JP6916273B2 - Vane pump - Google Patents
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Description
本発明は、ベーンポンプに関する。 The present invention relates to a vane pump.
この種のベーンポンプには、ポンプ室の画成状態を異にする種々の形式が存在する。例えば特許文献1の図4に記載されたベーンポンプでは、カムリングの両側面をプレートにより閉塞して円筒状をなす収容空間を画成し、その内部の偏芯位置に円筒状のロータを配置している。以下、この形式を非平衡型と称する。このような非平衡型のベーンポンプでは、収容空間内に三日月状をなす単一のポンプ室が画成され、そのポンプ室をロータの回転に伴いベーンにより容積変化させて流体を吸入・吐出している。 There are various types of vane pumps of this type that have different pump chambers. For example, in the vane pump described in FIG. 4 of Patent Document 1, both side surfaces of the cam ring are closed by plates to define a cylindrical accommodation space, and a cylindrical rotor is arranged at an eccentric position inside the accommodation space. There is. Hereinafter, this form is referred to as a non-equilibrium type. In such a non-equilibrium type vane pump, a single crescent-shaped pump chamber is defined in the accommodation space, and the volume of the pump chamber is changed by the vane as the rotor rotates to suck and discharge the fluid. There is.
ベーンポンプの容量(流体の吐出量)はポンプ室の容積変化に依存するが、容量の増加を目的とした収容空間の大型化はベーンポンプ自体の大型化、ひいては車両等への搭載性の悪化に直結してしまう。 The capacity of the vane pump (fluid discharge amount) depends on the change in the volume of the pump chamber, but increasing the size of the accommodation space for the purpose of increasing the capacity directly leads to the increase in the size of the vane pump itself and the deterioration of its mountability on vehicles. Resulting in.
そこで、例えば特許文献2の図2に記載されたベーンポンプでは、カムリング内に楕円状をなす収容空間を画成し、その内部の楕円中心に円筒状のロータを配置することにより、ロータの両側に三日月状をなす一対のポンプ室を画成している。以下、この形式を平衡型と称する。このような平衡型のベーンポンプでは、ロータの回転に伴いベーンにより各ポンプ室で容積変化が生起され、これにより収容空間をそれほど大型化することなくポンプ容量の増加を達成している。
Therefore, for example, in the vane pump described in FIG. 2 of
上記特許文献1の非平衡型のベーンポンプの収容空間が円筒状をなすのに対し、特許文献2の平衡型のベーンポンプの収容空間は楕円筒状をなしているため、微小間隙を介してロータの外周面と相対向する箇所の曲率が大きい。結果として平衡型のベーンポンプでは、ロータと収容空間との曲率に大きな格差が生じているため、ロータの両側で一対のポンプ室を区画している2箇所のシール長が非常に短く、言わば線接触に過ぎない。
While the accommodation space of the non-equilibrium type vane pump of Patent Document 1 has a cylindrical shape, the accommodation space of the balanced type vane pump of
そして、単一のシール箇所を有する非平衡型のベーンポンプでは、収容空間内へのロータの組付時に微小間隙を調整可能であるのに対し、2つのシール箇所を有する平衡型のベーンポンプでは、収容空間の短軸方向の内寸とロータの外径とにより2箇所の微小間隙が自ずと決定されてしまう。このため、収容空間内へのロータの組付時には、2つのシール箇所で均等な微小間隙が形成されるように入念に調整する必要があり、組付作業が非常に煩雑で生産性が悪いという問題があった。 A non-equilibrium vane pump having a single seal can adjust the minute gap when the rotor is assembled into the accommodation space, whereas a balanced vane pump with two seals can accommodate. Two minute gaps are naturally determined by the inner dimension of the space in the minor axis direction and the outer diameter of the rotor. For this reason, when assembling the rotor into the accommodation space, it is necessary to carefully adjust so that even minute gaps are formed at the two sealing points, and the assembling work is very complicated and productivity is poor. There was a problem.
また、収容空間の短軸方向の内寸とロータの外径とにより形成される2箇所の微小間隙は、ポンプ効率を向上させるには間隙をできる限り小さくすることが好ましいが、収容空間とロータのそれぞれの熱膨張、熱収縮による寸法変化があり、微小間隙を小さくすることに限界がある。その為、2箇所の微小間隙はある程度の間隙を設ける必要が生じるためポンプ効率の低下を招くという問題があった。 Further, the two minute gaps formed by the inner dimension of the accommodation space in the minor axis direction and the outer diameter of the rotor are preferably made as small as possible in order to improve the pump efficiency, but the accommodation space and the rotor There is a dimensional change due to thermal expansion and contraction of each of the above, and there is a limit to reducing the minute gap. Therefore, there is a problem that the pump efficiency is lowered because it is necessary to provide a certain amount of gaps between the two minute gaps.
また、平衡型のベーンポンプでは2箇所のシール長が非常に短いため、それぞれの微小間隙を大きめに設定すると流体のリークによりポンプ効率が低下してしまう。逆に微小間隙を小さめに設定した場合には、組付時の調整が不十分であると片側の微小間隙が過小になるため、ロータの急激な摩耗によりベーンポンプの耐久性が低下してしまう。結果としてポンプ効率と耐久性とがトレードオフの関係になり、両者を高い次元で両立させることができなかった。 Further, in the equilibrium type vane pump, the seal lengths at the two locations are very short, so if the respective minute gaps are set to be large, the pump efficiency will decrease due to fluid leakage. On the contrary, when the minute gap is set small, if the adjustment at the time of assembly is insufficient, the minute gap on one side becomes too small, and the durability of the vane pump is lowered due to the sudden wear of the rotor. As a result, pump efficiency and durability became a trade-off relationship, and it was not possible to achieve both at a high level.
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ポンプ効率と耐久性とを高い次元で両立させた上で、組付時の微小間隙の調整を容易に実施可能として生産性を向上することができるベーンポンプを提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and the purpose of the present invention is to adjust the minute gap at the time of assembly while achieving both pump efficiency and durability at a high level. The purpose is to provide a vane pump that can be easily implemented and can improve productivity.
上記の目的を達成するため、本発明のベーンポンプは、ポンプハウジングに設けた収容空間内に円筒状のロータを配設して、ロータの両側にポンプ室をそれぞれ画成すると共に、ポンプ室の並設方向と直交するロータの外周面の両側を収容空間の内周面にそれぞれ微小間隙を介して相対向させ、ロータの回転に伴いロータの外周面に出没可能に設けられたベーンの先端を収容空間の内周面に摺接させながら、各ポンプ室を容積変化させて流体を吸入・吐出するベーンポンプにおいて、収容空間の内周面には、ロータの外周面と対応する断面円弧状の一対のシール面が形成され、各シール面の領域でロータの外周面が微小間隙を介して相対向し、各シール面が、ポンプ室の並設方向において各ポンプ室の吐出側にそれぞれ偏った領域に形成され、収容空間が、ポンプ室の並設方向を長軸とし、並設方向と直交する方向を短軸とした楕円状またはトラック状をなし、短軸を境界として2分された半楕円状の領域が、ロータの外径に比して短軸方向のロータの回転中心を通る内寸が短く設定されるとともに、それぞれのポンプ室の吸込側に向けて短軸方向の中心から互いに逆方向にオフセットした形状をなし、各シール面が、長軸方向に2分された収容空間の領域を、それぞれが画成しているポンプ室の吸込側に向けて短軸方向の中心から互いに逆方向にオフセットさせることにより、各ポンプ室の吐出側にそれぞれ偏った領域に形成されていることを特徴とする(請求項1)。 In order to achieve the above object, in the vane pump of the present invention, a cylindrical rotor is arranged in the accommodation space provided in the pump housing, pump chambers are defined on both sides of the rotor, and the pump chambers are parallel to each other. Both sides of the outer peripheral surface of the rotor orthogonal to the installation direction are opposed to each other on the inner peripheral surface of the accommodation space via a minute gap, and the tip of a vane provided so as to appear and disappear on the outer peripheral surface of the rotor as the rotor rotates is accommodated. In a vane pump that sucks and discharges fluid by changing the volume of each pump chamber while sliding on the inner peripheral surface of the space, the inner peripheral surface of the accommodation space is a pair of arcuate cross-sections corresponding to the outer peripheral surface of the rotor. A sealing surface is formed, and the outer peripheral surfaces of the rotor face each other through a minute gap in the region of each sealing surface, and each sealing surface is located in a region biased toward the discharge side of each pump chamber in the parallel direction of the pump chambers. is formed, the accommodation space is, the arrangement direction of the pump chamber and a length axis, semi-elliptic to a direction orthogonal to the arrangement direction name to the short axis and the elliptical or track-like, which is 2 minutes minor axis as a boundary Jo areas, inner dimensions that compared to the outer diameter of the rotor passing through the center of rotation of the minor-axis direction of the rotor is set shorter Rutotomoni, opposite to each other from the minor axis direction of the center toward the suction side of each pump chamber The shape is offset in the direction, and each sealing surface is opposite to each other from the center in the minor axis direction toward the suction side of the pump chamber, which defines the area of the accommodation space divided into two in the major axis direction. By offsetting in the direction, the pump chamber is formed in a region biased toward the discharge side (claim 1).
その他の態様として、各シール面が、各ポンプ室の吸込側で収容空間の内周面に対してロータの外周面が内接することにより、収容空間の長軸方向において中心から各ポンプ室の吐出側に偏った領域に形成されていることが好ましい(請求項2)。 As another embodiment, the outer peripheral surface of the rotor is inscribed on the inner peripheral surface of the accommodating space on the suction side of each pump chamber so that each sealed surface discharges from the center in the long axis direction of the accommodating space. It is preferably formed in a region biased toward the side (claim 2 ).
その他の態様として、収容空間の内周面の各ポンプ室の吐出側に相当する領域と各シール面との境界に、それぞれ収容空間の外に中心を有する断面円弧状をなす緩衝面が形成されていることが好ましい(請求項3)。 As another aspect, a cushioning surface having an arcuate cross section having a center outside the accommodating space is formed at the boundary between each sealing surface and the region corresponding to the discharge side of each pump chamber on the inner peripheral surface of the accommodating space. (Claim 3 ).
本発明のベーンポンプによれば、ポンプ室の並設方向において、各シール面が各ポンプ室の吐出側にそれぞれ偏った領域に形成されている。このため、収容空間の内周面は、各ポンプ室の吐出側に相当する領域と各シール面との境界で起伏が不連続になっているものの、各シール面と各ポンプ室の吸込側に相当する領域との境界では、起伏がなだらかに連続しているか、或いは、起伏が多少不連続になるものの、反対側のポンプ室の吐出側で生じている内周面の起伏の不連続に比較すれば軽度なものとなる。 According to the vane pump of the present invention, each sealing surface is formed in a region biased toward the discharge side of each pump chamber in the parallel direction of the pump chambers. For this reason, the inner peripheral surface of the accommodation space has undulations discontinuous at the boundary between the region corresponding to the discharge side of each pump chamber and each seal surface, but is located on each seal surface and the suction side of each pump chamber. At the boundary with the corresponding region, the undulations are gently continuous, or the undulations are slightly discontinuous, but compared to the discontinuity of the undulations on the inner peripheral surface that occurs on the discharge side of the pump chamber on the opposite side. If you do, it will be mild.
ベーンポンプの作動中において、ベーンが何れか一方のポンプ室の吐出側からシール面に移行する過程では、起伏が不連続であるためシール面からベーンが瞬間的に離間するが、各シール面とロータの外周面との間の微小間隙により流体の瞬間的なリークが防止される。また、その後にベーンがシール面から他方のポンプ室の吸込側に移行する過程では、起伏がなだらかに連続しているか或いは軽度の不連続に過ぎないため、ベーンの離間が防止されて流体の瞬間的なリークも防止される。 During the operation of the vane pump, in the process of the vane shifting from the discharge side of one of the pump chambers to the seal surface, the vanes momentarily separate from the seal surface due to the discontinuity of undulations, but each seal surface and the rotor Momentary leakage of fluid is prevented by the minute gap between the outer peripheral surface of the fluid. Further, in the process of the vane moving from the sealing surface to the suction side of the other pump chamber after that, the undulations are gently continuous or only a slight discontinuity, so that the vanes are prevented from separating and the moment of fluid. Leakage is also prevented.
そして本発明では、各シール面の全領域でロータの外周面が微小間隙を介して相対向しているため、両ポンプ室を区画しているシール長が非常に長い。結果として、微小間隙を経た定常的な流体のリーク量が低減されると共に、微小間隙を多少大きめに設定しても良好なポンプ効率が維持されるため、ベーンポンプの組付時の微小間隙の調整が容易になる。また、仮に調整が不十分で片側の微小間隙が多少小さめになっても、ロータの急激な摩耗が回避される。
以上により本発明では、ポンプ効率と耐久性とを高い次元で両立させた上で、組付時の微小間隙の調整を容易に実施可能として生産性を向上することができる。Further, in the present invention, since the outer peripheral surfaces of the rotor face each other with each other through a minute gap in the entire region of each sealing surface, the sealing length separating both pump chambers is very long. As a result, the amount of steady fluid leakage through the microgap is reduced, and good pump efficiency is maintained even if the microgap is set slightly larger. Therefore, the fine gap is adjusted when the vane pump is assembled. Becomes easier. Further, even if the adjustment is insufficient and the minute gap on one side becomes slightly smaller, sudden wear of the rotor can be avoided.
As described above, in the present invention, it is possible to improve the productivity by making it possible to easily adjust the minute gap at the time of assembly while achieving both pump efficiency and durability at a high level.
以下、本発明のベーンポンプをベーン式のバキュームポンプに具体化した一実施形態を説明する。
図1は本実施形態のバキュームポンプを示す斜視図、図2はバキュームポンプを示す分解斜視図、図3は収容空間内のロータ及びベーンを示す図1のIII-III線断面図、図4はロータとモータの出力軸との連結箇所を示す図3のIV-IV線断面図である。Hereinafter, an embodiment in which the vane pump of the present invention is embodied in a vane type vacuum pump will be described.
FIG. 1 is a perspective view showing the vacuum pump of the present embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view showing the vacuum pump, FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 1 showing a rotor and a vane in the accommodation space, and FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3 showing a connection portion between the rotor and the output shaft of the motor.
本実施形態のバキュームポンプ1は車両に搭載されており、流体として空気を吸入・吐出することにより負圧を発生させて車両のブレーキアシスト装置に供給する機能を奏する。各図では、車両に設置されたときの姿勢でバキュームポンプ1が示されており、以下の説明では、車両を主体として前後、左右、上下方向を表現する。 The vacuum pump 1 of the present embodiment is mounted on a vehicle, and has a function of generating a negative pressure by sucking and discharging air as a fluid and supplying it to a brake assist device of the vehicle. In each figure, the vacuum pump 1 is shown in the posture when it is installed in the vehicle, and in the following description, the vehicle is mainly used to represent the front-rear, left-right, and up-down directions.
全体としてバキュームポンプ1はポンプハウジング2を中心として、その下側にモータ3を固定し、上側に消音ハウジング4を固定して構成されている。
As a whole, the vacuum pump 1 is configured such that the
ポンプハウジング2はアルミダイカスト成型により製作されて上下方向に延びる円筒状をなし、その外周壁5に対して内外二重の位置関係となるように内周壁6が形成されている。内周壁6の下部は底壁7が一体形成されて閉塞され、内周壁6の上方への開口部にはアッパープレート8がビス9により固定され、これらの内周壁6、底壁7及びアッパープレート8により収容空間10が画成されている。収容空間10は平面視において楕円状をなしているが、その形状は本発明の要旨に関わるため後に詳述する。
The
ポンプハウジング2の下面にはモータ3がビス12により固定され、モータ3内には上下方向に延びる軸線Lに沿って出力軸13が配設されて上下一対のベアリング14(図4に上側を示す)により回転可能に支持されている。モータ3の上部には出力軸13を中心としてボス部15が上方に向けて突設され、ポンプハウジング2の底壁7の下面には円筒状の筒部16が下方に向けて突設されている。筒部16はボス部15に対してOリング17を挟んで外嵌しており、これにより軸線L上でポンプハウジング2とモータ3とが位置決めされている。
A
モータ3の出力軸13はボス部15の軸孔15aから上方に突出し、ポンプハウジング2の筒部16内及び底壁7の軸孔7aを経て上部を収容空間10内の中心に位置させている。
The
収容空間10内には軸線Lを中心とした円筒状をなすロータ18が配設され、ロータ18には軸線Lに沿って下方より軸孔18aが穿設されて出力軸13の上部が挿入されている。軸孔18a内に配設された回止め部材19により出力軸13とロータ18との相対回転が規制されており、モータ3によりロータ18が図3に矢印で示す反時計回りに回転駆動されるようになっている。
A
ロータ18の下面は収容空間10の底壁7に対し微小間隙を介して相対向し、ロータ18の上面はアッパープレート8に対し微小間隙を介して相対向している。結果として収容空間10内のロータ18の前後両側には、平面視で三日月形状をなすポンプ室20がそれぞれ画成されている。
The lower surface of the
ロータ18の外周面の等分6箇所には、ロータ18の上下幅全体に亘ってベーン溝18bが凹設され、各ベーン溝18b内には、板状のベーン21がそれぞれ軸線Lを中心とした内外方向に出没可能に配設されている。各ベーン21の上下幅はロータ18の上下幅と略一致すると共に、その基端(内周端)に対して先端(外周端)をロータ18の回転方向に傾けた姿勢を採っている。
以下に述べるように、バキュームポンプ1の作動中にはロータ18及びベーン21が収容空間10内で無潤滑で摺接するため、これらのロータ18及びベーン21は自己潤滑性を有するカーボンにより製作されている。
As described below, since the
ポンプハウジング2の上面には消音ハウジング4がビス22により固定され、図示はしないが消音ハウジング4内には、バキュームポンプ1から吐出される空気の脈動を緩和するための拡張室や共鳴室が形成されている。
The
図3に示すように、ポンプハウジング2の外周壁5の前側にはモータ3に給電するためのコネクタ24、及び図示しない空圧ホースを介してブレーキアシスト装置に接続されるニップル25が設けられている。図3に仮想線で示すように、アッパープレート8の下面には一対の吸入ポート26が凹設され、各吸入ポート26はそれぞれポンプ室20内に開口している。一方の吸入ポート26は、ポンプハウジング2に形成された第1吸入路27を介して上記ニップル25と連通すると共に、アッパープレート8の下面に収容空間10を取り囲むように凹設された環状の第2吸入路28を介して他方の吸入ポート26と連通している。
As shown in FIG. 3, a
また、各ポンプ室20内には図示しない吐出ポートがそれぞれ開口し、これらの吐出ポートは吐出路29から消音ハウジング4内の拡張室及び共鳴室を介して外部と連通している。
Further, discharge ports (not shown) are opened in each
従って、モータ3により収容空間10内でロータ18が回転駆動されると、各ベーン21は先端を収容空間10の内周面に摺接させながら、複数に区画したポンプ室20を次第に容積変化させる。これにより、ブレーキアシスト装置からの空気が空圧ホース及びニップル25及び第1吸入路27を経て一方の吸入ポート26から一方のポンプ室20内に吸入されると共に、第2吸入路28を経て他方の吸入ポート26から他方のポンプ室20内に吸入される。
Therefore, when the
各ポンプ室20内ではベーン21により空気が吸入ポート26側から吐出ポート側へと移送され、それぞれの吐出ポートから吐出路29を経て消音ハウジング4内に流入する。空気の脈動は拡張室及び共鳴室を流通する過程で緩和され、その後に空気が外部に吐出される。
In each
ポンプハウジング2の内周壁6と外周壁5との間には環状の空間30が形成され、この環状空間30は、外周壁5の前後両側に形成されたスリット31を介してそれぞれ外部と連通している。図示はしないが、バキュームポンプ1の前方にはエンジン冷却用ファンが配設され、冷却風の一部がバキュームポンプ1に送られる。冷却風は前側のスリット31から環状空間30内に流入して左右に分岐し、内周壁6の左右両側を流通した後に合流して後側のスリット31から外部に排出される。この冷却風の流通により、バキュームポンプ1の温度上昇が抑制される。
An
一方、ポンプハウジング2の左右両側には緩衝部材32を備えた取付フランジ33が一体形成され、これらの取付フランジ33を介してバキュームポンプ1が車体に固定されるようになっている。
On the other hand, mounting
ところで、[発明が解決しようとする課題]で述べたように、本実施形態のバキュームポンプ1と同じくロータの両側に一対のポンプ室を画成した特許文献2の平衡型のベーンポンプでは、2つのシール箇所の微小間隙の調整が煩雑な上に、ポンプ効率と耐久性とを両立できないという問題があった。
By the way, as described in [Problems to be Solved by the Invention], in the balanced vane pump of
以上の不具合を鑑みて本発明者は、全ての不具合が2箇所のシール長の短さに起因する点に着目した。即ち、シール長が長ければ、収容空間10の内周面とロータ18の外周面との微小間隙を多少大きめに設定しても、空気のリークによるポンプ効率の低下を防止できる。そして、微小間隙が大きめに設定されていれば、仮に組付時の調整が不十分で片側の微小間隙が多少小さめに調整されたとしても、ロータ18の急激な摩耗ひいてはポンプ耐久性の低下を抑制でき、必然的に微小間隙の調整が容易になることから生産性が向上する。
In view of the above defects, the present inventor has focused on the fact that all the defects are caused by the short seal length at the two locations. That is, if the seal length is long, it is possible to prevent a decrease in pump efficiency due to air leakage even if the minute gap between the inner peripheral surface of the
但し、平衡型のバキュームポンプ1においてシール長を延長するには、収容空間10の内周面にロータ18の外周面と対応する断面円弧状の領域を形成する必要がある。この断面円弧状の領域は収容空間10の内周面の一部に相当し、以下の説明ではシール面Aと称すると共に、元々の楕円状をなす内周面の領域を楕円面Bと称して区別する。シール面Aはロータ18の左右両側にそれぞれ形成され、ロータ18の外周面との間の微小間隙により前後のポンプ室20を区画している。しかし、各シール面Aの両端と楕円面Bとの境界では断面形状の急変により起伏が不連続になるため、摺接中のベーン21が起伏に追従できずに収容空間10の内周面(AまたはB)から離間する可能性がある。
However, in order to extend the seal length in the balanced vacuum pump 1, it is necessary to form a region having an arcuate cross section corresponding to the outer peripheral surface of the
即ち、バキュームポンプ1の作動中の各ベーン21は、ロータ18の回転に伴う遠心力及び外周方向への空圧(基端に作用する空圧−先端に作用する空圧)を受けることにより、その先端を収容空間10の内周面に摺接させながらベーン溝18b内で出没を繰り返している。しかし、ベーン21が各シール面Aの両端を通過する際には、起伏が不連続であるためベーン21の突出方向への加速度が急激になり、この加速度変化にベーン21を追従させるための遠心力及び空圧が不足する。
That is, each operating
特に本実施形態のカーボン製のベーン21は元々軽量な上に、摩耗に伴って更に重量が軽減されるため、遠心力の不足を生じ易い。このため、摺接中のベーン21の先端が内周面から離間して、空気をリークさせてしまう。
なお、上記のような微小間隙を経た空気のリークが定常的なものであるのに対して、ベーン21の離間に起因する空気のリークはロータ18の回転に同期して瞬間的に発生する。In particular, the
In addition, while the air leak through the minute gap as described above is steady, the air leak due to the separation of the
以上のようなシール長を延長した場合の新たな不具合を鑑みて、本発明者は、収容空間10の内周面でのシール面Aの形成位置について考察した。
上記のようにベーン21の離間現象は、各シール面Aの両端でそれぞれ発生する。詳しくは、ベーン21の先端が何れか一方のポンプ室20の吐出側の楕円面Bからシール面Aへと移行する過程で発生し、続いて、シール面Aから他方のポンプ室20の吸込側の楕円面Bへと移行する過程で発生する。In view of the above-mentioned new defects when the seal length is extended, the present inventor has considered the formation position of the seal surface A on the inner peripheral surface of the
As described above, the separation phenomenon of the
シール面Aでは微小間隙により左右のポンプ室20が区画されているため、仮にベーン21の離間が発生したとしても微小間隙によって空気のリークが防止される。しかし、ポンプ室20の吸込側でベーン21の離間が発生すると、微小間隙のような空気のリークを遮る要素がないことからリークに直結してしまう。結論として、ベーン21がポンプ室20の吐出側からシール面Aに移行する過程よりも、シール面Aからポンプ室20の吸込側に移行する過程で、よりベーン21の離間防止が要求されることが判る。
Since the left and
一方、上記説明では、各シール面Aの両端で収容空間10の内周面の起伏が不連続になるものとしたが、以下に述べるように、起伏が不連続になる箇所を各シール面Aの両端の何れか一方のみにとどめるような収容空間10の形状設定も可能である。そこで、相対的にベーン21の離間防止の優先度が低い側では起伏の不連続を容認し、ベーン21の離間防止の優先度が高い側で起伏の不連続を抑制するように、収容空間10の内周面の形状を設定したものが本発明であり、その具体例として、以下に第1〜3実施形態を順次説明する。
On the other hand, in the above description, it is assumed that the undulations of the inner peripheral surface of the
[第1実施形態]
図5は第1実施形態の収容空間10の平面視の形状を示す模式図である。
基本的に本実施形態のバキュームポンプ1の収容空間10は、特許文献2のものと同じく平面視において楕円状をなしており、例えば、X軸及びY軸の平面上で次式(1)により表現される。
X2/A2+Y2/B2=1……(1)
ここに、A/Bは楕円の長径と短径の比率である。収容空間10の長軸は、本発明の「ポンプ室の並設方向」に相当し、収容空間10の短軸は、本発明の「並設方向と直交する方向」に相当する。[First Embodiment]
FIG. 5 is a schematic view showing the shape of the
Basically, the
X 2 / A 2 + Y 2 / B 2 = 1 …… (1)
Here, A / B is the ratio of the major axis to the minor axis of the ellipse. The long axis of the
特許文献2の収容空間との相違点は、以下のとおりである。
本実施形態においては、ロータ18の外径に比して楕円状をなす収容空間10の短軸方向である左右方向の内寸が寸法Loffだけ短く設定されている。そして、中心(=軸線L)を境界として収容空間10は長軸方向である前後に2分され、これらの2分された半楕円状の領域は、それぞれが画成しているポンプ室20の吸込側に向けて収容空間10の短軸方向の中心から互いに逆方向に寸法Loff/2だけオフセットされている。より具体的には、図5中にL’で示した各領域の中心と収容空間10の中心との位置関係から判るように、収容空間10の前側の領域は右方に、後側の領域は左方にオフセットされている。The differences from the accommodation space of
In the present embodiment, the inner dimension in the left-right direction, which is the minor axis direction of the
結果として各ポンプ室20の吸込側では、収容空間10の内周面に対してロータ18の外周面が内接している。内接とは、内外の円弧同士が相互に接した関係を表し、内接位置を図5中にポイントaで示す。このため各シール面Aは、収容空間10の長軸方向において中心からポンプ室20の吐出側に偏った領域、即ち、図5中に示すポイントa-b間の領域で、それぞれロータ18の外周面と対応する断面円弧状をなして形成されている。また、収容空間10の内周面の各シール面A以外の領域、換言すると、前後のポンプ室20をそれぞれ画成している一対の領域が楕円面Bとなる。
As a result, on the suction side of each
このため収容空間10の内周面は、ポイントbで示す各ポンプ室20の吐出側に相当する楕円面Bと各シール面Aとの境界では起伏が不連続になっているものの、ポイントaで示す各シール面Aと各ポンプ室20の吸込側に相当する楕円面Bとの境界では起伏がなだらかに連続している。換言するとポイントaの境界は、特許文献2のベーンポンプのような単なる楕円形状の収容空間と近似した、なだらかな断面形状をなしている。
Therefore, the inner peripheral surface of the
以上のように構成されたバキュームポンプ1の作動中において、ポイントbのベーン21の先端が何れか一方のポンプ室20の吐出側からシール面Aに移行する過程では、起伏が不連続であるためベーン21の先端がシール面Aから瞬間的に離間する。しかし、上記のように空気のリークは各シール面Aとロータ18の外周面との間の微小間隙によって防止される。
During the operation of the vacuum pump 1 configured as described above, the undulations are discontinuous in the process in which the tip of the
また、その後のポイントaで示すベーン21がシール面Aから他方のポンプ室20の吸込側に移行する過程では、シール面Aの曲率から楕円面Bの曲率へと起伏がなだらかに連続していることから、楕円面Bからのベーン21の離間が防止される。このため微小間隙のような空気のリークを遮る要素がなくても、各ポンプ室20内でのリークが防止される。
結果として、収容空間10の内周面に形成した断面円弧状のシール面Aに起因するベーン21の離間、ひいては、それに起因するロータ18の回転に同期した瞬間的な空気のリークを確実に防止することができる。Further, in the process in which the
As a result, the separation of the
そして本実施形態では、各シール面Aの全領域でロータ18の外周面が微小間隙を介して相対向している。即ち、前後のポンプ室20を区画している前後方向のシール長として、シール面Aに相当する非常に長い領域が確保されており、特許文献2のベーンポンプの線接触に対して、言わば面接触と表現できる。従って、空気がリークする際には、シール長に相当する微小間隙の長い経路を通過する必要があるため、特許文献2のものに比較して微小間隙を経た定常的な空気のリーク量を格段に低減できる。
In the present embodiment, the outer peripheral surfaces of the
特に本実施形態では、収容空間10が画成されているアルミ製のポンプハウジング2とカーボン製のロータ18とで線膨張係数が大きく相違するため、高温時に微小間隙が拡大する傾向が顕著である。しかし、このようなバキュームポンプ1の仕様であっても、長いシール長の確保により空気のリークを低減できることから、上記したベーン21の離間防止の作用と相俟って、全体としての無駄な空気のリークを大幅に低減してポンプ効率を向上することができる。
In particular, in the present embodiment, since the linear expansion coefficient is significantly different between the
加えて、以上の微小間隙を経た定常的な空気のリークに対して有利な特徴は、収容空間10のシール面Aとロータ18の外周面との微小間隙を多少大きめに設定しても良好なポンプ効率を維持できることを意味する。このため、バキュームポンプ1の組付の際に微小間隙の調整を容易に実施可能となり、その生産性を向上することができる。
In addition, an advantageous feature for steady air leakage through the above-mentioned minute gaps is that the minute gaps between the sealing surface A of the
また、微小間隙が大きめに設定されていれば、仮に組付時の調整が不十分で片側の微小間隙が多少小さめに調整されたとしても、ロータ18の急激な摩耗を回避できるため、バキュームポンプ1の耐久性を向上できるという別の利点も得られる。結果として本実施形態によれば、ポンプ効率と耐久性とを高い次元で両立させることができる。
Further, if the minute gap is set to be large, even if the adjustment at the time of assembly is insufficient and the minute gap on one side is adjusted to be slightly smaller, sudden wear of the
一方、収容空間10の内周面に形成された一対のシール面Aは、バキュームポンプ1の組付の際にロータ18の位置を定め易くする作用も奏する。例えば特許文献2の楕円状の収容空間では、組付のために収容空間内にロータを配置したときに、収容空間の内周面はロータの前後方向の位置決めには何ら貢献しない。ロータの左右両側の微小間隙を微調整するには、ロータが収容空間内の前後方向の中心に位置している必要がある。このため特許文献2では、ロータを前後方向の中心位置に保ちながら、微小間隙を微調整することになり非常に煩雑な作業になる。
On the other hand, the pair of sealing surfaces A formed on the inner peripheral surface of the
これに対して本実施形態の収容空間10は左右両側にシール面Aを備えているため、収容空間10内に配置されたロータ18は、左右両側のシール面Aにより前後方向への位置変位を規制されて自ずと中心位置に定められる。このため、ロータ18の前後方向の位置に注意を払うことなく微小間隙の微調整に専念でき、結果として上記した大きめの微小間隙の設定と相俟って、微小間隙の調整作業を一層容易に実施することができる。
On the other hand, since the
ところで本実施形態は、ポイントbで示す各ポンプ室20の吐出側に相当する楕円面Bと各シール面Aとの境界では、ベーン21が離間しても微小間隙によって空気のリークが防止されるとの観点に基づき、起伏の不連続を容認した。
By the way, in the present embodiment, at the boundary between the ellipsoidal surface B corresponding to the discharge side of each
結果として図6の部分拡大図に示すように、ベーン21の先端がポンプ室20の吐出側に相当する楕円面Bからシール面Aへと移行する過程で、起伏の不連続によりシール面Aから離間する。無論、このとき空気のリークは微小間隙により防止されるが、ベーン21は離間直後にシール面Aに衝突して異音を発生させるため、ポンプ1の騒音低減の観点から、ポイントbでもベーン21の離間を防止することが望ましい。
そこで、本実施形態をベースとして、ポイントbでベーン21の離間を防止する対策を加えた第2実施形態を以下に述べる。As a result, as shown in the partially enlarged view of FIG. 6, in the process in which the tip of the
Therefore, based on this embodiment, a second embodiment in which measures for preventing the
[第2実施形態]
図7は第2実施形態の収容空間10の緩衝面の周辺を示す図6に対応する部分拡大図である。
本実施形態では、ポイントbで示す各ポンプ室20の吐出側に相当する楕円面Bと各シール面Aとの境界に、それぞれ緩衝面Cが形成されている。これらの緩衝面Cは、それぞれ収容空間10外に中心pを有する半径Rcの断面円弧状をなし、この緩衝面Cを介して円弧面Bとシール面Aとが接続されている。このような中心pの位置の設定により緩衝面Cは、円弧面Bやシール面Aの湾曲形状とは逆方向に湾曲している。具体的には、円弧面Bやシール面Aが収容空間10内から見て凹をなしているのに対し、緩衝面Cは収容空間10内から見て凸をなしている。[Second Embodiment]
FIG. 7 is a partially enlarged view corresponding to FIG. 6 showing the periphery of the cushioning surface of the
In the present embodiment, a cushioning surface C is formed at the boundary between the ellipsoidal surface B corresponding to the discharge side of each
従って、バキュームポンプ1の作動中において、ベーン21の先端はポンプ室20の吐出側に相当する楕円面Bから緩衝面Cを経てシール面Aへと移行する。そして、先端を緩衝面Cに摺接させることにより、ベーン21は緩衝面Cの曲率に倣って突出方向への加速度を緩やかに増加させる。結果として、図6中のポイントbで楕円面Bからシール面Aへと直接的に移行した場合に生じる突出方向への加速度の急増が抑制され、ベーン21の先端がシール面Aから離間することなく摺接を維持する。このため、離間直後のベーン21がシール面Aに衝突して異音を発生させる現象が未然に回避される。
よって本実施形態によれば、第1実施形態と同様の作用効果を達成した上で、作動中のバキュームポンプ1の騒音を低減することができる。Therefore, during the operation of the vacuum pump 1, the tip of the
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the noise of the vacuum pump 1 during operation while achieving the same effects as those of the first embodiment.
このような作用を奏する緩衝面Cの半径Rcは、以下の要件を満たすように設定される。
上記したように緩衝面Cを摺接中のベーン21の突出方向への加速度は、緩衝面Cの半径Rcで定まる曲率に依存する。一方で、緩衝面Cを摺接中のベーン21は、軸線Lを中心とした遠心力を受けると共に、外周方向への空圧を受けて外周側に付勢されている。この付勢力を上回る加速度でベーン21が突出方向に位置変位した場合に、緩衝面Cへの摺接が維持できずに先端の離間が生じる。The radius Rc of the cushioning surface C that exerts such an action is set so as to satisfy the following requirements.
As described above, the acceleration in the protruding direction of the
そこで、付勢力を受けたベーン21が緩衝面Cへの摺接を維持可能な最大限の加速度よりも若干小さな加速度で突出方向に位置変位するように、緩衝面Cの曲率ひいては半径Rcが定められている。このような緩衝面Cの半径Rcの設定により、上記瞬間的な空気のリークに関する作用効果が確実に得られる。
なお本実施形態では、単一の中心p及び半径Rcに基づき緩衝面Cを形成したが、これに限るものではない。例えば、中心及び半径が異なる複数の円弧を組み合わせて緩衝面Cの断面形状を形成してもよい。Therefore, the curvature of the cushioning surface C, and thus the radius Rc, is determined so that the
In the present embodiment, the cushioning surface C is formed based on a single center p and radius Rc, but the present invention is not limited to this. For example, a plurality of arcs having different centers and radii may be combined to form a cross-sectional shape of the cushioning surface C.
ところで、第1及び第2実施形態のバキュームポンプ1は、収容空間10を前後に2分して逆方向にオフセットさせるために、ロータ18の外径に比して収容空間10の短軸方向の内寸を寸法Loffだけ短く設定している。このため、例えば単なる楕円状をなす特許文献2の収容空間と比較した場合、収容空間10の前後及び左右寸法を同一に設定した条件では、本実施形態の収容空間10の容積が若干小さくなり、それに伴いポンプ容量も小さなものとなる。
そこで、第1実施形態をベースとして、ポンプ1を大型化することなくポンプ容量を増加する対策を加えた第3実施形態を以下に述べる。By the way, in the vacuum pump 1 of the first and second embodiments, in order to divide the
Therefore, a third embodiment based on the first embodiment and to which a measure for increasing the pump capacity without increasing the size of the pump 1 is added will be described below.
[第3実施形態]
図8は第3実施形態の収容空間の平面視の形状を示す模式図である。
基本的に本実施形態のバキュームポンプ1の収容空間10は、平面視においてトラック状をなしている。本発明では、一定半径Rtを有する一対の半円の互いの端部を一対の直線で接続した形状をトラック状と定義する。収容空間10は上下方向に幅を有することから、本実施形態の収容空間10は、前後一対の円弧面Dの互いの端部を左右一対の平行面Eで接続してなる断面トラック状と表現できる。[Third Embodiment]
FIG. 8 is a schematic view showing the shape of the accommodation space of the third embodiment in a plan view.
Basically, the
そして、第1実施形態と同様に、ロータ18の外径に比してトラック状をなす収容空間10の短軸方向である左右方向の内寸が寸法Loffだけ短く設定されている。中心(=軸線L)を境界として収容空間10は長軸方向である前後に2分され、これらの2分された半楕円状の領域は、それぞれが画成しているポンプ室20の吸込側に向けて収容空間10の短軸方向の中心から逆方向に寸法Loff/2だけオフセットされている。
Then, as in the first embodiment, the inner dimension in the left-right direction, which is the minor axis direction of the track-shaped
結果として、各ポンプ室20の吸込側では、図8中にポイントaで示すように収容空間10の内周面に対してロータ18の外周面が内接し、各シール面Aは、収容空間10の長軸方向において中心からポンプ室20の吐出側に偏ったポイントa-b間の領域で、それぞれロータ18の外周面と対応する断面円弧状をなして形成されている。また、収容空間10の内周面の各シール面A以外の領域、換言すると、前後のポンプ室20をそれぞれ画成している一対の領域が円弧面Dとなる。
なお、この例では、ポンプ室20の吐出側において平行面Eの全ての領域がシール面Aに置き換えられているが、これに限るものではない。As a result, on the suction side of each
In this example, all the regions of the parallel surface E on the discharge side of the
このため収容空間10の内周面は、ポイントbで示す各ポンプ室20の吐出側に相当する円弧面Dと各シール面Aとの境界で起伏が不連続になっているものの、ポイントaで示す各シール面Aと各ポンプ室20の吸込側に相当する円弧面Dとの境界では起伏がなだらかに連続している。
Therefore, the inner peripheral surface of the
以上のように構成されたバキュームポンプ1による主たる作用効果は、第1実施形態で述べたものと同様である。即ち、バキュームポンプ1の作動中において、収容空間10の内周面からのベーン21の離間に起因する瞬間的な空気のリークを防止できると共に、収容空間10の内周面と各シール面Aとの間の長いシール長により、微小間隙を経た定常的な空気のリーク量を低減できる。結果として、ポンプ効率と耐久性とを高い次元で両立させた上で、組付時の微小間隙の調整を容易に実施可能として生産性を向上することができる。
The main action and effect of the vacuum pump 1 configured as described above are the same as those described in the first embodiment. That is, during the operation of the vacuum pump 1, it is possible to prevent momentary air leakage due to the separation of the
そして、本実施形態と第1実施形態との収容空間10の形状を比較すると、第1実施形態の楕円状の特徴は、直線領域を備えない点、及び一定半径Rtの領域はなく、式(1)に基づくことで半径が定まっていない点である。これとは逆に本実施形態のトラック状の特徴は、直線領域を備える点、及び一定半径Rtの円弧領域を備える点である。
Comparing the shapes of the
そして、このような相違に起因して、収容空間10の前後及び左右寸法を同一に設定した条件において、図8に実線で示す本実施形態のポンプ室20は、仮想線で示す第1実施形態のポンプ室20よりも4箇所のハッチング領域相当分だけ容積が増加している。また、オフセット無しの楕円状をなす特許文献2の収容空間と比較した場合でも、ほぼ同等のポンプ室20の容積が得られ、遜色無いポンプ容量を確保することができる。
Due to such a difference, the
結果として本実施形態のバキュームポンプ1によれば、大型化による車両への搭載性の悪化を未然に回避した上で、十分なポンプ容量を実現することができる。
なお、第2実施形態で説明した緩衝面Cを本実施形態の収容空間10に形成することもでき、その場合には第2実施形態と同じく騒音面に関する作用効果が得られる。As a result, according to the vacuum pump 1 of the present embodiment, it is possible to realize a sufficient pump capacity while avoiding deterioration of mountability in a vehicle due to an increase in size.
The cushioning surface C described in the second embodiment can also be formed in the
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、流体として空気を吸入・吐出して負圧を発生させるバキュームポンプ1に適用したが、ベーンポンプの種類はこれに限るものではない。例えば、吐出した空気をアクチュエータに供給して作動させる空気ポンプとして具体化してもよいし、オイルや燃料等の液体を吸入・吐出するポンプとして具体化してもよい。 Although the description of the embodiment is completed above, the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in each of the above embodiments, the vacuum pump 1 is applied to generate a negative pressure by sucking and discharging air as a fluid, but the type of vane pump is not limited to this. For example, it may be embodied as an air pump that supplies discharged air to an actuator to operate it, or it may be embodied as a pump that sucks in and discharges a liquid such as oil or fuel.
また上記各実施形態では、ポンプハウジング2をアルミダイカスト製とし、ロータ18及びベーン21をカーボン製としたが、それらの材料に限るものではない。ポンプハウジング2については熱伝導の良好な材料であれば良いため、例えばステンレス製或いは鉄製としてもよい。またロータ18及びベーン21については、必ずしも自己潤滑性を有する材料とする必要はなく、例えばオイルによる潤滑を前提としてアルミにより製作してもよいし、無潤滑の場合であってもカーボンに限る必要はなく、他の自己潤滑性を有する材料、例えば樹脂製としてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the
また上記各実施形態では、ポンプハウジング2の外周壁5、内周壁6及び底壁7を一体形成したが、これに限るものではなく、例えば内周壁6を別部材のカムリングとし、底壁7を別部材のロアプレートとし、これらをポンプハウジング2に対して組み付けるようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the outer
また上記各実施形態では、収容空間10の長軸方向において中心からポンプ室20の吐出側に偏ったポイントa-b間の領域にシール面Aを形成したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、図9に示すように、収容空間10の長軸方向においてシール面Aが中心(=軸線L)を超えて反対側のポンプ室20の吸込側まで延設されていたとしても、全体としてシール面Aがポンプ室20の吐出側に偏った領域に形成されていればよい。
Further, in each of the above embodiments, the seal surface A is formed in the region between the points a and b biased from the center to the discharge side of the
この場合には、ポイントaで示すポンプ室20の吸込側で収容空間10の内周面の起伏が多少不連続になるものの、その不連続の程度は、ポイントbで示す反対側のポンプ室20の吐出側で生じている内周面の起伏に比較すれば軽度なものとなる。このため、ベーン21がシール面Aからポンプ室20の吸込側に移行した際に、上記実施形態と同様にベーン21の離間を防止できることから、このようなシール面Aも本発明は含むものとする。
In this case, the undulations of the inner peripheral surface of the
また、上記第1及び第2実施形態では収容空間10を楕円状とし、第3実施形態では収容空間10をトラック状としたが、平面視での収容空間10の形状はこれらに限るものではなく、例えばオーバル状としてもよい。オーバル状とは、少なくとも1箇所に線対称な箇所を有する曲線で囲まれた環状と定義でき、楕円状及びトラック状を含む上位概念に相当する。このようなオーバル状の収容空間10の場合でも、上記各実施形態で述べた本発明の特徴部分に関わる各要件を適用することにより、それぞれに対応する作用効果を得ることができる。
Further, in the first and second embodiments, the
1 バキュームポンプ(ベーンポンプ)
2 ポンプハウジング
10 収容空間
18 ロータ
20 ポンプ室
21 ベーン
A シール面
C 緩衝面1 Vacuum pump (vane pump)
2 Pump
Claims (3)
前記収容空間の内周面には、前記ロータの外周面と対応する断面円弧状の一対のシール面が形成され、各シール面の領域で前記ロータの外周面が前記微小間隙を介して相対向し、
前記収容空間は、前記ポンプ室の並設方向を長軸とし、該並設方向と直交する方向を短軸とした楕円状またはトラック状をなし、前記短軸を境界として2分された半楕円状の領域は、前記ロータの外径に比して前記短軸方向の前記ロータの回転中心を通る内寸が短く設定されるとともに、それぞれの前記ポンプ室の吸込側に向けて短軸方向の中心から互いに逆方向にオフセットした形状をなし、
前記各シール面は、前記長軸方向に2分された前記収容空間の領域を、それぞれが画成しているポンプ室の吸込側に向けて前記短軸方向の中心から互いに逆方向にオフセットさせることにより、前記各ポンプ室の吐出側にそれぞれ偏った領域に形成されている
ことを特徴とするベーンポンプ。 Cylindrical rotors are arranged in the accommodation space provided in the pump housing, pump chambers are defined on both sides of the rotor, and both sides of the outer peripheral surface of the rotor orthogonal to the parallel direction of the pump chambers. Are opposed to each other on the inner peripheral surface of the accommodation space via a minute gap, and the tip of a vane provided so as to appear and disappear on the outer peripheral surface of the rotor as the rotor rotates is slid on the inner peripheral surface of the accommodation space. In a vane pump that sucks and discharges fluid by changing the volume of each pump chamber while in contact with each other.
A pair of sealing surfaces having an arcuate cross section corresponding to the outer peripheral surface of the rotor are formed on the inner peripheral surface of the accommodation space, and the outer peripheral surfaces of the rotor face each other via the minute gap in each sealing surface region. and,
Before SL accommodating space, the arrangement direction of the pump chamber and a length axis, to name an elliptical or track-like direction and a short axis perpendicular to said parallel arrangement direction, is 2 minutes the minor axis as a boundary semi elliptical region, said compared to the outer diameter of the rotor is set inside dimension passing through the rotation center of the rotor in the minor axis direction is short Rutotomoni, minor axis toward the suction side of each of said pump chamber The shape is offset in the opposite direction from the center of the direction ,
Each of the sealing surfaces offsets the region of the accommodation space divided into two in the major axis direction in opposite directions from the center in the minor axis direction toward the suction side of the pump chamber defined by each. As a result, the vane pump is characterized in that it is formed in a region biased toward the discharge side of each of the pump chambers.
ことを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプ。 Each of the sealing surfaces is in contact with the inner peripheral surface of the accommodation space on the suction side of each pump chamber, so that the outer peripheral surface of the rotor is inscribed in the longitudinal direction of the accommodation space. The vane pump according to claim 1, wherein the vane pump is formed in a region biased toward the discharge side.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のベーンポンプ。 A cushioning surface having an arcuate cross section having a center outside the accommodating space is formed at the boundary between the region corresponding to the discharge side of each pump chamber and the sealing surface on the inner peripheral surface of the accommodating space. The vane pump according to claim 1 or 2, wherein the vane pump is provided.
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| US2831631A (en) * | 1953-07-27 | 1958-04-22 | Petersen Entpr | Rotary compressor |
| US2990109A (en) * | 1959-01-21 | 1961-06-27 | Ingersoll Rand Co | Double acting rotary compressor |
| ES272619A1 (en) * | 1961-01-23 | 1962-03-01 | Whirlpool Co | A compressor device for fluids (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
| JPS57146090A (en) * | 1981-03-06 | 1982-09-09 | Hitachi Ltd | Vane compressor |
| JPS5898689A (en) * | 1981-12-08 | 1983-06-11 | Howa Mach Ltd | Rotary compressor |
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