JPH07233792A - ローリングピストン式真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 グリースシール型軸受の設計の自由度を向上
し、小型軽量化したポンプを提供する。 【構成】 回転軸１３の軸方向の中央部には、軸心より
所定量偏心した偏心アダプタ１４が固嵌されている。該
偏心アダプタ１４の外周には、グリースシール型のベア
リング１５が嵌着されている。偏心アダプタ１４には、
該偏心アダプタ１４と前記ベアリング１５により軸方向
で区画されたロータ２内の両空間１６ａ，１６ｂを連通
させて、圧力を均衡させるための２個の連通孔１７，１
７が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主に負圧源を有しない車
両、例えば電気自動車等に用いられるローリングピスト
ン式真空ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ローリングピストン式真空ポンプ（以下
単にポンプという）等の回転ピストン型の真空ポンプ
は、特開昭６３−６８７９２号公報第２頁上段の右欄第
３行から第１４行に記載するように、ロータの軸方向両
端面とフロントハウジング及びリアハウジングとの摺接
面が、無潤滑となっておりシール性能が低い。このた
め、ポンピング作用時、ロータの軸方向両端面とフロン
トハウジング及びリアハウジングとの摺接面から正圧又
は負圧が逃げる場合がある。このような圧力の漏洩は、
グリースシール型の軸受により軸方向に区画されたロー
タ内の両部屋の間に圧力差を生じ、この圧力差により上
記軸受内に充填されたグリースが流失し、軸受の潤滑性
が損なわれて焼き付け等を発生しやすい。

【０００３】上記グリースの流失を防止するため、上記
公開公報に開示された回転ピストン型ポンプでは、グリ
ースシール型軸受との嵌合面であるロータの内周部に、
前記両部屋を連通する連通溝を形成するとともに、フロ
ントハウジング及びリアハウジングに設けた軸受嵌着部
に、連通溝を形成することにより、両部屋の圧力を大気
圧に等しい圧力で均衡させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
構造では、上記グリースシール型軸受との嵌合面である
ロータの内周部に、連通溝を形成するスペースを確保す
る必要があり、この分グリースシール型軸受の外径寸法
が制限されて小さくなる。このため、グリースシール型
軸受の設計の自由度が低下するという問題点があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
グリースシール型軸受の設計の自由度を向上できるとと
もに、小型軽量化したポンプを提供することを目的とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載される本発明のポンプは、円筒状内
周面を有するシリンダと、該シリンダ内に配置された回
転軸と、該回転軸の偏心軸部に嵌着したグリースシール
型軸受を介して軸支されるとともに、前記回転軸の回転
に伴って前記円筒状内周面に摺接しながら公転するロー
タと、該ロータの外周面に摺接するとともに、前記シリ
ンダの半径方向に往復動して、該シリンダと前記ロータ
とによって形成される空間を吸入室と吐出室とに区画す
るブレードと、前記吸入室に連通する吸入口と、前記吐
出室に連通する吐出口を備えたローリングピストン式真
空ポンプにおいて、前記偏心軸部とグリースシール型軸
受により軸方向で区画されたロータ内の両空間を連通す
る連通孔を、前記偏心軸部に形成したことを特徴とす
る。

【０００６】請求項２に記載される本発明のポンプは、
上記請求項１記載の構成において、前記偏心軸部に形成
される連通孔は、回転のアンバランスを軽減するための
荷重調整用の貫通孔であることを特徴とする。

【０００７】また、請求項３に記載される本発明のポン
プは、上記請求項１記載の構成において、前記偏心軸部
に形成される連通孔を、回転のアンバランスを軽減する
ために該偏心軸部の外周に設けられる荷重調整用の溝
と、グリースシール型軸受とで構成したことを特徴とす
る。

【０００８】

【作用及び発明の効果】請求項１記載の本発明のポンプ
によれば、回転軸の偏心軸部に形成した連通孔により、
偏心軸部とグリースシール型軸受により軸方向で区画さ
れたロータ内の両空間の圧力の均衡が保持され、圧力差
により充填されたグリースが流失しない。偏心軸部に連
通孔を設けたから、グリースシール型軸受の外径寸法が
制限されることもなく、グリースシール型軸受の設計の
自由度が向上する効果がある。

【０００９】前記連通孔を、請求項２記載の本発明のポ
ンプでは、回転のアンバランスを軽減させるための荷重
調整用の貫通孔とし、また、請求項３記載の本発明のロ
ーリングピストン式真空ポンプでは、回転のアンバラン
スを軽減するために該偏心軸部の外周に設けられる荷重
調整用の溝と、グリースシール型軸受とで構成したか
ら、回転のアンバランスを防止するためのバランサを小
型にでき、ポンプ重量を低減できる効果がある。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を添付図面により説明する。
図１は本発明に係るポンプの縱断面図、図２は図１にお
けるＡ−Ａ線断面図である。図において１はケーシング
であり、後述するロータ２が摺接する円筒状内面１ａを
有する。３はドライブフレーム、４はリアフレームであ
り、該両フレーム３，４はケーシング１にボルト５によ
り締結されてシリンダ６を形成している。ドライブフレ
ーム３及び４に形成された軸受嵌着部７，８には、ベア
リング９，１０がそれぞれ嵌着されている。

【００１１】上記軸受嵌着部７には、大気に連通する軸
方向の連通溝１１が形成されている。また、軸受嵌着部
８には、ロータ２内に連通する軸方向の連通溝１２が形
成されている。そして、ベアリング９，１０により回転
軸１３が支承されている。回転軸１３が前記ドライブフ
レーム３から突出する部分には、図示しない電動モータ
の駆動軸が連結される。尚、上記連通溝１１及び連通溝
１２は、ベアリング９及びベアリング１０の外輪の外周
に形成することもできる。

【００１２】回転軸１３の軸方向の中央部には、軸心よ
り所定量偏心した偏心アダプタ１４が固嵌されている。
該偏心アダプタ１４の外周には、グリースシール型のベ
アリング１５が嵌着されている。図３に示すように前記
偏心アダプタ１４には、該偏心アダプタ１４と前記ベア
リング１５により軸方向で区画されたロータ２内の両空
間１６ａ，１６ｂを連通させて、圧力を均衡させるため
の２個の連通孔１７，１７が設けられている。

【００１３】前記グリースシール型のベアリング１５
は、円滑な摺動を促し、焼き付きを防止するため図示し
ないグリースを充填したものである。そして、このベア
リング１５の外周には、円筒状のロータ２が嵌着され、
回転軸１３に対して回転自由に支持される。従って、ロ
ータ２の中心はケーシング側１の円筒状内面１ａの中心
より偏心アダプタ１４により決定される所定量偏心する
とともに、ロータ２の外周面の一部がケーシング１の円
筒状内周面１ａに摺接する様になっている。偏心アダプ
タ１４の両側には、ロータ２や偏心アダプタ１４等の回
転部分の全ての荷重をバランスさせて、回転を滑らかに
するためのバランサ１８，１８が設けられている。前記
ロータ２と軸方向の両端面とドライブフレーム３及びリ
アフレーム４との間には、それぞれ微小なスラストギャ
ップ３ａ，４ａが設けられている。

【００１４】前記ケーシング１には、軸方向に開口する
ブレード室１９が形成されている。このブレード室１９
には、板状のブレード２０がシリンダ６の半径方向に移
動可能に挿入されている。さらに、ケーシング１には、
キャップ２１で塞いだスプリング装着孔２２が設けら
れ、該スプリング装着孔２２に装着されたコイルスプリ
ング２３により、ブレード２０をロータ２の外周面に弾
接させている。ブレード２０は、シリンダ６の内面とロ
ータ２の外周によって形成されるシリンダ室を吸入室２
４と吐出室２５とに区画している。ケーシング１には、
前記吸入室２４に空気を導くための吸入口２６が形成さ
れている。また、ドライブフレーム３のブレード室１９
に対応する位置には吐出口２７が設けられている。ブレ
ード２０の一側面には、吐出室２５の空気を前記吐出口
２７に導く通風溝２０ａが形成されている。

【００１５】

【作動】上記構成の本発明のポンプの作動を説明する。
電動モータ（図示せず）の回転が回転軸１３に伝わる
と、図２の矢線方向へ偏心アダプタ１４が偏心回転され
る。この時、ロータ２はベアリング１５を介して偏心ア
ダプタ１４に回転自在に支持されているため、図２の矢
印方向に偏心運動する。ブレード２０は、コイルスプリ
ング２３により偏心運動するロータ２の外周面に弾接し
ながら半径方向に往復運動をする。このため、吸入室２
４及び吐出室２５はその容積が拡大、縮小を繰り返すこ
とになりポンピング作用をなす。すなわち、回転軸１３
の回転に伴い吸入室２４は、容積が最大になるまでブレ
ーキブースタ室の真空タンク（図示せず）内の空気を吸
入口２６を通じて吸引する。その後、吸入した空気は吐
出室２５の容積の縮小により、ブレード２０の通風溝２
０ａを通じて吐出口２７より吐出される。

【００１６】ここで、上記構成のポンプは無潤滑である
ため、ロータ２の両スラストギャップ３ａ，４ａをシー
ルする潤滑材がない。このため、吸入室２４が負圧の場
合は、ロータ２内の空間１６ａ，１６ｂは強制的なシー
ル手段がないことから、この空間１６ａ，１６ｂの空気
は上記スラストギャップ３ａ，４ａを通じて、吸入室２
４に引かれて負圧になる。この傾向は、吸入室２４が高
真空になるぼと顕著となる。

【００１７】しかしながら、ロータ２内のドライブフレ
ーム３側の空間１６ａは、軸受嵌着部７に形成した連通
溝１１により大気に連通し、しかも偏心アダプタ１４に
は連通孔１７，１７が形成され空間１６ａと１６ｂとは
連通しているから、両空間１６ａ，１６ｂは圧力差を生
じることがない。また、吐出室２５の空気が押された場
合は、上記スラストギャップ３ａ，４ａを通じて、空間
１６ａ，１６ｂ内は正圧になっても、大気に連通するド
ライブフレーム３側の空間１６ａと空間１６ｂとは、連
通孔１７，１７により連通しているから、圧力差を生じ
ることがない。従って、ベアリング１５に充填したグリ
ースの流出が防止され、ベアリング１５の早期劣化を解
消することができる。

【００１８】連通孔１７，１７はロータ２の内周部に形
成されるものでなく、偏心アダプタ１４に形成されるか
ら、この分ベアリング１５の外径を大きくすることがで
きる。また、偏心アダプタ１４に形成される連通孔１
７，１７は、その位置や大きさにより回転軸１３の回転
のアンバランスを軽減するための荷重調整用の貫通孔と
することができる。このため、該連通孔１７，１７が設
けられることにより、軽減される回転のアンバランス
分、前記バランサ１８，１８を小型にでき、ポンプ重量
を低減できる。

【００１９】図４及び図５は、偏心アダプタの他の実施
例を示したものである。図４に示す偏心アダプタ３４
は、一個の連通孔３７を形成したものである。また、図
５に示す偏心アダプタ４４は、外周の２ケ所に軸方向の
連通溝４５，４５を形成したものであり、偏心アダプタ
４４の外周に嵌着されるベアリング１５の内輪とにより
連通孔が構成される。上記各実施例の連通孔１７，３７
及び連通溝４５の個数、大きさ及び断面形状は、回転の
アンバランスを軽減するための荷重調整用のもので、そ
れぞれ設計諸元に基づいて決定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るポンプの縱断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図３】偏心アダプタを示す斜視図である。

【図４】偏心アダプタの他の実施例を示す斜視図であ
る。

【図５】偏心アダプタの他の実施例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ ケーシング、 １ａ 円筒状内周面、 ２ ロー
タ、３ ドライブフレーム、 ４ リアフレーム、 ６
シリンダ、１３ 回転軸、 １４，３４，４４ 偏心
アダプタ（偏心軸部）、１５ ベアリング（グリースシ
ール型軸受）、 １６ａ，１６ｂ 空間、１７，３７
連通孔（貫通孔） ２０ ブレード、 ２４ 吸入室、
２５ 吐出室、 ２６ 吸入口、 ２７ 吐出口、 ４
５ 連通溝。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状内周面を有するシリンダと、該シ
   リンダ内に配置された回転軸と、該回転軸の偏心軸部に
   嵌着したグリースシール型軸受を介して軸支されるとと
   もに、前記回転軸の回転に伴って前記円筒状内周面に摺
   接しながら公転するロータと、該ロータの外周面に摺接
   するとともに、前記シリンダの半径方向に往復動して、
   該シリンダと前記ロータとによって形成される空間を吸
   入室と吐出室とに区画するブレードと、前記吸入室に連
   通する吸入口と、前記吐出室に連通する吐出口を備えた
   ローリングピストン式真空ポンプにおいて、 前記偏心軸部とグリースシール型軸受により軸方向で区
   画されたロータ内の両空間を連通する連通孔を、前記偏
   心軸部に形成したことを特徴とするローリングピストン
   式真空ポンプ。
2. 【請求項２】 前記偏心軸部に形成される連通孔は、回
   転のアンバランスを軽減するための荷重調整用の貫通孔
   としたことを特徴とする請求項１記載のローリングピス
   トン式真空ポンプ。
3. 【請求項３】 前記偏心軸部に形成される連通孔を、回
   転のアンバランスを軽減するために該偏心軸部の外周に
   設けられる荷重調整用の溝と、グリースシール型軸受と
   で構成したことを特徴とする請求項１記載のローリング
   ピストン式真空ポンプ。