JPH03264784A - 多機能ベーンポンプ - 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］ 本発明はバキュームポンプ機能とコンプレッサ機能を一
台のポンプで兼ねる多機能ベーンポンプの、オイル供給
構造の改良に関する。

［従来の技術］ 車両搭載の空圧機器において正圧と負圧の両方を必要と
する場合があり、かかる要請をコンパクトかつ簡単な構
成で実現したベーン型の多機能ポンプが提案されている
。かかるベーンポンプは、ロータ外周に多数設けたベー
ンの先端を、ロータ中心に対して偏心して設けたカムリ
ングの内周面に当接せしめて各ベーン間にポンプ室を形
成したもので、ポンプ各部の潤滑はもちろん、ベーン摺
動部等での気密性を確保し、ポンプ効率を向上せしめる
ためにも、適当なオイル供給をなすことが必要である。

かかるオイル供給構造の一例を第４図で説明する。ベー
ンポンプには、回転するベーン２により形成されるポン
プ室Ｐのうち、容積拡大開始時のポンプ室Ｐ１にバキュ
ーム吸込ポート３１を連通せしめるとともに、容積最大
拡大時のポンプ室Ｐ２にコンプレッサ吸込ポート３２を
連通せしめ、さらに容積縮小終了時のポンプ室Ｐ３にコ
ンプレッサ吐出ポート３３を連通せしめである。

上記バキューム吸込ポート３１はバキュームタンクＴに
連結され、コンプレッサ吸込ポート３２は大気に開放さ
れている。コンプレッサ吐出ポート３３からは圧縮エア
供給管４が延出し、これには途中オイルセパレータ４１
が設けである。オイルセパレータ４１のオイル導出管４
２は密閉されたオイルタンク５−に戻され、オイルタン
ク５−からは途中で分岐するオイル供給管７１によって
オイルがロータ回転軸８３およびベーン２背後と、ポン
プ室Ｐ３に近いポンプ室Ｐ内に供給されている。

密閉されたオイルタンク５−内のオイルには圧縮エアが
印加されることにより、比較的高圧のオイルがポンプ各
部へ送給される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記構成のオイル供給構造において、ポンプ室Ｐ１にお
いては負圧を生じているため、この部分のベーン２背後
に高圧のオイルを供給すると、ベー７２の突出力が大き
くなり過ぎ、当接するカムリング３との間で摩耗を生じ
易い。

また上記従来構造ではオイルは、圧縮エアとともに排出
されてオイルセパレータ４１で分離され戻った分かベー
ンポンプへ供給されるのみであるから、オイル供給量が
不足し勝ちで、高速回転時に焼付きを生じるおそれがあ
った。

本発明はかかる従来の課題を解決するもので、十分なオ
イルを供給できるとともに、ベーンの摩耗や焼付きを生
じることがない多機能ベーンポンプを提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の詳細な説明すると、ロータ１（第１図）の外周
に径方向外方へ突出付勢されたベー７２を等間隔で複数
設け、上記ロータエの外方に偏心状態で設けたカムリン
グ３の内周面に上記各ベーン２の先端を当接せしめて各
ベーン２間にポンプ室Ｐを形成し、ロータ１の回転に伴
い漸次容積が拡大した後、漸次容積が縮小する上記各ポ
ンプ室Ｐについて、容積拡大開始時のポンプ室ＰＬにバ
キューム吸込ポート３１を、容積最大拡大時のポンプ室
Ｐ２にコンプレッサ吸込ポート３２を、容積縮小終了時
のポンプ室Ｐ３にコンプレッサ吐出ポート３３をそれぞ
れ連通せしめた多機能ベーンポンプは、上記コンプレッ
サ吐出ポート３３より延出する圧縮エア供給路４の途中
にオイルセパレタ４１を設けて、該オイルセパレータ４
１のオイル導出路４２を密閉されたオイルタンク５に接
続し、一方、上記各ベー７２に背圧を印加する背圧溝２
１を連通してポンプ作用をなすロータ内空間ｌａの上記
容積拡大開始時のポンプ室ＰＬの位置に設けられる吸入
部１１に上記オイルタンク５がらのオイル供給＆’ｆｉ
６１を接続するとともに、該オイル供給路６１中にはオ
イル減圧手段６３を介設し、かつ上記ロータ内空間１ａ
の上記容積縮小終了時のポンプ室Ｐ３の位置に設けられ
る吐出部１２には上記オイルタンク５へ戻るオイルリタ
ーンＦｌ＠６２を接続したものである。

［作用］ 本発明の構成においては、オイル供給＆ｉｌとオイルリ
ターンＦ！ｌｌ６２で閉ループ路が形成され、かかる閉
ループ路にはポンプ作用をなすロータ内空間１ａにより
、十分なオイルが循環供給されるから、ベーンポンプ内
の摺動部で焼付き等を生じることはない。

また、オイルタンク５内のオイル圧は圧縮エア圧と等し
い高圧となっているが、これはオイル供給路６１に設け
たオイル減圧手段６３により減圧されて、低圧となって
ロータ内空間１ａの吸入部１１に供給される。この吸入
部１１は、バキューム吸込ポート３■に連通するポンプ
室Ｐ１を形成するベーン２の背後に位置しているから、
ポンプ室Ｐ１を形成するベー７２の背圧は低くなって過
大な押出力が作用することはなくなり、これにより、特
にその先端部の摩耗が効果的に防止される。

［実施例］ 第３図において、ポンプハウジングはカムリング３と、
これを挟んで両側に密着連結さｔしたサイドブレード８
１．８２により構成され、ポンプハウジングの中央を貫
通して回転軸８３が配設しである。この回転軸８３は一
端に設けたプーリ８４を介してエンジンにより駆動回転
せしめられる。

上記回転軸８３には円形ロータ■（第２図〉がスプライ
ン結合されており、該ロータ■には外周面に等間隔で径
方向へ延びる多数の背圧溝２１が形成されて、各背圧溝
２１に摺動自在にベーン２が配設しである。これらベー
ン２の先端は、ロータ中心に対して偏心して形成された
カムリング３の内周面に当接し、ベーン２間にそれぞれ
ポンプ室Ｐを形成している。これらポンプ室Ｐはロータ
１の回転に伴って（第２図の矢印）漸次容積が拡大した
後、漸次容積が縮小し、これを繰返すことによりポンプ
作用を行なう。

すなわち、上記カムリング３内には、容積拡大開始時の
ポンプ室ＰＬに面してバキューム吸込みポート３１が形
成され、また、容積最大拡大時のポンプ室Ｐ２に面して
コンプレッサ吸込ポート３２が形成され、さらに容積縮
小終了時のポンプ室Ｐ３にはコンプレッサ吐出ポート３
３が形成されている。しかして、ポンプ室Ｐ１により、
バキューム吸込ポート３↓に連通するバキュームタンク
Ｔ（第１図〉内のエアが吸引される。また、容積最大拡
大時のポンプ室Ｐ２に吸引された大気エアは、当該ポン
プ室の縮小により圧縮され、容積縮小終了時のポンプ室
Ｐ３よりコンプレッサ吐出ポート３３を経て圧縮エア供
給管４へ圧縮エアとして送出される。

上記ロータｌは両端面の中心部が凹状となって、ここに
円形のベーン押付はリング２２が配設され、その外周と
ロータ内周間にロータ内空間１ａ（第２図〉か形成され
ている。このロータ内空間１ａは上半部と下半部で間隙
を経て各ベーン２の背圧溝２１に連通しており、ロータ
回転に住いへ一ン２が次第に背圧溝２１より進出してい
る上記下半部には吸入部１１が形成され、ベーン２が次
第に背圧溝２１内に退入している上記上手部には吐出部
１２が形成されている。

上記サイドプレート８１には回転軸８３周りを経て上記
吸入部１１へ至るオイル循環Ａ’１５（第３図〉が形成
されており、また上記吐出部１２に連通する閃格のオイ
ル循環路が形成されて、これはサイドプレート８２に設
けたオイル排出ポート８６に至っている。

上記ベーンポンプへのオイル供給路を第１図に示す。図
において、圧縮エア供給管４の途中にはオイルセパレー
タ４１が設けてあり、これより延びるオイル導出管４２
は密閉されたオイルタンク５に接続°しである。

オイルタンク５より延びるオイル供給管６１は下流で二
つに分岐して、一方の分岐管６１１はベーンポンプ内の
上記オイル循環路８５（第３図）に接続されてロータ内
空間１ａの吸入部１１に至り、他方の分岐管６１２は上
記コンプレッサ吸込ポート３２近くに設けたオイル供給
ポート３４（第２図）に接続しである。上記分岐管６）
↑には途中に減圧弁６３が設けである。

また、上記オイルタンク５より延びるオイルリターン管
６２はベーンポンプの上記オイル排出ポート８６に接続
されている。

上記構造のベーンポンプにおいて、オイルタンク５内の
オイルには圧縮エア圧が印加されており、オイル供給管
６１を経て分岐管６１１よりロータ内空間１ａの吸入部
１１に至る。オイルは上記分岐管６１１に設けた減圧弁
６３により大きく圧力を降下せしめられて、十分な低圧
となって上記吸入部１１に供給される。吸入部１１に至
ったオイルは各ベーン２の背圧溝２１内に流入して、ベ
ン２の回転移動に伴い圧縮エア圧まで圧縮昇圧され吐出
部１２よりリターン管６２を経て上記オイルタンク５へ
戻される。

かくして、ポンプ作用をなす上記ロータ内空間ｌａによ
り、オイルタンク５よりオイル供給管６エ、オイルリタ
ーン管６２を経て再びオイルタンク５に戻る閉ループ路
に十分なオイルが供給されて、焼付き等を生じないベー
ンポンプの円滑な作動が保証される。

この場合、ロータ内空間１ａの吸入部１１のオイル圧は
低く、したがってバキューム吸込ポート３１に連通する
ポンプ室Ｐ１を形成するベーン２の背圧は低く抑えられ
るから、ベーン２に過度の突出力が作用してその摩耗を
促進する問題は生じない。このオイル圧はロータ内空間
１ａのポンプ作用により吐出部１２では高くなるから、
コンプレッサ吐出ポート３３に連通する高圧のポンプ室
Ｐ３を形成するベーン２の背圧は充分高くなって、適正
な突出力が付与される。

なお、本実線側において、減圧弁６３を設けるのに代え
て、流路の一部に絞り部を設けて減圧するようにもでき
る。

［発明の効果］ 以上の如く、本発明の多機能ベーンポンプによれば、オ
イル減圧手段によりロータ内空間の吸入部に低圧のオイ
ルが供給されるので、この部分でのベーンの過度な突出
力を抑えてその摩耗を低減できるとともに、ロータ内空
間のポンプ作用により十分なオイルを供給してポンプ摺
動部の焼付きを効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
はオイル供給経路を示す図、第２図はベーンポンプの横
断面図で、第３図の■−■線に沿う断面図、第３図はベ
ーンポンプの縦断面図、第４図は従来のオイル供給経路
を示す図である。 １・・・ロータ １ａ・・・ロータ内空間 １１・・・吸入部 １２・・・吐出部 ２′；・・ベーン ２１・・・背圧溝 ３・・・カムリング ３１・・・バキューム吸込ポート ３２・・・コンプレッサ吸込ポート ３３・・・コンプレッサ吐出ポート ４・・・圧縮エア供給管（圧縮エア供給路〉４■・・・
オイルセパレータ ４２・・・オイル導出路 ５・・・オイルタンク ６１・・・オイル供給管（オイル供給路〉６２・・・オ
イルリターン管（オイルリターン路）６３・・・減圧弁
（減圧手段〉 Ｐ、ＰＬ、Ｐ２、Ｐ３・・・ポンプ室 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロータの外周に径方向外方へ突出付勢されたベーンを等
   間隔で複数設け、上記ロータの外方に偏心状態で設けた
   カムリングの内周面に上記各ベーンの先端を当接せしめ
   て各ベーン間にポンプ室を形成し、ロータの回転に伴い
   漸次容積が拡大した後、漸次容積が縮小する上記各ポン
   プ室について、容積拡大開始時のポンプ室にバキューム
   吸込ポートを、容積最大拡大時のポンプ室にコンプレッ
   サ吸込ポートを、容積縮小終了時のポンプ室にコンプレ
   ッサ吐出ポートをそれぞれ連通せしめた多機能ベーンポ
   ンプにおいて、上記コンプレッサ吐出ポートより延出す
   る圧縮エア供給路の途中にオイルセパレータを設けて、
   該オイルセパレータのオイル導出路を密閉されたオイル
   タンクに接続し、一方、上記各ベーンに背圧を印加する
   背圧溝を連通してポンプ作用をなすロータ内空間の上記
   容積拡大開始時のポンプ室の位置に設けられる吸入部に
   上記オイルタンクからのオイル供給路を接続するととも
   に、該オイル供給路中にはオイル減圧手段を介設し、か
   つ上記ロータ内空間の上記容積縮小終了時のポンプ室の
   位置に設けられる吐出部には上記オイルタンクへ戻るオ
   イルリターン路を接続したことを特徴とする多機能ベー
   ンポンプ。