WO2018198371A1 - ベーンポンプ - Google Patents

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WO2018198371A1
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pump
vane
motor
shaft hole
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PCT/JP2017/017075
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English (en)
French (fr)
Inventor
雅之 長島
Original Assignee
株式会社ミクニ
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member

Definitions

  • the present invention relates to a vane pump, and more particularly, a rotor is disposed in a housing space of a pump housing to define a pump chamber, and a tip of a vane provided so as to be able to appear and retract on an outer peripheral surface as the rotor rotates is accommodated.
  • the present invention relates to a vane pump that sucks and discharges air by changing the volume of a pump chamber while being in sliding contact with the inner peripheral surface of a space.
  • Patent Document 1 describes a vacuum pump for supplying negative pressure to a vehicle brake assist device.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the vacuum pump of Patent Document 1.
  • a cam ring 105 is fixed to the upper surface of the pump base 102 of the vacuum pump 101 and closed on both upper and lower sides by a lower plate 103 and an upper plate 104.
  • the upper surface of the pump base 102 includes these members 103 to 105.
  • a bottomed cylindrical silencing housing 106 is fixed.
  • a cylindrical rotor 108 is disposed at an eccentric position of the accommodating space 107 in the cam ring 105, and a crescent-shaped pump chamber 109 is defined in the accommodating space 107 by the rotor 108.
  • a motor 110 is fixed to the lower surface of the pump base 102, and an output shaft 110a is disposed in the motor 110 along an axis L extending in the vertical direction, and can be rotated by a pair of upper and lower bearings 110b (only the upper side is shown). It is supported.
  • the output shaft 110a protrudes upward from the motor 110, passes through the pump base 102 and the lower plate 103, and is inserted into a shaft hole 108a that penetrates the rotor 108 in the vertical direction. Has been.
  • a plurality of vanes 111 provided on the outer peripheral surface of the rotor 108 so as to be able to project and retract are brought into sliding contact with the inner peripheral surface of the accommodating space 107, and the pump is divided into a plurality of sections.
  • the volume of the chamber 109 is gradually changed.
  • the air from the brake assist device is sucked into the pump chamber 109 through the pneumatic hose 112, the suction passage 113, and the suction port 103a of the lower plate 103, and the discharge port 104a of the upper plate 104 passes through the pump chamber 109. Is discharged from the discharge passage 114 to the outside.
  • the reason why air is passed through the silencing housing 106 is to reduce noise by reducing air pulsation that occurs in synchronization with suction and discharge.
  • this type of vane pump may be required to operate without lubrication depending on its application and the like, and the vacuum pump of Patent Document 1 also has self-lubricating properties so that it can function even without lubrication.
  • the carbon rotor and vane are used.
  • the present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to use a rotor or vane made of a material having poor wear resistance, such as carbon, even if these are used. It is an object of the present invention to provide a vane pump that can prevent troubles caused by wear powder by preventing the wear powder of the rotor and vane from entering the motor.
  • the vane pump of the present invention has a cylindrical rotor disposed in an accommodation space defined in the pump housing, and an upper side surface and a lower side surface of the accommodation space on the upper side surface and the lower side surface of the rotor. And a pump chamber is defined between the outer peripheral surface of the rotor and the inner peripheral surface of the accommodating space, and the output shaft of the motor disposed on the lower side of the pump housing is connected to the lower surface of the accommodating space.
  • the rotor Inserting and fixing in the shaft hole of the rotor through the rotor, the rotor is driven to rotate by the motor, and the tip of the vane provided on the outer peripheral surface of the rotor is slidably brought into contact with the inner peripheral surface of the accommodating space
  • the rotor and the vane are made of a self-lubricating material, and the shaft hole of the rotor is directed upward by a shield provided at the top of the rotor. Characterized in that it is closed by (claim 1).
  • an upper plate made of aluminum is disposed on the upper side surface of the accommodation space opposite to the upper side surface of the rotor (claim 2).
  • the vane pump of the present invention even when a rotor or vane made of a material having poor wear resistance, such as carbon, is used, it is possible to suppress the situation where the wear powder of these rotor and vane enters the motor. Troubles caused by wear powder can be avoided in advance.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1 showing a rotor and vanes in the accommodation space.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3, showing a connection portion between the rotor and the output shaft.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4 showing a vacuum pump of Patent Document 1.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a vacuum pump according to the present embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a vacuum pump
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1 showing a rotor and vanes in an accommodation space.
  • the vacuum pump 1 of this embodiment is mounted on a vehicle in order to generate a negative pressure to be supplied to the vehicle brake assist device.
  • the vacuum pump 1 is shown in a posture when installed in the vehicle, and in the following description, the vehicle is mainly used to represent front and rear, left and right, and up and down directions.
  • the vacuum pump 1 has a pump housing 2 as a center, a motor 3 fixed to the lower side, and a silencer housing 4 fixed to the upper side.
  • the pump housing 2 is manufactured by aluminum die casting and has a cylindrical shape extending in the vertical direction.
  • An inner peripheral wall 6 (inner peripheral surface) is formed so as to have a double inner / outer positional relationship with respect to the outer peripheral wall 5.
  • the lower part of the inner peripheral wall 6 is closed by a bottom wall 7 (lower side surface) formed integrally, and an upper plate 8 (upper side surface) made of aluminum is fixed to the upper opening of the inner peripheral wall 6 by screws 9.
  • a housing space 10 is defined by the inner peripheral wall 6, the bottom wall 7 and the upper plate 8.
  • the storage space 10 in a plan view has a track shape with the long side in the front-rear direction and the short side in the left-right direction.
  • a motor 3 is fixed to the lower surface of the pump housing 2 with screws 12, and an output shaft 13 is disposed in the motor 3 along an axis L extending in the vertical direction.
  • a pair of upper and lower bearings 14 (the upper side is shown in FIG. 4). ) Is rotatably supported.
  • the output shaft 13 protrudes upward from the motor 3 and is connected to a rotor 15 disposed in the accommodation space 10 to rotate the rotor 15 in a predetermined direction (counterclockwise in plan view). .
  • the connection structure of the output shaft 13 to the rotor 15 will be described in detail later.
  • a vane groove 15a is formed in six equally divided portions on the outer peripheral surface of the rotor 15 over the entire vertical width of the rotor 15, and a plate-like vane 17 is centered around the axis L in each vane groove 15a. It is arranged to be able to appear and retract in the inside and outside direction.
  • the vertical width of each vane 17 is substantially the same as the vertical width of the rotor 15, and the tip (outer peripheral end) is inclined with respect to the base end (inner peripheral end) in the rotational direction of the rotor 15.
  • the silencer housing 4 is fixed to the upper surface of the pump housing 2 by screws 19, and although not shown, an expansion chamber and a resonance chamber for reducing pulsation of air discharged from the vacuum pump 1 are formed in the silencer housing 4. Has been.
  • a connector 20 for supplying power to the motor 3 and a nipple 21 connected to a brake assist device via a pneumatic hose (not shown) are provided on the front side of the outer peripheral wall 5 of the pump housing 2. Yes.
  • the nipple 21 communicates with a suction port 22 that opens into one of the pump chambers 16 via a first suction path 23a.
  • the suction port 22 is an annular second suction path 23b (imaginary) formed on the lower surface of the upper plate 8. Via a suction port 22 that opens into the other pump chamber 16 via a line).
  • discharge ports are opened in the accommodating spaces 10 in the pump chambers 16, and these discharge ports communicate with the outside from the discharge path 28 via the expansion chamber and the resonance chamber in the silencer housing 4. Yes.
  • the vanes 17 gradually change the volume of the pump chambers 16 divided into a plurality while the tips of the vanes 17 are in sliding contact with the inner peripheral surface of the accommodation space 10. .
  • air from the brake assist device is sucked into one pump chamber 16 from one suction port 22 through the pneumatic hose and nipple 21 and the first suction passage 23a, and the other through the second suction passage 23b.
  • the suction port 22 is sucked into the other pump chamber 16.
  • each pump chamber 16 air is transferred from the suction port 22 side to the discharge port side by the vane 17, and flows into the silencer housing 4 through the discharge path 28 from each discharge port. Air pulsation is relaxed in the process of flowing through the expansion chamber and the resonance chamber, and then air is discharged to the outside.
  • An annular space 24 is formed between the inner peripheral wall 6 and the outer peripheral wall 5 of the pump housing 2, and the annular space 24 communicates with the outside through gaps 25 formed on both front and rear sides of the outer peripheral wall 5. ing.
  • an engine cooling fan is disposed in front of the vacuum pump 1, and a part of the cooling air is sent to the vacuum pump 1.
  • the cooling air flows into the annular space 24 from the front gap 25 and branches to the left and right, flows through both the left and right sides of the inner peripheral wall 6, joins, and is discharged from the rear gap 25 to the outside. Due to the circulation of the cooling air, the temperature rise of the vacuum pump 1 is suppressed.
  • the upper plate 8 is also exposed to the cooling air, and the upper plate 8 is made of aluminum having good heat conduction like the pump housing 2. For this reason, the heat in the accommodation space 10 is diffused to the outside through the large area of the upper plate 8, and the temperature rise of the vacuum pump 1 can be further reliably suppressed.
  • mounting flanges 27 having buffer members 26 are integrally formed on both the left and right sides of the pump housing 2, and the vacuum pump 1 is fixed to the vehicle body via these mounting flanges 27.
  • the vacuum pump 1 that supplies negative pressure to the brake assist device cannot lubricate the sliding contact between the rotor 15 and the vane 17 in the accommodating space 10 with oil.
  • a carbon rotor 15 and vane 17 having self-lubricating properties are employed so that they can function even without lubrication.
  • Patent Document 1 As described in [Problems to be Solved by the Invention], in Patent Document 1, the carbon rotor 108 and the vane 111 are worn by the sliding contact in the housing space 107, and the wear powder is located immediately below. This causes a problem that it enters the bearing 110b of the motor 110 and causes trouble.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3 showing a connection portion between the rotor 15 and the output shaft 13.
  • a boss 29 is projected upward from the top of the motor 3 around the output shaft 13, and a cylindrical tube 30 is projected downward from the bottom surface of the bottom wall 7 of the pump housing 2. Yes.
  • the cylindrical portion 30 is fitted on the boss portion 29 with an O-ring 31 interposed therebetween, whereby the pump housing 2 and the motor 3 are positioned on the axis L.
  • the output shaft 13 of the motor 3 protrudes upward from the shaft hole 29 a of the boss portion 29, and the upper portion is positioned in the accommodation space 10 through the cylindrical portion 30 of the pump housing 2 and the shaft hole 7 a of the bottom wall 7.
  • a shaft hole 15b is formed in the rotor 15 along the axis L from below, and the upper portion of the output shaft 13 is inserted into the shaft hole 15b and the relative rotation is restricted by the rotation-preventing member 32 (" Equivalent to “Insert / Fix”).
  • the shaft hole 15b is drilled, but does not penetrate the rotor 15 upward, leaving the surplus portion 15c on the upper side.
  • the surplus portion 15c functions as a shielding portion that closes the shaft hole 15b upward, and the upper portion and the lower side of the rotor 15 are separated from each other by the presence of the surplus portion 15c. It is completely defined by the surplus portion 15c without communicating through the minute clearance between the hole 15b and the output shaft 13.
  • the present invention is applied to the vacuum pump 1 that sucks and discharges air to generate a negative pressure
  • the type of the vane pump is not limited to this.
  • it may be embodied as an air pump that operates by supplying discharged air to an actuator.
  • the pump chambers 16 are defined on both the front and rear sides of the rotor 15 disposed in the accommodating space 10, and air is sucked and discharged, but the internal structure of the vane pump is not limited to this.
  • a single pump chamber may be defined by arranging a rotor at an eccentric position in the accommodation space. Even in this case, the same effect as the embodiment can be obtained by forming the surplus portion without penetrating the shaft hole of the rotor.
  • the output shaft 13 of the motor 3 is inserted into the shaft hole 15b and the rotation is restricted by the anti-rotation member 32.
  • the output shaft 13 is inserted into the shaft hole 15b and May be completely fixed.
  • the vacuum pump 1 was installed with the upright attitude
  • Vacuum pump (vane pump) 3 Motor 2 Pump housing 6 Inner peripheral wall (inner peripheral surface) 7 Bottom wall (lower side) 8 Upper plate (upper side) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Storage space 13 Output shaft 15 Rotor 15b Shaft hole 15c Surplus part (shielding part) 16 Pump room 17 Vane

Landscapes

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

Abstract

ポンプハウジング２の収容空間１０内にベーン１７を備えたロータ１５を配設してポンプ室１６を画成し、その下側に固定したモータ３の出力軸１３をロータ１５の軸孔１５ｂ内に挿入・固定する。モータ３でロータ１５を回転駆動し、ベーン１７によりポンプ室１６を容積変化させて空気を吸入・吐出する。ロータ１５及びベーン１７をカーボン製にすると共に、ロータ１５の軸孔１５ｂを穿設する際に上方に貫通させずに余肉部１５ｃを残す。ロータ１５の上側で生じた摩耗粉を余肉部１５ｃで遮り、軸孔１５ｂと出力軸１３との間を経て下方のモータ３のベアリング１４に摩耗粉が侵入する事態を抑制する。

Description

ベーンポンプ
　本発明は、ベーンポンプに係り、詳しくは、ポンプハウジングの収容空間内にロータを配設してポンプ室を画成し、ロータの回転に伴い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、ポンプ室を容積変化させて空気を吸入・吐出するベーンポンプに関する。
　この種のベーンポンプとして、例えば特許文献１には、車両のブレーキアシスト装置に負圧を供給するためのバキュームポンプが記載されている。図５は特許文献１のバキュームポンプを示す断面図である。バキュームポンプ１０１のポンプベース１０２の上面には、ロアプレート１０３及びアッパープレート１０４により上下両側を閉塞されたカムリング１０５が固定され、これらの部材１０３～１０５を内包するようにポンプベース１０２の上面には有底円筒状の消音ハウジング１０６が固定されている。
　カムリング１０５内の収容空間１０７の偏芯位置には円筒状のロータ１０８が配設され、このロータ１０８により収容空間１０７内には三日月状のポンプ室１０９が画成されている。ポンプベース１０２の下面にはモータ１１０が固定され、モータ１１０内には上下方向に延びる軸線Ｌに沿って出力軸１１０ａが配設されて、上下一対のベアリング１１０ｂ（上側のみ示す）により回転可能に支持されている。出力軸１１０ａはモータ１１０から上方に向けて突出してポンプベース１０２及びロアプレート１０３を貫通し、ロータ１０８に上下方向に貫設された軸孔１０８ａ内に挿入されて図示しない回止め部材により回転規制されている。
　モータ１１０によりロータ１０８が回転駆動されると、ロータ１０８の外周面に出没可能に設けられた複数枚のベーン１１１が先端を収容空間１０７の内周面に摺接させながら、複数に区画したポンプ室１０９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１１２、吸入路１１３、ロアプレート１０３の吸入ポート１０３ａを経てポンプ室１０９内に吸入され、このポンプ室１０９内を経てアッパープレート１０４の吐出ポート１０４ａから消音ハウジング１０６内を経由した後、吐出路１１４から外部に排出される。なお、消音ハウジング１０６内に空気を経由させているのは、吸入・吐出に同期して生じる空気の脈動を緩和して騒音を低減するためである。
特開２０１３－６０８４１号公報
　ところで、この種のベーンポンプには、その用途等に応じて無潤滑での作動が要求される場合があり、上記特許文献１のバキュームポンプについても、無潤滑でも機能し得るように自己潤滑性を有するカーボン製のロータ及びベーンを採用している。
　ところが、耐摩耗性が良好でないカーボンは収容空間１０７内での摺接による摩耗が通常の金属材料に比較して著しく、相対的に多くの摩耗粉が収容室１０７内に発生する。主にポンプ室１０９内で生じた摩耗粉は空気と共に吐出ポート１０４ａを経て外部に吐出されるが、ロータ１０８の上下両側面とロアプレート１０３及びアッパープレート１０４との間に生じた摩耗粉は、直下に位置するモータ１１０のベアリング１１０ｂ内に侵入して固着等のトラブルを引き起こすという問題があった。
　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、カーボン等の耐摩耗性が良好でない材料からなるロータやベーンを用いた場合であっても、これらのロータやベーンの摩耗粉がモータに侵入する事態を抑制して、摩耗粉に起因するトラブルを未然に回避することができるベーンポンプを提供することにある。
　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画成された収容空間内に円筒状のロータを配設し、ロータの上側面及び下側面に収容空間の上側面及び下側面をそれぞれ相対向させると共に、ロータの外周面と収容空間の内周面との間にポンプ室を画成し、ポンプハウジングの下側に配設されたモータの出力軸を収容空間の下側面を貫通してロータの軸孔内に挿入・固定し、ロータを前記モータにより回転駆動して、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、ポンプ室を容積変化させて空気を吸入・吐出するベーンポンプにおいて、ロータ及びベーンが、自己潤滑性を有する材料により製作され、ロータの軸孔が、ロータの上部に設けられた遮蔽部により上方に対して閉塞されていることを特徴とする（請求項１）。
　その他の態様として、ロータの上側面に相対向する収容空間の上側面として、アルミ製のアッパープレートが配設されていることが好ましい（請求項２）。
　本発明のベーンポンプによれば、カーボン等の耐摩耗性が良好でない材料からなるロータやベーンを用いた場合であっても、これらのロータやベーンの摩耗粉がモータに侵入する事態を抑制して、摩耗粉に起因するトラブルを未然に回避することができる。
実施形態のバキュームポンプを示す斜視図である。 バキュームポンプを示す分解斜視図である。 収容空間内のロータ及びベーンを示す図１のIII-III線断面図である。 ロータと出力軸との連結箇所を示す図３のIV-IV線断面図である。 特許文献１のバキュームポンプを示す図４に対応する断面図である。
　以下、本発明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線断面図である。
　本実施形態のバキュームポンプ１は、車両のブレーキアシスト装置に供給する負圧を発生させるために車両に搭載されている。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。
　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。
　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（内周面）が形成されている。内周壁６の下部は底壁７（下側面）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ルミ製のアッパープレート８（上側面）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。平面視において収容空間１０は、前後方向を長辺とし、左右方向を短辺としたトラック状をなしている。
　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。出力軸１３はモータ３から上方に向けて突出して収容空間１０内に配設されたロータ１５に連結され、ロータ１５を所定方向（平面視で反時計回り）に回転駆動するようになっている。このロータ１５に対する出力軸１３の連結構造については後に詳述する。
　ロータ１５の下面（下側面）は収容空間１０の底壁７に対し微小クリアランスを介して相対向し、ロータ１５の上面（上側面）はアッパープレート８に対し微小クリアランス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１５の前後両側には、平面視で三日月形状をなすポンプ室１６がそれぞれ画成されている。
　ロータ１５の外周面の等分６箇所には、ロータ１５の上下幅全体に亘ってベーン溝１５ａが凹設され、各ベーン溝１５ａ内には、板状のベーン１７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１７の上下幅はロータ１５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１５の回転方向に傾けた姿勢を採っている。
　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１９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。
　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２０、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２１が設けられている。ニップル２１は第１吸入路２３ａを介して一方のポンプ室１６内に開口する吸入ポート２２と連通し、この吸入ポート２２はアッパープレート８の下面に形成された環状の第２吸入路２３ｂ（仮想線で示す）を介して他方のポンプ室１６内に開口する吸入ポート２２と連通している。
　また、各ポンプ室１６内の収容空間１０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２８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。
　従って、モータ３により収容空間１０内でロータ１５が回転駆動されると、各ベーン１７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１６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２１及び第１吸入路２３ａを経て一方の吸入ポート２２から一方のポンプ室１６内に吸入されると共に、第２吸入路２３ｂを経て他方の吸入ポート２２から他方のポンプ室１６内に吸入される。
　各ポンプ室１６内ではベーン１７により空気が吸入ポート２２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２８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。
　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２４が形成され、この環状空間２４は、外周壁５の前後両側に形成された間隙２５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。冷却風は前側の間隙２５から環状空間２４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間隙２５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。
　また、このときアッパープレート８も冷却風に晒され、ポンプハウジング２と同様にアッパープレート８は熱伝導の良好なアルミにより製作されている。このため、アッパープレート８の広い面積を介して収容空間１０内の熱が外部に拡散され、バキュームポンプ１の温度上昇を一層確実に抑制することができる。
　一方、ポンプハウジング２の左右両側には緩衝部材２６を備えた取付フランジ２７が一体形成され、これらの取付フランジ２７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。
　ところで、以上のようにブレーキアシスト装置に負圧を供給するバキュームポンプ１は、収容空間１０内でのロータ１５及びベーン１７の摺接をオイルで潤滑できないことから、図５に基づき説明した特許文献１のバキュームポンプ１０１と同様に、無潤滑でも機能し得るように自己潤滑性を有するカーボン製のロータ１５及びベーン１７を採用している。
　そして、［発明が解決しようとする課題］で述べたように、特許文献１では、収容空間１０７内での摺接によりカーボン製のロータ１０８及びベーン１１１が摩耗し、その摩耗粉が直下に位置するモータ１１０のベアリング１１０ｂ内に侵入してトラブルを引き起こすという問題が生じた。
　このような不具合を鑑みて本発明者は、以下の点に着目した。主にポンプ室１０９内で生じた摩耗粉は空気と共に吐出ポート１０４ａを経て外部に吐出されるため、ベアリング１１０ｂ内に侵入する摩耗粉の大半は、ロータ１０８の上側及び下側で発生したもの（主にロータ１０８の上下両側面及びベーン１１１の上下両端の摩耗による）となる。そして特許文献１では、ロータ１０８の上側で発生した摩耗粉は、ロータ１０８の軸孔１０８ａと出力軸１１０ａとの間の微小クリアランスを経てベアリング１１０ｂに到達するため、この侵入経路を無くせば、ベアリング１１０ｂに侵入する摩耗粉をほぼ半減できる。
　このような観点の下に、本実施形態のバキュームポンプ１では、ロータ１５と出力軸１３との連結箇所に対策を講じており、以下にその構造を詳述する。
　図４はロータ１５と出力軸１３との連結箇所を示す図３のIV-IV線断面図である。
　モータ３の上部には出力軸１３を中心としてボス部２９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３０が下方に向けて突設されている。筒部３０はボス部２９に対してＯリング３１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。
　モータ３の出力軸１３はボス部２９の軸孔２９ａから上方に突出し、ポンプハウジング２の筒部３０内及び底壁７の軸孔７ａを経て上部を収容空間１０内に位置させている。ロータ１５には下方より軸線Ｌに沿って軸孔１５ｂが穿設され、軸孔１５ｂ内に出力軸１３の上部が挿入されて回止め部材３２により相対回転を規制されている（本発明の「挿入・固定」に相当）。
　例えば軸孔１５ｂはドリルにより穿設されるが、ロータ１５を上方に貫通せずに、その上側に余肉部１５ｃを残している。本実施形態では、この余肉部１５ｃが、軸孔１５ｂを上方に対して閉塞する遮蔽部として機能し、この余肉部１５ｃが存在することにより、ロータ１５の上側と下側とは、軸孔１５ｂと出力軸１３との間の微小クリアランスを介して連通することなく、余肉部１５ｃにより完全に区画されている。
　従って、ロータ１５の上側で発生した摩耗粉が余肉部１５ｃに遮られ、軸孔１５ｂと出力軸１３との間の微小クリアランスを経て下方に位置するモータ３のベアリング１４に侵入する事態が抑制される。そして、この摩耗粉は、ロータ１５の上面とアッパープレート８の下面との間の微小クリアランスを経て外周側のポンプ室１６内に侵入し、さらに空気と共に吐出ポートを経て外部に吐出される。
　結果としてベアリング１４に侵入する可能性がある摩耗粉は、主にロータ１５の下側で発生したものだけにほぼ半減されることから、摩耗粉の侵入に起因するベアリング１４の固着等のトラブルを解消することができる。
　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。例えば上記実施形態では、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エアポンプとして具体化してもよい。
　また上記実施形態では、収容空間１０内に配設したロータ１５の前後両側にポンプ室１６を画成して、それぞれ空気の吸入・吐出を行ったが、ベーンポンプの内部構造はこれに限るものではなく、例えば特許文献１の図４に示されるように、収容空間内の偏芯位置にロータを配設して単一のポンプ室を画成してもよい。この場合でも、ロータの軸孔を貫通させずに余肉部を形成することにより、実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
　また上記実施形態では、ロータ１５及びベーン１７をカーボン製としたが、これに限るものではなく、自己潤滑性を有する材料であれば良いため、例えば、樹脂製としてもよい。
　また上記実施形態では、ロータ１５に軸孔１５ｂをドリルで穿設する際に余肉部１５ｃを残して遮蔽部として機能させたが、これに限ることはない。例えば、ロータ１５を貫通するように軸孔１５ｂを穿設した上で、ロータ１５の上面に蓋部材（遮蔽部）を固定して軸孔１５ｂを閉塞してもよい。
　また上記実施形態では、モータ３の出力軸１３を軸孔１５ｂ内に挿入した上で、回止め部材３２により回転規制したが、出力軸１３を軸孔１５ｂ内に挿入した上でロータ１５に対して完全に固定してもよい。
　また上記実施形態では、車体に対してバキュームポンプ１を直立姿勢で設置したが、傾斜姿勢で設置する場合に適用してもよい。この場合でもモータ３のベアリング１４への摩耗粉の侵入は発生することから、本実施形態の構成を採用することにより同様の作用効果が得られる。
　１　　　バキュームポンプ（ベーンポンプ）
　３　　　モータ
　２　　　ポンプハウジング
　６　　　内周壁（内周面）
　７　　　底壁（下側面）
　８　　　アッパープレート（上側面）
　１０　　収容空間
　１３　　出力軸
　１５　　ロータ
　１５ｂ　軸孔
　１５ｃ　余肉部（遮蔽部）
　１６　　ポンプ室
　１７　　ベーン

Claims (2)

  1. 　ポンプハウジングに画成された収容空間内に円筒状のロータを配設し、該ロータの上側面及び下側面に前記収容空間の上側面及び下側面をそれぞれ相対向させると共に、前記ロータの外周面と前記収容空間の内周面との間にポンプ室を画成し、前記ポンプハウジングの下側に配設されたモータの出力軸を前記収容空間の下側面を貫通して前記ロータの軸孔内に挿入・固定し、該ロータを前記モータにより回転駆動して、前記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前記収容空間の内周面に摺接させながら、前記ポンプ室を容積変化させて空気を吸入・吐出するベーンポンプにおいて、
    　前記ロータ及び前記ベーンは、自己潤滑性を有する材料により製作され、
    　前記ロータの軸孔は、該ロータの上部に設けられた遮蔽部により上方に対して閉塞されている
    ことを特徴とするベーンポンプ。
  2. 　前記ロータの上側面に相対向する前記収容空間の上側面として、アルミ製のアッパープレートが配設されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプ。

     
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