JP2002349455A - 流体ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な流体ポンプを提供する。 【解決手段】 弾性変形可能で荷重が加えられていない
自由状態では筒状になる弾性板材２０と、中心軸ａ回り
を公転して弾性板材２０をハウジング１０の内周面１０
１に当接させる公転部材４１とを備え、公転部材４１の
公転により、弾性板材２０とハウジングの内周面１０１
との当接部位が変化して作動室５０の容積が変化するよ
うに構成されている。これによると、公転部材４１の公
転により作動室５０の容積を変化させて流体の吸入・吐
出を行わせることができる。そして、ベーンなしで流体
の吸入・吐出を可能にしているため、加工コストの高い
ベーン溝が不要になり、安価な流体ポンプを提供するこ
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、流体を吸入し吐出
する流体ポンプに関し、例えば、車両用ブレーキブース
タ内に負圧を発生させるための真空ポンプに好適であ
る。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジン車や電気自動車のよ
うな負圧源を持たない車両においては、ブレーキブース
タ内に負圧を発生させるための真空ポンプが必要であ
る。そして、真空ポンプとして、ロータが駆動軸と一体
に回転するベーン型ポンプ（例えば、特開平５−２１５
０８９号公報参照）や、ロータが駆動軸の回りを公転す
るローリングピストン型ポンプ（例えば、特開平７−２
３３７９２号公報参照）が周知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベーン
型ポンプは、ベーンを収納するベーン溝の加工が必要で
あり、また、ベーンの潤滑のためのオイル配管やオイル
シールが必要であり、それらがコストアップの一因とな
っている。一方、ローリングピストン型ポンプも、ベー
ン型ポンプと同様にベーン溝の加工が必要であり、それ
がコストアップの一因となっている。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、安価な流体ポンプを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、円柱状の内周面（１０
１）を有するハウジング（１０）と、弾性変形可能で荷
重が加えられていない自由状態では筒状になる筒状部位
が形成されると共に、ハウジング（１０）の内周面（１
０１）内に配置され、かつ筒状部位の一部がハウジング
（１０）の内周面（１０１）に結合された弾性板材（２
０、２１、２２）と、弾性板材（２０、２１、２２）と
ハウジング（１０）の内周面（１０１）との間に形成さ
れた作動室（５０）と、弾性板材（２０、２１、２２）
の内側に配置され、ハウジング（１０）の内周面（１０
１）の中心軸（ａ）回りを公転して弾性板材（２０、２
１、２２）をハウジング（１０）の内周面（１０１）に
当接させる公転部材（４１、４４）と、作動室（５０）
に連通する吸入口（１０２、１１１）および吐出口（１
０３）とを備え、公転部材（４１、４４）の公転によ
り、弾性板材（２０、２１、２２）とハウジング（１
０）の内周面（１０１）との当接部位が変化して作動室
（５０）の容積が変化するように構成されていることを
特徴とする。

【０００６】これによると、公転部材（４１、４４）の
公転により作動室（５０）の容積を変化させて流体の吸
入・吐出を行わせることができる。そして、ベーンなし
で流体の吸入・吐出を可能にしているため、加工コスト
の高いベーン溝が不要になり、安価な流体ポンプを提供
することができる。

【０００７】請求項５に記載の発明では、円柱状の内周
面（１０１）を有するハウジング（１０）と、弾性変形
可能で荷重が加えられていない自由状態では渦巻き状に
なる渦巻き部位が形成されると共に、ハウジング（１
０）の内周面（１０１）内に配置され、かつ渦巻き部位
の最外周端部がハウジング（１０）の内周面（１０１）
に結合された弾性板材（７０、７１）と、弾性板材（７
０、７１）の最外周面とハウジング（１０）の内周面
（１０１）との間に形成された外側作動室（８０ａ）
と、弾性板材（７０、７１）間に形成された複数の中間
作動室（８０ｂ〜ｄ）と、弾性板材（７０、７１）の最
内周面（１０１）に形成された内側作動室（８０ｅ）
と、内側作動室（８０ｅ）に配置され、ハウジング（１
０）の内周面（１０１）の中心軸（ａ）回りを公転して
弾性板材（７０、７１）をハウジング（１０）の内周面
（１０１）側に押し付ける公転部材（４１、４４）と、
外側作動室（８０ａ）に連通する吸入口（１０２）と、
内側作動室（８０ｅ）に連通する吐出口（１１２）とを
備え、公転部材（４１、４４）の公転により、弾性板材
（７０、７１）の最外周面とハウジング（１０）の内周
面（１０１）との当接部位および弾性板材（７０、７
１）同士の当接部位が変化して作動室（８０ａ〜ｅ）の
容積が変化するように構成されていることを特徴とす
る。

【０００８】これによると、公転部材（４１、４４）の
公転により作動室（８０ａ〜ｅ）の容積を変化させて流
体の吸入・吐出を行わせることができる。そして、ベー
ンなしで流体の吸入・吐出を可能にしているため、加工
コストの高いベーン溝が不要になり、安価な流体ポンプ
を提供することができる。

【０００９】また、ある時点で外側作動室（８０ａ）に
吸入された流体が中間作動室（８０ｂ〜ｄ）で圧縮され
つつ内側作動室（８０ｅ）に至るまでに公転部材（４
１、４４）が数回転公転するため、換言すると、吸入完
了から吐出開始までの行程が長くなるため、公転部材
（４１、４４）の１回転当たりの圧縮比を低くすること
ができ、従って、ポンプの振動やトルク変動を小さくす
ることができる。

【００１０】請求項７に記載の発明では、弾性板材（２
０、２１、２２、７０、７１）における当接部位に、シ
ール性を有する材質よりなる被覆層を設けたことを特徴
とする。

【００１１】これによると、当接部位のシール性を向上
させて、ポンプ吐出性能を向上させることができる。

【００１２】請求項８に記載の発明では、公転部材（４
１、４４）は自転可能に構成されていることを特徴とす
る。

【００１３】これによると、公転部材が自転するため、
公転部材と弾性板材との摺動が防止される。

【００１４】請求項９に記載の発明では、公転部材（４
１、４４）の自転を規制する自転防止機構（１２３ａ〜
ｃ、４４１ａ〜ｃ）を備えることを特徴とする。

【００１５】これによると、公転部材の自転が防止され
るため、公転部材の自転による弾性板材の巻き込み、ま
たは、公転部材の自転による弾性板材のハウジング内周
面側への広がりを防止することができる。

【００１６】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は本発明の
第１実施形態になる流体ポンプの断面図、図２は図１の
Ａ−Ａ線に沿う断面図、図３（ａ）ないし（ｄ）は図１
のＡ−Ａ線に沿う断面図で、駆動軸３１の回転に伴う作
動状態の変化を駆動軸３１の回転角９０°毎に示すもの
である。なお、このポンプは、例えば車両用ブレーキブ
ースタ内に負圧を発生させるための真空ポンプとして用
いられる。

【００１８】図１、図２において、アルミニウムまたは
樹脂よりなる有底筒状のハウジング１０は内部に円柱状
の内周面１０１が形成され、内周面１０１内には、弾性
変形可能で荷重が加えられていない自由状態では筒状に
なる弾性板材２０が配置されている。この弾性板材２０
は、ハウジング１０に一体に形成されており、周方向一
端の支持部２０１にてハウジング１０の内周面１０１に
結合されており、周方向他端の先端部２０２がフリーに
なっている。すなわち、弾性板材２０は周方向の１ヶ所
が切れた筒状になっている。

【００１９】また、弾性板材２０の軸方向一端はハウジ
ング１０の底部に摺動自在かつ気密的に当接し、弾性板
材２０の軸方向他端は後述する回転プレート１１の側面
に摺動自在かつ気密的に当接している。

【００２０】ハウジング１０の開口端部（図１右側）に
は電動モータ３０が図示しないねじ等によって取り付け
られ、この電動モータ３０の駆動軸３１には円盤状の回
転プレート１１がボルト３２によって固定されており、
この回転プレート１１は駆動軸３１と一体に回転する。
また、回転プレート１１は、ハウジング１０の開口端部
側にてハウジング１０内部に挿入され、ハウジング１０
に対して回転自在かつ気密的に当接している。なお、ハ
ウジング１０の円柱状の内周面１０１の中心軸線と、駆
動軸３１および回転プレート１１の回転軸線とは一致し
ており、それらの共通軸線に符号ａを付している。

【００２１】回転プレート１１には内周面１０１内に延
びるロッド４０が圧入によって固定されており、このロ
ッド４０の中心軸線ｂは共通軸線ａに対して偏心してい
る。また、ロッド４０の外周側には有底筒状のピン（公
転部材に相当）４１がベアリング４２を介在させて装着
されている。さらに、ロッド４０、ピン４１およびベア
リング４２の質量分をバランスさせるバランスウエイト
４３が回転プレート１１に固定されている。

【００２２】そして、ピン４１は、弾性板材２０を内周
面１０１に押し付け可能なように弾性板材２０の内側に
配置され、電動モータ３０の回転に伴って共通軸線ａ回
りを公転して、弾性板材２０と内周面１０１との当接部
位（以下、作動室シール部位という）を変化させるよう
になっている。

【００２３】一方、ハウジング１０の底部と、ハウジン
グ１０の内周面１０１と、回転プレート１１の側面と、
弾性板材２０の外周面とによって、作動室５０が形成さ
れており、この作動室５０に連通する吸入口１０２およ
び吐出口１０３がハウジング１０の筒状部に形成されて
いる。

【００２４】吸入口１０２は図示しない車両用ブレーキ
ブースタの圧力室に接続される。また、吐出口１０３は
カバー１２によって覆われており、このカバー１２によ
って形成された吐出室１２１は連通口１２２を介して大
気に開放されている。

【００２５】さらに、吐出室１２１内には、吐出口１０
３を開閉する板状の逆止弁６０と、この逆止弁６０の最
大開度を規制するストッパ６１と、逆止弁６０およびス
トッパ６１をハウジング１０に固定するボルト６２が配
置されている。なお、逆止弁６０は、作動室５０から吐
出室１２１への空気の流れを許容し、吐出室１２１から
作動室５０への空気の逆流を防止するものである。

【００２６】次に、上記構成になるポンプの作動につい
て説明する。

【００２７】電動モータ３０を作動させると駆動軸３１
および回転プレート１１が回転する。この回転プレート
１１の回転（回転向きＺ）に伴って、図３（ａ）ないし
（ｄ）に示すように、ピン４１が共通軸線ａ回りを公転
する。

【００２８】そして、弾性板材２０を内周面１０１に押
し付けるようにしてピン４１が公転することにより、作
動室シール部位が回転向きＺに沿って順に移動（変化）
する。この際、ピン４１は弾性板材２０との間の摩擦に
よりロッド４０の中心軸線ｂ回りにつれ回り（自転）
し、また、弾性板材２０はピン４１の動きに合わせて支
持部２０１を中心に変形する。

【００２９】図３（ａ）は吸入工程完了直前の状態であ
り、車両用ブレーキブースタの圧力室の空気が吸入口１
０２を介して作動室５０に吸入される。次いで、ピン４
１が吸入口１０２を通り過ぎると吸入工程が完了し、作
動室シール部位から回転向きＺに沿って支持部２０１に
至るまでの作動室５０は、吸入口１０２との連通が断た
れて密閉される。

【００３０】そして、図３（ｂ）ないし（ｄ）に示すよ
うに、ピン４１の公転に伴って作動室シール部位が回転
向きＺに沿って移動することにより、密閉された作動室
５０の容積が次第に小さくなり、作動室５０の圧力が吐
出室１２１の圧力よりも高くなると、逆止弁６０が開弁
して作動室５０の空気が吐出口１０３および連通口１２
２を介して外部に排出される。

【００３１】一方、図３（ｂ）ないし（ｄ）の行程の
間、弾性板材２０の先端部２０２が吸入口１０２から離
れ、車両用ブレーキブースタの圧力室の空気が吸入口１
０２を介してポンプ内部に吸入される。

【００３２】そして、上記のポンプ作用を繰り返すこと
により、車両用ブレーキブースタの圧力室を負圧にす
る。

【００３３】本実施形態では、ベーンなしで流体の吸入
・吐出が可能であるため、加工コストの高いベーン溝が
不要になり、安価な流体ポンプを提供することができ
る。

【００３４】（第２実施形態）図４、図５に示す本実施
形態は、第１実施形態の吸入口１０２の位置を変更した
ものである。すなわち、図４、図５に示すように、弾性
板材２０の内周側のポンプ内部空間と電動モータ３０内
部とを連通する吸入口１１１を回転プレート１１に設
け、電動モータ３０内外を連通する吸入部３０１を電動
モータ３０に設けており、空気は、吸入部３０１、電動
モータ３０内部、および吸入口１１１を介して、ポンプ
内部に吸入されるようになっている。

【００３５】なお、その他の構成は第１実施形態と共通
しており、また、空気吸入経路を除いては作動も第１実
施形態と共通である。

【００３６】（第３実施形態）第１実施形態ではハウジ
ング１０と弾性板材２０とを一体に形成したのに対し、
図６に示す本実施形態はそれらを別体（別々）に形成し
た後一体化したものである。なお、その他の構成は第１
実施形態と共通しており、また、作動も第１実施形態と
共通である。

【００３７】本実施形態では、図６に示すように、バネ
鋼板（例えば、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ）を荷重が加えら
れていない自由状態では筒状になるように成形して弾性
板材２１が形成され、弾性板材２１の周方向一端を折り
曲げて支持部２１１が形成されている。一方、アルミニ
ウム性の有底筒状のハウジング１０には、弾性板材２１
の支持部２１１が挿入される溝１０４が形成されてい
る。そして、ハウジング１０の溝１０４に弾性板材２１
の支持部２１１が挿入されて両者が結合されている。な
お、弾性板材２１の周方向他端の先端部２１２はフリー
になっている。

【００３８】なお、弾性板材２１の表面のうち少なくと
も外周面（すなわち、ハウジング１０の内周面１０１と
の当接部位＝作動室シール部位）に、シール性の良好な
材質よりなる被覆層を設けてもよい。それにより、弾性
板材２１と内周面１０１との当接部位のシール性を向上
させることができる。ここで、厚さ２ｍｍ程度のゴムあ
るいは厚さ数１００η〜数ｍｍのテフロン（登録商標）
にて被覆層を形成するのが望ましく、特にテフロンの場
合、弾性板材２１と内周面１０１との当接部位の摺動特
性も向上させることができる。

【００３９】（第４実施形態）第１実施形態の弾性板材
２０は、ハウジング１０と一体に形成され、かつ周方向
の１ヶ所が切れた筒状になっているのに対し、図７に示
す本実施形態の弾性板材２２は、ハウジング１０と別体
（別々）に形成され、かつ、切れ目のない、周方向に連
続した筒状になっている。なお、その他の構成は第１実
施形態と共通している。

【００４０】図７（ａ）ないし（ｄ）は、駆動軸３１の
回転に伴う作動状態の変化を駆動軸３１の回転角９０°
毎に示すものである。そして、本実施形態の弾性板材２
２は、ゴムよりなり、切れ目のない、周方向に連続した
筒状に形成されると共に、弾性板材２２の外周面に突起
状の支持部２２１が形成されている。一方、有底筒状の
ハウジング１０には弾性板材２２の支持部２２１が挿入
される窪み部１０５が形成されている。そして、ハウジ
ング１０の窪み部１０５に弾性板材２２の支持部２２１
が挿入されて両者が結合されている。

【００４１】上記構成において、回転プレート１１の回
転に伴って、弾性板材２２を内周面１０１に押し付ける
ようにしてピン４１が公転することにより、弾性板材２
２と内周面１０１との当接部位（以下、作動室シール部
位という）が回転向きＺに沿って順に移動する。この
際、弾性板材２２はピン４１の動きに合わせて支持部２
２１を中心に変形する。

【００４２】そして、ピン４１が吸入口１０２を通り過
ぎると吸入工程が完了し、作動室シール部位から回転向
きＺに沿って支持部２２１に至るまでの作動室５０は、
吸入口１０２との連通が断たれて密閉される。

【００４３】次いで、ピン４１の公転に伴って作動室シ
ール部位が回転向きＺに沿って移動することにより、密
閉された作動室５０の容積が次第に小さくなり、逆止弁
６０が開弁して作動室５０の空気が吐出口１０３および
連通口１２２を介して外部に排出される。

【００４４】一方、図７（ｂ）ないし（ｄ）の行程の
間、弾性板材２２が吸入口１０２から離れるため、支持
部２２１から回転向きＺに沿って作動室シール部位に至
るまでの作動室５０に、車両用ブレーキブースタの圧力
室の空気が吸入される。

【００４５】（第５実施形態）図８〜図１０に示す本実
施形態は、弾性板材７０を渦巻き状にした点と、電動モ
ータ３０内部を介して空気を吐出する点を除いて、第１
実施形態と共通している。なお、図８は本実施形態にな
る流体ポンプの断面図、図９は図８のＣ−Ｃ線に沿う断
面図、図１０（ａ）ないし（ｄ）は図８のＡ−Ａ線に沿
う断面図で、駆動軸３１の回転に伴う作動状態の変化を
駆動軸３１の回転角９０°毎に示すものである。

【００４６】図８、図９において、弾性板材７０はハウ
ジング１０と一体に形成されると共に荷重が加えられて
いない自由状態で渦巻き状（本例では４巻き）になるよ
うに形成され、弾性板材７０の周方向外周端の支持部７
０１にてハウジング１０の内周面１０１に結合され、周
方向内周端の先端部７０２がフリーになっている。

【００４７】弾性板材７０の最外周面とハウジング１０
の内周面１０１との間には、吸入口１０２と連通する第
１作動室（外側作動室）８０ａが形成されている。ま
た、弾性板材７０間に複数（本例では３つ）の第２〜第
４作動室（中間作動室）８０ｂ〜８０ｄが形成されると
共に、弾性板材７０最内周面内に第５作動室（内側作動
室）８０ｅが形成されている。

【００４８】そして、ピン４１は、弾性板材７０を内周
面１０１側に押し付け可能なように第５作動室８０ｅに
配置され、電動モータ３０の回転に伴って共通軸線ａ回
りを公転して、弾性板材７０と内周面１０１との当接部
位、および弾性板材７０同士の当接部位（以下、これら
の当接部位を作動室シール部位という）を変化させるよ
うになっている。

【００４９】一方、回転プレート１１には第５作動室８
０ｅと電動モータ３０内部とを連通する吐出口１１２が
形成され、電動モータ３０には電動モータ３０内外を連
通する吐出部３０２が形成されている。また、吐出口１
１２を開閉する逆止弁６０が回転プレート１１に装着さ
れている。

【００５０】上記構成において、図１０（ａ）ないし
（ｄ）に示すように、回転プレート１１の回転に伴っ
て、弾性板材７０を内周面１０１に押し付けるようにし
てピン４１が公転することにより、作動室シール部位が
回転向きＺに沿って順に移動する。この際、弾性板材７
０はピン４１の動きに合わせて支持部７０１を中心に変
形する。

【００５１】ピン４１が吸入口１０２を通り過ぎると吸
入工程が完了し、ピン４１の公転に伴って作動室シール
部位が回転向きＺに沿って移動することにより、弾性板
材７０間の第２〜第４作動室８０ｂ〜８０ｄは、容積を
減少させつつ渦の内側に移動していく。

【００５２】そして、ある時点で第１作動室８０ａに吸
入された空気は、ピン４１が数回転（本例では３回転）
公転する間に、第２〜第４作動室（中間作動室）８０ｂ
〜８０ｄで圧縮されつつ第５作動室８０ｅまで移動し、
第５作動室８０ｅの圧力が高くなると逆止弁６０が開弁
して、吐出口１１２、電動モータ３０内部、および吐出
部３０２を介して外部に排出される。

【００５３】一方、図１０（ｂ）ないし（ｄ）の行程の
間、弾性板材７０が吸入口１０２から離れるため、第１
作動室８０ａに空気が吸入される。

【００５４】本実施形態のポンプでは、吸入された空気
が吐出されるまでに回転プレート１１が数回転するた
め、換言すると、吸入完了から吐出開始までの行程が長
くなるため、ピン４１の１回転当たりの圧縮比を低くす
ることができ、従って、ポンプの振動やトルク変動を小
さくすることができる。

【００５５】（第６実施形態）第５実施形態（図８参
照）ではハウジング１０と弾性板材７０とを一体に形成
したのに対し、図１１に示す本実施形態はそれらを別体
（別々）に形成した後結合したものである。なお、その
他の構成は第５実施形態と共通しており、また、作動も
第５実施形態と共通である。

【００５６】本実施形態では、図１１に示すように、バ
ネ鋼板（例えば、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ）を荷重が加え
られていない自由状態では渦巻き状（本例では４巻き）
になるように成形して弾性板材７１が形成され、弾性板
材７１の周方向外周端を折り曲げて支持部７１１が形成
されている。一方、アルミニウム性の有底筒状のハウジ
ング１０には、弾性板材７１の支持部７１１が挿入され
る溝１０４が形成されている。そして、ハウジング１０
の溝１０４に弾性板材７１の支持部７１１が挿入されて
両者が結合されている。なお、弾性板材７１の周方向内
周端の先端部７１２はフリーになっている。

【００５７】なお、弾性板材７１の内外周面（すなわ
ち、ハウジング１０の内周面１０１との当接部位および
弾性板材７１同士の当接部位＝作動室シール部位）に、
シール性の良好な材質よりなる被覆層を設けてもよい。
それにより、作動室シール部位のシール性を向上させる
ことができる。ここで、厚さ２ｍｍ程度のゴムあるいは
厚さ数１００η〜数ｍｍのテフロンにて被覆層を形成す
るのが望ましく、特にテフロンの場合、作動室シール部
位の摺動特性も向上させることができる。

【００５８】（第７実施形態）図１２、図１３に示す第
７実施形態は、第１実施形態におけるピン４１の代わり
に、大径のロータ（公転部材に相当）４４を用いたもの
である。なお、その他の構成は第１実施形態と共通して
おり、また、作動も第１実施形態と共通である。

【００５９】図１２、図１３において、ロータ４４は、
回転プレート１１に圧入固定されたロッド４０の外周側
にベアリング４２を介在させて装着されている。また、
ロータ４４の外周面は円形に形成されており、その外周
面の外径は、弾性板材２０の支持部２０１と先端部２０
２が当接した状態（図１３の形状状態）での弾性板材２
０の内径（以下、基準内径という）とほぼ同寸法に設定
されている。

【００６０】そして、ロータ４４は電動モータ３０の回
転に伴って共通軸線ａ回りを公転して、弾性板材２０と
内周面１０１との当接部位を変化させるようになってい
る。

【００６１】ところで、第１実施形態においては、ピン
４１の外径が弾性板材２０の基準内径よりも著しく小さ
いため、弾性板材２０の先端部２０２の内周面上をピン
４１が通り過ぎようとしたときに、先端部２０２が支持
部２０１と同一面になっていない場合には、ピン４１が
先端部２０２の周方向端面に接触して弾性板材２０を壊
してしまう可能性がある。

【００６２】これに対し、本実施形態では、ロータ４４
の外径が弾性板材２０の基準内径とほぼ同寸法であるた
め、仮に弾性板材２０の先端部２０２が支持部２０１と
同一面になっていなくてもロータ４４が先端部２０２の
周方向端面に接触することがなく、信頼性が向上する。

【００６３】なお、第２〜第４実施形態におけるピン４
１の代わりに、本実施形態の大径のロータ４４を用いて
もよい。

【００６４】（第８実施形態）図１４に示す第８実施形
態は、第１実施形態におけるピン４１の代わりに大径の
ロータ（公転部材に相当）４４を用い、回転プレート１
１の代わりに固定プレート１２を用い、さらにロッド４
０の代わりに偏心部４５１を有するシャフト４５を用い
たものである。

【００６５】図１４において、固定プレート１２は、ハ
ウジング１０の開口端部と電動モータ３０との間に配置
され、電動モータ３０と共にハウジング１０に固定され
ている。シャフト４５は、電動モータ３０の駆動軸３１
に同軸に配置され、ベアリング４６によって固定プレー
ト１２に回転自在に支持されている。

【００６６】シャフト４５の偏心部４５１は円形に形成
され、偏心部４５１の中心軸線ｂは共通軸線ａに対して
偏心している。そして、偏心部４５１の外周側に、第７
実施形態と同様の構成のロータ４４がベアリング４２を
介在させて装着されている。なお、シャフト４５にはバ
ランスウエイト４７が装着されている。

【００６７】そして、シャフト４５の回転に伴って、弾
性板材２０を内周面１０１に押し付けるようにしてロー
タ４４が共通軸線ａ回りを公転することにより、弾性板
材２０と内周面１０１との当接部位が回転向きに沿って
順に移動する。

【００６８】ところで、第１実施形態においては、回転
プレート１１が回転するため、回転プレート１１と弾性
板材２０との摺動速度が高くなってしまうが、本実施形
態では、固定プレート１２とロータ４４はロータ４４の
公転運動により摺動するだけであるため、摺動速度が低
くなって信頼性が向上する。

【００６９】なお、第２〜第４実施形態、および第７実
施形態に本実施形態の構成を適用してもよい。

【００７０】（第９実施形態）図１５に示す第９実施形
態は、第８実施形態（図１４参照）におけるハウジング
１０の底部にベアリング４６を追加し、シャフト４５の
両端をそれぞれベアリング４６で支持することにより、
シャフト４５の振れを小さくして振動低減を図ったもの
である。

【００７１】（第１０実施形態）図１６、図１７に示す
第１０実施形態は、第８実施形態（図１４参照）のポン
プに自転防止機構を設けたものである。なお、その他の
構成は第８実施形態と共通しており、また、作動も第８
実施形態と共通である。

【００７２】図１６、図１７において、自転防止機構
は、ロータ４４に装着した３本のロータピン４４１ａ〜
ｃと、固定プレート１２に装着した３本の固定ピン１２
３ａ〜ｃとからなる。

【００７３】ロータピン４４１ａ〜ｃは、ロータ４４の
中心軸線ｂの回りに所定のピッチ円直径で１２０°間隔
に配置され、固定ピン１２３ａ〜ｃは、固定プレート１
２の共通軸線ａの回りにロータピン４４１のピッチ円直
径と等しいピッチ円直径で１２０°間隔に配置されてい
る。また、ロータピン４４１ａ〜ｃを固定プレート１２
側に突出させ、固定ピン１２３ａ〜ｃをロータ４４側に
突出させて、ロータピン４４１ａ〜ｃの外周面と固定ピ
ン１２３ａ〜ｃの外周面とを接触可能にしている。

【００７４】上記構成において、ロータ４４に対して中
心軸線ｂ回りに回転向きＹの自転トルクが作用した場
合、図１７の状態では、紙面左下の第２固定ピン１２３
ｂが紙面左下の第２ロータピン４４１ｂの進行方向前方
に位置する。従って、その第２固定ピン１２３ｂと第２
ロータピン４４１ｂとの当接によりロータ４４の自転が
阻止されつつ、ロータ４４は回転向きＺに公転する。

【００７５】また、図１７の状態からロータ４４が約１
２０°公転した状態では、紙面上方の第１固定ピン１２
３ａが紙面上方の第１ロータピン４４１ａの進行方向前
方に位置するため、その第１固定ピン１２３ａと第１ロ
ータピン４４１ａとの当接によりロータ４４の自転が阻
止されつつ、ロータ４４は公転する。ロータ４４がさら
に公転した状態では、紙面右下の第３固定ピン１２３ｃ
と紙面右下の第３ロータピン４４１ｃとの当接によりロ
ータ４４の自転が阻止されつつ、ロータ４４は公転す
る。

【００７６】このように、自転防止機構によりロータ４
４の自転が防止されるため、筒状の弾性板材２０を用い
たポンプでは、ロータ４４の自転による弾性板材２０の
巻き込みを防止して信頼性の向上を図ることができる。

【００７７】また、本実施形態の自転防止機構は渦巻き
状の弾性板材７０、７１を用いたポンプにも適用可能で
あり、その場合には、ロータ４４の自転によるハウジン
グ１０の内周面１０１側への弾性板材７０、７１の広が
りを防止して排気性能を確保することができる。

【００７８】（第１１実施形態）図１８に示す第１１実
施形態は、第１０実施形態（図１６参照）におけるハウ
ジング１０の底部にベアリング４６を追加し、シャフト
４５の両端をそれぞれベアリング４６で支持することに
より、シャフト４５の振れを小さくして振動低減を図っ
たものである。

【００７９】（第１２実施形態）図１９に示す第１２実
施形態は、第５実施形態（図８参照）におけるピン４１
の代わりに、大径のロータ（公転部材に相当）４４を用
いたものである。なお、その他の構成は第５実施形態と
共通しており、また、作動も第５実施形態と共通であ
る。

【００８０】図１９において、ロータ４４は、回転プレ
ート１１に圧入固定されたロッド４０外周側にベアリン
グ４２を介在させて装着されている。また、ロータ４４
の外周面は円形に形成されており、その外周面の外径
は、吸入工程が完了した状態（図１０（ａ）の形状状
態）での弾性板材７０の最内周側の内径（以下、基準内
径という）とほぼ同寸法に設定されている。

【００８１】そして、ロータ４４は電動モータ３０の回
転に伴って共通軸線ａ回りを公転して、弾性板材７０と
内周面１０１との当接部位、および弾性板材７０同士の
当接部位を変化させるようになっている。

【００８２】ところで、第５実施形態においては、弾性
板材７０の最内周面とピン４１との間には空間（デッド
スペース）が生じ、その空間の空気は外部に排出するこ
とができない。これに対し、ロータ４４の外径を弾性板
材７０の基準内径とほぼ同寸法にすることで、弾性板材
７０の最内周面内のデッドスペースを小さくすることが
でき、排気性能を向上させることができる。

【００８３】なお、第６実施形態におけるピン４１の代
わりに、本実施形態の大径のロータ４４を用いてもよ
い。

【００８４】（他の実施形態）また、上記各実施形態で
は真空ポンプとして用いる例を示したが、吸入した流体
を圧縮して昇圧し吐出する流体ポンプ（例えば、エアポ
ンプ、エアコンのコンプレッサ）としても用いることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態になる流体ポンプの断面
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図で、駆動軸３１の
回転に伴う作動状態の変化を駆動軸３１の回転角９０°
毎に示すものである。

【図４】本発明の第２実施形態になる流体ポンプの断面
図である。

【図５】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図６】本発明の第３実施形態になる流体ポンプの断面
図である。

【図７】本発明の第４実施形態になる流体ポンプの断面
図で、駆動軸３１の回転に伴う作動状態の変化を駆動軸
３１の回転角９０°毎に示すものである。

【図８】本発明の第５実施形態になる流体ポンプの断面
図である。

【図９】図８のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図１０】図８のＣ−Ｃ線に沿う断面図で、駆動軸３１
の回転に伴う作動状態の変化を駆動軸３１の回転角９０
°毎に示すものである。

【図１１】本発明の第６実施形態になる流体ポンプの断
面図である。

【図１２】本発明の第７実施形態になる流体ポンプの断
面図である。

【図１３】図１２のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図１４】本発明の第８実施形態になる流体ポンプの断
面図である。

【図１５】本発明の第９実施形態になる流体ポンプの断
面図である。

【図１６】本発明の第１０実施形態になる流体ポンプの
断面図である。

【図１７】図１６のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。

【図１８】本発明の第１１実施形態になる流体ポンプの
断面図である。

【図１９】本発明の第１２実施形態になる流体ポンプの
断面図である。

【符号の説明】

１０…ハウジング、２０、２１、２２…弾性板材、４
１、４４…公転部材、５０…作動室、１０１…内周面、
１０２、１１１…吸入口、１０３…吐出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 三起夫 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 佐々木 伸 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状の内周面（１０１）を有するハウ
   ジング（１０）と、 弾性変形可能で荷重が加えられていない自由状態では筒
   状になる筒状部位が形成されると共に、前記ハウジング
   （１０）の内周面（１０１）内に配置され、かつ前記筒
   状部位の一部が前記ハウジング（１０）の内周面（１０
   １）に結合された弾性板材（２０、２１、２２）と、 前記弾性板材（２０、２１、２２）と前記ハウジング
   （１０）の内周面（１０１）との間に形成された作動室
   （５０）と、 前記弾性板材（２０、２１、２２）の内側に配置され、
   前記ハウジング（１０）の内周面（１０１）の中心軸
   （ａ）回りを公転して前記弾性板材（２０、２１、２
   ２）を前記ハウジング（１０）の内周面（１０１）に当
   接させる公転部材（４１、４４）と、 前記作動室（５０）に連通する吸入口（１０２、１１
   １）および吐出口（１０３）とを備え、 前記公転部材（４１、４４）の公転により、前記弾性板
   材（２０、２１、２２）と前記ハウジング（１０）の内
   周面（１０１）との当接部位が変化して前記作動室（５
   ０）の容積が変化するように構成されていることを特徴
   とする流体ポンプ。
2. 【請求項２】 前記弾性板材（２０、２１）は、前記筒
   状部位の周方向の１ヶ所が切れており、前記筒状部位の
   周方向両端のうち一方のみが前記ハウジング（１０）の
   内周面（１０１）に結合されていることを特徴とする請
   求項１に記載の流体ポンプ。
3. 【請求項３】 前記弾性板材（２１）は、前記ハウジン
   グ（１０）と別体に形成された後、前記ハウジング（１
   ０）の内周面（１０１）に結合されていることを特徴と
   する請求項２に記載の流体ポンプ。
4. 【請求項４】 前記弾性板材（２２）は、前記筒状部位
   が周方向に連続していることを特徴とする請求項１に記
   載の流体ポンプ。
5. 【請求項５】 円柱状の内周面（１０１）を有するハウ
   ジング（１０）と、 弾性変形可能で荷重が加えられていない自由状態では渦
   巻き状になる渦巻き部位が形成されると共に、前記ハウ
   ジング（１０）の内周面（１０１）内に配置され、かつ
   前記渦巻き部位の最外周端部が前記ハウジング（１０）
   の内周面（１０１）に結合された弾性板材（７０、７
   １）と、 前記弾性板材（７０、７１）の最外周面と前記ハウジン
   グ（１０）の内周面（１０１）との間に形成された外側
   作動室（８０ａ）と、 前記弾性板材（７０、７１）間に形成された複数の中間
   作動室（８０ｂ〜ｄ）と、 前記弾性板材（７０、７１）の最内周面（１０１）に形
   成された内側作動室（８０ｅ）と、 前記内側作動室（８０ｅ）に配置され、前記ハウジング
   （１０）の内周面（１０１）の中心軸（ａ）回りを公転
   して前記弾性板材（７０、７１）を前記ハウジング（１
   ０）の内周面（１０１）側に押し付ける公転部材（４
   １、４４）と、 前記外側作動室（８０ａ）に連通する吸入口（１０２）
   と、 前記内側作動室（８０ｅ）に連通する吐出口（１１２）
   とを備え、 前記公転部材（４１、４４）の公転により、前記弾性板
   材（７０、７１）の最外周面と前記ハウジング（１０）
   の内周面（１０１）との当接部位および前記弾性板材
   （７０、７１）同士の当接部位が変化して前記作動室
   （８０ａ〜ｅ）の容積が変化するように構成されている
   ことを特徴とする流体ポンプ。
6. 【請求項６】 前記弾性板材（７１）は、前記ハウジン
   グ（１０）と別体に形成された後、前記ハウジング（１
   ０）の内周面（１０１）に結合されていることを特徴と
   する請求項５に記載の流体ポンプ。
7. 【請求項７】 前記弾性板材（２０、２１、２２、７
   ０、７１）における前記当接部位に、シール性を有する
   材質よりなる被覆層を設けたことを特徴とする請求項１
   ないし６のいずれか１つに記載の流体ポンプ。
8. 【請求項８】 前記公転部材（４１、４４）は自転可能
   に構成されていることを特徴とする請求項１ないし７の
   いずれか１つに記載の流体ポンプ。
9. 【請求項９】 前記公転部材（４１、４４）の自転を規
   制する自転防止機構（１２３ａ〜ｃ、４４１ａ〜ｃ）を
   備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１
   つに記載の流体ポンプ。