JPWO2006001342A1 - 空気ポンプ - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本実施の形態1における空気ポンプの断面図を示すものである。
図2は本実施の形態2における空気ポンプの断面図を示すものである。なお前記実施の形態1と同一構成要素には同一符号を付与して説明を省略する。
図3、図4は本実施の形態3における空気ポンプの断面図を示すものである。
前記実施の形態3と同一構成要素には同一符号を付与して説明を省略する。
前記実施の形態3と同一構成要素には同一符号を付与して説明を省略する。
前記実施の形態3と同一構成要素には同一符号を付与して説明を省略する。
本発明の第1の態様では、ポンプ機構部のシャフトとモータ部のシャフトを一体構成とし、シャフトをポンプ機構部に配設した2つ以上の玉軸受で支承し、モータ部には軸受を有していないものである。そしてこの構成によれば、モータ部に玉軸受を配置するスペースが不要となる分、モータ部の軸方向長さを縮小することができる。また、ポンプ機構部には、そのポンプ形式に関わらず、ポンプ空間を形成することを目的としたプレートが2枚必要となり、これらのプレートを利用して玉軸受を配置することで、ポンプ機構部の軸方向長さを縮小することが可能となる。
また、摺動嵌合部においては、玉軸受の外輪とフロントプレートの嵌合部を摺動可能な状態とし、フロントプレートの反ポンプ空間側に配置された吐出プレートと玉軸受の外輪との間に予圧ばねを配設することができる。
また、摺動嵌合部においては、玉軸受の外輪とリアプレートの嵌合部を摺動可能な状態とし、リアプレートと玉軸受の外輪との間に予圧ばねを配設することもできる。
(実施の形態1)
図1は本実施の形態1における空気ポンプの断面図を示すものである。
図2は本実施の形態2における空気ポンプの断面図を示すものである。なお前記実施の形態1と同一構成要素には同一符号を付与して説明を省略する。
図3、図4は本実施の形態3における空気ポンプの断面図を示すものである。
図3、図4において、ポンプ機構部100は、筒状内壁を有するシリンダ111と、円筒形状のロータ121と、自己潤滑性材質よりなるベーン131と、自己潤滑性材質を一面に塗布したフロントプレート141及びリアプレート151から構成されている。ロータ121はシリンダ111の中心軸から偏心した状態で配置され、このロータ121の中心軸方向に設けられた複数のスリット122に、ベーン131が摺動可能な状態で嵌合されている。そしてフロントプレート141とリアプレート151が、ロータ121とベーン131を挟み込むようにシリンダ111の両端に配置され、複数のポンプ空間161を形成している。このとき、フロントプレート141とリアプレート151は、互いに自己潤滑性材質の塗布された面が向かい合うように配置される。
前記実施の形態3と同一構成要素には同一符号を付与して説明を省略する。
図3において、ロータ121とフロントプレート141間に隙間143、及びロータ121とリアプレート151間に隙間153を設け、玉軸受152は外輪嵌合部152o及び内輪嵌合部152iともに固定し、玉軸受142は外輪嵌合部142oを固定し、内輪嵌合部142iを摺動可能な状態にし、内輪嵌合部142iに付勢するように予圧ばね181を配設する。この構成によれば、玉軸受152は内輪嵌合部152iと外輪嵌合部152oをともに固定しているので、モータシャフト222の軸方向位置が決定し、組立時に適度な隙間143、153を設けることで、ロータ121とフロントプレート141またはリアプレート151の接触摺動を防止できる。また予圧ばね181によって玉軸受142に適度な予圧を印加できるので、運転時の騒音を低減することもできる。
前記実施の形態3と同一構成要素には同一符号を付与して説明を省略する。
図3において、モータロータ221に備えられた磁石221aの軸方向中心Rをステータ211の軸方向中心Sからポンプ機構部100側にLだけ移動させた状態でモータロータ221を配置し、ロータ121をモータ部200側へ押圧する位置に予圧ばね181を配設する。
前記実施の形態3と同一構成要素には同一符号を付与して説明を省略する。
玉軸受142、152のうち一つの玉軸受は外輪嵌合部及び内輪嵌合部ともに固定した固定嵌合部とし、残りの玉軸受は外輪嵌合部もしくは内輪嵌合部のどちらか一方を摺動可能な状態にした摺動嵌合部とし、その摺動嵌合部に付勢するように予圧ばね181を配設する。これにより、外輪嵌合部及び内輪嵌合部ともに固定した玉軸受によって、モータシャフト222の軸方向位置が決定し、モータシャフト222に働く軸方向荷重はこの玉軸受で支承することになる。ここで、もう一方の玉軸受を予圧ばね181で押圧すると、玉軸受内の転動体を介してモータシャフト222に軸方向荷重が働き、両玉軸受142、152に適度な予圧が印加されることになる。その結果、運転時に玉軸受から発生するボールの転動音を抑制することができる。また予圧ばね181を配設する嵌合部は摺動可能な状態になっているため、高温雰囲気での運転時に各部品が熱膨張を起こした場合においても、寸法変化を吸収することができる。
上記全構成において、磁力によって発生する軸方向荷重は、内輪嵌合部と外輪嵌合部をともに固定した玉軸受により支持される。この玉軸受においては軸方向荷重を支持することで、必然的に予圧が印加されることになる。またもう一方の玉軸受には予圧ばね181による付勢を行うが、磁力による軸方向荷重の向きを考慮して、予圧ばね181を配設する必要がある。すなわち予圧ばね181によってモータシャフト222にかかる荷重の向きを、磁力によって発生する荷重の向きと合わせるものであり、本発明においてはロータ121をモータ部200側へ押圧するものである。これによって磁力による働きを打ち消すことなく、またポンプの設置姿勢に関わらず、ロータ121の軸方向のがたつきを防止でき、ロータ121とフロントプレート141またはリアプレート151との接触摺動を防止できる。
101 シャフト
102 部品
103 ポンプケーシング
111 シリンダ
121 ロータ
122 スリット
131 ベーン
141 フロントプレート
142 玉軸受
142a 内輪
142b 外輪
142o 外輪嵌合部
142i 内輪嵌合部
143 隙間
151 リアプレート
152 玉軸受
152a 内輪
152b 外輪
152o 外輪嵌合部
152i 内輪嵌合部
153 隙間
155 プレート
161 ポンプ空間
171 吐出プレート
181 予圧ばね
200 モータ部
201 シャフト
202 部品
203 モータケーシング
211 ステータ
221 モータロータ
222 モータシャフト
221a 磁石
231 ケーシング
241 回路基板
300 玉軸受
300a 玉軸受
300b 玉軸受
300c 玉軸受
R 磁石の軸方向中心
S ステータの軸方向中心
Claims (11)
- 空気を圧縮搬送するポンプ機構部(100)と、前記ポンプ機構部を駆動するモータ部(200)から構成される空気ポンプであって、
前記ポンプ機構部のシャフト(101)と前記モータ部のシャフト(201)を一体構成とし、前記シャフトを2つ以上の玉軸受で支承してなる空気ポンプ。 - 前記シャフトを前記ポンプ機構部に配設した2つ以上の玉軸受で支承し、前記モータ部には軸受を有していない請求項1に記載の空気ポンプ。
- 前記シャフトを前記ポンプ機構部に設けた1つ以上の玉軸受と前記モータ部に設けた1つの玉軸受で支承してなる請求項1に記載の空気ポンプ。
- 前記玉軸受は合計2つ配設されてなる請求項1に記載の空気ポンプ。
- 筒状内壁を有するシリンダ(111)内に、円筒形状のロータ(121)を前記シリンダの中心軸から偏心させた状態で配置し、前記ロータ(121)にはその中心軸方向に複数のスリット(122)を設け、これらのスリットには自己潤滑性を有する材質よりなる板状のベーン(131)を摺動可能な状態で嵌合させ、フロントプレート(141)とリアプレート(151)を前記ロータと前記ベーンを挟み込むように前記シリンダ(111)の端面に配置して複数のポンプ空間(161)を形成し、前記ロータの中心軸にはモータシャフト(222)を備えてポンプ機構部(100)を構成し、前記リアプレートの反ポンプ機構部側には駆動モータを配置し、前記駆動モータが前記モータシャフト(222)を駆動することにより、前記ポンプ空間(161)が伸縮作用を生じてなる請求項1に記載の空気ポンプ。
- 前記ロータ(121)と前記フロントプレート(141)間、及び前記ロータ(121)と前記リアプレート(151)間にそれぞれ隙間(143,153)を設け、前記玉軸受のうち1箇所は外輪嵌合部及び内輪嵌合部ともに固定した固定嵌合部とし、残りの玉軸受は外輪嵌合部もしくは内輪嵌合部のどちらか一方を摺動可能な状態にした摺動嵌合部とし、前記摺動嵌合部に付勢するように予圧ばね(181)を配設してなる請求項5に記載の空気ポンプ。
- 前記モータ部(200)はモータロータ(221)およびステータ(211)を備え、前記モータロータに備えられた磁石の軸方向中心(R)を前記ステータの軸方向中心(S)からポンプ機構部(100)側に移動させた状態で前記モータロータ(221)を配置し、前記ロータ(121)を前記モータ部(200)側へ押圧する位置に前記予圧ばね(181)を配設してなる請求項6に記載の空気ポンプ。
- 前記摺動嵌合部であって、該玉軸受の内輪と前記モータシャフトの嵌合部を摺動可能な状態とし、前記ロータと前記玉軸受の内輪との間に予圧ばねを配設してなる請求項6に記載の空気ポンプ。
- 前記摺動嵌合部であって、該玉軸受の外輪と前記フロントプレートの嵌合部を摺動可能な状態とし、前記フロントプレートの反ポンプ空間側に配置された吐出プレートと前記玉軸受の外輪との間に予圧ばねを配設してなる請求項6に記載の空気ポンプ。
- 前記摺動嵌合部であって、該玉軸受の内輪と前記モータシャフトの嵌合部を摺動可能な状態とし、前記モータロータと前記玉軸受の内輪との間に予圧ばねを配設してなる請求項6に記載の空気ポンプ。
- 前記摺動嵌合部であって、該玉軸受の外輪と前記リアプレートの嵌合部を摺動可能な状態とし、前記リアプレートと前記玉軸受の外輪との間に予圧ばねを配設してなる請求項6に記載の空気ポンプ。
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