(57)【要約】【課題】どんな場合でもバランシングをほとんど必要とせず、確実にシャフトに取付けることのできる吸引機のための羽根車を提供することである。【解決手段】サイドチャンネル吸引機のための羽根車（２８）であって、駆動シャフトと結合できるハブ部品（４２）を有する。金属から製作されたハブ部品（４２）に、プラスチックから製作されたガイドリング（４８）が作り付けられており、これが、周方向において分布した多数の羽根（７２）を付けている。【選択図】図２
2007071204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動シャフト（３２）と結合できるハブ部品（４２）、及び、前記ハブ部品で支持されたガイドリング（４８）を具備し、前記ガイドリングに羽根（７２）が付けられた、吸引機のための羽根車であって、前記ハブ部品（４２）が金属から製作されており、前記ガイドリング（４８）がプラスチックから製作されている、ことを特徴とする羽根車。
【請求項２】
前記ハブ部品（４２）がディスクとして形作られている、ことを特徴とする請求項１に記載の羽根車。
【請求項３】
前記ハブ部品（４２）が、プラスチック素材に埋込まれた縁領域に、周方向において分布した多数の突破口（７０）を有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の羽根車。
【請求項４】
前記ガイドリング（４８）の支持リングセクション（５０）が、少なくとも１組の、周方向において分布した窪み（６４、６６、６８）を付けている、ことを特徴とする請求項１〜３の１項に記載の羽根車。
【請求項５】
前記支持リングセクション（５０）が複数組の同心の窪み（６４、６６、６８）を有し、これらがその周方向広がり及び／又は半径方向広がりにおいて互いに区別される、ことを特徴とする請求項１〜４の１項に記載の羽根車。
【請求項６】
最内の組の窪み（６４）が全部の窪みの中で最大の半径方向広がり、及び、最小の周方向広がりを有する、ことを特徴とする請求項５に記載の羽根車。
【請求項７】
中央の組の窪み（６６）が全部の窪みの中で最大の周方向広がり、及び、最小の半径方向広がりを有する、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の羽根車。
【請求項８】
最外の組の窪み（６８）は、その周方向広がりが、前記第1の組の窪み（６４）の周方向広がりより小さく、前記中央の組の窪み（６６）の周方向広がりより大きく、また、その半径方向広がりが、前記第1の組の窪み（６４）のそれより小さく、前記中央の組の窪み（６６）のそれより大きい、ことを特徴とする請求項６及び７に記載の羽根車。
【請求項９】
前記別々の組の窪み（６４、６６、６８）が別々の平面の中にある、ことを特徴とする請求項４〜８の１項に記載の羽根車。
【請求項１０】
前記中央の組の窪み（６６）が、全部のリングセクション（５８、６０、６２）の中で最大の軸方向寸法（ａ３）を有するリングセクションの中に位置し、前記外側の窪みが、上より幾分小さい軸方向寸法を有するリングセクション（６２）の中に位置し、前記内側の窪みが、最小の軸方向寸法（ａ１）を有するリングセクション（６０）の中に位置する、ことを特徴とする請求項９に記載の羽根車。
【請求項１１】
前記最外の窪み（６６）が最大の深さを有する、ことを特徴とする請求項４〜１０の１項に記載の羽根車。
【請求項１２】
前記羽根（７２）が、半径方向に走るベースセクション（７４）と、これに対して傾いた外側ウィングセクション（７６）を有する、ことを特徴とする請求項１〜１１の１項に記載の羽根車。
【請求項１３】
前記外側ウィングセクション（７６）の、前記ベースセクション（７４）に対する傾き角が約１０°である、ことを特徴とする請求項１２に記載の羽根車。
【請求項１４】
前記羽根（７２）のベースセクション（７４）がリングフランジ（７８）を介して結合している、ことを特徴とする請求項１〜１３の１項に記載の羽根車。
【請求項１５】
前記リングフランジ（７８）が鋸歯状の縁輪郭を有する、ことを特徴とする請求項１４に記載の羽根車。
【請求項１６】
前記鋸歯状の輪郭セクションの背部（８０）が凹形、好ましくは円弧の形に湾曲している、ことを特徴とする請求項１５に記載の羽根車。
【請求項１７】
前記羽根（７２）の間にあるリングフランジセクションが、それぞれ少なくとも１の補剛リブ（８２）を介して支持リング（５０）と結合している、ことを特徴とする請求項１４〜１６の１項に記載の羽根車。
【請求項１８】
前記補剛リブ（８２）が、周方向で見て縁輪郭を有する、ことを特徴とする請求項１７に記載の羽根車。
【請求項１９】
前記ハブ部品（４２）と前記ガイドリング（４８）が中心面（８４）に関して対称である、ことを特徴とする請求項１〜１８の１項に記載の羽根車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載の吸引機のための羽根車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サイドチャンネル吸引機の機能原理は、例えば特許文献１から知ることができる。羽根によって限定された羽根車のポケットは、ファンハウジングの周方向に走るチャンネルと共に気体媒質のための給送装置を作り、それにより、気体媒質は、螺旋状の渦巻運動の中で吸引機の入口から出口へ給送される。この吸引機の羽根車は、大きい回転数で回転する（実際には３０００ｒｐｍ）。そのため、羽根車はうまくバランスがとれていなければならない。また、羽根車はハウジングにおいて少ない遊びで回転しなければならない。
【０００３】
特許文献１で述べられたサイドチャンネル吸引機の羽根車は、高い精度で機械加工された鋳造品である。この種の鋳造品は重量が大きく、そこに比較的大きいアンバランスが生じることがあり、そうなった場合、素材を削減することによってそれを取除かなければならない。それは相当の費用と幾らかの時間を要する。
後に、プラスチックから射出成形により作られた羽根車が考案された。しかしながら、ここではシャフトへの締結が困難となった。
【０００４】
【特許文献１】ＤＥ４１２８１５０Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、どんな場合でもバランシングをほとんど必要とせず、確実にシャフトに取付けることのできる吸引機のための羽根車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、発明通り、請求項1に記載の特徴を有する羽根車により解決される。
【０００７】
本発明による羽根車では、ハブ部品が金属から作られている。この金属製ハブ部品は、大きい力を確実に疲労なく吸収することができる。素材の優れた強度と靭性により、ハブ部品は薄肉のディスクの形に作ることができる。このようなディスクは、相応の厚さの金属板素材から切断または打抜きによって作り出すことができる。その種の市販の板素材は厚さが優れて一様であることから、素材加工において不確実であるのは、いよいよディスクの縁輪郭の寸法安定性の点だけということになる。しかし、これは単純な製作方法をもって保証することができる。
【０００８】
ハブ部品は、従って、本発明による羽根車ではアンバランスが無く、質量も小さい。これは、羽根車の高速始動回転にとって有利である。
【０００９】
これに対し、羽根車のハブ部品で支持されるガイドリングは、プラスチックから作られている。従って、幾何形状の点で後からの機械加工なしに相異なる成形面に寸分の狂いなく合わせられるという利点が得られる。ガイドリングは、大きい面全体にわたって確実にハブ部品と結合できるので、ハブ部品からガイドリングへの力とトルクの導入は何ら問題を起こさない。
【００１０】
本発明による羽根車の製造コストは、全部が金属から製作される羽根車と比べて明らかに低いが、純粋にプラスチック素材から製作される羽根車よりも、プラスチック素材が節約される分、低い。また、本発明による羽根車は、全部がプラスチック素材から製作される羽根車より優れた機械的性質を有する。
【００１１】
本発明の有利な発展形態が従属請求項に記載されている。
【００１２】
請求項２に記載の本発明の発展形態では、ハブ部品を１つの単純な加工工程により優れた寸法安定性をもってアンバランスなしに製造することが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の本発明の発展形態は、プラスチック素材が組付け成形時に部分的にハブ部品の縁を突抜けて成長するので、特にガイドリングをハブ部品に確実に定着させる点で有利である。
【００１４】
請求項４〜１１に記載の本発明の発展形態は、羽根車の正面を、これと向き合うハウジング固定密封面に対して十分確実に封止するのに役立つ。羽根車の相異なる窪みが、その回転時にハウジング固定密封面に沿って、動力学的な漏れ止めの効果を見せる小さい渦を作り出す。
【００１５】
こうして得られた動力学的な漏れ止めの場所は、プラスチックから製作されたガイドリングの成形時に言うに値するほどの超過費用なしに一緒に仕上げることができる。
【００１６】
請求項１２に記載の本発明の発展形態は、羽根車の高い効率の点で有利である。
【００１７】
同じことは、請求項１３に記載の本発明の発展形態にも当てはまる。
【００１８】
請求項１４に記載の羽根車の場合、羽根はねじれなく良好に支えられている。これは、望ましくない騒音迷惑につながりかねない振動を回避する上で有利である。
【００１９】
請求項１５に記載の本発明の発展形態は、羽根間にある羽根車のポケットにおいて好ましい流れ環境が確保される点で有利である。
【００２０】
そこでは、請求項１６に記載された通り、特にガイドリングのフランジセクションの縁輪郭が良好であると評価されている。
【００２１】
請求項１７に記載の本発明の発展形態は、ガイドリングの剛性を更に高める点で有利である。
【００２２】
次に、請求項１８に記された補剛リブの特殊形状は、素材節約の点、及び、羽根間にある羽根車のポケットにおいて好ましい流れ環境が確保される点で有利である。
【００２３】
請求項１９に記載の本発明の発展形態は、ひとつに、吸引機の動作空間内で対称形の流れ環境が確保される点で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を図面に示す一実施例に則して詳細に説明する。
図１は、サイドチャンネル吸引機に軸方向断面図である。図２は、図１に示した吸引機の羽根車の拡大された軸方向平面図である。図３は、図２に示した羽根車の軸方向断面図である。図４は、図２の交線Ｂ−Ｂに沿った拡大断面図である。
【００２５】
図１は、全体が番号１０で表されたハウジングを有するサイドチャンネル吸引機を示す。そのハウジングは、二分割されたほぼ円筒形のハウジング中央部分１２、及び、これとねじ留めされ、脚１６で支えられているハウジング下部分１４を包含する。
ハウジング中央部分１２の上端は、肥厚した形に作られ、溝１８を付けている。この溝は、ハウジング上部分２２にある同じ並びの溝２０と共に動作空間２４を限定する。動作空間は、周方向において増大する横断面を有し、中心面２６に関して対称である。
【００２６】
動作空間２４の中を、全体が番号２８で表された羽根車が回転する。羽根車は、ねじ３０を介して、全体が番号３４で表された電動モータに属するモータシャフト３２の端と固定的に連結されている。モータシャフト３２は、モータハウジング４０により支持された軸受３６、３８で支承されている。
動作空間２４の入口は、図１において投影面の前方で動作空間の中まで開いていると考えるべきである。動作空間の出口は、図１において投影面の後方で動作空間の中まで開いていると考えるべきである。図１の投影面は、タイトな遊びで羽根車２８の正面と協働し、入口と出口の間の連絡を阻むハウジング部分１２及び２２の密封ウェブ３５、３７によって限定されている。
【００２７】
次に、羽根車を図１〜３に則して詳細に説明する。
羽根車２８は中心にハブ部品４２を有し、その中心に、ねじ３０を受止める通し開口４４を有する。
ディスク形ハブ部品４２の縁領域４６は、全体が番号４８で表された、プラスチック素材から成形されたガイドリング４８の中に埋込まれている。
【００２８】
ガイドリング４８は、段付リングとして形作られた支持リング５０、及び、全体が番号５６で表された、動作空間２４の中に突き入る羽根リングを包含する。支持リングは、ハウジング中央部分１２とハウジング上部分２２の互いに向き合う２つの端面５２、５４の間をタイトな遊びで回転する。
【００２９】
図１〜３から分かる通り、支持リング５０は、軸方向寸法ａ１を持つ最内のリングセクション５８、軸方向寸法ａ２を持つ中央のリングセクション６０、及び、軸方向寸法ａ３を持つ最外のリングセクション６２を有する。ここで、軸方向寸法は、相異なるリングセクションのそれぞれ２つの平坦な正面の間の距離と解するものとする。
【００３０】
リングセクション５８、６０、６２の平坦な正面から軸方向内向きに引っ込む形で窪み６４、６６、６８が設けられている。これは、特に図２及び３からよく分かる通りである。これらの窪みは、セクションごとにその周方向広がり、その半径方向広がり、及びその深さで区別される。
【００３１】
詳記するならば、その関係は次の通りである。
【００３２】
最内のリングセクション５８の窪み６４は、最小の周方向広がり（７．２°）、最大の半径方向広がり、及び、軸方向広がりａ１と比べて僅少の深さを有する。軸方向広がりａ１も、全部で３つのリングセクションの中で最小である。
【００３３】
中央のリングセクション６０の窪み６６は、全部の組の窪みの中で最大の周方向広がり（１８°）、窪み６４とほぼ同じ深さ、最小の半径方向広がりを有する。これに対し、中央のリングセクション６０の軸方向寸法ａ２は、全部のリングセクションの中で最小である。
【００３４】
最外のリングセクション６２の軸方向寸法ａ３は、中央のリングセクション６０の軸方向寸法ａ２より幾分小さい。これに対し、最外のリングセクション６２の窪み６８は、全部の窪みの中で最大の深さ、すなわち、ａ３の６５％より幾分大きい深さを有する。
【００３５】
ハウジング部分１２及び２２の端面５２、５４は、支持リング５０より上の半径方向の領域に、リングセクション５８、６０、６２の平坦な正面と相補的な形で段が付けられており、これで、支持リング５０の正面と端面５２、５４の同一平面上の領域の間に極めて小さい不変のタイトギャップができる。相異なる窪みは、端面５２、５４の互いに向き合うセクションと共にそれぞれ、真空漏れ通路を塞ぐダイナミックシールを形作る。
【００３６】
特に図３から分かる通り、ハブ部品４２は、支持リング５０に埋込まれたその縁領域に円形の突破口７０を有し、この中に、支持リング５０のプラスチック素材をハブ部品４２に組付けるときに通した。これで、突破口７０において周方向及び半径方向に作用する力に対して負荷能力のある噛み合い結合が得られる。突破口７０の数は多く（図示された実施例では××）、加えて、プラスチック素材がハブ部品の正面に良く付着することから、ハブ部品４２と支持リング５０の間で力とトルクが確実に伝達され、その結果、迅速な加速と減速が実行できることになる。
【００３７】
羽根リング５６は、周方向に走る多数の羽根７２を包含する。これらは、図面から分かる通り、それぞれ正確に半径方向に走るベースセクション７４と、これに対して約１０°傾いた外側ウィングセクション７６を有する。図示された実施例では、外側ウィングセクション７６の半径方向広がりは、ベースセクション７４の半径方向広がりの約２倍である。
【００３８】
ベースセクション７４は、回転軸上に垂直に立つように作り付けられたリングフランジ７８を介して互いに結合している。その縁輪郭は、羽根７２のピッチに相当する周期で鋸歯状に形作られており、ここで、連続する羽根７２の間にある個々のリングフランジセクションのエッジ８０が円形ピースの形を有する。これは、羽根車２８の、羽根７２の間にあるポケットにおいて好ましい流れ環境が確保される点で有利である。
【００３９】
連続する羽根７２の間にあるリングフランジセクションは、それぞれ互いに間隔をあけた２つの三角形補剛リブ８２を介してリングセクション６２の周面と結合している。こうして、ガイドリング４８は全体として高い機械的安定性を有し、ほとんど振動を起こさない。
【００４０】
図面から分かる通り、羽根車２８は全体として、羽根車２８の組込まれた状態において動作空間２４の中心面２６と合一する中心面８４に関して対称である。
【００４１】
ハブ部品４２には、羽根車２８の組立て及び分解にあたってトルクを吸収する控え工具を支持できるようにするため、更なる２つの偏心の円形突破口が設けられている。
【００４２】
図４の拡大図に示した通り、個々の羽根７２の縁は４５°の角度で面取りされている。その部分は番号８８で表されている。
【００４３】
歯科用吸引機において使用されるような羽根車２８の実際の一実施例では、羽根車の外径は２１３ｍｍ、ハブ部品４２の外径は１２２ｍｍである。
【００４４】
羽根リング５６の軸方向寸法は３２ｍｍ、ディスク形ハブ部品４２の厚みは約３．５ｍｍである。
【００４５】
ハブ部品４２は、相応の厚みの板材（鋼又はアルミ合金）から切り出された作りである。射出成形されたプラスチック製ガイドリングは、ガラス繊維強化プラスチック素材、特に、Grivory TPAの名で知られたプラスチック素材からなる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】サイドチャンネル吸引機に軸方向断面図である。
【図２】図１に示した吸引機の羽根車の拡大された軸方向平面図である。
【図３】図２に示した羽根車の軸方向断面図である。
【図４】図２の交線Ｂ−Ｂに沿った拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    ハウジング
１２    ハウジング中央部分
１４    ハウジング下部分
２２    ハウジング上部分
２４    動作空間
２８    羽根車
３４    電動モータ
４２    ハブ部品
４８    ガイドリング
５２    端面
５４    端面
５６    羽根リング
５８    最内のリングセクション
６０    中央のリングセクション
６２    最外のリングセクション
６４    窪み
６６    窪み
６８    窪み
７０    突破口
７２    羽根
【図１】
2007071204.tif 000003
【図２】
2007071204.tif 000004
【図３】
2007071204.tif 000005
【図４】
2007071204.tif 000006