(57)【要約】【課題】  両サイドプレートが十分にたわんで、両サイドプレートとロータ及びベーンとのすき間を最適な状態に保つベーンポンプを提供することである。【解決手段】  ボディｂの一側をカバーｃでふさぐ一方、ボディｂに形成したボディボア５にカムリング７を組み込み、カムリング７に、複数のベーン１０を出入自在にしたロータ８を組み入れ、ロータ８の回転にともなってベーン１０をカムリング７の内周に沿って出入させる構成にし、かつ、カムリング７の両側にサイドプレート６，１５を設け、サイドプート６，１５の背面に高圧を作用させるベーンポンプにおいて、両サイドプレート６，１５の外径を、カムリング７の内径よりも大きくする一方、両サイドプレート６，１５の背面に設けた高圧を作用させる高圧エリア１３，２６の外径を、カムリング７の内径と等しくするか、あるいはその内径よりも小さくした点に特徴を有する。【選択図】  図５
2006037906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディの一側をカバーでふさぐ一方、ボディに形成したボディボアにカムリングを組み込み、このカムリングに、複数のベーンを出入自在にしたロータを組み入れるとともに、このロータの回転にともなってベーンをカムリングの内周に沿って出入させる構成にし、かつ、上記カムリングの両側にサイドプレートを設け、これらサイドプートの背面に高圧を作用させる構成にしたベーンポンプにおいて、両サイドプレートの外径を、カムリングの内径よりも大きくする一方、両サイドプレートの背面に設けた高圧を作用させる高圧エリアの外径を、カムリングの内径と等しくするか、あるいはその内径よりも小さくしたベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フロント側サイドプレートとリア側サイドプレートとを備えたベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のベーンポンプとして特許文献１に開示されたものが従来から知られている。この特許文献１に記載された従来のベーンポンプは、ボディ内にカムリングを組み込むとともに、このカムリング内に、複数のベーンを出入自在にしたロータを組み入れている。そして、このロータは駆動軸に連係し、駆動軸の回転にともなって回転するとともに、そのロータに設けた上記ベーンをカムリングの内側に沿って出入させる。このようにロータが回転する過程で、ベーンとベーンとで区画された室が収縮したり、あるいは拡張したりするが、その拡張時が吸い込み行程になり、収縮時が吐出行程になる。
【０００３】
さらに、上記カムリングの両側には、サイドプレートを設けているが、ボディ側にフロント側サイドプレートを設け、カバー側にリア側サイドプレートを設けている。そして、これら両サイドプレートの外径は、本体に設けたカムリングの外径と等しくするとともに、フロント側サイドプレートの背面側全面に高圧を作用させ、リア側サイドプレートの背面は、カムリングの内径よりも内側に対応するエリアに高圧を作用させている。
上記のように両サイドプレートの背面に高圧を作用させることによって、両サイドプレートがカムリング側に圧接し、ベーンで区画される上記室のシール性を高めるようにしている。
【０００４】
上記のようにした従来のベーンポンプの概略を示したのが図６の説明図である。この図６において、フロント側サイドプレート３の背面全面が高圧エリア３ａであり、リア側サイドプレート４の背面はシールｓで区画された部分が高圧エリア４ａである。そして、上記高圧エリア３ａは、カムリング１の外径とほぼ等しく、高圧エリア４ａはカムリング１の内径にほぼ等しくしている。
【０００５】
さらに、図６からも明らかなように、カムリング１の軸方向の幅ｈ１に対して、ロータ２の軸方向の幅ｈ２は、ほんのわずかであるが狭くしている。もし、ロータ２の幅ｈ２の方が広ければ、ロータ２をカムリング１に組み込んだとき、ロータ２の両端がカムリング１から突出してしまう。しかし、ロータ２の両端がカムリング１の両側から突出してしまえば、その両側のサイドプレート３，４で、カムリング１の両側をシールできなくなるので、ベーンポンプとして機能しなくなる。
【０００６】
そこで、上記のようにカムリング１の軸方向の幅ｈ１に対して、ロータ２の軸方向の幅ｈ２は、ほんのわずかであるが狭くしているが、（ｈ１−ｈ２）分のすき間は、両サイドプレート３，４のたわみ量で埋めるようにしている。すなわち、両サイドプレート３，４の背面には、高圧を作用させているので、この高圧の作用で、両サイドプレート３，４がたわんで上記すき間（ｈ１−ｈ２）を埋めるようにしている。
【特許文献１】特開平１１−２５７２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のようにした従来のベーンポンプでは、リア側サイドプレート４の高圧エリア４ａは上記したようにカムリング１の内径にほぼ等しくしているので、そこに高圧が作用したときには、シールｓの部分を支点にして、上記すき間を埋める方向に弓なりに湾曲しやすくなっている。しかし、フロント側サイドプレート３は、その高圧エリア３ａが当該サイドプレート３の全面に広がっているので、高圧エリア３ａに高圧が作用したときには、フロント側サイドプレート３の外周がカムリング１に強く押し付けられて、フロント側サイドプレート３が弓なりに湾曲するのを妨げてしまう。そのために、このすき間（ｈ１−ｈ２）／２から油が漏れてポンプ効率を低下させるという問題があった。
この発明の目的は、両サイドプレートが十分にたわんで、両サイドプレートとロータ及びベーンとのすき間（ｈ１−ｈ２）を最適な状態に保つベーンポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、ボディの一側をカバーでふさぐ一方、ボディに形成したボディボアにカムリングを組み込み、このカムリングに、複数のベーンを出入自在にしたロータを組み入れるとともに、このロータの回転にともなってベーンをカムリングの内周に沿って出入させる構成にし、かつ、上記カムリングの両側にサイドプレートを設け、これらサイドプートの背面に高圧を作用させる構成にしたベーンポンプを前提にするものである。
上記のベーンポンプを前提にしつつ、この発明は、両サイドプレートの外径を、カムリングの内径よりも大きくする一方、両サイドプレートの背面に設けた高圧を作用させる高圧エリアの外径を、カムリングの内径と等しくするか、あるいはその内径よりも小さくした点に特徴を有する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のベーンポンプによれば、両サイドプレートの高圧エリアの外径を、カムリングの内径と等しくするか、あるいはその内径よりも小さくしたので、両サイドプレートは、その高圧エリアに対応する部分が、カムリングの内径側に押し込まれるようになる。このように高圧エリアに対応する部分がカムリングの内径側に押し込まれるということは、上記した両サイドプレートとロータ及びベーンとのすき間（ｈ１−ｈ２）が確実に埋められることになるので、そのシール効果は従来のものよりも飛躍的に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１〜図５に示すこの発明の一実施形態は、ボディｂにボディボア５を形成するとともに、このボディボア５をカバーｃでふさぐようにしたものである。このようにしたボディｂのボディボア５には、フロント側サイドプレート６およびカムリング７を組み込んでいる。上記カムリング７は、その中にロータ８を組み入れるが、このロータ８は、駆動軸９と一体回転するとともに、駆動軸９の軸方向に対しては移動可能にしたものである。このようにしたロータ８には、放射状にかつ等間隔にベーン組み込み用のベーン溝を形成し、これらベーン溝にベーン１０を出入自在に組み込んでいる。また、上記ベーン溝は、その基端を背圧室１１とし、この背圧室１１に吐出圧が導かれるようにしている。
【００１１】
したがって、駆動軸９とともにロータ８が回転すると、ベーン１０はその先端をカムリング７の内周に接触させながら、カムリング７の内周の軌跡に沿って出入するとともに、各ベーン１０間に形成される室が拡張する吸い込み行程と、それが収縮する吐出行程とを繰り返すことになる。
なお、上記フロント側サイドプレート６の外径は、カムリング７の内径よりも大きくしている。
【００１２】
そして、上記カムリング７の側面に設けたフロント側サイドプレート６の背面にはシール１２で区画された高圧エリア１３が形成されているが、この高圧エリア１３は、フロント側サイドプレート６に形成した高圧導入孔１４を介して吐出側に連通している。
さらに、上記高圧エリア１３は、その外径がカムリング７の内径と等しくなるように、シール１２で区画形成されている。ただし、高圧エリア１３の外径は、カムリング７の内径より等しいかあるいはそれよりも小さければよい。
【００１３】
ボディボア５をふさぐカバーｃには、リア側サイドプレート１５を組み込むための組み付け用凹部１６を形成しているが、このリア側サイドプレート１５の外径は上記カムリング７の内径よりも大きくしている。そして、上記組み付け用凹部１６の底部には、吸い込み溝１７を形成しているが、この吸い込み溝１７はボディｂに設けた吸い込みポート１８に連通させている。
【００１４】
また、上記吸い込み溝１７よりも中心側に、リア側サイドプレート１５の背面凸部１９をはめ込むための壁面２０ａ，２０ｂを立ち上がらせている。なお、上記背面凸部１９は、図４からも明らかなように、平面楕円形にしたもので、上記壁面２０ａ，２０ｂの曲率は、この背面凸部１９の長軸方向両側の曲率より少し大きくしている。
【００１５】
したがって、上記背面凸部１９を壁面２０ａ，２０ｂ間にはめ込むことによって、リア側サイドプレート１５が回るのをある程度阻止することができる。また、上記のように背面凸部１９を壁面２０ａ，２０ｂにはめ込むことによって、この背面凸部１９よりも外側のリア側サイドプレート１５で、上記吸い込み溝１７の開口部分をふさぐようにしている。このように開口部分がふさがれた状態において、吸い込み溝１７とリア側サイドプレート１５とが相まって吸い込み用通路を構成する。
【００１６】
ただし、上記リア側サイドプレート１５であって、上記背面凸部１９の短軸方向に対応する部分に、吸い込み用の切り欠き部２１ａ，２１ｂを形成しているが、この切り欠き部２１ａ，２１ｂと上記吸い込み溝１７の両端部１７ａ，１７ｂとが相まって、当該ポンプの吸い込み行程位置に対応する吸い込み孔を構成するものである。
【００１７】
さらに、上記壁面２０ａ，２０ｂの内側には、上記背面凸部１９が接触する接触面２３を残存させるとともに、組み付け用凹部１６の中心に設けた軸受用ボス２２と上記接触面２３との間に高圧エリア用凹部２４を形成している。この高圧エリア用凹部２４の周囲にはシール２５を設け、上記壁面２０ａ，２０ｂ間に組み込んだリア側サイドプレート１５の背面凸部１９との間でシール機能を発揮するようにしている。
【００１８】
上記のようにシール２５で区画されたエリアが高圧エリア２６ということになるが、この高圧エリア２６は、その内径すなわちシール２５の内径を、前記カムリング７の内径よりも小さくしている。このようにした高圧エリア２６は、図１からも明らかなように、リア側サイドプレート１５に形成した高圧導入孔２７を介して前記背圧室１１に連通させている。したがって、この高圧エリア２６には、背圧室１１の圧力が導かれることになる。なお、背圧室１１の圧力は、当該ポンプの吐出圧以上になることがある。それは、ベーン１０がベーン溝に埋没するときに、ベーン１０のピストン作用で背圧室１１の圧力を上昇させるからである。
【００１９】
今、図示していない動力源の動力で駆動軸９を回転すると、それにともなってロータ８が回転する。このようにロータ８が回転すると、ロータ８に設けたベーン１０がカムリング７の内周に沿って出入し、それらベーン８で区画された室を拡張したり収縮したりする。そして、その室が拡張するとき、吸い込みポート１８および吸い込み溝１７等で構成される吸い込み通路から作動油を吸い込む吸い込み行程になり、上記室が収縮するとき吐出行程となる。
【００２０】
そして、上記吐出行程時の高圧は、高圧導入孔１４を経由してフロント側サイドプート６の背面における高圧エリア１３に導かれる。また、上記吐出行程時の高圧は、背圧室１１に導かれ、ベーン１０の先端をカムリング７の内周に圧接する機能を果たすが、それと同時に、この背圧室１１の圧力はリア側サイドプレート１５の背面における高圧エリア２６にも導かれる。
【００２１】
上記のように両サイドプレート６，１５の高圧エリア１３，２６に高圧が導かれると、図５からも明らかなように、両サイドプレート６，１５はその高圧の作用でわずかに反り返ることになる。なぜなら、両サイドプレート６，１５の高圧エリア１３，２６の外径は、カムリング７の内径よりも小さくしているので、この高圧エリア１３，２６の部分がカムリング７の内径に押し込まれた状態になるからである。
【００２２】
なお、従来のようにフロント側サイドプレート６の全面に高圧を作用させると、図５における矢印２８の位置にその矢印方向の力が作用することになる。このように矢印２８の位置にその矢印方向の力が作用すると、その力はフロント側サイドプレート６を反り返らせようとする力とは反対方向の力となってしまう。そのために、従来の場合には、フロント側サイドプレート６が十分に反り返らずに、すき間（ｈ１−ｈ２）／２を埋めることができなかった。
【００２３】
しかし、この実施形態では、上記したように両サイドプレート６，１５の高圧エリア１３，２６の外径を、カムリング７の内径よりも小さくしたので、両サイドプレート６，１５は、カムリング７の内周縁を支点にしてたわみ、結果的に、高圧エリア１３，２６の部分がカムリング７の内径に押し込まれた状態になる。このように高圧エリア１３，２６の部分が、カムリング７に押し込まれた状態になるので、図６に示したすき間（ｈ１−ｈ２）が埋められ、シール機能が向上することになる。
【００２４】
なお、この実施形態では、リア側サイドプレート１５と、吸い込み溝１７とが相まって、吸い込み通路を構成するようにしたので、実質的には、カバーｃ側に中子を利用して吸い込み通路をトンネル状に形成した場合と同じになる。
また、両サイドプレート６，１５は、シリコン含有量の多いアルミ系の燒結金属、鉄系の燒結金属あるいは鉄プレートで形成することによって、焼付性に優れた特性が得られる。特に、リア側サイドプレート１５を焼結成形することによって、従来のアルミ鋳物カバーに比べてその寸法精度がよくなる。
【００２５】
さらに、上記実施形態では、高圧エリア１３，２６の外径を、カムリングの内径よりも小さくしたが、この発明においては、高圧エリア１３，２６の外径を、カムリングの内径と等しくても上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００２６】
また、この実施形態では、リア側サイドプレート１５の高圧エリア２６には背圧室１１の高圧を導くようにしたが、この高圧エリア２６には当該ポンプの吐出圧を導くようにしてもよい。ただし、この実施形態のように背圧室１１の圧力を導いた方が、より高い圧力をリア側サイドプレート１５に作用させることができるので、その分、リア側サイドプレート１５のたわみ量が多くなり、それだけシール性が向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ベーンポンプの断面図である。
【図２】カバーにリア側サイドプレートを組み込んだ状態の側面図である。
【図３】リア側サイドプレートを取り外したカバーの側面図である。
【図４】リア側サイドプレートの背面図である。
【図５】両サイドプレートの反り具合を示した説明図である。
【図６】従来の両サイドプレートの反り具合を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
ｂ      ボディ
５      ボディボア
ｃ      カバー
６      フロント側サイドプレート
７      カムリング
８      ロータ
１０      ベーン
１３      高圧エリア
１５      リア側サイドプレート
２６      高圧エリア
【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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