JP6530911B2 - 真空ポンプ - Google Patents
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Description
上記課題を解決する真空ポンプは、複数のベーンを有する回転体と、前記回転体を収容するシリンダ部が設けられたボディと、を備える真空ポンプにおいて、前記シリンダ部は、空気を取り込むボディ入口に接続され、前記シリンダ部内に空気を取り込むシリンダ部入口と、前記シリンダ部内から空気を排出するシリンダ部出口と、を備え、前記シリンダ部入口は、前記ボディ入口の少なくとも一部と連通し、前記ボディ入口に対して前記回転体の少なくとも回転方向と反対方向に延びた長孔であることをその要旨としている。
上記構成によれば、隣り合うベーンの間隔以内の範囲にシリンダ部入口を設ける。このため、シリンダ部入口の前後に位置する隣り合う圧縮室の圧力差のみを抑制することができ、シリンダ部入口の前後に位置する隣り合う圧縮室以外の圧力に変更がないので、従来の圧縮効率を維持しつつ、ベーンに対する負荷荷重を抑制して、ベーンの寿命を延ばすことができるようになる。
上記構成によれば、隣り合うベーンの間隔以内の範囲に凹部を設ける。このため、シリンダ部入口の前後に位置する隣り合う圧縮室の圧力差のみを抑制することができ、シリンダ部入口の前後に位置する隣り合う圧縮室以外の圧力に変更がないので、従来の圧縮効率を維持しつつ、ベーンに対する負荷荷重を抑制して、ベーンの寿命を延ばすことができるようになる。
上記構成によれば、隣り合うベーンの間隔以内の範囲に凹部及び貫通孔を設ける。このため、シリンダ部入口の前後に位置する隣り合う圧縮室の圧力差のみを抑制することができ、シリンダ部入口の前後に位置する隣り合う圧縮室以外の圧力に変更がないので、従来の圧縮効率を維持しつつ、ベーンに対する負荷荷重を抑制して、ベーンの寿命を延ばすことができるようになる。
以下、図1〜図8を参照して、真空ポンプの第1の実施形態について説明する。
まず図1及び図2を参照して、真空ポンプの全体構成について詳述する。
ポンプ室27に収容されるポンプ部60は、回転体であるロータ72と、ロータを収容するシリンダ61とを備える。ロータ72は、上方から見て、反時計回りに回転される。なお、シリンダ61がシリンダ部に相当し、ボディ12と別体となっている。シリンダ61は、鉄等の金属製であり、円筒状に形成されている。シリンダ61には、ポンプ室27のポンプ室入口30に対応する位置に入口側連通孔62aが形成されている。つまり、入口側連通孔62aは、ボディ入口20と連通している。シリンダ61には、ポンプ室27のポンプ室出口31に対応する位置に出口側連通孔64が形成されている。ポンプ室出口31と出口側連通孔64とは同心軸上に位置している。なお、入口側連通孔62aがシリンダ部入口に相当し、出口側連通孔64がシリンダ部出口に相当する。
図4に示すように、ポンプ室27には、ポンプ室27内に偏心させて取り付けられたロータ72によって、略三日月状の空間78が形成される。
図4に示すように、モータ11の駆動によりロータ72が回転すると、矢印F1に示すように、接続管14を介して、ボディ入口20、ポンプ室入口30、及び入口側連通孔62aを通過してポンプ室27内へ空気が取り込まれる。ベーン73等によって区画される圧縮室に吸入された空気は、矢印F2に示すように、圧縮されて、矢印F3に示すように、ポンプ室出口31から排気溝40へ排出される。
(1)入口側連通孔62aをポンプ室入口30(ボディ入口20)と連通し、ポンプ室入口30(ボディ入口20)に対してロータ72の回転方向と反対方向に延びた長孔とした。このため、従来入口側連通孔62aから空気が取り込まれなかった、入口側連通孔62aを含む位置の前に形成される圧縮室にも入口側連通孔62aから空気が取り込まれるので、入口側連通孔62a付近におけるベーン73の前後の圧力差がほとんどなくなり、ベーン73に掛かる負荷荷重を低減することができる。よって、ベーン73の摩耗量を低減することができるので、ベーン73の寿命を長くすることができるようになる。
以下、図9を参照して、真空ポンプの第2の実施形態について説明する。この実施形態の真空ポンプは、入口側連通孔62aを長孔ではなく円状の孔とした点、及び長孔の代わりに凹部を設けた点が上記第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもができる。
・上記第2の実施形態では、シリンダ61の内周面61aに凹部66を設けたが、凹部66に代えて、シリンダ61の外周面に入口側連通孔62bと連通する凹部と、凹部と連通するとともに、シリンダ61を貫通する貫通孔とを備えてもよい。例えば、図10に示すように、ロータ72の軸方向において入口側連通孔62bが位置する部分を含み、シリンダ61の周方向に沿って少なくともロータ72の回転方向と反対方向に延びる凹部67と、ロータ72の回転方向における入口よりも手前側に設けられ、凹部67と連通し、シリンダ61を貫通する貫通孔68とを備える。すなわち、シリンダ61の周方向において、入口側連通孔62bの直径D3の範囲を含むように凹部67が位置している。シリンダ61の周方向における凹部67の長さW2は、入口側連通孔62bの直径D3よりも長くなるように設定されている。また、凹部67は、第1の実施形態と同様に、複数のベーン73のうち隣り合うベーン73の間隔B以内の範囲に設けられている。すなわち、凹部66の長さW1は、隣り合うベーン73の間隔B以下に設定されている。また、貫通孔68は、貫通孔68の直径D4が凹部67の長さW2に含まれるように位置している。
・上記実施形態では、ボディ側プレート70及びカバー側プレート71を設けたが、ロータ72が摺動して回転することができるならば、ボディ側プレート70及びカバー側プレート71を省略してもよい。
・上記実施形態では、シリンダ61にボルト嵌挿溝65を設けたが、圧入とボルト34a,34b,34cによる螺子止めとによって固定できれば、ボルト嵌挿溝65を省略してもよい。
・上記実施形態の真空ポンプは、ドライポンプであり、多用な装置の真空源として用いることができる。例えば、車両のブレーキシステムの倍力装置に用いられる真空源、包装機械の真空源、印刷機、製本機、又はラベル貼りの真空源、ロボットの真空源等に用いることもできる。
Claims (6)
- 複数のベーンを有する回転体と、前記回転体を収容するシリンダ部が設けられたボディと、を備える真空ポンプにおいて、
前記シリンダ部は、
空気を取り込むボディ入口に接続され、前記シリンダ部内に空気を取り込むシリンダ部入口と、
前記シリンダ部内から空気を排出するシリンダ部出口と、を備え、
前記シリンダ部入口は、前記ボディ入口の少なくとも一部と連通し、前記ボディ入口に対して前記回転体の少なくとも回転方向と反対方向に延びた長孔であり、
前記シリンダ部の前記シリンダ部出口と前記シリンダ部入口との間隔は、前記複数のベーンのうち隣り合うベーンの間隔よりも広く設定され、
前記回転体の回転方向における前記シリンダ部出口から前記シリンダ部入口までの間には、2つ以上の前記ベーンと前記回転体自体と前記シリンダ部の内壁とによってシール空間が形成されている
ことを特徴とする真空ポンプ。 - 前記シリンダ部入口は、前記複数のベーンのうち隣り合うベーンの間隔以内の範囲に設けられる
請求項1に記載の真空ポンプ。 - 複数のベーンを有する回転体と、前記回転体を収容するシリンダ部が設けられたボディと、を備える真空ポンプにおいて、
前記シリンダ部は、
前記シリンダ部内に空気を取り込むシリンダ部入口と、
前記シリンダ部内から空気を排出するシリンダ部出口と、
前記シリンダ部の内周面に設けられ、前記シリンダ部の軸方向において前記シリンダ部入口が位置する部分を含み、前記シリンダ部の周方向に沿って少なくとも前記回転体の回転方向と反対方向に延びる凹部と、を備え、
前記シリンダ部の前記シリンダ部出口と前記シリンダ部入口との間隔は、前記複数のベーンのうち隣り合うベーンの間隔よりも広く設定され、
前記回転体の回転方向における前記シリンダ部出口から前記シリンダ部入口までの間には、2つ以上の前記ベーンと前記回転体自体と前記シリンダ部の内壁とによってシール空間が形成されている
ことを特徴とする真空ポンプ。 - 前記凹部は、前記複数のベーンのうち隣り合うベーンの間隔以内の範囲に設けられる
請求項3に記載の真空ポンプ。 - 複数のベーンを有する回転体と、前記回転体を収容するシリンダ部が設けられたボディと、を備える真空ポンプにおいて、
前記シリンダ部は、
前記シリンダ部内に空気を取り込むシリンダ部入口と、
前記シリンダ部内から空気を排出するシリンダ部出口と、
前記シリンダ部の外周面に設けられ、前記シリンダ部の軸方向において前記シリンダ部入口が位置する部分を含み、前記シリンダ部の周方向に沿って少なくとも前記回転方向と反対方向に延びる凹部と、
前記回転方向における前記シリンダ部入口よりも手前側に設けられ、前記凹部と連通し、前記シリンダ部を貫通する貫通孔と、を備え、
前記シリンダ部の前記シリンダ部出口と前記シリンダ部入口との間隔は、前記複数のベーンのうち隣り合うベーンの間隔よりも広く設定され、
前記回転体の回転方向における前記シリンダ部出口から前記シリンダ部入口までの間には、2つ以上の前記ベーンと前記回転体自体と前記シリンダ部の内壁とによってシール空間が形成されている
ことを特徴とする真空ポンプ。 - 前記凹部及び前記貫通孔は、前記複数のベーンのうち隣り合うベーンの間隔以内の範囲に設けられる
請求項5に記載の真空ポンプ。
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