(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、上記吸い込みポートの底部とカムリングとの間に凸部を設け、上記サイドプレートの背圧面側に高圧を導いたとき、上記凸部の一端がカムリングに当接し、他端がサイドプレートに当接することによって、サイドプレートの局部的なたわみを防止する構成にしたことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
凸部は、サイドプレートに設ける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３〜５に、従来のベーンポンプを示す。図３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４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４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３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４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４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３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４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４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３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５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。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のたわみ量が他の部分よりも大きくなる。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側へと押し付けられると、この余計に押し付けられたＸ軸線上の圧接面１５とロータ６、あるいは圧接面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、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、上記吸い込みポートの底部とカムリングとの間に凸部を設け、上記サイドプレートの背圧面側に高圧を導いたとき、上記凸部の一端がカムリングに当接し、他端がサイドプレートに当接することによって、サイドプレートの局部的なたわみを防止する構成にしたことを特徴とする。
第２の発明は、上記第１の発明を前提として、凸部をサイドプレートに設けることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１、２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、背圧面２５に圧接力調整用の凹部２７を形成し、さらに吸い込みポート２０、２０に凸部２１、２１を設け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、この実施形態のサイドプレート１９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１９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り、図２は、サイドプレート１９のI-I線断面図である。図示したように、上記吸い込みポート２０、２０は、凹部によって形成するとともに、この吸い込みポート２０、２０は、サイドプレート１９の圧接面２２と側面１９ａに開口するように設けている。上記２つの吸い込みポート２０、２０は、その構成が同じなので、以下では、ひとつの吸い込みポート２０を例に挙げて説明する。すなわち、上記吸い込みポート２０は、底２３と脇２４ａ、２４ｂに囲まれて形成されている。そして、上記のような吸い込みポート２０の底２３から凸部２１を突出させるようにしている。上記凸部２１の長さ、すなわち、凸部２１の高さは、吸い込みポート２０の底２３の深さとほぼ等しくするとともに、上記凸部２１は、吸い込みポート２０の脇２４ａと２４ｂとのほぼ真ん中に位置させるようにしている。
また、これら凸部２１は、このサイドプレート１９の外径側に近い位置に設け、カムリング４の側面と隣接する位置に配置するようにしている。
【００１５】
また、図２に示したように、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２５に圧接力調整用の凹部２７を形成している。したがって、この圧接力調整用の凹部２７は、一方の吐出ポート２６から他方の吐出ポート２６に亘って形成されるようになる。
また、上記圧接力調整用の凹部２７と吸い込みポート２０との間には、適度な間隔を設けるようにしている。したがって、上記圧力調整用の凹部２７と吸い込みポート２０とは、互いに干渉しあうことがない。また、サイドプレート１９の反対側の面に設けている上記圧接力調整用の凹部２７と、吸い込みポート２０とを、サイドプレート１９の同じ面に設けたとしても、これらが互いに干渉しないので、従来のような局部的なたわみが発生することがない。
【００１６】
また、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。
なお、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。
【００１７】
上記のような構成において、背圧面２５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、ロータ６、ベーン７側に押し付けられる。しかし、吸い込みポート２０、２０と同等の深さの圧接力調整用の凹部２７を設けることによって、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の全体的にほぼ等しくすることができるので、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２５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側に歪みが発生するということがなくなる。
【００１８】
さらに、吸い込みポート２０、２０とカムリング４との間に凸部２１、２１を設け、上記のようにサイドプレート１９が圧力によって、カムリング４側に押されたとき、この凸部２１、２１をカムリング４との隣接面に接触するようにしている。したがって、上記凸部２１、２１によって、Ｘ軸方向すなわち吸い込みポート２０、２０方向の歪みがより一層抑えられる。
なお、この凸部２１、２１は、前述したように、サイドプレート１９の外周付近に設けていることから、上記圧接力調整用の凹部２７の外周側と強度的に同条件となり、サイドプレート１９をより一層均等にたわませることができる。
【００１９】
上記のように、上記サイドプレート１９が、従来のようにＸ軸線上に局部的に歪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とベーン７側に均一に押し付けられるので、従来のように、サイドプレート１９が局部的に歪むことがない。サイドプレート１９が局部的に歪むことがないので、サイドプレート１９とロータ６およびベーン７との間で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。
【００２０】
さらに、上記凸部２１、２１の形状は、その断面が円形、楕円形、三角形、四角形など、どのようなものであってもよい。ただし、吸い込みポート２０、２０の油の流れをできるだけ妨げないようにするためには、円形や三角形などが好ましい。また、上記油の流れを妨げないことを考えると、凸部２１、２１の大きさも、この機能が満足できる程度に小さい方が好ましい。
【００２１】
また、この実施形態で、凸部２１、２１は、各吸い込みポート２０、２０に対してひとつだけ設けることとしているが、これがひとつであることに限定するものではない。
上記凸部２１、２１を各吸い込みポート２０、２０に対して複数設けるときには、吸い込みポート２０の脇２４ａから２４ｂに対して等間隔に設けることによって、より一層、局部的なたわみを防止し、サイドプレート１９を均一にロータ６およびベーン７側に押し付けることができる。
【００２２】
さらに、上記凸部２１、２１は、サイドプレート１９の吸い込みポート２０、２０に設けることとしているが、この凸部２１、２１をカムリング４側に設けてもよい。ただし、サイドプレート１９に上記凸部２１、２１を設けた方が、カムリング４に設けるよりもその加工が楽にできる。なぜなら、上記凸部２１、２１をサイドプレート１９に設けるときには、凸部２１、２１とサイドプレート１９とを一体形成することができ、これによって、凸部２１、２１とサイドプレート１９との高さ合わせなどが簡単にできるからである。
【００２３】
また、上記圧接力調整用の凹部２７は、サイドプレート１９の背圧面２５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２７を圧接面２２側に設けることとすると、この凹部２７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２７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、上記圧接力調整用の凹部２７をサイドプレート１９の背圧面２２に設けることによって、油漏れを誘発しないようにすることで、この実施形態の効果が最大限に発揮できる。
【００２４】
なお、上記凸部２１、２１は、上記したような一体形成ではなく、これら凸部の上記機能を満足するようなものであれば、サイドプレート１９あるいはカムリング４側に設けた孔にピン等を圧入固定するようなものであっても構わない。
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。
【００２５】
【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。さらに、上記吸い込みポートの底部とカムリングとの間に凸部を設け、上記サイドプレートの背圧面側に高圧を導いたとき、上記凸部の一端がカムリングに当接し、他端がサイドプレートに当接することとしたので、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。さらに、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ながら、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。
【００２６】
第２の発明によれば、凸部は、サイドプレートに設けることとしたので、凸部をサイドプレートに設けるときには、凸部とサイドプレートとを一体形成することができる。一体形成することによって、凸部とサイドプレートとの高さ合わせなどを簡単におこなうことができる。
【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I-I線断面図である。
【図３】従来例のベーンポンプの断面図である。
【図４】図３のII-II線断面図である。
【図５】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
１０    カバー
ｃ    高圧室
１９    サイドプレート
１９ａ  側面
２０    吸い込みポート
２１    凸部
２２    圧接面
２５    背圧面
２７    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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