KR20090069244A - 베인 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전부나 베인의 축방향의 왕복운동을 저감하는 것이 가능한 베인 펌프를 제공한다. 베인을 돌출 함몰 가능하게 수용하는 슬릿이 방사상으로 형성된 회전부(4)를 갖는 베인 펌프에 있어서, 회전부(4)에 유체력 발생부(28)로서의 경사면(28A)을 마련하고, 이 유체력 발생부(28)에 의해서 회전부(4)를 회전축 Ax의 축방향 상측으로 밀어 올리도록 하는 특징을 갖는다.

Description

베인 펌프{VANE PUMP}

본 발명은 베인 펌프에 관한 것이다．

종래의 베인 펌프와 마찬가지의 구성을 갖는 로터리식 압축기로서, 특허문헌 1에 개시된 것이 알려져 있다. 특허문헌 1에 개시되는 로터리식 압축기에서는 회전부의 회전축 방향으로 적층된 케이싱 구성부재에 의해서 대략 일정 높이의 편평한 스페이스가 형성되고, 이 스페이스내에, 원주형상의 회전부와, 해당 회전부에 방사상으로 형성된 슬릿에 돌출 함몰 가능하게 삽입된 베인이 수용되어 있다. 회전부를 회전시키면, 베인에 의해서 구획되는 복수의 펌프실의 용적이 각각 주기적으로 증감하고, 이것에 의해, 각 펌프실에 유체가 흡입되어 토출되도록 되어 있다.

(특허문헌 1) 일본국 특허공개공보 소화64-77783호

상기 특허문헌 1의 구성에서는 회전부나 베인의 두께 치수보다 수용되는 공간의 높이 치수가 큰 경우에는 회전부나 베인이 축방향으로 왕복운동하고, 진동이 커져 소음이 생기거나, 마모가 촉진되거나, 리크(leakage)가 커져 펌프 효율이 저하하는 등의 문제가 생길 우려가 있다. 이들 문제는 회전부나 베인의 두께 치수와 공간의 높이 치수를 개별적으로 계측하고, 치수에 맞게 조합되는 부품을 선택하면 억제할 수 있지만, 그렇게 하면, 조립에 시간이 걸려 버린다.

그래서, 본 발명은 회전부나 베인의 축방향의 왕복운동을 저감하는 것이 가능한 베인 펌프를 얻는 것을 목적으로 한다.

청구항 1의 발명에 있어서는 케이싱내에서 회전하는 회전부의 기체부(基體部)에 해당 회전부의 회전축에 대해 방사상으로 신장해서 직경 외측 방향으로 개구된 복수의 슬릿을 형성하고, 각 슬릿에 베인을 돌출 함몰 가능하게 수용하고, 케이싱내에서 상기 기체부의 주위에 형성된 환상실(環狀室)을 상기 복수의 베인으로 구획해서 복수의 펌프실을 형성하고, 회전부를 회전시킴으로써 상기 펌프실의 용적을 주기적으로 증감시켜 해당 펌프실에 흡입된 유체를 토출하도록 구성한 베인 펌프에 있어서, 상기 회전부 및 상기 케이싱 중 적어도 어느 한쪽에, 해당 회전부의 회전에 수반해서 상기 회전축의 축방향 상측으로의 유체력을 발생시키는 유체력 발생부 를 마련한 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명에 있어서는 상기 회전부에, 상기 베인에 대해 상기 회전축의 축방향 하측에 배치되어 해당 베인과 슬라이드 접촉하는 가이드 벽부를 마련한 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명에 있어서는 상기 축방향 상측으로의 유체력을 받으면서 회전하는 상기 회전부를 슬라이딩 가능하게 상기 케이싱에 지지시키는 스러스트 지지부를 마련하고, 상기 스러스트 지지부의 슬라이딩 부분의 직경을 상기 기체부의 직경보다 작게 한 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명에 있어서는 상기 유체력 발생부는 상기 회전부에 마련되고, 해당 회전부의 회전 방향에 대해 경사진 경사면인 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 발명에 있어서는 상기 유체력 발생부는 상기 회전부에 마련되고, 해당 회전부의 회전에 수반하는 유체의 상대류가 닿는 날개부인 것을 특징으로 한다.

청구항 6의 발명에 있어서는 상기 유체력 발생부는 상기 회전부에 마련되고, 해당 상기 회전축 주위로 주회하는 나선형상의 돌출부 또는 오목홈인 것을 특징으로 한다.

청구항 7의 발명에 있어서는 상기 유체력 발생부는 상기 케이싱에 마련되고, 상기 회전부와의 대향 부분에 해당 회전부를 향해 돌출해서 마련된 돌기부인 것을 특징으로 한다.

청구항 8의 발명에 있어서는 상기 회전부는 회전축과 대략 동심으로 상기 축 방향 하측을 향해 돌출된 대략 통형상의 스커트(skirt)부를 포함하고, 상기 스커트부와 상기 케이싱의 사이에 대략 통형상의 간극을 형성한 것을 특징으로 한다.

청구항 9의 발명에 있어서는 상기 스커트부에 마련한 착자(着磁)부와, 해당 스커트부의 직경 내측에 배치한 코일을 포함하는 스테이터 코어를, 상기 회전부의 회전축의 직경 방향에 간격을 두고 대향 배치시킨 모터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1의 발명에 따르면, 회전부의 회전에 수반해서 발생시킨 유체력에 의해, 회전부를 케이싱내에서 상기 축방향 상측으로 밀어 붙일수 있다. 이 때문에, 회전부가 케이싱내에서 축방향으로 왕복운동하는 것을 억제할 수 있다.

청구항 2의 발명에 따르면, 가이드 벽부에 의해서 베인이 축방향으로 왕복운동 가능한 범위를 좁게 할 수 있다.

청구항 3의 발명에 따르면, 회전부와 케이싱이 축방향 상측에서 슬라이딩하는 영역의 면적을 더욱 작게 하여, 슬라이딩 저항이 증대하는 것을 억제할 수 있다.

청구항 4의 발명에 따르면, 회전부에 경사면을 형성함으로써, 유체력 발생부를 비교적 간소한 구성으로서 얻을 수 있다.

청구항 5의 발명에 따르면, 회전부에 날개부를 마련함으로써, 더욱 확실하게 유체력을 발생시킬 수 있다.

청구항 6의 발명에 따르면, 회전부에 나선형상의 돌출부 또는 홈부를 형성함으로써, 유체력 발생부를 비교적 간소한 구성으로서 얻을 수 있다.

청구항 7의 발명에 따르면, 케이싱에 돌기부를 마련함으로써, 유체력 발생부를 비교적 간소한 구성으로서 얻을 수 있다.

청구항 8의 발명에 따르면, 스커트부의 외주 또는 내주에 축방향으로 소정의 길이를 갖는 통형상의 간극(환상 간극)을 형성할 수 있기 때문에, 해당 간극의 길이 및 클리어런스(clearance)를 적절히 설정하는 것에 의해, 회전부의 축 방향 하측의 부분과 케이싱의 사이에 있어서의 작동 유체의 리크(leakage) 유량을 저감할 수 있다. 또한, 해당 간극은 회전축과 동심으로 되기 때문에, 회전부가 축방향 상측으로 이동한 경우에 있어서도, 해당 간극의 길이를 확보해서, 리크 유량의 저감 효과를 얻을 수 있다.

청구항 9의 발명에 따르면, 통형상의 간극을 형성하는 스커트부의 형상을 유효하게 이용해서 모터의 착자(着磁)부를 마련할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또, 이하의 실시형태 및 복수의 변형예에는 마찬가지의 구성요소가 포함되어 있다. 따라서, 이하에서는 그들 마찬가지의 구성요소에 대해서는 중복된 설명을 생략하고, 공통의 부호를 부여하는 것으로 한다.

(제 1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 베인 펌프의 회전축과 직교하는 단면에서의 단면도, 도 2는 베인 펌프의 회전축을 포함하는 단면에서의 단면도, 도 3은 베인 펌프의 분해 사시도, 도 4는 도 2의 일부의 확대도, 도 5는 베인 펌프에 포함되는 회전부를 나타내는 측면도이다. 또, 이하에서는 편의상, 도 2, 도 3, 도 4의 상측을 회전축 Ax의 축방향 상측, 하측을 축방향 하측으로 한다.

우선은 도 1을 참조하여, 베인 펌프(1)의 작동 유체의 흡입 및 토출에 관한 구성에 대해 설명한다.

본 실시형태에 관한 베인 펌프(1)에서는 도 1에 나타내는 바와 같이, 케이싱(2)내에서, 원환 형상의 링(3)의 대략 원통형상의 내주면(3a)과 회전축 Ax를 중심으로 회전하는 회전부(4)의 대략 원주형상의 기체부(基體部)(5)의 외주면(5a)과의 사이에, 작동 유체(액체)를 수용하는 환상실(6)이 형성되어 있다. 환상실(6)의 폭 w는 회전축 Ax의 둘레 방향을 따라 변화하고 있다. 본 실시형태에서는 내주면(3a)의 중심 C와 회전축 Ax을 평행하게 어긋나게 해서, 링(3)의 내주면(3a)과 회전부(4)의 기체부(5)를 편심시키고 있다. 이 때문에, 환상실(6)의 폭 w는 도 1의 우단의 위치에서 최소로 되고, 해당 우단의 위치로부터 시계 방향으로 서서히 확대되어 좌단의 위치에서 최대로 되며, 해당 좌단의 위치에서 우단의 위치를 향해 시계 방향으로 서서히 좁아져 최소로 되어 있다.

기체부(5)에는 회전부(4)의 회전축 Ax에 대해 방사상으로 신장해서 직경 외측 방향으로 개구된 복수(본 실시형태에서는 4개)의 슬릿(7)이 형성되어 있고, 각 슬릿(7)에는 대략 각봉(角棒) 형상 또는 대략 띠판(帶板) 형상의 베인(8)이 돌출 함몰 가능하게 수용되어 있다. 베인(8)은 회전부(4)의 회전에 수반해서 생기는 원심력과 슬릿(7)내의 회전축 Ax측으로 도입되는 작동 유체의 여압(與壓)에 의해서, 슬릿(7)내에서 직경 외측 방향으로 힘이 가해져 있다. 이 때문에, 베인(8)은 내주면(3a)과 슬라이드 접촉하면서 회전부(4)와 함께 회전하게 된다.

환상실(6)은 둘레 방향에 일정한 피치로 배치된 복수의 베인(8)에 의해서, 베인과 동일 수(본 실시형태에서는 4개)의 펌프실(9)로 구획되어 있다. 회전부(4) 및 베인(8)의 회전에 수반하여, 펌프실(9)의 용적은 환상실(6)의 폭 w의 변화에 따라 변화하게 된다. 즉, 각 펌프실(9)의 용적은 도 1의 우단의 위치에서 최소로 되어 있다. 그리고, 회전부(4)의 회전 방향 RD(도 1의 시계 방향)로의 회전에 수반해서 점차 증가하고, 좌단의 위치에서 최대로 된다. 그 위치로부터 또한 회전부(4)가 시계 방향으로 회전하면, 펌프실(9)의 용적은 점차 감소하고, 우단의 위치에서 최소로 된다. 즉, 본 실시형태에서는 회전부(4)의 1주회중 도 1의 하반부의 구간에서 펌프실(9)의 용적이 확대하고, 상반부의 구간에서 펌프실(9)의 용적이 축소한다. 이 때문에, 링(3)의 내주면(3a) 및 케이싱(2)(제 1 케이싱(10))에, 펌프실(9)의 용적이 확대되는 구간을 향하게 하여 흡입 개구(11)를 마련하는 동시에, 펌프실(9)의 용적이 축소되는 구간을 향하게 하여 토출 개구(12)를 마련하고 있다. 흡입 개구(11)는 제 1 케이싱(10)의 측면상에 돌출해서 마련된 흡입 파이프(13)내의 흡입 통로(14)와 연통되고, 토출 개구(12)는 흡입 파이프(13)와 평행하게 돌출해서 마련된 토출 파이프(15)내의 토출 통로(16)와 연통되어 있다.

따라서, 도 1에 있어서, 회전부(4)가 회전 방향 RD로 회전하면, 인접하는 2 개의 베인(8)에 의해서 구획되는 펌프실(9)은 우단의 위치로부터 용적을 확대시키면서 좌단의 위치까지 이동한다. 그 때문에, 흡입 통로(14)로부터 흡입 개구(11)를 거쳐서 펌프실(9)내에 작동 유체가 유입된다. 그리고, 펌프실(9)은 좌단의 위치로부터 용적을 축소하면서 우단의 위치까지 이동한다. 그 때문에, 해당 펌프실(9)로부터 토출 개구(12)를 거쳐서 토출 통로(16)에 작동 유체가 유출된다. 복수의 펌프실(9)에 대해 이러한 작동 유체의 유입 및 유출이 순차 실행되고, 이로써 베인 펌프(1)에 의한 연속적인 작동 유체의 흡입 및 토출이 실현되고 있다.

다음에, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 실시형태에 관한 베인 펌프(1)의 각 부의 구성을 상세하게 설명한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 회전부(4)의 기체부(5)에 형성된 슬릿(7)은 축방향 하측에서 저벽부(17)에 의해 막혀져 있고, 베인(8)은 이 저벽부(17)와 슬라이드 접촉하면서 슬릿(7)내를 왕복 운동하도록 되어 있다. 즉, 본 실시형태에서는 이 저벽부(17)가 가이드 벽부에 해당되는 것이다. 또, 저벽부(17)에는 슬릿(7)의 직경 내측에 연통하는 연통 구멍(17a)이 형성되어 있고, 이 연통 구멍(17a)을 거쳐서 슬릿(7)내에, 저벽부(17)의 이면측(축방향 하측)으로부터 작동 유체의 여압이 도입되도록 되어 있다. 이 여압은 토출압과 흡입압의 중간의 압력으로 되어 있다.

저벽부(17)는 회전축 Ax를 중심으로 하고 해당 회전축 Ax와 직교하는 원판형상으로 형성되어 있으며, 기체부(5)의 외주면(5a)에서 외측까지 플랜지 형상으로 돌출되어 있다. 그리고, 이 저벽부(17)의 바깥둘레 가장자리에 대략 원통형상의 스커트부(18)가 돌출해서 마련되어 있다. 스커트부(18)는 회전축 Ax와 동심으로 되어 있고, 기체부(5)로부터 이간하는 측(축방향 하측)을 향해 대략 일정한 두께로 돌출되어 있다.

이 스커트부(18)는 회전부(4)를 구동하는 모터(19)의 회전자(로터)로서 기능하는 것이며, 코일이 감겨진 스테이터 코어(20)의 티스(teeth)(톱니)(20a)에 대응해서 둘레 방향을 따라 N극 S극이 교대로 착자(着磁)된 착자부(18a)를 포함하고 있다. 스커트부(18) 중 적어도 착자부(18a)로서 기능하는 부분은 자성 재료에 의해서 구성된다. 이 경우, 스커트부(18) 중 티스(20a)에 대향하는 부분만을 자성재료(예를 들면 페라이트(ferrite) 자석이나 사마륨 코발트(samarium-cobalt) 자석 등의 경(硬)자성 재료)에 의해 구성해도 좋고, 스커트부(18) 전체를 자성재료에 의해서 구성해도 좋으며, 회전부(4) 전체를 자성재료에 의해서 구성해도 좋다. 이 경우, 수지재료에 자성재료로 이루어지는 가루형상이나 알갱이형상의 자성 필러(filler)를 혼합해서, 회전부(4)나 스커트부(18)를 성형하는 것도 가능하다.

또한, 도 1, 도 3에 나타내는 바와 같이, 기체부(5)의 외주면(5a)은 일정한 피치(pitch)로 직경 내측 방향에 오목하게 마련되고, 이것에 의해 날개부(5b)가 형성되어 있다. 이 날개부(5b)는 기체부(5)(회전부(4))와 함께 회전하고, 흡입 개구(11)와 대치할 때에는 펌프실(9)로의 작동 유체의 흡입 성능을 높이는 동시에, 토출 개구(12)와 대치할 때에는 펌프실(9)로부터의 작동 유체의 배출 성능을 높이고 있다.

또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기체부(5)(회전부(4))의 중앙부에는 샤프트(21)를 회전 자유롭게 지지하는 축받이부(22)가 고정되어 있다. 이 축받이부(22) 는 메탈 부시(metal bush) 등의 슬라이딩 축받이로서 해도 좋고, 니들(needle) 베어링 등의 롤링(rolling) 축받이로 해도 좋다.

그리고, 회전부(4)는 케이싱(2)에 의해서 형성되는 내부 공간(2a)(도 2 참조)내에서 회전축 Ax 주위로 회전하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는 케이싱(2)은 축방향 상측(도 2 및 도 3의 상측)에 위치하는 제 1 케이싱(10)과, 축방향 하측(도 2 및 도 3의 하측)에 위치하는 제 2 케이싱(23)과, 환상실(6)의 외주면(링(3)의 내주면(3a))을 형성하는 링(3)을 구비하고 있다.

링(3)은 도 3에도 나타내는 바와 같이, 환상실(6)의 외주면을 형성하는 통형상부(3b)와, 통형상부(3b)의 축방향 하측으로부터 회전축 Ax의 직경 외측 방향으로 돌출된 플랜지부(3c)를 구비하고, 또한 흡입 통로(14) 및 토출 통로(16)의 측벽의 일부를 이루는 리브(3d)를 구비하고 있다. 원판 환 형상의 플랜지부(3c)로부터 회전축 Ax의 축방향으로 통형상부(3b)와 리브(3d)가 대략 동일한 높이로 세워 마련된 형상으로 되어 있다.

이 링(3)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1 케이싱(10)에 형성된 오목부(10b)내에 수용된다. 즉, 이 오목부(10b)는 링(3)의 통형상부(3b)와 리브(rib)(3d)를 끼워 맞추는 형상으로 오목하게 마련되어 있다. 또한, 링(3)의 플랜지부(3c)의 외주부(3e)는 오목부(10b)의 반대측에서 제 2 케이싱(23)의 환상 벽부(23a)와 접촉하고 있고, 이 부분이 제 1 케이싱(10)과 제 2 케이싱(23)에 의해서 협지됨으로써, 링(3)이 회전축 Ax의 축방향에 고정되어 있다.

제 2 케이싱(23)에는 회전부(4)의 스커트부(18)를 수용하는 대략 원환 형상 의 오목부(23b)와, 회전부(4)의 축받이부(22) 중 제 2 케이싱(23)측(축방향 하측, 도 2 및 도 3의 하측)에 돌출된 부분을 수용하는 오목부(23c)가 형성되어 있다.

오목부(23b)의 외주에 있는 환상 벽부(23a)로부터 직경 외측의 영역은 제 1 케이싱(10)과의 맞닿음면으로 된다. 이 맞닿음면에는 O링(34)용의 홈부(23d)를 대략 원환 형상으로 형성하고, 이 홈부(23d)내에 장착한 O링(34)에 의해서, 제 1 케이싱(10)과 제 2 케이싱(23)의 경계 부분에서의 시일을 확보하고 있다. 또, 이 경계 부분 이외의 부재끼리의 경계 부분(예를 들면 링(3)의 플랜지부(3c)와 제 1 케이싱(10)의 사이의 경계면 등)에도 적절히 시일 부재(예를 들면 가스켓이나 O링 등)를 개재시켜, 각 경계 부분의 시일 성능을 향상시키도록 해도 좋다.

오목부(23c)의 저벽부(23e)와 제 1 케이싱(10)의 돌기부(10c)의 사이에는 샤프트(21)가 가설되고, 이 샤프트(21)의 중심이 회전축 Ax로 되어 있다. 샤프트(21)는 회전부(4)의 중심에 마련한 축받이부(22)를 관통하고, 해당 축받이부(22)에 회전 자유롭게 지지되어 있다.

또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 오목부(23b)와 오목부(23c)의 사이에는 회전부(4)의 반대측(축방향 하측, 도 2의 하측)으로부터 회전부(4)측을 향해 돌출해서 마련된 환상의 돌기부(23f)가 형성되어 있고, 이 돌기부(23f)의 이면측으로 되는 환상의 오목부(23j)내에 모터(19)를 이루는 스테이터 코어(20)가 수용되어 있다.

스테이터 코어(20)는 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판(24)의 표면(24a)의 중앙에 부착되어 있고, 회전축 Ax와 동심으로 중앙에 위치하는 원통 부(20b)와, 원통부(20b)로부터 방사상으로 신장해서 코일이 감겨진 복수의 티스(20a)를 구비하고 있다.

그리고, 기판(24)의 스테이터 코어(20)를 마련한 표면(24a)에 대해 반대측(축방향 하측, 도 2의 하측)으로 되는 이면(24b)에는 각종 전자 부품(도시하지 않음)이 실장되며, 모터(19)의 구동 회로나 그 밖의 회로가 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 기판(24)에 형성된 구동 회로에 의해서 각 티스(20a)에 감겨진 코일의 통전 상태를 적절히 전환해서 티스(20a)의 외주 부분에 있어서의 극성을 전환하고, 이것에 의해, 티스(20a)에 대해 직경 외측 방향으로 대향하는 착자부(18a)(스커트부(18))에 둘레 방향의 추력(推力)을 부여하고, 이로써 회전부(4)를 회전시키도록 되어 있다. 따라서, 제 2 케이싱(23) 중, 적어도 스테이터 코어(20)(티스(20a))의 외주부와 스커트부(18)의 사이에 개재하는 격벽(隔璧)부(23g)는 투자성(透磁性)을 갖는 것으로 할 필요가 있다. 이 때문에, 격벽부(23g) 혹은 제 2 케이싱(23)의 전체가 투자성을 갖는 재료(예를 들면 스테인리스 스틸이나 수지재료 등)로 형성된다.

기판(24)은 오목부(23c)를 회전부(4)의 반대측(축방향 하측)으로부터 분리되도록 해서 부착되어 있고, 또한 기판(24)을 기판 커버(25)에 의해서 회전부(4)의 반대측(축방향 하측)으로부터 덮고 있다. 기판 커버(25)에는 기판(24)과의 사이에 전자 부품을 배치하는 간격을 확보하기 위해, 돌출부((25a)를 마련하고 있다.

제 1 케이싱(10) 및 제 2 케이싱(23)은 모두 회전축 Ax를 따르는 축 방향에서 보아 대략 정방형상의 외형 형상을 띠고 있다. 그리고, 이들 케이싱(10, 23)의 4코너에, 이들을 체결하는 나사(26)의 관통구멍(10a, 23k)을 형성하고 있다. 이들 관통구멍(10a, 23k) 및 기판 커버(25)의 4코너에 형성된 관통구멍(25b)에 나사(26)를 삽입 통과시켜, 너트(27)를 나사 결합함으로써, 베인 펌프(1)가 조립된다.

또, 베인 펌프(1)를 이루는 상기 각 구성부품의 재료나 제조 방법은 상술한 착자성이나 투자성 이외에, 내마모성, 내식성, 내팽윤성(耐膨潤性), 성형성, 부품정밀도 등을 고려해서 적절히 선택된다.

여기서, 본 실시형태에서는 회전부(4)에, 그 회전에 수반해서 상기 회전축 Ax의 축방향 상측(도 2, 도 3, 도 5에서는 상측)으로의 유체력을 발생시키는 유체력 발생부(28)를 마련하고, 회전부(4)를, 저벽부(17)를 마련한 측과 반대측에 위치하는 제 1 케이싱(10)에 밀어 붙이도록 하고 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는 유체력 발생부(28)로서, 스커트부(18)의 축방향 하측의 단면(18b)에, 회전부(4)의 회전 방향 RD에 대해 경사진 경사면(28A)을 마련하고 있다. 경사면(28A)은 회전 방향 RD에서 보았을 때 경사면(28A)의 전단(28F)에서 경사면(28A)의 후단(28R)에 걸쳐 축방향 하측(도 5에서 하측)으로부터 상측(마찬가지로 상측)을 향해 경사져 설정하고 있다. 이 때문에, 회전부(4)의 회전에 수반해서 이 경사면(28A)에 닿은 작동 유체는 회전부(4)에 유체력 F를 작용시키고, 축방향 상측(도 5의 상측)으로 밀어 올리게 된다. 즉, 경사면(28A)은 전단(28F)과 후단(28R)을 가지고, 상기 전단(28F)로부터 후단(28R)으로 상방으로 경사져있다. 전단(28F)과 후단(28R)은 회전방향 RD로 회전하는 경사면(28A)의 종단 및 선단이다.

그리고, 이러한 축방향 상측을 향해 작용하는 유체력 F(추력)를 받으면서 회전하는 회전부(4)를 슬라이딩 가능하게 지지하기 위해서, 제 1 케이싱(10)에는 도 4에 나타내는 바와 같이, 스러스트(thrust) 지지부(29)를 마련하고 있다. 구체적으로는 제 1 케이싱(10)에 있어서 샤프트(21)를 끼워 삽입해서 지지하는 부분을 축방향 하측으로 돌출시켜 돌기부(10c)를 형성하고, 이 돌기부(10c)의 꼭대기면(頂面)(10d)에, 워셔(30)를 거쳐서 회전부(4)(기체부(5))의 중앙부에 형성한 오목부(4a)의 저면(4b)을 부딪치게 하고 있다. 본 실시형태에서는 스러스트 지지부(29)에 워셔(30)를 개재시키고, 이 워셔(30)에 회전부(4)의 중앙부에 마련한 축받이부(22)의 축방향 단면(22a)(오목부(4a)의 저면(4b)에 일부 노출시켜 마련하고 있음)을 부딪치게 함으로써, 내마모성을 쉽게 높이고 있다. 즉, 이러한 구성에 의해, 이 부분의 내마모성은 워셔(30)와 축받이부(22)의 슬라이드 접촉 부분의 스펙(specification)(재질, 치수, 경화 처리 등)에 의해서 조정하고, 회전부(4)의 본체 부분(기체부(5), 저벽부(17) 등)의 스펙은 경량화나, 다른 슬라이딩 부분의 슬라이딩성, 내식성 등의 관점에서 선정할 수 있다.

그리고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 스러스트 지지부(29)에 있어서의 슬라이딩 부분의 직경 D2를 기체부(5)의 직경 D1보다 작게 하고 있다. 유체력 발생부(28)를 마련한 경우에, 특별히 스러스트 지지하는 부분을 마련하지 않으면, 기체부(5)의 단면(5c)이 제 1 케이싱(10)과 슬라이드 접촉하게 되어, 슬라이딩 저항이 증대해 버릴 우려가 있다. 이 점에서, 본 실시형태에서는 슬라이딩 부분의 직경 D2를 기체부(5)의 직경 D1보다 작게 했기 때문에, 슬라이딩 저항을 더욱 저감해서, 마찰을 더욱 저감할 수 있다.

또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 저벽부(17)의 상면(17b)과 링(3)의 하면(3f)의 사이의 간극(31)은 좁게 설정하고, 이들 상면(17b)과 하면(3f) 사이의 간극으로부터의 리크 유량을 가급적 줄이고 있다. 또한, 축받이부(22)의 축방향 하측에도 워셔(30)를 개재시키고 있다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는 유체력 발생부(28)에 의해서 회전부(4)를 회전축 Ax의 축방향 상측으로 밀어 올리도록 하였다. 이러한 구성에 의해, 회전부(4)를 케이싱(2)의 축방향 상측(즉, 제 1 케이싱(10))에 부딪치게 하여, 회전부(4)가 회전중에 축방향으로 왕복운동하는 것을 억제할 수 있고, 해당 왕복운동에 의해서, 진동이나 소음이 생기는 것을 억제할 수 있다. 또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 기체부(5)의 상면(5c)과 제 1 케이싱(10)의 하면(10e)의 갭 g를, 회전부(4)의 치수 d1과 제 1 케이싱(10)의 치수 d2에 의해, 더욱 용이하고 또한 더욱 정밀도 좋게 규정할 수 있게 되고, 이 갭이 확대하거나 변동하는 것에 의한 리크 유량의 증대, 더 나아가서는 펌프 효율의 저하를 억제할 수 있는 동시에, 베인 펌프(1)의 토출량의 편차(개체차)를 저감할 수 있다.

또한, 베인(8)을 슬라이딩 가능하게 축방향 하측에서 지지하는 저벽부(17)를 마련했기 때문에, 베인(8)의 축방향 하측으로의 이동을 억제할 수 있고, 해당 베인(8)이 축방향으로 왕복운동하는 것에 의해서 진동이나 소음이 생기거나, 리크 유량이 증대하여 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있다. 이러한 구성은 회전부(4)와 함께 베인(8)을 축방향 상측으로 이동시키는 구성이라 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 유체력 발생부(28)로서, 회전부(4)의 회전 방향 RD에 대해 경사진 경사면(28A)을 마련하였다. 이 때문에, 유체력 발생부(28)를 비교적 간소한 구성으로서 얻을 수 있다. 특히, 본 실시형태에 관한 경사면(28A)을 마련한 스커트부(18)의 축방향 하측의 단면(18b)은 면적을 비교적 넓게 확보하기 쉽고, 또한 제 2 케이싱(23)과의 간극을 넓게 확보하기 쉽기 때문에, 더욱 용이하게 원하는 유체력을 발생시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 도 2에 나타내는 바와 같이, 스커트부(18)와 제 2 케이싱(23)의 사이에, 대략 통형상의 간극(환상 간극)(32, 33)을 마련하고 있다. 간극(32)은 스커트부(18)의 외주면(18c)과 제 2 케이싱(23)의 환상 벽부(23a)의 내주면(23h)의 사이의 간극이며, 간극(33)은 격벽부(23g)의 외주면(23i)과 스커트부(18)의 내주면(18d)의 사이의 간극이다. 이와 같이 스커트부(18)를 마련해서, 제 2 케이싱과의 사이에 통형상의 간극(32, 33)을 회전축 Ax의 축방향에 소정 구간에 걸쳐 형성하고, 클리어런스의 크기를 적절히 설정하는(비교적 미소한 간극으로 하는) 것에 의해, 토출 행정에 있는 펌프실(9)(도 1에서 상측에 있는 펌프실(9))로부터 흡입 행정에 있는 펌프실(9)(도 1에서 하측에 있는 펌프실(9))에, 기체부(5)의 축방향 하측을 경유해서 리크하는 작동 유체의 통류 저항을 크게 하여 리크 유량을 저감할 수 있다.

또한, 이들 간극(미소 간극)(32, 33)은 회전축 Ax와 동심이기 때문에, 회전부(4)가 축방향 상측으로 이동한 경우에 있어서도, 회전부(4)의 축방향 하측의 부분과 제 2 케이싱(23)의 사이에 있어서의 작동 유체의 리크 유량을 저감할 수 있 다.

그리고, 이 스커트부(18)는 모터(19)를 구성하는 회전자(로터)로서 기능하는 부분이다. 즉, 본 실시형태에 의하면, 회전자로서 기능시키는 스커트부(18) 및 그 주위의 구조를 유효하게 이용하여, 해당 스커트부(18)의 직경 외측 및 직경 내측의 통형상의 간극(미소 간극)(32, 33)에 의해서 리크 유량을 효율 좋게 줄일 수 있다.

(회전부에 마련한 유체력 발생부로서의 경사면의 변형예)

도 6 내지 도 12는 각각, 경사면의 변형예를 나타내는 측면도이다. 이들 각 도면은 유체력 발생부(28)로서의 경사면(28A)을, 회전부(4)의 스커트부(18)의 축방향 하측(도 6 내지 도 12의 하측)의 단면(18b)에 마련한 변형예를 나타내고 있다. 각 도면에 나타내는 바와 같이, 경사면(28A)의 스펙(위치, 형상, 각도, 깊이, 폭, 피치, 곡률 등)은 적절히 변경해서 설정할 수 있다. 이들 각 구성에 의해서도, 회전부(4)가 회전하는 것에 의해, 경사면(28A)에 축방향 상측으로 밀어 올리는 작동 유체의 유체력 F가 작용하고, 회전부(4)는 제 1 케이싱(10)의 스러스트 지지부(29)에 밀어 붙여지면서 회전하게 된다. 따라서, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

도 13a 및 도 13b는 경사면의 다른 변형예를 나타내는 도면으로서, 도 13a는 측면도, 도 13b는 도 13a의 화살표 A에서 본 평면도이다. 또한, 도 14 내지 도 17은 각각, 경사면의 또 다른 변형예를 나타내는 측면도이다. 이들 도 13a 내지 도 17은 유체력 발생부(28)로서의 경사면(28A)을 스커트부(18)의 외주면(18c)에 마련한 변형예를 나타내고 있다. 이들 변형예에서는 외주면(18c)에 대략 일정한 깊이의 오목부(18e)를 마련하고, 이 오목부(18e)의 축방향 상측(도 13a, 도 14 내지 도 17의 상측)의 단면(18f)을 경사면(28A)으로 한 것이다. 각 도면에 나타내는 바와 같이, 경사면(28A)의 스펙(위치, 형상, 각도, 깊이, 폭, 피치, 곡률 등)도 적절히 변경해서 설정할 수 있다. 이들 각 구성에 의해서도, 회전부(4)가 회전하는 것에 의해, 경사면(28A)에 축방향 상측으로 밀어 올리는 작동 유체의 유체력 F가 작용하고, 회전부(4)는 제 1 케이싱(10)의 스러스트 지지부(29)에 밀어 붙여지면서 회전하게 된다. 따라서, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(회전부에 마련한 유체력 발생부의 변형예)

도 18a 및 도 18b는 유체력 발생부의 변형예를 나타내는 도면으로서, 도 18a는 측면도, 도 18b는 도 18a의 화살표 B에서 본 평면도이다. 이 변형예에서는 유체력 발생부(28)로서, 회전부(4)의 스커트부(18)의 축방향 하측(도 18의 하측)의 단부에 날개부(28B)를 마련하고 있다. 이 날개부(28B)는 회전부(4)의 회전 방향 RD에 대해 경사진 평판형상으로 형성되어 있고, 해당 날개부(28B)에는 회전부(4)의 회전에 수반하는 작동 유체의 상대류에 의해서 소요의 양력(揚力)을 발생하는 앙각 α를 부여하고 있다. 즉, 날개부(28B)는 회전 방향 RD의 전단에서 후단을 향해 상방으로 (도 18a의 상측) 경사시키고 있다. 이러한 구성에 의해서도, 회전부(4)가 회전하는 것에 의해, 날개부(28B)에 축방향 상측으로 밀어 올리는 작동 유체의 유체력 F가 작용하고, 회전부(4)는 제 1 케이싱(10)의 스러스트 지지부(29)에 밀어 붙여지면서 회전하게 된다. 따라서, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(회전부에 마련한 유체력 발생부의 다른 변형예)

도 19는 유체력 발생부의 다른 변형예를 나타내는 측면도이다. 이 변형예에서는 유체력 발생부로서, 회전부(4)의 스커트부(18)의 외주면(18c)에, 나선형상의 오목홈(28C)을 마련하고 있다. 이 오목홈(28C)은 회전하는 스커트부(18)의 종측(18T)에서 선측(18L)을 향해 상방으로(도 19의 상측) 경사져서 형성되어 있고, 회전부(4)의 회전 방향 RD로의 회전에 수반해서 오목홈(28C)내를 흐르는 작동 유체의 상대류를 축방향 하측으로 지향시키는 것이다. 따라서, 이러한 구성에 의해서도, 회전부(4)가 회전하는 것에 의해, 오목홈(28C)에 축방향 상측으로 밀어 올리는 작동 유체의 유체력 F가 작용하고, 회전부(4)는 제 1 케이싱(10)의 스러스트 지지부(29)에 밀어 붙여지면서 회전하게 된다. 따라서, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(제 2 실시형태)

도 20a 및 도 20b는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 베인 펌프에 포함되는 케이싱(제 2 케이싱)을 나타내는 도면으로서, 도 20a는 축방향 상측에서 본 평면도, 도 20b는 도 20a의 XXb-XXb 단면도이다.

본 실시형태에서는 제 2 케이싱(23)의 회전부(4)와의 대향 부분에, 회전부(4)를 향해서 돌출된 돌기부(28D)를 마련하고, 이 돌기부(28D)를, 회전부(4)에 축방향 상측을 향하게 하는 유체력을 작용시키는 유체력 발생부(28)로서 이용하고 있는 점이 상기 제 1 실시형태와 다르다. 이 점 이외는 상기 제 1 실시형태와 완전히 마찬가지의 구성을 구비하고 있다.

구체적으로는 제 2 케이싱(23)의 오목부(23b)의 저면(23m)(즉, 스커트부(18)(회전부(4))의 축방향 하측의 단면(18b)에 대해 축방향 하측에서 대향하는 부분)에, 스커트부(18)(회전부(4))측, 즉 축방향 상측(도 20a에서 상측)을 향해 돌출된 돌기부(28D)를 마련하고 있다. 이 돌기부(28D)는 회전축 Ax의 둘레 방향을 따라 복수 개소(본 실시형태에서는 90˚씩 4개소) 마련되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 스커트부(18)의 단면(18b)과 오목부(23b)의 저면(23m) 사이에는 작동 유체가 수용된 환상의 공간이 형성되어 있다. 회전부(4)가 회전하면, 이 환상의 공간에는 작동 유체의 점성에 의해서 회전하는 스커트부(18)에 끌려 회전부(4)의 회전 방향 RD를 향하는 작동 유체의 흐름이 생긴다. 돌기부(28D)는 이 작동 유체의 흐름에 대해 협착부로 되기 때문에, 이 돌기부(28D)를 마련한 부분(가장 좁은 부분으로부터 돌기부(28D)의 회전 방향 RD의 상류측에 있어서의 단부)에서 작동 유체의 압력이 높아지고, 이 압력에 의해서, 스커트부(18)의 단면(18b) 더 나아가서는 회전부(4)가 축방향 상측을 향하는 유체력 F가 작용하게 된다.

특히, 본 실시형태에서는 돌기부(28D)에는 회전 방향 RD에서 보았을 때 경사면(28Da)의 전단(28DF)에서 경사면(28Da)의 후단(28DR)을 향함에 따라 축방향 상측을 향하도록 경사진 경사면(28Da)을 마련하고 있다. 즉, 경사면(28Da)는 회전방향에서 보았을 때, 상방으로, 즉 제 2 케이싱(23)측에서 제 1 케이싱(10)측으로 경사져있다. 상기와 같은 구성에 의해, 작동 유체의 흐름이 이 경사면(28Da)을 따라 축방향 상측으로 구부러지게 되고, 그 만큼 더욱 효율 좋게 유체력 F를 작용시키는 것이 가능하게 된다.

따라서, 본 실시형태에 의하면, 제 2 케이싱(23)에 유체력 발생부(28)를 마련했기 때문에, 이 유체력 발생부(28)에 의해서 축방향 상측을 향한 유체력 F를 받은 회전부(4)는 제 1 케이싱(10)의 스러스트 지지부(29)에 밀어 붙여지면서 회전하게 되어, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 제 2 케이싱(23)에 돌기부(28D)를 마련함으로써, 유체력 발생부를 비교적 간소한 구성으로서 얻을 수 있다.

(케이싱(저면(23m))에 마련한 유체력 발생부의 변형예)

도 21 내지 도 26은 각각, 경사면의 변형예를 나타내는 제 2 케이싱의 단면도이며, 도 20a의 XXb-XXb선과 동일 위치에서의 단면도이다. 이들 각 도면은 유체력 발생부(28)로서의 돌기부(28D)를 제 2 케이싱(23)의 오목부(23b)에 마련한 변형예를 나타내고 있다. 각 도면에 나타내는 바와 같이, 돌기부(28D) 및 해당 돌기부(28D)의 회전 방향 RD 바로앞측의 경사면(28Da)의 스펙(위치, 형상, 각도, 깊이, 폭, 피치, 곡률 등)은 적절히 변경해서 설정할 수 있다. 또한, 도 26에 나타내는 바와 같이, 돌기부(28D)를 경사면이 아닌 수평면을 갖는 것으로 해서 구성해도 좋다. 이들 각 구성에 의해서도, 회전부(4)의 회전에 수반해서 이 돌기부(28D)에 닿은 작동 유체는 회전부(4)에 대해 이것을 축방향 상측으로 밀어 올리는 유체력 F를 작용시키고, 회전부(4)는 제 1 케이싱(10)의 스러스트 지지부(29)에 밀어 붙여지면서 회전하게 된다. 따라서, 상기 제 2 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

(제 3 실시형태)

도 27a 및 도 27b는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 베인 펌프에 포함되는 제 2 케이싱을 나타내는 도면으로서, 도 27a는 제 2 케이싱을 축방향 상측에서 본 평면도, 도 27b는 도 27a의 XXVIIb-XXVIIb 단면도이다.

본 실시형태에서는 제 2 케이싱(23)의 회전부(4)와의 대향 부분에, 회전부(4)를 향해 돌출된 돌기부(28E)를 마련하고, 이 돌기부(28E)를, 회전부(4)에 축방향 상측을 향하게 하는 유체력을 작용시키는 유체력 발생부(28)로서 이용하고 있는 점이 상기 제 1 실시형태와 다르다. 이 점 이외는 상기 제 1 실시형태와 완전히 마찬가지의 구성을 구비하고 있다.

구체적으로는 제 2 케이싱(23)의 돌기부(23f)에, 저벽부(17)측(회전부(4)측), 즉 축방향 상측(도 27에서 상측)을 향해 돌출된 돌기부(28E)를 마련하고 있다. 이 돌기부(28E)는 회전축 Ax의 둘레 방향을 따라 복수 개소(본 실시형태에서는 90˚씩 4개소) 마련되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이 저벽부(17)와 돌기부(23f) 사이에는 작동 유체가 수용된 환상의 공간이 형성되어 있다. 회전부(4)가 회전하면, 이 환상의 공간에는 작동 유체의 점성에 의해서 회전하는 저벽부(17)에 끌려 회전부(4)의 회전 방향 RD를 향하는 작동 유체의 흐름이 생긴다. 돌기부(28E)는 이 작동 유체의 흐름에 대해 협착부로 되기 때문에, 이 돌기부(28E)를 마련한 부분(가장 좁은 부분으로부터 돌기부(28E)의 회전 방향 RD의 상류측에 있어서의 단부)에서 작동 유체의 압력이 높아지고, 이 압력에 의해서, 저벽부(17) 더 나아가서는 회전부(4)가 축방향 상측을 향하는 유체력 F가 작용하게 된다.

특히, 본 실시형태에서는 돌기부(28E)에는 경사면(28Ea)이 마련되고, 경사면(28Ea)은 회전 방향 RD에서 보았을 때 경사면(28Ea)의 전단(28EF)에서 후단(28ER)을 향함에 따라 축방향 상측을 향하도록 경사져서 형성되고 있다. 즉, 경사면(28Ea)은 회전방향 RD에서 보았을 때, 상방으로, 즉 제 2 케이싱(23)측에서 제 1 케이싱(10)측으로 경사져 있다. 상기와 같은 구성에 의해서, 작동 유체의 흐름이 이 경사면(28Ea)을 따라 축방향 상측으로 구부러지게 되고, 그 만큼 더욱 효율 좋게 유체력 F를 작용시키는 것이 가능하게 된다.

따라서, 본 실시형태에 의하면, 제 2 케이싱(23)에 유체력 발생부(28)를 마련했기 때문에, 이 유체력 발생부(28)에 의해서 축방향 상측을 향한 유체력 F를 받은 회전부(4)는 제 1 케이싱(10)의 스러스트 지지부(29)에 밀어 붙여지면서 회전하게 되어, 상기 제 1 및 제 2 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 제 2 케이싱(23)에 돌기부(28E)를 마련함으로써, 유체력 발생부를 비교적 간소한 구성으로서 얻을 수 있다.

(케이싱(돌기부(23f))에 마련한 유체력 발생부의 변형예)

도 28 내지 도 33은 각각 경사면의 변형예를 나타내는 케이싱(제 2 케이싱)의 단면도이고, 도 27a의 XXVIIb-XXVIIb선과 동일 위치에서의 단면도이다. 이들 각 도면은 유체력 발생부(28)로서의 돌기부(28E)를 제 2 케이싱(23)의 돌기부(23f)에 마련한 변형예를 나타내고 있다. 각 도면에 나타내는 바와 같이, 돌기부(28E) 및 해당 돌기부(28E)의 회전 방향 RD 바로앞측의 경사면(28Ea)의 스펙(위치, 형상, 각 도, 깊이, 폭, 피치, 곡률 등)은 적절히 변경해서 설정할 수 있다. 또, 도 33에 나타내는 바와 같이, 돌기부(28E)를 경사면이 아닌 수평면을 갖는 것으로서 구성해도 좋다. 이들 각 구성에 의해서도, 회전부(4)의 회전에 수반해서 이 돌기부(28E)에 닿은 작동 유체는 회전부(4)에 대해 이것을 축방향 상측으로 밀어 올리는 유체력 F를 작용시키고, 회전부(4)는 제 1 케이싱(10)의 스러스트 지지부(29)에 밀어 붙여지면서 회전하게 된다. 따라서, 상기 제 3 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태 및 변형예에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 각 실시형태나 변형예에 한정되지 않고, 각종 변형이 가능하다. 예를 들면, 베인 펌프의 회전부나 링, 케이싱의 상세한 구성은 상기 실시형태에는 한정되지 않는다. 또한, 유체력 발생부에 의해서 상기 실시형태와는 반대측, 즉 모터측의 케이싱에 밀어 붙이도록 해도 좋다. 또한, 유체력 발생부를 회전부 및 케이싱의 쌍방에 마련해도 좋다. 또한, 스커트부는 본 실시형태와 같이 가이드 벽부로서의 저벽부와 연달아 설치(連設)시키는 것은 필수는 아니며, 가이드 벽부와 기체부의 직경 외측으로 돌출된 플랜지부에서 단차를 마련해도 좋고, 기체부로부터 직접적으로 돌출시켜도 좋다. 또한, 날개부를 상류측이 무디고 하류측의 끝단을 예리하게 뾰족하게 한 소위 일반적인 날개형 형상으로 형성해도 좋고, 나선형상의 오목홈 대신에 나선형상의 돌출부를 마련해도 좋다. 또한, 경사면이나, 나선형상의 오목홈이나 돌출부는 단속적으로 마련해도 좋다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 베인 펌프의 회전축과 직교하는 단면에서의 단면도이고,

도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 베인 펌프의 회전축을 포함하는 단면에서의 단면도이고,

도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 베인 펌프의 분해 사시도이고,

도 4는 도 2의 일부의 확대도이고,

도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 베인 펌프에 포함되는 회전부의 측면도이고,

도 6은 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부의 측면도이고,

도 7은 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부의 측면도이고,

도 8은 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부의 측면도이고,

도 9는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부의 측면도이고,

도 10은 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부의 측면도이고,

도 11은 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부의 측 면도이고,

도 12는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부의 측면도이고,

도 13a 및 도 13b는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부를 나타내는 도면으로서, 도 13a는 측면도, 도 13b는 평면도이고,

도 14는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부의 측면도이고,

도 15는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부의 측면도이고,

도 16은 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부의 측면도이고,

도 17은 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부의 측면도이고,

도 18a 및 도 18b는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부를 나타내는 도면으로서, 도 18a는 측면도, 도 18b는 평면도이고,

도 19는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 회전부의 측면도이고,

도 20a 및 도 20b는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 베인 펌프의 케이싱을 나타내는 도면으로서, 도 20a는 평면도, 도 20b는 도 20a의 XXb-XXb 단면도이고,

도 21은 본 발명의 제 2 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 케이싱의 단 면도이고,

도 22는 본 발명의 제 2 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 케이싱의 단면도이고,

도 23은 본 발명의 제 2 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 케이싱의 단면도이고,

도 24는 본 발명의 제 2 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 케이싱의 단면도이고,

도 25는 본 발명의 제 2 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 케이싱의 단면도이고,

도 26은 본 발명의 제 2 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 케이싱의 단면도이고,

도 27a 및 도 27b는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 베인 펌프의 케이싱을 나타내는 평면도로서, 도 27a는 평면도, 도 27b는 도 27a의 XXVIIb-XXVIIb 단면도이고,

도 28은 본 발명의 제 3 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 케이싱의 단면도이고,

도 29는 본 발명의 제 3 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 케이싱의 단면도이고,

도 30은 본 발명의 제 3 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 케이싱의 단면도이고,

도 31은 본 발명의 제 3 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 케이싱의 단면도이고,

도 32는 본 발명의 제 3 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 케이싱의 단면도이고,

도 33은 본 발명의 제 3 실시형태의 변형예에 관한 베인 펌프의 케이싱의 단면도이다.

부호의 설명

1 베인 펌프

2 케이싱

2a 내부공간

3 링(케이싱)

3a 내주면

4 회전부

5 기체부

5a 외주면

6 환상실

7 슬릿

8 베인

9 펌프실

10 제 1 케이싱(케이싱)

17 저벽부

18 스커트부

18a 착자부

19 모터

20 스테이터 코어

23 제 2 케이싱(케이싱)

23m 저면(회전부와의 대향 부분)

28 유체력 발생부

28A 경사면

28B 날개부

28C 오목홈

28D, 28E 돌기부

28Da, 28Ea 경사면

29 스러스트 지지부

32, 33 간극

Ax 회전축

D1 (기체부의) 직경

D2 (스러스트 지지부의 슬라이딩 부분의) 직경

F 유체력

Claims (9)

1. 케이싱내에서 회전하는 회전부의 기체부에 해당 회전부의 회전축에 대해 방사상으로 신장해서 직경 외측 방향으로 개구된 복수의 슬릿을 형성하고,

   각 슬릿에 베인을 돌출 함몰 가능하게 수용하고,

   케이싱내에서 상기 기체부의 주위에 형성된 환상실을 상기 복수의 베인으로 구획해서 복수의 펌프실을 형성하고,

   회전부를 회전시킴으로써 상기 펌프실의 용적을 주기적으로 증감시켜 해당 펌프실에 흡입한 유체를 토출하도록 구성한 베인 펌프에 있어서,

   상기 회전부 및 상기 케이싱 중 적어도 어느 한쪽에, 해당 회전부의 회전에 수반해서 상기 회전축의 축방향 상측으로의 유체력을 발생시키는 유체력 발생부를 마련한 것을 특징으로 하는

   베인 펌프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전부에, 상기 베인에 대해 상기 회전축의 축방향 하측에 배치되어 해당 베인과 슬라이드 접촉하는 가이드 벽부를 마련한 것을 특징으로 하는

   베인 펌프.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 축방향 상측으로의 유체력을 받으면서 회전하는 상기 회전부를 슬라이딩 가능하게 상기 케이싱에 지지시키는 스러스트(thrust) 지지부를 마련하고,

   상기 스러스트 지지부의 슬라이딩 부분의 직경을 상기 기체부의 직경보다 작게 한 것을 특징으로 하는

   베인 펌프.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 유체력 발생부는 상기 회전부에 마련되고, 해당 회전부의 회전 방향에 대해 경사진 경사면인 것을 특징으로 하는 기재된

   베인 펌프.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 유체력 발생부는 상기 회전부에 마련되고, 해당 회전부의 회전에 수반하는 유체의 상대류가 닿는 날개부인 것을 특징으로 하는

   베인 펌프.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 유체력 발생부는 상기 회전부에 마련되고, 해당 상기 회전축 주위로 주회(周回)하는 나선형상의 돌출부 또는 오목홈인 것을 특징으로 하는

   베인 펌프.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 유체력 발생부는 상기 케이싱에 마련되고, 상기 회전부와의 대향 부분에 해당 회전부를 향해 돌출해서 마련된 돌기부인 것을 특징으로 하는

   베인 펌프.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 회전부는 회전축과 대략 동심으로 상기 축방향 하측을 향해 돌출된 대략 통형상의 스커트부를 포함하고,

   상기 스커트부와 상기 케이싱의 사이에 대략 통형상의 간극을 형성한 것을 특징으로 하는

   베인 펌프.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 스커트부에 마련한 착자부와,

   해당 스커트부의 직경 내측에 배치한 코일을 포함하는 스테이터 코어를,

   상기 회전부의 회전축의 직경 방향에 간격을 두고 대향 배치시킨 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는

   베인 펌프.

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