JPS5830495A

JPS5830495A - エアポンプ

Info

Publication number: JPS5830495A
Application number: JP12751481A
Authority: JP
Inventors: Naoaki Masuda; 増田　直亮; Sumio Yamaguchi; 山口　純男
Original assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Current assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Priority date: 1981-08-14
Filing date: 1981-08-14
Publication date: 1983-02-22

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】本発明はベーン型のエアポンプに関し、特にポンプ吸込
側を改良することにより全体の小型化を図ったエアポン
プに関する。

たとえば自動車のＩｊｌｉ気ガス生ガス浄化用使用され
る二次空気供給装置や、自動車のエンジン出力の向」二
と燃費向上とを目的として近年開発が進められている過
給機などにあっては、自動車のエンジンを嘔動源とする
ベーン型のエアポンプが用いられ、このポンプからの空
気をエンジンの排気系まをは咄気系に供給することによ
り上記目的を達成さすて−る。

このようなベーン型のエアポンプＩ叶、一般ニ、ベーン
怜よびべ一ンクヤフトを内部空間内に組込んでなムロー
クと、このロータを収容するポンプ室およ（１その両側
に吸込側、吐出側通路を有するポンプハウジングを備え
ている。そして、前記ｒｌ−夕をポンプ室の軸線上に位
置するベーンシャフトに対し偏心した位置を中心として
回転させることによって、ベーンをポンプ室に対し′ａ
退させながら回転させ、ポンプ作用すなわちポンプ吸込
［１から吸込側通路に導びかれた空気を吐出側通路に送
り、吐出口から吐出するもので、従来から種々の構造の
ものが知られて（八る。

ところで、近年この種のエアポンプにおいて、これを（
小用する装置性能を向上させるため、ポンプ容量の拡大
化の要求が生じている。特に、このような要求は過給機
に用いられるエアポツプにむいて大きい。そして、その
一方において、この種のエアポンプには、取付はスペー
ス等の面から小型化の要請が大角く、しかも構造も簡易
であることが′ｆ寸れて（へる。

しかじが方ら、上述したポンプ容量の１広大化とこれに
相反するポンプの小型化とを満尻するためには・ｊζン
プ吸込側に問題が生じる、すなわち、ポンプ容−７３，
の拡大化を図るにはポンプを高速回転さ１ヒるとよいが
、この鳩舎にポンプへの空気の吸込哨・が大きな問題と
なる。ノ１キに、従来のエアポンプでは、ポンプハウジ
ングの一端に設けられた吸込口を、ハウジングの側部で
ロータを収納したポンプ室ＶＣ沿って類１線方向に形成
さルたポンプ吸込側通路の一端に接続（−１吸込口から
の空気を送り込ｒｒように構成されている。したがって
、空気の吸込用・を増大させるためには、吸込口および
吸込側通路の流路断面積なＪり八＜シ、その吸気抵抗を
減ｒ〕す必要があるが、このようにするとポンプ全体が
大へ１！化し、好ましくない。

この場合、ポンプ吐出口も吸込口と共にノーウジングの
一端に並設され、ポンプ吐出側通路の一端に接続される
が、このポンプ吐出側では空気は圧縮され体積が減少し
ているだめ彰ＶＵ小さｈものである。

また、上述したように吸込［１からの空気をポンプ吸込
側通路の一端側から吸込む構成のエアポンプでは、この
空気流がベーン・ひよびロータに対しスラスト方向への
惟、偏力として作用するという問題がある。これはベー
ンを支持するベーンベアリングとベーンシャフトとの間
にクリアランスがあり、吸気抵抗によりベーンが一方に
片寄っていわゆるスクリュ効果によりスラスト現東が生
じろと思われる。そして、このようなスラスト方向への
力を規制するために従来のエアポンプではスラストベア
リングを各部に配設することが一般的であり、これによ
りポンプの軸線方向の隆さが制限され、ポンプの小型化
を図るうえで友ぎな間！ｌ［へ寸たポンプ効率および耐
久性の面からも好−！ｌ〜いものではな−８本発明はこのような事情に鑑みてな貞れたもので、ポン
プハウジング内でポンプ室に沿って形成されたポンプ吸
込側通路の両端部に吸へ通路１コを設け、これら両吸込
通路口から吸込みを行なうという簡ｔｌｉな構成によっ
て、ポンプ吸込側の流路断面積を鉱夫させ、ポンプ容量
の鉱夫化とポンプの小型化とを図ることが可能であるば
かりか、空気流によるベーン等へのスラスト方向への作
用力を々くし、これによりスラストベアリングなどを省
いてポンプ長さの短縮化が図れ、ｔたポンプ効率り一よ
び耐久性を向上させるうえでも有利なエアポツプを提供
するものである。

以下、本発明を図面に示した実施列を用いて詳細に説明
する。

第１図および＠２図は本発明に係るエアポンプの一方、
″旬刊を示すｗ１１析而図面よびそのＩｆ−Ｍ線断面図
である。

これらの図において％まず、このようなエアポンプの概
略構成を説明すると、符号１で示すものは、その内部に
ポンプ室１ａおよび吸込側、吐出側通路１ｂ、１ｃを形
成してなるポンプハウジングで、押出しまたは引抜き成
形された長尺パイプを明所することにより形成される略
円筒状をなすハウジング本体２と、その両端に接合きれ
たフロントカバー３およびリヤカバー４とから構成さ・
１１．ている。々お、　ｌ’ＶＩ中？Ａ、２Ｂは前記ハ
ウジング本体２の両端部でフロントカバー３　、’　Ｉ
Ｉ　−２−／Ｊバー４により挾持固定され２）ｎｆＴ、
後部ブ１／−トで、隆述する空気流路を形成する役割を
果たす。

５け前記ポンプ室１ａ内に配置されるロータで、前記ハ
ウジング本体２と同様に押出しオたけ引抜き成形ばれた
畏反パイプを切断して形成されろ円筒状をなすロータ本
体６と、その両端に取付けられたフロントギャップ７お
よびリヤキャップ８とから構成されている。そして、こ
のロータ５の内部には３枚のベー７９およびこれらを回
転自在に支持スるベーンシャフト１０が一体的に組へま
れでいる。なお、図中１１．１２はＬｌ−夕本体６と両
キャップ７．８との間に介装されたガスケット、１３は
両キャップ７．８をロータ本体６に固定するためのボル
ト、１４はベーンベアリング１５を介装て各ベー７９を
ベーンシャフト１０上に支持させるベーンホルダである
。また、１６は前記ローり本体６の外周部の３個所にＨ
１線方向に沿って形成されベー７９を出入りさせるため
のスリット、１Ｔけこのスリット１６の内側でベーン９
を両側から支持するベーン支持部材、１８はこのベーン
支持部４１１７の一方を弾性的に支持する波状板ばねで
ある。さらに、前記フロントキャップ７には外方に突出
するロータシャツ）７ａが一体に形成され、一方リャキ
ャップ８の中央には軸孔８ａが穿設されている。

そして、このような構成によるロータ５け前記ハウジン
グ１を構成するフロントカバー３およびリヤカバー４に
より前記ポンプ室１ａの軸心から上方に偏心した位置で
軸支され、一方、ベーンシャフト１０はポンプ室１ａの
軸心上すなわちロータ５の軸線上から偏心した位置に支
持されている。

すなわち、前台己ロータ５のフロントキャップ７はその
ロータシャフト７ａが前記ハウジング１のフロントカバ
ー３にベアリング１９を介して軸支され、かつリヤキャ
ップ８の軸孔８ａはベアリング２０にて前記リヤカバー
４のボス部４＆に軸支されている。そして、ベーンシャ
フト１０はその一端がハンガ一部１０ａを介してフロン
トキャップＴ内に支持され、かつベアリング２１により
ロータ５はベー・７ノ）・フト１０に対し回転自在とな
っている。また、ベーンシャフト１０１（ｔその曲端が
前記リヤカバー４のボス部４ａの一部にキー２２により
連結され、ボルト２３にて固定されている。

なお、図中２４は図示し−６，い自動車のエンジンから
Ｖベルト等により回転伝達を受けるプーリで、前記ロー
タ・／ヤフト７ａ上に周知の電磁クラッチ２５を介して
支持され、この電磁クラッチ２５の働キによりロータシ
ャツ）７ａはプーリ２４に選択的に連結さ托ろ。呻九、
２６はへｆｌ紀ハウジング１を構成するハウジング本体
２にフロントカバー３およびリヤカバー４を固定するた
めのボルトである。

そして、このような構成において、ロータ５が回転する
と、ベーンシャフト１０上のベーン９は県に回転（−１
これによりロータ５外周のスリット１６から１（ａ退し
ながら前記ポンプ室１ａ内で回転し、ポンプ作用を行々
う。その結堅、ハウジング１のりャカバー４に設けられ
た吸込口２７から吸ｉΔ側通路１ｈ内に導びかれた空気
は、ロータ５外周とポンプ室１ａとで形蜘された通路を
通り、吐出側通路１Ｃを怪て吐出口２８（第３図り照）
から送出される。

さて、本発明によれば、上述した構成によるエアポンプ
において、前記ハウジング１内でポンプ室１ａの側部に
軸線方向に沿って形成盗れるポンプ吸へ側通路１ｂの両
端部に吸込通路口３０ａ、３０ｂを設け、これら両吸へ
通路口３０ａ＋　３０ｂからポンプ室１ａへ空気を吸込
むように構成したところに特徴を（、Ｔ　している。そ
して、このように構成することにより、ポンプの大型化
を招くことなく、吸ｉへ側の涼、路１新面積を拡大する
ことができ、これにより吸気抵抗を減らしてポンプ容量
の拡大化を図ることができるもので、ポンプの小型化を
図るうえでもその効果は大きい。また、上述したような
両側版色みタイプでは、従来の片側吸込みに比べて、空
気流のバランスを図ることができ、これによりベーン等
へのスラスト方向の作用力≠；ゾｒくなる。したがって
、従来のようなスラストベアリングが不要となり、ポン
プ−長ざ方向の小ｐ１１化４１図１１−るばかりか、ポ
ンプ効率１′、−よび耐久性を大ｌｉ：ｊｉに四−ヒさ
せることが可能となる３、これを詳述すると、本実り市例ｔｆｃ、１：江ば、ｌｌ
’ｋ　ｉへ細通路の両端部に設けられだ吸込１１ｆ１路
ｍｌ　３ｎａ　、　３０＋１の一方を、ハウジング１の
一端に設υ−Ｊられだ吸込口２７に接続するとともに、
イ１１（方をｉ’ｌｆｌ　ｉｉ己・）１ンジング本体２
の外周壁内に軸線方間に沿−２って設け１′−１れだ複
数の通路３１を介して前記吸込）１２ｒに接続するよう
に構成している。すなわち、空気が導入される吸込口２
７１ｄ、第１図および第３図に示されるように、ハウジ
ング１の後端側に配置されたりャカバー４に対し中央か
られずかに何方にずれた位置に設けられている。そして
、この吸込口２７はリヤカバー４の内側側方に形成きれ
た弓形孔３２゛を鐸てその内側面の中央孔３３内に１ｌ
ｉ４　；ｉｆ’ｉ　ｌ／、この中央孔３３と前記ロータ
５のリヤキャップ８とで形成される吸気室を経てその側
方で前記吸ｔへ細通路１ｂに対応して形成された吸込通
路口３０ａに接続されている。そして、この吸込通路口
３０ａに対応して後部プレート１ｔｆｃ９設された孔部
３４を経て吸込口２７は吸へ細通路１ｂの一端に棺続さ
れる。

−＋た、吸込口２Ｔからの空気が流入するりャカバー４
の中央孔３３は、その側方の切欠された切欠３５を、に
−６て前記後部プレート２Ｂの周陳部に穿設された孔部
３６から前ＲＦ　’・ウジング本体２の複数の壁内；Ｉ
Ｔ１路３１に、Ｐ４続されている１、ぞして、これら壁
内通路３１　ｆ（ｔ、吸込口２７と反対側の前端部にお
いて、前部プレート２Ａの孔部３７．フロントカバー３
の切・欠３Ｂを鋒でその中央孔３９内に接続されている
。この中央孔３９はロータ５のフロントキャップ７との
間で吸気室を形成しており、この吸気室はその側方の吸
込通路口３０ｂ、さらに前部プレート２Ａの孔部４０を
領て前記吸込側通路１ｂのｆｔｂ端に連通している。

なお、図中４１．４２はりャカバー４に設けられた吐出
口２Ｂと吐出側通路１Ｃとを連通するリヤカバー４およ
び後部プレート″２Ｂの通路孔である。また、前記前、
後部プレー）２Ａ、２Ｂは前記ハウジング本体？内に形
成づれるポンプ室１ａの両端を閉塞し、所懺の空気流路
を得るだめの隔板の役割を果たす。

このような構成によれば、吸込口２７から吸込まれる空
気は、第１図および第３図から明らかなように、リヤカ
バー４内の吸気室を介してポンプ吸込側通路１ｂの一端
から吸込′まれる一方、ノ１ウジング本体２の壁内通路
３１、さらにフロントーノｌバー３内の吸気室を経て吸
込側通路１ｂの他端から吸込まれる。そして、このよう
に吸込側通路１ｂの両端部から吸込まれた空気は、ロー
タ５の回転に伴うベーン９０作用によりポンプ室１ａか
らポンプ吐出側通路１Ｃを経てリヤカッ（−４の吐出口
２Ｂから医用される。

勿論、上述した空気流、路を７するためＩ／Ｃ、ロータ
５の内、外やロータ５と７１ウジング１側とが適宜シー
ルされていることは言うまでもない。

この場合、本実ｊ／Ｉｌ１例で示すように、）・ウジン
グ１の一端に設けた吸込口２７を、ノ１ウジングの壁内
通路３１を介して吸込側通路１ｂの他端に接続するよう
にすれば、従来のデッドスペースを巧みに利用して前述
した優れた効果を有するエアポンプが得られ、その利点
は大きい。そして、このハウジング壁内通路３１を利用
する構成では、二重壁構造であＺまためポンプ作動によ
る騒音を遮音するうえでもその効果が得られる。特に、
このような構成によるエアポンプけ、ノ・ウジング１を
スト１／−トｆｌ筒状をなすノ・ウジング本体２とその
両端を閉塞するカバー３，４とで構成した場合に簡単か
つ確実に得られ、製造上およｒトコストの面から有利で
ある。

しかし、本実物例のようなノ・ウジングの壁内通路３１
を利用しなくとも、本発明ｔｙよる両端吸込みによる効
果を得ることができることは言うまでも彦い。

たとえばポンプ吸込側通路１ｂの両端部に設けられる吸
込通路口３ｏａ　、　３０ｂを、それぞれ別個の吸込口
に接続し、これら両吸込口に外部配管を経て吸気系に４
弁続す７）ことは自由である。

寸だ、ハウジングの壁内通路３１の代りに、これと同ｉ
’４１％に従来デッドスペースであったロータ５の内部
通路５０を利用することも考えｒ］れる。これを第１図
外（八し第６１’２１を用いて簡単（（説明すると、空
気が導入さｈ、ろ吸込口２７−：、ハウジング１の後端
側にゲｉｉ’ｔされたリヤー／７バー４に対し、ハウジ
ング側方のポンプ吸込側通路１ｂとローｉ５の内部空間
５０に対応する中央寄りの部分に設けられている。そし
て、この吸１へ口２７はリー＼ｌカバー４の内側側方に
形成された弓形孔３２さらにリヤカバー４内側の中央孔
３３およびその側方の吸込通路口３０ａを介してポンプ
吸込側通路１ｂの一端に接続される一方、同じく吸込口
２７内でリヤカバー４のボス部４ａに胃通して穿設され
た通路孔５１を介してロータ５の内部空間５０に連通さ
れている。

また、このロータ５の内部空間５０は、吸込口２７と反
対側の前端部にむいて、フロントキャップ７の側部に穿
設された撹数の通路孔５２を介ｌ−てハウジング１のフ
ロントカバー３内の中央孔３９ｆ開口し、さらＫこの中
央孔３９に連通ずる他方の吸込通路口３０ｂを経てハウ
ジング１の吸込側通路１ｂに接続されてｈる。

そして、このように吸込空気の一部を、ロータ５の内部
通路５０を利用して他端に導びぐ構成では、従来のデッ
ドスペースを利用して前述した利点を得ることができる
とともに、この内部空間５０内を空冷化＋、、従来問題
とされてｂたベーンベアリング１５内のグリースの熱劣
化や流出を防止し、ポンプ耐久性を向上させることが可
能となる。すなわち、従来のエアポンプでは、ロータ５
内は空気溜りとされ、その温度はポンプの高速化による
内部発熱などにより高温化がはげしく、これがロータ内
の各部に悪影響を与えている。そして、本実権例によれ
ば、吸込口２７から吸込まれた相対的に低温状態にちる
外気にて、その冷却効果を発揮し、上述した問題□を解
消することができるものである。

なお、第４図ないし第６図において、第１図な（八し第
３図と同一部分あるいは相当する部分には同一番号を付
してその詳細な説明は省略して（八る。

また、本発明のケ形ダ１ｊとして前述した＝っの実′向
例、すなわちハウジング１の壁内通１？Ｒ３１ト「１〜
り５の内部空間５０とを組合わ）トて利用することも′
ｙ；えられ乙。このようにすれば、１内者の利点、−゛
）１リニアポンプに対する防音かよｒ′ド伶却効果を得
ることが可能となり、そのｆｌｌ　ａは友へい。この場
合、前述した実権“＆ｌのように、・・ウジング本体２
およびロータ本体６としてストａ／−）形状のものを用
いれば、７￥准な空ＮＡ流、路も簡単かつ確実に’Ｗら
れ、製竹訃よびコスト面から汀刊である。

なお、前述した実１イク例では、吸込口２７と吐出口２
８とをハウジング１のリヤカバー４側に設けているが、
これをフロントカバー３側に設けることは自由で、これ
に合わせて空気屏路を逆転させるとよいものである。

また、前述した実梅例では、ハウジング１とロータ５と
を共に、筒状の本体部とその両端を閉塞する一対のエン
ド部との三部材で構成し、特に本体部を成形容易なスト
レート形状とした場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されず、従来から一般的な有底筒状の本体部と
その開口を閉塞するエンド部とからなるエアポンプにも
適用できることは言うまでもな−。

さらに、本発明に係るエアポンプ（寸、前述した実ｆ布
例で示す３枚ベーンタイプに限定されず、２枚ベーンタ
イプにも適用できるもので、またこのような１了ポンプ
の用途としても排気ガス浄化用の一次空気１１（給装置
や過給機など、種々考えられる。

以」二説明したように、本発明に係るエアポンプによれ
ば、ポンプハウジング内に形成されたポンプ吸へ側通路
の両端部に吸込通路口を設け、これら両吸込通路口から
ポンプ室へ空気を吸込むように構成したので、下記に列
挙する種々優れた効果を奏する。

（１）ポンプの大きさに影響を与えることなく、吸込側
の流路断面積を充分に確保し、ポンプ容量の鉱夫化を図
ることができ、これによりポンプの小型かつコンパクト
化を図ることが可能となる。

（２）従来のような片側吸込みの場合に比べ、ベーン等
に対するスラスト方向への作用力が生じな層ため、ポン
プ効率および耐久性を向トさせることがでへるばかりか
、従来のスラストベーアリングが不要となり、ポンプの
長さ方向の小型化を図ることができる。

（３）ハウジングの一端に設けられた吸込口を、ノ・ウ
ジングの壁内に軸線方向に沿って形成ばれた通路を介し
てポンプ吸込側通路の（１１Ｌ方の吸込通路口に接続す
ることによって、各部の構成が簡単で、製造上さらには
コスト面で優れた小摩かつコンパクトなエアポンプを得
ること力１できる。特に、これはストレート形状のハウ
ジング本体を用いることによりその効果は大きい。

（４）また、ハウジングの壁内通路を空気流路として用
いると、二重壁構造による防音効果が図れる。

（５）ロータの内部空間を空気流路として１１１１八る
と、相対的に低温状態にある吸込空気によるロータ内の
空冷化が図れ、ベーンベアリング内のグリースの熱劣化
や流出等の問題を防止し、さらにポンプ性能および耐久
性を向上させると（八った冷却効果を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエアポンプの一実ｊｅＪ例を示す
概略縦断面図、第２図はそのη−■綜断面断面図Ｊ３図
は同じく空気流れを説明するための一部を断面して示す
分解斜視図、第４図は本発明の別の実施例を示す概略Ｍ
Ｉ［新面図、第５図はそのｖ−ｖ線断面図、＠６図は同
じく空気流れを説明するための概略分解斜視図である。１脅・・・ハウジング、１ａ１１・・Ｏポンプ室、ｌ　
ｂ　Ｐ　ｌ　ｃ・・・・吸込側、吐出側通路、５・・・
・ロータ、９・・・・ベーン、１０・・ｅ・ベーンシャ
フト、２７・・・・吸込口、２８拳・・・吐／ｆｌｒｌ
、３Ｑｇ、３Ｑｌ）ａｓｓｓ吸込通路ｒｌ、３１−・・
・ハウジング壁内通路、５０・・・・ロータ内部空間。特許出願人　自１ノ車機器株式会社代理人　山川政樹（ほか１名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ベーンおよびベーンシャフトを組込んでなるロー
タを、ポンプ室および吸込側、吐出側通路を備えたポン
プハウジング内で回転させることによりポンプ作用をｈ
なうエアポンプにお（Ａて、前記吸込側通路の両端部に
吸込通路口を設け、これら両吸込通路口からポンプ室へ
空気を吸込むように構成１−だことを特徴とするエアポ
ンプ。
（２）ベーンおよびベーンシャフトを岨込んでなるロー
タを、ポンプ室および吸込側、吐出側通路を備えた！ζ
ンプハウジング内で回転式することによりポンプ作用を
行なうエアポンプにおｈて、前記吸込側通路の両端部に
吸へ通路口を設け、その一方をハウジングの一端に設け
られた吸込口に接続するとともに、１（（１方を前記ハ
ウジングの壁内に軸線方向に沿って設けられた通路を介
し−Ｃ前記吸込口に接続したことを特徴とするエアポン
プ。
（３）ベーンおよびベーンシャフトを内部空間内に組込
んでなるロータを、ポンプ室および吸込側、吐出側通路
を備えたポンプハウジング内で回転させることによりポ
ンプ作用を行なうエアポンプにお（八て、前記吸込側通
路の両端部に吸込通路口を設け、その一方をハウジング
の一部に設けられた吸込口に接続するとともに、他方を
前記ハウジングの壁内に１曲線方向に沿って設けられた
通路と前記ロータの内部空間とを介して前記吸ＩΔ口に
接続したことを特徴とするエアポンプ。