(57)【要約】【課題】開弁遅れを抑制可能なリードバルブおよびベーンポンプを提供することを課題とする。【解決手段】リードバルブ５は、弁孔２０１ｂが開設されたシート部材２と、シート部材２の外側に配置され、弾性変形可能であって、弁孔２０１ｂを覆うバルブ５０と、バルブ５０の外側に配置され、バルブ５０の弾性変形量を規制可能なストッパ５１と、を備える。バルブ５０は、弁孔２０１ｂの開口縁２０１ｃの少なくとも一部に対向する箇所に、閉弁状態において開口縁２０１ｃとの間に隙間Ａを区画する、凹部５０１ａを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁孔が開設されたシート部材と、
前記シート部材の外側に配置され、弾性変形可能であって、前記弁孔を覆うバルブと、
前記バルブの外側に配置され、前記バルブの弾性変形量を規制可能なストッパと、
を備えるリードバルブであって、
前記バルブは、前記弁孔の開口縁の少なくとも一部に対向する箇所に、閉弁状態において前記開口縁との間に隙間を区画する、凹部を備えることを特徴とするリードバルブ。
【請求項２】
前記凹部は、前記弁孔の前記開口縁を、全周的に外側から覆う請求項１に記載のリードバルブ。
【請求項３】
前記凹部の側面と、前記シート部材の外面と、の挟角は、９０°未満である請求項１または請求項２に記載のリードバルブ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のリードバルブと、内部にポンプ室を区画するハウジングと、を備え、前記シート部材は前記ハウジングであり、前記弁孔は前記ポンプ室に連通する排出孔であるベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の逆流を規制するリードバルブ、および当該リードバルブを備えるベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ベーンポンプのハウジングには、リードバルブが取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。ハウジングには、固定孔と排出孔とが開設されている。排出孔の開口縁には、弁座が配置されている。リードバルブのバルブは、ボルトを介して、固定孔に固定されている。バルブは、片持ち梁状に揺動可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６７７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
閉弁状態において、バルブは弁座に着座している。バルブは、排出孔を封止している。ここで、バルブと弁座との間には、油膜が介在している。このため、開弁時において、バルブが弁座から迅速に離れにくい。したがって、リードバルブに開弁遅れが発生してしまう。そこで、本発明は、開弁遅れを抑制可能なリードバルブおよびベーンポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明のリードバルブは、弁孔が開設されたシート部材と、前記シート部材の外側に配置され、弾性変形可能であって、前記弁孔を覆うバルブと、前記バルブの外側に配置され、前記バルブの弾性変形量を規制可能なストッパと、を備えるリードバルブであって、前記バルブは、前記弁孔の開口縁の少なくとも一部に対向する箇所に、閉弁状態において前記開口縁との間に隙間を区画する、凹部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
閉弁状態において、シート部材とバルブとの間には、バルブがシート部材に着座することにより、シール界面が形成されている。本発明によると、開弁時に、弁孔からの圧力をシール界面に導入しやすい。このため、バルブの開弁性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のベーンポンプの一実施形態であるベーンポンプの斜視図である。
【図２】同ベーンポンプの透過右面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図である。
【図４】図３の枠ＩＶ内の拡大図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、その他の実施形態（その１〜その４）のリードバルブの凹部付近の左右方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明のリードバルブおよびベーンポンプの実施の形態について説明する。図１に、本実施形態のベーンポンプの斜視図を示す。図２に、同ベーンポンプの透過右面図を示す。
【０００９】
＜ベーンポンプの構成＞
まず、本実施形態のベーンポンプの構成について説明する。図１、図２に示すように、ベーンポンプ１は、ロータ３と、ベーン４と、リードバルブ（逆止弁）５と、を備えている。リードバルブ５は、ハウジング２と、後述するバルブ（バルブリードバルブ）５０と、ストッパ（ストッパリードバルブ）５１と、締結部材５２と、を備えている。
【００１０】
（ハウジング２）
ハウジング２は、エンジン（図略）の側面に固定されている。ハウジング２は、ハウジング本体２０と、端板２１と、ポンプ室Ｐと、を備えている。ハウジング本体２０は、有底楕円筒状を呈している。ハウジング本体２０は、周壁部２００と、底壁部２０１と、外筒部２０２と、内筒部２０３と、を備えている。
【００１１】
周壁部２００は、楕円筒状を呈している。底壁部２０１は、周壁部２００の右端（軸方向一端）に配置されている。底壁部２０１は、固定孔２０１ａと、排出孔２０１ｂと、を備えている。排出孔２０１ｂは、底壁部２０１を左右方向に貫通している。排出孔２０１ｂは、後述するリードバルブ５により、右側（外側）から開閉可能である。外筒部２０２は、矩形枠状を呈している。外筒部２０２は、底壁部２０１の右面（外面）に配置されている。外筒部２０２は、エンジンのカムキャリア（図略）の窓部に取り付けられる。内筒部２０３は、円筒状を呈している。内筒部２０３は、外筒部２０２の枠内側に収容されている。外筒部２０２の枠内側かつ内筒部２０３の枠外側には、排出孔２０１ｂと、固定孔２０１ａと、が配置されている。
【００１２】
図２に透過して示すように、ポンプ室Ｐは、ハウジング２の内部に区画されている。左側または右側から見て、ポンプ室Ｐは楕円形状を呈している。ポンプ室Ｐには、吸気通路（図略）を介して、ブレーキ装置の倍力装置（図略）が連通している。ポンプ室Ｐは、排出孔２０１ｂを介して、ポンプ室Ｐの外部と連通している。なお、排出孔２０１ｂは、ポンプ室Ｐの正回転方向（図２における反時計回り方向）の端部に配置されている。
【００１３】
（ロータ３、ベーン４）
図２に透過して示すように、ロータ３は、ロータ本体３０と、軸部３１と、を備えている。ロータ本体３０は、左側（内側）に開口する有底円筒状を呈している。ロータ本体３０は、ポンプ室Ｐに収容されている。ロータ本体３０は、一対のロータ溝部３００を備えている。軸部３１は、ロータ本体３０の右側に連なっている。軸部３１は、内筒部２０３に収容されている。軸部３１は、カップリング（図略）および給油ジョイント（図略）を介して、エンジンのカムシャフト（図略）に連結されている。軸部３１すなわちロータ３は、自身の軸周りに回転可能である。
【００１４】
ベーン４は、矩形板状を呈している。ベーン４は、ポンプ室Ｐに収容されている。ベーン４は、ロータ３と共に回転可能である。ベーン４は、一対のロータ溝部３００に沿って直径方向に往復動可能である。ベーン４は、回転角度に応じて、ポンプ室Ｐを複数の作動室に区画可能である。
【００１５】
（リードバルブ５）
図１に示すように、底壁部２０１には、矩形状のバルブ取付部２２が区画されている。バルブ取付部２２は、外筒部２０２の枠内側かつ内筒部２０３の枠外側に配置されている。リードバルブ５は、バルブ取付部２２に配置されている。
【００１６】
図３に、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図を示す。図４に、図３の枠ＩＶ内の拡大図を示す。なお、図３、図４に示すリードバルブは閉弁状態である。図３に示すように、バルブ取付部２２は、固定部２２０と、シート部２２１と、を備えている。固定部２２０には、固定孔２０１ａが凹設されている。シート部２２１は、固定部２２０の下側に連なっている。シート部２２１には、排出孔２０１ｂが穿設されている。
【００１７】
図３に示すように、リードバルブ５は、前述のハウジング２と、バルブ５０と、ストッパ５１と、締結部材５２と、を備えている。バルブ５０は、金属製であって板状を呈している。バルブ５０は、弾性変形可能である。バルブ５０は、バルブ側被締結部５００と、自由部５０１と、を備えている。バルブ側被締結部５００には、バルブ側挿通孔５００ａが穿設されている。バルブ側被締結部５００は、固定部２２０を、右側から覆っている。自由部５０１は、バルブ側被締結部５００の下側に連なっている。閉弁状態において、自由部５０１は、シート部２２１を、右側から覆っている。すなわち、自由部５０１は、排出孔２０１ｂを、右側から開閉可能に覆っている。図４に示すように、自由部５０１の左面には、凹部５０１ａが凹設されている。凹部５０１ａは、排出孔２０１ｂの右側の開口縁２０１ｃを、全周的に右側から覆っている。このため、開口縁２０１ｃは、全周的に自由部５０１の左面から離間している。開口縁２０１ｃと自由部５０１の左面との間には、隙間Ａが区画されている。凹部５０１ａの側面と、シート部２２１の右面と、の挟角θは、９０°未満である。
【００１８】
図３に示すように、ストッパ５１は、金属製であって板状を呈している。ストッパ５１は、バルブ５０よりも板厚が大きい。ストッパ５１は、バルブ５０よりも、弾性変形しにくい。ストッパ５１は、ストッパ側被締結部５１０と、規制部５１１と、を備えている。ストッパ側被締結部５１０には、ストッパ側挿通孔５１０ａが穿設されている。ストッパ側被締結部５１０は、バルブ側被締結部５００を、右側から覆っている。規制部５１１は、ストッパ側被締結部５１０の下側に連なっている。閉弁状態において、規制部５１１は、自由部５０１の右面から離間している。規制部５１１は、開弁状態（図３に点線で示す）におけるバルブ５０の開弁量（自由部５０１の弾性変形量）を規制している。すなわち、自由部５０１は、右側の規制部５１１と左側のシート部２２１との間で、弾性変形可能である。
【００１９】
締結部材５２は、スクリューである。締結部材５２は、頭部５２０と、軸部５２１と、を備えている。頭部５２０は、ストッパ側被締結部５１０に、押圧力（軸力）を加えている。軸部５２１は、頭部５２０の左側に連なっている。軸部５２１は、ストッパ側挿通孔５１０ａ、バルブ側挿通孔５００ａを貫通している。軸部５２１の左端（貫通端）は、固定孔２０１ａに螺着されている。
【００２０】
＜ベーンポンプの動き＞
次に、本実施形態のベーンポンプの動きについて説明する。ベーン４は、図２における反時計回り方向に回転する。ポンプ室Ｐには、所定の油路（例えば、上流側から下流側に向かって、カムシャフト、給油ジョイント、カップリング、ロータを経由する油路）を介して、潤滑油が供給される。ベーン４の回転に伴って、ポンプ室Ｐに区画された複数の作動室の容積は、拡縮変化する。空気や潤滑油は、排出孔２０１ｂを介して、作動室から外部に排出される。バルブ５０の自由部５０１には、左側（内側）から圧縮された作動室の圧力が、右側（外側）から外部の圧力が、加わる。
【００２１】
作動室の圧力が、外部からの圧力および自由部５０１の弾性力を上回ると、図３に実線で示す閉弁状態から、図３に点線で示す開弁状態に、自由部５０１が切り替わる。そして、排出孔２０１ｂを介して、作動室から外部に空気や潤滑油が排出される。排出により、作動室の圧力が、外部からの圧力および自由部５０１の弾性力を下回ると、開弁状態から閉弁状態に、再び自由部５０１が切り替わる。
【００２２】
＜作用効果＞
次に、本実施形態のリードバルブおよびベーンポンプの作用効果について説明する。図４に示すように、バルブ５０は、自由部５０１を備えている。ハウジング２のバルブ取付部２２は、シート部２２１を備えている。閉弁状態（自由部５０１（凹部５０１ａ以外の部分）がシート部２２１に着座している状態）において、自由部５０１とシート部２２１との間には、シール界面Ｂが形成されている。シール界面Ｂは、排出孔２０１ｂを封止している。開弁状態（自由部５０１がシート部２２１から離座している状態）において開口縁２０１ｃから排出された潤滑油により、シール界面Ｂの開口縁２０１ｃ付近には、油膜が形成されている。閉弁状態においては、当該油膜の表面張力により、自由部５０１は、シート部２２１に吸着している。このため、開弁時（図３に実線で示す閉弁状態から、図３に点線で示す開弁状態に、自由部５０１が切り替わる時）において、自由部５０１がシート部２２１から離座しにくくなる。
【００２３】
この点、本実施形態のリードバルブ５およびベーンポンプ１によると、バルブ５０の自由部５０１は、排出孔２０１ｂの開口縁２０１ｃの全周に対向する箇所に、凹部５０１ａを備えている。凹部５０１ａは、閉弁状態において、開口縁２０１ｃとの間に隙間Ａを区画している。このため、図４に矢印Ｙで示すように、開弁時に、排出孔２０１ｂからの圧力（具体的には、ポンプ室Ｐからの圧力）を、シール界面Ｂに導入しやすくなる。したがって、シール界面Ｂが分離しやすい（油膜が剥がれやすい）。よって、リードバルブ５の開弁性を向上させることができる。
【００２４】
また、図４に点線で示すように、開口縁２０１ｃからは、右向きにバリＣが突出している場合がある。仮に、自由部５０１の左面が平面状を呈している場合（自由部５０１が凹部５０１ａを備えていない場合）、閉弁状態において、自由部５０１がバリＣにより持ち上げられてしまう。このため、シール性が低下してしまう。この点、本実施形態のリードバルブ５およびベーンポンプ１によると、自由部５０１が凹部５０１ａを備えている。このため、開口縁２０１ｃにバリＣが形成されている場合であっても、バリＣが凹部５０１ａの左面に接触しない状態で、凹部５０１ａにバリＣを収容することができる。したがって、シール性を向上させることができる。また、自由部５０１の左面が平面状を呈している場合（自由部５０１が凹部５０１ａを備えていない場合）と比較して、隙間Ａの容積分だけ、開弁時のポンプ室Ｐの内圧を下げることができる。
【００２５】
また、図４に示すように、凹部５０１ａの側面と、シート部２２１の右面と、の挟角θは、９０°未満に設定されている。このため、開弁時に、排出孔２０１ｂからの圧力を、シール界面Ｂに、導入しやすくなる。
【００２６】
＜その他＞
以上、本発明のリードバルブおよびベーンポンプの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００２７】
凹部５０１ａ（つまり隙間Ａ）の形状等（形状（図４に示す挟角θなど）、容積、位置、配置数等）は特に限定しない。図５（ａ）〜図５（ｄ）に、その他の実施形態（その１〜その４）のリードバルブの凹部付近の左右方向（内外方向）断面図を示す。なお、図４と対応する部位については同じ符号で示す。また、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示す部位は、図４に示す部位に対応している。
【００２８】
図４においては、自由部５０１の右面のうち、左面の凹部５０１ａに背向する部分は、凹部５０１ａの没入代の分だけ、右側に突出している。しかしながら、図５（ａ）に示すように、自由部５０１の右面のうち、左面の凹部５０１ａに背向する部分は、平面状であってもよい。すなわち、右側に突出していなくてもよい。こうすると、自由部５０１の板厚を薄くすることができる。また、開弁状態における自由部５０１のリフト量を大きくすることができる（図３参照）。
【００２９】
自由部５０１は、開口縁２０１ｃの一部に対向する箇所だけに、凹部５０１ａを備えていてもよい。シート部２２１からの離座を促進したい部分に、凹部５０１ａを配置してもよい。例えば、図５（ｂ）に示すように、開口縁２０１ｃのうち、自由部５０１が離座しにくい下側部分（自由端側の部分。開口縁２０１ｃの重心よりも下側の部分のうち、少なくとも下端を含む部分）だけに、凹部５０１ａを配置してもよい。また、開口縁２０１ｃのうち、バリＣ（図４参照）が発生しやすい部分に対向する箇所だけに、凹部５０１ａを配置してもよい。例えば、図５（ｂ）とは上下反対に、開口縁２０１ｃのうち、バリＣが発生しやすい上側（固定端側の部分。開口縁２０１ｃの重心よりも上側の部分のうち、少なくとも上端を含む部分）だけに、凹部５０１ａを配置してもよい。複数の凹部５０１ａを配置する場合、複数の凹部５０１ａの形状、容積の異同は特に限定しない。
【００３０】
図５（ｃ）に示すように、排出孔２０１ｂが面取部２０１ｄを備えていてもよい。この場合、開口縁２０１ｃとは、シート部２２１の右面と面取部２０１ｄとの境界をいう。面取部２０１ｄを配置すると、開弁時に、排出孔２０１ｂからの圧力を、シール界面Ｂに導入しやすくなる。このため、リードバルブの開弁性を向上させることができる。なお、面取部２０１ｄの形状は、角面取状（図５（ｃ）参照）でも、丸面取状でもよい。
【００３１】
図５（ｄ）に示すように、シート部２２１のうち、開口縁２０１ｃ付近に、凸部２２１ａを配置してもよい。凸部２２１ａを配置すると、閉弁状態におけるシール界面Ｂの面積を小さくすることができる。このため、リードバルブの開弁性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１：ベーンポンプ、２：ハウジング、３：ロータ、４：ベーン、５：リードバルブ、２０：ハウジング本体、２１：端板、２２：バルブ取付部、３０：ロータ本体、３１：軸部、５０：バルブ、５１：ストッパ、５２：締結部材、２００：周壁部、２０１：底壁部、２０１ａ：固定孔、２０１ｂ：排出孔、２０１ｃ：開口縁、２０１ｄ：面取部、２０２：外筒部、２０３：内筒部、２２０：固定部、２２１：シート部、２２１ａ：凸部、３００：ロータ溝部、５００：バルブ側被締結部、５００ａ：バルブ側挿通孔、５０１：自由部、５０１ａ：凹部、５１０：ストッパ側被締結部、５１０ａ：ストッパ側挿通孔、５１１：規制部、５２０：頭部、５２１：軸部、Ａ：隙間、Ｂ：シール界面、Ｃ：バリ、Ｐ：ポンプ室、θ：挟角
【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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