DE112017007488B4

DE112017007488B4 - Flügelzellenpumpe

Info

Publication number: DE112017007488B4
Application number: DE112017007488.6T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Ogura
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2037-04-29
Also published as: WO2018198370A1; JPWO2018198370A1; JP6857717B2; CN110546384B; DE112017007488T5; CN110546384A

Abstract

Flügelzellenpumpe (1), umfassend ein Pumpengehäuse (2) und einen Rotor (18), der in einem Aufnahmeraum (10) angeordnet ist, der in dem Pumpengehäuse (2) bereitgestellt ist, wobei beide Seiten des Aufnahmeraums (10) so gestaltet sind, dass sie an Seiten des Rotors (18) passen, wobei eine Pumpenkammer zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Rotors (18) und einer inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) definiert ist, und das Volumen der Pumpenkammer mit einer Spitze eines Flügels (21) in Gleitkontakt mit der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) in Verbindung mit einer Drehung des Rotors (18) geändert wird, um aus einem Sauganschluss ein Fluid in die Pumpenkammer zu saugen und das Fluid aus einem Auslassanschluss auszulassen, dadurch gekennzeichnet, dassmindestens eines von dem Sauganschluss und dem Auslassanschluss gebildet ist, sodass sie auf einer Seitenfläche des Aufnahmeraums (10) ausgespart ist, um in die Pumpenkammer zu öffnen, und mit einem Fluidkanal kommuniziert, der an der äußeren Umfangsseite des Aufnahmeraums (10) zum Führen des Fluids gebildet ist, undein Flügelvorverstellungsseitenabschnitt einer Anschlussöffnung, die auf der einen Seitenfläche des Aufnahmeraums ausgespart ist, einen schrägen Pufferabschnitt (42a) beinhaltet, der in einem vorbestimmten Winkel mit einer Vorderfläche der Flügelvorverstellung in der Pumpenkammer in Verbindung mit der Drehung des Rotors (18) schneidet,wobei die Anschlussöffnung aus dem Fluidkanal über die innere Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) hinaus in das Innere der Pumpenkammer hervorsteht und sich in der Flügelvorverstellrichtung erstreckt, während sie sich von der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) zu der inneren Umfangsseite hin trennt, und die Anschlussöffnung eine zusätzliche Gleitkontaktfläche (53) aufweist, die eine Seitenfläche des Aufnahmeraums (10) zwischen der Anschlussöffnung und der inneren Umfangsfläche ist, undder schräge Pufferabschnitt (42a) ein Abschnitt des Bereichs ist, der sich in der Flügelvorverstellrichtung erstreckt, die in Richtung der inneren Umfangsseite verschoben ist, während der Flügel in der Flügelvorverstellrichtung von der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) vorverstellt wird,dadurch gekennzeichnet, dass der schräge Pufferabschnitt (42a) einen parallelen Abschnitt beinhaltet, der sich zu der Vorverstellrichtung des Flügels fortsetzt, während er im Wesentlichen parallel zur inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) gehalten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flügelzellenpumpe, insbesondere auf eine Flügelzellenpumpe, die ein Pumpengehäuse und einen Rotor aufweist, die in einem Aufnahmeraum des Pumpengehäuses angeordnet sind, um eine Pumpenkammer zu definieren, und die konfiguriert ist, um Luft anzusaugen und auszulassen, indem ein Volumen der Pumpenkammer geändert wird, während eine Spitze eines Flügels, der bereitgestellt ist, um in der Lage zu sein, von einer äußeren Umfangsfläche hervorzustehen und sich darin zurückzuziehen, und in einen Gleitkontakt mit der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums zu kommen.
Als Flügelzellenpumpe dieser Art beschreibt JP 2014-020213 A beispielsweise eine Vakuumpumpe zur Versorgung einer Bremsassistenzvorrichtung eines Fahrzeugs mit einem Unterdruck. Wie es in 2 des Patentdokuments 1 gezeigt ist, ist ein Nockenring in einem Pumpengehäuse angeordnet, und sowohl die obere als auch die untere Fläche des Nockenrings sind durch eine obere Platte und eine untere Platte geschlossen, um einen Aufnahmeraum darin zu definieren. Ein zylindrischer Rotor ist an einer exzentrischen Position in dem Aufnahmeraum angeordnet, um eine halbmondförmige Pumpenkammer zu definieren, und eine Vielzahl von Flügeln sind bereitgestellt, um von der äußeren Umfangsfläche des Rotors hervorstehen und sich darin zurückziehen zu können.
An einer unteren Fläche der oberen Platte ist ein Sauganschluss gebildet, der in die Pumpenkammer öffnet, und der Sauganschluss kommuniziert mit einem Nippel über einen in dem Nockenring gebildeten Saugkanal (gezeigt in 7), und die Bremsassistenzvorrichtung ist über einen Luftschlauch mit dem Nippel verbunden.
Wenn der Rotor von einem Motor drehend angetrieben wird, ändert jeder der Flügel nach und nach das Volumen der Vielzahl von unterteilten Pumpenkammern, während die Spitze in Gleitkontakt mit der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums gebracht wird. Dadurch wird die Luft aus der Bremsassistenzvorrichtung über den Luftschlauch von dem Sauganschluss in die Pumpenkammer gesaugt und über einen Auslassanschluss aus der Pumpenkammer nach außen ausgelassen.
7 ist ein schematisches Diagramm, das ein Verhältnis zwischen dem Sauganschluss und dem Flügel der Vakuumpumpe von Patentdokument 1 zeigt.
Ein Saugkanal 102 ist gebildet und ist an einer Oberseite eines Nockenrings 101 offen, und ein Saugkanal 102 kommuniziert mit einer Pumpenkammer 104 durch einen Sauganschluss 103, der an einer Unterseite der oberen Platte gebildet ist.
Während des Betriebs der Vakuumpumpe wird das Öffnen und Schließen des Sauganschlusses 103 in der Pumpenkammer 104 durch die obere Endfläche eines Flügels 105 ausgeführt. Während der Flügel 105 durch den Sauganschluss 103 in Verbindung mit einer Drehung eines Rotors 106 in Richtung des Pfeils verläuft, kommunizieren die vordere und hintere Pumpenkammer 104 mit dem dazwischen angeordneten Flügel 105 über den Sauganschluss 103 miteinander, aber wenn der Flügel 105 vorbeigelaufen ist, ist der Sauganschluss 103 geschlossen und die vordere und hintere Pumpenkammer 104 sind unterteilt. Daher ist das Volumen der Pumpenkammer 104 auf der Vorderseite des Flügels 105 reduziert, während die Luft darin zu dem Auslassanschluss ausgelassen wird, und das Volumen der Pumpenkammer 104 auf der Rückseite des Flügels 105 ist erweitert, während Luft aus dem Sauganschluss 103 angesaugt wird. Dadurch wird die Luft von dem Sauganschluss 103 durch die Pumpenkammer 104 zum Auslassanschluss geleitet, wie es oben beschrieben ist.
DE 295 21 260 U1 offenbart eine Flügelzellenpume, bei der ein zur Aufladung des Saugbereichs vom Verbraucher zurückgeführtes, unter Druck stehendes Fluid verwendet wird.
DE 38 01 306 A1 offenbart einen Flügelzellenverdichter, bei denen der Rückdruck in den Rückdruckkammern am Fuß der Flügel steuerbar ist.
EP 2 784 325 A1 offenbart einen Gaskompressor, umfassend mindestens einen Unterauslassabschnitt, der den Auslassdruck aufrechterhält, indem er den Druck im Kompressionsraum ablässt, wenn der Druck des Gases im Kompressionsraum den Auslassdruck erreicht.
US 2011 / 0 223 052 A1 offenbart einen Gaskompressor, umfassend einen Zylinderblock, einen hinteren Seitenblock, einen vorderen Seitenblock, eine durch die oben genannten drei Blöcke segmentierte Zylinderkammer, einen in der Zylinderkammer vorgesehenen Rotor, am Rotor ausgebildete Flügelschlitze, in die Flügelschlitze eingesetzte Flügel, und ein Saugloch, das an mindestens einem der vorderen und hinteren Seitenblöcke vorgesehen ist. Aus der Ansaugöffnung wird Kältemittel in die Zylinderkammer gesaugt. Ein Öffnungsrand des Ansauglochs besteht aus einem kammerinternen Öffnungsrand, der sich innerhalb der Zylinderkammer befindet, und einem blockinternen Öffnungsrand, der einer Seitenwand des Zylinderblocks zugewandt ist. Der kammerinterne Öffnungsrand befindet sich auf einer Seite einer ovalen Innenwand, die vom Außenumfang des Rotors entfernt ist. Je nach Gaskompressor wird die Neigung der Leitschaufeln eingeschränkt, so dass Bodenschäden oder Abrieb der Blöcke, Vibrationen und Geräusche unterdrückt werden.
US 4 608 002 A offenbart einen Kompressor mit beweglichen Flügeln, dessen Rotor innerhalb eines Nockenzylinders drehbar ist. Die innere Umfangsfläche des Nockenzylinders und die äußere Umfangsfläche des Rotors nähern sich an mehreren Positionen am nächsten aneinander an, die in Kombination mehrere Kompressionskammern zwischen diesen Umfangsflächen definieren. Der Rotor trägt eine Vielzahl beweglicher Flügel, die radial nach innen und außen beweglich sind und deren eines Ende beim Drehen des Rotors in gleitendem Kontakt mit der Innenumfangsfläche des Nockenzylinders gehalten wird, um in jeder Kompressionskammer Saug-, Kompressions- und Ausstoßvorgänge zu bewirken. Ein Kältemitteldurchgang zum Einleiten des Kältemittelgases in die Kompressionskammern ist zwischen der Seitenplatte, die ein axiales Ende des Nockenzylinders verschließt, und einer vorderen Abdeckung, die die Seitenplatte abdeckt, gebildet. Der Saugkanal erstreckt sich hakenförmig in Drehrichtung des Rotors..
JP 2006 - 046 206 A offenbart eine pneumatischen Drehschieberpumpe, die durch Behebung des Blasgeräuschs eines Förderventils geräuscharm implementiert werden kann.
Diese Art von Flügelzellenpumpe kann erforderlich sein, um je nach Anwendung oder dergleichen ohne Schmierung betrieben zu werden, und auch die Vakuumpumpe gemäß JP 2014-020213 A verwendet einen Kohlenstoffrotor 106 und einen Flügel 105 aus Kohlenstoff mit Selbstschmierung, um ihre Funktionen auch ohne Schmierung zu erfüllen.
Kohlenstoff ist jedoch schwächer als ein Metallmaterial, wie z. B. Aluminium, und insbesondere neigt ein plattenförmiger Flügel 105 dazu, Probleme, wie z. B. Bruch zu verursachen, wenn eine Kraft (hierin nachstehend bezeichnet als Gleitkontaktwiderstand) durch Gleitkontakt in der Pumpenkammer 104 angewendet wird. Da die innere Umfangsfläche des Nockenrings 101, mit der der Flügel 105 in Gleitkontakt kommt, eine untere Fläche der oberen Platte und eine obere Fläche der unteren Platte im Wesentlichen flach sind, kommt es zu geringen Schwankungen des Gleitkontaktwiderstands, die zu einem Bruch oder dergleichen führen können. Wenn der Flügel 105 jedoch durch den Sauganschluss 103 und den Auslassanschluss verläuft, ändert sich der Gleitkontaktwiderstand abrupt.
Die Faktoren liegen an den Öffnungen des Sauganschlusses 103 und des Auslassanschlusses an der oberen und unteren Platte (hierin nachstehend bezeichnet als Anschlussöffnung) und insbesondere an dem Abschnitt auf der Seite der Vorverstellrichtung des Flügels 105 (hierin nachstehend bezeichnet als „Flügelvorverstellseitenabschnitt“ und gezeigt durch E in 7) über den gesamten Umfang der Anschlussöffnung. Wenn beispielsweise der Flügel 105 beginnt, durch den Sauganschluss 103 und den Auslassanschluss zu verlaufen, werden die obere Endfläche und die untere Endfläche des Flügels 105 (insbesondere die Randabschnitte, die in Bezug auf die Flügelvorderfläche gebildet sind) einfach von einem Abschnitt der Anschlussöffnung auf der entgegengesetzten Seite der Vorverstellrichtung des Flügels 105 getrennt. Daher ändert sich der Gleitkontaktwiderstand wenig.
Wenn der Flügel 105 jedoch den Sauganschluss 103 und den Auslassanschluss verlässt, werden die obere Endfläche und die untere Endfläche des Flügels 105 mit dem Flügelvorverstellseitenabschnitt E der Anschlussöffnung in Kontakt gebracht, und der Gleitkontaktwiderstand wird im Moment des Kontakts abrupt erhöht. Obwohl der Umfang der Anschlussöffnung mit einem R-förmigen Querschnitt geformt ist, reicht es nicht aus, eine abrupte Änderung des Gleitkontaktwiderstands zu unterdrücken. Da eine Störung, wie z. B. ein Bruch oder dergleichen des Flügels 105 den Pumpenwirkungsgrad erheblich reduziert, waren radikale Maßnahmen in der entsprechenden Technik erforderlich.
Die vorliegende Erfindung soll solche Probleme lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Flügelzellenpumpe bereitzustellen, die in der Lage ist, die betriebliche Lebensdauer zu verbessern, indem sie Störungen, wie z. B. einen Bruch verhindert, selbst wenn ein Flügel aus einem Material besteht, das schwächer als ein Metallmaterial ist, wie z. B. Kohlenstoff.
Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Flügelzellenpumpe mit verbesserten Gleitkontaktwiderstand der Flügel bereitzustellen. Diese Aufgabe wird vom Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Um das vorgenannte Ziel zu erreichen, beinhaltet eine Flügelzellenpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung ein Pumpengehäuse und einen Rotor, der in einem Aufnahmeraum angeordnet ist, der in dem Pumpengehäuse bereitgestellt ist, wobei beide Seiten des Aufnahmeraums so gestaltet sind, dass sie an Seiten des Rotors passen, wobei eine Pumpenkammer zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Rotors und einer inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums definiert ist, und das Volumen der Pumpenkammer mit einer Spitze eines Flügels in Gleitkontakt mit der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums in Verbindung mit einer Drehung des Rotors geändert wird, um aus einem Sauganschluss ein Fluid in die Pumpenkammer zu saugen und das Fluid aus einem Auslassanschluss auszulassen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer von dem Sauganschluss und dem Auslassanschluss gebildet ist, um auf einer Seitenfläche des Aufnahmeraums ausgespart zu sein, um in die Pumpenkammer zu öffnen, und mit einem Fluidkanal kommuniziert, der an der äußeren Umfangsseite des Aufnahmeraums zum Führen des Fluids gebildet ist, und ein Flügelvorverstellseitenabschnitt einer Anschlussöffnung, die an einer Seitenfläche des Aufnahmeraums ausgespart ist, einen schrägen Pufferabschnitt beinhaltet, der in einem vorbestimmten Winkel mit einer Vorderfläche der Flügelvorverstellung in der Pumpenkammer in Verbindung mit der Drehung des Rotors schneidet (Anspruch 1) .
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung steht die Anschlussöffnung vorzugsweise aus dem Fluidkanal in das Innere der Pumpenkammer über die innere Umfangsfläche des Aufnahmeraums hinaus in einer zu der inneren Umfangsseite hin konvexen V-Form hervor und der schräge Pufferabschnitt ist ein Abschnitt des V-förmigen Bereichs, der zu der äußeren Umfangsseite hin verschoben ist, wenn der Flügel in der Vorverstellrichtung des Flügels vorverstellt wird (Anspruch 2) .
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung steht die Anschlussöffnung aus dem Fluidkanal über die innere Umfangsfläche des Aufnahmeraums hinaus in das Innere der Pumpenkammer hervor und erstreckt sich in der Flügelvorverstellrichtung, während sie sich von der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums zu der inneren Umfangsseite hin trennt, und die Anschlussöffnung weist eine zusätzliche Gleitkontaktfläche auf, die eine Seitenfläche des Aufnahmeraums zwischen der Anschlussöffnung und der inneren Umfangsfläche ist, und der schräge Pufferabschnitt ist ein Abschnitt des Bereichs ist, der sich in der Flügelvorverstellrichtung erstreckt, die in Richtung der inneren Umfangsseite verschoben ist, während der Flügel in der Flügelvorverstellrichtung von der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums vorverstellt wird (Anspruch 3).
In einem weiteren Aspekt beinhaltet der schräge Pufferabschnitt vorzugsweise einen parallelen Abschnitt, der sich zu der Vorverstellrichtungsseite des Flügels fortsetzt, während er im Wesentlichen parallel zur inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums gehalten wird (Anspruch 4).
In einem weiteren Aspekt ist der Flügel vorzugsweise aus einem Material mit Selbstschmierung hergestellt (Anspruch 5).
Gemäß der Flügelzellenpumpe der vorliegenden Erfindung können selbst bei Verwendung eines Flügels aus einem Material, das schwächer ist als ein Metallmaterial, wie z. B. Kohlenstoff, Störungen, wie z. B. einen Bruch im Voraus verhindert und die betriebliche Lebensdauer verbessert werden.

1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Vakuumpumpe gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Vakuumpumpe zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 1, die einen Rotor und einen Flügel in einem Aufnahmeraum zeigt.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV in 3, die ein Verbindungsteil zwischen dem Rotor und einer Abtriebswelle eines Motors zeigt.
5 ist ein schematisches Diagramm, das ein Verhältnis zwischen dem Sauganschluss und dem Flügel der Vakuumpumpe der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist ein schematisches Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einem Sauganschluss und eines Flügels einer Vakuumpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
7 ist ein schematisches Diagramm, das einen Zusammenhang zwischen dem Sauganschluss und dem Flügel der Vakuumpumpe von Patentdokument 1 zeigt.

Im Folgenden ist eine Ausführungsform zur Durchführung der vorliegenden Erfindung an einer flügelzellartigen Vakuumpumpe beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Vakuumpumpe dieser Ausführungsform zeigt, 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Vakuumpumpe zeigt, 3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 1, die einen Rotor und einen Flügel in einem Aufnahmeraum zeigt, und 4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV in 3, die ein Verbindungsteil zwischen dem Rotor und einer Abtriebswelle eines Motors zeigt.
Eine Vakuumpumpe 1 der vorliegenden Ausführungsform ist an einem Fahrzeug montiert, um einen Unterdruck zu erzeugen, der einer Bremsassistenzvorrichtung eines Fahrzeugs zugeführt werden soll. In jeder Zeichnung ist die Vakuumpumpe 1 in einer Einbaulage in ein Fahrzeug gezeigt, und in der folgenden Beschreibung werden die Richtungen vorne-hinten, links-rechts und oben-unten mit dem Fahrzeug als Hauptkörper ausgedrückt.
Insgesamt ist die Vakuumpumpe 1 konfiguriert, sodass mit einem Pumpengehäuse 2 in der Mitte ein Motor 3 an der Unterseite davon und ein Schalldämpfergehäuse 4 an der Oberseite davon befestigt ist.
Das Pumpengehäuse 2 ist aus Aluminiumdruckguss gefertigt und weist eine zylindrische Form auf, die sich in Auf/Ab-Richtung erstreckt, und eine innere Umfangswand 6 ist gebildet, um eine doppelte innere und äußere Positionsbeziehung zu einer äußeren Umfangswand 5 aufzuweisen. Im unteren Teil der inneren Umfangswand 6 ist zum Verschließen eine Bodenwand 7 einteilig gebildet, und eine obere Platte 8 ist mit einer Schraube 9 an der oberen Öffnung der inneren Umfangswand 6 befestigt. Ein Aufnahmeraum 10 ist durch die innere Umfangswand 6, die untere Wand 7 und die obere Platte 8 definiert. In einer Draufsicht weist der Aufnahmeraum 10 eine Gleisform mit einer Hauptachse als Vorder- und Rückwärtsrichtung und einer Nebenachse als die Richtung rechts und links auf. Die Form des Aufnahmeraums 10 ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann z. B. in einer Draufsicht eine elliptische Form sein.
Ein Motor 3 ist mit einer Schraube 12 an die untere Fläche des Pumpengehäuses 2 befestigt und eine Abtriebswelle 13 ist in dem Motor 3 entlang einer Achse L angeordnet, die sich in Auf-Ab-Richtung erstreckt, und durch ein Paar oberes und unteres Lager 14 drehbar gelagert ist (Oberseite ist in 4 gezeigt). Ein Vorsprung 15 steht von der Oberseite des Motors 3 mit der Abtriebswelle 13 in der Mitte nach oben hervor, und ein zylindrischer Teil 16 steht von der Unterseite der Bodenwand 7 des Pumpengehäuses 2 nach unten hervor. Der zylindrische Teil 16 ist mit einem dazwischenliegenden O-Ring 17 außen an dem Vorsprung 15 montiert, wobei das Pumpengehäuse 2 und der Motor 3 auf der Achse L positioniert sind.
Die Abtriebswelle 13 des Motors 3 steht aus dem Wellenloch 15a des Vorsprungs 15 nach oben hervor und ihr oberer Teil ist in dem Aufnahmeraum 10 durch den zylindrischen Teil 16 und ein Wellenloch 7a einer Bodenwand 7 des Pumpengehäuses 2 positioniert. Spezifischer ist ein oberer Abschnitt einer Abtriebswelle 13 in der Mitte der Spur (Mitte in Vor- und Rückwärtsrichtung und Richtung rechts und links) des Aufnahmeraums 10 in einer Draufsicht angeordnet.
In dem Aufnahmeraum 10 ist ein zylindrischer Rotor 18 zentriert auf der Achse L angeordnet, und in den Rotor 18 wird von unten entlang der Achse L ein Wellenloch 18a gebohrt, und der obere Teil der Abtriebswelle 13 wird eingesetzt. Die relative Drehung zwischen der Abtriebswelle 13 und dem Rotor 18 ist durch ein in der Wellenbohrung 18a angeordnetes Rastmittel 19 begrenzt, und der Rotor 18 wird vom Motor 3 in der vorgegebenen Richtung (gegen den Uhrzeigersinn in einer Draufsicht, wie es durch den Pfeil in 3 gezeigt ist) drehend angetrieben.
Die untere Fläche (beide Seiten) des Rotors 18 ist gegenüber der Bodenwand 7 (beide Seiten) des Aufnahmeraums 10 über winzige Abstände und die Oberseite (beide Seiten) des Rotors 18 ist gegenüber der unteren Fläche (beide Seiten, eine Seite) der oberen Platte 8 über einen winzigen Abstand. Dadurch sind sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite des Rotors 18 in dem Aufnahmeraum 10 jeweils Pumpenkammern 20 definiert, die in einer Draufsicht eine halbmondförmige Form aufweisen.
Flügelnuten 18b sind an sechs gleichförmig beabstandeten Stellen an der äußeren Umfangsfläche des Rotors 18 über die gesamte vertikale Breite des Rotors 18 ausgespart, und in jeder der Flügelnuten 18b sind plattenförmige Flügel 21 angeordnet, sodass sie in ein- und auswärtige Richtung, die jeweils auf der Achse L zentriert sind, hervorstehen und zurückgezogen werden können. Die vertikale Breite von jedem der Flügeln 21 ist im Wesentlichen gleich wie die vertikale Breite des Rotors 18, und eine Spitze (äußeres Umfangsende) ist in Drehrichtung des Rotors 18 in Bezug auf ein Basisende (inneres Umfangsende) geneigt.
Um den Rotor 18 und die Flügel 21 während des Betriebs der Vakuumpumpe 1 ohne Schmierung in Gleitkontakt mit dem Aufnahmeraum 10 zu bringen, werden diese Rotoren 18 und Flügel 21 aus Kohlenstoff hergestellt, der Selbstschmierung aufweist.
Das Schalldämpfergehäuse 4 ist durch Schrauben 22 an der oberen Fläche des Pumpengehäuses 2 befestigt und, obwohl es nicht gezeigt ist, ist in dem Schalldämpfergehäuse 4 eine Expansionskammer oder eine Resonanzkammer zur Minderung der Pulsation der von der Vakuumpumpe 1 ausgelassenen Luft gebildet.
Wie es in 3 gezeigt ist, sind ein Verbinder 24 zur Stromversorgung des Motors 3 und ein Nippel 25, der über einen nicht gezeigten Luftschlauch mit der Bremsassistenzvorrichtung verbunden ist, auf der Vorderseite der äußeren Umfangswand 5 des Pumpengehäuses 2 bereitgestellt. Ein Paar Sauganschlüsse 26 sind an der unteren Fläche der oberen Platte 8 ausgespart, und jeder der Sauganschlüsse 26 öffnet in die Pumpenkammer 20 (angegeben durch imaginäre Linien in 3). Die Form des Sauganschlusses 26 wird später im Detail beschrieben, da sie sich auf den Kern der vorliegenden Erfindung bezieht.
Ein erster Saugkanal 27 ist an einer inneren Umfangswand 6 des Pumpengehäuses 2 geöffnet, und der erste Saugkanal 27 kommuniziert durch ein Pumpengehäuse 2 mit dem Nippel 25. Ein zweiter Saugkanal 28 (Fluidkanal) mit einer den Aufnahmeraum 10 umgebenden ringförmigen Form ist in der unteren Fläche der oberen Platte 8 ausgespart, und jeder der Sauganschlüsse 26 ist mit einem Abschnitt gegenüber dem zweiten Saugkanal 28 in einem Winkel von 180° verbunden.
Daher ist einer der an den ersten Saugkanal 27 angrenzenden Sauganschlüsse 26 mit dem ersten Saugkanal 27 verbunden, indem der zweite Saugkanal 28 in Breitenrichtung überquert wird, und der andere, von dem ersten Saugkanal 27 beabstandete Sauganschluss 26 ist mit dem ersten Saugkanal 27 in Umfangsrichtung durch den zweiten Saugkanal 28 verbunden.
Ferner sind in jeder der Pumpenkammern 20 nicht gezeigte Auslassanschlüsse geöffnet und diese Auslassanschlüsse kommunizieren durch einen Auslasskanal 29 über die Expansionskammer und die Resonanzkammer im Schalldämpfergehäuse 4 mit einer Außenseite.
Wenn der Rotor 18 durch den Motor 3 drehend in dem Aufnahmeraum 10 angetrieben wird, ändert daher jede der Flügel 21 nach und nach das Volumen der Vielzahl von unterteilten Pumpenkammern 20, während die Spitze in Gleitkontakt mit der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10 gebracht wird. Dadurch wird von einem Sauganschluss 26 über den Luftschlauch und den Nippel 25 und den ersten Saugkanal 27 Luft aus der Bremsassistenzvorrichtung in eine Pumpenkammer 20 gesaugt und von dem anderen Sauganschluss 26 durch den zweiten Saugkanal 28 in die andere Pumpenkammer 20 gesaugt.
In jeder der Pumpenkammern 20 wird die Luft von der Sauganschlussseite 26 zur Auslassanschlussseite durch die Flügel 21 übertragen und strömt aus den jeweiligen Auslassanschlüssen durch den Auslasskanal 29 in das Schalldämpfergehäuse 4. Die Pulsation der Luft wird beim Strömen durch die Expansionskammer und die Resonanzkammer gemildert, und danach wird die Luft nach außen ausgelassen.
Zwischen der inneren Umfangswand 6 und der äußeren Umfangswand 5 des Pumpengehäuses 2 ist ein ringförmiger Raum 30 gebildet, und der ringförmige Raum 30 kommuniziert mit der Außenseite durch Öffnungen 31, die sowohl an der Vorder- als auch an der Rückseite der äußeren Umfangswand 5 gebildet sind. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist vor der Vakuumpumpe 1 ein Lüfter zur Motorkühlung angeordnet, und ein Teil der Kühlluft wird an die Vakuumpumpe 1 abgegeben. Die Kühlluft strömt von der vorderen Öffnung 31 in den ringförmigen Raum 30 und zweigt nach links und rechts ab, und nachdem sie sowohl links als auch rechts durch die innere Umfangswand 6 geströmt ist, vereint sie sich und wird aus der hinteren Öffnung 31 nach außen ausgelassen. Der Kühlluftstrom unterdrückt den Temperaturanstieg der Vakuumpumpe 1.
Andererseits sind die mit Pufferelementen 32 versehenen Befestigungsflansche 33 sowohl links als auch rechts an dem Pumpengehäuse 2 ganzheitlich gebildet, und die Vakuumpumpe 1 wird über die Befestigungsflansche 33 an der Fahrzeugkarosserie befestigt.
Im Übrigen ist der Sauganschluss 26 der Vakuumpumpe 1 der vorliegenden Ausführungsform auch in der unteren Fläche der oberen Platte 8 ausgespart, wie bei dem Sauganschluss von Patentdokument 1. Wenn also, wie es in [Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen] beschrieben ist, der Flügel 21 die Öffnung (Anschlussöffnung) des Sauganschlusses 26 verlässt, kommt die obere Endfläche des Flügels 21 mit einem Abschnitt der Anschlussöffnung auf der Vorverstellrichtungsseite des Flügels 21 (Flügelvorverstellseitenabschnitt) in Kontakt.
Dementsprechend nimmt in einem Fall, dass keine Gegenmaßnahmen gegen den Flügelschutz ergriffen werden, der Gleitkontaktwiderstand im Moment des Kontakts schnell zu, sodass Störungen, wie z. B. ein Bruch dem Flügel 21 auftreten können.
Während der Sauganschluss 26 an sich in die Pumpenkammer 20 öffnet, erstreckt sich der Sauganschluss 26 zu dem zweiten Saugkanal 28 auf der äußeren Umfangsseite über die innere Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10 hinaus, um Luft aus dem zweiten Saugkanal 28, der den Aufnahmeraum 10 umgibt, in die Pumpenkammer 20 einzuführen. Mit anderen Worten, der Sauganschluss 26 muss zwangsläufig eine Form aufweisen, bei der eine Seite mit der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10 verbunden ist, und das Gleiche gilt für den Sauganschluss 103 in dem Patentdokument 1, gezeigt in 7.
Daher wird die Spitze des Flügels 21, der auf den Sauganschluss 26 vorverstellt wird, auf der Seite des Rotors 18 freitragend abgestützt, ohne mit der unteren Fläche der oberen Platte 8 in Gleitkontakt zu kommen, sodass der Stützzustand des Flügels 21 auch ein Faktor eines Kontakts mit dem Flügelvorverstellseitenabschnitt der Anschlussöffnung und damit der Beschleunigung einer schnellen Erhöhung des Gleitkontaktwiderstands ist.
Angesichts der oben genannten Probleme haben die vorliegenden Erfinder die Aufmerksamkeit auf eine Periode gerichtet, in der der Kontakt als Ursache für eine schnelle Erhöhung des Gleitkontaktwiderstands auftritt (hierin nachfolgend bezeichnet als Kontaktperiode). Eine wesentliche schnelle Erhöhung des Gleitkontaktwiderstands tritt ein, wenn der Randabschnitt zwischen einer oberen Endfläche und einer Vorderfläche des Flügels 21 mit dem Flügelvorverstellseitenabschnitt der Anschlussöffnung in Kontakt kommt. Der Flügel 21 bewegt sich in die Drehrichtung des Rotors 18, während ein vorbestimmter Bereich in Längsrichtung in der Anschlussöffnung positioniert ist, und der Längsbereich des Flügels 21, der sich in der Anschlussöffnung befindet, nimmt gemäß der Vorverstellung zu und ab.
Wenn der Flügel 21 durch die Anschlussöffnung verläuft, nimmt der Bereich in der Anschlussöffnung der Flügelvorderfläche nach und nach ab, und schließlich verschwindet der Bereich, und dann wird die Anschlussöffnung durch den Flügel 21 geschlossen (die vordere und hintere Pumpenkammer 20 sind unterteilt). Während der Zeit, in der dieser Bereich abnimmt, kommt die obere Endfläche des Flügels 21 in Kontakt mit dem Flügelvorverstellseitenabschnitt und der Gleitkontaktwiderstand wird schnell erhöht, sodass diese Periode als Kontaktperiode betrachtet werden kann.
In Form des in 7 gezeigten Sauganschlusses 103 von Patentdokument 1 ist zu erkennen, dass während einer Vorverstellung des Flügels 105 von der durchgezogenen zu der imaginären Linie des Längsbereichs X0 in der Öffnung dem Flügelvorderfläche reduziert und eliminiert wird und der Flügelbewegungsabstand Y0 um die Achsenlinie des Rotors 106 in diesem Zeitraum sehr kurz ist. Dies liegt daran, dass der Flügelvorverstellseitenabschnitt E der Anschlussöffnung in einer Form entlang der Vorderfläche des Flügels gebildet ist (eine Form, die sich nicht wesentlich mit dieser überschneidet).
Daher wird der Gleitkontaktwiderstand in einer sehr kurzen Kontaktperiode schnell erhöht, sodass die Spitze des Gleitkontaktwiderstands sehr hoch ist. Dadurch ändert sich der auf den Flügel 105 vor und nach der Kontaktperiode wirkende Gleitkontaktwiderstand abrupt, sodass ein Flügelbruch oder dergleichen entstehen kann.
Aus der obigen Sicht wurde festgestellt, dass bei Verlängerung der Kontaktperiode (= Flügelbewegungsabstand Y0) der während der Kontaktperiode auftretende schnelle Anstieg des Gleitkontaktwiderstands gestreut wird, um die Spitze des Gleitkontaktwiderstands zu senken, und somit das Problem, wie z. B. Flügelbruch vermieden werden kann. Die Beschreibung wird nacheinander als erste und zweite Ausführungsform gegeben.
5 ist ein schematisches Diagramm, das das Verhältnis zwischen dem Sauganschluss 26 und dem Flügel 21 der Vakuumpumpe 1 der vorliegenden Ausführungsform zeigt, und ist eine vergrößerte Ansicht des Bereichs A in 3. In der folgenden Beschreibung ist die Form eines Sauganschlusses 26 neben dem ersten Saugkanal 27 beschrieben, aber die Form des Sauganschlusses 26, die von dem anderen ersten Saugkanal 27 beabstandet ist, ist genau gleich, und die Funktionsweise und Wirkung sind nicht verschieden.
Der Sauganschluss 26 muss eine Form aufweisen, bei der eine Seite mit der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10 verbunden ist, um wie oben beschrieben Luft aus dem zweiten Saugkanal 28 einzuführen. Die Form des Sauganschlusses 26 wird unter Berücksichtigung dieser Anforderung eingestellt.
Der Sauganschluss 26 ist mit dem zweiten Saugkanal 28 in einem Bereich verbunden, der sich in Umfangsrichtung entlang der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10 erstreckt und sich weiter über die innere Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10 hinaus in die Pumpenkammer 20 erstreckt. Dieser Abschnitt wird als äußerer Umfangsabschnitt 41 des Anschlusses bezeichnet. Ein etwa halber Bereich des äußeren Umfangsabschnitts 41 des Anschlusses auf der Seite der Flügelvorverstellrichtung wird weiter in Richtung der inneren Umfangsseite hervorgestellt. Dieser Abschnitt wird als innerer Umfangsabschnitt 42 bezeichnet. Der Sauganschluss 26 besteht aus dem äußeren Umfangsabschnitt 41 des Anschlusses und dem inneren Umfangsabschnitt 42 des Anschlusses.
Insgesamt weist der innere Umfangsabschnitt 42 des Anschlusses eine V-Form auf, die zur inneren Umfangsseite hin konvex ist. Das heißt, der innere Umfangsabschnitt 42 des Anschlusses ist im Wesentlichen linear von einem Abschnitt auf der entgegengesetzten Flügelvorverstellrichtung verschoben, der mit dem äußeren Umfangsabschnitt 41 des Anschlusses in Kontakt kommt, um näher an dem inneren Umfang zu sein, wenn der Flügel in der Flügelvorverstellrichtung vorverstellt wird (weg von der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10), und nachdem er einen Scheitelpunkt der V-Form durchlaufen hat, im Wesentlichen linear verschoben wird, um näher an dem äußeren Umfang (näher an der inneren Umfangsfläche) zu sein, wenn der Flügel in der Flügelvorverstellrichtung vorverstellt wird, und mit dem zweiten Saugkanal 28 der äußeren Umfangsseite des Aufnahmeraums 10 verbunden ist. Der im Wesentlichen lineare Abschnitt, der in Richtung der äußeren Umfangsseite verschoben wird, wenn sich der Flügel in der Flügelvorverstellrichtung bewegt, wird als schräger Pufferabschnitt 42a bezeichnet.
Während des Betriebs der Vakuumpumpe 1 wird der Sauganschluss 26 in der Pumpenkammer 20 durch die obere Endfläche des Flügels 21 geöffnet und geschlossen. Während der Flügel 21 durch den Sauganschluss 26 in Verbindung mit einer Drehung eines Rotors 18 verläuft, kommunizieren die vorderen und hinteren Pumpenkammern 20 mit dem dazwischen angeordneten Flügel 21 über den Sauganschluss 26 miteinander, aber wenn der Flügel 21 durch den Sauganschluss 26 verlaufen ist, werden die vordere und hintere Pumpenkammer 20 unterteilt. Daher ist das Volumen der Pumpenkammer 20 auf der Vorderseite des Flügels 21 reduziert, während die Luft darin zu dem Auslassanschluss ausgelassen wird, und das Volumen der Pumpenkammer 20 auf der Rückseite des Flügels 21 ist erweitert, während Luft aus dem Sauganschluss 26 angesaugt wird. Dadurch wird die Luft wie oben beschrieben von dem Sauganschluss 26 durch das Innere der Pumpenkammer 20 zu dem Auslassanschluss geleitet.
In der Form des Sauganschlusses 26 der vorliegenden Ausführungsform der in der Anschlussöffnung der Flügelvorderfläche befindliche Längsbereich X1 reduziert und eliminiert, während der Flügel 21 von der durchgehenden Linie auf die imaginäre Linie in 5 vorverstellt wird, sodass diese Periode als Kontaktperiode betrachtet werden kann. Da der Flügel 21 während der Kontaktperiode auf den schrägen Pufferabschnitt 42a des inneren Umfangsabschnitts 42 des Anschlusses vorverstellt wird, ist der schräge Pufferabschnitt 42a auch der Flügelvorverstellseitenabschnitt E von Patentdokument 1, hat aber, wie unten beschrieben, die Funktion, den schnellen Anstieg des Gleitkontaktwiderstands aufgrund seiner Form zu unterdrücken.
Das heißt, wie oben beschrieben, ist der schräge Pufferabschnitt 42a im Wesentlichen in einer geradlinigen Form, die zu der äußeren Umfangsseite in Richtung der Flügelvorverstellrichtung verschoben ist, und als Ergebnis schneidet der schräge Pufferabschnitt 42a mit der Vorderfläche des Flügels in einem großen Winkel. Daher ist der Flügelbewegungsabstand Y1 um die Achse L während der Vorverstellung des Flügels 21 von der durchgezogenen Linie zu der imaginären Linie auf dem schrägen Pufferabschnitt 42a deutlich länger als in dem Patentdokument 1, und die Kontaktperiode ist zwangsläufig verlängert. Dadurch wird der schnelle Anstieg des während der Kontaktperiode erzeugten Gleitkontaktwiderstands aufgelöst und damit die Spitze des Gleitkontaktwiderstands gesenkt, sodass die abrupte Änderung des auf den Flügel 21 vor und nach der Kontaktperiode einwirkenden Gleitkontaktwiderstands unterdrückt wird.
Daher können gemäß der Vakuumpumpe 1 dieser Ausführungsform, obwohl der Flügel 21 aus Kohlenstoff ist, der schwächer als das Metallmaterial ist, Störungen, wie z. B. ein Bruch verhindert und die betriebliche Lebensdauer verbessert werden.
6 ist ein schematisches Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einem Sauganschluss 26 und einem Flügel 21 einer Vakuumpumpe 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ist die Form eines Sauganschlusses 26 neben dem ersten Saugkanal 27 beschrieben, aber die Form und die Wirkung des anderen Sauganschlusses 26 sind gleich.
Der Sauganschluss 26 ist durch einen äußeren Umfangsabschnitt 51 und einen inneren Umfangsabschnitt 52 gebildet. Der äußere Umfangsabschnitt 51 des Anschlusses, der eine ähnliche Form wie der äußere Umfangsabschnitt 41 des Anschlusses der ersten Ausführungsform aufweist, ist mit dem zweiten Saugkanal 28 verbunden und steht in die Pumpenkammer 20 über die innere Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10 hinaus hervor.
Obwohl der Bereich um die Hälfte der Flügelvorverstellrichtungsseite des äußeren Umfangsabschnitts 41 des Anschlusses weiter in Richtung der inneren Umfangsseite hervorsteht, um als innerer Umfangsabschnitt 52 des Anschlusses auf die gleiche Weise wie die erste Ausführungsform zu funktionieren, ist die Form des inneren Umfangsabschnitts 52 des Anschlusses verschieden.
Der innere Umfangsabschnitt 52 dieser Ausführungsform erstreckt sich in Flügelvorverstellrichtung und trennt sich von der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10 zur inneren Umfangsseite. Infolgedessen verbleibt eine untere Fläche (eine Seitenfläche) der oberen Platte 8 zwischen der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10 und dem inneren Umfangsabschnitt 52 des Anschlusses. Dieser Bereich wird als zusätzliche Gleitkontaktfläche 53 bezeichnet.
Der innere Umfangsabschnitt 52 des Anschlusses, der sich von der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10 erstreckt, beinhaltet einen schrägen Pufferabschnitt 52a auf der proximalen Endseite und einen parallelen Abschnitt 52b auf der distalen Endseite. Der schräge Pufferabschnitt 52a ist gebildet, sodass er eine Form aufweist, die im Wesentlichen linear von der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10 zur inneren Umfangsseite hin verschoben ist, wenn der Flügel in der Flügelvorverstellrichtung vorverstellt ist (getrennt von der inneren Umfangsfläche) (entsprechend Y2 in 6). Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ist der schräge Pufferabschnitt 52a auch der Flügelvorverstellseitenabschnitt E von Patentdokument 1, hat aber die Funktion, eine schnelle Erhöhung des Gleitkontaktwiderstands zu unterdrücken.
Der parallele Abschnitt 52b, der sich von dem schrägen Pufferabschnitt 52a fortsetzt, erstreckt sich in Vorverstellrichtung des Flügels, während er im Wesentlichen parallel zur inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums 10 gehalten wird, und der Endabschnitt davon ist halbkreisförmig (hierin nachfolgend bezeichnet als halbkreisförmiger Endabschnitt 52c).
Während des Betriebs der Vakuumpumpe 1 wird in Form des Sauganschlusses 26 der vorliegenden Ausführungsform der in der Anschlussöffnung der Flügelvorderfläche befindliche Längsbereich von X2 auf X2' reduziert, während der Flügel 21 von der durchgehenden Linie auf die imaginäre Linie in 6 vorverstellt wird, sodass diese Periode als Kontaktperiode betrachtet werden kann (hierin nachfolgend bezeichnet als erster Kontaktperiode) . Dann wird der Flügel 21 während der ersten Kontaktperiode auf den schrägen Pufferabschnitt 52a des inneren Umfangsabschnitts 52 des Anschlusses vorverstellt, und der schräge Pufferabschnitt 52a ist im Wesentlichen eine lineare Form, die in Richtung der inneren Umfangsseite verschoben ist, wenn der Flügel in Richtung der Flügelvorverstellrichtung vorverstellt wird, um mit der Flügelvorderfläche in einem großen Winkel zu schneiden.
Daher ist der Flügelbewegungsabstand Y2 um die Achse L während der Vorverstellung des Flügels 21 von der durchgehenden Linie zu der imaginären Linie auf dem schrägen Pufferabschnitt 52a lang, und die erste Kontaktperiode ist zwangsläufig verlängert. Daher wird der schnelle Anstieg des während der ersten Kontaktperiode erzeugten Gleitkontaktwiderstands aufgelöst und damit die Spitze des Gleitkontaktwiderstands gesenkt, sodass die abrupte Änderung des Gleitkontaktwiderstands, der vor und nach der ersten Kontaktperiode auf den Flügel 21 einwirkt, unterdrückt wird und somit ein Bruch des Flügels 21 und dergleichen verhindert wird.
Nach Ablauf der ersten Kontaktperiode wird der Flügel 21 auf den parallelen Abschnitt 52b vorverstellt, um den halbkreisförmigen Endabschnitt 52c zu erreichen. Auch im Verlauf des halbkreisförmigen Endabschnitts 52c kann diese Periode als Kontaktperiode (hierin nachfolgend bezeichnet als zweite Kontaktperiode) betrachtet werden, da der in der Anschlussöffnung auf der Vorderseite des Flügels befindliche längliche Region reduziert oder eliminiert wird. Da der halbkreisförmige Endabschnitt 52c nicht die Funktion des schrägen Pufferabschnitts 52a hat, kann der Gleitkontaktwiderstand ähnlich wie der Flügelvorverstellseitenabschnitt E von Patentdokument 1 schnell erhöht werden.
Die obere Endfläche des Flügels 21 beginnt jedoch beim Durchlaufen des schrägen Pufferabschnitts 52a in Gleitkontakt mit der zusätzlichen Gleitfläche 53 zu kommen, und der Gleitkontakt mit der zusätzlichen Gleitfläche 53 wird im nachfolgenden parallelen Abschnitt 52b stabilisiert. Das heißt, im Verlauf des Übergangs von dem schrägen Pufferabschnitt 52a zu dem parallelen Abschnitt 52b wird die Spitze des Flügels 21 durch die zusätzliche Gleitkontaktfläche 53 abgestützt, sodass eine freitragende Abstützung eliminiert ist.
Dementsprechend wird der Flügel 21 auch während des Durchlaufens des halbkreisförmigen Endabschnitts 52c vorverstellt, indem er auf beiden Seiten mit der inneren Umfangsseite und der äußeren Umfangsseite mit dem dazwischen liegenden halbkreisförmigen Endabschnitt 52 in Gleitkontakt mit der Unterseite der oberen Platte 8 abgestützt ist. Die obere Endfläche des Flügels 21 wird zwangsläufig daran gehindert, mit dem halbkreisförmigen Endabschnitt 52c in Kontakt zu kommen, und auch der schnelle Anstieg des Gleitkontaktwiderstands wird unterdrückt. Dadurch wird bereits vor und nach der zweiten Kontaktperiode eine abrupte Änderung des auf den Flügel 21 einwirkenden Gleitkontaktwiderstands unterdrückt, sodass ein Bruch oder dergleichen des Flügels 21 verhindert wird.
Obwohl der Flügel 21, der den schrägen Pufferabschnitt 52a durchläuft, in der Lage ist, den schnellen Anstieg des Gleitkontaktwiderstands durch die Verlängerung der Kontaktperiode zu unterdrücken, ist eine gewisse Erhöhung des Gleitkontaktwiderstands durch die freitragende Abstützung unvermeidlich. Andererseits ist der Flügel 21 beim Durchlaufen des halbkreisförmigen Endabschnitts 52c an beiden Enden abgestützt, sodass der Gleitkontaktwiderstand wenig zunimmt.
Dadurch kann der auf den Flügel 21 insgesamt wirkende Gleitkontaktwiderstand gegenüber der ersten Ausführungsform weiter reduziert werden, wodurch Störungen, wie z. B. ein Bruch vermieden und die betriebliche Lebensdauer der Vakuumpumpe 1 weiter verbessert wird.
Der parallele Abschnitt 52b des inneren Umfangsabschnitts 52 muss jedoch nicht unbedingt gebildet sein, und nur der schräge Pufferabschnitt 52a auf der proximalen Endseite kann gebildet werden, und der Endabschnitt auf der Seite der Flügelvorverstellrichtung kann der halbkreisförmige Endabschnitt 52c sein.
Obwohl die Beschreibung der Ausführungsformen oben abgeschlossen ist, ist der Aspekt der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Obwohl beispielsweise die oben beschriebenen Ausführungsformen auf die Vakuumpumpe 1 angewendet werden, die Luft als Fluid ansaugt und auslässt, um einen Unterdruck zu erzeugen, ist der Typ der Flügelzellenpumpe nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung als Luftpumpe ausgeführt sein, die ausgelassene zu einem Stellglied zuführt, um dieses zu betreiben, oder als Pumpe, die eine Flüssigkeit, wie z. B. Öl oder Kraftstoff ansaugt und auslässt.
Ferner ist das Pumpengehäuse 2 in den vorstehenden Ausführungsformen aus Aluminiumdruckguss und der Rotor 18 und die Flügel 21 sind aus Kohlenstoff gefertigt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Materialien beschränkt. Das Pumpengehäuse 2 kann beispielsweise aus Edelstahl oder Gusseisen bestehen, sofern das Material eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist. Zusätzlich müssen der Rotor 18 und die Flügel 21 nicht unbedingt aus einem Material sein, das Selbstschmierung aufweist, sie können beispielsweise aus Aluminium hergestellt sein, unter der Voraussetzung einer Ölschmierung, oder sollten auch ohne Schmierung nicht auf Kohlenstoff beschränkt sein, und können andere Materialien mit Selbstschmierung, wie z. B. Harz sein.
Obwohl die Ausführungsform auf die Form des Sauganschlusses 26 angewendet wird, kann sie auf einen Auslassanschluss oder auf beide Anschlüsse angewendet werden.
Ferner sind in den obigen Ausführungsformen die äußere Umfangswand 5, die innere Umfangswand 6 und die Bodenwand 7 des Pumpengehäuses 2 einteilig gebildet, die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die innere Umfangswand 6 ein Nockenring eines anderen Elements sein, und die untere Wand 7 kann eine untere Platte eines anderen Elements sein, die an dem Pumpengehäuse 2 montiert werden kann.

1: Vakuumpumpe (Flügelzellenpumpe)
2: Pumpengehäuse
10: Aufnahmeraum
18: Rotor
20: Pumpenkammer
21: Flügel
26: Sauganschluss
28: zweiter Saugkanal (Fluidkanal)
42a, 52a: schräger Pufferabschnitt
52b: paralleler Abschnitt
53: zusätzliche Gleitkontaktfläche

Claims

Flügelzellenpumpe (1), umfassend ein Pumpengehäuse (2) und einen Rotor (18), der in einem Aufnahmeraum (10) angeordnet ist, der in dem Pumpengehäuse (2) bereitgestellt ist, wobei beide Seiten des Aufnahmeraums (10) so gestaltet sind, dass sie an Seiten des Rotors (18) passen, wobei eine Pumpenkammer zwischen einer äußeren Umfangsfläche des Rotors (18) und einer inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) definiert ist, und das Volumen der Pumpenkammer mit einer Spitze eines Flügels (21) in Gleitkontakt mit der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) in Verbindung mit einer Drehung des Rotors (18) geändert wird, um aus einem Sauganschluss ein Fluid in die Pumpenkammer zu saugen und das Fluid aus einem Auslassanschluss auszulassen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines von dem Sauganschluss und dem Auslassanschluss gebildet ist, sodass sie auf einer Seitenfläche des Aufnahmeraums (10) ausgespart ist, um in die Pumpenkammer zu öffnen, und mit einem Fluidkanal kommuniziert, der an der äußeren Umfangsseite des Aufnahmeraums (10) zum Führen des Fluids gebildet ist, und ein Flügelvorverstellungsseitenabschnitt einer Anschlussöffnung, die auf der einen Seitenfläche des Aufnahmeraums ausgespart ist, einen schrägen Pufferabschnitt (42a) beinhaltet, der in einem vorbestimmten Winkel mit einer Vorderfläche der Flügelvorverstellung in der Pumpenkammer in Verbindung mit der Drehung des Rotors (18) schneidet, wobei die Anschlussöffnung aus dem Fluidkanal über die innere Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) hinaus in das Innere der Pumpenkammer hervorsteht und sich in der Flügelvorverstellrichtung erstreckt, während sie sich von der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) zu der inneren Umfangsseite hin trennt, und die Anschlussöffnung eine zusätzliche Gleitkontaktfläche (53) aufweist, die eine Seitenfläche des Aufnahmeraums (10) zwischen der Anschlussöffnung und der inneren Umfangsfläche ist, und der schräge Pufferabschnitt (42a) ein Abschnitt des Bereichs ist, der sich in der Flügelvorverstellrichtung erstreckt, die in Richtung der inneren Umfangsseite verschoben ist, während der Flügel in der Flügelvorverstellrichtung von der inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) vorverstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der schräge Pufferabschnitt (42a) einen parallelen Abschnitt beinhaltet, der sich zu der Vorverstellrichtung des Flügels fortsetzt, während er im Wesentlichen parallel zur inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) gehalten wird.
Flügelzellenpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussöffnung aus dem Fluidkanal in das Innere der Pumpenkammer über die innere Umfangsfläche des Aufnahmeraums (10) hinaus in einer zu der inneren Umfangsseite hin konvexen V-Form hervorsteht und der schräge Pufferabschnitt (42a) ein Abschnitt des V-förmigen Bereichs ist, der zu der äußeren Umfangsseite hin verschoben ist, wenn der Flügel in der Vorverstellrichtung des Flügels vorverstellt wird.
Flügelzellenpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel aus einem Material hergestellt sind, das selbstschmierend ist.