JP6016390B2 - 真空ポンプおよび真空ポンプの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、駆動機の回転軸に取付けられるロータを有する真空ポンプに関する。

一般に、駆動機に取り付けられるケーシング本体と、このケーシング本体に形成されて当該ケーシング本体の両端に開口を有する中空形状のシリンダ室と、駆動機の回転軸に設けられて当該シリンダ室内を回転駆動されるロータと、シリンダ室の開口を塞ぐ一対のサイドプレートとを備える真空ポンプが知られている。この種の真空ポンプは、例えば、自動車のブレーキ倍力装置を作動させるための真空を発生させるために使用され、ケーシングのシリンダ室内でロータを電動モータ等の駆動機で駆動することによって真空を得ることができる（例えば、特許文献１参照）。

米国特許第６４９１５０１号明細書

ところで、自動車のブレーキ倍力装置を作動させるような小型の真空ポンプでは、小型で軽量のロータが使用されているため、ロータは回転軸に対して固定されておらず、回転軸の軸方向に移動自在に設けられていた。さらに、ロータは回転軸の先端部に設けられているため、駆動機を駆動させてロータを回転させた場合、このロータが回転に伴い回転軸の先端側に移動して突出しやすい状況にあった。このため、真空ポンプの運転中に、ロータが前側（回転軸の先端側）のサイドプレートと接触することにより、これらロータ及びサイドプレートが摩耗で損傷し、真空ポンプの耐久性が低下するといった問題が想定された。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でロータ及びサイドプレートの損傷を抑制して真空ポンプの耐久性の低下を防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、駆動機の回転軸に設けられてシリンダ室内を回転駆動されるロータを備える真空ポンプにおいて、前記回転軸は、先端部に軸方向に設けられた穴部を備え、当該回転軸を前記ロータの軸孔に挿入した状態で、前記穴部に圧入されて前記ロータを前記回転軸に固定させる圧入部材を備え、前記ロータの軸孔は、前記回転軸が挿入される挿入部と、この挿入部よりも前記ロータの前端側に位置し、前記回転軸よりも径の小さい小径部とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、回転軸に設けられた穴部に圧入部材が圧入されるため、回転軸の一部が拡げられるように変形し、当該回転軸とロータとを固定することにより、ロータが回転軸のラジアル方向及びスラスト方向に移動することが規制される。このため、ロータとサイドプレートとの接触が簡単な構成で防止されることにより、当該ロータ及びサイドプレートの摩耗が抑制され、真空ポンプの耐久性を向上させることができる。
また、ロータの前端側の軸孔は、回転軸よりも径が小さく形成されることにより、このロータを回転軸に対して前後反対に組み付けることが防止され、組み付け効率の向上を図ることができる。

この構成において、本発明は、前記圧入部材は、圧入方向の先端側に向けて縮径していることを特徴とする。この構成によれば、圧入部材を回転軸の穴部へ容易に圧入することができ、組み付け作業を容易に行うことができるとともに、回転軸に対するロータのスラスト方向への移動を確実に規制することができる。

また、本発明は、駆動機に取り付けられるケーシング本体と、このケーシング本体に形成されて当該ケーシング本体の両端に開口を有する中空形状のシリンダ室と、前記駆動機の回転軸に設けられて前記シリンダ室内を回転駆動されるロータと、前記シリンダ室の前記開口を塞ぐ一対のサイドプレートとを備える真空ポンプの製造方法において、 前記回転軸は、先端部に軸方向に設けられた穴部を備え、当該回転軸を前記ロータの軸孔に挿入した状態で、前記穴部に圧入されて前記ロータを前記回転軸に固定させる圧入部材を備え、前記ロータの軸孔は、前記回転軸が挿入される挿入部と、この挿入部よりも前記ロータの前端側に位置し、前記回転軸よりも径の小さい小径部とを備え、前記駆動機側に位置する前記サイドプレートに当接するまで前記ロータを前記回転軸に挿入し、この状態で前記圧入部材を圧入荷重が所定の閾値を超えるまで、前記回転軸の前記穴部に圧入して当該ロータを前記回転軸に固定させたことを特徴とする。
この構成によれば、回転軸に設けられた穴部に圧入部材が圧入されるため、回転軸の一部が拡げられるように変形し、当該回転軸とロータとを固定することにより、ロータが回転軸のラジアル方向及びスラスト方向に移動することが規制される。このため、ロータとサイドプレートとの接触が簡単な構成で防止されることにより、当該ロータ及びサイドプレートの摩耗が抑制され、真空ポンプの耐久性を向上させることができる。
また、回転軸に対するロータの位置決めを容易に行うことができ、圧入部材を所定の基準値を超えるまで、回転軸の穴部に圧入することにより、この基準値を超えたか否かでロータの組み付けが完了したことを容易に判断することができ、熟練者でなくてもポンプの組み付け作業を短時間で行うことができる。

また、前記ロータの軸孔は、前記回転軸が挿入される挿入部と、この挿入部よりも前記ロータの前端側に位置し、前記回転軸よりも径の小さい小径部とを備えることで、ロータの前端側の軸孔は、回転軸よりも径が小さく形成されることにより、このロータを回転軸に対して前後反対に組み付けることが防止され、組み付け効率の向上を図ることができる。

本発明によれば、前記回転軸は、先端部に軸方向に設けられた穴部を備え、当該回転軸を前記ロータの軸孔に挿入した状態で、前記穴部に圧入されて前記ロータを前記回転軸に固定させる圧入部材を備えたため、圧入部材が穴部に圧入されることで回転軸の一部が拡げられるように変形し、当該回転軸とロータとを固定することにより、ロータが回転軸のラジアル方向及びスラスト方向に移動することが規制される。このため、ロータとサイドプレートとの接触が簡単な構成で防止されることにより、当該ロータ及びサイドプレートの摩耗が抑制され、真空ポンプの耐久性を向上させることができる。

本実施形態に係る真空ポンプを使用したブレーキ装置の概要図である。 真空ポンプの側部部分断面図である。 真空ポンプをその前側から見た図である。 ロータと出力軸との連結構造を示す部分側断面図である。 ロータと出力軸との連結構造を示す分解側面図である。 変形例にかかるロータと出力軸との連結構造を示す部分側断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る真空ポンプ１を負圧源として使用したブレーキ装置１００の概要図である。ブレーキ装置１００は、例えば、自動車等の車両の左右の前輪に取り付けられたフロントブレーキ２ａ，２ｂ、及び左右の後輪に取り付けられたリアブレーキ３ａ，３ｂを備えている。これらの各ブレーキは、マスターシリンダ４とブレーキ配管９によりそれぞれ接続されており、マスターシリンダ４からブレーキ配管９を介して送られる油圧によって各ブレーキが作動する。
また、ブレーキ装置１００は、ブレーキペダル５と連結されたブレーキブースター（ブレーキ倍力装置）６を備え、このブレーキブースター６には、空気配管８を介して、真空タンク７及び真空ポンプ１が直列に接続されている。ブレーキブースター６は、真空タンク７内の負圧を利用してブレーキペダル５の踏力を倍力するものであり、小さな踏力でマスターシリンダ４のピストン（図示せず）を移動させることにより、十分なブレーキ力を引き出せるようになっている。
真空ポンプ１は、車両のエンジンルーム内に配置され、真空タンク７内の空気を車両外部へ排出し、当該真空タンク７内を真空状態とする。なお、自動車等に用いる真空ポンプ１の使用範囲は、例えば、−６０ｋＰａ〜−８０ｋＰａである。

図２は、真空ポンプ１の側部部分断面図であり、図３は、図２の真空ポンプ１をその前側（同図中の右側）から見た図である。ただし、図３は、シリンダ室Ｓの構成を示すべく、ポンプカバー２４、サイドプレート２６等の部材を取り外した状態を図示している。なお、以下では、説明の便宜上、図２および図３の上部にそれぞれ矢印で示す方向が、真空ポンプ１の上下前後左右を示すものとして説明する。また、前後方向については軸方向、左右方向については幅方向ともいう。

図２に示すように、真空ポンプ１は電動モータ（駆動機）１０と、この電動モータ１０を駆動源として作動するポンプ本体２０とを備えており、これら電動モータ１０及びポンプ本体２０が一体に連結された状態で自動車等の車体に固定支持されている。

電動モータ１０は、略円筒形状に形成されたケース１１の一方の端部（前端）の略中心からポンプ本体２０側（前側）に向かって延びる出力軸（回転軸）１２を有している。出力軸１２は、ポンプ本体２０を駆動する駆動軸として機能するものであり、前後方向に延びる回転中心Ｘ１を基準として回転する。出力軸１２の先端部１２Ａには、ポンプ本体２０のロータ２７が一体に回転可能に連結される。
電動モータ１０は、電源（図示略）の投入により、出力軸１２が、図３中の矢印Ｒ方向（反時計回り）に回転し、これによりロータ２７を、回転中心Ｘ１を中心として同方向（矢印Ｒ方向）に回転させるようになっている。

ケース１１は、有底円筒形状に形成されたケース本体６０と、このケース本体６０の開口を塞ぐカバー体６１とを備え、ケース本体６０は、開口の周縁部６０Ａが外方に折り曲げて形成されている。カバー体６１は、ケース本体６０の開口と略同径に形成された円板部（壁面）６１Ａと、この円板部６１Ａの周縁から軸方向に環状に延出し、ケース本体６０の内周面に嵌まる円筒部６１Ｂと、この円筒部６１Ｂの周縁を外方に折り曲げて形成した屈曲部６１Ｃとを備えて一体に形成される。円板部６１Ａ及び円筒部６１Ｂは、ケース本体６０内に進入し、屈曲部６１Ｃがケース本体６０の周縁部６０Ａに当接して固定されている。これにより、電動モータ１０には、ケース１１の一方の端部（前端）が内側に窪み、ポンプ本体２０がインロー嵌合により取り付けられる嵌合穴部６３が形成される。
また、円板部６１Ａの略中央には、出力軸１２が貫通する貫通孔６１Ｄと、この貫通孔６１Ｄの周囲にケース本体６０の内側に延びる円環状のベアリング保持部６１Ｅとが形成され、このベアリング保持部６１Ｅの内周面６１Ｆに、上記出力軸１２を軸支するベアリング６２の外輪が保持される。

ポンプ本体２０は、図２に示すように、電動モータ１０のケース１１の前側に形成された嵌合穴部６３に嵌合されるケーシング本体２２と、このケーシング本体２２内に一体に鋳込まれてシリンダ室Ｓを形成するシリンダ部２３と、当該ケーシング本体２２を前側から覆うポンプカバー２４とを備えている。本実施形態ではケーシング本体２２、シリンダ部２３及びポンプカバー２４を備えて、真空ポンプ１のケーシング３１を構成している。

ケーシング本体２２は、例えば、アルミニウム等の熱伝導性の高い金属材料を用いて、図３に示すように、前側から見た形状が上記した回転中心Ｘ１を略中心とした上下方向に長い略矩形に形成されている。ケーシング本体２２の上部には、このケーシング本体２２に設けられたシリンダ室Ｓ内に連通する連通孔２２Ａが形成され、この連通孔２２Ａには真空吸込ニップル３０が圧入されている。この真空吸込ニップル３０は、図２に示すように、上向きに延びる直管であり、当該真空吸込ニップル３０の一端３０Ａには、外部機器（例えば、真空タンク７（図１参照））から負圧空気を供給するための管またはチューブが接続される。

ケーシング本体２２には、前後方向に延びる軸心Ｘ２を基準とした孔部２２Ｂが形成され、この孔部２２Ｂに円筒状に形成されたシリンダ部２３が一体に鋳込まれている。具体的には、シリンダ部（シリンダライナ）２３を金型にセットした状態で、この金型に注湯することにより当該シリンダ部２３を一体に鋳込んだケーシング本体２２（ケーシング３１）が鋳造される。なお、本実施形態では、シリンダ部２３をケーシング本体２２に一体に鋳込む構成としているが、これに限るものではなく、シリンダ部２３を予め鋳造されたシリンダ本体２２の孔部２２Ｂに圧入する構成としても良い。
軸心Ｘ２は、上述の電動モータ１０の出力軸１２の回転中心Ｘ１に対して平行で、かつ、図２に示すように、回転中心Ｘ１に対して左側斜め上方に偏心している。本構成では、回転中心Ｘ１を中心とするロータ２７の外周面２７Ｂが、軸心Ｘ２を基準に形成されているシリンダ部２３の内周面２３Ａに接するように軸心Ｘ２が偏心されている。

シリンダ部２３は、ロータ２７と同一の金属材料（本実施形態では、鉄）で形成されている。この構成では、シリンダ部２３とロータ２７とは熱膨張係数が同じなので、シリンダ部２３及びロータ２７の温度変化にかかわらず、ロータ２７が回転した際の当該ロータ２７の外周面２７Ｂとシリンダ部２３の内周面２３Ａとの接触を防止できる。なお、シリンダ部２３及びロータ２７は、略同じ程度の熱膨張係数を有する金属材料であれば、異なる材料を用いても構わない。
また、ケーシング本体２２に形成された孔部２２Ｂにシリンダ部２３を一体に鋳込むことにより、ケーシング本体２２の前後方向の長さ範囲内でシリンダ部２３を収容することができるため、このシリンダ部２３がケーシング本体２２から突出することが防止され、ケーシング本体２２の小型化を図ることができる。
更に、ケーシング本体２２はロータ２７よりも熱伝導性の高い材料で形成されている。これによれば、ロータ２７及びベーン２８が回転駆動した際に発生した熱がケーシング本体２２に速やかに伝達できることにより、ケーシング本体２２から十分に放熱することができる。

シリンダ部２３には、上記したケーシング本体２２の連通孔２２Ａとシリンダ室Ｓ内とを繋ぐ開口２３Ｂが形成されており、真空吸込ニップル３０を通じた空気は、連通孔２２Ａ，開口２３Ｂを通じてシリンダ室Ｓ内に供給される。このため、本実施形態では、真空吸込ニップル３０、ケーシング本体２２の連通孔２２Ａ及びシリンダ部２３の開口２３Ｂを備えて吸気経路３２が形成される。また、ケーシング本体２２及びシリンダ部２３の下部には、これらケーシング本体２２及びシリンダ部２３を貫通し、シリンダ室Ｓで圧縮された空気が吐出される吐出口２２Ｃ，２３Ｃが設けられている。

シリンダ部２３の後端および前端には、それぞれシリンダ室Ｓの開口を塞ぐサイドプレート２５，２６が配設されている。これらサイドプレート２５，２６は、その直径がシリンダ部２３の内周面２３Ａの内径よりも大きく設定されており、シールリング２５Ａ，２６Ａにより付勢されて、シリンダ部２３の前端及び後端にそれぞれ押し付けられている。これにより、シリンダ部２３の内側は、真空吸込ニップル３０に連なる開口２３Ｂ及び吐出口２３Ｃ，２２Ｃを除いて、密閉されたシリンダ室Ｓが形成される。

シリンダ室Ｓには、ロータ２７が配設されている。ロータ２７は、電動モータ１０の回転中心Ｘ１に沿って延びる円柱形状を有し、ポンプ本体２０の駆動軸である出力軸１２が挿通される軸孔２７Ａを有すると共に、この軸孔２７Ａから径方向に離れた位置に、複数のガイド溝２７Ｃが軸孔２７Ａを中心とする等角度間隔で周方向に間隔を空けて設けられる。

ロータ２７の前後方向の長さは、シリンダ部２３のシリンダ室Ｓの長さ、すなわち、上述の２枚にサイドプレート２５，２６の相互に対向する内面間の距離と略等しく設定され、ロータ２７とサイドプレート２５，２６との間は略閉塞されている。
また、ロータ２７の外径は、図３に示すように、ロータ２７の外周面２７Ｂが、シリンダ部２３の内周面２３Ａのうちの右斜め下方に位置する部分と微小なクリアランスを保つように設定されている。これにより、図３に示すように、ロータ２７の外周面２７Ｂと、シリンダ部２３の内周面２３Ａとの間には、三日月形状の空間が構成される。

ロータ２７には、三日月形状の空間を区画する複数（本例では５枚）のベーン２８が設けられている。ベーン２８は、板状に形成されていて、その前後方向の長さは、ロータ２７と同様、２枚のサイドプレート２５，２６の相互に対向する内面間の距離と略等しくなるように設定されている。これらベーン２８は、ロータ２７に設けられたガイド溝２７Ｃから出没自在に配設されている。各ベーン２８は、ロータ２７の回転に伴い、遠心力によってガイド溝２７Ｃに沿って外側へ突出し、その先端をシリンダ部２３の内周面２３Ａに当接させる。これにより、上述の三日月形状の空間は、相互に隣接する２枚のベーン２８，２８と、ロータ２７の外周面２７Ｂと、シリンダ部２３の内周面２３Ａとによって囲まれる５つの圧縮室Ｐに区画される。これら圧縮室Ｐは、出力軸１２の回転に伴うロータ２７の矢印Ｒ方向の回転に伴い、同方向に回転し、その容積が、開口２３Ｂ近傍で大きく、一方、吐出口２３Ｃで小さくなる。つまり、ロータ２７，ベーン２８の回転により、開口２３Ｂから１つの圧縮室Ｐに吸入された空気は、ロータ２７の回転に伴って回転しつつ圧縮されて、吐出口２３Ｃから吐出される。

本構成では、シリンダ部２３は、図２に示すように、このシリンダ部２３の軸心Ｘ２が回転中心Ｘ１に対して左側斜め上方に偏心してケーシング本体２２に形成されている。このため、ケーシング本体２２内には、シリンダ部２３が偏心したのと反対の方向に大きなスペースを確保することができ、このスペースにはシリンダ部２３の周縁部に沿って、吐出口２３Ｃ、２２Ｃに連通する膨張室３３が形成されている。
膨張室３３は、シリンダ部２３の下方から出力軸１２の上方に至るまで、当該シリンダ部２３の周縁部に沿った大きな閉空間として形成され、ポンプカバー２４に形成された排気口２４Ａに連通している。この膨張室３３に流入した圧縮空気は、当該膨張室３３内で膨張、分散して当該膨張室３３の隔壁にぶつかって乱反射する。これにより、圧縮空気の音エネルギが減衰されるため、排気する際の騒音及び振動の低減を図ることができる。本実施形態では、ケーシング本体２２及びシリンダ部２３にそれぞれ形成された吐出口２２Ｃ，２３Ｃ、膨張室３３及び排気口２４Ａを備えて排気経路３７を構成する。

本実施形態では、シリンダ部２３をロータ２７の回転中心Ｘ１から偏心して配置することにより、ケーシング本体２２にはシリンダ部２３の上記回転中心Ｘ１側の周縁部に大きなスペースを確保することができる。このため、このスペースに大きな膨張室３３を形成することにより、ケーシング本体２２に膨張室３３を一体に形成することができるため、当該膨張室３３をケーシング本体２２の外部に設ける必要がなく、ケーシング本体２２の小型化を図ることができ、ひいては真空ポンプ１の小型化を図ることができる。

ポンプカバー２４は、前側のサイドプレート２６にシールリング２６Ａを介して配置され、ケーシング本体２２にボルト６６で固定されている。ケーシング本体２２の前面には、図２に示すように、シリンダ部２３や膨張室３３を囲んでシール溝２２Ｄが形成され、このシール溝２２Ｄには環状のシール材６７が配置されている。ポンプカバー２４には、膨張室３３に対応する位置に排気口２４Ａが設けてある。この排気口２４Ａは、膨張室３３に流入した空気を機外（真空ポンプ１の外部）に排出するためのものであり、この排気口２４Ａは、機外からポンプ内への空気の逆流を防止するためのチェックバルブ２９が取り付けられている。

上記したように、真空ポンプ１は、電動モータ１０とポンプ本体２０とを連結して構成されており、電動モータ１０の出力軸１２に連結されたロータ２７及びベーン２８がポンプ本体２０のシリンダ部２３内で摺動する。このため、ポンプ本体２０を電動モータ１０の出力軸１２の回転中心Ｘ１に合わせて組み付けることが重要である。
このため、本実施形態では、電動モータ１０は、ケース１１の一端側に出力軸１２の回転中心Ｘ１を中心とした嵌合穴部６３が形成されている。一方、ケーシング本体２２の背面には、図２に示すように、シリンダ室Ｓの周囲に後方へ突出した円筒状の嵌合部２２Ｆが一体に形成されている。この嵌合部２２Ｆは、電動モータ１０の出力軸１２の回転中心Ｘ１と同心に形成されており、電動モータ１０の嵌合穴部６３にインロー嵌合する外径に形成されている。
このため、本構成では、電動モータ１０の嵌合穴部６３にケーシング本体２２の嵌合部２２Ｆを嵌め込むだけで、簡単に中心位置を合わせることができ、電動モータ１０とポンプ本体２０との組み付け作業を容易に行うことができる。また、ケーシング本体２２の背面には、嵌合部２２Ｆの周囲にシール溝２２Ｅが形成され、このシール溝２２Ｅには環状のシール材３５が配置されている。

ところで、自動車のブレーキ装置に使用されるような小型の真空ポンプでは、一般に、小型で軽量のロータが使用されており、さらに、ポンプの組み付け作業の効率化を図るためにロータは出力軸に対して固定されておらず、出力軸の軸方向に移動自在に設けられていた。これに加えて、ロータは、電動モータの出力軸の先端に、いわゆる片持支持されているため、ロータを回転させた場合、このロータが回転に伴い出力軸の先端側に突出しやすい状況にあった。このため、従来の構成では、真空ポンプの運転中に、ロータが前側のサイドプレートと接触することにより、これらロータ及びサイドプレートが摩耗で損傷し、真空ポンプの耐久性が低下するといった問題が想定される。

この問題を解消するために、ロータと出力軸とをスプラインにより連結し、このロータをラジアル方向に固定するとともに、出力軸の先端部にプッシュナットを取り付け、当該ロータが軸（スラスト）方向に移動することを規制する構成が考えられる。
この構成では、プッシュナットにより、ロータが回転に伴い出力軸の先端側に突出することを簡単に防止することができる利点がある。
しかし、プッシュナット自体の剛性が低いため、ロータの応力によってプッシュナットが弾性変化することにより、弾性変化分だけロータが軸方向に移動する。これによれば、ロータがシリンダ室内でわずかに移動することにより、真空ポンプの性能にバラつきが生じうるという問題が想定された。このため、本構成では、ロータ２７と出力軸１２との連結構造に特徴を有する。

図４は、ロータ２７と出力軸１２との連結構造を示す部分側断面図であり、図５は、図４の連結構造を示す分解側面図である。
出力軸１２は、先端部１２Ａに軸方向に穿設された穴部１２Ｂを備える。ロータ２７を軸方向に貫通する軸孔２７Ａに出力軸１２を挿入した状態で、上記穴部１２Ｂにはテーパピン（部材）７０が圧入される。これにより、出力軸１２の先端部１２Ａが拡径され、出力軸１２とロータ２７とが一体に回転可能に連結される。
ここで、本実施形態では、テーパピン７０は、鉄などの剛性高い金属材料で形成されるとともに、図５に示すように、圧入方向の先端側に向けて徐々に縮径するテーパ面７０Ａを備えた形状を呈している。このため、テーパピン７０を穴部１２Ｂに圧入した場合、出力軸１２は、先端面１２Ｃ側がより拡径した状態となるため、ロータ２７が出力軸１２の先端側へ移動することを規制することができる。

一方、ロータ２７の軸孔２７Ａは、出力軸１２の先端部１２Ａが嵌る軸保持部（挿入部）２７Ｄと、この軸保持部２７Ｄよりも縮径した小径部２７Ｅとを備え、この小径部２７Ｅと軸保持部２７Ｄとの間に段差部２７Ｆが形成されている。
軸保持部２７Ｄは、出力軸１２の先端部１２Ａと略同一径に形成されるとともに、ロータのロータ２７の全長の半分よりも長く形成されている。これにより、ロータ２７は、全長の半分以上に亘って出力軸１２の先端部１２Ａと嵌合しているため、このロータ２７の傾斜が防止される。

また、軸保持部２７Ｄの長さは、出力軸１２の先端部１２Ａの長さ（具体的には、電動モータ側のサイドプレート２５から先端面１２Ｃまでの長さ）よりも大きく形成され、図４に示すように、出力軸１２の先端面１２Ｃと、ロータ２７の軸孔２７Ａの段差部２７Ｆとの間には、わずかな隙間ｔが形成されるようになっている。これによれば、ロータ２７を出力軸１２に挿入した場合、ロータ２７がサイドプレート２５に当接する前に、出力軸１２の先端面１２Ｃが段差部２７Ｆに当接することが防止され、組み付け作業を効率良く行うことができる。

また、小径部２７Ｅの内径Ｄは、図４に示すように、出力軸１２の外径よりも小さく、かつ、穴部１２Ｂの内径よりも大きく形成されている。この構成によれば、万一、ロータ２７を反対側（すなわち小径部２７Ｅ側）から出力軸１２に挿入しようとしても、小径部２７Ｅは、出力軸１２の外径よりも小さく形成されているため、前後反対に組み付けることが防止され、組み付け効率の向上を図ることができる。特に、本構成のように、出力軸１２の穴部１２Ｂにテーパピン７０を圧入してロータ２７を固定する構成では、前後を誤って組み付けた状態でテーパピン７０が圧入されると、分解することが困難となるため、組み付けを防止することは非常に重要となる。
また、本実施形態では、テーパピン７０は、このテーパピン７０を穴部１２Ｂに圧入した際に、当該テーパピン７０がロータ２７の前端面２７Ｇか突出しない程度の長さに設定されている。

次に、ロータ２７の組み付け手順を説明する。
まず、出力軸１２をロータ２７の軸孔２７Ａに挿し込み。この場合、ロータ２７の長さ寸法は、シリンダ室Ｓ（図２）の長さと略同一に設定されているため、ロータ２７の後端面２７Ｉが後ろ側のサイドプレート２５に当接するまで挿し込むことにより、このロータ２７の前端面２７Ｇとシリンダ室Ｓの開口とが略面一となる。
続いて、出力軸１２の穴部１２Ｂにテーパピン７０を圧入する。ロータ２７をサイドプレート２５に当接するまで、ロータ２７を出力軸１２に挿し込むと、図４に示すように、出力軸１２の先端面１２Ｃがロータ２７の小径部２７Ｅの近くに位置する。
この状態で、テーパピン７０の縮径された先端部を、小径部２７Ｅを通じて、穴部１２Ｂ内に嵌め込み、このテーパピン７０を、圧入荷重を計測できる専用の治具（図示略）を用いて、圧入荷重が所定の閾値（例えば１００Ｎ）を超えるまで圧入する。これにより、出力軸１２が拡径することにより、ロータ２７が後ろ側のサイドプレート２５とテーパピン７０とで挟まれることで位置決めされる。
本実施形態では、ロータ２７をサイドプレート２５に当接するまで出力軸１２に挿し込むといった簡単な作業で、出力軸１２に対するロータ２７の位置決めを容易に行うことができ、さらに、テーパピン７０を所定の基準値を超えるまで穴部１２Ｂに圧入することにより、この基準値を超えたか否かでロータ２７の組み付けが完了したことを容易に判断することができ、熟練者でなくてもポンプの組み付け作業を短時間で行うことができる。

以上、説明したように、本実施形態によれば、電動モータ１０に取り付けられるケーシング本体２２と、このケーシング本体２２に形成されて当該ケーシング本体２２の両端に開口を有する中空形状のシリンダ室Ｓと、電動モータ１０の出力軸１２に、当該出力軸１２とともにシリンダ室Ｓ内を回転駆動されるロータ２７と、シリンダ室Ｓの開口を塞ぐ一対のサイドプレート２５，２６とを備え、出力軸１２は、先端部１２Ａに軸方向に設けられた穴部１２Ｂを備え、当該出力軸１２をロータ２７の軸孔２７Ａに挿入した状態で、穴部１２Ｂに圧入されてロータ２７を出力軸１２に固定させるテーパピン７０を備えたため、テーパピン７０が穴部１２Ｂに圧入されることで出力軸１２の一部が拡径されるように変形し、当該出力軸１２とロータ２７とを固定することにより、ロータ２７が出力軸１２のラジアル方向及びスラスト方向に移動することが規制される。このため、ロータ２７とサイドプレート２５，２６との接触が簡単な構成で防止されることにより、当該ロータ２７及びサイドプレート２５，２６の摩耗が抑制され、真空ポンプ１の耐久性を向上させることができる。
さらに、本実施形態では、ロータ２７がシリンダ室Ｓ内で軸方向に移動することが防止されるため、この移動に基づく真空ポンプ１の性能にバラつきを抑えることができる。

また、本実施形態によれば、電動モータ側に位置する後側のサイドプレート２５に当接するまでロータ２７を出力軸１２に挿入し、この状態で、テーパピン７０を所定の基準値を超えるまで出力軸１２の穴部１２Ｂに圧入して当該ロータ２７を出力軸１２に固定させたため、ロータ２７をサイドプレート２５に当接するまで出力軸１２に挿入するといった簡単な作業で、出力軸１２に対するロータ２７の位置決めを容易に行うことができる。さらに、テーパピン７０を所定の基準値を超えるまで出力軸１２の穴部１２Ｂに圧入することにより、この基準値を超えたか否かでロータ２７の位置決めが完了したことを容易に判断することができ、熟練者でなくてもポンプの組み付け作業を短時間で行うことができる。

また、本実施形態によれば、ロータ２７の軸孔２７Ａは、出力軸１２が嵌入されて保持される軸保持部２７Ｄと、この軸保持部２７Ｄよりもロータ２７の前端面２７Ｇ側に位置し、出力軸１２よりも径の小さい小径部２７Ｅとを備えるため、ロータ２７の前端側の軸孔２７Ａは、出力軸１２よりも径が小さく形成されることにより、このロータ２７を出力軸１２に対して前後反対に組み付けることが防止され、組み付け効率の向上を図ることができる。

また、テーパピン７０は、圧入方向の先端側に向けて徐々に縮径した形状を呈しているため、テーパピン７０を出力軸１２の穴部１２Ｂへ容易に圧入することができ、組み付け作業を容易に行うことができるとともに、出力軸１２に対するロータ２７のスラスト方向への移動を確実に規制することができる。

以上、本発明を実施するための最良の実施の形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。例えば、上記した実施形態では、圧入部材として、テーパピン７０を採用した構成について説明したが、これに限るものではなく、図６に示すように、鉄等の剛性の高い金属材料で形成されたボール状部材（圧入部材）８０を出力軸１２の穴部１２Ｂに圧入する構成としても良い。他の構成については、上記した構成と同一であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

ボール状部材８０は、球形に形成された部材であり、テーパピン７０と比べて、成形されたボール状部材８０の直径管理を細かく行う必要があるが、穴部１２Ｂに圧入する際の圧入方向を都度確認する必要がないため、組み付け作業を容易に行うことができるという利点がある。

１ 真空ポンプ
６ ブレーキブースター（ブレーキ倍力装置）
７ 真空タンク
９ ブレーキ配管
１０ 電動モータ（駆動機）
１１ ケース
１２ 出力軸（回転軸）
１２Ａ 先端部
１２Ｂ 穴部
１２Ｃ 先端面
２０ ポンプ本体
２２ ケーシング本体
２３ シリンダ部
２５ サイドプレート
２６ サイドプレート
２７ ロータ
２７Ａ 軸孔
２７Ｄ 軸保持部（挿入部）
２７Ｅ 小径部
２７Ｇ 前端面
２７Ｉ 後端面
２８ ベーン
７０ テーパピン（圧入部材）
８０ ボール状部材（圧入部材）
１００ ブレーキ装置

Claims (3)

1. 駆動機の回転軸に設けられてシリンダ室内を回転駆動されるロータを備える真空ポンプにおいて、
   前記回転軸は、先端部に軸方向に設けられた穴部を備え、当該回転軸を前記ロータの軸孔に挿入した状態で、前記穴部に圧入されて前記ロータを前記回転軸に固定させる圧入部材を備え、
   前記ロータの軸孔は、前記回転軸が挿入される挿入部と、この挿入部よりも前記ロータの前端側に位置し、前記回転軸よりも径の小さい小径部とを備えることを特徴とする真空ポンプ。
2. 前記圧入部材は、圧入方向の先端側に向けて縮径していることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
3. 駆動機に取り付けられるケーシング本体と、このケーシング本体に形成されて当該ケーシング本体の両端に開口を有する中空形状のシリンダ室と、前記駆動機の回転軸に設けられて前記シリンダ室内を回転駆動されるロータと、前記シリンダ室の前記開口を塞ぐ一対のサイドプレートとを備える真空ポンプの製造方法において、
   前記回転軸は、先端部に軸方向に設けられた穴部を備え、当該回転軸を前記ロータの軸孔に挿入した状態で、前記穴部に圧入されて前記ロータを前記回転軸に固定させる圧入部材を備え、
   前記ロータの軸孔は、前記回転軸が挿入される挿入部と、この挿入部よりも前記ロータの前端側に位置し、前記回転軸よりも径の小さい小径部とを備え、
   前記駆動機側に位置する前記サイドプレートに当接するまで前記ロータを前記回転軸に挿入し、この状態で前記圧入部材を圧入荷重が所定の閾値を超えるまで、前記回転軸の前記穴部に圧入して当該ロータを前記回転軸に固定させたことを特徴とする真空ポンプの製造方法。

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