真空泵的制作方法

真空泵的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種抑制轉子和側板的磨損而防止真空泵的耐久性降低的真空泵。其特征在于，該真空泵具備：中空形狀的缸室(S)，其在外殼主體(22)的端部具有開口；轉子(27)，其在缸室(S)內被旋轉驅動；側板(26)，其堵塞缸室(S)的開口；以及泵罩(24)，其隔著側板(26)配置在與轉子(27)相反的一側，且被固定在外殼主體(22)上，在側板(26)上設有與轉子(27)的軸孔(27A)相對且與該側板(26)和泵罩(24)之間的空間(80)連通的連通口(261)。
【專利說明】真空泵

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有被安裝在驅動機的旋轉軸上的轉子的真空泵。

【背景技術】
[0002]通常公知有一種真空泵，該真空泵具備:外殼主體，其安裝在驅動機上；中空形狀的缸室，其形成在該外殼主體上，且在該外殼主體的端部處具有開口 ；轉子，其在所述缸室內被旋轉驅動；側板，其用于堵塞所述缸室的所述開口 ；以及泵罩，其隔著所述側板配置在與所述轉子相反的一側，且固定于所述外殼主體。這種真空泵例如被用于產生使汽車的制動增力裝置工作的真空，能夠通過利用電動馬達等驅動機在外殼的缸室內驅動轉子來得到真空(例如參照專利文獻I)。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:美國專利第6491501號說明書


【發明內容】

_6] 發明要解決的問題
[0007]但是，在以往的結構中，相對于形成在側板和泵罩之間的空間處于大氣壓的狀況，隔著該側板的轉子的軸孔附近通過轉子和側板之間的間隙而與在真空泵運轉過程中產生的負壓的空間相連通，由此，該軸孔附近有時會成為大氣壓以下(即負壓)。
[0008]因此，例如在由碳等剛性較低的材料形成側板的情況下，側板由于壓力差而撓曲，從而導致轉子和側板在真空泵的運轉過程中接觸，因此，能夠預想轉子和側板磨損、真空泵的耐久性降低這樣的問題。
[0009]本發明即是鑒于上述情況而完成的，其目的在于利用簡單的結構抑制轉子和側板的磨損，從而防止真空泵的耐久性降低。
[0010]用于解決問題的方案
[0011]為了達到上述目的，本發明的真空泵具備:外殼主體，其具有端部開口的中空形狀的缸室；轉子，其在所述缸室內被旋轉驅動；側板，其堵塞所述缸室的所述開口 ；以及泵罩，其隔著所述側板配置在與所述轉子相反的一側，且固定在所述外殼主體上，該真空泵的特征在于，在所述側板上設有與所述轉子的軸孔相對且與該側板和所述泵罩之間的空間相連通的連通口。
[0012]采用該結構，由于在側板上設有與轉子的軸孔相對且與該側板和泵罩之間的空間相連通的連通口，因此，能夠抑制轉子的軸孔附近和所述空間之間的壓力差。因此，能夠防止轉子與側板相接觸，從而抑制該轉子和側板的磨損、提高真空泵的耐久性。
[0013]在該結構中，連通口的大小也可以形成得比用于使轉子旋轉的旋轉軸的軸直徑小。采用該結構，由于能夠抑制在連通口中流通的空氣量，因此，能夠防止在轉子旋轉時壓縮率降低，能夠防止真空泵的性能降低。
[0014]另外，所述連通口也可以形成在所述轉子的軸孔的軸心處。采用該結構，由于連通口被設置在最不會對轉子旋轉時的壓縮、膨脹產生影響的位置，因此，能夠防止在轉子旋轉時壓縮率降低，能夠防止真空泵的性能降低。
[0015]另外，也可以在所述外殼主體和所述泵罩之間，在所述缸室的周圍配置有用于將自該缸室朝向外部的排氣路徑和所述空間彼此隔離的密封構件。采用該結構，能夠利用密封構件防止排氣流入到上述空間內，且能夠可靠地防止轉子與側板相接觸。
[0016]本發明的一種真空泵在外殼內具備由馬達進行驅動的旋轉壓縮單元，該真空泵的特征在于，所述外殼具備供所述旋轉壓縮元件滑動的缸體套和用于對所述馬達的旋轉軸進行支承的軸承部，該外殼被安裝在有底筒狀的馬達殼體主體的開口部。
[0017]采用該結構，由于外殼具備供旋轉壓縮元件滑動的缸體套和用于對馬達的旋轉軸進行支承的軸承部，且該外殼安裝在有底筒狀的馬達殼體主體的開口部，因此，僅利用外殼就能夠規定缸體套和旋轉壓縮元件之間的位置關系。因此，能夠抑制在外殼和電動馬達的組裝時產生的偏離，能夠發揮個體差異較少的大致均勻的性能。并且，由于所述外殼能夠利用單一的模具形成，因此，能夠謀求通過削減部件數量來削減制造成本。
[0018]在該結構中，也可以是，所述外殼具備供配置所述缸體套的孔部，且該孔部設為從開口端朝向里側縮徑的階梯孔。采用該結構，在孔部中配置缸體套時，通過使該缸體套的端部抵接于階梯孔的臺階部，能夠容易地將缸體套定位。
[0019]另外，也可以是所述階梯孔的縮徑部的孔徑形成得大于所述缸體套的內徑。采用該結構，能夠在縮徑部配置尺寸比缸體套的內徑大的側板，從而能夠利用該側板簡單地堵塞缸體套的開口。
[0020]發明的效果
[0021]采用本發明，由于在側板上設有與轉子的軸孔相對且與該側板和泵罩之間的空間相連通的連通口，因此，能夠抑制轉子的軸孔附近和所述空間之間的壓力差。因此，通過防止轉子與側板相接觸，從而能夠抑制該轉子和側板的磨損、提高真空泵的耐久性。
[0022]采用本發明，外殼具備供旋轉壓縮元件滑動的缸體套和用于對馬達的旋轉軸進行支承的軸承部，且該外殼被安裝在有底筒狀的馬達殼體主體的開口部，因此，僅利用外殼就能夠規定缸體套和旋轉壓縮元件之間的位置關系。因此，能夠抑制在外殼和電動馬達的組裝時產生的偏離，能夠發揮個體差異較少的大致均勻的性能。并且，由于所述外殼能夠由一個模具來形成，因此，能夠謀求通過削減部件數量來削減制造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是使用本實施方式的真空泵的制動裝置的示意圖。
[0024]圖2是真空泵的側部的局部剖視圖。
[0025]圖3是從真空泵的前側察看該真空泵的圖。
[0026]圖4是圖2的局部放大圖。
[0027]圖5是表示轉子的軸心和側板之間的關系的圖。
[0028]圖6是第2實施方式的真空泵的側部的局部剖視圖。
[0029]圖7是從真空泵的后側察看該真空泵的圖。
[0030]圖8是圖6的局部放大圖。

【具體實施方式】
[0031 ] 以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發明的較佳的實施方式。
[0032]第I實施方式
[0033]圖1是將本發明的實施方式的真空泵I作為負壓源來使用的制動裝置100的示意圖。制動裝置100例如具備安裝在汽車等車輛的左右前輪上的前制動器2A、2B和安裝在左右后輪上的后制動器3A、3B。這些制動器的每一個分別通過主缸體4和制動配管9來連接，利用從主缸體4經由制動配管9傳送來的液壓使各制動器工作。
[0034]另外，制動裝置100具備與制動踏板5連結的制動助力器(制動增力裝置)6，在該制動助力器6上經由空氣配管8串聯連接有真空罐7和真空泵I。制動助力器6利用真空罐7內的負壓來增大制動踏板5的踏力，并通過利用較小的踏力使主缸體4的活塞(未圖示)移動而產生充分的制動力。
[0035]真空泵I配置在車輛的發動機室內，用于將真空罐7內的空氣排出到車輛外部，使該真空罐7內成為真空狀態。另外，汽車等所使用的真空泵I的工作范圍例如是一60kPa ?一 80kPa。
[0036]圖2是真空泵I的側部的局部剖視圖，圖3是從圖2的真空泵I的前側(該圖中的右側)察看該真空泵I的圖。其中，圖3圖示了將泵罩24、側板26等構件拆下后的狀態，以示出缸室S的結構。另外，以下，為了說明方便，以在圖2和圖3的上部由箭頭所示的方向分別表示真空泵I的上下前后左右來進行說明。另外，前后方向也稱作軸線方向，左右方向也稱作寬度方向。
[0037]如圖2所示,真空泵I具備電動馬達(驅動機)10和將該電動馬達10作為驅動源進行工作的泵主體20，該真空泵I以將這些電動馬達10和泵主體20 —體連結起來的狀態被固定支承在汽車等的車身上。
[0038]電動馬達10具有從形成為大致圓筒形狀的殼體11的一個端部(前端)的大致中心朝向泵主體20側(前側)延伸的輸出軸(旋轉軸)12。輸出軸12作為用于驅動泵主體20的驅動軸發揮功能，且以沿前后方向延伸的旋轉中心Xl為基準地旋轉。泵主體20的轉子27以可旋轉的方式與輸出軸12的頂端部12A—體連結。
[0039]電動馬達10通過接通電源(省略圖示)而使輸出軸12沿圖3中的箭頭R方向(逆時針)旋轉，由此，使轉子27以旋轉中心Xl為中心地同向(沿箭頭R方向)旋轉。
[0040]殼體11具備形成為有底圓筒形狀的殼體主體60和堵塞該殼體主體60的開口的罩體61,殼體主體60以朝向外方彎折的方式形成有開口的周緣部60A。罩體61 —體地形成有:直徑與殼體主體60的開口的口徑大致相同的圓板部61A;自該圓板部61A的周緣沿軸線方向以環狀伸出且嵌合于殼體主體60內周面的圓筒部61B ；以及將該圓筒部61B的周緣向外方彎折而形成的彎曲部61C。圓板部61A和圓筒部61B進入到殼體主體60內，彎曲部61C以抵接于殼體主體60的周緣部60A的方式被固定。由此，在電動馬達10上，殼體11的一個端部(前端)向內側凹入，從而形成以承插(日文M >口一)嵌合的方式來安裝泵主體20的嵌合孔部63。
[0041]另外，在圓板部61A的大致中央形成供輸出軸12貫通的貫通孔61D和在該貫通孔61D的周圍向殼體主體60內側延伸的圓環狀的軸承保持部61E，在該軸承保持部61E的內周面6IF上保持用于對所述輸出軸12進行軸支承的軸承62的外圈。
[0042]如圖2所示，泵主體20具備與形成在電動馬達10的殼體11前側的嵌合孔部63嵌合的外殼主體22、一體燒鑄在該外殼主體22內而形成缸室S的缸體部23、以及從前側覆蓋該外殼主體22的泵罩24。在本實施方式中，具備外殼主體22、缸體部23以及泵罩24而構成真空泵I的外殼31。
[0043]外殼主體22例如使用鋁等導熱率較高的金屬材料，如圖3所示，從前側看到的形狀形成為以上述旋轉中心Xl為大致中心且上下方向較長的大致矩形。在外殼主體22的上部形成有與設于該外殼主體22的缸室S內連通的連通孔22A，在該連通孔22k中壓入有真空吸入管接頭30。如圖2所示，該真空吸入管接頭30是朝上延伸的直管，在該真空吸入管接頭30的一端30A連接用于從外部設備(例如真空罐7 (參照圖1))供給負壓空氣的管或者管道。
[0044]在外殼主體22上形成有以沿前后方向延伸的軸心X2為基準的孔部22B，在該孔部22B中一體澆鑄有形成為圓筒狀的缸體部23。具體地講，通過在將缸體部(缸體套)23置于模具中的狀態下向該模具中進行澆注，從而鑄造與該缸體部23 —體澆鑄而成的外殼主體22(外殼31)。另外，在本實施方式中，所采用的是將缸體部23與外殼主體22 —體地進行澆鑄的結構，但并不限定于此，也可以采用將缸體部23壓入到預先鑄造好的外殼主體22的孔部22B中的結構。
[0045]軸心X2與上述電動馬達10的輸出軸12的旋轉中心Xl平行，且如圖2所示，相對于旋轉中心Xl向左側斜上方偏心。在本結構中，軸心X2被設為偏心，從而使以旋轉中心Xl為中心的轉子27的外周面27B與以軸心X2為基準而形成的缸體部23的內周面23A接觸。
[0046]缸體部23由與轉子27相同的金屬材料(在本實施方式中是鐵)形成。在本結構中，由于缸體部23和轉子27的熱膨脹系數相同，因此，無論缸體部23和轉子27的溫度如何變化，都能夠防止在轉子27旋轉時該轉子27的外周面27B與缸體部23的內周面23A相接觸。另外，缸體部23和轉子27只要是具有大致相同程度的熱膨脹系數的金屬材料，就也可以使用不同的材料。
[0047]另外，通過將缸體部23 —體地澆鑄在形成于外殼主體22的孔部22B中，從而能夠在外殼主體22的前后方向上的長度范圍內收容缸體部23，因此，能夠防止該缸體部23自外殼主體22突出，能夠謀求外殼主體22的小型化。
[0048]并且，外殼主體22由導熱率比轉子27的導熱率高的材料形成。由此，能夠將轉子27和葉片28旋轉驅動時所產生的熱量快速地傳遞到外殼主體22，從而能夠自外殼主體22充分地散熱。
[0049]在缸體部23上形成有將所述的外殼主體22的連通孔22A和缸室S內連接起來的開口 23B，通過真空吸入管接頭30后的空氣經過連通孔22A、開口 23B被供給到缸室S內。因此，在本實施方式中，具備真空吸入管接頭30、外殼主體22的連通孔22A以及缸體部23的開口 23B而形成吸氣路徑32。另外，在外殼主體22和缸體部23這二者的下部，以貫通該外殼主體22和缸體部23的方式設有用于噴出在缸室S被壓縮了的空氣的噴出口 22C、23C。
[0050]在缸體部23的后端和前端分別配設有用于堵塞缸室S的開口的側板25、26。這些側板25、26的直徑被設定得大于缸體部23的內周面23A的內徑，且該側板25、26分別由密封環25A、26A施力而被按壓在缸體部23的前端和后端。由此，缸體部23的內側形成除了與真空吸入管接頭30相連的開口 23B和噴出口 23C、22C之外都密閉的缸室S。
[0051]在缸室S中配設有轉子27。轉子27具有沿著電動馬達10的旋轉中心Xl延伸的圓柱形狀，且具有可供泵主體20的驅動軸、即輸出軸12貫穿的軸孔27A，并且，在以軸孔27A為中心的圓周方向且在沿徑向自該軸孔27A離開的位置，以等角度隔開間隔的方式設有多個引導槽27C。
[0052]轉子27在前后方向上的長度被設定為與缸體部23的缸室S的長度、即上述兩塊側板25、26的彼此相面對的內表面之間的距離大致相等，轉子27和側板25、26之間被大致封閉。
[0053]另外，如圖3所示，轉子27的外徑被設定為，使轉子27的外周面27B與缸體部23的內周面23A中的位于右斜下方的部分保持微小的間隙。由此，如圖3所示，在轉子27的外周面27B和缸體部23的內周面23A之間構成月牙形狀的空間。
[0054]在轉子27上設有用于劃分出月牙形狀空間的多個(在本例子中是5片)葉片28。葉片28形成為板狀，其前后方向上的長度與轉子27同樣地被設定為與兩塊側板25、26的彼此相面對的內表面之間的距離大致相等。這些葉片28以相對于設于轉子27的引導槽27C進退方式配設。各葉片28隨著轉子27的旋轉而在離心力的作用下沿著引導槽27C向外側突出，并使各葉片28的頂端抵接在缸體部23的內周面23A上。由此，上述月牙形狀空間被劃分為由彼此相鄰的兩片葉片28、28、轉子27的外周面27B、缸體部23的內周面23A包圍的5個壓縮室P。這些壓縮室P隨著與輸出軸12的旋轉相伴隨的轉子27沿箭頭R方向的旋轉而同向旋轉，這些壓縮室P的容積在開口 23B附近變大，而在噴出口 23C處變小。也就是說，通過轉子27、葉片28的旋轉，從開口 23B被吸入到I個壓縮室P中的空氣隨著轉子27的旋轉而旋轉并被壓縮，并從噴出口 23C被噴出。
[0055]在本結構中，如圖2所示，缸體部23以該缸體部23的軸心X2相對于旋轉中心Xl向左側斜上方偏心的方式形成在外殼主體22上。因此，在外殼主體22內，能夠在與缸體部23的偏心方向相反的方向上確保較大的空間，從而在該空間中沿著缸體部23的周緣部形成有與噴出口 23C、22C連通的膨脹室33。
[0056]膨脹室33從缸體部23的下方到輸出軸12的上方地形成為沿著該缸體部23的周緣部的較大閉合空間，其與形成在泵罩24上的排氣口 24A連通。流入到該膨脹室33中的壓縮空氣在該膨脹室33內膨脹、分散，并與該膨脹室33的分隔壁碰撞而漫反射。由此，壓縮空氣的聲能衰減，因此，能夠謀求排氣時降低噪音和振動。在本實施方式中，由分別形成在外殼主體22和缸體部23上的噴出口 22C、23C、膨脹室33以及排氣口 24A構成排氣路徑37。
[0057]在本實施方式中，通過將缸體部23以自轉子27的旋轉中心Xl偏心的方式配置，從而能夠在外殼主體22中、在缸體部23的上述旋轉中心Xl側的周緣部確保較大的空間。因此，通過在該空間中形成較大的膨脹室33，從而能夠在外殼主體22上一體形成膨脹室33，因此，不必將該膨脹室33設置在外殼主體22的外部，能夠謀求外殼主體22的小型化，進而能夠謀求真空泵I的小型化。
[0058]泵罩24被隔著密封環26A配置在前側的側板26上，并利用螺栓66固定在外殼主體22上。如圖2所示，在外殼主體22的前表面以包圍缸體部23、膨脹室33的方式形成有密封槽22D，在該密封槽22D中配置有環狀的密封材料67。在泵罩24上的與膨脹室33相對應的位置設有排氣口 24A。該排氣口 24A用于將流入到膨脹室33的空氣排出到機外(真空泵I的外部)，該排氣口 24A安裝有用于防止空氣從機外逆流到泵內的單向閥29。
[0059]如上所述，真空泵I通過連結電動馬達10和泵主體20而構成，與電動馬達10的輸出軸12相連結的轉子27和葉片28在泵主體20的缸體部23內滑動。因此，使泵主體20的中心與電動馬達10的輸出軸12的旋轉中心Xl相一致地組裝是很重要的。
[0060]因此,在本實施方式中，電動馬達10在殼體11的一端側形成有以輸出軸12的旋轉中心Xl為中心的嵌合孔部63。另一方面，如圖2所示，在外殼主體22的背面且在缸室S的周圍一體地形成有向后方突出的圓筒狀的嵌合部22F。該嵌合部22F與電動馬達10的輸出軸12的旋轉中心Xl同心地形成，該嵌合部22F的外徑形成為，使得該嵌合部22F承插嵌合在電動馬達10的嵌合孔部63中。
[0061]因此，在本結構中，能夠僅將外殼主體22的嵌合部22F嵌入到電動馬達10的嵌合孔部63中就簡單地使中心位置一致，能夠容易地進行電動馬達10和泵主體20的組裝作業。另外，在外殼主體22的背面，在嵌合部22F的周圍形成有密封槽22E，在該密封槽22E中配置有環狀的密封材料35。
[0062]接著，說明轉子27和輸出軸12的連結結構。
[0063]在輸出軸12的頂端部12A上形成有外螺紋(未圖示)，該外螺紋與在供轉子27沿軸線方向貫通的軸孔27A的局部設置的內螺紋(未圖示)螺合，輸出軸12和轉子27以可一體地旋轉的方式相連結。并且，通過在轉子27的頂端(側板26)側將螺母70螺合在輸出軸12的外螺紋上，從而限制轉子27向輸出軸12的頂端側移動。
[0064]如圖4所示，輸出軸12的頂端部12A相比于基部12C縮徑而形成，在該縮徑了的頂端部12A的外周面形成有外螺紋。
[0065]另一方面，轉子27的軸孔27A包括:供輸出軸12的基部12C嵌合的軸保持部27E ；相比于該軸保持部27E縮徑的孔部27F ；以及相比于這些孔部27F和軸保持部27E擴徑的凹部27H，在上述孔部27F的內周面形成有內螺紋。軸保持部27E在軸線方向上長于形成有內螺紋的孔部27F，具體地講，形成得比轉子27的全長的一半長。另外，軸保持部27E的直徑形成為與輸出軸12的基部12C的直徑大致相同。由此，轉子27在全長的一半以上的范圍內與輸出軸12的基部12C嵌合，因此，能夠防止該轉子27的傾斜。
[0066]凹部27H開口形成于轉子27的前端面27G，輸出軸12的外螺紋的頂端部伸出到該凹部27H內，并在該凹部27H內，使螺母70螺合于該外螺紋。在本實施方式中，輸出軸12的伸出到凹部27H內的軸端的長度和螺母70的厚度均被設定為與凹部27H的深度大致相同或者比該凹部27H的深度稍小，從而使輸出軸12、螺母70不會自轉子27的前端面27G突出。另外，凹部27H的內徑被設定為能夠利用工具(例如套筒扳手等)將配置在該凹部27H內的螺母70擰入的大小。
[0067]在本結構中，通過將轉子27的內螺紋和螺母70的內螺紋分別與輸出軸12的外螺紋螺合，從而使該轉子27和螺母70發揮所謂的雙螺母的效果。因此，轉子27相對于輸出軸12在徑向和軸向上的移動被限制，從而能夠利用簡單的結構防止轉子27和側板25、26之間的接觸，能夠抑制該轉子27和側板25、26的磨損、提高真空泵I的耐久性。
[0068]并且，在本結構中，上述輸出軸12的外螺紋形成為左旋螺紋(反螺紋)，通過使轉子27朝向在從前表面側察看泵時與輸出軸12相同的方向(逆時針地)旋轉而將該轉子27連結于輸出軸12。在本結構中，每當真空泵I停止時，都會在轉子27上作用向輸出軸12擰入方向的力，因此，即使在像真空泵I這樣反復啟動/停止的設備中，也能夠防止轉子27和螺母70的松動。
[0069]另外，在這種真空泵中，以往通過使排氣路徑37的空氣穿過外殼主體22和泵罩24之間的間隙進入到形成在前側的側板26和泵罩24之間的空間80，而使該空間80達到大氣壓。相對于此，隔著側板26的轉子27的軸孔27A經由轉子27和側板26之間的間隙而與在真空泵I的運轉過程中所產生的負壓的空間(吸氣路徑32)相連通，由此，該軸孔27A內有時成為大氣壓以下(即負壓)。
[0070]在本結構中，由于利用碳等剛性較低的材料形成側板26，因此，該側板26由于壓力差而撓曲，在真空泵I的運轉過程中，轉子27和側板26相接觸，因此，會產生側板26磨損、真空泵I的耐久性降低這樣的問題。
[0071]因此，在本結構中，如圖4所示，在配置于轉子27和泵罩24之間的側板26上設有與轉子27的軸孔27A相對且與該側板26和泵罩24之間的空間80相連通的連通口 261。該連通口 261只要使軸孔27A和上述空間80相連通，并形成為能夠消除該軸孔27A和上述空間80之間的壓力差的程度的大小即可，在本實施方式中，該連通口 261的大小形成得小于輸出軸12的頂端部12A的軸直徑。
[0072]采用該結構，由于能夠抑制轉子27的軸孔27A和上述空間80之間的壓力差，因此，例如即使在由碳等剛性較低的材料形成側板26的情況下，也能夠防止該側板26由于壓力差而撓曲。因此，通過防止轉子27與側板26相接觸，從而能夠抑制該轉子27和側板26的磨損，能夠提高真空泵I的耐久性。
[0073]在此，由于上述空間80的容積與缸室S相比非常小，因此，即使在將連通口 261的大小形成得小于輸出軸12的頂端部12A的軸直徑的情況下，也能夠立即消除轉子27的軸孔27A和空間80之間的壓力差。另一方面，能夠預想到，在將連通口 261形成得大于輸出軸12的頂端部12A的軸徑的情況下，過量的空氣從上述空間80經過連通口 261流入到缸室S內，導致壓縮率下降，真空泵I的性能隨之降低。
[0074]因而，在本實施方式中，通過將連通口 261的大小形成得小于輸出軸12的頂端部12A的軸直徑，能夠火速地消除轉子27的軸孔27A和空間80之間的壓力差，并且能夠防止轉子27旋轉時的壓縮率下降，從而能夠防止真空泵I的性能降低。
[0075]如圖5所示，連通口 261形成在轉子27的軸孔27A的軸心處、即旋轉中心Xl上。在該圖5中，為了便于說明，以虛線表示側板26。由于轉子27與輸出軸12 —同以旋轉中心Xl為基準地旋轉，因此，該旋轉中心Xl上是最不會對轉子27旋轉時的壓縮、膨脹產生影響的位置。因而，通過將連通口 261形成在轉子27的軸孔27A的軸心處，從而能夠在保持消除轉子27的軸孔27A和空間80之間的壓力差這一功能的狀態下，進一步防止轉子27旋轉時的壓縮率下降，從而防止真空泵I的性能降低。另外，在本實施方式中，說明了將連通口261形成在轉子27的軸孔27A的軸心處的結構，但并不限定于此，只要將該連通口 261形成在轉子27的前端面27G側的與凹部27H相對的區域內即可。
[0076]另外，在本實施方式中，如圖4所示，外殼主體22在缸室S的周圍形成有密封槽22G，在該密封槽22G中配置有用于將排氣路徑37和上述空間80隔離開的密封構件81，該排氣路徑37用于從缸室S向機外排出空氣。由此，能夠利用密封構件81防止排氣流入到上述空間80內，從而可靠地防止轉子27與側板26相接觸。并且，由于能夠防止大氣壓的空氣逆流到缸室S內，因此，能夠防止真空泵I的性能降低。
[0077]以上，說明了用于實施本發明的最佳的實施方式，但本發明并不限定于已述的實施方式，能夠基于本發明的技術思想進行各種變形和變更。例如在本實施方式中，說明了使形成在轉子27的軸孔27A中的內螺紋和螺母70與設置在輸出軸12的頂端部12A上的外螺紋相螺合而固定該轉子27的結構，但也可以是利用其他的固定手段來固定轉子27的結構。在這種情況下，設想在轉子27的前端面27G上沒有形成凹部27H，而在該結構中，在與軸孔27A相對的區域內形成連通口 261即可。
[0078]第2實施方式
[0079]通常公知有一種在外殼內具備利用電動馬達驅動的旋轉壓縮元件的真空泵。這種真空泵例如被用于產生使汽車的制動增力裝置工作的真空，其能夠通過利用設置在外殼上的缸室內驅動旋轉壓縮元件來得到真空。
[0080]另外，在這種真空泵中，構成為使電動馬達和具有旋轉壓縮元件的外殼相連結，并使與電動馬達的旋轉軸連結的旋轉壓縮元件在缸室內滑動。因此，使外殼的中心與電動馬達的旋轉軸的旋轉中心相一致地進行組裝是很重要的。
[0081]因此，以往由本申請的 申請人:提出了這樣的真空泵:在電動馬達的殼體的一端側形成以旋轉軸的旋轉中心為中心的嵌合孔部，并且，在外殼的背面且在缸室的周圍形成突出的圓筒狀的嵌合部，將該嵌合部承插嵌合于上述電動馬達的嵌合孔部，從而能夠準確且容易地進行組裝時的對位(日本特開2011 - 214519號公報)。
[0082]但是，在以往的結構中，在組裝電動馬達和外殼時，可能在缸室和旋轉壓縮元件之間發生與嵌合孔部和嵌合部之間的嵌合公差的間隙相應的偏離，導致真空泵的性能產生個體差異。另外，在以往的結構中，由于在電動馬達的殼體上形成嵌合孔部，在外殼上形成嵌合部，需要用于形成這些結構的各個模具，因此，存在制造成本增大的問題。
[0083]因此，本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種真空泵:謀求降低制造成本，并且抑制在組裝時產生的偏離，能夠發揮大致均勻的性能。
[0084]接著，說明第2實施方式的真空泵。第2實施方式的真空泵與上述第I實施方式的真空泵同樣地被應用于以該真空泵為負壓源的制動裝置。第2實施方式的真空泵的用途與上述實施方式I的真空泵的用途相同，因此省略說明。
[0085]圖6是真空泵101的側部的局部剖視圖，圖7是從真空泵101的后側察看該真空泵101的圖。其中，圖7圖示了將泵罩124、側板126等構件拆下后的狀態，以示出缸室S的結構。另外，以下，為了說明方便，以圖6和圖7的上部由箭頭所示的方向分別表示真空泵101的上下前后左右來進行說明。另外，前后方向也稱作軸線方向，左右方向也稱作寬度方向。
[0086]如圖6所示,真空泵101具備電動馬達110和以該電動馬達110為驅動源進行工作的泵主體120，該真空泵101在這些電動馬達110和泵主體120 —體連結的狀態下固定支承在汽車等的車身上。
[0087]電動馬達110具有從形成為大致圓筒形狀的馬達殼體主體111的一個端部(后端)的大致中心朝向泵主體120側(后側)延伸的輸出軸(旋轉軸)112。輸出軸112作為驅動泵主體120的驅動軸發揮功能，其以沿著前后方向延伸的旋轉中Xl為基準地旋轉。在輸出軸112的頂端部112A形成有與設置在泵主體120的轉子127上的螺栓孔相螺合的外螺紋，從而將輸出軸112和轉子127以可旋轉的方式一體連結。并且，在本實施方式中，在轉子127的頂端側，通過將螺母170螺合于輸出軸112的外螺紋，能夠限制轉子127向輸出軸112的頂端側移動。
[0088]電動馬達110通過接通電源(省略圖示)而使輸出軸112沿圖7中的箭頭R方向(逆時針地)旋轉，由此，使轉子127以旋轉中心Xl為中心地同向(沿箭頭R方向)旋轉。
[0089]馬達殼體主體111形成為在一端具有開口部11IA的有底圓筒形狀，該開口部11IA側固定在泵主體120上。具體地講，馬達殼體主體111具備將開口部IllA的周緣向外方彎折而一體形成的凸緣部111B，該凸緣部IllB利用螺釘160固定在泵主體120上。
[0090]另一方面，如圖6所示，泵主體120具備:安裝在形成于電動馬達110的馬達殼體主體111后側的凸緣部IllB上的外殼主體122 ;被壓入到該外殼主體122內而形成缸室S的缸體套123 ;以及從后側覆蓋該外殼主體122的泵罩124。在本實施方式中，具有外殼主體122、缸體套123以及泵罩124而構成真空泵101的外殼131。
[0091]外殼主體122例如采用鋁等導熱率較高的金屬材料，如圖7所示，從后側察看到的形狀形成為以上述旋轉中心Xl為大致中心且上下方向較長的大致矩形。在外殼主體122的一個側面(右側面)部形成有與設于該外殼主體122的缸室S內連通的連通孔122A，在該連通孔122A中壓入有真空吸入管接頭130。如圖6所示，該真空吸入管接頭130是向寬度方向外側延伸的直管，在該真空吸入管接頭130的一端130A連接用于從外部設備(例如真空罐7(參照圖1))供給負壓空氣的管或者管道。
[0092]在外殼王體122上以沿著如后方向延伸的軸心X2為基準地形成有從后端(開口端)向前方延伸到中段為止的孔部172，在該孔部172中壓入有形成為圓筒狀的缸體套123。另外，不言而喻，也可以采用將缸體套123嵌入到孔部172而不是壓入的結構。
[0093]軸心X2與上述電動馬達110的輸出軸112的旋轉中心Xl平行，且如圖6所示相對于旋轉中心Xl向右側斜上方偏心。在本結構中，軸心X2被設為偏心，從而使以旋轉中心Xl為中心的轉子127的外周面127B與以軸心X2為基準形成的缸體套123的內周面123A接觸。
[0094]缸體套123由與轉子127相同的金屬材料(在本實施方式中是鐵)形成。在本結構中，由于缸體套123和轉子127的熱膨脹系數相同，因此，無論缸體套123和轉子127的溫度如何變化，都能夠防止在轉子127的旋轉時該轉子127的外周面127B與缸體套123的內周面123A相接觸。另外，缸體套123和轉子127只要是具有大致相同程度的熱膨脹系數的金屬材料，就也可以使用不同的材料。
[0095]另外，通過將缸體套123壓入到形成在外殼主體122上的孔部172，從而能夠在外殼主體122的前后方向上的長度范圍內收容缸體套123，因此，能夠防止該缸體套123自外殼主體122突出，能夠謀求外殼主體122的小型化。
[0096]并且，外殼主體122由導熱率比轉子127的導熱率高的材料形成。由此，能夠將轉子127和葉片128旋轉驅動時所產生的熱量快速地傳導到外殼主體122，從而能夠自外殼主體122充分地散熱。
[0097]在缸體套123上形成有將所述的外殼主體122的連通孔122A和缸室S內連接起來的供氣口 123B，通過真空吸入管接頭130后的空氣經過連通孔122A、供氣口 123B被供給到缸室S內。另外，在外殼主體122和缸體套123中的該外殼主體122的另一個側面(左側面)部側，以貫通這些外殼主體122和缸體套123的方式設有用于噴出在缸室S中被壓縮了的空氣的噴出口 122C、123C。這些噴出口 122C、123C形成在與上述的連通孔122A和供氣口 123B相同的軸線上。
[0098]在缸體套123的前端和后端分別配設有用于堵塞缸室S的開口的側板125、126。這些側板125、126的直徑被設定得大于缸體套123的內周面123A的內徑，且該側板125、126分別由密封環125AU26A施力而被按壓在缸體套123的前端和后端。由此，缸體套123的內側形成除了與真空吸入管接頭130相連的供氣口 123B和噴出口 123CU22C之外都密閉的缸室S。
[0099]在本實施方式中，電動馬達110側的側板126配置在上述孔部172的終端，其借助密封環126A被夾持在該孔部172的壁部172A和缸體套123之間。
[0100]在缸室S中配設有轉子127。轉子127具有沿著電動馬達110的旋轉中心Xl延伸的圓柱形狀，其具有可供泵主體120的驅動軸、即輸出軸112螺合的軸孔127A，并且，在以將軸孔127A為中心的圓周方向且在徑向上沿自該軸孔127A離開的位置，以等角度隔開間隔的方式設有多個引導槽127C。另外，如圖6所示，在轉子127的與泵罩124相面對的一側的端面(所謂的后端面)127G形成有凹部127H，并在該凹部127H內將螺母70螺合在輸出軸112的外螺紋上。在本實施方式中，輸出軸112的伸出到凹部127H內的軸端的長度和螺母170的厚度均被設定得與凹部127H的深度大致相同或者比該凹部127H的深度稍小，從而使輸出軸112、螺母170不自轉子127的后端面127G突出。
[0101]轉子127在前后方向上的長度被設定為與缸體套123的缸室S的長度、即、上述兩塊側板125、126的彼此相面對的內表面之間的距離大致相等，轉子127和側板125、126之間被大致封閉。
[0102]另外，如圖7所示，轉子127的外徑被設定為，使轉子127的外周面127B與缸體套123的內周面123A中的位于左斜下方的部分保持微小的間隙。由此，如圖7所示，在轉子127的外周面127B和缸體套123的內周面123A之間構成月牙形狀的空間。
[0103]在轉子127上設有用于劃分出月牙形狀空間的多個(在本例子中是5片)葉片128。葉片128形成為板狀，其前后方向上的長度與轉子127同樣地被設定為與兩塊側板125,126的彼此相面對的內表面之間的距離大致相等。這些葉片128以可相對于設于轉子127的引導槽127C進退的方式配設。各葉片128隨著轉子127的旋轉而在離心力的作用下沿著引導槽127C向外側突出，并使各葉片128的頂端抵接在缸體套123的內周面123A上。由此，上述月牙形狀空間被劃分為由彼此相鄰的兩片葉片128、128、轉子127的外周面127B、缸體套123的內周面123A包圍的5個壓縮室P。這些壓縮室P隨著與輸出軸112的旋轉相伴隨的轉子127沿箭頭R方向的旋轉而同向旋轉，這些壓縮室P的容積在供氣口123B附近變大，而在噴出口 123C處變小。也就是說，通過轉子127、葉片128的旋轉，從供氣口 123B被吸入到I個壓縮室P中的空氣隨著轉子127的旋轉而旋轉并被壓縮，并從噴出口 123C被噴出。
[0104]另外，在形成有噴出口 122C的外殼主體122的左側面以包圍該噴出口 122C的方式安裝有排氣部132。該排氣部132具備大致中央向寬度方向外側鼓出的鼓出部132A和設于該鼓出部132A的周圍且密合于外殼主體122的左側面的周緣部132B，利用螺釘164將該周緣部132B安裝在外殼主體122上。在鼓出部132A上設有用于將從噴出口 123C噴出來的空氣排出到機外(真空泵101的外部)的排氣口 132C，在該排氣口 132C上安裝有用于防止空氣從機外逆流到泵內的單向閥129。
[0105]泵罩124隔著密封環126A配置在前側的側板126上，其利用螺栓166固定在外殼主體122上。如圖6所示，在外殼主體122的后端面上以包圍缸體套123的方式形成有密封槽122D，在該密封槽122D中配置有環狀的密封材料167。
[0106]如上所述，真空泵101是將電動馬達110和泵主體120連結而構成的，與電動馬達110的輸出軸112相連結的轉子127和葉片128在泵主體120的缸體套123內滑動。因此，使泵主體120的中心與電動馬達110的輸出軸112的旋轉中心Xl相一致地組裝是很重要的。
[0107]在本實施方式中，在外殼主體122中，在用于安裝電動馬達110的面的大致中央形成有供輸出軸112貫通的貫通孔173，在該貫通孔173的周圍形成有圓環狀的軸承保持部174，用于支承所述輸出軸112的軸承(軸承部)175的外圈被保持在該軸承保持部174的內周面174A上。這些貫通孔173和軸承保持部174以旋轉中心Xl為中心地形成，與供缸體套123壓入的孔部172 —體形成在外殼主體122上。由此，在外殼主體122的孔部172和軸承保持部174上分別設有缸體套123和軸承175的情況下，由于能夠在外殼主體122的內部限定以旋轉中心Xl為基準的軸承175和以軸心X2為基準的缸體套123之間的位置關系，因此，能夠抑制在將電動馬達110的馬達殼體主體111組裝到外殼主體122上時產生的偏離，組裝后的真空泵101能夠發揮個體差異較少的大致均勻的性能。
[0108]并且，由于外殼主體122能夠使用一個模具形成，因此，能夠謀求通過削減部件數量來削減制造成本。
[0109]圖8是圖6的局部放大圖。
[0110]如上所述，缸體套123被壓入到形成在外殼主體122上的孔部172。在本結構中，孔部172形成為從外殼主體122的后端(開口端)朝向里側(壁部72A)縮徑的階梯孔，該孔部172包括:用于保持缸體套123的套保持部172B ;與該套保持部172B相比縮徑且用于配置上述側板126的縮徑部172C ;以及形成在這些套保持部172B和縮徑部172C之間的臺階部172D。
[0111]由此，通過將缸體套123壓入到與臺階部172D抵接為止，能夠容易且準確地進行缸體套123的壓入作業。
[0112]并且，由于縮徑部172C的孔徑形成得大于缸體套123的內徑，因此，能夠在該縮徑部72C處配置尺寸比缸體套123的內徑大的側板126，從而能夠利用該側板126簡單地堵塞缸體套123的開口。
[0113]以上，對用于實施本發明的最佳的實施方式進行了說明，但本發明并不限定于已述的實施方式，能夠基于本發明的技術思想進行各種變形和變更。
[0114]附圖標記說明
[0115]1、真空泵；6、制動助力器(制動增力裝置)；7、真空罐；9、制動配管；10、電動馬達(驅動機)；11、殼體；12、輸出軸(旋轉軸)；12A、頂端部；22、外殼主體；22G、密封槽；23、缸體部；25、側板；26、側板；27、轉子；27A、軸孔；27D、軸保持部；27、轉子；27A、軸孔；27E、軸保持部；27F、孔部；27G、前端面；27H、凹部；28、葉片；70、螺母；80、空間(側板和泵罩之間的空間)；81、密封構件；100、制動裝置；261、連通口 ；101、真空泵；110、電動馬達(馬達)；111、馬達殼體；111A、開口部；112、輸出軸(旋轉軸)；122、外殼主體；123、缸體套；127、轉子(旋轉壓縮元件)；128、葉片(旋轉壓縮元件)；131、外殼；172、孔部；172C、縮徑部；174、軸承保持部；175、軸承(軸承部)。
【權利要求】
1.一種真空泵，其具備: 外殼主體，其具有端部開口的中空形狀的缸室； 轉子，其在所述缸室內被旋轉驅動； 側板，其堵塞所述缸室的所述開口 ； 以及泵罩，其隔著所述側板配置在與所述轉子相反的一側，且被固定在所述外殼主體上，該真空泵的特征在于， 在所述側板上設有與所述轉子的軸孔相對且與該側板和所述泵罩之間的空間相連通的連通口。
2.根據權利要求1所述的真空泵，其特征在于， 所述連通口的大小形成得比用于使所述轉子旋轉的旋轉軸的軸直徑小。
3.根據權利要求1或2所述的真空泵，其特征在于， 所述連通口形成在所述轉子的軸孔的軸心處。
4.根據權利要求1?3中任一項所述的真空泵，其特征在于， 在所述外殼主體和所述泵罩之間，在所述缸室的周圍配置有用于將從該缸室向外部的排氣路徑和所述空間隔離開的密封構件。
5.一種真空泵，其在外殼內具備由馬達進行驅動的旋轉壓縮元件，該真空泵的特征在于， 所述外殼具備供所述旋轉壓縮元件滑動的缸體套和用于對所述馬達的旋轉軸進行支承的軸承部，該外殼安裝在有底筒狀的馬達殼體主體的開口部。
6.根據權利要求5所述的真空泵，其特征在于， 所述外殼具備供所述缸體套配置的孔部，該孔部設為從開口端朝向里側縮徑的階梯孔。
7.根據權利要求6所述的真空泵，其特征在于， 所述階梯孔的縮徑部的孔徑形成得大于所述缸體套的內徑。
【文檔編號】F04C29/00GK104334883SQ201380026931
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年5月21日 優先權日:2012年5月21日
【發明者】田中克典 申請人:納薄特斯克汽車零部件有限公司