(57)【要約】【課題】モータシャフトが若干傾いても、ロータがプレートに接触することによる偏摩耗やロスを抑えることができるベーンポンプを提供することを課題とする。【解決手段】ロータ６３は、モータシャフト５１に設けられる断面多方形状のカップリング部５３に嵌合される。カップリング部５３は、ロータ６３とモータシャフト５１との傾きが発生してもこれを許容する側面視円弧形状を設けたので、モータシャフト５１が傾いても円弧形状により傾きを吸収し、ロータ６３及びベーン６９（図３参照）が共に傾くことがない。【効果】モータシャフト５１が若干傾いても、ロータ６３がプレート６４，６５に接触することによる、ロータ６３及びベーン６９の偏摩耗や摩擦によるロスを抑えることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベーンポンプの、電動モータによって駆動されて回転するロータにスリットを有し、該スリット内に前記ロータの半径方向外方に摺動して突出するベーンを備え、
前記ロータの軸方向の少なくとも１面側がプレートによって塞がれることによりポンプ室が塞がれ、
前記ロータと前記電動モータが、該電動モータからのモータシャフトによって連結される、ベーンポンプであって、
前記ロータは、前記モータシャフトに設けられる断面多方形状のカップリング部に嵌合され、
前記カップリング部は、前記ロータと前記モータシャフトとの傾きが発生してもこれを許容する側面視円弧形状を設けたことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
請求項１記載のベーンポンプにおいて、
前記カップリング部は、前記モータシャフトに一体に設けられることを特徴とするベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負圧ポンプ、例えば車両に備えられる負圧ブースタの負圧室内を負圧にするベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
負圧ポンプの一種として、モータシャフトをロータに嵌合させ、ベーン付きロータを回転させることにより負圧を発生させるベーンポンプが提案されている（例えば、特許文献１（図７）、特許文献２（図３）参照。）。
【０００３】
これらのうち、特許文献１の技術を図面に基づいて以下に説明する。
図６は従来のベーンポンプ１００の断面図であり、モータ１０１を稼働させ、モータシャフト１０２を介してロータ１０３及びベーンを回転させる。吸気口１０４から空気がポンプケース１０５に吸入され、ベーンで加圧された空気が吐出口を介してカバー体１０６内に吐出され、排気室１０７を介して外部へ排出される。モータシャフト１０２とロータ１０３との嵌合は、モータシャフト１０２のインボリュート歯車部を、ロータ１０３のインボリュート穴部に差し込むことにより形成される。
【０００４】
モータシャフト１０２は、ベーンポンプ１００を駆動するモータ１０１内のベアリング等により支持されている。ベアリングは、一般に外輪と転動体と内輪（無い場合もある。）とからなり、相互間に不可避的に隙間を設ける必要があり、結果、僅かなガタが内包される。僅かなガタによりモータシャフト１０２が傾くことがある。従来技術のように、モータシャフト１０２とロータ１０３との嵌合が硬い場合、モータシャフト１０２の傾きに伴ってロータ１０３も傾き、ロータ１０３がプレート１０８に接触して摩擦による偏摩耗やロスが生じる虞がある。
【０００５】
すなわち、モータシャフトが若干傾いても、ロータがプレートに接触することによる偏摩耗やロスを抑えることができるベーンポンプが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２３６５０９公報
【特許文献２】米国特許第６４９１５０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、モータシャフトが若干傾いても、ロータがプレートに接触することによる偏摩耗やロスを抑えることができるベーンポンプを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、ベーンポンプの、電動モータによって駆動されて回転するロータにスリットを有し、該スリット内に前記ロータの半径方向外方に摺動して突出するベーンを備え、前記ロータの軸方向の少なくとも１面側がプレートによって塞がれることによりポンプ室が塞がれ、前記ロータと前記電動モータが、該電動モータからのモータシャフトによって連結される、ベーンポンプであって、前記ロータは、前記モータシャフトに設けられる断面多方形状のカップリング部に嵌合され、前記カップリング部は、前記ロータと前記モータシャフトとの傾きが発生してもこれを許容する側面視円弧形状を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明では、カップリング部は、モータシャフトに一体に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明では、ロータは、モータシャフトに設けられる断面多方形状のカップリング部に嵌合される。カップリング部は、ロータとモータシャフトとの傾きが発生してもこれを許容する側面視円弧形状を設けたので、モータシャフトが傾いても円弧形状により傾きを吸収し、ロータ及びベーンが共に傾くことがない。結果、モータシャフトが若干傾いても、ロータがプレートに接触することによる、ロータ及びベーンの偏摩耗や摩擦によるロスを抑えることができる。加えて、カップリング部は、簡易な形状であるので、モータシャフトとロータとの連結を、簡素な構成にすることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明では、カップリング部は、モータシャフトに一体に設けられるので、部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るベーンポンプの配置例を示す図である。
【図２】ベーンポンプの断面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】本発明に係る要部の斜視図である。
【図５】本発明に係るベーンポンプの作用図である。
【図６】従来のベーンポンプの原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００１４】
先ず、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明のベーンポンプ１０は、車両に備えられる負圧ブースタ１１の負圧室１２内を、負圧にする真空ポンプの一種である。
ベーンポンプ１０を作動させると、負圧管１３、負圧室１２内及び変圧室１４内が負圧になっている。この状態でブレーキペダル１６を踏むと負圧室１２と変圧室１４とが遮断され、変圧室１４に空気が導入され、負圧室１２と変圧室１４との差圧により、ダイヤフラム１７がリターンばね１８を圧縮させる側へ変形し、プッシュロッド１９を押し出す。結果、小さな踏力で大きな制動力が得られる。
【００１５】
次にベーンポンプ１０について説明する。
図２に示すように、基盤としてのボディ部２０と、このボディ部２０の上面にカバー体４０が取付けられ、ボディ部２０の下面に電動モータ５０が取付けられる。ボディ部２０の幅狭の面２１に吸気用の接続管２２がビスにより取付けられ、ボディ部２０から複数の腕部２３が延ばされ、腕部２３にブッシュ１５が嵌められる。このブッシュ１５は車両に取付ける際、ラバーマウントの役割を果たす。
【００１６】
ボディ部２０の上面に負圧を発生するポンプ部６０が取付けられる。このポンプ部６０は、カバー体４０に設けられた収容室４１に囲われる。
【００１７】
詳しく述べると、ベーンポンプ１０は、基盤としてのボディ部２０と、ボディ部２０の上面２４にボルトにより取付けられるポンプ部６０と、吸入ポート２５に接続される接続管２２と、ポンプ部６０を覆うと共にボディ部２０の上面２４にビス２６により取付けられているカバー体４０と、このボディ部２０の下面２７に取付けられる電動モータ５０とからなる。電動モータ５０には、モータシャフト５１が設けられている。
【００１８】
ボディ部２０は、電動モータ５０をマウントするため及び車両に接続するための基盤であるため、厚くて剛性に富む、例えば鋳物などの金属製とすることが望まれる。ボディ部２０の中心部にモータシャフト５１が挿入される軸穴２８が設けられる。軸穴２８にモータシャフト５１を回転可能に支持するベアリング２９が設けられている。
【００１９】
ボディ部２０の上面２４の外周に沿ってシール材３１が嵌められる。また、ボディ部２０の軸穴２８の近傍に吸気溝３２が設けられており、この吸気溝３２を囲うようにＯリングなどのシール材３３が上面２４に嵌められる。
【００２０】
カバー体４０は、ボディ部２０の上面２４に対向する底部４２と、この底部４２から上面２４に向けて延びる筒部４３と、この筒部４３の端部に鍔状に形成されるフランジ部４４とからなる。
【００２１】
ポンプ部６０は、ケース６１と、このケース６１のポンプ室６２に収容されるロータ６３と、ケース６１の下部に設けられる第１のプレート６４と、ケース６１の上部に設けられる第２のプレート６５とを有する。
【００２２】
第１のプレート６４は、ボディ部２０の上面２４に接するように配置される。第１のプレート６４に吸気孔６６が設けられており、ポンプ部６０を稼働させることにより、吸気ポート２５からの吸気が、吸気孔６６からポンプ部６０内へ導かれる。第２のプレート６５に、排気孔６７が設けられており、ポンプ部６０内の圧縮された空気は、排気孔６７から収容室４１内に排出され、さらにベーンポンプ１０の外部へ排出される。
【００２３】
ロータ６３に、モータシャフト５１を嵌合する軸穴７１が設けられる。軸穴７１は、軸断面が円形状の第１の穴７２と、軸断面が略四角形状の第２の穴７３と、軸断面が円形状の第３の穴７４とを有する。また、モータシャフト５１は、第１の穴７２に挿入されるシャフト本体部５２と、第２の穴７３に嵌合されるカップリング部５３と、第３の穴７４に挿入されるシャフト先端部５４とからなる。
【００２４】
シャフト本体部５２と第１の穴７２との間には、比較的大きい隙間がある。カップリング部５３の一部は、第２の穴７３に接触している。シャフト先端部５４と第３の穴７４との間には、比較的大きい隙間がある。軸穴７１の外径の大きさは、第１の穴７２が最も大きく、第２の穴７３、第３の穴７４の順に小さくなる。
【００２５】
カップリング部５３の位置における断面について説明する。
図３に示すように、ケース６１のポンプ室６２は、非円断面であり、楕円に近似する形状を呈する。ロータ６３には、複数のスリット６８が放射状に設けられ、これらのスリット６８に、ベーン６９が各々摺動自在に収納される。ロータ６３が回転すると、遠心力によりベーン６９は、ポンプ室６２の内壁に当接すると共に摺動する。
【００２６】
また、ロータ６３の中心に、断面略四角形状の第２の穴７３が設けられている。この第２の穴７３に、モータシャフト５１のカップリング部５３が挿入される。カップリング部５３は、断面略四角形状を呈する。カップリング部５３の外形は、第２の穴７３よりも若干小さく設定されている。モータシャフト５１が回転すると、カップリング部５３の角部が第２の穴７３の内壁に当接し、ロータ６３も回転する。
【００２７】
シャフト先端部５４は、カップリング部５３に圧入されているので、シャフト先端部５４とカップリング部５３とは、一体的に回転する。
【００２８】
次にモータシャフト５１を斜視図に基づいて説明する。
図４に示すように、カップリング部５３の軸直角方向の側面部は、側面視円弧形状を呈する。このため、図２に示したモータシャフト５１がロータ６３に対して傾いても、カップリング部５３により傾きが吸収され、ロータ６３が傾くことはない。
【００２９】
また、実施例では、カップリング部５３を、シャフト本体部５２及びシャフト先端部５４とは別部品としたが、これに限定されず、カップリング部５３を、シャフト本体部５２及びシャフト先端部５４に一体的に設けても差し支えない。
【００３０】
以上に述べたベーンポンプ１０の作用について説明する。
図５（ａ）は比較例のベーンポンプ１１０の作用を説明する図である。なお、図５（ａ）は、状態をわかり易くするため、便宜上過大に表現している。比較例のベーンポンプ１１０は、ケース１１１と、このケース１１１に回転可能の収納されるロータ１１２と、ケース１１１の下部開口に設けられる下部プレート１１３と、ケース１１１の上部開口に設けられる上部プレート１１４と、ロータ１１２に嵌合されるモータシャフト１１５とからなる。
【００３１】
モーターシャフト１１５の先端には、インボリュート歯車部１１６が設けられており、このインボリュート歯車部１１６は、ロータ１１２のインボリュート穴部１１７に嵌合されている。このため、モータシャフト１１５とロータ１１２とは硬く嵌合される。
【００３２】
比較例のベーンポンプ１１０作動時に、モータシャフト１１５が僅かに傾くことがある。モータシャフト１１５とロータ１１２とは硬く嵌合されているので、モータシャフト１１５の傾きに伴い、ロータ１１２も傾く。このため、ロータ１１２が、下部プレート１１３及び上部プレート１１４に接触して、摩擦によるロスや偏摩耗が生じる虞がある。
【００３３】
図５（ｂ）は、実施例のベーンポンプ１０の作用を説明する図である。なお、図５（ｂ）は、状態をわかり易くするため、便宜上過大に表現している。ベーンポンプ１０作動時に、モータシャフト５１が僅かに傾くことがある。このとき、カップリング部５３が、モータシャフト５１の傾きを吸収する。このため、モータシャフト５１が傾いても、ロータ６３が傾くことはない。また、カップリング部５３は、断面略四角形状を呈するので、モータシャフト５１とロータ６３とは一体的に回転を維持する。
【００３４】
シャフト本体部５２と第１の穴７２との間には比較的大きい隙間があるので、シャフト本体部５２と第１の穴７２とが接触することはない。また、シャフト先端部５４と第３の穴７４との間には比較的大きい隙間があるので、シャフト先端部５４と第３の穴７４とが接触することはない。さらに、ロータ６３は、ケース６１の摺動面に摺動することによりにより傾くことなく、元の姿勢を維持する。なお、第１のプレート６４には、シャフト本体部５２の外形よりも大きい径の穴６４ａが設けられている。
【００３５】
以上のように作用するベーンポンプ１０によれば、次に述べる効果が得られる。
図５に示すように、ロータ６３は、モータシャフト５１に設けられる断面多方形状のカップリング部５３に嵌合される。カップリング部５３は、ロータ６３とモータシャフト５１との傾きが発生してもこれを許容する側面視円弧形状を設けたので、モータシャフト５１が傾いても円弧形状により傾きを吸収し、ロータ６３及びベーン６９（図３参照）が共に傾くことがない。結果、モータシャフト５１が若干傾いても、ロータ６３がプレート６４，６５に接触することによる、ロータ６３及びベーン６９の偏摩耗や摩擦によるロスを抑えることができる。加えて、カップリング部５３は、簡易な形状であるので、モータシャフト５１とロータ６３との連結を、簡素な構成にすることができる。
【００３６】
図４に示すように、カップリング部５３は、モータシャフト５１に一体に設けられるので、部品点数を削減することができる。
【００３７】
尚、実施の形態では、本発明のベーンポンプは、車両に備えられる負圧ブースタの負圧室内を、負圧にするための車両用のベーンポンプに好適であるが、用途を格別に限定するものではなく、一般機械用、汎用機械用、一般設備用に適用することは差し支えない。
また、カップリング部５３は、断面略四角形状としたが、これに限定されず、カップリング部５３を、断面三角形状や、断面六角形状等、断面多方形状であれば差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明のベーンポンプは、車両に備えられる負圧ブースタの負圧室内を、負圧にするための車両用のベーンポンプに好適である。
【符号の説明】
【００３９】
１０…ベーンポンプ、５０…電動モータ、５１…モータシャフト、５３…カップリング部、６０…ポンプ部、６１…ケース、６２…ポンプ室、６３…ロータ、６４…第１のプレート、６５…第２のプレート、６８…スリット、６９…ベーン。
【図１】
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【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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