JPH01100394A - 容積型ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はフューエルポンプ、潤滑ポンプ、冷却用ポンプ
等の低圧ポンプ、また設定荷重によっては産業用を含め
た高圧ポンプにも利用できる容積型ポンプに・関するも
のである。

（従来の技術） 一般に、ポンプは吸込側が低圧で、吐出側が高圧になっ
ている。

従来のこの種の装置としては、実開昭５４−６５４０１
号公報に記載され、第４図に示したものがある。この第
４図の従来装置においては、ポンプ本体１に収納された
ロータ２，３の歯間に、吸込口４から吸込まれたオイル
をかかえて吐出口５から送り出す容積型ポンプとなって
いる。また、ロータ２，３の駆動軸８に対し垂直な平面
を有する側板６を、ポンプ本体１内に液密に摺接し、且
つ前記軸方向に変位自在に設け、該側板６の端面をバネ
７によって弾発的に圧接してなるものである。

ここで側板６に必要以上の吸込口４から吸い込まれたオ
イルの圧力が加わると、該側板６が、バネ７に抗して移
動し、吐出圧を吸込側に戻すことにより吐出圧を調圧す
るようになっていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、このような構成の従来装置においては、必要
以上の圧力がかかって側板６が移動する際、吸込側と吐
出側で圧力が異なるため、側板６にモーメントが加わる
。このため側［ｊ　６は傾いてこじれ、スムーズな作動
ができず、また側板６は受圧面積が大きいため、径の大
きなバネを必要とするなどの問題があった。更に容積型
ポンプには本来脈動がつきものであるため、第４図の容
積型ポンプでは、脈動による側板６のハンチングが発生
し、前記の如く側板６の傾きも加わり、異音、偏摩耗等
が発生する欠点があった。

そのため、上記問題点を解決するために次の考案を提案
するものがあった。

第５図〜第７図（記号は第１図〜第３図と同じである。

）において、ケーシング１０の内周面の中心０１から偏
心した０２を中心にして回転するロータ１１の外周とケ
ーシング１０との隙間に、ロータの外周に揺動自在に保
持されたベーン１３を設けている。該ベーン１３は弾性
体１５により常にケーシング１０の内周面１０ａに押圧
されており、ロータ１１が回転すると、ベーン１３もケ
ーシング１０の内周面１０ａに押圧された状態のまま回
転し、ベーン１３とベーン１３間のポンプ室２２はオイ
ル吸込口１６付近より拡大してオイルを吸い込み、吐出
口１７に近ずくにつれて徐々に縮小することにより圧力
を高め、吐出口１７よリオイルを吐出するものである。

しかし、上記構成による提案では、ベーン１３は弾性体
１５により直接ケーシング１．０の内周面１０ａに押圧
されているため、ベーン１３をケーシング１０の内周面
１０ａに押圧する力がベーン回転時の該ベーンとケーシ
ング１０の内周面１０ａとの間の摩擦力に関係すること
になる。その結果、夫々のベーンとケーシング１０の内
周面１０ａとの間の摩擦力を全て加えた摩擦力が損失ト
ルクになり、損失トルクが大きいと言う問題がある。

また、ポンプ室の容積変化によって起きる圧力変動にお
いて、所定圧より高くなるとベーン１３はケーシング１
０の内周面ｔＯａから雌れ、ベーン１３とケーシング１
０の内周面１０ａとのチップクリアランスが生じるため
に、ハンチングが発生する。従って、軽量化等の目的で
、ケーシング１０の材質をベーン１３の材質よりも柔ら
かいアルミで形成した場合には、ハンチングによって＼
すなわち、ベーン１３がケーシング１０の内周面１０ａ
を叩くことによりケーシング１０の内周面１０ａにへこ
みが生じることになり、ケーシング１０の自由が少ない
問題がある。

従って、本考案は従来の問題を解決するとともに、その
従来の問題を解決するために提案された構成による問題
点をも解決することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための手段として、オイル吸入口
とオイル吐出口を備えるケーシングの内周面に沿って回
転自在なリングを設け、前記ケーシングの内周面の中心
から偏心した点を中心にして回転するロータを前記内周
面内に設け、該ロータの外周に揺動可能に保持される複
数のベーンを設けると共に、該ベーンを、同ベーンと前
記ロータとの間に張設した弾性体によって前記リングの
内周面に押圧するようにしたものである。

（作用） 上記手段を構じた結果、回転時にリングの外周とケーシ
ングの内周面との間に生じる摩擦力は、弾性体によって
夫々のベーンがリングの内周面に押圧されている力を相
殺して残る力のみが、押圧力となって摩擦力に影響する
ことになる。

従って、リングの内周面とベーンの先端部との間の摩擦
力に比べて、リングの外周とケーシングの内周面との間
の摩擦力が低いために、ロータが回転すると、ベーンは
弾性体によりリングの内周面に押圧された状態のままリ
ングとともに回転することになる。

そして、リングの材質は、ベーンが叩いてもへこまない
硬質材にすることにより、ケーシングはアルミで形成す
ることも可能となる。

次に、ロータが回転すると、ベーンもリングの内周面に
押圧された状態のままリングとともに回転し、吸込口か
らのオイルを吐出口より吐出する。

即ち、ケーシング１０の内周面の中心０１とロータの回
転中心０２とは偏心しており、ベーン１３とベーン１３
間のポンプ室２２は、オイル吸込口１７付近より拡大し
てオイ・ルを吸い込み、吐出口１６に近ずくにつれて徐
々に縮小することにより圧力を高め、吐出口１６よりオ
イルを吐出する。

さらに吸込口より吸い込まれたポンプ室の油圧が所定圧
より高くなると、ベーンがリングの内周面から離れ、ベ
ーンとリングの内周面とのチップクリアランス開き、オ
イルが吸込口側に戻ることにより吐出圧を調圧している
。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図は本考案の実施例をしめす。

第１．２図において、１０はケーシングで、その内周面
１０ａに沿ってリング１２が回転自在に、且つ液密的に
装入しである。又、ケーシングの内周面１０ａの中心０
１から偏心した中心０２を持つ駆動軸１９がケーシング
１０を貫通して設けられている。駆動軸１９にはロータ
１１が固定されており、該ロータ１１はケーシング１０
の内周面１０ａ内に挿入されている。リング１２の内周
面１２ａとロータ１１の外周間の隙間を、該ロータ１１
の外周に揺動自在に保持された複数のベーン１３により
シールするようになっている。ここでロータ１２の回転
中心０２は、ロータ１１の外周とリング１２の内周面１
２ａ間の隙間が、第２図で上部が広く、下部が狭くなる
ような位置にある。

第１図及び第３図において、ベーン１３はロータ１１の
外周に設けた凹溝２０に基部１４が嵌入されて揺動自在
になっており、ロータ１１の外周に設けた凹穴２１と、
ベーン１３に設けた凹孔２２間にわたって装着された弾
性体１５（実施例ではバネを使用。）によりリング１２
の内周面１２ａに押しつけられており、この状態で駆動
軸１９が矢印Ｒ方向に回転すると、ロータ１１も同方向
に回転し、ベーン１３も先端部がリング１２の内周面１
２ａに押し当てられたままリング１２とともに同方向に
回転するようになりでいる。

又、ケーシング１０の側端には、駆動軸１９の対し垂直
な平面を有するカバープレート２３を装着しており、ケ
ーシング１０内のオイルをシールしている。

本考案による実施例では、回転時にリング１２の外周と
ケーシング１０の内周面１０ａとの間に生じる摩擦力に
関係する力は、弾性体１５によって夫々のベーン１３が
リング１２の内周面１２ａに押圧している力を相殺して
残る力のみになるので、第５図の従来提案されたオイル
ポンプにおいて、夫々のベーン１３とケーシング１０の
内周面１０ａとの間の摩擦力を全て加えた摩擦力に比べ
て損失トルクが小さくなる。

従って、リング１２の内周面１２ａとベーン１３の先端
部との間の摩擦力に比べて、リング１２の外周とケーシ
ング１０の内周面１０ａとの間の摩擦力が低いために、
ロータ１１が回転すると、ベーン１３は弾性体１５によ
りリング１２の内周面１２ａに押圧された状態のままリ
ング１２とともに回転することになる。

又、ケーシング１０の材質であるアルミに比べて、固い
材質から形成されているリング１２をケーシング１０の
内周面１０ａに沿って設けており、且つ前記理由により
リング１２の外周がケーシング１０の内周面１０ａを押
圧している力が、従来提案されたベーン１３とケーシン
グ１０の内周面１０ａとの押圧力に比べて小さいため、
リング１２の内周面１２ａでハンチングが発生しても、
ケーシング１０の内周面１０ａにへこみが生じることは
なくなる。

尚、本発明では、ハンチングによって生じる異音の発生
を防止するために、ベーン１３の材質を音の発生しにく
い材質にするとか、リング１２の内周面またはリング１
２の内周面及び外周面に音の発生しにくい材質をコーテ
ィングするとかしても良い。

さらに、そのリング１２の外周とケーシング１０の内周
面１０ａ間には隙間があり、その隙間を満たすオイルの
潤°滑作用によってリング１２の回転時の摩擦抵抗の影
響を小さくするようにしである。

尚、弾性体１５の強さを変えることにより、べ−ン１３
がリングの内周面１２ａに押し当てられる力を調整する
ことができる。

つぎに作動を説明すると、ベーン１３は弾性体１５によ
り常にリング１２の内周面１２ａに押圧されており、駆
動軸１９が０２を中心にして矢印Ｒ方向に回転すると、
ロータ１１も一体になって回転し、ベーン１３もリング
１２の内周面１２ａに押圧された状態のまま回転する。

すなわち、ロータ１１、ベーン１３、リング１２は夫々
相対的動きの差はなく一体となって回転する。

ここでケーシング１０の内周面１０ａの中心０１と、ロ
ータ１１の回転の中心０２とは偏心しているため、ロー
タ１１が回転すると、ベーン１３゜１３間に区画される
ポンプ室１８の体積はオイル吸込口１６付近より拡大し
てオイルを吸い込み、第２図の上部で最大となり、吐出
口１７に近づくにつれて徐々に縮小してオイルを吐出口
１７より吐出する。このポンプ室１８の体積変化により
、オイルポンプはオイルの吸い込み、吐出を繰り返す。

　このとき、吸込口１６より吸い込まれたベーン１３間
に区画されるポンプ室１８内の油圧が所定圧より高くな
ると、ベーン１３が吸込口１６側に揺動する。すなわち
ベーン１３がリング１２の内周面１２ａから離れ、ベー
ン１３とリング１２の内周面１２ａとのチップクリアラ
ンスが開かれ、オイルが吸込口１６側に戻ることにより
吐出圧を調圧している。

吐出圧は弾性体１５の弾性力を変イヒさせる、すなわち
ベーン１３がリング１２の内周面１２ａに押し当てられ
る力を変化させることにより調圧することができる。

（効果） 以上詳細に説明した如く本考案によると、ケーシングの
内周面とベーンの先端部との間にリングを設けることに
より、損失トルクを小さくすることができる結果、動力
損失を低（することができる。又、損なうことなくケー
シングの材質の自由度が大きくすることができ、安定し
たポンプの作動を行うことができる。

さらにポンプ圧が所定圧より高くなると、ベーンが吸込
口側に弾性体に抗して揺動し、オイルは吐出側から吸込
側に戻り、ベーンにはこじれなどの不具合の発生もなく
、スムーズに作動する。又ベーンの受圧面積は小さいの
で、小荷重の弾性体でベーンを押圧すればよいため、ポ
ンプもコンパクトに形成でき、従ってベーンの揺動の際
、異音や偏摩耗が発生する等の問題は全くない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すオイルポンプの正面断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図は第２図に
おける要部の拡大断面図、第４図は従来のオイルポンプ
の１例を示す側断面図、第５図は本考案以前に提案され
たオイルポンプの正面断面図、第６図は第５図のＢ−Ｂ
矢視図である。 図の主要部分の説明 １０−・・ケーシング １０ａ−ケーシングの内周面 １１−　ロータ １２・・−リング １２ａ−リングの内周面 １３−ベーン １５−弾性体 １６−吸込口 １７−吐出口 ２２−ポンプ室 醤き１瓜外友 アイ凌ず鳴′矛残モ氷ネン訟イヱ イ・５表１５　　イア１ンｉ−〕弄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オイル吸入口とオイル吐出口を備えるケーシングの内周
   面に沿って回転自在なリングを設け、前記ケーシングの
   内周面の中心から偏心した点を中心にして回転するロー
   タを前記リングの内周面内に設け、該ロータの外周に揺
   動可能に保持される複数のベーンを設けると共に、該ベ
   ーンを、同ベーンと前記ロータとの間に張設した弾性体
   によって前記リングの内周面に押圧することを特徴とす
   る容積型ポンプ。