JPS59226292A

JPS59226292A - ベ−ンポンプ

Info

Publication number: JPS59226292A
Application number: JP10202183A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Koga; 良一古閑; Yutaka Takahashi; 豊高橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-06-07
Filing date: 1983-06-07
Publication date: 1984-12-19
Anticipated expiration: 2003-06-07
Also published as: JPH0231800B2

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、側板を可撓性とし、ロータガイドクリアラン
ス全制御する機構を有するベーンポンプの羽根の摺動抵
抗あるいは摩耗の低減および容積効率の向上に関する。

従来例の構成とその問題点従来のこの種のベーンポンプは側板を可撓性とし、例え
ば側板の外側面にポンプ吐出圧力を導入して、ポンプ圧
力に応じて側板がロータ側にたわむ様に構成されていた
。

この構成によれば、ポンプ性能に重要な関係をもつフロ
ータガイドクリアランスがポンプ圧力に応じて自動的に
調節され、高いポンプ効率が得られるという特徴があっ
た。

しかしながら、この側根のたわみは、ポンプ内部の圧力
分布あるいは、側板の支持条件等により不均一となるこ
とは避けられなかった。したがって、ロータサイドクリ
アランスが、ロータ回転中に場所により異なるという結
果となりローフの回転体の溝中で摺動する羽根に対して
サイド方向に不均一な力が発生していた。

このサイド方向、の力のアンバランスにより、羽根蝉回
転体の溝から飛び出し側板に接触しながら回転すること
になるため、羽根の運動性が著しく悪化すると共に、羽
根の摩耗を生じさせていた。

捷た、変形が不均一であるため、ロータサイドクリアラ
ンスを十分に小さく設定できず、容積効率を高める上で
限界があった。

発明の技術的課題本発明の技術的課題は側板のたわみが場所により不均一
であるがために生ずる羽根サイド方向への力の解消、さ
らには容積効率の改善にある。

発明の技術的手段この課題を解決するために本発明は、側板に作用する差
圧が周方向に主として分布していることに注目し、側板
の周方向の剛性を高めて、変形量の均一化を図ったもの
である。

実施例の説明本発明によるベーンポンプの一実施例を第１図〜第７図
に示す。

図において、ポンプケース１は内部にポンプ部収納空間
２およびトルク伝達用のマグネット収納空間３を有し、
両空間は連通している。

ポンプケース１にはさらに吸入口４および吐出口５がポ
ンプ部収納空間２に連通する如く設けられている。ポン
プ部収納空間２には、吐出口６の位置に軸方向にＶカッ
ト６ｂ’（ｉｚ有し、これはマクネット収納空間３まで
連通している。

側板６は主軸受７および子端な面を有する部利８とが一
体に成形された樹脂成形品で構成され可撓性を有し、ポ
ンプ部収納空間２に挿入される。

一対の側板６の間には偏心リング９が挿入されている。

偏心リンク９は外径と偏心した内径を有し、この内径が
カム面１０ｆ、（形成する。偏心リング９は切り欠き１
１．１２ｉ有し、これらの切り欠きがそれぞれ吸入口４
．吐出口５と連通ずる流通路全構成する。

切り欠き１１．１２の間のカム面１ｏがポンプ作動カム
面１３となる。

ロータ１４は一対の側板６の間で、主軸受７で自在に回
転するよう保持される。この口・−夕１４は、輔１６と
回転体１６とが一体に固定され、回転体１６の溝１７に
は、内部に圧力導入口１８を有する羽根１９が出没自在
に挿入されている。

一対の側板６と偏心リング９さらにロータ１４で囲まれ
た空間のうち、ポンプ作用を行なう区間であるポンプ作
動カム面１３と対応する空間がポンプ作動室２ｏとなる
。

側板６．偏心リング９の外径はポンプ部収納空間２の内
径とほぼすき間なく嵌合される寸法関係に設定されると
ともに、回転体１６の軸方向の幅は偏心リング９の幅よ
りも僅かに小さくなるごとく設定されている。

ポンプケース１のポンプ部収納空間２は蓋２１で閉じて
おり、側板６の外側面で空間Ａ２２を１１４成する。

マグネット収納空間３は非磁性相別で構成されたシール
板２３で閉じており、内部に被動マグネット２４を有し
ている。

被動マグネット２４はマクネット２６とヨーク板２６が
ケース２７により一体にモールドされている。ケース２
７の中心１／１１’、Ｄカット状の穴２８を設け、軸１
５のＤカット部１６＋ａと嵌合し、被動マクネット２４
に伝えられたトルクを軸１５に伝達する。さらに、ケー
ス２７の四部２８＆には端面軸受２９が挿入され、被動
マク゛ネット２４をシール板２３上で回転自在に保持す
る。マクネット収納空間３の内径は被動マグネツ１−２
４の外径よりも犬となる如く設定されているために、マ
グネット収納空間３内で被動マグネツｌ−２４Ｈ回転自
在である。

以上の部品をもとに次のように組みたてる。

ポンプ部収納空間２内にまず一方の側板６を挿入し、次
に偏心リンク９の切り欠き１１．１２がそれぞれ吸入口
４．吐出口５と一致する向きに位置合せして挿入する。

さらに軸１５’ｋＤカツ）１６ａがマグネッ）　ｌｌ”
Ｘ納空間３　（１１１１にくるように主軸受７に挿入す
る。

回転体１６の（Ｈｑ１７にそれぞれ羽根１９と〕くネ１
９２Ｌ　ｆ、Ｈ挿入し、さらにもう一方の４１１１１４
反６を偏心リング９に重ねて押入する。側板固定用のス
プリング３ｏをさきの側板６」二に乗せ、さらにＯリン
グ３１全溝３２に入れ、蓋２１を、スプリング３０およ
びＯリング３１を押圧しながらビス３３で固定する。

マグネット収納空間３には被動マグネット２４を軸１６
のＤカッ）１６ａと合ぜて挿入するとともに端面軸受２
９をケース２了の凹部２６に挿入した後、Ｏリング溝３
２′に０リング３１′を入れ、さらにシール板２３をビ
ス（図示せず）で固定する。

以上のようにしてポンプ単体の組み立ては完了する。モ
ータ３４１ｄｉ　、７ランジ３６とビス３６で固定され
るとともに、モータ出力軸３７には駆動マクネット３８
がヨーク板３９を介して固定されている。

以下動作を説明する。モータ出力軸３７を回転させると
、駆動マグネット３８が回転し、この回転トルクは磁気
的に結合した被動マクネット２４に伝えられる。この被
動マグネット２４が回転すると、Ｄカット１５ａｉ介し
て軸１６および回転体１６が回転し、溝１７に挿入され
た羽根１９げバネ１９ａの付勢力および遠心力により、
カム面１０に当接しながら回転する。

ポンプ作動カム面１３と回転体１６および羽根１９から
構成される空間の容積を連続的に変化させこの容積変化
によりポンプ作用を行なう。

さらにポンプ部収納空間２の吐出口６の位置に設けたＶ
カッ）５ｂの動作につき述べる。このＶカッ）５１４．
ポンプの吐出圧力を空間Ａ　２２　：］；−よびマグネ
ット収納空間３に圧力を導入して、主軸受子に強制潤滑
を行ない、輔受部の寿命を確保する働きをする。

さらにこのＶカッｔ−６ｂにより側板外側縁６ｂに、ポ
ンプ吐出圧力が導入され、側板外側縁６ｂ。

側板内側縁６Ｃとの間で圧力差が生ずる。側板タト側縁
６ｂ側の圧力のほうが高いために、側板６は側板内側縁
６Ｃ側すなわち回転体１６側にたわみ。

ロータサイドクリアランスが小さくなる。ロータサイド
クリアランスが小さいほど容積効率は高くなるので、本
機ｌＡによればポンプ圧力上昇による容積効率の低下を
補償することができる。

ところで、側板外側縁６ｂ側の圧力はポンプ吐出圧力に
等しく一定であるが、側板内側縁６ｃ側の圧力には分布
があり、このため場所により撓み量が変化し、したがっ
て、ロータ１４の回転体１６と側板内側縁６ｃ間のクリ
アランス（以下Ｒｓと称する）が局所的に変化すること
になる。これをさらに具体的に述べれば、ポンプ内部の
圧力は吸入口４側ではほぼ吸込圧力に等しく、低い圧力
であり、ポンプ作動室２ｏの領域に入ると加圧されるた
め、圧力は上昇していき、吐出口５側で最高圧力に達す
る。

この時のＲｓの変化は、偏心リング９の境界形状により
変化するが、基本的には第６図に示したように１偏心リ
ング９の吸入口４側の切り欠き１１付近で最も小さくな
ｐ、ポンプ吐出側では、側板外側縁６ｂ、側板内側縁６
ｃの圧力差が無いために、側板６の変形は小さく一定と
なるため、Ｒｓは大きくほぼ一定となる。

ここで、羽根１９と［１１１板６とのサイド方向のクリ
アランス（以下Ｖｓと称する）に注目する。ＶＳは、Ｒ
ｓが極めて小さくなったときでも羽根１９が溝１７で自
由に動き得るようＶｓ　＞Ｒｓとなる寸法関係に設定きれている。したがって、側板６
と羽根１９が圧接しながら回転することはないと考えら
れるが、一般にこの様な構成を有するベーンボンデにお
いては、羽根の（１１１１面に摩耗痕が観察されている
。

この摩耗痕の発生のメカニズムについては、さきに示し
たＲｓの変化と大きな関係があると考えられる。すなわ
ち、第６図において、羽根１９がＢ。

Ｃの位置からＤ　、Ｅ　、Ｆへと移動していくにつれて
、Ｒｓは増大していくが、Ｒ３を構成する空隙はほぼ気
密に保持されているために負圧を生じ、羽根１９が溝１
７かもせり出してくることになる。このＲｓを構成する
空隙は溝１７の両側に存在するため、常にロータ１４が
一対の（＋１１１板６の中火で回転すれば、羽根１９０
両側面に生ずる負圧力がバランスすることも考えられる
が、一般には圧力の均衡はくずれて、羽根１９がＢ、Ｃ
の位置がらり。

Ｅ　、＋　Ｆへと移動していくにつれて、羽根１９ｄ”
溝１７からせり出す機構が生ずるものと考えられる。

そこで、本実施例においては側板６の外側縁６ｂに凹部
５０を設けて肉薄部５１を構成するとともに、この肉薄
部５１の周方向の剛性を高めるために補強リブ６２を凹
部５ｏの底面に設けたものである。

上記構成によれば、側板ｅの内外縁の圧力差の局所的変
化による側板６のたわみ量への影響を、補強リブ５２に
よυ高められた側板６の周方向の剛性の作用により無視
できる程度にまで抑えることが可能となった。したがっ
て側板のたわみ量の変化によるＲｓの変化は生ずること
が無く、羽根１９の側面に作用する負圧あるいは、圧力
のアンバランス等が生じない。

また側板６は、側板６の内外側縁の圧力差が場所により
変化するにもかかわらず、均一に変形するため、側板６
と回転体１６が圧接するまでの変形量が大きくとれるこ
とになる。このことはこのポンプの容積効率を高める上
で大きな効果がある。

発明の効果本発明によるベーンポンプでは、可焼性を有する側板の
周方向の剛性を十分に高める手段を有するため、板のた
わみ量が圧力分布によらず均一とナリ、ロータサイドク
リアランヌの不均一に起因するベーンの摩耗あるいは、
容積効率が改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の−く−ン１１ニンプの分解
断面図、第２図は同ベーンポンプの蓋および側板をとっ
た状態の上面図、第３図は同ベーンポンプの上面図、第
４図に同ベーンポンプの側断面図、第５図は第２図のＣ
−ｃ線断面図、第６図ａ、ｂは同ベーンポンプの側板の
周方向剛性が低い場合の正面図およびたわみ特性図、第
７図は同ベーンポンプの蓋側の側板を示す上面図、第８
図は同側板の第７図のＡ−Ａ線断面図でａる。６ｂ・・・・・・吐出圧力を導入する手段（Ｖカッ１゛
）・６・・・・・・側板、６ｂ・・・・・・外側縁、９
・・・・・・偏心リング、１６・・・・・・回転体、１
７・・・・・・溝、１９・・・・・・羽根、５ｏ・°・
・・・凹部、５１・・・・・・肉薄部、５２・・・・・
°側板の周方向剛性を高める手段（補強リブ）。第３図第４図・、ｉ３５図第６図（呻２（ｂ、）第７図５１　　　　　乙ら

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一対の側板と、この一対の側板に挾持された偏心
リングと、前記側板の外側縁に吐出圧力を導入する手段
と、前記一対の側板の間で回転自在に保持された回転体
と、この回転体の複数の溝内に摺動自在に設けられた羽
根と全備え、さらに前記側根の外側縁に凹部を設けて肉
薄部を構成するとともに、この肉薄部の周方向の剛性を
高める手段を有するベーンポンプ。（至））肉薄部の周方向の剛性を高める手段は、前記四
部底面に設けた少くとも一本の補強リブとした特許請求
の範囲第１項記載のベーンポンプ。