JP2002147371A - ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型でも十分な性能を発揮するベーンポンプ
を安価に提供することを課題とする。 【解決手段】 ケーシング２０の内周空間５０に回転自
在に支持されかつ偏心して配置されるロータ１０と、こ
のロータ１０に挿入されケーシング２０の内周５１側に
突出するよう摺動自在に設けられるベーン１１とを備
え、ベーン１１がロータ１０の内部に配置されたエラス
トマー１２の弾性によって摺動することで上記課題を解
決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベーンを備えた流
体用のポンプであるベーンポンプに関する技術分野に属
し、特にこのベーンポンプの小型化に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ベーンポンプは、ケーシングの内周空間
に回転自在に支持されて、かつ偏心して配置されるロー
タと、このロータからケーシングの内周側に突出するよ
う摺動自在に設けられるベーンとを備えたポンプであ
る。そして、このポンプは、ロータの外周とケーシング
の内周及びベーンによって領域を形成し、この領域に流
入した流体を、ロータが偏心して回転しベーンが摺動す
ることによって移動させる構造を有している。このベー
ンポンプのベーンを摺動させる手段としては、従来より
様々な方式が提案されており、代表的な方式としては、
バネ式、遠心力式、磁気式等が挙げられる。

【０００３】まず、バネ式のベーンポンプでは、ロータ
の内部にバネが配置され、このバネを押しつけるように
ベーンがロータに配置される。そして、ベーンがバネの
弾性力によって常時ケーシングの内周側に押し出される
力を利用する方式である。

【０００４】次に、遠心力式のベーンポンプは、径方向
に配置されたベーンにはロータの回転によって遠心力が
発生するため、回転時のベーンが遠心力によってケーシ
ングの内周側に押し出される力を利用する方式である。

【０００５】次に、磁気式のベーンポンプは、ケーシン
グに着磁部を設け、磁性を有するベーンを磁力で吸引
し、ケーシングの内周側に引きつけることでベーンを動
作させる方式である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の方式
で、ベーンポンプの小型化を図る場合には、ロータの外
径を小さくしたり、ベーンの枚数を減らしたりといった
方法が考えられる。しかし、この方法を上述の従来のベ
ーンポンプの方式に適用すると、それぞれ特有の課題を
生じ、ベーンポンプとして十分な性能が得ることができ
なかった。

【０００７】例えば、バネ式の場合においては、小径の
ロータやケーシングの内部にバネを配置させるには、バ
ネ自体としてかなり小さな物を準備しなければならず、
小型になればなるほどバネの入手が困難になる。また、
小径のロータに必要な個数のバネを入れ込み、このバネ
を押さえつけてベーンを配置する作業は、組立にも困難
を要する。また、ベーンをケーシングの内周に押し付け
る力を高めるには、バネのストロークを大きく取る必要
があり、小型化を図るためには矛盾した設計が必要とな
る。

【０００８】また、遠心力式の場合には、ロータの外径
やケーシングの内径を小さくすると、ベーンが受ける遠
心力も小さくなる。そのため、ベーンをケーシングの内
周に押し付ける力が弱まり、流体の漏れを生じ易くな
る。特に、起動時や回転数が低い状態では、十分な遠心
力が作用しないため漏れが生じ、ポンプとしての十分な
性能を得ることができない。

【０００９】また、磁気式の場合には、ケーシング側に
着磁部を設ける構造が複雑であり、安価で小型に製造す
るにはさらなる改良の余地があった。

【００１０】本発明は、このような課題を考慮してなさ
れたもので、小型でも十分な性能を発揮するベーンポン
プを安価に提供することを課題とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、次の様な手段を採用する。

【００１２】すなわち、請求項１では、ケーシングの内
周空間に回転自在に支持されかつ偏心して配置されるロ
ータと、このロータに挿入されケーシングの内周側に突
出するよう摺動自在に設けられるベーンとを備えたベー
ンポンプにおいて、ベーンはロータの内部に配置された
エラストマーの弾性によって摺動することを特徴とす
る。

【００１３】この手段では、ロータがケーシングの内周
空間に偏心して配置され回転するため、ロータの外周と
ケーシングの内周との間隔が変化するよう構成されてい
る。そして、ロータの回転により、ベーンに対して前記
間隔が狭まりつつある場合には、ベーンがロータ側に押
し付けられ、エラストマーを押圧して弾性変形させる。
一方ベーンに対して前記間隔が広がりつつある場合に
は、エラストマーがベーンをケーシング内周に押し付け
る方向に突出させる。

【００１４】また、請求項２では、請求項１記載のベー
ンポンプにおいて、ベーンは径方向に複数設けられ、各
ベーンがロータの内部でエラストマーに接触するよう配
置されることを特徴とする。

【００１５】この手段では、ベーンがエラストマーを押
し付け、かつエラストマーがベーンをケーシング内周に
押し付ける一連の動作が、複数のベーンによって連続し
て順次行われる。

【００１６】また、請求項３では、請求項２記載のベー
ンポンプにおいて、ロータの側面に径方向に貫通する挿
入孔が形成され、この挿入孔にエラストマーを挟んでベ
ーンが配置されることを特徴とする。

【００１７】この手段では、貫通した挿入孔にエラスト
マーを挟むようにベーンを挿入するだけで組立がなされ
る。

【００１８】また、請求項４では、請求項３記載のベー
ンポンプにおいて、ベーンは平板状を呈し、ベーンのロ
ータの内部側の端部は偏倚していることを特徴とする。

【００１９】この手段では、ベーンのロータの内部側の
偏倚によって、ベーンが摺動したときの支持力が高めら
れ、傾倒しにくくなる。

【００２０】また、請求項５では、請求項４記載のベー
ンポンプにおいて、ベーンのロータの内部側の端部は、
ロータの長手方向に傾斜していることを特徴とする。

【００２１】この手段では、ベーンの端部の傾斜によ
り、ベーンが摺動により突出したときに、ロータの内部
での引っ掛かりが増すため、傾倒に対する強度が備えら
れる。

【００２２】また、請求項６では、請求項１から５のい
ずれかに記載のベーンポンプにおいて、ロータがケーシ
ングによって支持される部位は、潤滑剤により機密性が
備えられることを特徴とする。

【００２３】この手段では、ケーシングの内周空間から
の流体の漏れが防止され、かつ支持する部位に潤滑性が
備えられる。

【００２４】また、請求項７では、請求項６記載のベー
ンポンプにおいて、潤滑剤は、ロータとケーシングとの
間に設けられる溝部に充填されることを特徴とする。

【００２５】この手段では、溝部に潤滑剤を充填するだ
けで機密性と潤滑性が得られる。

【００２６】また、請求項８では、請求項１から７のい
ずれかに記載のベーンポンプにおいて、ベーンと挿入孔
との間隙は、潤滑剤により機密性が備えられることを特
徴とする。

【００２７】この手段では、ベーンは摺動するため、挿
入孔との間に間隙が存在するが、潤滑剤により機密性が
備えられるとともに、摺動時の潤滑性も備えられる。

【００２８】また、請求項９では、請求項６から８のい
ずれかに記載のベーンポンプにおいて、潤滑剤がグリー
スであることを特徴とする。

【００２９】この手段では、グリースは粘度が高いた
め、必要な部位に塗布や充填するだけで流れ落ちること
もなく、容易に保持される。

【００３０】また、請求項１０では、ケーシングの内周
空間に回転自在に支持されかつ偏心して配置されるロー
タと、このロータに挿入されケーシングの内周側に突出
するよう摺動自在に設けられるベーンとを備えたベーン
ポンプにおいて、ベーンが磁力の反発によって摺動する
ことを特徴とする。

【００３１】この手段では、ロータの回転により、ベー
ンに対するロータの外周とケーシングの内周との間隔が
変化するのに伴って、ベーンが磁力による反発を受けて
摺動する。

【００３２】また、請求項１１では、請求項１０記載の
ベーンポンプにおいて、ベーンは複数設けられ、ベーン
どうしが反発しあって突出するようベーンどうしの対向
する位置に同極の着磁が設けられていることを特徴とす
る。

【００３３】この手段では、ベーンどうしが磁力によっ
て反発し合うことで、ベーンが力を受けて突出し、ケー
シングの内壁に押し付けられる。

【００３４】また、請求項１２では、請求項１１記載の
ベーンポンプにおいて、ロータの側面に径方向に貫通す
る挿入孔が形成され、この挿入孔に磁力が反発し合う向
きでベーンが配置されることを特徴とする。

【００３５】この手段では、貫通した挿入孔に磁力が反
発し合う向きにベーンを挿入するだけで、ベーンの組立
がなされる。

【００３６】また、請求項１３では、請求項１２記載の
ベーンポンプにおいて、ベーンは挿入孔内に列状に配置
され、ベーンの端部間で反発しあうことを特徴とする。

【００３７】この手段では、ベーンの端部間の磁力の反
発によって、ベーンが突出する。

【００３８】また、請求項１４では、請求項１２記載の
ベーンポンプにおいて、ベーンは挿入孔内に重なりを有
して配置され、ベーンの面間で反発しあうことを特徴と
する。

【００３９】この手段では、ベーンの重なり合って対向
する面どうしの磁力の反発によって、ベーンが突出す
る。

【００４０】また、請求項１５では、請求項１０記載の
ベーンポンプにおいて、ベーンがロータの内部から反発
を受けて突出するようベーンとロータの内部との対向す
る位置に同極の着磁がもうけられていることを特徴とす
る。

【００４１】この手段では、ベーンの端部とロータの内
部とが磁力で反発し合うことで、ベーンが力を受けて突
出し、ケーシングの内壁に押し付けられる。

【００４２】また、請求項１６では、請求項１０から１
５のいずれかに記載のベーンポンプにおいて、ベーンが
永久磁石からなることを特徴とする。

【００４３】この手段では、ベーンに着磁部を形成する
必要がなくなる。

【００４４】また、請求項１７では、請求項１０から１
５のいずれかに記載のベーンポンプにおいて、着磁が永
久磁石の付設によりなることを特徴とする。

【００４５】この手段では、着磁が必要な部分のみに永
久磁石を付設することで、その他の部分は任意の材料を
選択することができる。

【００４６】以下、本発明の基本的な実施の形態につい
て図に基づいて説明する。図１は実施の形態（１）の断
面図、図２は実施の形態（１）の分解図、図３は実施の
形態（１）の要部の組立を示す説明図、図４、図５は図
１のＡ−Ａ線で切断した要部の断面で実施の形態（１）
の動作の説明図である。

【００４７】実施の形態（１）のベーンポンプ１は、ケ
ーシング２０の内周空間５０に回転自在に支持されかつ
偏心して配置されるロータ１０と、このロータ１０に挿
入されケーシング２０の内周５１側に突出するよう摺動
自在に設けられるベーン１１とを備えており、このベー
ン１１がロータ１０の内部に配置されたエラストマー１
２の弾性によって摺動するよう構成されている。

【００４８】ケーシング２０は、第１部材３０の内側に
設けられた凹部３１に、第２部材４０に設けられた凸部
４１を雌雄嵌合させ、これらを組み合わせた内部に内周
空間５０を形成するよう構成されている。

【００４９】ロータ１０は、ケーシング２０の内周空間
５０に挿入され、ロータ１０の一方の端部１７に突設さ
れた支軸１８が、ベーンポンプ１の外部の駆動源に連結
されて回転させられる。このロータ１０の側面には、径
方向に貫通する挿入孔１３が設けられている。そして、
この挿入孔１３には、エラストマー１２を挟んでベーン
１１が挿入（ここでは２枚）されている。そして、ベー
ン１１とエラストマー１２の幅寸法は、挿入孔１３の幅
寸法に略々等しく摺動可能に形成されている。また２枚
のベーン１１とエラストマー１２とを加えた長さ寸法
は、挿入孔１３の長さ寸法より長く、特にエラストマー
１２を圧縮した状態で、内部空間５０の内周５１のどの
位置にでも接触する寸法に構成されている。

【００５０】各ベーン１１と挿入孔１３との間には潤滑
剤６０が充填されている。実際には、ベーン１１もしく
は挿入孔１３に潤滑剤６０を塗布し、ベーン１１を挿入
するだけで充填は完了する。これにより、挿入孔１３と
ベーン１１との機密性が保持される。すなわち、ベーン
１１と挿入孔１３との隙間を介して生じる流体の漏れが
防止され、ポンプとしての出力の低下が抑制される。ま
た、潤滑剤６０により、ベーン１１の摺動時の潤滑性も
向上し、ベーン１１やロータ１０の摩耗を防止できる。

【００５１】ベーン１１は、平板状を呈しており、ベー
ン１１のロータ１０の内部側の端部は偏倚している。具
体的には、ベーン１１の板面を形成する四角形の辺のう
ち、ロータ１０の外周１９に交差する位置の辺１４、１
５の長さに差が設けられ、端部が傾斜している。ここで
は辺１５の方を長く設定している。これにより、同じケ
ーシング２０の内周空間５０に、辺１４、１５が同じ長
さのベーン１１を設けた場合に比べて、ベーン１１が突
出した際に、挿入孔１３に引っ掛かる部分を長く確保す
ることができる。そのため、ベーン１１の板面方向に負
荷を受けた際に、傾倒しにくくなり、挿入孔１３による
ベーン１１の支持力を高めることができる。また、ベー
ン１１の内周５１と接する側の端部は、ケーシング２０
の内周５１との摩擦を低減するために丸みを帯びて形成
されている。

【００５２】エラストマー１２は、２枚のベーン１１に
直接挟まれて、挿入孔１３内に位置している。このエラ
ストマー１２の形状は、上述した台形形状のベーン１１
に挟まれて、これに合致するように傾斜した直方体形状
を有している。そして、一方のベーン１１がケーシング
２０の内周５１によって押圧を受けると、エラストマー
１２は押し込まれて、弾性によって収縮しながら、他方
のベーン１１を反対側に押し出す力を作用させる。そし
て、ロータ１０の回転により、２枚のベーン１１から交
互に押圧力を受け、これを繰り返す。なお、エラストマ
ー１２には、ゴム材が好適で、具体的には、シリコンエ
ラストマーが好適である。

【００５３】上述したように、ベーン１１及びエラスト
マー１２をロータ１０に組み込む工程は、単に潤滑剤６
０を塗布して挿入孔１３に各部材を挿入させるだけであ
るため、ベーンポンプ１が小型で、かつ各部品が小型化
していても、きわめて容易に組み立てることができる。
また、エラストマー１２やベーン１１の形状も単純であ
るため、部品そのものの調達も容易に行うことができ
る。

【００５４】第１部材３０には、凹部３１が設けられて
いるが、この凹部３１はロータ１０を偏心して支持する
ために、中心軸がずれた直径の異なる複数の円筒孔によ
って構成されている。開口側から順に、第２部材４０の
凸部４１が嵌入される第１円筒孔３２、次にロータ１０
の外周１９との間で内周空間５０を形成する第２円筒孔
３３、次に底部３５を有しロータ１０の一方の端部１６
が嵌入される第３円筒孔３４が設けられている。これら
は第１円筒孔３２から第３円筒孔３４まで段階的に小さ
な直径となるよう形成され、このうち第１円筒孔３２と
第３円筒孔３４とは同じ中心軸状に形成されている。第
２円筒孔３３だけは中心軸がずれており、第２円筒孔３
３の内周と第３円筒孔３４の内周とが同一線上に乗るよ
う設けられている。すなわち、ロータ１０の外周１９
は、第２円筒孔３３の一部及び第３円筒孔３４の全部に
接する。ここでは、第２円筒孔３３は第１円筒孔３２の
半径に第３円筒孔３４の半径を加えた値を直径としてい
る。

【００５５】また、第２円筒孔３３の側壁には、内周空
間５０と外部との流体の出入りを行うために、流入口５
２と流出口５３が設けられている。そして、流入口５２
と流出口５３とは、ロータ１０が第２円筒孔３３と接す
る部位を挟んだ位置に配置され、これらにはパイプ５４
がそれぞれ接続されて外部と連結されている。

【００５６】第２部材４０には、底部４４を有しロータ
１０の端部１７が嵌入される第４円筒孔４２と、ロータ
１０の支軸１８を嵌入される第５円筒孔４３が設けられ
ている。

【００５７】第１部材３０と第２部材４０には、ロータ
１０がケーシング２０によって支持される部位での流体
の機密性を保つために、潤滑剤６０が充填されている。
この潤滑剤６０は、第１部材３０では、第３円筒孔３４
の底部３５に設けられた溝部３６と、側壁となる周方向
に設けられた溝部３７とに充填されている。第２部材４
０では、底部４４に設けられた溝部４６と、第４円筒部
４２の側壁となる周方向に設けられた溝部４５とに充填
されている。これらのうち溝部３６、４６はロータ１０
のスラスト方向の漏れを防ぎ、溝部３７、４５は、ラジ
アル方向の漏れを防ぐ位置にある。このように、潤滑剤
６０を用いてシールすることによって、例えばＯリング
のような他の特定のシール部材を組み込むことに比べる
と、きわめて容易に密封の機能を付加することができ
る。特に小型のベーンポンプでは、部品の組立の作業性
が悪くなるため、塗布や充填するだけで機密性が保てる
ことは大きな利点となる。また、潤滑剤６０であるた
め、ロータ１０の回転時に潤滑性を兼ね備えることもで
き、回転によるロータ１０とケーシング２０の摩擦が防
止される。

【００５８】また、潤滑剤６０には、グリースが適して
おり、特に潤滑性と機密性に優れたグリースとしては、
ダイヤモンド粉入りのグリースが好適である。具体的に
は、１０ｎｍ以下のダイヤモンド微粒子をグラファイト
カーボンでコーティングし、油に分散したものが選ばれ
ることが望ましいが、これに限定されない。

【００５９】また、ケーシング２０となる第１部材３０
と第２部材４０や、ロータ１０の素材には、熱伝導性に
優れ、摩擦係数の低い素材が好適である。具体的には、
カーボンに金属が添加されたような素材が望ましいが、
これに限定されない。

【００６０】ケーシング２０の外周側には、カラー部材
２３が複数本（ここでは４本）配置されるとともに、こ
れらカラー部材２３とケーシング２０を挟み込むようケ
ーシング１０の両端にプレート部材２４が配置される。
そして、プレート部材２４に設けられた取付穴２７を介
して、ネジ２６がカラー部材２３にネジ止めされ、ケー
シング２０の嵌合方向に押し込むように締め付けが行わ
れ組み立てられる。また、一方のプレート部材２４の穴
部２８と第１部材３０の穴部３８に連通して、また他方
のプレート部材２４の穴部２８と第２部材４０の穴部４
７に連通して、それぞれ位置決め用のピン材２５が嵌入
されている。これにより、第１部材３０と第２部材４０
との嵌合の周方向への位置ずれを防止している。なお、
このケーシング２０の外側の構成は、この構成に限定さ
れるものではなく、他の部品の組み合わせでも、一体で
構成してもいずれでも良い。また、ケーソング２０の構
成も上述した第１部材３０と第２部財４０の２部品を基
準とするだけでなく、３部品以上を組み合わせたり、必
要に応じてＯリング等を用いて構成してもよい。

【００６１】このように構成されたベーンポンプ１の動
作について、図４、図５を用いて説明する。まず、内周
空間５０に流入口５２から導入された流体は、ケーシン
グ２０の内周５１とロータ１０の外周１９とベーン１１
ａ、１１ｂとで形成される領域７０の内部に保たれる。
そして、ロータ１０が時計方向に回転するのに伴い、ロ
ータ１０が偏心しているためベーン１１ａは、徐々に内
周５１によって押圧される。そして、エラストマー１２
はベーン１１ａにより押圧されて弾性によって収縮しな
がら、ベーン１１ｂを突出させるよう作用する。その結
果、図５に示すように最もエラストマー１２が収縮した
状態が得られる。そして、さらにロータ１０が回転する
ことにより、領域７０に保たれていた流体が、流出口５
４に到達し、ベーンポンプ１から流出される。

【００６２】このように構成されたベーンポンプ１の用
途としては、流体用のポンプに適している。特に気体用
の小型ポンプに好適で、理化学機器用として活用され
る。

【００６３】次に、本発明の実施の形態（２）について
説明する。実施の形態（２）は、実施の形態（１）の変
形例で、ベーン１１の摺動させる機構が異なっているだ
けであるため、実施の形態（１）と同様の説明には同一
符号を付し、詳細な説明は省略する。図６は、実施の形
態（２）のベーンポンプの断面図である。

【００６４】実施の形態（２）のベーンポンプ１０１で
は、ロータ１０に設けた挿入孔１３に２枚のベーン１１
１を列状に挿入している。これらベーン１１１は永久磁
石からなっており、ベーン１１１どうしの対向する側の
端部１６１が同極になるように配置されている。また、
ベーン１１１どうしの間には、ベーン１１１の摺動のた
めの空隙１６２が設けられている。

【００６５】この構成により、ベーン１１１には、磁力
の反発によって、常に挿入孔１３から突出する方向に力
が作用している。そして、ケーシング２０の内周５１と
の接触によって、ベーン１１１の突出は抑制され、空隙
１６２により突出量の変化が吸収されている。これによ
り、ロータ１０が偏心しながら回転しても、常に２枚の
ベーン１１１が内周５１に押し付けられる状態が維持さ
れる。

【００６６】このように実施の形態（２）のベーンポン
プ１０１は、磁力の反発を用いてベーン１１１を摺動さ
せているため、きわめて少ない部品点数で構成すること
ができ、また小型であっても組立が容易で、かつ安価に
提供することができる。その他の作用、効果は実施の形
態（１）と同様である。

【００６７】次に本発明の実施の形態（３）について説
明する。実施の形態（３）は実施の形態（１）（２）の
変形例であるので、これらと同じ説明には同一符号を付
し、詳細な説明は省略する。図７は、実施の形態（３）
の断面図を示している。

【００６８】実施の形態（３）のベーンポンプ２０１
は、ロータ１０に着磁部２６３からなる底部を有する挿
入孔２１３が設けられており、この挿入孔２１３にベー
ン２１１が挿入されている。そして、ベーン２１１の端
部２６１には、着磁部２６４が付設されており、前記底
部２６３と対向する側どうしが同極に着磁されている。
また、ベーン２１１と着磁部２６３の間には、ベーン２
１１の摺動のための空隙２６２が設けられている。

【００６９】この構成により、ベーン２１１には、磁力
の反発によって、常に挿入孔２１３から突出する方向に
力が作用している。そして、ケーシング２０の内周５１
との接触によって、ベーン２１１の突出は抑制され、空
隙２６２により突出量の変化が吸収されている。これに
より、ロータ１０が偏心しながら回転しても、常にベー
ン２１１が内周５１に押し付けられる状態が維持されて
いる。その他の作用、効果は実施の形態（１）（２）と
同様である。

【００７０】なお、ベーン２１１は端部２６１に着磁部
２６４を付設しているが、ベーン２１１自体を永久磁石
で構成しても良い。また着磁部２６３も、全体を永久磁
石で形成しても、あるいは部分的に永久磁石を付設して
もいずれでも良い。

【００７１】次に本発明の実施の形態（４）について説
明する。実施の形態（４）は実施の形態（１）〜（３）
の変形例であるので、これらと同じ説明には同一符号を
付し、詳細な説明は省略する。図８は、実施の形態
（４）のベーンポンプの要部の断面図で、図５と同じ方
向からみた場合を示している。

【００７２】実施の形態（４）のベーンポンプ３０１
は、ロータ１０の挿入孔１３に、ベーン３１１が重なり
合うように２枚挿入されている。そしてこれらベーン３
１１の対向する面の中央付近には、両方に着磁部３６３
が設けられ、反発し合うように着磁されている。そし
て、これら着磁部３６３間に生じる反発力によってベー
ン３１１は挿入孔１３から突出する方向に常に力を受け
ている。その他の作用、効果は実施の形態（１）〜
（３）と同様である。

【００７３】なお、着磁部３６３は、ロータ１０の長手
方向（突出する方向に直交する方向）に線状に設けるこ
とが望ましく、その幅はできるだけ狭い方が好ましい。

【００７４】次に本発明の実施の形態（５）について説
明する。実施の形態（５）は実施の形態（２）の変形例
であるので、同じ説明には同一符号を付し、詳細な説明
は省略する。図９は、実施の形態（５）のベーンポンプ
の断面図である。

【００７５】実施の形態（５）のベーンポンプ４０１で
は、実施の形態（２）のベーンポンプ１０１でベーン１
１１全体が永久磁石からなっていたのに替えて、ベーン
４１１としてベーンどうしの対向する端部４６１の一部
に永久磁石４６３を付設している。永久磁石４６３は、
空隙１６２を介して反発力を生じるよう各ベーン４１１
の端部４６１に配置されている。

【００７６】このようにベーン４１１全体を永久磁石と
せず、端部４６１の一部に着磁部４６１を付設する構成
とすることで、着磁部４６３以外のベーン４１１の素材
の選択肢が広がり、例えば熱伝導性や摩擦係数の低い素
材を選択することもできる。その他の作用、効果が実施
の形態（２）と同様である。

【００７７】次に本発明の実施の形態（６）について説
明する。実施の形態（６）は実施の形態（２）の変形例
であるので、同じ説明には同一符号を付し、詳細な説明
は省略する。図１０は実施の形態（６）のベーンポンプ
の断面図であり、図１１は実施の形態（６）のベーンポ
ンプの要部の断面図で、図５と同じ方向からみた場合を
示している。

【００７８】実施の形態（６）のベーンポンプ５０１で
は、実施の形態（２）のベーンポンプ１０１でベーン１
１１全体が永久磁石からなっていたのに替えて、ベーン
５１１としてベーンどうしが対抗する側の端部５６１全
面に永久磁石５６３を付設するとともに、永久磁石５６
３どうしの対向面積を大きくしている。この永久磁石５
６３は、ベーン５１１どうしの各端部５６１の全面に、
反発力を生じるように設けられている。そして、この永
久磁石５６３の対向面積をベーン５１１の断面積より大
きな面積とすることで、大きな反発力を得ることができ
る。

【００７９】またベーン５１１が挿入される挿入孔１３
には、ベーン５１１を支持するためのスリーブ１３１が
ロータ１０の外周面側に挿入され固定されている。この
スリーブ１３１は、組立時にベーン５１１を挿入孔１３
に挿入後に嵌め込まれる。このスリーブ１３１によりベ
ーン５１１の挿入孔１３内での摺動時の傾倒が抑制され
るとともに、抜け落ちも防止される。このように実施の
形態（６）のベーン５１１は、傾倒しにくくなっている
ため、ベーン５１１の辺１４、１５は同じ長さに形成さ
れている。

【００８０】このようにベーン５１１は対向面積の広い
永久磁石５６３を備えることで、比較的磁力の低い安価
な磁石を利用することが可能となる。その他の作用、効
果が実施の形態（２）と同様である。

【００８１】次に本発明の実施の形態（７）について説
明する。実施の形態（７）は実施の形態（２）の変形例
であるので、同じ説明には同一符号を付し、詳細な説明
は省略する。図１２は実施の形態（７）のベーンポンプ
の断面図である。

【００８２】実施の形態（７）のベーンポンプ６０１で
は、実施の形態（２）で用いていた潤滑剤６０と、潤滑
剤６０を充填するために、第１部材３０に設けられてい
た溝部３６、３７と、第２部材４０に設けられていた溝
部４５、４６とを構成から取り除いている。そして、ロ
ータ１０の支軸１８の根元側に軸受８０を配置するとと
もに、ロータ１０の底側８４（支軸１８と反対側）に、
ボール材８１を配置している。ボール材８１は、ロータ
１０と第１部材３０の第３円筒孔３４の底部３４に配置
されたプレート材８３との間に配置されている。そし
て、ロータ１０の底側８４でロータ１０の回転軸上にく
ぼみ状を呈して設けられたボール受部８２に略々半分嵌
め込まれ、転動自在に設けられている。プレート材８３
は、ボール材８１が転動する際の底部３５の磨耗を防止
する。軸受８０は、第２部材４０の第４円筒孔４２内に
固定され、支軸１８の回転を妨げないように支えてい
る。これ以外は、ベーン１１１もその他の構成も、実施
の形態（２）と同様である。

【００８３】この構成により、ロータ１０は潤滑剤６０
がなくても速やかに回転することが可能となる。その他
の作用、効果は実施の形態（２）と同様である。

【００８４】なお、実施の形態（７）の構造を、実施の
形態（１）や（３）〜（６）に適用しても良い。また、
実施の形態（７）の構造と、潤滑剤６０を併用しても良
い。さらにロータ１０の回転に関係する部材に、潤滑性
を向上させるための表面処理を施してもよい。

【００８５】以上実施の形態（１）〜（７）を例に本発
明のベーンポンプを説明してきた。そして、このうち実
施の形態（１）（２）（４）〜（７）ではベーン２枚の
構成について、実施の形態（３）ではベーン１枚の構成
について示した。ベーンポンプを小型化する場合には、
ベーンの数が少ない方が、組立やコストの面で有利であ
るが、この枚数に限定するものではなく、必要に応じ
て、ベーンの枚数を３枚以上としたり、挿入孔の数を増
やしたりして良い。また、実施の形態（１）〜（４）の
各部の構成は、それぞれ組み合わせて実施しても良い。

【００８６】

【発明の効果】以上、詳述してきたように本発明のベー
ンポンプは、ベーンを摺動させる機構として、エラスト
マーの弾性力、あるいは磁石の反発力を用いることを特
徴としている。これにより、ベーンポンプの構成を簡略
化できるため、小型化を図っても十分な性能が得られる
上に、組立易く製造コストも削減できるという優れた効
果を有している。

【００８７】また、ロータがケーシングによって支持さ
れる部位や、ロータと挿入孔との間隙を、潤滑剤によっ
て機密性をもたせているため、機密性保持のための特別
な部材を組み込む必要がなく、組立性に優れる。さら
に、潤滑性も兼ね備えられることから、回転部分や摺動
部分での摩耗も防止できるという優れた効果も有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態（１）の断面図である。

【図２】 実施の形態（１）の分解図である。

【図３】 実施の形態（１）の要部の組立を示す説明図
である。

【図４】 図１のＡ−Ａ線で切断した要部の断面で実施
の形態（１）の動作の説明図である。

【図５】 図１のＡ−Ａ線で切断した要部の断面で実施
の形態（１）の動作の説明図である。

【図６】 実施の形態（２）の断面図である。

【図７】 実施の形態（３）の断面図である。

【図８】 実施の形態（４）の断面図である。

【図９】 実施の形態（５）の断面図である。

【図１０】 実施の形態（６）の断面図である。

【図１１】 実施の形態（６）の要部の断面図である。

【図１２】 実施の形態（７）の断面図である。

【符号の説明】

１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１
ベーンポンプ １０ ロータ １１、１１１、２１１、３１１、４１１、５１１ ベー
ン １２ エラストマー １３ 挿入孔 １４、１５ 辺 １６、１７ 端部 １８ 支軸 １９ 外周 ２０ ケーシング ２３ カラー部材 ２４ プレート部材 ２５ ピン材 ２６ ネジ ２７ 取付穴 ３０ 第１部材 ３１ 凹部 ３２ 第１円筒孔 ３３ 第２円筒孔 ３４ 第３円筒孔 ３５ 底部 ３６ 溝部 ３７ 溝部 ３８ 穴部 ４０ 第２部材 ４１ 凸部 ４２ 第４円筒孔 ４３ 第５円筒孔 ４４ 底部 ４５ 溝部 ４６ 溝部 ４７ 穴部 ５０ 内周空間 ５１ 内周 ５２ 流入口 ５３ 流出口 ６０ 潤滑剤 ７０ 領域 ８０ 軸受 ８１ ボール材 ８２ ボール受部 ８３ プレート材 １３１ スリーブ １６１、２６１、４６１、５６１ 端部 １６２、２６２、 空隙 ２６３、３６３、４６３、５６３ 着磁部 ２６４ 着磁部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H029 AA05 AA17 AB01 BB01 BB16 BB32 BB44 CC03 CC05 CC19 CC39 3H040 AA01 AA07 BB01 BB14 CC05 CC06 CC14 CC16 DD01 DD07 DD11 DD16 DD36 DD37 3H044 AA04 BB05 CC04 CC05 CC12 CC14 DD01 DD05 DD09 DD23 DD24

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングの内周空間に回転自在に支持
   されかつ偏心して配置されるロータと、このロータに挿
   入されケーシングの内周側に突出するよう摺動自在に設
   けられるベーンとを備えたベーンポンプにおいて、ベー
   ンはロータの内部に配置されたエラストマーの弾性によ
   って摺動することを特徴とするベーンポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のベーンポンプにおいて、
   ベーンは複数設けられ、各ベーンがロータの内部でエラ
   ストマーに接触するよう配置されることを特徴とするベ
   ーンポンプ。
3. 【請求項３】 請求項２記載のベーンポンプにおいて、
   ロータの側面に径方向に貫通する挿入孔が形成され、こ
   の挿入孔にエラストマーを挟んでベーンが配置されるこ
   とを特徴とするベーンポンプ。
4. 【請求項４】 請求項３記載のベーンポンプにおいて、
   ベーンは平板状を呈し、ベーンのロータの内部側の端部
   は偏倚していることを特徴とするベーンポンプ。
5. 【請求項５】 請求項４記載のベーンポンプにおいて、
   ベーンのロータの内部側の端部は、ロータの長手方向に
   傾斜していることを特徴とするベーンポンプ。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載のベー
   ンポンプにおいて、ロータがケーシングによって支持さ
   れる部位は、潤滑剤により機密性が備えられることを特
   徴とするベーンポンプ。
7. 【請求項７】 請求項６記載のベーンポンプにおいて、
   潤滑剤は、ロータとケーシングとの間に設けられる溝部
   に充填されることを特徴とするベーンポンプ。
8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれかに記載のベー
   ンポンプにおいて、ベーンと挿入孔との間隙は、潤滑剤
   により機密性が備えられることを特徴とするベーンポン
   プ。
9. 【請求項９】 請求項６から８のいずれかに記載のベー
   ンポンプにおいて、潤滑剤がグリースであることを特徴
   とするベーンポンプ。
10. 【請求項１０】 ケーシングの内周空間に回転自在に支
    持されかつ偏心して配置されるロータと、このロータに
    挿入されケーシングの内周側に突出するよう摺動自在に
    設けられるベーンとを備えたベーンポンプにおいて、ベ
    ーンが磁力の反発によって摺動することを特徴とするベ
    ーンポンプ。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のベーンポンプにおい
    て、ベーンは複数設けられ、ベーンどうしが反発しあっ
    て突出するようベーンどうしの対向する位置に同極の着
    磁が設けられていることを特徴とするベーンポンプ。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載のベーンポンプにおい
    て、ロータの側面に径方向に貫通する挿入孔が形成さ
    れ、この挿入孔に磁力が反発し合う向きでベーンが配置
    されることを特徴とするベーンポンプ。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載のベーンポンプにおい
    て、ベーンは挿入孔内に列状に配置され、ベーンの端部
    間で反発しあうことを特徴とするベーンポンプ。
14. 【請求項１４】 請求項１２記載のベーンポンプにおい
    て、ベーンは挿入孔内に重なりを有して配置され、ベー
    ンの面間で反発しあうことを特徴とするベーンポンプ。
15. 【請求項１５】 請求項１０記載のベーンポンプにおい
    て、ベーンがロータの内部から反発を受けて突出するよ
    うベーンとロータの内部との対向する位置に同極の着磁
    が設けられていることを特徴とするベーンポンプ。
16. 【請求項１６】 請求項１０から１５のいずれかに記載
    のベーンポンプにおいて、ベーンが永久磁石からなるこ
    とを特徴とするベーンポンプ。
17. 【請求項１７】 請求項１０から１５のいずれかに記載
    のベーンポンプにおいて、着磁が永久磁石の付設により
    なることを特徴とするベーンポンプ。