JP2000130373A - 真空ポンプ - Google Patents

真空ポンプ

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JP2000130373A
JP2000130373A JP10301849A JP30184998A JP2000130373A JP 2000130373 A JP2000130373 A JP 2000130373A JP 10301849 A JP10301849 A JP 10301849A JP 30184998 A JP30184998 A JP 30184998A JP 2000130373 A JP2000130373 A JP 2000130373A
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JP
Japan
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vane
region
rotor
groove
pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP10301849A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Yoshida
滋 吉田
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Sanwa Seiki Ltd
Original Assignee
Sanwa Seiki Ltd
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Publication date
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Priority to JP10301849A priority Critical patent/JP2000130373A/ja
Publication of JP2000130373A publication Critical patent/JP2000130373A/ja
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    • 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
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C29/124Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps
    • F04C29/126Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps of the non-return type
    • 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
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30Rotary-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
    • F04C18/34Rotary-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
    • F04C18/344Rotary-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
    • F04C18/3441Rotary-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 the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベーンポンプの容量の増大を図る。 【解決手段】 ケーシング2のポンプ室1内にロータ7
が偏心して収容され、ロータ7に周方向に間隔を置いて
放射状に形成された複数状の溝12内にはベーン13の
内側端部が摺動自在に挿入されているベーン形の真空ポ
ンプにおいて、各溝12は第一の領域12aよりも深い
第二の領域12bを備え、各ベーン13は第一の領域1
2aに嵌入した小幅部13aと第二の領域12bに嵌入
した大幅部13bとを備えている。 【効果】 大幅部でガイド比が大きくなっているため、
ベーンが傾くのを防止でき、ベーンや溝の偏摩耗を防止
でき、摩耗による圧力室の気密性の低下を防止でき、ポ
ンプの容量を大きくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空ポンプに関
し、特に、ポンプ性能を高める技術に係り、例えば、自
動車に搭載するのに利用して有効なものに関する。
【0002】
【従来の技術】自動車に搭載される真空ポンプとして、
複数枚のベーンがロータに開設された溝に摺動自在に挿
入されており、このベーンが回転時に受ける遠心力によ
り溝から自然に突出してケーシングの内周面と押接する
ことにより、ベーンが構成する隣合う圧力室相互の気密
を維持するよう構成されているものがある。
【0003】従来のこの種の真空ポンプにおいて、ケー
シングとロータとの偏心量を大きく設定することによ
り、ポンプの容量を増大させて、真空ポンプの性能を高
めることが試みられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ケーシ
ングとロータとの偏心量を大きくしてポンプの容量を大
きくする前記した真空ポンプにおいては、ベーンのガイ
ド比(ロータに収容されるベーンの長さ/ベーン全長)
によって制約を受けるため、ポンプ室の増加量に限界が
ある。すなわち、ポンプ室とロータとの偏心量を大きく
すると、ロータの溝内に挿入されたベーンがロータの遠
心力に伴って突出された際にベーンの後端の僅かな部分
だけが溝の壁面に支持された状態になるため、ベーンが
ロータの回転に伴ってポンプ室の内周を摺接しながら突
出する時にベーンが傾き、ロータの溝の先端部やベーン
がこじりによって偏摩耗する現象が発生する。ロータの
溝やベーンが偏摩耗すると、ベーンが構成する隣合う圧
力室相互の気密性が低下するため、ポンプ性能が低下す
る。したがって、ポンプ室とロータとの偏心量は大きく
設定することができない。
【0005】本発明の目的は、ベーンの傾きを防止しつ
つポンプ室とロータとの偏心量を大きく設定することが
できる真空ポンプを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る真空ポンプ
は、吸入口と吐出口とを有する円形のポンプ室と、この
ポンプ室に偏心されて収容され回転される円形のロータ
と、このロータの外周に周方向に間隔を置かれて放射状
に開設された複数条の溝と、これら溝内にそれぞれ摺動
自在に配されて前記ロータの回転に伴って前記ポンプ室
の内周面に摺接しながら公転する複数のベーンとを備え
ている真空ポンプにおいて、前記各溝には径方向に深さ
の異なる第一の領域と第二の領域が形成され、前記各溝
の第二の領域は第一の領域よりも径方向に深く開設され
ており、前記各ベーンには前記各溝の第二の領域に嵌入
した大幅部と、前記各溝の第一の領域に嵌入した小幅部
とが形成されていることを特徴とする。
【0007】前記各溝の深さの異なる領域を複数設け、
前記各ベーンの径方向の幅の異なる領域を複数設けても
よい。
【0008】前記した手段によれば、ベーンの大幅部が
深さの深い第二の領域に嵌入されていることにより、ポ
ンプ室の内周面に摺接しながら移動する過程でベーンが
傾くのを防止することができる。したがって、ベーンお
よび溝の偏摩耗が発生するのを防止することができるた
め、圧力室の気密性を保持することができ、ポンプの性
能向上を図ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面に即して本発明の一実
施形態を説明する。
【0010】本実施形態において、本発明に係る真空ポ
ンプは自動車に搭載されるものとして構成されており、
自動車のエンジンによって回転されるようになってい
る。図1および図2に示されているように、真空ポンプ
はポンプ室1を形成したケーシング2を備えている。す
なわち、ケーシング2は一端が開放し他端が閉塞した略
円筒形状に形成された本体3に略円板形状にプレート4
がその開口を閉塞させるように当接されることにより、
ポンプ室1を形成するようになっている。
【0011】図2に示されているように、ケーシング2
の筒壁における互いに離れた部位には吸入口5と吐出口
6とがポンプ室1に連通するように開設されており、吸
入口が図示しない負圧タンク等に連通されている。吸入
口5には吸入弁5Aが設けられている。
【0012】ケーシング2のポンプ室1の内部にはケー
シング2の内径よりも小径の円柱形状に形成されたロー
タ7が、中心線O7 がポンプ室1の中心線O1 に対して
所定方向に予め設定された所定値だけ偏心するように配
設されている。本実施形態においては、ポンプ容量を大
きく取るために、偏心量は通常に比べて大きく設定され
ている。ポンプ室1とロータ7とは互いの内外周面が吐
出口6から僅かにロータ7の回転方向前方に位置するX
部において最も接近する位置関係になるようにそれぞれ
配設されている。ロータ7の中心線O7 の上には回転軸
8が挿入されてスプライン9によって一体回転するよう
に連結されている。図1に示されているように、回転軸
8はエンジンの筐体等の支持体10に軸受11を介して
回転自在に支持されており、外側端部がエンジンのクラ
ンクシャフトにVベルトや歯車等の伝導装置によって連
結されている。
【0013】ロータ7の外周には溝12が複数条(図2
の例では四条)、周方向に等間隔に配されて、ロータ7
の中心線O7 と平行方向に延在し、かつ、中心線O7
法線上において第一の深さおよび第二の深さを持つよう
に形成されている。すなわち、図1に示されているよう
に、溝12における回転軸8の挿入側に位置する第一の
領域12aは第一の深さに形成され、溝12における回
転軸8と反対側に位置する第二の領域12bは第二の深
さに形成されている。そして、第二の領域12bの深さ
の値は、第一の領域12aの深さの値よりも大きい値に
設定されている。但し、本実施形態においては、互いの
延長線上で対向した一対の溝12、12の第二の領域1
2b、12b同士が互いに貫通した状態になっている。
つまり、両溝12、12の第二の領域12b、12bの
深さはロータ7の半径と等しくなっている。
【0014】各溝12には互いに同一形状に形成された
各ベーン13の内側端部が、径方向に進退するようにそ
れぞれ摺動自在に嵌入されており、各ベーン13の外側
端面はポンプ室1の内周面に摺接されている。ベーン1
3は溝12の二段形状に対応されて小幅部13aと大幅
部13bとからなる略L字形の平板形状に形成されてい
る。ベーン13の小幅部13aの幅Waは溝12の第一
の領域12aの深さよりも若干小さめに設定されてお
り、ベーン13の大幅部13bの幅Wbは溝12の第二
の領域12bの深さよりも小さめに設定されている。す
なわち、Wa<Wbに設定されており、大幅部13bが
小幅部13aよりも長い分だけ、ベーン13のガイド比
が増加されている。
【0015】次に、作用および効果を説明する。
【0016】図2において、回転軸8がエンジンにより
回転されてロータ7が矢印Yで示される方向に回転され
ると、ベーン13は遠心力によってポンプ室1の内周面
に押し付けられながら中心線O1 の周りを公転する。こ
の際、ポンプ室1とロータ7とが偏心されているため、
ベーン13は溝12に対して進退しながらポンプ室1の
内周面に対する押接を維持しつつ公転して行く。このベ
ーン13の公転に伴って、隣合うベーン13が画成する
各圧力室14が拡張および収縮されるため、空気が吸入
口5から吸入され、吐出口6から吐出される。
【0017】このポンプ作用における溝12における進
退に際して、ベーン13はロータ7がポンプ室1の内周
面に最も接近するX部と180度離れた反対側の位置に
て溝12から最も突出した状態になる。この突出した状
態において、ベーン13の溝12に嵌入した径方向の長
さが少ないと、すなわち、ベーン13と溝12とのガイ
ド比が小さいと、ポンプ室1の内周面の摺動抵抗によっ
てベーン13が回転方向に後傾してしまうため、溝12
の先端部との間でこじり現象が発生し、ベーン13およ
び溝12には偏摩耗が発生する。
【0018】本実施形態においては、ベーン13の大幅
部13bが溝12の第二の領域12bに深く嵌入するこ
とによってガイド比が大きくなっているため、ポンプ室
1の内周面の摺動抵抗がベーン13の先端部に作用して
もベーン13が後傾することはないため、ベーン13お
よび溝12には偏摩耗が発生しない。したがって、ベー
ン13および溝12の偏摩耗による隣合う圧力室14、
14間の気密性の低下を未然に防止することができ、ポ
ンプ性能の低下を防止することができる。
【0019】また、本実施形態においては、ポンプ室1
とロータ7との偏心量Eが大きく設定されていることに
より、ポンプ容量が大きくなる。
【0020】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【0021】例えば、ベーンを進退自在に保持する溝
は、四条設けるに限らず、二条以上であればよい。
【0022】溝の深さが第一の領域よりも深い第二の領
域は、互いに対向するもの同士を貫通させるに限らず、
それぞれ底を有するように形成してもよい。
【0023】また、溝の深さの異なる領域を複数設け、
これに対応するようにベーンの径方向の幅の異なる領域
を複数設けるようにしてもよい。なお、溝の深さの異な
る領域の数と、ベーンの径方向の幅の異なる領域の数と
は必ずしも一致させる必要はない。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ベーンがポンプ室の内周面に摺接しながら公転する過程
で、ベーンが傾くのを防止することができるため、ベー
ンおよび溝の偏摩耗の発生を防止することができ、摩耗
による圧力室の気密性の低下を未然に防止することがで
き、ポンプ性能の低下を防止することができる。また、
ベーンが傾くのを防止することにより、ポンプ室とロー
タとの偏心量を大きく設定することができるため、ポン
プの容量を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である真空ポンプを示して
おり、図2のI−I線に沿う断面図である。
【図2】その正面断面図である。
【符号の説明】 1…ポンプ室、2…ケーシング、3…本体、4…プレー
ト、5…吸入口、6…吐出口、7…ロータ、8…回転
軸、9…スプライン、10…支持体、11…軸受、12
…溝、12a…第一の領域、12b…第二の領域、13
…ベーン、13a…小幅部、13b…大幅部、14…圧
力室。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸入口と吐出口とを有する円形のポンプ
    室と、このポンプ室に偏心されて収容され回転される円
    形のロータと、このロータの外周に周方向に間隔を置か
    れて放射状に開設された複数条の溝と、これら溝内にそ
    れぞれ摺動自在に配されて前記ロータの回転に伴って前
    記ポンプ室の内周面に摺接しながら公転する複数のベー
    ンとを備えている真空ポンプにおいて、前記各溝には径
    方向に深さの異なる第一の領域と第二の領域が形成さ
    れ、前記各溝の第二の領域は第一の領域よりも径方向に
    深く開設されており、前記各ベーンには前記各溝の第二
    の領域に嵌入した大幅部と、前記各溝の第一の領域に嵌
    入した小幅部とが形成されていることを特徴とする真空
    ポンプ。
  2. 【請求項2】 前記各溝には径方向に深さの異なる領域
    が複数形成されており、前記ベーンには径方向に幅の異
    なる領域が複数形成されていることを特徴とする請求項
    1に記載の真空ポンプ。
JP10301849A 1998-10-23 1998-10-23 真空ポンプ Pending JP2000130373A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008128116A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Matsushita Electric Works Ltd ベーンポンプ
JP2012021430A (ja) * 2010-07-13 2012-02-02 Unisia Jkc Steering System Co Ltd 可変容量形ベーンポンプ
WO2018198371A1 (ja) * 2017-04-28 2018-11-01 株式会社ミクニ ベーンポンプ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008128116A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Matsushita Electric Works Ltd ベーンポンプ
JP2012021430A (ja) * 2010-07-13 2012-02-02 Unisia Jkc Steering System Co Ltd 可変容量形ベーンポンプ
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