JPH0874767A - ベーンを有する無給油式ロータリポンプ - Google Patents
ベーンを有する無給油式ロータリポンプInfo
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- JPH0874767A JPH0874767A JP26920894A JP26920894A JPH0874767A JP H0874767 A JPH0874767 A JP H0874767A JP 26920894 A JP26920894 A JP 26920894A JP 26920894 A JP26920894 A JP 26920894A JP H0874767 A JPH0874767 A JP H0874767A
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- face
- casing
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ベーン端面とケーシング内側面とのギャップ
からの漏洩を減少させて体積効率を高めること、到達真
空度を高めること。 【構成】 ベーン端面に平行でない切断面によりベーン
２を分割しベーン端面がケーシング内側面８に接触させ
る。分割されたベーン端面に注目し、ベーン端面にベー
ン先端部から所定距離まで一端開放形の溝１３を形成す
る。溝１３内に流入した漏洩をベーン先端部の開放端か
ら放出させ、ベーン先端部の接触部が溝１３内にある時
で溝１３を介しての漏洩量が殆ど０の細い溝とした。軸
方向ベーン側面に垂直でない平面１１を有する切断面に
よりベーン２を分割し、１つのベーン２ａの作動室内圧
力による遅れ側の軸方向ベーン側面の面圧が他のベーン
２ｂよりも十分大きくなる様にし、ローター端面又はケ
ーシング内側面８に自己潤滑性のあるシール部材１０を
バネを介して組み込む。
からの漏洩を減少させて体積効率を高めること、到達真
空度を高めること。 【構成】 ベーン端面に平行でない切断面によりベーン
２を分割しベーン端面がケーシング内側面８に接触させ
る。分割されたベーン端面に注目し、ベーン端面にベー
ン先端部から所定距離まで一端開放形の溝１３を形成す
る。溝１３内に流入した漏洩をベーン先端部の開放端か
ら放出させ、ベーン先端部の接触部が溝１３内にある時
で溝１３を介しての漏洩量が殆ど０の細い溝とした。軸
方向ベーン側面に垂直でない平面１１を有する切断面に
よりベーン２を分割し、１つのベーン２ａの作動室内圧
力による遅れ側の軸方向ベーン側面の面圧が他のベーン
２ｂよりも十分大きくなる様にし、ローター端面又はケ
ーシング内側面８に自己潤滑性のあるシール部材１０を
バネを介して組み込む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自己潤滑性のあるベーン
を有する無給油式ロータリポンプに関する。
を有する無給油式ロータリポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】自己潤滑性のあるベーンを有する無給油
式ロータリポンプは一般には図１の如くベーン溝３内か
ら出入りするベーン２（単数又は複数枚）とローター１
とケーシング内壁面とによって作動室７を形成し、吸入
口４から作動室７内に吸入した気体をローター１の回転
によって吐出口５へ送り出すもので、図１（イ）はベー
ン形、図１（ロ）・（ハ）はカム形と呼称される。図１
（ハ）ではローター１は軸を中心に回転するが、自転も
可能である。６は吐出弁を示す。さてこの様な無給油式
ロータリポンプではベーン２のベーン端面とケーシング
内側面８とのギャップからの漏洩が多く、為に体積効率
が低い、圧力が上らない、真空ポンプでは高真空が得ら
れないなどの欠点があった。しかも使用時間の経過と共
にベーン端面の摩耗が進行すると、これらの欠点はます
ます増幅されてくるものである。
式ロータリポンプは一般には図１の如くベーン溝３内か
ら出入りするベーン２（単数又は複数枚）とローター１
とケーシング内壁面とによって作動室７を形成し、吸入
口４から作動室７内に吸入した気体をローター１の回転
によって吐出口５へ送り出すもので、図１（イ）はベー
ン形、図１（ロ）・（ハ）はカム形と呼称される。図１
（ハ）ではローター１は軸を中心に回転するが、自転も
可能である。６は吐出弁を示す。さてこの様な無給油式
ロータリポンプではベーン２のベーン端面とケーシング
内側面８とのギャップからの漏洩が多く、為に体積効率
が低い、圧力が上らない、真空ポンプでは高真空が得ら
れないなどの欠点があった。しかも使用時間の経過と共
にベーン端面の摩耗が進行すると、これらの欠点はます
ます増幅されてくるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】本発明の目的は、ベ
ーン端面とケーシング内側面とのギャップからの漏洩を
減少させて体積効率を高める事にある。
ーン端面とケーシング内側面とのギャップからの漏洩を
減少させて体積効率を高める事にある。
【０００４】
【問題点を解決する為の手段】本発明は従来の欠点を解
決する為に、第１にベーン端面に平行でない平面を有す
る切断面でベーンを分割して回転によりベーン端面がケ
ーシング内側面に接触する様にし、分割されたベーンの
ベーン端面に注目し、同ベーン端面にベーン先端部から
所定距離まで一端閉鎖形の溝を形成すると共にこの溝内
に流入した漏洩気体をベーン先端部の開放端から放出さ
せ、かつ前記溝はベーン先端部における接触相手との接
触部がこの溝内にある時でもこの溝を介しての漏洩量が
殆ど０と考えられるほど細い溝である様にし、第２に軸
方向ベーン側面に垂直でない平面を有する切断面により
ベーンを分割し、分割されたベーンの内の１つのベーン
の作動室内圧力による遅れ側の軸方向ベーン側面の面圧
が他のベーンのそれよりも十分に大きくなる様にしてベ
ーン端面とケーシング内側面とのギャップの増加を抑
え、ローター端面又はケーシング内側面に自己潤滑性の
あるシール部材をバネを介して組み込む様に構成したの
である。
決する為に、第１にベーン端面に平行でない平面を有す
る切断面でベーンを分割して回転によりベーン端面がケ
ーシング内側面に接触する様にし、分割されたベーンの
ベーン端面に注目し、同ベーン端面にベーン先端部から
所定距離まで一端閉鎖形の溝を形成すると共にこの溝内
に流入した漏洩気体をベーン先端部の開放端から放出さ
せ、かつ前記溝はベーン先端部における接触相手との接
触部がこの溝内にある時でもこの溝を介しての漏洩量が
殆ど０と考えられるほど細い溝である様にし、第２に軸
方向ベーン側面に垂直でない平面を有する切断面により
ベーンを分割し、分割されたベーンの内の１つのベーン
の作動室内圧力による遅れ側の軸方向ベーン側面の面圧
が他のベーンのそれよりも十分に大きくなる様にしてベ
ーン端面とケーシング内側面とのギャップの増加を抑
え、ローター端面又はケーシング内側面に自己潤滑性の
あるシール部材をバネを介して組み込む様に構成したの
である。
【０００５】
【実施例】図２（イ）は本発明によるベーンを有する無
給油式ロータリポンプの一実施例で、ベーン２はカーボ
ン（グラファイト）系の自己潤滑性のある材料で作ら
れ、図２（ロ）、（ハ）の如く軸方向ベーン側面（ロー
ター軸方向のベーン側面）に垂直でない平面１１を有す
る切断面によりベーンを分割し（二点鎖線示の如く三分
割にしても良い）、分割されたベーンの内の１つのベー
ン２ａの気体圧力による遅れ側の軸方向ベーン側面の面
圧が他のベーン２ｂのそれよりも十分に大きくなる様に
構成してある。これはベーン２ａにおいてｌ１部に比し
ｌ２部を十分に大きく取ると、ｌ１部における面圧が他
の部分の面圧よりも十分に大きくなる事で達成される。
この様にするとｌ１部における磨耗が他の部分より進行
し、ベーン２ａの厚さが減少する結果、作動室内圧力を
受けるとベーン２ａは平面１１を滑ってベーン溝方向に
移動し、ベーン端面Ｓ１、Ｓ２とケーシング内側面８と
のギャップを変化させる。従来の一体形のベーンではベ
ーン端面が磨耗すればケーシング内側面８とのギャップ
は拡がる一方であったが、本発明によればギャップの増
加は抑えられる。（本発明ではベーン端面Ｓ１、Ｓ２は
ベーン２の円滑な動きを保障する為に、原則としてケー
シング内側面８に接触させないものとする）。ｌ１部に
おける磨耗が進行するとベーン２ａの厚さが減少するが
（微小である）、ベーン２ａの根本部はベーン溝３の壁
面に接触している為、ここで漏洩は防止される。しかし
ながら図示の如くベーン溝３の所定部に備えられたシー
ル部材９をバネを介して軸方向ベーン側面に押圧すれ
ば、漏洩はより完全に防止される。この場合、ベーン２
ａの方が磨耗し易いから図３（イ）の如くシール部材９
を図示の如く分割してベーン２ａへの追随を可能にして
も良い。シール部材９ａが二点鎖線示へ移動するに従っ
て角部９ａ′は平面１１に当る様になるから、鋭利にし
たり、面粗さを粗くしたりして食い込みを容易にする
か、図３（ロ）の如く予め面取りをしておくと良い。
尚、シール部材９を図３（ハ）の如く斜めに分割しても
良い。ところでベーン２は熱膨張係数の非常に小さなカ
ーボン系等の材料を用いている為、運転温度の上昇に伴
ってベーン端面とケーシング内側面８とのギャップは増
加する傾向にあるから、ベーン２ａには熱膨張係数の大
きな材料を用いる事が望ましい。以上においては、更に
漏洩を減らす為、ベーン端面に多数の穴状ラビリンス溝
Ｓを形成しても良い。１０はテフロン系等の自己潤滑性
のあるシール部材で、ローター端面に組み込まれ、その
内周をバネにより押圧すると共にもう１つのバネにより
ケーシング内側面８に押圧されている。この場合、シー
ル部材１０は図３（ヘ）の如くケーシング内側面８側に
備えても良い。本発明では更に漏洩を減少させる為、ロ
ーター１とケーシング内周面との密接部における各々の
半径の差を広い範囲で微小として、広い面対面で密接す
る面シール（角θの範囲）を有する様に構成する事が望
ましい。次にベーン端面からの漏洩を減少させる為に図
２（ニ）では図２（ホ）、（ヘ）の如くベーン２はベー
ン端面Ｓ１、Ｓ２に平行でない平面１２を有する切断面
により分割され、ベーン２の幅は平面１２に滑りを生じ
させれば変化するから、回転により遠心力が働らくとベ
ーン端面Ｓ１、Ｓ２はケーシング内側面８に接触する様
になっている。そしてベーン端面Ｓ１、Ｓ２にベーン先
端部から所定距離まで一端閉鎖形の溝１３（図では２
本）を形成してあるが、この溝１３はベーン先端部にお
ける接触相手（ケーシング内周面、図２（リ）ではロー
ター１の外周面）との接触部がこの溝１３内にある時で
もこの溝１３を介しての漏洩量が殆ど０と考えられるほ
どに細くしてある。即ち図３（ホ）においてベーン先端
部におけるケーシング内周面との接触部は溝１３の開放
端に一致しているが、溝１３は十分に細く（例えば０．
５ｍｍ位）、かつこれを一瞬の内に通過してしまう為、
この溝１３を介しての漏洩量は殆ど０と考えて良い（し
かも圧縮始めの状態で、作動室内圧力は微弱である）。
溝１３は２本あるが、もう１方のものについても全く同
様に考えられるのである。ベーン先端部におけるケーシ
ング内周面との接触部が溝１３に一致する以外の範囲で
は、作動室内圧力が溝１３内に流入して来ても漏洩経路
はないから、漏洩の発生はない。作動室内圧力が十分に
高くなったら、ベーン先端部におけるケーシング内周面
との接触部は溝１３の内の最も進み側にあるものよりも
進み側にある様になっている。即ち図２（ニ）はこの様
な状態をかなり過ぎてはいるが、図からも明らかな様
に、作動室内圧力が溝１３内に直接流入して来ないから
高圧の吹き抜けは起らない。今、ベーン端面Ｓ１、Ｓ２
を考えると、ケーシング内側面８に接触してはいるが、
極めて僅かながら漏洩があり、この漏洩気体は溝１３に
流入した後はベーン先端部の開放端（溝１３の開放端）
から放出される。これによりベーン端面Ｓ１、Ｓ２に働
く圧力は溝１３がない場合に比し大幅に低下し、図２
（ホ）における力ｆが非常に小さくなる。溝１３のＬ１
の部分はベーン先端部の磨耗に対する余裕であり、従っ
てＬ２の部分は太くしても良い。ベーン端面Ｓ１、Ｓ２
（１２）の圧力を減少させるには、図２（チ）の如く溝
１３の他にこれと分離した広い溝１５を形成しても良
い。溝１３は図２（ニ）のＬ１に相当するものである。
又、ベーン端面１２（分割された各ベーンから見ると、
平面１２もベーン端面である）にも図示はしないが全く
同様の溝１３が形成され（ベーン２Ａ、２Ｂの内、一方
のベーンのベーン端面１２にのみ形成するだけでも良
い）、これにより力ｆ′が非常に小さくなる。もし溝１
３がない場合は力ｆ、ｆ′は過大となり、何らまの原因
でベーン端面１２間などに片寄り密着の瞬間が発生する
と、例えばｆ′≒０となり、力ｆはベーン２Ａの遠心力
や磨擦力にに打ち勝ってベーン端面１２を境界にベーン
同志を引き離してしまうが、本発明では溝１３の作用に
よりｆ、ｆ′は常に非常に小さい為、この様な不具合は
起らない。尚、力ｆ′を減少させるには図２（ト）の如
く広い極めて浅い溝１４（０．０５〜０．１ｍｍ位）を
形成しても良く、ベーン端面１２間からの漏洩は溝１４
を介して放出されるから、溝１３と同様の効果がある。
溝１４は極めて浅いから（圧力も微弱）、漏洩は殆どな
い。ベーン端面Ｓ１、Ｓ２は磨耗するが、ベーン端面１
２は磨耗しない為、極めて浅くできるのである。図２
（ニ）ではベーン２を図３（ニ）の如く三分割としても
良い。又、図２（ニ）で１０はローター端面又はケーシ
ング内側面８に備えられた自己潤滑性のあるシール部材
で（必要に応じて備える）、ローター１とケーシング内
周面とが広い面対面で密接する面シール（角θの範囲）
を有する様に構成する事が望ましい。次に本発明では、
図３（ホ）からも明らかな様に圧縮が進むに従ってベー
ン先端部に働らく押込み力やベーン溝３内における摩擦
力が増大し、一方ではベーン２は軽い材料の為に遠心力
が小さく、従ってベーン２は最大突出状態まで飛び出し
て来ない事がある。もちろん、ベーン２を厚くしたり、
バネを備えたりする事も考えられるが、スペース的に苦
しく、磨耗を促進する欠点がある。そこで図３（ト）の
如く、吸入口４から吐出口５へ到るローター１とケーシ
ング内壁面との間に形成された流路の最大容積を二等分
するローター回転位置Ｍから十分に吸入側へ近寄ったロ
ーター回転位置Ａでベーン２の最大突出状態が得られる
様にケーシング内周面の形状を構成する事が考えられ
る。ベーン２が最大突出状態に達した後は一定期間は
（ローター回転位置Ｂまで）半径Ｒを一定とするか、又
は僅かずつ減少する様に構成するのが良い。ベーン２の
最大突出状態は通常はローター回転位置Ｍで得られる
が、図３（ト）では吸入側へ十分に近寄った位置で得ら
れる為、作動室内圧力が低い内に最大突出状態となり、
ベーン２の飛び出しは容易であり、前記欠点は解消され
る。尚、図では吐出弁６はケーシング内側面８側に備え
られている。図２（リ）は図１（ロ）に本発明を実施し
たもので、ベーン２は図２（ロ）又は（ホ）のものを使
用しており（図では後者）、漏洩を更に減少させる為
に、ローター１とケーシング内周面とが広い面対面で密
接する面シールを有する様にローター１の形状を構成し
てある。１０は自己潤滑性のあるシール部材である。加
えて、吸入口４から吐出口５へ到るローター１とケーシ
ング内壁面との間に形成された流路の最大容積を二等分
するローター回転位置から十分に吸入側へ近寄ったロー
ター回転位置でベーン２の最大突出状態が得られる様に
ローター１の形状を構成してあり、これによりベーン２
を押圧するバネは弱くてもベーン２は容易に飛び出すか
ら、ベーン２の磨耗を減少させる事ができる。
給油式ロータリポンプの一実施例で、ベーン２はカーボ
ン（グラファイト）系の自己潤滑性のある材料で作ら
れ、図２（ロ）、（ハ）の如く軸方向ベーン側面（ロー
ター軸方向のベーン側面）に垂直でない平面１１を有す
る切断面によりベーンを分割し（二点鎖線示の如く三分
割にしても良い）、分割されたベーンの内の１つのベー
ン２ａの気体圧力による遅れ側の軸方向ベーン側面の面
圧が他のベーン２ｂのそれよりも十分に大きくなる様に
構成してある。これはベーン２ａにおいてｌ１部に比し
ｌ２部を十分に大きく取ると、ｌ１部における面圧が他
の部分の面圧よりも十分に大きくなる事で達成される。
この様にするとｌ１部における磨耗が他の部分より進行
し、ベーン２ａの厚さが減少する結果、作動室内圧力を
受けるとベーン２ａは平面１１を滑ってベーン溝方向に
移動し、ベーン端面Ｓ１、Ｓ２とケーシング内側面８と
のギャップを変化させる。従来の一体形のベーンではベ
ーン端面が磨耗すればケーシング内側面８とのギャップ
は拡がる一方であったが、本発明によればギャップの増
加は抑えられる。（本発明ではベーン端面Ｓ１、Ｓ２は
ベーン２の円滑な動きを保障する為に、原則としてケー
シング内側面８に接触させないものとする）。ｌ１部に
おける磨耗が進行するとベーン２ａの厚さが減少するが
（微小である）、ベーン２ａの根本部はベーン溝３の壁
面に接触している為、ここで漏洩は防止される。しかし
ながら図示の如くベーン溝３の所定部に備えられたシー
ル部材９をバネを介して軸方向ベーン側面に押圧すれ
ば、漏洩はより完全に防止される。この場合、ベーン２
ａの方が磨耗し易いから図３（イ）の如くシール部材９
を図示の如く分割してベーン２ａへの追随を可能にして
も良い。シール部材９ａが二点鎖線示へ移動するに従っ
て角部９ａ′は平面１１に当る様になるから、鋭利にし
たり、面粗さを粗くしたりして食い込みを容易にする
か、図３（ロ）の如く予め面取りをしておくと良い。
尚、シール部材９を図３（ハ）の如く斜めに分割しても
良い。ところでベーン２は熱膨張係数の非常に小さなカ
ーボン系等の材料を用いている為、運転温度の上昇に伴
ってベーン端面とケーシング内側面８とのギャップは増
加する傾向にあるから、ベーン２ａには熱膨張係数の大
きな材料を用いる事が望ましい。以上においては、更に
漏洩を減らす為、ベーン端面に多数の穴状ラビリンス溝
Ｓを形成しても良い。１０はテフロン系等の自己潤滑性
のあるシール部材で、ローター端面に組み込まれ、その
内周をバネにより押圧すると共にもう１つのバネにより
ケーシング内側面８に押圧されている。この場合、シー
ル部材１０は図３（ヘ）の如くケーシング内側面８側に
備えても良い。本発明では更に漏洩を減少させる為、ロ
ーター１とケーシング内周面との密接部における各々の
半径の差を広い範囲で微小として、広い面対面で密接す
る面シール（角θの範囲）を有する様に構成する事が望
ましい。次にベーン端面からの漏洩を減少させる為に図
２（ニ）では図２（ホ）、（ヘ）の如くベーン２はベー
ン端面Ｓ１、Ｓ２に平行でない平面１２を有する切断面
により分割され、ベーン２の幅は平面１２に滑りを生じ
させれば変化するから、回転により遠心力が働らくとベ
ーン端面Ｓ１、Ｓ２はケーシング内側面８に接触する様
になっている。そしてベーン端面Ｓ１、Ｓ２にベーン先
端部から所定距離まで一端閉鎖形の溝１３（図では２
本）を形成してあるが、この溝１３はベーン先端部にお
ける接触相手（ケーシング内周面、図２（リ）ではロー
ター１の外周面）との接触部がこの溝１３内にある時で
もこの溝１３を介しての漏洩量が殆ど０と考えられるほ
どに細くしてある。即ち図３（ホ）においてベーン先端
部におけるケーシング内周面との接触部は溝１３の開放
端に一致しているが、溝１３は十分に細く（例えば０．
５ｍｍ位）、かつこれを一瞬の内に通過してしまう為、
この溝１３を介しての漏洩量は殆ど０と考えて良い（し
かも圧縮始めの状態で、作動室内圧力は微弱である）。
溝１３は２本あるが、もう１方のものについても全く同
様に考えられるのである。ベーン先端部におけるケーシ
ング内周面との接触部が溝１３に一致する以外の範囲で
は、作動室内圧力が溝１３内に流入して来ても漏洩経路
はないから、漏洩の発生はない。作動室内圧力が十分に
高くなったら、ベーン先端部におけるケーシング内周面
との接触部は溝１３の内の最も進み側にあるものよりも
進み側にある様になっている。即ち図２（ニ）はこの様
な状態をかなり過ぎてはいるが、図からも明らかな様
に、作動室内圧力が溝１３内に直接流入して来ないから
高圧の吹き抜けは起らない。今、ベーン端面Ｓ１、Ｓ２
を考えると、ケーシング内側面８に接触してはいるが、
極めて僅かながら漏洩があり、この漏洩気体は溝１３に
流入した後はベーン先端部の開放端（溝１３の開放端）
から放出される。これによりベーン端面Ｓ１、Ｓ２に働
く圧力は溝１３がない場合に比し大幅に低下し、図２
（ホ）における力ｆが非常に小さくなる。溝１３のＬ１
の部分はベーン先端部の磨耗に対する余裕であり、従っ
てＬ２の部分は太くしても良い。ベーン端面Ｓ１、Ｓ２
（１２）の圧力を減少させるには、図２（チ）の如く溝
１３の他にこれと分離した広い溝１５を形成しても良
い。溝１３は図２（ニ）のＬ１に相当するものである。
又、ベーン端面１２（分割された各ベーンから見ると、
平面１２もベーン端面である）にも図示はしないが全く
同様の溝１３が形成され（ベーン２Ａ、２Ｂの内、一方
のベーンのベーン端面１２にのみ形成するだけでも良
い）、これにより力ｆ′が非常に小さくなる。もし溝１
３がない場合は力ｆ、ｆ′は過大となり、何らまの原因
でベーン端面１２間などに片寄り密着の瞬間が発生する
と、例えばｆ′≒０となり、力ｆはベーン２Ａの遠心力
や磨擦力にに打ち勝ってベーン端面１２を境界にベーン
同志を引き離してしまうが、本発明では溝１３の作用に
よりｆ、ｆ′は常に非常に小さい為、この様な不具合は
起らない。尚、力ｆ′を減少させるには図２（ト）の如
く広い極めて浅い溝１４（０．０５〜０．１ｍｍ位）を
形成しても良く、ベーン端面１２間からの漏洩は溝１４
を介して放出されるから、溝１３と同様の効果がある。
溝１４は極めて浅いから（圧力も微弱）、漏洩は殆どな
い。ベーン端面Ｓ１、Ｓ２は磨耗するが、ベーン端面１
２は磨耗しない為、極めて浅くできるのである。図２
（ニ）ではベーン２を図３（ニ）の如く三分割としても
良い。又、図２（ニ）で１０はローター端面又はケーシ
ング内側面８に備えられた自己潤滑性のあるシール部材
で（必要に応じて備える）、ローター１とケーシング内
周面とが広い面対面で密接する面シール（角θの範囲）
を有する様に構成する事が望ましい。次に本発明では、
図３（ホ）からも明らかな様に圧縮が進むに従ってベー
ン先端部に働らく押込み力やベーン溝３内における摩擦
力が増大し、一方ではベーン２は軽い材料の為に遠心力
が小さく、従ってベーン２は最大突出状態まで飛び出し
て来ない事がある。もちろん、ベーン２を厚くしたり、
バネを備えたりする事も考えられるが、スペース的に苦
しく、磨耗を促進する欠点がある。そこで図３（ト）の
如く、吸入口４から吐出口５へ到るローター１とケーシ
ング内壁面との間に形成された流路の最大容積を二等分
するローター回転位置Ｍから十分に吸入側へ近寄ったロ
ーター回転位置Ａでベーン２の最大突出状態が得られる
様にケーシング内周面の形状を構成する事が考えられ
る。ベーン２が最大突出状態に達した後は一定期間は
（ローター回転位置Ｂまで）半径Ｒを一定とするか、又
は僅かずつ減少する様に構成するのが良い。ベーン２の
最大突出状態は通常はローター回転位置Ｍで得られる
が、図３（ト）では吸入側へ十分に近寄った位置で得ら
れる為、作動室内圧力が低い内に最大突出状態となり、
ベーン２の飛び出しは容易であり、前記欠点は解消され
る。尚、図では吐出弁６はケーシング内側面８側に備え
られている。図２（リ）は図１（ロ）に本発明を実施し
たもので、ベーン２は図２（ロ）又は（ホ）のものを使
用しており（図では後者）、漏洩を更に減少させる為
に、ローター１とケーシング内周面とが広い面対面で密
接する面シールを有する様にローター１の形状を構成し
てある。１０は自己潤滑性のあるシール部材である。加
えて、吸入口４から吐出口５へ到るローター１とケーシ
ング内壁面との間に形成された流路の最大容積を二等分
するローター回転位置から十分に吸入側へ近寄ったロー
ター回転位置でベーン２の最大突出状態が得られる様に
ローター１の形状を構成してあり、これによりベーン２
を押圧するバネは弱くてもベーン２は容易に飛び出すか
ら、ベーン２の磨耗を減少させる事ができる。
【０００６】ところで図１、２、３においてシール部材
１０を考えると、ベーン２の枚数が多くなる程、例えば
２枚である図４（ニ）の如くシール部材１０の数が多く
なり、構造が複雑化し、組付けが煩雑となる。もちろん
図３（ヘ）の如くケーシング内側面８側に備えればベー
ン枚数に拘らずワンピース形で良いが、ベーン２の幅は
ローター１の幅より大きくできない為、勢いベーン端面
とケーシング内側面８とのギャップは大き目となり、漏
洩の減少効果が半減する。これを解消するには図４
（イ）の如くローター１のローター端面に環状突起１６
を形成し、この環状突起１６の内・外周面が精密に嵌り
込む環状溝１７をケーシング内側面８に形成し、更に自
己潤滑性のあるシール部材１８（ワンピース形）をバネ
を介して環状溝１７に組み込んでローター端面における
漏洩を防止するのが良い。１９はシール部材１８の内周
を押圧するバネ、２０はシール部材１８を環状突起１６
に押圧するバネである。この場合、環状突起１６とシー
ル部材１８との接触面の近傍ではシール部材１８を環状
溝１７に精密に嵌合させる必要がある（大きなギャップ
があると周方向に漏洩気体が流れる）。従って、図示の
如くシール部材１８を段付にするか又は図４（ロ）の如
く環状溝１７を段付として、これらの段部にバネ１９を
挿入するのである。又、環状突起１６よりも内側にある
ローター端面とケーシング内側面８とを密接させ、環状
突起１６の内側においてベーン端面とケーシング内側面
８とのギャップを微小（できる限り微小）とする必要が
ある。以上によりローター端面における漏洩は殆ど完璧
に防止され、体積効率が高まり、真空ポンプとして使用
する場合は到達真空度が高まる。さてベーン溝３内の無
駄な圧縮・膨張を避ける為、ベーン溝３同志を連結させ
るのが一般的であるが、この為に連通溝２１（ローター
端面に形成しても良い）は図示の如くベーン溝３の底部
に相当するところとするのが良い。もしも図４（ハ）の
如く連通溝２１がベーン溝３の底部から離れたところに
あると、軸方向ベーン側面とベーン溝３とのギャップ２
２から僅かではあるが漏洩が発生する事になる（ギヤッ
プ２２をケーシング内側面８がシールできなくなるから
である）。
１０を考えると、ベーン２の枚数が多くなる程、例えば
２枚である図４（ニ）の如くシール部材１０の数が多く
なり、構造が複雑化し、組付けが煩雑となる。もちろん
図３（ヘ）の如くケーシング内側面８側に備えればベー
ン枚数に拘らずワンピース形で良いが、ベーン２の幅は
ローター１の幅より大きくできない為、勢いベーン端面
とケーシング内側面８とのギャップは大き目となり、漏
洩の減少効果が半減する。これを解消するには図４
（イ）の如くローター１のローター端面に環状突起１６
を形成し、この環状突起１６の内・外周面が精密に嵌り
込む環状溝１７をケーシング内側面８に形成し、更に自
己潤滑性のあるシール部材１８（ワンピース形）をバネ
を介して環状溝１７に組み込んでローター端面における
漏洩を防止するのが良い。１９はシール部材１８の内周
を押圧するバネ、２０はシール部材１８を環状突起１６
に押圧するバネである。この場合、環状突起１６とシー
ル部材１８との接触面の近傍ではシール部材１８を環状
溝１７に精密に嵌合させる必要がある（大きなギャップ
があると周方向に漏洩気体が流れる）。従って、図示の
如くシール部材１８を段付にするか又は図４（ロ）の如
く環状溝１７を段付として、これらの段部にバネ１９を
挿入するのである。又、環状突起１６よりも内側にある
ローター端面とケーシング内側面８とを密接させ、環状
突起１６の内側においてベーン端面とケーシング内側面
８とのギャップを微小（できる限り微小）とする必要が
ある。以上によりローター端面における漏洩は殆ど完璧
に防止され、体積効率が高まり、真空ポンプとして使用
する場合は到達真空度が高まる。さてベーン溝３内の無
駄な圧縮・膨張を避ける為、ベーン溝３同志を連結させ
るのが一般的であるが、この為に連通溝２１（ローター
端面に形成しても良い）は図示の如くベーン溝３の底部
に相当するところとするのが良い。もしも図４（ハ）の
如く連通溝２１がベーン溝３の底部から離れたところに
あると、軸方向ベーン側面とベーン溝３とのギャップ２
２から僅かではあるが漏洩が発生する事になる（ギヤッ
プ２２をケーシング内側面８がシールできなくなるから
である）。
【０００７】
【発明の効果】従来ではベーン端面とケーシング内側面
８とのギャップは磨耗により増加する一方であったが、
図２（イ）の本発明では図２（ロ）のｌ１部の磨耗が他
の部分より早い為、平面１１を滑ってベーン２の幅を増
加させようとし、前記ギャップの増加を抑え、磨耗して
もほぼ一定に保つのである。又図２（ニ）の本発明では
ベーン端面とケーシング内側面８とは常に接触しながら
回転している為、ベーン端面からの漏洩はほぼ完璧に防
止される。又、従来ではベーン端面とケーシング内側面
８とのギャップは冷間時と温間時とでは異なる上、磨耗
によりますます増加したが、本発明ではベーン端面１２
に自動的に滑りが生じてベーン２の幅が調整される為、
ベーン端面は常に接触する様に制御され、前記欠点は一
切ない。従って体積効率が高まり、真空ポンプとしての
場合は到達真空度が高まる。又、シール部材１０を備え
たり、ローター１とケーシング内周面とが広い面対面で
密接する面シールを有する様に構成する事により一層漏
洩が少なくなる。図２（ニ）では溝１３によりベーン端
面に働らく圧力を減少させているので、ベーン端面
Ｓ１、Ｓ２とケーシング内側面８との片寄り密着やベー
ン端面１２間の片寄り密着が起って異常な圧力分布状態
になっても、ベー端面１２を境界としてベーン同志が離
れる（ベーン２Ａが押し下げられる）事はない。溝１３
がない場合はバネで押圧してこれを防ぐ必要があり、磨
耗が早まる欠点があったが、本発明ではこの様な問題は
ない。
８とのギャップは磨耗により増加する一方であったが、
図２（イ）の本発明では図２（ロ）のｌ１部の磨耗が他
の部分より早い為、平面１１を滑ってベーン２の幅を増
加させようとし、前記ギャップの増加を抑え、磨耗して
もほぼ一定に保つのである。又図２（ニ）の本発明では
ベーン端面とケーシング内側面８とは常に接触しながら
回転している為、ベーン端面からの漏洩はほぼ完璧に防
止される。又、従来ではベーン端面とケーシング内側面
８とのギャップは冷間時と温間時とでは異なる上、磨耗
によりますます増加したが、本発明ではベーン端面１２
に自動的に滑りが生じてベーン２の幅が調整される為、
ベーン端面は常に接触する様に制御され、前記欠点は一
切ない。従って体積効率が高まり、真空ポンプとしての
場合は到達真空度が高まる。又、シール部材１０を備え
たり、ローター１とケーシング内周面とが広い面対面で
密接する面シールを有する様に構成する事により一層漏
洩が少なくなる。図２（ニ）では溝１３によりベーン端
面に働らく圧力を減少させているので、ベーン端面
Ｓ１、Ｓ２とケーシング内側面８との片寄り密着やベー
ン端面１２間の片寄り密着が起って異常な圧力分布状態
になっても、ベー端面１２を境界としてベーン同志が離
れる（ベーン２Ａが押し下げられる）事はない。溝１３
がない場合はバネで押圧してこれを防ぐ必要があり、磨
耗が早まる欠点があったが、本発明ではこの様な問題は
ない。
【図１】従来のベーンを有する無給油式ロータリポンプ
の図。
の図。
【図２】本発明によるベーンを有する無給油式ロータリ
ポンプの図。
ポンプの図。
【図３】本発明によるベーンを有する無給油式ロータリ
ポンプの各実施態様を示す図。
ポンプの各実施態様を示す図。
【図４】ローター端面に環状突起を形成した無給油式ロ
ータリポンプを示す図。
ータリポンプを示す図。
１はローター、２はベーン、３はベーン溝、４は吸入
口、５は吐出口、６は吐出弁、７は作動室、８はケーシ
ング内側面、９はシール部材、１０・１８はシール部
材、１１は平面、１２・Ｓ１・Ｓ２はベーン端面、１３
・１４・１５は溝、１６は環状突起、１７は環状溝、１
９・２０はバネ、２１は連通溝、２２はギャップ、２ａ
・２ｂは分割された各ベーン、９ａ・９ｂは分割された
各シール部材である。
口、５は吐出口、６は吐出弁、７は作動室、８はケーシ
ング内側面、９はシール部材、１０・１８はシール部
材、１１は平面、１２・Ｓ１・Ｓ２はベーン端面、１３
・１４・１５は溝、１６は環状突起、１７は環状溝、１
９・２０はバネ、２１は連通溝、２２はギャップ、２ａ
・２ｂは分割された各ベーン、９ａ・９ｂは分割された
各シール部材である。
Claims (6)
- 【請求項１】 ケーシング内周面内で回転するローター
を備え、ベーン溝内から出入りする自己潤滑性のあるベ
ーンと、ローターと、ケーシング内壁面とにより作動室
を形成し、吸入口から作動室内に吸入した気体をロータ
ーの回転によって吐出口へ送り出すベーンポンプにおい
て、ベーン端面に平行でない平面を有する切断面でベー
ンを分割して回転によりベーン端面がケーシング内側面
に接触する様にし、分割されたベーンのベーン端面に注
目し、同ベーン端面にベーン先端部から所定距離まで一
端閉鎖形の溝を形成すると共にこの溝内に流入した漏洩
気体をベーン先端部の開放端から放出させ、かつ前記溝
はベーン先端部における接触相手との接触部がこの溝内
にある時でもこの溝を介しての漏洩量が殆ど０と考えら
れる程細い溝である様に構成したベーンを有する無給油
式ロータリポンプ。 - 【請求項２】 ケーシング内周面内で回転するローター
を備え、ベーン溝内から出入りする自己潤滑性のあるベ
ーンと、ローターと、ケーシング内壁面とにより作動室
を形成し、吸入口から作動室内に吸入した気体をロータ
ーの回転によって吐出口へ送り出すベーンポンプにおい
て、軸方向ベーン側面に垂直でない平面を有する切断面
によりベーンを分割し、分割されたベーンの内の１つの
ベーンの作動室内圧力による遅れ側の軸方向ベーン側面
の面圧が他のベーンのそれよりも十分に大きくなる様に
して摩耗を早め、かくしてベーン端面とケーシング内側
面とのギャップの増加を抑え、更にローター端面又はケ
ーシング内側面に自己潤滑性のあるシール部材をバネを
介して組み込んでローター端面における漏洩を防止する
様にしたベーンを有する無給油式ロータリポンプ。 - 【請求項３】 ベーン端面に穴状ラビリン又溝を多数形
成した請求項２記載のベーンを有する無給油式ロータリ
ポンプ。 - 【請求項４】 ローター端面又はケーシング内側面に自
己潤滑性のあるシール部材をバネを介して組み込んでロ
ーター端面における漏洩を防止する様にした請求項１記
載のベーンを有する無給油式ロータリポンプ。 - 【請求項５】 ケーシング内周面とローターとが広い面
対面で密接する面シールを有する様にした請求項１〜４
のいずれかに記載の無給油式ロータリポンプ。 - 【請求項６】 吸入口から吐出口へ到るローターとケー
シング内壁面との間に形成された流路の最大容積を二等
分するローター回転位置から十分に吸入側へ近寄ったロ
ーター回転位置で、ベーンの最大突出状態が得られる様
にケーシング内周面又はローターの形状を構成した請求
項１〜５のいずれかに記載のベーンを有する無給油式ロ
ータリポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26920894A JPH0874767A (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | ベーンを有する無給油式ロータリポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26920894A JPH0874767A (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | ベーンを有する無給油式ロータリポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0874767A true JPH0874767A (ja) | 1996-03-19 |
Family
ID=17469184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26920894A Withdrawn JPH0874767A (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | ベーンを有する無給油式ロータリポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0874767A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1553301A1 (en) * | 2002-10-15 | 2005-07-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vane type vacuum pump |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP26920894A patent/JPH0874767A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1553301A1 (en) * | 2002-10-15 | 2005-07-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vane type vacuum pump |
| EP1553301A4 (en) * | 2002-10-15 | 2006-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | VANE VACUUM PUMP |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011120 |