JPS6316878Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、たとえば自動車用燃料ポンプとし
て使用される比較的小形の回転式液体ポンプのう
ち、とくに、ローラタイプの回転式容積形ポンプ
（以下、ベーンポンプという。）に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、この種のベーンポンプには、その一例が
第１図、第２図に示されるように、円筒状壁面１
ａで囲まれたポンプ室を有するポンプハウジング
１の両端面にそれぞれ、そのポンプ室を密閉する
遮蔽部材２，３を固着し、上記ポンプ室に回転可
能にロータ４を配置するとともに、このロータ４
の外周の等角度おきの複数個所に形成された溝部
５にそれぞれ、ローラ６を出退自在に保持させた
ものがあつた。

このようなベーンポンプにおいて、ロータ４
は、ポンプ室の円筒状壁面（以下、ポンプ室壁面
という。）１ａの中心Ｏ１に対し、偏心して配置
されている（第３図参照）。そして、ロータ４が、
第１図における矢印Ａのように反時計方向に回転
されたとき、このロータ４の溝部５に保持されて
いるローラ６がその遠心力によつて溝部５より突
出してポンプ室壁面１ａに接触し、ロータ４の回
転中心Ｏ２〔第３図参照）の周りで、自転される
構成となつている。

また、ポンプハウジング１の両端面と遮蔽部材
との間には、液体溜り用の１対の凹所７，８が形
成されており、そのうちの一方の凹所７がポンプ
室壁面１ａの中心Ｏ１とロータ４の回転中心Ｏ２
とを通る仮想平面Ｘによつて区画される上記ポン
プ室壁面１ａの一側に開口されているのに対し、
ポンプ室壁面１ａの他側に、他方の凹所８が開口
されている。

なお、第２図において、９は通孔１０を経て上
記した一方の凹所（以下、吸込側凹所という。）
７に連通された流体入口管、１１はブラケツト１
２を介して上記遮蔽部材３に固着されたヨーク、
１３はヨーク１１に固着された流体出口管であ
り、この流体出口管１３は、通孔１４，１５、ヨ
ーク１１の内部通路１１ａおよびヨーク１１の通
孔１６を経て、上記した他方の凹所（以下、吐出
側凹所という。）８に連通されている。また、１
７はヨーク１１の内部通路１１ａ中に配置された
電機子であり、その出力軸１７ａが上記したロー
タ４に結合されている。

従来のベーンポンプは、以上の構成であるの
で、電機子１７に給電してその出力軸１７ａない
しロータ４を、たとえば、矢印Ａのように反時計
方向へ回転させた場合、ローラ６，６の相互間に
形成されるポンプ室壁面１ａとロータ４の外周端
面との間の空間（以下、ローラ間空間という。）
Ｓ１は、上記仮想平面Ｘが、ロータ４の偏心側の
ポンプ室壁面１ａと交差する箇所を基点Ｐとし
て、この基点Ｐからロータ回転方向に向つて180
度以内の領域（以下、吸引領域という。）Ｉでは
漸次大きくなり、そのローラ間空間Ｓ１では負圧
が漸次大きくなる。したがつて、吸引領域Ｉで
は、たとえば自動車燃料などの流体Ｆが、流体入
口管９、通孔１０を経て、吸込側凹所７に吸入さ
れ、さらに、上記空間Ｓ１に吸入される。他方、
上記空間Ｓ１が、吸引領域Ｉを通過した後、上記
基点Ｐに戻るまでの領域（以下、吐出領域とい
う。）では、この空間Ｓ１が漸次小さくなつて、
吸引領域Ｉで吸入保持された液体に加圧される。
そのため、吐出領域Ｏでは、流体が、上記空間Ｓ
１から吐出側凹所８へ吐出された後、通孔１４，
１５、ヨーク１１の内部通路１１ａ、ヨーク１１
の通孔１６を経て、流体出口管１３から吐出さ
れ、周知のポンプ作用が行なわれる。また、上記
吸引領域Ｉを、ロータ４の溝部５に保持されてい
るローラ６が移動している間は、このローラ６が
ポンプ室壁面１ａにガイドされつつ、上記溝部５
から漸次突出されるため、それに伴つて生じるロ
ーラ６の背部空間（以下、ローラ背部空間とい
う。）Ｓ２が漸次大きくなり、このローラ背部空
間Ｓ２においても、負圧が漸次大きくなる。

ところで、一般に、ローラ背部空間Ｓ２の容積
増大時の立上りは、上述したローラ間空間Ｓ１に
おける容積増大時の立上りよりも急勾配であるた
め、ローラ背部空間Ｓ２の内圧が、ローラ間空間
Ｓ１の内圧よりも小さくなつて、その差圧に相応
する溝部５内への押し込み方向の力（押込力）が
ローラ６に作用するという現象が生じることがあ
る。他方、ローラ背部空間Ｓ２に対しては、ロー
ラ６と溝部５の壁面との〓間やロータ４と遮蔽部
材２，３との、動面の〓間などを通して、ローラ
間空間Ｓ１から流体が流入するので、上記現象
は、常に生じることはなく、一時的に生じるに過
ぎない。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、上記従来の回転式容積形ポンプで
は、上記溝部５内へのローラ６の押し込み現象が
断続的に生じて、ローラ６がポンプ室壁面１ａに
断続的に衝突し、不規則な運動を繰り返す。その
ため、従来のベーンポンプでは、ポンプ室壁面１
ａに、ローラ６が断続的に衝撃を与えることにな
り、ポンプ室壁面１ａやローラ６に摩耗が生じや
すく、そのポンプ性能が早期に低下するばかりで
なく、ローラ６の不規則運動に誘発されて、他の
構成部品に振動が発生し、騒音が高くなる欠点が
あつた。また、ローラ６が不規則に運動すると、
ローラ間空間Ｓ１の負圧が不規則に変動するた
め、流体の吐出圧力の乱れと、その波動の高低差
の増大をきたすという欠点もあつた。

そのため、他の従来例として、実開昭51−
82006号公報に開示されているように、羽根が挿
入される溝部の底部に、ポンプ室に通じる開口を
形成し、この開口を介してポンプ室から溝部に圧
力流体を流入させ、これにより、羽根の不規則な
運動を防ぐようにしたものが知られている。

ところが、上記他の従来例では、隣接する２つ
のポンプ室が羽根で互いに仕切られた構成である
ため、吸込側凹所を通過する以前のポンプ室およ
び上記開口には容積増大に伴なう負圧が生じ、こ
のため、ポンプ室が吸込区域を通過する時点で、
流体が上記ポンプ室および開口へ急激に流入する
不都合がある。このため、羽根がポンプ室内壁に
強く押し付けられ、羽根とポンプ室内壁との接触
が不安定となり、振動、騒音の発生や部品の摩耗
を生じ、ポンプ作用が著しく低下する欠点があつ
た。

この考案は従来の欠点を改善するためになされ
たもので、ローラとポンプ室壁面との安定した接
触が常に得られ、これにより、良好なポンプ作用
を得ることができる回転式容積形ポンプを提供す
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この考案に係る回転式容積形ポンプは、円筒状
壁面で囲まれたポンプ室を有するポンプハウジン
グに、そのポンプ室を密閉する遮蔽部材を固着す
るとともに、上記ポンプ室に回転可能にロータを
配置し、このロータの外周に形成された複数の溝
部にそれぞれ、ローラを出退自在に保持させると
ともに、上記溝部におけるロータ回転方向前方側
の角部に、上記ローラ間空間とローラの背部空間
とを連通する連絡路を設けている。さらに、上記
遮蔽部材には、上記ロータの複数の溝部を吸引領
域でのみ連通させる円弧状の通路を設け、この通
路の後端部を、吸込側凹所の後縁部よりもロータ
回転方向後方側に延ばしたことを特徴とするもの
である。

［作用］ この考案によれば、遮蔽部材に設けた通路の後
端部を、吸込側凹所よりもロータ回転方向後方側
に延ばすようにしたので、吸込側凹所を通過する
以前のローラ間空間には、上記通路を介して吸込
側凹所からの流体が流入する。したがつて、上記
ローラ間空間とこれに連らなるローラの背部空間
には容積増加に伴なう負圧は発生せず、上記ロー
ラ間空間が上記凹所を通過する時点で、上記各ロ
ーラ間空間およびローラ背部空間に、流体が急激
に流入するのが防止できる。

［実施例］ 以下、この考案の実施例を図面にしたがつて説
明する。

第３図はこの考案によるベーンポンプの要部拡
大平面図であり、上記従来のベーンポンプと同一
の構成要素には、同一符号を付して、その詳細説
明を省略する。

第３図、第４図に示された実施例において、第
１図、第２図で説明した従来のベーンポンプと異
なる点は、ロータ４の複数の溝部５を、ポンプ室
の吸引領域Ｉにおいてのみ連通させる円弧状の通
路１８を、ポンプハウジング１の端面に固着され
た遮蔽部材２，３に設けたこと、および、溝部５
におけるロータ回転方向前方側（矢印Ａ方向）の
角部に、凹状の連絡路１９を設け、この連絡路１
９によつて、ローラ間空間Ｓ１とローラ背部空間
Ｓ２とを連通させたことの２点である。

つまり、上記円弧状の通路１８は、遮蔽部材
２，３における吸込側凹所７に対応した位置に形
成されており、その後端部１８ａは吸込側凹所７
の後縁部７ａよりもロータ回転方向後方側、すな
わち、矢印Ａで示す反時計方向とは反対方向に延
びている。これにより、ローラ間空間Ｓ１ｃは、
吸込側凹所７を通過する以前の段階で、上記通路
１８および連絡路１９を介して、吸込側凹所７に
連通できるようになつている。

一方、溝部５の角部に設けられた連絡路１９
は、この実施例では、溝部５の底部からロータ６
の径方向外方に向けて末広がり状となるように、
三角形状に切除されている。これにより、ローラ
間空間Ｓ１ｃからローラ背部空間Ｓ２への流体の
時間当りの吸込量が増大するようになつている。

なお、上記連絡路１９は、ロータ４の内部貫通
路としてもよく、さらに、凹条の溝などで構成し
てもよい。

つぎに、たとえば、第３図のように、ロータ４
の回転中に、吸込側凹所７の開口に、先行するロ
ーラ間空間Ｓ１ａと、これに後続するローラ間空
間Ｓ１ｂとが臨んでいる場合を想定する。

ここで、吸込側凹所７を満たしている流体は、
図中矢印のように分流してこれら２つの空間を満
たす。また、先行するローラ間空間Ｓ１ａへ吸い
込まれる流体の一部は、連絡路１９を通つてロー
ラ背部空間Ｓ２へ十分に吸い込まれて、これを満
たす。この場合、ローラ背部空間Ｓ２の負圧がロ
ーラ間空間Ｓ１ａより大きいので、吸込側凹所７
からの流路長さは、ローラ背部空間Ｓ２の方がロ
ーラ間空間Ｓ１ａよりも長いにもかかわらず、２
つの空間Ｓ１ａ，Ｓ２は、ほとんど同時に流体で
満たされる。この点は、後続するローラ間空間Ｓ
１ｂと、これに連絡路１９を経て連通しているロ
ーラ背部空間Ｓ２についても同様である。こうし
て、流体が充満されたローラ背部空間Ｓ２には、
通路１８によつて、吸引領域Ｉにある最後続のロ
ーラ背部空間Ｓ２が連通しているので、このロー
ラ背部空間Ｓ２へも、その負圧によつて、上記通
路１８を経て吸い込まれる流体が充満される。

このような作用は、ロータ４の回転中におい
て、吸引領域Ｉで常に行なわれているので、吸引
領域Ｉは、ローラ間空間Ｓ１よりもローラ背部空
間Ｓ２に大きな負圧が発生することはない。した
がつて、吸引領域Ｉにおいて、ローラ６は、ロー
タ４の回転に伴なう遠心力に見合う力で、ポンプ
室壁面１ａに常に接触することになり、不規則に
運動することはない。

上記構成において、遮蔽部材２，３に設けた通
路１８の後端部１８ａを、吸込側凹所７よりもロ
ータ回転方向後方側に延ばすようにしたので、吸
込側凹所７を通過する以前のローラ間空間Ｓ１ｃ
には、上記通路１８を介して吸込側凹所７からの
流体が流入する。このため、上記ローラ間空間Ｓ
１ｃとこれに連らなるローラの背部空間Ｓ２には
容積増加に伴なう負圧は発生せず、上記ローラ間
空間Ｓ１ｃが凹所７を通過する時点で、これら空
間Ｓ１ｃ，Ｓ２に流体が急激に流入するのが避け
られる。したがつて、ローラ６とポンプ室壁面１
ａとの安定した接触が得られ、良好なポンプ作用
が得られる。

上記実施例では、上記通路１８を、２枚の遮蔽
部材２，３の双方に設けたけれど、これに限ら
ず、いずれか一方の遮蔽部材のみに設けてもよ
い。また、上記連絡路１９も、ロータ４の上下の
端面双方に設ける必要は必ずしもなく、いずれか
一方の端面のみに設けてもよい。

［考案の効果］ 以上詳述したように、この考案によれば、ロー
ラ間空間およびローラ背部空間に、流体が急激に
流入するのが防がれるので、ローラとポンプ室壁
面との安定した接触が得られ、これにより、ポン
プ作用が良好となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のベーンポンプの要部平面図、第
２図は同垂直断面図、第３図はこの考案の実施例
によるベーンポンプの要部拡大平面図、第４図は
第３図の−線に沿う断面矢視図である。 １……ポンプハウジング、１ａ……ポンプ室壁
面、２，３……遮蔽部材、４……ロータ、５……
溝部、６……ローラ、７……吸込側凹所、７ａ…
…後縁部、１８……通路、１８ａ……後端部、１
９……連絡路、Ｓ１，Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１ｃ…
…ローラ間空間、Ｓ２……ローラ背部空間。な
お、図中、同一符号は同一または相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 円筒状壁面で囲まれたポンプ室を有するポンプ
   ハウジングに、そのポンプ室を密閉する遮蔽部材
   を固着し、上記ポンプ室に回転可能にロータを配
   置するとともに、このロータの外周に形成された
   複数の溝部にそれぞれ、ローラを出退自在に保持
   させ、上記ロータの回転によつて、その遠心力で
   ロータの溝部より突出してポンプ室の壁面に接触
   する複数のローラ相互間の空間が漸次大きくなる
   吸引領域が、上記ポンプ室に形成されるように構
   成した回転式容積形ポンプにおいて、 上記溝部におけるロータ回転方向前方側の角部
   には、上記ローラ間空間とローラの背部空間とを
   連通する連絡路が設けられ、かつ、上記遮蔽部材
   には、上記ロータの複数の溝部を吸引領域でのみ
   連通させる円弧状の通路が設けられ、この通路の
   後端部は、吸込側凹所の後縁部よりもロータ回転
   方向後方側に延びていることを特徴とする回転式
   容積形ポンプ。