形状の空間を区画する区画部材であり、各ベーン２８は、同形状に形成されている。ベーン２８は、ロータ２７の前後方向に延在し、シリンダ部２３のシリンダ室Ｓの長さ、すなわち、上述の２枚にサイドプレート２５，２６相互に対向する内面間の距離と略等しく設定され、ベーン２８とサイドプレート２５，２６との間は略閉塞され、シリンダ室Ｓとロータ２７との間の上記三日月形状の空間を、各ベーン２８で複数（本実施形態では５個）の室に区画する。
また、これらベーン２８は、摺動特性に優れた軽量摺動材であるカーボン製とされており、他の摺動材として用いられる金属複合体を使用する場合に比して軽量に形成されている。本実施形態では、ロータ２７及び複数のベーン２８が回転圧縮要素を構成している。

図３（Ａ）は、ロータ２７の側面を周辺構成と共に示す図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示している。
図２及び図３（Ａ）に示すように、ガイド溝２７Ｃは、その最奥部２７Ｄがロータ２７の回転中心Ｘ１から離れた位置にオフセットされ、ガイド溝２７Ｃに沿って移動するベーン２８とシリンダ部２３の内周面２３Ａとの接触角度θＡ（図３（Ａ）参照）が鋭角となるように径方向外側に延びている。このガイド溝２７Ｃによれば、ベーン２８の曲げ力Ｆ１（Ｆ１＝「Ｆ０ｓｉｎθＡ」に相当）を、小さくすることができる。このため、金属複合体よりも機械的強度が低くなるカーボン製のベーン２８でも、このベーン２８に作用する曲げ力Ｆ１を許容範囲内に容易に納めることができる。

また、ポンプカバー２４は、前側のサイドプレート２６にガスケット２６Ａを介して配置され、ケーシング本体２２にボルト３４で固定されている。ケーシング本体２２の前面には、図２に示すように、シリンダ部２３や膨張室３３を囲んでシール溝２２Ｄが形成され、このシール溝２２Ｄには環状のシール材３５が配置されている。ポンプカバー２４には、膨張室３３に対応する位置に排気口２４Ａが設けてある。この排気口２４Ａは、膨張室３３に流入した空気を機外（真空ポンプ１の外部）に排出するためのものであり、この排気口２４Ａは、機外からポンプ内への空気の逆流を防止するためのチェックバルブ２９が取り付けられている。

次に真空ポンプ１の動作を説明する。
電動モータ１０の作動によりロータ２７が回転駆動されると、各ベーン２８は、ロータ２７の回転に伴い、遠心力によってガイド溝２７Ｃに沿って外側へ飛び出し、その先端がシリンダ部２３の内周面２３Ａに当接する。このため、図２に示すように、シリンダ室Ｓの三日月形状の空間が、相互に隣接する２枚のベーン２８，２８と、ロータ２７の外周面２７Ｂと、シリンダ部２３の内周面２３Ａとによって囲まれる５つの圧縮室Ｐに区画される。
この場合、ロータ２７の回転中心Ｘ１と、シリンダ室Ｓの中心（＝軸心Ｘ２）とが偏心するため、出力軸１２の回転に伴うロータ２７の矢印Ｒ方向の回転に伴い、各ベーン２８の飛び出し量が変動し、圧縮室Ｐの容積を、開口２３Ｂ近傍で最大とし、吐出口２３Ｃで最小に変化させる。このため、ロータ２７，ベーン２８の回転により、開口２３Ｂから１つの圧縮室Ｐに吸入された空気を、ロータ２７の回転に伴って回転しつつ圧縮し、吐出口２３Ｃから吐出させ、膨張室３３を介して排気口２４Ａから排出することがでさせることができる。これによって、真空ポンプ１につなげられた真空タンク内から気体である空気を排出し、大気圧以下（真空）にすることができる。

ところで、ベーン２８の飛び出しに起因してガイド溝２７Ｃ内に負圧が生じると、この負圧が、ベーン２８の飛び出しを妨げてしまうおそれが生じる。特に、本実施形態では、ベーン２８が軽量なカーボン製であり、かつ、ガイド溝２７Ｃがロータ２７の回転中心Ｘ１から径方向外側にオフセットされたレイアウトであるため、ベーン２８に作用する遠心力が比較的小さく、上記負圧の影響が大となり易い。
そこで、本構成では、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、ロータ２７の側面に、複数のガイド溝２７Ｃを結ぶ溝１０１を設けている。以下、この溝１０１について説明する。

この溝１０１は、全てのガイド溝２７Ｃの最奥部２７Ｄを結ぶ溝であり、回転中心Ｘ１を中心とした環状の溝である「丸穴タイプの溝」に形成されている。
より具体的には、この溝１０１は、ガイド溝２７Ｃの幅よりも幅狭の一定幅で周方向に無端状に連続すると共に、全てのガイド溝２７Ｃの最奥部２７Ｄの最も内周側をつなぐように延在している。また、本構成の溝１０１では、その最内周１０１Ａが、ガイド溝２７Ｃの最奥部２７Ｄの最内周端に位置し、その最外周１０１Ｂが、ガイド溝２７Ｃの最奥部２７Ｄの最内周端と最外周端の略中間に位置することによって、ロータ２７への加工量が少なく、ロータ２７の機械的強度等への影響が少ない溝形状に形成されている。
また、この溝１０１は、ロータ２７の両側面に形成されている。これによって、ロータ２７の両側面とサイドプレート２５，２６との間に、全てのガイド溝２７Ｃを連通させる空間部を容易に設けることができる。

このように、ガイド溝２７Ｃを結ぶ溝１０１を形成することで、いずれかのガイド溝２７Ｃ内にベーン２８の飛び出しに伴い、負圧が生じそうになった際、上記溝１０１を通じて他のガイド溝２７Ｃ内の空気を直ちに流入させることができ、ガイド溝２７Ｃでの負圧の発生を抑制することができる。
しかも、上記溝１０１が、ガイド溝２７Ｃの最奥部２７Ｄを互いに結ぶので、ガイド溝２７Ｃ内でベーン２８がいずれの位置にあっても、常に、ベーン２８の飛び出しに伴う負圧発生領域を溝１０１を通じて他のガイド溝２７Ｃに連通させることができる。従って、ベーン２８の位置に依存することなく、ベーン２８の飛び出しによる負圧の発生を抑制することが可能である。

さらに、ベーン式のロータ２７では、ガイド溝２７Ｃから遠心方向に飛び出すベーン２８と、遠心方向と反対側に移動してガイド溝２７Ｃ内に戻るベーン２８とが同時に存在するため、全てのガイド溝２７Ｃを結ぶ溝１０１を設ける構成にすることで、遠心方向に飛び出すベーン２８のガイド溝２７Ｃと、反対側に移動するベーン２８のガイド溝２７Ｃとの間で、上記溝１０１を通じて空気を行き来させることができる。これによって、全てのベーン２８のいわゆるポンピングロスを回避することができ、ベーン２８をいずれの方向にも移動し易くすることができる。
さらに、この溝１０１は、ロータ２７の側面に形成されるので、部品点数を増やすことなく、かつ、別途スペースを設けることなく溝１０１を容易に設けることができる。しかも、この溝１０１は、ロータ２７の回転中心Ｘ１を中心とした環状の溝であるため、ロータ２７の回転バランスへ悪影響を与えることもなく、溝加工も容易である。なお、この溝１０１の深さは、ガイド溝２７Ｃ間で十分に空気を流通させることが可能な容積を確保できる深さにすればよく、この深さを適宜調整することによって最適な容積に調整することも可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、ロータ２７にガイド溝２７Ｃを結ぶ溝１０１を設けたので、部品点数を増やさずに、ベーン２８を飛び出し易くできる。また、この溝１０１は、ロータ２７の側面に設けられるので、溝加工等によりロータ２７に容易に設けることができる。
さらに、この溝１０１は、全てのガイド溝２７Ｃの最奥部２７Ｄを結ぶ環状の溝であるため、ベーン２８の位置に関係なく、かつ、ロータ２７の回転バランスへ影響を与えることなく、ベーン２８の飛び出しによる負圧の発生を抑制することができる。なお、ロータ２７の片面だけの溝１０１で、ベーン２８を十分に飛び出し易くできる場合には、ロータ２７の片面だけに溝１０１を設けてもよい。

＜第２実施形態＞
図４（Ａ）（Ｂ）は第２実施形態を示しており、図４（Ａ）は、ロータ２７の側面を周辺構成と共に示す図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示している。
第２実施形態では、「ざぐり穴タイプの溝」を示しており、つまり、ロータ２７の側面に形成される溝１０１が、回転中心Ｘ１を中心としたざぐり穴形状の溝（環状溝に含まれる）に形成されている。この溝１０１は、回転中心Ｘ１を中心とする最外周１０１Ｂが、ガイド溝２７Ｃの最奥部２７Ｄの最内周端と最外周端の略中間に位置し、その内側全体が凹んだ真円形状の溝に形成され、全てのガイド溝２７Ｃの最奥部２７Ｄをつないでいる。
従って、この溝１０１を設けることによって、部品点数を増やさずに、ベーン２８を飛び出し易くできる等の上記第１実施形態と同様の各種効果を得ることができる。

しかも、この溝１０１の場合、全てのガイド溝２７Ｃと、ロータ２７の軸穴２７Ａとを連通させることが可能になる。
ここで、ロータ２７の軸穴２７Ａには、出力軸１２の先端部１２Ａが挿通されるが、この軸穴２７Ａと出力軸１２との間には、スプライン結合或いはキー結合のいずれの場合でも若干の隙間が形成され、真空ポンプ１の作動時においては、ロータ２７の中心側の気圧（圧力）が高く、本真空ポンプ１では該隙間が大気圧程度となる。
このため、ガイド溝２７Ｃとロータ２７の軸穴２７Ａとを連通させる構成にすれば、ガイド溝２７Ｃ内に軸穴２７Ａ内或いは軸穴２７Ａ近傍の高圧流体である高圧空気を導入させることができ、この高圧空気を利用してベーン２８を飛び出し易くすることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ロータ２７に、ガイド溝２７Ｃとロータ２７の軸穴２７Ａとを結ぶ溝１０１を設けたので、遠心力と軸穴２７Ａ側の高圧流体とを利用してベーン２８をより一層飛び出し易くすることが可能になる。なお、この溝１０１についても、ロータ２７の両側面に設けてもよいし、片面に設けてもよい。

＜第３実施形態＞
図５（Ａ）（Ｂ）は第３実施形態を示しており、図５（Ａ）は、ロータ２７の側面を周辺構成と共に示す図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示している。
第３実施形態では、「ラビリンス付きの溝」を示しており、つまり、ロータ２７の側面には、ガイド溝２７Ｃを結ぶ溝１０１に加えて、ガイド溝２７Ｃと軸穴２７Ａとの間にラビリンス通路１１１を備えている。
このラビリンス通路１１１は、複数（本実施形態では３本）の環状の溝１１１Ａを間隔を空けて同軸配置することによって形成され、これら複数の環状の溝１１１Ａは、軸穴２７Ａと同軸に設けられている。

ここで、真空ポンプ１のシリンダ室Ｓは、基本的に開口２３Ｂ及び吐出口２３Ｃ，２２Ｃを除いて、密閉されている構成であるが、真空ポンプ１の電動モータ等の電気部品から延びる配線を外部に引き出すための開口部が必要であるため、この開口部等の隙間を通じて空気が出入りするおそれがある。例えば、シリンダ室Ｓ内では、真空ポンプ１の運転時、ロータ２７の中心側の気圧（圧力）が高くなるため、この中心側の空気が、ベアリング（軸受）６２近傍の孔部である貫通孔６１Ｄを通って排出される流れが生じる可能性がある。
この流れが生じた場合、ベーン２８の摺動により生じた摩耗粉が、ベアリング６２に付着してしまう可能性があり、この摩耗粉の付着を回避することが望まれる。

上記したように、本構成では、ガイド溝２７Ｃと軸穴２７Ａとの間にラビリンス通路１１１を設けているため、ベーン２８側で発生した摩耗粉が、ロータ２７の中心側に流れ難くすることができる。従って、摩耗粉がロータ２７の中心側に流れてベアリング６２に流れてしまうことを防止することが可能になる。
また、このラビリンス通路１１１を、ロータ２７の側面に形成した多重の環状の溝としたので、部品点数を増やすことなく、かつ、別途スペースを設けることなく設けることができ、また、ロータ２７の回転バランスへ悪影響を与えることなく設けることができる。しかも、このラビリンス通路１１１の溝加工と、ガイド溝２７Ｃを結ぶ溝１０１の溝加工とを同時に行うことが可能である。
なお、このラビリンス通路１１１は、ロータ２７の両側面に設けてもよいし、片面に設けてもよいが、少なくとも、ロータ２７におけるベアリング６２側の面に設けることが好ましい。

図６は、電動モータ１０の出力軸１２を周辺構成と共に拡大して示した図である。
この図に示すように、電動モータ１０の出力軸１２には、出力軸１２から拡径する円板状の鍔部１１５が設けられている。この鍔部１１５は、ベーン２８側で発生した摩耗粉がベアリング６２に流れるのを遮断する遮断用鍔部として機能する部材であり、ベアリング６２とサイドプレート２５との間に配置される。
この構成によれば、出力軸１２に設けられた鍔部１１５によって、ベーン２８側で発生した摩耗粉がベアリング６２に流れるのをより確実に遮断することが可能になる。
なお、この鍔部１１５は、出力軸１２と一体に形成してもよいし、出力軸１２と別部品で構成し、出力軸１２に取り付けるようにしてもよい。また、鍔部１１５の外径等の形状は、摩耗粉がベアリング６２側に流れるのを遮断可能な範囲で任意に変更してもよい。
また、この実施形態のラビリンス通路１１１は、複数（本実施形態では３本）の環状の溝１１１Ａを間隔を空けて同軸配置した形状としたが、これに限らず、渦巻き状の環状溝（渦巻き溝）にしてもよい。

＜第４実施形態＞
図７（Ａ）（Ｂ）は第４実施形態を示しており、図７（Ａ）は、ロータ２７の側面を周辺構成と共に示す図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示している。
第４実施形態では、「星タイプの溝」を示しており、つまり、ロータ２７の側面には、ガイド溝２７Ｃとロータ２７の軸穴２７Ａとを結ぶ溝１０５が設けられている。この溝１０５は、全て（本実施形態では５本）のガイド溝２７Ｃと軸穴２７Ａとを各々結ぶ複数（本実施形態では５本）の溝で構成されている。
本構成では、ガイド溝２７Ｃが軸穴２７Ａから離れた位置にオフセットされており、上記溝１０５は、ロータ２７の回転軸（回転中心Ｘ１）の放射方向に沿って直線状に延びてガイド溝２７Ｃの最奥部２７Ｄにつながる溝に形成されている。

このように、ガイド溝２７Ｃとロータ２７の軸穴２７Ａとを結ぶ溝１０５を設ければ、真空ポンプ１の作動時において、ロータ２７中心側の高圧流体である高圧空気を、ガイド溝２７Ｃ内に導入させることができ、ベーン２８を飛び出し易くできる。
しかも、この溝１０５が、ロータ２７の回転軸（回転中心Ｘ１）の放射方向に沿って直線状に延びるので、ガイド溝２７Ｃとロータ２７の軸穴２７Ａとを最短距離で結ぶことができると共に、ロータ２７の遠心力を利用して高圧空気をガイド溝２７Ｃ側に送ることができ、高圧空気を円滑にガイド溝２７Ｃ内に導入させることが可能になる。従って、ベーン２８を効率よく飛び出し易くできる。
また、この溝１０５は、ロータ２７への側面加工で容易に設けることができるので、部品点数を増やすことなく、かつ、別途スペースを設けることなく設けることができ、また、ロータ２７の回転バランスへ悪影響を与えることな設けることができる。

また、この溝１０５は、ロータ２７の軸穴２７Ａを介して全てのガイド溝２７Ｃをつなぐ溝としても機能することができる。このため、この溝１０５を通じて、遠心方向に飛び出すベーン２８のガイド溝２７Ｃと、反対側に移動するベーン２８のガイド溝２７Ｃとの間で空気を行き来させることもでき、これによっても、ベーン２８を移動し易くすることができる。
また、この実施形態では、ガイド溝２７Ｃとロータ２７の軸穴２７Ａとを結ぶ溝１０５を、ガイド溝２７Ｃとロータ２７の軸穴２７Ａとを最短距離で結ぶ溝にする場合を説明したが、これに限らず、この溝１０５を、ロータ２７の外周側に向かって凸状に湾曲する湾曲溝形状にしてもよい。この湾曲溝形状にすれば、溝１０５の傾きがロータ２７の径方向にいくに従って変化し、ガイド溝２７Ｃとロータ２７の軸穴２７Ａとの間の最短距離よりも長い溝を設けることができ、ベーン２８側で発生した摩耗粉をロータ２７の中心側に流れ難くするラビリンス通路としても機能させることができる。

以上、本発明を実施するための最良の実施の形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
例えば、上記実施形態において、ベーン２８の一辺を削ることでベーン２８とガイド溝２７Ｃとの間に流体（空気）の抜け道１２１を形成するように構成してもよい。図８は、この場合の構成例を示す図である。
図８では、ベーン２８の側面を削ることで、ベーン２８の幅２８Ｗを、ロータ２７の幅２７Ｗよりも小さくしている。この構成によれば、ベーン２８とサイドプレート２５，２６（本例では、サイドプレート２５）との間に、抜け道１２１となる隙間が形成される。従って、ベーン２８の飛び出しに伴い、ガイド溝２７Ｃ内に負圧が生じそうになった際に、図８に空気の流れを矢印で示すように、上記抜け道１２１を通ってガイド溝２７Ｃ内に空気を流入させることができる。これにより、ガイド溝２７Ｃでの負圧の発生を抑制することができ、ベーン２８を飛び出し易くすることができる。なお、ベーン２８の側面以外を削って、ベーン２８とガイド溝２７Ｃとの間に流体の抜け道を形成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、全てのガイド溝２７Ｃを結ぶ環状の溝１０１を設ける場合を説明したが、これに限らず、ベーンを飛び出し易くできる範囲で、溝形状は適宜変更してもよい。
また、上記実施形態では、ベーン式の真空ポンプに本発明を適用する場合を説明したが、これに限らず、真空ポンプ以外のベーン式の圧縮装置に適用してもよい。

１ 真空ポンプ
１０ 電動モータ
２０ ポンプ本体
２２ ケーシング本体
２７ ロータ
２７Ｃ ガイド溝（ベーンスリット）
２７Ｄ 最奥部
２８ ベーン
３１ ケーシング
１０１，１０５ 溝
１１１ ラビリンス通路
Ｐ 圧縮室
Ｓ シリンダ室
Ｘ１ 回転中心
Ｘ２ 軸心

Claims (5)

1. ケーシング内に、駆動軸が挿通される軸穴を有するロータを回転自在に備え、このロータに複数のベーンを出没自在に収容する複数のベーンスリットを設けたベーン式の圧縮装置において、
   前記ロータに、前記ベーンスリットと、前記軸穴、又は、他の前記ベーンスリットの少なくともいずれかを結ぶ溝を設けたことを特徴とする圧縮装置。
2. 前記溝は、前記ロータの側面に設けられることを特徴とする請求項１に記載の圧縮装置。
3. 前記溝は、全ての前記ベーンスリットの最奥部を結ぶ環状の溝であることを特徴とする請求項２に記載の圧縮装置。
4. 前記ロータの側面には、前記ベーンスリットと前記軸穴との間にラビリンス通路が設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の圧縮装置。
5. 前記ベーンスリットは、前記軸穴から離れた位置にオフセットされ、
   前記ベーンスリットと前記軸穴とを結ぶ溝は、前記ロータの回転軸の放射方向に沿って直線状に延びて前記ベーンスリットの最奥部につながることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の圧縮装置。

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