JPH10196576A - ベーンポンプ - Google Patents

ベーンポンプ

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JPH10196576A
JPH10196576A JP653797A JP653797A JPH10196576A JP H10196576 A JPH10196576 A JP H10196576A JP 653797 A JP653797 A JP 653797A JP 653797 A JP653797 A JP 653797A JP H10196576 A JPH10196576 A JP H10196576A
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JP
Japan
Prior art keywords
rotor
casing
engine
lubricating oil
vane
Prior art date
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Pending
Application number
JP653797A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Horioka
和生 堀岡
Mitsuo Odajima
光夫 小田嶋
Toru Muraishi
亨 村石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Sanwa Seiki Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Sanwa Seiki Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Sanwa Seiki Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH10196576A publication Critical patent/JPH10196576A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡略な構造で、性能の良いベーンポンプを提供
する。 【解決手段】本ベーンポンプのロータ7は、エンジンの
カムシャフト1に直結されている。そして、オイルポン
プから押し出された潤滑油が、エンジンのカムシャフト
1に形成されているオイル流路1Aと、ロータ7の両端
面7D,7Eに形成されたオイル流路7B1,7B2を通過
して、ロータ7に放射状に形成された羽根溝7Aの内部
に導かれるため、各羽根溝7Aに収納されたベーン10
の背面10Aには、潤滑油の油圧が加えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の真空倍力
装置等の動力源に適したベーンポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のベーンポンプのロータは、特開平
3−222889号公報記載の偏心型真空ポンプと同様
なギア機構によって、エンジンのクランクシャフトに連
結されていた。そして、このベーンポンプのロータは、
通常、エンジンの回転速度に対して1以上の増速比で回
転するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ベーンポンプは、構造が複雑で、多くの組立部品が必要
とするという欠点を有していた。
【0004】こうした欠点を解消するためには、(1)エ
ンジンからの潤滑油の供給系統を簡略化すること(2)エ
ンジンからの駆動力の伝達系統を簡略化することが必要
となる。両系統の構造の簡略化を図るためには、例え
ば、エンジンのカムシャフトにベーンポンプを直結する
ことが有効であるが、このようにした場合には、ベーン
ポンプのロータが、エンジンの回転速度に対して0.5
の増速比で回転することになるため、ロータからベーン
が充分に飛び出さなくなり、上記従来のベーンポンプよ
りも体積効率が低下する。従って、単に、エンジンのカ
ムシャフトにベーンポンプを直結するだけでは不都合が
生じることになる。
【0005】そこで、本発明は、構造が簡略で、且つ、
性能の高いベーンポンプを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ケーシングの内部に偏心して配置された
ロータを回転させ、前記ロータの回転に伴う遠心力で前
記ロータに形成された1以上の羽根溝からそれぞれ飛び
出した1以上のベーンによって前記ケーシングの内部に
形成される押出し室の前記ロータの回転に伴う容積変化
により、吸入口から前記ケーシングの内部に吸い込んだ
空気を吐出口から押し出すベーンポンプであって、前記
ロータは、潤滑油の第一オイル流路が形成された回転軸
と直結され、前記ロータの少なくとも一方の端面には、
前記第一オイル流路を介して前記ケーシングの内部に供
給された潤滑油を、当該潤滑油の圧力で前記ベーンに前
記羽根溝から飛び出す方向の力が加えられるように、前
記各羽根溝に導く第二オイル流路が形成されていること
を特徴とするベーンポンプを提供する。
【0007】このような構成とすることによって、ロー
タの回転に伴う遠心力に加えて、潤滑油の圧力が、羽根
溝からベーンを飛び出させる力として働くようになるた
め、回転軸が低速で回転している場合であっても、羽根
溝からベーンが充分に飛び出し、体積効率が低下するこ
とがない。
【0008】また、このようなベーンポンプのロータ
は、例えば、オイルポンプから押し出される潤滑油のオ
イル流路が形成されているカムシャフトに直結すること
ができる。このようにすれば、エンジンからの駆動力の
伝達系統の構造が簡略化されると共に、カムシャフトの
オイル流路を介してケーシング内部に潤滑油が供給され
るので、エンジンからの潤滑油の供給系統の構造を簡略
化することができる。そして、カムシャフトのオイル流
路を介して供給された潤滑油の油圧を前記ベーンを飛び
出させる力として利用することができるので、エンジン
のクランクシャフトよりも低速回転するカムシャフトの
出力をロータの駆動力として利用しても、エンジンのク
ランクシャフトとロータとをギア機構によって増速連結
した場合と同等な体積効率を確保することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図1及び図2を参照しなが
ら、本発明に係る実施の一形態について説明する。
【0010】最初に、本ベーンポンプの構成を、ベーン
ポンプとして備えるべき基本的な構成と、エンジンから
の駆動力の伝達系統とエンジンからの潤滑油の供給系統
の簡略化を図るために新たに採用した構成とに分けて説
明する。
【0011】まず、ベーンポンプとして備えるべき基本
的な構成について説明しておく。
【0012】本ベーンポンプは、従来のベーンポンプと
同様な基本構成を備え、マスターバッグ(不図示)等に充
填された空気を、ケーシング6に形成された吸入口6A
から吸い込み、カバー3に形成された吐出口3Bに押し
出して、エンジンのハウジング2に開けられた孔2Aを
介してエンジンのクランク室2Aへと導くことができる
ようになっている。即ち、ケーシング6の内部に偏心し
て配置されたロータ7に放射状に形成された1つ以上の
羽根溝7A(例えば、図1に示したように、2つの羽根
溝)には、それぞれ、ベーン10が収納されており、ケ
ーシング6の内部が、ロータ7の回転に伴う遠心力で半
径方向に飛び出したベーン10によって、2以上の押出
し室(例えば、図1に示したように、3つの押出し室9
A,9B,9C)に仕切られるようになっている。従っ
て、ロータ7の回転に伴って押出し室9A,9B,9Cの
容積が変化するため、空気の吸入口6Aと吐出口3Bと
を設けておけば、これはポンプとして作用する。
【0013】また、ケーシング6の内部からの空気漏れ
を防止するために、カバー3の両面に形成されたオイル
流路には、それぞれ、ケーシング6とカバー3との間の
隙間を封止するOリング5と、エンジンのハウジング2
とカバー3との間の隙間を封止するOリング4がはめ込
んであり、カバー3に開けられた貫通穴3Aと、カムシ
ャフト1(後述)との間には、僅かな隙間によってラビリ
ンスシールが形成してある。
【0014】次に、エンジンからの駆動力の伝達系統と
エンジンからの潤滑油の供給系統との簡略化を図るため
に、本実施の形態において新たに採用した構成について
説明する。
【0015】本ベーンポンプは、エンジンのハウジング
2にボルト11によって固定されており、ロータ7は、
カバー3に開けられた貫通穴3Aからケーシング6内部
に挿入された回転軸1(本実施の形態では、エンジンの
カムシャフト)に直結されている。即ち、ロータ7に形
成された嵌合穴の内周面に歯切りされたスプライン7C
と、エンジンのハウジング2から突き出したカムシャフ
ト1の先端部の外周面に歯切りされたスプライン1Cと
の噛み合いにより、カムシャフト1の出力がロータ7へ
と伝達されるようになっている。
【0016】さて、カムシャフト1には、オイルポンプ
(不図示)から押し出される潤滑油のオイル流路1Aが形
成されている。また、カムシャフト1の端面とケーシン
グ6の底面6Bとの間に、オイル流路となる隙間があく
ように配置されている。そこで、ロータ7の両端面7
D,7Eに、それぞれ、嵌合穴と羽根溝7Aとをつなぐ
オイル流路7B1,7B2を形成しておくことにより、カ
ムシャフト1に形成されたオイル流路1Aを介してケー
シング6内部に供給されてくる潤滑油は、ロータ7の前
面に形成されたオイル流路7B1を介して、ベーン10
の後側から羽根溝7A内部に導かてゆく。或いは、ロー
タ7のスプライン7Cとカムシャフト1とのスプライン
1Cの歯先隙間を通過して、ロータの背面に形成された
オイル流路7B2を介して、羽根溝7Aの内部に導かれ
てゆく。尚、カバー3の端面3Cとケーシング6の底面
6Bとにロータ7の両端面7D,7Eが微小隙間をもっ
て近接し、且つ、カバー3に開けられた貫通穴3Aとカ
ムシャフト1との間にラビリンスシールが形成されてい
るため、カムシャフト1に形成されたオイル流路1Aを
介してケーシング6内部に供給される潤滑油は、他部に
導かれることなく、圧力をほぼ維持したまま、上記2つ
の径路を辿って各羽根溝7A内部に充填されていく。そ
の結果、羽根溝7Aに収納されているベーン10は、ロ
ータ7の回転に伴う遠心力に加えて、背面10Aに潤滑
油の圧力を受けて、半径方向に充分に押し出される。従
って、エンジンの回転速度に対して0.5の増速比で回
転するカムシャフトの出力をロータ7の駆動力として利
用しても、ベーン10の先端がケーシング6の内壁に完
全に押し付けられるため、各押出し室9A,9B,9Cか
らの空気漏れによる体積効率の低下を防止することがで
きる。
【0017】そして、ケーシング6の内部に供給された
潤滑油のうち、ロータ7とベーン10との摺動部分、ロ
ータ7とケーシング6との摺動部分、ベーン10とケー
シング6との摺動部分から、それぞれ、押し出し室9
A,9B,9Cに流入したものは、吸気口6Aから吸い込
んだ空気と共に吐出口3Bから押し出される。また、そ
れ以外のものは、カバー3に開けられた貫通穴3Aとカ
ムシャフト1との間に形成されたラビリンスシールの作
用により、エンジンの内部に戻される。
【0018】以上で、本ベーンポンプの構成についての
説明を終わる。
【0019】最後に、上記新たな構成を付加したことに
より達成される効果を纏めておく。
【0020】(1)エンジンのカムシャフトをロータに
直結したことにより、ギア機構を用いてエンジンのクラ
ンクシャフトとロータとを連結していた場合よりも、エ
ンジンからの駆動力の伝達系統の構造が簡略化された。
これにより、製造コストの削減という経済的な効果を得
ることができる。
【0021】(2)カムシャフトに形成されているオイル
流路1Aを介してベーンポンプに潤滑油が供給されるよ
うになったので、エンジンからの潤滑油の供給系統の構
造が簡略化された。これによっても、製造コストの削減
という経済的な効果を得ることができる。
【0022】(3)ロータの回転に伴う遠心力に加えて、
潤滑油の圧力が、羽根溝からベーンを飛び出させる力と
して働くため、ロータが低速で回転している場合や、潤
滑油の粘度が大きい場合(低温時等)であっても、ケーシ
ングの内周面にベーンの先端が押し付けられ、各押出し
室9A,9B,9Cからの空気漏れが防止される。これに
より、エンジンのクランクシャフトよりも低速回転する
カムシャフトの出力をロータの駆動力として利用したこ
とに伴うベーン飛び出し不良という問題が解決され、エ
ンジンのクランクシャフトの出力を、ギア機構により増
速して、ロータの駆動力として利用した場合と同程度の
体積効率が確保される。
【0023】即ち、本実施の形態に係るベーンポンプに
よれば、エンジンのクランクシャフトとロータとをギア
機構によって増速連結した場合と同等の体積効率を維持
しつつ、エンジンからの駆動力の伝達系統の構造とエン
ジンからの潤滑油の供給系統の構造を簡略化することが
できる。
【0024】尚、本実施の形態では、エンジンのカムシ
ャフトの出力をロータの駆動力として利用しているが、
オイルポンプから押し出される潤滑油のオイル流路1A
が形成されている他の回転軸の出力をロータの駆動力と
して利用しても、エンジンのカムシャフトの出力を利用
した場合と同等な効果を得ることができる。また、本実
施の形態では、エンジンのカムシャフトの軸端にオイル
流路1Aの開放孔を設けているが、必ずしも、このよう
にする必要はなく、エンジンのケーシング内部であって
ラビリンスシール部分以外の箇所であれば、何れの箇所
にオイル流路1Aの開放孔を設けても、得られる効果は
変わらない。
【0025】また、本実施の形態では、ロータの両端面
に、それぞれ、エンジンのカムシャフト1からケーシン
グ内部に供給された潤滑油を羽根溝に導くオイル流路を
形成しているが、このオイル流路を、ロータのいずれか
一方の端面だけに形成しても、ロータの両端面に形成し
た場合と同等な効果を得ることができる。
【0026】
【発明の効果】本発明に係るベーンポンプによれば、エ
ンジンのクランクシャフトとロータとをギア機構によっ
て増速連結したベーンポンプと同等の体積効率を維持し
つつ、エンジンからの駆動力の伝達系統の構造とエンジ
ンからの潤滑油の供給系統の構造を簡略化することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るベーンポンプの断面
図である。
【図2】図1のI−I断面図である。
【符号の説明】
1…回転軸 1…回転軸に形成されたオイル流路 1C…回転軸の先端部の外周面に歯切りされたスプライ
ン 2…エンジンのハウジング 3…カバー 3A…カバー3に開けられた貫通穴 3B…カバー3に開けられた吐出口 4…Oリング 5…Oリング 6…ケーシング 6A…ケーシングに開けられた吸入口 7…ロータ 7A…ロータ7の羽根溝 7B1,7B2…ロータ7の嵌合穴と羽根溝7Aとをつな
ぐオイル流路 7C…ロータ7の嵌合穴の内周面に歯切りされたスプラ
イン 9A,9B,9C…押出し室 10…ベーン 11…ボルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村石 亨 埼玉県与野市新中里3丁目20番30号 三輪 精機株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ケーシングの内部に偏心して配置されたロ
    ータを回転させ、前記ロータの回転に伴う遠心力で前記
    ロータに形成された1以上の羽根溝からそれぞれ飛び出
    した1以上のベーンによって前記ケーシングの内部に形
    成される押出し室の前記ロータの回転に伴う容積変化に
    より、吸入口から前記ケーシングの内部に吸い込んだ空
    気を吐出口から押し出すベーンポンプであって、 前記ロータは、潤滑油の第一オイル流路が形成された回
    転軸と直結され、 前記ロータの少なくとも一方の端面には、前記第一オイ
    ル流路を介して前記ケーシングの内部に供給された潤滑
    油を、当該潤滑油の圧力で前記ベーンに前記羽根溝から
    飛び出す方向の力が加えられるように、前記各羽根溝に
    導く第二オイル流路が形成されていることを特徴とする
    ベーンポンプ。
  2. 【請求項2】請求項1記載のベーンポンプであって、 前記回転軸の周囲に形成された前記ケーシングの内部と
    外部とをつなぐ隙間には、ラビリンスシールが形成され
    ていることを特徴とするベーンポンプ。
JP653797A 1997-01-17 1997-01-17 ベーンポンプ Pending JPH10196576A (ja)

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JP653797A JPH10196576A (ja) 1997-01-17 1997-01-17 ベーンポンプ

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JP653797A JPH10196576A (ja) 1997-01-17 1997-01-17 ベーンポンプ

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JP653797A Pending JPH10196576A (ja) 1997-01-17 1997-01-17 ベーンポンプ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017152923A1 (en) * 2016-03-10 2017-09-14 Wabco Europe Bvba Twin vane rotary vacuum pump

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017152923A1 (en) * 2016-03-10 2017-09-14 Wabco Europe Bvba Twin vane rotary vacuum pump
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