【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車のブースタブレーキの真空源のためのバキュームポンプなどとして使用するのに適したベーン式気体ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のベーン式気体ポンプとしては、ポンプケーシング内にロータを偏心して回転可能に支承し、このロータに直径方向に形成したスリット（案内溝）に重なり合う２つのベーンを直径方向摺動可能に支持し、各ベーンの先端をポンプケーシング内周のカム面に摺動可能に当接したものがある。（例えば、特許文献１参照）。また図５はこのようなベーン式気体ポンプのさらに具体的な一例を示したものであり、筒状のポンプハウジング１０内に偏心して回転自在に支持したロータ１６の直径方向に延びる案内溝１６ａには互いに重ね合わせた１対の半部１９ａ，１９ｂよりなるベーン１９を径方向出入り可能に案内支持して、各半部１９ａ，１９ｂの先端をポンプハウジング１０のカム面１０ａに当接させており、またロータ１６の外周面はポンプハウジング１０内周のカム面１０ａの一部に形成される円弧状の当接部１０ａ１に円周方向摺動自在に当接させて、この当接部１０ａ１の両側に吸入側ポンプ作動室Ｒ１と吐出側ポンプ作動室Ｒ２を形成している。
【０００３】
このベーン式気体ポンプでは、ロータ１６が半時計回転方向に回転するにつれてベーン１９は二点鎖線の位置から実線の位置に移動するので、吸入側ポンプ作動室Ｒ１の容積は増大し、吐出側ポンプ作動室Ｒ２の容積は減少し、真空源などに連通された吸入通路１３ａ内の空気はポンプハウジング１０の内側面１０ｂに開口した吸入ポート１３から吸入側ポンプ作動室Ｒ１内に吸入され、また吐出側ポンプ作動室Ｒ２内の空気は内側面１０ｂに開口した吐出ポート１４から、出口側にリーフ弁（図示省略）を設けた吐出穴１４ａを通って外部に吐出される。吐出側ポンプ作動室Ｒ２から吸入側ポンプ作動室Ｒ１への気体の漏れは、当接部１０ａ１により防止される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１４９２８２号公報（段落〔００１３〕、図３）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示す従来技術では、吐出側ポンプ作動室Ｒ２を形成するベーン１９の先端部が二点鎖線の位置から当接部１０ａ１に接近して実線の位置に達すれば、吐出ポート１４が閉じられて吐出側ポンプ作動室Ｒ２と吐出穴１４ａの連通が遮断されるので、吐出側ポンプ作動室Ｒ２内の空気は閉じ込められる。このように空気が閉じ込められた後も吐出側ポンプ作動室Ｒ２の容積は引き続き減少するので、吐出側ポンプ作動室Ｒ２内の圧力は上昇し、これにより周期的にベーン１９を押し戻す力が生じるので振動や騒音が発生し、またポンプの駆動トルクが増大するので動力損失も生じる。さらにこの状態が続くとベーンなどに摩耗が生じてベーン式気体ポンプの耐久性が低下し、場合によっては局部的な破損を生じるおそれもある。この問題はロータ１６の回転速度が速くなれば大となり、またポンプハウジング１０内に入るベーン式気体ポンプの潤滑油は非圧縮性であるので、そのような潤滑油の存在もこの問題を悪化させる。
【０００６】
この問題は、ポンプハウジング１０の内側面１０ｂに形成する吐出ポート１４を、カム面１０ａの一部である当接部１０ａ１の開始位置まで延長することにより避けることができるはずである。しかし、吐出ポート１４は鋳抜きなどにより形成されるので、加工誤差を考慮すればこのような方法によりこの問題を解決することは事実上きわめて困難である。
【０００７】
本発明は、ポンプハウジングとロータの間の当接部にベーンが接近して、吐出側ポンプ作動室と吐出ポートの連通を遮断した後に、吐出側ポンプ作動室を吸入側ポンプ作動室に連通する逃げ通路を形成する切欠きをロータの一部に形成して、このような各問題を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このために、本発明によるベーン式気体ポンプは、両側が閉じられた筒状のポンプハウジングと、このポンプハウジングの内周のカム面の一部に形成される当接部において外周面の一部が円周方向摺動自在に当接されるように偏心して回転自在に支持されて回転駆動される円形のロータと、このロータに径方向出入り可能に案内支持され両側部がポンプハウジングの両内側面と摺動自在に当接されるとともに先端部がカム面に摺動自在に当接されるベーンと、当接部よりもロータの回転方向で前側となるポンプハウジングのカム面とロータの外周面とベーンの間に形成される吸入側ポンプ作動室と、当接部よりもロータの回転方向で後側となるポンプハウジングのカム面とロータの外周面とベーンの間に形成される吐出側ポンプ作動室と、吸入側ポンプ作動室側で当接部に接近したポンプハウジングの一部の内面に開口された吸入ポートと、吐出側ポンプ作動室側で当接部に接近したポンプハウジングの一部の内面に開口された吐出ポートよりなるベーン式気体ポンプにおいて、ベーンが当接部に接近して、吐出側ポンプ作動室と吐出ポートの連通を遮断した後に吐出側ポンプ作動室を吸入側ポンプ作動室に連通する逃げ通路を形成する切欠きをロータの一部に形成したことを特徴とする
ものである。
【０００９】
前項に記載のベーン式気体ポンプの切欠きは、ロータの外周面と端面の間に形成した面取りとすることが好ましい。
【００１０】
前２項に記載のベーン式気体ポンプの吐出ポートは、ポンプハウジングの内側面に形成することが好ましい。
【００１１】
【発明の作用および効果】
上述のように、本発明によれば、吐出側ポンプ作動室を形成するベーンの先端部が当接部に接近して吐出側ポンプ作動室と吐出ポートの連通が遮断された後は、吐出側ポンプ作動室は逃げ通路を介して吸入側ポンプ作動室に連通されるので、引き続き容積が減少される吐出側ポンプ作動室内に気体が閉じこめられて圧力が上昇されることはなくなる。従って、周期的にベーンを押し戻す力が生じることはないのでベーン式気体ポンプに振動や騒音が発生したり、駆動トルクが増大して動力損失が生じたり、あるいはベーンに摩耗が生じるなどの問題が生じることはなくなる。また吐出側ポンプ作動室と吐出ポートの連通が遮断されるまでは、逃げ通路により吐出側ポンプ作動室が吸入側ポンプ作動室に連通されることはないので、吐出側ポンプ作動室と吐出ポートの連通が遮断される前に吐出側ポンプ作動室内の気体が吸入側ポンプ作動室側に洩れてベーン式気体ポンプの容積効率が低下することはない。
【００１２】
請求項２に記載のベーン式気体ポンプによれば、逃げ通路を形成する切欠きはロータの外周面と端面の間の角部の一部に形成した面取りであり、その形成はきわめて簡単であるので、本発明の実施に要するコストアップは僅かである。
【００１３】
ベーン式気体ポンプの容積効率を向上させるには吐出ポートの面積を増大させる必要があるが、作動中にベーンの遠心力が加わらないポンプハウジングの内側面に吐出ポートを形成した請求項３に記載のベーン式気体ポンプによれば、吐出ポートを形成したことによるベーンとの当接面積の減少により吐出ポート付近に生じるポンプハウジング内面の摩耗が減少するので、ベーン式気体ポンプの耐久性を増大させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、図１〜図４に示す実施の形態により、本発明によるベーン式気体ポンプの説明をする。この実施の形態は、自動車のブースタブレーキの真空源として使用するバキュームポンプに本発明を適用したもので、内周にカム面１０ａが形成されたポンプハウジング１０と、このポンプハウジング１０内で偏心して回転されるロータ１６と、このロータ１６に直径方向摺動可能に支持されるベーン１９により、主として構成されている。
【００１５】
ポンプハウジング１０は、図１〜図３に示すように、有底筒状のハウジング本体１１と、これにねじ止めされるカバー１２よりなるものである。ハウジング本体１１の底部の外側には、ボス部１１ａが偏心して一体的に形成され、このボス部１１ａにはロータ１６を軸承する支持孔１１ｂが同軸的に形成されている。ハウジング本体１１の内周に形成されるカム面１０ａは、支持孔１１ｂの中心線を通る直径がほゞ一定となる形状であり、このカム面１０ａの円周方向の一部には支持孔１１ｂの中心線を中心とする円弧状の当接部１０ａ１が形成されている。ハウジング本体１１の開口側にはカバー１２がねじ止めされて覆われ、ハウジング本体１１の内底面とカバー１２の内面により、ポンプハウジング１０の互いに平行な内側面１０ｂ，１０ｃが形成される。ハウジング本体１１のボス部１１ａに形成された支持孔１１ｂの内周には、両端が閉じられた第１潤滑溝１５ａと、一端が内側面１０ｂに解放された第２潤滑溝１５ｂが互いに独立して形成されている。
【００１６】
ハウジング本体１１の内側面１０ｂには、カム面１０ａの当接部１０ａ１よりもロータ１６の回転方向において前側で当接部１０ａ１に接近した位置に、カム面１０ａに沿った円弧状の吸入ポート１３が形成され、この吸入ポート１３には吸入通路１３ａが連通されている。またこの内側面１０ｂには、カム面１０ａの当接部１０ａ１よりもロータ１６の回転方向において後側で当接部１０ａ１に接近した位置に、カム面１０ａに沿った円弧状部と当接部１０ａ１側となる大きな頭部からなる巴状の吐出ポート１４が形成され、この吐出ポート１４の頭部は吐出穴１４ａが連通されている。
【００１７】
図１〜図３に示すように、ロータ１６は厚肉の有底円筒状で、その底面側に同軸的に一体形成された軸部１６ｂがハウジング本体１１の支持孔１１ｂに嵌合されて回転自在に支持されている。このロータ１６は、外周面がポンプハウジング１０の内周の当接部１０ａ１と円周方向摺動自在に当接され、両側面がポンプハウジング１０の両内側面１０ｂ，１０ｃと摺動自在に当接され、また軸線方向の厚さ全体にわたり直径方向に延びる案内溝１６ａが形成されている。
【００１８】
ベーン１９は、厚板部とその半分の厚さの薄板部よりなる１対の同一形状の半部１９ａ，１９ｂを、一方の半部１９ａ，１９ｂの厚板部の上面が他方の半部１９ａ，１９ｂ薄板部の底面の延長上となるように、それぞれの薄板部を摺動自在に重ねたものであり、各厚板部が半径方向外向きに出入り可能となるように、ロータ１６の案内溝１６ａ内に摺動自在に案内支持されている。ロータ１６の回転に伴う遠心力により、ポンプハウジング１０のカム面１０ａに押し付けられて摺動自在に当接される各半部１９ａ，１９ｂの厚板部の先端縁は円弧状に面取りがなされ、また各半部１９ａ，１９ｂの両側縁はポンプハウジング１０の両内側面１０ｂ，１０ｃと摺動自在に当接されている。
【００１９】
図１および図２に示すように、当接部１０ａ１よりもロータ１６の回転方向で前側となるポンプハウジング１０のカム面１０ａとロータ１６の外周面とベーン１９の間には吸入側ポンプ作動室Ｒ１が形成され、当接部１０ａ１よりもロータ１６の回転方向で後側となるカム面１０ａとロータ１６の外周面とベーン１９の間には吐出側ポンプ作動室Ｒ２が形成され、当接部１０ａ１と反対側となるカム面１０ａとロータ１６の外周面とベーン１９の間には第３のポンプ作動室Ｒ３が形成される。カム面１０ａに当接されるベーン１９の各先端縁と当接部１０ａ１の間の距離が所定値より小さい場合を除き、吸入側ポンプ作動室Ｒ１には吸入ポート１３が連通され、吐出側ポンプ作動室Ｒ２には吐出ポート１４が連通されている。
【００２０】
図１〜図３に示すように、ロータ１６の外周面と両端面の間の角部には、ベーン１９を案内支持する案内溝１６ａからロータ１６の回転方向で前側となる所定範囲にわたり、面取り（切欠き）１７ａが形成されている。この面取り１７ａは、ポンプハウジング１０のカム面１０ａの当接部１０ａ１と内側面１０ｂ，１０ｃの隅角部との間に、逃げ通路１７を形成するためのものであり、その長さは次のようになっている。すなわち、図１に示すように、カム面１０ａに当接されて吐出側ポンプ作動室Ｒ２を形成するベーン１９の先端縁と当接部１０ａ１の間の距離が所定値より大きくて吐出側ポンプ作動室Ｒ２には吐出ポート１４が連通されている状態では、面取り１７ａの先端はカム面１０ａの当接部１０ａ１の範囲Ａ内にあって面取り１７ａにより形成される逃げ通路１７は吸入側ポンプ作動室Ｒ１に連通されない。しかし図２に示すように、カム面１０ａに当接されるベーン１９の先端縁と当接部１０ａ１の間の距離が所定値となって吐出側ポンプ作動室Ｒ２が吐出ポート１４から遮断された時点では面取り１７ａの先端はカム面１０ａの当接部１０ａ１の範囲Ａの終端に達し、それ時点以後で吐出側ポンプ作動室Ｒ２が吐出ポート１４から遮断されている状態では面取り１７ａの先端はカム面１０ａの当接部１０ａ１の範囲Ａを過ぎて吐出側ポンプ作動室Ｒ２は逃げ通路１７により吸入側ポンプ作動室Ｒ１に連通される。
【００２１】
図３および図４に示すように、ロータ１６の軸部１６ｂには、案内溝１６ａに達しない挿入孔１８が外端部から同軸的に形成され、ハウジング本体１１のボス部１１ａより突出する軸部１６ｂの先端部には軸部１６ｂの回転軸線を中心とする互いに平行な二面取り部１６ｃが形成されている。この二面取り部１６ｃと係合される長穴２０ａが形成された円形のカップリング２０は、直径方向に互いに離れた位置で軸線方向に突出する１対の突起２０ｂを介して内燃機関のカム軸などにより回転され、軸部１６ｂを介してロータ１６を回転駆動するものである。中心に給油孔２１ａが形成されたジョイント２１は、先端側の環状溝にＯリング２３を嵌装し、中間部の環状溝２１ｂにスナップリング２２を嵌装して図示のように挿入孔１８内に挿入され、この状態ではスナップリング２２は挿入孔１８からのジョイント２１の離脱および軸部１６ｂからのカップリング２０の離脱を同時に防止するようになっている。ロータ１６の軸部１６ｂにはその外周面から挿入孔１８先端の小径部に達する絞り孔１８ａが形成され、給油孔２１ａから供給された潤滑油は、軸部１６ｂの回転に伴い、絞り孔１８ａから第１潤滑溝１５ａと第２潤滑溝１５ｂに交互に供給され、第１潤滑溝１５ａに供給された潤滑油は支持孔１１ｂと軸部１６ｂの間の軸受面を潤滑し、第２潤滑溝１５ｂに供給された潤滑油はポンプハウジング１０内に供給されてロータ１６およびベーン１９を潤滑する。
【００２２】
次に上述した実施の形態の作動の説明をする。カップリング２０を介してロータ１６が駆動されて、図１および図２において反時計回転方向に回転されれば、図５に示す従来技術の場合と同様、真空源などに連通された吸入通路１３ａ内の空気はポンプハウジング１０の内側面１０ｂに開口した吸入ポート１３から吸入側ポンプ作動室Ｒ１内に吸入され、また吐出側ポンプ作動室Ｒ２内の空気は内側面１０ｂに開口した吐出ポート１４から、出口側にリーフ弁（図示省略）を設けた吐出穴１４ａを通って外部に吐出される。ベーン１９が図２の位置に達し吐出ポート１４が閉じられて吐出側ポンプ作動室Ｒ２と吐出ポート１４の連通が遮断された時点以後は、前述のように吐出側ポンプ作動室Ｒ２は面取り１７ａにより形成される逃げ通路１７を介して吸入側ポンプ作動室Ｒ１に連通されるので、引き続き容積が減少される吐出側ポンプ作動室Ｒ２内に空気が閉じこめられて圧力が上昇されることはなくなる。従って、周期的にベーン１９を押し戻す力が生じることはないのでベーン式気体ポンプに振動や騒音が発生したり、駆動トルクが増大して動力損失が生じたり、あるいはベーンに摩耗が生じるなどの問題を生じることはない。また吐出側ポンプ作動室Ｒ２と吐出ポート１４の連通が遮断されるまでは吐出側ポンプ作動室Ｒ２が逃げ通路１７により吸入側ポンプ作動室Ｒ１に連通されることはないので、ベーン式気体ポンプの容積効率が低下することはない。
【００２３】
上述した実施の形態では、ロータ１６の外周面と端面の間の角部の一部に設けた面取り１７ａとポンプハウジング１０の内面の隅角部により逃げ通路１７を形成しており、このような面取り１７ａは形成がきわめて容易であるので、実施に要するコストアップは僅かである。しかし本発明はこれに限られるものではなく、本実施の形態のような直線的な面取り１７ａに限らずＲ状面取りや、矩形の切欠きを採用することができる。また、ロータ１６の外周面の一部に形成した溝（図３の二点鎖線１７ａ１参照）とポンプハウジング１０のカム面１０ａの当接部１０ａ１により逃げ通路１７を形成するようにして実施したり、あるいはロータ１６内に設けた孔（図３の二点鎖線１７ａ２参照）によりに逃げ通路１７を形成するようにして実施することも可能である。
【００２４】
また上述した実施の形態では、ポンプハウジング１０の内側面１０ｂに吐出ポート１４を形成しており、このようにすれば吐出ポート１４を形成した内側面１０ｂと、これに当接して摺動するベーン１９の側面の間に加わる力はロータ１６の回転速度が高くなっても増大することがないので摩耗が増大することはなく、高速で作動されるベーン式気体ポンプにも適用することができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、ポンプハウジング１０のカム面１０ａに吐出ポートを形成したベーン式気体ポンプに適用することも可能である。
【００２５】
また上述した実施の形態では、ロータ１６に半径方向に出入り可能に設けるベーン１９は、１対の半部１９ａ，１９ｂを重ねて、それぞれの厚板部の先端縁が遠心力によりカム面１０ａに当接されるようにしているが、このベーンは、１枚の厚板よりなるベーン本体の両先端縁に外向きに設けたＵ字溝にシール条片（またはローラ）を設けたものとしてもよい。また上述した実施の形態のベーン式気体ポンプは、ロータを直径方向に貫通するように設けたベーンの両先端縁をポンプハウジングのカム面に当接するようにしているが、本発明は、ロータにそれぞれ独立して半径方向に出入り可能に設けたベーンの先端縁をポンプハウジングのカム面に当接するようにしたベーン式気体ポンプに適用することも可能である
なお上述した実施の形態では、本発明を自動車のブースタブレーキの真空源として使用するバキュームポンプに適用した場合につき説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、気体を給排するベーン式気体ポンプに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるベーン式気体ポンプの一実施形態の或る時点における断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の、吐出側ポンプ作動室が吐出ポートから遮断された時点における断面図である。
【図３】図２の３−３断面図である。
【図４】図３の４−４断面図である。
【図５】従来技術によるベーン式気体ポンプの一例の図２に相当する断面図である。
【符号の説明】
１０…ポンプハウジング、１０ａ…カム面、１０ａ１…当接部、１０ｂ，１０ｃ…内側面、１３…吸入ポート、１４…吐出ポート、１６…ロータ、１７…逃げ通路、１７ａ…切欠き（面取り）、１９…ベーン、Ｒ１…吸入側ポンプ作動室、Ｒ２…吐出側ポンプ作動室。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vane type gas pump suitable for use as, for example, a vacuum pump for a vacuum source of a booster brake of an automobile.
[0002]
[Prior art]
As this type of vane type gas pump, a rotor is eccentrically supported rotatably in a pump casing, and two vanes overlapping a slit (guide groove) formed in the diameter direction on the rotor are slidably supported in the diameter direction. Some vanes slidably contact the tip of each vane with a cam surface on the inner periphery of the pump casing. (For example, see Patent Document 1). FIG. 5 shows a more specific example of such a vane-type gas pump, in which a guide groove 16a extending in the diameter direction of a rotor 16 eccentrically and rotatably supported in a cylindrical pump housing 10. Guides and supports a vane 19 composed of a pair of halves 19a, 19b superimposed on each other so as to be able to enter and exit in the radial direction, and abuts the tip of each half 19a, 19b on the cam surface 10a of the pump housing 10. The outer peripheral surface of the rotor 16 is slidably contacted in the circumferential direction with an arc-shaped contact portion 10a1 formed on a part of the cam surface 10a on the inner periphery of the pump housing 10. A suction-side pump operation chamber R1 and a discharge-side pump operation chamber R2 are formed on both sides.
[0003]
In this vane type gas pump, the vane 19 moves from the position indicated by the two-dot chain line to the position indicated by the solid line as the rotor 16 rotates in the counterclockwise direction, so that the volume of the suction-side pump working chamber R1 increases, and the discharge-side pump operates. The volume of the working chamber R2 decreases, and the air in the suction passage 13a communicated with a vacuum source or the like is drawn into the suction side pump working chamber R1 from the suction port 13 opened in the inner side surface 10b of the pump housing 10, and discharged. The air in the side pump working chamber R2 is discharged from the discharge port 14 opened on the inner surface 10b to the outside through a discharge hole 14a provided with a leaf valve (not shown) on the outlet side. Leakage of gas from the discharge-side pump operation chamber R2 to the suction-side pump operation chamber R1 is prevented by the contact portion 10a1.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-149282 (paragraph [0013], FIG. 3).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art shown in FIG. 5, when the tip of the vane 19 forming the discharge-side pump working chamber R2 approaches the contact portion 10a1 from the position indicated by the two-dot chain line and reaches the position indicated by the solid line, the discharge port 14 is closed. Accordingly, the communication between the discharge-side pump working chamber R2 and the discharge hole 14a is shut off, so that the air in the discharge-side pump working chamber R2 is trapped. Even after the air is confined in this way, the volume of the discharge-side pump working chamber R2 continues to decrease, so that the pressure in the discharge-side pump working chamber R2 increases, thereby causing a force to periodically push back the vane 19. Vibration and noise are generated, and power loss occurs because the driving torque of the pump increases. Further, if this state continues, the vane or the like will be worn, and the durability of the vane type gas pump will be reduced. In some cases, local damage may occur. This problem is exacerbated as the rotation speed of the rotor 16 increases, and since the lubricating oil of the vane type gas pump entering the pump housing 10 is incompressible, the presence of such lubricating oil also exacerbates the problem. .
[0006]
This problem could be avoided by extending the discharge port 14 formed on the inner side surface 10b of the pump housing 10 to the start position of the contact portion 10a1, which is a part of the cam surface 10a. However, since the discharge port 14 is formed by casting or the like, it is practically extremely difficult to solve this problem by such a method in consideration of processing errors.
[0007]
According to the present invention, the vane approaches a contact portion between the pump housing and the rotor to cut off the communication between the discharge-side pump working chamber and the discharge port, and then connects the discharge-side pump working chamber to the suction-side pump working chamber. An object of the present invention is to solve such problems by forming a notch that forms an escape passage in a part of the rotor.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the vane type gas pump according to the present invention has a cylindrical pump housing closed on both sides and a part of an outer peripheral surface at a contact portion formed on a part of an inner peripheral cam surface of the pump housing. The rotor is eccentrically rotatably supported so as to be slidably contacted in the circumferential direction, and is rotatably supported. The rotor is guided and supported so that it can enter and exit in the radial direction. A vane slidably in contact with the side surface and having a tip end slidably in contact with the cam surface, and a cam surface of the pump housing and an outer periphery of the rotor which are forward of the contact portion in the rotation direction of the rotor. Suction-side pump working chamber formed between the surface and the vane, and a discharge side formed between the cam surface of the pump housing and the outer peripheral surface of the rotor and the vane, which are rearward in the rotational direction of the rotor from the contact portion. Pump working chamber and suction A suction port opened on a part of the inner surface of the pump housing close to the contact portion on the side of the pump working chamber, and a suction port opened on a part of the pump housing close to the contact portion on the side of the discharge pump working chamber. In the vane type gas pump consisting of the discharge port, the vane approaches the abutting part, disconnects the communication between the discharge side pump working chamber and the discharge port, and then connects the discharge side pump working chamber to the suction side pump working chamber. A notch forming a passage is formed in a part of the rotor.
[0009]
The notch of the vane gas pump described in the preceding paragraph is preferably a chamfer formed between the outer peripheral surface and the end surface of the rotor.
[0010]
It is preferable that the discharge port of the vane type gas pump described in the preceding two items be formed on the inner surface of the pump housing.
[0011]
Function and Effect of the Invention
As described above, according to the present invention, after the tip of the vane forming the discharge-side pump working chamber approaches the contact portion and the communication between the discharge-side pump working chamber and the discharge port is cut off, Since the pump working chamber is communicated with the suction-side pump working chamber via the escape passage, the gas is not trapped in the discharge-side pump working chamber whose volume is continuously reduced, and the pressure does not rise. Therefore, there is no force to push back the vane periodically, which causes problems such as vibration and noise in the vane type gas pump, power loss due to increased driving torque, and vane wear. Will not occur. Until the communication between the discharge-side pump working chamber and the discharge port is interrupted, the discharge-side pump working chamber is not communicated with the suction-side pump working chamber by the escape passage. The gas in the discharge-side pump working chamber does not leak to the suction-side pump working chamber side before the communication is cut off, and the volumetric efficiency of the vane-type gas pump does not decrease.
[0012]
According to the vane gas pump of the second aspect, the notch forming the escape passage is a chamfer formed in a part of a corner between the outer peripheral surface and the end surface of the rotor, and the formation is extremely simple. Therefore, the cost increase required to implement the present invention is small.
[0013]
The discharge port is formed on the inner surface of the pump housing where the centrifugal force of the vane is not applied during operation, although the area of the discharge port needs to be increased to improve the volumetric efficiency of the vane type gas pump. According to the vane type gas pump, the wear of the inner surface of the pump housing which occurs near the discharge port due to the reduction of the contact area with the vane due to the formation of the discharge port is reduced, so that the durability of the vane type gas pump is increased. be able to.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a vane type gas pump according to the present invention will be described with reference to the embodiment shown in FIGS. In this embodiment, the present invention is applied to a vacuum pump used as a vacuum source for a booster brake of an automobile, and a pump housing 10 having a cam surface 10a formed on an inner periphery thereof and an eccentric inside the pump housing 10. It is mainly constituted by a rotor 16 to be rotated and a vane 19 supported by the rotor 16 so as to be slidable in the diameter direction.
[0015]
As shown in FIGS. 1 to 3, the pump housing 10 includes a housing body 11 having a bottomed cylindrical shape and a cover 12 screwed to the housing body 11. A boss 11a is formed integrally and eccentrically outside the bottom of the housing body 11, and a support hole 11b for bearing the rotor 16 is formed coaxially with the boss 11a. The cam surface 10a formed on the inner periphery of the housing main body 11 has a shape in which the diameter passing through the center line of the support hole 11b is substantially constant, and a part of the cam surface 10a in the circumferential direction has a support hole 11b. Is formed in an arc-shaped contact portion 10a1 centered on the center line of the center line. A cover 12 is screwed and covered on the opening side of the housing main body 11, and the inner bottom surface of the housing main body 11 and the inner surface of the cover 12 form parallel inner side surfaces 10b and 10c of the pump housing 10. A first lubrication groove 15a having both ends closed and a second lubrication groove 15b having one end opened to the inner side surface 10b are provided independently on the inner periphery of the support hole 11b formed in the boss 11a of the housing body 11. It is formed.
[0016]
An arc-shaped suction port 13 along the cam surface 10a is provided on the inner surface 10b of the housing body 11 at a position closer to the contact portion 10a1 on the front side in the rotation direction of the rotor 16 than the contact portion 10a1 of the cam surface 10a. The suction port 13 is communicated with a suction passage 13a. The inner side surface 10b has an arcuate portion along the cam surface 10a and a contact portion at a position closer to the contact portion 10a1 on the rear side in the rotation direction of the rotor 16 than the contact portion 10a1 of the cam surface 10a. A tom-shaped discharge port 14 having a large head on the side of 10a1 is formed, and the discharge port 14 has a head connected to a discharge hole 14a.
[0017]
As shown in FIGS. 1 to 3, the rotor 16 has a thick bottomed cylindrical shape, and a shaft portion 16 b coaxially integrally formed on the bottom surface thereof is fitted into a support hole 11 b of the housing body 11 and rotated. It is freely supported. The outer peripheral surface of the rotor 16 is slidably contacted with the contact portion 10a1 on the inner periphery of the pump housing 10 in the circumferential direction, and both side surfaces are slidably contacted with both inner side surfaces 10b and 10c of the pump housing 10. A guide groove 16a is formed which is in contact with and extends diametrically over the entire thickness in the axial direction.
[0018]
The vane 19 includes a pair of identically shaped halves 19a and 19b each including a thick plate portion and a thin plate portion having a half thickness thereof, and the upper surface of the thick plate portion of one of the half portions 19a and 19b has the other half portion 19a. , 19b are slidably overlapped with each other so as to extend over the bottom surface of the thin plate portion, and guide the rotor 16 so that each thick plate portion can enter and exit radially outward. It is slidably guided and supported in the groove 16a. Due to the centrifugal force caused by the rotation of the rotor 16, the leading edge of the thick plate portion of each of the half portions 19 a and 19 b pressed against the cam surface 10 a of the pump housing 10 and slidably abutted is chamfered in an arc shape. Both side edges of each half 19a, 19b are slidably in contact with both inner side surfaces 10b, 10c of the pump housing 10.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, a suction-side pump working chamber is provided between the cam surface 10 a of the pump housing 10, which is located forward of the contact portion 10 a 1 in the rotation direction of the rotor 16, the outer peripheral surface of the rotor 16, and the vane 19. R1 is formed, and a discharge-side pump working chamber R2 is formed between the vane 19 and the cam surface 10a, which is rearward in the rotation direction of the rotor 16 with respect to the contact portion 10a1, and the vane 19. A third pump working chamber R3 is formed between the cam surface 10a opposite to 10a1 and the outer peripheral surface of the rotor 16 and the vane 19. Except when the distance between each tip edge of the vane 19 abutting on the cam surface 10a and the abutting portion 10a1 is smaller than a predetermined value, the suction port 13 is communicated with the suction-side pump operating chamber R1, and the discharge-side pump The discharge port 14 communicates with the working chamber R2.
[0020]
As shown in FIGS. 1 to 3, the corner between the outer peripheral surface and both end surfaces of the rotor 16 is chamfered from a guide groove 16 a for guiding and supporting the vane 19 to a predetermined range which is a front side in the rotation direction of the rotor 16. (Notch) 17a is formed. This chamfer 17a is for forming an escape passage 17 between the contact portion 10a1 of the cam surface 10a of the pump housing 10 and the corners of the inner side surfaces 10b and 10c. It has become. That is, as shown in FIG. 1, when the distance between the leading edge of the vane 19 which is in contact with the cam surface 10a to form the discharge-side pump working chamber R2 and the contact portion 10a1 is larger than a predetermined value, and the discharge-side pump When the discharge port 14 is communicated with the chamber R2, the tip of the chamfer 17a is within the range A of the contact portion 10a1 of the cam surface 10a, and the relief passage 17 formed by the chamfer 17a is used as the suction-side pump operating chamber. Not communicated to R1. However, as shown in FIG. 2, the distance between the leading edge of the vane 19 abutting on the cam surface 10a and the abutting portion 10a1 becomes a predetermined value, and the discharge-side pump working chamber R2 is shut off from the discharge port 14. At the time, the tip of the chamfer 17a reaches the end of the range A of the contact portion 10a1 of the cam surface 10a, and after that point, the tip of the chamfer 17a is a cam when the discharge-side pump working chamber R2 is shut off from the discharge port 14. The discharge-side pump working chamber R2 communicates with the suction-side pump working chamber R1 through the escape passage 17 after passing through the range A of the contact portion 10a1 of the surface 10a.
[0021]
As shown in FIGS. 3 and 4, an insertion hole 18 that does not reach the guide groove 16 a is formed coaxially from the outer end of the shaft portion 16 b of the rotor 16, and a shaft protruding from the boss portion 11 a of the housing body 11. A two-chamfered portion 16c is formed at the tip of the portion 16b. The two chamfered portions 16c are parallel to each other about the rotation axis of the shaft portion 16b. A circular coupling 20 formed with an elongated hole 20a engaged with the chamfered portion 16c is connected to a camshaft of an internal combustion engine via a pair of projections 20b projecting in the axial direction at positions diametrically separated from each other. The rotor 16 is rotated by the rotation of the rotor 16 through the shaft portion 16b. The joint 21 in which the oil supply hole 21a is formed at the center has the O-ring 23 fitted in the annular groove on the distal end side, the snap ring 22 fitted in the annular groove 21b in the middle, and the inside of the insertion hole 18 as shown in the figure. In this state, the snap ring 22 simultaneously prevents detachment of the joint 21 from the insertion hole 18 and detachment of the coupling 20 from the shaft portion 16b. A throttle hole 18a is formed in the shaft portion 16b of the rotor 16 from its outer peripheral surface to reach a small diameter portion at the tip of the insertion hole 18, and the lubricating oil supplied from the oil supply hole 21a is rotated by the rotation of the shaft portion 16b. Are alternately supplied to the first lubrication groove 15a and the second lubrication groove 15b, and the lubrication oil supplied to the first lubrication groove 15a lubricates the bearing surface between the support hole 11b and the shaft portion 16b, and the second lubrication groove The lubricating oil supplied to 15b is supplied into the pump housing 10 to lubricate the rotor 16 and the vane 19.
[0022]
Next, the operation of the above-described embodiment will be described. If the rotor 16 is driven via the coupling 20 and is rotated in the counterclockwise direction in FIGS. 1 and 2, the suction passage 13a communicated with a vacuum source or the like as in the prior art shown in FIG. The inside air is sucked into the suction side pump working chamber R1 from the suction port 13 opened on the inner side surface 10b of the pump housing 10, and the air inside the discharge side pump working chamber R2 is discharged from the discharge port 14 opened on the inner side surface 10b. Is discharged to the outside through a discharge hole 14a provided with a leaf valve (not shown) on the outlet side. After the vane 19 reaches the position shown in FIG. 2 and the discharge port 14 is closed and the communication between the discharge-side pump working chamber R2 and the discharge port 14 is interrupted, the discharge-side pump working chamber R2 is chamfered 17a as described above. Since the suction-side pump working chamber R1 is communicated through the formed escape passage 17, air is not trapped in the discharge-side pump working chamber R2 whose volume is continuously reduced, and the pressure does not rise. Therefore, there is no force to push back the vane 19 periodically, so problems such as vibration and noise in the vane type gas pump, power loss due to an increase in driving torque, and wear of the vane occur. Does not occur. Until the communication between the discharge-side pump working chamber R2 and the discharge port 14 is interrupted, the discharge-side pump working chamber R2 does not communicate with the suction-side pump working chamber R1 through the escape passage 17, so that the vane-type gas pump Volumetric efficiency does not decrease.
[0023]
In the above-described embodiment, the relief passage 17 is formed by the chamfer 17a provided at a part of the corner between the outer peripheral surface and the end surface of the rotor 16 and the corner of the inner surface of the pump housing 10. Since the chamfer 17a is extremely easy to form, the cost required for implementation is small. However, the present invention is not limited to this. The present invention is not limited to the linear chamfer 17a as in the present embodiment, and may employ an R-shaped chamfer or a rectangular notch. Further, the relief passage 17 may be formed by a groove (see a two-dot chain line 17a1 in FIG. 3) formed in a part of the outer peripheral surface of the rotor 16 and the contact portion 10a1 of the cam surface 10a of the pump housing 10. Alternatively, the relief passage 17 may be formed by a hole provided in the rotor 16 (see a two-dot chain line 17a2 in FIG. 3).
[0024]
In the above-described embodiment, the discharge port 14 is formed on the inner surface 10b of the pump housing 10. In this case, the inner surface 10b having the discharge port 14 and the vane that slides in contact with the inner surface 10b are formed. Since the force applied between the side surfaces of the rotor 19 does not increase even when the rotation speed of the rotor 16 increases, the wear does not increase and the present invention can be applied to a vane type gas pump operated at a high speed. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a vane type gas pump in which a discharge port is formed on the cam surface 10a of the pump housing 10.
[0025]
In the above-described embodiment, the vane 19 provided in the rotor 16 so as to be able to move in and out in the radial direction overlaps the pair of half portions 19a and 19b, and the leading edge of each thick plate portion is formed on the cam surface 10a by centrifugal force. Although the vane is made to abut, this vane may be provided with a sealing strip (or roller) provided in a U-shaped groove provided outward on both end edges of a vane body made of one thick plate. Good. Further, in the vane type gas pump of the above-described embodiment, both end edges of the vane provided so as to penetrate the rotor in the diameter direction are made to abut on the cam surface of the pump housing. It is also possible to apply the present invention to a vane type gas pump in which the tip edges of the vanes provided so as to be able to independently enter and exit in the radial direction are in contact with the cam surface of the pump housing. Is applied to a vacuum pump used as a vacuum source for a booster brake of an automobile. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to a vane type gas pump for supplying and discharging gas.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a vane gas pump according to the present invention at a point in time.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the embodiment shown in FIG. 1 at a time when a discharge-side pump working chamber is shut off from a discharge port.
FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2;
FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 3;
FIG. 5 is a sectional view corresponding to FIG. 2 of an example of a vane type gas pump according to the related art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Pump housing, 10a ... Cam surface, 10a1 ... Contact part, 10b, 10c ... Inner side surface, 13 ... Suction port, 14 ... Discharge port, 16 ... Rotor, 17 ... Escape passage, 17a ... Notch (chamfering), 19: vane, R1: suction-side pump working chamber, R2: discharge-side pump working chamber.
