JP2007100667A - 真空ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ブレードの摺動部分の潤滑状態を向上させることにより、ブレードの過大な摩耗の発生を防止することができる真空ポンプを提供すること。
【解決手段】円筒状のシリンダを有するポンプハウジング１と、シリンダ内に偏心して回転自在に設けられて径方向にロータ溝部７が形成されたロータ２と、ロータ溝部７に摺動自在に取り付けられてロータ２の回転時に先端がシリンダの内周部に摺接するブレード３とを備え、ロータ溝部７の側面部にオイル溝８が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、主にトラックや乗用車に搭載され、大気圧よりも低圧力の真空を発生させる真空ポンプに関する。

従来からディーゼル車両に搭載されたバキュームブレーキブースタの負圧発生源としての車両用サーボブレーキ装置の真空ポンプが知られている。この種の真空ポンプとしては、偏心型真空ポンプが汎用されている（例えば、特許文献１参照。）。このような偏心型真空ポンプは、ポンプハウジングに形成された円筒状のシリンダ内に、偏心したロータが回転自在に設けられており、このロータの外周に放射状に形成された案内溝の中をブレードが自由に出入りするようになっている。
特開２００２−１０６４８６号公報（第３−５頁、図１−１０）

ところで、上述した従来の真空ポンプでは、ロータ内の案内溝をブレードが出入りするときに、ブレードとシリンダの摺動抵抗やポンプ作用による内圧等により発生する荷重をブレード側面部に受ける。通常は、真空ポンプ内に供給しているエンジンオイルにより、ブレード側面とロータの案内溝間に油膜が発生し、摺動面の摩耗を低減するようになっているが、ブレーキの使用時およびその他真空ポンプの負圧を使用している機器の作動時に、真空ポンプ内に滞留し油膜を発生しているエンジンオイルが、吸入したエアーとともに排出されるため、摺動面の潤滑状態を悪化させて、ブレードの摩耗が促進されるという問題があった。また、潤滑用のエンジンオイルの供給量を増やすと、ポンプ内圧の増加、真空ポンプの騒音増加等につながるため、潤滑用のエンジンオイルを増加させるのが難しいという問題もあった。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、ブレードの摺動部分の潤滑状態を向上させることにより、ブレードの過大な摩耗の発生を防止することができる真空ポンプを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の真空ポンプは、円筒状のシリンダを有するポンプハウジングと、シリンダ内に偏心して回転自在に設けられて、径方向に案内溝が形成されたロータと、案内溝に摺動自在に取り付けられて、ロータの回転時に先端がシリンダの内周部に摺接するブレードとを備え、案内溝の側面部にオイル溝を有している。ロータの案内溝の側面部にオイル溝を設けることにより、ブレードとロータの案内溝との摺動部の荷重が最も大きくなる位置であるポンプ室圧縮時に、ブレード背面にあるエンジンオイルを、ポンプ作用によって強制的にブレードとロータの案内溝の摺動部へ供給することができ、摺動面の潤滑状態を向上させ、ブレード側面部の摩耗を低減することができる。

また、上述したオイル溝は、一つの側面部に複数本が形成されていることが望ましい。これにより、ロータの案内溝の摺動部へ効率よくエンジンオイルを供給することが可能になる。

また、上述したオイル溝は、案内溝の反回転方向側の側面部に設けられていることが望ましい。これにより、ブレード背面側の摺動部に確実にエンジンオイルを供給することが可能になる。

また、上述した複数本のオイル溝は、ロータの回転軸に沿って均等に配置されていることが望ましい。あるいは、上述した複数本のオイル溝は、ロータの回転軸に沿った中心位置に対して対象位置に配置されていることが望ましい。これにより、ロータの案内溝の摺動部の全体に均一にエンジンオイルを供給することが可能になる。また、ブレードとロータの案内溝側面の摺動状態が安定し、面圧を低減することができる。

以下、本発明を適用した一実施形態の真空ポンプについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、一実施形態の真空ポンプの軸方向断面図である。また、図２は、一実施形態の真空ポンプの径方向断面図である。図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

これらの図に示すように、本実施形態の真空ポンプは、ポンプハウジング１、ロータ２、ブレード３、フレーム５を含んで構成されている。ポンプハウジング１は、ポンプ室を形成するためのものであり、円筒状のシリンダを有している。ポンプハウジング１の一方の軸方向端面は開口しており、この開口部がフレーム５によって閉塞される。また、他方の軸方向端面にはベアリング９が配置されており、このベアリング９にシャフト６が支持されている。シャフト６には、スプライン等の嵌合方式によりロータ２が嵌合され、回転とともにロータ２の案内溝としてのロータ溝部７内を摺動するブレード３が配置されている。

フレーム５は、一部に吸入口５０が形成されており、この吸入口５０を介してポンプハウジング１と反対側に逆止弁５２が取り付けられている。この逆止弁５２は、ポンプハウジング１のシリンダ内の空気を排出するとともに、その逆方向の空気の流れを遮るためのものである。

ロータ２は、ポンプハウジング１に設けられたベアリング９に支持されているシャフト６に嵌合しており、このシャフト６とともに一体になって回転する。このロータ２は、径方向に形成された複数の案内溝としてのロータ溝部７を有しており、各ロータ溝部７にブレード３が設けられている。複数のブレード３は、ロータ溝部７のそれぞれに摺動自在に挿入されており、ロータ２が回転すると、遠心力の作用によってロータ溝部７内を径方向外側に飛び出し、先端（外周端）がシリンダ内周部４に摺接しながらロータ溝部７内を往復移動する。また、ロータ溝部７の反回転方向の側面部には、１本あるいは複数本のオイル溝８が設けられている。それぞれのブレード３の先端がシリンダ内周部４に摺接した状態で、シリンダ内周部４、ロータ２の外周部および周方向に隣接する２つのブレード３、およびフレーム５によって区画された空間がポンプ室１０となる。

また、上述したベアリング９は、ポンプハウジング１の軸方向端面においてシリンダの中心位置から偏心した位置に配置されており、このベアリング９と同心状にフレーム５に取り付けられたメタルベアリング１１とによって２点支持されたロータ２が、シャフト６の先端のギヤ１２を介してエンジン（図示せず）の駆動力を受けて回転する。このようにしてロータ２が回転すると、シリンダ内周部４、隣接する２つのブレード３、フレーム５によって区画されたポンプ室１０の体積が変化し、体積が最も小さくなって圧縮された内部空気を吐出口５４から吐出することにより、真空ポンプとして動作する。

このように、本実施形態の真空ポンプでは、回転中にロータ溝部７を径方向に摺動するブレード３の摺動面方向（反回転方向）にオイル溝８が設けられており、ロータ溝部７とブレード３の摺動時、特にブレード３に荷重が加わり、摺動条件の悪くなるポンプ室１０の圧縮時に、ブレード３とロータ溝部７で囲まれた部屋も圧縮され、ロータ溝部７の側面に設けられたオイル溝８から潤滑用のエンジンオイルを摺動部位に強制的に供給することができるため、摺動部の摩耗を低減することができる。

特に、オイル溝８の本数を図３に示すように複数本とすることにより、ロータ溝部７の側面の摺動部へ効率よくエンジンオイルを供給することが可能になる。また、オイル溝８をロータ溝部７の反回転方向側の側面部に設けることにより、ブレード背面側の摺動部に確実にエンジンオイルを供給することが可能になる。さらに、図３に示すように、複数本（３本）のオイル溝８を、ロータ２のシャフト（回転軸）６に沿って均等に配置するとともに、シャフト６に沿った中心位置に対して対象位置に配置することにより（図３では、シャフト６に沿った中心位置に対応して中央のオイル溝８が形成されており、上側のオイル溝８と下側のオイル溝８が互いにこの中心位置から等距離の対象位置に形成されている）、ロータ溝部７の摺動部の全体に均一にエンジンオイルを供給することが可能になる。また、ブレード３とロータ溝部７側面の摺動状態が安定し、面圧を低減することができる。

また、ロータ溝部７とブレード３の摺動部へ直接エンジンオイルを供給することにより、真空ポンプ全体のエンジンオイル量も低減することができ、低騒音化およびエンジンオイルを排出するためのトルクを低減することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、図４に示すようにロータ溝部７の反回転側に半月状のオイル溝８を設けたが、特に半月状ではなく、長溝、丸形状等の形状でもよい。また、図３に示すように、本実施形態では、オイル溝８をシャフト６とほぼ垂直な向きに形成したが、垂直な向きに対して所定の角度をなすように形成してもよい。

一実施形態の真空ポンプの軸方向断面図である。 一実施形態の真空ポンプの径方向断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

符号の説明

１ ポンプハウジング
２ ロータ
３ ブレード
４ シリンダ内周部
５ フレーム
６ シャフト
７ ロータ溝部
８ オイル溝
９ ベアリング
１０ ポンプ室
１１ メタルベアリング
１２ ギヤ
５０ 吸入口
５２ 逆止弁
５４ 吐出口

Claims (5)

1. 円筒状のシリンダを有するポンプハウジングと、
   前記シリンダ内に偏心して回転自在に設けられて、径方向に案内溝が形成されたロータと、
   前記案内溝に摺動自在に取り付けられて、前記ロータの回転時に先端が前記シリンダの内周部に摺接するブレードと、
   を備え、前記案内溝の側面部にオイル溝を有することを特徴とする真空ポンプ。
2. 請求項１において、
   前記オイル溝は、一つの前記側面部に複数本が形成されていることを特徴とする真空ポンプ。
3. 請求項１または２において、
   前記オイル溝は、前記案内溝の反回転方向側の側面部に設けられていることを特徴とする真空ポンプ。
4. 請求項２において、
   前記複数本のオイル溝は、前記ロータの回転軸に沿って均等に配置されていることを特徴とする真空ポンプ。
5. 請求項２において、
   前記複数本のオイル溝は、前記ロータの回転軸に沿った中心位置に対して対象位置に配置されていることを特徴とする真空ポンプ。
   

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