(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入口と排出口とを有する有底円筒状のケースと、
上記ケース内に偏心して収納されたロータと、
上記ロータに固着され、両端部を上記ケースの両底面に回転自在に支持され、外部からの駆動力によって上記ロータを回転させるシャフトと、
上記ロータの回転に伴い、該ロータから出入りしながら上記ケースの内周面に摺接して回転するベーンとを有し、
上記吸入口から上記排出口へ流体を圧送するポンプにおいて、
上記シャフトの回転軸方向の移動は、該シャフトの両端部に設けられた軸方向移動規制段部と上記ケースとが摺接することにより規制され、上記ロータの軸方向端面と上記ケースとの間には微少な間隙が形成されている
ことを特徴とする自動車用ベーン式真空ポンプ。
【請求項２】
上記シャフトと上記ケースとは、異種金属にて作製されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ベーン式真空ポンプ。
【請求項３】
上記ロータの軸方向端面に油溜まりが設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用ベーン式真空ポンプ。
【請求項４】
上記油溜まりは、上記ロータが一体成形によって作製される際に、同時に形成される
ことを特徴とする請求項３に記載の自動車用ベーン式真空ポンプ。
【請求項５】
上記ロータは、インサート成形により上記シャフトと一体に鋳造され、該シャフトには周方向に形成された抜け防止溝が設けられている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の自動車用ベーン式真空ポンプ。
【請求項６】
上記ケースの軸受部に、油溝が形成されている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の自動車用ベーン式真空ポンプ。
【請求項７】
上記シャフトの軸受部外方に駆動伝達手段が設けられ、該軸受部は、熱による伸縮が発生しても上記駆動伝達手段が上記ケースに接触しない長さとされている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の自動車用ベーン式真空ポンプ。
【請求項８】
上記シャフトに設けられた軸方向規制フランジ部のベーン溝に対応する部分は、径方向に関し該ベーン溝の最内径より小さく且つ周方向に関し該ベーン溝の溝巾より大きく切り欠かれている
ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の自動車用ベーン式真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車用ベーン式真空ポンプの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は例えば国際公開第ＷＯ００／３６３０３号公報に示された従来の自動車用ベーン式真空ポンプを示す一部を断面とする側面図である。また、図１２は、図１１のＥ−Ｅ線に沿う矢視断面図である。図１１および図１２に示すように、従来の自動車用ベーン式真空ポンプは、吸入口１と排出口２とを有し、互いにボルト３により結合された概略有底円筒状のハウジング４とブラケット５とで密閉空間を形成している。ハウジング４とブラケット５とは、アルミで作製されている。ブラケット５はシャフト２１をベアリング８により回転可能に支持している。
【０００３】
このシャフト２１には、ハウジング４内に偏心して収納されハウジング４内で回転できるロータ２４が設けられている。ロータ２４は、アルミで作製されている。そして、ロータ２４には放射状にベーン溝１０が設けられ、このベーン溝１０内にベーン１１が出没可能に配置されている。
【０００４】
ベーン１１は、ロータ２４回転に伴い遠心力によりベーン溝１０から径方向外側に突出しようとして、ハウジング４の内周面にその外縁で摺接しながらロータ２４と共に回転する。そして、ロータ２４とベーン１１とは、ロータ２４の回転によって流体を吸入口１から吸引して排出口２から吐出圧送する。シャフト２１にはカップリング１３が設けられていて、車両側から回転力を入力できるようにしてある。
【０００５】
このようなベーン式真空ポンプは、シャフト２１には、シャフト本体２２のハウジング４の軸方向全長に対応するシャフト部分に、軸方向に延びて径方向に突出した２本のヒレ状突起２３が半径方向対向位置に設けられていて、ロータ２４にはこの２つのヒレ状突起２３に対応して嵌合し合う２つの軸方向溝２５が設けられていて、これらのヒレ状突起２３と軸方向溝２５とを介してトルクを伝達できるようにしてある。
【０００６】
ロータ２４は、一体鋳造により、シャフト２１に対して形成し一体的に取付ける。このような構成のため、シャフト２１のシャフト本体２２とロータ２４との間のガタは無い。ロータは、例えば、アルミダイキャストあるいはプラスチック成形により一体成形される。
【０００７】
このような自動車用ベーン式真空ポンプにおいて、シャフト２１にカップリング１３から回転力が伝えられると、ロータ２４がハウジング４内の偏心位置で回転し、この偏心回転に応じてロータ２４上のベーン１１はロータ２４から遠心力により径方向外側に突出しようとしてハウジング４の内周面上を摺動しながら回転し、流体を吸入口１から吸引して排出口２から吐出圧送する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の自動車用ベーン式真空ポンプにおいては、ロータ２４およびシャフト２１の回転軸方向の移動の規制は、ロータ２４の側面とハウジング４，ブラケット５とが接触することで行われていた。すなわち、ロータ２４の側面とハウジング４，ブラケット５とが摺接することにより、ロータ２４とシャフト２１の回転軸方向の移動の規制がされていた。
そして、ロータ２４とハウジング４・ブラケット５とは、同種の金属であるアルミで作製されていた為、焼き付きをおこす問題があった。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ロータの軸方向端面とケースとが焼き付くことがなく、品質が向上し信頼性が向上するとともに、耐久性が向上する自動車用ベーン式真空ポンプを得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の自動車用ベーン式真空ポンプは、
吸入口と排出口とを有する有底円筒状のケースと、
ケース内に偏心して収納されたロータと、
ロータに固着され、両端部をケースの両底面に回転自在に支持され、外部からの駆動力によってロータを回転させるシャフトと、
ロータの回転に伴い、ロータから出入りしながらケースの内周面に摺接して回転するベーンとを有し、
吸入口から排出口へ流体を圧送するポンプにおいて、
シャフトの回転軸方向の移動は、シャフトの両端部に設けられた軸方向移動規制段部とケースとが摺接することにより規制され、ロータの軸方向端面とケースとの間には微少な間隙が形成されている。
【００１１】
また、シャフトとケースとは、異種金属にて作製されている。
【００１２】
また、ロータの軸方向端面に油溜まりが設けられている。
【００１３】
また、油溜まりは、ロータが一体成形によって作製される際に、同時に形成される。
【００１４】
また、ロータは、インサート成形によりシャフトと一体に鋳造され、シャフトには周方向に形成された抜け防止溝が設けられている。
【００１５】
また、ケースの軸受部に、油溝が形成されている。
【００１６】
また、シャフトの軸受部外方に駆動伝達手段が設けられ、軸受部は、熱による伸縮が発生しても駆動伝達手段がケースに接触しない長さとされている。
【００１７】
さらに、シャフトに設けられた軸方向規制フランジ部のベーン溝に対応する部分は、径方向に関しベーン溝の最内径より小さく且つ周方向に関しベーン溝の溝巾より大きく切り欠かれている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の自動車用ベーン式真空ポンプの実施の形態を示す一部を断面とする側面図である。また、図２は図１のＡ視によるロータとシャフトの一部を断面とする正面図である。また、図３は図２のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。
【００１９】
本実施の形態の自動車用ベーン式真空ポンプは、吸入口１と排出口２とを有し、互いにボルト３により結合された概略有底円筒状のハウジング４とハウジング４の開口側で蓋をするブラケット５とを有している。ハウジング４とブラケット５とは、円筒の両端に底面を有するケース３０としての密閉空間を形成している。ハウジング４とブラケット５とは、アルミで作製されている。シャフト２１は、ケース３０を貫通して配置され、両端部をケース３０の両底面に回転自在に支持されている。シャフト２１は、炭素鋼または合金鋼等にて作製されている。
【００２０】
ハウジング４の側面には、給油口２７が設けられている。給油口２７からは、潤滑油が供給される。給油口２７は、シャフト２１の軸端部を経由してハウジング４の内側面まで連通している。
【００２１】
シャフト２１の給油口２７の端部には、軸方向移動規制段部としての段部２８が形成されている。一方、シャフト２１の反対側の端部には、同じく軸方向移動規制段部としてのフランジ部２９が形成されている。段部２８は、ハウジング４の内側面に摺接して図１の左方向への移動を規制されている。同じように、フランジ部２９は、ブラケット５の内側面に摺接して図１の右方向への移動を規制されている。シャフト２１のフランジ部２９外方の部分であって、ブラケット５に回転自在に支持されている部分である軸受部２１ａには、螺旋状に油溝２１ｂが彫られている。
【００２２】
このシャフト２１には、ハウジング４内に偏心して収納されハウジング４内で回転できるロータ２４が固着されている。ロータ２４は、アルミで作製されている。ロータ２４の軸方向端面とハウジング４の内側面との間には微少な間隙が形成されている。また、ロータ２４の軸方向端面とブラケット５の内側面との間にも微少な間隙が形成されている。すなわち、ロータ２４の軸方向両端面は、ケース３０を構成するハウジング４とブラケット５に接触していない。そして、ロータ２４には放射状にベーン溝１０が設けられ、このベーン溝１０内にベーン１１が出没可能に配置されている。
【００２３】
ベーン１１は、ロータ２４回転に伴い遠心力によりベーン溝１０から径方向外側に突出しようとして、ハウジング４の内周面にその外縁で摺接しながらロータ２４と共に回転する。そして、ロータ２４とベーン１１とは、ロータ２４の回転によって流体を吸入口１から吸引して排出口２から吐出圧送する。シャフト２１には、駆動伝達手段してのカップリング１３が設けられていて、車両側から回転力を入力できるようにしてある。駆動伝達手段としては、カップリング１３の他、ギヤ、スプロケット、プーリ等でも良い。
【００２４】
ロータ２４は、一体鋳造により、シャフト２１に対して形成し一体的に取付ける。このような構成のため、シャフト２１のシャフト本体２２とロータ２４との間のガタは無い。ロータ２４は、例えば、鋳造、鍛造、アルミダイキャストあるいはプラスチック成形により一体成形される。図２及び図３に示されるように、ロータ２４の軸方向端面に油溜まり２４ａが設けられている。尚、ロータ２４の裏側の端面にも油溜まり２４ａが設けられている。油溜まり２４ａは、ロータ２４が上述のように一体成形される際に同時に形成される。
【００２５】
このような自動車用ベーン式真空ポンプにおいて、シャフト２１にカップリング１３から回転力が伝えられると、ロータ２４がハウジング４内の偏心位置で回転し、この偏心回転に応じてロータ２４上のベーン１１はロータ２４から遠心力により径方向外側に突出しようとしてハウジング４の内周面上を摺動しながら回転し、流体を吸入口１から吸引して排出口２から吐出圧送する。
【００２６】
潤滑油は、給油口２７から供給されて、シャフト２１の軸端部を潤滑して、その後、ハウジング４の内側面に達し、油溜まり２４ａに溜まって、ロータ２４とハウジング４との間を潤滑する。その後、潤滑油は、ロータ２４内の中空部を通って反対側に達し、反対側の油溜まり２４ａに溜まって、ロータ２４とブラケット５との間を潤滑する。その後、潤滑油は、軸受部２１ａに形成された油溝２１ｂに溜まり、シャフト２１とブラケット５との間を潤滑する。
【００２７】
このような構成の自動車用ベーン式真空ポンプは、吸入口１と排出口２とを有する有底円筒状のケース３０と、ケース３０内に偏心して収納されたロータ２４と、ロータ２４に固着され、両端部をケース３０の両底面に回転自在に支持され、外部からの駆動力によってロータ２４を回転させるシャフト２１と、ロータ２４の回転に伴い、ロータ２４から出入りしながらケース３０の内周面に摺接して回転するベーン１１とを有し、シャフト２１の回転軸方向の移動は、シャフトの両端部に設けられた軸方向移動規制段部（段部２８，フランジ部２９）とケース３０とが摺接することにより規制され、ロータ２４の軸方向端面とケース３０との間には微少な間隙が形成されている。そのため、ロータ２４の軸方向端面とケース３０とが焼き付くことがなく、品質が向上し信頼性が向上するとともに、耐久性が向上する。
【００２８】
また、シャフト２１は炭素鋼または合金鋼等にて作製され、ケース３０はアルミにて作製され、両者は異種金属にて作製されている。そのため、ロータ２４の軸方向端面とケース３０とがさらに焼き付くことがなく、品質が向上し、また耐久性が向上する。
【００２９】
また、ロータ２４の軸方向端面に油溜まり２４ａが設けられている。そのため、ロータの軸方向端面とケースとがさらに焼き付くことがなく、品質が向上し耐久性が向上すると共に、摩擦が少なくなり回転負荷を小さくすることができる。
【００３０】
また、油溜まり２４ａは、ロータ２４が一体成形によって作製される際に、同時に形成される。そのため、容易に形成することができ、コストダウンすることができる。
【００３１】
また、シャフトの軸受部に、油溝が形成されている。
そのため、シャフトの摩耗を防止して耐久性が向上すると共に、摩擦が少なくなり回転負荷を小さくすることができる。
【００３２】
実施の形態２．
図４はこの発明の自動車用ベーン式真空ポンプの他の実施の形態を示すロータとシャフトの裏面図である。図５は図４のＣ−Ｃ線に沿ってロータを断面とした側面図である。図６はロータとシャフトの正面図である。
【００３３】
本実施の形態においては、ロータ２４は、実施の形態１と同じようにインサート成形によりシャフト２１と一体に鋳造されるが、シャフト２１には、抜け防止の為に、全周に渡って形成された抜け防止溝２４ｃが設けられている。そのため、シャフト２１がロータ２４から抜けることを確実に防止することができ、信頼性が向上する。
【００３４】
尚、抜け防止溝２４ｃは、必ずしも全周に渡って形成される必要はなく、例えば、周方向に断続的であっても効果を有する。
【００３５】
実施の形態３．
図７はこの発明の自動車用ベーン式真空ポンプの他の実施の形態を示すロータとシャフトの裏面図である。図８は図７のＤ−Ｄ線に沿ってロータを断面とした側面図である。図９はロータとシャフトの正面図である。
【００３６】
本実施の形態においては、実施の形態１と同じようにシャフト２１には、シャフト２１の図８の左方向への移動を規制する為に軸方向規制フランジ部２９が形成されている。そして、本実施の形態においては、軸方向規制フランジ部２９のベーン溝１０に対応する部分には、径方向に関しベーン溝１０の最内径より小さく且つ周方向に関しベーン溝１０の溝巾より大きな切り欠き２９ａが設けられている。
【００３７】
一般にベーン溝の形成においては、インサート成形によるシャフト２１と一体鋳造の後、機械加工によって仕上げが行われるが、本実施の形態においては、切り欠き２９ａが設けられているので、切削する為の刃物が軸方向から挿入し易く、また軸方向に抜きやすくなる。そのため、ベーン溝１０の加工が容易となり、コストダウンすることができる。
【００３８】
実施の形態４．
図１０はこの発明の自動車用ベーン式真空ポンプの他の実施の形態を示す要部の一部を断面とする側面図である。本実施の形態においては、シャフト２１の軸受部２１ａ外方には、駆動伝達手段としてのギア３１が焼きばめによって固着されている。そして、軸受部２１ａは、熱による伸縮が発生してもギア３１がブラケット５に接触しない長さとされている。
【００３９】
すなわち、軸受部２１ａの軸方向長さＹは、ブラケット５とシャフト２１の熱膨張係数の差によって、相対的にブラケット５の厚さＸより小さくならない長さとされている。そのため、軸受部２１ａがシャフト本体２２とギア３１との間に挟まれて、回転が規制されることがなく、信頼性が向上する。
【００４０】
【発明の効果】
この発明の自動車用ベーン式真空ポンプは、
吸入口と排出口とを有する有底円筒状のケースと、
ケース内に偏心して収納されたロータと、
ロータに固着され、両端部をケースの両底面に回転自在に支持され、外部からの駆動力によってロータを回転させるシャフトと、
ロータの回転に伴い、ロータから出入りしながらケースの内周面に摺接して回転するベーンとを有し、
吸入口から排出口へ流体を圧送するポンプにおいて、
シャフトの回転軸方向の移動は、シャフトの両端部に設けられた軸方向移動規制段部とケースとが摺接することにより規制され、ロータの軸方向端面とケースとの間には微少な間隙が形成されている。
そのため、ロータの軸方向端面とケースとが焼き付くことがなく、品質が向上し信頼性が向上するとともに、耐久性が向上する。
【００４１】
また、シャフトとケースとは、異種金属にて作製されている。そのため、ロータの軸方向端面とケースとがさらに焼き付くことがなく、品質が向上し、また耐久性が向上する。
【００４２】
また、ロータの軸方向端面に油溜まりが設けられている。そのため、ロータの軸方向端面とケースとがさらに焼き付くことがなく、品質が向上し耐久性が向上すると共に、摩擦が少なくなり回転負荷を小さくすることができる。
【００４３】
また、油溜まりは、ロータが鋳造あるいは鍛造によって作製される際に、同時に形成される。そのため、容易に形成することができ、コストダウンすることができる。
【００４４】
また、ロータは、インサート成形によりシャフトと一体に鋳造され、シャフトには周方向に形成された抜け防止溝が設けられている。そのため、シャフトがロータから抜けることを確実に防止することができ、信頼性が向上する。
【００４５】
また、ケースの軸受部に、油溝が形成されている。そのため、シャフトの摩耗を防止して耐久性が向上すると共に、摩擦が少なくなり回転負荷を小さくすることができる。
【００４６】
また、シャフトの軸受部外方に駆動伝達手段が設けられ、軸受部は、熱による伸縮が発生しても駆動伝達手段がケースに接触しない長さとされている。そのため、軸受部がシャフト本体と駆動伝達手段との間に挟まれて、回転が規制されることがなく、信頼性が向上する。
【００４７】
さらに、シャフトに設けられた軸方向規制フランジ部のベーン溝に対応する部分は、径方向に関しベーン溝の最内径より小さく且つ周方向に関しベーン溝の溝巾より大きく切り欠かれている。そのため、ベーン溝の加工が容易となり、コストダウンすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の自動車用ベーン式真空ポンプの実施の形態を示す一部を断面とする側面図である。
【図２】  図１のＡ視によるロータとシャフトの一部を断面とする正面図である。
【図３】  図２のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。
【図４】  この発明の自動車用ベーン式真空ポンプの他の実施の形態を示すロータとシャフトの裏面図である。
【図５】  図４のＣ−Ｃ線に沿ってロータを断面とした側面図である。
【図６】  ロータとシャフトの正面図である。
【図７】  この発明の自動車用ベーン式真空ポンプの他の実施の形態を示すロータとシャフトの裏面図である。
【図８】  図７のＤ−Ｄ線に沿ってロータを断面とした側面図である。
【図９】  ロータとシャフトの正面図である。
【図１０】  この発明の自動車用ベーン式真空ポンプの他の実施の形態を示す要部の一部を断面とする側面図である。
【図１１】  従来の自動車用ベーン式真空ポンプを示す一部を断面とする側面図である。
【図１２】  図１１のＥ−Ｅ線に沿う矢視断面図である。
【符号の説明】
１  吸入口、２  排出口、４  ハウジング、５  ブラケット、１０  ベーン溝、１１  ベーン、２１  シャフト、２１ｂ  油溝、２４  ロータ、２４ａ  油溜まり、２４ｃ  抜け防止溝、２８  段部（軸方向移動規制段部）、２９  フランジ部（軸方向移動規制段部）、２９ａ  切り欠き、３０  ケース（ハウジング，ブラケット）。
【図１】
0003672237.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003672237.tif 000008
【図８】
0003672237.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003672237.tif 000011
【図１１】
0003672237.tif 000012
【図１２】
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