JP4465357B2 - 偏心ポンプ及び該偏心ポンプの使用法 - Google Patents

Description

本発明は、媒体を流入通路から流出通路へ搬送するために、ケーシング内に偏心的に配置されたインナロータを備えた偏心ポンプに関する。さらに本発明は前記偏心ポンプの有利な使用法に関する。

このような偏心ポンプは例えばジロータポンプとして構成され、高い搬送圧を発生させるためにしばしば実地において使用される。

公知のジロータポンプには、製作費用が高く、数多くの構成部分が必要であるという欠点がある。さらに公知のジロータポンプは精度に対する要求が高く、インナロータとケーシングとの材料に対する要求が高い。

本発明は冒頭に述べた形式の偏心ポンプを費用的に特に好適に製作できるように構成するという問題を根底としている。さらに本発明は当該偏心ポンプの有利な使用法を見い出すことを課題としている。

前記問題は本発明によれば、リング形の偏心ロータを回転可能に受容するためのケーシングの切欠きが円筒状に形成されており、ロッキング部材がインナロータを１個所にて偏心ロータに対して半径方向で可動にシールしており、流入通路がインナロータの回転方向で見て前記ロッキング部材の後ろに配置されかつ流出通路が回転方向で前記ロッキング部材の前に配置されており、インナロータがケーシングに対する配向で偏心ロータにシール状態で向き合っていることで解決された。

この構成によってインナロータと偏心ロータとの間に三日月形のポンプ室が生じ、このポンプ室はインナロータが回転する場合に１個所でケーシング内に留まる。ロッキング部材は偏心ロータとインナロータと一緒に連動し、したがってインナロータがケーシングに対し相対的に運動した場合に三日月形のポンプ室を通過する。この場合、流入通路側ではインナロータと偏心ロータとによって制限された室が拡大されかつ流出通路側では縮小される。これによって搬送しようとする媒体は１回転する間に流入通路を通って三日月形のポンプ室内に吸込まれ、次いで次の回転の間に流出通路を通ってポンプ室から押出される。本発明の偏心ポンプは他の構成部分は必要としない。さらに本発明による偏心ポンプはインナロータ又は偏心ロータの運動のための費用のかかる制御を必要としない。したがって本発明の偏心ポンプは費用的に特に好適に製作することができる。本発明による搬送ポンプを駆動するための電気モータは直接的に偏心ロータ又はインナロータに接続されることができる。

流出通路は例えばインナロータに配置されることができる。しかし、この場合には搬送しようとする媒体は遠心力に抗して搬送されることになるものと考えられる。本発明による偏心ポンプは、本発明の有利な構成によれば、流入部がインナロータの中央に配置されかつ流出部が偏心ロータ及び／又はケーシングの外側にリング溝として配置されていると、特に高い効率を有するようになる。

インナロータが回転した場合には流入通路はケーシング内に配置された孔又は溝と接続され、インナロータ内に配置された通路を介してポンプ室と接続されていることができる。これにより本発明による偏心ポンプは特にコンパクトに構成される。流出領域に対する流入領域のシールは本発明による別の有利な構成により、ロッキング部材がインナロータに突入していると特にコンパクトに行われる。

インナロータが駆動されている場合に本発明による偏心ポンプの効率をさらに高めるためには、流入通路がインナロータの中心からロッキング部材の領域の近くでインナロータの半径方向外側の制限まで延びていることが有利である。これによって媒体の搬送が遠心力によって助成される。ロッキング部材は例えばインナロータの上に配置するのに対し、偏心ロータにロッキング部材を受容する溝を設けることもできる。これによって偏心ロータは特に費用的に好適に半径方向の切欠きを有する回転体として製作することができるようになる。本発明の他の有利な実施例により、ロッキング部材が偏心ロータの上に配置され、インナロータがロッキング部材を受容するための切欠きを有していると偏心ロータは高い安定性とコンパクトな構造形式で製作することができる。

又、本発明の偏心ポンプの構成部材の数をさらに減じるためには、ロッキング部材を偏心ロータ又はインナロータと一体に製作することが有利である。

溝におけるロッキング部材の摩耗は、本発明の有利な構成によれば、ロッキング部材が向き合って位置する構成部分の切欠き内に配置されたシール面に接触する半径面又は曲面を有していることによって特にわずかに保つことができる。

ロッキング部材の摩耗をさらに減じるためには本発明の別の有利な構成によればロッキング部材がシール面に接触する領域に高い摩耗強度を有する表面を有していることが有利である。

２番目に述べた問題の解決、すなわち偏心ポンプの特に有利な使用は、本発明によれば当該偏心ポンプを自動車にて燃料を搬送するために使用することによって達成された。

本発明には数多くの実施例が可能である。その根本原理を明らかにするためにその内の１つを図示しかつ以下これについて説明する。

図１は本発明による偏心ポンプの断面図。

図２ａ〜２ｄは図１に示した偏心ポンプを断面して、インナロータの種々異なる位置と共に示した図。

図１にはケーシング１内で回転可能なインナロータ２と偏心ロータ３とを有する偏心ポンプが示されている。インナロータ２の回転軸は、ケーシング１の円筒形である、内部の切欠き４の対称軸線に対し値Ｅだけずらされている。インナロータ２は駆動軸５と偏心ロータ３と相対回動不能に結合されている。偏心ロータ３はケーシング１の内部の切欠き４内で滑動する。ケーシング１は２つのケーシング部分６，７を有している。一方のケーシング部分７には流入通路８が配置されているのに対し、他方のケーシング部分６は流出通路９を有している。流出通路９はケーシング１と偏心ロータ３とに配置されたリング溝１０，１１に接続されている。偏心ロータ３とインナロータ３との間にはポンプ室１２がある。さらに偏心ロータ３はインナロータ２の切欠き１３内へ侵入するロッキング部材１４を有している。偏心ロータ３はポンプ室１２をリング溝１０，１１に、ひいては流出通路９に接続する通路１５を有している。流入通路８は一方のケーシング部分６からインナロータ２の中心に向かって導かれ、次いで半径方向外方へポンプ室１２まで延びている。

図２ａには図１に示された偏心ポンプが、ポンプ室１２をロッキング部材１４が中央で分割しているインナロータ２の位置、ひいては偏心ロータ３の位置で示されている。ロッキング部材１４は切欠き１３のシール面１６に丸味付けされた部分で接触する。ロッキング部材１４とシール面１６とはポンプ室１２の吐出側を吸込み側に対しシールする。さらにロッキング部材１４は偏心ロータ３をインナロータ２に相対回動不能に結合する連行体として役立つ。ポンプ室１２はほぼ三日月形に形成されている。ポンプ室１２に対しインナロータ２と偏心ロータ３は転動しかつ相対的に摺動し、三日月形のポンプ室１２の端部を相互にシールする。インナロータ２は時計回りに回転するのに対し、ケーシングは不動である。流入通路８はインナロータ２の回転方向で見て、ロッキング部材１４の直ぐ後ろでポンプ室１２に開口している。偏心ロータの、流出通路９に通じる通路１５は回転方向で見てロッキング部材１４の前でポンプ室１２に接続されている。

図２ｂには図２ａの偏心ポンプがケーシング１に対しインナロータ２が時計回りに９０℃回動させられたあとの状態で示されている。図２ａのインナロータ２の位置との比較から、ポンプ室１２の、通路１５に近い部分が縮小されているのに対し、ポンプ室１２の、流入通路８に接続された部分が拡大されていることが判る。これによって搬送しようとする媒体は流入通路８を介してポンプ室１２に吸込まれる。同時に所定量の媒体が流出通路９を介してポンプ室１２から押除けられる。この場合、１回転の間に吸込まれかつ押除けられる量は等しい。図２ｃは図２ｂに示された状態からインナロータ２が時計回りに更に回動させられた状態で偏心ポンプが示されている。この位置では流入通路８と流出通路９とがポンプ室１２との接続を有している。この位置ではスリップ損失が発生する。何故ならばポンプ室１２の外側の先端は構造原理に基づき残留角度に亘って完全には閉じられ得ないからである。

図２ｄに示したようにインナロータ２が引続き回動させられると三日月形のポンプ室１２内にある媒体は流出通路９へ押除けられる。

本発明による偏心ポンプの断面図。 図２ａ、図２ｂ、図２ｃ、図２ｄは図１に示した偏心ポンプを断面して、インナロータの種々異なる位置と共に示した図。

符号の説明

１ ケーシング、 ２ インナロータ、 ３ 偏心ロータ、 ４ 切欠き、 ５ 駆動軸、 ６，７ ケーシング部分、 ８ 流入通路、 ９ 流出通路、 １０，１１ リング溝、 １２ ポンプ室、 １３ 切欠き、 １４ ロッキング部材、 １５ 通路、 １６ シール面

Claims (6)

1. 媒体を流入通路（８）から流出通路（９）へ搬送するために、ケーシング（１）内に偏心的に配置されたインナロータ（２）を備えた偏心ポンプにおいて、リング状の偏心ロータ（３）を回転可能に受容するためにケーシング（１）に設けられた切欠き（４）が円筒状に構成されており、ロッキング部材（１４）がインナロータ（２）を１個所で偏心ロータ（３）に対し半径方向で可動にシールしており、流入通路（８）がインナロータ（２）の回転方向で見て前記ロッキング部材（１４）の後ろにかつ流出通路（９）が前記回転方向で見て前記ロッキング部材（１４）の前に配置されており、インナロータ（２）がケーシング（１）に対して半径方向に配向されて偏心ロータ（３）にシール状態で向き合っており、前記ロッキング部材（１４）がそれに向き合った構成部分の切欠き（１３）に配置されたシール面（１６）に接触する半径面又は曲面を有しており、偏心ロータ（３）がその回転方向で見て前記ロッキング部材（１４）の前に通路（１５）を有し、ケーシング（１）及び／又は偏心ロータ（３）の外面が前記通路（１５）と流出通路（９）とに接続された環状のリング溝（１０，１１）を有していることを特徴とする、偏心ポンプ。
2. 流入通路（８）がインナロータ（２）に配置されている、請求項１記載の偏心ポンプ。
3. 流入通路（８）がインナロータ（２）の中心から前記ロッキング部材（１４）の領域の近くの半径方向外側のインナロータ外周面まで延びている、請求項１又は２記載の偏心ポンプ。
4. 前記ロッキング部材（１４）が内側にて偏心ロータ（３）に配置されておりかつインナロータ（２）が前記ロッキング部材（１４）を受容するための切欠き（１３）を有している、請求項１から３までの少なくとも１項記載の偏心ポンプ。
5. 前記ロッキング部材（１４）が偏心ロータ（３）又はインナロータ（２）と一体に製作されている、請求項１から４までの少なくとも１項記載の偏心ポンプ。
6. 自動車において燃料を搬送するために用いられる、請求項１から５までのいずれか１項記載の偏心ポンプの使用法。

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