JPS639685A - 回転型ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回転型乾式ベーンポンプの改良に関するもので
あり、その回転型ポンプは内燃機関の過給機に適してい
るだけでなく、ポンプとして広く用途を有する０例えば
、粉体輸送用のポンプ、空気冷凍サイクルのポンプ、自
動車のサーボブレーキ用真空ポンプとしても使用するこ
とができる。

［従来の技＃ｉ］ 回転型ベーンポンプは、ハウジング内の偏心位置におい
てロータが回転し、ロータに出入自在に設けられた複数
のベーンがハウジングの内周面に接して摺動し、隣接す
るベーンの間の気体を圧縮するものであるが、ハウジン
グ内に潤滑油を入れることができない乾式の場合は、ベ
ーン先端とノ翫つジング内周面の摩擦摺動による発熱と
摩耗が効率を低下させていた。これを解決するため、両
側に側板部を備えた中空の円筒体をハウジングに内嵌し
、軸受を介してその円筒体を回転自在にハウジングに支
持し、その円筒体の内周面にベーンを出接させて円筒体
をベーンと共に回転し、ベーン先端の摺動摩擦による発
熱と摩耗を防止した回転型ポンプが特開昭６０−１８７
７８３号に開示されている。

又、ポンプとは技術分野は異なるが、特開昭５７−１４
３１７４号に、円筒体をハウジングに軸受を介して回転
自在に内嵌し、その円筒体の内周面にベーンを接触させ
、ベーンと円筒体を共に回転させるエヤーモータが開示
されている。しかし、これらはいずれも流体の出入路が
ロータの回転軸を通るため、ロータの構造が複雑になる
だけでなく、出入路の断面積を大きくして効率を上げる
ことも難しかった。

そこで、本出願人は、先に、円筒体の周面と側面の一方
又は双方に多数の孔を設け、その孔から流体を出入させ
る提案（特願昭６１−０１４７８８号）をした。

［発明が解決しようとする問題点］ ベーンと共に回転する円筒体の周面や側面に多数の孔を
あけ、その孔を流体の出入路にした場合、孔幅を小さく
してベーンが孔をまたがないようにすると、流体出入時
の抵抗が大きくなるため、ポンプ容量が大きくなるにつ
れて体積効率が低下するという問題が生じた。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり
、その目的とするところは、ポンプのハウジングに軸受
を介して回転自在に内嵌した回転体の内周面にベーンを
当接させる乾式ベーン形ポンプであって、ポンプの容量
が大きくなっても体積効率が低下しないものを提供する
ことにある。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明の特徴とする手段は、
第１図及び第２図の実施例に示すように、両サイドハウ
ジング２１．２３とセンターハウジング２２と、その内
部の円筒形空間の偏心位置において回転自在に軸支され
たロータ１０と、そのロータに出入自在に挿入されたベ
ーン１６とからなるポンプにおいて１両サイドハウジン
グ２１．２３に一対のカップスリーブ３１．３３を中央
において間があくように軸受２４．２５を介して回転自
在に取付け、ベーン１８の上面両側部を両カップスリー
ブ３１．３３の内周面に当接させ、両カップスリーブの
間の間隙に位置するセンターハウジング２２の中央周面
に吸気孔５０と排気孔４０を設け、センターハウジング
内周面中央部とそれに対面するベーン上面中央部の間に
微小な空隙を介在させたことにある。

［作用］ 本発明の乾式ベーン形ポンプは、ベーン１６の上面両側
部が、回転自在に取付けられた一対のカップスリーブ３
１．３３の内周面に当接してそのカップスリーブ３１．
３３と共に回転し、一対のカップスリーブ３１．３３の
間のベーン１６の上面中央部とセンターハウジング２２
の内周面中央部の間には極くわずかな空隙が残り、両者
は接触しないので、ベーンの摺動摩擦による損失はない
。

吸気孔５０と排気孔４０はセンター／Ｘウジフグ２２の
中央周面に設けられ、その吸気孔５０と排気孔４０の軸
方向幅又は内径はロータｌＯの軸方向幅の半分以上にす
ることも可能であり、吸気孔と排気孔の断面積は十分に
大きくすることができるから流体の出入抵抗は著しく減
少する。したがって、体積効率はポンプの容量には関係
なく大幅に向上する。

［実施例］ 本発明のポンプを図面に示す実施例に基づいて説明する
が、本発明は実施例のみに限定されるものではない。

第１図及び第２図に示すように、ロータ１０は両サイド
ハウジング２１．２３と円筒状のセンターハウジング２
２に囲まれた円柱状の内部空間の偏心位置にあり、その
回転軸１１は両サイドハウジング２１゜２３にポールベ
アリング１８．１９を介して軸受され。

回転軸１１の一方の先端にはプーリ（図示せず）が固定
される。

両サイドハウジング２１．２３にはポールベアリング２
４．２５を介して一対のカップスリーブ３１．３３がセ
ンターハウジング２２と同軸に回転自在に取付けられる
０両カップスリーブ３１．３３の軸方向の長さはセンタ
ーハウジング２２と両サイドハウジング２１．２３の囲
む内部空間の軸方向長さの半分以下であり、両者の間に
はロータ１０の軸方向長さの半分以上の幅の中空円筒状
の間隙が生ずるが、センターハウジング２２の両カップ
スリーブ３１．３３の間の中空部２２ａが肉厚になり、
その間隙を埋める０両カップスリーブ３１．３３の外側
端面は両サイドハウジング２１．２３の内側面に、外周
面はセンターハウジング２２の内周面に、内側面はロー
タｌＯの両側面にそれぞれ幅０．１〜０．２ｍｍ程度の
微小な空隙を介して対面する。センターハウジング２２
の内周面とロータｌＯの外周面はそれぞれの最上点で接
近する。

ロータ１０には複数個のベーン溝１５が設けられ、各ベ
ーン溝にはベーン１６が出入自在に挿入される。ベーン
１８の上面の両側部は両カップスリーブ３１．３３の内
周面に当接し、両カップスリーブの間隙に位置する中央
部は幅０．１〜０．２ｍｍ程度の微小な空隙を介してセ
ンターハウジング中央部２２ａの内周面に対面する。

センターハウジング２２に吸気孔５０と排気孔４０が設
けられるが、各孔の軸方向幅又は内径は両カップスリー
ブ３１．３３の間の間隙、すなわち、センターハウジン
グ中央部２２ａの軸方向幅に等しくすることが望ましい
、吸気孔５０の周方向幅又は内径はできるだけ大きくす
るが、通常は最上点から中心角１２０°以内の範囲に設
けられる。排気孔４０の周方向幅と最上点からの位置は
圧縮比によって定まるが、断面積が大きくなるように最
上点へ近ずづけることが望ましい、吸気孔５０と排気孔
４０の外側に吸気孔受口５１と排気孔受口４１が形成さ
れ、そこに吸気口５２と排気口４２が接続される。

第３図及び第４図に示すように、カップスリーブ３１．
３３の間の間隙をセンターハウジング２２の中央部を肉
厚にして埋める代りに、ロータ１０の周面中央部１０ａ
を外側に突出させて、カップスリーブ３１．３３の間の
間隙を埋めてもよい、この場合、第４図及び第５図に示
すように、ベーン１Ｂの上面中央部１６ａも外側に突出
させる。ロータ中央部１０ａの外周面とセンターハウジ
ング２２の内周面の間には、０．２ｍｍ程度の微小な空
隙を設ける。又、ベーン上面中央部ｔｅａとセンターハ
ウジング２２の内周面の間には０．１〜０．２ｍｍ程度
の微小な空隙を設ける。

次に実施例のポンプの作動について説明する。

ベルトを介してエンジン等の回転をブーりに伝達すると
、ロータ１０は矢印方向（第２図）に回転する。ベーン
１６はロータｌＯと共に回転しベーン溝１５から遠心力
で飛出そうとするが、その上面両側部は両カップスリー
ブ３１．３３の内周面に当接するから、両カップスリー
ブ３１．３３はベーン１６と共に回転する０両カップ、
スリーブ３１．３３の間の間隙に位置するベーンｌＢの
上面中央部はセンターハウジング２２の内周面に対面す
るが、両者の間には０．１〜０．２ｍｍ程度の微小な空
隙があるから、相互に接触することはない０両カップス
リーブ３１．３３はポールベアリング２４．２５を介し
て両サイドハウジング２１．２３に支持され、両カップ
スリーブ３１．３３と両サイドハウジング２１．２３及
びセンターハウジング２２の間には０．１〜０．２ｍｍ
程度の微小な空隙があるから、両カップスリーブ３１．
３３はこれらの固定部分に摺動することなく円滑に回転
する。このように、ベーンｌＢとベーン溝１５の摺動摩
擦以外に摺動摩擦はほとんどないといえるから、ベーン
１６の上面が摺擦により発熱し摩耗するおそれはない。

隣接するベーン１６の間の空間は吸気孔５０側において
拡大し、排気孔４０側において縮小するから、空気等の
流体は吸気口５２を通じて吸気孔５０から内部に吸引さ
れ、ついで圧縮されて排気孔４０から排気口４２へ吐出
される。

吸気孔５０の長手方向の長さはロータ１０の軸方向長さ
の半分よりもやや大きいので吸引に伴う流体抵抗は非常
に小さい、又、排気孔４０の断面積は吸気孔５０よりも
圧縮比の分だけ小さくすると、吐出に伴う流体抵抗もご
くわずかになる。さらに流体は周方向から吸引されて周
方向に圧縮され、さらに周方向に吐出されるので、流れ
も円滑である。

［発明の効果］ 上記の通り、本発明の乾式ベーン形ポンプは、両サイド
ハウジング２１．２３にポールベアリング２４、２５を
介して一対のカップスリーブ３１．３３が回転自在に取
付けられ、ベーン１６の上面両側部はそのカップスリー
ブ３１．３３の内周面に当接して共に回転する。したが
って、ベーン先端の摺擦による発熱と摩耗は未然に防止
され、ポンプは低速から高速までの広い範囲において使
用することができる。さらに、従来の円筒状スリーブの
内周面にベーンを当接させて流体の内部への出入路をロ
ータ回転軸又は円筒状スリーブに穿設したものとは異な
り、出入路となる吸気孔５０と排気孔４０はセンターハ
ウジング２２の中央の広幅な周面に設けられるから、構
造が簡単で、製作が容易であり、断面積も十分大きくす
ることができる。したがって、流体抵抗による損失は少
なく、ポンプの容量には関係なく体積効率が向上すると
いう従来のものにはない優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のポンプの縦断面図、第２図
は第１図のＩＩ　−ＩＩ線に沿う断面図、第３図は他の
実施例の第１図に相当する図、第４図は第３図のＩ　Ｖ
−Ｉ　Ｖ線に沿う断面図、第５図は第３図のベーンの正
面図である。 図において、符号ｌＯはロータ、１６はベーン、１６ａ
は中央部、２１はサイドハウジング、２２はセンターハ
ウジング、２２ａは中央部、２３はサイドハウジング、
２４．２５はポールベアリング、３１．３３はカップス
リーブ、４０は排気孔、５０は吸気孔をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）両サイドハウジングと、前記両サイドハウジングに
   はさまれた円筒状のセンターハウジングと、前記センタ
   ーハウジング内の偏心位置において軸支されたロータと
   、前記ロータに出入自在に挿入されたベーンからなる回
   転型ポンプであって、前記両サイドハウジングに軸受を
   介して同軸に一対のカップスリーブを回転自在に取付け
   、前記ベーンの上面両側部を前記カップスリーブの内周
   面に、その両側面を前記カップスリーブの内側面にそれ
   ぞれ当接させ、前記両カップスリーブの間の間隙に位置
   する前記センターハウジングの内周面中央部と前記ベー
   ンの上面中央部の間に微小な空隙を設け、前記ベーンが
   進出する側の前記両カップスリーブの間に位置する前記
   センターハウジングの周面に吸気孔を設け、前記ベーン
   が退入する側の前記両カップスリーブの間に位置する前
   記センターハウジングの周面に排気孔を設けたことを特
   徴とする回転型ポンプ。 ２）ベーンの上面を一直線に形成し、センターハウジン
   グの両カップスリーブの間の間隙に位置する内周面中央
   部内径を前記カップスリーブの内径よりわずかに大きく
   して両者の間に微小な空隙を設けたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の回転型ポンプ。 ３）センターハウジングの内径を一様に形成し、ロータ
   及びベーンの両カップスリーブの間の間隙に位置する中
   央部を両側部よりも前記カップスリーブの肉厚よりもわ
   ずかに小さい長さだけ外方に突出させて両者の間に微小
   な空隙を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の回転型ポンプ。 ４）両カップスリーブの間の間隙はロータの軸方向長さ
   の半分以上にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の回転型ポンプ。 ５）吸気孔と排気孔の軸方向幅をロータの軸方向長さの
   半分以上にしたことを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の回転型ポンプ。