JP6167319B2 - 回転ポンプの軸シール構造 - Google Patents
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Description
以上に示したクローポンプについては、オイルシールの構成はあるが、軸シールの構成については具体的な提示がなされていなかった。
そこで本発明の目的は、回転ポンプの軸シール性を高めてポンプ性能を向上できる回転ポンプの軸シール構造を提供することにある。
本発明にかかる回転ポンプの軸シール構造の一形態によれば、回転ポンプのロータをシリンダ内で回転させるように、該ロータと一体化されて軸心長方向に延長されるように設けられ、動力が伝達されることで前記ロータを伴って回転駆動される回転軸部を備え、該回転軸部についてハウジングの軸穴内周面との間について軸シールをする回転ポンプの軸シール構造であって、前記ロータと該回転軸部を受ける軸受との間において該回転軸部と前記ハウジングの軸穴内周面との間に介在して軸シールをするため、前記回転軸部と共に回転するように該回転軸部の外周部に形成されたリング状溝部に嵌められることで装着され、熱膨張することによって所要のシール性を生じるように前記回転軸部や前記ハウジングに比較して熱膨張率の高い材質によって設けられている軸シールリングを備え、前記回転軸部が、回転軸と、該回転軸の軸心長方向における前記ロータと該回転軸を受ける軸受との間であって、前記回転軸と共に回転するように該回転軸に外嵌装着されたスリーブとによって構成され、前記リング状溝部が前記スリーブの外周部に形成され、前記ロータと前記スリーブとが前記回転軸に装着されることで一体化されて設けられ、前記リング状溝部が、一方の溝内側面と、溝内底面及び他方の溝内側面とに二分割された分割溝であって、前記ロータと前記スリーブの隣接部に設けられ、前記一方の溝内側面が前記ロータの端面によって構成され、前記溝内底面及び他方の溝内側面とが、前記スリーブの外周角部に設けられた円周段状部によって構成されている。
また、本発明にかかる回転ポンプの軸シール構造の一形態によれば、前記軸シールリングの材質が樹脂であることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる回転ポンプの軸シール構造の一形態によれば、前記回転ポンプが二つの前記ロータを備える二軸の回転ポンプであって、該二軸の両方の前記回転軸部について前記軸シール構造が設けられていることを特徴とすることができる。
また、回転ポンプを真空ポンプとして用いた場合の空気の漏れ量については、軸シールリング50の有無以外は全て同一の条件で、軸シールリング50の無い場合の漏れの流量に対して、本発明の軸シールリング50を装着した場合には、その10分の1の流量まで低減することができた。
さらに、後述するように本形態例の軸シールリング50は、ロータ19とスリーブ25の隣接部に設けられており、その外周角部がシリンダ10の内部に臨む内角に配設されているため、真空ポンプの場合に負圧となるシリンダ10の作用によって、径方向の外側方向へ伸びてシール性を高めるように働き、シール性を向上できる。この遠心力と負圧の作用は、回転ポンプが低温時でも働くため、運転開始時においてもシール性を向上できる。
本形態例のシリンダ10は、二つの円の一部を重ね合わせた断面形状のポンプ室を形成する。このシリンダ10内には、反対方向に同一速度で回転される二つの回転軸部20が平行に配されている。なお、図1では、駆動側の回転軸部20のみを記載してある。そして、その二つの回転軸部20の片持ちに保持された自由端側のそれぞれに一体的に固定されて、相互に非接触状態で噛合って吸入した気体を圧縮できるように鉤形(図示せず)の爪部が形成された二つのロータ19が、シリンダ10内に配されている。
但し、吸気口の開口位置は、これに限定されるものではなく、一方のサイドプレート部10aに設けられる場合もある。つまり、非圧縮室部であるポンプ室の部分に連通できれば、設けられる位置や形状は限定されない。
10a 一方のサイドプレート部
10b シリンダの周壁部
10c 他方のサイドプレート部
11 排気口
15 ハウジング
15a 軸穴内周面
16 大気開放穴
17 オイル供給孔
19 ロータ
20 回転軸部
21 回転軸
22 スリーブ
22a 円周段状部
23 O‐リング
25 歯車
29 ボルト
30 リング状溝部
30a 一方の溝内側面
30b 溝内底面
30c 他方の溝内側面
40 軸受
41 軸受
42 O‐リング
45 軸受押え板
50 軸シールリング
50a 外周面
60 ギアボックス
60a 一方の軸受部
60b ギアボックスの周壁部
60c 他方の軸受部
65 オイルシール
70 中間本体部
80 ギア側の本体部
90 ボルト
91 ボルト
Claims (6)
- 回転ポンプのロータをシリンダ内で回転させるように、該ロータと一体化されて軸心長方向に延長されるように設けられ、動力が伝達されることで前記ロータを伴って回転駆動される回転軸部を備え、該回転軸部についてハウジングの軸穴内周面との間について軸シールをする回転ポンプの軸シール構造であって、
前記ロータと前記回転軸部を受ける軸受との間において該回転軸部と前記ハウジングの内周面との間に介在して軸シールをするため、前記回転軸部と共に回転するように該回転軸部の外周部に形成されたリング状溝部に嵌められることで装着され、熱膨張することによって所要のシール性を生じるように前記回転軸部や前記ハウジングに比較して熱膨張率の高い材質によって設けられている軸シールリングを備え、
前記回転軸部が、回転軸と、該回転軸の軸心長方向における前記ロータと該回転軸を受ける軸受との間であって、前記回転軸と共に回転するように該回転軸に外嵌装着されたスリーブとによって構成され、前記リング状溝部が前記スリーブの外周部に形成され、
前記ロータと前記スリーブとが前記回転軸に装着されることで一体化されて設けられ、前記リング状溝部が、一方の溝内側面と、溝内底面及び他方の溝内側面とに二分割された分割溝であって、前記ロータと前記スリーブの隣接部に設けられ、前記一方の溝内側面が前記ロータの端面によって構成され、前記溝内底面及び他方の溝内側面とが、前記スリーブの外周角部に設けられた円周段状部によって構成されていることを特徴とする回転ポンプの軸シール構造。 - 前記軸シールリングの断面形状が矩形であって、該軸シールリングの断面形状に対応して前記リング状溝部の断面形状が矩形であることを特徴とする請求項1記載の回転ポンプの軸シール構造。
- 前記軸受の前記シリンダの側とは反対側にギアボックスが設けられ、該ギアボックスからの圧力を逃がすことができるように、前記ロータと前記軸受との間の前記回転軸部が挿通された前記ハウジングに該ハウジングの内部を大気に開放する大気開放穴が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の回転ポンプの軸シール構造。
- 前記軸シールリングの材質が樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の回転ポンプの軸シール構造。
- 前記回転軸部が前記ロータを中心に軸心長方向の両側に延長され、該両側の回転軸部について前記軸シール構造が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の回転ポンプの軸シール構造。
- 前記回転ポンプが二つの前記ロータを備える二軸の回転ポンプであって、該二軸の両方の前記回転軸部について前記軸シール構造が設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の回転ポンプの軸シール構造。
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