JP2010024946A - Vane pump - Google Patents
Vane pump Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010024946A JP2010024946A JP2008187053A JP2008187053A JP2010024946A JP 2010024946 A JP2010024946 A JP 2010024946A JP 2008187053 A JP2008187053 A JP 2008187053A JP 2008187053 A JP2008187053 A JP 2008187053A JP 2010024946 A JP2010024946 A JP 2010024946A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vane
- casing
- rotor
- pump
- vane pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、モータにより駆動され、液体を吸入及び吐出するベーンポンプに関する。 The present invention relates to a vane pump that is driven by a motor and sucks and discharges liquid.
従来から、液体を給排するベーンポンプとして特許文献1に開示されたものが知られている。このベーンポンプは、ケーシングの内部にロータが回転可能に支持されており、該ロータのベーン収納部内にベーンがスライド可能に保持されている。
しかしながら、前記従来のベーンポンプにおいては、ロータの回転に伴ってベーンの先端部はケーシングの内周面に押し付けられるため、ケーシングの内周面が摩耗しやすという問題があった。このため、ケーシングをアルミニウムで形成すると共に、ケーシングの内周面にアルマイト処理を施すことが行われていたが、このアルマイト処理は、作業工数が大きく、コストも高いという問題があった。 However, the conventional vane pump has a problem that the inner peripheral surface of the casing is easily worn because the tip of the vane is pressed against the inner peripheral surface of the casing as the rotor rotates. For this reason, while forming a casing with aluminum and performing an alumite process to the inner peripheral surface of a casing, this alumite process had the problem that work man-hours were large and cost was also high.
そこで、本発明は、安価なコストで、ベーンが摺接することによるケーシングの内周面の摩耗を抑制することができるベーンポンプを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the vane pump which can suppress the abrasion of the internal peripheral surface of the casing by a vane slidably contacting at low cost.
請求項1に係るベーンポンプにおいては、回転可能に軸支されたロータをケーシング内に設け、前記ロータの径方向に沿ってベーン収容部を延設し、該ベーン収容部内にスライド可能なベーンを収容することにより、ロータの回転によってベーンがベーン収容部をスライドして前記ケーシングの内周面に摺接するベーンポンプであって、前記ベーンの硬度をケーシングよりも低く設定したことを特徴とする。 In the vane pump according to claim 1, a rotor that is rotatably supported is provided in the casing, a vane accommodating portion is extended along a radial direction of the rotor, and a slidable vane is accommodated in the vane accommodating portion. Thus, the vane pump is configured such that the vane slides on the vane housing portion by the rotation of the rotor and is in sliding contact with the inner peripheral surface of the casing, and the hardness of the vane is set lower than that of the casing.
前記請求項2に係るベーンポンプにおいては、前記ケーシングを金属材料から形成し、前記ベーンを樹脂材料から形成したことを特徴とする。
The vane pump according to
前記請求項3に係るベーンポンプにおいては、前記ケーシングを形成する金属材料は、ステンレスであり、前記ベーンを形成する樹脂材料は、ポリフェニレンサルファイド、ポリアセタール、及び、ポリエチレンのいずれかからなることを特徴とする。
In the vane pump according to
請求項1に記載のベーンポンプによれば、ベーンの硬度がケーシングよりも低いため、ロータの回転に伴ってベーンの先端部がケーシングの内周面に摺接する際、ベーンの方が摩耗し、ケーシングは摩耗が防止される。従って、長期間の使用後には、ケーシングを交換せずに、摩耗したベーンのみを交換すれば良いため、メンテナンス費用を安価に抑えることができる。また、ベーンは小型であるため、交換作業も簡単にすむという効果がある。 According to the vane pump of claim 1, since the hardness of the vane is lower than that of the casing, the vane is worn when the tip of the vane slides on the inner peripheral surface of the casing as the rotor rotates. Wear is prevented. Therefore, after a long period of use, it is only necessary to replace the worn vanes without replacing the casing, so that the maintenance cost can be reduced. In addition, since the vane is small, replacement work can be easily performed.
請求項2に記載のベーンポンプによれば、前記ケーシングを金属材料から形成し、前記ベーンを樹脂材料から形成しているため、容易に調達できる材料でケーシング及びベーンを形成することができる。 According to the vane pump of the second aspect, since the casing is formed from a metal material and the vane is formed from a resin material, the casing and the vane can be formed from a material that can be easily procured.
請求項3に記載のベーンポンプによれば、樹脂材料の中でも摺動性が高くかつ硬度の低いものでベーンを作成することができる。 According to the vane pump of the third aspect, the vane can be made of a resin material having high slidability and low hardness.
以下に、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態によるベーンポンプの回転軸と直交する横断面での断面図、図2は本発明の実施形態によるベーンポンプの回転軸を含む縦断面での断面図、図3は本発明の実施形態によるベーンポンプの分解斜視図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view in a cross section orthogonal to a rotation axis of a vane pump according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view in a vertical section including the rotation axis of the vane pump according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a disassembled perspective view of the vane pump by embodiment of this.
まず、図1を参照して、ベーンポンプ1の作動流体の吸入および吐出に関わる構成について説明する。 First, with reference to FIG. 1, a configuration related to suction and discharge of the working fluid of the vane pump 1 will be described.
本実施形態にかかるベーンポンプ1では、図1に示すように、ケーシング2内で、円環状のリング部材3の略円筒状の内周面3aと回転軸Axを中心に回転するロータ4の略円柱状の基体部5の外周面5aとの間に、作動流体(液体)を収容する環状室6が形成されている。環状室6の幅wは、回転軸Axの周方向に沿って変化している。本実施形態では、内周面3aの中心Cと回転軸Axとを平行にずらして、リング部材3の内周面3aとロータ4の基体部5とを偏心させてある。このため、環状室6の幅wは、図1の右端の位置で最小となり、右端の位置から時計回り方向に徐々に拡がって左端の位置で最大となり、左端の位置から右端の位置に向けて時計回り方向に徐々に狭まって最小となっている。
In the vane pump 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, in the
基体部5には、ロータ4の回転軸Axに対して外周方向に放射状に伸びて径外方向に開口する4つのベーン収容部7が形成されており、各ベーン収容部7には略角棒状または略帯板状のベーン8がスライド可能に収容されている。ベーン8は、ロータ4の回転に伴って生じる遠心力とベーン収容部7内の回転軸Ax側に導入される作動流体の与圧によって、ベーン収容部7内で径外方向に付勢されている。このため、ベーン8は、リング部材3の内周面3aと摺接しながらロータ4とともに回転する。
The
環状室6は、周方向に一定のピッチで配置された複数のベーン8によって、同数(本実施形態では4つ)のポンプ室9に区画されている。ロータ4およびベーン8の回転に伴い、ポンプ室9の容積は、環状室6の幅wの変化に従って変化することになる。すなわち、各ポンプ室9の容積は、図1の右端の位置で最小となっている。そして、ロータ4の回転方向RD(図1の時計回り方向)への回転に伴って漸増し、左端の位置で最大となる。その位置からさらにロータ4が時計回り方向に回転すると、ポンプ室9の容積は漸減し、右端の位置で最小となる。つまり、本実施形態では、ロータ4の1周回のうち図1の下半分の区間でポンプ室9の容積が拡大し、上半分の区間でポンプ室9の容積が縮小する。このため、リング部材3の内周面3aおよびケーシング2(第1のケーシング10)に、ポンプ室9の容積が拡大する区間に臨ませて吸入開口11を設けるとともに、ポンプ室9の容積が縮小する区間に臨ませて吐出開口12を設けてある。吸入開口11は、第1のケーシング10の側面上に突設された吸入パイプ13内の吸入通路14と連通し、吐出開口12は、吸入パイプ13と平行に突設された吐出パイプ15内の吐出通路16と連通している。
The
したがって、図1において、ロータ4が回転方向RDに回転すると、隣接する2枚のベーン8によって区画されるポンプ室9は、右端の位置から容積を拡大させながら左端の位置まで移動する。このため、吸入通路14から吸入開口11を介してポンプ室9内に作動流体が流入する。そして、ポンプ室9は、左端の位置から容積を縮小しながら右端の位置まで移動する。このため、ポンプ室9から吐出開口12を介して吐出通路16に作動流体が流出する。複数のポンプ室9についてこのような作動流体の流入および流出が順次行われ、以て、ベーンポンプ1による連続的な作動流体の吸入および吐出が実現されている。
Therefore, in FIG. 1, when the
次に、図2および図3を参照して、本実施形態にかかるベーンポンプ1の各部の構成を詳細に説明する。 Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the structure of each part of the vane pump 1 concerning this embodiment is demonstrated in detail.
ロータ4の基体部5に形成されたベーン収容部7は、軸方向他方側となる下側において底壁部17によって塞がれており、ベーン8は、ベーン収容部7内を往復動する。なお、底壁部17には、ベーン収容部7の径内側に連通する連通孔17aが形成されており、この連通孔17aを介してベーン収容部7内に、底壁部17の裏側(軸方向他方側)から作動流体の与圧が導入されるようになっている。
The vane
底壁部17は、回転軸Axを中心とし当該回転軸Axと直交する円板状に形成されており、基体部5の外周面5aより外側までフランジ状に張り出している。そして、この底壁部17の外周縁に、略円筒状のスカート部18が突設されている。スカート部18は、回転軸Axと同心となっており、基体部5から離間する側(軸方向他方側)に向けて略一定の厚みで突出している。
The
このスカート部18は、ロータ4を駆動するモータ19の回転子として機能するものであり、コイルの巻回されたステータコア20のティース20aに対応して周方向に沿ってN極とS極とが交互に着磁された着磁部18aを含んでいる。スカート部18のうち少なくとも着磁部18aとして機能する部分は、磁性材料によって構成される。この場合、スカート部18のうちティース20aに対向する部分のみを磁性材料(例えばフェライト磁石やサマリウムコバルト磁石等の硬磁性材料)によって構成してもよいし、スカート部18全体を磁性材料によって構成しても良いし、ロータ4全体を磁性材料によって構成してもよい。この場合、樹脂材料に磁性材料からなる粉状や粒状の磁性フィラーを混合して、ロータ4やスカート部18を成形することも可能である。
The
また、基体部5の外周面5aは一定のピッチで径内方向に凹設され、これにより羽根部5bが形成されている。この羽根部5bは、ロータ4の基体部5とともに回転し、吸入開口11と対峙するときにはポンプ室9への作動流体の吸入性能を高めるとともに、吐出開口12と対峙するときにはポンプ室9からの作動流体の排出性能を高めている。そして、ロータ4は、ケーシング2によって形成される内部空間内で回転軸Ax回りに回転するように構成されている。
Moreover, the outer
リング部材3は、図3に示すように、環状室6の外周面を形成する筒状部3bと、筒状部3bの軸方向他方側から回転軸Axの径外方向に張り出すフランジ部3cとを備え、さらに、吸入通路14および吐出通路16の側壁の一部を成すリブ3dを備えている。円板環状のフランジ部3cから回転軸Axの軸方向に筒状部3bとリブ3dとが略同じ高さで立設された形状となっている。
As shown in FIG. 3, the
このリング部材3は、第1のケーシング10に形成された凹部内に収容される。すなわち、この凹部は、リング部材3の筒状部3bとリブ3dを嵌合する形状に凹設されている。また、リング部材3のフランジ部3cの外周部3eは、凹部の反対側で第2のケーシング23の環状壁部23aと接触しており、この部分が第1のケーシング10と第2のケーシング23とによって挟持されることで、リング部材3が回転軸Axの軸方向に固定されている。
The
第2のケーシング23には、略円環状の凹部23bと、ロータ4の軸受部のうち第2のケーシング23側(軸方向他方側)に突出する部分を収容する凹部23cとが形成されている。
The
凹部23bの外周にある環状壁部23aより径外側の領域は、第1のケーシング10との当接面となる。この当接面には、Oリング部材34用の溝部23dを略円環状に形成し、この溝部23d内に装着したOリング部材34によって、第1のケーシング10と第2のケーシング23との境界部分でのシールを確保してある。なお、この境界部分以外の部材同士の境界部分(例えばリング部材3のフランジ部3cと第1のケーシング10との間の境界面等)にも適宜にシール部材(例えばガスケットやOリング等)を介在させ、各境界部分のシール性能を向上させるようにしてもよい。
A region outside the
シャフト21は、ロータ4の中心に設けた軸受部22を貫通し、該軸受部22を回転自在に支持している。
The
また、凹部23bと凹部23cとの間には、ロータ4の反対側(軸方向他方側、図2の下側)からロータ4側に向けて突設された環状の突起部23fが形成されており、この突起部23fの裏側となる環状の凹部内にモータ19を構成するステータコア20が収容されている。
Further, an
ステータコア20は、基板24の表面24aの中央に取り付けられており、回転軸Axと同心で中央に位置する円筒部20bと、円筒部20bから放射状に伸びてコイルが巻回された複数のティース20aとを備えている。
The
そして、基板24のステータコア20を設けた表面24aに対して反対側(軸方向他方側、図2の下側)となる裏面24bには、各種電子部品が実装され、モータの駆動回路やその他の回路が形成されている。本実施形態では、基板24に形成された駆動回路によって各ティース20aに巻回されたコイルの通電状態を適宜に切り替えてティース20aの外周部分における極性を切り替え、これにより、ティース20aに対して径外方向に対向する着磁部に周方向の推力を与え、以て、ロータ4を回転させるようになっている。よって、第2のケーシング23のうち、少なくとも、ステータコア20(ティース20a)の外周部とスカート部との間に介在する隔壁部23gは、透磁性を有するものとする必要がある。このため、隔壁部23gあるいは第2のケーシング23の全体が、透磁性を有する材料(例えば、ステンレススチールや、樹脂材料等)で形成される。
Various electronic components are mounted on the
基板24は、凹部23cをロータ4の反対側(軸方向他方側)から塞ぐようにして取り付けられており、さらに、基板24を、基板カバー25によって、ロータ4の反対側(軸方向他方側)から覆ってある。基板カバー25には、基板24との間に電子部品を配置する間隔を確保するため、突条25aを設けてある。
The
第1のケーシング10および第2のケーシング23は、いずれも回転軸Axに沿う軸方向視で略正方形状の外形状を呈している。そして、これらケーシング10,23の四隅に、これらを締結するねじ26の貫通孔10a,23jを形成してある。これら貫通孔10a,23jにねじ26を挿通して、ナット27を螺結し、基板カバー25を貼り付けることで、ベーンポンプ1が組み立てられる。なお、符号30はワッシャである。
Both the
図4は、図3のうちのロータを拡大した斜視図である。 4 is an enlarged perspective view of the rotor in FIG.
前述したように、ロータ4においては、円盤状の底壁部17の上に基体部5が設けられている。該基体部5は、4つのベーン収容部7が径方向に沿って延設されている。これらのベーン収容部7は、周方向に沿って約90°の等間隔で配置されている。ベーン8は略直方体状に形成され、ベーン収容部7は、ベーン8が収容可能な大きさに画成されている。
As described above, in the
図5は本発明の実施形態によるベーンを示す斜視図、図6は図5のA−A線による断面図である。 FIG. 5 is a perspective view showing a vane according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
ベーン8は、略直方体状に形成されており、外周側に配置された外周面8aは、湾曲して形成されている。このベーン8は、樹脂材料から一体に形成されている。具体的には、前記ベーン8を形成する樹脂材料は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアセタール(POM)、及び、ポリエチレン(PE)のいずれかが好ましい。
The
また、前記ケーシング2の一部を構成するリング部材3を形成する金属材料は、ステンレスが好ましい。
The metal material forming the
前記PPSのロックウェル硬度は80であり、POMのロックウェル硬度は80であり、PEのロックウェル硬度は62である。また、ステンレスのロックウェル硬度は90である。このように、ベーン8を形成する樹脂材料は、前記リング部材3の硬度よりも低く設定されている。
The PPS has a Rockwell hardness of 80, the POM has a Rockwell hardness of 80, and the PE has a Rockwell hardness of 62. Stainless steel has a Rockwell hardness of 90. Thus, the resin material forming the
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されずに、本発明の技術思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation and change are possible based on the technical idea of this invention.
Ax…回転軸
1…ベーンポンプ
2…ケーシング
3…リング部材(ケーシング)
3a…内周面
3b…筒状部
3c…フランジ部
3d…リブ
3e…外周部
4…ロータ
5…基体部
5a…外周面
5b…羽根部
6…環状室
7…ベーン収容部
8…ベーン
8a…外周面
9…ポンプ室
10…第1のケーシング(ケーシング)
10a,23j…貫通孔
11…吸入開口
12…吐出開口
13…吸入パイプ
14…吸入通路
15…吐出パイプ
16…吐出通路
17…底壁部
17a…連通孔
18…スカート部
18a…着磁部
19…モータ
20…ステータコア
20a…ティース
20b…円筒部
21…シャフト
22…軸受部
23…第2のケーシング(ケーシング)
23a…環状壁部
23b…凹部
23c…凹部
23d…溝部
23f…突起部
23g…隔壁部
24…基板
24a…表面
24b…裏面
25…基板カバー
25a…突条
25b…貫通孔
27…ナット
30…ワッシャ
34…Oリング部材
Ax ... rotating shaft 1 ... vane pump 2 ... casing 3 ... ring member (casing)
3a ... inner
10a, 23j ... through
23a ...
Claims (3)
前記ベーンの硬度をケーシングよりも低く設定したことを特徴とするベーンポンプ。 A rotor rotatably supported in the casing is provided in the casing, a vane accommodating portion is extended along the radial direction of the rotor, and a slidable vane is accommodated in the vane accommodating portion. Is a vane pump that slides on the vane housing portion and slidably contacts the inner peripheral surface of the casing,
A vane pump characterized in that the hardness of the vane is set lower than that of the casing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008187053A JP2010024946A (en) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Vane pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008187053A JP2010024946A (en) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Vane pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010024946A true JP2010024946A (en) | 2010-02-04 |
Family
ID=41731016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008187053A Pending JP2010024946A (en) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Vane pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010024946A (en) |
-
2008
- 2008-07-18 JP JP2008187053A patent/JP2010024946A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4791987B2 (en) | Vane pump | |
JP4780154B2 (en) | Vane pump | |
JP2011241687A (en) | Vane pump | |
JP2010024946A (en) | Vane pump | |
JP2009228458A (en) | Vane pump | |
JP2010024954A (en) | Vane pump | |
EP2075469A2 (en) | Vane pump | |
JP5033614B2 (en) | Vane pump | |
JP6103883B2 (en) | Electric pump | |
WO2010007864A1 (en) | Vane pump | |
JP5060999B2 (en) | Vane pump | |
JP5097041B2 (en) | Vane pump | |
JP2012047074A (en) | Vane pump | |
JP2009228455A (en) | Vane pump | |
JP2010024944A (en) | Vane pump | |
JP2010024947A (en) | Vane pump | |
JP2010024945A (en) | Vane pump | |
JP4636108B2 (en) | Vane pump | |
JP5150240B2 (en) | Vane pump | |
JP5117949B2 (en) | Vane pump | |
JP2009156083A (en) | Vane pump | |
JP2009228460A (en) | Vane pump | |
JP2009228454A (en) | Vane pump | |
JP2009156053A (en) | Vane pump | |
JP2009156050A (en) | Vane pump |