WO2019229901A1 - ベーンポンプ及びその製造方法 - Google Patents

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WO2019229901A1
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rotor
vane
mold
vane pump
housing
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PCT/JP2018/020837
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English (en)
French (fr)
Inventor
仁志 善積
中川　聡
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00

Definitions

  • the present invention relates to a vane pump that compresses a fluid and a method for manufacturing the vane pump.
  • the vane pump described in Patent Document 1 reduces the sliding resistance between the vane tip and the housing, the fluid leakage from the gap between the vane tip and the housing, and the wear of the vane tip by making the vane tip an arc shape. I am trying. On the other hand, when the vane tip has a square shape, the vane tip and the housing are in line contact with each other, increasing sliding resistance, fluid leakage, and wear.
  • This invention has been made to solve the above-described problems, and aims to prevent generation of burrs and protrusions that affect the sliding of the vanes.
  • the vane pump according to the present invention includes a housing in which a cylindrical rotor accommodating portion is formed, a columnar rotor that is accommodated in the rotor accommodating portion and rotates, and is attached to the rotor, receives the rotational force of the rotor, and receives the rotational force of the rotor.
  • a vane that moves outward in the direction and rotates while contacting the inner peripheral surface of the rotor accommodating portion, and the vane is formed on at least one of the four sides of the sliding surface that contacts the inner peripheral surface of the rotor accommodating portion. It has a step part.
  • the vane since the vane has the step portion formed on at least one side of the four sides of the sliding surface in contact with the inner peripheral surface of the rotor housing portion, the mold for molding the vane is provided. By dividing the mold at the stepped portion, burrs and projections that affect the sliding of the vane do not occur.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a vane pump according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration example of a vane pump according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the vane pump according to the first embodiment taken along line AA in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a vane in the first embodiment.
  • 6A is an enlarged view of the vane according to Embodiment 1 as viewed from the direction of the side surface 22b, and FIG.
  • FIG. 6B is an enlarged view of the vane as viewed from the direction of the side surface 22c.
  • 7A is a view of the mold for molding the vane according to Embodiment 1 as seen from the direction of the end face 22f
  • FIG. 7B is a view of the side face 22c
  • FIG. 7C is a view of the side face 22b. It is a figure.
  • FIG. 8 is a diagram showing a modification of the mold for molding the vane in the first embodiment.
  • 6 is a diagram illustrating a configuration example of a vane according to Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a vane in a third embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a transpiration fuel processing system using the vane pump 12 according to the first embodiment.
  • the transpiration fuel processing system controls a fuel tank 1, a canister 2 that adsorbs and temporarily accumulates fuel vaporized in the fuel tank 1, an intake manifold 3 that introduces the fuel adsorbed by the canister 2 into the engine, and a fuel flow rate. And a purge solenoid valve 4 to be operated.
  • a leak diagnosis device 10 is used for diagnosing a leak in the pipe 5 indicated by a thick line in FIG.
  • the leak diagnosis apparatus 10 includes a canister vent solenoid valve 11, a vane pump 12, and a check valve 13.
  • the vane pump 12 corresponds to a “leak diagnostic pump”.
  • the purge solenoid valve 4 closes the pipe 5 at the time of leak diagnosis of the pipe 5.
  • the canister vent solenoid valve 11 closes a pipe that communicates the canister 2 and the atmosphere side.
  • the vane pump 12 discharges compressed air from the atmosphere side to the canister 2 to pressurize the piping 5 of the transpiration fuel processing system.
  • the check valve 13 is provided on the discharge side of the vane pump 12 and closes the pipe 14 between the pipe 5 and the vane pump 12 discharge side. In this state, the pressure change in the pipe 5 is monitored, and the presence or absence of leakage in the pipe 5 is diagnosed based on the pressure change.
  • the pipe 5 is pressurized using the vane pump 12 to diagnose the leak, but conversely, the pipe 5 can be decompressed using the vane pump 12 to diagnose the leak. It is.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the vane pump 12 according to the first embodiment.
  • the vane pump 12 shown in FIG. 2 is in a state of being installed in a pipe 14 that connects the atmosphere side and the canister 2.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration example of the vane pump 12 according to the first embodiment. However, illustration of the metal plate 24 and the motor 25 is omitted in FIG.
  • the vane pump 12 includes a columnar rotor 21, a plurality of thin plate-like vanes 22, a resin-made first housing 23 that accommodates the rotor 21 and the plurality of vanes 22, and a resin that blocks the bottom surface side of the first housing 23.
  • a second housing 30 made of metal and a motor 25 that is fixed to the first housing 23 with the metal plate 24 interposed therebetween and that rotationally drives the rotor 21 are provided.
  • the metal plate 24 to which the motor 25 is fixed, the first housing 23, and the second housing 30 are fastened and integrated by screws (not shown).
  • the first housing 23 is formed with a shaft through hole 27 that penetrates the shaft 26 of the motor 25, a rotor accommodating portion 28 that accommodates the rotor 21, and an intake port 29 that communicates with the atmosphere side and takes in the atmosphere.
  • the second housing 30 includes an intake groove 31 that communicates the intake port 29 and the rotor accommodating portion 28, and a discharge port 32 that communicates with the pipe 5 via the check valve 13 and discharges compressed air from the rotor accommodating portion 28.
  • a pressure introduction groove 33 for introducing compressed air in the vicinity of the discharge port 32 is formed.
  • the rotor 21 includes a shaft fitting recess 21 a that fits at the tip of the shaft 26, a plurality of slits 21 b that slidably accommodate the plurality of vanes 22, and a plurality of recesses for reducing the weight of the rotor 21. 21c is formed.
  • the shaft fitting recess 21 a is a recess formed on the surface of the rotor 21 facing the motor 25, and does not penetrate the surface on the opposite side of the rotor 21, that is, the surface facing the second housing 30.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the vane pump 12 according to the first embodiment taken along the line AA in FIG.
  • the rotor 21 is housed in an eccentric state with respect to the rotor housing portion 28.
  • each vane 22 is moved radially outward of the rotor 21 by receiving the rotational force generated by the rotation of the rotor 21, and each vane 22 is radially outward.
  • the front end of the rotor rotates while contacting the inner peripheral surface of the rotor accommodating portion 28.
  • the volume of each pump chamber 34 surrounded by the inner peripheral surface of the rotor accommodating portion 28, the outer peripheral surface of the rotor 21, and each vane 22 changes with the rotation of the rotor 21.
  • the pump chamber 34 when the pump chamber 34 is in a position where it is connected to the intake groove 31, the volume increases as the rotor 21 rotates, and the volume decreases as it approaches the position where it is connected to the discharge port 32. Therefore, the gas flowing from the intake port 29 through the intake groove 31 into the pump chamber 34 is compressed with the rotation of the rotor 21 and then discharged from the discharge port 32.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the vane 22 in the first embodiment.
  • 6A is an enlarged view of the vane 22 in the first embodiment as viewed from the direction of the side surface 22b
  • FIG. 6B is an enlarged view of the vane 22 as viewed from the direction of the side surface 22c.
  • the vane 22 includes a sliding surface 22a that is an end surface in contact with the inner peripheral surface of the rotor accommodating portion 28, four side surfaces 22b, 22c, 22d, and 22e that are connected to four sides on the upper, lower, left, and right sides of the sliding surface 22a, and a sliding surface. It is composed of an end face 22f opposite to 22a.
  • a sliding surface 22a that is an end surface in contact with the inner peripheral surface of the rotor accommodating portion 28, four side surfaces 22b, 22c, 22d, and 22e that are connected to four sides on the upper, lower, left, and right sides of the sliding surface 22a, and a sliding surface. It is composed of an end face 22f opposite to 22a.
  • the perpendicular direction orthogonal to the sliding surface 22a and the end surface 22f corresponds to the radial direction of the rotor
  • the perpendicular direction orthogonal to the side surface 22b and the side surface 22d corresponds to the axial direction of the rotor
  • a perpendicular direction perpendicular to the side surface 22 c and the side surface 22 e corresponds to the circumferential direction of the rotor 21.
  • the shape of the sliding surface 22a may be a linear shape as viewed from the axial direction of the rotor 21, or may be an arc shape as shown in FIG. 6A.
  • the side surface 22c is formed with a concave ejector pin abutting surface 22g for abutting the ejector pin upon demolding.
  • the vane 22 has minute step portions 22b1, 22c1, 22d1, and 22e1 formed on four sides on the upper, lower, left, and right sides of the sliding surface 22a in contact with the inner peripheral surface of the rotor accommodating portion 28.
  • the stepped portion 22d1 formed on the side surface 22d side of the sliding surface 22a and the stepped portion 22e1 formed on the side surface 22e side of the sliding surface 22a are not visible.
  • the positions of the step portions 22b1, 22c1, 22d1, and 22e1 correspond to the parting positions when the vane 22 is molded with a mold. Since the step portions 22b1, 22c1, 22d1, and 22e1 are formed, the area of the plane surrounded by the side surfaces 22b, 22c, 22d, and 22e is larger than the area of the sliding surface 22a.
  • FIG. 7A is a view of the molds 41, 42, and 42 for forming the vane 22 according to Embodiment 1 as seen from the direction of the end face 22f
  • FIG. 7B is a view of the side face 22c
  • FIG. It is the figure seen from the direction of the side surface 22b.
  • cavities having a shape corresponding to the outer shape of the vane 22 are formed inside the three molds 41, 42 and 43.
  • the mold 41 and the mold 42 are molds for molding the side surfaces 22b, 22c, 22d, 22e and the end face 22f
  • the mold 43 is a mold for molding the sliding surface 22a.
  • a molding material such as resin or aluminum is injected into the cavity from the gate 45 provided on the end face 22 f side of the mold 41, and the vane 22 is molded. Thereafter, the mold 41 and the mold 42 are divided by the mold dividing line 40A, and the mold 41, the mold 42, and the mold 43 are divided by the mold dividing line 40B. Then, when the ejector pin 44 pushes the ejector pin contact surface 22g of the vane 22, the vane 22 is removed from the mold 41 and the mold 43.
  • the burrs generated in the molding process and the protrusions generated due to the misalignment of the molds 41, 42, and 43 occur in the positions and directions of the arrows in FIGS. 6A, 6B, 7A, 7B, and 7C.
  • the size of the burr and convex indicated by the arrows is smaller than the size of the step portions 22b1, 22c1, 22d1, 22e1, and does not protrude from the side surfaces 22b, 22c, 22d, 22e. Therefore, when the rotor 21 rotates, it is indicated by the arrows.
  • burrs and protrusions do not affect the sliding between the vane 22 and the inner peripheral surface of the rotor accommodating portion 28, the sliding between the vane 22 and the slit 21 b of the rotor 21, and the like. Moreover, since it is not necessary to remove the burrs and protrusions indicated by arrows, productivity is improved and product cost can be reduced.
  • the vane pump 12 includes the first housing 23 in which the cylindrical rotor housing portion 28 is formed, the columnar rotor 21 that is housed in the rotor housing portion 28 and rotates, and the rotor. 21, a vane 22 that moves to the outside in the radial direction of the rotor 21 in response to the rotational force of the rotor 21 and rotates while contacting the inner peripheral surface of the rotor accommodating portion 28.
  • the vane 22 has step portions 22b1, 22c1, 22d1, and 22e1 formed on four sides of the sliding surface 22a that contacts the inner peripheral surface of the rotor housing portion 28.
  • the molding material is injected into the cavity formed by the molds 41, 42, and 43 to form the vane 22, and the molds 41, 42, and 43 are stepped portions in the vane 22.
  • the molds are divided at positions 22b1, 22c1, 22d1, and 22e1, and the vanes 22 are removed from the molds 41, 42, and 42, and manufactured.
  • flash and convex which influence the sliding of the vane 22 do not generate
  • the step portions 22b1, 22c1, 22d1, and 22e1 are formed on all four sides of the sliding surface 22a.
  • the step portion is formed on at least one of the four sides of the sliding surface 22a. Just do it. Where in the four sides of the sliding surface 22a the stepped portion is formed depends on the configuration of the mold.
  • FIG. 8 shows a modification of the molds 51 and 52 for molding the vane 22 in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a view of the molds 51 and 52 viewed from the side surface 22b.
  • a cavity having a shape corresponding to the outer shape of the vane 22 is formed inside the two molds 51 and 52.
  • the mold 51 is a mold that molds the sliding surface 22a, the side surfaces 22b, 22c, and 22d and the end surface 22f
  • the mold 52 is a mold that molds the side surface 22e.
  • the step portion 22e1 is formed on the parting line 50B among the parting lines 50A and 50B indicating the positions at which the mold 51 and the mold 52 are parted.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the vane 22 in the second embodiment. 9, parts that are the same as or correspond to those in FIGS. 1 to 8 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the vane 22 of the second embodiment has a circular arc shape in which both ends in the radial direction of the rotor 21 are symmetrical when viewed from the axial direction of the rotor 21, that is, in the state shown in FIG. Both ends in the radial direction of the rotor 21 are a sliding surface 22a and an end surface 22f.
  • the shape of the sliding surface 22 a and the shape of the end surface 22 f are line symmetric with respect to a straight line passing through the radial direction of the rotor 21 and line symmetric with respect to a straight line passing through the circumferential direction of the rotor 21.
  • step portions 22b1, 22c1, 22d1, and 22e1 are formed on the four sides of the sliding surface 22a.
  • step portions 22b2, 22c2, 22d2, and 22e2 are formed on four sides of the end face 22f.
  • the stepped portion 22d1 formed on the side surface 22d side of the sliding surface 22a and the stepped portion 22d2 formed on the side surface 22d side of the end surface 22f are not visible.
  • the vane 22 of the second embodiment has a circular arc shape in which both ends in the radial direction of the rotor 21 are symmetric when viewed from the axial direction of the rotor 21.
  • attaching the vane 22 to the slit 21b of the rotor 21 is lose
  • the sliding surface 22a may be assembled to the slit 21b so as to face the inner peripheral surface of the rotor housing portion 28, or the end surface 22f may be assembled to the slit 21b so as to face the inner peripheral surface of the rotor housing portion 28. Also good. Therefore, the productivity of the vane pump 12 is improved. Further, since the sliding surface 22a and the end surface 22f are arc-shaped, wear can be reduced and durability is improved.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of the vane 22 in the third embodiment. 10, parts that are the same as or correspond to those in FIGS. 1 to 8 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the vane 22 according to the third embodiment has a tapered shape as seen from the axial direction of the rotor 21, that is, in the state shown in FIG. 10, the inner width is smaller than the radially outer width of the rotor 21.
  • the width of the vane 22 is the length from the side surface 22c to the side surface 22e.
  • the width of the vane 22 is the largest on the sliding surface 22a side located on the radially outer side of the rotor 21, and becomes smaller from the sliding surface 22a side toward the end surface 22f side located on the radially inner side of the rotor 21.
  • the slit 21 b of the rotor 21 has the same taper shape as the vane 22.
  • the vane 22 of the third embodiment has a tapered shape in which the inner width is smaller than the radially outer width of the rotor 21 when viewed from the axial direction of the rotor 21.
  • the vane pump according to the present invention is suitable for use in a leak diagnosis pump that pressurizes or depressurizes piping during leak diagnosis of a transpiration fuel processing system.

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Abstract

ベーンポンプ（１２）は、円筒状のロータ収容部（２８）が形成された第１ハウジング（２３）と、ロータ収容部（２８）に収容されて回転する円柱状のロータ（２１）と、ロータ（２１）に装着され、ロータ（２１）の回転力を受けてロータ（２１）の径方向外側へ移動し、ロータ収容部（２８）の内周面に接しながら回転するベーン（２２）とを備える。ベーン（２２）は、ロータ収容部（２８）の内周面に接する摺動面（２２ａ）の４辺に形成された段差部（２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１）を有する。

Description

ベーンポンプ及びその製造方法
　この発明は、流体を圧縮するベーンポンプ、及びベーンポンプの製造方法に関するものである。
　特許文献１に記載されているベーンポンプは、ベーン先端を円弧形状にすることで、ベーン先端とハウジングとの摺動抵抗、ベーン先端とハウジングとの隙間からの流体漏れ、及びベーン先端の摩耗の低減を図っている。一方、ベーン先端が角型形状である場合、ベーン先端とハウジングとが線接触するため、摺動抵抗、流体漏れ、及び摩耗が増大する。
実開昭６０－７３８９７号公報
　ベーンを、樹脂成形又はダイカスト等の成形工程を経て製作する場合、型割りの位置によっては、ベーン先端におけるハウジングとの摺動面に、バリ及び型ずれによる凸が発生するという課題があった。すると、上記摺動抵抗、流体漏れ、及び摩耗が増大する。そのため、従来は、バリ及び凸が発生する摺動面に機械加工を施し、バリ及び凸を除去していた。ベーン先端が円弧形状である場合、角型形状である場合に比べ、機械加工の費用は高くなる。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ベーンの摺動に影響するバリ及び凸を発生させないことを目的とする。
　この発明に係るベーンポンプは、円筒状のロータ収容部が形成されたハウジングと、ロータ収容部に収容されて回転する円柱状のロータと、ロータに装着され、ロータの回転力を受けてロータの径方向外側へ移動し、ロータ収容部の内周面に接しながら回転するベーンとを備え、ベーンは、ロータ収容部の内周面に接する摺動面の４辺のうちの少なくとも１辺に形成された段差部を有するものである。
　この発明によれば、ベーンは、ロータ収容部の内周面に接する摺動面の４辺のうちの少なくとも１辺に形成された段差部を有するようにしたので、ベーンを成形する金型を段差部で型割りすることで、ベーンの摺動に影響するバリ及び凸が発生しない。
実施の形態１に係るベーンポンプを用いた蒸散燃料処理システムの構成例を示す図である。 実施の形態１に係るベーンポンプの構成例を示す断面図である。 実施の形態１に係るベーンポンプの構成例を示す分解斜視図である。 実施の形態１に係るベーンポンプを図２のＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。 実施の形態１におけるベーンの拡大図である。 図６Ａは、実施の形態１におけるベーンを側面２２ｂの方向から見た拡大図であり、図６Ｂは側面２２ｃの方向から見た拡大図である。 図７Ａは、実施の形態１におけるベーンを成形する金型を端面２２ｆの方向から見た図であり、図７Ｂは側面２２ｃの方向から見た図であり、図７Ｃは側面２２ｂの方向から見た図である。 実施の形態１におけるベーンを成形する金型の変形例を示す図である。 実施の形態２におけるベーンの構成例を示す図である。 実施の形態３におけるベーンの構成例を示す図である。
　以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係るベーンポンプ１２を用いた蒸散燃料処理システムの構成例を示す図である。蒸散燃料処理システムは、燃料タンク１と、燃料タンク１で気化した燃料を吸着し一時的に溜めるキャニスタ２と、キャニスタ２が吸着した燃料をエンジンへ導入するインテークマニホールド３と、燃料の流量を制御するパージソレノイドバルブ４とから構成される。この蒸散燃料処理システムにおいて、図１に太線で示される配管５の漏れを診断するために、リーク診断装置１０が使用される。リーク診断装置１０は、キャニスタベントソレノイドバルブ１１、ベーンポンプ１２、及び逆止弁１３を備える。ベーンポンプ１２は、「リーク診断ポンプ」に相当する。
　配管５のリーク診断時、パージソレノイドバルブ４は配管５を閉じる。キャニスタベントソレノイドバルブ１１は、キャニスタ２と大気側とを連通する配管を閉じる。ベーンポンプ１２は、大気側からキャニスタ２へ圧縮空気を吐出して蒸散燃料処理システムの配管５を加圧する。逆止弁１３は、ベーンポンプ１２の吐出側に設けられ、配管５とベーンポンプ１２吐出側との間の配管１４を閉じる。この状態において、配管５の圧力変化がモニタリングされ、圧力変化に基づいて配管５の漏れの有無が診断される。
　なお、図１では、ベーンポンプ１２を用いて配管５を加圧して漏れを診断する構成にしたが、反対に、ベーンポンプ１２を用いて配管５を減圧して漏れを診断する構成にすることも可能である。
　図２は、実施の形態１に係るベーンポンプ１２の構成例を示す断面図である。図２に示されるベーンポンプ１２は、大気側とキャニスタ２とを接続する配管１４に設置された状態である。図３は、実施の形態１に係るベーンポンプ１２の構成例を示す分解斜視図である。ただし、図３では金属板２４及びモータ２５の図示を省略している。
　ベーンポンプ１２は、円柱状のロータ２１と、複数の薄板状のベーン２２と、ロータ２１及び複数のベーン２２とを収容する樹脂製の第１ハウジング２３と、第１ハウジング２３の底面側を塞ぐ樹脂製の第２ハウジング３０と、金属板２４を間に挟んで第１ハウジング２３に固定されロータ２１を回転駆動するモータ２５とを備える。モータ２５が固定された金属板２４と、第１ハウジング２３と、第２ハウジング３０とは、不図示のネジにより締結され一体化される。
　第１ハウジング２３には、モータ２５のシャフト２６を貫通するシャフト貫通穴２７と、ロータ２１を収容するロータ収容部２８と、大気側に連通して大気を取り入れる吸気口２９とが形成されている。第２ハウジング３０には、吸気口２９とロータ収容部２８とを連通する吸気溝３１と、逆止弁１３介して配管５に連通してロータ収容部２８から圧縮空気を吐出する吐出口３２と、吐出口３２付近の圧縮空気を導入する圧力導入溝３３とが形成されている。
　ロータ２１には、シャフト２６の先端部に嵌合するシャフト嵌合凹部２１ａと、複数のベーン２２を摺動可能に収容する複数のスリット２１ｂと、ロータ２１を軽量化するための複数の窪み部２１ｃとが形成されている。なお、シャフト嵌合凹部２１ａは、ロータ２１においてモータ２５を向く面に形成された凹部であって、ロータ２１の反対側の面、即ち第２ハウジング３０を向く面に貫通しない。
　図４は、実施の形態１に係るベーンポンプ１２を図２のＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。ロータ２１は、ロータ収容部２８に対して偏心した状態で収容されている。モータ２５を動作させロータ２１を回転駆動させた際には、ロータ２１が回転することによる回転力を受けて、各ベーン２２がロータ２１の径方向外側へ移動し、各ベーン２２の径方向外側の先端部がロータ収容部２８の内周面に接しながら回転する。ロータ収容部２８の内周面と、ロータ２１の外周面と、各ベーン２２とで囲まれた各ポンプ室３４の容積は、ロータ２１の回転に伴って大小に変化する。即ち、ポンプ室３４が吸気溝３１に接続する位置にあるときには、ロータ２１の回転に伴い容積が増大していき、吐出口３２に接続する位置に近づくにつれ容積が減少していく。従って、吸気口２９から吸気溝３１を通りポンプ室３４に流入した気体は、ロータ２１の回転に伴って圧縮された後に、吐出口３２から吐出される。
　なお、図４ではベーン２２が４枚の場合の構成例を示したが、ベーン２２の枚数は任意である。また、上記説明では、ベーンポンプ１２が気体を圧縮する例を示したが、気体及び液体を含む流体を圧縮可能である。
　図５は、実施の形態１におけるベーン２２の拡大図である。図６Ａは、実施の形態１におけるベーン２２を側面２２ｂの方向から見た拡大図であり、図６Ｂは側面２２ｃの方向から見た拡大図である。
　ベーン２２は、ロータ収容部２８の内周面に接する端面である摺動面２２ａと、摺動面２２ａの上下左右の４辺に連なる４つの側面２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅと、摺動面２２ａとは反対側の端面２２ｆとから成る。図５の例では、摺動面２２ａと端面２２ｆとに直交する垂線方向がロータ２１の径方向に相当し、側面２２ｂと側面２２ｄとに直交する垂線方向がロータ２１の軸方向に相当し、側面２２ｃと側面２２ｅとに直交する垂線方向がロータ２１の周方向に相当する。摺動面２２ａの形状は、ロータ２１の軸方向から見て、直線形状であってもよいし、図６Ａのように円弧形状であってもよい。摺動面２２ａが円弧形状である場合、直線形状である場合に比べ、ベーン２２とロータ収容部２８との摺動抵抗、ベーン２２とロータ収容部２８との隙間からの流体漏れ、及びベーン２２の摩耗を低減できる。なお、側面２２ｃには、脱型の際にエジェクタピンが当接するための、凹形状のエジェクタピン当接面２２ｇが形成されている。
　ベーン２２は、ロータ収容部２８の内周面に接する摺動面２２ａの上下左右の４辺に形成された、微小な段差部２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１を有する。なお、図５、図６Ａ及び図６Ｂでは、摺動面２２ａの側面２２ｄ側に形成された段差部２２ｄ１、及び摺動面２２ａの側面２２ｅ側に形成された段差部２２ｅ１は、見えない。段差部２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１の位置は、ベーン２２が金型で成形されるときの型割り位置に相当する。段差部２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１が形成されていることにより、摺動面２２ａの面積より、側面２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅに四方を囲まれた平面の面積の方が大きくなる。
　図７Ａは、実施の形態１におけるベーン２２を成形する金型４１，４２，４２を端面２２ｆの方向から見た図であり、図７Ｂは側面２２ｃの方向から見た図であり、図７Ｃは側面２２ｂの方向から見た図である。
　図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃに示されるように、３つの金型４１，４２，４３の内部には、ベーン２２の外形に相当する形状のキャビティが形成される。金型４１及び金型４２は、側面２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ及び端面２２ｆを成形する金型であり、金型４３は、摺動面２２ａを成形する金型である。また、金型４１及び金型４２と、金型４３とを型割りする位置を示す型割り線４０Ｂにおいて、金型４１及び金型４２により形成されるキャビティ内径より金型４３により形成されるキャビティ内径の方が小さいため、段差部２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１が成形される。
　金型４１における端面２２ｆ側に設けられたゲート４５からキャビティ内へ、樹脂又はアルミニウム等の成形材料が射出され、ベーン２２が成形される。その後、金型４１と金型４２とが型割り線４０Ａで型割りされると共に、金型４１及び金型４２と金型４３とが型割り線４０Ｂで型割りされる。そして、エジェクタピン４４がベーン２２のエジェクタピン当接面２２ｇを押すことにより、金型４１及び金型４３からベーン２２が脱型される。
　上記成形工程において発生するバリ、及び金型４１，４２，４３の型ずれにより発生する凸は、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃにおける矢印の位置と方向に生じる。矢印で示されるバリ及び凸の大きさは、段差部２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１の大きさより小さく、側面２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅから突出しない、従って、ロータ２１の回転時、矢印で示されるバリ及び凸は、ベーン２２とロータ収容部２８の内周面との摺動、及び、ベーン２２とロータ２１のスリット２１ｂとの摺動等に影響しない。また、矢印で示されるバリ及び凸を除去する必要がないため、生産性が向上し、製品コストを削減できる。
　以上のように、実施の形態１に係るベーンポンプ１２は、円筒状のロータ収容部２８が形成された第１ハウジング２３と、ロータ収容部２８に収容されて回転する円柱状のロータ２１と、ロータ２１に装着され、ロータ２１の回転力を受けてロータ２１の径方向外側へ移動し、ロータ収容部２８の内周面に接しながら回転するベーン２２とを備える。ベーン２２は、ロータ収容部２８の内周面に接する摺動面２２ａの４辺に形成された段差部２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１を有する。ベーン２２を成形する金型４１，４２，４３を段差部２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１で型割りすることで、ベーン２２の摺動に影響するバリ及び凸が発生しない。
　また、実施の形態１のベーン２２は、金型４１，４２，４３によって形成されるキャビディ内に成形材料が射出されてベーン２２が成形され、金型４１，４２，４３がベーン２２における段差部２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１の位置で型割りされ、金型４１，４２，４２からベーン２２が脱型されることにより製造される。これにより、成形工程において、ベーン２２の摺動に影響するバリ及び凸が発生しない。
　なお、上記例では、摺動面２２ａの４辺すべてに段差部２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１が形成されたが、段差部は、摺動面２２ａの４辺のうちの少なくとも１辺に形成されればよい。摺動面２２ａの４辺のうちのどこに段差部が形成されるかは金型の構成による。
　図８に、実施の形態１におけるベーン２２を成形する金型５１，５２の変形例を示す。この図８は、金型５１，５２を側面２２ｂの方向から見た図である。図８に示されるように、２つの金型５１，５２の内部には、ベーン２２の外形に相当する形状のキャビティが形成される。金型５１は、摺動面２２ａ、側面２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ及び端面２２ｆを成形する金型であり、金型５２は、側面２２ｅを成形する金型である。また、金型５１と金型５２とを型割りする位置を示す型割り線５０Ａ，５０Ｂのうちの型割り線５０Ｂにおいて、段差部２２ｅ１が成形される。
実施の形態２．
　図９は、実施の形態２におけるベーン２２の構成例を示す図である。図９において図１～図８と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
　実施の形態２のベーン２２は、ロータ２１の軸方向から見て、即ち図９に示される状態において、ロータ２１の径方向の両端が対称な円弧形状である。ロータ２１の径方向の両端とは、摺動面２２ａと端面２２ｆである。摺動面２２ａの形状と端面２２ｆの形状とは、ロータ２１の径方向を通る直線に対して線対称であり、かつ、ロータ２１の周方向を通る直線に対して線対称である。
　また、摺動面２２ａの４辺には、段差部２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１が形成されている。同様に、端面２２ｆの４辺にも、段差部２２ｂ２，２２ｃ２，２２ｄ２，２２ｅ２が形成されている。なお、図９では、摺動面２２ａの側面２２ｄ側に形成された段差部２２ｄ１、及び端面２２ｆの側面２２ｄ側に形成された段差部２２ｄ２は、見えない。
　以上のように、実施の形態２のベーン２２は、ロータ２１の軸方向から見て、ロータ２１の径方向の両端が対称な円弧形状である。これにより、ベーン２２をロータ２１のスリット２１ｂに組み付ける際の方向性がなくなり、誤組み付けをなくすことができる。即ち、摺動面２２ａがロータ収容部２８の内周面に向くようにスリット２１ｂに組み付けられてもよいし、端面２２ｆがロータ収容部２８の内周面に向くようにスリット２１ｂに組み付けられてもよい。よって、ベーンポンプ１２の生産性が向上する。また、摺動面２２ａ及び端面２２ｆが円弧形状であるため、摩耗が低減でき、耐久性が向上する。
実施の形態３．
　図１０は、実施の形態３におけるベーン２２の構成例を示す図である。図１０において図１～図８と同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
　実施の形態３のベーン２２は、ロータ２１の軸方向から見て、即ち図１０に示される状態において、ロータ２１の径方向外側の幅より内側の幅が小さいテーパ形状である。ベーン２２の幅とは、側面２２ｃから側面２２ｅまでの長さである。ベーン２２の幅は、ロータ２１の径方向外側に位置する摺動面２２ａ側において最も大きく、この摺動面２２ａ側からロータ２１の径方向内側に位置する端面２２ｆ側へ向かうにつれて小さくなる。また、ロータ２１のスリット２１ｂも、ベーン２２と同じテーパ形状である。
　以上のように、実施の形態３のベーン２２は、ロータ２１の軸方向から見て、ロータ２１の径方向外側の幅より内側の幅が小さいテーパ形状である。これにより、ベーン２２をロータ２１のスリット２１ｂに組み付ける際、ロータ２１の径方向におけるベーン２２の向きが限定されるため、ベーン２２の組み付け方向の間違いを防止できる。
　なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
　この発明に係るベーンポンプは、蒸散燃料処理システムのリーク診断時に配管を加圧又は減圧するリーク診断ポンプ等に用いるのに適している。
　１　燃料タンク、２　キャニスタ、３　インテークマニホールド、４　パージソレノイドバルブ、５，１４　配管、１０　リーク診断装置、１１　キャニスタベントソレノイドバルブ、１２　ベーンポンプ、１３　逆止弁、２１　ロータ、２１ａ　シャフト嵌合凹部、２１ｂ　スリット、２１ｃ　窪み部、２２　ベーン、２２ａ　摺動面、２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ　側面、２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１，２２ｂ２，２２ｃ２，２２ｄ２，２２ｅ２　段差部、２２ｆ　端面、２２ｇ　エジェクタピン当接面、２３　第１ハウジング、２４　金属板、２５　モータ、２６　シャフト、２７　シャフト貫通穴、２８　ロータ収容部、２９　吸気口、３０　第２ハウジング、３１　吸気溝、３２　吐出口、３３　圧力導入溝、３４　ポンプ室、４０Ａ，４０Ｂ　型割り線、４１，４２，４３　金型、４４　エジェクタピン、４５　ゲート。

Claims (5)

  1. 　円筒状のロータ収容部が形成されたハウジングと、
    　前記ロータ収容部に収容されて回転する円柱状のロータと、
    　前記ロータに装着され、前記ロータの回転力を受けて前記ロータの径方向外側へ移動し、前記ロータ収容部の内周面に接しながら回転するベーンとを備え、
    　前記ベーンは、前記ロータ収容部の内周面に接する摺動面の４辺のうちの少なくとも１辺に形成された段差部を有することを特徴とするベーンポンプ。
  2. 　前記ベーンは、前記ロータの軸方向から見て、前記ロータの径方向の両端が対称な円弧形状であることを特徴とする請求項１記載のベーンポンプ。
  3. 　前記ベーンは、前記ロータの軸方向から見て、前記ロータの径方向外側の幅より内側の幅が小さいテーパ形状であることを特徴とする請求項１記載のベーンポンプ。
  4. 　流体の漏れを検出するために配管内を加圧又は減圧するリーク診断ポンプとして用いられることを特徴とする請求項１記載のベーンポンプ。
  5. 　請求項１記載のベーンポンプの製造方法であって、
    　金型によって形成されるキャビティ内に成形材料が射出されて前記ベーンが成形され、前記金型が前記ベーンにおける前記段差部の位置で型割りされ、前記金型から前記ベーンが脱型されることを特徴とするベーンポンプの製造方法。
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