JPH0219599Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は内燃機関の機械式過給機に使用され
る複葉回転式ポンプのロータ構造の改良に関す
る。

従来の技術 内燃機関の機械式過給機として複葉回転式ポン
プを利用したものがある。複葉回転式ポンプはハ
ウジング内にロータをハウジングに対して且つロ
ータ相互間で微小クリヤランスを維持しながら回
転するように配置したポンプである。このクリヤ
ランスは小さければ小さい程圧縮漏れがなくな
る。したがつて、ポンプ効率を上げるためには、
ロータとハウジングとのカジリが生じない限りに
おいてクリヤランスを小さくする必要がある。

考案が解決しようとする問題点 ハウジングとロータとは通常は同一の材料、そ
れも軽量化のためアルミニユーム等の熱膨張率の
大きい材料で作られている。即ち、ハウジングと
ロータとは同一の熱膨張率を持つ。ところが、ロ
ータは吸入空気の圧縮を行なうためその圧縮によ
つて生じた熱に基づいてハウジングと比較して相
当の高温となる。その結果ロータの熱膨張がハウ
ジングの熱膨張より大きい。したがつて、ポンプ
製作時のハウジングとロータとのクリヤランス
は、ロータ熱膨張を見込んだ分大きく設定しない
とカジリが生ずる虞れがある。その結果、クリヤ
ランスをあまり小さくとることができずポンプ効
率を大きくすることができないという問題があつ
たのである。この問題点を解決するため実開昭54
−92405号ではロータの周面に軟質材をコーテイ
ングし、たとえ熱膨張によつてカジリがあつても
軟質材によつてこれを緩衝するものを開示してい
る。しかしながら、軟質材の耐久性や耐熱性に基
づく信頼性に問題がある。

問題点を解決するための手段 この考案によれば、内燃機関の機械式過給機等
に使用する複葉回転式ポンプにおいて、該複葉回
転式ポンプのハウジング内に配置されるロータは
ハウジングと実質的に同一のアルミニユーム合金
系の材料で作られた母材と、該母材内に埋設され
た、母材より熱膨張率の小さな材料で作られた肉
薄の多孔体とより成り、該多孔体はロータ内にお
ける少なくともハウジングと近接する先端部分に
配置されることを特徴とする複葉回転式ポンプ構
造が提供される。

作 用 ロータは吸入空気の圧縮を行い、その圧縮によ
つて生じた熱でロータは熱膨張しようとする。ロ
ータ内に埋設された、ロータより熱膨張率の小さ
な材料にて作られた肉薄多孔体は、そのような熱
膨張を抑え込む働きをする。

実施例 第３図はこの考案の複葉回転式ポンプの軸断面
を示している。１０はハウジングであり、前部板
１２と、中間筒部１４と、後部板１６とより成
り、これらは図示しないボルト及びナツトによつ
て相互に締結される。ハウジング１０内に一対の
ロータ１８が配置される。ロータ１８は第４図に
示すように繭状をなしている。ロータ１８は中心
軸１９を備えており、第３図に示すように前部板
１２及び後部板１６に軸受２０，２２によつて軸
支されている。一方のロータ１８の回転軸１９は
前部板１２から突出しておりその突出端にプーリ
２４がナツト２６によつて固定される。プーリ２
４はベルト２８によつて図示しない内燃機関の回
転駆動軸例えばクランク軸に連結される。３０は
シールである。プーリ２４が設けられるのと反対
側において後部板１６から突出するロータ回転軸
１９上に相互に噛合いする歯車３２，３４がボル
ト３６，３８にて固定される。３８は歯車ケース
であり図示しないボルト等によつてハウジング１
０に固定される。

以上の複葉回転式ポンプの構成において、内燃
機関の図示しない回転軸からの回転駆動力がベル
ト２８を介してプーリ２４に伝達されると一方の
ロータ１８は同一方向に回転され、この回転は歯
車３２，３４を介して他方のロータ１８に伝達さ
れ、これを反対方向に回転せしめる。この際、ロ
ータ１８はハウジング１０の内周に対して及びロ
ータ相互間で微小クリヤランスδを維持しながら
反対方向（矢印f₁，f₂）に回転し、吸入ポート４
０から空気を吸入し吐出ポート４２から空気を排
出するというポンプ作用が達成される。

この考案の前提としてはハウジング１０もロー
タ１８もアルミニユームのような熱膨張率として
は大きい材料で作られているものを対象とする。
これは軽量化のためである。ところが、材質がア
ルミニユームのような高熱膨張率物質で作られて
いることから、作動時のロータ１８とハウジング
１０との温度差に基づく熱膨張の違いが避けられ
ない。即ち、ロータ１８は回転時の空気圧縮によ
り生じた高熱を受けハウジングより熱膨張量が大
きくなる。従つて、ロータ１８とハウジング１０
との間のクリヤランスδ（第２図）はポンプ製作
時ロータ１８が熱膨張してもハウジング内周とカ
ジルことが生じないように余裕をもつて設定して
いた。これはポンプの効率の面で好ましくないこ
とは初めに述べた通りである。この考案は次の構
成によつてこの問題を解決するものである。即
ち、第１，２図において、ロータ１８はハウジン
グの材質と同じアルミニユームより成る母材１８
ａと、母材１８ａより熱膨張率が小さな材料、例
えば鋼材で作られた薄い心材１８ｂとよりなる。
心材１８ｂはこの実施例ではパンチングプレート
より作られる。心材１８ｂはロータ１８の回転軸
１９が挿入される孔１８−１を挟んだ中空部分１
８−２を包囲するループ状に形成される。このよ
うにループ状にすることにより、心材１８ｂが薄
くても十分な剛性を得ることができる。第１，２
図のような母材１８ａ内に心材１８ｂを埋設した
ロータを製造するためには、例えば、鋼材製筒状
の心材をいれた状態で型組を作り、型内にアルミ
ニユームを流し込んで鋳造することが考えられ
る。

作動時ロータ１８は熱膨張しようとするが母材
１８ａ内に埋設された低熱膨張率の心材１８ｂは
そのような熱膨張を抑え込む働きをする。その結
果、製作時のロータ１８とハウジング１０とのク
リヤランスδを小さくしてもカジリを生じない。
クリヤランスδが小さいことから、大きな効率の
ポンプを得ることができる。心材１８ｂをパンチ
ングプレートのような多孔材で作ることにより、
母材１８ａと心材１８ｂとの連結が強固であり、
剥離のおそれがない。実施例ではロータ１８の中
空部を包囲するようループ状としたがロータの長
径方向先端部分１８′にのみ弧状に設けることで
も目的は達成される。これは、ロータ１８の熱膨
張が大きいのは特にその先端部分１８′だからで
ある。

第５，６図に示す実施例では心材１８ｂを鋼材
製のメツシユとした点が前の実施例と相違する。
また、この実施例では第６図のように心材１８ｂ
はロータ１８の全周に沿つて埋設されている点で
も相違する。ロータの全周に設けることによつ
て、ロータの短径方向くびれ部分１８″において
も熱膨張を抑えることができる。即ちこの部分１
８″は他方のロータの長径方向先端部１８′との間
にクリヤランスδ′が形成され、そのクリヤランス
を可及的に小さく設定することができる。そのた
め、ポンプ効率を上げることができる。

考案の効果 以上述べたようにこの考案によれば、ハウジン
グとロータとを熱膨張率の高いアルミニユーム系
合金材料で構成した複葉回転式ポンプにおいて、
ロータ母材内に低熱膨張率の心材を埋設すること
で熱膨張を抑え込むことができカジリの虞れ無く
クリヤランスを小さく設定することができる。そ
のため、ポンプ効率を高くすることができる。そ
して、心材を多孔体とすることにより母材と心材
とが材質が異なつていても剥離を抑えることがで
きる。また、軽量化を図ることができる。これに
加え、ロータは鋼材より成る心材によつて補強さ
れ、ロータの剛性が上げられ、遠心力又は圧力な
どの外力によるロータの変形が抑えられる効果も
ある。さらに、従来技術の軟質材の被覆によつて
対策するものに比較して耐久性及び耐熱性を改善
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のロータの一部破断側面図。
第２図は第１図の−線に沿う断面図。第３図
はこの考案のロータを備えた複葉回転式ポンプの
軸方向断面図。第４図は第３図の−線に沿う
断面図。第５図及び第６図は第２の実施例におけ
る夫々第１図及び第２図と同様な図。 １０……ハウジング、１８……ロータ、１８ａ
……ロータ母材、１８ｂ……ロータ心材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の機械式過給機に使用する複葉回転式
   ポンプにおいて、該複葉回転式ポンプのハウジン
   グ内に配置されるロータはハウジングと実質的に
   同一のアルミニユーム合金系の材料で作られた母
   材と、該母材内に埋設された、母材より熱膨張率
   の小さな材料で作られた肉薄の多孔体とより成
   り、該多孔体はロータ内における少なくともハウ
   ジングと近接する先端部分に配置されることを特
   徴とする複葉回転式ポンプ。