JPH0329995B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0329995B2 JPH0329995B2 JP61269961A JP26996186A JPH0329995B2 JP H0329995 B2 JPH0329995 B2 JP H0329995B2 JP 61269961 A JP61269961 A JP 61269961A JP 26996186 A JP26996186 A JP 26996186A JP H0329995 B2 JPH0329995 B2 JP H0329995B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vane
- housing
- rotor
- inner circumferential
- circumferential surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
- F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
- F01C21/0818—Vane tracking; control therefor
- F01C21/0827—Vane tracking; control therefor by mechanical means
- F01C21/0836—Vane tracking; control therefor by mechanical means comprising guiding means, e.g. cams, rollers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
- F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、スーパーチヤージヤやコンプレツサ
等の機器に使用される回転型ポンプのひとつであ
るベーンポンプに関する。
等の機器に使用される回転型ポンプのひとつであ
るベーンポンプに関する。
従来から、第4図に概略構成を示すようなベー
ンポンプが広く知られている。
ンポンプが広く知られている。
同図において、31はハウジング、32は該ハ
ウジング31の内周空間に偏心した状態で内挿さ
れ、回転軸33によつて回転自在に支持されたロ
ータ、35a,35b,35cはロータ32の外
周側を周方向に3分割するごとく等配凹設された
ベーン溝34a,34b,34cに径方向突没自
在に配設された板状のベーンである。回転軸33
によつてロータ32が図中矢印X方向へ回転する
と、ベーン35a,35b,35cは遠心力によ
つて外径方向に飛び出し、その先端縁がハウジン
グ31の内周面に摺接しながら回転する。既述し
たように、ロータ32がハウジング31に対して
偏心しているため、この回転に伴ない、ハウジン
グ31、ロータ32およびベーン35a,35
b,35cで区画された作動空間36a,36
b,36cの容積が繰返し拡縮変化して、吸入口
37から吸い込んだ流体を吐出口38から吐出さ
せる。
ウジング31の内周空間に偏心した状態で内挿さ
れ、回転軸33によつて回転自在に支持されたロ
ータ、35a,35b,35cはロータ32の外
周側を周方向に3分割するごとく等配凹設された
ベーン溝34a,34b,34cに径方向突没自
在に配設された板状のベーンである。回転軸33
によつてロータ32が図中矢印X方向へ回転する
と、ベーン35a,35b,35cは遠心力によ
つて外径方向に飛び出し、その先端縁がハウジン
グ31の内周面に摺接しながら回転する。既述し
たように、ロータ32がハウジング31に対して
偏心しているため、この回転に伴ない、ハウジン
グ31、ロータ32およびベーン35a,35
b,35cで区画された作動空間36a,36
b,36cの容積が繰返し拡縮変化して、吸入口
37から吸い込んだ流体を吐出口38から吐出さ
せる。
しかし、上記従来のベーンポンプは、ベーンが
ハウジングの内周面を高速で摺動するため、高い
摺動熱の発生および摺動抵抗による大幅な体積効
率の低下を避けることができないばかりか、摩耗
の進行も著しく、摺動発熱によりベーンが膨張し
てハウジングの軸方向両内側面とのかじりが生じ
ることがある等の問題を有していた。
ハウジングの内周面を高速で摺動するため、高い
摺動熱の発生および摺動抵抗による大幅な体積効
率の低下を避けることができないばかりか、摩耗
の進行も著しく、摺動発熱によりベーンが膨張し
てハウジングの軸方向両内側面とのかじりが生じ
ることがある等の問題を有していた。
本発明は、このような問題に鑑み、摺動発熱や
摩耗等を防止して体積効率および耐久性の向上を
図る目的をもつてなされたものである。
摩耗等を防止して体積効率および耐久性の向上を
図る目的をもつてなされたものである。
すなわち本発明に係るベーンポンプは、ハウジ
ングの両端壁の内側に形成した周溝に、内周面が
ベーンの軸方向両端に設けた突起部と当接してこ
のベーンをハウジングの内周面と非接触状態に保
持するジヤーナルベアリングを回転自在に装着
し、ベーンの両端内周部と近接対向する小径のボ
スを該ハウジングの内周面と同軸的に突設し、ロ
ータの両端面に、該ロータの外周面と同軸的であ
つて前記ボスが収容される円形凹部を形成して、
ベーンの両端内周部が、前記円形凹部とその内側
の偏心位置に存在する前記ボスの間の空間を複数
の室に区画し、前記周溝がこの空間を経由して延
びる構成とした。
ングの両端壁の内側に形成した周溝に、内周面が
ベーンの軸方向両端に設けた突起部と当接してこ
のベーンをハウジングの内周面と非接触状態に保
持するジヤーナルベアリングを回転自在に装着
し、ベーンの両端内周部と近接対向する小径のボ
スを該ハウジングの内周面と同軸的に突設し、ロ
ータの両端面に、該ロータの外周面と同軸的であ
つて前記ボスが収容される円形凹部を形成して、
ベーンの両端内周部が、前記円形凹部とその内側
の偏心位置に存在する前記ボスの間の空間を複数
の室に区画し、前記周溝がこの空間を経由して延
びる構成とした。
本発明によれば、回転に伴なう遠心力によつて
ベーン溝から飛出すベーンは、その両側端の突起
部がハウジング内周面と同軸的、言い換えればロ
ータに対して偏心してなるジヤーナルベアリング
の内周面に当接することによつて径方向への動き
を規制され、ハウジングに対して非接触状態で回
転する。また、ロータの両端面の円形凹部とその
内側の偏心位置に存在するボスの間との空間がベ
ーンの両端内周部で区画された複数の室は、ベー
ンの回転に伴つて順次縮小と拡大を繰り返すた
め、前記各室のうち圧縮過程にある高圧側の室か
ら、ジヤーナルベアリングが装着された周溝を経
由して、膨張過程にある低圧側の室へ流体が絶え
ず高速で流動する。したがつてジヤーナルベアリ
ングに作用する流体の動圧効果がきわめて大き
く、前記ベーンの突起部との当接によるトルクを
受けてジヤーナルベアリングはきわめて円滑に回
転するため、該ベアリングとベーン突起部との相
対摺動は小さく抑えられる。
ベーン溝から飛出すベーンは、その両側端の突起
部がハウジング内周面と同軸的、言い換えればロ
ータに対して偏心してなるジヤーナルベアリング
の内周面に当接することによつて径方向への動き
を規制され、ハウジングに対して非接触状態で回
転する。また、ロータの両端面の円形凹部とその
内側の偏心位置に存在するボスの間との空間がベ
ーンの両端内周部で区画された複数の室は、ベー
ンの回転に伴つて順次縮小と拡大を繰り返すた
め、前記各室のうち圧縮過程にある高圧側の室か
ら、ジヤーナルベアリングが装着された周溝を経
由して、膨張過程にある低圧側の室へ流体が絶え
ず高速で流動する。したがつてジヤーナルベアリ
ングに作用する流体の動圧効果がきわめて大き
く、前記ベーンの突起部との当接によるトルクを
受けてジヤーナルベアリングはきわめて円滑に回
転するため、該ベアリングとベーン突起部との相
対摺動は小さく抑えられる。
〔実施例〕
以下、本発明に係るベーンポンプの実施例を図
面に基いて説明する。
面に基いて説明する。
第1図ないし第3図において、1はフロントハ
ウジング、2はリアハウジングで、ともに軽量で
熱膨張率の小さいアルミニウム等の非鉄金属で製
せられ、ボルト3によつて互いに一体的に固着さ
れている。4はハウジング内周空間5に偏心した
状態で内挿された鉄製のロータで、フロントハウ
ジング1の軸孔段部内にあつて固定リング6によ
つて抜け止めされたボールベアリング7aおよび
リアハウジング2の軸孔段部内にあつてベアリン
グカバー8によつて抜け止めされたボールベアリ
ング7bを介してこれら両ハウジング1,2に貫
挿されプーリ9から駆動力が伝達される回転軸1
0に軸着されている。11a,11b,11cは
摺動性に優れたカーボン材を主材とする板状のベ
ーンで、ロータ4に該ロータ4の外周側を周方向
3分割するごとく等配凹設されたベーン溝12
a,12b,12cにそれぞれ径方向突没(摺
動)自在に配設されている。フロントハウジング
1およびリアハウジング2の端壁1′,2′の内側
面と対向する各ベーン11a,11b,11cの
軸方向両側端には、それぞれ突起部としてのピン
13,13が植設されており、該各ピン13,1
3には必要に応じて摺動性および耐摩耗性に優れ
た樹脂材等よりなるスリーブベアリング(図示せ
ず)が外挿される。前記ハウジング両端壁1′,
2′にそれぞれハウジング内周面と同軸的に形成
された周溝14a,14bには、アルミニウム等
の軽量の材料よりなるジヤーナルベアリング16
a,16bが回転自在に遊嵌装着されており、こ
のジヤーナルベアリング16a,16bにおけ
る、前記周溝14a,14bとの対向周面(外周
面)および対向側面には、第3図イ,ロに例示し
たような動圧発生用溝17,18が形成されてい
る。各ベーン11a,11b,11cのピン1
3,13は、このジヤーナルベアリング16a,
16bの内周側に存し、回転時に前記ピン13,
13が該ベアリング16a,16b内周面に当接
することによつて各ベーン11a,11b,11
cは径方向への動きを規制されて、ハウジング内
周面に対して非接触状態で回転するようになつて
いる。15a,15bは、ポンプ停止時における
ベーン11a,11b,11cのベーン溝12
a,12b,12c内への不必要な後退を阻止
し、ポンプ始動時における該ベーン11a,11
b,11cの急激な飛出しによるピン13,13
とジヤーナルベアリング16a,16bとの過大
な衝撃を回避するための小径のボスで、前記周溝
14a,14bと同心的に突設形成されている。
ウジング、2はリアハウジングで、ともに軽量で
熱膨張率の小さいアルミニウム等の非鉄金属で製
せられ、ボルト3によつて互いに一体的に固着さ
れている。4はハウジング内周空間5に偏心した
状態で内挿された鉄製のロータで、フロントハウ
ジング1の軸孔段部内にあつて固定リング6によ
つて抜け止めされたボールベアリング7aおよび
リアハウジング2の軸孔段部内にあつてベアリン
グカバー8によつて抜け止めされたボールベアリ
ング7bを介してこれら両ハウジング1,2に貫
挿されプーリ9から駆動力が伝達される回転軸1
0に軸着されている。11a,11b,11cは
摺動性に優れたカーボン材を主材とする板状のベ
ーンで、ロータ4に該ロータ4の外周側を周方向
3分割するごとく等配凹設されたベーン溝12
a,12b,12cにそれぞれ径方向突没(摺
動)自在に配設されている。フロントハウジング
1およびリアハウジング2の端壁1′,2′の内側
面と対向する各ベーン11a,11b,11cの
軸方向両側端には、それぞれ突起部としてのピン
13,13が植設されており、該各ピン13,1
3には必要に応じて摺動性および耐摩耗性に優れ
た樹脂材等よりなるスリーブベアリング(図示せ
ず)が外挿される。前記ハウジング両端壁1′,
2′にそれぞれハウジング内周面と同軸的に形成
された周溝14a,14bには、アルミニウム等
の軽量の材料よりなるジヤーナルベアリング16
a,16bが回転自在に遊嵌装着されており、こ
のジヤーナルベアリング16a,16bにおけ
る、前記周溝14a,14bとの対向周面(外周
面)および対向側面には、第3図イ,ロに例示し
たような動圧発生用溝17,18が形成されてい
る。各ベーン11a,11b,11cのピン1
3,13は、このジヤーナルベアリング16a,
16bの内周側に存し、回転時に前記ピン13,
13が該ベアリング16a,16b内周面に当接
することによつて各ベーン11a,11b,11
cは径方向への動きを規制されて、ハウジング内
周面に対して非接触状態で回転するようになつて
いる。15a,15bは、ポンプ停止時における
ベーン11a,11b,11cのベーン溝12
a,12b,12c内への不必要な後退を阻止
し、ポンプ始動時における該ベーン11a,11
b,11cの急激な飛出しによるピン13,13
とジヤーナルベアリング16a,16bとの過大
な衝撃を回避するための小径のボスで、前記周溝
14a,14bと同心的に突設形成されている。
19a,19bはロータ4の両端面に凹設され
た円形凹部で、この凹部19a,19bとその内
側に偏心位置する前記ボス15a,15bは、第
2図に多数の点を付して示すように、三日月形を
なす空間20A,20Bを形成している。
た円形凹部で、この凹部19a,19bとその内
側に偏心位置する前記ボス15a,15bは、第
2図に多数の点を付して示すように、三日月形を
なす空間20A,20Bを形成している。
本実施例のベーンポンプは上記構成になり、プ
ーリ9からの駆動力によつて回転軸10およびロ
ータ4がX方向へ回転すると、ベーン11a,1
1b,11cは遠心力によつてそれぞれのピン1
3,13がジヤーナルベアリング16a,16b
の内周面に当接し、フロントハウジング1および
リアハウジング2とは非接触状態で回転する。こ
こで、ハウジング内周面とジヤーナルベアリング
16a,16bは同軸的関係、ジヤーナルベアリ
ング16a,16bとロータ4は偏心的関係にあ
るため、前記回転に伴なつて、ベーン11a,1
1b,11cはロータ4のベーン溝12a,12
b,12cを径方向に摺動して繰返し突没し、両
ハウジング1,2、ロータ4およびベーン11
a,11b,11cで区画された作動空間5a,
5b,5cの容積は繰返し増減する。すなわち、
第2図において作動空間5aは回転とともにその
容積が拡大して該部分に開口する吸入口(図示せ
ず)から流体を吸込み、作動空間5cは回転とと
もにその容積が縮小して該部分に開口する吐出口
(図示せず)へ流体を吐出し、作動空間5bは吸
い込んだ流体を吐出口へ向けて移送している過程
を示している。
ーリ9からの駆動力によつて回転軸10およびロ
ータ4がX方向へ回転すると、ベーン11a,1
1b,11cは遠心力によつてそれぞれのピン1
3,13がジヤーナルベアリング16a,16b
の内周面に当接し、フロントハウジング1および
リアハウジング2とは非接触状態で回転する。こ
こで、ハウジング内周面とジヤーナルベアリング
16a,16bは同軸的関係、ジヤーナルベアリ
ング16a,16bとロータ4は偏心的関係にあ
るため、前記回転に伴なつて、ベーン11a,1
1b,11cはロータ4のベーン溝12a,12
b,12cを径方向に摺動して繰返し突没し、両
ハウジング1,2、ロータ4およびベーン11
a,11b,11cで区画された作動空間5a,
5b,5cの容積は繰返し増減する。すなわち、
第2図において作動空間5aは回転とともにその
容積が拡大して該部分に開口する吸入口(図示せ
ず)から流体を吸込み、作動空間5cは回転とと
もにその容積が縮小して該部分に開口する吐出口
(図示せず)へ流体を吐出し、作動空間5bは吸
い込んだ流体を吐出口へ向けて移送している過程
を示している。
上記作動において、ベーン11a,11b,1
1cは、既述したようにフロントハウジング1お
よびリアハウジング2に対しては全く摺接せず、
また、該ベーン11a,11b,11cと一体の
ピン13,13はジヤーナルベアリング16a,
16bの内周面に圧接しつつ回転してこのジヤー
ナルベアリング16a,16bに回転トルクを与
える。一方、ベーン11a,11b,11cの両
端内周部111,112は、円形凹部19a,1
9bとボス15a,15b間の空間20A,20
Bをそれぞれ室201,202,203に区画し
ており、各室201,202,203は、ベーン
11a,11b,11cの回転に伴つて縮小と拡
大を繰り返す。したがつて圧縮過程の室201内
の流体は、ジヤーナルベアリング16a,16b
が嵌め込まれた周溝14a,14bを経由して膨
張過程の室203へ高速で流動し、前記周溝14
a,14bとジヤーナルベアリング16a,16
bの動圧発生用溝17,18との間に、軸受力と
なる顕著な動圧を発生してジヤーナルベアリング
16a,16bは殆ど無負荷状態となるので、前
記ピン13からの回転トルクによつてきわめて円
滑に回転し、このピン13との摺動量は極小に抑
えられる。
1cは、既述したようにフロントハウジング1お
よびリアハウジング2に対しては全く摺接せず、
また、該ベーン11a,11b,11cと一体の
ピン13,13はジヤーナルベアリング16a,
16bの内周面に圧接しつつ回転してこのジヤー
ナルベアリング16a,16bに回転トルクを与
える。一方、ベーン11a,11b,11cの両
端内周部111,112は、円形凹部19a,1
9bとボス15a,15b間の空間20A,20
Bをそれぞれ室201,202,203に区画し
ており、各室201,202,203は、ベーン
11a,11b,11cの回転に伴つて縮小と拡
大を繰り返す。したがつて圧縮過程の室201内
の流体は、ジヤーナルベアリング16a,16b
が嵌め込まれた周溝14a,14bを経由して膨
張過程の室203へ高速で流動し、前記周溝14
a,14bとジヤーナルベアリング16a,16
bの動圧発生用溝17,18との間に、軸受力と
なる顕著な動圧を発生してジヤーナルベアリング
16a,16bは殆ど無負荷状態となるので、前
記ピン13からの回転トルクによつてきわめて円
滑に回転し、このピン13との摺動量は極小に抑
えられる。
なお、ロータが偏心している関係上、ベーンと
ハウジング内周面との相対角度は回転に伴なつて
繰返し変化するため、上記両実施例のようにベー
ンの飛出しを規制した場合は、ベーン先端縁の軌
跡が近似楕円形となる。したがつてハウジング内
周面も該軌跡と対応する形状に形成して、ベーン
先端縁とハウジング内周面との間のクリアランス
を常に一定に保つようにすることが望ましい。
ハウジング内周面との相対角度は回転に伴なつて
繰返し変化するため、上記両実施例のようにベー
ンの飛出しを規制した場合は、ベーン先端縁の軌
跡が近似楕円形となる。したがつてハウジング内
周面も該軌跡と対応する形状に形成して、ベーン
先端縁とハウジング内周面との間のクリアランス
を常に一定に保つようにすることが望ましい。
本発明に係るベーンポンプは、以上説明したと
おり、ベーンの両側端に設けた突起部がハウジン
グ内周面と同軸的かつ回転自在に設けたジヤーナ
ルベアリングの内周面に当接することによつてベ
ーンがハウジングに対して非接触状態で回転する
よう径方向への動きを規制してなる構成としたも
のであることから、摺動抵抗や高い摺動発熱によ
るポンプ効率の低下および摩耗の進行を極小に抑
え、また当該ポンプから吐出される流体の温度を
低下させることができ、しかもロータの円形凹部
とハウジングのボスとの間に形成される空間から
のポンプ作用によつて、ジヤーナルベアリングが
動圧による顕著な軸受力を得て殆ど無負荷状態で
回転するので、このジヤーナルベアリングとベー
ン突起部との間の摺動抵抗も極めて小さくするこ
とができるといつた優れた効果を奏する。
おり、ベーンの両側端に設けた突起部がハウジン
グ内周面と同軸的かつ回転自在に設けたジヤーナ
ルベアリングの内周面に当接することによつてベ
ーンがハウジングに対して非接触状態で回転する
よう径方向への動きを規制してなる構成としたも
のであることから、摺動抵抗や高い摺動発熱によ
るポンプ効率の低下および摩耗の進行を極小に抑
え、また当該ポンプから吐出される流体の温度を
低下させることができ、しかもロータの円形凹部
とハウジングのボスとの間に形成される空間から
のポンプ作用によつて、ジヤーナルベアリングが
動圧による顕著な軸受力を得て殆ど無負荷状態で
回転するので、このジヤーナルベアリングとベー
ン突起部との間の摺動抵抗も極めて小さくするこ
とができるといつた優れた効果を奏する。
第1図は本発明ベーンポンプの第1の実施例を
示す側断面図、第2図は同じく作動説明図、第3
図は同じく要部斜視図、第4図は従来のベーンポ
ンプの概略構成を示す正断面図である。 1……フロントハウジング、1′,2′……端
壁、2……リアハウジング、4……ロータ、10
……回転軸、11a,11b,11c……ベー
ン、12a,12b,12c……ベーン溝、13
……突起部としてのピン、16a,16b……ジ
ヤーナルベアリング、19a,19b……ボール
ベアリング。
示す側断面図、第2図は同じく作動説明図、第3
図は同じく要部斜視図、第4図は従来のベーンポ
ンプの概略構成を示す正断面図である。 1……フロントハウジング、1′,2′……端
壁、2……リアハウジング、4……ロータ、10
……回転軸、11a,11b,11c……ベー
ン、12a,12b,12c……ベーン溝、13
……突起部としてのピン、16a,16b……ジ
ヤーナルベアリング、19a,19b……ボール
ベアリング。
Claims (1)
- 1 ハウジングの内周空間に偏心した状態で回転
自在に軸支されたロータと、該ロータに凹設され
た複数のベーン溝に突没自在に配設された板状の
ベーンとを有し、ロータおよびベーンの回転に伴
なう各ベーン間の作動空間の繰返し容積変化を利
用して流体を一方から吸入し、他方へ吐出する構
造において、ハウジングの両端壁の内側に形成し
た周溝に、内周面がベーンの軸方向両端に設けた
突起部と当接してこのベーンをハウジングの内周
面と非接触状態に保持するジヤーナルベアリング
を回転自在に設けるとともに、ベーンの両端内周
部と近接対向する小径のボスを該ハウジングの内
周面と同軸的に突設し、ロータの両端面に、該ロ
ータの外周面と同軸的であつて前記ボスが遊嵌さ
れる円形凹部を形成して、ベーンの両端内周部
が、前記円形凹部とその内側の偏心位置に存在す
る前記ボスとの間の空間を複数の室に区画し、前
記周溝がこの空間を経由して延びることを特徴と
するベーンポンプ。
Priority Applications (19)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61269961A JPS63124885A (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | ベ−ンポンプ |
| KR8707877A KR920007283B1 (en) | 1986-07-22 | 1987-07-21 | E pump |
| DE19873724128 DE3724128A1 (de) | 1986-07-22 | 1987-07-21 | Fluegelzellenpumpe |
| IT8767627A IT1211222B (it) | 1986-07-22 | 1987-07-21 | Pompa a palette |
| GB8717229A GB2192939B (en) | 1986-07-22 | 1987-07-21 | Vane pump |
| FR8710382A FR2602011A1 (fr) | 1986-07-22 | 1987-07-22 | Pompes a palettes |
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1986
- 1986-11-14 JP JP61269961A patent/JPS63124885A/ja active Granted
Also Published As
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