JPH08326673A - ベーンポンプ - Google Patents

ベーンポンプ

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JPH08326673A
JPH08326673A JP13822095A JP13822095A JPH08326673A JP H08326673 A JPH08326673 A JP H08326673A JP 13822095 A JP13822095 A JP 13822095A JP 13822095 A JP13822095 A JP 13822095A JP H08326673 A JPH08326673 A JP H08326673A
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JP
Japan
Prior art keywords
vane
pump chamber
pump
rotor
aluminum
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP13822095A
Other languages
English (en)
Inventor
Kimio Nemoto
公夫 根本
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Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08326673A publication Critical patent/JPH08326673A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08Rotary pistons
    • F01C21/0809Construction of vanes or vane holders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00Manufacture
    • F04C2230/20Manufacture essentially without removing material
    • F04C2230/22Manufacture essentially without removing material by sintering
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/20Rotors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度が変化しても、スラストクリアランスの
変化を抑えることができて、小さなスラストクリアラン
スで稼動でき、ポンプ効率を向上させることができるベ
ーンポンプを提供すること。 【構成】 吸気孔5と排気孔6とを有したポンプ室1内
に、回転駆動するロータ12と、ロータ12に形成され
た複数の溝13にそれぞれ進退自在に配置されてポンプ
室内周面4aに先端を摺接させるベーン16と、が配設
されて構成される。ポンプ室1は、ダイカスト用アルミ
ニウム合金からなる。ロータ12は、機械的強度を有し
て、ポンプ室1のアルミニウム合金と熱膨張率を近似さ
せたアルミニウム系焼結合金からなる。ベーン16は、
耐摩耗性を有して、ポンプ室1のアルミニウム合金と熱
膨張率を近似させたアルミニウム系焼結合金からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両のブレーキブース
タのバキュームポンプ等に使用されるベーンポンプに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、ブレーキブースタのバキュームポ
ンプに使用されるベーンポンプは、吸気孔と排気孔とを
有したポンプ室内に、回転駆動するロータと、ロータに
形成された複数の溝にそれぞれ進退自在に配置されてポ
ンプ室内周面に先端を摺接させるベーンと、が配設され
て構成されていた(実開平1−76582号公報、実開
昭64−41683号公報等参照)。
【0003】そして、ポンプ室は、軽量で機械的強度を
有するダイカスト用アルミニウム合金を利用して、所定
形状を容易に得られるダイカスト鋳造により形成されて
いた。
【0004】ロータは、機械的強度を有した鉄系焼結合
金から形成されており、ベーンは、耐摩耗性を有した黒
鉛から形成されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のベーン
ポンプでは、ポンプ室の材料であるダイカスト用アルミ
ニウム合金の線膨張率が、23×10-6cm/cm/cであ
り、ロータの材料である鉄系焼結合金の線膨張率が、1
2×10-6cm/cm/cであり、ベーンの材料である黒鉛の
線膨張率が、4×10-6cm/cm/cであった。
【0006】すなわち、ベーンが、ポンプ室やロータよ
り線膨張率を極端に低くしていたため、ポンプ室内の軸
方向の壁面とベーンの側面・ロータ端面との間のクリア
ランス(これをスラストクリアランスという)の内の、
ポンプ室内の軸方向の壁面とベーンの側面との間のクリ
アランスが、ベーンポンプの作動時におけるエアの圧縮
に伴なう温度上昇や雰囲気温度の上昇に伴ない、広がっ
て、漏れを増大させることとなり、所定の真空度までの
到達時間がかかることとなっていた。
【0007】なお、このスラストクリランスは、ベーン
側面・ロータ端面とポンプ室内の軸方向の壁面との摩擦
を無くすために必要であり、さらに、従来の場合には、
ベーンポンプの温度が低下しても、ポンプ室内でロータ
やベーンが円滑な回転を確保するために、200μm程
度としていた。そして、このスラストクリアランスの内
のポンプ室内の軸方向の壁面とベーンの側面との間のク
リアランスが、ポンプの温度上昇に伴ない、広がること
となっていた。
【0008】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、温度が変化しても、スラストクリアランスの変化を
抑えることができて、小さなスラストクリアランスで稼
動でき、ポンプ効率を向上させることができるベーンポ
ンプを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るベーンポン
プは、吸気孔と排気孔とを有したポンプ室内に、回転駆
動するロータと、該ロータに形成された複数の溝にそれ
ぞれ進退自在に配置されて前記ポンプ室内周面に先端を
摺接させるベーンと、が配設されて構成されるベーンポ
ンプであって、前記ポンプ室を、ダイカスト用アルミニ
ウム合金から形成し、前記ロータを、機械的強度を有し
て前記アルミニウム合金と熱膨張率を近似させたアルミ
ニウム系焼結合金から形成し、前記ベーンを、耐摩耗性
を有して前記アルミニウム合金と熱膨張率を近似させた
アルミニウム系焼結合金から形成したことを特徴とす
る。
【0010】
【作用】本発明に係るベーンポンプでは、ポンプ室が、
ダイカスト用アルミニウム合金から形成され、ロータ
が、機械的強度を有してポンプ室のアルミニウム合金と
熱膨張率を近似させたアルミニウム系焼結合金から形成
され、ベーンが、耐摩耗性を有してポンプ室のアルミニ
ウム合金と熱膨張率を近似させたアルミニウム系焼結合
金から形成されている。
【0011】すなわち、ポンプ室・ロータ・ベーンが、
相互に熱膨張率を近似させていることから、ベーン側面
・ロータ端面とポンプ室の軸方向の壁面との間にスラス
トクリアランスを設けた場合、温度が変化しても、その
スラストクリアランスの変化が抑えられる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
【0013】図1・2に示す実施例のベーンポンプP
は、車両のブレーキブースタのバキュームポンプであ
り、ポンプ室1と、ロータ12と、4枚のベーン16
と、を備えて構成されている。
【0014】ポンプ室1は、ボディ2とカバー3とを複
数のボルト10で一体化させて構成され、一体時、内部
に、ロータ12やベーン16とを収納する円柱状の収納
凹部4が形成され、収納凹部4には、ポンプ室1の所定
位置に形成された吸気孔5と排気孔6とが連通されてい
る。吸気孔5には、チェックバルブ8を配置させた継手
7が連結されている。継手7は、所定のパイプを経て、
ブレーキブースタの図示しないバキュームタンクに接続
されることとなる。排気孔6は、エンジンのクランクケ
ース室と接続されることとなる。
【0015】なお、9は、後述するシャフト22の軸受
18に潤滑油を供給する潤滑油流路である。
【0016】ロータ12は、ポンプ室1の収納凹部4内
に収納される略円筒状の本体12aと、本体12aの元
部側に形成されたフランジ部12dと、を備えて構成さ
れ、内部には、ロータ12の略全長にわたってスプライ
ン溝14が形成されている。また、本体12aの外周面
には、放射状に配置されて軸方向に沿って凹んだ4つの
凹溝13が形成されている。
【0017】ロータ12のスプライン溝14には、ギヤ
23を固着させたスプライン軸からなるシャフト22が
嵌合され、シャフト22の先端は、軸受18を介してポ
ンプ室1のカバー3に支持され、シャフト22の元部側
は、ボールベアリング20を介してポンプ室1のボディ
2に支持されている。このシャフト22は、エンジンの
クランクシャフトからの駆動力をギヤ23を介して伝達
されて、回転駆動されることとなる。なお、19は、ス
ナップリングである。
【0018】各凹溝13に配置されるベーン16は、長
方形板状として、シャフト22の回転に伴なうロータ1
2の回転により、先端側を遠心力でポンプ室1の内周面
4aに摺接させるように構成されている。
【0019】実施例の場合、ポンプ室1のボディ2とカ
バー3とが、従来と同様に、ダイカスト用アルミニウム
合金からダイカスト鋳造により形成されている。また、
ロータ12が、機械的強度を有して、ポンプ室1を形成
したアルミニウム合金と熱膨張率を近似させたアルミニ
ウム系焼結合金から、加圧成形と焼成とを利用して形成
されている。
【0020】そして、各ベーン16が、耐摩耗性を有し
て、ポンプ室1を形成したアルミニウム合金と熱膨張率
を近似させたアルミニウム系焼結合金から、加圧成形と
焼成とを利用して形成されている。
【0021】具体的には、ポンプ室1のダイカスト用ア
ルミニウム合金としては、ADC14から形成され、ロ
ータ12と各ベーン16のアルミニウム系焼結合金とし
ては、Al−Si系(Si15〜40mass%)焼結合金
(商品名「スミアルタフ#100」住友電気工業株式会
社製)から形成されている。なお、このAl−Si系焼
結合金は、耐摩耗性を有し、焼結合金であることから、
機械的強度も有している。
【0022】さらに、各線膨張率は、ポンプ室1のダイ
カスト用アルミニウム合金が、23×10-6cm/cm/c、
ロータ12と各ベーン16のアルミニウム系焼結合金
が、15×10-6cm/cm/c、としている。
【0023】そしてまた、ポンプ室1内の軸方向の壁面
4b・4cと各ベーン16の両側面16a・16b・ロ
ータ本体12aの両端面12b・12cとの間のスラス
トクリアランスh1・h2を、それぞれ、20μmとし
ている。
【0024】この実施例のベーンポンプPの作動時に
は、シャフト22の回転駆動によって、ロータ12が回
転し、吸気孔5からエアを吸引して排気孔6から排出す
ることとなって、所定のパイプを介して継手7と接続さ
れる図示しないバキュームタンクを減圧することとな
る。そして、ポンプ室1・ロータ12・各ベーン16
が、相互に線膨張率を近似させて形成されていることか
ら、ポンプPの温度が上昇しても、スラストクリアラン
スh1・h2の変化が抑えられ、スラストクリアランス
h1・h2を従来より小さく設定できて、バキュームタ
ンクを所定の真空度まで減圧する時間を低減することが
できる。
【0025】ちなみに、実施例と同形のポンプ室・ロー
タ・ベーンとした従来タイプ(スラストクリアランスを
200μmとして、ロータを鉄系焼結合金製としてベー
ンを黒鉛製としたもの)と比較した場合、25%の時間
短縮を図ることができた。
【0026】また、実施例のベーンポンプPのベーン1
6は、従来の黒鉛と材質が相違するものの、耐摩耗を有
していることから、耐久性が低下する虞れは生じない。
【0027】なお、ベーン16の材質としては、耐摩耗
性を有して、ポンプ室1のアルミニウム合金と近似した
熱膨張率を有するもので良いが、ポンプ効率向上の効果
を確保できるためには、ポンプ室1のアルミニウム合金
の線膨張率の−30〜−50%の範囲の材質が望まし
い。
【0028】また、実施例のベーンポンプPでは、ブレ
ーキブースタのバキュームポンプとして使用する場合を
示したが、勿論、バキュームポンプばかりで無く、油等
の液体を送給するようなベーンポンプにも本発明を利用
することができる。
【0029】
【発明の効果】本発明に係るベーンポンプでは、ポンプ
室・ロータ・ベーンが、相互に熱膨張率を近似させてい
ることから、ベーン側面・ロータ端面とポンプ室の軸方
向の壁面との間にスラストクリアランスを設けた場合、
温度が変化しても、そのスラストクリアランスの変化が
抑えられることから、スラストクリアランスを小さく設
定でき、また、使用時のスラストクリアランスの増加も
抑えられることとあいまって、ポンプ効率を向上させる
ことができる。
【0030】そして、ポンプ効率が向上することは、従
来の性能と同等としていても、ポンプを小型化できるこ
ととなり、ベーンポンプの配置自由度を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すベーンポンプの断面図
である。
【図2】同実施例の部分断面図であり、図1のII−II部
位に対応する。
【符号の説明】
1…ポンプ室、 4a…内周面、 5…吸気孔、 6…排気孔、 12…ロータ、 13…凹溝、 16…ベーン、 h1・h2…スラストクリアランス、 P…ベーンポンプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸気孔と排気孔とを有したポンプ室内
    に、回転駆動するロータと、該ロータに形成された複数
    の溝にそれぞれ進退自在に配置されて前記ポンプ室内周
    面に先端を摺接させるベーンと、が配設されて構成され
    るベーンポンプであって、 前記ポンプ室を、ダイカスト用アルミニウム合金から形
    成し、 前記ロータを、機械的強度を有して前記アルミニウム合
    金と熱膨張率を近似させたアルミニウム系焼結合金から
    形成し、 前記ベーンを、耐摩耗性を有して前記アルミニウム合金
    と熱膨張率を近似させたアルミニウム系焼結合金から形
    成したことを特徴とするベーンポンプ。
JP13822095A 1995-06-05 1995-06-05 ベーンポンプ Withdrawn JPH08326673A (ja)

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Effective date: 20020806