(57)【要約】【課題】  ベーンポンプにおいて、ベーンの飛び出し性を向上させる弾性リングがサイドプレートに接触することを防止する。【解決手段】  カムリングのカム面に沿ってベーン３３が後退して弾性リング３６を圧縮したとき、傾斜したベーン３３の内端面３３ｂにより、ロータ回転軸線方向の力と環状溝３４の底部方向の力が弾性リング３６に作用することで、環状溝３４の開口部側への弾性リング３６の移動を規制するようにした。【選択図】    図５
2006299873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに装着されたカムリングに回転可能に収納されたロータと、前記ロータに放射状に形成されたスリット内に摺動可能に収納された複数のベーンと、前記ロータの側面に形成された環状溝と、前記環状溝に収納され前記ベーンの内端面に当接して該ベーンを前記カムリングのカム面に押圧する弾性リングを備えたベーンポンプにおいて、
前記ベーンが前記スリット内を回転軸線に向かって後退し前記弾性リングに圧縮力が作用したときに、該弾性リングの前記環状溝の開口部側への移動が規制される移動規制部が前記ベーンの内端面に形成されていることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
請求項１において、前記移動規制部は、前記内端面がロータの回転軸線に沿って前記環状溝の開口部から底部に向って次第に前記回転軸線から遠ざかるように傾斜して形成されて
いることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項３】
請求項１において、前記移動規制部は、前記環状溝の開口部側で前記ロータの回転軸線に向かって突出する段差部が前記内端面に設けられて形成さ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、動力舵取装置の油圧源などとして使用するのに適したベーンポンプ、特にベーンのカムリングへの押付け力を付与する弾性リングを備えたベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
動力舵取装置の油圧源として使用するベーンポンプとしては、ハウジングに装着したカムリング内に複数のスリットが放射方向に形成されたロータが回転可能に設けられ、このロータのスリット内に複数のベーンが摺動可能に支持され、カムリングの両側部が閉塞される１対のサイドプレートのロータと摺接する面に、スリットの内周側端部に通じる複数の円弧状の圧力導入溝（背圧溝）およびこれらが連通される円弧状の連通溝が凹設されるとともに、この背圧溝にポンプ吐出圧が導入され、さらにロータのサイドプレートと摺接する面の少なくとも一方に環状溝が形成され、この環状溝に略一周以上の長さを持ったスプリング（弾性リング）が配置されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載されるベーンポンプは、ポンプの始動前においては、スプリングがベーンの内端面を押圧してカムリングのカム面にベーンの外端面を密着させることから、カムリングのカム面およびベーンによって区画されるポンプ室が確実に形成される。また、ポンプ始動後においては、ポンプ作用によって吐出された作動油の一部が背圧溝に導入されることから、ベーンの内端面が作動油により押圧されカムリングのカム面にベーンの外端面を密着させ、ポンプ室が確実に形成される。
【特許文献１】特開平４−１２４４８０号公報（第２頁下段左欄１行目から第３頁上段左欄８行目、図１〜図３）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような特許文献１に記載されるベーンポンプでは、ベーンは、カムリングのカム面の形状に沿ってスリット内を摺動する。このため、吸入ポートから吐出ポートにかけての領域において、スプリングは、ベーンの内端面を押圧してカムリングのカム面にベーンの外端面を密着させ、吐出ポートから吸入ポートにかけての領域において、スプリングは、ベーンの後退により圧縮されることになる。このベーンの後退によるスプリングは圧縮されると、ロータの回転軸線に向かって変形する。しかしながら、スプリングが圧縮され変形する場合、回転軸線に向かって変形するのみでなく、軸線と平行な方向にも変形しようとする。このため、スプリングが環状溝の開口部側に変形した場合、サイドプレートと接触して摩耗する虞れがあった。
【０００５】
本発明は、弾性リングが回転中にサイドプレート摺動面と接触して摩耗することを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための請求項１に係る発明の特徴は、ハウジングに装着されたカムリングに回転可能に収納されたロータと、ロータに放射状に形成されたスリット内に摺動可能に収納された複数のベーンと、ロータの側面に形成された環状溝と、環状溝に収納されベーンの内端面に当接してベーンをカムリングのカム面に押圧する弾性リングを備えたベーンポンプにおいて、ベーンがスリット内を回転軸線に向かって後退し弾性リングに圧縮力が作用したときに、弾性リングの環状溝の開口部側への移動が規制される移動規制部がベーンの内端面に形成されていることである。
【０００７】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、移動規制部は、内端面がロータの回転軸線に沿って環状溝の開口部から底部に向って次第に回転軸線から遠ざかるように傾斜して形成されていることである。
【０００８】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１において、移動規制部は、環状溝の開口部側でロータの回転軸線に向かって突出する段差部が内端面に設けられて形成されていることである。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、弾性リングにベーンの後退による圧縮力が作用したときに、移動規制部によって環状溝の開口部側へ移動が規制されるので、弾性リングが回転中にサイドプレートと接触することが防止できる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、カムリングのカム面に沿ってベーンが後退して弾性リングを圧縮したとき、移動規制部として形成された傾斜したベーンの内端面により、ロータ回転軸線方向の力が環状溝の底部方向の分力として弾性リングに作用するので、環状溝の開口部側への弾性リングの移動が規制され、弾性リングが回転中にサイドプレートと接触することを防止できる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、内端面の環状溝の開口部側に突出して形成された段差部が弾性リングの環状溝の開口部側への移動を阻止するので、簡単な構成で弾性リングが回転中にサイドプレートと接触することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、図１〜図５に示す実施の形態により、本発明によるベーンポンプの説明をする。この実施の形態のベーンポンプは、ハウジング１０の内部にサイドプレート２０とベーンポンプ部３０が重ねて収納されている。ハウジング１０は、段付き円筒状の凹所１１ａが形成されたフロントハウジング１１と、この凹所１１ａの開口側を液密に覆ってフロントハウジング１１にねじ止め固定されるリヤハウジング１２よりなる。凹所１１ａ内には奥側となるサイドプレート２０と手前側となるベーンポンプ部３０が重ねて収納されている。ベーンポンプ部３０の両側面はサイドプレート２０とリヤハウジング１２が当接されて閉塞されている。ハウジング１０には、ポンプ軸３５が凹所１１ａと同軸的に配置されて、フロントハウジング１１とリヤハウジング１２に設けた軸受により両持ち支持されている。
【００１３】
ベーンポンプ部３０は、図１および図２に示すように、カムリング３１、ロータ３２、およびベーン３３を備えている。カムリング３１は、フロントハウジング１１の凹所１１ａ内に嵌合支持されて内周に略楕円形のカム面３１ａが形成されている。カムリング３１には、ロータ３２が収納され、ロータ３２には、ポンプ軸３５の中間部に同軸的にスプライン結合されて放射方向に複数のスリット３２ａが形成されている。各スリット３２ａには、ベーン３３が摺動自在に支持されている。各ベーン３３は半径方向外端がカムリング３１内周のカム面３１ａに摺動可能に当接されてロータ３２の回転に応じて半径方向に移動される。
【００１４】
これらベーン３３により、ロータ３２の外周面とカム面３１ａの間の空間がロータ３２の回転に応じて容積が変化する複数のポンプ室Ｐに区画されている。カムリング３１は、サイドプレート２０とともに位置決めピン（図示省略）によりハウジング１０に対し回動不能に位置決めされ、ロータ３２およびベーン３３は、リヤハウジング１２とサイドプレート２０の各内面に対し摺動可能にされている。
【００１５】
サイドプレート２０は、図３に示すようにベーン３３と摺動可能に当接する内面に、左右１対の吸入ポート２１と、上下１対の吐出ポート２２が形成され、また中央にはポンプ軸３５が通る貫通孔２０ａを囲むように環状の背圧溝２５が形成されている。各吸入ポート２１は、ロータ３２の回転に応じてベーン３３が半径方向外向きに移動してポンプ室Ｐの容積が増大する角度範囲となるサイドプレート２０の内面の外周部に形成され、ハウジング１０内に形成された吸入通路１３を介して吸入口１３ａに連通されている。また各吐出ポート２２は、ロータ３２の回転に応じてベーン３３が半径方向内向きに移動してポンプ室Ｐの容積が減少する角度範囲となるサイドプレート２０の内面に形成され、サイドプレート２０の裏側となるフロントハウジング１１の凹所１１ａの底部に形成された圧力室１４に通路２２ａを介して連通され、さらにハウジング１０内に形成された吐出通路を介して吐出口（何れも図示省略）に連通されている。吐出ポート２２は略円弧状で、ロータ３２の回転方向前側には、ポンプ室Ｐ内の一時的圧力上昇による駆動トルク変動や騒音の発生を防止するための断面積が小さいひげ溝２２ｂが設けられている。
【００１６】
背圧溝２５は各スリット３２ａの内端部に連通されるように配置され、図３に示すように、吸入側背圧溝２６、吐出側背圧溝２７、および連通溝２８を備えている。吸入側背圧溝２６は、円周方向において各吸入ポート２１と接近して貫通孔２０ａとの間に配置された左右１対の、連通溝２８よりも幅広で円弧状に形成されている。同様に吐出側背圧溝２７は、各吐出ポート２２と接近して貫通孔２０ａとの間に配置された上下１対の、連通溝２８よりも幅広で略円弧状に形成されている。連通溝２８は、吸入側および吐出側背圧溝２６，２７を連結し、細い円弧状に形成されている。
【００１７】
ロータ３２のサイドプレート２０と摺接する面には、環状溝３４が形成されている。環状溝３４は、背圧溝２５と同径に所定幅をもって形成され、弾性リング３６が収納されている。弾性リング３６は、樹脂、ゴムあるいは、ばね鋼等の金属より環状に形成されている。
【００１８】
前記ベーン３３は図１および図４に示すように、スリット３２ａの幅と略同等の厚みを有する板状に形成され、一端にカムリング３１のカム面３１ａに当接する外端面３３ａが形成され、他端に内端面３３ｂが形成されている。内端面３３ｂは、ロータ３２の回転軸線に沿って環状溝３４の開口部から底部に向って次第に回転軸線から遠ざかるように傾斜されている。内端面３３ｂには、弾性リング３６が当接され、ベーン３３をカム面３１ａ側に押圧し、弾性リング３６はカム面３１ａに摺接するベーン３３の移動に応じて環状溝３４内においてロータ３２の半径方向に伸縮動作が繰り返される。
【００１９】
以上のような構成に基づいて、本実施の形態に係るベーンポンプの動作について説明をする。ポンプの始動前においては、弾性リング３６がベーン３３の内端面３３ｂを押圧してカムリング３１のカム面３１ａにベーンの外端面３３ａを密着させる。これにより、カムリング３１のカム面３１ａおよびベーン３３によって区画されるポンプ室Ｐが確実に形成される。この状態で、ポンプ軸３５を介してロータ３２が回転されると、スリット３２ａにより案内支持されたベーン３３は、外端面３３ａがカムリング３１のカム面３１ａに沿って摺動して半径方向に往復動する。ベーン３３が半径方向外向きに移動する角度範囲では吸入口１３ａからの作動油を容積が増大するポンプ室Ｐに吸入ポート２１から吸入し、半径方向内向きに移動する角度範囲では容積が減少するポンプ室Ｐ内の作動油が吐出ポート２２から吐出通路を経て吐出される。さらに、吐出ポートから吐出された作動油の一部は、吸入側背圧溝２６、吐出側背圧溝２７、および連通溝２８より構成される背圧溝２５に導入され、背圧溝２５に導入された作動油は、ベーン３３の内端面３３ｂに作用し、弾性リング３６と共にベーン３３をカムリング３１のカム面３１ａに押付ける。
【００２０】
上述のようにベーン３３がカムリング３１のカム面３１ａの形状に沿ってスリット３２ａ内を往復動することにより、ベーン３３の内端面に当接する弾性リング３６は、環状溝３４内においてロータ３２の半径方向に伸縮して変形を繰返すことになる。そして、ベーン３３が後退したとき、特に吐出ポート２２から吸入ポート２１にかけてのカム面３１ａの領域において、弾性リング３６は圧縮変形する。このとき、ベーン３３の後退に抗する弾性リング３６の反発力がベーン３３の内端面３３ｂに作用し、弾性リング３６はロータ３２の軸線方向に変形して逃げようとする力が発生するが、内端面３３ｂに環状溝３４の開口部から底部に向かって傾斜していることから、環状溝３４の底部側に向かう分力（弾性リング３６を底部側に押し込む力）に変換され、図４に示すように弾性リング３６は、環状溝３４の底部側に保持される。この結果、弾性リング３６はサイドプレート２０に接触することが防止される。
【００２１】
また、ロータ３２をカムリング３１に収納し、ベーン３３および弾性リング３６をロータ３２に組み付ける場合においては、図５（ａ）に示すように環状溝３４内に弾性リング３６を配置した状態で、スリット３２ａの側面からべーン３３を挿入する。このとき、弾性リング３６にベーン３３の内端面３３ｂを接触させた状態でベーン３３をスリット３２ａに挿入していくと、弾性リング３６はベーン３３の内端面３３ｂに形成された傾斜の作用により、図５（ｂ）に示すように環状溝３４の底部側に移動する力が作用する。このため、ベーン３３をロータ３２に組み付ける際に弾性リング３６が環状溝３４から外れることがなく、組み付け性を格段に向上させることができる。
【００２２】
なお、上述した第１の実施形態では、ベーン３３の内端面３３ｂの軸線方向の全長に渡って傾斜を形成するようにしたが、図６に示すように、内端面３３ｂに形成される傾斜は、環状溝３４に対応する部分にのみ設けるようにしてもよい。
【００２３】
次に、本発明に係るベーンポンプの第２の実施形態を以下に説明する。この実施形態のベーンポンプは、図７に示すように、ベーン３３の前記内端面３３ｂに環状溝３４の開口部側でロータ３２の回転軸線に向かって突出する段差部３７が形成されている。この段差部３７は弾性リング３６の断面より大きな段差を有し、弾性リング３６に圧縮力が作用して変形した際に、段差を乗り上げて環状溝３４の開口部側にはみ出さないようにされている。
【００２４】
よって、ベーン３３が後退し、弾性リング３６が圧縮変形されたとき、ベーン３３の後退に抗する弾性リング３６の反発力がベーン３３の内端面３３ｂに作用し、弾性リング３６はロータ３２の軸線方向に変形して逃げようとする力が発生するが、段差部３７によって環状溝３４の開口部側への移動が規制される。これにより、弾性リング３６はサイドプレート２０に接触することが防止される。
【００２５】
また、第１の実施の形態の如く、ロータ３２をカムリング３１に収納し、ベーン３３および弾性リング３６をロータに組み付ける場合において、環状溝３４内に弾性リング３６を配置した状態で、スリット３２ａの側面からべーン３３を挿入する。このとき、弾性リング３６にベーン３３の内端面３３ｂを接触させた状態でベーン３３をスリット３２ａに挿入していくと、段差部３７により弾性リング３６が環状溝３４内に保持されることになる。このため、ベーン３３をロータ３２に組み付ける際に弾性リング３６が環状溝３４から外れることがなく、組み付け性を向上させることができる。
【００２６】
さらに、図８に示すように、ベーン３３の内端面３３ｂの環状溝３４の位置する部位に凹溝３８を形成し、この凹溝３８に弾性リング３６が保持されるようにしてもよい。この場合、弾性リング３６は常時凹溝３８に保持されることからサイドプレート２０に接触することがない。
【００２７】
また、組み付け時には各ベーン３３に形成された凹溝３８に弾性リング３６を保持させた状態でロータ３２のスリット３２ａにベーン３３を挿入し、弾性リング３６を環状溝３４に収納するようにすればよい。
【００２８】
以上のようにベーン３３の内端面３３ｂに弾性リング３６の移動を規制する移動規制部を設けることにより、弾性リング３６がサイドプレート２０に接触することを防止できる。
【００２９】
なお、上述の実施の形態においては、吐出ポート２２から吐出された作動油の一部を背圧溝２５に導き、弾性リング２６とともにベーン３３をカムリング３１のカム面３１ａに押圧させる構成のベーンポンプについて述べたが、背圧溝２５を特に有しないようなベーンポンプに本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明によるベーンポンプの第１の実施の形態の長手方向側断面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ矢視断面図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図４】第１の実施の形態における要部拡大図である。
【図５】第１の実施の形態におけるベーンのロータへの組み付け説明図である。
【図６】第１の実施の形態の変形例を示す図である。
【図７】第２の実施の形態における要部拡大図である。
【図８】第２の実施の形態の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０…ハウジング、１１…フロントハウジング、１１ａ…凹所、１２…リヤハウジング、１３…吸入通路、１３ａ…吸入口、１４…圧力室、２０…サイドプレート、２０ａ…貫通孔、２１…吸入ポート、２２…吐出ポート、２２ａ…通路、２２ｂ…ひげ溝、２５…背圧溝、２６…吸入側背圧溝、２７…吐出側背圧溝、２８…連通溝、３０…ベーンポンプ部、３１…カムリング、３１ａ…カム面、３２…ロータ、３２ａ…スリット、３３…ベーン、３３ａ…外端面、３３ｂ…内端面、３４…環状溝、３５…ポンプ軸、３６…弾性リング、３７…段差部、３８…凹溝、Ｐ…ポンプ室。
【図１】
2006299873.tif 000003
【図２】
2006299873.tif 000004
【図３】
2006299873.tif 000005
【図４】
2006299873.tif 000006
【図５】
2006299873.tif 000007
【図６】
2006299873.tif 000008
【図７】
2006299873.tif 000009
【図８】
2006299873.tif 000010