JP2003222089A - Vane vacuum-pump - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両に搭載
されエンジンにより駆動されるベーン型真空ポンプに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vane type vacuum pump mounted on a vehicle and driven by an engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】ベーン型真空ポンプは、トラックなどの
大型ディーゼル車両などにおいて、例えばブレーキ用マ
スターシリンダを駆動するために用いられる。図5に従
来のベーン型真空ポンプの軸方向断面図を示す。図に示
すように、ベーン型真空ポンプ100は、ケーシング1
01と回転軸102とロータ103とベーン104とを
備えている。2. Description of the Related Art A vane type vacuum pump is used, for example, in a large diesel vehicle such as a truck to drive a master cylinder for braking. FIG. 5 shows an axial sectional view of a conventional vane type vacuum pump. As shown in the figure, the vane type vacuum pump 100 includes a casing 1
01, a rotating shaft 102, a rotor 103, and a vane 104.
【0003】ケーシング101は、交流発電機(図略)
に並設されている。ケーシング101の上方には吸入口
105が開設されている。またケーシング101の下方
には排出口106が開設されている。回転軸102は、
交流発電機の回転子軸を兼ねている。すなわち回転軸1
02は交流発電機のハウジング内からケーシング101
内に延伸している。ロータ103は、回転軸102の外
周面にスプライン嵌合により止着されている。ロータ1
03の外周面には、放射状に延びるベーン溝107が形
成されている。ベーン104は、ベーン溝107に出入
自在に保持されている。The casing 101 is an AC generator (not shown).
Are installed side by side. A suction port 105 is opened above the casing 101. Further, a discharge port 106 is opened below the casing 101. The rotating shaft 102 is
Also serves as the rotor shaft of the AC generator. That is, the rotating shaft 1
02 is the casing 101 from the housing of the alternator
It is stretched inward. The rotor 103 is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 102 by spline fitting. Rotor 1
A vane groove 107 that extends radially is formed on the outer peripheral surface of 03. The vane 104 is held in the vane groove 107 so as to be able to move in and out.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、回転軸10
2は、交流発電機側において、Vベルトおよびプーリを
介して、エンジンに連結されている。このため回転軸1
02は、エンジンに対して所定のプーリ比で回転する。
すなわち、高速道路走行中などエンジン回転速度が高い
場合は、回転軸102の回転速度も高くなる。一方、市
街地走行中などエンジン回転速度が低い場合は、回転軸
102の回転速度も低くなる。By the way, the rotary shaft 10
2 is connected to the engine via the V-belt and the pulley on the alternator side. Therefore, the rotating shaft 1
02 rotates with a predetermined pulley ratio with respect to the engine.
That is, when the engine rotation speed is high such as when traveling on a highway, the rotation speed of the rotating shaft 102 also increases. On the other hand, when the engine rotation speed is low, such as during city driving, the rotation speed of the rotating shaft 102 also decreases.
【0005】ここで、ベーン型真空ポンプ100が連結
されているブレーキの使用頻度について考える。エンジ
ンが高速回転しているときと比較して、エンジンが低速
回転しているときの方が、ブレーキの使用頻度は高い。
具体的には、高速道路走行中よりも市街地走行中の方
が、ブレーキの使用頻度は高い。このため、エンジン高
速回転時よりもエンジン低速回転時の方が、ベーン型真
空ポンプ100の使用頻度も高い。逆に言えば、エンジ
ン高速回転時におけるベーン型真空ポンプ100の使用
頻度は低い。Now, let us consider the frequency of use of the brake to which the vane type vacuum pump 100 is connected. The frequency of use of the brake is higher when the engine is rotating at a lower speed than when the engine is rotating at a high speed.
Specifically, the frequency of use of the brakes is higher when driving in urban areas than when driving on expressways. Therefore, the vane vacuum pump 100 is used more frequently when the engine rotates at a low speed than when the engine rotates at a high speed. Conversely, the vane type vacuum pump 100 is used less frequently when the engine rotates at high speed.
【0006】しかしながら、従来はロータ103が回転
軸102に止着されていた。このため、ロータ103
は、使用頻度の低いエンジン高速回転時においても常時
回転していた。そしてブレーキに充分な負圧を供給して
いた。すなわちロータ103は無駄に回転していた。前
述したように、回転軸102はエンジンに連結されてい
る。このため、ロータ103の無駄な回転がエンジン負
荷となり、車両の燃費を下げる一因となっていた。However, conventionally, the rotor 103 is fixedly attached to the rotary shaft 102. Therefore, the rotor 103
Was constantly rotating even when the engine was used at low speed and was rotating at high speed. And he was supplying enough negative pressure to the brakes. That is, the rotor 103 was uselessly rotating. As described above, the rotary shaft 102 is connected to the engine. Therefore, useless rotation of the rotor 103 becomes an engine load, which is one of the factors that reduce the fuel efficiency of the vehicle.
【0007】しかも、エンジン低速回転時よりもエンジ
ン高速回転時の方が、ロータ103の回転速度は高い。
このため、ベーン型真空ポンプ100を構成する各部材
には、高速回転に伴う摩耗、摩擦熱、遠心力などに対す
る耐久性が要求された。なお、この問題点は、エンジン
のクランクシャフトタイミングギヤと直結されるベーン
型真空ポンプにおいても同様に発生していた。Moreover, the rotational speed of the rotor 103 is higher when the engine is rotating at a high speed than when the engine is rotating at a low speed.
Therefore, each member that constitutes the vane type vacuum pump 100 is required to have durability against wear, frictional heat, centrifugal force, and the like that accompany high-speed rotation. This problem also occurred in the vane type vacuum pump directly connected to the crankshaft timing gear of the engine.
【0008】本発明のベーン型真空ポンプは上記課題に
鑑みて完成されたものである。したがって本発明は、駆
動源高速回転時における無駄な回転を抑制できるベーン
型真空ポンプを得ることを目的とする。The vane type vacuum pump of the present invention has been completed in view of the above problems. Therefore, an object of the present invention is to obtain a vane type vacuum pump capable of suppressing unnecessary rotation during high speed rotation of a drive source.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】(1)上記課題を解決す
るため、本発明のベーン型真空ポンプは、ケーシング
と、ケーシングの内周面に対して偏心回転可能なロータ
と、ロータの外周面に放射状に配置され内周面に摺接す
るベーンと、ロータに駆動源の回転トルクを伝達可能な
回転軸と、を備えてなるベーン型真空ポンプであって、
ロータは従動磁性部を備え、回転軸は従動磁性部に対向
し従動磁性部との間に磁気吸引力を発生する駆動磁性部
を備え、駆動源が低速回転するときは、磁気吸引力によ
り回転軸からロータに回転トルクが伝達されロータが回
転し、駆動源が高速回転するときは、ベーンと内周面と
の間の摩擦力により回転トルクの伝達が遮断されロータ
が停止することを特徴とする。(1) In order to solve the above problems, a vane type vacuum pump according to the present invention comprises a casing, a rotor eccentrically rotatable with respect to an inner peripheral surface of the casing, and an outer peripheral surface of the rotor. A vane type vacuum pump comprising: a vane that is radially arranged on the inner peripheral surface and is in sliding contact with the inner peripheral surface;
The rotor has a driven magnetic portion, the rotation shaft has a drive magnetic portion facing the driven magnetic portion and generating a magnetic attraction force between the driven magnetic portion, and when the drive source rotates at a low speed, it rotates by the magnetic attraction force. When the rotation torque is transmitted from the shaft to the rotor and the rotor rotates and the drive source rotates at a high speed, the friction torque between the vane and the inner peripheral surface interrupts the transmission of the rotation torque and stops the rotor. To do.
【0010】本発明のベーン型真空ポンプは、ロータに
従動磁性部を、回転軸に駆動磁性部を、それぞれ配置す
るものである。従動磁性部と駆動磁性部との間には、磁
気吸引力が生じる。一方、ロータに配置されたベーンと
ケーシング内周面との間には摩擦力が生じる。すなわち
回転部材であるロータおよびベーンには、磁気吸引力と
摩擦力とが作用する。本発明のベーン型真空ポンプは、
これら磁気吸引力と摩擦力との大小を利用して、回転軸
からロータに伝達される回転トルクの断続を行うもので
ある。In the vane type vacuum pump of the present invention, the driven magnetic portion of the rotor and the drive magnetic portion of the rotating shaft are arranged. A magnetic attraction force is generated between the driven magnetic portion and the driving magnetic portion. On the other hand, a frictional force is generated between the vane arranged on the rotor and the inner peripheral surface of the casing. That is, the magnetic attraction force and the friction force act on the rotor and the vane that are the rotating members. The vane type vacuum pump of the present invention,
By utilizing the magnitude of the magnetic attraction force and the friction force, the rotation torque transmitted from the rotation shaft to the rotor is interrupted.
【0011】摩擦力は、ケーシング内周面に加わる垂直
抗力に比例する。この垂直抗力に相当するのは、回転に
よりベーンに加わる遠心力である。ベーンに加わる遠心
力は、回転速度が高いほど大きくなる。したがって、ベ
ーンとケーシング内周面との間の摩擦力も、回転速度が
高いほど大きくなる。The frictional force is proportional to the normal force applied to the inner peripheral surface of the casing. Corresponding to this normal force is the centrifugal force applied to the vane by the rotation. The centrifugal force applied to the vane increases as the rotation speed increases. Therefore, the frictional force between the vane and the inner peripheral surface of the casing also increases as the rotational speed increases.
【0012】このため、駆動源が低速回転している間、
すなわち回転軸が低速回転している間は、ベーンとケー
シング内周面との間の摩擦力は比較的小さい。したがっ
て、回転軸とロータとの間の磁気吸引力の方が、摩擦力
よりも大きい。このため、回転軸からロータに回転トル
クが伝達され、ロータが回転する。このようにして、低
速回転時においてはベーン型真空ポンプは駆動源により
駆動される。Therefore, while the drive source is rotating at a low speed,
That is, the frictional force between the vane and the inner peripheral surface of the casing is relatively small while the rotating shaft is rotating at a low speed. Therefore, the magnetic attraction force between the rotating shaft and the rotor is larger than the friction force. Therefore, the rotation torque is transmitted from the rotation shaft to the rotor, and the rotor rotates. In this way, the vane type vacuum pump is driven by the drive source during low speed rotation.
【0013】これに対し、駆動源が高速回転すると、す
なわち回転軸が高速回転すると、ベーンとケーシング内
周面との間の摩擦力が大きくなる。したがって、回転軸
とロータとの間の磁気吸引力の方が、摩擦力よりも小さ
くなる。このため、回転軸からロータへの回転トルクの
伝達が遮断される。このようにして、高速回転時におい
てはベーン型真空ポンプが停止する。On the other hand, when the drive source rotates at high speed, that is, when the rotary shaft rotates at high speed, the frictional force between the vane and the inner peripheral surface of the casing becomes large. Therefore, the magnetic attraction force between the rotating shaft and the rotor is smaller than the friction force. Therefore, the transmission of the rotational torque from the rotary shaft to the rotor is cut off. In this way, the vane type vacuum pump is stopped during high speed rotation.
【0014】図1に駆動源の回転速度変化に対する本発
明のベーン型真空ポンプのロータ、および従来のベーン
型真空ポンプのロータの回転速度変化を示す。図中横軸
は時間を示す。また縦軸は駆動源の回転速度を示す。FIG. 1 shows changes in the rotational speed of the rotor of the vane vacuum pump of the present invention and the rotor of the conventional vane vacuum pump with respect to changes in the rotational speed of the drive source. The horizontal axis in the figure represents time. The vertical axis represents the rotation speed of the drive source.
【0015】まず、本発明のベーン型真空ポンプについ
て説明する。駆動源の回転速度が高くなり設定回転速度
nを超えると、ロータと駆動源との間の回転トルクの伝
達が遮断される。このためベーン型真空ポンプは停止す
る。一方、駆動源の回転速度が低くなり設定回転速度n
以下になると、再びロータに駆動源からの回転トルクが
伝達されるようになる。このため、ベーン型真空ポンプ
は始動する。First, the vane type vacuum pump of the present invention will be described. When the rotational speed of the drive source increases and exceeds the set rotational speed n, the transmission of the rotational torque between the rotor and the drive source is cut off. Therefore, the vane type vacuum pump is stopped. On the other hand, the rotation speed of the drive source becomes low and the set rotation speed n
In the following cases, the rotation torque from the drive source is transmitted to the rotor again. Therefore, the vane type vacuum pump is started.
【0016】次に、従来のベーン型真空ポンプについて
説明する。従来のベーン型真空ポンプの場合は、上述し
たように、ロータが回転軸に止着されている。したがっ
てロータは、設定回転速度nによらず、駆動源回転速度
の所定プーリ比で継続して回転している。すなわち従来
のベーン型真空ポンプは、駆動源により駆動され続け
る。Next, a conventional vane type vacuum pump will be described. In the case of the conventional vane type vacuum pump, the rotor is fixed to the rotary shaft as described above. Therefore, the rotor continues to rotate at the predetermined pulley ratio of the drive source rotation speed regardless of the set rotation speed n. That is, the conventional vane type vacuum pump is continuously driven by the drive source.
【0017】本発明のベーン型真空ポンプによると、駆
動源高速回転時にロータおよびベーンが回転しない。こ
のため、高速回転時に駆動源に負荷がかからない。ま
た、ベーン型真空ポンプを構成する各部材に、駆動源高
速回転に伴う摩耗、摩擦熱、遠心力などに対する耐久性
が要求されない。このため、各部材を形成する材料選択
の自由度が広がる。According to the vane type vacuum pump of the present invention, the rotor and the vanes do not rotate when the drive source rotates at high speed. Therefore, no load is applied to the drive source during high-speed rotation. Further, it is not necessary for each member constituting the vane type vacuum pump to have durability against wear, frictional heat, centrifugal force, etc. due to high speed rotation of the drive source. Therefore, the degree of freedom in selecting the material forming each member is increased.
【0018】また、例えば噛み合いクラッチや摩擦クラ
ッチなどにより、駆動源とロータとの回転トルクの断続
を行わせると構造が複雑となる。このため、ベーン型真
空ポンプの構成部材点数が増えコスト高となる。これに
対し、本発明のベーン型真空ポンプは、駆動磁性部と従
動磁性部とを設置するだけで駆動源とロータとの回転ト
ルクの断続が可能である。このため、構成部材点数も少
なく低コストである。また構造が簡単なため信頼性も高
い。Further, for example, the structure becomes complicated when the rotational torque between the drive source and the rotor is interrupted by a meshing clutch or a friction clutch. Therefore, the number of constituent members of the vane type vacuum pump increases and the cost increases. On the other hand, in the vane type vacuum pump of the present invention, the rotational torque between the drive source and the rotor can be interrupted only by installing the drive magnetic part and the driven magnetic part. Therefore, the number of constituent members is small and the cost is low. In addition, the structure is simple and highly reliable.
【0019】(2)好ましくは、従動磁性部と駆動磁性
部とを、離間して配置する構成がよい。本構成は、従動
磁性部と駆動磁性部とを、磁気吸引力を保持したまま、
離間して配置するものである。駆動源高速回転時におい
ては、回転軸は高速回転しているため、駆動磁性部は回
転している。これに対し、ロータおよびベーンは停止し
ているため、従動磁性部は停止している。したがって、
従動磁性部と駆動磁性部とが当接していると、両部材は
互いに摺動することになる。そしてこの摺動により、駆
動源に負荷が加わるおそれがある。また摩擦により駆動
磁性部材および従動磁性部材の寿命も短くなる。さらに
ベーン型真空ポンプの騒音も大きくなる。(2) Preferably, the driven magnetic portion and the driving magnetic portion are arranged separately. In this configuration, the driven magnetic portion and the driving magnetic portion are held while retaining the magnetic attraction force.
It is arranged separately. When the drive source rotates at high speed, the rotating shaft rotates at high speed, so that the drive magnetic unit rotates. On the other hand, since the rotor and the vane are stopped, the driven magnetic unit is stopped. Therefore,
When the driven magnetic portion and the driving magnetic portion are in contact with each other, both members slide with each other. The sliding may cause a load on the drive source. Further, the friction shortens the lives of the driving magnetic member and the driven magnetic member. Furthermore, the noise of the vane type vacuum pump becomes louder.
【0020】これに対し、本構成の従動磁性部と駆動磁
性部とは離間している。このため、駆動源高速回転時に
おいて駆動源に負荷が加わるおそれがない。また両部材
が摺接しないため、摩耗するおそれがない。On the other hand, the driven magnetic portion and the drive magnetic portion of this structure are separated from each other. Therefore, there is no possibility that a load will be applied to the drive source during high-speed rotation of the drive source. Further, since both members do not come into sliding contact with each other, there is no fear of wear.
【0021】(3)好ましくは、さらに、ロータの内周
側に、回転軸に対するロータの偏心を規制するロータ規
制部を持つ構成とする方がよい。ロータの外周側には、
吸入、圧縮、排出を繰り返す複数のポンプ室が区画され
ている。このためロータは、ポンプ室間の圧力差によ
り、回転軸に対し偏心するおそれがある。この点、本構
成のベーン型真空ポンプにはロータ規制部が配置されて
いる。このため、回転軸に対するロータの偏心を抑制す
ることができる。(3) It is preferable that a rotor restricting portion for restricting the eccentricity of the rotor with respect to the rotating shaft be provided on the inner peripheral side of the rotor. On the outer peripheral side of the rotor,
A plurality of pump chambers that repeat suction, compression, and discharge are partitioned. Therefore, the rotor may be eccentric with respect to the rotating shaft due to the pressure difference between the pump chambers. In this respect, the vane type vacuum pump of this configuration is provided with the rotor restriction portion. Therefore, the eccentricity of the rotor with respect to the rotating shaft can be suppressed.
【0022】(4)好ましくは、駆動磁性部は、回転軸
と一体に形成されている構成とする方がよい。回転軸は
駆動源の回転に伴って常時回転している。このため、回
転軸は駆動源に常時負荷を与え続けている。また駆動磁
性部は回転による遠心力を常時受け続けている。駆動磁
性部を回転軸と一体にすると、例えば回転軸の周囲に別
体の駆動磁性部を環装する場合と比較して、回転軸が軽
量になる。このため、本構成によると駆動源負荷がさら
に小さくなる。また駆動磁性部を回転軸と一体にする
と、駆動磁性部が遠心力により回転軸から分離するおそ
れが小さい。(4) Preferably, the drive magnetic portion is formed integrally with the rotary shaft. The rotary shaft constantly rotates as the drive source rotates. For this reason, the rotating shaft constantly applies a load to the drive source. In addition, the drive magnetic unit always receives the centrifugal force due to the rotation. When the drive magnetic portion is integrated with the rotary shaft, the weight of the rotary shaft is reduced as compared with, for example, a case where a separate drive magnetic portion is provided around the rotary shaft. Therefore, according to this configuration, the drive source load is further reduced. Further, when the drive magnetic portion is integrated with the rotation shaft, the drive magnetic portion is less likely to be separated from the rotation shaft due to centrifugal force.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明のベーン型真空ポン
プの実施の形態について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a vane type vacuum pump of the present invention will be described below.
【0024】(1)第一実施形態
本実施形態のベーン型真空ポンプは、本発明をディーゼ
ル車両のブレーキ用マスターシリンダを駆動するための
ポンプとして具現化したものである。本実施形態のベー
ン型真空ポンプは、エンジンにより駆動される。またベ
ーン型真空ポンプは交流発電機に直結されている。(1) First Embodiment A vane type vacuum pump according to this embodiment embodies the present invention as a pump for driving a master cylinder for a brake of a diesel vehicle. The vane type vacuum pump of this embodiment is driven by an engine. The vane type vacuum pump is directly connected to the AC generator.
【0025】まず、本実施形態のベーン型真空ポンプの
構成について説明する。図2に本実施形態のベーン型真
空ポンプの軸方向断面図を示す。図に示すように、ベー
ン型真空ポンプ1は、ケーシング2と回転軸3とロータ
4とベーン5とを備えている。First, the structure of the vane type vacuum pump of this embodiment will be described. FIG. 2 shows an axial sectional view of the vane type vacuum pump of this embodiment. As shown in the figure, the vane type vacuum pump 1 includes a casing 2, a rotating shaft 3, a rotor 4 and a vane 5.
【0026】ケーシング2は、ハウジング20とエンド
プレート21とからなる。ケーシング2は、ベーン型真
空ポンプ1の外殻をなす。ハウジング20は、アルミ合
金製であって、エンドプレート21方向(以下、「前
方」と称す。)に開口する有底円筒状、すなわちカップ
状を呈している。ハウジング20の上方外周面からは、
吸入口29が突設されている。吸入口29は、バキュー
ムブレーキブースタに負圧を供給する真空タンク(図
略)と連通している。一方、ハウジング20の下方外周
面からは、排出口24が突設されている。The casing 2 comprises a housing 20 and an end plate 21. The casing 2 forms the outer shell of the vane type vacuum pump 1. The housing 20 is made of an aluminum alloy, and has a bottomed cylindrical shape that opens toward the end plate 21 (hereinafter, referred to as “front”), that is, a cup shape. From the upper outer peripheral surface of the housing 20,
The suction port 29 is provided so as to project. The suction port 29 communicates with a vacuum tank (not shown) that supplies a negative pressure to the vacuum brake booster. On the other hand, a discharge port 24 is provided so as to project from the lower outer peripheral surface of the housing 20.
【0027】エンドプレート21は、アルミ合金製であ
ってリング状を呈している。エンドプレート21は、O
リング210を挟んで、前記ケーシング2の前方に配置
されている。またエンドプレート21の、さらに前方に
は交流発電機(図略)が配置されている。エンドプレー
ト21には、中心に偏心して挿通口211が穿設されて
いる。挿通口211には、交流発電機のボス部9が前方
から挿入されている。The end plate 21 is made of an aluminum alloy and has a ring shape. The end plate 21 is O
It is arranged in front of the casing 2 with the ring 210 interposed therebetween. An AC generator (not shown) is arranged further in front of the end plate 21. An insertion port 211 is formed in the end plate 21 so as to be eccentric to the center. The boss portion 9 of the AC generator is inserted into the insertion port 211 from the front.
【0028】回転軸3は、鉄鋼製であって、交流発電機
のハウジング内から延伸されている。そして回転軸3
は、ボス部9の内周側を介して、ケーシング2内に回転
可能に挿通されている。なお回転軸3は、交流発電機の
軸受(図略)により支承されている。The rotating shaft 3 is made of steel and extends from the housing of the AC generator. And the rotating shaft 3
Is rotatably inserted into the casing 2 via the inner peripheral side of the boss portion 9. The rotating shaft 3 is supported by bearings (not shown) of the AC generator.
【0029】ロータ4は、鉄系の金属製であって円筒状
を呈している。ロータ4は内周側に永久磁石製であって
筒状の従動磁性部45を有している。この従動磁性部4
5は、インサート成形により、ロータ4の内周面に固定
されている。従動磁性部45は、回転軸3のロータ挿入
部30と対向している。ロータ挿入部30は本発明の駆
動磁性部に含まれる。ロータ4の外周面には、径方向に
深いベーン溝40が形成されている。ベーン溝40は、
この場合90°ずつ周方向に離間して、合計四つ配置さ
れている。すなわちベーン溝40は、放射状に配置され
ている。The rotor 4 is made of iron-based metal and has a cylindrical shape. The rotor 4 has a cylindrical driven magnetic portion 45 made of a permanent magnet on the inner peripheral side. This driven magnetic part 4
5 is fixed to the inner peripheral surface of the rotor 4 by insert molding. The driven magnetic portion 45 faces the rotor insertion portion 30 of the rotating shaft 3. The rotor insertion part 30 is included in the drive magnetic part of the present invention. A vane groove 40 deep in the radial direction is formed on the outer peripheral surface of the rotor 4. The vane groove 40 is
In this case, a total of four are arranged at intervals of 90 ° in the circumferential direction. That is, the vane grooves 40 are arranged radially.
【0030】ベーン5は、カーボン製であって長方形板
状を呈している。ベーン5の一端は、ベーン溝40に摺
動自在に収納されている。ベーン5の他端は、後述する
ように、遠心力によりケーシング2の内周面に当接して
いる。The vane 5 is made of carbon and has a rectangular plate shape. One end of the vane 5 is slidably housed in the vane groove 40. The other end of the vane 5 is in contact with the inner peripheral surface of the casing 2 by centrifugal force, as will be described later.
【0031】次に、本実施形態のベーン型真空ポンプの
動きについて説明する。図3に図2のI−I断面図を示
す。回転軸3は、エンジンの駆動力により回転する。エ
ンジン低速回転時においては、ロータ挿入部30と従動
磁性部45との間の磁気吸引力により、回転軸3からロ
ータ4に回転トルクが伝達される。この回転トルクによ
りロータ4は回転する。ロータ4が回転すると、図3に
示すように、遠心力によりベーン5がベーン溝40から
突出する。そしてベーン5は、ケーシング2の内周面に
摺接しながら回転する。ベーン5がケーシング2の内周
面に摺接すると、隙間6が四つに仕切られる。すなわ
ち、ケーシング2内周面とロータ4外周面とベーン5と
により、合計四つのポンプ室63が区画形成される。ポ
ンプ室63は、ケーシング2内を図中白抜き矢印で示す
方向に回転する。Next, the operation of the vane type vacuum pump of this embodiment will be described. FIG. 3 shows a sectional view taken along line I-I of FIG. The rotating shaft 3 is rotated by the driving force of the engine. When the engine is rotating at a low speed, the rotational torque is transmitted from the rotating shaft 3 to the rotor 4 by the magnetic attraction force between the rotor insertion portion 30 and the driven magnetic portion 45. The rotation torque causes the rotor 4 to rotate. When the rotor 4 rotates, the vanes 5 project from the vane grooves 40 due to centrifugal force, as shown in FIG. The vane 5 rotates while slidingly contacting the inner peripheral surface of the casing 2. When the vane 5 slides on the inner peripheral surface of the casing 2, the gap 6 is divided into four. That is, a total of four pump chambers 63 are defined by the inner peripheral surface of the casing 2, the outer peripheral surface of the rotor 4, and the vanes 5. The pump chamber 63 rotates in the casing 2 in a direction indicated by a white arrow in the drawing.
【0032】ここで、ポンプ室63は、その容積を変化
させながら回転する。ポンプ室63は、容積が増加する
行程において吸入口29と連通する。また、ポンプ室6
3は、容積が減少する行程において排出口24と連通す
る。空気は、ポンプ室63の容積が増加する行程におい
て、吸入口29からポンプ室63に吸い込まれる。この
行程が吸入行程である。吸い込まれた空気は、ポンプ室
63の容積が減少する行程において、徐々に圧縮され
る。この行程が圧縮行程である。そして空気は、ポンプ
室63の容積が減少する行程末期において、排出口24
から排出される。この行程が排出行程である。Here, the pump chamber 63 rotates while changing its volume. The pump chamber 63 communicates with the suction port 29 in the process of increasing the volume. Also, the pump room 6
3 communicates with the outlet 24 in the process of decreasing the volume. Air is sucked into the pump chamber 63 from the suction port 29 in the process of increasing the volume of the pump chamber 63. This process is an inhalation process. The sucked air is gradually compressed in the process of decreasing the volume of the pump chamber 63. This process is a compression process. The air is discharged from the outlet 24 at the end of the stroke when the volume of the pump chamber 63 decreases.
Emitted from. This process is the discharge process.
【0033】このように、エンジン低速回転時において
は、ロータ4の回転に伴い吸入行程、圧縮行程、排出行
程が繰り返される。そしてベーン型真空ポンプ1は、吸
入口29を介して、バキュームブレーキブースタに負圧
を供給している。As described above, when the engine rotates at a low speed, the intake stroke, the compression stroke, and the discharge stroke are repeated as the rotor 4 rotates. The vane type vacuum pump 1 supplies a negative pressure to the vacuum brake booster via the suction port 29.
【0034】これに対し、エンジン高速回転時において
は、ベーン5に加わる遠心力が大きくなる。このため、
ベーン5のケーシング2内周面に対する摩擦力が大きく
なる。したがって、エンジン回転速度が設定値に達し、
摩擦力が磁気吸引力よりも大きくなると、ロータ4が回
転できなくなる。そして、回転軸3からロータ4への回
転トルク伝達が遮断される。すなわちベーン型真空ポン
プ1が停止する。On the other hand, when the engine rotates at high speed, the centrifugal force applied to the vane 5 becomes large. For this reason,
The frictional force of the vane 5 on the inner peripheral surface of the casing 2 increases. Therefore, the engine speed reaches the set value,
When the frictional force becomes larger than the magnetic attraction force, the rotor 4 cannot rotate. Then, the rotation torque transmission from the rotating shaft 3 to the rotor 4 is cut off. That is, the vane type vacuum pump 1 is stopped.
【0035】本実施形態のベーン型真空ポンプ1は、ブ
レーキ使用頻度の少ないエンジン高速回転時において
は、停止している。このため、無駄なエンジン負荷を抑
制することができる。したがって、車両の燃費を向上さ
せることができる。また本実施形態のベーン型真空ポン
プ1は高速回転しない。このため、例えばケーシング2
やロータ4やベーン5などの部材に、高速回転に伴う摩
耗や摩擦熱や遠心力などに対する耐久性が必要とされる
こともない。したがって、本実施形態のベーン型真空ポ
ンプ1によると部材を形成する材料選択の自由度が高く
なる。また本実施形態のベーン型真空ポンプ1の回転ト
ルク断続機構は、磁気吸引力と摩擦力との大小を利用し
たものである。このため構造が単純である。したがって
本実施形態のベーン型真空ポンプ1は、他の構造の回転
トルク断続機構を用いたベーン型真空ポンプと比較し
て、部材点数が少なく低コストであり、また故障に対す
る信頼性が高い。The vane type vacuum pump 1 of this embodiment is stopped when the engine is rotating at a high speed where the brake is not frequently used. For this reason, useless engine load can be suppressed. Therefore, the fuel efficiency of the vehicle can be improved. Moreover, the vane type vacuum pump 1 of this embodiment does not rotate at a high speed. Therefore, for example, the casing 2
Members such as the rotor 4, the vane 5, and the like are not required to have durability against wear, frictional heat, centrifugal force, and the like that accompany high-speed rotation. Therefore, according to the vane type vacuum pump 1 of the present embodiment, the degree of freedom in selecting the material forming the member is increased. Further, the rotating torque interrupting mechanism of the vane type vacuum pump 1 of the present embodiment utilizes the magnitude of the magnetic attraction force and the friction force. Therefore, the structure is simple. Therefore, the vane type vacuum pump 1 of the present embodiment has a small number of members, low cost, and high reliability against failure, as compared with a vane type vacuum pump using a rotating torque interrupting mechanism of another structure.
【0036】また本実施形態のベーン型真空ポンプ1
は、従動磁性部45と駆動磁性部(ロータ挿入部)30
とが離間している。このため、駆動源高速回転時におい
て駆動源に負荷が加わるおそれがない。また従動磁性部
45と駆動磁性部30とが摩耗することもない。また本
実施形態のベーン型真空ポンプ1は、回転軸3の後方端
を、そのまま駆動磁性部30として利用している。この
ため回転軸3が軽量でありエンジン負荷が小さい。また
回転軸3から駆動磁性部30が分離するおそれが小さ
い。The vane type vacuum pump 1 of the present embodiment
Is the driven magnetic portion 45 and the drive magnetic portion (rotor insertion portion) 30.
And are separated. Therefore, there is no possibility that a load will be applied to the drive source during high-speed rotation of the drive source. Further, the driven magnetic part 45 and the drive magnetic part 30 are not worn. In the vane type vacuum pump 1 of this embodiment, the rear end of the rotary shaft 3 is used as it is as the drive magnetic portion 30. Therefore, the rotating shaft 3 is lightweight and the engine load is small. Further, there is little risk that the drive magnetic unit 30 will separate from the rotary shaft 3.
【0037】(2)第二実施形態
本実施形態のベーン型真空ポンプと第一実施形態のベー
ン型真空ポンプとの相違点は、ロータが軸受により支承
されている点である。したがって本項ではこの相違点に
ついてのみ説明する。なお軸受は、本発明のロータ規制
部に含まれる。(2) Second Embodiment The difference between the vane type vacuum pump of the present embodiment and the vane type vacuum pump of the first embodiment is that the rotor is supported by bearings. Therefore, only this difference will be described in this section. The bearing is included in the rotor restriction portion of the present invention.
【0038】図4に本実施形態のベーン型真空ポンプの
軸方向断面図を示す。なお図2と対応する部材について
は、同じ記号で示す。図に示すように、ハウジング20
の底壁内面からは、前方に向かって後方円筒部22が突
設されている。この後方円筒部22の外周面には、後方
滑り軸受23が環装固定されている。また、ボス部9か
らは後方に向かって前方円筒部90が突設されている。
この前方円筒部90の外周面には、前方滑り軸受91が
環装固定されている。FIG. 4 shows an axial sectional view of the vane type vacuum pump of this embodiment. Members corresponding to those in FIG. 2 are indicated by the same symbols. As shown, the housing 20
A rear cylindrical portion 22 is provided so as to project from the inner surface of the bottom wall toward the front. A rear slide bearing 23 is annularly fixed to the outer peripheral surface of the rear cylindrical portion 22. Further, a front cylindrical portion 90 is provided so as to project rearward from the boss portion 9.
A front slide bearing 91 is annularly fixed to the outer peripheral surface of the front cylindrical portion 90.
【0039】本実施形態によると、ロータ4は前方滑り
軸受91と後方滑り軸受23とにより支承されている。
このためロータ4が回転軸3に対し偏心するおそれが小
さい。また本実施形態によると、従動磁性部45とロー
タ挿入部30との間に、所定幅の隙間を容易に確保する
ことができる。言い換えると、従動磁性部45とロータ
挿入部30とを離間して配置しやすい。このため従動磁
性部45がロータ挿入部30と干渉し、摩耗するおそれ
が小さい。According to this embodiment, the rotor 4 is supported by the front slide bearing 91 and the rear slide bearing 23.
For this reason, the rotor 4 is less likely to be eccentric with respect to the rotating shaft 3. Further, according to the present embodiment, it is possible to easily secure a gap having a predetermined width between the driven magnetic portion 45 and the rotor insertion portion 30. In other words, it is easy to dispose the driven magnetic portion 45 and the rotor insertion portion 30 apart from each other. Therefore, the driven magnetic portion 45 interferes with the rotor insertion portion 30 and is less likely to be worn.
【0040】(3)その他
以上、本発明のベーン型真空ポンプの実施の形態につい
て説明した。しかしながら実施の形態は上記形態に特に
限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形
的、改良的形態で行うこともできる。(3) Others The embodiment of the vane type vacuum pump of the present invention has been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be carried out by those skilled in the art can be applied.
【0041】例えば、上記実施形態においては、回転軸
3の後方端をそのまま駆動磁性部30として利用した
が、回転軸3と駆動磁性部30とは別体に形成してもよ
い。また上記実施形態においては、従動磁性部45に永
久磁石を、駆動磁性部30に鉄鋼を、それぞれ用いた。
しかしながら、従動磁性部と駆動磁性部の材質は、特に
限定しない。例えば従動磁性部に鉄鋼を、駆動磁性部に
永久磁石を、それぞれ用いてもよい。また、電磁石を用
いて駆動磁性部と従動磁性部との間に磁気吸引力を発生
させてもよい。また上記実施形態においては、駆動磁性
部30と従動磁性部45とを、径方向に対向させた。し
かしながら、駆動磁性部と従動磁性部とは、軸方向に対
向させてもよい。また上記実施形態においては、駆動磁
性部30と従動磁性部45とを離間して配置した。しか
しながら駆動磁性部と従動磁性部とは当接させてもよ
い。また上記実施形態においては、インサート成形によ
り従動磁性部45をロータ4に固定した。しかしなが
ら、従動磁性部45並びに駆動磁性部30の固定方法は
特に限定しない。例えば、圧入により固定してもよい。For example, in the above embodiment, the rear end of the rotary shaft 3 is used as it is as the drive magnetic portion 30, but the rotary shaft 3 and the drive magnetic portion 30 may be formed separately. In the above embodiment, the driven magnetic portion 45 is made of a permanent magnet, and the driving magnetic portion 30 is made of steel.
However, the materials of the driven magnetic portion and the driving magnetic portion are not particularly limited. For example, steel may be used for the driven magnetic portion and a permanent magnet may be used for the driving magnetic portion. Further, an electromagnet may be used to generate a magnetic attraction force between the driving magnetic part and the driven magnetic part. Further, in the above embodiment, the drive magnetic portion 30 and the driven magnetic portion 45 are opposed to each other in the radial direction. However, the drive magnetic part and the driven magnetic part may be axially opposed to each other. Further, in the above embodiment, the drive magnetic portion 30 and the driven magnetic portion 45 are arranged separately. However, the drive magnetic portion and the driven magnetic portion may be brought into contact with each other. In the above embodiment, the driven magnetic portion 45 is fixed to the rotor 4 by insert molding. However, the method of fixing the driven magnetic portion 45 and the drive magnetic portion 30 is not particularly limited. For example, it may be fixed by press fitting.
【0042】また上記第二実施形態においては、軸受と
して滑り軸受を用いたが、玉軸受や磁気軸受を用いても
よい。また上記第二実施形態における軸受の配置場所は
特に限定しない。例えば軸受を従動磁性部45の内周面
に固定し、ロータ挿入部30に摺接させてもよい。ある
いは逆に、軸受をロータ挿入部30の外周面に固定し、
従動磁性部45の内周面に摺接させてもよい。また上記
第二実施形態においては、ロータ規制部として軸受を配
置したが、例えば後方円筒部22外周面と前方円筒部9
0外周面との間に、直接ロータを配置してもよい。この
場合は、後方円筒部と前方円筒部とがロータ規制部に含
まれる。こうすると軸受を配置する場合と比較して、部
品点数が少なくなる。In the second embodiment, the slide bearing is used as the bearing, but a ball bearing or a magnetic bearing may be used. The location of the bearing in the second embodiment is not particularly limited. For example, the bearing may be fixed to the inner peripheral surface of the driven magnetic portion 45 and slidably contact the rotor insertion portion 30. Alternatively, conversely, the bearing is fixed to the outer peripheral surface of the rotor insertion portion 30,
It may be slidably contacted with the inner peripheral surface of the driven magnetic portion 45. Further, in the second embodiment described above, the bearing is arranged as the rotor restricting portion, but, for example, the outer peripheral surface of the rear cylindrical portion 22 and the front cylindrical portion 9
The rotor may be disposed directly between the outer peripheral surface and the outer peripheral surface of the rotor. In this case, the rear cylindrical portion and the front cylindrical portion are included in the rotor restriction portion. This reduces the number of parts as compared with the case where the bearing is arranged.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明によると、駆動源高速回転時にお
ける無駄な回転を抑制できるベーン型真空ポンプを得る
ことができる。According to the present invention, it is possible to obtain a vane type vacuum pump capable of suppressing wasteful rotation during high speed rotation of a drive source.
【図1】 駆動源の回転速度変化に対する本発明のベー
ン型真空ポンプのロータおよび従来のベーン型真空ポン
プのロータの回転速度変化を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing changes in rotation speed of a rotor of a vane vacuum pump of the present invention and a rotor of a conventional vane vacuum pump with respect to changes in rotation speed of a drive source.
【図2】 第一実施形態のベーン型真空ポンプの軸方向
断面図である。FIG. 2 is an axial cross-sectional view of the vane type vacuum pump of the first embodiment.
【図3】 図2のI−I断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line I-I of FIG.
【図4】 第二実施形態のベーン型真空ポンプの軸方向
断面図である。FIG. 4 is an axial sectional view of a vane type vacuum pump according to a second embodiment.
【図5】 従来のベーン型真空ポンプの軸方向断面図で
ある。FIG. 5 is an axial sectional view of a conventional vane type vacuum pump.
1:ベーン型真空ポンプ、2:ケーシング、20:ハウ
ジング、21:エンドプレート、210:Oリング、2
11:挿通口、22:後方円筒部、23:後方滑り軸受
(ロータ規制部)、24:排出口、29:吸入口、3:
回転軸、30:ロータ挿入部(駆動磁性部)、4:ロー
タ、40:ベーン溝、45:従動磁性部、5:ベーン、
6:隙間、63:ポンプ室、9:ボス部、90:前方円
筒部、91:前方滑り軸受(ロータ規制部)。1: Vane type vacuum pump, 2: Casing, 20: Housing, 21: End plate, 210: O-ring, 2
11: Insertion port, 22: Rear cylindrical part, 23: Rear sliding bearing (rotor restriction part), 24: Discharge port, 29: Suction port, 3:
Rotating shaft, 30: rotor insertion portion (driving magnetic portion), 4: rotor, 40: vane groove, 45: driven magnetic portion, 5: vane,
6: Gap, 63: Pump chamber, 9: Boss part, 90: Front cylindrical part, 91: Front plain bearing (rotor restriction part).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H029 AA05 AA17 AB06 BB42 BB44 BB54 CC08 CC16 CC38 CC58 CC62 CC65 3H040 AA08 BB05 BB07 BB11 CC09 CC14 DD10 DD31 DD32 DD36 DD40 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 3H029 AA05 AA17 AB06 BB42 BB44 BB54 CC08 CC16 CC38 CC58 CC62 CC65 3H040 AA08 BB05 BB07 BB11 CC09 CC14 DD10 DD31 DD32 DD36 DD40
Claims (4)
対して偏心回転可能なロータと、該ロータの外周面に放
射状に配置され該内周面に摺接するベーンと、該ロータ
に駆動源の回転トルクを伝達可能な回転軸と、を備えて
なるベーン型真空ポンプであって、 該ロータは従動磁性部を備え、該回転軸は該従動磁性部
に対向し該従動磁性部との間に磁気吸引力を発生する駆
動磁性部を備え、該駆動源が低速回転するときは、磁気
吸引力により該回転軸から該ロータに回転トルクが伝達
され該ロータが回転し、該駆動源が高速回転するとき
は、該ベーンと該内周面との間の摩擦力により回転トル
クの伝達が遮断され該ロータが停止することを特徴とす
るベーン型真空ポンプ。1. A casing, a rotor eccentrically rotatable with respect to the inner peripheral surface of the casing, vanes radially arranged on the outer peripheral surface of the rotor and in sliding contact with the inner peripheral surface, and a drive source for the rotor. A vane type vacuum pump comprising a rotating shaft capable of transmitting a rotating torque, wherein the rotor has a driven magnetic portion, the rotating shaft faces the driven magnetic portion, and is between the driven magnetic portion. When the drive source rotates at a low speed, the drive magnetic unit that generates a magnetic attraction force is used. When the drive source rotates at a low speed, the rotation torque is transmitted from the rotation shaft to the rotor by the magnetic attraction force, the rotor rotates, and the drive source rotates at a high speed. In this case, the vane type vacuum pump is characterized in that the frictional force between the vane and the inner peripheral surface interrupts the transmission of the rotational torque to stop the rotor.
離間して配置されている請求項1に記載のベーン型真空
ポンプ。2. The driven magnetic portion and the drive magnetic portion are
The vane type vacuum pump according to claim 1, wherein the vane type vacuum pumps are arranged apart from each other.
転軸に対する該ロータの偏心を規制するロータ規制部を
持つ請求項1に記載のベーン型真空ポンプ。3. The vane type vacuum pump according to claim 1, further comprising a rotor restricting portion that restricts eccentricity of the rotor with respect to the rotating shaft, on the inner peripheral side of the rotor.
形成されている請求項1に記載のベーン型真空ポンプ。4. The vane vacuum pump according to claim 1, wherein the drive magnetic unit is formed integrally with the rotary shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002023825A JP2003222089A (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Vane vacuum-pump |
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JP (1) | JP2003222089A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7306440B2 (en) | 2004-11-05 | 2007-12-11 | Denso Corporation | Vane pump including rotor having eccentric gravity center |
JP2008517206A (en) * | 2004-10-22 | 2008-05-22 | ルーク アウトモービルテヒニーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | pump |
US7467935B2 (en) * | 2004-09-17 | 2008-12-23 | Sauer-Danfoss, Inc. | Low input torque rotor for vane pump |
-
2002
- 2002-01-31 JP JP2002023825A patent/JP2003222089A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7467935B2 (en) * | 2004-09-17 | 2008-12-23 | Sauer-Danfoss, Inc. | Low input torque rotor for vane pump |
JP2008517206A (en) * | 2004-10-22 | 2008-05-22 | ルーク アウトモービルテヒニーク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | pump |
US7306440B2 (en) | 2004-11-05 | 2007-12-11 | Denso Corporation | Vane pump including rotor having eccentric gravity center |
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