JP6239545B2 - 流体ポンプ - Google Patents

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Description

本発明は流体ポンプに関し、より詳細には、揺動型のロータを備え、真空発生装置あるいはコンプレッサ等として使用される流体ポンプに関する。
流体ポンプにはレシプロタイプ、油回転ポンプ、スクロールポンプ、ベーンポンプ、スクリューポンプ等の種々のポンプがある。しかし、従来の流体ポンプは、比較的大型で、使い勝手が悪く、構造が複雑であるという課題があった。
そこで、本願発明者は長年、鋭意研究を行い、独自の技術的思想に基づく流体ポンプを発案し、また改良を進めた(特許文献1、2参照)。同文献1、2に記載の流体ポンプによれば、装置構造を簡素化し容易に小型化を図ることができるという顕著な効果が得られる。
なお、本願に係る流体ポンプとは異なる参考例であるが、いわゆるロータリー型と称される流体ポンプの例として特許文献3〜5に記載の技術等が開示されている。
特開2007−303322号公報 特開2010−071145号公報 特開平10−299680号公報 特開2001−193673号公報 特開2002−115674号公報
ここで、特許文献1、2に例示される従来の流体ポンプは上記の著効を奏するものであるが、さらなる長期使用が可能で、より一層高性能な流体ポンプが市場において求められていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、摩耗発生、振動発生、騒音発生、および発熱を防止することができ、安定的に長期使用が可能で、且つ、高回転化および高真空度の達成が可能な流体ポンプを提供することを目的とする。
一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。
開示の流体ポンプは、シリンダブロックに開口形成されたシリンダ室内で揺動回転可能に支持された揺動ロータと、前記揺動ロータを挟み込むように前記シリンダブロックの両側に配設されるサイドプレートと、前記シリンダ室に連通して設けられた吸入口と排出口とを備え、前記揺動ロータの揺動回転により、前記シリンダブロックと前記揺動ロータとの間に形成される前記シリンダ室内の領域において、前記吸入口に連通する領域が徐々に増大する一方、前記排出口に連通する領域が徐々に縮小することにより流体の吸入、排出作用がなされる流体ポンプであって、前記揺動ロータは、前記シリンダ室の内側面と近接もしくは当接する円弧部と、前記円弧部からアーム状に延出形成されたアーム部とを備え、前記アーム部には、前記揺動ロータが揺動回転する際の支点となる揺動支点部が設けられ、前記揺動支点部は、前記アーム部に揺動回転面と直交して挿通された固定支点軸と、前記アーム部に揺動回転面と直交して挿通されると共に第1ベアリングを介して前記アーム部に回動可能に固定された揺動支点軸と、前記固定支点軸と前記揺動支点軸とを連結するクランクと、を有し、前記固定支点軸は、前記アーム部に対して常時非接触となるように前記アーム部に挿通されており、前記固定支点軸と前記サイドプレートとが第2ベアリングを介して回動可能に固定された固定構造、もしくは、前記固定支点軸と前記クランクとが第3ベアリングを介して回動可能に固定された固定構造、の少なくとも一方の固定構造をさらに備えることを要件とする。
開示の流体ポンプによれば、揺動支点部を構成する固定支点軸および揺動支点軸が共にアーム部に挿通される構造とし、揺動ロータの揺動回転によるアーム部の変位に対しベアリングによる回動によって追随する構成が実現できる。したがって、従来、摺動によってアーム部の変位に追随していた構成を解消することができるため、摺動に起因する摩耗発生および発熱が防止でき、さらに摺動および摩耗に起因する騒音発生を防止することができる。また、これによって、揺動ロータの揺動回転数を高回転化することが可能となり、従来と比べてより小さいサイズでより大流量高真空を得ることが可能となる。このように、安定的に長期使用が可能で、且つ、コンパクトで高性能な流体ポンプが実現できる。
本発明の第一の実施形態に係る流体ポンプの例を示す概略図(正面断面図)である。 図1に示す流体ポンプのII−II線断面図である。 図1に示す流体ポンプのIII−III線断面図である。 図1に示す流体ポンプの揺動支点部の変形例を示す概略図(側面断面図)である。 図1に示す流体ポンプの作用を説明する説明図である。 本発明の第二の実施形態に係る流体ポンプの例を示す概略図(側面断面図)である。
(第一の実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の第一の実施形態について詳しく説明する。図1は、本実施形態に係る流体ポンプ1の例を示す正面断面図(概略図)である。また、図2は、図1におけるII−II線断面図であり、図3は、図1におけるIII−III線断面図である。なお、図1は、図2におけるI−I線断面図という関係にある。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
本実施形態に係る流体ポンプ1は、図1〜図3に示すように、揺動ロータ10と、揺動ロータ10に対して厚さ方向が同厚(もしくは同厚以上)である開口部(後述のシリンダ室150)を有して揺動ロータ10が揺動回転可能に収容されたシリンダブロック15と、シリンダブロック15の開口部を塞ぐ(すなわち後述の主軸11を挿通もしくは支持可能に閉止する)サイドプレート18、19と、揺動ロータ10を揺動回転可能にクランクベアリング22を介して支持するクランク軸12と、当該クランク軸12に連結され当該クランク軸12を回転駆動させる主軸11とを備える。なお、駆動源には電気モータ等が用いられる。
本実施形態においては、主軸11は主軸ベアリング21を介して回転可能にサイドプレート18、19に支持されている。主軸11の軸心を図中、C1で示す。一方、主軸11と連結されて偏心回転するクランク軸12の軸心を図中、C2で示す。この構成によれば、主軸11の回転に伴い、クランク軸12が偏心回転をして、揺動ロータ10が揺動回転する。なお、主軸11とクランク軸12とは、一体に形成してもよく、別体に形成して連結固定しても良い。
次いで、本実施形態の流体ポンプ1において特徴的な揺動ロータ10、シリンダブロック15、サイドプレート18、19の構成について詳しく説明する。
図1に示すように、揺動ロータ10は、円弧部10Aとアーム部10Bとからなる。円弧部10Aは、側面がクランク軸12の軸心C2を中心とする円弧面(円柱面)に形成された大円弧部100と、大円弧部100の両端に設けられた小円弧部102、104とを備える。大円弧部100と小円弧部102、104の側面がシリンダ室150(シリンダ部150A)の内側面150aに近接もしくは当接する当接面となる。ここで、「近接もしくは当接する」とは、一例として、「微小距離(例えば、0.01〜0.05[mm]程度)を保って接近する」という構成を指している。ただし、この数値範囲内に限定されるものではない。
ここで、大円弧部100は、中心角が180度以上(本実施形態では約270度)となる扇形に形成される。小円弧部102、104は大円弧部100の円弧面と外面が滑らかに連続するように形成されている。本実施形態では、小円弧部102、104の半径を大円弧部100の半径の1/10に設定したが、大円弧部100と小円弧部102、104の径および径の比率が設計上、特に限定されるものではない。また、「円弧面(円柱面)」なる形状は、正円弧面(正円柱面)に限定されるものではなく、設計上、最適な曲面を採用することができる。もちろん、左右対称形でなくても構わない。
一方、アーム部10Bは、図1に示すように円弧部10Aからアーム状に延出する形状に形成されている。より具体的には、アーム部10Bは、円弧部10Aの二つの小円弧部102、104に挟まれた位置から、当該小円弧部102、104に連続するようにして延出された形状である。このアーム部10Bに、揺動ロータが揺動回転する際の支点となる揺動支点部が設けられている(なお、揺動支点部の詳細については後述する)。
アーム部10Bは、所定位置(アーム円弧部106)の外側面が、シリンダ室150における吸入口30と排出口32との間の内側面150aに近接もしくは当接するように配設される。ここで、「近接もしくは当接する」とは、一例として、「微小距離(例えば、0.01〜0.05[mm]程度)を保って接近する」という構成を指している。ただし、この数値範囲内に限定されるものではない。この構成によって、吸入流体と排出流体との混合が抑止される。また、摺接ではないため、摩耗も防止される(ただし、摺接構造とする変形例も考えられる)。
以上の構成を備える揺動ロータ10は、一例として、所定の耐久性および摺動性を備えるアルミ合金等の金属材料、樹脂材料を用いて形成される。特に、樹脂材料は、製造が容易で静音化を図る効果が大きい。
次、シリンダブロック15について説明する。シリンダブロック15は、一例として、熱伝導率の高いアルミ合金等の金属材料を用いて形成される。これによれば、放熱性を高めて、発熱による影響を低減することができる。ただし、これに限定されるものではなく、樹脂材料を用いてもよい。なお、シリンダブロック15は、一定の厚みの板状部材に限らず、肉抜き加工したものや、鋳造等により所定位置を薄肉に形成したもの等も採用し得る。
シリンダブロック15には、前述の開口部すなわち揺動ロータ10を揺動回転可能に収容するシリンダ室150が開口形成されている。ここで、シリンダ室150は、機能的に、揺動ロータ10の円弧部10Aを収納するシリンダ部150Aと、アーム部10Bを収納するアーム収納部150Bとに分けて捉えることができる。ただし、シリンダ部150Aとアーム収納部150Bとは厳密な境界を有して区切られるという意味ではない。
先ず、シリンダ部150Aの内側面150aは円弧部10Aよりも若干大径の円弧面に形成される。また、シリンダ部150Aの両端部には、当該シリンダ部150Aの内方に向けて突出する円弧面を有する小円突起部152、154が設けられている。この小円突起部152、154が、円弧部10Aの小円弧部102、104と近接もしくは当接する箇所となる。なお、前述の揺動ロータ10の場合と同様に、「円弧面」なる形状は、正円弧面に限定されるものでなく、設計上、最適な曲面を採用することができる。もちろん、左右対称形でなくても構わない。
一方、アーム収納部150Bには、揺動ロータ10の揺動回転に伴ってアーム部10Bが移動(揺動)することを許容する空間が形成されている。
また、図1に示すように、シリンダブロック15には、揺動ロータ10を間に挟むような配置でシリンダ室150の一方側に連通して吸入口30が設けられ、他方側に連通して排出口32が設けられている。なお、一例として、排出口32にチェック弁34を設けることにより、排出口32から流体がシリンダブロック15内に逆流することを防止してより確実に流体の吸入、排出作用がなされるようにしている。ただし、チェック弁34は必須構成ではない。
次にサイドプレート18、19について説明する。サイドプレート18、19は、一例として、シリンダブロック15と同じ材質の材料を用いて形成される。例えば、熱伝導率の高いアルミ合金等の金属材料を用いて形成される。これによれば、放熱性を高めて、発熱による影響を低減することができる。ただし、これに限定されるものではなく、樹脂材料を用いてもよい。なお、サイドプレート18、19は、一定の厚みの板状部材に限らず、肉抜き加工したものや、鋳造等により所定位置を薄肉に形成したもの等も採用し得る。
次に、本実施形態に特徴的な構成として、揺動ロータが揺動回転する際の支点となる揺動支点部について説明する。
図1、図3に示すように、揺動支点部50は、アーム部10Bに揺動回転面と直交して常時非接触となるように挿通された固定支点軸52と、アーム部10Bに揺動回転面と直交して挿通されると共に第1ベアリング57を介してアーム部10Bに回動可能に固定された揺動支点軸54と、固定支点軸52と揺動支点軸54とを連結するクランク56と、を備えて構成されている。
ここで、アーム部10Bにおいて固定支点軸52が挿通可能に設けられる挿通孔10aは、揺動回転する揺動ロータ10のアーム部10Bの揺動軌跡に応じた湾曲長孔状に形成されている構成が好適である。これによれば、移動(揺動)する揺動ロータ10に対して固定支点軸52を常時非接触で挿通させる構成を実現することができる。したがって、固定支点軸52とアーム部10Bとの摺動箇所を無くすことが可能となる。
さらに、図3に示すように、固定支点軸52とサイドプレート18、19とが第2ベアリング58、58を介して回動可能に固定されると共に、固定支点軸52とクランク56とが回動不能に固定される固定構造を備えている。
あるいは、図4に示すように、変形例として、固定支点軸52とクランク56とが第3ベアリング59、59を介して回動可能に固定されると共に、固定支点軸52とサイドプレート18、19とが回動不能に固定される固定構造としてもよい。なお、図4は図3と同様位置の図面である。
また、別の変形例(不図示)として、固定支点軸52とサイドプレート18、19とが第2ベアリング58、58を介して回動可能に固定され、且つ、固定支点軸52とクランク56とが第3ベアリング59を介して回動可能に固定される構成としてもよい。
上記の構成によれば、揺動ロータ10の揺動回転によるアーム部10Bの変位に対しベアリング(第1ベアリング57、ならびに、第2ベアリング58もしくは第3ベアリング59)による回動によって追随する構成が実現できる。これにより、従来、摺動によってアーム部10Bの変位に追随していた構成を解消することができるため、摺動に起因する摩耗の発生を防止することができる。また、摺動部の解消によって発熱要素を最小限にすることができるため、装置使用時の発熱を防止(低減)することができる。さらに摺動に起因して発生する騒音や、摺動等に起因する摩耗が進行して各部の寸法クリアランスが大きくなることによって発生する性能低下を防止することができる。
さらに、一例として、揺動ロータ10とシリンダブロック15(ここでは、シリンダ室150)とが微小距離(例えば、0.01〜0.05[mm]程度)で近接する構成とした場合には、当該揺動ロータ10およびシリンダブロック15の摩擦、摩耗を大幅に改善(低減)することができる。
また、それらの結果として、揺動ロータ10の揺動回転数を高回転化することが可能となり、従来と比べてより小さいサイズでより大流量高真空を得ることが可能となる。例えば、特許文献1、2記載の流体ポンプにおいては、揺動ロータの揺動回転数が最大で2000[min−1]程度であったのに対し、本実施形態に係る流体ポンプ1においては、揺動ロータ10の揺動回転数を、3000[min−1]程度まで高回転化することが可能となる。また真空度に関しても、10[KPa(abs)]以下程度の高真空を達成することが可能となる。
以上の点を踏まえれば、特に、固定支点軸52および揺動支点軸54のアーム部10Bにおける挿通位置が、シリンダ室150の内側面150aと対向する外側面10bに露出しないように揺動面内における内方位置に設定されている構成が好適である。この構成によれば、特許文献2に例示されるリンク部材のように、揺動ロータの外周位置に摺動部材を設ける構成を解消することができる。
併せて、揺動ロータ10の外縁部において、サイドプレート18、19と近接もしくは当接する側壁部10cが全周に亘って連続して設ける構成が実現できる。この構成によれば、特に特許文献2記載の構成と比較して、揺動ロータ10とサイドプレート18、19とのシール性をより一層高めることができる。したがって、流体の漏れを防止して効率を高めることができる。
また、本実施形態に係る流体ポンプ1は、揺動ロータ10を揺動駆動する作用を利用して流体の吸入、排出操作を行うように構成したことにより、ポンプの構成が簡素になり、容易に小型化することが可能である。例えば、装置全体の大きさが一辺5〜30[cm]程度の流体ポンプとして好適である。
なお、上記説明を行った本実施形態に係る流体ポンプ1の利用態様については、気体および液体の移送装置として使用できる。また、吸入口からの吸気作用を利用することによって真空発生装置として使用することができ、あるいは排出口からの排気作用を利用することによってコンプレッサとして使用することができる等、種々の用途に使用することができる。特に、揺動ロータ10に樹脂材料を採用することが可能であり、無給油式とすることも容易にできるため、ドライタイプポンプあるいはケミカルポンプ等としての利用可能性も大きい。
ちなみに、流体ポンプ1を真空発生装置として使用する際に、揺動ロータ10の内側に大気圧を導入する構成(不図示)として揺動ロータ10とシリンダブロック15(ここでは、シリンダ室150)との間の微小隙間からの空気漏れを積極的に利用することで、揺動ロータ10およびシリンダブロック15の摩耗を低減させることが可能となる。これにより、より一層、長寿命の流体ポンプとすることが可能であるが、真空度は低下するため、高真空ポンプよりも低真空ポンプへの適用が好適である。
続いて、上記の流体ポンプ1の作用について説明する。揺動ロータ10が1サイクルする際における流体の吸入、排出作用を図5に示す。
図5(a)は、揺動ロータ10が中立位置にある状態である。この状態では揺動ロータ10の小円弧部102、104がともに小円突起部152、154に近接もしくは当接している。
この中立状態から、駆動機構40により主軸11が回転駆動され、主軸11と連結されたクランク軸12は軸心C2に対して左回り(矢印方向)に回転開始する。これによって、揺動ロータ10が揺動を開始する。
ここで、揺動ロータ10が揺動する際に、揺動支点軸54の軸心C3が可動支点となり、固定支点軸52の軸心C4が固定支点となる。すなわち、クランク軸12aが回転することにより、揺動ロータ10は全体としては当該可動支点C3を支点とする揺動回転を行うと同時に、揺動支点軸54と固定支点軸52とを連結するクランク56の作用により、当該可動支点C3は固定支点C4を中心とする正円弧状の曲線上を往復動(揺動)する。
次いで、揺動ロータ10が揺動回転を開始して、右側にやや傾いて揺動すると、揺動ロータ10の他端側の小円弧部104は小円突起部154から離間し、揺動ロータ10の一端側の小円弧部102はシリンダ部150Aの右端部分に当接もしくは微小距離を保って接近した状態となり、その状態からさらに、揺動ロータ10が揺動回転して、90度位置に到達すると、図5(b)に示す状態となる。このとき、揺動ロータ10の大円弧部100の右端部とシリンダ部150Aの内側面150aとが近接もしくは当接するように構成されている。前述の通り、「近接もしくは当接する」とは、一例として、「微小距離(例えば、0.01〜0.05[mm]程度)を保って接近する」という構成を指している(以下において同様)。
次いで、揺動ロータ10がさらに90度回転して、180度位置に到達した状態を図5(c)に示す。揺動ロータ10の大円弧部100の頂部がシリンダ部150Aの内側面150aの頂点位置に近接もしくは当接する状態となっている。
次いで、揺動ロータ10がさらに左回転して、270度位置に到達した状態を図5(d)に示す。揺動ロータ10とシリンダ部150Aとの近接もしくは当接位置がシリンダ部150Aの頂点を通過して左側に移動した状態となっている。
次いで、揺動ロータ10がさらに左回転すると、揺動ロータ10の他端側の小円弧部104がシリンダ部150Aの左端部分(小円突起部154)に近接もしくは当接するし、一端側の小円弧部102がシリンダ部150Aの右端部分(小円突起部152)に近接もしくは当接して、図5(a)の状態に戻り、1サイクルの動作が完了する。
上記のように動作する本実施形態の流体ポンプ1は、図5(a)〜(d)により説明される1サイクルで、吸入口30からシリンダブロック15(シリンダ部150A)内に流体を吸入し、同時に排出口32から排出する作用をなす。すなわち、図5(a)の状態から揺動ロータ10が揺動開始することにより、吸入口30に連通するシリンダ室150内の領域がA1〜A5に示すように徐々に拡大していき、シリンダブロック15内に流体が吸入される。なお、A5の領域が容積最大の状態である。
一方、排出口32に連通するシリンダ室150内の領域については、A5〜A8に示すように、徐々に縮小していき排出口32から流体が排出される。
すなわち、揺動ロータ10の揺動回転による流体の吸入、排出操作は、揺動ロータ10が1サイクルの揺動回転をなす際に1回ずつなされる作用であり、揺動ロータ10を連続的に揺動回転することによって、吸入口30から流体がシリンダブロック15に吸入され、シリンダブロック15に吸入された流体(気体、液体)がシリンダブロック15から排出される作用が連続的になされて流体の吸入、排出作用がなされることになる。
なお、上記の1サイクルにおいて、揺動ロータのアーム部に形成されたアーム円弧部106が常にシリンダ室(シリンダ部150A)における吸入口30と排出口32との間の内側面150aに近接もしくは当接するように構成されている。これにより、吸入流体と排出流体との混合が抑止されている。
(第二の実施形態)
続いて、第二の実施形態に係る流体ポンプ2について説明する。本実施形態に係る流体ポンプ2は、揺動ロータがシリンダブロックと共に揺動回転面を互いに平行にして複数個連結(並設)された例である。したがって、前述の第一の実施形態と基本的な構成は同様であるが、以下、相違点を中心に本実施形態について説明する。なお、「複数個」として、「二個」の構成を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、「三個以上」の構成としてもよい。
本実施形態に係る流体ポンプ2の側面断面図を図6に示す。同図に示すように、流体ポンプ2は、揺動回転面が互いに平行となるように支持された一対の揺動ロータ10、10と、揺動ロータ10、10と同厚(もしくは同厚以上)の開口部(シリンダ室150、150)を有して揺動ロータ10、10が揺動回転可能に収容されたシリンダブロック15、15と、シリンダブロック15、15の開口部を塞ぐ(主軸11を挿通もしくは支持可能に閉止する)サイドプレート18、19、20と、揺動ロータ10、10を揺動回転可能にクランクベアリング22、22を介して支持するクランク軸12a、12bと、当該クランク軸12a、12bに連結される主軸11と、当該主軸11を回転駆動させる駆動機構40と、を備えて構成されている。
一例として、主軸11と駆動機構40とは、マグネットカップリング13を用いて連結され、過大な負荷が発生した場合等における装置の保護を可能としている。
また、複数個の(ここでは二個の)揺動ロータ10、10は、揺動回転位置が所定の位相差となるように、すなわち回転角の位相バランスをとって、並設されている。
また、揺動ロータ10、10の重量バランスをとって当該揺動ロータ10、10を円滑に回転させるための、バランスウェイト24、24が主軸に取り付けられている。
本実施形態においては、サイドプレート18、19、20は、間にシリンダブロック15、15を挟んだ状態でサイドブロック25、26と連結固定され、さらに本体ブロック27に対して連結固定されている。なお、主軸を回転可能に支持する主軸ベアリング21、21がサイドブロック25、26によってそれぞれ支持されている。
ここで、サイドプレート19は、二つの揺動ロータ10、10に共有のサイドプレートとして一つ配設されている。これによって、軸方向の小型化が可能となる。ただし、この構成に限定されるものではなく、例えば、前述の第一の実施形態に係る流体ポンプ1を二つ並設させる構成のように、それぞれの揺動ロータ10、10に専用のサイドプレートを設ける構成としてもよい(不図示)。
本実施形態では、駆動機構40として電気モータが用いられ、本体ブロック27に対して連結固定される構成としており、装置全体で小型化が図られている。また、駆動機構(ここでは、電気モータ)40の回転に伴って回転する冷却ファン42が設けられると共に、冷却ファン42による冷却風を通過させるための冷却孔(不図示)がシリンダブロック15、15に設けられている。これにより、流体ポンプ1の使用時において、例えば、シリンダブロック15等の装置構成要素、あるいは圧縮等により発熱する流体(気体)等の冷却を促進して、装置の変形・劣化防止、あるいは流体(気体)の圧縮効率向上等を図ることが可能となる。なお、例えば、冷却風の吸気口にフィルタを設け、内部への塵埃侵入防止を図ってもよく、冷却風の排気口にサイレンサを設け、低騒音化を図ってもよい(不図示)。
また、本実施形態では一対の揺動ロータ10、10を設ける構成のため、揺動ロータ10、10に対応して各々吸入口30を設け、これら二つの吸入口30を連通する連通路(不図示)を設け、また、揺動ロータ10、10に対応して各々排出口32を設け、二つの排出口32を連通する連通路(不図示)を設ける構成としている。
上記の流体ポンプ2の作用については、前述の第一の実施形態に係る流体ポンプ1と基本的に同様である。
ただし、複数の揺動ロータ10、10を備える構成であることによって、一つのみの揺動ロータ10を備える構成と比べて、流体の吸入・排出作用を平均化できると共に、吸入・排出量すなわち容量(容積)を増加させることができる。
また、揺動ロータ10、10を位相バランスをとって配設することによって、可動部分の重量バランスを均等化して作動時における振動が緩和できるため、揺動ロータ10、10を円滑に動作させることができる。
以上、説明した通り、開示の流体ポンプによれば、揺動ロータの揺動回転によるアーム部の変位に対しベアリングによる回動によって追随する構成が実現できる。その結果、従来、摺動によってアーム部の変位に追随していた構成を解消することができるため、摺動に起因する摩耗発生および発熱が防止でき、さらに摺動および摩耗に起因する騒音発生を防止することができる。したがって、安定的に且つ長期に使用を行うことが可能な流体ポンプを実現することができる。
また、上記の作用効果が得られることによって、揺動ロータの揺動回転数を高回転化することが可能となり、従来と比べてより小さいサイズでより大流量高真空を得ることが可能となる。したがって、よりコンパクトでより高性能な流体ポンプを実現することができる。
なお、本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。特に、揺動ロータがシリンダブロックと共に複数個連結(並設)された構成として、「二個」の場合を例に挙げて説明を行ったが、これに限定されるものではなく、「三個以上」の場合にも同様に適用し得る。
1、2 流体ポンプ
10 揺動ロータ
10A 円弧部
10B アーム部
10a 挿通孔
10b 外側面
10c 側壁部
11 主軸
12、12a、12b クランク軸
15 シリンダブロック
18、19、20 サイドプレート
21 主軸ベアリング
22 クランクベアリング
24 バランスウェイト
25、26 サイドブロック
27 本体ブロック
30 吸入口
32 排出口
34 チェック弁
40 駆動機構(電気モータ)
50 揺動支点部
52 固定支点軸
54 揺動支点軸
56 クランク
57 第1ベアリング
58 第2ベアリング
59 第3ベアリング
100 大円弧部
102、104 小円弧部
106 アーム円弧部
150 シリンダ室
150A シリンダ部
150B アーム収納部
152、154 小円突起部

Claims (5)

  1. シリンダブロックに開口形成されたシリンダ室内で揺動回転可能に支持された揺動ロータと、前記揺動ロータを挟み込むように前記シリンダブロックの両側に配設されるサイドプレートと、前記シリンダ室に連通して設けられた吸入口と排出口とを備え、前記揺動ロータの揺動回転により、前記シリンダブロックと前記揺動ロータとの間に形成される前記シリンダ室内の領域において、前記吸入口に連通する領域が徐々に増大する一方、前記排出口に連通する領域が徐々に縮小することにより流体の吸入、排出作用がなされる流体ポンプであって、
    前記揺動ロータは、前記シリンダ室の内側面と近接もしくは当接する円弧部と、前記円弧部からアーム状に延出形成されたアーム部とを備え、
    前記アーム部には、前記揺動ロータが揺動回転する際の支点となる揺動支点部が設けられ、
    前記揺動支点部は、前記アーム部に揺動回転面と直交して挿通された固定支点軸と、前記アーム部に揺動回転面と直交して挿通されると共に第1ベアリングを介して前記アーム部に回動可能に固定された揺動支点軸と、前記固定支点軸と前記揺動支点軸とを連結するクランクと、を有し、
    前記固定支点軸は、前記アーム部に対して常時非接触となるように前記アーム部に挿通されており、
    前記固定支点軸と前記サイドプレートとが第2ベアリングを介して回動可能に固定された固定構造、もしくは、前記固定支点軸と前記クランクとが第3ベアリングを介して回動可能に固定された固定構造、の少なくとも一方の固定構造をさらに備えること
    を特徴とする流体ポンプ。
  2. 前記固定支点軸および前記揺動支点軸は、前記アーム部において前記シリンダ室の前記内側面と対向する外側面に露出しないように内方位置に配設されていること
    を特徴とする請求項1記載の流体ポンプ。
  3. 前記アーム部において前記固定支点軸が挿通可能に設けられる挿通孔は、揺動回転する前記揺動ロータの前記アーム部の揺動軌跡に応じた湾曲長孔状に形成されていること
    を特徴とする請求項1または請求項2記載の流体ポンプ。
  4. 前記揺動ロータは、外縁部において前記サイドプレートと近接もしくは当接する側壁部が全周に亘って連続して設けられていること
    を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の流体ポンプ。
  5. 前記揺動ロータが、前記シリンダブロックと共に揺動回転面を互いに平行にし、回転角の位相バランスをとって複数個連結され、前記各々のシリンダブロックの前記吸入口および前記排出口が、連通路により各々連通して設けられていること
    を特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の流体ポンプ。
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