JPS6293496A

JPS6293496A - 回転ベ−ン式ポンプ

Info

Publication number: JPS6293496A
Application number: JP23121185A
Authority: JP
Inventors: Susumu Terumoto; 進照本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1987-04-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、特に消音構造を改良した回転ベーン式ポンプ
に関するものである。

〔発明の背景〕

従来１例えば、電動機駆動真空ポンプの消音器として、
実開昭５８−１．６５２６９号公報のように吐出空気を
電動機内部へ排出するものが提案されている。

しかし、この場合特に無給油の回転ベーン式ボン、プで
は、ベーンの摩耗粉が電動機内部に堆積するｊと云う問
題があった。また、電動機駆動回転ベーン式ポンプの電
動機の冷却方法としては、実開昭５４−１．７１０８号
公報に記載された冷却ファンを設ける方法が提案されて
いる。しかし、冷却ファンを設けた場合、冷却量は十分
にとれるが、冷却ファン取付のために場所を必要とする
こと、また、ファンによるエネルギー損を最小にするた
め、必要冷却量に応じてファンを作動させる場合特別な
制御回路が必要になる等の問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の状況に鑑みなされたものであり、消音効
果を増大できる回転ベーン式ポンプを提供することを目
的としたものである。

〔発明の概要〕

本発明の回転ベーン式ポンプは、両端面をカバー及びサ
イドケースにより密閉されたセンタケース内に偏心して
取り付けられたロータが電動機に回転駆動され、該ロー
タに半径方向に摺動自在に取り付けられたベーンにより
吸気孔から吸入された気体を圧縮し吐出孔から排出する
ように形成されてなり、上記サイドケース及び上記電動
機のそれぞれの端面部間に配設された中間ケースと、該
中間ケース内に形成され上記吐出孔に連通し容積が急拡
大され、かつ、人傑側の外部に排気孔を介し連通され上
記電動機内部に該電動機の端面壁の連通孔を介し連通さ
れた閉塞空間とを設けたものである。即ち、吐出孔に連
通される容積を急拡大した閉塞空間をサイドケースと電
動機との軸方向間に配設した中間ケースにより構成し該
閉塞空間を排気孔を介し大気中に連通して消音器を形成
し、かつ、該電動機内部に連通孔を介し連通しさらに消
音効果を増大したものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の回転ベーン式ポンプを実施例を用い第１図
、第２図により説明する。第１図は要部断面図、第２図
は第１図の■−■矢視断面図である。図において、１は
カバー、２はサイドケース、３はセンタケース、４はロ
ータ、５はロータ軸、６ａ、６ｂは軸受、７は溝、８は
ベーン、９は吸気孔、１０は吐出孔、１１は調整ねじ、
１２はばね、１３は軸受箱、１４は電動機、１５は中間
ケースである。］６は底抜、１７は排気孔、１８はモー
タ軸、１，９ａは第１閉塞空間、１９ｂは第２閉塞空間
、２０は継手、２１は連通孔、２２は小孔である。両端
をカバー１及びサイドケース２によって閉じられたほぼ
円筒状のセンタケース３内にはロータ４が設けられてい
る。ロータ４は一体に固着されたロータ軸５が軸受６ａ
、６ｂを介し回転自在に支持されている。ロータ４には
半径方向に複数の溝７が設けられ溝７には摺動自在にベ
ーン８が保持されている。ベーン８はロータ４が回転す
ることによりセンタケース３の内壁面に至接されるよう
になっている。

センタケース３の外周位置には、吸気孔９及びサイドケ
ース２の内部の第１閉塞空間’Ｊ、　９　ａと連通した
吐出孔１０が開口されている。そして、上記のように両
端面をカバー１及びサイドケース２により閉塞されロー
タ４を内蔵するセンタケース３の内部空間の容積は、吸
気孔９付近で大きく吐出孔１０付近で小さくなるように
定められている。

従って、ロータ４が回転すると吸気孔９から吸引された
気体は圧縮されて吐出孔１０から流出する。

このとき、吐出孔１０の狭いところから広い容積の所へ
出ようとするとき部分的には気体の逆流等が発生し、大
きな流体音を発生する。また、無給油式の場合、ベーン
８は、センタケース３内面と、カバー１及びサイドケー
ス２と接触しながら高速で回転するため、自己潤滑性を
有する黒鉛を主体とするものが使用される。そして、長
時間の運転によりベーン８は摩耗し、その摩耗粉は排気
と共に吐出孔１０から排出される。

サイドケース２の中央部には中空円筒状の軸受箱１３が
設けられ、ロータ軸５を支持する軸受６ｂ、ロータ４の
スラスト方向の位置を調整する調整ねじ１１を備えてい
る。サイドケース２のセンタケース３側の内壁面部は吐
出孔１ｏと連通し外周は電動機１４に溶接等により固定
された中間ケース１５の端面にねじ止めされている。中
間ケース１５は底板１６を有し、中空円筒状をなしてお
り１円筒部内周面と電動機１４の外周面は隙間なく密着
されている。底板１６の中央部には円形の穴があけられ
軸受箱１３が貫通されている。該円形の穴と軸受箱１３
の外周との間の間隙は、サイドケース２外周部内壁と電
動機１４との間隙に比べて充分に小さく設定されている
。この構成によりポンプ部と電動機部との間には、底抜
１６を挾んだ前後に第２閉塞空開１９ｂがサイドケース
２内に、第２閉塞空間１９ｂが中間ケース１５内に形成
されている。また、底抜１６には、第１゜第２閉塞空間
１９ａ、１９ｂを連通する小孔２２が設けられている。

第２閉塞空間１９ｂは、中間ケース１５の円筒部に設け
られた排気孔１７で外部（大気中）と連通しており、電
動機１４の端面壁に設けられた連通孔２１により電動機
１４内部と連通されている。

上記の構造において、吐出口１０で発生する流体音は、
サイドケース２と底板］６で構成される第１閉塞空間１
９ａ及び、電動機１４端面と中間ケース１５で形成され
る第２閉塞空間１９ｂの２段階で振動が減衰されて消音
される。ここで第２閉塞空開１９ｂは電動機１４内部を
複室として使用できるため、より大きな消音効果が得ら
れる。

また、吐出孔１０から排出されるベーン８の摩耗粉は、
はとんどが第１閉塞空間１９ａの消音室で補集される。

ここで捕集されながったわずかの摩耗粉は第２閉塞空間
１９ｂに流入するが、排気は排気孔１７より行われ、電
動機１４の壁に設けられた連通孔２１は音圧の出入があ
るのみであるため電動機１４の内部に入ることはない。

このように本実施例の回転ベーン式ポンプは、センタケ
ースの吐出口に、第１閉塞空間及び第１閉塞空間の下流
に隣接する第２閉塞空間からなる体積拡大部の閉塞空間
を連通し設け、しかも、第２閉塞空間は電動機内部を複
室として使用できるようにしたので、無給油回転ベーン
式ポンプから発生するベーン摩耗粉の影響を受けること
なく、効率よく消音ができる。

第３図、第４図は他の実施例を示し、第３図は要部断面
図、第４図は第３図のＴＶ−ｍＶ矢視断面図である。図
において、２３はサイドケース２に設けられたブリード
孔２４のチェックバルブ、２５は圧縮室、２６はスプリ
ング、２７は調整ワッシャ、２８は閉塞空間である。カ
バー１及びサイドケース２の軸受箱１３には軸受６ａ、
６ｂが設けられ、軸受６ａ、６ｂの軸方向位置は、調整
ワッシャ１５、スプリング２６により調整され、ロータ
４と、カバー１及びサイドケース２との接触を防止して
いる。

サイドケース２は、中空円筒状の中間ケース１５に螺着
固定され、中間ケース１５の他端は電動機１４の外周に
嵌合固定されている。サイドケース２、中間ケース１５
及び電動機１４の端面部により閉塞空間２８を形成して
いる。閉塞空間２８は吐出孔１０と連通し、また、外部
の大気と連通ずる排気孔１７及び電動機１４内部と連通
する連通孔２１とを有している６０−タ軸５はモータ軸
１８と中間ケース１５内で継手２０により連結されてい
る。また、サイドケース２にはチェックバルブ２３を介
しセンタケース３の圧縮室２５と連通ずるブリード孔２
４が開口されている。チェックバルブ２３はブリード孔
２４を圧縮室２５の圧力が一定値を超えたときに開口す
るようにばねを介し取り付けられており、真空ポンプで
は１気圧をわずかに超えたときに開口するのが望ましい
。ブリード孔２４の位置及び形状は圧縮された気体がブ
リード孔２４を通ってベーン８の背面に逃げないように
するために、ベーン８がブリード孔２４上にきたときに
完全にベーン８により塞がれる位置で、かつ、形状とす
ることが望ましい。

尚、ブリード孔２４は配管２４ａを介し電動機１４の端
面部に連通孔２１が開口された位置とは反対の他端側か
ら電動機】４内に連通されている。

ロータ４が回転すると吸気孔９から吸入された気体は圧
縮されて排気孔１０から密閉空間２８に流入しここで振
動が減衰した後、排気孔１７から大気中に流出する。真
空ポンプとして使用する場合、吸気圧力が大気圧に近ず
くと、吐出孔１０から流出する直前の気体の圧力は大気
圧をはるかに超えることになる。しかし、ブリード孔２
４があることにより圧縮室２５内の気体の圧力は、後方
側のベーン８がブリード孔２４を通過するまではほぼ大
気圧に保たれここから圧縮が開始される。

従って、吐出孔１０から流出する直前の気体の圧力は、
ブリード孔２４がない場合に較べて低くなり、その分過
圧縮による動力の浪費を防止できる。

また、ブリード孔２４の圧力が大気圧に達しない場合は
、チェックバルブ２３により逆流が止められるので、ブ
リード孔２４の無い場合と変らない。

一方、ブリード孔２４から排出された気体は配管２４ａ
を経て電動機１４のケース内に入り内部を冷却した後、
連通孔２１を通って閉塞空間２８内に入る。閉塞空間２
８が消音室として働くので流入する気体の流体音及び電
動機の駆動音は排気孔１７から流出する前に減衰される
ので効率よく消音できる。そして、無給油式の場合、ベ
ーン磨耗粉の影響をうけることもない。また、吐出孔１
０、連通孔２１から密閉空間２８内に流入した気体は、
振動が減衰した後排気孔１７から流出するので、排気孔
１７を通る流れは、常時内から外への大気側に流れる。

従って、連通孔２１−１吐出口１０を通って大気中のダ
スト類が電動機１４内やポンプ内に流入することはない
。さらに、吸気圧力が大気圧に近づいた場合、ブリード
孔２４から余分な気体が排出されるので、ポンプの圧縮
動力が過大となり、電動機１４が長時間過負荷で運転さ
れて異常な発熱を起こすことを防止すると共に、ブリー
ド孔２４からの気体が電動機Ｊ４を冷却するので、電動
機１４の温度」１昇を最低限度におさえることができる
。

これらの特長は、高温、かつ、ダスト量の多い雰囲気中
で使用される車載用として有利であり、特に車載ブレー
キの真空倍力装置の負圧源として使用される場合のよう
に吸気圧力が常時大きく変動する場合に有利である。ま
た、吸気圧力が大気圧に近づいた時に生じる吐出孔１０
直前の過大な圧力上昇を防止できるので、排気側から吸
気側に戻る気体量を少なくできる効率が上昇する。この
特性は特に無給油ポンプのように油による気密を期待で
きない場合に有利である。また、無給油ポンプならば、
ブリードされた気体に油が含まれないので電動機］４内
が汚れることもない。さらに電動機１４の負荷が大きい
時のみ冷却風を送れるので、シャフトに一体にファンを
取り付けた場合に生じる冷却不要時のファン駆動馬力の
浪費も防止できる。

このように本実施例の回転式ベーンポンプにおいても、
吐出孔の下流側に密閉空間を介在し大気中に排気するよ
うに構成したので上記実施例と同様に効率よく消音でき
同様の作用効果を有する。

さらに、本実施例は、圧縮室が所定圧力以上になったと
き開かれるブリード孔を設けて電動機の閉塞空間に連通
孔を介し連通ずる側と反対側の端部の電動機内と連通ず
るように形成したので、吸気圧力の増加による圧縮動力
の増大を防止することができ、ポンプ効率を高めること
ができる。そして、電動機の過負荷運転による発熱を防
止すると共に、必要時のみ電動機に冷却風を送ることに
より全体としての効率を高めることができる。また。

無冷却の場合に比較して電動機を小形化できる。

これらは何れも本実施例の効果である。

〔発明の効果〕

以上記述した如く本発明の回転ベーン式ポンプは、消音
効果を増大できる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転ベーン式ポンプの実施例の要部断
面図、第２図は第１図のｎ−ｍ矢視断面図、第３図は本
発明の回転ベーン式ポンプの他の実施例の要部断面図、
第４図は第３図のＩＶ　−ｍＶ矢視断面図である。１・・・カバー、２・・・サイドケース、３・・・セン
タケース、４・・・ロータ、８・・・ベーン、９・・・
吸気孔、１０・・・吐出孔、１４・・・電動機、Ｊ５・
・・中間ケース、１６・・・底板、１７・・・排気孔、
１９ａ・・・第１閉塞空間、１．９　ｂ・・・第２閉塞
空間、２１・・・連通孔、２２・・・小孔、２３・・・
チェックバルブ、２４・・・ブリード孔、２５・・・圧
縮室、２４ａ・・・配管、２８・・・閉塞空間。

Claims

【特許請求の範囲】

１．両端面をカバー及びサイドケースにより密閉された
センタケース内に偏心して取り付けられたロータが電動
機に回転駆動され、該ロータに半径方向に摺動自在に取
り付けられたベーンにより吸気孔から吸入された気体を
気縮し吐出孔から排出するように形成されたものにおい
て、上記サイドケース及び上記電動係のそれぞれの端面
部間に配設された中間ケースと、該中間ケース内に形成
され上記吐出孔に連面し容積が急拡大され、かつ大気側
の外部に排気孔を介し連通され上記電動機内部に該電動
機の端面壁の連通穴を介し連通された閉塞空間とを設け
たことを特徴とする回転ベーン式ポンプ。
２．上記閉塞空間が、上記中間ケースの上記サイドケー
ス側に有する底板及び該サイドケース間に形成され上記
吐出孔に連通された第１閉塞空間と、該第１閉塞空間に
対し上記底板に開口された小穴を介し連通され上記中間
ケース内に形成され大気に連通する上記排気孔及び上記
電動機内に連通する上記連通孔を有する第２閉塞空間と
から形成されている特許請求の範囲第１項記載の回転ベ
ーン式ポンプ。
３．上記センタケース内の圧縮室位置の上記サイドケー
スに所定の圧力以上で開くように形成されているチエツ
クバルブを取り付け開口されたブリード孔と、上記連通
孔が形成された一端の上記電動機の端面側に対し他端部
分の該電動係内部及び上記ブリード孔を連通する配管と
が設けられている特許請求の範囲第１項記載の回転ベー
ン式ポンプ。
４．上記サイドケースに開口された上記ブリード孔の位
置及び形状が、上記ベーンが該ブリード孔位置を通過す
るときに該ブリード孔全体を塞ぐことができるように形
成されている特許請求の範囲第３項記載の回転ベーン式
ポンプ。