JP5914162B2 - 真空ポンプ - Google Patents
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Description
このため、例えば、サイドプレートをカーボン等の剛性の低い材料で形成した場合には、サイドプレートが圧力差によって撓み、真空ポンプの運転中に、ロータとサイドプレートとが接触するため、ロータ及びサイドプレートが摩耗し、真空ポンプの耐久性が低下するといった問題が想定された。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でロータ及びサイドプレートの摩耗を抑制して真空ポンプの耐久性の低下を防止することを目的とする。
また、前記連通口は、前記ロータの軸孔の軸心上に形成されていても良い。この構成によれば、連通口は、ロータが回転した際の圧縮、膨張に最も影響を及ぼさない位置に設けられるため、ロータが回転される際の圧縮率の低下が防止され、真空ポンプの性能の低下を防止できる。
図1は、本発明の実施の形態に係る真空ポンプ1を負圧源として使用したブレーキ装置100の概要図である。ブレーキ装置100は、例えば、自動車等の車両の左右の前輪に取り付けられたフロントブレーキ2A,2B、及び左右の後輪に取り付けられたリアブレーキ3A,3Bを備えている。これらの各ブレーキは、マスターシリンダ4とブレーキ配管9によりそれぞれ接続されており、マスターシリンダ4からブレーキ配管9を介して送られる油圧によって各ブレーキが作動する。
また、ブレーキ装置100は、ブレーキペダル5と連結されたブレーキブースター(ブレーキ倍力装置)6を備え、このブレーキブースター6には、空気配管8を介して、真空タンク7及び真空ポンプ1が直列に接続されている。ブレーキブースター6は、真空タンク7内の負圧を利用してブレーキペダル5の踏力を倍力するものであり、小さな踏力でマスターシリンダ4のピストン(図示せず)を移動させることにより、十分なブレーキ力を引き出せるようになっている。
真空ポンプ1は、車両のエンジンルーム内に配置され、真空タンク7内の空気を車両外部へ排出し、当該真空タンク7内を真空状態とする。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。
電動モータ10は、電源(図示略)の投入により、出力軸12が、図3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。
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、この貫通孔61Dの周囲にケース本体60の内側に延びる円環状のベアリング保持部61Eとが形成され、このベアリング保持部61Eの内周面61Fに、上記出力軸12を軸支するベアリング62の外輪が保持される。
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。本構成では、回転中心X1を中心とするロータ27の外周面27Bが、軸心X2を基準に形成されているシリンダ部23の内周面23Aに接するように軸心X2が偏心されている。
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を一体に鋳込むことにより、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、ロータ27の外径は、図3に示すように、ロータ27の外周面27Bが、シリンダ部23の内周面23Aのうちの右斜め下方に位置する部分と微小なクリアランスを保つように設定されている。これにより、図3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。
膨張室33は、シリンダ部23の下方から出力軸12の上方に至るまで、当該シリンダ部23の周縁部に沿った大きな閉空間として形成され、ポンプカバー24に形成された排気口24Aに連通している。この膨張室33に流入した圧縮空気は、当該膨張室33内で膨張、分散して当該膨張室33の隔壁にぶつかって乱反射する。これにより、圧縮空気の音エネルギが減衰されるため、排気する際の騒音及び振動の低減を図ることができる。本実施形態では、ケーシング本体22及びシリンダ部23にそれぞれ形成された吐出口22C,23C、膨張室33及び排気口24Aを備えて排気経路37を構成する。
このため、本実施形態では、電動モータ10は、ケース11の一端側に出力軸12の回転中心X1を中心とした嵌合穴部63が形成されている。一方、ケーシング本体22の背面には、図2に示すように、シリンダ室Sの周囲に後方へ突出した円筒状の嵌合部22Fが一体に形成されている。この嵌合部22Fは、電動モータ10の出力軸12の回転中心X1と同心に形成されており、電動モータ10の嵌合穴部63にインロー嵌合する外径に形成されている。
このため、本構成では、電動モータ10の嵌合穴部63にケーシング本体22の嵌合部22Fを嵌め込むだけで、簡単に中心位置を合わせることができ、電動モータ10とポンプ本体20との組み付け作業を容易に行うことができる。また、ケーシング本体22の背面には、嵌合部22Fの周囲にシール溝22Eが形成され、このシール溝22Eには環状のシール材35が配置されている。
出力軸12の先端部12Aには雄ねじ(不図示)が形成されており、この雄ねじがロータ27を軸方向に貫通する軸孔27Aの一部に設けられた雌ねじ(不図示)と係合し、出力軸12とロータ27とが一体に回転可能に連結される。さらに、出力軸12の雄ねじには、ロータ27の先端(サイドプレート26)側でナット70が係合されることにより、ロータ27の出力軸12の先端側への移動が規制されている。
一方、ロータ27の軸孔27Aは、出力軸12の基部12Cが嵌る軸保持部27Eと、この軸保持部27Eよりも縮径した孔部27Fと、これら孔部27F及び軸保持部27Eよりも拡径した凹部27Hとを備え、上記孔部27Fの内周面に雌ねじが形成されている。軸保持部27Eは、雌ねじが形成された孔部27Fよりも軸方向に長く、具体的には、ロータ27の全長の半分よりも長く形成されている。また、軸保持部27Eは、出力軸12の基部12Cと略同一径に形成されている。これにより、ロータ27は、全長の半分以上に亘って出力軸12の基部12Cと嵌合しているため、このロータ27の傾斜が防止される。
さらに、本構成では、上記した出力軸12の雄ねじは、左ねじ(逆ねじ)に形成されており、ポンプを前面側から見た際に、ロータ27を出力軸12と同一の方向(反時計回り)に回転させることで、このロータ27が出力軸12に連結されるようになっている。この構成では、真空ポンプ1が停止する度に、ロータ27には、出力軸12にねじ込まれる方向の力が作用するため、真空ポンプ1のように発停を繰り返す機器においても、ロータ27及びナット70の緩みが防止することができる。
本構成では、サイドプレート26をカーボン等の剛性の低い材料で形成しているため、このサイドプレート26が圧力差によって撓み、真空ポンプ1の運転中に、ロータ27とサイドプレート26とが接触するため、サイドプレート26が摩耗し、真空ポンプ1の耐久性が低下するといった問題が生じうる。
ここで、上記空間80の容積は、シリンダ室Sに比べて非常に小さいため、連通口261の大きさを、出力軸12の先端部12Aの軸径よりも小さく形成した場合であっても、ロータ27の軸孔27Aと空間80との圧力差を早急に解消することができる。一方、連通口261を出力軸12の先端部12Aの軸径よりも大きく形成した場合には、連通口261を通じて、上記空間80からシリンダ室S内に過剰な空気が流入し、圧縮率の低下に伴い真空ポンプ1の性能の低下が想定される。
従って、本実施形態では、連通口261の大きさを、出力軸12の先端部12Aの軸径よりも小さく形成することにより、ロータ27の軸孔27Aと空間80との圧力差を早急に解消するとともに、ロータ27が回転される際の圧縮率の低下が防止され、真空ポンプ1の性能の低下を防止できる。
6 ブレーキブースター(ブレーキ倍力装置)
7 真空タンク
9 ブレーキ配管
10 電動モータ(駆動機)
11 ケース
12 出力軸(回転軸)
12A 先端部
22 ケーシング本体
22G シール溝
23 シリンダ部
25 サイドプレート
26 サイドプレート
27 ロータ
27A 軸孔
27E 軸保持部
27F 孔部
27G 前端面
27H 凹部
28 ベーン
70 ナット
80 空間(サイドプレートとポンプカバーとの間の空間)
81 シール部材
100 ブレーキ装置
261 連通口
Claims (4)
- ケーシング本体の端部に開口を有する中空形状のシリンダ室と、前記シリンダ室内を回転駆動されるロータと、前記シリンダ室の前記開口を塞ぐサイドプレートと、前記サイドプレートを挟んで前記ロータと反対側に配置されて前記ケーシング本体に固定されるポンプカバーとを備える真空ポンプにおいて、
前記サイドプレートには、前記ロータの軸孔に対向し、当該サイドプレートと前記ポンプカバーとの間の空間に連通する連通口が設けられていることを特徴とする真空ポンプ。 - 前記連通口は、前記ロータを回転する回転軸の軸径よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項1に記載の真空ポンプ。
- 前記連通口は、前記ロータの軸孔の軸心上に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の真空ポンプ。
- 前記ケーシング本体と前記ポンプカバーとの間には、前記シリンダ室の周囲に、当該シリンダ室から外部への排気経路と前記空間とを隔離するシール部材が配置されてい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真空ポンプ。
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