JP2001132662A - Structure of egr rotaty pump of engine - Google Patents

Structure of egr rotaty pump of engine

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JP2001132662A
JP2001132662A JP31367599A JP31367599A JP2001132662A JP 2001132662 A JP2001132662 A JP 2001132662A JP 31367599 A JP31367599 A JP 31367599A JP 31367599 A JP31367599 A JP 31367599A JP 2001132662 A JP2001132662 A JP 2001132662A
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rotary
vane
egr
casing
rotary vane
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JP31367599A
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Hideo Kawamura
英男 河村
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce sliding resistance with a fixed casing, and to reduce abrasion by rotatably arranging a seal roller on the tip of a rotary vane in a structure of an EGR rotary pump. SOLUTION: In this EGR rotary pump, a rotary easing 3 fixed to a rotary shaft 4 is eccentrically arranged in a fixed casing 2, a rotary vane 5 is reciprocatively arranged in a groove hole 9 of the rotary casing 3, and a seal roller 7 is rotatably supported by a side plate 8 fixed to both end surfaces of the rotary vane 5. The seal roller 7 slindingly rotatably moves on an inner peripheral surface 24 of the fixed casing 2 by following rotation of the rotary vane 5. A spring 6 is arranged in the groove hole 9 of the rotary casing 3 for elastically pressing the rotary vane 7 toward the inner peripheral surface 24 of the fixed casing 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は,エンジンのEG
R用回転ポンプの構造に関する。
The present invention relates to an engine EG.
The present invention relates to a structure of a rotary pump for R.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来,ディーゼルエンジンにおいて,燃
焼室から排出される排気ガスの一部をEGRガスとして
燃焼室に再循環させ,燃焼時の酸素濃度(O2 濃度)を
低下せしめ,窒素酸化物(NOX )の発生を抑制すると
いう技術開発が盛んに開発されている。EGRガスを多
量に燃焼室に送り込むことによってO2 濃度を低減させ
ることができるが,燃焼室に多量のEGRガスを供給す
るためには,EGR用回転ポンプが必要になる。また,
ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる浮遊粒子状
物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタで
は,フィルタに捕集されたパティキュレート物質を燃焼
させてフィルタを再生させる時,排気ガス送付ポンプを
設ける必要がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a diesel engine, a part of exhaust gas discharged from a combustion chamber is recirculated to the combustion chamber as EGR gas to reduce the oxygen concentration (O 2 concentration) during combustion and reduce nitrogen oxides. development of suppressing the occurrence of (NO X) have been actively developed. The O 2 concentration can be reduced by sending a large amount of EGR gas into the combustion chamber, but an EGR rotary pump is required to supply a large amount of EGR gas to the combustion chamber. Also,
A diesel particulate filter that collects suspended particulate matter contained in the exhaust gas of a diesel engine requires an exhaust gas delivery pump when the filter is regenerated by burning the particulate matter collected by the filter. is there.

【0003】上記のようなポンプ用として,回転ベーン
がリング内を回転するベーンポンプは知られている。ベ
ーンポンプは,ベーンの摩擦抵抗によりベーンポンプを
作動させる強力なモータが必要だが,エンジンの出力を
大きく消費し,動力損失が大きいので,それを防止する
ため,ベーンの先端にクロムと窒素とを主体とした硬質
セラミック皮膜を設けたものが知られている。該ベーン
ポンプにおけるベーンの先端に設けた硬質セラミック皮
膜は,カムリングの内壁面に対するベーンの動摩擦係数
を低減させることができる(例えば,特開平7−310
675号公報参照)。
[0003] A vane pump in which a rotary vane rotates in a ring is known as a pump for use as described above. The vane pump requires a powerful motor to operate the vane pump due to the frictional resistance of the vane. However, the power consumption of the engine is large and the power loss is large. To prevent this, chromium and nitrogen are mainly used at the vane tip. One provided with a hard ceramic coating is known. The hard ceramic film provided on the tip of the vane in the vane pump can reduce the dynamic friction coefficient of the vane against the inner wall surface of the cam ring (for example, see JP-A-7-310).
675).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,EGR
用回転ポンプには,EGRガスにパティキュレート物
質,SOX ,NOX 等の物質が多量に含有されており,
また,EGRガス自体が高温であるため,耐久性,耐腐
食性,耐摩耗性,耐熱性等の条件が要求される。即ち,
EGR用回転ポンプについて,固定ケーシング内で回転
ベーンを高速で回転させると,固定ケーシングの壁面や
回転ベーンの先端部に摩耗等が発生し,その摩耗屑がE
GRガス中に混入したり,或いは早期摩耗によってEG
R用回転ポンプが損傷し,使用不能になってしまう。E
GRガスに潤滑油が混入すると,燃料の燃焼によってH
C等が生成し,環境汚染を引き起こすことになり,ま
た,エンジン等に吸入する吸気に潤滑油ガスが混入する
と,作動状態を悪化させる原因になる。従って,このよ
うな回転ポンプには潤滑油を使用しないことが好ましい
が,回転摺動部に潤滑油を使用しないと,摺動面の摩耗
が発生し,回転部の耐久性が著しく低下することにな
る。
SUMMARY OF THE INVENTION However, EGR
Rotary pumps contain a large amount of particulate matter, SO x , NO x, etc. in EGR gas.
Further, since the EGR gas itself is at a high temperature, conditions such as durability, corrosion resistance, wear resistance, and heat resistance are required. That is,
When the rotary vane is rotated at high speed in the fixed casing of the rotary pump for EGR, wear is generated on the wall surface of the fixed casing and the tip of the rotary vane.
EG is mixed with GR gas or is
The rotary pump for R is damaged and cannot be used. E
When lubricating oil is mixed into GR gas, H
C and the like are generated, causing environmental pollution, and if lubricating oil gas is mixed into the intake air taken into the engine or the like, the operating state is deteriorated. Therefore, it is preferable not to use lubricating oil in such a rotary pump, but if lubricating oil is not used in the rotary sliding part, the sliding surface will be worn and the durability of the rotary part will be significantly reduced. become.

【0005】そこで,本発明者は,固定ケーシングの内
周面とその固定ケーシングの内周面上を摺動する回転ベ
ーンとを,多孔質セラミックスとその多孔部に含浸させ
たポリフッ化エチレンや油脂等の硬質グリースから成る
複合材から作製し,潤滑油の使用を避けて圧縮されるガ
ス体に潤滑油が混入することを防止した回転ポンプを開
発し,先に出願した(特開平10−193414号参
照)。
Therefore, the present inventor has proposed a method in which an inner peripheral surface of a fixed casing and a rotary vane sliding on the inner peripheral surface of the fixed casing are made of porous ceramics and polyfluoroethylene or oil or fat impregnated in the porous portion. A rotary pump made of a composite material made of a hard grease such as that described above, which prevents lubricating oil from being mixed into a compressed gas body while avoiding the use of lubricating oil, was developed and filed earlier (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-193414). No.).

【0006】また,本発明者は,ディーゼルエンジンに
おいて,多量のEGRガスを燃焼室に送り込むシステム
を開発した。該EGR装置を備えたディーゼルエンジン
は,多量のEGRを実行してO2 濃度を薄く調整してノ
ッキングを防止すると共にNOX の発生を抑制するた
め,ターボチャージャによって圧縮空気を燃焼室へ供給
する吸気ポートとEGR用の排気ガスを燃焼室へ供給す
るEGRポートとの二系統から構成し,吸入行程でEG
Rポートから燃焼室へ多量のEGR排気ガスを供給し,
次いで,吸気ポートから燃焼室へ圧縮空気を供給すると
共に燃料噴射ノズルから燃料の一部を燃焼室へ噴射して
良好な予混合気を生成し,HC,NOX 等の発生を防止
して熱効率を向上させるものである(特開平11−13
5685号参照)。
Further, the present inventor has developed a system for sending a large amount of EGR gas into a combustion chamber in a diesel engine. Diesel engine equipped with the EGR device in order to suppress the generation of the NO X is prevented knocking by thinning adjust the O 2 concentration by performing a large amount of EGR, supplies compressed air to the combustion chamber by the turbocharger An intake port and an EGR port for supplying EGR exhaust gas to the combustion chamber are constituted by two systems.
A large amount of EGR exhaust gas is supplied from the R port to the combustion chamber,
Then injected from the fuel injection nozzle supplies compressed air to the combustion chamber from the intake port portion of the fuel into the combustion chamber to produce good premixture, thermal efficiency by preventing HC, and occurrence of NO X (JP-A-11-13)
No. 5885).

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明の目的は,上記
の課題を解決することであり,固定ケーシングの内周面
とその固定ケーシングの内周面上を摺動する回転ベーン
との間に円柱部材から成るシールローラを介在させ,固
定ケーシングと回転ベーンとの間の摺動抵抗を低減する
と共に,良好なシール状態を確保し,EGRガス中への
潤滑油や摩耗屑等の混入を防止し,燃料の燃焼によって
HC等が発生するを防止することができるエンジンのE
GR用回転ポンプの構造を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and to provide a method for mounting a rotating vane between an inner peripheral surface of a fixed casing and an inner peripheral surface of the fixed casing. A seal roller composed of a cylindrical member is interposed to reduce the sliding resistance between the fixed casing and the rotating vane, secure a good sealing state, and prevent lubricating oil and wear debris from being mixed into the EGR gas. In addition, the engine E that can prevent the generation of HC and the like due to the combustion of the fuel.
An object of the present invention is to provide a structure of a rotary pump for GR.

【0008】この発明は,ガス入口とガス出口とを備え
た外側ケースの内壁面に配置された固定ケーシング,前
記固定ケーシングの軸心から回転軸心がオフセットして
前記外側ケースに対して回転可能に支持された回転軸,
前記回転軸に固定された回転ケーシング,前記回転ケー
シングに放射方向に延びる周方向に隔置して形成された
複数の溝孔にガイドされて前記固定ケーシングの内周面
に向かって往復動可能な回転ベーン,前記回転ケーシン
グと前記固定ケーシングとの間で隣接する前記回転ベー
ン間に形成されたポンプ室,前記回転ベーンの両端面に
固定されたサイドプレート,及び前記回転ベーンの先端
部に形成された溝部に非接触状態に配置され且つ前記固
定ケーシングの前記内周面に接触して前記サイドプレー
トに回転自在に支持されたシールローラ,から成るエン
ジンのEGR用回転ポンプの構造に関する。
According to the present invention, a fixed casing is provided on an inner wall surface of an outer case having a gas inlet and a gas outlet, and a rotation axis is offset from an axis of the fixed casing so as to be rotatable with respect to the outer case. Rotating shaft supported by
A rotating casing fixed to the rotating shaft, guided by a plurality of slots formed in the rotating casing in a radial direction and extending in a radial direction, reciprocally movable toward an inner peripheral surface of the fixed casing; A rotary vane, a pump chamber formed between the rotary vanes adjacent to the rotary casing and the fixed casing, a side plate fixed to both end surfaces of the rotary vane, and a tip portion of the rotary vane. And a seal roller rotatably supported by the side plate in contact with the inner peripheral surface of the fixed casing and arranged in a non-contact state with the grooved portion.

【0009】前記回転ベーンの前記溝部と前記シールロ
ーラとの摺動面は,前記回転ベーンの通孔に設けた多孔
材を通じて微小量ずつ供給される潤滑剤によって潤滑さ
れる。
The sliding surface between the groove of the rotary vane and the seal roller is lubricated with a lubricant supplied in minute amounts through a porous material provided in a through hole of the rotary vane.

【0010】このEGR用回転ポンプの構造は,前記回
転ベーンを前記固定ケーシングの前記内周面に向かって
弾性的に押圧するため前記溝孔に配置されたスプリング
を有し,前記スプリングは一端が前記回転ベーンに形成
された切込み溝に他端が前記回転軸に当接して配置され
ている。
[0010] The structure of the EGR rotary pump has a spring disposed in the slot for elastically pressing the rotary vane toward the inner peripheral surface of the fixed casing. The other end is arranged in contact with the rotary shaft in a cut groove formed in the rotary vane.

【0011】このEGR用回転ポンプの構造は,前記回
転軸の回転に伴って前記回転ベーンと前記シールローラ
に発生する遠心力によって前記シールローラが前記固定
ケーシングの前記内周面に押し付けられる。従って,前
記ポンプ室で圧縮されるEGRガスは,シールローラの
最外周と固定ケーシングとの間から漏洩する可能性があ
るが,前記シールローラは,前記スプリングと上記遠心
力によって固定ケーシングの内周面に強く押し付けら
れ,EGRガスの後流へのポンプ室へ漏洩することが低
減される。
In the structure of the EGR rotary pump, the seal roller is pressed against the inner peripheral surface of the fixed casing by centrifugal force generated in the rotary vane and the seal roller as the rotary shaft rotates. Therefore, the EGR gas compressed in the pump chamber may leak from between the outermost periphery of the seal roller and the fixed casing. The pressure is strongly pressed against the surface, and leakage of the EGR gas into the pump chamber downstream of the EGR gas is reduced.

【0012】前記回転ベーンは,樹脂製本体と該樹脂製
本体の外面に被覆された耐熱性の金属層又は樹脂層から
構成されている。或いは,前記回転ベーンは,アルミニ
ウム製本体と該アルミニウム製本体の摺動部に被覆され
たアルミナ層,又は鉄鋼中空部材と軸受部補強材とから
構成されている。
The rotary vane includes a resin body and a heat-resistant metal layer or resin layer coated on the outer surface of the resin body. Alternatively, the rotary vane is composed of an aluminum body and an alumina layer covering a sliding portion of the aluminum body, or a steel hollow member and a bearing reinforcing material.

【0013】又は,このEGR用回転ポンプの構造は,
非透磁性材で形成された前記回転ベーンに形成された切
込み溝に永久磁石部材が取り付けられ,前記回転ベー
ン,前記回転軸及び前記回転ケーシングの前記溝孔に鉄
片がそれぞれ埋設され,前記永久磁石部材,前記鉄片,
透磁性材の前記固定ケーシング及び透磁性材の前記シー
ルローラに磁路が形成されるものである。
Alternatively, the structure of the EGR rotary pump is as follows:
A permanent magnet member is attached to a cut groove formed in the rotary vane made of a non-magnetically permeable material, and an iron piece is embedded in each of the rotary vane, the rotary shaft, and the slot of the rotary casing. Member, the iron piece,
A magnetic path is formed in the fixed casing made of a magnetically permeable material and the seal roller made of a magnetically permeable material.

【0014】このEGR用回転ポンプは,回転ベーンの
先端部にシールローラが回転自在に取り付けられてお
り,シールローラが回転軸の回転に従って固定ケーシン
グに押し付けられ,ポンプ室を密封できると共に回転ベ
ーンと固定ケーシングとの間の摩擦抵抗を低減し,摩耗
を低減できる。即ち,回転ベーンの先端に配置されたシ
ールローラが固定ケーシングの内周面に沿って回転しつ
つ摺動するので,その摩擦係数は,例えば,μ=0.0
1以下にすることができ,従来の非回転の鉄製摺動体同
士での摺動摩擦(μ=0.12)に比較して大幅に低減
できる。また,回転ベーンに永久磁石部材を設けると共
にシールローラを透磁性材で形成すると,シールローラ
は回転ベーンの先端の一点に吸着され,吸着点で摺動自
在になり,極めて良好なシール状態を形成することがで
きる。
In this EGR rotary pump, a seal roller is rotatably mounted at the tip of a rotary vane, and the seal roller is pressed against a fixed casing in accordance with the rotation of the rotary shaft, thereby sealing the pump chamber and simultaneously rotating the rotary vane. The frictional resistance with the fixed casing can be reduced, and the wear can be reduced. That is, since the seal roller disposed at the tip of the rotary vane slides while rotating along the inner peripheral surface of the fixed casing, its friction coefficient is, for example, μ = 0.0.
1, which can be greatly reduced as compared with the sliding friction (μ = 0.12) between conventional non-rotating iron sliding bodies. In addition, if the rotating vane is provided with a permanent magnet member and the seal roller is formed of a magnetically permeable material, the seal roller is attracted to one point of the tip of the rotating vane and becomes slidable at the attracting point, forming an extremely good sealing state. can do.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下,図面を参照して,この発明
によるエンジンのEGR用回転ポンプの構造の実施例を
説明する。このEGR用回転ポンプは,軽油,ガソリ
ン,天然ガス等を燃料とするエンジンに適用して好まし
いものである。図1はこの発明によるEGR用回転ポン
プの一実施例を示す断面図,図2は図1のEGR用回転
ポンプの長手方向断面図,図3は図1のEGR用回転ポ
ンプの回転ベーンを示す斜視図,図4は図3の回転ベー
ンを示す断面図,及び図5はこの発明によるEGR用回
転ポンプの別の実施例の回転ベーンの部分を示す断面図
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the structure of a rotary pump for EGR of an engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. This EGR rotary pump is preferably applied to an engine using light oil, gasoline, natural gas or the like as a fuel. 1 is a sectional view showing an embodiment of the EGR rotary pump according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the EGR rotary pump shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a rotary vane of the EGR rotary pump shown in FIG. FIG. 4 is a perspective view, FIG. 4 is a sectional view showing the rotary vane of FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view showing a rotary vane part of another embodiment of the rotary pump for EGR according to the present invention.

【0016】このエンジンのEGR用回転ポンプの構造
は,特に,固定ケーシング2と回転ベーン5との間の摺
動摩擦を低くして摺動面の摩耗量を低減し,EGRガス
への異物の混入を低減するため,回転ベーン5の先端部
に摺動面を構成するシールローラ7を配設したことを特
徴とする。
In particular, the structure of the EGR rotary pump of the engine reduces the sliding friction between the fixed casing 2 and the rotary vane 5 to reduce the amount of abrasion on the sliding surface and to mix foreign substances into the EGR gas. In order to reduce the pressure, a seal roller 7 constituting a sliding surface is provided at the tip of the rotary vane 5.

【0017】このEGR用回転ポンプは,ガス入口11
を形成する取付部26と,ガス入口11と径方向の反対
側に位置するガス出口12を形成する取付部27とを備
えた外側ケース1の内壁面に固定ケーシング2が固定さ
れている。外側ケース1は,円筒部1Bとその両端の平
板部1Aとをボルト28で固定することによって形成さ
れている。回転軸4は,固定ケーシング2の軸心から回
転軸心がオフセットした位置に外側ケース1の平板部1
Aに軸受22を介して回転可能に支持されている。回転
ケーシング3は,回転軸4と一体に回転するように回転
軸4に固定されている。回転ケーシング3には,放射方
向に延びる周方向に隔置して形成された複数(図1では
4個)の溝孔9が形成されている。回転ベーン5は,溝
孔9にガイドされて固定ケーシング2の内周面24に対
して往復移動するように設置されている。回転ベーン5
は,溝孔9に配置されたスプリング6によって固定ケー
シング2の内周面に向かって往復動可能に弾性的に押圧
状態に設置されている。
This EGR rotary pump has a gas inlet 11
The fixed casing 2 is fixed to the inner wall surface of the outer case 1 having a mounting portion 26 forming the gas inlet 11 and a mounting portion 27 forming the gas outlet 12 located on the side opposite to the gas inlet 11 in the radial direction. The outer case 1 is formed by fixing the cylindrical portion 1B and the flat plate portions 1A at both ends thereof with bolts 28. The rotating shaft 4 is located at a position where the rotating axis is offset from the axis of the fixed casing 2.
A is rotatably supported by A via a bearing 22. The rotating casing 3 is fixed to the rotating shaft 4 so as to rotate integrally with the rotating shaft 4. The rotating casing 3 is formed with a plurality (four in FIG. 1) of slots 9 formed in the radial direction and spaced apart in the circumferential direction. The rotary vane 5 is installed so as to reciprocate with respect to the inner peripheral surface 24 of the fixed casing 2 while being guided by the slot 9. Rotating vane 5
Are elastically pressed so as to reciprocate toward the inner peripheral surface of the fixed casing 2 by the spring 6 arranged in the slot 9.

【0018】このEGR用回転ポンプは,特に,回転ベ
ーン5の両端面に固定されたサイドプレート8,及び回
転ベーン5の先端部に形成されたV字型の溝部17に非
接触状態に配置され且つ固定ケーシング2の内周面24
に接触してサイドプレート8に両端がそれぞれ回転自在
に支持されたシールローラ7を有することを特徴とす
る。サイドプレート8は,回転ベーン5の側端面にねじ
16,溶着等で固定されている。また,シールローラ7
は,その両端のシールローラ支持軸14を介してサイド
プレート8に回転自在に支持されている。シールローラ
7は,固定ケーシング2の内周面24に対して往復移動
する回転ベーン5の回転移動に追従して固定ケーシング
2の内周面24上を遠心力とスプリング6のばね力で密
接した状態で摺動回転移動する。
This rotary pump for EGR is particularly arranged in a non-contact state with a side plate 8 fixed to both end faces of the rotary vane 5 and a V-shaped groove 17 formed at the tip of the rotary vane 5. And the inner peripheral surface 24 of the fixed casing 2
And a seal roller 7 whose both ends are rotatably supported by the side plate 8 in contact with the side plate 8. The side plate 8 is fixed to the side end surface of the rotary vane 5 by screws 16, welding or the like. In addition, the seal roller 7
Are rotatably supported by the side plate 8 via seal roller support shafts 14 at both ends thereof. The seal roller 7 closely contacts the inner peripheral surface 24 of the fixed casing 2 by centrifugal force and the spring force of the spring 6 following the rotational movement of the rotary vane 5 reciprocating with respect to the inner peripheral surface 24 of the fixed casing 2. It slides and rotates in this state.

【0019】このEGR用回転ポンプは,回転ケーシン
グ3と固定ケーシング2との間で,互いに隣接する回転
ベーン5間に区画されて形成される空間部に可変容積の
圧縮室即ちポンプ室10が形成されている。ポンプ室1
0は,固定ケーシング2に対する回転ケーシング3の偏
心配置によって,その容積がガス入口11側が大きく,
ガス出口12側が小さく形成されている。また,固定ケ
ーシング2は,ガス入口11とガス出口12との領域に
おいて,僅かに切り込まれた逃げ部(図示せず)が形成
され,回転ベーン5のスムースな摺動を可能にすると共
に,EGRガスがガス入口11からポンプ室10へスム
ースに導入され,また,圧縮されたEGRガスがポンプ
室10からガス出口12へ送り出されるように構成され
ている。即ち,このEGR用回転ポンプは,固定ケーシ
ング2と回転ケーシング3とが互いに偏心しているの
で,ガス入口11からポンプ室10へ吸入されたEGR
ガスは,回転軸4の回転に伴って圧縮され,ガス出口1
2から送り出される。
In this EGR rotary pump, a variable volume compression chamber or pump chamber 10 is formed in a space defined between the rotary casing 3 and the fixed casing 2 and between the rotary vanes 5 adjacent to each other. Have been. Pump room 1
0 is large due to the eccentric arrangement of the rotary casing 3 with respect to the fixed casing 2 and the volume is large on the gas inlet 11 side.
The gas outlet 12 side is formed small. Further, the fixed casing 2 is formed with a slightly cut-out relief portion (not shown) in the region between the gas inlet 11 and the gas outlet 12 to enable the sliding of the rotary vane 5 smoothly. The EGR gas is smoothly introduced from the gas inlet 11 into the pump chamber 10, and the compressed EGR gas is sent out from the pump chamber 10 to the gas outlet 12. That is, in this EGR rotary pump, since the fixed casing 2 and the rotary casing 3 are eccentric to each other, the EGR sucked into the pump chamber 10 from the gas inlet 11
The gas is compressed with the rotation of the rotating shaft 4 and the gas outlet 1
Sent from 2.

【0020】このEGR用回転ポンプでは,回転ベーン
5の溝部17とシールローラ7との摺動面は,溝部17
をV字型溝に形成することによってシールローラ7と溝
部17との接触は線接触を形成することになる。また,
シールローラ7は,回転ベーン5に形成された通孔23
に設けられた多孔材15を通じて微小量ずつ供給される
潤滑剤によって潤滑され,V字型溝の溝部17と固定ケ
ーシング2の内周面24に対して低抵抗で摺動回転する
ことになる。多孔材15の多孔部に含浸した潤滑剤は,
例えば,100℃以下で硬化状態の硬質グリース等の油
脂から構成されている。多孔材15は,例えば,炭化ケ
イ素,窒化ケイ素,アルミナで構成されている。
In this EGR rotary pump, the sliding surface between the groove 17 of the rotary vane 5 and the seal roller 7 is formed by the groove 17
Is formed in a V-shaped groove, so that the contact between the seal roller 7 and the groove 17 forms a line contact. Also,
The seal roller 7 has a through hole 23 formed in the rotary vane 5.
Are lubricated by a lubricant supplied in small amounts through the porous material 15 provided on the V-shaped groove, and slide and rotate with low resistance to the groove portion 17 of the V-shaped groove and the inner peripheral surface 24 of the fixed casing 2. The lubricant impregnated in the porous portion of the porous material 15 is as follows.
For example, it is made of oils and fats such as hard grease which is hardened at 100 ° C. or lower. The porous material 15 is made of, for example, silicon carbide, silicon nitride, and alumina.

【0021】スプリング6は,一端が回転ベーン5に形
成された切込み溝13に,他端が回転軸4の外周面25
に当接して配置されている。また,回転ベーン5は,回
転軸4の回転に追従して回転ベーン5とシールローラ7
に発生する遠心力によってシールローラ7が固定ケーシ
ング2の内周面24に押し付けられるようになり,シー
ル性が向上する。
One end of the spring 6 is inserted into the cut groove 13 formed in the rotary vane 5, and the other end is formed on the outer peripheral surface 25 of the rotary shaft 4.
It is arranged in contact with. The rotary vane 5 follows the rotation of the rotary shaft 4 and the rotary vane 5 and the seal roller 7.
The seal roller 7 is pressed against the inner peripheral surface 24 of the fixed casing 2 by the centrifugal force generated at the time, and the sealing performance is improved.

【0022】また,回転ベーン5は,例えば,樹脂製本
体と該樹脂製本体の外側を耐熱性の金属層,又は耐熱性
のポリフッ化エチレン等の樹脂層で被覆した構造に形成
することができる。或いは,回転ベーン5は,アルミニ
ウム製本体と該アルミニウム製本体の摺動部をアルミナ
イズ化してアルミナ層で被覆した構造に形成することが
できる。回転ベーン5は,鉄鋼中空部材と軸受部補強材
とによって形成することもできる。
The rotary vane 5 can be formed, for example, in a structure in which a resin main body and the outside of the resin main body are covered with a heat-resistant metal layer or a heat-resistant resin layer such as polyethylene fluoride. . Alternatively, the rotary vane 5 can be formed in a structure in which an aluminum body and a sliding portion of the aluminum body are aluminized and covered with an alumina layer. The rotary vane 5 can also be formed by a steel hollow member and a bearing reinforcing material.

【0023】次に,図5を参照して,この発明によるエ
ンジンのEGR用回転ポンプの構造の別の実施例を説明
する。この実施例は,永久磁石部材20を用いてシール
ローラ7と回転ベーン5との間のシール性を向上させた
ものである。このEGR用回転ポンプは,回転ベーン5
を非透磁性材で形成し,回転ベーン5に形成された切込
み溝13に永久磁石部材20が取り付けられている。こ
の実施例では,回転ベーン5には径方向に延びる鉄片1
8が埋設され,回転軸4にはその外周面25に延びる鉄
片21が埋設され,更に,回転ケーシング3にはその溝
孔9に鉄片19が埋設されている。回転ベーン5の溝部
17とシールローラ7との摺動面は,溝部17をV字型
溝に形成することによってシールローラ7と溝部17と
の接触は,永久磁石部材20の磁力に吸着されて確実に
長手方向に線接触を形成することになり,シール性能を
アップできる。
Next, another embodiment of the structure of the rotary pump for EGR of the engine according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the sealing performance between the seal roller 7 and the rotary vane 5 is improved by using the permanent magnet member 20. This EGR rotary pump has a rotary vane 5
Is formed of a non-magnetically permeable material, and a permanent magnet member 20 is mounted in a cut groove 13 formed in the rotary vane 5. In this embodiment, the rotating vane 5 has an iron piece 1 extending in the radial direction.
8, an iron piece 21 extending to the outer peripheral surface 25 is embedded in the rotating shaft 4, and an iron piece 19 is embedded in the slot 9 in the rotating casing 3. The sliding surface between the groove 17 of the rotary vane 5 and the seal roller 7 is formed by forming the groove 17 into a V-shaped groove so that the contact between the seal roller 7 and the groove 17 is attracted by the magnetic force of the permanent magnet member 20. Line contact is reliably formed in the longitudinal direction, and the sealing performance can be improved.

【0024】このEGR用回転ポンプは,上記の構成に
よって,回転ベーン5の切込み溝13内の永久磁石部材
20→回転ベーン5内の鉄片18→透磁性材のシールロ
ーラ7→透磁性材の固定ケーシング2→隣接するシール
ローラ7→隣接する回転ベーン5内の鉄片18→隣接す
る永久磁石部材20→隣接する回転ベーン5内の鉄片1
8→回転ケーシング3の隣接する溝孔9の鉄片19→回
転軸4の外周面25に延びる鉄片21→回転ケーシング
3の隣接する溝孔9の鉄片19→回転ベーン5内の最初
の鉄片18に磁路が形成されることになる。従って,こ
のEGR用回転ポンプは,シールローラ7と固定ケーシ
ング2との接触力,及びシールローラ7と回転ベーン5
の溝部17との接触力が高められると共に,シールロー
ラ7のスムーズな回転摺動によって摩擦,摩耗が低減さ
れる。
The rotary pump for EGR has the above configuration, and the permanent magnet member 20 in the cut groove 13 of the rotary vane 5 → the iron piece 18 in the rotary vane 5 → the seal roller 7 of the magnetically permeable material → the fixing of the magnetically permeable material Casing 2 → adjacent seal roller 7 → iron piece 18 in adjacent rotary vane 5 → adjacent permanent magnet member 20 → iron piece 1 in adjacent rotary vane 5
8 → Iron piece 19 of adjacent slot 9 of rotating casing 3 → Iron piece 21 extending to outer peripheral surface 25 of rotating shaft 4 → Iron piece 19 of adjacent slot 9 of rotating casing 3 → First iron piece 18 in rotating vane 5 A magnetic path will be formed. Therefore, the EGR rotary pump is provided with a contact force between the seal roller 7 and the fixed casing 2 and a seal roller 7 and the rotary vane 5.
The contact force of the seal roller 7 with the groove 17 is increased, and the friction and wear are reduced by the smooth rotational sliding of the seal roller 7.

【0025】[0025]

【発明の効果】この発明によるエンジンのEGR用回転
ポンプの構造は,上記のように構成されているので,回
転ベーンと固定ケーシングとの間に回転自在に配置され
たシールローラによってスムーズな回転ベーンの回転を
確保でき,摩擦係数を低減し,摩耗量を低減できると共
に,圧縮されるガス中に潤滑油が混入することを避ける
ことができ,耐久性を向上させることができる。従っ
て,このEGR用回転ポンプを組み込んだエンジンで
は,回転ポンプによってある程度昇圧されたEGRガス
を燃焼室に多量に供給でき,多量のEGRガスの存在に
よってO2 濃度を低減した燃焼を進展させるため,NO
X ,HC等の発生を低減し,熱効率を向上させることが
できる。
The structure of the rotary pump for EGR of an engine according to the present invention is constructed as described above, so that a smooth rotary vane is provided by a seal roller rotatably disposed between the rotary vane and the fixed casing. , Rotation can be secured, the coefficient of friction can be reduced, the amount of wear can be reduced, and lubricating oil can be prevented from being mixed into the compressed gas, so that durability can be improved. Therefore, in an engine incorporating this rotary pump for EGR, a large amount of EGR gas whose pressure has been increased to some extent by the rotary pump can be supplied to the combustion chamber, and the combustion in which the O 2 concentration has been reduced due to the presence of the large amount of EGR gas progresses. NO
The generation of X , HC, etc. can be reduced, and the thermal efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1はこの発明によるEGR用回転ポンプの一
実施例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an EGR rotary pump according to the present invention.

【図2】図1のEGR用回転ポンプの長手方向断面図で
ある。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the EGR rotary pump of FIG. 1;

【図3】図1のEGR用回転ポンプの回転ベーンを示す
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a rotary vane of the rotary pump for EGR of FIG. 1;

【図4】図3の回転ベーンを示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing the rotary vane of FIG. 3;

【図5】この発明によるEGR用回転ポンプの別の実施
例の回転ベーンの部分を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a rotary vane portion of another embodiment of the EGR rotary pump according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 外側ケース 2 固定ケーシング 3 回転ケーシング 4 回転軸 5 回転ベーン 6 スプリング 7 シールローラ 8 サイドプレート 9 溝孔 10 ポンプ室 11 ガス入口 12 ガス出口 13 切込み溝 14 シールローラ支持軸 15 多孔材 16 ねじ 17 溝部(V溝) 18,19,21 鉄片 20 永久磁石部材 23 通孔 24 内周面 25 外周面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer case 2 Fixed casing 3 Rotating casing 4 Rotating shaft 5 Rotating vane 6 Spring 7 Seal roller 8 Side plate 9 Slot hole 10 Pump chamber 11 Gas inlet 12 Gas outlet 13 Cut groove 14 Seal roller support shaft 15 Porous material 16 Screw 17 Groove (V groove) 18, 19, 21 Iron piece 20 Permanent magnet member 23 Through hole 24 Inner peripheral surface 25 Outer peripheral surface

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガス入口とガス出口とを備えた外側ケー
スの内壁面に配置された固定ケーシング,前記固定ケー
シングの軸心から回転軸心がオフセットして前記外側ケ
ースに対して回転可能に支持された回転軸,前記回転軸
に固定された回転ケーシング,前記回転ケーシングに放
射方向に延びる周方向に隔置して形成された複数の溝孔
にガイドされて前記固定ケーシングの内周面に向かって
往復動可能な回転ベーン,前記回転ケーシングと前記固
定ケーシングとの間で隣接する前記回転ベーン間に形成
されたポンプ室,前記回転ベーンの両端面に固定された
サイドプレート,及び前記回転ベーンの先端部に形成さ
れた溝部に非接触状態に配置され且つ前記固定ケーシン
グの前記内周面に接触して前記サイドプレートに回転自
在に支持されたシールローラ,から成るエンジンのEG
R用回転ポンプの構造。
1. A fixed casing disposed on an inner wall surface of an outer case having a gas inlet and a gas outlet, and a rotation axis is offset from an axis of the fixed casing so as to be rotatable with respect to the outer case. Guided by the rotating shaft, the rotating casing fixed to the rotating shaft, and a plurality of slots formed in the rotating casing in a radial direction extending radially toward the inner peripheral surface of the fixed casing. Rotary vane reciprocally movable, a pump chamber formed between the rotary vanes adjacent between the rotary casing and the fixed casing, a side plate fixed to both end surfaces of the rotary vane, and a rotary vane. A seat which is arranged in a non-contact state with a groove formed at a tip end portion and is rotatably supported by the side plate in contact with the inner peripheral surface of the fixed casing. EG of the engine consisting of
Structure of rotary pump for R.
【請求項2】 前記回転ベーンの前記溝部と前記シール
ローラとの摺動面は,前記回転ベーンの通孔に設けた多
孔材を通じて微小量ずつ供給される潤滑剤によって潤滑
されることから成る請求項1に記載のエンジンのEGR
用回転ポンプの構造。
2. A sliding surface between the groove of the rotary vane and the seal roller is lubricated by a lubricant supplied in minute amounts through a porous material provided in a through hole of the rotary vane. Item 1. EGR of the engine according to item 1.
Of rotary pump for use.
【請求項3】 前記回転ベーンを前記固定ケーシングの
前記内周面に向かって弾性的に押圧するため前記溝孔に
配置されたスプリングを有し,前記スプリングは一端が
前記回転ベーンに形成された切込み溝に他端が前記回転
軸に当接して配置されていることから成る請求項1に記
載のエンジンのEGR用回転ポンプの構造。
3. A spring disposed in the slot for elastically pressing the rotating vane toward the inner peripheral surface of the fixed casing, wherein one end of the spring is formed in the rotating vane. 2. The structure of a rotary pump for EGR of an engine according to claim 1, wherein the other end of the cut groove is disposed in contact with the rotary shaft.
【請求項4】 前記回転軸の回転に伴って前記回転ベー
ンと前記シールローラに発生する遠心力によって前記シ
ールローラが前記固定ケーシングの前記内周面に押し付
けられることから成る請求項1に記載のエンジンのEG
R用回転ポンプの構造。
4. The seal roller according to claim 1, wherein the seal roller is pressed against the inner peripheral surface of the fixed casing by centrifugal force generated on the rotary vane and the seal roller as the rotary shaft rotates. Engine EG
Structure of rotary pump for R.
【請求項5】 前記回転ベーンは,樹脂製本体と該樹脂
製本体の外面に被覆された耐熱性の金属層又は樹脂層か
ら構成されていることから成る請求項1に記載のエンジ
ンのEGR用回転ポンプの構造。
5. The EGR for an engine according to claim 1, wherein the rotary vane comprises a resin body and a heat-resistant metal layer or a resin layer coated on an outer surface of the resin body. Rotary pump structure.
【請求項6】 前記回転ベーンは,アルミニウム製本体
と該アルミニウム製本体の摺動部に被覆されたアルミナ
層,又は鉄鋼中空部材と軸受部補強材とから構成されて
いることから成る請求項1に記載のエンジンのEGR用
回転ポンプの構造。
6. The rotary vane according to claim 1, wherein the rotary vane is composed of an aluminum main body, an alumina layer covering a sliding portion of the aluminum main body, or a hollow steel member and a bearing reinforcing material. The structure of the rotary pump for EGR of the engine according to the above.
【請求項7】 非透磁性材で形成された前記回転ベーン
に形成された切込み溝に永久磁石部材が取り付けられ,
前記回転ベーン,前記回転軸及び前記回転ケーシングの
前記溝孔に鉄片がそれぞれ埋設され,前記永久磁石部
材,前記鉄片,透磁性材の前記固定ケーシング及び透磁
性材の前記シールローラに磁路が形成されることから成
る請求項1に記載のエンジンのEGR用回転ポンプの構
造。
7. A permanent magnet member is attached to a cut groove formed in said rotary vane formed of a non-magnetic material,
Iron pieces are respectively buried in the rotary vane, the rotary shaft and the slot of the rotary casing, and a magnetic path is formed in the permanent magnet member, the iron piece, the fixed casing made of a magnetically permeable material, and the seal roller made of a magnetically permeable material. The structure of the rotary pump for EGR of the engine according to claim 1, wherein
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