專利名稱：葉輪式真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及葉輪式真空泵，特別涉及車輛用的、為了使容器內(nèi)成為真空的葉輪式真空泵。
背景技術(shù)：


圖12和圖13中以剖面表示的傳統(tǒng)的葉輪式真空泵具有外殼1，外殼1包括具有帶閥的吸入口2和排出口的杯狀的本體3；以及關(guān)閉本體3的開端、在內(nèi)部形成泵室5的構(gòu)架6。泵室5是由外殼1的相互平行的2個(gè)端面7、8以及端面7、8間的圓筒面9所形成的圓筒形的空間。在構(gòu)架6的軸承10上，相對(duì)于圓筒形的泵室5的中心軸心偏心狀地支承著回轉(zhuǎn)軸11，回轉(zhuǎn)軸11的內(nèi)端由本體3的軸承12支承。在回轉(zhuǎn)軸11的外端固定著接受來自外部的齒輪等的驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)的驅(qū)動(dòng)力傳遞的小齒輪、皮帶輪、鏈輪、凸輪等13。
在外殼1內(nèi)，相對(duì)于回轉(zhuǎn)軸11同心且相對(duì)于泵室5(外殼1)偏心地收納有轉(zhuǎn)子14。轉(zhuǎn)子14是具有2個(gè)端面和圓筒面的大致圓筒形的構(gòu)件，在外殼1內(nèi)通過回轉(zhuǎn)軸11進(jìn)行回轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子14上形成從端面沿徑向通過軸心延伸至端面的4個(gè)切口15，在該切口15內(nèi)，沿徑向可滑動(dòng)地嵌裝著各自的前端可與外殼1的圓筒面9滑接的葉輪16。
在這種車輛用葉輪式真空泵中，當(dāng)轉(zhuǎn)子14沿圖11的順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)時(shí)，切口15內(nèi)的葉輪16因離心力而向外側(cè)移動(dòng)，葉輪16的前端在保持與泵室5的圓筒面9對(duì)接的狀態(tài)下進(jìn)行滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子14的回轉(zhuǎn)軸11相對(duì)于泵室5的中心偏心，故形成于葉輪16間的壓縮室的容積隨著轉(zhuǎn)子14的回轉(zhuǎn)起變化，從外殼1的吸入口2吸入空氣后壓送至排出口4，與未圖示的容器連接的吸入口2一側(cè)發(fā)生真空。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)油從外部向葉輪式真空泵內(nèi)的各種滑動(dòng)部分、特別是葉輪16與轉(zhuǎn)子14、外殼1的端面7、8及圓筒面9等其它部位的滑接部分供給，并進(jìn)而向軸承12部分供給，使這些滑接部分潤(rùn)滑。
外殼1的側(cè)端面7、8與轉(zhuǎn)子14的軸向端面之間也是滑動(dòng)部分，在其中間隔有發(fā)動(dòng)機(jī)油的油膜，以防止兩者的磨損，同時(shí)可確保轉(zhuǎn)子與外殼間的氣密性。但在其中間的滑動(dòng)部分有時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部性的油膜破裂的現(xiàn)象。一旦發(fā)生了油膜破裂，則不僅會(huì)引起磨損，而且會(huì)降低氣密保持的效果，降低葉輪式真空泵的真空特性。
為了解決上述問題，雖然可以增大泵的容量、或提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，但前者會(huì)增大葉輪式真空泵的外形尺寸，故會(huì)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)油上的安裝性差和重量增大等的問題，后者則會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)加大和因機(jī)械磨損加大等引起的壽命下降等的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明目的在于，提供可提高轉(zhuǎn)子與外殼間的氣密性、真空特性優(yōu)良且能確保充分的潤(rùn)滑以減少磨損的小型葉輪式真空泵。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的葉輪式真空泵結(jié)構(gòu)如下。
(1)包括設(shè)置具有吸入口和排出口的圓筒形泵室的外殼；偏心狀收納于泵室內(nèi)的轉(zhuǎn)子；固定在轉(zhuǎn)子上、在泵室內(nèi)使轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)軸；以及在泵室內(nèi)相對(duì)于外殼進(jìn)行滑接并嵌裝在轉(zhuǎn)子上而可徑向出入自如的葉輪，通過使轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)，將泵室內(nèi)的空氣從吸入口壓送至排出口，使吸入口一側(cè)發(fā)生真空，其特征在于，具有沿著大致全周的迷宮形的密封件，所述密封件與回轉(zhuǎn)軸同心狀設(shè)置于外殼與轉(zhuǎn)子之間，具有沿周向相互可相對(duì)移動(dòng)嵌合的至少一組的圓形環(huán)狀槽和圓形環(huán)狀凸條。
(2)可以將圓形環(huán)狀凸條設(shè)置在轉(zhuǎn)子的端面，將圓形環(huán)狀槽設(shè)置在轉(zhuǎn)子上。
(3)也可將圓形環(huán)狀槽設(shè)置在轉(zhuǎn)子的側(cè)端面，將圓形環(huán)狀凸條設(shè)置在轉(zhuǎn)子上，在葉輪的側(cè)端面設(shè)置能收納凸條且不妨礙葉輪徑向運(yùn)動(dòng)的凹部。
(4)可以同心圓狀設(shè)置多組迷宮形的密封件。
(5)可以將迷宮形的密封件設(shè)置在轉(zhuǎn)子的兩側(cè)端面。
(6)回轉(zhuǎn)軸可以是車輛用交流發(fā)電機(jī)的輸出回轉(zhuǎn)軸。
附圖的簡(jiǎn)單說明圖1為沿圖2的1-1線表示本發(fā)明第1實(shí)施例的葉輪式真空泵的概略剖視圖。
圖2為圖1的葉輪式真空泵的軸垂直面的概略剖視圖。
圖3為詳細(xì)表示圖1的葉輪式真空泵的迷宮形的密封件的概略剖視圖。
圖4為表示本發(fā)明的轉(zhuǎn)子和葉輪的局部立體圖。
圖5為表示本發(fā)明第2實(shí)施例的葉輪式真空泵的概略剖視圖。
圖6為詳細(xì)表示圖5的葉輪式真空泵的迷宮形的密封件的概略剖視圖。
圖7為表示本發(fā)明的轉(zhuǎn)子和葉輪的局部立體圖。
圖8為表示本發(fā)明第3實(shí)施例的葉輪式真空泵的概略剖視圖。
圖9為表示本發(fā)明第4實(shí)施例的葉輪式真空泵的概略剖視圖。
圖10為表示將圖4的葉輪式真空泵與直接交流發(fā)電機(jī)連結(jié)例的概略剖視圖。
圖11為圖1～圖4所示的本發(fā)明的葉輪式真空泵與圖12～圖13所示的傳統(tǒng)葉輪式真空泵的真空度比較試驗(yàn)的結(jié)果的圖表。
圖12為沿圖13的12-12線表示的傳統(tǒng)葉輪式真空泵的概略剖視圖。
圖13為圖12的葉輪式真空泵的軸垂直面的概略剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖3表示的葉輪式真空泵具有外殼21，外殼21包括具有帶閥的吸入口22和排出口24的杯狀的本體23；以及關(guān)閉本體23的開端、在內(nèi)部形成泵室25的構(gòu)架26。泵室25是由外殼21的相互平行的2個(gè)端面27、28以及端面27、28間的圓筒面29所形成的圓筒形的空間。在構(gòu)架26的軸承30上，支承著貫通圓筒形的泵室25而設(shè)置的回轉(zhuǎn)軸31，回轉(zhuǎn)軸31的內(nèi)端由本體23的軸承32支承?；剞D(zhuǎn)軸31相對(duì)于泵室205的中心軸心偏心狀設(shè)置。在回轉(zhuǎn)軸31的外端固定著接受來自外部的齒輪等的驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)的驅(qū)動(dòng)力傳遞的小齒輪、皮帶輪、鏈輪、凸輪等33。
在外殼21內(nèi)，相對(duì)于回轉(zhuǎn)軸31同心且相對(duì)于泵室25(外殼21)偏心地收納有轉(zhuǎn)子34。轉(zhuǎn)子34是具有2個(gè)平坦的端面35、36和圓筒面37的大致圓筒形的構(gòu)件，在外殼21內(nèi)通過回轉(zhuǎn)軸31進(jìn)行回轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子34上，設(shè)置有從端面通過軸心延伸至端面的且徑向貫通轉(zhuǎn)子34的4個(gè)切口38，在該切口38內(nèi)，設(shè)置有各自前端39可與外殼21的圓筒面29滑接且平坦的端面40、41與外殼21的端面27、28滑接的板狀的葉輪42，在切口38內(nèi)沿徑向可滑動(dòng)。
如圖3和圖4的最佳例所示，在轉(zhuǎn)子34的端面35、36上，除了形成切口38的位置之外設(shè)置與回轉(zhuǎn)軸31同心的環(huán)狀的凸條43。在外殼21的端面35、36上，與環(huán)狀的凸條43對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置能收納凸條43的連續(xù)環(huán)狀的槽44。該槽44與凸條43間的徑向的間隙45和軸向的間隙46，都是大于轉(zhuǎn)子34的端面35、36與外殼21的端面27、28間的間隙，又，軸向的間隙46大于徑向的間隙45。這樣，在環(huán)狀的凸條43與環(huán)狀的槽44之間形成了可儲(chǔ)存發(fā)動(dòng)機(jī)油的空間。該空間因形成于凸條43與槽44之間，故構(gòu)成了阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)油徑向移動(dòng)的迷宮形密封件。
當(dāng)轉(zhuǎn)子34以圖2的逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪42利用離心力而在切口38內(nèi)朝徑向外側(cè)移動(dòng)，葉輪42的前端39與泵室25的圓筒面29對(duì)接而滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子34的回轉(zhuǎn)軸31相對(duì)于泵室25的中心偏心，故形成于葉輪42間的壓縮室的容積隨著轉(zhuǎn)子34的回轉(zhuǎn)起變化，從外殼21的吸入口22吸入空氣后壓送至排出口24，與未圖示的容器連接的吸入口22一側(cè)發(fā)生真空。
此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)油從外部向葉輪式真空泵內(nèi)的各種滑動(dòng)部分、特別是葉輪42與轉(zhuǎn)子34、外殼1的端面27、28及圓筒面29等的其它部位的滑接部分、進(jìn)而向軸承部分供給，使這些滑接部分潤(rùn)滑。
采用本發(fā)明，外殼1的側(cè)端面27、28與轉(zhuǎn)子34的軸向端面35、36之間的滑動(dòng)部分上，設(shè)置有與回轉(zhuǎn)軸31同心的環(huán)狀凸條43和能收納凸條43的連續(xù)環(huán)狀的槽44，在該槽44與凸條43之間形成U字形彎曲的迷宮形的密封件，同時(shí)形成有可儲(chǔ)存發(fā)動(dòng)機(jī)油的空間。由此，利用該迷宮形的密封件，可防止發(fā)動(dòng)機(jī)油從滑動(dòng)部分流出而破壞油膜，又由于發(fā)動(dòng)機(jī)油從儲(chǔ)存空間連續(xù)供給，故可防止滑動(dòng)部分間的磨損，同時(shí)可確保轉(zhuǎn)子與外殼間的氣密。
圖5～圖7中示例的是，在外殼21的側(cè)壁27、28上設(shè)有環(huán)狀的凸條47，在轉(zhuǎn)子34的端面35、36上設(shè)有環(huán)狀的槽48。外殼21側(cè)的凸條47是與轉(zhuǎn)子34的回轉(zhuǎn)軸31同心連續(xù)的截面呈大致矩形的環(huán)狀凸起。設(shè)于轉(zhuǎn)子34的槽48是能收納凸條47的與回轉(zhuǎn)軸31同心的環(huán)狀凸起，收容葉輪42的切口38的部分被局部性切斷。在葉輪42的端面40上設(shè)置有作為退讓槽59的凹部49，使葉輪42在與外殼21側(cè)的凸條47不發(fā)生干擾的情況下能在切口38內(nèi)相對(duì)于轉(zhuǎn)子34作徑向滑動(dòng)。
在該葉輪式真空泵中，也是外殼1的側(cè)端面27、28與轉(zhuǎn)子34的軸向端面35、36之間的滑動(dòng)部分上，設(shè)置有外殼21側(cè)的環(huán)狀凸條47和轉(zhuǎn)子34側(cè)能收納凸條43的環(huán)狀槽48，在該槽48與凸條47之間形成U字形彎曲的迷宮形的密封件，同時(shí)形成有可儲(chǔ)存發(fā)動(dòng)機(jī)油的空間。由此可防止滑動(dòng)部分間的磨損，同時(shí)可確保轉(zhuǎn)子與外殼間的氣密。
在圖8所示的葉輪式真空泵中，轉(zhuǎn)子34的端面設(shè)有雙重的環(huán)狀凸條51、52，外殼21一側(cè)設(shè)有雙重的環(huán)狀槽53、54。各自的凸條51、52以及槽53、54與圖1～圖4所示的結(jié)構(gòu)相同。在該葉輪式真空泵中，因?qū)⒚詫m形的密封件和油儲(chǔ)存空間形成雙重結(jié)構(gòu)，故比前述的實(shí)施例可大幅度改善密封效果。
在圖9所示的葉輪式真空泵中，轉(zhuǎn)子34的端面設(shè)有雙重的環(huán)狀凸條56、57，外殼21一側(cè)設(shè)有雙重的環(huán)狀槽57、58。各自的凸條55、56以及槽57、58與圖5～圖7所示的結(jié)構(gòu)相同。設(shè)于葉輪42端面47、48上的退讓槽59具有充分大的徑向尺寸，不會(huì)與雙重的凸條55、56及槽57、58發(fā)生干擾。在該葉輪式真空泵中，因?qū)⒚詫m形的密封件和油儲(chǔ)存空間形成雙重結(jié)構(gòu)，故可大幅度改善密封效果。
圖10為表示將圖1～圖4所示的葉輪式真空泵與車輛用交流發(fā)電機(jī)連結(jié)例子的概略剖視圖。圖示例中，車輛用交流發(fā)電機(jī)60具有支承于外殼61內(nèi)的定子62、以及由安裝于外殼61的軸承63、54支承并具有回轉(zhuǎn)軸65的轉(zhuǎn)子66，回轉(zhuǎn)軸65的圖中左端向外殼61外延伸，進(jìn)入本發(fā)明的葉輪式真空泵70外殼71內(nèi)。即，在車輛用交流發(fā)電機(jī)60外殼61上安裝著葉輪式真空泵70的外殼71的構(gòu)架72，該構(gòu)架72上無軸承，但安裝了外殼本體73，構(gòu)成泵的外殼71。在外殼71內(nèi)的回轉(zhuǎn)軸65上安裝著葉輪式真空泵70的轉(zhuǎn)子34，在轉(zhuǎn)子34與外殼71之間設(shè)置本發(fā)明的圓形環(huán)狀的凸條43和圓形環(huán)狀的槽44，大致沿全周形成有迷宮形的密封件。
圖11為圖1～圖4所示的本發(fā)明的葉輪式真空泵與圖12～圖13所示的傳統(tǒng)型葉輪式真空泵的真空度比較試驗(yàn)結(jié)果的圖表。表中的2根曲線A、B表示的是相對(duì)于橫軸的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間(秒)變化的葉輪式真空泵的吸引側(cè)的真空度、用水銀柱的高度(mmHg)表示時(shí)的變化狀態(tài)，曲線A表示本發(fā)明的葉輪式真空泵的真空特性，曲線B表示傳統(tǒng)的葉輪式真空泵的真空特性。從該表中可以看出，在從泵啟動(dòng)到成為穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)期間真空度的差異逐漸增大，在恒速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，真空度本身也成為穩(wěn)定狀態(tài)，采用本發(fā)明，真空度可提高約12％～約15％。
從上述說明中可以看出，本發(fā)明的葉輪式真空泵具有沿著大致全周的迷宮形的密封件，所述密封件與回轉(zhuǎn)軸31同心狀設(shè)置于外殼21與轉(zhuǎn)子34之間，具有沿周向相互可相對(duì)移動(dòng)(即可回轉(zhuǎn))嵌合的至少一組的圓形環(huán)狀的凸條43、47和圓形環(huán)狀的槽44、48。大致沿全周形成有迷宮形的密封件。
可以將圓形環(huán)狀凸條43設(shè)置在轉(zhuǎn)子34的端面，將圓形環(huán)狀槽44設(shè)置在外殼21上，也可將圓形環(huán)狀槽48設(shè)置在轉(zhuǎn)子34的側(cè)端面，將圓形環(huán)狀凸條47設(shè)置在外殼21上，在葉輪42的側(cè)端面設(shè)置能收納外殼21的凸條47但不妨礙葉輪42徑向運(yùn)動(dòng)的凹部49。既可以同心圓狀設(shè)置多組迷宮形的密封件，也可以將迷宮形的密封件設(shè)置在轉(zhuǎn)子的兩側(cè)端面。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性綜上所述，本發(fā)明的葉輪式真空泵，特別適用于使構(gòu)成車輛的制動(dòng)增力裝置的容器內(nèi)成為真空用的真空泵。
權(quán)利要求
1.一種葉輪式真空泵，包括設(shè)置具有吸入口和排出口的圓筒形泵室的外殼；偏心狀收納于所述泵室內(nèi)的轉(zhuǎn)子；固定在所述轉(zhuǎn)子上、在所述泵室內(nèi)使所述轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)軸；以及在所述泵室內(nèi)、相對(duì)于所述外殼進(jìn)行滑接并嵌裝在所述轉(zhuǎn)子上而可徑向出入自如的葉輪，通過使所述轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)，將所述泵室內(nèi)的空氣從所述吸入口壓送至所述排出口，使所述吸入口一側(cè)發(fā)生真空，其特征在于，具有沿著大致全周的迷宮形的密封件，所述密封件與所述回轉(zhuǎn)軸同心狀設(shè)置于所述外殼與所述轉(zhuǎn)子之間，具有沿周向相互可相對(duì)移動(dòng)嵌合的至少一組的圓形環(huán)狀槽和圓形環(huán)狀凸條。
2.如權(quán)利要求1所述的葉輪式真空泵，其特征在于，將所述圓形環(huán)狀凸條設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的端面，將所述圓形環(huán)狀槽設(shè)置在轉(zhuǎn)子上。
3.如權(quán)利要求1所述的葉輪式真空泵，其特征在于，將所述圓形環(huán)狀槽設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的側(cè)端面，將所述圓形環(huán)狀凸條設(shè)置在轉(zhuǎn)子上，在所述葉輪的側(cè)端面設(shè)置能收納所述凸條且不妨礙所述葉輪徑向運(yùn)動(dòng)的凹部。
4.如權(quán)利要求1至3所述的葉輪式真空泵，其特征在于，同心圓狀設(shè)置多組的所述迷宮形的密封件。
5.如權(quán)利要求1至3所述的葉輪式真空泵，其特征在于，將所述迷宮形的密封件設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的兩側(cè)端面。
6.如權(quán)利要求1至3所述的葉輪式真空泵，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)軸是車輛用交流發(fā)電機(jī)的輸出回轉(zhuǎn)軸。
全文摘要
一種葉輪式真空泵，具有使葉輪(42)與外殼(21)滑接的同時(shí)進(jìn)行回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(34)，其特征在于，具有沿著大致全周的迷宮形的密封件，該密封件與回轉(zhuǎn)軸(31)同心狀設(shè)置于外殼與所述轉(zhuǎn)子之間，具有沿周向相互可相對(duì)移動(dòng)嵌合的至少一組的圓形環(huán)狀槽(44)和圓形環(huán)狀凸條(43)。設(shè)于外殼的凸條或槽是連續(xù)狀，圓形環(huán)狀凸條或槽在外殼側(cè)是連續(xù)狀，但在轉(zhuǎn)子側(cè)不連續(xù)，以不妨礙葉輪的徑向運(yùn)動(dòng)，在葉輪上設(shè)有退讓槽(49)。
文檔編號(hào)F04C18/34GK1623038SQ02828350
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月15日
發(fā)明者楠木勝?gòu)? 尾上茂 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社