JPH0650273A - Rotary piston pump - Google Patents
Rotary piston pumpInfo
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- JPH0650273A JPH0650273A JP12398793A JP12398793A JPH0650273A JP H0650273 A JPH0650273 A JP H0650273A JP 12398793 A JP12398793 A JP 12398793A JP 12398793 A JP12398793 A JP 12398793A JP H0650273 A JPH0650273 A JP H0650273A
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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
- 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
- F04C18/38—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 F04C18/02 and having a hinged member
- F04C18/39—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 F04C18/02 and having a hinged member with vanes hinged to the inner as well as to the outer member
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、請求項1において上位
概念として規定したように、ガス状媒体に負圧を発生さ
せるための揺動ピストンポンプに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oscillating piston pump for generating a negative pressure in a gaseous medium, as defined by the superordinate concept in claim 1.
【0002】[0002]
【従来の技術】前記形式の揺動ピストンポンプは公知で
あり、かつ自動車においてサーボ装置用として、特に制
動力倍力装置のために適用される。このためにベーンポ
ンプ又は旋回ベーンポンプが採用される頻度は高い。Oscillating piston pumps of the type mentioned are known and are applied in motor vehicles for servo systems, in particular for braking force boosters. For this reason, vane pumps or swirl vane pumps are frequently used.
【0003】このような旋回ベーンポンプは例えばドイ
ツ連邦共和国特許第539608号明細書に基づいて公
知である。該旋回ベーンポンプではポンプケーシングが
クランク軸と同心的に回転する。クランク軸上には定置
の円筒形のコアが偏心的に位置し、該コアの外周面を制
御リングが滑動し、該制御リング上には、周方向に分配
された複数の滑り片が設けられている。制御リングはガ
イドディスクによってポンプケーシングと等しい角速度
で駆動される。各滑り片にはジョイントによってベーン
の端部が枢着されており、該ベーンはケーシング内壁に
まで延びて夫々1つのローラを支持しており、該ローラ
は、ケーシングの全幅にわたって延びており、かつ、2
つのベーンとケーシングと定置のシリンダとの間で夫々
形成されるベーン隔室をシールするために、ケーシング
壁に圧着されている。前記公知の旋回ベーンポンプでは
ベーンの各外端部は、駆動されるポンプケーシングに沿
って滑動する。その際に高い周速度が発生し、滑り摩擦
に基づいて構成部材は加熱され、かつ不可避的に摩耗が
生じることになる。それゆえに前記構成部材は常時潤滑
される必要がある。A swirl vane pump of this kind is known, for example, from German Patent Specification DE 539608. In the swirl vane pump, the pump casing rotates concentrically with the crankshaft. A stationary cylindrical core is eccentrically located on the crankshaft, a control ring slides on the outer peripheral surface of the core, and a plurality of circumferentially distributed slide pieces are provided on the control ring. ing. The control ring is driven by the guide disc at an angular velocity equal to the pump casing. A vane end is pivotally attached to each slide by means of a joint, the vane extending up to the inner wall of the casing and carrying one roller each, which roller extends over the entire width of the casing, and Two
It is crimped onto the casing wall in order to seal the vane compartments which are respectively formed between the two vanes and the casing and the stationary cylinder. In the known swirl vane pump, each outer end of the vane slides along a driven pump casing. At that time, a high peripheral velocity is generated, the component is heated due to the sliding friction, and the wear is unavoidably generated. Therefore, the components must be lubricated at all times.
【0004】また米国特許第1253460号明細書に
基づいて、旋回ベーンポンプとして構成された真空ポン
プも公知になっており、該真空ポンプでは、ベーンはジ
ョイントに固定されており、該ジョイントは一方ではケ
ーシングの内側に、また他方では、偏心的に支承された
円筒シリンダの外周に設けられた滑り片に枢着されてい
る。ポンプケーシングの回転時には、ベーン内端部の滑
り片は、ケーシング回転軸線に対して偏心的に配置され
た定置の円筒シリンダの外周面の摺動路に沿って滑動す
る。その際、隣り合ったベーンとケーシング壁と定置の
円筒シリンダとの間に位置するポンプ室はその大きさを
周期的に増減し、この増減に基づいてポンピング作用が
生じる。この公知の旋回ベーンポンプでは定置の円筒シ
リンダにポンプ入口とポンプ出口が設けられている。Also known from US Pat. No. 1,253,460 is a vacuum pump in the form of a swirl vane pump, in which the vanes are fixed to a joint, which on the one hand is a casing. On the inside, and on the other hand, on a sliding piece on the outer circumference of an eccentrically supported cylindrical cylinder. When the pump casing rotates, the sliding piece at the inner end of the vane slides along the slide path on the outer peripheral surface of the stationary cylindrical cylinder eccentrically arranged with respect to the casing rotation axis. At that time, the size of the pump chambers located between the adjacent vanes, the casing wall and the stationary cylindrical cylinder increases or decreases periodically, and a pumping action occurs based on this increase or decrease. In this known swirl vane pump, a stationary cylindrical cylinder is provided with a pump inlet and a pump outlet.
【0005】公知の旋回ベーンポンプにおける欠点は、
多数の枢着ジョイントが必要であり、かつ摺動路に沿っ
て滑り片が運動するので、該摺動路は、摩耗を受けるこ
とになるので当然、潤滑する必要がある。The disadvantages of known swirl vane pumps are:
Due to the large number of pivot joints and the movement of the slides along the slideways, the slideways are subject to wear and of course need to be lubricated.
【0006】更にまたドイツ連邦共和国特許第6471
72号及び第678936号の各明細書に基づいて押し
退けポンプが公知であり、該押し退けポンプのピストン
は偏心輪によって駆動され、かつその駆動時にポンプケ
ーシング内で円形揺動運動を行なう。この機械では吸込
み室は半径方向の制御リード片によって圧力室から隔離
される。該制御リード片はピストン外周の一部位と固定
的に結合されておりポンプケーシング内で可動に取付け
られている。この機械の問題点は、差圧が生じるとポン
プケーシング内における制御リード片のシール作用が持
続すること並びに該制御リード片の滑り面が摩耗するこ
とである。Furthermore, German Patent DE 6471
Displacement pumps are known from U.S. Pat. Nos. 72 and 678,936, in which the piston of the displacement pump is driven by an eccentric wheel and, when actuated, makes a circular oscillating movement in the pump casing. In this machine the suction chamber is isolated from the pressure chamber by a radial control lead. The control lead piece is fixedly connected to a part of the outer circumference of the piston and is movably mounted in the pump casing. The problem with this machine is that the sealing action of the control lead piece in the pump casing continues when a differential pressure is produced and the sliding surface of the control lead piece wears.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ベー
ン端部に取付けられた枢着ジョイントの滑動を避け、ひ
いては自動車エンジンの潤滑油回路から独立した乾式ロ
ータとして適用できる揺動ピストンポンプを提供するこ
とである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an oscillating piston pump which can be applied as a dry rotor independent of the pivotal joint attached to the end of the vane and thus independent of the lubricating oil circuit of the automobile engine. Is to provide.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の構成手段は、特許請求の範囲の請求項1に記載した
通りである。すなわち:本発明の揺動ピストンポンプで
は、円筒形のピンが、該ピンを同心的に包囲していてそ
れ自体閉じられた剛性的な支持リングと共にポンプケー
シング内に偏心的に支承されている。ピンと支持リング
は相俟って1つの揺動ピストンを形成している。この場
合支持リングは、前記ピンの外周に支承されており、か
つ該ピンに対して相対的に回転自在である。ポンプケー
シングと支持リング又は揺動ピストンとは、唯1つの共
通のベーンによって互いに連結されており、しかも前記
ベーンの内端部は前記支持リングの1母線上で、またベ
ーン外端部はポンプケーシングの1母線上で枢着結合さ
れている。その場合、揺動ピストン並びに、該揺動ピス
トンをポンプケーシングと連結しているベーンは、ケー
シング蓋によって閉塞されたポンプケーシングの幅を有
している。ベーンの長さは、ポンプケーシングと支持リ
ング又はピストンとの偏心距離の2倍よりも大であるか
又は該2倍に等しいが、前記支持リングの半径の2倍よ
りも小であるか又は該2倍に等しい。The constitution means of the present invention for solving the above-mentioned problems is as described in claim 1 of the claims. In the oscillating piston pump according to the invention, a cylindrical pin is eccentrically mounted in the pump casing with a rigid support ring concentrically surrounding the pin and closing itself. The pin and the support ring together form a rocking piston. In this case, the support ring is supported on the outer circumference of the pin and is rotatable relative to the pin. The pump casing and the support ring or wobble piston are connected to each other by only one common vane, the inner end of the vane being on one bus of the support ring and the outer end of the vane being the pump casing. Is pivotally connected on one bus. In that case, the oscillating piston and the vanes connecting the oscillating piston to the pump casing have the width of the pump casing closed by the casing lid. The length of the vane is greater than or equal to twice the eccentric distance between the pump casing and the support ring or piston, but less than twice the radius of said support ring or It is equal to twice.
【0009】このような揺動ピストンポンプは、何処か
ら駆動力が導入されるかに応じてポンプケーシングを駆
動するか、それともピンを駆動するかが決まるが、いず
れにしても位置固定された方の構成部材にポンプ入口と
ポンプ出口を有している。ピストンは稼働中、正確にガ
イドされた運動を行ない、しかも前記ピンの中心点は、
ケーシング軸線を中心とした円運動を行なうので、ピス
トンとポンプケーシングとの間にシールギャップが設け
られている場合には、潤滑の必要はない。摩擦力を発生
させることになる唯一の運動は、ポンプケーシングの1
母線上で枢着されたベーン端部の旋回点を中心とする短
い円軌道区分に沿ったベーン及びピストンの旋回運動
と、ジョイントにおける旋回運動である。しかしなが
ら、この場合の摩擦と摩耗を減少するためには、固体潤
滑剤によって1回限りの潤滑を行なうか、或いは適当な
滑り特性又は緊急時回転特性を有する材料対偶を適用す
ることが可能である。特にピストン、ケーシング及び軸
受カバーは良好な乾式回転特性を有するプラスチックか
ら成るのに対して、ポンプ軸及び偏心体は、靭性のある
鋼から製作される。In such an oscillating piston pump, whether to drive the pump casing or the pin is determined depending on where the driving force is introduced, but in any case, the position is fixed. Has a pump inlet and a pump outlet. During operation, the piston has a precisely guided movement, and the center point of the pin is
Since a circular movement is performed around the casing axis, lubrication is not necessary if a seal gap is provided between the piston and the pump casing. The only movement that will generate friction is the pump casing 1
Swirl motion of the vane and piston along a short circular path segment about the swirl point of the vane end pivotally mounted on the bus, and swivel motion at the joint. However, in order to reduce the friction and wear in this case, it is possible to perform a one-time lubrication with a solid lubricant or to apply a material pair with suitable sliding or emergency rolling properties. . In particular, the piston, casing and bearing cover are made of plastic with good dry rotation properties, while the pump shaft and the eccentric are made of tough steel.
【0010】本発明の揺動ピストンポンプの有利な実施
態様は、請求項2乃至18に記載した構成手段によって
得られる。Advantageous embodiments of the oscillating piston pump according to the invention are obtained by means of the components defined in claims 2-18.
【0011】[0011]
【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【0012】図1においては縦断面図で、また図2にお
いては横断面図で示した揺動ピストンポンプでは、実質
的に扁平なケーシング蓋2によって軸方向で閉塞された
ポット状のポンプケーシング1内にピストン3が嵌装さ
れており、該ピストンはポンプ駆動軸4に相対回動不能
に固着されている。ピストン3はピン3.1と支持リン
グ7とから成り、該ピンと支持リングについては追って
詳説する。ポンプ駆動軸4はポンプケーシング1内で2
つの転がり軸受5,6を介して回転可能に支承されてお
り、この場合第1の転がり軸受5は固定軸受としてポン
プケーシング1のほぼ縦方向中点に、また第2の転がり
軸受6は可動軸受としてケーシング蓋2内に配置されて
いる。このためにポンプケーシング1の底部は、ポンプ
内部へ引込まれており、これによってハブ21はポンプ
ケーシング1の前記縦方向中点の区域にまで達するよう
に構成されており、該ハブによって前記固定転がり軸受
6がポンプ駆動軸4と共に受容され、かつ前記ハブ内に
は、ポンプ駆動軸4のカップリングスリーブ4.1が半
径方向遊びをもって嵌込まれている。ピストン3のピン
3.1は偏心孔を有し、該偏心孔内にポンプ駆動軸4が
プレス嵌めされている。前記支持リング7は2つのポッ
ト状の管区分8,9によって形成され、両管区分は夫々
一方の軸方向端部に半径方向内向きの肩部8.1,9.
1を有しかつ互いに内外で嵌合されている。このために
両管区分は両端部では、殊に有利には互いに圧着されて
おりかつ軸方向中間区域では約0.5〜0.8mmの相
互ギャップを有している。これは、ポンプ駆動軸4とピ
ン3.1と支持リング7と、前記ピン3.1を支持リン
グ7に対して支承している転がり軸受10,11の鋼リ
ングとの間の異なった熱膨張を前記相互ギャップによっ
て補償するために他ならない。この場合、前記構成部分
のためには鋼、アルミニウム合金、軸受材料などのよう
な種々異なった材料を使用するのが有利である。このた
めの決定的なファクタは、強度、場合によっては、より
簡便で正確な製作可能性及び摩耗可能度である。また支
持リング7の多層殻構成と転がり軸受5,6;10,1
1の配置とによって外側管区分8はコンスタントな外径
を有し、かつ、稼働中に熱影響によって変形されること
はあり得ない。半径方向の熱膨張は内側管区分9と、内
外の管区分8,9間に設けたギャップとによって吸収さ
れる。In the oscillating piston pump shown in a longitudinal section in FIG. 1 and in a transverse section in FIG. 2, a pot-shaped pump casing 1 is closed axially by a substantially flat casing lid 2. A piston 3 is fitted inside, and the piston is fixed to a pump drive shaft 4 so as not to rotate relative to it. The piston 3 comprises a pin 3.1 and a support ring 7, which will be explained in more detail later. The pump drive shaft 4 is located within the pump casing 1
It is rotatably supported via two rolling bearings 5, 6, in which case the first rolling bearing 5 serves as a fixed bearing at approximately the midpoint in the vertical direction of the pump casing 1, and the second rolling bearing 6 serves as a movable bearing. Is arranged in the casing lid 2. To this end, the bottom of the pump casing 1 is drawn into the pump interior, whereby the hub 21 is arranged to reach the area of the pump casing 1 at the longitudinal midpoint, by means of which it is possible to carry out the fixed rolling. A bearing 6 is received with the pump drive shaft 4 and a coupling sleeve 4.1 of the pump drive shaft 4 is fitted in the hub with radial play. The pin 3.1 of the piston 3 has an eccentric hole, and the pump drive shaft 4 is press-fitted in the eccentric hole. Said support ring 7 is formed by two pot-shaped tube sections 8, 9 which are respectively radially inwardly facing shoulders 8.1, 9.
1 and are fitted in and out of each other. For this purpose, the two tube sections are preferably crimped to each other at both ends and have a mutual gap of approximately 0.5 to 0.8 mm in the axially intermediate section. This is due to the different thermal expansion between the pump drive shaft 4, the pin 3.1, the support ring 7 and the steel ring of the rolling bearings 10, 11 bearing said pin 3.1 to the support ring 7. Is compensated by the mutual gap. In this case, it is advantageous to use different materials for the components, such as steel, aluminum alloys, bearing materials and the like. The decisive factors for this are strength and, in some cases, easier and more accurate manufacturability and wearability. Further, the multi-layer shell structure of the support ring 7 and the rolling bearings 5, 6;
With the arrangement of 1, the outer tube section 8 has a constant outer diameter and cannot be deformed during operation by thermal influences. Radial thermal expansion is absorbed by the inner tube section 9 and the gap provided between the inner and outer tube sections 8, 9.
【0013】偏心的に配置されたポンプ駆動軸4と相対
回動不能に結合されていて該ポンプ駆動軸によって駆動
されるピン3.1は、支持リング7を形成している両管
区分8,9に対してピストン軸受によって殊に転がり支
承されており、前記両管区分の肩部8.1,9.1はポ
ンプケーシング1のケーシング底とケーシング蓋2との
間に狭いシールギャップをもって嵌込まれている。この
場合、転がり軸受10,11はばねパケット22、例え
ば皿ばねによって相互に緊締されているので、該転がり
軸受は軸方向でも半径方向でも共に遊びなく回転する。
更にまた前記ピン3.1は、カウンターウェイト3.2
と適当な切欠き部20とによってポンプ駆動軸4に対す
る質量を補償しかつ揺動ピストンポンプの稼働中に回転
するピン3.1と転がり軸受10,11とによって不釣
合又は有害な慣性力を発生させないように構成されてい
る。A pin 3.1, which is connected to the eccentrically arranged pump drive shaft 4 in a non-rotatable manner and which is driven by the pump drive shaft, has two pipe sections 8 forming a support ring 7. 9, which are in particular rollingly supported by piston bearings, the shoulders 8.1, 9.1 of the two pipe sections being fitted between the casing bottom of the pump casing 1 and the casing lid 2 with a narrow sealing gap. It is rare. In this case, the rolling bearings 10, 11 are clamped together by spring packets 22, eg disc springs, so that the rolling bearings rotate both axially and radially without play.
Furthermore, the pin 3.1 has a counterweight 3.2.
And the appropriate notch 20 compensate the mass for the pump drive shaft 4 and do not generate unbalance or harmful inertial force by the pin 3.1 and the rolling bearings 10 and 11 which rotate during the operation of the rocking piston pump. Is configured.
【0014】ポンプケーシング1と支持リング7の外側
管区分8とは揺動ベーン12によって互いに枢着結合さ
れている。このために支持リング7の外周にはジョイン
トピン13が固定されており、該ジョイントピンは、前
記揺動ベーン12の一方の端部に構成されたジョイント
ソケットによって嵌合される。揺動ベーン12の他端部
は回転ジョイント14に固定されておりかつポンプケー
シング1の周方向凹設部15内に位置している。揺動ベ
ーン12は、ピストン3の軸方向長に実質的に等しい大
きさの幅を有している。該揺動ベーンは、ポンプの稼働
中に形成される複数の作業室を周方向及び軸方向で互い
にシールするので、ポンプ入口16を通って流入する、
つまり吸込まれる作業媒体、特に空気は、作業アキュム
レータ(図示せず)からポンプ出口17へ排出される。
ポンプケーシング1内におけるピストン3の運動の実質
的な部分は揺動ベーン12のシール面に沿って行なわれ
るので、該揺動ベーンは、アルミニウム青銅、人造炭、
プラスチックなどのような良好な滑り特性を有する適当
な軸受材料から製作されているのが殊に有利である。更
にまた揺動ベーン12はその長手方向に湾曲されてお
り、しかも内面側ではピストン半径に、また外面側では
ポンプケーシング1の半径に相応した曲率半径を有して
いる。また前記周方向凹設部15は半径方向及び周方向
で次のように構成されている。すなわちピストン3がポ
ンプケーシング壁に接触する際に揺動ベーン12はジョ
イントピン13と一緒にポンプケーシング1の壁内に潜
没するように構成されている。これによってポンプの無
駄空間が小さくされかつ体積効率が改善される。The pump casing 1 and the outer pipe section 8 of the support ring 7 are pivotally connected to each other by means of oscillating vanes 12. For this purpose, a joint pin 13 is fixed to the outer periphery of the support ring 7, and the joint pin 13 is fitted by a joint socket formed at one end of the swing vane 12. The other end of the swing vane 12 is fixed to the rotary joint 14 and is located in the circumferential recess 15 of the pump casing 1. The swing vane 12 has a width substantially equal to the axial length of the piston 3. The oscillating vanes seal the plurality of working chambers formed during operation of the pump in the circumferential and axial directions, so that they flow in through the pump inlet 16.
That is, the working medium to be sucked in, in particular air, is discharged from the working accumulator (not shown) to the pump outlet 17.
Since a substantial part of the movement of the piston 3 in the pump casing 1 takes place along the sealing surface of the swing vanes 12, the swing vanes are made of aluminum bronze, artificial carbon,
It is particularly advantageous to make it from a suitable bearing material with good sliding properties, such as plastic. Furthermore, the oscillating vane 12 is curved in its longitudinal direction and has a radius of curvature corresponding to the radius of the piston on the inner side and to the radius of the pump casing 1 on the outer side. The circumferential recessed portion 15 is configured as follows in the radial direction and the circumferential direction. That is, when the piston 3 comes into contact with the pump casing wall, the swinging vane 12 together with the joint pin 13 is submerged in the wall of the pump casing 1. This reduces the wasted space of the pump and improves the volumetric efficiency.
【0015】揺動ベーン12の長さ寸法は、ポンプケー
シング1と支持リング7との偏心距離εの2倍に等しい
か又はそれよりも大であるが、支持リング7の半径の2
倍に等しいか又はそれよりも小であることが重要であ
る。この場合、ジョイントピン13と回転ジョイント1
4との旋回軸心間の最短距離を、揺動ベーン12の長さ
と定義する。更にまた揺動ベーン12の長さ寸法に関連
して念の為に付記しておくが、揺動ベーン12の長さ、
ひいては周方向凹設部15の長さはポンプ入口16とポ
ンプ出口17との周方向距離に基づいて決まり、かつ、
該周方向距離はポンプの最大吸込み体積にとって重要で
ある。The length dimension of the oscillating vanes 12 is equal to or larger than twice the eccentric distance ε between the pump casing 1 and the support ring 7, but 2 times the radius of the support ring 7.
It is important to be equal to or less than twice. In this case, the joint pin 13 and the rotary joint 1
4 is defined as the length of the swing vane 12. Furthermore, note that the length of the oscillating vane 12 will be additionally described as a precaution in connection with the length dimension of the oscillating vane 12.
As a result, the length of the circumferential recessed portion 15 is determined based on the circumferential distance between the pump inlet 16 and the pump outlet 17, and
The circumferential distance is important for the maximum suction volume of the pump.
【0016】殊に制動力倍力装置又は他のサーボ駆動装
置を作動するための自動車用真空ポンプとしての揺動ピ
ストンポンプの作動時には、ポンプ軸4はカップリング
スリーブ4.1を介して矢印18で示した回転方向に高
い回転数で駆動される。ポンプ軸4とピストン3との間
の偏心距離及び支持リング7に対するピン3.1の支承
並びに揺動ベーン12による枢着に基づいてピストン3
は、数マイクロメートルの狭いシールギヤップを空けて
ポンプケーシング1の壁に圧着されてポンプケーシング
1の内周に沿って運動する。この場合ピストン中心点
は、ポンプ軸4の回転軸線を中心とする1つの円軌道上
を循環し、かつ、ピストン3は完全な揺動を行なう。そ
の際、作業媒体はポンプ入口16を通って、ピストン3
とポンプケーシング壁との間のシールギャップと揺動ベ
ーン12とによって圧力室から仕切られたポンプ吸込み
室内へ吸込まれる。ピン3.1の回転に応じてシールギ
ャップが周方向に移動することによって吸込み室と圧力
室の大きさが周期的に変化され、かつ作業媒体はポンプ
出口17を通って排出される。その際ジョイントピン1
3は揺動ベーン12の外端部で回転ジョイント14の回
転軸線を中心とする短い円弧上を運動する。この場合、
ポンプケーシング1とピストン3との伝動接続のために
揺動ベーン12のジョイントピン13及び回転ジョイン
ト14では、狭い範囲に限られた運動しか生ぜず、か
つ、ポンプ軸4の高い回転数にも拘らず、その際発生す
る旋回速度は低い。それ故にポンプは乾式ロータとして
構成されておりかつ反復的潤滑の必要がないので、殊に
有利である。むしろジョイントピン13及び回転ジョイ
ント14における材料対偶部が固体潤滑剤で1回限りの
潤滑を施されかつそれ自体が良好な緊急時回転特性を有
していれば充分である。During operation of an oscillating piston pump, in particular as a motor vehicle vacuum pump for actuating a braking force booster or other servo drive, the pump shaft 4 passes through the coupling sleeve 4.1 and the arrow 18 It is driven at a high rotation speed in the rotation direction indicated by. Due to the eccentric distance between the pump shaft 4 and the piston 3, the bearing of the pin 3.1 to the support ring 7 and the pivotal attachment by the swinging vanes 12,
Is pressed against the wall of the pump casing 1 with a narrow seal gap of several micrometers, and moves along the inner circumference of the pump casing 1. In this case, the piston center point circulates on one circular orbit centered on the rotation axis of the pump shaft 4, and the piston 3 makes a complete swing. At that time, the working medium passes through the pump inlet 16 and the piston 3
Is sucked into the pump suction chamber partitioned from the pressure chamber by the rocking vane 12 and the seal gap between the pump casing wall. The circumferential movement of the seal gap in response to the rotation of the pin 3.1 causes the sizes of the suction chamber and the pressure chamber to change periodically, and the working medium is discharged through the pump outlet 17. At that time, joint pin 1
3 is an outer end of the swinging vane 12, which moves on a short arc centered on the rotation axis of the rotary joint 14. in this case,
Due to the transmission connection between the pump casing 1 and the piston 3, the joint pin 13 and the rotary joint 14 of the oscillating vane 12 produce only limited movement in a narrow range, and the pump shaft 4 has a high rotational speed. No, the turning speed generated at that time is low. The pump is therefore particularly advantageous since it is designed as a dry rotor and does not require repeated lubrication. Rather, it is sufficient if the material pair in the joint pin 13 and the rotary joint 14 is lubricated once with solid lubricant and by itself has good emergency rotation properties.
【0017】例えばピストン、ケーシング及び軸受カバ
ーが、特に射出成形可能な乾式回転特性を有する適当な
プラスチック、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリアミドなどから成るのに対して、軸及び偏心体が市
販の靭性のある鋼から製作されている場合は、製作技術
の面から見て有利と判った。Suitable plastics, for example pistons, casings and bearing covers, which have dry rotational properties, in particular injection-moldable, such as polyethylene, polypropylene,
Whereas the shaft and the eccentric body are made of commercially available tough steel while it is made of polyamide or the like, it has been found advantageous in terms of production technology.
【0018】ピストン3とポンプケーシング1との間を
強制ガイドしかつシールギャップを設けたことに基づい
て、構成部材には、確認できるほどの摩耗は生ぜず、ま
た公知の押し退け機械において慣用されているオイル潤
滑の必要もない。構成部材の慣らし運転時に確実に研削
される適当な乾式潤滑剤で支持リング7にコーティング
を施すことによって、シールギャップを互いに形成する
構成部材は、充分に狭い公差で製作することができ、か
つ確定された出力範囲、特に達成可能な負圧で充分な確
実性をもって運転することができる。On account of the forcible guidance between the piston 3 and the pump casing 1 and the provision of the sealing gap, no appreciable wear of the components occurs and it is customary in known displacement machines. There is no need for oil lubrication. By coating the support ring 7 with a suitable dry lubricant, which is reliably ground during the break-in of the components, the components forming the seal gaps can be manufactured with sufficiently narrow tolerances and are defined. It is possible to operate with sufficient certainty in the defined output range, especially in the achievable negative pressure.
【0019】図3には、図2に示した揺動ピストンポン
プのピストン3の変化実施例が図示されている。図3で
は、ジョイントピンに代えて、ジョイントソケット23
が支持リング7の外周に一体成形されており、該ジョイ
ントソケット23内には、ピストン3とポンプケーシン
グ1との間を連結する揺動ベーン12.1の一方の端部
に設けられた第1ジョイント24が嵌装されている。図
2に示した実施例の場合と同様に第2ジョイント25
は、ポンプケーシング1に設けたジョイントソケット内
に位置している。本実施例では揺動ベーン12.1の両
端部は、第1と第2のジョイント24,25に対して対
称的に構成されており、それ故に大量生産のために好適
である。FIG. 3 shows a modified embodiment of the piston 3 of the oscillating piston pump shown in FIG. In FIG. 3, instead of the joint pin, the joint socket 23
Is integrally formed on the outer circumference of the support ring 7, and in the joint socket 23, a first one provided at one end of a swing vane 12.1 connecting the piston 3 and the pump casing 1 is connected. The joint 24 is fitted. As in the case of the embodiment shown in FIG. 2, the second joint 25
Is located in a joint socket provided in the pump casing 1. In this embodiment, both ends of the swinging vane 12.1 are constructed symmetrically with respect to the first and second joints 24, 25 and are therefore suitable for mass production.
【0020】従って、自動車において特定の負荷器、特
にサーボユニットにとって必要な真空を準備することの
できる押し退けポンプが本発明によって得られ、しかも
該押し退けポンプは、自動車のエンジンの耐用寿命にと
って重要な潤滑油回路に負担をかけることもない。Accordingly, a displacement pump capable of providing the required vacuum for a particular loader, in particular a servo unit, in a motor vehicle is provided by the present invention, which displacement pump is a lubrication which is important for the useful life of the motor vehicle engine. It does not burden the oil circuit.
【0021】なお念のために付記しておくが、本発明
は、以上述べた実施例によって制限されるものではな
い。むしろ本発明の思想を逸脱しない範囲内で種々異な
った態様で実施することが可能であり、、例えばポンプ
ケーシングを外周で歯付きベルト又はVベルトなどによ
って駆動し、ピンを支持ピンと共に静止させておくよう
にポンプを構成することも可能である。その際に留意す
べき点は、ポンプ入口及びポンプ出口をピンから導出せ
ねばならないことである。また前記の転がり軸受装置に
代えて適当な滑り軸受装置を採用することは当業者にと
って容易である。It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, although it should be noted that it is added. Rather, it can be implemented in various different ways without departing from the spirit of the invention, for example by driving the pump casing on the outer circumference by means of a toothed belt or a V-belt, the pin remaining stationary with the support pin. It is also possible to configure the pump to leave. At this point, it should be noted that the pump inlet and the pump outlet must be led out from the pin. Further, it is easy for those skilled in the art to adopt an appropriate slide bearing device in place of the above rolling bearing device.
【図1】本発明による揺動ピストンポンプの縦断面図で
ある。FIG. 1 is a vertical sectional view of an oscillating piston pump according to the present invention.
【図2】図1に示した揺動ピストンポンプの横断面図で
ある。2 is a cross-sectional view of the oscillating piston pump shown in FIG.
【図3】変化実施例の詳細断面図である。FIG. 3 is a detailed sectional view of a modified embodiment.
1 ポンプケーシング、 2 ケーシング蓋、 3
ピストン、 3.1 ピン、 3.2 カウン
ターウェイト、 4 ポンプ駆動軸、 4.1 カ
ップリングスリーブ、 5 固定転がり軸受、 6
可動転がり軸受、 7 支持リング、 8 外側
管区分、 8.1 半径方向内向きの肩部、 9
内側管区分、 9.1 半径方向内向きの肩部、 1
0,11転がり軸受、 12 揺動ベーン、 12.
1 揺動ベーン、 13ジョイントピン、 14
回転ジョイント、 15 ポンプケーシングの周方向
凹設部、 16 ポンプ入口、 17 ポンプ出
口、 18 回転方向を示す矢印、 20 ピン内の
切欠き部、 21 ハブ、 22 ばねパケットか
ら成る力発生部材、 23 ジョイントソケット、
24 第1ジョイント、 25 第2ジョイント1 pump casing, 2 casing lid, 3
Piston, 3.1 pin, 3.2 Counter weight, 4 Pump drive shaft, 4.1 Coupling sleeve, 5 Fixed rolling bearing, 6
Movable rolling bearing, 7 support ring, 8 outer tube section, 8.1 radially inward shoulder, 9
Inner tube section, 9.1 Radially inward shoulder, 1
0,11 rolling bearing, 12 oscillating vanes, 12.
1 Swing Vane, 13 Joint Pin, 14
Rotary joint, 15 circumferentially recessed portion of pump casing, 16 pump inlet, 17 pump outlet, 18 arrow indicating rotation direction, 20 pin notch, 21 hub, 22 force generating member consisting of spring packet, 23 joint socket,
24 1st joint, 25 2nd joint
Claims (18)
プケーシング(1)内に偏心配置されており、それ自体
閉じた円筒形の剛性的な支持リング(7)が前記ピン
(3.1)上に回転自在に支承されており、かつ、ケー
シング蓋(2)によって軸方向で閉塞された前記ポンプ
ケーシング(1)の幅を有し、前記ポンプケーシング
(1)の1母線上に一端部が、また前記支持リング
(7)の1母線上に他端部が旋回可能に支承されている
ところの唯1つの揺動ベーン(12)が設けられており
かつ前記ポンプケーシング(1)の幅を有し、しかも前
記揺動ベーン(12)の長さは、前記ポンプケーシング
(1)と前記支持リング(7)との偏心距離(ε)の2
倍よりも大であるか又は等しく、かつ前記支持リング
(7)の半径の2倍よりも小であるか又は等しく、前記
ポンプケーシング(1)又は前記ピン(3.1)が回転
駆動され、かつ、該構成部材のうち固定された方の部
材、つまりピン(3.1)又はポンプケーシング(1)
がポンプ入口(16)及びポンプ出口(17)を有して
いることを特徴とする、ガス状媒体に負圧を発生させる
ための揺動ピストンポンプ。1. A cylindrical pin (3.1) is eccentrically arranged in a cylindrical pump casing (1) and a cylindrical rigid support ring (7) which is closed in itself, is used for the pin (3.1). 3.1) has a width of the pump casing (1) which is rotatably supported thereon and which is axially closed by a casing lid (2), and which is on one busbar of the pump casing (1). Is provided with one swivel vane (12), one end of which is pivotally supported on one generatrix of the support ring (7) and the other end of which is pivotable, and the pump casing (1). ), And the length of the oscillating vane (12) is equal to 2 of the eccentric distance (ε) between the pump casing (1) and the support ring (7).
Greater than or equal to twice and less than or equal to twice the radius of the support ring (7), the pump casing (1) or the pin (3.1) is rotationally driven, In addition, the fixed one of the constituent members, that is, the pin (3.1) or the pump casing (1)
Has a pump inlet (16) and a pump outlet (17), an oscillating piston pump for generating a negative pressure in a gaseous medium.
偏心配置されておりかつ相対回動不能に該ピン(3.
1)と結合されている、請求項1記載の揺動ピストンポ
ンプ。2. The pump shaft (4) is arranged eccentrically in the pin (3.1) and is fixed in such a way that it cannot rotate relative to it.
The oscillating piston pump according to claim 1, which is associated with 1).
り、かつ、該ポンプケーシング(1)内に偏心配置され
たピン(3.1)が、ケーシング軸線に対して同心的
な、ポンプ軸(4)の回転軸線を中心として回転する、
請求項1又は2記載の揺動ピストンポンプ。3. A pump shaft (1) in which the pump casing (1) is stationary and the pin (3.1) eccentrically arranged in the pump casing (1) is concentric with respect to the casing axis. Rotate around the axis of rotation of 4),
The oscillating piston pump according to claim 1 or 2.
シング(1)の長手方向中点にまで及んでいるハブ(2
1)内に、また他方では前記ポンプケーシング(1)を
閉塞するケーシング蓋(2)内に支承されている、請求
項1から3までのいずれか1項記載の揺動ピストンポン
プ。4. A hub (2), the pump shaft (4) of which extends on the one hand to a longitudinal midpoint of the pump casing (1).
Oscillating piston pump according to any one of claims 1 to 3, which is mounted in 1) and, on the other hand, in a casing lid (2) which closes the pump casing (1).
(5,6)として構成されており、かつ該転がり軸受の
内レースが軸方向で互いに緊定されている、請求項4記
載の揺動ピストンポンプ。5. Swing according to claim 4, characterized in that the bearing of the pump shaft (4) is designed as a rolling bearing (5, 6) and the inner races of the rolling bearing are axially clamped against one another. Dynamic piston pump.
共に回転しかつピストン(3)内に配置された切欠き部
(20)及び/又はカウンターウェイト(3.2)によ
って、前記ピン(3.1)の回転軸線に関して質量を補
償されている、請求項1から5までのいずれか1項記載
の揺動ピストンポンプ。6. The pin (3.1) rotates with the pin (3.1) and is provided by a notch (20) and / or a counterweight (3.2) arranged in the piston (3). An oscillating piston pump according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is mass-compensated with respect to the axis of rotation of the pin (3.1).
を形成する支持リング(7)が、軸方向で互いに内外に
嵌合された2つの管区分(8,9)から成り、しかも各
管区分(8,9)が、両管区分(8,9)の互いに反対
側の端部に、それぞれ半径方向内向きの肩部(8.1,
9.1)を有している、請求項1から6までのいずれか
1項記載の揺動ピストンポンプ。7. A piston (3) together with a pin (3.1).
The support ring (7) forming the part consists of two tube sections (8, 9) fitted axially in and out of each other, each tube section (8, 9) being composed of two tube sections (8, 9). ) At the opposite ends of each of the radially inwardly facing shoulders (8.1,
Oscillating piston pump according to any one of claims 1 to 6, having 9.1).
が両端部で互いに半径方向で圧着されており、かつ軸方
向中間区域では相互ギャップを有している、請求項7記
載の揺動ピストンポンプ。8. Both pipe sections (8, 9) of the support ring (7)
8. An oscillating piston pump according to claim 7, wherein the two are radially crimped to each other at both ends and have a mutual gap in the axially intermediate section.
でありかつ0.8mmよりも小さい、請求項8記載の揺
動ピストンポンプ。9. The mutual gap width is at least 0.3 mm.
And an oscillating piston pump according to claim 8, which is less than 0.8 mm.
のような力発生部材によって軸方向で互いに緊定された
両転がり軸受(10,11)を介してピン(3.1)上
に支承されており、かつ前記転がり軸受(10,11)
が、ピストン(3)の長手方向中点の区域でポンプ軸
(4)及び該ポンプ軸用軸受(5,6)に対して偏心的
に配置されている、請求項1から9までのいずれか1項
記載の揺動ピストンポンプ。10. The support ring (7) comprises a disc spring (22).
Is supported on a pin (3.1) via two rolling bearings (10, 11) that are axially clamped to each other by a force generating member such as
Are arranged eccentrically with respect to the pump shaft (4) and the bearings (5, 6) for the pump shaft in the region of the longitudinal center of the piston (3). The oscillating piston pump according to item 1.
他方の端部にはポンプケーシング(1)が1本の母線に
沿って取付けられているところの揺動ベーン(12)が
外向き凸面状に湾曲されており、かつポンプケーシング
(1)の周方向凹設部(15)内に潜没可能である、請
求項1から10までのいずれか1項記載の揺動ピストン
ポンプ。11. An oscillating vane (12) having a piston (3) at one end and a pump casing (1) at the other end mounted along one bus bar. 11. The oscillating piston pump according to claim 1, wherein the oscillating piston pump is curved in a convex shape and can be submerged in the circumferential recessed portion (15) of the pump casing (1).
部(15)がポンプ入口(16)とポンプ出口(17)
との間に配置されている、請求項11記載の揺動ピスト
ンポンプ。12. A pump casing (1) has a circumferential recess (15) in which a pump inlet (16) and a pump outlet (17) are provided.
The oscillating piston pump according to claim 11, wherein the oscillating piston pump is arranged between
いる揺動ベーン(12)用の旋回ジョイント(14)が
ポンプ入口(16)の直ぐ周辺で、しかもピン(3.
1)の運動方向(18)で見てポンプ入口(16)の手
前に配置されている、請求項9から12までのいずれか
1項記載の揺動ピストンポンプ。13. A swivel joint (14) for an oscillating vane (12) connected to the pump casing (1) comprises a pin (3.
Oscillating piston pump according to any one of claims 9 to 12, which is arranged in front of the pump inlet (16) in the direction of movement (18) of 1).
が、揺動ベーンの内側では実質的にピストン(3)の曲
率に等しく、また揺動ベーンの外側では実質的にポンプ
ケーシング(1)の曲率に等しい、請求項11から13
までのいずれか1項記載の揺動ピストンポンプ。14. The longitudinal curvature of the oscillating vane (12) is substantially equal to the curvature of the piston (3) inside the oscillating vane and substantially outside the oscillating vane the pump casing (1). Equal to the curvature of
The oscillating piston pump according to any one of items 1 to 7.
1)内へ侵入しているポンプ軸(4)の部分(4.1)
がカップリングスリーブとして構成されている、請求項
4記載の揺動ピストンポンプ。15. The hub (2) of the pump casing (1).
1) Portion (4.1) of pump shaft (4) that has penetrated into the interior
5. The oscillating piston pump according to claim 4, wherein is a coupling sleeve.
蓋(2)、ピストン(3)及び揺動ベーン(12)の、
互いにシールギャップを形成している面には、良好な粘
着・滑り特性を有する、固体潤滑剤のような材料によっ
てコーティングが施されている、請求項1から15まで
のいずれか1項記載の揺動ピストンポンプ。16. A pump casing (1), casing lid (2), piston (3) and swing vane (12),
The sway according to any one of claims 1 to 15, wherein the surfaces forming a seal gap with each other are coated with a material, such as a solid lubricant, which has good adhesion and sliding properties. Dynamic piston pump.
蓋(2)及びピストン(3)が、乾式回転特性を有する
射出成形可能なプラスチックから成っているのに対し
て、ポンプ軸(4)、支持リング(7)及び揺動ベーン
(12,12.1)が鋼から製作されている、請求項1
から15までのいずれか1項記載の揺動ピストンポン
プ。17. The pump casing (1), the casing lid (2) and the piston (3) are made of injection-mouldable plastic with dry rotational properties, whereas the pump shaft (4), the support ring. The (7) and oscillating vanes (12, 12.1) are made of steel.
The oscillating piston pump according to any one of 1 to 15.
成されており、かつ両端部にそれぞれジョイントピン
(24,25)を有し、一方のジョイントピン(24)
が、支持リング(7)の外周に設けたジョイントソケッ
ト(23)内に、また他方のジョイントピン(25)
が、ポンプケーシング(1)の凹設部内に嵌め込まれて
いる、請求項1から17までのいずれか1項記載の揺動
ピストンポンプ。18. The oscillating vane (12.1) is constructed symmetrically and has joint pins (24, 25) at both ends, and one joint pin (24)
Inside the joint socket (23) provided on the outer periphery of the support ring (7) and at the other joint pin (25)
Swing piston pump according to any one of claims 1 to 17, characterized in that it is fitted in the recess of the pump casing (1).
Applications Claiming Priority (4)
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DE4217341 | 1992-05-26 | ||
DE4307640 | 1993-03-11 | ||
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DE4217341.8 | 1993-03-12 |
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JPH0650273A true JPH0650273A (en) | 1994-02-22 |
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Family Applications (1)
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JP12398793A Pending JPH0650273A (en) | 1992-05-26 | 1993-05-26 | Rotary piston pump |
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Country | Link |
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FR (1) | FR2691758B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2005021974A1 (en) * | 2003-09-02 | 2005-03-10 | Han Young Park | A compressor |
CN100441871C (en) * | 2003-06-17 | 2008-12-10 | 乐金电子(天津)电器有限公司 | Eccentric piston device for sealed rotary compressor |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR1448256A (en) * | 1965-06-16 | 1966-08-05 | Mechanical system for sucking and delivering a fluid | |
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DE2628365A1 (en) * | 1975-06-26 | 1977-01-13 | Boc Ltd | ROTATING COMPRESSORS |
-
1993
- 1993-05-25 FR FR9306233A patent/FR2691758B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-05-26 JP JP12398793A patent/JPH0650273A/en active Pending
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Publication number | Publication date |
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FR2691758B1 (en) | 1995-06-23 |
FR2691758A1 (en) | 1993-12-03 |
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