JP2882696B2 - ベーンポンプ - Google Patents
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- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/22—Rotary-piston machines or pumps of internal-axis type with equidirectional movement of co-operating members at the points of engagement, or with one of the co-operating members being stationary, the inner member having more teeth or tooth-equivalents than the outer member
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- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
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-
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- F04C2220/10—Vacuum
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はベーンポンプであって、
回転するように駆動されるポンプ軸が設けられていて、
該ポンプ軸が中心点に対して偏心的に片側でケーシング
カバーに支承されていて、その自由端部でケーシングに
突入しており、さらに、前記ポンプ軸でベーンが前記ポ
ンプ軸に対して半径方向で直線案内されている形式のも
のに関する。
回転するように駆動されるポンプ軸が設けられていて、
該ポンプ軸が中心点に対して偏心的に片側でケーシング
カバーに支承されていて、その自由端部でケーシングに
突入しており、さらに、前記ポンプ軸でベーンが前記ポ
ンプ軸に対して半径方向で直線案内されている形式のも
のに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式のベーンポンプは欧州特
許出願第８７１１４９３４．０明細書（ＥＰ−１５４
８）に基づき公知である。この公知のベーンポンプは大
きな吐出容積を有していて、しかも、極めて少数の個別
部分からしか成っておらず、したがってほとんど摩耗を
有しないという利点を備えている。
許出願第８７１１４９３４．０明細書（ＥＰ−１５４
８）に基づき公知である。この公知のベーンポンプは大
きな吐出容積を有していて、しかも、極めて少数の個別
部分からしか成っておらず、したがってほとんど摩耗を
有しないという利点を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式のベーンポンプを改良して、搬送容積をさ
らに増大させ、個別部分をさらに減少させて技術的に単
純にすることができるようなベーンポンプを提供するこ
とである。
で述べた形式のベーンポンプを改良して、搬送容積をさ
らに増大させ、個別部分をさらに減少させて技術的に単
純にすることができるようなベーンポンプを提供するこ
とである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、前記ポンプ軸の前記ケーシングに
突入した部分が滑子案内として構成されており、ベーン
が、前記ポンプ軸に向いた端面に直線ガイド溝を有して
おり、該直線ガイド溝が前記滑子案内に合わせて形成さ
れていて、該滑子案内に被さっているようにした。
に本発明の構成では、前記ポンプ軸の前記ケーシングに
突入した部分が滑子案内として構成されており、ベーン
が、前記ポンプ軸に向いた端面に直線ガイド溝を有して
おり、該直線ガイド溝が前記滑子案内に合わせて形成さ
れていて、該滑子案内に被さっているようにした。
【０００５】
【発明の効果】本発明によれば、公知のベーンポンプに
おいて必要とされていた、ポンプ軸から突出するように
支承されたロータが節約されて、その代りに前記ポンプ
軸の突出した端部に固定された滑子案内が設けられてい
る。この滑子案内とは、製造や強度特性や有効寿命の点
で全く問題のない構成部分である。ロータが節約される
ことによって、搬送出力のために有効となるケーシング
容積が増大する。たしかにベーンはガイド溝の導入によ
っていくらか複雑にされた構造を有しているが、しか
し、方形のプレートとして容易に緊定可能であるこのよ
うなベーンにガイド溝を加工成形することはそれほど困
難ではない。
おいて必要とされていた、ポンプ軸から突出するように
支承されたロータが節約されて、その代りに前記ポンプ
軸の突出した端部に固定された滑子案内が設けられてい
る。この滑子案内とは、製造や強度特性や有効寿命の点
で全く問題のない構成部分である。ロータが節約される
ことによって、搬送出力のために有効となるケーシング
容積が増大する。たしかにベーンはガイド溝の導入によ
っていくらか複雑にされた構造を有しているが、しか
し、方形のプレートとして容易に緊定可能であるこのよ
うなベーンにガイド溝を加工成形することはそれほど困
難ではない。
【０００６】本発明において滑子案内とは、ポンプ軸に
設けられた突起である。この突起は互いに平行な２つの
側面を有しており、これらの側面はベーンに設けられた
溝に嵌め込まれており、この場合、ベーンは前記側面に
沿ってきれいに直線案内されていて、他面、前記側面に
沿って滑動することができる。前記滑子案内は少しだけ
球面状に構成されていてよく、この場合、ほぼ互いに平
行な前記側面は極めて大きな円筒体半径を有する円筒体
外周壁の区分となる（請求項１１）。これによって、ベ
ーンがポンプ軸に対する相対回動位置を僅かに変え、し
たがってクランプされないようにケーシング内での位置
を調整し得ることが保証される。いずれにせよ滑子案内
は、良好な直線案内が補償されるように軸方向でケーシ
ングに突入している。しかし付加的に、ベーンがケーシ
ング内でひっかからないことも保証されていなければな
らない。したがって、滑子案内がケーシングの軸方向の
中心を越えるまで延びていると有利である（請求項１
２）。
設けられた突起である。この突起は互いに平行な２つの
側面を有しており、これらの側面はベーンに設けられた
溝に嵌め込まれており、この場合、ベーンは前記側面に
沿ってきれいに直線案内されていて、他面、前記側面に
沿って滑動することができる。前記滑子案内は少しだけ
球面状に構成されていてよく、この場合、ほぼ互いに平
行な前記側面は極めて大きな円筒体半径を有する円筒体
外周壁の区分となる（請求項１１）。これによって、ベ
ーンがポンプ軸に対する相対回動位置を僅かに変え、し
たがってクランプされないようにケーシング内での位置
を調整し得ることが保証される。いずれにせよ滑子案内
は、良好な直線案内が補償されるように軸方向でケーシ
ングに突入している。しかし付加的に、ベーンがケーシ
ング内でひっかからないことも保証されていなければな
らない。したがって、滑子案内がケーシングの軸方向の
中心を越えるまで延びていると有利である（請求項１
２）。
【０００７】ベーンに設けられた溝の構成は、ベーン
が、その両側面に対して平行に位置する中心平面に、一
貫して延びるスリットを有することにより実現され得
る。ベーンを良好に案内するためには、前記スリットの
側面が正確に互いに平行に位置していることが必要とな
る。
が、その両側面に対して平行に位置する中心平面に、一
貫して延びるスリットを有することにより実現され得
る。ベーンを良好に案内するためには、前記スリットの
側面が正確に互いに平行に位置していることが必要とな
る。
【０００８】しかし、ベーンはＵ字形に構成されていて
もよい。この場合にベーンはＵ字形を形成する横方向ウ
ェブから垂直に突出した側面で滑子案内に沿って案内さ
れている。前記横方向ウェブはポンプ軸に向かい合って
位置するポンプ端面壁に沿って滑動する（請求項１
０）。これによって、ベーンはベーン端部で閉鎖されて
ない一貫して延びるような加工し易い溝を得る。しか
し、このような溝はベーンキャップを案内するためにも
使用され得る。ベーンキャップはこのベーンキャップか
ら突出したガイド舌片で前記溝に案内されていて、その
外面でケーシング周壁に沿って滑動し、ベーンとケーシ
ングとの間のシールを行う。したがってこの場合には、
Ｕ字形の横断面の側面の間に形成された溝が、ガイド条
片またはシールキャップを案内するためにも働く訳であ
る。横方向ウェブがベーン端部から少なくともガイド舌
片の高さ分の距離を有していることが必要となる。
もよい。この場合にベーンはＵ字形を形成する横方向ウ
ェブから垂直に突出した側面で滑子案内に沿って案内さ
れている。前記横方向ウェブはポンプ軸に向かい合って
位置するポンプ端面壁に沿って滑動する（請求項１
０）。これによって、ベーンはベーン端部で閉鎖されて
ない一貫して延びるような加工し易い溝を得る。しか
し、このような溝はベーンキャップを案内するためにも
使用され得る。ベーンキャップはこのベーンキャップか
ら突出したガイド舌片で前記溝に案内されていて、その
外面でケーシング周壁に沿って滑動し、ベーンとケーシ
ングとの間のシールを行う。したがってこの場合には、
Ｕ字形の横断面の側面の間に形成された溝が、ガイド条
片またはシールキャップを案内するためにも働く訳であ
る。横方向ウェブがベーン端部から少なくともガイド舌
片の高さ分の距離を有していることが必要となる。
【０００９】いずれの場合でも、ベーンの端部が、ベー
ンに対して僅かな運動自由度を有するガイド条片または
シールキャップを備えていることが有効となり得る（請
求項８）。このような形式のガイド条片またはシールキ
ャップは、製作および／または摩耗に基づいて生じたベ
ーンに対するケーシングの誤差を補償するために適して
いる。
ンに対して僅かな運動自由度を有するガイド条片または
シールキャップを備えていることが有効となり得る（請
求項８）。このような形式のガイド条片またはシールキ
ャップは、製作および／または摩耗に基づいて生じたベ
ーンに対するケーシングの誤差を補償するために適して
いる。
【００１０】本発明によるベーンポンプは「単ベーン式
ポンプ」、つまり唯一つのベーンしか有しないポンプと
して構成されていると有利である。この場合、このベー
ンは、場合によって組み込まれている僅かな運動自由度
を有する前記ガイド条片またはシールキャップを除い
て、剛性的に形成されている。場合によってはガイド条
片またはシールキャップによって形成されるベーンの外
端部は所定の曲率半径を有している。ケーシング形状
は、特定の閉じた曲線を取り囲む曲線によって形成され
ている。前記特定の閉じた曲線とは、ポンプ軸の軸線を
通って延びる全ての割線が、この割線がいかなる回転角
度で位置しているかに関係なく等しい長さとなるような
特性を有している。このような割線の長さとは、ケーシ
ングの半径方向断面図で見て、ベーン両端部の曲率半径
の中心点の間の距離である。このような閉じた曲線と
は、たとえばコンコイドある。適当な曲線形状はたとえ
ばドイツ連邦共和国特許出願第３９３３６１８．２号明
細書（１−１７４２）に基づき明らかである。この場合
に半径方向断面図で見たケーシング形状は、ベーン端
部、ガイド条片もしくはシールキャップの曲率半径の距
離を加えた前記閉じた曲線に対する等距離線である。
ポンプ」、つまり唯一つのベーンしか有しないポンプと
して構成されていると有利である。この場合、このベー
ンは、場合によって組み込まれている僅かな運動自由度
を有する前記ガイド条片またはシールキャップを除い
て、剛性的に形成されている。場合によってはガイド条
片またはシールキャップによって形成されるベーンの外
端部は所定の曲率半径を有している。ケーシング形状
は、特定の閉じた曲線を取り囲む曲線によって形成され
ている。前記特定の閉じた曲線とは、ポンプ軸の軸線を
通って延びる全ての割線が、この割線がいかなる回転角
度で位置しているかに関係なく等しい長さとなるような
特性を有している。このような割線の長さとは、ケーシ
ングの半径方向断面図で見て、ベーン両端部の曲率半径
の中心点の間の距離である。このような閉じた曲線と
は、たとえばコンコイドある。適当な曲線形状はたとえ
ばドイツ連邦共和国特許出願第３９３３６１８．２号明
細書（１−１７４２）に基づき明らかである。この場合
に半径方向断面図で見たケーシング形状は、ベーン端
部、ガイド条片もしくはシールキャップの曲率半径の距
離を加えた前記閉じた曲線に対する等距離線である。
【００１１】できるだけ大きな容積効率を達成するため
には、吸込口と吐出し口とが逆止弁によって逆流防止さ
れていると有利である。このような構成では、ベーンポ
ンプが特に、自動車エンジンによって駆動されてサーボ
消費器、たとえばブレーキ倍力装置を作動させるために
働くような真空ポンプとして利用される。
には、吸込口と吐出し口とが逆止弁によって逆流防止さ
れていると有利である。このような構成では、ベーンポ
ンプが特に、自動車エンジンによって駆動されてサーボ
消費器、たとえばブレーキ倍力装置を作動させるために
働くような真空ポンプとして利用される。
【００１２】容積効率の改善には、吸込口と吐出し口と
が下死点に対して対称的に配置されていることも役立
つ。この場合に下死点とは、ポンプ軸の軸線に対して最
も小さな距離を有するケーシングの母線である。吸込口
と吐出し口はベーンの死点位置のすぐ下に、つまり前記
下死点を通って延びる軸平面（対称平面）に垂直に交差
する軸平面のすぐ下に位置している（請求項３）。
が下死点に対して対称的に配置されていることも役立
つ。この場合に下死点とは、ポンプ軸の軸線に対して最
も小さな距離を有するケーシングの母線である。吸込口
と吐出し口はベーンの死点位置のすぐ下に、つまり前記
下死点を通って延びる軸平面（対称平面）に垂直に交差
する軸平面のすぐ下に位置している（請求項３）。
【００１３】ベーンの外面は最も単純な構成では互いに
平行な扁平の面である（請求項７）。このような構成に
は、オイル潤滑を行う真空ポンプとしての使用時に下死
点におけるオイルの搾出しが回避されるという利点があ
る。しかしながら、前記外面が、比較的大きな曲率半径
を有する円筒体外周面の一部として形成されると、容積
効率の増大を達成することができる。このような円筒体
外周面の大きな特徴は、前記円筒体外周面が下死点位置
のケーシング形状に密着し、この場合、ベーンがその死
点位置において、下死点を有するケーシング区分をほぼ
完全に埋めることである。本発明において、下死点位置
とは、下死点を通って延びる軸平面（対称平面）に９０
°の角度で交差するような軸平面におけるベーンの位置
を意味する。
平行な扁平の面である（請求項７）。このような構成に
は、オイル潤滑を行う真空ポンプとしての使用時に下死
点におけるオイルの搾出しが回避されるという利点があ
る。しかしながら、前記外面が、比較的大きな曲率半径
を有する円筒体外周面の一部として形成されると、容積
効率の増大を達成することができる。このような円筒体
外周面の大きな特徴は、前記円筒体外周面が下死点位置
のケーシング形状に密着し、この場合、ベーンがその死
点位置において、下死点を有するケーシング区分をほぼ
完全に埋めることである。本発明において、下死点位置
とは、下死点を通って延びる軸平面（対称平面）に９０
°の角度で交差するような軸平面におけるベーンの位置
を意味する。
【００１４】しかしながらこのような構成では、オイル
衝撃を回避するために、ほぼ下死点に位置する付加吐出
し口が設けられる（請求項５）。
衝撃を回避するために、ほぼ下死点に位置する付加吐出
し口が設けられる（請求項５）。
【００１５】ベーンの下死点位置におけるオイル衝撃を
回避するための別の可能性は請求項６に記載した手段に
よって与えられている。この場合、ベーン両端部の間に
設けられた溝によって、下死点へのベーンの進入時にベ
ーンの前端部から後端部にオイルが逃出することが可能
になる。
回避するための別の可能性は請求項６に記載した手段に
よって与えられている。この場合、ベーン両端部の間に
設けられた溝によって、下死点へのベーンの進入時にベ
ーンの前端部から後端部にオイルが逃出することが可能
になる。
【００１６】本発明によるベーンは下死点を通過する際
に遠心力にさらされている。このような遠心力の不都合
な作用を補償するためには、請求項９に記載した手段が
用いられる。ばねの長さとばね特性とを適宜に設定する
ことによって、所望の作用を得ることができる。
に遠心力にさらされている。このような遠心力の不都合
な作用を補償するためには、請求項９に記載した手段が
用いられる。ばねの長さとばね特性とを適宜に設定する
ことによって、所望の作用を得ることができる。
【００１７】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。
説明する。
【００１８】図示のベーンポンプのケーシング１は偏心
的な支承付加部を備えたカバー１３を有している。前記
支承付加部にはポンプ軸２が回転可能に支承されてい
る。このポンプ軸はクラッチ１５を介して、たとえば自
動車のディーゼルエンジン（図示しない）によって駆動
されて真空を形成し、この真空はサーボ消費器を運転す
るために役立つ。ケーシング１の他方の端面壁はパッキ
ン１４を用いてカバー２５によって閉鎖されている。前
記ポンプ軸はカバー１３の内側の端面壁と同一面内に段
部を有しており、この段部は滑子案内３を形成してい
る。この滑子案内は、互いに平行で平らなガイド面を備
えている、前記ポンプ軸から突出したプレート状の滑子
である。半径方向における前記滑子の長さは前記ポンプ
軸の直径にほぼ相当していてよい。寸法は特に支承カバ
ーもしくはケーシング１における軸線１９の偏心率に関
連している。この偏心率が小さくなればなるほど、滑子
の半径方向長さは大きくなっていてよい。ガイド面は半
径方向で僅かに球面状に形成されていてよいが、しかし
この場合、極めて大きな曲率半径が必要である。このよ
うな球面性に基づき、ベーンは以下に説明するように、
前記ポンプ軸に対して極めて小さな角度だけ先行する
か、または遅延することができる。
的な支承付加部を備えたカバー１３を有している。前記
支承付加部にはポンプ軸２が回転可能に支承されてい
る。このポンプ軸はクラッチ１５を介して、たとえば自
動車のディーゼルエンジン（図示しない）によって駆動
されて真空を形成し、この真空はサーボ消費器を運転す
るために役立つ。ケーシング１の他方の端面壁はパッキ
ン１４を用いてカバー２５によって閉鎖されている。前
記ポンプ軸はカバー１３の内側の端面壁と同一面内に段
部を有しており、この段部は滑子案内３を形成してい
る。この滑子案内は、互いに平行で平らなガイド面を備
えている、前記ポンプ軸から突出したプレート状の滑子
である。半径方向における前記滑子の長さは前記ポンプ
軸の直径にほぼ相当していてよい。寸法は特に支承カバ
ーもしくはケーシング１における軸線１９の偏心率に関
連している。この偏心率が小さくなればなるほど、滑子
の半径方向長さは大きくなっていてよい。ガイド面は半
径方向で僅かに球面状に形成されていてよいが、しかし
この場合、極めて大きな曲率半径が必要である。このよ
うな球面性に基づき、ベーンは以下に説明するように、
前記ポンプ軸に対して極めて小さな角度だけ先行する
か、または遅延することができる。
【００１９】ベーン４はガイド溝５を有している。この
ガイド溝は片側からベーンに導入されている。前記ガイ
ド溝の軸方向深さはほぼ滑子案内３の軸方向長さに相当
している。滑子案内３はケーシング１の軸方向の真ん中
を越えて延びていると有利である。これによって、ベー
ンの良好な直線案内が保証されるだけでなく、ベーンの
傾動やひっかかりも回避される。ベーンはその端部にガ
イド条片６を有しており、このガイド条片はベーンに設
けられた溝に挿入されていて、半径方向に僅かな運動自
由度を有している。択一的に、外方からベーン端部に装
着されるようなシールキャップを使用することができ
る。ガイド条片もしくはシールキャップは球面状の横断
面でケーシングに接触している。したがって、前記ガイ
ド条片もしくはシールキャップは、半径方向平面で見て
曲率半径ｒを有している。両曲率半径ｒの中心点の距離
は以下において、割線長さＳとみなされる。前記ケーシ
ングは特定の閉じた曲線を取り囲む曲線によって形成さ
れている。前記特定の閉じた曲線の特徴は、半径方向平
面で見て、機関軸線を通る全ての割線が等しい割線長さ
を有していることである。この場合に同一の半径方向平
面で見たケーシング形状は、前記曲率半径ｒの距離を加
えた前記閉じた曲線に対する等距離線によって規定され
る。前記閉じた曲線は理想的な場合にはコンコイドまた
はパスカルの螺線である。
ガイド溝は片側からベーンに導入されている。前記ガイ
ド溝の軸方向深さはほぼ滑子案内３の軸方向長さに相当
している。滑子案内３はケーシング１の軸方向の真ん中
を越えて延びていると有利である。これによって、ベー
ンの良好な直線案内が保証されるだけでなく、ベーンの
傾動やひっかかりも回避される。ベーンはその端部にガ
イド条片６を有しており、このガイド条片はベーンに設
けられた溝に挿入されていて、半径方向に僅かな運動自
由度を有している。択一的に、外方からベーン端部に装
着されるようなシールキャップを使用することができ
る。ガイド条片もしくはシールキャップは球面状の横断
面でケーシングに接触している。したがって、前記ガイ
ド条片もしくはシールキャップは、半径方向平面で見て
曲率半径ｒを有している。両曲率半径ｒの中心点の距離
は以下において、割線長さＳとみなされる。前記ケーシ
ングは特定の閉じた曲線を取り囲む曲線によって形成さ
れている。前記特定の閉じた曲線の特徴は、半径方向平
面で見て、機関軸線を通る全ての割線が等しい割線長さ
を有していることである。この場合に同一の半径方向平
面で見たケーシング形状は、前記曲率半径ｒの距離を加
えた前記閉じた曲線に対する等距離線によって規定され
る。前記閉じた曲線は理想的な場合にはコンコイドまた
はパスカルの螺線である。
【００２０】ベーンポンプは、逆止弁８によって逆流防
止されている吸込口７と、逆止弁１０によって逆流防止
されている吐出し口９とを有している。吐出し口９はた
とえば機関ケーシングに開口している。前記吐出し口を
介して空気残量とオイル残量とが機関ケーシングに吹き
出される。前記吸込口はサーボ消費器、たとえば自動車
のブレーキ倍力装置に接続されている。
止されている吸込口７と、逆止弁１０によって逆流防止
されている吐出し口９とを有している。吐出し口９はた
とえば機関ケーシングに開口している。前記吐出し口を
介して空気残量とオイル残量とが機関ケーシングに吹き
出される。前記吸込口はサーボ消費器、たとえば自動車
のブレーキ倍力装置に接続されている。
【００２１】吸込口と吐出し口は下死点の両側に位置し
ている。下死点とは、軸線１９との最小距離を有してい
る前記ケーシングの母線である。図１にはベーンが、下
死点を通って延びる軸平面に相当する回転位置で示され
ている。この軸平面はケーシングをほぼ対称的な２つの
半部に分割しており、したがって対称平面とみなされ
る。吸込口と吐出し口は下側に、つまり前記対称平面に
垂直方向で交わる軸平面の前記下死点に向いた側に位置
している。このような垂直な平面は本発明の範囲ではベ
ーンの死点位置ともみなされる。ベーンの死点位置はた
とえば図４に示されている。
ている。下死点とは、軸線１９との最小距離を有してい
る前記ケーシングの母線である。図１にはベーンが、下
死点を通って延びる軸平面に相当する回転位置で示され
ている。この軸平面はケーシングをほぼ対称的な２つの
半部に分割しており、したがって対称平面とみなされ
る。吸込口と吐出し口は下側に、つまり前記対称平面に
垂直方向で交わる軸平面の前記下死点に向いた側に位置
している。このような垂直な平面は本発明の範囲ではベ
ーンの死点位置ともみなされる。ベーンの死点位置はた
とえば図４に示されている。
【００２２】回転方向２２で行われる回転時には、ベー
ンがケーシング内に２つのセルを形成する。一方のセル
はその都度吐出し口９に向けられていて、他方のセルは
その都度吸込口７に向けられている。回転時に、連続す
る２つの死点位置の間で吸込口側セルは増大し、吐出し
口側セルは小さくなる。
ンがケーシング内に２つのセルを形成する。一方のセル
はその都度吐出し口９に向けられていて、他方のセルは
その都度吸込口７に向けられている。回転時に、連続す
る２つの死点位置の間で吸込口側セルは増大し、吐出し
口側セルは小さくなる。
【００２３】以下に、ベーン形状について説明する。
【００２４】図１，図２に示したベーン形状はほぼ図
４，図５に示したベーン形状に相当している。この場
合、ベーンの外面２３，２４は比較的大きな半径もしく
は比較的小さな曲率を有する円筒体区分である。図４に
示したように、前記曲率は、ベーンがその死点位置にお
いて当該側面でケーシングに密着するように設定されて
いる。これにより、ベーンがその死点位置に進入すると
きに吐出し口側セルが完全に搾り出されることが達成さ
れる。しかしながら、ベーンポンプをオイル塗布されて
いる真空ポンプとして使用する場合には、過剰オイルを
駆出することが必要となる。このためには付加吐出し口
１１が役立つ。この付加吐出し口は吐出し方向で同じく
逆止弁１２によって逆流を防止されている。付加吐出し
口１１は同じくたとえば機関ケーシングに開口してい
る。この付加吐出し口により、ケーシング内に残った潤
滑オイルに、ベーンまたはガイド条片またはポンプ軸の
曲げや破砕をもたらすような高い圧力が生じることが回
避される。さらに、図１に示したベーンの特殊性は、前
記ベーンが軸方向で通路２６によって貫通されているこ
とにある。前記通路２６は、一面においてベーンの質量
と重量とが減じられ、他面において強度が損なわれない
ように設計されている。
４，図５に示したベーン形状に相当している。この場
合、ベーンの外面２３，２４は比較的大きな半径もしく
は比較的小さな曲率を有する円筒体区分である。図４に
示したように、前記曲率は、ベーンがその死点位置にお
いて当該側面でケーシングに密着するように設定されて
いる。これにより、ベーンがその死点位置に進入すると
きに吐出し口側セルが完全に搾り出されることが達成さ
れる。しかしながら、ベーンポンプをオイル塗布されて
いる真空ポンプとして使用する場合には、過剰オイルを
駆出することが必要となる。このためには付加吐出し口
１１が役立つ。この付加吐出し口は吐出し方向で同じく
逆止弁１２によって逆流を防止されている。付加吐出し
口１１は同じくたとえば機関ケーシングに開口してい
る。この付加吐出し口により、ケーシング内に残った潤
滑オイルに、ベーンまたはガイド条片またはポンプ軸の
曲げや破砕をもたらすような高い圧力が生じることが回
避される。さらに、図１に示したベーンの特殊性は、前
記ベーンが軸方向で通路２６によって貫通されているこ
とにある。前記通路２６は、一面においてベーンの質量
と重量とが減じられ、他面において強度が損なわれない
ように設計されている。
【００２５】さらに、図５に示したベーンの特殊性は、
前記ベーンが下死点を通過する際に、同ベーンが滑子案
内３に支持されることにある。このために、滑子案内３
は半径方向の孔を備えており、この孔には圧縮ばね１
７，１８が嵌め込まれている。両圧縮ばねは軸線の範囲
に固定されている。ベーン端部が下死点に進入すると、
このベーン端部は圧縮ばね１７，１８のうちの一方に支
持される。これによってばね力が遠心力に抗して作用す
る。したがって、遠心力の作用を補償することができ
る。
前記ベーンが下死点を通過する際に、同ベーンが滑子案
内３に支持されることにある。このために、滑子案内３
は半径方向の孔を備えており、この孔には圧縮ばね１
７，１８が嵌め込まれている。両圧縮ばねは軸線の範囲
に固定されている。ベーン端部が下死点に進入すると、
このベーン端部は圧縮ばね１７，１８のうちの一方に支
持される。これによってばね力が遠心力に抗して作用す
る。したがって、遠心力の作用を補償することができ
る。
【００２６】図１〜図５に示したベーンは、ケーシング
の軸方向長さに相当するベーン幅全体にわたってスリッ
トを備えていてよいので、直線ガイド溝５はケーシング
端面に向いたベーンの両端面で開いている。しかし前記
直線ガイドは片側の端面で横方向ウェブ２１によって閉
鎖されていてもよい。この場合には、横方向ウェブ２１
と、この横方向ウェブに続いて設けられた側面２０とを
備えたＵ字形の横断面を有するベーンが構成されてい
る。横方向ウェブ２１はポンプケーシングの一方の端面
に、つまりカバー２５に接触している。図１、図２に示
した構成では、前記直線ガイド溝が、ケーシング周面に
向いたベーン端部で閉鎖されている。
の軸方向長さに相当するベーン幅全体にわたってスリッ
トを備えていてよいので、直線ガイド溝５はケーシング
端面に向いたベーンの両端面で開いている。しかし前記
直線ガイドは片側の端面で横方向ウェブ２１によって閉
鎖されていてもよい。この場合には、横方向ウェブ２１
と、この横方向ウェブに続いて設けられた側面２０とを
備えたＵ字形の横断面を有するベーンが構成されてい
る。横方向ウェブ２１はポンプケーシングの一方の端面
に、つまりカバー２５に接触している。図１、図２に示
した構成では、前記直線ガイド溝が、ケーシング周面に
向いたベーン端部で閉鎖されている。
【００２７】図３に示したベーンは同じくＵ字形に構成
されている。このベーンは半径方向に延びる横方向ウェ
ブ２１を有しており、この横方向ウェブは一方のカバー
２５に接触している。さらに前記ベーンは側面２０を有
しており、両側面は横方向ウェブの両端部から垂直に突
出していて、互いに平行な平らな２つの平面を形成して
いる。側面２０は直線ガイド溝を形成しており、この直
線ガイド溝で前記ベーンは滑子案内３に沿って直線案内
される。
されている。このベーンは半径方向に延びる横方向ウェ
ブ２１を有しており、この横方向ウェブは一方のカバー
２５に接触している。さらに前記ベーンは側面２０を有
しており、両側面は横方向ウェブの両端部から垂直に突
出していて、互いに平行な平らな２つの平面を形成して
いる。側面２０は直線ガイド溝を形成しており、この直
線ガイド溝で前記ベーンは滑子案内３に沿って直線案内
される。
【００２８】横方向ウェブ２１は半径方向においてベー
ン全長にわたって延びてはいない。これによって、ケー
シング周面に向いたベーン端部には溝が形成され、この
溝内をガイド条片６が、同ガイド条片から突出したガイ
ド舌片によって直線案内されている。図３には、ガイド
条片６が有している曲率半径ｒの中心点Ｍならびに前で
説明したようにケーシング形状を本質的に規定する割線
長さＳが示されている。したがって、前記直線ガイド溝
は滑子案内に沿った直線ガイドと、ベーン４におけるガ
イドウェブの直線ガイドとのために同時に働く訳であ
る。
ン全長にわたって延びてはいない。これによって、ケー
シング周面に向いたベーン端部には溝が形成され、この
溝内をガイド条片６が、同ガイド条片から突出したガイ
ド舌片によって直線案内されている。図３には、ガイド
条片６が有している曲率半径ｒの中心点Ｍならびに前で
説明したようにケーシング形状を本質的に規定する割線
長さＳが示されている。したがって、前記直線ガイド溝
は滑子案内に沿った直線ガイドと、ベーン４におけるガ
イドウェブの直線ガイドとのために同時に働く訳であ
る。
【００２９】横方向ウェブ２１の半径方向の延びはガイ
ド舌片２７の長さによって規定される。したがって、ガ
イド舌片２７が、吸込側と吐出側とをシールするために
軸方向のケーシング幅全体にわたって間断なく延びてい
ることが必要となる。
ド舌片２７の長さによって規定される。したがって、ガ
イド舌片２７が、吸込側と吐出側とをシールするために
軸方向のケーシング幅全体にわたって間断なく延びてい
ることが必要となる。
【００３０】このようなベーンの構成では、直線ガイド
溝５と、ガイド舌片２７を案内するための溝とを１つの
作業行程で同一の工具を用いてたとえば研削またはフラ
イス削りによって一貫して加工することができるという
利点が得られる。
溝５と、ガイド舌片２７を案内するための溝とを１つの
作業行程で同一の工具を用いてたとえば研削またはフラ
イス削りによって一貫して加工することができるという
利点が得られる。
【００３１】図７に示したベーンの構成では、外面２
３，２４がほぼ前記図面に示した形状に相当している。
この点では前で説明したとおりである。付加的に、各外
面２３，２４には少なくとも１つの負荷軽減溝１６が導
入されている。この負荷軽減溝１６はほぼ一方のベーン
端部から他方のベーン端部にまで延びている。単数また
は複数の負荷軽減溝を設けることができる。直線状の溝
底面を備えた負荷軽減溝が図示されているが、しかし、
溝底面が外面２３，２４に対してほぼ同じ距離を有する
ことも可能である。負荷軽減溝１６は、潤滑オイルにお
ける圧力ピークを回避する目的に役立つ。すなわち、ベ
ーンがその死点位置に進入すると、オイルは吐出側から
他方のベーン端部に向かって吸込側に逃出することがで
きる。このような手段によって、図１、図４、図５に示
した付加吐出し口１１は不要となる。
３，２４がほぼ前記図面に示した形状に相当している。
この点では前で説明したとおりである。付加的に、各外
面２３，２４には少なくとも１つの負荷軽減溝１６が導
入されている。この負荷軽減溝１６はほぼ一方のベーン
端部から他方のベーン端部にまで延びている。単数また
は複数の負荷軽減溝を設けることができる。直線状の溝
底面を備えた負荷軽減溝が図示されているが、しかし、
溝底面が外面２３，２４に対してほぼ同じ距離を有する
ことも可能である。負荷軽減溝１６は、潤滑オイルにお
ける圧力ピークを回避する目的に役立つ。すなわち、ベ
ーンがその死点位置に進入すると、オイルは吐出側から
他方のベーン端部に向かって吸込側に逃出することがで
きる。このような手段によって、図１、図４、図５に示
した付加吐出し口１１は不要となる。
【００３２】図６に示したベーン形状では、ベーンの外
面２３，２４が扁平に形成されている。したがって、ベ
ーンはその端範囲を除いてほぼ方形の横断面形状を有し
ている。このような形状でも、ベーンの下死点位置への
進入時に潤滑オイルが吐出側から吸込側に逃出し得る。
これによって圧力ピークは回避され、図１、図４、図５
に示した付加吐出し口１１は不要となる。
面２３，２４が扁平に形成されている。したがって、ベ
ーンはその端範囲を除いてほぼ方形の横断面形状を有し
ている。このような形状でも、ベーンの下死点位置への
進入時に潤滑オイルが吐出側から吸込側に逃出し得る。
これによって圧力ピークは回避され、図１、図４、図５
に示した付加吐出し口１１は不要となる。
【図１】本発明によるベーンポンプの半径方向断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明によるベーンポンプの軸方向断面図であ
る。
る。
【図３】ベーン形状の変化形を示す半径方向断面図であ
る。
る。
【図４】ベーン形状の別の変化形を示す半径方向断面図
である。
である。
【図５】ベーン形状のさらに別の変化形を示す半径方向
断面図である。
断面図である。
【図６】ベーン形状のさらに別の変化形を示す半径方向
断面図である。
断面図である。
【図７】ベーン形状のさらに別の変化形を示す半径方向
断面図である。
断面図である。
１ ケーシング、 ２ ポンプ軸、 ３ 滑子案内、
４ ベーン、 ５ 直線ガイド溝、 ６ ガイド条片、
７ 吸込口、 ８ 逆止弁、 ９ 吐出し口、１０
逆止弁、 １１ 付加吐出し口、 １２ 逆止弁、 １
３ カバー、１４パッキン、 １５ クラッチ、 １６
負荷軽減溝、 １７，１８ 圧縮ばね、１９ 軸線、
２０ 側面、 ２１ 横方向ウェブ、 ２２ 回転方
向、 ２３，２４ 外面、 ２５ カバー、 ２６ 通
路、 ２７ ガイド舌片、 ｒ 曲率半径、 Ｓ 割線
長さ
４ ベーン、 ５ 直線ガイド溝、 ６ ガイド条片、
７ 吸込口、 ８ 逆止弁、 ９ 吐出し口、１０
逆止弁、 １１ 付加吐出し口、 １２ 逆止弁、 １
３ カバー、１４パッキン、 １５ クラッチ、 １６
負荷軽減溝、 １７，１８ 圧縮ばね、１９ 軸線、
２０ 側面、 ２１ 横方向ウェブ、 ２２ 回転方
向、 ２３，２４ 外面、 ２５ カバー、 ２６ 通
路、 ２７ ガイド舌片、 ｒ 曲率半径、 Ｓ 割線
長さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04C 18/00 F04C 2/34 F04C 18/344
Claims (12)
- 【請求項１】 ベーンポンプであって、回転するように
駆動されるポンプ軸が設けられていて、該ポンプ軸が中
心点に対して偏心的に片側でケーシングカバーに支承さ
れていて、その自由端部でケーシング（１）に突入して
おり、さらに、前記ポンプ軸でベーンが前記ポンプ軸に
対して半径方向で直線案内されている形式のものにおい
て、前記ポンプ軸（２）の前記ケーシング（１）に突入
した部分が滑子案内（３）として構成されており、ベー
ン（４）が、前記ポンプ軸に向いた端面に直線ガイド溝
（５）を有しており、該直線ガイド溝が前記滑子案内に
合わせて形成されていて、該滑子案内に被さっているこ
とを特徴とするベーンポンプ。 - 【請求項２】 ベーン（４）が単一部分から構成されて
おり、前記ケーシング（１）が、特定の閉じた曲線を取
り囲む曲線によって形成されており、前記特定の閉じた
曲線が、ポンプ軸の軸線（１９）を通る全ての割線がほ
ぼ等しい長さを有するように規定されている、請求項１
記載のベーンポンプ。 - 【請求項３】 吸込口（７）と吐出し口（９）とが、下
死点に対して対称的な前記ポンプ軸（２）の軸平面に位
置している、請求項１または２記載のベーンポンプ。 - 【請求項４】 ベーンが横断面で見て、下死点の両側で
ケーシング形状に充分に密着する２つの円筒体区分から
成っている、請求項１から３までのいずれか１項記載の
ベーンポンプ。 - 【請求項５】 逆止弁（１２）によって逆流防止された
付加的な付加吐出し口（１１）が下死点の範囲に配置さ
れている、請求項３または４記載のベーンポンプ。 - 【請求項６】 ベーンが外面に沿って同ベーンの両端部
の間に溝（１６）を有している、請求項４または５記載
のベーンポンプ。 - 【請求項７】 ベーン（４）が互いに平行な２つの側面
を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載
のベーンポンプ。 - 【請求項８】 ベーン（４）が、半径方向で運動可能な
ガイド条片（６）またはシールキャップでポンプケーシ
ングに接触している、請求項１から７までのいずれか１
項記載のベーンポンプ。 - 【請求項９】 ベーン（４）が両運動方向において、少
なくとも下死点位置の範囲で圧縮ばね（１７，１８）の
ばね力によって前記滑子案内に支持されている、請求項
１から８までのいずれか１項記載のベーンポンプ。 - 【請求項１０】 ベーンがＵ字形の横断面を有してい
て、Ｕ字形を形成する互いに平行な両脚部（２０）の間
に前記滑子案合が係合している、請求項１から９までの
いずれか１項記載のベーンポンプ。 - 【請求項１１】 前記滑子案内（３）の案内面が、僅か
な曲率を有する円筒状面として構成されている、請求項
１から１０までのいずれか１項記載のベーンポンプ。 - 【請求項１２】 前記滑子案内が前記ケーシングの軸方
向の中心を越えて突出している、請求項１から１１まで
のいずれか１項記載のベーンポンプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4007655.5 | 1990-03-10 | ||
| DE4007655 | 1990-03-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599159A JPH0599159A (ja) | 1993-04-20 |
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Family
ID=6401897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3041778A Expired - Fee Related JP2882696B2 (ja) | 1990-03-10 | 1991-03-07 | ベーンポンプ |
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|---|---|
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| DE (1) | DE4107720C2 (ja) |
| FR (2) | FR2659393B1 (ja) |
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| EP0978932A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-09 | S.C. NDR Management S.r.l. | Device having a rotor and a stator |
| ATE250722T1 (de) | 2000-03-15 | 2003-10-15 | Joma Hydromechanic Gmbh | Verdrängerpumpe |
| ITMI20051008A1 (it) | 2005-05-30 | 2006-11-30 | O M P Officine Mazzocco Pagnon | Depressore per motore per autoveicoli e valvola di non ritorno per tale depresore |
| DE102010023137B4 (de) | 2010-06-09 | 2019-02-07 | Mahle International Gmbh | Drehschieberpumpe |
| DE102010026033A1 (de) * | 2010-07-03 | 2012-01-05 | Mahle International Gmbh | Drehschieberpumpe |
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| DE126924C (ja) * | ||||
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| DE522299C (de) * | 1926-12-30 | 1931-04-10 | Ind General Res Corp Soc Gen E | Drehkolbenverdichter, dessen Kolbenquerschnitt im Umfang aus zwei mit ihren Enden aneinanderliegenden Kreisbogen gebildet wird |
| US1781073A (en) * | 1928-06-16 | 1930-11-11 | Keystone Refrigerating Corp | Rotary compressor |
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| DE2402084A1 (de) * | 1974-01-17 | 1975-07-24 | Borsig Gmbh | Lage der ein- und auslasskanaele in einem rotationskolbenverdichter |
| FR2303161A1 (fr) * | 1975-03-03 | 1976-10-01 | Berthon Andre | Moteur rotatif trois temps a brusque dilatation d'air, engendre par petite combustion vive |
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| DE3633536A1 (de) * | 1986-10-02 | 1987-07-30 | Neumann Uwe Dipl Ing | Rotationskolbenmaschine |
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| DE3832042C2 (de) * | 1987-10-05 | 1997-08-14 | Barmag Barmer Maschf | Flügelzellenpumpe |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP3041778A patent/JP2882696B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-08 FR FR9102847A patent/FR2659393B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-11 DE DE4107720A patent/DE4107720C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-01-27 FR FR9400872A patent/FR2699967B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4061445A (en) | 1976-05-10 | 1977-12-06 | Frank Apostol | Power-converting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2659393B1 (fr) | 1994-10-28 |
| FR2699967B1 (fr) | 1995-05-12 |
| DE4107720A1 (de) | 1991-10-10 |
| FR2659393A1 (fr) | 1991-09-13 |
| FR2699967A1 (fr) | 1994-07-01 |
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| DE4107720C2 (de) | 2002-10-24 |
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