(57)【要約】【課題】  極低温時の始動性を向上することができるベーンポンプを提供すること。【解決手段】  吸入領域から吐出領域へ移るベーン７（シールベーン７a）の位置を、ロータ６の回転中心Oを通る鉛直線上におけるロータ６の回転中心Oよりも鉛直方向下側の位置と、この下側位置から見てロータ６の回転方向側であってロータ６の回転中心Oを通る水平線上の位置からロータ６の回転方向側に４５°の位置との間に設けた。【選択図】      図１
2014066185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸により回転駆動されるロータと、
前記ロータの外周に形成されたスリット内に収容され、前記ロータの外周面から突没可能に設置された複数のベーンと、
前記ロータを取り囲んで配置されたカムリングと、を備え、
隣り合う２つの前記ベーンと前記ロータの外周面と前記カムリングの内周面との間でポンプ室を画成し、
前記ロータの回転方向で前記ポンプ室の容積が拡大する１つの吸入領域と、前記ロータの回転方向で前記ポンプ室の容積が縮小する１つの吐出領域とを備え、
前記吸入領域の前記ポンプ室へ作動油を吸入し、前記吐出領域の前記ポンプ室から作動油を吐出するベーンポンプにおいて、
前記吸入領域から前記吐出領域へ移る前記ベーンの位置を、前記ロータの回転中心を通る鉛直線上における前記ロータの回転中心よりも鉛直方向下側の位置と、この下側位置から見て前記ロータの回転方向側であって前記ロータの回転中心を通る水平線上の位置から前記ロータの回転方向側に４５°の位置との間に設けた
ことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のベーンポンプにおいて、
前記吐出領域から前記吸入領域への移行領域における前記ロータの外周面又は前記ベーンの先端部と前記カムリングの内周面との間のポンプ始動時の隙間を、所定の極低温時に前記吐出領域側の前記ポンプ室から前記隙間を通って前記吸入領域側の前記ポンプ室へ流通する作動油の量が所定範囲内となる大きさに設定した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２に記載のベーンポンプにおいて、
ポンプが吐出する作動油を前記ベーンの根元部に導く背圧導入手段を設けたことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のベーンポンプにおいて、
前記カムリングは揺動可能に設けられており、前記カムリングが揺動して前記ロータの回転中心に対して前記カムリングの内周面の中心が偏心することで前記ポンプ室の容積が変化可能に設けられてい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、ベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータの外周に複数のベーンが突没可能に設置され、ベーン間で複数のポンプ室を画成しており、ロータの回転方向でポンプ室の容積が拡大する吸入領域で作動油を吸入し、ポンプ室の容積が縮小する吐出領域で作動油を吐出するベーンポンプが知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０４１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のベーンポンプでは、極低温状態での始動時においては、作動油の粘度が高く、かつポンプ回転数が低い（遠心力が小さい）ため、ベーンの突き出し性が悪く、ポンプ作用が機能せずに始動性が低下するおそれがあった。本発明の目的とするところは、極低温時の始動性を向上することができるベーンポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明のベーンポンプは、吸入領域から吐出領域へ移るベーンの位置を、ロータの回転中心を通る鉛直線上の下側位置と、この下側位置から見てロータの回転方向側であってロータの回転中心を通る水平線上の位置からロータの回転方向側に４５°の位置との間に設けた。
【発明の効果】
【０００６】
よって、極低温始動時に吸入領域から吐出領域へ移るベーンの突き出し性すなわち両領域間のシール性を向上し、ポンプ作用を機能させることで、始動性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１のベーンポンプの内部を回転軸方向から見た部分断面図である。
【図２】図１の第１象限［１］の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［実施例１］
〔ベーンポンプの概要〕
実施例１のベーンポンプ（以下、ポンプ１という）は、自動車の油圧式アクチュエータ、具体的にはベルト式の連続可変トランスミッション（CVT）の油圧供給源として使用される。なお、他の油圧式アクチュエータ、例えばパワーステアリングシステムの油圧供給源として使用しても良い。ポンプ１は内燃機関のクランクシャフトにより駆動され、作動流体を吸入・吐出する。作動流体として作動油、具体的にはATF（オートマチック・トランスミッション・フルード）を用いる。CVTのコントロールバルブ内には、CVTコントロールユニットにより制御される各種のバルブが設けられている。ポンプ１から吐出された作動油は、コントロールバルブを介してCVTの各部（プライマリプーリ、セカンダリプーリ、フォワードクラッチ、リバースブレーキ、トルクコンバータ、潤滑・冷却系等）に供給される。CVTコントロールユニットでは、アクセル開度、エンジン回転数、車速といった走行状況に応じてライン圧を適宜制御する。ポンプ１は、吐出容量（１回転当たりに吐出する流体量。ポンプ容量。）を可変にできる可変容量形であり、作動油を吸入・吐出するポンプ部２と、吐出容量を制御する制御部３とを、一体のユニットとして有している。
【０００９】
図１は、ポンプ１の内部を回転軸方向から見た部分断面図である。説明の便宜上、三次元直交座標系を設け、ポンプ１の径方向にｘ軸およびｙ軸、ポンプ１の回転軸方向にｚ軸を設定する。ポンプ１の回転軸O上にｚ軸を設け、図１の紙面に対して垂直方向上側をｚ軸正方向とする。回転中心Oを通る水平線上にｘ軸を設け、図１の紙面の右方向をｘ軸正方向とする。回転中心Oを通る鉛直線上にｙ軸を設け、図１の紙面の上方（鉛直上方）をｙ軸正方向とする。ポンプ１は、図１に示すような上下方向（鉛直方向）の位置関係で、CVTのユニット（車両）に設置される。
【００１０】
〔ポンプ部の構成〕
ポンプ部２は主な構成要素として、クランクシャフトにより駆動される駆動軸５と、駆動軸５により回転駆動されるロータ６と、ロータ６に突没可能に収容された複数のベーン７と、ロータ６を囲んで配置されるカムリング８と、カムリング８を囲んで配置されるアダプタリング９と、カムリング８およびロータ６の軸方向側面に配置され、カムリング８、ロータ６およびベーン７とともに複数のポンプ室ｒを形成するプレートと、外部に開口する収容凹部を有し、収容凹部の底部に上記プレートを収容するとともに、収容凹部内にアダプタリング９、カムリング８、ロータ６およびベーン７を収容するリアボディ４０と、リアボディ４０の収容凹部の開口を閉塞するとともに、カムリング８、ロータ６およびベーン７とともに複数のポンプ室ｒを形成するフロントボディとを有している。
【００１１】
アダプタリング９の内周側には、円環状のカムリング８が揺動自在に設置されている。ｘｙ座標系の第２象限［２］において、アダプタリング内周の凹部930とカムリング外周の凹部810との間には、ｚ軸方向に延びるピン１０が、これらの凹部930,810に挟み込まれるように設置される。ｘｙ座標系の第４象限［４］において、アダプタリング内周の凹部930に対して径方向で略反対側の凹部940には、シール部材１１が設置され、カムリング外周面８１に当接する。ｘｙ座標系の第１象限［１］において、アダプタリング内周の凹部920とカムリング外周の凹部811との間には、弾性部材としてのスプリング１２が圧縮状態で設置され、アダプタリング９（リアボディ４０）に対してカムリング８を第１象限［１］から第３象限［３］に向かって常時付勢する。この付勢方向は、図１の第１象限［１］のO-A線上において回転中心Oへ向かう方向である。ｘｙ座標系の第２象限［２］において、カムリング８は、アダプタリング内周の座面９３で支持され、ｘｙ平面内で座面９３を支点に（第１象限［１］から第３象限［３］へ向かう方向又はその反対方向に）揺動自在に設置されている。凹部930は座面９３に設けられており、ピン１０はアダプタリング９に対するカムリング８の位置ズレ（相対回転）を抑制する。
【００１２】
カムリング８が揺動する際には、座面９３がカムリング外周面８１に摺接するとともに、シール部材１１がカムリング外周面８１に摺接する。カムリング８の揺動は、第３象限［３］側では、カムリング外周面８１がアダプタリング内周の第１平面部９１に当接することで規制され、第１象限［１］側では、カムリング外周面８１がアダプタリング内周の第２平面部９２に当接することで規制される。カムリング８の中心軸Pの回転軸Oに対する偏心量をδとする。カムリング外周面８１が第２平面部９２に当接する位置（最小偏心位置）では、偏心量δが最小値となる。カムリング外周面８１が第１平面部９１に当接する図１の位置（最大偏心位置）では、偏心量δが最大となる。アダプタリング内周面９５とカムリング外周面８１との間の空間は、そのｚ軸負方向側が上記プレート（以下、単にリアボディ４０という）により、ｚ軸正方向側がフロントボディによりそれぞれ封止される一方、座面９３とシール部材１１とにより、２つの制御室R1，R2に液密に隔成されている。第３象限［３］側には第１制御室R1が形成され、第１象限［１］側には第２制御室R2が形成されている。
【００１３】
ポンプボディ（リアボディ４０、フロントボディ）には駆動軸５が回転自在に軸支されている。駆動軸５の外周には、ロータ６が同軸に固定されている。ロータ６は、回転軸Ｏの周りに、図１の時計回り方向（第１象限［１］→第４象限［４］→第３象限［３］→第２象限［２］の方向）に回転する。ロータ６の外周面（ロータ外周面６０）とカムリング８の内周面（カムリング内周面８０）とリアボディ４０、フロントボディとの間に、環状室R3が形成されている。ロータ６には、複数の溝（スリット６１）が回転軸Oを中心に放射状に延びるように形成されている。ベーン７は、複数（１１枚）設けられ、各スリット６１に１枚ずつ出没可能に収容されている。環状室R3は、複数のベーン７によって、複数（１１個）のポンプ室（容積室）ｒに区画されている。なお、スリット６１とベーン７の数は１１に限らない。各スリット６１のロータ内径側（回転軸Ｏに向かう側）の端部（スリット基端部610）は、ｚ軸方向から見て、回転軸Oの周り方向に膨らんだ略楕円形状に設けられている。スリット基端部610と、このスリット６１に収容されたベーン７のロータ内径側の端部（根元部ないしベーン基端部７１）との間には、このベーン７の背圧室ｂｒ（受圧部）が形成されている。スリット基端部610を含む各スリット６１の深さ（ロータ径方向での寸法）は、ベーン７の長さ（ロータ径方向での寸法）よりも僅かに大きく設けられている。言い換えると、ベーン７はスリット６１内に完全に没することが可能となっている。これにより、スリット６１の深さをベーン７の長さよりも小さく設けた場合（ベーン７がスリット６１内に完全には没しない）に比べ、ポンプ部２（カムリング８等）の径方向寸法を小さくすることができる。なお、スリット６１の深さをベーン７の長さと同じか、又はベーン７の長さよりも小さく設けることとしてもよい。ロータ６の外周におけるスリット６１が開口する部位の周囲は、径方向外側に突出するように盛り上がって形成された突出部６２を構成している。突出部６２は、ロータ６におけるベーン７の支持性を向上する。突出部６２以外の部位ではロータ外周面６０とカムリング内周面８０との間の径方向寸法はそのままであるためポンプ室ｒの容積を確保することができる。なお、ロータ外周面６０には、突出部６２の外周面も、突出部６２以外の部位のロータ外周面も、共に含まれるものとする。
【００１４】
以下、ロータ６の回転方向（図１の時計回り方向。以下、単に回転方向という。）において隣り合うベーン７同士の間（２つのベーン７の側面間）の距離を、１ピッチという。１つのポンプ室ｒの回転方向幅は１ピッチである。カムリング８の中心軸Pが回転軸Oに対して（第３象限［３］側に）偏心した状態では、第１象限［１］側から第３象限［３］側に向かうにつれて、ロータ外周面６０とカムリング内周面８０との間のロータ径方向距離（ポンプ室ｒの径方向寸法）が大きくなる。この距離の変化に応じ、ベーン７がスリット６１から出没することで、各ポンプ室ｒが隔成されるとともに、第３象限［３］側のポンプ室ｒのほうが、第１象限［１］側のポンプ室ｒよりも、容積が大きくなる。このポンプ室ｒの容積の差異により、図１のA-O-A線に対して第４象限［４］側では、ロータ６の回転方向（図１の時計回り方向）に向かうにつれて、ポンプ室ｒの容積が拡大する一方、A-O-A線に対して第２象限［２］側では、ロータ６の回転方向に向かうにつれて、ポンプ室ｒの容積が縮小する。
【００１５】
リアボディ４０（プレート）のｚ軸正方向側の面には、吸入ポート４３と、吐出ポート４４と、吸入側背圧ポート４５と、吐出側背圧ポート４６とが形成されている。吸入ポート４３は、外部から吸入側のポンプ室ｒに作動油を導入する際の入り口となる部分であり、ロータ６の回転に応じてポンプ室ｒの容積が拡大する第４象限［４］側の区間に設けられている。具体的には、第１象限［１］に位置する始点aから第３象限［３］に位置する終点ｂまで、吸入側のポンプ室ｒの配置に沿って、回転軸Oを中心とする略円弧状に形成されている。吸入ポート４３に対応する角度範囲に、ポンプ１の吸入領域が設けられている。カムリング８の偏心位置に関わらず、吸入側の各ポンプ室ｒは吸入ポート４３と連通する。吸入ポート４３には、吸入通路に接続する吸入孔431が開口している。吐出ポート４４は、吐出側のポンプ室ｒから外部へ作動油を吐出する際の出口となる部分であり、ロータ６の回転に応じてポンプ室ｒの容積が縮小する第２象限［２］側の区間に設けられている。具体的には、第３象限［３］に位置する始点ｃから第１象限［１］に位置する終点ｄまで、吐出側のポンプ室ｒの配置に沿って、回転軸Oを中心とする略円弧状に形成されている。吐出ポート４４に対応する角度範囲に、ポンプ１の吐出領域が設けられている。カムリング８の偏心位置に関わらず、吐出側の各ポンプ室ｒは吐出ポート４４と連通する。吐出ポート４４には連通孔441と、吐出通路に接続する吐出孔442とが開口している。吐出ポート４４からの高圧の作動油は、吐出孔442（吐出通路）を介してCVTのコントロールバルブに供給される。
【００１６】
リアボディ４０（プレート）の上記面において吸入ポート４３の終点ｂと吐出ポート４４の始点ｃとの間には溝が設けられておらず、この区間に対応する角度範囲に、第１閉じ込み領域が設けられている。同様に、吐出ポート４４の終点ｄと吸入ポート４３の始点aとの間には、第２閉じ込み領域が設けられている。第１、第２閉じ込み領域の角度範囲は、略１ピッチ分に相当する。第１閉じ込み領域および第２閉じ込み領域は、この領域内にあるポンプ室ｒの作動油を閉じ込め、吐出ポート４４と吸入ポート４３とが連通することを抑制する。あるベーン７がいずれかの閉じ込み領域内に位置するとき、このベーン７を境として回転方向側のポンプ室ｒは吸入領域又は吐出領域の一方に位置し（吸入ポート４３又は吐出ポート４４の一方に連通し）、このベーン７を境として逆回転方向側のポンプ室ｒは吸入領域又は吐出領域の他方に位置する（吸入ポート４３又は吐出ポート４４の他方に連通する）。第１閉じ込み領域は第３象限［３］内に設けられている。具体的には、第１閉じ込み領域の始点（吸入ポート４３の終点ｂ）と終点（吐出ポート４４の始点ｃ）は、共に第３象限［３］内に位置する。よって、第１閉じ込み領域内に位置し、吸入領域から吐出領域へ移るベーン７は、回転中心Oを通る鉛直線（ｙ軸）上における回転中心Oよりも鉛直方向下側（ｙ軸負方向側）の位置と、この下側位置から見てロータ６の回転方向側であって回転中心Oを通る水平線（ｘ軸）上の位置との間の四半回転領域（第３象限［３］）に位置するように設けられている。一方、第２閉じ込み領域は第１象限［１］内に設けられている。よって、第２閉じ込み領域内に位置し、吐出領域から吸入領域へ移るベーン７は、回転中心Oを通る鉛直線（ｙ軸）上における回転中心Oよりも鉛直方向上側（ｙ軸正方向側）に位置する。なお、後述するように、第１閉じ込み領域（始点ｃや終点ｂ）を、第３象限［３］に限らず、第３象限［３］に連続する第２象限［２］の略半分の領域内に設けることとしてもよい（図１の網掛け部分を参照）。
【００１７】
図２は、図１の第１象限［１］の部分拡大図である。カムリング８の偏心量δが最大である（図１のようにカムリング外周面８１がアダプタリング内周の第１平面部９１に当接した）状態では、第２閉じ込み領域において、ロータ６（突出部６２）の外周面６０とカムリング内周面８０との間の隙間CLの（ロータ径方向における）大きさは、最小となる。この隙間CLの大きさは、所定の極低温時（作動油の粘度が所定の高い値のとき）に、第２閉じ込み領域にあるベーン７aにより吐出領域側に画成されるポンプ室routから、この隙間CLを通って、このベーン７aにより吸入領域側に画成されるポンプ室rinへ流通する作動油の量が、所定の許容範囲内となるような値に設定されている。なお、本実施例では、図２に示すように、ベーン７aがスリット６１内に完全に没してベーン７aの先端部７０とカムリング内周面８０との間の距離が隙間CLの大きさよりも大きい状態を想定しているが、仮に、スリット６１の深さをベーン７の長さと同じか、又はベーン７の長さよりも小さく設けた場合には、ベーン７aがスリット６１内に最大限入り込んでも、ベーン７aの先端部７０はロータ６（突出部６２）の外周面６０から若干突出することになる。この場合には、第２閉じ込み領域にあってスリット６１内に最大限入り込んだベーン７aの先端部７０とカムリング内周面８０との間の隙間の大きさを、上記と同様の値に設定する。
【００１８】
背圧ポート４５，４６は、ベーン７の根元（背圧室ｂｒ、ロータ６のスリット基端部610）に連通するポートであり、ベーン７の根元部（背圧室ｂｒ）の配置に沿って、回転軸Oを中心とする略円弧状に形成された背圧溝である。背圧ポート４５，４６は、吸入領域側と吐出領域側でそれぞれ分離して設けられている。吸入側背圧ポート４５は、吸入ポート４３の内周側であって、吸入領域及び第１、第２閉じ込み領域の一部に形成されている。吸入側背圧ポート４５には、連通孔451が開口している。吸入側背圧ポート４５は、吐出ポート４４と複数のベーン７の背圧室ｂｒとを連通するポートであり、吐出ポート４４の連通孔441及び連通孔451を介して、ポンプ吐出側の油圧（高圧）が導入される。吐出側背圧ポート４６は、吐出ポート４４の内周側であって、吐出領域の大部分に形成されている。吐出側背圧ポート４６には、連通孔461が開口している。吐出側背圧ポート４６は、吐出ポート４４と複数のベーン７の背圧室ｂｒとを連通するポートであり、吐出ポート４４の連通孔441及び連通孔461を介して、ポンプ吐出側の油圧（高圧）が導入される。フロントボディのｚ軸負方向側の面にも、リアボディ４０側と同様のポートが形成されている。
【００１９】
カムリング８（中心軸P）を回転軸Oに対して第３象限［３］側に偏心して配置した状態でロータ６を回転させることにより、ポンプ室ｒは回転軸Oの周りに回転しつつ周期的に拡縮する。ポンプ室ｒが回転方向に拡大する吸入領域で、吸入ポート４３からポンプ室ｒに作動油を吸入する。ポンプ室ｒが回転方向に縮小する吐出領域で、ポンプ室ｒから吐出ポート４４へ上記吸入した作動油を吐出する。具体的には、あるポンプ室ｒに着目すると、吸入領域側において、このポンプ室ｒの回転負方向側のベーン７（以下、後側ベーン７）が吸入ポート４３の終点ｂを通過するまで、言い換えると、回転正方向側のベーン７（以下、前側ベーン７）が吐出ポート４４の始点ｃを通過するまで、当該ポンプ室ｒの容積は増大する。この間、当該ポンプ室ｒは吸入ポート４３と連通しているため、作動油を吸入ポート４３から吸入する。ポンプ室ｒの後側ベーン７が吸入ポート４３の終点ｂを通過（前側ベーン７が吐出ポート４４の始点ｃを通過）した後は、吐出領域側において、回転に応じて当該ポンプ室ｒの容積は減少し、吐出ポート４４と連通するため、ポンプ室ｒから作動油を吐出ポート４４へ吐出する。第１、第２閉じ込み領域において、ポンプ室ｒを構成するベーン７がスリット６１から突き出してカムリング内周面８０に当接している限り、ポンプ室ｒは吸入ポート４３とも吐出ポート４４とも連通せず、液密に確保される。本実施例では、第１、第２閉じ込み領域の範囲がそれぞれ１ピッチ分（１つのポンプ室ｒの分）だけ設けられているため、吸入領域と吐出領域とが連通することを抑制しつつ、ポンプ効率を向上することができる。なお、閉じ込み領域（吸入ポート４３と吐出ポート４４の間隔）を１ピッチ以上の範囲にわたって設けることとしてもよい。また、ベーン７の背圧室ｂｒには、吸入領域側では吸入側背圧ポート４５を介して、吐出領域側では吐出側背圧ポート４６を介して、それぞれ高圧が作用する。このため、ポンプ回転数が低いとき等のベーン７の突き出し性を向上してポンプ室ｒの液密性を向上できる。
【００２０】
〔制御部の構成〕
制御部３は、制御弁３０と第１、第２制御室R1，R2とを有している。制御弁３０は第１制御室R1と第２制御室R2への作動油の流入・流出を制御するスプール弁であり、ソレノイド301と、スプール302と、スプリング303とを有する。スプール302は、リアボディ４０に形成されたバルブ収容孔401内を往復移動することで油路を切替える弁体である。スプール302には第１ランド部302aと第２ランド部302bが設けられており、バルブ収容孔401内に第１圧力室３１と第２圧力室３２を画成する。第１ランド部302aは、スプール302の移動に伴い、バルブ収容孔401に開口する図外の（第１制御室R1に接続する）油路を連通・遮断することで、第１圧力室３１から第１制御室R1への作動油の供給状態を切り替える。第２ランド部302bは、スプール302の移動に伴い、バルブ収容孔401に開口する図外の（第２制御室R2に接続する）油路を連通・遮断することで、第２圧力室３２から第２制御室R2への作動油の供給状態を切り替える。スプリング303は、スプール302をソレノイド301側に常時付勢する弾性部材であり、バルブ収容孔401に圧縮状態で設置される圧縮ばねであって、好ましくはコイルスプリングである。ソレノイド301は、通電されることで電磁力を発生し、スプリング303の付勢方向とは反対方向にスプール302を付勢可能に設けられた付勢手段であり、CVTコントロールユニットからの要求に応じた付勢力を発生する。
【００２１】
吐出ポート４４からの吐出通路は、絞り部としてのメータリングオリフィスを経由せずに第１圧力室３１に接続する第１吐出通路と、上記オリフィスを経由した後にCVT（コントロールバルブ）へ向かう第２吐出通路とに分岐し、第２吐出通路は上記オリフィスの下流でさらに分岐して第２圧力室３２に接続する。ポンプ部２の作動時、第１圧力室３１（第１ランド部302a）には、第１吐出通路を介して供給される作動油による油圧（オリフィス上流側の吐出圧）が作用する。第２圧力室３２（第２ランド部302b）には、第２吐出通路を介して供給される作動油による油圧（オリフィスを経由することで流量に応じて圧力が降下した、オリフィス下流側の吐出圧）が作用する。スプール302には、第１ランド部302aと第２ランド部302bに作用する油圧の差（オリフィスの上下流の吐出圧の差。以下、オリフィス前後差圧。）による付勢力Fvが、スプリング303の付勢力Fsprと反対方向に作用する。付勢力Fvが付勢力Fsprを下回ると、第１圧力室３１と第１制御室R1とを遮断して第１制御室R1に作動油を供給しないと共に、第２圧力室３２と第２制御室R2とを連通して第２制御室R2に作動油を供給する方向に、スプール302がストロークする。第２制御室R2の圧力による力とスプリング１２による付勢力との合計が、第１制御室R1の圧力による力を上回ると、カムリング８の偏心量δは増大する。一方、付勢力Fvが付勢力Fsprを上回ると、第１圧力室３１と第１制御室R1とを連通して第１制御室R1に作動油を供給すると共に、第２圧力室３２と第２制御室R2とを遮断して第２制御室R2に作動油を供給しない方向に、スプール302がストロークする。第１制御室R1の圧力による力が、第２制御室R2の圧力による力とスプリング１２による付勢力との合計を上回ると、カムリング８の偏心量δは減少する。
【００２２】
まず、ソレノイド301が非作動状態のときの制御部３の作動について説明する。ポンプ始動開始時には、ポンプ１から作動油が吐出されないため、オリフィス前後差圧（付勢力Fv）はゼロである。また、ポンプ作動初期の比較的流量が少ない状態では、オリフィス前後差圧（付勢力Fv）はさほど大きくない。よって、第１制御室R1には吐出圧は供給されず、第２制御室R2に吐出圧が供給される。このため、カムリング８は最大偏心状態となってポンプ吐出流量は回転数に応じて増大する（固定容量域）。ポンプ１の吐出流量が増大すると、オリフィス前後差圧（付勢力Fv）が大きくなり、第１制御室R1には吐出圧が供給され、第２制御室R2には吐出圧が供給されなくなるから、偏心量δが小さくなり、ポンプ回転数が上昇してもポンプ吐出流量は増大しなくなる（流量制御域）。このように制御弁３０の作動により、ポンプ回転数に応じてポンプ容量が変化するように制御される。ソレノイド301が非作動状態にあっては、スプリング303による付勢力Fsprに対抗する力が、オリフィス前後差圧による付勢力Fvのみである。よって、比較的高い吐出流量を達成した後に、一定の流量を維持する特性となる。次に、ソレノイド301が作動状態のときの制御部３の作動について説明する。ソレノイド301に通電すると、スプール302を付勢する電磁力Fsolが発生するため、スプリング303による付勢力Fspr（セット荷重）を小さく変更したのと同じ作用が得られる。よって、吐出流量が比較的少なく、オリフィス前後差圧（付勢力Fv）が比較的小さい段階から、制御弁３０が切り替わり、第１制御室R1には吐出圧が供給され、第２制御室R2には吐出圧が供給されなくなるから、偏心量δが小さくなる。このため、比較的低い吐出流量を達成した後に、一定の流量を維持する特性となる。このように、ソレノイド301の発生する付勢力Fsolによって、上記一定とする吐出流量（以下、制御流量）の大きさ、すなわち流量特性を制御することができる。このように流量特性を制御することで、CVTのエネルギー効率を向上することができる。
【００２３】
［作用］
次に、実施例１のポンプ１の作用を説明する。一般にベーンポンプは、吸入工程側と吐出工程側の境にあるベーンが両工程間をシールすることにより、吐出側から吸入側への作動油の吹き抜けにより吐出側の圧力が上昇しない事態を抑制し、ポンプ作用を実現させている。このベーン（シールベーン）が両工程間をシールすることを可能にするためには、シールベーンがカムリング内周面に押し付けられていることが必要である。このために、ベーンの根元部に吐出圧が作用するように背圧溝を設ける技術が、従来から知られている。しかし、ポンプ作動停止状態では吐出圧が発生しなくなるため、ベーンの根元部にも吐出圧が作用しない。このため、ロータの回転中心よりも鉛直方向上側に位置するベーンは重力によりロータのスリット内に引っ込んだ状態となってしまうおそれがある。ポンプの再起動時には、上記引っ込んだベーンは、遠心力によりスリット内から突き出すことでカムリング内周面に押し付けられ、これによりシール性を確保してポンプ作用を開始する。しかし、ポンプの使用環境が自動車に搭載され寒冷地で使用される場合のように、極低温時にポンプが始動される場合には、作動油の粘度が高く、かつポンプ回転数も低いため、ベーンに作用する遠心力のみでは作動油の粘性抵抗に打ち勝てずにベーンを突き出すことが困難となる。よって、極低温時のポンプ始動性を改善することが望まれていた。ベーンの根元部の作動油の流れを制御する背圧溝の設計を工夫することでシールベーンの突き出し性を改善することも考えられるが、その効果は十分とは言えず、更なる改善が求められていた。
【００２４】
これに対し、本実施例のポンプ１では、吸入領域から吐出領域へ移るベーン（シールベーン）７aの位置を、第３象限［３］の全部と第２象限［２］の略半分を含む領域、すなわちロータ６の回転中心Oを通る鉛直線上における回転中心Oよりも鉛直方向下側の位置と、この下側位置から見てロータ６の回転方向側であって回転中心Oを通る水平線上の位置からロータ６の回転方向側に４５°の位置との間の領域に設けた（図１の網掛け部分を参照）。よって、極低温始動時に吸入領域から吐出領域へ移るシールベーン７aの突き出し性すなわち両領域間のシール性を向上し、ポンプ作用を機能させることで、始動性を向上することができる。すなわち、
（ア）仮に、吸入領域から吐出領域へ移るシールベーン７aが、ロータ回転中心Oよりも鉛直方向上側における所定領域（例えば第２象限［２］における鉛直方向上側部分）に位置した場合、ポンプ停止時に、このシールベーン７aが重力によりスリット６１内に引っ込んだ状態となるおそれが高い。このように引っ込んだ状態では、始動時にこのシールベーン７aがシール性を確保することができず、吐出側から吸入側への作動油の吹き抜けが生じてしまう。これに対し、本実施例のポンプ１では、吸入領域から吐出領域へ移るシールベーン７aが、ロータ回転中心Oよりも鉛直方向下側の領域、又は、ロータ回転中心Oを通る水平線上の位置から鉛直方向上側に４５°の角度領域内に位置するようにしたことで、ポンプ停止時に、このシールベーン７aがスリット６１内に引っ込んだ状態となることを抑制できる。すなわち、シールベーン７aをロータ回転中心Oよりも鉛直方向下側に位置させた場合、このシールベーン７aを重力によりカムリング８の内周面８０に押し付けることができる。また、シールベーン７aがロータ回転中心Oよりも鉛直方向上側にあっても、シールベーン７aをスリット６１の内部に引っ込ませる方向に作用する重力のベクトル成分が小さい角度領域では、シールベーン７aとスリット６１の内面との間の摩擦力のほうが、シールベーン７aをスリット６１の内部へ埋没させる上記重力成分よりも大きく、シールベーン７aをカムリング８の内周面８０に押し付けたままとすることができる蓋然性が高い。よって、本実施例では、上記蓋然性の高い角度領域を、ロータ回転中心Oを通る水平線上の位置から鉛直方向上側に４５°までの範囲と定め、ロータ回転中心Oよりも鉛直方向下側の領域に対してさらに鉛直方向上側の上記角度領域を加えた領域にも、シールベーン７aを位置させてよいこととした。これにより、極低温始動時、このシールベーン７aとカムリング内周面８０との間の隙間を可及的に小さくし（好ましくは両者を接触させた状態とし）、両領域（工程）間のシール性を向上することができる。なお、上記から明らかなように、「ロータ６の回転中心Oを通る水平線上の位置から４５°の位置」とは、厳密に４５°の位置を意味するものではなく、ポンプ停止時にシールベーン７aとカムリング８の内周面８０との間の隙間が吹き抜けを抑制できる所定範囲内となる角度であれば、多少の誤差は許容される。
（イ）仮に、吸入領域から吐出領域へ移るシールベーン７aが上記鉛直線上の下側位置よりも（ロータ６の回転方向側でなく）回転負方向側（例えば第４象限［４］）に位置した場合、ポンプ停止時に、吸入領域の半数以上のポンプ室ｒを画成するベーン７を含む、ロータ回転中心Oよりも鉛直方向上側（第１象限［１］及び第２象限［２］）のポンプ室ｒを画成するベーン７が、重力によりスリット６１内に引っ込んだ状態となる。よって、極低温時にポンプ１が停止状態から始動する（少なくとも略半回転する）際、これらスリット６１内に引っ込んだベーン７が吸入領域から吐出領域へ移るときにシール性を確保することができず、吐出側から吸入側への作動油の吹き抜けが生じてしまうおそれがある。これに対し、本実施例のポンプ１では、吸入領域から吐出領域へ移るシールベーン７aが上記鉛直線上の下側位置よりも（ロータ６の回転負方向側でなく）回転方向側に位置することで、吸入領域に存在するベーン７の大部分（半数以上）を回転中心Oよりも鉛直方向下側に位置させ、ポンプ停止時に、これらのベーン７を重力によりカムリング内周面８０に押し付けることができる。これにより、ポンプ１が極低温時に始動開始後、少なくとも略半回転する間、これらのベーン７が吸入領域から吐出領域へ移る（シールベーン７aとなる）ときにカムリング内周面８０との間の隙間を可及的に小さくし、両領域（工程）間のシール性を向上することができる。
【００２５】
一方、第２閉じ込み部は、回転中心Oを挟んで第１閉じ込み部の反対側に位置する。よって、上記のように第１閉じ込み部におけるシールベーン７aの位置を上記領域、特に第３象限［３］（回転中心Oよりも鉛直方向下側）に設けた場合には、第２閉じ込み部におけるシールベーン７aの位置は第１象限［１］、すなわち回転中心Oよりも鉛直方向上側に位置することになる。この場合、吐出領域から吸入領域へ移るシールベーン７aは、ポンプ停止時に、重力によりロータ６のスリット６１内に引っ込んだ状態となってしまい、吐出側と吸入側とをシールすることができないおそれがある。よって、ポンプ始動時に、第２閉じ込み部において作動油の吹き抜けが発生し、これにより吐出側の圧力が上昇せず、ポンプ作用が機能しないおそれがある。これに対し、本実施例では、吐出領域から吸入領域への移行領域におけるロータ６の外周面６０（又はベーン７の先端部７０）とカムリング内周面８０との間のポンプ始動時（カムリング８の最大偏心時）の隙間CLを、所定の極低温時に吐出領域側のポンプ室routから上記隙間CLを通って吸入領域側のポンプ室rinへ流通する作動油の量が所定の許容範囲内となる大きさに設定した。このように隙間CLの大きさ（流路抵抗）を設定することで、極低温始動時に吐出領域から吸入領域へ移るシールベーン７aの突き出し性が悪くても、粘度の高い作動油に対してはポンプ作用が機能するのに必要な最小限の吹き抜け量に抑えることが可能となり、両領域（工程）間のシール性を向上して、始動性を向上することができる。言い換えると、隙間CLの大きさを調整することで、シールベーン７aが突き出したと同様のシール効果を得ることができる。
【００２６】
以上のように、本実施例のポンプ１は、吸入領域から吐出領域へ移るシールベーン７aの位置を、第３象限［３］、又は第３象限［３］に連続する第２象限［２］の略半分の領域に設けることで、このシールベーン７aを含め、吐出領域における過半数のベーン７をポンプ停止時から突き出しておき、これにより極低温始動時に第１閉じ込み領域における作動油の吹き抜けを抑制すると共に、吐出領域から吸入領域へ移るシールベーン７aが（第１象限［１］に位置した場合に）重力によりスリット６１内に引っ込んだ状態でも、上記隙間CLの大きさを調整することで、極低温始動時に第２閉じ込み領域における作動油の吹き抜け量を最小限に抑制し、もって（少なくとも最初の略半回転の間は）ポンプ作用を実現するものである。
【００２７】
さらに、本実施例のポンプ１では、従来と同様、ポンプ１が吐出する作動油をベーン７の根元部（背圧室ｂｒ）に導く背圧導入手段として、背圧溝（背圧ポート４５，４６）を設けている。よって、極低温時に始動開始後、（略半回転して）ポンプ作用により吐出圧が発生した後は、背圧溝（背圧ポート４５，４６）からの高圧を供給することによりベーン７（特に第１，第２閉じ込み部に位置するシールベーン７a）の突き出し性を向上することができ、シールベーン７aをカムリング内周面８０に強く押し付けることができる。これによりポンプ作用が（最初の略半回転に限らず）持続されることで、ポンプ１の始動性を向上することができる。
【００２８】
なお、ベーン７の根元部（背圧室ｂｒ）に弾性部材（バネ）を設置する等、外力により始動性を補助することも考えられる。しかし、このような補助手段の設置は難易度が高く、また部品点数が増大して構成が複雑化すると共に、コストアップにもつながる。これに対し、本実施例１では、特別な部材を新たに追加することなく、従来と同様のベーンポンプを用い、ただ閉じ込み部におけるベーン７の配置や隙間の大きさを工夫することで始動性を改善するものであるため、上記問題が生じない。すなわち、部品点数やコストの増大を抑制しつつ、簡素な構成により極低温時の始動性を向上することができる。
【００２９】
なお、固定容量型のベーンポンプに本発明を適用してもよい。本実施例のポンプ１では、カムリング８は揺動可能に設けられており、カムリング８が揺動してロータ６の回転中心Oに対してカムリング内周面８０の中心Pが偏心することでポンプ室ｒの容積が変化可能に設けられている。すなわち、可変容量型のベーンポンプにおいて上記のような始動性向上の効果を得ることができる。また、上記のようなベーン７の配置による始動性向上の効果は、吸入工程と吐出工程がそれぞれ１つずつあり、１回転に付き１回のポンプ作用を行う非平衡型ベーンポンプにおいて有効である。吸入工程と吐出工程がそれぞれ２つずつあり、１回転に付き２回のポンプ作用を行う平衡型ベーンポンプにおいては、吸入領域から吐出領域へ移るベーンが２つあり、どちらか一方のベーンを回転中心よりも鉛直方向下側に配置すると、他方のベーンが回転中心よりも鉛直方向上側に位置することとなるため、どちらか一方のベーンにおいてしか上記作用を得ることができないからである。
【００３０】
［効果］
以下、実施例１から把握されるベーンポンプ１の効果を列挙する。
（１）駆動軸５により回転駆動されるロータ６と、ロータ６の外周に形成されたスリット６１内に収容され、ロータ６の外周面６０から突没可能に設置された複数のベーン７と、ロータ６を取り囲んで配置されたカムリング８と、を備え、隣り合う２つのベーン７とロータ６の外周面６０とカムリング８の内周面８０との間でポンプ室ｒを画成し、ロータ６の回転方向でポンプ室ｒの容積が拡大する１つの吸入領域と、ロータ６の回転方向でポンプ室ｒの容積が縮小する１つの吐出領域とを備え、吸入領域のポンプ室ｒへ作動油を吸入し、吐出領域のポンプ室ｒから作動油を吐出するベーンポンプ１において、吸入領域から吐出領域へ移るベーン７（シールベーン７a）の位置を、ロータ６の回転中心Oを通る鉛直線上におけるロータ６の回転中心Oよりも鉛直方向下側の位置と、この下側位置から見てロータ６の回転方向側であってロータ６の回転中心Oを通る水平線上の位置からロータ６の回転方向側に４５°の位置との間に設けた。
よって、極低温始動時に吸入領域から吐出領域へ移るベーン７（シールベーン７a）の突き出し性を向上し、始動性を向上することができる。
（２）吐出領域から吸入領域への移行領域におけるロータ６の外周面６０（又はベーン７の先端部７０）とカムリング８の内周面８０との間のポンプ始動時の隙間CLを、所定の極低温時に吐出領域側のポンプ室routから隙間CLを通って吸入領域側のポンプ室rinへ流通する作動油の量が所定範囲内となる大きさに設定した。
よって、極低温始動時に吐出領域から吸入領域へ移るベーン７（シールベーン７a）の突き出し性が悪くても、両領域間のシール性を向上して、始動性を向上することができる。
（３）ポンプ１が吐出する作動油をベーン７の根元部（背圧室ｂｒ）に導く背圧導入手段（背圧ポート４５，４６）を設けた。
よって、極低温始動時に、ベーン７（シールベーン７a）の突き出し性を向上してポンプ作用を持続させることで、始動性を向上することができる。
（４）カムリング８は揺動可能に設けられており、カムリング８が揺動してロータ６の回転中心Oに対してカムリング８の内周面８０の中心Pが偏心することでポンプ室ｒの容積が変化可能に設けられている。
よって、可変容量型のベーンポンプにおいて上記効果を得ることができる。
【００３１】
〔他の実施例〕
以上、本発明のベーンポンプを実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、吸入側背圧ポート４５に、ポンプ吐出側でなく吸入側の油圧を導入することとしてもよい。この場合、吐出側背圧ポート４６にはポンプ吐出側の油圧を導入することで、少なくとも吐出領域を移動する間に吐出側の油圧によりベーンをカムリング内周面に押し付け、これにより極低温始動時にポンプ作用を持続させることができると共に、押し付け力が比較的小さくて済む吸入領域ではベーン７とカムリング内周面８０との摩擦抵抗（ポンプ７を駆動するためのトルク）を低減して動力を節約（例えば燃費を向上）することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１    ベーンポンプ
４５  吸入側背圧ポート（背圧導入手段）
４６  吐出側背圧ポート（背圧導入手段）
５    駆動軸
６    ロータ
６１  スリット
６０  ロータ外周面
７    ベーン
７ａ  シールベーン
７０  ベーン先端部
８    カムリング
８０  カムリング内周面
Ｏ    ロータ回転中心
Ｐ    カムリング中心
ｒ    ポンプ室
ｂｒ  背圧室（ベーンの根元部）
ＣＬ  隙間
【図１】
2014066185.tif 000003
【図２】
2014066185.tif 000004