JP2008517206A - ポンプ - Google Patents

Abstract

本発明はポンプ、殊に自動車用の真空ポンプであって、ロータ（１）は少なくとも１つのベーンを備えていてポンプケーシング内に回転駆動可能に支承され、かつ連結装置（５）を介して自動車の内燃機関によって回転駆動されるようになっており、ロータ（１）と連結装置（５）との間に中間部材（３）を配置してあり、中間部材はロータ（１）と連結装置（５）との間の紛失防止用の結合部及び摩耗防止部材として用いられている形式のものに関する。

Description

本発明は、ポンプ、殊に自動車用の真空ポンプであって、この場合にポンプのロータは少なくとも１つのベーンを備えていてポンプケーシング内に回転駆動可能に支承され、かつ連結装置を介して自動車の内燃機関によって回転駆動されるようになっており、ロータと連結装置との間に中間部材を配置してあり、中間部材はロータと連結装置との間の紛失防止用の結合部及び摩耗防止部材として用いられている形式のものに関する。

前記形式のポンプは公知であるものの、欠点として中間部材は連結装置を、移動運動のみしか生ぜしめないようにロータに結合しており、連結装置は旋回運動できないようになっている。したがって駆動装置若しくは内燃機関とロータとの間の整列誤差は補償されず、それというのは整列誤差の補償は連結装置の旋回運動若しくは傾倒運動を必要とするからである。

本発明の課題は、冒頭に述べた形式のポンプを改善して、前記欠点を避けることである。

前記課題を解決するために本発明では、ポンプ、殊に自動車用の真空ポンプであって、ポンプのロータは少なくとも１つのベーンを備えていてポンプケーシング内に回転駆動可能に支承され、かつ連結装置を用いて内燃機関によって回転駆動されるようになっており、ロータと連結装置との間に中間部材を配置してあり、中間部材はロータと連結装置との間の紛失防止用の結合部及び摩耗防止部材として用いられている形式のものにおいて、中間部材はロータ内での連結装置のための旋回支承部を形成している。中間部材は有利には、連結装置とロータとを互いに接触させないように形成されている。これによって中間部材は利点として、逆の回転方向でも、例えば内燃機関の停止時若しくは振動に際しても摩擦防止に役立っている。

本発明に基づくポンプにおいて、中間部材は有利には実質的にキャップ状若しくはフード状の薄板構成部分として形成されており、薄板構成部分（薄板製部品）はロータの溝内に配置されていて、一面で連結装置との紛失防止のための結合部を形成して、連結装置の旋回運動を可能にしていると共に、他面でロータとの堅い結合部、つまり固定結合部を形成している。有利なポンプにおいて、連結装置（連結部品）は実質的に条片状の構成部分として形成されており、条片状の構成部分（部品）は、１つの側面（該構成部分の長手方向に延びる面）に丸みの付けられた旋回部分（１つの側面を湾曲して形成された旋回部分）を備えていて、かつ前記側面と相対する側面の側に実質的に直方体状の係合部分を備えており、該係合部分は駆動装置の溝内に、例えば自動車の内燃機関のカム軸の溝内に係合し、つまり入り込んでおり、前記旋回部分は中間部材内に支承されるようになっている。

有利なポンプにおいて、連結装置は端面（該連結装置の長手方向に対して垂直に延びる面）に切欠き部（凹設部）を備えており、切欠き部は中間部材と一緒に紛失防止用の結合部としてのクリップ留め装置若しくは係止結合装置を形成している。

さらに有利なポンプにおいて、連結装置は、ロータに取り付けられた中間部材内に旋回可能に支承され、かつ駆動装置の溝内に該溝の長手方向に移動可能（摺動可能）に支承されている。このような構成に基づき利点として、駆動装置の駆動軸若しくはカム軸とロータとの間のずれは、一方で中間部材内での連結装置の前記旋回運動によって、かつ他方で駆動装置の溝内での連結装置の前記移動運動によって補償される。

本発明に基づくポンプにおいて連結装置若しくは連結部品は、焼結鋼によって形成され、若しくはロッド状部材から打ち抜き加工によって形成されている。さらに有利には、ロータをプラスチックから、例えばＰＡ６．６から若しくはアルミニウムから製造してある。

本発明に基づくポンプにおいて、ロータ、中間部材及び連結装置は、互いに組み立てられた後には、殊にクリップ留めされた後には連結装置が外れて紛失されることのない、つまり互いにつながっていて、必要に応じて再び分離可能な１つの構成ユニットを形成しており、この場合に中間部材は、連結装置の切欠き部からの係止解除を可能にするように湾曲されたいわゆる湾曲舌状部を有している。本発明に基づくポンプの別の実施態様では、構成ユニットの各構成部分は互いに分離不能に結合されており、この場合に中間部材は、鉤フックとして作用するいわゆるフック舌状部を有している。

本発明に基づくポンプのさらに別の実施態様では、中間部材は薄板から打ち抜き及び曲げ加工によって成形されている。有利には中間部材は、側面壁及び湾曲された底部壁の領域に、つまり側面壁及び底部壁と端面壁との間に貫通部（空間部又は隙間）を有しており、該貫通部はロータの溝内への中間部材の挿入の際の前記側面壁及び端面壁のばね弾性たわみ運動を可能にしている。本発明に基づくポンプの有利な実施態様では、中間部材は側面壁でもってロータの溝内での締め付け結合部（摩擦結合部）を形成していて、かつ端面壁でもって連結装置の切欠き部内への締め付け結合部、殊にクリップ留め部を形成している。

次に本発明を図示の実施例に基づき説明する。図面において、
図１は、図１は３つの構成要素、つまりロータ、中間部材及び連結装置から成る構成ユニットの斜視図（分解斜視図）であり、
図２は、図１の構成要素の組立状態を示す断面図であり、
図３は、構成要素としてのロータ、中間部材及び、図１の連結装置と異なる連結装置から成る構成ユニットの斜視図（分解斜視図）であり、
図４は、図３の構成要素の組立状態を示す断面図である。

図１には、本発明に関する構成ユニット、例えば真空ポンプの３つの構成要素、つまりロータ１、中間部材３及び連結装置５を立体的に、つまり斜視図で示してある。さらに、見易くするために拡大して描かれた中間部材７も示してある。ロータ１は、有利にはプラスチックから製造されていて、直径の大きな円筒形の部分１０を有しており、該部分はベーン（図示省略）の受容のための１つのスリット（すり割り又は溝）１２を備えている。このような形式の真空ポンプは、単一形ベーンポンプとも称される。ロータ１はさらに、直径の小さい方の円筒形の部分１４を有しており、該部分は図示省略の真空ポンプケーシング内での滑り支承部として用いられるものである。さらにロータ１は、直径の小さい方の円筒形の別の、つまり第２の部分１６を有しており、該部分もポンプケーシング内での第２の支承部として用いられるものである。円筒形の部分１４の端面１８には溝２０を設けてある。溝２０は中間部材３，７の受容のために用いられており、中間部材は例えば金属製薄板部材若しくは別の金属部材から打ち抜き及び曲げ加工によって形成されていてよいものである。中間部材３はロータ１の溝２０内に差し込まれて、ばね弾性の締め付け力によって結合されるようになっている。連結装置５として条片状の部材を用いてあり、条片状の部材（エレメント）は、１つの側面（該部材の長手方向に延びる面、つまり縦側面）を丸みの付けられた、すなわち湾曲された側面壁２２として形成され、かつ相対する側面側をほぼ直方体状の係合部分２４として形成されている。係合部分は、より厳密に面取り部を考慮して表現すれば、八角形の角柱体を成している。連結装置５の湾曲された側面壁２２は旋回部分（旋回支承部）として、中間部材７，３の、前記側面壁に対応して湾曲され（丸みの付けられ）た連結部分２６内に支承されていて、中間部材７内での連結装置５のわずかな旋回運動を可能にしている。連結装置５の、中間部材からはみ出しているほぼ直方体状の係合部分２４は、例えばカム軸のスリット（溝）内に係合し、つまり入り込んでおり、これによって真空ポンプのロータ１は連結装置５を介してカム軸、ひいては内燃機関によって回転駆動されるようになっている。連結装置５は駆動力の伝達のために金属材料、有利には焼結金属から製造されている。ロータ１は質量を小さくするために軟質のプラスチックから製造されているので、連結装置５をロータ１の溝２０内に直接に係合すると、連結装置はプラスチック製のロータを著しく摩耗させ、場合によっては破損させてしまうことになり、それというのは連結装置５はロータ１に対しても駆動側のカム軸に対しても、ロータとカム軸との間の整列誤差（軸線ずれ）の補償のために相対運動を生ぜしめるからである。特に前述の摩耗を避けるために中間部材３，７を用いている。中間部材３，７はロータ溝２０内に不動に若しくは堅く配置されて、中間部材３，７とロータ溝２０との間に相対運動を生ぜしめないようになっている。旋回可能な連結部材５を用いるためには、中間部材３，７は、連結部材が中間部材３，７内で適切に旋回運動できるように形成されることになる。このことは、中間部材の底部壁（連結部分）２６を中間部材の長手方向（縦軸線）に対して垂直な面で見て湾曲させて形成し、つまり円弧状に形成し、かつ連結部材５の、前記底部壁２６と接触する側面壁２２を該底部壁に対応して湾曲させて形成する、つまり円弧状に形成することによって達成される。連結部材５はさらに、各端面に切欠き部（凹設部）２８を備えており、中間部材７は各端面壁（中間部材の長手方向に対して垂直の方向に延びる壁）をばね弾性の舌状部３４として形成してあり、該ばね弾性の両方の舌状部は、中間部材の内側へ凹まされた球冠状の凹み部（湾曲成形部）３０を備えていて、中間部材７内への連結部材５の装着（差込）に際して互いにばね弾性的に押し離され、この場合に連結部材５は該連結部材の切欠き部２８と中間部材の舌状部の凹み部３０とが互いに合致するまで差し込まれ、これによって舌状部の内側へ凹まされた凹み部３０は連結部材の切欠き部２８へ係合し、その結果、連結部材５と中間部材７とは互いにつながれ、中間部材をロータの溝内に堅く若しくは不動に取り付ける、つまり固着することによって、連結部材５は、中間部材３，７、ひいてはロータから外れて紛失しないようにロータに結合されることになり、この場合に中間部材７内での連結部材５のわずかな旋回運動は可能になっている。中間部材７の舌状部（端面壁）３４にばね弾性若しくはばね作用を与えるために、中間部材７の側面壁３６と舌状部３４との間に適切なスリット（貫通部又は隙間）３２を設けてあり、かつ中間部材７の底部壁２６の領域でそれも狭幅側に、つまり中間部材７の底部壁２６と舌状部３４との間にも適切な貫通部（隙間）２８を設けてあり、すなわち、舌状部３４のばね弾性運動のための空間部、並びにロータの溝２０内での側面壁３６のばね弾性の締め付け運動のための空間部を形成してある。連結装置５を中間部材（結合部材）７内にクリップ留めしてあることによって、連結装置５はロータ１の溝内に、該溝の長手方向に対して垂直な方向へ旋回可能若しくは傾倒可能に、しかしながら該溝の長手方向で、つまりロータの半径方向若しくは直径方向で移動不能に支承されている。半径方向若しくは直径方向の移動運動は、内燃機関のカム軸（駆動軸）とポンプロータとの間の軸線ずれを補償するために、連結部材のほぼ直方体状の係合部分２４とカム軸のスリットとの間で可能になっている。

図２には３つの部材（エレメント又は要素）、つまりロータ１、中間部材３又は７、及び連結装置５を組み立てた状態で部分的に破断して示してある。該図面から明らかなように、中間部材３，７の球冠状の凹み部３０は連結装置５の切欠き部２８内に係止している。さらに明らかなように、中間部材の湾曲された底部壁２６及び舌状部３４は、連結装置５がプラスチック製のロータ１の溝２０の壁面と接触しないように機能している。これによって連結装置５とロータ１との間の摩耗は避けられており、ロータ１の溝２０の壁面に対する最大許容の面圧は超えられないようになっている。

図３には、本発明に基づく別の構成ユニットの３つの構成部材を示してある。図１に示す構成ユニットとの相違点は、中間部材３９の構造にあり、該中間部材は端面側（狭幅側）にばね舌状部４０を有しており、ばね舌状部はフック状の係止部材４２を備えている。必要なばね運動は、図１の実施例と同様に貫通部３２，３８によって可能になっている。換言すれば、中間部材の端面壁（中間部材の長手方向に対して垂直な壁）は、該端面壁と一方の側面壁（中間部材の長手方向に延びる壁）及び底面壁との間に貫通部（隙間又は切欠き部）を設けることによって、ばね弾性のあるばね舌状部として形成されている。

図４の部分破断図から明らかなように、連結部材５の切欠き部（凹設部）２８内に係合しているフック状の係止部材４２は、連結部材５の抜け出しに際して鉤爪のように抜け出し方向の運動に抗して作用するようになっている。フック状の係止部材（係止部分）４２の配置によって、連結装置５と中間部材、ひいてはプラスチックロータ１との間のクリップ留め可能でしかも組立の後には外れない結合部を達成している。

本発明により、真空ポンプの旋回可能な連結装置（駆動連結継ぎ手）５を小さい組立力で紛失しないように、特にクリップ留め可能に組み立てることができるようになっている。カム軸の回転運動は、連結装置５から中間部材（摩耗減少用の挿入体、つまり保持薄板）３，７，３９を介してロータ１に伝達され、この場合に連結装置は付加的にカム軸に対してカム軸の直径方向へ移動し、若しくはロータに対してロータの半径方向へ旋回（傾倒）して軸線ずれを補償するようになっている。中間部材（薄板製保持体）３，７，３９は打ち抜き加工されて、耳片若しくは舌片（４２）を曲げ加工し、かつ連結装置の切欠き部２８内への係止のための突起若しくは湾曲部３０を連結部長手方向（連結部縦軸線の方向）へ変形加工することによって形成されてよい。ロータ１内での中間部材３若しくは７の固定若しくは固着は、締め付け結合部若しくはクリップ留め部としてのばね弾性的な側面壁（縦側壁）３６によって達成されている。

１つの構成ユニットの分解斜視図 図１の構成要素の組立状態を示す断面図 別の構成ユニットの分解斜視図 図３の構成要素の組立状態を示す断面図

符号の説明

１ ロータ、 ３ 中間部材、 ５ 連結装置、 ７ 中間部材、 １０ 部分、 １２ スリット、 １４，１６ 部分、 １８ 端面、 ２０ 溝、 ２２ 側面壁、 ２４ 係合部分、 ２６ 底部壁、 ２８ 切欠き部、 ３０ 凹み部、 ３４ 舌状部、 ３６ 側面壁、 ３８ 切欠き部、 ３９ 中間部材、 ４０ ばね舌状部、 ４２ 係止部分

Claims (14)

1. ポンプであって、殊に自動車用の真空ポンプであって、ポンプのロータ（１）は少なくとも１つのベーンを備えていてポンプケーシング内に回転駆動可能に支承され、かつ連結装置（５）を用いて内燃機関によって回転駆動されるようになっており、ロータ（１）と連結装置（５）との間に中間部材（３，７，３９）を配置してあり、中間部材はロータ（１）と連結装置（５）との間の紛失防止用の結合部及び摩耗防止部材として用いられている形式のものにおいて、中間部材（３，７，３９）はロータ（１）内での連結装置（５）のための旋回支承部を形成していることを特徴とするポンプ。
2. 中間部材（３，７，３９）は、連結装置（５）とロータ（１）とを互いに接触させないように形成されている請求項１に記載のポンプ。
3. 中間部材（３，７，３９）は実質的にキャップ状の薄板構成部分として形成されており、該薄板構成部分はロータ（１）の溝（２０）内に配置されていて、連結装置（５）との紛失防止用の結合部を形成し、かつ連結装置（５）の旋回運動を可能にしていると共に、ロータ（１）との固定結合部を形成している請求項１又は２に記載のポンプ。
4. 連結装置（５）は実質的に条片状の構成部分として形成されており、該条片状の構成部分は、１つの側面に丸みの付けられた旋回部分（２２）を備えていて、かつ前記側面と相対する側面の側に直方体状の係合部分（２４）を備えており、該係合部分は駆動装置の溝内に、例えば内燃機関のカム軸の溝内に係合しており、前記旋回部分は中間部材（３，７，３９）内に支承されるようになっている請求項１から３のいずれか１項に記載のポンプ。
5. 連結装置（５）は端面に切欠き部（２８）を備えており、該切欠き部は中間部材（３，７，３９）と一緒に紛失防止用の結合部としてのクリップ留め装置（３０，４２）を形成している請求項１から４のいずれか１項に記載のポンプ。
6. 連結装置（５）は、ロータ（１）に取り付けられた中間部材（３，７，３９）内に旋回可能に支承され、かつ駆動装置の溝内に該溝の長手方向へ移動可能に支承されている請求項１から５のいずれか１項に記載のポンプ。
7. 連結装置（５）は焼結鋼によって形成され、若しくはロッド状材料から打ち抜き加工によって形成されている請求項１から６のいずれか１項に記載のポンプ。
8. ロータ（１）はプラスチックによって、有利にはＰＡ６．６によって若しくはアルミニウムによって形成されている請求項１から７のいずれか１項に記載のポンプ。
9. ロータ（１）、中間部材（３，７，３９）及び連結装置（５）は、互いに組み立てられた後には、殊に互いにクリップ留めされた後には外れて紛失されることのない１つの構成ユニットを形成している請求項１から８のいずれか１項に記載のポンプ。
10. 構成ユニットの各構成部分は互いに再び分離可能に結合されており、この場合に中間部材（３，７）は湾曲舌状部（３４，３０）を有している請求項９に記載のポンプ。
11. 構成ユニットの各構成部分は互いに分離不能に結合されており、この場合に中間部材（３９）は、鉤フックとして作用するフック舌状部（４０，４２）を有している請求項９に記載のポンプ。
12. 中間部材（３，７）は薄板から打ち抜き及び曲げ加工によって成形されている請求項１から１１のいずれか１項に記載のポンプ。
13. 中間部材（３，７，３９）は側面壁（３６）及び丸みの付けられた底部壁（２６）の領域に貫通部（３２，３８）を有しており、該貫通部はロータの溝（２０）内への中間部材（３，７，３９）の挿入の際のばね弾性たわみ運動を可能にしている請求項１から１２のいずれか１項に記載のポンプ。
14. 中間部材（３，７，３９）は側面壁（３６）でもってロータの溝（２０）内での締め付け結合部を形成していて、かつ端面壁（３４，４０）でもって締め付け結合部、殊に連結装置の切欠き部（２８）内へのクリップ留め部を形成している請求項１から１３のいずれか１項に記載のポンプ。

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