JPH04308380A - ベーン - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、容積型アクチュエータ
用ベーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ルームエアコンや冷蔵庫等に用
いられるロータリーコンプレッサや、オイルポンプとし
て用いるベーンポンプには、取扱い流体の自由な流通を
阻止するためにベーンが使用されている。これらのベー
ンを使用した容積型のコンプレッサやポンプ等は可逆的
にモータとしても使用可能であり、広義のアクチュエー
タに属する。ベーンの使用形態の一例として、油圧用ベ
ーンポンプの断面図を図４に示す。

【０００３】図４において、ベーン１は、ロータ１１の
放射状溝１２に組み込まれており、ロータ１１とともに
矢印２０の方向に回転する。ロータ１１と各ベーン１と
カムリング１３のカム面１４とで区画されたポンプ室１
５は、ロータ１１の回転により、図中左上および右下側
で最大容積、左下および右上側で最小容積となるから、
前記回転により、作動油は、吸入ポート１６，１６から
吸入され、ポンプ室１５を経て吐出ポート１７，１７よ
り吐出される。また、各ベーン１は、ロータ１１の回転
による遠心力と、上記により加圧された作動油が各ベー
ン１とロータ１１の放射状溝１２との隙間から入ること
により生じるベーン１を押し出す力とでカムリング１３
のカム面１４に常に圧接され摺動しながら回転する。し
たがって、ベーン１のカムリング１３と対向する凸状の
面（以下頂面と記す）は、摺動しつつシーリングの役目
をしており、形状精度、面粗度とも高精度の仕上が要求
される。そして、この形状は従来、図２のｒに示すよう
に、単一半径の円弧面となっていた。この半径ｒは、ヘ
ルツ応力を決定するもので、過度に小さくすることは摩
耗寿命上得策でない。

【０００４】容積型アクチュエータとしては、前記の型
式の他にコンプレッサや真空ポンプに賞用されている円
筒状内径面とその母線に沿って設けられたスリットを有
するケーシングと、該スリットの両壁面に表裏を接する
ごとく挿入されたベーンと、偏心しておりその最大半径
部を母線に沿って前記内径面に接するごとく設けられた
偏心円筒型のロータからなり、前記ベーンの一方の凸状
の頂面を前記円筒型ロータの偏心した外径に圧接して構
成した型式が周知である。つまり、これらのベーンは、
頂面は凸状の柱面（母線が直線）を有し、該柱面の特定
の二つの母線間の部分でその間の母線に沿って前記カム
リングの内径面や偏心ロータの外径面と、その母線と直
角の方向に摺動しつつ、気密状または水密状を保持して
いる。一般にベーンの頂面の加工方法は、ドレッシング
工具により、正規形状の凹溝を成形された研削といし９
を、図３に示すごとく、被加工材であるベーン１に対し
紙面に垂直の方向に相対的にクリープフィードすること
により行なわれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらのベーン、例え
ば自動車のパワーステアリングポンプ用のベーンについ
て調べて見ると、頂面の形状は安易に決定される場合が
多い。すなわち、図２で述べると、運転中のカムリング
との理論的接触範囲の両側に幾分かの余裕を見込んで定
め得る円弧の中心角αに対し、実際のベーンの頂面の円
弧の中心角βは、十分に大きいものが多いことがわかっ
た。これは、不必要な部分を高精度に研削仕上すること
を意味し、また、この頂面は気密、水密状を保持しつつ
摺動する部分であるから、疵等に対しては致命部分とさ
れ、厳格な検査が要求される部分である。この致命部分
の検査は、角度αの範囲のみで十分であるが、目視の場
合のみならず、機械検査の場合も、境界の区別が困難な
ため、実際には相当広く、または円弧面全体について行
なわれており、実際には疵が致命部分ではないにもかか
わらず、不良品として処理されているものが非常に多い
ことがわかった。本発明は、前記の不都合な点に着目し
てなされたものであり、研削仕上部分を、必要最小限度
内に限定するとともに、検査範囲を容易に限定できるよ
うにすることにより、特に従来、良品であるにもかかわ
らず、不良品とされてきたものを救済可能なベーンを提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、頂面が、凸状
の柱面を有し該凸状の柱面の特定の二つの直線母線間の
部分を母線に沿って、この母線と直角の方向に相手部材
と摺動しつつ気密状または水密状を保持する、容積型ア
クチュエータ用ベーンにおいて、前記頂面は、その中央
部の前記凸状の柱面でなる所定幅の高精度研削仕上面と
該高精度研削仕上面の両側に隣接し、前記高精度研削仕
上面の延長面下の非研削面または前記高精度研削仕上面
に比し粗い表面あらさの研削面で構成されていることを
特徴とするベーンである。

【０００７】

【作用】本発明のベーンは、頂面が中央部分の円筒度等
の形状的にも、表面あらさ、疵等の表面性状的にも高精
度の研削仕上面と、その両側に隣接し、前記高精度、研
削仕上面の延長面下の非研削面または前記に比し粗い表
面あらさの研削仕上面から構成されており、実質的に致
命部分と非致命部分との境界が、目視の場合も機械検査
の場合も明瞭であり、したがって検査能率向上や非致命
部分であるにもかかわらず不良と判定されることが防止
でき、また、高精度研削仕上面の研削仕上能率も若干向
上できる。本発明のベーンを製造するにあたり、研削工
程の直前以前の工程は従来工程とほぼ同工程としてよい
。すなわち、一般に従来工程での研削前の素材は、冷間
引抜等により、ラウンドエッジを有する形状に成形され
た後、焼入れ焼もどし熱処理するものであるから、本発
明のベーンの製造に際しては、上記引抜工程等での断面
形状をやや変更することで実施できる。

【０００８】

【実施例】次に実施例で本発明の製造上の効果を述べる
。高速度工具鋼の熱間圧延平材を冷間引抜、個取切断お
よび焼入れ焼もどし熱処理することにより、図１および
図２の実線で示すごとき断面の素材を得た。次に、それ
ぞれの素材の両端面（紙面に垂直方向の二面）および図
示の二点鎖線部分を研削仕上した。図１の本発明のベー
ンにおいて、頂面は中央の中心角αの円弧である高精度
研削仕上面とその両側の引抜工程で生じたままの非研削
面とからなっている。該非研削面は高精度研削仕上面の
延長下（寸法ｔ）とされているから、高精度研削仕上面
の研削加工時の逃げの役割をなす。次にそれぞれの素材
の両端面（紙面に垂直方向の二面）および図示の二点鎖
線部分を研削仕上した。素材の概略寸法は２．１ｍｍＴ
×９．１ｍｍＷ×２０Ｌであり、図１のαは約６０°で
ある。頂面の研削代は、いずれも約０．１ｍｍで、加工
方法は図３に示したクリープフィード研削法で、といし
９の成形半径は約１ｍｍ、研削は７秒で１個の割合、加
工数は、それぞれ５０００個とし、加工途中でのドレッ
シングによる再成形は行なわず、また砥石の種類はビト
リファイド系を使用した。上記により、頂面を研削仕上
された両方法の製品について、ベーン頂面の不良率と外
観検査に要する時間について調査した。その結果、従来
方法のベーン（図２）では、頂面の円弧部に形状くずれ
が発生し、また頂面の両端部が焼けにより黒色化する不
良品は、本発明法によるものに比して５倍の発生率であ
った。次に上記研削品のうちの良品について、遠心バレ
ル研磨を実施し、再度、頂面の目視による外観検査を実
施し、研磨中のベーン同志の衝突による打痕不良品の発
生率をチェックした。その結果、従来のベーンは本発明
のベーンに比し、発生率比で約３倍であった。また、上
記外観検査に要した時間は、本発明品において約１５％
の改善が見られた。

【０００９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のベーンは、
研削速度を同割合としたときの研削焼け不良およびバレ
ル研磨での打痕不良をそれぞれ大幅に低減し、また、頂
面の外観検査能率を向上可能とするものである。前者の
不良低減については、従来のベーンと同不良レベルとな
る研削速度、１ドレッシング当りの研削量を増加し得る
こと、バレル研磨における（製品／媒体）比率の増化を
意味するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のベーンの研削加工前後の形状の一実施
例を示す図である。

【図２】従来のベーンの研削加工前後の形状の一例を示
す図である。

【図３】ベーンの頂面のクリープフィード研削方法を説
明する図である。

【図４】ベーンを組み込んだオイルポンプの断面図の例
である。

【符号の説明】

１　　ベーン ９　　研削といし １１　　ロータ １２　　放射状溝 １３　　カムリング １４　　カム面 １５　　ポンプ室 １６　　吸入ポート １７　　吐出ポート α　　中心角 β　　中心角 ｒ　　半径 ｔ　　寸法

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　頂面が、凸状の柱面を有し該凸状の柱
   面の特定の二つの直線母線間の部分を母線に沿って、こ
   の母線と直角の方向に相手部材と摺動しつつ気密状また
   は水密状を保持する、容積型アクチュエータ用ベーンに
   おいて、前記頂面は、その中央部の前記凸状の柱面でな
   る所定幅の高精度研削仕上面と該高精度研削仕上面の両
   側に隣接し、前記高精度研削仕上面の延長面下の非研削
   面または前記高精度研削仕上面に比し粗い表面あらさの
   研削面で構成されていることを特徴とするベーン。