(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
強制的に案内される長さ不変の１つのスライダを備えた回転ピストンポンプであって、フランジ部体と、該フランジ部体内に支承されたロータと、ロータ回転中心を経て延びるスリット内に案内されているスライダと、閉じたシリンダ壁曲線によって限定された横断面を有しているシリンダコップとから成り、ロータの回転中心と交差するシリンダ壁曲線の割線が、スライダとシリンダ壁曲線との各接触点間のスライダ長さにほぼ等しい形式のものにおいて、
スライダ（７）がその端部に、回転シュー（１２）を支承する夫々１つの回転支承体（１１）を有し、シリンダ、ロータ及びスライダの各対称軸線が相互に重なり合っている位置における理論的なスライダ長さが、回転支承体（１１）に関して測定したスライダ長さに、回転支承体壁とシリンダ壁との間の滑りシュー壁厚（１３）の２倍を加算した長さであり、
滑りシュー（１２）が、外方ロータ壁（１４）の曲率とシリンダ壁曲線（８）の最大曲率との間に位置する、外方面の曲率を有していて、
スライダ長さが理論的なスライダ長さに較べて０．０１％乃至０．１％短く構成されており、
滑りシュー（１２）がスライダ肉厚（２０）の３倍から５倍までの肉厚に相当する幅（１９）を有しており、スライダ回転支承体（１１）における旋回によって、滑りシュー面とシリンダ面との間にスライダの短縮によって発生したギャップが接触点の移動のもとで、収斂性のギャップ（２１）に変化せしめられていて、
シリンダコップ（２）が、シリンダ壁曲線（８）から出発してシリンダ端壁（２３）で終っている溝（２４）を有していることを特徴とする、回転ピストンポンプ。
【請求項２】
シリンダコップ（２）が深絞りプレス成形部分として構成されていて、１体成形されたフランジカラー（１５）によってフランジ部体（１０）に螺着されていることを特徴とする、請求項１記載の回転ピストンポンプ。
【請求項３】
外方滑りシュー面の曲率がシリンダ壁曲線（８）の最大曲率に等しいか又はそれよりも大きく構成されており、滑りシュー面が曲率の終端部において面取部又は湾曲部（１６）に移行していることを特徴とする、請求項１又は２記載の回転ピストンポンプ。
【請求項４】
ロータ（４）がシリンダ端壁（２３）によって閉じられている切欠き（２５）を有し、該切欠き（２５）は中空の支承ジャーナル（２２）を貫通してオイル循環系に接続されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の回転ピストンポンプ。
【請求項５】
ロータ（４）が回転している場合、滑りシュー（１２）がロータ切欠き（１７）内に突入していて、滑りシュー（１２）の各側部に切欠き（１８）が設けられており、該切欠き（１８）はロータ切欠き（１７）の内方で潤滑油を受容するためのチャンバを形成していることを特徴とする、請求項４記載の回転ピストンポンプ。
【請求項６】
出口開口（２８）は、スライダ走行運動の死点（２９）前方近くに配置されており、かつ吐出弁（３０）を介し、フランジ部体(１０）に設けられた、駆動機械に向って開放されている切欠き（３１）に開口していることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の回転ピストンポンプ。
【請求項７】
吐出弁（３０）が舌弁として構成されており、該舌片の固定面（３２）及び弁閉鎖面（３３）がこれらの面（３２，３３）と１体状に構成されたばね条片（３４）を介して結合されており、該ばね条片（３４）の中心線(３５）は、直線として舌弁の固定点と弁閉鎖面の重心とに交差していることを特徴とする、請求項６記載の回転ピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、強制的に案内される長さ不変のスライダを備えた回転ピストンポンプであって、フランジ部体と、該フランジ部体内に支承されたロータと、ロータ回転中心を経て延びるスリット内に案内されているスライダと、閉ぢたシリンダ壁曲線によって限定された横断面を有しているシリンダコップとから成り、ロータの回転中心と交差するシリンダ壁曲線の割線が、スライダとシリンダ壁曲線との各接触点間のスライダ長さにほぼ等しい形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回転ピストンポンプは自動車駆動エンジンによって駆動されていて、流体、特に自動車補助装置のための真空発生用又は圧縮空気発生用の空気を搬送している。
【０００３】
ドイツ国特許第２５  ２３  １９０号明細書によればこの種のポンプが公知であり、その場合唯１つのスライダがロータの案内スリット内で滑り乍ら案内されている。ケーシングは、Ｒ．Ｐｌａｎｋ及びＪ．Ｋｕｐｒｉａｎｏｆｆのデータ：冷凍機のための回転圧縮機、１９３５年３月２３日付雑誌ＶＤＩ  ７９巻１２号３６９頁から３７２頁まで（強制的に案内される長さ不変のスライダを備えた回転ピストン圧縮機の評価資料及び運動学的な解析（Ｂｅｒｅｃｈｎｕｎｇｓｇｒｕｎｄｌａｇｅ  ｕｎｄ  ｋｉｎｅｍａｔｉｓｃｈｅ Ａｎａｌｙｓｅ ｅｉｎｅｓＤｒｅｈｋｏｌｂｅｎｖｅｒｄｉｃｈｔｅｒｓ ｍｉｔ ｚｗａｎｇｌａｎｆｉｇｇｅｆｕｅｈｒｔｅｎ Ｓｃｈｉｅｂｅｒ ｕｎｖｅｒａｅｎｄｅｒｌｉｃｈｅｒＬａｅｎｇｅ））に基いて、それ自体閉ぢに曲線によって限定されている横断面によって構成されている。
【０００４】
ケーシングの横断面がその位置に付与されたパスカルスパイラルとしての形状に構成されていることによって、またスライダ端部が尖って構成されていることによって、１つのスライダだけを備えた回転ピストン圧縮機の構造が幾何学的に可能である。
【０００５】
この圧縮機の欠点は、一方のスライダ端部が完全にロータ内に走入している下方死点の領域において、ケーシング及びロータが直線状にしか接触し得ないという点にある。このように短いシール距離の場合には、この領域内でポンプの吐出ゾーンと吸込ゾーンとの間に非気密性が発生し、それに対応して容積効率の劣化が発生する。
【０００６】
従ってドイツ国特許第３８  １３  １３２号明細書では、シール領域におけるケーシング横断面の曲率半径がパスカルスパイラルとは異なってロータの曲率半径にほぼ等しいように構成されており、それによってシールギャップがより長くなるように提案されている。
【０００７】
しかしこのような圧縮機の容積効率は、スライダとシリンダ壁との間に存在する短いシール距離によっても悪化せしめられ、しかもこの場合の悪化は倍増されている。それは、スライダとシリンダ壁部とが２つの接触点を有しているからである。
【０００８】
更にドイツ国特許第３８  １３  １３２号明細書には、製作に好都合な構造に関する今日の尺度にもはや充分でないような圧縮機が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の課題は、冒頭で述べた形式の回転ピストンポンプを改良して、容積効率を従来のポンプに比較して改善すると共に、コスト的に有利な製作と長い寿命とが達成されうるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明ではスライダがその端部に、回転シュ−を支承する夫々１つの回転支承体を有し、シリンダ、ロータ及びスライダの各対称軸線が相互に重なり合っている位置における理論的なスライダ長さが、回転支承体に関して測定したスライダ長さに、回転支承体壁とシリンダ壁との間の滑りシュー壁厚の２倍を加算した長さであり、滑りシューが、外方ロータ壁の曲率とシリンダ壁曲線の最大曲率との間に位置する、外方面の曲率を有していることによって、上記課題を解決することができた。その他の有利な構成が請求項２以下に述べられている。
【００１１】
【実施例】
本発明の実施例を図面に図示し、次にこれを詳しく説明する。
【００１２】
図１にはポンプ室３がよくみえるように、シリンダコップ２の開放された回転ピストンポンプ１が図示されており、該ポンプ室３内には、ロータ回転中心５を介して延びるスリット６内に案内されている長さ不変のスライダ７を備えたロータ４が配置されている。この回転ピストンポンプ１は、例へば内燃機関である自動車の駆動機械によって、自動車補助装置用の真空を準備するために駆動されうるようになっている。
【００１３】
シリンダコップ２はこのポンプ型式のために特徴的な横断面を有しており、該横断面は閉ぢたシリンダ壁曲線８によって限定されており、そのロータ回転中心５を通過する割線９がスライダ７とシリンダ壁曲線８との両接触点間のスライダ長さにほぼ等しく、更にシリンダコップ２、フランジ部体１０及びロータ４がポンプ室３を制限しており、該ポンプ室３内にはスライダ７の一方の側から空気が入り込み、かつスライダ７の他方の側から空気が外に押し出されている。このポンプ１は、図示されていないオイル循環系に接続されていて、この例ではオイルを空気と共に搬送してポンプを潤滑しかつシールしている駆動機械である。
【００１４】
スライダ７はその端部に、夫々１つの滑りシュー１２に支承されている夫々１つの回転支承体１１を有し、その際シリンダ、ロータ及びスライダの各対称軸線が相互に重なり合っている位置における理論的なスライダ長さは、回転支承体１１に関して測定したスライダ長さに、回転支承体壁とシリンダ壁との間の滑りシュー肉厚１３の２倍を加算した長さである。
【００１５】
滑りシュ−１２は、外方ロータ壁１４の曲率とシリンダ壁曲線８の最大曲率との間に位置する、外方面の曲率を有している。
【００１６】
このポンプ１の場合シリンダコップ２が、深絞り成形部分として構成されていて、１体成形されたフランジカラー１５によってフランジ部体１０に螺着されている。
【００１７】
スライダの長さは有利には理論的なスライダ長さに較べて０．０１％乃至０．１％短く構成されているため、滑りシュー壁とシリンダ壁との間のギャップが形成されるようになっており、かつスライドシューの外方面の曲率がシリンダ壁曲線８の最大曲率に等しいか又は僅か大きく構成されている。その際滑りシュー面は曲率の端部において半径１６として図示されている面取部又は湾曲部に移行しており、このため滑りシュー１２は対称的に構成されていて、右側又は左側に組み込まれうるようになっている。
【００１８】
この手段によってポンプ１は両回転方向に駆動可能である。ロータ４が回転している場合スライダ７は滑りシュー１２と共にロータ切欠き１７内に突入する。滑りシュー１２の各側部に配置された切欠き１８は、ロータ切欠き１７の内方で潤滑油を受容するためのチャンバを形成し、該潤滑油は閉ぢた油循環系の場合滑りシュー１２の前方を所謂オイルローラとして循環している。
【００１９】
図１から明らかなように、滑りシュー１２はスライダ肉厚２０のほぼ３倍から５倍までの肉厚に相当する幅１９を有している。従ってスライダ回転支承体１１はスライダ素材から直接造り出すことができる、つまり可能な最大のスライダ回転支承体の直径はスライダの肉厚と同一の大きさである。接触点の移動の元で滑りシュー１２がスライダ回転支承体１１上を回転することによって、短かめられたスライダ長さによって形成されたギャップが収斂性のギャップ２１に変化し、これによって空気搬送及び油潤滑の際、油圧の増圧及び潤滑フィルムが滑りシュー面とシリンダ面との間で形成されうるようになっている。
【００２０】
図２はポンプ１の断面図を示しており、該断面図からフランジ部体１０が認められ、該フランジ部体１０内ではロータ４がジャーナル２２によって回転可能に支承されている。またシリンダコップ２は、シリンダ壁から出発してシリンダ端壁２３で終っている溝２４を有するように構成されている。
【００２１】
これによってシリンダコップ２の有利な製造と充分な補強が達成される。ロータ４は切欠き２５を有し、該切欠き２５は、シリンダ端壁２３によって閉ぢられていて、中空に構成された支承ジャーナル２２を貫通してオイル循環系に接続されている。
【００２２】
図１から明らかなように、拡大されたポンプ室３は吸込弁２７を備えた吸込開口２６を有している。
【００２３】
出口開口２８は、スライダ走行運動の死点前方の可能な限り近くに配置されており、かつ吐出弁３０を介し、駆動機械に向って開放されている、フランジ部体１０の切欠き３０に開口している。
【００２４】
吐出弁３０は有利には舌弁として構成されており、その固定面３２及び弁閉鎖面３３がこれらの面と１体状に形成されたばね条片３４を介して結合されており、該ばね条片３４の中心線３５は、図１を下方からみた、乃至は吐出弁３０の配置及び構成を示している図３に図示されているように、直線として舌弁の固定点と弁閉鎖面の重心とに交差している。この構成によって舌弁には、純粋な曲げ作用だけが負荷されるので、長い寿命を期待することができる。
【００２５】
図４、図５及び図６には図１及び図２に基く溝２４の別の変化態様が図示されている。図４は溝２４が上方に向って、図５は右側に向って、図６は上方に向って、夫々傾斜している場合の構成が図示されている。
【００２６】
図７は図１の部分拡大図を示しており、該図７にはシリンダ壁曲線８、ロータ４、回転支承体１１を備えたスライダ７及び滑りシュー１２が図示されている。矢印方向に回転しているロータ４の場合には、接触点における滑りシュー１２と回転支承体１１との間並びに滑りシュー面とシリンダ面との間で、支持力の作用の元に回転支承体１１を旋回させることによって、収斂性のギャップ２１を調節することが可能である。
【００２７】
この新しい回転ピストンポンプは、摩耗が少なくて良好な容積効率を有しかつ経済的な製作に適合している。
【００２８】
図示のポンプ１は、図示されていない真空容器を放圧するために設けられており、その際真空容器から吸い取られた空気は潤滑油と共に切欠き３１を介して駆動機械内に搬送される。しかしポンプ１は、圧縮空気を準備するための圧縮機としても運転することができる。その場合は出口開口２８及び切欠き３１が圧縮空気容器に、吸込開口２６が大気に、夫々接続される。シリンダコップ２と滑りシュー１２との間で材料が適合した対を成している場合には、潤滑なしの運転を行うことも可能である。
【００２９】
本発明のポンプは液体の搬送のためにも適しており、その場合は吸込開口２６及び出口開口２５の配置が、内部圧縮なしで液体を搬送しうるように設計されていなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転ピストンポンプを切断した場合の内方の図である。
【図２】図１のポンプの縦断面図である。
【図３】図１を下方からみた図である。
【図４】図２の部分の詳細図である。
【図５】別の実施態様の、図４同様の図である。
【図６】更に別の実施態様の、図４同様の図である。
【図７】図１の部分拡大図である。
【符号の説明】
１    回転ピストンポンプ
２    シリンダコップ
３    ポンプ室
４    ロータ
５    ロータ回転中心
６    スリット
７    スライダ
８    シリンダ壁曲線
９    割線
１０    フランジ部体
１１    回転支承体
１２    滑りシュー
１３    滑りシュー壁厚
１４    ロータ壁
１５    フランジカラー
１６    半径
１７    ロータ切欠き
１８    切欠き
１９    幅
２０    スライダ肉厚
２１    ギャップ
２２    ジャーナル
２３    シリンダ端壁
２４    溝
２５    切欠き
２６    吸込開口
２７    吸込弁
２８    出口開口
２９    死点
３０    吐出弁
３１    切欠き
３２    固定面
３３    弁閉鎖面
３４    ばね条件
３５    中心線
【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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【図７】
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