(57)【要約】【課題】ベーンポンプの容積効率を向上する。【解決手段】ベーンポンプ１００は、ロータ２０と、ロータ２０の外周面に開口するスリット２２に収装されるベーン１３０と、ロータ２０の回転に伴ってベーン１３０が摺接するカムリング４０と、ロータ２０及びカムリング４０を挟む一対のサイド部材６０，７０と、ロータ２０、カムリング４０、隣り合うベーン１３０、一対のサイド部材６０，７０によって画成されるポンプ室４１と、ポンプ室４１に吸い込まれる作動流体を導く吸込ポート８１，８２と、ポンプ室４１から吐出される作動流体を導く吐出ポート７２と、ベーン１３０の回転方向前方側の面に設けられる凹部１１０と、を備え、凹部１１０は、ベーン１３０の回転方向前方側で、かつロータ２０側に向いた内壁面１１２を有し、内壁面１１２は、ポンプ室４１の容積が拡張する吸込領域４２ａ，４２ｃにおいて、スリット２２から露出する。【選択図】図６
2020041465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動されるロータと、
前記ロータの外周面に開口する複数のスリットと、
前記スリットに摺動自在に収装される複数のベーンと、
前記ロータの回転に伴って前記複数のベーンの先端部が摺接する内周カム面を有するカムリングと、
前記ロータ及び前記カムリングを挟むように配置される一対のサイド部材と、
前記ロータ、前記カムリング、隣り合う前記ベーン、前記一対のサイド部材によって画成されるポンプ室と、
前記ポンプ室に吸い込まれる作動流体を導く吸込ポートと、
前記ポンプ室から吐出される作動流体を導く吐出ポートと、
前記ベーンの回転方向前方側の面に設けられる凹部と、を備え、
前記凹部は、前記ベーンの回転方向前方側であって、かつ前記ロータ側に向いた内壁面を有し、
前記内壁面は、少なくとも前記ポンプ室の容積が拡張する吸込領域において、前記スリットから露出する
ことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のベーンポンプにおいて、
前記内壁面は、前記ベーンの先端側に向かうにしたがって、前記ベーンの肉厚が厚くなるように傾斜する傾斜面、あるいは、前記ベーンの先端側に向かうにしたがって、前記ベーンの肉厚が厚くなるように湾曲する湾曲面である
ことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のベーンポンプにおいて、
前記カムリングには、その外周面から前記内周カム面に亘って貫通する切り欠き部が前記吸込ポートの一部を構成するように設けられ、
前記内壁面は、
前記ベーンの先端部を挟んで前記内周カム面に径方向で対向する第１内壁面と、
前記ベーンの先端部を挟んで前記切り欠き部に径方向で対向する第２内壁面と、を有し、
前記第２内壁面は、前記切り欠き部に向かう作動流体を前記第１内壁面に向かって誘導する誘導面とされている
ことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のベーンポンプにおいて、
前記ベーンは、その先端部が基端部よりも前記ベーンの回転方向前方側に位置するように配置される
ことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のベーンポンプにおいて、
前記ベーンにおける前記凹部の軸方向両側の側部の肉厚は、前記凹部における肉厚よりも厚い
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、ベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転駆動されるロータと、ロータのスリット内にて摺動運動をするベーンと、を備えたベーンポンプが記載されている。各ベーンは、その基端部を押圧するスリット底部の圧力と、ロータの回転に伴って働く遠心力とによって、スリットから突出する方向に付勢され、その先端部がカムリングの内周面に摺接する。ロータの回転に伴ってカムリングの内周面に摺接するベーンが往復動することにより、ポンプ室が拡縮し、ポンプ室に作動油が給排される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２３００５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ベーンポンプでは、回転速度の高速化が要望されている。しかしながら、特許文献１に記載のベーンポンプでは、ベーンポンプを高速で回転させると、ポンプ室に作動流体を吸い込む過程で、吸い込んだ作動流体の一部が再びポンプ室外に排出されてしまうおそれがある。このため、高速回転時において、ポンプ室内への作動流体の吸込量の低下を抑制し、ベーンポンプの容積効率を向上することが求められている。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ポンプ室内への作動流体の吸込量を増加させ、ベーンポンプの容積効率を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ベーンポンプであって、ロータと、ロータの外周面に開口する複数のスリットと、スリットに摺動自在に収装される複数のベーンと、ロータの回転に伴って複数のベーンの先端部が摺接する内周カム面を有するカムリングと、ロータ及びカムリングを挟むように配置される一対のサイド部材と、ロータ、カムリング、隣り合うベーン、一対のサイド部材によって画成されるポンプ室と、ポンプ室に吸い込まれる作動流体を導く吸込ポートと、ポンプ室から吐出される作動流体を導く吐出ポートと、ベーンの回転方向前方側の面に設けられる凹部と、を備え、凹部は、ベーンの回転方向前方側であって、かつロータ側に向いた内壁面を有し、内壁面は、少なくともポンプ室の容積が拡張する吸込領域において、スリットから露出することを特徴とする。
【０００７】
この発明では、凹部の内壁面によって、周方向に沿いつつ径方向内側に向かう流れを発生させることができるので、ポンプ室に作動流体を吸い込む過程で、作動流体がポンプ室外へ排出されてしまうことを抑制することができる。
【０００８】
本発明は、内壁面が、ベーンの先端側に向かうにしたがって、ベーンの肉厚が厚くなるように傾斜する傾斜面、あるいは、ベーンの先端側に向かうにしたがって、ベーンの肉厚が厚くなるように湾曲する湾曲面であることを特徴とする。
【０００９】
この発明では、簡素な構成で、作動流体のポンプ室外への排出を抑えることができる。
【００１０】
本発明は、カムリングには、その外周面から内周カム面に亘って貫通する切り欠き部が吸込ポートの一部を構成するように設けられ、内壁面が、ベーンの先端部を挟んで内周カム面に径方向で対向する第１内壁面と、ベーンの先端部を挟んで切り欠き部に径方向で対向する第２内壁面と、を有し、第２内壁面が、切り欠き部に向かう作動流体を第１内壁面に向かって誘導する誘導面とされていることを特徴とする。
【００１１】
この発明では、吸込ポートの一部を構成する切り欠き部と、ベーンの先端部を挟んで径方向で対向する位置に設けられる誘導面によって、切り欠き部に向かう作動流体の流れを内周カム面に向かって誘導することができる。このため、ポンプ室に作動流体を吸い込む過程で、作動流体がポンプ室から切り欠き部に排出されてしまうことを抑制することができる。
【００１２】
本発明は、ベーンが、その先端部が基端部よりもベーンの回転方向前方側に位置するように配置されることを特徴とする。
【００１３】
この発明では、ベーンが、スリットから回転方向前方に向かって突出している。このため、ポンプ室に作動流体を吸い込む過程において、上記凹部を含む、ベーンの回転方向前方側の面全体を用いて、作動流体がポンプ室外へ排出されることを抑制することができる。
【００１４】
本発明は、ベーンにおける凹部の軸方向両側の側部の肉厚が、凹部における肉厚よりも厚いことを特徴とする。
【００１５】
この発明では、ベーンの剛性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ポンプ室内への作動流体の吸込量を増加させ、ベーンポンプの容積効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るベーンポンプの断面図である。
【図２】図２は、ロータ、ベーン及びカムリングの正面図であり、ロータ、ベーン及びカムリングを組み立てた状態を示す。
【図３】図３は、サイドプレートの正面図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態に係るベーンの正面図である。
【図５】図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図６は、ベーンポンプの作動時の作動油の流れについて説明する図である。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態の変形例に係るベーンポンプにおけるベーンの凹部について説明する図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態に係るベーンの正面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、図８のＩＸａ−ＩＸａ線に沿う断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図８のＩＸｂ−ＩＸｂ線に沿う断面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の第２実施形態の変形例に係るベーンポンプにおけるベーンの端部側凹部の断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の第２実施形態の変形例に係るベーンポンプにおけるベーンの中央凹部の断面図である。
【図１１】図１１は、変形例１に係るベーンポンプにおけるベーンの配置について説明する図である。
【図１２】図１２は、変形例２に係るベーンポンプにおけるベーンの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るベーンポンプについて説明する。ベーンポンプは、車両に搭載される流体圧機器（例えば、パワーステアリング装置や変速機等）の流体圧供給源として用いられる。ここでは、作動流体として作動油が用いられるベーンポンプについて説明するが、作動水等の他の流体を作動流体として用いてもよい。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１から図６を参照して本発明の第１実施形態に係るベーンポンプ１００について説明する。図１は、ベーンポンプ１００の断面図である。図２は、ロータ２０、ベーン１３０及びカムリング４０の正面図であり、ロータ２０、ベーン１３０及びカムリング４０を組み立てた状態を示す。
【００２０】
図１及び図２に示すように、ベーンポンプ１００は、駆動シャフト１０と、駆動シャフト１０に連結され回転駆動されるロータ２０と、ロータ２０の外周面に開口する複数のスリット２２と、スリット２２に摺動自在に収装される複数のベーン１３０と、ロータ２０及びベーン１３０を収容するカムリング４０と、カムリング４０を保持するポンプボディ５０と、ポンプボディ５０の開口を覆うようにポンプボディ５０に装着されるポンプカバー６０と、を備える。
【００２１】
駆動シャフト１０は、ポンプボディ５０及びポンプカバー６０に回転自在に支持される。駆動シャフト１０にエンジンまたは電動モータ（図示省略）の動力が伝わると、駆動シャフト１０の回転駆動に伴ってロータ２０が回転する。
【００２２】
以下において、ロータ２０の回転軸に沿う方向を「軸方向」と称し、ロータ２０の回転軸を中心とする放射方向を「径方向」と称し、ベーンポンプ１００の作動時にロータ２０が回転する方向を「回転方向」と称する。
【００２３】
ベーンポンプ１００は、ロータ２０及びカムリング４０をポンプカバー６０との間で軸方向に挟むサイドプレート７０をさらに備える。ロータ２０及びカムリング４０は、ポンプカバー６０とサイドプレート７０とによって挟持される。つまり、ポンプカバー６０及びサイドプレート７０は、ロータ２０及びカムリング４０を挟むように配置される一対のサイド部材を構成する。
【００２４】
ポンプカバー６０は、ロータ２０及びカムリング４０に当接する側面６０ａを有し、サイドプレート７０は、ロータ２０及びカムリング４０に当接する側面７０ａを有する。ロータ２０、カムリング４０、隣り合うベーン１３０、第１サイド部材としてのポンプカバー６０及び第２サイド部材としてのサイドプレート７０によって、ポンプ室４１が画成される。
【００２５】
図２に示すように、ロータ２０には、外周面に開口部２１を有するスリット２２が所定間隔をおいて放射状に複数形成される。スリット２２の開口部２１は、ロータ２０の外周から径方向外側に隆起した隆起部２３に形成される。つまり、ロータ２０の外周にはスリット２２の数だけ隆起部２３が形成される。
【００２６】
ベーン１３０は、各スリット２２に摺動自在に挿入される。ベーン１３０の先端部３１はカムリング４０の内周カム面４０ａに対向する。ベーン１３０の基端部３２はスリット２２内に位置し、スリット２２とベーン１３０とによって背圧室２４が形成される。
【００２７】
ロータ２０が回転すると、ベーン１３０に遠心力が生じる。この遠心力によって、ベーン１３０はスリット２２から突出する方向に付勢される。ベーン１３０は、付勢された状態では、スリット２２から突出し、ベーン１３０の先端部３１がカムリング４０の内周カム面４０ａに接する。
【００２８】
内周カム面４０ａは、ロータ２０の回転に伴って複数のベーン１３０の先端部３１が摺接する面であり、略長円形状に形成される。このため、ロータ２０が回転すると、ベーン１３０がロータ２０に対して径方向に往復動する。ベーン１３０の往復動に伴って、ポンプ室４１は拡張と収縮とを繰り返す。
【００２９】
本実施形態に係るベーンポンプ１００では、ロータ２０が１回転する間に、ベーン１３０が２往復しポンプ室４１が拡張と収縮とを２回繰り返す。つまり、ベーンポンプ１００は、ポンプ室４１が拡張する２つの拡張領域４２ａ，４２ｃと、ポンプ室４１が収縮する２つの収縮領域４２ｂ，４２ｄと、を回転方向に交互に有する。
【００３０】
図１に示すように、ポンプボディ５０には、ロータ２０、カムリング４０及びサイドプレート７０を収容する収容窪み部５１が形成される。サイドプレート７０は、収容窪み部５１の底面５１ａに配置される。
【００３１】
収容窪み部５１の底面５１ａには環状溝５２が形成される。環状溝５２とサイドプレート７０とにより、ポンプ室４１から吐出された作動油が流入する高圧室５３が画成される。高圧室５３は、吐出通路４を介して流体圧機器１（例えば、パワーステアリング装置や変速機等）に接続される。したがって、ポンプ室４１から吐出された作動油は、高圧室５３及び吐出通路４を通じて流体圧機器１に供給される。
【００３２】
図３は、サイドプレート７０をカムリング４０の側から見たサイドプレート７０の正面図である。図１及び図３に示すように、サイドプレート７０は、孔７１を有する環状に形成される。孔７１には駆動シャフト１０が挿通する。
【００３３】
サイドプレート７０には、ポンプ室４１から吐出される作動油を高圧室５３に導く２つの吐出ポート７２が設けられる。吐出ポート７２は、各収縮領域４２ｂ，４２ｄに位置する。
【００３４】
図２に示すように、ポンプ室４１が収縮領域４２ｂ，４２ｄを通過する間、ポンプ室４１は収縮する。ポンプ室４１の収縮に伴ってポンプ室４１内の圧力が上昇し、ポンプ室４１内の作動油が吐出ポート７２から高圧室５３（図１参照）に吐出される。つまり、ポンプ室４１内の作動油は、ポンプ室４１が収縮領域４２ｂ，４２ｄを通過する間に吐出ポート７２から吐出される。このように、収縮領域４２ｂ，４２ｄでは作動油が吐出されるので、収縮領域４２ｂ，４２ｄは「吐出領域」とも呼ばれる。
【００３５】
ベーン１３０は、収縮領域４２ｄから拡張領域４２ａへ移動するとき、及び収縮領域４２ｂから拡張領域４２ｃへ移動するときにスリット２２内に最も押し込まれ、このときにポンプ室４１の容積が最小となる。
【００３６】
図３に示すように、サイドプレート７０には、高圧室５３（図１参照）から背圧室２４（図１及び図２参照）へ作動油を導く２つの背圧通路７３が形成される。背圧通路７３は、孔７１を中心とする円弧形状を有し、拡張領域４２ａ，４２ｃに位置する。そのため、拡張領域４２ａ，４２ｃを通過する背圧室２４には高圧室５３から作動油が導かれる。拡張領域４２ａ，４２ｃを通過するベーン１３０は、背圧室２４内の圧力によりスリット２２（図２参照）から突出する方向に押圧される。
【００３７】
このように、ベーンポンプ１００では、ベーン１３０は、ロータ２０の回転によって生じる遠心力だけでなく、背圧室２４内の圧力によっても、スリット２２から突出する方向に付勢される。
【００３８】
図１に示すように、ポンプボディ５０には、収容窪み部５１から径方向外側に窪む凹部５４が複数設けられる。また、ポンプボディ５０には、複数の凹部５４に連通する環状溝５５が設けられる。収容窪み部５１、凹部５４及び環状溝５５の開口部は、ポンプカバー６０により封止される。
【００３９】
ポンプカバー６０は、ボルト（図示省略）によってポンプボディ５０に締結される。カムリング４０の外周面と、ポンプカバー６０と、ポンプボディ５０の凹部５４及び環状溝５５と、によって、低圧室６１が画成される。低圧室６１は、吸込通路３を介してタンク２に接続される。したがって、ベーンポンプ１００の作動時には、タンク２内の作動油が吸込通路３及び低圧室６１を通じてポンプ室４１に導かれる。
【００４０】
図１及び図２に示すように、カムリング４０には、その外周面から内周カム面４０ａに亘って貫通する切り欠き部４０ｃ，４０ｄが設けられる。切り欠き部４０ｃは、ポンプカバー６０に接する側面に開口し、切り欠き部４０ｄは、サイドプレート７０に接する側面に開口する。切り欠き部４０ｃとポンプカバー６０とによって、低圧室６１からポンプ室４１に吸い込まれる作動油を導く第１吸込ポート８１が画成され、切り欠き部４０ｄとサイドプレート７０とによって、低圧室６１からポンプ室４１に吸い込まれる作動油を導く第２吸込ポート８２が画成される。つまり、切り欠き部４０ｃは第１吸込ポート８１の一部を構成し、切り欠き部４０ｄは第２吸込ポート８２の一部を構成する。第１吸込ポート８１及び第２吸込ポート８２は、各拡張領域４２ａ，４２ｃに位置する。
【００４１】
ポンプ室４１が拡張領域４２ａ，４２ｃ（図２参照）を通過する間、ポンプ室４１は拡張する。ポンプ室４１の拡張に伴ってポンプ室４１内の圧力が低下し、第１吸込ポート８１及び第２吸込ポート８２からポンプ室４１に作動油が吸い込まれる。つまり、作動油は、ポンプ室４１が拡張領域４２ａ，４２ｃを通過する間に第１吸込ポート８１及び第２吸込ポート８２からポンプ室４１に吸い込まれる。このように、拡張領域４２ａ，４２ｃでは作動油がポンプ室４１に吸い込まれるので、拡張領域４２ａ，４２ｃは「吸込領域」とも呼ばれる。
【００４２】
図４及び図５を参照してベーン１３０に形成される凹部１１０について説明する。図４は、ベーン１３０を回転方向前方側から見たベーン１３０の正面図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。ベーン１３０は、平板状部材であって、ベーン１３０の回転方向前方側の面には、凹部１１０が設けられる。凹部１１０は、ベーン１３０の回転方向前方側が矩形状の開口面とされ、底面１１１が開口面の面積よりも小さい矩形状の平面とされた台形柱形状の空間を形成する。
【００４３】
凹部１１０は、矩形状の底面１１１と、底面１１１におけるベーン１３０の先端側端部からベーン１３０の先端側に向かって延びる先端側内壁面１１２と、底面１１１におけるベーン１３０の基端側端部からベーン１３０の基端側に向かって延びる基端側内壁面１１３と、底面１１１の軸方向両端部から垂直に立ち上がる一対の垂直面１１４と、を有する。
【００４４】
先端側内壁面１１２は、底面１１１からベーン１３０の先端側に向かうにしたがって、ベーン１３０の肉厚ｔが厚くなるように傾斜する平坦な傾斜面である。基端側内壁面１１３は、底面１１１からベーン１３０の基端側に向かうにしたがって、ベーン１３０の肉厚ｔが厚くなるように傾斜する傾斜面である。
【００４５】
底面１１１におけるベーン１３０の肉厚ｔ１は、ベーン１３０の先端部３１の肉厚ｔ２及びベーン１３０の基端部３２の肉厚ｔ３に比べて小さい。なお、ベーン１３０の先端部３１の肉厚ｔ２とベーン１３０の基端部３２の肉厚ｔ３は同じである。ベーン１３０における凹部１１０と軸方向両端面との間は、肉厚ｔ２の側部１１９とされる。
【００４６】
つまり、凹部１１０は、ベーン１３０の先端部３１におけるベーン１３０の回転方向前方側の面及びベーン１３０の基端部３２におけるベーン１３０の回転方向前方側の面よりもベーン１３０の回転方向後方側に窪むように形成される。
【００４７】
凹部１１０の幅（軸方向長さ）Ｘ１は、側部１１９の幅（すなわち、垂直面１１４から軸方向端面までの距離）Ｘ２の２倍よりも大きく形成することが好ましい（Ｘ１＞Ｘ２）。また、凹部１１０の径方向の長さＹ１は、ベーン１３０がスリット２２から最大に突出したときに、基端側内壁面１１３がスリット２２内に位置するように設定することが好ましい。これにより、凹部１１０の面積を十分に確保することができる。なお、凹部１１０は、軸方向一端面及び軸方向他端面に開口するように設けてもよいが、図４に示すように、凹部１１０の軸方向両側に、凹部１１０における肉厚ｔ１よりも厚い肉厚ｔ２を有する側部１１９を設けることにより、ベーン１３０の剛性を高めることができる。
【００４８】
図６に示すように、凹部１１０の先端側内壁面１１２は、少なくともポンプ室４１の容積が拡張する拡張領域（吸込領域）４２ａ，４２ｃにおいて、スリット２２から露出する。スリット２２から露出した先端側内壁面１１２は、ベーン１３０の回転方向前方側であって、かつロータ２０側に向いている。
【００４９】
先端側内壁面１１２は、ベーン１３０の突出方向に沿う軸と先端側内壁面１１２とのなす角αが、９０度よりも大きく１８０度よりも小さくなるように形成される。本実施形態では、ベーン１３０の先端部３１の回転方向前方側の面は、ベーンの突出方向に沿う軸と平行である。このため、角度αは、ベーン１３０の先端部３１の回転方向前方側の面と先端側内壁面１１２との交差部を頂点とする突部の内角に相当する。
【００５０】
なお、先端側内壁面１１２は、先端側内壁面１１２からロータ２０に向かって先端側内壁面１１２に垂直な法線ｎを引くことができ、かつ先端側内壁面１１２とロータ２０との間の法線ｎが当該ベーン１３０に交わることがないように形成することが好ましい。
【００５１】
図１、図２及び図６を参照して、ベーンポンプ１００の動作について説明する。図６は、ベーンポンプ１００の作動時の作動油の流れについて説明する図である。
【００５２】
エンジン等の駆動装置（不図示）の動力によって駆動シャフト１０が回転すると、ロータ２０が図２及び図６において矢印Ａで示す方向（図示時計回り）に回転する。ロータ２０の回転に伴って、拡張領域４２ａ，４２ｃに位置するポンプ室４１が拡張する。これにより、図１に示すように、タンク２内の作動油が、吸込通路３、低圧室６１、第１吸込ポート８１及び第２吸込ポート８２を通ってポンプ室４１に吸い込まれる。また、図２に示すように、ロータ２０の回転に伴って、収縮領域４２ｂ，４２ｄに位置するポンプ室４１が収縮する。これにより、ポンプ室４１内の作動油が、吐出ポート７２を通って高圧室５３（図１参照）に吐出される。図１に示すように、高圧室５３に吐出された作動油は、吐出通路４を通じて外部の流体圧機器１へと供給される。本実施形態に係るベーンポンプ１００では、ロータ２０が１回転する間に、各ポンプ室４１が作動油の吸込、吐出を２度繰り返す。
【００５３】
図２に示すように、高圧室５３に吐出された作動油の一部は、背圧室２４に供給され、ベーン１３０の基端部３２を内周カム面４０ａに向かって押圧する。したがって、ベーン１３０は、基端部３２を押圧する背圧室２４の流体圧力と、ロータ２０の回転に伴って働く遠心力と、によってスリット２２から突出する方向に付勢される。これにより、ベーン１３０の先端部３１がカムリング４０の内周カム面４０ａに摺接しながら回転するので、ポンプ室４１内の作動油は、ベーン１３０の先端部３１とカムリング４０の内周カム面４０ａとの間から漏れることなく吐出ポート７２から吐出される。
【００５４】
ここで、ベーン１３０に凹部１１０を設けていない形態のベーンポンプ（不図示）では、高速でロータ２０を回転させたときに、ポンプ室４１に作動油を吸い込む過程で、吸い込んだ作動油の一部が再びポンプ室４１外に排出されてしまうおそれがあった。
【００５５】
これに対して、本実施形態では、図６に示すように、ベーン１３０の回転方向前方側の面に凹部１１０が設けられている。この凹部１１０には、ベーン１３０の回転方向前方側であって、かつロータ２０側に向いた内壁面である先端側内壁面１１２が設けられている。このため、図６において矢印Ｂで模式的に示すように、ロータ２０の回転により、凹部１１０の先端側内壁面１１２によって、周方向に沿いつつ径方向内側に向かう流れを発生させることができる。その結果、ポンプ室４１に作動油を吸い込む過程で、すなわちポンプ室４１が拡張領域（吸込領域）４２ａ，４２ｃ内を移動する過程で、作動油がポンプ室４１外へ排出されてしまうことを抑制することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、ベーン１３０の凹部１１０に傾斜面としての先端側内壁面１１２を形成した簡素な構成で、拡張領域（吸込領域）４２ａ，４２ｃにおいて、作動油のポンプ室４１外への排出を抑えることができる。これにより、ベーン１３０に別部材を組み込むなどして先端側内壁面を形成する場合に比べて、部品点数及び製造コストの低減を図ることができる。
【００５７】
凹部１１０の幅Ｘ１は、側部１１９の幅Ｘ２の２倍よりも大きく、凹部１１０の径方向の長さＹ１は、ベーン１３０がスリット２２から最大に突出したときに、基端側内壁面１１３がスリット２２内に位置するように設定される。これにより、凹部１１０の面積を十分に確保することができるので、凹部１１０内に取り込んだ作動油を先端側内壁面１１２によって、ロータ２０側に向けて押し出し、径方向内側に向かう流れを効果的に発生させることができる。
【００５８】
また、ベーン１３０の回転方向前方側の面に凹部１１０を設けることにより、ベーン１３０が往復動する際の、ベーン１３０とスリット２２との摺動摩擦を低減することができる。これにより、ベーン１３０を適切に内周カム面４０ａに押し付けることができる。つまり、内周カム面４０ａからベーン１３０が離間することを効果的に防止することができる。また、スリット２２内を移動するベーン１３０の摺動抵抗を低減できるので、背圧室２４の圧力を低く設定することもできる。
【００５９】
上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。
【００６０】
本実施形態に係るベーンポンプ１００は、ベーン１３０の回転方向前方側の面に凹部１１０が設けられ、凹部１１０には、ベーン１３０の回転方向前方側であって、かつロータ２０側に向いた先端側内壁面１１２が設けられている。先端側内壁面１１２は、少なくともポンプ室４１の容積が拡張する拡張領域（吸込領域）４２ａ，４２ｃにおいて、スリット２２から露出するように構成される。
【００６１】
この構成では、ロータ２０が高速で回転する際、凹部１１０の先端側内壁面１１２によって、周方向に沿いつつ径方向内側に向かう流れを発生させることができる。このため、ポンプ室４１に作動油を吸い込む過程で、作動油がポンプ室４１外へ排出されてしまうことを抑制することができる。その結果、ロータ２０の高速回転時において、ポンプ室４１内への作動油の吸込量を増加させ、ベーンポンプ１００の容積効率を向上することができる。
【００６２】
＜第１実施形態の変形例＞
上記第１実施形態では、先端側内壁面１１２が、ベーン１３０の先端側に向かうにしたがって、ベーン１３０の肉厚ｔが厚くなるように傾斜する平坦な傾斜面である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図７に示すように、先端側内壁面２１２は、ベーン２３０の先端側に向かうにしたがって、ベーン２３０の肉厚ｔが厚くなるように湾曲する湾曲面としてもよい。本変形例では、凹部２１０の断面形状が円弧状であり、先端側内壁面２１２と基端側内壁面２１３とが底部２１１で接続されている。
【００６３】
このような変形例であっても、先端側内壁面２１２によって、周方向に沿いつつ径方向内側に向かう流れを発生させることができるので、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００６４】
＜第２実施形態＞
図８、図９Ａ及び図９Ｂを参照して、本発明の第２実施形態に係るベーンポンプについて説明する。図８は、ベーン３３０を回転方向前方側から見たベーン３３０の正面図である。図９Ａは、図８のＩＸａ−ＩＸａ線に沿う断面図であり、図９Ｂは、図８のＩＸｂ−ＩＸｂ線に沿う断面図である。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、図中、上記第１実施形態で説明した構成と同一の構成または相当する構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
第２実施形態では、ベーン３３０に形成される凹部３１０の形状が、第１実施形態で説明した凹部１１０の形状と異なる。以下、詳しく説明する。
【００６６】
ベーン３３０における回転方向前方側の面には、２つの凹部３１０が形成される。２つの凹部３１０は、同様の形状であり、径方向に並んで配置される。凹部３１０は、軸方向の中央部に設けられる矩形状の中央凹部３５０と、中央凹部３５０の軸方向端部からベーン３３０の軸方向端面に亘って設けられた一対の端部側凹部３６０と、を有する。
【００６７】
中央凹部３５０は、スリット２２の内面を摺動するベーン３３０の摺動面３３０ａと平行な底面３５１と、底面３５１におけるベーン３３０の先端側端部からベーン３３０の先端側に向かって延びる先端側内壁面３５２と、底面３５１におけるベーン３３０の基端側端部から垂直に立ち上がる基端側内壁面３５３と、を有する。
【００６８】
端部側凹部３６０は、ベーン３３０の摺動面３３０ａと平行な底面３６１と、底面３６１におけるベーン３３０の先端側端部からベーン３３０の先端側に向かって延びる先端側内壁面３６２と、底面３６１におけるベーン３３０の基端側端部から垂直に立ち上がる基端側内壁面３６３と、を有する。
【００６９】
先端側内壁面３５２は、底面３５１からベーン３３０の先端側に向かうにしたがって、ベーン３３０の肉厚ｔが厚くなるように傾斜する平坦な傾斜面である。同様に、先端側内壁面３６２は、底面３６１からベーン３３０の先端側に向かうにしたがって、ベーン３３０の肉厚ｔが厚くなるように傾斜する平坦な傾斜面である。スリット２２から露出した先端側内壁面３５２，３６２は、ベーン３３０の回転方向前方側であって、かつロータ２０側に向いている。
【００７０】
中央凹部３５０の先端側内壁面３５２は、ベーン３３０の先端部３３１を挟んで内周カム面４０ａに径方向で対向する凹部３１０の第１内壁面を構成し、端部側凹部３６０の先端側内壁面３６２は、ベーン３３０の先端部３３１を挟んで切り欠き部４０ｃ，４０ｄに径方向で対向する凹部３１０の第２内壁面を構成する。
【００７１】
先端側内壁面３６２は、ベーン３３０の軸方向端部からベーン３３０の軸方向中央部に向かうにしたがって、ベーン３３０の先端面との距離が短くなるように形成され、軸方向中央部において先端側内壁面３５２に接続される。したがって、図８において矢印Ｃで模式的に示すように、ロータ２０が回転したときに、先端側内壁面３６２は、ポンプ室４１内において、切り欠き部４０ｃ，４０ｄに向かう作動油を先端側内壁面３５２に向かって誘導することができる。つまり、先端側内壁面３６２は、切り欠き部４０ｃ，４０ｄに向かう作動油を先端側内壁面３５２に向かって誘導する誘導面として機能する。
【００７２】
先端側内壁面３５２に誘導された作動油の一部は、先端側内壁面３５２によって、周方向に沿いつつ径方向内側に向かうように流れる。また、この流れとは別に、先端側内壁面３５２に誘導された作動油の一部が凹部３１０から径方向外方に排出されると、内周カム面４０ａに衝突する。このため、第２実施形態によれば、第１吸込ポート８１及び第２吸込ポート８２を通じて、作動油がポンプ室４１外に排出されてしまうことを、さらに効果的に抑制することができる。
【００７３】
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、端部側凹部３６０の深さｈ１、すなわち底面３６１から回転方向前方側の面までの距離は、軸方向端面から中央凹部３５０に向かって徐々に大きくなる。したがって、中央凹部３５０の深さｈ２、すなわち底面３５１から回転方向前方側の面までの距離は、端部側凹部３６０の深さｈ１よりも大きい（ｈ２＞ｈ１）。中央凹部３５０の深さｈ２を端部側凹部３６０の深さｈ１よりも大きくすることにより、中央凹部３５０で滞留可能な作動油の流量を増加させることができる。これにより、ポンプ室４１内の吸込量を増加させ、容積効率をより向上させることができる。
【００７４】
中央凹部３５０が軸方向に平行に形成され、端部側凹部３６０が軸方向と交差するように形成されている。このため、ベーン３３０がスリット２２内を往復動する際、スリット２２の開口縁部に引っ掛かることが抑制される。
【００７５】
＜第２実施形態の変形例＞
上記第２実施形態では、先端側内壁面３５２，３６２が、ベーン３３０の先端側に向かうにしたがって、ベーン３３０の肉厚ｔが厚くなるように傾斜する平坦な傾斜面である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、先端側内壁面４５２，４６２は、ベーン４３０の先端側に向かうにしたがって、ベーン４３０の肉厚ｔが厚くなるように湾曲する湾曲面としてもよい。本変形例では、先端側内壁面４５２，４６２と基端側内壁面４５３，４６３とが底部４５１，４６１で接続されている。
【００７６】
このような変形例であっても、先端側内壁面４５２，４６２によって、周方向に沿いつつ径方向内側に向かう流れを発生させることができるので、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。また、先端側内壁面４６２によって、ポンプ室４１内において、切り欠き部４０ｃ，４０ｄに向かう作動油を先端側内壁面４５２に向かって誘導することができる。このため、上記第２実施形態と同様、先端側内壁面４５２に誘導された作動油の一部が、凹部４１０から排出されたとしても、その排出された作動油は内周カム面４０ａに衝突することになる。このため、第１吸込ポート８１及び第２吸込ポート８２を通じて、作動油がポンプ室４１外に排出されてしまうことを効果的に抑制することができる。
【００７７】
次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。
【００７８】
＜変形例１＞
上記実施形態では、ベーン１３０，３３０がロータ２０の径方向に真っ直ぐ突出する例について説明したが本発明はこれに限定されない。例えば、図１１に示すように、ベーン１３０は、ロータ２０の径方向に対して角度βだけ前傾となるように突出するようにしてもよい。なお、図１１では、第１実施形態に係るベーン１３０及びスリット２２を二点差線で示している。
【００７９】
つまり、ベーン１３０は、その先端部３１が基端部３２よりもベーン１３０の回転方向前方側に位置するように配置される。ベーン１３０が、スリット２２から回転方向前方に向かって突出している。このため、ポンプ室４１に作動油を吸い込む過程において、上記凹部１１０を含む、ベーン１３０の回転方向前方側の面全体を用いて、作動油がポンプ室４１外へ排出されることを抑制することができる。
【００８０】
＜変形例２＞
上記第１実施形態では、ベーン１３０の先端部３１の肉厚ｔ２が、ベーン１３０の基端部３２の肉厚ｔ３と同じである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１２に示すように、ベーン１３０の先端部３１の肉厚ｔ２は、ベーン１３０の基端部３２の肉厚ｔ３よりも小さくてもよい。
【００８１】
＜変形例３＞
上記第１実施形態では、凹部１１０を１つ設ける例について説明したが、２つ以上設けてもよい。また、上記第２実施形態では、凹部３１０を２つ設ける例について説明したが、３つ以上設けてもよいし、１つだけ設けてもよい。
【００８２】
＜変形例４＞
上記実施形態では、ポンプカバー６０及びサイドプレート７０が、ロータ２０及びカムリング４０を挟むように配置される一対のサイド部材を構成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ポンプカバー６０に取り付けられるサイド部材としてのサイドプレートをさらに備え、このサイドプレートと、ポンプボディ５０に取り付けられるサイドプレート７０とによって、ロータ２０及びカムリング４０を挟むようにしてもよい。
【００８３】
＜変形例５＞
上記実施形態では、低圧室６１からポンプ室４１に径方向内側に向かって作動油が吸い込まれる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。低圧室６１からポンプ室４１に軸方向に沿って作動油が吸い込まれるように、ポンプボディ５０及びサイドプレート７０に、低圧室６１とポンプ室４１とを連通する通路を形成してもよい。
【００８４】
＜変形例６＞
上記第１実施形態では、凹部１１０の軸方向両外側に、凹部１１０の肉厚よりも厚い肉厚を有する側部１１９が設けられている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。凹部１１０は、ベーン１３０の軸方向両端面に開口していてもよい。また、上記第２実施形態では、凹部３１０がベーン３３０の軸方向両端面に開口するように設けられている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。凹部３１０の軸方向両外側に、凹部３１０の肉厚よりも厚い肉厚を有する側部を設けてもよい。
【００８５】
以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、および効果をまとめて説明する。
【００８６】
ベーンポンプ１００は、回転駆動されるロータ２０と、ロータ２０の外周面に開口する複数のスリット２２と、スリット２２に摺動自在に収装される複数のベーン１３０，２３０，３３０，４３０と、ロータ２０の回転に伴って複数のベーン１３０，２３０，３３０，４３０の先端部３１，３３１が摺接する内周カム面４０ａを有するカムリング４０と、ロータ２０及びカムリング４０を挟むように配置される一対のサイド部材（ポンプカバー６０及びサイドプレート７０）と、ロータ２０、カムリング４０、隣り合うベーン１３０，２３０，３３０，４３０、一対のサイド部材（ポンプカバー６０及びサイドプレート７０）によって画成されるポンプ室４１と、ポンプ室４１に吸い込まれる作動流体を導く吸込ポート（第１吸込ポート８１、第２吸込ポート８２）と、ポンプ室４１から吐出される作動流体を導く吐出ポート７２と、ベーン１３０，２３０，３３０，４３０の回転方向前方側の面に設けられる凹部１１０，２１０，３１０，４１０と、を備え、凹部１１０，２１０，３１０，４１０は、ベーン１３０，２３０，３３０，４３０の回転方向前方側であって、かつロータ２０側に向いた内壁面（先端側内壁面１１２，２１２，３５２，３６２，４５２，４６２）を有し、内壁面（先端側内壁面１１２，２１２，３５２，３６２，４５２，４６２）は、少なくともポンプ室４１の容積が拡張する吸込領域（拡張領域４２ａ，４２ｃ）において、スリット２２から露出する。
【００８７】
この構成では、凹部１１０，２１０，３１０，４１０の内壁面（先端側内壁面１１２，２１２，３５２，３６２，４５２，４６２）によって、周方向に沿いつつ径方向内側に向かう流れを発生させることができるので、ポンプ室４１に作動流体を吸い込む過程で、作動流体がポンプ室４１外へ排出されてしまうことを抑制することができる。したがって、ポンプ室４１内への作動流体の吸込量を増加させ、ベーンポンプ１００の容積効率を向上することができる。
【００８８】
ベーンポンプ１００は、内壁面（先端側内壁面１１２，２１２，３５２，３６２，４５２，４６２）が、ベーン１３０，３３０の先端側に向かうにしたがって、ベーン１３０，３３０の肉厚ｔが厚くなるように傾斜する傾斜面、あるいは、ベーン２３０，４３０の先端側に向かうにしたがって、ベーン２３０，３３０の肉厚ｔが厚くなるように湾曲する湾曲面である。
【００８９】
この構成では、簡素な構成で、作動流体のポンプ室４１外への排出を抑えることができる。
【００９０】
ベーンポンプ１００は、カムリング４０には、その外周面から内周カム面４０ａに亘って貫通する切り欠き部４０ｃ，４０ｄが吸込ポート（第１吸込ポート８１、第２吸込ポート８２）の一部を構成するように設けられ、内壁面（先端側内壁面１１２，２１２，３５２，３６２，４５２，４６２）が、ベーン３３０，４３０の先端部３３１を挟んで内周カム面４０ａに径方向で対向する第１内壁面（先端側内壁面３５２，４５２）と、ベーン３３０，４３０の先端部３３１を挟んで切り欠き部４０ｃ，４０ｄに径方向で対向する第２内壁面（先端側内壁面３６２，４６２）と、を有し、第２内壁面（先端側内壁面３６２，４６２）が、切り欠き部４０ｃ，４０ｄに向かう作動流体を第１内壁面（先端側内壁面３５２，４５２）に向かって誘導する誘導面とされている。
【００９１】
この構成では、吸込ポート（第１吸込ポート８１、第２吸込ポート８２）の一部を構成する切り欠き部４０ｃ，４０ｄと、ベーン３３０，４３０の先端部３３１を挟んで径方向で対向する位置に設けられる誘導面によって、切り欠き部４０ｃ，４０ｄに向かう作動流体の流れを内周カム面４０ａに向かって誘導することができる。このため、ポンプ室４１に作動流体を吸い込む過程で、作動流体がポンプ室４１から切り欠き部４０ｃ，４０ｄに排出されてしまうことを抑制することができる。
【００９２】
ベーンポンプ１００は、ベーン１３０，２３０，３３０，４３０が、その先端部３１，３３１が基端部３２よりもベーン１３０の回転方向前方側に位置するように配置される。
【００９３】
この構成では、ベーン１３０，２３０，３３０，４３０が、スリット２２から回転方向前方に向かって突出している。このため、ポンプ室４１に作動流体を吸い込む過程において、上記凹部１１０，２１０，３１０，４１０を含む、ベーン１３０，２３０，３３０，４３０の回転方向前方側の面全体を用いて、作動流体がポンプ室４１外へ排出されることを抑制することができる。
【００９４】
ベーンポンプ１００は、ベーン１３０，２３０における凹部１１０，２１０の軸方向両側の側部１１９の肉厚ｔ２が、凹部１１０，２１０における肉厚ｔ１よりも厚い。
【００９５】
この構成では、ベーン１３０，２３０の剛性を高めることができる。
【００９６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００９７】
２０・・・ロータ、２２・・・スリット、３１，３３１・・・先端部、３２・・・基端部、４０・・・カムリング、４０ａ・・・内周カム面、４０ｃ，４０ｄ・・・切り欠き部、４１・・・ポンプ室、４２ａ，４２ｃ・・・拡張領域（吸込領域）、６０・・・ポンプカバー（サイド部材）、７０・・・サイドプレート（サイド部材）、７２・・・吐出ポート、８１・・・第１吸込ポート（吸込ポート）、８２・・・第２吸込ポート（吸込ポート）、１００・・・ベーンポンプ、１１０，２１０，３１０，４１０・・・凹部、１１２，２１２・・・先端側内壁面（内壁面）、３５２，４５２・・・先端側内壁面（第１内壁面）、３６２，４６２・・・先端側内壁面（第２内壁面）、１１９・・・側部、１３０，２３０，３３０，４３０・・・ベーン
【図１】
2020041465.tif 000003
【図２】
2020041465.tif 000004
【図３】
2020041465.tif 000005
【図４】
2020041465.tif 000006
【図５】
2020041465.tif 000007
【図６】
2020041465.tif 000008
【図７】
2020041465.tif 000009
【図８】
2020041465.tif 000010
【図９Ａ】
2020041465.tif 000011
【図９Ｂ】
2020041465.tif 000012
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
2020041465.tif 000014
【図１１】
2020041465.tif 000015
【図１２】
2020041465.tif 000016