(57)【要約】【課題】エア漏れの原因となる隙間を形成することなく、サイドプレートをロータ側へ付勢することができるベーン型真空ポンプを提供する。【解決手段】端部に開口を有する中空形状のシリンダ１１と、このシリンダ内でシリンダ１１の中心軸Ｘ１と平行な回転軸Ｘ２回りに回転可能なロータ１２と、このロータ１２の端部の位置でシリンダの開口を塞ぎ、ロータ１２の端部１２ｃと接触して回転軸Ｘ２の延在方向に移動可能なサイドプレート１３、１４と、サイドプレート１３、１４を挟んでロータ１２の反対側に位置する壁部２０ａとを備えたベーン型真空ポンプにおいて、サイドプレート１３、１４と壁部２０ａとの間及びシリンダ１１と壁部２０ａとの間に、サイドプレート１３、１４と壁部２０ａとの間を気密に保ち、サイドプレート１３、１４が移動可能な弾性を有するシート状部材１０１を介在させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部に開口を有する中空形状のシリンダと、
このシリンダ内でシリンダの中心軸と平行な回転軸回りに回転可能なロータと、
このロータの端部の位置で前記シリンダの開口を塞ぎ、前記ロータの端部と接触して前記回転軸の延在方向に移動可能なサイドプレートと、
前記サイドプレートを挟んで前記ロータの反対側に位置する壁部と
を備えたベーン型真空ポンプにおいて、
前記サイドプレートと前記壁部との間及び前記シリンダと前記壁部との間に、前記サイドプレートと前記壁部との間を気密に保ち、前記サイドプレートが移動可能な弾性を有するシート状部材を介在させたことを特徴とするベーン型真空ポンプ。
【請求項２】
前記シリンダの開口縁部に段部を設け、この段部に前記サイドプレートを配置したことを特徴とする請求項１に記載のベーン型真空ポンプ。
【請求項３】
前記シート状部材を１枚のシート状に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のベーン型真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアの漏れを防止することができる回転式のベーン型真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライタイプの回転式のベーン型真空ポンプは、ロータ、シリンダ、ベーン、及びロータの軸方向の両端に位置するサイドプレートなどを備えてなる。このベーン型真空ポンプでは、ロータ周辺部品、特にロータとサイドプレートとのクリアランスからエアが漏れるのを少なくする必要があり、このクリアランスが顕著に性能に影響を及ぼすことになる。しかしながら、このクリアランスは、ロータの回転軸の倒れや、ロータの熱膨張により管理することが困難であった。
【０００３】
従来、このエア漏れを少なくする技術としては、スプリングを用いてサイドプレートをロータ側に向けて付勢するものがある。これにより、適度なクリアランスを保つことができると共に、ロータの熱膨張によりロータとサイドプレートとが接触したとしても、スプリングが圧縮変形してサイドプレートが移動（退避）することにより、接触部が焼き付くことを防止している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平３−７７０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の構造では、サイドプレートをスプリングで付勢する構成であるため、サイドプレートが付勢されて移動するための隙間が必要となる。この隙間は、ロータ周囲のエア漏れを発生させることがあり、ポンプの稼働効率の低下を招くものであった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、エア漏れの原因となる隙間を形成することなく、サイドプレートをロータ側へ付勢することができるベーン型真空ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、端部に開口を有する中空形状のシリンダと、このシリンダ内でシリンダの中心軸と平行な回転軸回りに回転可能なロータと、このロータの端部の位置で前記シリンダの開口を塞ぎ、前記ロータの端部と接触して前記回転軸の延在方向に移動可能なサイドプレートと、前記サイドプレートを挟んで前記ロータの反対側に位置する壁部とを備えたベーン型真空ポンプにおいて、前記サイドプレートと前記壁部との間及び前記シリンダと前記壁部との間に、前記サイドプレートと前記壁部との間を気密に保ち、前記サイドプレートが移動可能な弾性を有するシート状部材を介在させたことを特徴とする。
この構成によれば、サイドプレートが移動するために必要な移動空間をシート状部材で埋めることができる。
【０００７】
また、前記シリンダの開口縁部に段部を設け、この段部に前記サイドプレートを配置することもできる。
この構成によれば、サイドプレートとシリンダとを組み立てたときに、エア漏れの原因となる不要な隙間を作ることがない。
【０００８】
さらに、前記シート状部材を１枚のシート状に形成することもできる。
この構成によれば、シート状部材が単純な形状となるため、製造が容易になる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るベーン型真空ポンプによれば、前記サイドプレートと前記壁部との間及び前記シリンダと前記壁部との間に、前記サイドプレートと前記壁部との間を気密に保ち、前記サイドプレートが移動可能な弾性を有するシート状部材を介在させることにより、ロータが回転軸方向に熱膨張したり、ロータの回転軸の倒れが発生したとしても、サイドプレートがシート状部材の弾性範囲内で移動するので、ロータとサイドプレートとの接触部が焼き付くことがない。また、このシート状部材によって、サイドプレートが移動するために必要な移動空間を埋めて、気密性を維持することができるので、ベーン型真空ポンプの圧力室内の真空状態を維持し、ポンプの稼働効率を低下させることがない。その結果、稼働効率の良いベーン型真空ポンプを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係るベーン型真空ポンプについて、この真空ポンプを備えた負圧供給装置に基づいて、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るベーン型真空ポンプを備えた負圧供給装置の側部断面図である。また、図２は、図１の負圧供給装置を右側から見た図である。なお、以下の説明において、上下および左右の方向は、図１の状態に基づいて定めたものとする。また、幅方向とは、図１における紙面奥行き方向をいうものとする。
【００１１】
負圧供給装置１は、図１に示すように、右下部に位置するベーン型真空ポンプ１０と、このベーン型真空ポンプ１０の左側に配置された駆動機２０と、ベーン型真空ポンプ１０の上方に配置された真空吸込ニップル３０と、この真空吸込ニップル３０の左側であって駆動機２０の上方に配置された電子制御部４０と、駆動機２０の下側に取付け部を有するアーム部５０とを備えている。
【００１２】
ベーン型真空ポンプ１０は、回転式のベーン型真空ポンプであり、図１及び図２に示すように、ベーン型真空ポンプ１０の外形を構成するシリンダ本体１１と、このシリンダ本体１１の内部に位置するロータ１２と、シリンダ本体１１の左右の両端に位置するサイドプレート１３、１４とを備えている。
シリンダ本体１１は、図１に示すように、左右に開口を有する円筒形状をなしており、左右に延びる中心軸Ｘ１（図２参照）に沿って内周壁面１１ａが形成されている。また、シリンダ本体１１には、図１に示すように、上側に位置する吸入口１６と、下側に位置する吐出口１７とが形成されている。
【００１３】
ロータ１２は、中心軸Ｘ１から偏心した位置に回転軸Ｘ２を有する円柱形状をなしており、図２に示すように、ロータ１２の左斜め下側の外周面が内周壁面１１ａと接触ながら回転するようになっている。また、ロータ１２の中心には、後述する駆動機２０の駆動軸２１が嵌合する孔部１２ａが形成されている。
サイドプレート１３、１４は、図１に示すように、シリンダ本体１１の両端の開口を塞いでおり、かつ、ロータ１２の両端部との隙間が空かないように組み立てられている。
【００１４】
また、ロータ１２には、図２に示すように、シリンダ本体１１の内周壁面１１ａに向けて斜めに突出する複数のベーン１５が設けられている。このベーン１５は、ロータ１２に設けられた摺動溝１２ｂに沿ってロータ１２の外方へ突出し、ベーン１５の先端部が内周壁面１１ａと当接するようにばね（図示せず）で付勢されている。図２のベーン１５の状態について詳細に説明すると、上側部分に位置するベーン１５は、ロータ１２の内側から外方へ突出しており、ベーン１５の先端部がシリンダ本体１１の内周壁面１１ａに当接している。他方、下側部分に位置するベーン１５は、その先端部が内周壁面１１ａに当接してロータ１２の内方へ押されて、ロータ１２の内部に引退している。この構造により、例えば、ロータ１２が時計回りに回転すると、ロータ１２の外壁面、シリンダ本体１１の内周壁面１１ａ、及び隣り合うベーン１５によって仕切られた圧力室Ｐが移動することにより、負圧空気が吸入口１６（圧力室Ｐの体積が大きい箇所に形成される）から吐出口１７（圧力室Ｐの体積が小さい箇所に形成される）まで送り出されるようになっている。
また、図１に示すように、ベーン型真空ポンプ１０の右端部には、サイレンサ１８がポンプカバー１９によって取り付けられている。
【００１５】
駆動機２０は、例えば電動式モータであり、図１に示すように、その駆動軸２１がキー２２を介してロータ１２の孔部１２ａに嵌合している。この駆動軸２１の回転軸は、ロータ１２の回転軸Ｘ２と同一軸線となっている。また、図１における駆動機２０の右上部には、駆動機２０の幅方向の両側にそれぞれ延びる取付座２３、２３（図２参照）が形成されている。
【００１６】
図３は、サイドプレート１３の取付部の構造を示す概要図である。なお、サイドプレート１４は、サイドプレート１３と同じ形状であり、かつロータ１２を挟んで左右対称な同じ取付構造を有するものであるため、詳細な説明は省略する。
サイドプレート１３は、圧力室Ｐの真空状態を確保するために設けられたものであり、鋼板を加工して形成された円板形状をなしている。このサイドプレート１３は、図４において上端に位置する外周縁部１３ａと、右側面１３ｂと、左側面１３ｃとを有している。
一方、シリンダ本体１１の左側端部には、図３に示すように、内周壁面１１ａから法線方向外側に向けて凹ませた段部１００が形成されており、この段部１００は、底面１００ａと、壁面１００ｂとを有している。
【００１７】
サイドプレート１３は、この段部１００にサイドプレート１３の両側面１３ｂ、１３ｃを起立させた状態で組み付けられている。詳細には、サイドプレート１３の外周縁部１３ａの直径は、段部１００の底面１００ａの直径よりも小さく形成されており、サイドプレート１３が組み付けられた状態では、外周縁部１３ａと底面１００ａとの間に隙間が空くようになっている。また、段部１００の壁面１００ｂは、ロータ１２が組み付けられた状態で、ロータ１２の左端面１２ｃとほぼ面一になるように形成されており、サイドプレート１３を段部１００に組み付けた状態では、サイドプレート１３の右側面１３ｂは、壁面１００ｂと接触すると共に、ロータ１２の左端面１２ｃとも接触し、圧力室Ｐを真空に保つようになっている。また、段部１００の左右の幅寸法は、サイドプレート１３の厚み寸法よりも大きく形成されている。そのため、サイドプレート１３を組み付けた状態では、サイドプレート１３の左側面１３ｃは、シリンダ本体１１の左端面１１ｂよりも右側に位置することになる。
【００１８】
また、サイドプレート１３の左側面１３ｃ及びシリンダ本体１１の左端面１１ｂには、弾性を有するシート状部材１０１が接するように組み付けられている。このシート状部材１０１は、厚さがほぼ均一な１枚のシート状に形成されており、駆動機２０の筐体２０ａ（壁部）と左側の面が接触し、この筐体２０ａによって図３の右方向に押しつけられた状態で組み付けられている。すなわち、図３に示すように、筐体２０ａとシリンダ本体１１との間のシート状部材１０１は、圧縮された状態で組み付けられており、筐体２０ａとサイドプレート１３との間のシート状部材１０１は、圧縮されていないか、又は少し圧縮された状態（厚さ寸法Ｌ１）で組み付けられている。
【００１９】
このシート状部材１０１の材料は、熱影響を受けても弾性を失わず、かつ気密性を有するものが使用されており、例えば、ポリオレフィン発泡体（東レ株式会社製  トーレペフ（登録商標））などを使用することができる。なお、耐熱性（断熱性）に優れたグレードを使用することが好ましい。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態に係るベーン型真空ポンプの作用について説明する。図４は、サイドプレート１３がロータ１２の図３の左側に押された状態を示す概要図である。
ベーン型真空ポンプ１０では、運転中にロータ１２が２００℃程度の摩擦熱を受けて熱膨張し、ロータ１２の左端面１２ｃが左側に移動し、サイドプレート１３を左側に押圧する場合がある。この熱膨張した状態が図４である。このようにサイドプレート１３が左側に押されると、シート状部材１０１は、このサイドプレート１３が移動した分だけ弾性力によって撓み（厚さ寸法Ｌ２）、サイドプレート１３の移動（移動距離（Ｌ１−Ｌ２））を許容する。
【００２１】
また、サイドプレート１３が左側に移動すると、サイドプレート１３の右側面１３ｂと、段部１００の壁面１００ｂとが接触しないようになり、隙間Ｑ（Ｌ１−Ｌ２）ができるが、シリンダ本体の左端面１１ｂと筐体２０ａとの間、及びサイドプレート１３の左側面１３ｃと筐体２０ａとの間に介在するシート状部材１０１が気密を保つため、圧力室Ｐのエアがベーン型真空ポンプ１０の外部へ漏れることがない。これに対し、シート状部材１０１を従来技術のようにスプリングで構成すると、圧力室Ｐのエアは、シリンダ本体１１と筐体２０ａとの間から漏れてしまう。
【００２２】
本発明の実施の形態に係るベーン型真空ポンプ１０によれば、サイドプレート１３と筐体２０ａとの間及びシリンダ本体１１の左端面１１ｂと筐体２０ａとの間に、サイドプレート１３と筐体２０ａとの間を気密に保ち、ロータ１２が移動可能な弾性を有するシート状部材１０１を介在させているので、ロータ１２が回転軸Ｘ２方向に熱膨張したり、ロータ１２の回転軸の倒れが発生したとしても、サイドプレート１３がシート状部材１０１の弾性範囲内で移動するので、ロータ１２とサイドプレート１３との接触部が焼き付くことがない。また、このシート状部材１０１によって、サイドプレート１３が移動するために必要な移動空間を埋めて、気密性を維持することができるので、ベーン型真空ポンプ１０の圧力室Ｐ内の真空状態を維持し、ポンプの稼働効率を低下させることがない。
【００２３】
また、シリンダ１１の開口縁部に段部１００を設け、この段部１００にサイドプレート１３を配置しているので、段部１００を設けない場合と比べて、筐体２０ａとサイドプレート１３との間の隙間を小さくすることができる。また、不要な隙間を形成せずにサイドプレート１３が回転軸Ｘ２方向に移動するように構成することができる。
【００２４】
さらに、シート状部材１０１を１枚のシート状に形成しているので、シート状部材１０１が単純な形状となる。そのため、シート状部材１０１の製造が容易になる。また、サイドプレートと筐体の間にスプリングを配置し、シリンダ本体１１と筐体２０ａとの間に気密性部材を配置する場合と比べて、１枚のシート状部材１０１で２つの機能を果たすことになり、部品点数の削減を図ることができる。
【００２５】
以上、本発明を実施するための最良の実施の形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
本実施の形態では、シート状部材１０１の左側に駆動機２０の筐体２０ａを配置しているが、筐体２０ａに限定されるものではなく、壁部（壁面）を構成するものであれば本発明に使用することができる。同様に、サイドプレート１４側であっても、壁部を設けることにより、同様な構造で同じ効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係るベーン型真空ポンプを備えた負圧供給装置の側部断面図である。
【図２】図１に示す負圧供給装置を右側から見た図である。
【図３】図１に示すサイドプレートの取付け部の拡大図である。
【図４】図３のサイドプレートが駆動機側に付勢された状態を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  負圧供給装置
１０  ベーン型真空ポンプ
１１  シリンダ本体
１１ａ  内周壁面
１１ｂ  左端面
１２  ロータ
１２ａ  孔部
１２ｂ  摺動溝
１２ｃ  左端面
１３  サイドプレート
１３ａ  外周縁部
１３ｂ  右側面
１３ｃ  左側面
１４  サイドプレート
１５  ベーン
１６  吸入口
１７  吐出口
１８  サイレンサ
１９  ポンプカバー
２０  駆動機
２０ａ  筐体
２１  駆動軸
２２  キー
２３  取付座
３０  真空吸込ニップル
４０  電子制御部
５０  アーム部
１００  段部
１００ａ  底面
１００ｂ  壁面
１０１  シート状部材
Ｐ  圧力室
Ｑ  隙間
Ｘ１  中心軸
Ｘ２  回転軸
Ｌ１、Ｌ２  厚さ寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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