(57)【要約】【課題】羽根の両側の端部の摩耗を軽減することが可能な真空ポンプ、特に、自動車エンジン用の一枚羽根タイプの真空ポンプを提供する。【解決手段】真空ポンプ１１０，２１０は、ステータ１２と、側壁１６を有するチャンバ１４と、チャンバ１４内部に取り付けられ、側壁１６に対して平行な回転軸心Ｏを中心として回転可能なロータ１８と、ロータ１８に取り付けられ、ロータ１８の回転軸心Ｏに対して直角の方向に摺動自在な羽根１２０，２２０とを備えており、羽根１２０，２２０が、所定の長さＬ２を有し、かつ、その両端部１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ，２２２ｂが、チャンバ１４の側壁１６に沿って摺動する。羽根１２０，２２０の両端部１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ，２２２ｂのうち、少なくとも一方の端部における少なくとも１つの部位１２４の曲率半径Ｒ３は、側壁１６の一部位１２６の曲率半径に等しい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ（１２）と、
前記ステータ（１２）内に形成され、所定の横断面形状の側壁（１６）を有するチャンバ（１４）と、
前記チャンバ（１４）内部に取り付けられ、前記側壁（１６）に対して平行な回転軸心（Ｏ）を中心として回転可能なロータ（１８）と、
前記ロータ（１８）に取り付けられ、前記ロータ（１８）の前記回転軸心（Ｏ）に対して直角の方向に摺動自在な少なくとも１つの羽根（１２０，２２０）とを備え、
前記少なくとも１つの羽根（１２０，２２０）が、所定の長さ（Ｌ２）を有しており、かつ、その両端部（１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ）が、前記チャンバ（１４）の前記側壁（１６）に沿って摺動する自動車エンジン用の真空ポンプにおいて、
前記少なくとも１つの羽根（１２０，２２０）が少なくとも１つの基準動作位置にあるときに、前記少なくとも１つの羽根（１２０，２２０）の前記両端部（１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ）のうちの、一方または両方の端部における１部分（１２４，２２４）の曲率半径（Ｒ３）が、前記基準動作位置にあるときの前記側壁（１６）の一部（１２６）の曲率半径に等しいことを特徴とする、自動車エンジン用の真空ポンプ（１１０，２１０）。
【請求項２】
請求項１において、前記少なくとも１つの基準動作位置は、前記少なくとも１つの羽根（１２０，２２０）の前記両端部（１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ）が前記チャンバ（１４）の前記側壁（１６）に対して最大の圧力を加える位置である、自動車エンジン用の真空ポンプ（１１０，２１０）。
【請求項３】
請求項１または２において、前記少なくとも１つの羽根（１２０）が、前記ロータ（１８）の前記回転軸心（Ｏ）を通って摺動自在であり、前記ロータ（１８）の外周（ＣＥ）が、前記ロータ（１８）の前記回転軸心（Ｏ）に平行な接線（Ｔ）に沿って前記チャンバ（１４）の前記側壁（１６）に正接しており、前記側壁（１６）の一部が、所定の半径（Ｒ２）を有する円周弧として形成されており、前記少なくとも１つの羽根（１２０）の前記両端部（１２２ａ，１２２ｂ）の各々が、互いに曲率半径（Ｒ３）が異なる少なくとも２つの部位（１２４，２２４，２３０）を有している、自動車エンジン用の真空ポンプ（１１０，２１０）。
【請求項４】
請求項３において、前記少なくとも１つの羽根（１２０）の前記両端部（１２２ａ，１２２ｂ）の各々が、当該羽根（１２０）の長手方向軸心（Ｘ）を基準として対称的な２つの部位（１２４）を有しており、当該２つの部位（１２４）は、それぞれ、前記所定の半径（Ｒ２）に等しい曲率半径（Ｒ３）を有している、自動車エンジン用の真空ポンプ（１１０）。
【請求項５】
請求項３において、前記少なくとも１つの羽根（２２０）の前記両端部（２２２ａ，２２２ｂ）の各々が、前記所定の半径（Ｒ２）に等しい曲率半径（Ｒ３）を持つ第１の部位（２２４）を有している、自動車エンジン用の真空ポンプ（２１０）。
【請求項６】
請求項５において、前記少なくとも１つの羽根（２２０）の前記両端部（２２２ａ，２２２ｂ）の各々が、当該羽根（２２０）の長手方向軸心（Ｘ）に対してほぼ平行に延在する第２の部位（２３０）を有している、自動車エンジン用の真空ポンプ（２１０）。
【請求項７】
請求項５または６において、前記両端部（２２２ａ，２２２ｂ）のそれぞれの前記第１の部位（２２４）が、前記少なくとも１つの羽根（２２０）の前記長手方向軸心（Ｘ）に対して、互いに反対側に配置されている自動車エンジン用の真空ポンプ（２１０）。
【請求項８】
請求項３から７のいずれか一項において、前記少なくとも１つの羽根（１２０，２２０）の前記両端部（１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ）の各々における前記部位（１２４，２２４，２３０）が、当該少なくとも１つの羽根（１２０，２２０）の長手方向軸心（Ｘ）付近において円周弧（１２８）で形成されている、自動車エンジン用の真空ポンプ（１１０，２１０）。
【請求項９】
請求項８において、前記円周弧（１２８）を形成する仮想上の円周（ＣＩ）の直径（Ｄ）が、前記少なくとも１つの羽根（１２０，２２０）の厚さ（Ｓ）よりも小さい、自動車エンジン用の真空ポンプ（１１０，２１０）。
【請求項１０】
請求項９において、前記円周弧（１２８）を形成する前記仮想上の円周（ＣＩ）の前記直径（Ｄ）と前記少なくとも１つの羽根（１２０，２２０）の前記厚さ（Ｓ）との比率が、１／５〜１／４である、自動車エンジン用の真空ポンプ（１１０，２１０）。
【請求項１１】
本体（１２２ｃ、２２２ｃ）と、真空ポンプ（１１０，２１０）のステータ（１２）内に設けられたチャンバ（１４）の側壁（１６）上を摺動するように形成された両端部（１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ）とを有する自動車エンジン用真空ポンプの羽根において、
当該羽根の前記両端部（１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ）の少なくとも一方が、互いに曲率半径（Ｒ３）が異なる少なくとも２つの部位（１２４，２２４，２３０）を有することを特徴とする、自動車エンジン用真空ポンプの羽根（１２０，２２０）。
【請求項１２】
請求項１１において、前記両端部（１２２ａ，１２２ｂ）の各々が、当該羽根（１２０）の長手方向軸心（Ｘ）に対して対称的な２つの部位（１２４）を有しており、当該２つの部位（１２４）は、それぞれ、所定の半径（Ｒ２）に等しい曲率半径（Ｒ３）を有している、自動車エンジン用真空ポンプの羽根（１２０）。
【請求項１３】
請求項１１において、前記両端部（２２２ａ，２２２ｂ）の各々が、所定の半径（Ｒ２）にほぼ等しい曲率半径（Ｒ３）を持つ第１の部位（２２４）と、当該羽根（２２０）の長手方向軸心（Ｘ）に対してほぼ平行に延在する第２の部位（２３０）とを有している、自動車エンジン用真空ポンプの羽根（２２０）。
【請求項１４】
請求項１３において、前記両端部（２２２ａ，２２２ｂ）の前記各第１の部位（２２４）が、当該羽根（２２０）の前記長手方向軸心（Ｘ）に対して、互いに反対側に配置されている自動車エンジン用真空ポンプの羽根（２２０）。
【請求項１５】
請求項１１から１４のいずれか一項において、前記両端部（１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ）の各々における前記部位（１２４，２２４，２３０）が、当該羽根（１２０，２２０）の長手方向軸心（Ｘ）付近で円周弧（１２８）で形成されている、自動車エンジン用真空ポンプの羽根（１２０，２２０）。
【請求項１６】
請求項１５において、前記円周弧（１２８）を形成する仮想上の円周（ＣＩ）の直径（Ｄ）が、当該羽根（１２０，２２０）の厚さ（Ｓ）よりも小さい、自動車エンジン用真空ポンプの羽根（１２０，２２０）。
【請求項１７】
請求項１６において、前記円周弧（１２８）を形成する前記仮想上の円周（ＣＩ）の前記直径（Ｄ）と当該羽根（１２０，２２０）の前記厚さ（Ｓ）との比率が、１／５〜１／４である、自動車エンジン用真空ポンプの羽根（１２０，２２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプに関するものであり、好ましくは、いわゆる一枚羽根タイプの真空ポンプに関する。
【０００２】
本発明は特に、自動車エンジン用の真空ポンプに関するもので、大型車および／または高出力の自動車で使用されるのが好ましいが、これらに限定されず、当該真空ポンプは、例えば、サーボブレーキのような自動車に設けられた特定の装置を起動かつ動作させるための負圧を生成すること等に用いられる。
【０００３】
本発明はまた、このような真空ポンプに用いられる羽根に関する。
【背景技術】
【０００４】
一般的に、自動車用の一枚羽根タイプの真空ポンプは、ステータ（固定子）と、ステータ内に形成された負圧チャンバと、負圧チャンバ内部に取り付けられたロータ（回転子）と、このロータに取り付けられ当該ロータに対して自由に移動可能な羽根（ベーン）とを備えている。前記羽根は、本体の両端部が、前記負圧チャンバの壁上を摺動しながら回転する。
【０００５】
負圧チャンバ内で羽根が回転して、羽根の両端部と負圧チャンバの壁との間が密封されることにより、負圧が得られる。
【０００６】
現在市場で入手可能な公知の一枚羽根タイプの真空ポンプでは、羽根の両端部の長手方向断面がほぼ半円形状であり、その半円形状の直径は、当該羽根の本体の厚さ（幅）にほぼ等しい。
【０００７】
上述した公知の一枚羽根タイプの真空ポンプは、幾つかの利点はあるが、ロータの回転速度が高い場合に生じる欠点がある。つまり、羽根の両端部が負圧チャンバの壁に沿って回転する摺動体として機能するため、摩耗しやすく、この摩耗は、ロータの回転速度が速くなるにつれて増大する。
【０００８】
本出願人は、羽根が特定の角度位置となるときに、接触面が極めて限定されるために、当該羽根の両端部と負圧チャンバの壁との間の接触圧力が特に高くなることを発見した。このように接触圧力が高くなると、摩耗は確実に増大する。
【０００９】
さらに、出願人は、羽根の長さ、すなわち、羽根の両端部における当該羽根の長手軸心上の２点間の距離が、羽根の理論上の長さ、すなわち、負圧チャンバの側壁の所定の横断部形状の長さよりも常に短いことを発見した。この理由は、羽根の本体が所定の厚さ（幅）を有するので、仮に、羽根の実際の長さと理論上の長さとを同一に設定した場合、ある動作形態において、当該羽根の半円形状の両端部と負圧チャンバの壁との間に「干渉」が生じ、羽根が負圧チャンバ内で回転できなくなるからである。
【００１０】
羽根の理論上の長さと実際の長さとの間に、上記のような差があることから、当該羽根と負圧チャンバの壁との間に遊びが生じる。このため、羽根の慣性力と遠心力とがほぼ釣り合う動作形態では、羽根の両端部が、負圧チャンバの壁に摺動せずに衝突する。この衝突により、羽根の両端部のみでなく負圧チャンバの壁も損傷し、また、壁材が消耗することで凸凹が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の基礎をなす技術的課題は、従来技術における上述の欠点を解決するか、または少なくとも緩和することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上を踏まえて、本発明の第１の態様は、自動車エンジン用の真空ポンプに関するものであり、この自動車エンジン用の真空ポンプは、ステータと、前記ステータ内に形成され、所定の横断面形状の側壁を有するチャンバと、前記チャンバ内部に取り付けられ、前記側壁に対して平行な回転軸心を中心として回転可能なロータと、前記ロータに取り付けられ、前記ロータの前記回転軸心に対して直角の方向に摺動自在な少なくとも１つの羽根とを備え、前記少なくとも１つの羽根が、所定の長さを有しており、かつ、その両端部が、前記チャンバの前記側壁に沿って摺動する自動車エンジン用の真空ポンプにおいて、前記少なくとも１つの羽根が少なくとも１つの基準動作位置にあるときに、前記少なくとも１つの羽根の前記両端部のうちの、一方または両方の端部における１部分の曲率半径が、前記基準動作位置にあるときの前記側壁の一部の曲率半径に等しいことを特徴とする。
【００１３】
本発明の真空ポンプによれば、羽根の両端部の摩耗およびチャンバの摩耗が軽減され、その結果、ロータをより高速で回転させることが可能になる。
【００１４】
実際に、本発明の真空ポンプの羽根は、特定の基準動作位置にあるときに、当該羽根の少なくとも一方の端部における少なくとも一部が、ステータ内に形成されたチャンバの側壁の一部とほぼ接触するように形成されている。これにより、羽根の端部とチャンバの側壁との接触面積が、前述した従来技術の真空ポンプにおける羽根の半円形状の端部とチャンバの側壁との「点接触」による接触面積よりも遥かに大きいから、ステータ内に形成されたチャンバの側壁と羽根の端部との間の接触圧力が小さくなり、かつ、接触圧力に起因する摩耗も少なくなる。
【００１５】
好ましくは、前記少なくとも１つの基準動作位置は、前記少なくとも１つの羽根の前記両端部が前記チャンバの前記側壁に対して最大の圧力を加える位置である。
【００１６】
この場合、羽根に大きな圧力が負荷されるのに合わせて、羽根の端部とチャンバの側壁との接触面積が大きくなる。これにより、羽根の端部とチャンバの側壁との間の接触圧力が小さくなるので、摩耗を大幅に軽減することができる。
【００１７】
本発明の真空ポンプの好ましい実施形態において、前記少なくとも１つの羽根が、前記ロータの前記回転軸心を通って摺動自在であり、前記ロータの外周が、前記ロータの前記回転軸心に平行な接線に沿って前記チャンバの前記側壁に正接しており、前記側壁の一部が、所定の半径を有する円周弧として形成されており、前記少なくとも１つの羽根の前記両端部の各々が、互いに曲率半径が異なる少なくとも２つの部位を有している。
【００１８】
有利なことに、この特定の実施形態により、羽根の長手方向軸心がロータの回転軸心および前記接線によって形成される平面に対して直角の方向に向いた際に、当該羽根の端部の少なくとも一部分が、チャンバの側壁に接触する。これにより、羽根の両端部は、当該羽根の圧力が増大する動作領域において、チャンバの側壁に対して大きい接触面積で接しながら摺動する。前記動作領域は、羽根の長手方向軸心がロータの回転軸心および前記接線によって形成される平面に対して直角となる位置の近傍である。
【００１９】
第１の好ましい実施形態において、前記少なくとも１つの羽根の前記両端部の各々が、当該羽根の長手方向軸心を基準として対称的な２つの部位を有しており、当該２つの部位は、それぞれ、前記所定の半径に等しい曲率半径を有している。
【００２０】
第２の好ましい実施形態において、前記少なくとも１つの羽根の前記両端部の各々が、前記所定の半径に等しい曲率半径を持つ第１の部位を有している。
【００２１】
この第２の実施形態によれば、羽根の前記両端部の各々における一部分のみを適切な形状に仕上げるだけでよいので、真空ポンプの羽根の製造コストを低下させることができる。詳細には、羽根の長手方向軸心がロータの回転軸心および前記接線によって形成される平面に対して直角となる際に、チャンバの側壁に接触する２つの部位のみを、適切な形状に仕上げるだけで十分である。羽根の両端部が当該羽根の他の部位よりも高価な材料で作製されることが多いので、上記のような製造コストの低下は極めて有利である。
【００２２】
前記第２の実施形態において、好ましくは、前記少なくとも１つの羽根の前記両端部の各々が、当該羽根の長手方向軸心に対してほぼ平行に延在する第２の部位を有している。
【００２３】
前記第２の実施形態において、より好ましくは、前記両端部のそれぞれの前記各第１の部位が、前記少なくとも１つの羽根の前記長手方向軸心に対して、互いに反対側に配置されている。
【００２４】
本発明の真空ポンプの前述した全ての実施形態において、好ましくは、前記少なくとも１つの羽根の前記両端部の各々における前記部位が、当該少なくとも１つの羽根の長手方向軸心付近において円周弧で形成されている。
【００２５】
このようにして、実際の長さと前述の理論上の長さとの差がほとんどない羽根の製造が可能になる。これにより、チャンバの側壁と羽根との間の遊びが大幅に減少し、従来技術と比べて、羽根の両端部およびチャンバの側壁の損傷を著しく軽減することができる。
【００２６】
さらに好ましくは、前記円周弧を形成する仮想上の円周の直径が、前記少なくとも１つの羽根の厚さよりも小さい。特に好ましくは、前記円周弧を形成する前記仮想上の円周の前記直径と前記少なくとも１つの羽根の前記厚さとの比率が、１／５〜１／４である。
【００２７】
このような数値に設定することにより、実際の長さと前述の理論上の長さとの差がほとんどない羽根を製造できることを、出願人は見出した。
【００２８】
本発明の第２の態様は、自動車エンジン用の真空ポンプに用いられる羽根に関するものであり、この羽根は、本体と、真空ポンプのステータ内に設けられたチャンバの側壁上を摺動するように形成された両端部とを有し、当該羽根の前記両端部の少なくとも一方が、互いに曲率半径が異なる少なくとも２つの部位を有することを特徴とする。
【００２９】
本発明の羽根を、対応する真空ポンプに取り付けた場合、有利なことに、羽根の両端部の摩耗が軽減され、その結果、当該真空ポンプのロータをより高速で回転させることが可能になる。
【００３０】
実際、羽根の両端部の各々における少なくとも一部の曲率を、当該羽根が取り付けられるステータのチャンバの側壁の一部における曲率とほぼ同一に形成することにより、羽根の２つの部位が、ステータのチャンバの側壁の対応する部位とほぼ接触するようになる。これにより、羽根の端部とチャンバの側壁との接触面積が、前述した従来技術の真空ポンプにおける羽根の半円形状の端部とチャンバの側壁との「点接触」による接触面積よりも遥かに大きくなるから、ステータのチャンバの側壁と羽根の端部との間の接触圧力が小さくなり、かつ、接触圧力に起因する摩耗も少なくなる。
【００３１】
このような羽根は、前述した本発明の真空ポンプに用いることができる。
【００３２】
好ましくは、このような羽根は、本発明の真空ポンプで用いられる羽根に関して前述した全ての構造的特性および機能的特性を、単独または組合せで有しており、したがって、前述した全ての効果を奏することができる。
【００３３】
第１の実施形態において、前記両端部の各々が、当該羽根の長手方向軸心に対して対称的な２つの部位を有しており、当該２つの部位は、それぞれ、所定の半径に等しい曲率半径を有している。
【００３４】
第２の実施形態において、前記両端部の各々が、所定の半径にほぼ等しい曲率半径を持つ第１の部位と、当該羽根の長手方向軸心に対してほぼ平行に延在する第２の部位とを有している。
【００３５】
前記第２の実施形態において、好ましくは、前記両端部の前記各第１の部位が、当該羽根の前記長手方向軸心に対して、互いに反対側に配置されている。
【００３６】
前述した全ての実施形態において、より好ましくは、前記両端部の各々における前記部位が、当該羽根の長手方向軸心付近で円周弧で形成されている。
【００３７】
さらに好ましくは、前記円周弧を形成する仮想上の円周の直径が、当該羽根の厚さよりも小さい。特に好ましくは、前記円周弧を形成する前記仮想上の円周の前記直径と当該羽根の前記厚さとの比率が、１／５〜１／４である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来技術の一枚羽根タイプの真空ポンプを上方からみた概略平面図であり、上部カバーが取り外され、ステータ内のチャンバが示されている。
【図２】図１の真空ポンプに含まれる羽根を拡大して上方からみた概略平面図である。
【図３】本発明にかかる一枚羽根タイプの真空ポンプを上方からみた概略平面図であり、上部カバーが取り外され、ステータ内のチャンバが示されている。
【図４】図３の真空ポンプに含まれる羽根を拡大して上方からみた概略平面図である。
【図５】本発明にかかる一枚羽根タイプの真空ポンプのさらなる別の実施形態を上方からみた概略平面図であり、上部カバーが取り外され、ステータ内のチャンバが示されている。
【図６】図５の真空ポンプに含まれる羽根を拡大して上方からみた概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を用いて行う、好ましい実施形態についての以下の詳細な説明から明らかになる。以下の好ましい実施形態は、例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。
【００４０】
まず、図１に、従来技術の真空ポンプを符号１０で示す。詳細には、この真空ポンプは、自動車エンジン用の一枚羽根タイプの真空ポンプである。
【００４１】
真空ポンプ１０はステータ１２を備えており、ステータ１２内にチャンバ１４が形成されている。チャンバ１４は、所定の横断面形状の側壁１６を有している。
【００４２】
ロータ１８はチャンバ１４内部に取り付けられている。ロータ１８は、側壁１６に平行な回転軸心（図１において点Ｏで示す）を中心として回転可能である。
【００４３】
羽根２０はロータ１８に取り付けられており、ロータ１８の回転軸心（Ｏ）に対して直角の方向に自由に摺動することができる。羽根２０は所定の長さＬを有し、両端部２２ａ，２２ｂは、真空ポンプ１０の動作中、チャンバ１４の側壁１６上を摺動する。
【００４４】
図２に示すように、従来技術で用いられる羽根の両側の端部２２ａ，２２ｂは、長手方向断面の形状、すなわち外形が半円状であり、その半円状の形状、すなわち半円状の外形の半径Ｒ１は、羽根２０の厚さ（幅）Ｓのほぼ半分である。厚さＳは、羽根２０の本体２２ｃにおける厚さとする。
【００４５】
図１の例において、羽根２０は、前記ロータ１８の回転軸心（Ｏ）を通る方向に自由に摺動することができる。ロータ１８の外周ＣＥは、チャンバ１４の側壁１６に対し、ロータ１８の回転軸心（Ｏ）に平行な接線（図１において点Ｔで示す）に沿って正接する。側壁１６の横断面の一部は、所定の半径Ｒ２を有する円周弧として形成されている。
【００４６】
詳細には、同図に示された真空ポンプ１０の動作状態では、羽根２０の長手方向軸心Ｘが、ロータ１８の回転軸心（Ｏ）および前記接線（Ｔ）によって形成される平面に対して直角に延在している。
【００４７】
同図の状態では、前記長手方向軸心Ｘと側壁１６とは、点Ａおよび点Ｂで交差する。これら点Ａと点Ｂとの間の距離を、羽根２０の理論上の長さＬＴとする。
【００４８】
点Ａおよび点Ｂは、前述した半径Ｒ２の円周弧の終端点である。この円周弧は、前記接線（Ｔ）を通って延びる。また、この半径Ｒ２の円周弧の中心点Ｏ１は、ロータ１８の回転軸心（Ｏ）および前記接線（Ｔ）によって形成される平面上に位置する。
【００４９】
側壁１６の横断面の残りの部位は、ロータ１８が時計方向に回転した際に点Ｂによって描かれる幾何学的軌跡である。このとき、点Ａは、点Ｂとの間の距離を一定に保持しながら、前述した半径Ｒ２の円周弧に沿って移動する。
【００５０】
したがって、側壁１６の横断面形状は、ほぼ楕円形状である。羽根２０の端部２２ａ，２２ｂは、当該羽根２０の長手方向軸心Ｘと点Ａ１および点Ｂ１で交差する。これら点Ａ１と点Ｂ１との間の距離が、羽根２０の実際の長さＬであり、当該実際の長さＬは、図１に示すように、羽根２０の理論上の長さＬＴよりも短い。従来技術では、理論上の長さＬＴと実際の長さＬとの差が少なからず存在し、例えば、約０．５〜約０．７ミリメートル（ｍｍ）の差が存在する。
【００５１】
図３に、本発明にかかる一枚羽根タイプの真空ポンプを符号１１０で示す。
【００５２】
真空ポンプ１１０の構成要素において、図１を用いて説明した従来技術の真空ポンプ１０の構成要素と機能的な観点からみて同一または等価なものについては、図１と同一の符号を使用し、かつ、追加の説明は行わない。
【００５３】
真空ポンプ１１０は、従来とは異なる羽根１２０を設けた点で、従来技術の真空ポンプ１０と異なる。羽根１２０は従来技術の羽根２０に置き換わるものである。図４に、羽根１２０を詳細に示す。
【００５４】
羽根１２０はロータ１８に取り付けられており、かつ、ロータ１８の回転軸心（Ｏ）に対して直角の方向に自由に摺動することができる。羽根１２０は、所定の長さＬ２および所定の厚さ（幅）Ｓ（羽根１２０の本体１２２ｃにおける厚さとする。図示の例では、羽根２０の厚さＳに等しい。）を有し、かつ、両端部１２２ａ，１２２ｂを有している。動作時の端部１２２ａ，１２２ｂは、チャンバ１４の側壁１６上を摺動する。
【００５５】
本発明では、前記端部１２２ａ，１２２ｂのうち、少なくとも一方（図３および図４では、前記端部１２２ａ，１２２ｂの両方）の端部の長手方向断面に、曲率半径Ｒ３を有する少なくとも１つの部位１２４が含まれている。この曲率半径Ｒ３は、羽根１２０が図３に示すような基準動作位置にあるときの、チャンバ１４の側壁１６の横断面の部位１２６の曲率半径にほぼ等しい。
【００５６】
後述の説明から明らかになるが、羽根１２０の前記基準動作位置は、当該羽根１２０の端部１２２ａ，１２２ｂからチャンバ１４の側壁１６に対して最大の圧力が加わる（羽根１２０の応力が最大になる）位置である。
【００５７】
図３に示す本発明の好ましい実施形態において、羽根１２０は、前記ロータ１８の回転軸心（Ｏ）を通る方向において自由に摺動することができる。ロータ１８の外周ＣＥは、チャンバ１４の側壁１６に対し、ロータ１８の回転軸心（Ｏ）に平行な接線（図３において点Ｔで示す）に沿って正接する。側壁１６の横断面の一部は、所定の半径Ｒ２を有する円周弧として形成されている。
【００５８】
本発明において、羽根１２０の端部１２２ａ，１２２ｂのそれぞれの長手方向断面には、羽根１２０の長手方向軸心Ｘに対して対称的な２つの部位１２４が設けられている。当該２つの部位１２４は、前記長手方向軸心Ｘを挟んで反対側に位置しており、かつ、それぞれ、前記所定の半径Ｒ２にほぼ等しい曲率半径Ｒ３を有している。
【００５９】
羽根１２０の前記２つの部位１２４は、ロータ１８の回転時において当該羽根１２０の長手方向軸心がロータ１８の回転軸心（Ｏ）および前記接線（Ｔ）によって形成される平面に対して直角となる際に、チャンバ１４の側壁１６に接触するように形成されている。これにより、羽根１２０の端部１２２ａ，１２２ｂは、当該羽根１２０の応力が最大となる動作領域において、チャンバ１４の側壁１６に沿って大きい接触面積で接しながら摺動する。
【００６０】
図３の例において、羽根１２０の応力が最大となる前記動作領域は、羽根１２０の長手方向軸心Ｘが、ロータ１８の回転軸心（Ｏ）および前記接線（Ｔ）によって形成される平面に対して直角となる位置である。
【００６１】
図３の例において、羽根１２０の慣性力および遠心力の作用は、羽根１２０の長手方向軸心Ｘがロータ１８の回転軸心（Ｏ）および前記接線（Ｔ）によって形成される平面に対して直角となる位置よりもロータ１８の反時計回転方向に約３０°戻った角度位置α１で最大となる。羽根１２０の応力が最大となる前記動作領域は、前記角度位置α１と角度位置α２との間の範囲である。角度位置α２は、羽根１２０の長手方向軸心Ｘがロータ１８の回転軸心（Ｏ）および前記接線（Ｔ）によって形成される平面に対して直角となる位置よりもロータ１８の時計回転方向に約１５°進んだ角度位置である。
【００６２】
図３に示すように、端部１２２ａ，１２２ｂの各々が有する２つの部位１２４は、羽根１２０の先端に向かって収束するように形成されているので、実質的に尖った形状をしている。
【００６３】
好ましくは、前記羽根１２０の前記端部１２２ａ，１２２ｂの各々の長手方向断面に設けられる前記対向する２つの部位１２４は、当該羽根１２０の長手方向軸心Ｘ上で円周弧１２８により連結されている。すなわち、前記２つの部位１２４における長手方向軸心Ｘ付近には円周弧１２８が形成されている。
【００６４】
前記円周弧１２８を形成する、前記対向する２つの部位１２４間の仮想上の円周ＣＩ（図４において点線で示す）の直径Ｄは、羽根１２０の厚さＳよりも小さい。好ましくは、前記円周弧１２８を形成する仮想上の円周ＣＩの直径Ｄと羽根１２０の厚さＳとの比率は、１／５〜１／４である。
【００６５】
前述の数値に設定することにより、羽根１２０の実際の長さＬ２と図１を用いて上述した理論上の長さＬＴとの差を、極めて小さくすることができる（図３における羽根１２０の理論上の長さＬＴは、図１における羽根２０の理論上の長さＬＴに等しく、図３における側壁１６の横断面は、図１における側壁１６の横断面と同一である）。
【００６６】
羽根１２０の端部１２２ａ，１２２ｂは、当該羽根１２０の長手方向軸心Ｘと点Ａ２および点Ｂ２で交差する。これら点Ａ２と点Ｂ２との間の距離が、羽根１２０の実際の長さＬ２であり、当該実際の長さＬ２は、図３に示すように、羽根２０，１２０の理論上の長さＬＴよりも短い。同一縮尺の図１と図３との比較から明らかなように、本発明により、羽根１２０の理論上の長さＬＴと実際の長さＬ２との差は、図１の羽根２０の理論上の長さＬＴと実際の長さＬとの差よりも大幅に小さくなる。例えば、羽根１２０の理論上の長さＬＴと実際の長さＬ２との差は、０．１ミリメートル（ｍｍ）になる。
【００６７】
このように羽根１２０の理論上の長さＬＴと実際の長さＬ２との差が減少することにより、極めて有利なことに、羽根１２０とチャンバ１４の側壁１６との間の遊びに起因する、当該チャンバ１４の側壁１６における前述の損傷（および壁材の消耗による凸凹の発生）が大幅に減少する。特に、慣性力と遠心力とがほぼ釣り合う動作位置に羽根１２０があるときの損傷（および凸凹）が、大幅に軽減される。詳細には、このような羽根１２０の動作位置は、図３の例では、角度位置α３と角度位置α４との間の角度α５で大まかに示された角度領域内で生じる。ここで、角度位置α３は、羽根１２０の長手方向軸心Ｘがロータ１８の回転軸心（Ｏ）および前記接線（Ｔ）によって形成される平面に対して直角となる位置よりもロータ１８の時計回転方向に約２５°進んだ角度位置であり、角度位置α４は、羽根１２０の長手方向軸心Ｘがロータ１８の回転軸心（Ｏ）および前記接線（Ｔ）によって形成される平面に対して直角となる位置よりもロータ１８の時計回転方向に約５５°進んだ角度位置である。
【００６８】
図５に、本発明にかかる一枚羽根タイプの真空ポンプのさらなる一実施形態を符号２１０で示す。
【００６９】
真空ポンプ２１０の構成要素において、図３の真空ポンプ１１０の構成要素と機能的な観点からみて同一または等価なものについては、図３と同一の符号を使用し、かつ、追加の説明は行わない。
【００７０】
詳細には、真空ポンプ２１０は、異なる羽根２２０を設けた点が真空ポンプ１１０と異なる。羽根２２０は図４の羽根１２０に置き換わるものである。図６に、当該羽根２２０を詳細に示す。
【００７１】
羽根２２０はロータ１８に取り付けられており、かつ、ロータ１８の回転軸心（Ｏ）に対して直角の方向に自由に摺動することができる。羽根２２０は、所定の長さＬ２および所定の厚さ（幅）Ｓ（羽根２２０の中心体２２２ｃにおける厚さとする。図示の例では、羽根１２０の厚さＳに等しい。）を有し、かつ、両側の２つの端部２２２ａ，２２２ｂを有している。端部２２２ａ，２２２ｂは、真空ポンプ２１０の動作時において、チャンバ１４の側壁１６上を摺動する。
【００７２】
本発明では、前記端部２２２ａ，２２２ｂのうち、少なくとも一方（図５および図６では、前記端部２２２ａ，２２２ｂの両方）の端部の長手方向断面に、曲率半径Ｒ３を有する第１の部位２２４が設けられている。この曲率半径Ｒ３は、チャンバ１４の側壁１６の横断面に含まれる前記部位１２６の所定の半径Ｒ２にほぼ等しい。
【００７３】
好ましくは、前記端部２２２ａ，２２２ｂの両方に前記部位２２４が設けられており、これら２つの部位２２４が、前記羽根２２０の長手方向軸心Ｘを挟んで反対側にそれぞれ存在している。すなわち、前記部位２２４の曲率中心Ｏ１，Ｏ２は、前記羽根２２０の長手方向軸心Ｘに対して対称的な位置にある。
【００７４】
前記端部２２２ａ，２２２ｂには、それぞれ、羽根２２０の長手方向軸心Ｘに対して部位２２４の反対側に、当該羽根２２０の長手方向軸心Ｘとほぼ平行に延在する第２の部位２３０が設けられている。
【００７５】
羽根２２０の端部２２２ａ，２２２ｂの各々に設けられる部位２２４および部位２３０は、当該羽根２２０の長手方向軸心Ｘ上で円周弧２２８により連結されている。つまり、長手方向軸心Ｘ付近に円周弧２２８が形成されている。好ましくは、この円周弧２２８の寸法は、図３および図４の円周弧１２８の寸法と同一である。つまり、円周弧２２８の直径Ｄは、羽根２２０の厚さＳよりも小さく、かつ、前記円周弧２２８の直径Ｄと羽根２２０の厚さＳとの比率は、１／５〜１／４である。
【００７６】
当然ながら、当業者であれば、上述した自動車エンジン用の一枚羽根タイプの真空ポンプおよび一枚羽根タイプの真空ポンプに用いられる羽根について、特定の要件および関連する要件が発生した際に、様々な変形および変更を施すことができる。このような変形および変更は、添付の特許請求の範囲が画定する本発明の範囲内に含まれるものとする。
【００７７】
例えば、チャンバ１４の横断面形状を、添付の図面に示されている形状および本明細書で上述した形状とは異なるものにしてもよい。詳細には、側壁１６の点Ａ、点Ｔおよび点Ｂ間の部位を、円周弧以外の形状にしてもよい。この場合、前記曲率半径Ｒ３が、側壁１６のこの部位の形状の曲率半径となる。
【符号の説明】
【００７８】
１２    ステータ
１４    チャンバ
１６    側壁
１８    ロータ
１１０，２１０    真空ポンプ
１２０，２２０    羽根
１２２ａ，１２２ｂ，２２２ａ，２２２ｂ    羽根の両端部
１２２ｃ，２２２ｃ                        羽根の本体
１２４，２２４，２３０                    羽根の端部における部位
１２６    羽根の基準動作位置に対応する側壁の部位
Ｌ２      羽根の所定の長さ（実際の長さ）
Ｏ        回転軸心
Ｒ３      羽根の端部における部位が有する曲率半径
【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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【国際調査報告】
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