JPS59145385A - リング型ポンプ - 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】 本発明はリング型ポンプに関するもので、例えば自動車
走行用エンジンの二次空気供給用あるいは過給機、その
他のエアーポンプとして用いて有効である。

従来のリング型ポンプでは、そのポンプ形状が仕切部材
と固定リング部材の中心を通る直線に対して左右対称で
あり、吐出口と吸入口との面積が同じであった。通常、
吐出空気より吸入空気の方が体積が大きいため、吐出口
と同じ面積の吸入口では、外部流体が吸入口を通ってポ
ンプ室内に吸入される際の圧力損失が人き（なるという
問題があった。

そこで本発明では上記問題点に鑑み、ポンプ形状を仕切
り部材と固定リング部材の中心を通る直線に対して左右
非対称とし、吸入口を大きくすることによって吸入空気
の圧力損失を減少させることを目的とする。

次に本発明を過給機として用いた場合の実施例を図に基
づいて説明する。

第１図に本発明の実施例の断面を示す。可動リング部材
１は固定リング部材２に対し、自転せずに半径Ｐの公転
運動を行う。つまり、シャフト部４はρだけ偏心した偏
心部４ａを有し、軸受５を介してハウジング６に軸支さ
れる。この偏心部４ａに、前記可動リング部材１は軸受
３を介して配設される。そして鋼球８と円形溝７とによ
り前記可動リング部材１は自転を伴なわない公転運動が
案内される構造になっている。尚、鋼球８の直径をＤと
すると円形溝７の直径はＤ＋ρ、深さは約Ｄ／２である
。また、固定リング部材２にはエアクリーナを通った空
気をポンプ内に吸入するための吸入口２２と、ポンプ内
部の空気をポンプ外部に吐出し、自動車走行用エンジン
の燃焼室に過給するための吐出口２３があり、前記ハウ
シング６にボルト１■によって固定されている。尚、鋼
球８及び円形溝７からなる自転防止機構は９０°間隔で
４つある。

第２図は第１図の断面ＡＡを示し特に可動リング部材１
と固定リング部材２とを明示する図にし。

てあり、ボルト等は省いである。

第２図で可動リング部材１を形成する曲線について説明
する。曲線は仕切部材２ｃと固定リング部材２の中心と
を通る直線に対して非対称形であり、中心へで半径Ｒ１
の９０°円弧と、直線部１８と、中心Ｏ′で半径Ｒ３の
半円と、中心Ｂで半径Ｒ２の９０°円弧からなり厚さは
一定である。

ただしＲ１＜Ｒ２＜Ｒ３である。そして、この可動リン
グ部材１の端部１４と１５が両方とも内側リング部材２
ｂに接するときの端部１４，１５上の接触点を各々１４
ａ、１５ａとし、また、端部１４と１５が両方とも外側
リング部材２ａに接するときの端部１４，１５上の接触
点を各々１４　ｂ。

１５ｂとする。そうすると、点１４ａと１５ａ及び点１
４ｂと１５ｂとが各々共通接線を有している。

次に固定リング部材２は外側固定リング部材２ａと、内
側固定リング部材２ｂと、仕切部材２ｃとからなる。外
側固定リング部材２ａは、可動リング部材ｌを形成する
曲線を法線方向に偏心量ρだけ外方にずらした曲線であ
り、また、内側固定リング部材２ｂは内方にずらしたも
のである。

以上のように構成したリング型ポンプの作動について述
べる。

自動車走行用エンジン（図示せず）からの駆動力をンヤ
フト４が受けると偏心部４ａは半径ρの公転運動を行う
。この偏心部４ａに軸受３を介して配設されている可動
リング部材１は、この偏心部４ａの公転運動に追従して
半径ρの公転運動を行う。ここで前記鋼球８と円形溝７
は、前記可動リング部材１の自転運動を防止すると共に
、可動リング部材ｌの公転運動を円滑ならしめている。

第２図で可動リング部材ｌの中心をＯ′、固定リング部
材２の中心をＯとすると、０′はＯの回りを半径ρの円
を描いて反時計方向に回る。今、この第２図に示す可動
リング部材１の位相をＯ。

とする。そうすると可動リング部材１の位相が−１８０
°〜０°のときは、吸入口２２よりエアークリーナを通
った空気がポンプ作動室９ａに吸入される。ポンプ作動
室９ｂは、可動リング部材１と外側固定リング部材２ａ
とで図中左右に分割される。そして、可動リング部材１
の位相が一１８０°〜０°のときはポンプ作動室９ｂの
図中左方に分解された室９ｂ−１には空気が吸入され、
図中右方に分解された室９ｂ−２では空気が吐出される
。一方、可動リング部材１の位相が０°〜＋１８０°の
ときはポンプ作動室９ａの空気は吐出口２３を経てポン
プ外部に吐出され、自動車走行用エンジンの燃焼室に過
給される。またポンプ作動室９ｂでは、可動リング部材
１の位相が一１８０°〜０°の時と全く逆の吸入、吐出
がなされる。この時、可動リング部材１は固定リング部
材２とわずかな隙間を保って非接触でまわるため、効率
が良く摩耗による両リング部材の劣化を防ぐことができ
る。

以上のように構成したリング型ポンプを用いることによ
って次のような効果を得ることができる。

つまり、吸入口の面積を吐出口の面積より大きくできる
ので、外部空気をポンプ内部に吸入する際の圧力損失を
減少させることができる。

また第２図に示すように、可動リング部材１の吸入側端
部１４より、吐出側端部１５の方がリング部材を形成す
る曲線の曲率半径が大きいため、実質上のシール長さが
長くなり、シール性が良い。

このことは、本ポンプのように内部圧縮をしないポンプ
において、逆流を防止できるという効果がある。これを
第３図にて詳しく説明する。第３図は可動リング部材１
の位相が微小角θの場合を示す。可動リング部材１が、
第２図に示す吸入完了時から微小角θ回転しただけでは
ポンプ室９の圧ノｊは低いままである。従って第３図の
状態ではポンプ作動室９は吐出室３１に連通ずるため空
気が隙間３２を通ってポンプ作動室９に逆流する。しか
し、本発明では可動リング部材１の吐出側端部１５の曲
率半径Ｒ２の方が、可動リング部材１の吸入側端部１４
の曲率半径Ｒ１より大きくすることにより、部材１の吐
出側端部１５と内側固定リング部材２ｂとで形成される
隙間３２の流れ抵抗を大きくしてシール性を向上させた
ため、逆流を抑えることができ、ポンプ室９の圧力が吐
出室３１の圧力に到達するのを遅らせることができる。

これにより、駆動トルクを小さくすることができ、また
ポンプ室９から吸入口２２への洩れを小さくすることが
できるので、非常に効率の良いポンプとすることができ
る。

さらに、またリング部材形状を非対称、すなわち仕切部
材２ｃと固定リンク部材２の中心とを通る直線を中心に
して、右と左のポンプ作動室に容量差をもたせることに
より一回転中の吐出割合を任意を変えることができる。

例えば可動リング部材１の位相が一１８０°〜０°では
多量に吐出し、０°〜＋１８０°の位相では吐出量を小
さくすることができる。この吐出割合をエアモーター、
オイルモーター、あるいはエンジン等の流体消費側機器
の１５！を景物性に合わせることにより、脈動をおさえ
、振動、騒音の小さいシステムを構成することができる
。

尚、本実施例では可動リング部材１の端部■４と１５の
接触点１４ａと１５ａ及び１４ｂと１５ｂにおける各々
の接線を共通接線としたが、それぞれの接線を平行とし
な（でも良い。平行でない場合は、第２図に示す位相、
すなわち可動リング部材１が最も下にきたときのシール
性がわる（なるが、圧力比の低いポンプあるいはオイル
を用いてシール性を確保するタイプのポンプでは問題な
２い。また第２図では可動、固定画リンク゛部材を円弧
と直線を用いて構成したが、他の任意の曲線、例えばイ
ンボリュート曲線を用いても良Ｌ）。

以上のような本発明のリング型ポンプを用し１れば、外
部流体をポンプ内部に吸入する際、吸入流体の圧力損失
を小さくすることができ、また、吐出流体の逆流を抑え
ることができ、さら番こ号テンプの脈動をおさえること
かできる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の一実施例を示すもので、ｍｉ図は
縦断面図、第２図は横断面図、第３図番ま第２図の位相
が進んだ図である。 ■・・・可動リング部材、２・・・固定リング部材、４
・・・シャフト、４ａ・・・偏心部、６・・・ノ１ウジ
ンク゛、２２・・・吸入口、２３・・・吐出口。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 第１図 Ａ ３ Ａ 第２図 ９ｄ 第３図 ｒ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポンプ外形を形成するハウジングと、このハウジングに
   回転自在に軸支され、且つ偏心部を有するシャフトと、
   この偏心部に回転自在に配設され、且つ自転を伴なわな
   い公転運動を行う可動リング部材と、この可動リング部
   材に噛合するように前記ハウジングに固定され、且つ吸
   入口及び吐出口を有する固定リング部材とを供え、この
   吸入口と吐出口を仕切る仕切部材と前記固定リング部材
   の中心とを通る直線に対して、前記固定リング部材及び
   可動リング部材の形状が非対称であり、前記吐出口より
   前記吸入口の方が面積が大であることを特徴とするリン
   グ型ポンプ。