(57)【要約】【課題】電動モータの動力がプーリとベルトによってポンプ本体に伝達される装置構成にあって、ベルトを保護できるカバーが好適に組み込まれたポンプ装置を提供する。【解決手段】電動モータ２０によって駆動される回転駆動型のポンプ本体２０と、ポンプ本体１０の回転軸１１に固定されて電動モータ２０の駆動力がベルト１５を介して伝達される従動プーリ４０と、ポンプ本体１０の回転軸１１と同心となるように固定されて回転する遠心ファン型の羽根車５０と、羽根車５０を覆うファンカバー３０とを備えるポンプ装置であって、ファンカバー３０には、羽根車５０が配された空間と、従動プーリ４０及びベルト１５が配された空間とを分離する仕切り板部３５が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータによって駆動される回転駆動型のポンプ本体と、該ポンプ本体の回転軸に固定されて前記電動モータの駆動力がベルトを介して伝達される従動プーリと、前記ポンプ本体の回転軸と同心となるように固定されて回転する遠心ファン型の羽根車と、該羽根車を覆うファンカバーとを備えるポンプ装置であって、
前記ファンカバーには、前記羽根車が配された空間と、前記従動プーリ及び前記ベルトが配された空間とを分離する仕切り板部が設けられていることを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
前記ポンプ本体が、２台並設され、１台の電動モータによって、該電動モータの駆動回転軸に固定された駆動プーリと、前記ポンプ本体の回転軸のそれぞれに固定された各従動プーリと、駆動プーリと従動プーリとの間に掛け回された各ベルトとを介して駆動され、前記羽根車が前記各従動プーリのそれぞれに心板部を介して固定されていることを特徴とする請求項１記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記駆動プーリが２つの前記従動プーリの間に配置され、
前記駆動プーリと、２つの前記従動プーリ及び２つの前記ベルトを覆うベルトカバーが、前記３つのプーリの配置方向について２つに分割可能で且つ嵌め合い関係に設けられた一対の半割カバー部材によって構成され、前記仕切り板部に固定されていることを特徴とする請求項２記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記一対の半割カバー部材が、両サイドからスライドされて装着され、中央部で嵌め合わされるように、前記ファンカバーの仕切り板部の電動モータ側の板面に、前記プーリの配置方向に延設された案内レールが設けられていることを特徴とする請求項３記載のポンプ装置。
【請求項５】
前記羽根車が、前記ポンプ本体を冷却するように気流を発生させるべく、前記従動プーリのポンプ本体側の端面に固定されて前記回転軸の軸心と実質的に直交する方向へ気流を案内する心板部と、該心板部の前記ポンプ本体側に設けられた複数の羽根とを備え、前記ポンプ本体の回転軸と軸心を同軸にして共に回転するように設けられていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のポンプ装置。
【請求項６】
前記ファンカバーが、前記羽根車の回転によって空気を回転軸の軸心と同心円の実質的に接線方向へ排出するように、該ファンカバーを構成する壁の一部分に設けた排出口と、該排出口へ空気を案内するように前記接線方向へ延びる案内壁とを備えることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータによって駆動される回転駆動型のポンプ本体と、該ポンプ本体の回転軸に固定されて前記電動モータの駆動力がベルトを介して伝達される従動プーリと、前記ポンプ本体の回転軸と同心となるように固定されて回転する遠心ファン型の羽根車と、該羽根車を覆うファンカバーとを備えるポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人によれば、図１１に示すように、ポンプ本体１１０の回転軸１１１と電動モータ１２０の回転軸１２１がカップリング１４０によって直列に連結された回転軸の直列連結部１１５と、ポンプ本体１１０と電動モータ１２０が直列に配置されるようにその両者の間に連結され且つ直列連結部１１５を内蔵するように筒状に形成された筒状ジョイント１３０と、直列連結部１１５に回転軸１１１、１２１と軸心を同軸にして共に回転するように固定された遠心ファン型の羽根車１５０とを備える低運転音型のポンプ装置が提案されている。
【０００３】
このポンプ装置では、図１１に矢印で示すように、冷却用の空気は、吸引口１３３から吸入され、絞り部１３２によって羽根車１５０の中心側方向へ案内される。そして、羽根車１５０の回転によって発生された空気流が、ポンプ本体１１０の周囲を通るように、筒状ジョイント１３０から排出される。これによって、ポンプ本体１１０を冷却することができる。
【０００４】
また、真空ポンプ本体の周囲と回転軸の直列連結部とを防音壁で囲んだ真空発生装置の防音機構が、本出願人によって開示されている（特許文献１参照）。この真空発生装置においては、真空ポンプ本体を冷却するために遠心ファン型の羽根車が装着されており、その羽根車の吸気側で空気の流れを案内する絞り部が、防音壁側に設けられている。
以上のポンプ装置は、ポンプ本体の回転軸と電動モータの回転軸がカップリングによって連結されることで電動モータの動力がポンプ本体に伝達される装置である。
【特許文献１】特開２００１−１１５９６１号公報（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ポンプ装置に関して解決しようとする問題点は、電動モータの動力がプーリとベルトによってポンプ本体に伝達される装置については、熱に弱いベルトが好適に保護される形態が提案されていない点にある。
そこで本発明の目的は、電動モータの動力がプーリとベルトによってポンプ本体に伝達される装置構成にあって、ベルトを保護できるカバーが好適に組み込まれたポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、電動モータによって駆動される回転駆動型のポンプ本体と、該ポンプ本体の回転軸に固定されて前記電動モータの駆動力がベルトを介して伝達される従動プーリと、前記ポンプ本体の回転軸と同心となるように固定されて回転する遠心ファン型の羽根車と、該羽根車を覆うファンカバーとを備えるポンプ装置であって、前記ファンカバーには、前記羽根車が配された空間と、前記従動プーリ及び前記ベルトが配された空間とを分離する仕切り板部が設けられている。
また、本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、前記ポンプ本体が、２台並設され、１台の電動モータによって、該電動モータの駆動回転軸に固定された駆動プーリと、前記ポンプ本体の回転軸のそれぞれに固定された各従動プーリと、駆動プーリと従動プーリとの間に掛け回された各ベルトとを介して駆動され、前記羽根車が前記各従動プーリのそれぞれに心板部を介して固定されていることを特徴とすることができる。
【０００７】
また、本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、前記駆動プーリが、２つの前記従動プーリの間に配置され、前記駆動プーリと、２つの前記従動プーリ及び２つの前記ベルトを覆うベルトカバーが、前記３つのプーリの配置方向について２つに分割可能で且つ嵌め合い関係に設けられた一対の半割カバー部材によって構成され、前記仕切り板部に固定されていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、前記一対の半割カバー部材が、両サイドからスライドされて装着され、中央部で嵌め合わされるように、前記ファンカバーの仕切り板部の電動モータ側の板面に、前記プーリの配置方向に延設された案内レールが設けられていることができる。
【０００８】
また、本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、前記羽根車が、前記ポンプ本体を冷却するように気流を発生させるべく、前記従動プーリのポンプ本体側の端面に固定されて前記回転軸の軸心と実質的に直交する方向へ気流を案内する心板部と、該心板部の前記ポンプ本体側に設けられた複数の羽根とを備え、前記ポンプ本体の回転軸と軸心を同軸にして共に回転するように設けられていることを特徴とすることができる。
【０００９】
また、本発明にかかるポンプ装置の一形態によれば、前記ファンカバーが、前記羽根車の回転によって空気を回転軸の軸心と同心円の実質的に接線方向へ排出するように、該ファンカバーを構成する壁の一部分に設けた排出口と、該排出口へ空気を案内するように前記接線方向へ延びる案内壁とを備えることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるポンプ装置によれば、電動モータの動力がプーリとベルトによってポンプ本体に伝達される装置構成にあって、ポンプ本体を冷却して加熱された空気の流れを遮って、ベルトを好適に保護することができるという特別有利な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明にかかるポンプ装置について最良の形態例を添付図面（図１〜１０）に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のポンプ装置の一形態を示す側方から見た断面図である。図２は図１のポンプ装置を上方から見た断面図である(ベルト１５を省略して記載)。図３は図１のポンプ装置に吸気ケース及び排気ケースを装着した全体装置の斜視図である。図４は図１のＡ−Ａ断面図であり、図５は図１のＢ−Ｂ断面図である。また、図６は、図１のポンプ装置に用いられた遠心ファン型の羽根車を示す斜視図である。図７は、図６の羽根車を裏面側から見た斜視図である。
【００１２】
このポンプ装置は、電動モータ２０によって駆動される回転駆動型のポンプ本体１０と、そのポンプ本体１０の回転軸１１に固定されて電動モータ２０の駆動力がベルト１５を介して伝達される従動プーリ４０とを備える。本形態例では、二台のポンプ本体１０、１０が並設され、一台の電動モータ２０で駆動される。
本形態例のポンプ本体１０は、ベーンを備えるロータリー式のポンプであり、電動モータ２０等の駆動手段によって稼動する。また、このポンプ装置は、無給油式のポンプであり、真空ポンプとして利用されると共に、排気を製品気体とすれば、ブロア装置として用いることができる。
なお、図３に示すように、１７はフィルタが内蔵可能な吸気ケースであり、これを介して気体がポンプ本体へ吸入される。また、１８は消音構造等が内蔵される排気ケースであり、これを介して気体がポンプ本体１０から吐出される。なお、図９に示すように、１７ａはポンプ本体１０の吸気口であり、吸気ケース１７に接続される。また、１８ａはポンプ本体１０の排気口であり、排気ケース１８に接続される。
【００１３】
５０は遠心ファン型の羽根車であり、ポンプ本体１０を冷却するように気流を発生させるべく、従動プーリ４０のポンプ本体１０側の端面４１に固定されて回転軸１１の軸心と実質的に直交する方向へ気流を案内する心板部５１と、その心板部５１のポンプ本体１０側の板面に設けられた複数の羽根５２とを備え、ポンプ本体１０の回転軸１１と軸心を同軸にして共に回転するように設けられている。
回転軸１１は、羽根車５０が配設され、従動プーリ４０が固定できるように、電動モータ２０側へ延長されている。
【００１４】
羽根車５０には、複数の羽根５２のポンプ本体１０側で且つ外周部にリング状に設けられて気流を絞るように案内するリング板部５３が設けられている。
このように形成された羽根車５０によれば、遠心ファンの原理で冷却用の空気流を好適に発生させることができる。また、後述するファンカバー３０や本体カバー７０の側に空気の流れを狭める絞り部を設けなくてよい。従って、そのファンカバー３０や本体カバー７０は、図１等から明らかなように簡易な形状となり、簡易な型によって製造できる。
【００１５】
また、この羽根車５０においては、図６及び図７に示すように心板部５１が実質的に円板状に形成され、その心板部５１の外径よりもリング板部５３の内径が大きく形成されている。さらに、各羽根５２の空気の案内面は、羽根車５０の軸心と平行な面になっている。
従って、この羽根車５０は、簡易な金型で成形できる形態となっている。つまり、成形型の型を割る方向が羽根車５０の軸線方向の一方向でよいため、射出成形機による樹脂成形が可能となり、製造コストを低減できる。
なお、５８は回転軸１１を通す孔である。
【００１６】
以上の構成によるポンプ装置によれば、図２に矢印で示すように、冷却用の空気（外気）が、ポンプ１０本体の周囲を通って、リング板部５３に案内されて羽根車５０の中心側方向へ案内される。そして、羽根車５０によって吸引され、回転する羽根車５０の遠心力によって生ずる空気流が心板部５１と後述する仕切り板部３５によって案内され、ファンカバー３０に設けられた通気部である排出口３１を通って排出される（図５の空気の流れを示す矢印参照）。排出口３１は、ファンカバー３０の側壁であって、羽根車５０が配置された位置に対応して設けられ、回転軸１１の軸心に直交する径方向へ空気が流れ出るように開口している。なお、ファンカバー３０の詳細については後述する。
これによれば、遠心ファンの原理によって、風切り音が軸流ファンに比べて小さく低騒音で、且つ必要な静圧を生じさせて装置を冷却するための風量を得ることができる。
【００１７】
また、７０は本体カバーであり、ポンプ本体１０の周りを囲む防音壁となっている。この本体カバー７０によって、そのポンプ本体１０の周壁１２との間に冷却用空気を流通できる通気用空隙７５が設けられている。
そして、この通気用空隙７５から羽根車５０によって空気を吸引して冷却用空気の気流を発生させるべく、通気用空隙７５と羽根車５０の内空間５０ａとが連通部１３によって連通されている。なお、本体カバー７０の底状に形成された端面壁部７１には、外気を取り入れるための吸入口が適宜設けられている。また、本体カバー７０の上面で中央付近から端面壁部７１側の部分には、開口７７が設けられており、この部分からも冷却用の空気が通気用空隙７５へ流入する（図１、９参照）。
これにより、冷却用空気をポンプ本体１０の周壁１２外面に沿わせて効率よく通気させることができ、冷却性能を向上できる。
【００１８】
また、本形態例では、ポンプ本体１０が、２台並設され、１台の電動モータ２０によって、その電動モータ２０の駆動回転軸２１に固定された駆動プーリ２２と、ポンプ本体１０の回転軸１１のそれぞれに固定された各従動プーリ４０、４０と、駆動プーリ２２と従動プーリ４０との間に掛け回された各ベルト１５、１５とを介して駆動される。そして、羽根車５０が各従動プーリ４０、４０のそれぞれに心板部５１を介して固定されている。
これによれば、複数のポンプ本体１０が配設されたポンプ装置においても、冷却機構や防音機構を好適に組み込むことができる。
【００１９】
次に、図１、２及び６〜８等に基づいて、羽根車５０を従動プーリ４０に固定する構造について詳細に説明する。図８は、図１の要部を拡大した断面図である。
図１、２及び８に示すように、羽根車５０は、従動プーリ４０のポンプ本体１０側の端面４１にネジ（本形態例では３本のボルト４５）によって固定されている。
【００２０】
従動プーリ４０のポンプ本体１０側の端面４１には、雌ネジ部４２とその雌ネジ部４２に同心の座グリ部４３（図８参照）が、複数設けられている。
なお、４７はキー溝であり、従動プーリ４０を回転軸１１に連結するために用いられる（図８参照）。また、４８は回転軸１１が嵌る貫通孔である。
【００２１】
また、羽根車５０の心板部５１には、図６及び図７に示すようにボルト４５を通す貫通孔５４とその貫通孔５４に同心でカップリング４０の座グリ部４３に嵌って位置決めをする凸部５５が複数設けられている。なお、本形態例の凸部５５は、ドーナツ形の周縁状に成形されているが、これに限定されることはなく、座グリ部４３と嵌りあって位置決めが可能なものであればよい。
【００２２】
以上の羽根車５０を装着するための構成によれば、他に特別な係合構造を設ける必要なく、容易に形成できる。特に座グリ部４３の成形工程は、雌ネジ部４２を設ける際の加工を若干延長するだけの工程で容易に行うことができる。また、心板部５１の凸部５５を成形する金型の製造も容易であり、製造コストを低減できる。
さらに、凸部５５が、ボルト４５を通す貫通孔５４と同心に設けられており、装着の際にボルト４５によって締め付けられるため、座グリ部４３へ確実に嵌った状態で確実に固定される利点もある。
【００２３】
次にファンカバー３０の詳細について、図１〜５等に基づいて詳細に説明する。
このファンカバー３０は、羽根車５０を覆うと共に空気が排出される通気部である排出口３１を有する。
本形態例のファンカバー３０は、羽根車５０の回転によって空気を回転軸１１の軸心と同心円の実質的に接線方向へ排出するように、そのファンカバー３０を構成する壁の一部分に設けた排出口３１と、その排出口３１へ空気を案内するように前記接線方向へ延びる案内壁３２とを備えている（図５参照）。
これによれば、冷却用の空気の流れを好適に導き、通気抵抗を上昇させないで効率よく排気することができ、冷却性能を向上できる。また、適切な強度を備えた形状のファンカバー３０をコンパクトに構成できる。さらに、ポンプ本体１０の周りを囲む防音壁の一部にもなっている。
また、本形態例のファンカバー３０は、ポンプ本体１０のサイドプレート１４に直接固定されている。このため、案内壁３２等を適切な位置へ高精度に配することができ、所望の性能を確実に得ることができる。
【００２４】
また、本形態例のファンカバー３０の排出口３１は、対角位置である一方の側壁上部３０ａと他方の側壁下部３０ｂの２箇所（図４参照）にそれぞれ設けられている。そして、案内壁３２が、２箇所の排出口３１に対応して２箇所に設けられ、羽根車５０の外周との間隔が一方の排出口３１近傍から他方の排出口３１へ向けて漸次拡大するように設けられている（図５参照）。なお、本形態例の排出口３１は、複数の水平方向に長いスリット状の開口によって形成されている。
これにより、冷却用の空気の排気について、方向性をつけることができ、適正な方向へ排気することができる。特に、本形態例のようなポンプ本体１０が２台並設された場合において、隣り合うファンカバー３０の排出口３１同士が、向き合う位置関係になることを回避でき、効率よく冷却用の空気を排気できる（図５の空気の流れを示す矢印参照）。
なお、ファンカバー３０の取り付け方向は、本形態例の排出口３１のように水平方向へ開口することに限定されることはなく、他の方向へ向けることができるのは勿論である。
【００２５】
また、ファンカバー３０には、図１等に示すように、羽根車５０が配された空間と、従動プーリ４０及びベルト１５が配された空間とを分離する仕切り板部３５が設けられている。本形態例では、駆動プーリ２２が２つの従動プーリ４０、４０の間に配置され、羽根車５０が配された空間と仕切られるように、仕切り板部３５が設けられている。
これによれば、熱に弱いベルト１５側へ、ポンプ本体１０を冷却して加熱された空気が流入することを遮って、そのベルト１５を保護することができる。装置の耐久性を向上させ、可動効率を向上できる。
【００２６】
また、６０はベルトカバーであり、駆動プーリ２２と、２つの従動プーリ４０、４０及び２つのベルト１５、１５を覆う。
このベルトカバー６０は、前記３つのプーリ２２、４０、４０の配置方向について２つに分割可能で且つ嵌め合い関係に設けられた一対の半割カバー部材６１、６２によって構成されている。なお、６３は開口部であり、一対の半割カバー部材６１、６２の合せ部において、回転軸２１を通すように開口している。
このように、ベルトカバー６０が半割に形成されていることで、電動モータ２０の駆動回転軸２１に干渉することなく、好適に装着することができる。
【００２７】
一対の半割カバー部材６１、６２が、両サイドからスライドされて装着され、中央部で嵌め合わされるように、ファンカバー３０の仕切り板部３５の電動モータ２０側の板面に、プーリ２２、４０、４０の配置方向に延設された案内レール６５が設けられている。なお、６４はロック部であり、一対の半割カバー部材６１、６２同士を締結して仕切り板部３５上に適切に固定する連結固定手段となっている。
これによれば、一対の半割カバー部材６１、６２を、好適且つ容易に装着することができる。なお、６６は通気孔であり、ベルトカバー６０の側部に開口している。
【００２８】
次に、本体カバー７０に関して、より効果的にポンプ本体１０を冷却できる構造を、図１、８〜１０に基づいて説明する。図９は図１の平面図であり、図１０は図１の底面図である。
本形態例の本体カバー７０は、樹脂製であり、樹脂成型によって量産される形態となっている。また、ポンプ本体１０は、ベーンを備えるロータリー式のポンプであり、その周壁１２が金属材で形成されている。
８０は支持部材であり、ポンプ本体１０が載置されるようにフレーム状の金属材によって形成されている。この支持部材８０の接触部８１が、本体カバー７０に設けられた貫通部７２からその本体カバー７０の内部に進入した状態でポンプ本体１０の周壁１２に接触している。
これによれば、伝熱性能が高い金属材同士で接触することになり、伝導伝熱によって好適に放熱がなされる。従って、ポンプ本体１０をより効果的に冷却できる。
【００２９】
また、本体カバー７０の上面壁の少なくとも一部が、通気用空隙７５に面する下面と外部に面する上面を備える金属材の放熱板部７３によって形成されている
これによれば、放熱性能が高い金属材の放熱板部７３であるため、強制を含む対流による放熱によって好適に放熱がなされる。従って、ポンプ本体１０をより効果的に冷却できる。
【００３０】
以上の構成から成る放熱構造は、電動モータによって駆動される回転駆動型のポンプ本体１０と、そのポンプ本体１０の回転軸１１及び前記電動モータの回転軸とを連結するカップリング（図示せず）とを備えるポンプ装置にあっても好適に適用でき、同等の効果を得ることができる。
なお、カップリングより動力を伝達する構成の場合、前記遠心ファン型の羽根車５０は、その心板部５１がカップリングの端面のいずれかに固定されることで、ポンプ本体１０の回転軸１１と軸心を同軸にして共に回転するように装着できる。
【００３１】
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るポンプ装置の形態例を示す側方から見た断面図である。
【図２】図１のポンプ装置を上方から見た断面図である。
【図３】図１のポンプ装置に吸気と排気のケースを装着した全体斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図１のポンプ装置に用いられた遠心ファン型の羽根車を示す斜視図である。
【図７】図６の羽根車を裏面側から見た斜視図である。
【図８】図１の要部を拡大した断面図である。
【図９】図１の平面図である。
【図１０】図１の底面図である。
【図１１】比較技術を示す一部断面を含む側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ポンプ本体
１１  回転軸
１２  周壁
１５  ベルト
２０  電動モータ
２１  駆動回転軸
２２  駆動プーリ
３０  ファンカバー
３１  排出口
３２  案内壁
３５  仕切り板部
４０  従動プーリ
４１  端面
４２  雌ネジ部
４３  座グリ部
５０  羽根車
５１  心板部
５２  羽根
５３  リング板部
６０  ベルトカバー
６１  半割カバー部材
６２  半割カバー部材
６５  案内レール
７０  本体カバー
７３  放熱板部
７５  通気用空隙
８０  支持部材
８１  接触部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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