WO2004036046A1 - ベーン式真空ポンプ - Google Patents

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Katsuhiko Kusumoto
Shigeru Onoue
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • F04C2220/00Application
    • F04C2220/10Vacuum

Definitions

  • the present invention relates to a vane vacuum pump, and more particularly to a vane vacuum pump for evacuating a tank used for a vehicle.
  • the conventional vane-type vacuum pump shown in cross section in FIGS. 12 and 13 has a housing 1, which is a power-up type body 3 having a valved inlet 2 and an outlet 4, and a body 3. And a bracket 6 that closes the open end of the housing and forms a pump chamber 5 therein.
  • the pump chamber 5 is a cylindrical space formed by two mutually parallel end surfaces 7 and 8 of the housing 1 and a cylindrical surface 9 between the end surfaces 7 and 8.
  • the rotating shaft 11 is eccentrically supported on the bearing 10 of the bracket 6 with respect to the center axis of the cylindrical pump chamber 5, and the inner end of the rotating shaft 11 is supported by the bearing 12 of the main body 3. ing.
  • a pinion, a pulley, a sprocket, a cam, and the like 13 for receiving a driving force from a driving device (not shown) such as an external gear are fixed to an outer end of the rotating shaft 11.
  • a rotor 14 is housed concentrically with respect to the rotating shaft 11 and thus eccentric with respect to the pump chamber 5 (housing 1).
  • the rotor 14 is a substantially cylindrical member having two end surfaces and a cylindrical surface, and is rotated in the housing 1 by a rotating shaft 11.
  • the rotor 14 is provided with four slots 15 extending from the end face to the end face in the radial direction through the shaft center, and each of the slots 15 is provided at its tip with the cylindrical face 9 of the housing 1.
  • a slidable vane 16 is fitted slidably in the radial direction. In such a vane type vacuum pump for a vehicle, when the rotor 14 is rotated clockwise in FIG.
  • the vanes 16 in the slots 15 move outward due to centrifugal force.
  • the tip of the vane 16 slides while contacting the cylindrical surface 9 of the pump chamber 5. Since the rotation axis 11 of the rotor 14 is eccentric with respect to the center of the pump chamber 5, The volume of the formed compression chamber changes with the rotation of the rotor 14, so that air is sucked from the suction port 2 of the housing 1 and sent to the discharge port 4, and the suction is connected to a tank (not shown). A vacuum is generated on the mouth 2 side.
  • an object of the present invention is to provide a small-sized vane-type vacuum pump having high airtightness between a rotor and a housing, good vacuum characteristics, sufficient lubrication and little wear.
  • the configuration of the vane type vacuum pump of the present invention for achieving this object is as follows.
  • a housing having a cylindrical pump chamber having an inlet and an outlet, a rotor housed eccentrically in the pump chamber, a rotating shaft fixed to the rotor and rotating the rotor in the pump chamber, and a pump.
  • a vane that is fitted to the rotor and slides in and out in the radial direction while slidingly contacting the housing in the room is provided.
  • the vane type vacuum pump which generates the pressure
  • the vane type vacuum pump is provided concentrically with the rotation shaft between the housing and the rotor.
  • a vane-type vacuum pump provided with a labyrinth-like seal over substantially the entire periphery having at least one pair of circular annular grooves and circular annular ridges fitted so as to be relatively movable in the circumferential direction. .
  • a circular annular ridge may be provided on the end face of the rotor and a circular annular groove may be provided on the rotor.
  • a circular annular groove is provided on the side end surface of the rotor, a circular annular ridge is provided on the rotor, and a concave portion is provided on the side end surface of the vane so as to receive the ridge so as not to hinder the radial movement of the vane. May be used. '
  • a plurality of labyrinth-shaped seals may be provided concentrically.
  • a labyrinth-shaped seal may be provided on both end surfaces of the rotor.
  • the rotating shaft may be an output rotating shaft of an AC motor for a vehicle.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing a vane type vacuum pump according to a first embodiment of the present invention, taken along line 11 in FIG.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the vane type vacuum pump of FIG. 1 taken along a plane perpendicular to the axis.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing details of a labyrinth-like seal of the vane vacuum pump of FIG.
  • FIG. 4 is a partial perspective view showing the rotor and the vane of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view showing a vane type vacuum pump according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing details of a labyrinth-like seal of the vane vacuum pump of FIG.
  • FIG. 7 is a partial perspective view showing the rotor and the vane of the present invention. .
  • FIG. 8 is a schematic sectional view showing a vane type vacuum pump according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic sectional view showing a vane type vacuum pump according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Fig. 10 schematically shows an example in which the vane vacuum pump of Fig. 4 is directly connected to an AC generator. It is sectional drawing.
  • FIG. 11 is a graph showing the results of a comparison test of the degree of vacuum between the vane vacuum pump of the present invention shown in FIGS. 1 to 4 and the conventional vane vacuum pump shown in FIGS. 12 and 13. .
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a conventional vane-type vacuum pump along a line 12-12 in FIG.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the vane type vacuum pump of FIG. 12 taken along a plane perpendicular to the axis.
  • the vane type vacuum pump of the present invention shown in FIGS. 1 to 3 is provided with a housing 21, and the housing 21 is a power-up type main body 2 3 having a valved inlet 22 and an outlet 24. And a bracket 26 for closing the open end of the main body 23 and forming a pump chamber 25 therein.
  • the pump chamber 25 is a cylindrical space formed by two mutually parallel end surfaces 27 and 28 of the housing 21 and a cylindrical surface 29 between the end surfaces 27 and 28.
  • the bearing 30 of the bracket 26 supports a rotating shaft 31 penetrating the cylindrical pump chamber 25, and the inner end of the rotating shaft 31 is supported by the bearing 32 of the main body 23. Have been.
  • the rotation shaft 31 is arranged eccentrically with respect to the center axis of the pump chamber 205. At the outer end of the rotating shaft 31, a pinion, pulley, sprocket, power rod 33, etc., which receives a driving force from a driving device (not shown) such as an external gear, is fixed.
  • a rotor 34 is housed in the housing 21 so as to be concentric with the rotating shaft 31 and thus eccentric with respect to the pump chamber 25 (housing 21).
  • the rotor 34 is a substantially cylindrical member having two flat end surfaces 35, 36 and a cylindrical surface 37, and is rotated in the housing 21 by a rotating shaft 31.
  • the rotor 34 is provided with four slots 38 extending radially through the rotor 34 from the end face to the end face through the axis. In the slots 38, the leading ends 39 can slide on the cylindrical surface 29 of the housing 21 and the flat end surfaces 40, 41 slide on the end surfaces 27, 28 of the housing 21.
  • An annular vane 42 is provided and is slidable radially within a slot 38. As best shown in FIGS.
  • the end faces 35 and 36 of the rotor 34 are concentric with the rotation axis 31 except for the position where the slot 38 is formed.
  • An annular ridge 43 is provided.
  • the end faces 35 and 36 of the housing 21 are provided with a continuous annular groove 44 provided at a position corresponding to the annular ridge 43 to receive the ridge 43.
  • the radial gap 45 and the axial gap 46 between the groove 44 and the ridge 43 are both end faces 35 and 36 of the rotor 34 and end faces 27 of the housing 21. It is larger than the gap between the S 2 8, also the gap 4 6 in the axial direction is larger than the gap 4 5 in the radius direction direction. Therefore, a space that can store engine oil is formed between the annular ridge 43 and the annular groove 44. In addition, since this space is formed between the ridge 43 and the groove 44, a labyrinth-like seal that prevents the engine oil / oil from moving in the radial direction is formed.
  • engine oil is supplied from outside to the parts that are in sliding contact with other parts such as the end faces 27, 28 and the cylindrical surface 29 of the housing 1, and the bearing parts are lubricated. .
  • a sliding portion between the side end faces 27 and 28 of the housing 1 and the axial end faces 35 and 36 of the rotor 34 has an annular shape concentric with the rotary shaft 31.
  • a ridge 43 and a continuous annular groove 44 for receiving the ridge 43 are provided.
  • a labyrinth-shaped seal bent in a U-shape is formed between 44 and the ridge 43, and at the same time, a space for storing engine oil is formed. Therefore, the labyrinth-like seal can prevent the engine oil from flowing out of the sliding portion and destroying the oil film, and can also remove the engine oil from the storage space. Since the supply can be continued, wear between the sliding parts is prevented, and airtightness between the rotor and the housing is ensured.
  • annular ridges 47 are provided on the side walls 27 and 28 of the housing 21 and annular grooves 48 are provided on the end faces 35 and 36 of the rotor 34.
  • the ridges 47 on the housing 21 side are annular projections having a substantially rectangular cross section and a continuous cross section concentric with the rotating shaft 31 of the rotor 34.
  • the groove 48 provided in the rotor 34 is an annular projection concentric with the rotating shaft 31 that receives the ridge 47, but is partially cut at the slot 38 that accommodates the vane 42.
  • the end face 40 of the vane 42 has an escape groove so that the vane 42 can slide radially relative to the rotor 34 in the slot 38 without interfering with the ridge 47 on the housing 21 side.
  • Recess 49 is provided.
  • a sliding portion between the side end surfaces 27 and 28 of the housing 1 and the axial end surfaces 35 and 36 of the rotor 34 is provided with balling 2
  • An annular groove 47 on one side and an annular groove 48 for receiving the protrusion 47 on the rotor 34 side are provided.
  • U A labyrinth-like seal bent in the shape of a letter is formed, and at the same time, a space for storing engine oil is formed. Therefore, wear between the sliding portions is prevented, and airtightness between the rotor and the housing is ensured.
  • double annular ridges 51 and 52 are provided on the end face of the rotor 34, and double annular grooves 53 and 53 are provided on the housing 21 side. And 54 are provided.
  • Each of the ridges 51 and 52 and the grooves 53 and 54 has a structure similar to that shown in FIGS. In this vane type vacuum pump, the labyrinth seal and the oil storage space are doubled, so that the sealing effect is greatly improved as compared with the previous embodiment.
  • double annular grooves 55 and 56 are provided on the end face of the rotor 34, and double annular ridges 57 and 56 are provided on the housing 21 side. And 58 are provided.
  • the grooves 55 and 56 and the ridges 57 and 58 have the same structure as shown in FIGS.
  • the relief grooves 59 provided in the end faces 47 and 48 of the vanes 42 are of a sufficiently large radial dimension so as not to interfere with the double ridges 55, 56 and the grooves 57, 58. ing.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example in which the vane type vacuum pump shown in FIGS. 1 to 4 is directly connected to a vehicle alternator.
  • the vehicle alternator 60 is supported by a stator 62 supported in a housing 61, and bearings 63, 64 mounted on the housing 61, and supported by a rotating shaft 65.
  • the left end in the drawing of the rotating shaft 65 extends out of the housing 61 and is contained in the housing 71 of the vane vacuum pump 70 of the present invention. That is, the bracket 61 of the housing 71 of the vane vacuum pump 70 is attached to the housing 61 of the vehicle alternator 60, and the bracket 72 has no bearing. 3 is attached and constitutes the housing 71 of the pump.
  • FIG. 11 shows the vane type vacuum pump of the present invention shown in FIGS. 1 to 4 and FIG. 4 is a graph showing the results of a comparative test on the degree of vacuum with the conventional vane vacuum pump shown in FIGS. 2 and 13.
  • curve A represents the vacuum characteristics of the vane type vacuum pump of the present invention
  • curve B represents the vacuum characteristics of the conventional vane type vacuum pump. From this graph, the difference in the degree of vacuum gradually increases from the start of the pump to the steady operation state, and in the constant speed operation state, the degree of vacuum itself also becomes a steady state. In the case of the present invention, the degree of vacuum is about 1 It can be understood that it increases from 2% to about 15%.
  • the vane type vacuum pump of the present invention is provided concentrically with the rotating shaft 31 between the housing 21 and the rotor 34, and is relatively movable in the circumferential direction (that is, rotatable).
  • a labyrinth-like seal is provided over substantially the entire circumference, having at least one pair of circular and annular ridges 43 and 47 and circular and annular grooves 44 and 48 fitted into the seal.
  • a circular annular ridge 4 3 may be provided on the end face of the rotor 34, a circular annular groove 44 may be provided on the housing 21, or a circular annular groove 48 may be provided on a side end face of the rotor 34.
  • a circular annular ridge 47 is provided on the housing 21, and the ridge 47 of the housing 21 is received on the side end surface of the vane 42 so as not to hinder the radial movement of the vane 42.
  • a concave portion 49 may be provided.
  • a plurality of sets of labyrinth-shaped seals may be provided concentrically, or labyrinth-shaped seals may be provided on both end surfaces of the rotor.
  • the vane vacuum pump according to the present invention is particularly useful as a vacuum pump for evacuating the inside of a tank constituting a braking booster of a vehicle.

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Description

ベーン式真空ポンプ 技術分野
この発明はべーン式真空ポンプに関するものであり、 特に車両用に用いるタン ク内を真空にするためのベーン式真明空ポンプに関するものである。 背景技術
図 1 2および 1 3に断面で示す従来のベーン式真空ポンプはハウジング 1を備 えており、 ハウジング 1は弁付きの吸入口 2およびお出口 4を有する力ップ形の 本体 3と、 本体 3の開端を閉じて内部にポンプ室 5を形成するブラケット 6とを 備えている。 ポンプ室 5はハウジング 1の互いに平行な 2つの端面 7および 8と 、 端面 7および 8間の円筒面 9とによって形成された円筒形の空間である。 ブラ ケット 6の軸受け 1 0には、 回転軸 1 1が円筒形のポンプ室 5の中心軸心に対し て偏心して支持され、 回転軸 1 1の内端は本体 3の軸受け 1 2によって支持され ている。 回転軸 1 1の外端には外部の歯車等の駆動装置 (図示してない) 力 らの 駆動力の伝達を受けるピニオン、 プーリ、 スプロケット、 カム等 1 3が固着され ている。
ハウジング 1内には、 回転軸 1 1に対して同心に、 従ってポンプ室 5 (ハウジ ング 1 ) に対して偏心したロータ 1 4が収納されている。 ロータ 1 4は 2つの端 面と円筒面を持つほぼ円筒形の部林で、 回転軸 1 1によりハウジング 1内で回転 される。 ロータ 1 4には軸心を通って径方向に端面から端面まで延びた 4本のス ロット 1 5が設けられていて、 このスロット 1 5内にはそれぞれ先端でハウジン グ 1の円筒面 9に摺接し得るベーン 1 6が径方向に摺動可能に嵌装されている。 このような車両用べーン式真空ポンプに於いて、 ロータ 1 4を図 1 1で時計方 向に回転させると、 スロッ ト 1 5内のベーン 1 6が遠心力により外側に移動して 、 ベーン 1 6の先端はポンプ室 5の円筒面 9に当接したまま摺動する。 ロータ 1 4の回転軸 1 1はポンプ室 5の中心に対して偏心しているので、 ベーン 1 6間に 形成されている圧縮室の容積がロータ 1 4の回転に伴い変化し、 ハウジング 1の 吸入口 2から空気が吸入されて排出口 4に圧送させて、 図示してないタンクに接 続された吸入口 2側に真空を発生させる。 このとき、 ベーン式真空ポンプ内の様 々な摺動部分、 特にべーン 1 6がロータ 1 4、 ハウジング 1の端面 7、 8および 円筒面 9等の他の部分に摺接する部分、 更に軸受け部分にはエンジンオイルが外 部から供給され、 それらの摺接部分が潤滑される。
ハウジング 1の側端面 7および 8と、 ロータ 1 4の軸方向端面との間も摺動部 分であり、 この間にはエンジンオイルの油膜が介在して両者の磨耗を防止すると 共に、 ロータとハウジングとの間の気密が確保される。 しかしながら、 この間の 摺動部分では局部的に油膜破断が生ずる場合がある。 油膜破断が生ずると磨耗の 問題が起こるだけでなく、 気密保持の効果が低下し、 ベーン式真空ポンプの真空 特性が低下するという問題があつた。
このような問題を解決するために、 ポンプの容量を増大したり、 ロータ回転速 度を上げたりすることもできるが、 前者ではべーン式真空ポンプの外形寸法が大 きくなるために、 エンジンへの装着性が悪化し重量が増大する等の問題が生じ、 後者の場合には振動の増大、 機械磨耗の増大等による寿命低下などの問題が生じ ていた。 発明の開示
従って、 本発明の目的は、 ロータとハウジングとの間の気密性が高く真空特性 が良く、 十分な潤滑が確保できて磨耗が少ない小型のベーン式真空ポンプを提供 することである。
この目的達成のための本発明のベーン式真空ポンプの構成は次の通りである。 ( 1 ) 吸入口および排出口を有する円筒状のポンプ室を持つハウジングと、 ポ ンプ室内に偏心して収納されたロータと、 ロータに固定され、 ポンプ室内でロー タを回転させる回転軸と、 ポンプ室内でハゥジングに対して摺接しつつロータに 嵌装されて径方向に出入自在なベーンとを備え、 ロータの回転によりポンプ室内 の空気を吸入口から排出口に圧送させて、 吸入口側に真空を発生させるベーン式 真空ポンプに於いて、 ハウジングとロータとの間で回転軸と同心に設けられ、 互 いに周方向に相対移動可能に嵌合した少なくとも一組の円形環状溝と円形環状突 条とを有するほぼ全周に亘るラビリンス状のシールを備えたことを特徴とするベ ーン式真空ポンプ。
( 2 ) 円形環状突条がロータの端面に設けられ、 円形環状溝がロータに設けら れたものでもよレ、。
( 3 ) 円形環状溝がロータの側端面に設けられ、 円形環状突条がロータに設け られ、 ベーンの側端面に突条を受け入れてベーンの径方向運動を妨げないように する凹部が設けられたものでもよい。 '
( 4 ) ラビリンス状のシールが同心円状に複数糸且設けられたものでもよい。
( 5 ) ラビリンス状のシールがロータの両側端面に設けられたものでもよい。 ( 6 ) 回転軸が車両用交流宪電機の出力回転軸であってもよい。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の第 1の実施の形態によるべーン式真空ポンプを図 2の線 1一 1 に沿って示す概略断面図である。
図 2は図 1のべーン式真空ポンプの軸垂直面での概略断面図である。
図 3は図 1のべーン式真空ポンプのラビリンス状のシールの詳細を示す概略断 面図である。
図 4は本発明のロータとべ一ンとを示す部分斜視図である。
図 5は本発明の第 2の実施の形態によるべーン式真空ポンプを示す概略断面図 である。
図 6は図 5のべーン式真空ポンプのラビリンス状のシールの詳細を示す概略断 面図である。
図 7は本発明のロータとベーンとを示す部分斜視図である。 。
図 8は本発明の第 3の実施の形態によるべーン式真空ポンプを示す概略断面図 である。
図 9は本発明の第 4の実施の形態によるべ一ン式真空ポンプを示す概略断面図 である。
図 1 0は図 4のべーン式真空ポンプを直接交流発電機に連結した例を示す概略 断面図である。
図 1 1は図 1乃至図 4に示す本発明のベ一ン式真空ポンプと図 1 2および 1 3 に示す従来のベーン式真空ポンプとの真空度の比較試験の結果を示すグラフであ る。
図 1 2は従来のベーン式真空ポンプを図 1 3の線 1 2— 1 2に沿って示す概略 断面図である。
図 1 3は図 1 2のべーン式真空ポンプの軸垂直面での概略断面図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1乃至図 3に示す本発明のベーン式真空ポンプはハウジング 2 1を備えてお り、 ハウジング 2 1は弁付きの吸入口 2 2および排出口 2 4を有する力ップ形の 本体 2 3と、 本体 2 3の開端を閉じて内部にポンプ室 2 5を形成するブラケット 2 6とを備えている。 ポンプ室 2 5はハウジング 2 1の互いに平行な 2つの端面 2 7および 2 8と、 端面 2 7および 2 8間の円筒面 2 9とによって形成された円 筒形の空間である。 ブラケット 2 6の軸受け 3 0には、 円筒形のポンプ室 2 5を 貫通して配置された回転軸 3 1が支持され、 回転軸 3 1の内端は本体 2 3の軸受 け 3 2によって支持されている。 回転軸 3 1はポンプ室 2 0 5の中心軸心に対し て偏心して配置されている。 回転軸 3 1の外端には外部の歯車等の駆動装置 (図 示してない) からの駆動力の伝達を受けるピニオン、 プーリ、 スプロケット、 力 ム等 3 3が固着されている。
ハウジング 2 1内には、 回転軸 3 1に対して同心に、 従ってポンプ室 2 5 (ハ ウジング 2 1 ) に対して偏心したロータ 3 4が収納されている。 ロータ 3 4は 2 つの平坦な端面 3 5、 3 6と円筒面 3 7とを持つほぼ円筒形の部材で、 回転軸 3 1によりハウジング 2 1内で回転される。 ロータ 3 4には軸心を通って端面から 端面までロータ 3 4を径方向に貫通して延びた 4本のスロット 3 8が設けられて いる。 このスロット 3 8内には、 それぞれ先端 3 9でハウジング 2 1の円筒面 2 9に摺接し得、 平坦な端面 4 0、 4 1でハウジング 2 1の端面 2 7、 2 8に摺接 した板状のベーン 4 2が設けられていて、 スロット 3 8内で径方向に摺動可能に されている。 図 3およぴ図 4に最も良く示されているように、 ロータ 3 4の端面 3 5および 3 6には、 スロット 3 8の形成されている位置を除いて、 回転軸 3 1と同心の環 状の突条 4 3が設けられている。 ハウジング 2 1の端面 3 5および 3 6には、 環 状の突条 4 3に対応した位置に設けられて突条 4 3を受け入れる連続した環状の 溝 4 4が設けられている。 この溝 4 4と突条 4 3との間の径方向の間隙 4 5およ び軸方向の間隙 4 6は、 いずれもロータ 3 4の端面 3 5、 3 6とハウジング 2 1 の端面 2 7 S 2 8との間の間隙よりも大きくされ、 また軸方向の間隙 4 6は径方 向の間隙 4 5よりも大きくされている。 このため、 環状の突条 4 3と環状の溝 4 4との間にはエンジンオイルを貯留できる空間が形成されている。 また、 この空 間は突条 4 3と溝 4 4との間に形成されているので、 エンジンオイ/レの径方向の 移動を妨げるラビリンス状のシールを構成している。
ロータ 3 4を図 2で反時計方向に回転させると、 ベーン 4 2はスロッ ト 3 8内 で遠心力により径方向外側に移動して、 ベーン 4 2の先端 3 9がポンプ室 2 5の 円筒面 2 9に当接して摺動する。 ロータ 3 4の回転軸 3 1はポンプ室 2 5の中心 に対して偏心しているので、 ベーン 4 2間に形成されている圧縮室の容積がロー タ 3 4の回転に伴い変化し、 ハウジング 2 1の吸入口 2 2から空気が吸入されて 排出口 2 4に圧送させて、 図示してないタンクに接続された吸入口 2 2側に真空 を発生させる。
このとき、 ベーン式真空ポンプ内の様々な摺動部分、 特にべーン 4 2がロータ
3 4、 ハウジング 1の端面 2 7、 2 8および円筒面 2 9等の他の部分に摺接する 部分、 更に軸受け部分には、 エンジンオイルが外部から供給され、 それらの摺接 部分が潤滑される。
本発明によれば、 ハウジング 1の側端面 2 7および 2 8と、 ロータ 3 4の軸方 向端面 3 5および 3 6との間の摺動部分には、 回転軸 3 1と同心の環状の突条 4 3と、 突条 4 3を受け入れる連続した環状の溝 4 4とが設けられており、 この溝
4 4と突条 4 3との間には、 U字型に屈曲したラビリンス状のシールが形成され ており、 同時にエンジンオイルを貯留できる空間が形成されている。 従って、 こ のラビリンス状のシールにより、 摺動部分からエンジンオイルが流れ出して油膜 が破壊されてしまうことを防ぐことができ、 また貯留空間からエンジンオイルを 供給し続けることができるので、 摺動部分間の磨耗を防止すると共に、 ロータと ハウジングとの間の気密が確保される。
図 5乃至図 7にはハウジング 2 1の側壁 2 7および 2 8に環状の突条 4 7を設 け、 ロータ 3 4の端面 3 5および 3 6に環状の溝 4 8を設けた例を示す。 ハウジ ング 2 1側の突条 4 7はロータ 3 4の回転軸 3 1と同心の連続した断面力ほぼ矩 形の環状突起である。 ロータ 3 4に設けた溝 4 8は突条 4 7を受け入れる回転軸 3 1と同心の環状突起であるが、 ベーン 4 2を収容するスロット 3 8の部分で部 分的に切断されている。 ベーン 4 2の端面 4 0には、 ベーン 4 2がハウジング 2 1側の突条 4 7と干渉しないでスロット 3 8内でロータ 3 4に対して径方向に摺 動できるように、 逃げ溝としての凹部 4 9が設けてある。
このべーン式真空ポンプに於いても、 ハウジング 1の側端面 2 7および 2 8と 、 ロータ 3 4の軸方向端面 3 5および 3 6との間の摺動部分には、 ハゥ ^ング 2 1側の環状の突条 4 7と、 ロータ 3 4側で突条 4 7を受け入れる環状の溝 4 8と が設けられており、 この溝 4 8と突条 4 7との間には、 U字型に屈曲したラビリ ンス状のシールが形成されており、 同時にエンジンオイルを貯留できる空間が形 成されている。 従って、 摺動部分間の磨耗を防止すると共に、 ロータとハウジン グとの間の気密が確保される。
図 8に示すベーン式真空ポンプに於いては、 ロータ 3 4の端面に二重の環状の 突条 5 1および 5 2が設けられ、 ハウジング 2 1側には二重の環状の溝 5 3およ び 5 4が設けられている。 各々の突条 5 1および 5 2並びに溝 5 3および 5 4は 図 1乃至図 4に示すのと同様の構造のものである。 このべーン式真空ポンプに於 いては、 ラビリンス状のシールおよびオイル貯留空間が二重になっているので、 先の実施の形態のものに比べてシール効果が大幅に改善される。
図 9に示すベーン式真空ポンプに於いては、 ロータ 3 4の端面に二重の環状の 溝 5 5および 5 6が設けられ、 ハウジング 2 1側には二重の環状の突条 5 7およ び 5 8が設けられている。 各々の溝 5 5および 5 6並びに突条 5 7および 5 8は 図 5乃至図 7に示すのと同様の構造のものである。 ベーン 4 2の端面 4 7および 4 8に設けられている逃げ溝 5 9は、 二重の突条 5 5、 5 6および溝 5 7、 5 8 と干渉しないように充分大きな径方向寸法にされている。 このべーン式真空ボン プに於いては、 ラビリンス状のシールおよびオイル貯留空間が二重になっている ので、 シール効果が大幅に改善される。
図 1 0は図 1乃至図 4に示すベーン式真空ポンプを車両用交流発電機に直接連 結した例を示す概略断面図である。 図示の例に於いて、 車両用交流発電機 6 0は ハウジング 6 1内に支持された固定子 6 2と、 ハウジング 6 1に取付られた軸受 6 3、 6 4により支持されて回転軸 6 5を持つ回転子 6 6とを備え、 回転軸 6 5 の図で左端はハウジング 6 1外に延びていて、 本発明のベーン式真空ポンプ 7 0 のハウジング 7 1内に入っている。 即ち、 車両用交流発電機 6 0のハウジング 6 1にはべーン式真空ポンプ 7 0のハウジング 7 1のブラケット 7 2が取り付けら れ、 このブラケット 7 2には軸受が無いが、 ハウジング本体 7 3が取り付けられ ていてポンプのハウジング 7 1を構成している。 ハウジング 7 1内の回転軸 6 5 にはべーン式真空ポンプ 7 0のロータ 3 4が取り付けられていて、 ロータ 3 4と ハウジング 7 1との間にはこの発明による円形環状の突条 4 3と円形環状の溝 4 4とが設けられていて、 ほぼ全周に亘るラビリンス状のシールが形成されている 図 1 1は図 1乃至図 4に示す本発明のベーン式真空ポンプと図 1 2および図 1 3に示す従来のベーン式真空ポンプとを真空度について比較試験した結果を示す グラフである。 グラフの 2本の曲線 Aおよび Bは、 横軸の運転時間 (秒) の変化 に対するベーン式真空ポンプの吸引側の真空度を水銀柱の高さ (mmH g ) で表 したときの変化の様子を表すものであり、 曲線 Aは本発明のベーン式真空ポンプ の真空特性を表し、 曲線 Bは従来のベーン式真空ポンプの真空特性を示すもので ある。 このグラフからポンプの始動から定常運転状態に達するまでは真空度の差 が徐々に大きくなり、 定速運転状態では真空度自体も定常状態となり、 本発明に よる場合の方が真空度が約 1 2 %から約 1 5 %程度高くなることが理解できる。 以上の説明から明らかな通り、 本発明のベーン式真空ポンプは、 ハウジング 2 1とロータ 3 4との間で回転軸 3 1と同心に設けられ、 互いに周方向に相対移動 可能 (即ち回転可能) に嵌合した少なくとも一組の円形で環状の突条 4 3、 4 7 と円形で環状の溝 4 4、 4 8とを有するほぼ全周に亘るラビリンス状のシールを 備えたものである。 円形環状の突条 4 3がロータ 3 4の端面に設けられ、 円形環状の溝 4 4がハウ ジング 2 1に設けられていても良いし、 円形環状の溝 4 8がロータ 3 4の側端面 に設けられ、 円形環状の突条 4 7がハウジング 2 1に設けられ、 ベ一ン 4 2の側 端面にハウジング 2 1の突条 4 7を受け入れてベーン 4 2の径方向運動を妨げな いようにする凹部 4 9が設けられていてもよい。 また、 ラビリンス状のシールが 同心円状に複数組設けられていてもよいし、 ラビリンス状のシールがロータの両 側端面に設けられたものでもよ 、。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかるベーン式真空ポンプは、 特に車両の制動倍力装 置を構成するタンク内を真空にするための真空ポンプとして有用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 吸入口および排出口を有する円筒状のポンプ室を持つハウジングと、 上記ポンプ室内に偏心して収納されたロータと、
上記ロータに固定され、 上記ポンプ室内で上記ロータを回転させる回転軸と、 上記ポンプ室内で上記ハゥジングに対して摺接しつつ上記ロータに嵌装されて 径方向に出入自在なベーンとを備え、
上記ロータの回転により上記ポンプ室内の空気を上記吸入口から上記排出口に 圧送させて、 上記吸入口側に真空を発生させるベーン式真空ポンプに於!/、て、 上記ハウジングと上記ロータとの間で上記回転軸と同心に設けられ、 互いに周 方向に相対移動可能に嵌合した少なくとも一組の円形環状溝と円形環状突条とを 有するほぼ全周に亘るラビリンス状のシールを備えたことを特徴とするベーン式 真空ポンプ。
2 . 上記円形環状突条が上記ロータの端面に設けられ、 上記円形環状溝がロー タに設けられたことを特徴とする請求項 1記載のベーン式真空ポンプ。
3 . 上記円形環状溝が上記ロータの側端面に設けられ、 上記円形環状突条がロ ータに設けられ、 上記べ一ンの側端面に上記突条を受け入れて上記べ一ンの径方 向運動を妨げないようにする凹部が設けられたことを特徴とする請求項 1記載の ベーン式真空ポンプ。
4 . 上記ラビリンス状のシールが同心円状に複数組設けられたことを特徴とす る請求項 1乃至 3記載のベーン式真空ポンプ。
5 . 上記ラピリンス状のシールが上記ロータの両側端面に設けられたことを特 徴とする請求項 1乃至 3記載のベーン式真空ポンプ。
6 . 上記回転軸が車両用交流発電機の出力回転軸であることを特徴とする請求 乃至 3記載のベーン式真空ポンプ (
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