JP4837042B2 - ベーンセルポンプ - Google Patents

Description

本発明は、外側ロータ、内側ロータおよび多数のベーンから成るベーンセルポンプであって、この多数のベーンが該内側ロータのほぼ半径方向のスロット中に半径方向に変位可能に支持されかつ外側ロータに揺動可能に固定され、その際、該外側ロータがスライドシューにより形成され、スライドシューがステータの内周面に沿って摺動しかつその軸方向端面で案内路を案内されているベーンセルポンプに関する。

独国特許出願公開第１００４０７１１号明細書から環状の内側ロータを備えたベーンセルポンプが既知であり、この内側ロータには半径方向外側に延びる多数のベーンエレメントが半径方向に変位可能に収容されている。ベーンエレメントの半径方向内側の端部領域は回転しないよう固定された中央部材に支持され、半径方向外側にある端部領域は回転しないよう固定された外側リングに支持されている。ロータは、中央部材および外側リングの中心軸に対してずれた回転軸を中心に回転させることができる。このようにしてロータの回転運動によりベーンエレメント間に最初は大きくなり、そして次に再び小さくなる吐出しセル（Ｆｏｅｒｄｅｒｚｅｌｌｅｎ）または作動チャンバが形成される。吐出しセルの容積変化によって先ず流体は吐出しセルに吸い込まれ、そして次に再び吐出される。ベーンエレメントの端部領域は中央部材ないしは外側リング上を摺動する。このようなベーンエレメントは簡単かつ経済的に製造することができる。

効率を高めるために独国特許第１９５３２７０３号明細書からは振子式スライドゲートバルブ（Ｐｅｎｄｅｌｓｃｈｉｅｂｅｒｐｕｍｐ）の形のベーンセルポンプが既知である。この場合にはベーンエレメントは内側ロータには変位可能に収容され、その一方で環状の外側ロータには揺動可能に保持されている。内側ロータの回転軸が外側ロータの回転軸に対してずれ、それによって運転時に同様に先ず拡大し、そして次に再び縮小する吐出しセルが形成される。しかしながら、この独国特許第１９５３２７０３号明細書から既知の振子式スライドゲートバルブは複雑であり、したがって製造費用が高い。

本発明の課題は、高い効率を示し、それと同時に簡単かつ経済的に製造および組立を行なうことができるベーンセルポンプを提供することである。

この課題は本発明によれば、冒頭に記載のベーンセルポンプにおいて案内路がガイドリングに備えられていることによって解決される。

案内路を有するガイドリングを備えたベーンセルポンプの本発明による形態は、ベーンセルポンプが一方でわずかな部材から成り、他方で該部材が比較的単純に形成されているために、ベーンセルポンプがかなり簡単に構成されているという重要な利点を有する。したがって該ベーンセルポンプは比較的かなり簡単に組立可能でもある。ガイドリングはスライドシュー（案内ブロック）の案内に使用され、その結果、スライドシューは常に、すなわちベーンセルポンプのあらゆる運転状況下でステータの内周面に密着し、さらにしかもベーンセルポンプの回転数に関係なくである。したがって案内路はスライドシューのための拘束ガイド（Ｚｗａｎｇｆｕｅｈｒｕｎｇ）であり、この拘束ガイドは前記内周面におけるスライドシューの持続的かつ液漏れのない密着を保証する。

ガイドリングとしての拘束ガイドの形態は、ベーンセルポンプの作動チャンバが常に軸方向で拘束されかつ制御もしくは案内エレメントにより閉鎖されないという重要な利点を有する。つまり、その上作動流体の流れを阻止もしくは妨害することになる特別な穴を部材に備えなくともよい。

本発明の別の形態の場合には、ガイドリングが端面側でステータおよびスライドシューに被せられていることが定められている。この形態は、ガイドリングをスライドシューの軸方向端面に軸方向に取り付けるだけでよいということによって容易な組立を可能にしている。スライドシューは、ガイドリングが位置づけされるまで装置内の例えば特殊な取付工具を用いてステータの内周面に保持されることができる。

本発明によればガイドリングは、２本の自由な脚部および円周方向に延びる凹部、特に環状溝、を有するほぼＣ形の、すなわち側方が開放された横断面を有する。このようなガイドリングは簡単に製造することができかつ容易に組立可能である、つまり該ガイドリングにアンダーカットがないからでありかつ該リングが前面に対しても背面に対しても、すなわちポンプの両端面に対して同じに形成されているからである。

溝を正確に加工することによってステータおよびスライドシューは遊びなく収容されることができる。ガイドリングの２本の自由な脚部は軸方向内側を向いている。ガイドリングは、例えばシールカバーに密着する、該リングの基礎となる平らな外側面を有する。

ガイドリングの２本の自由な脚部はステータの端面を取り囲み、これによりステータに対する該リングの位置を画定し、かつ、したがってベーンセルポンプの内部を画定する。このようにしてステータもまたポンプ内に固定される。

好適な実施例によればガイドリングの２本の自由な脚部の一方、特に半径方向内側の脚部はスライドシューの端面側の凹部にはまり込んでいる。この端面側の凹部は円弧形の溝（リングの一部を形成する溝）である。スライドシューの溝へのガイドリングの自由な脚部のこのはまり込みによりかみ合いが形成され、かつ作動チャンバ内が例えば吸込みサイクル時に負圧である場合にもステータの内周面におけるスライドシューのより確実な密着が保証される。

好適な実施例の場合にはスライドシューの端面領域の横断面はＣ形であり、すなわち側方が開放され、凹部の両側には２本の軸方向外側に突出した脚部が立っている。したがってガイドリングとスライドシューとはともにＣ形に形成され、ガイドリングとスライドシューがともに溝の面を向かい合わせることによってかみ合いながら互いにはまり込んでいる。

好適にスライドシューの半径方向内側の脚部はガイドリングの半径方向の内周面に密着している。このことによって付加的な案内が達成され、その結果、スライドシューがステータの内周面から浮き上がらないことばかりではなく、高速時にスライドシューの押圧力の一部がガイドリングにより受け止められることも保証される。その上、スライドシューおよびガイドリングのこの形態によってスライドシューはより大きなもしくはより小さな吐出量に向けてのベーンセルポンプの調整の際にアクティブにガイドリングにより連行および案内される。このことは、スライドシューが円周方向ばかりではなく、半径方向にも案内されることを意味する。

特に好適な形態の場合には、スライドシューの半径方向内側の脚部の軸方向端面とガイドリングの軸方向外側の端面とが同一平面上にあることが定められている。その上、本発明の別の形態の場合にはガイドリングの軸方向外側の端面とベーンの軸方向端面とが同一平面上にある。このことによって、スライドシューおよびガイドリングの２つの軸方向端面に密着する蓋の平面によってあらゆる作動チャンバを簡単に閉鎖することができることが可能となる。その上、ガイドリングならびにスライドシューおよびベーン端面側の面の端面側の加工によって液漏れのない密着が保証されることができる。

本発明の更なる利点、特徴および詳細は従属請求項ならびに次の記載に示され、この記載では図面に関連して１つの特に有利な実施例が詳説されている。図面に示されかつ該記載および請求項に述べられた特徴は、それぞれそれのみ単独でも任意に組み合わされた形でも本発明にとって本質的であることができる。

図面に示されているのは次のとおりである。

本発明のより良き理解のために好ましくは独国特許出願公開第１０２００５０４８６０２号明細書が参照され、その内容は本出願の内容となる。

図１は、全体として符号１０が付されたベーンセルポンプの側面図を示し、このベーンセルポンプは、駆動シャフト１４により駆動される内側ロータ１２を有する。内側ロータ１２は半径方向のスロット１６を有し、このスロットに各１つのベーン１８が半径方向に可動に支持されている。このベーン１８は厚くなった外側端部２０を有し、この外側端部にスライドシュー（案内ブロック）２２が揺動可能に固定されている。このスライドシュー２２は、図３から分かるように、ステータ２６の内周面２４に密着している。このスライドシュー２２は外側ロータ２８を形成し、この外側ロータは内側ロータ１２とともにステータ２６に対して円周方向に回転する。ベーン１８、内側ロータ１２およびスライドシュー２２はステータ２６とともに作動チャンバ３０を形成し、この作動チャンバは内側ロータ１２が回転すると大きくなりそして再び小さくなる。

図４から、ステータ２６ならびにスライドシュー２２の端面（前面）３２および３４にガイドリング３６が被せられていることが分かり、このガイドリングは次に詳説されている。

ガイドリングは、図２および４から分かるようにＣ形の横断面を有し、その２つの脚部３８および４０は互いに平行でありかつ軸方向内側を向いている。脚部３８はステータ２６をその外側面４２の縁端部で取り囲んでおり、内側の脚部４０はスライドシュー２２の端面（前面）３４の、溝４４として形成された凹部４６にはまり込んでいる。このことは図２および４で明白に分かる。これによりスライドシュー２２はステータ２６の内周面２４に保持される。したがってガイドリング３６はその２つの脚部３８と４０の間にガイド溝４８を有し、このガイド溝に、既述のとおり、ステータ３６の端面３２の縁とスライドシュー２２のＣ形に形成された端面３４の半径方向外側の脚部５０とがはまり込んでいる。その中にベーン１８の自由端が揺動可能に支持されているもう一方の脚部５２は、ガイドリング３６の内周面５４に密着している。これにより円周方向ならびに半径方向でのスライドシュー２２の拘束ガイドが創設される。

図２からは、スライドシュー２２の脚部５２の端面５６とガイドリング３６の軸方向外側の端面５８とが共通の平面６０上にあることがさらに分かる。さらにこの平面６０上には各ベーン１８の軸方向の端面６２がある。最後にこの平面６０上にはまだ内側ロータ１２の軸方向の端面６４がある。このことによって、作動チャンバ３０を平らな蓋が単純に被せられることによって閉じる簡単な方法が達成される。さらに、本発明によるベーンセルポンプ１０は容易に組み立てることができかつわずかな部材で構成されることが容易に可能である。

本発明によるベーンセルポンプの側面図である。 図１の断面ＩＩ−ＩＩである。 図２の断面ＩＩ−ＩＩである。 ガイドリングが部分的に割られているベーンセルポンプの透視図である。

Claims (7)

1. 外側ロータ（２８）、内側ロータ（１２）および多数のベーン（１８）から成るベーンセルポンプ（１０）であって、この多数のベーンが前記内側ロータ（１２）のほぼ半径方向のスロット（１６）中に半径方向に変位可能に支持されかつ外側ロータ（２８）に揺動可能に固定され、前記外側ロータ（２８）がスライドシュー（２２）により形成され、スライドシュー（２２）がステータ（２６）の内周面に沿って摺動しかつその軸方向端面（３４）で案内路を案内され、前記案内路がガイドリング（３６）に備えられ、ガイドリング（３６）が２本の脚部（３８および４０）および円周方向に延び、溝（４８）として形成される凹部を有する略Ｃ形の横断面をもち、ガイドリング（３６）の２本の脚部（３８および４０）が軸方向内側を向きかつステータ（２６）の端面（３２）を取り囲んでいるベーンセルポンプにおいて、ガイドリング（３６）の２本の脚部の一方（４０）がスライドシュー（２２）の端面側の、円形に延びる溝（４４）として形成されている凹部（４６）にはまり込んでいるベーンセルポンプ（１０）。
2. ガイドリング（３６）が前記端面側でステータ（２６）およびスライドシュー（２２）に被せられていることを特徴とする、請求項１記載のベーンセルポンプ。
3. スライドシュー（２２）の端面領域の横断面はＣ形でありかつ凹部（４６）の両側に２本の軸方向外側に突出した脚部（５０および５２）が立設されることを特徴とする、請求項１または２記載のベーンセルポンプ。
4. スライドシュー（２２）の半径方向内側の脚部（５２）がガイドリング（３６）の半径方向の内周面（２６）に密着していることを特徴とする、請求項３記載のベーンセルポンプ。
5. スライドシュー（２２）の半径方向内側の脚部（５２）の軸方向端面（５６）とガイドリング（３６）の軸方向外側の端面（５８）とが同一平面（６０）上にあることを特徴とする、請求項４記載のベーンセルポンプ。
6. ガイドリング（３６）の軸方向外側の端面（５８）とベーン（１８）の軸方向端面（６２）とが共通の一平面（６０）上にあることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のベーンセルポンプ。
7. ガイドリング（３６）の軸方向外側の端面（５８）と内側ロータ（１２）の軸方向端面（６２）とが共通の一平面（６０）上にあることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のベーンセルポンプ。

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