(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、ケーシング内に設けたカムリングと、カムリング内周のリング孔に回転自在に組み込んだロータと、ロータ内に複数設けるとともにこのロータに対して放射状に突出自在のベーンと、上記カムリングとロータとベーンとに隣接した圧接面およびこの圧接面の反対側の背圧面を備えるサイドプレートと、サイドプレートの背圧面側に高圧を導く高圧室とを備え、上記サイドプレートにはその圧接面および側面に開口する凹部によって形成される一対の吸い込みポートをＸ軸線上に対向配置するとともに、サイドプレートの背圧面側にのみ開口する圧接力調整用の凹部をＸ軸線にほぼ直交するＹ軸線方向に形成し、少なくとも上記吸い込みポートの凹部を除いたサイドプレートの厚さと、上記圧接力調整用の凹部を除いたサイドプレートの厚さとをほぼ等しくし、かつ、上記サイドプレートの圧接面には、上記吸い込みポートの半径方向外側へと延長する延長面を設け、この延長面をカムリングに当接させる構成にしたことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
カムリングとサイドプレートの外側形状がほぼ等しいことを特徴とする請求項１記載のベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カムリングおよびロータにサイドプレートを隣接して用いるベーンポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４〜６に、従来のベーンポンプを示す。図４に示すようにボディ１に収納穴２を形成し、この収納穴２に、サイドプレート３を収納している。さらに収納穴２にはカムリング４を挿入して、図５に示すように、このカムリング４を後述するカバー１０に設けたピン５によって固定している。上記カムリング４の内周には、図５に示すように略楕円形の後述するベーン７の摺動面となるリング孔４ａを形成している。そして、このリング孔４ａにロータ６を回転自在に組み込んでいる。ロータ６には、突出自在とした複数枚のベーン７を放射状に組み込んでいる。
【０００３】
また、図４に示すように、上記ボディ１には軸孔８を形成し、この軸孔８にシャフト９を回転自在に挿入している。また、このシャフト９をロータ６の中心部分に貫通させて、シャフト９を回転させれば、ロータ６が回転されるようにしている。
さらに、上記ボディ１の端面にはカバー１０を固定し、ボディ１の収納穴２を塞いでいる。そして、このカバー１０に形成した軸受穴１１内で、上記シャフト９の先端を回転自在に支持している。
【０００４】
このようにしたベーンポンプでは、図示しない駆動源によってシャフト９を回転させると、ロータ６が回転する。ロータ６が回転すると、その遠心力によって、ベーン７がロータ６から突出する。したがって、ベーン７の先端がカムリング４の内壁であるリング孔４ａに押し付けられる。このように押し付けられた状態で、ロータ６が回転することによって、各ベーン間に形成された室の容積が順次変化することになる。
【０００５】
上記ロータ６を図５の矢印ｋ方向に回転させる場合、ベーン７間の室の容積が大きくなる工程、すなわち、図５の一点鎖線Ｓで示す吸い込み部分では、作動油を吸い込むことになる。
そこで、上記カバー１０には図４に示すように紙面奥側と手前側とに二股状に分岐させた吸い込み通路１２を形成している。
【０００６】
なお、図５に示すように、カムリング４の左右両側の吸い込み側部分には、連通孔１３を形成している。これら連通孔１３は、吸い込み通路１２の作動油をボディ１側に導くためのものである。そして、ベーン７間の室に作動油が吸い込まれるとき、カバー１０側からだけでなく、ボディ１側からも吸い込ませるようにして吸い込み効率を向上させている。
【０００７】
一方、ベーン７間の室の容積が小さくなる工程、すなわち、図５の一点鎖線Ｔで示す吐出部分では、上記吸い込んだ作動油を吐出することになる。また、ボディ１には図４に示すように、高圧室ｃを形成し、この高圧室ｃに吐出した作動油を導くとともに、その圧力作用によってサイドプレート３全体を隣接するロータ６側に押し付けている。このようにサイドプレート３全体を押し付けることで、このサイドプレート３と、ロータ６と、ベーン７とのクリアランスを小さくし、これらクリアランス部からの作動油の漏れを減少させる。すなわち、この従来のベーンポンプでは、上記のようなプレッシャーローディング機構を採用している。
また、上記のように、サイドプレート３をロータ６側に押し付けるようにしているが、このサイドプレート３とロータ６との間では、吐出圧力が高くなるにつれてクリアランスが小さくなり漏れを減少させるようにしている。
【０００８】
図６は、上記サイドプレート３の斜視概要図であるが、この斜視概要図は、サイドプレート３をボディ１に組み付けるときのボディ１側から見たものである。図示したように、このサイドプレート３には、高圧室ｃ側の背圧面１４の反対側に位置する圧接面１５に一対の吸い込みポート１６、１６を対向形成している。この吸い込みポート１６、１６は、圧接面１５およびサイドプレート３の側面３ａに開口する吸い込みポート用凹部１７、１７によって形成される。
また、上記一対の吸い込みポート１６、１６をＸ軸線上に形成するとともに、このＸ軸線とほぼ直交するＹ軸線上には貫通孔からなる一対の吐出ポート１８、１８を対向形成している。
なお、上記吸い込みポート１６、１６が図５の一点鎖線Ｓで示す吸い込み部分に対応し、吐出ポート１８、１８が一点鎖線Ｔで示す吐出部分に対応するようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のベーンポンプにおいて、サイドプレート３の吸い込みポート１６、１６を形成した部分では、その厚さが他の部分よりも薄くなっている。しかも、上記吸い込みポート１６、１６は、サイドプレート３の側面に対しても開口しており、この吸い込みポート１６、１６部のサイドプレート３は、片持支持構造になっている。
このようなサイドプレート３の全体に高圧室ｃからの圧力が作用すると、この薄くなっている部分が他の部分よりも大きくたわむ。したがって、サイドプレート３は、一対の吸い込みポート１６、１６を結ぶＸ軸線に沿って局部的にたわむ。すなわち、Ｘ軸線に沿って、ボディ１側からロータ６側へ歪みが発生する。このようにサイドプレート３がＸ軸線に沿って局部的に歪むと、この歪んだ部分が、他の部分よりも余計にロータ６およびベーン７側へと押し付けられる。
このように他の部分よりも余計にロータ６やベーン７へと押し付けられると、この余計に押し付けられたＸ軸線部の圧接面１５とロータ６、圧接面１５とベーン７との間で焼き付きが発生してしまうという問題があった。
【００１０】
また、上記焼き付きを防止するために、サイドプレート３の歪み分を見込んで、サイドプレート３とロータ６およびベーン７との間のクリアランスを全体的に大きくすることも考えられる。しかし、このクリアランスを大きくすると、上記歪んだＸ軸線以外の部分では、圧接面１５とロータ６およびベーン７間のクリアランスが必要以上に大きくなってしまう。すなわち、上記Ｘ軸にほぼ直交するＹ軸方向の圧接面１５が、ロータ６およびベーン７に十分に隣接しなくなる。
このように、クリアランスを大きくすると、十分に隣接しない部分が生じ、この部分から作動油が漏れて吐出効率が低下してしまう。したがって、焼き付きを防止するためにむやみに上記クリアランスを大きくすることもできなかった。
【００１１】
この発明の目的は、作動油の吐出効率を向上させながらもサイドプレートの焼き付きを防止することができるベーンポンプを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ケーシングと、ケーシング内に設けたカムリングと、カムリング内周のリング孔に回転自在に組み込んだロータと、ロータ内に複数設けるとともにこのロータに対して放射状に突出自在のベーンと、上記カムリングとロータとベーンとに隣接した圧接面およびこの圧接面の反対側の背圧面を備えるサイドプレートと、サイドプレートの背圧面側に高圧を導く高圧室とを備える。上記サイドプレートにはその圧接面および側面に開口する凹部によって形成される一対の吸い込みポートをＸ軸線上に対向配置するとともに、サイドプレートの背圧面側にのみ開口する圧接力調整用の凹部をＸ軸線にほぼ直交するＹ軸線方向に形成し、少なくとも上記吸い込みポートの凹部を除いたサイドプレートの厚さと、上記圧接力調整用の凹部を除いたサイドプレートの厚さとをほぼ等しくする。かつ、上記サイドプレートの圧接面には、上記吸い込みポートの半径方向外側へと延長する延長面を設け、この延長面をカムリングに当接させる構成にしたことを特徴とする。
第２の発明は、第１の発明を前提として、カムリングとサイドプレートの外側形状をほぼ等しくすることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、この発明の一実施形態を示したものである。この実施形態では、サイドプレート１９に延長面２２を形成することによって、カムリング４とサイドプレート１９の外側形状をほぼ同じにしたことを最大の特徴とする。この特徴以外については、従来例と同様なので、従来例と同様の構成要素については、従来例と同じ符号を用い、その詳細な説明を省略する。
【００１４】
図１はサイドプレート１９の斜視概略図、図２はサイドプレート１９を圧接面２１側からみた図、図３は図１のI-I線断面図である。
図１および図３に示したように、吸い込みポート２０、２０は、圧接面２１にのみ開口する凹部によって形成している。そして、この吸い込みポート２０、２０の外側には、延長面２２を設け、上記吸い込みポート２０、２０がサイドプレート１９の外周側に開口しないようにしている。この延長面２２は、上記圧接面２１の延長線上の面であり、このサイドプレート１９をボディ１に組み込んだとき、この延長面２２と、カムリング４とが当接するようになる。具体的には、上記延長面２２は、カムリング４の連通孔１３の半径方向外側の面と当接する。
【００１５】
上記のようにカムリング１９に延長面２２を形成することによって、上記連通孔１３と吸い込みポート２０とが連通する。
なお、符号２３は高圧室ｃ側の背圧面、符号２４、２４は高圧室ｃ側への吐出ポートを示している。また、ボディ１とカバー１０とで、この発明でいうケーシングを構成している。
【００１６】
上記のようにサイドプレート１９に延長面２２を設けることによって、このサイドプレート１９とカムリング４との外側形状がほぼ等しくなるのは、以下の理由からである。
すなわち、サイドプレートは円形にしていることが多かったが、上記のように、サイドプレート１９に延長面２２を設けると、これがカムリング４とほぼ等しい形状である略楕円形を有するようになる。ただし、このサイドプレート１９の形状は、必ずしも楕円形に限ったものではなく、カムリング４と同程度の大きさであればよい。
また、従来例で説明したように、カムリング４の左右両側の吸い込み側部分には、連通孔１３を形成しているので、この連通孔１３を形成した分だけ、カムリング４がいわゆる楕円形になっている。
【００１７】
したがって、この実施形態では、サイドプレート１９に延長面２２を設けることにより、このサイドプレート１９がカムリング４の形状に近づくようになり、これらがほぼ同じ形状を有するようになる。
また、上記のように、サイドプレート１９とカムリング４とを同じ形状にすることによって、これらをボディ１に組み付けたとき、カムリング４からサイドプレート１９がはみ出すことがない。したがって、収納穴２の形状を単一にすることができ、その分、コストメリットを実現することができる。
【００１８】
さらに、上記サイドプレート１９に形成した一対の吸い込みポート２０、２０を結ぶＸ軸にほぼ直交するＹ軸方向の背圧面２３に圧接力調整用の凹部２５を形成している。また、上記Ｙ軸方向には、吐出ポート２４、２４が形成されているので、この圧接力調整用の凹部２５は、一方の吐出ポート２４から他方の吐出ポート２４に亘って形成されるようになる。
【００１９】
図３は図１のサイドプレート１９のI-I断面図であるが、この図３に示したように、上記圧接力調整用の凹部２７の深さは、吸い込みポート２０、２０の深さとほぼ同じにしている。すなわち、Ｘ軸方向のサイドプレート１９の厚さと、Ｙ軸方向のサイドプレート１９の厚さをほぼ等しくなるようにしている。
さらに、サイドプレート１９全体で見た場合、サイドプレート１９の厚さが極力均等になるように、圧力調整用の凹部２７の形状や幅等を決めている。
【００２０】
上記のような構成において、背圧面２３に高圧室ｃからの圧力が作用すると、サイドプレート１９がカムリング４とロータ６とベーン７側に押し付けられる。
しかし、Ｙ軸方向には圧接力調整用の凹部２５を設け、サイドプレート１９のＸ軸方向の厚さと、Ｙ軸方向の厚さをサイドプレート１９で全体的にほぼ等しくしている。したがって、従来はＸ軸線方向に集中していたたわみが、Ｙ軸方向に分散されることになる。すなわち、サイドプレート１９の背圧面２３に高圧が作用したとき、このサイドプレート１９は、Ｘ軸線方向とＹ軸線方向とにほぼ均等にたわむようになる。したがって、従来のように、Ｘ軸に沿って局部的にロータ６およびベーン７方向へ歪みが発生するということがなくなる。
【００２１】
さらに、吸い込みポート２０、２０の外側に設けた延長面２２がカムリング４に当接しているので、この延長面２２は、カムリング４に対して梁の役割を果たすことになる。したがって、上記延長面２２によって上記吸い込みポート２０、２０方向のたわみをより一層抑えることができる。
【００２２】
したがって、上記サイドプレート１９が、従来のようにＸ軸線上に局部的にたわんでしまうということがなくなる。これにより、サイドプレート１９のたわみが最小限に抑えられるとともに、サイドプレート１９は均一にロータ６およびベーン７側に押し付けられるようになる。このように、サイドプレート１９がロータ６およびベーン７側に均一に押し付けられるので、従来のように、局部的にたわんだ部分がロータ６に押し付けられて、焼き付きが生じるということもない。
しかも、焼き付きを防止することができるので、焼き付き防止のためにサイドプレート１９とロータ６およびベーン７とのクリアランスを余計に持たせるようなことを考える必要もない。すなわち、上記クリアランスはサイドプレート１９が押し付けられたときに、ロータ６およびベーン７に接触することなく、これらのクリアランスを最小に抑えることができるような最適な値に設定しているものである。したがって、サイドプレート１９が局部的にたわむことを考慮してクリアランスを大きくしたときに生じる油漏れを防止することもでき、作動油の吐出効率を向上させることができる。
【００２３】
さらに、上記サイドプレート１９は、上記延長面２２を一体形成することができるので、その製造も容易である。
しかも、上記実施形態によれば、カムリング４に形成した連通孔１３と吸い込みポート２０との連通を延長面２２によって覆うことができる。したがって、この連通での油漏れを防止することもできる。
【００２４】
また、上記圧接力調整用の凹部２５は、サイドプレート１９の背圧面２３側に設けるようにしたので、サイドプレート１９とロータ６およびベーン７とが密着するのを妨げることがない。もし、上記凹部２５を圧接面２１側に設けることとすると、この凹部の部分がロータ６およびベーン７と密着することができないので、この凹部２５から油漏れが発生してしまう。また、上記油漏れを防止することができても、密着面積が少なくなってしまうので、やはり、作動油供給の効率が低下してしまう。
したがって、上記凹部２５をサイドプレート１９の背圧面２３に設けることによって、油漏れを誘発しないようにしていることで、この実施形態の効果を最大限に発揮することができる。
【００２５】
なお、サイドプレート１９は、上記ではカムリング４の外径と同一形状として説明したが、必ずしもカムリング４と同じ形状を有している必要はない。要するに、サイドプレート１９とカムリング４とを圧接しようとしたときに、サイドプレート１９の吸い込みポート２０、２０の半径方向外側で上記圧接力を支持する延長面があればよい。しかし、上記サイドプレート１９がカムリング４よりも大きくなってしまうと、組み付け時に、サイドプレート１９が収納穴２にはまらなくなるので、このサイドプレート１９は、カムリング４と同形か、あるいはこれよりも小さいことが望ましい。
また、この実施形態において、カバーに形成した軸受穴１１内で、シャフト９の先端を回転自在に支持するようにしているが、上記カバーに軸受がない、いわゆる片軸受のベーンポンプを用いるようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
第１の発明によれば、サイドプレートにはその圧接面および側面に開口する凹部によって形成される一対の吸い込みポートをＸ軸線上に対向配置するとともに、サイドプレートの背圧面側にのみ開口する圧接力調整用の凹部をＸ軸線にほぼ直交するＹ軸線方向に形成し、少なくとも上記吸い込みポートの凹部を除いたサイドプレートの厚さと、上記圧接力調整用の凹部を除いたサイドプレートの厚さとをほぼ等しくした。また、上記サイドプレートの圧接面には、上記吸い込みポートの半径方向外側へと延長する延長面を設け、この延長面をカムリングに当接させることとしたので、サイドプレートに背圧を作用させたときに、サイドプレートのたわみが最小限に抑えることができるとともに、圧接面が均一にロータおよびベーン側に押し付けられる。したがって、部分的なたわみを防止することができ、作動油の吐出効率を向上させるとともに、この部分的なたわみによって生じる焼き付きや、油漏れを防止することができる。
【００２７】
第２の発明によれば、カムリングとサイドプレートが、その圧接面の形状がほぼ等しくなることとしたので、上記サイドプレートをケーシングに組み込む際、カムリングとサイドプレートとを収納する収納穴の加工が容易であるとともに、サイドプレートがケーシングに入らないというような不都合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態であるサイドプレートの斜視概要図である。
【図２】図１のサイドプレートの圧接面からみた平面図である。
【図３】図１のサイドプレートのI-I線断面図である。
【図４】従来例のベーンポンプの断面図である。
【図５】図３のII-II線断面図である。
【図６】従来例のサイドプレートの斜視概要図である。
【符号の説明】
１    ボディ
４    カムリング
４ａ  リング孔
６    ロータ
７    ベーン
１０    カバー
ｃ    高圧室
１９    サイドプレート
２０    吸い込みポート
２２    延長面
２１    圧接面
２３    背圧面
２５    凹部
【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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