(57)【要約】【課題】  低温環境下においても、作動開始後、速やかにベーンを突出させることができるベーンポンプを提供する。【解決手段】  ロータ４、サイドプレート１１、カバー部材２のいずれか一または複数に背圧溝１５を形成するとともに、この背圧溝１５と高圧室１２側とを連通する連通路１６を介して高圧室１２側の油を各ベーン収納溝４ａに導く構成にしたベーンポンプにおいて、上記サイドプレート１１およびカバー部材２のいずれか一方または双方には開閉手段Ａを設けるとともに、この開閉手段Ａは、上記高圧室１２側の圧力に応じて背圧溝１５の連通開度を可変にする構成にした。【選択図】  図６
2008274849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディと、このボディ内に設けたカムリングと、このカムリング内に回転自在に収納されたロータと、このロータの周囲に形成した複数のベーン収納溝と、このベーン収納溝に突出自在に設けた複数のベーンと、上記ロータとカムリングとの間に形成されるポンプ室と、上記ロータおよびカムリングの一方の側面に設けたカバー部材と、上記ロータおよびカムリングの他方の側面に設けたサイドプレートと、上記カバー部材およびサイドプレートのいずれか一方または双方に形成するとともに、上記ポンプ室を高圧室に連通する吐出ポートと、この吐出ポートと位相をずらした位置で上記ポンプ室に連通する吸入ポートとを備え、上記ロータ、サイドプレート、カバー部材のいずれか一または複数に背圧溝を形成するとともに、この背圧溝と上記高圧室側とを連通する連通路を介して高圧室側の油を各ベーン収納溝に導く構成にしたベーンポンプにおいて、上記サイドプレートおよびカバー部材のいずれか一方または双方には開閉手段を設けるとともに、この開閉手段は、上記高圧室側の圧力に応じて背圧溝の連通開度を可変にする構成にしたベーンポンプ。
【請求項２】
上記ロータとカムリングとの間には一組のポンプ室を設けるとともに、これら一組のポンプ室のそれぞれを高圧室に連通する一対の吐出ポートと、これら一対の吐出ポートと位相をずらした位置で上記一組のポンプ室のそれぞれに連通する一対の吸入ポートとを備えた上記請求項１記載のベーンポンプ。
【請求項３】
上記開閉手段は、高圧室側に圧力が発生しないか、あるいは高圧室側が所定の圧力に達しないとき、上記背圧溝を遮断状態あるいは絞り状態に維持する一方、上記高圧室側が所定の圧力に達したとき、上記背圧溝を連通する構成にした上記請求項１または２記載のベーンポンプ。
【請求項４】
上記開閉手段は、背圧溝に臨む組み込み凹部と、この組み込み凹部に突出自在に組み込んだ開閉部材と、この開閉部材を突出させる方向に付勢力を付与する付勢手段とを備えてなり、上記高圧室側に圧力が発生しないか、あるいは高圧室側が所定の圧力に達しないとき、上記開閉部材は、付勢手段の付勢力によって背圧溝に突出するとともに、上記高圧室側が所定の圧力に達したとき、上記開閉部材は、背圧溝の圧力によって付勢手段の付勢力に抗して組み込み凹部に収納される構成にした上記請求項３記載のベーンポンプ。
【請求項５】
上記高圧室側の圧力を検出する圧力検出機構を備える一方、上記開閉手段は、上記背圧溝に臨む組み込み凹部と、この組み込み凹部に組み込むとともに、上記圧力検出機構が検出する圧力に応じて開閉部材を突出したり収納したりするソレノイド機構とを備えてなり、上記圧力検出機構が検出する圧力が、予め設定した圧力に達しないとき、上記ソレノイド機構は、開閉部材を突出させて背圧溝を遮断状態あるいは絞り状態に維持する一方、上記圧力検出機構が検出する圧力が予め設定した圧力に達したとき、上記ソレノイド機構は、開閉部材を収納して背圧溝を連通状態に維持する構成にした上記請求項３記載のベーンポンプ。
【請求項６】
上記組み込み凹部あるいは開閉部材のいずれか一方または双方には、開閉部材の突出を制限するストッパーを設け、上記開閉部材が最大に突出したとき、上記開閉部材の突出部分先端と背圧溝との間に隙間を維持する構成にした上記請求項４または５記載のベーンポンプ。
【請求項７】
上記開閉手段は、ロータの円周方向に少なくても一対備えるとともに、これら一対の開閉手段は、吸入工程側においてベーンが最大収納状態に保たれる位置から、吐出工程側においてベーンが最大収納状態に保たれる位置までの一連の吸入吐出工程間に設けてなる上記請求項１〜６のいずれか１に記載のベーンポンプ。
【請求項８】
上記一対の開閉手段のうち、ロータの回転方向側に位置するいずれか一方の開閉手段は、ベーンが吐出ポートに臨む終端よりもロータの回転方向側に設けた上記請求項７記載のベーンポンプ。
【請求項９】
上記一対の開閉手段のうち、ロータの回転方向手前側に位置するいずれか他方の開閉手段は、ベーンが吸入ポートに臨む終端よりもロータの回転方向側であって、ベーンが吐出ポートに臨む始端よりもロータの回転方向手前側に設けた上記請求項７または８記載のベーンポンプ。
【請求項１０】
上記一対の開閉手段のうち、ロータの回転方向手前側に位置するいずれか他方の開閉手段は、ベーンの最大突出位置に設けた上記請求項７または８記載のベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロータの外周にベーンを突出自在に設け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、例えば、特許文献１に示すものが知られている。このベーンポンプは、ロータの外周面に複数のベーン収納溝を形成するとともに、このベーン収納溝にベーンを突出自在に収納している。
そして、上記ロータには、各ベーン収納溝を連通する環状の背圧溝を形成するとともに、この背圧溝に吐出側の高圧を導いて、この高圧によってベーンを突出位置に保持するようにしている。
【特許文献１】特開平１１−２３００５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のベーンポンプにおいては、吐出側の高圧をベーン収納溝に導くことで、ベーンを突出位置に保持するようにしているが、低温環境下においては、油の粘性抵抗が大きく、ベーンポンプの作動開始時に、ベーン収納溝からなかなかベーンが突出しない。このように、ベーンが突出しなければ、ロータが空転するのみで、高圧の油を吐出することができない。そして、高圧の油を吐出することができなければ、当然のこととして、ベーン収納溝に高圧を導くこともできない。
また、ロータが回転して遠心力が大きくなると、ベーンが油の粘性抵抗に打ち勝ってベーン収納溝から突出するが、このとき背圧溝には未だ高圧が導かれていないため、ベーンを突出位置に保持する力が作用していない。
隣り合うベーンによって区画される各室は、吐出ポートに向かうにつれて徐々に容積が小さくなるが、ベーンを突出位置に保持する力が作用していない状態では、各室から逃げ出そうとする油の流れによって、ベーンがベーン収納溝に簡単に押し戻されてしまう。
【０００４】
このように、ベーンがベーン収納溝に押し戻されると、隣り合うベーンによって区画される室が密封状態に維持されないため、いつまでも吐出側に高圧の油を吐出することができない。
なお、背圧溝を介してベーン収納溝に導かれた油は、ベーン収納溝に押し戻されるベーンによって吐出側に逆流したり、あるいは背圧溝を介して、ベーンが突出可能な位置にある他のベーン収納溝に流れてしまったりする。
上記のように、背圧溝を介して吐出側の油をベーン収納溝に導いたとしても、ベーンポンプの作動開始時においては、ベーンを突出位置に保持することができないため、ベーンポンプの作動開始時に、速やかに高圧の油を吐出側に吐出することができないという問題があった。特に、この問題は、寒冷地等、低温環境下において一層深刻な問題である。
【０００５】
この発明の目的は、低温環境下においても、作動開始後、速やかにベーンを突出させることができる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】
【０００６】
この発明は、ボディと、このボディ内に設けたカムリングと、このカムリング内に回転自在に収納されたロータと、このロータの周囲に形成した複数のベーン収納溝と、このベーン収納溝に突出自在に設けた複数のベーンと、上記ロータとカムリングとの間に形成されるポンプ室と、上記ロータおよびカムリングの一方の側面に設けたカバー部材と、上記ロータおよびカムリングの他方の側面に設けたサイドプレートと、上記カバー部材およびサイドプレートのいずれか一方または双方に形成するとともに、上記ポンプ室を高圧室に連通する吐出ポートと、この吐出ポートと位相をずらした位置で上記ポンプ室に連通する吸入ポートとを備え、上記ロータ、サイドプレート、カバー部材のいずれか一または複数に背圧溝を形成するとともに、この背圧溝と上記高圧室側とを連通する連通路を介して高圧室側の油を各ベーン収納溝に導く構成にしたベーンポンプを前提とする。
【０００７】
上記の構成を前提として、第１の発明は、サイドプレートおよびカバー部材のいずれか一方または双方には開閉手段を設けるとともに、この開閉手段は、上記高圧室側の圧力に応じて背圧溝の連通開度を可変にする点に特徴を有する。
【０００８】
第２の発明は、ロータとカムリングとの間には一組のポンプ室を設けるとともに、これら一組のポンプ室のそれぞれを高圧室に連通する一対の吐出ポートと、これら一対の吐出ポートと位相をずらした位置で上記一組のポンプ室のそれぞれに連通する一対の吸入ポートとを備えた点に特徴を有する。
第３の発明は、開閉手段が、高圧室側に圧力が発生しないか、あるいは高圧室側が所定の圧力に達しないとき、上記背圧溝を遮断状態あるいは絞り状態に維持する一方、上記高圧室側が所定の圧力に達したとき、上記背圧溝を連通する点に特徴を有する。
第４の発明は、開閉手段が、背圧溝に臨む組み込み凹部と、この組み込み凹部に突出自在に組み込んだ開閉部材と、この開閉部材を突出させる方向に付勢力を付与する付勢手段とを備えてなり、上記高圧室側に圧力が発生しないか、あるいは高圧室側が所定の圧力に達しないとき、上記開閉部材は、付勢手段の付勢力によって背圧溝に突出するとともに、上記高圧室側が所定の圧力に達したとき、上記開閉部材は、背圧溝の圧力によって付勢手段の付勢力に抗して組み込み凹部に収納される点に特徴を有する。
【０００９】
第５の発明は、高圧室側の圧力を検出する圧力検出機構を備える一方、上記開閉手段は、上記背圧溝に臨む組み込み凹部と、この組み込み凹部に組み込むとともに、上記圧力検出機構が検出する圧力に応じて開閉部材を突出したり収納したりするソレノイド機構とを備えてなり、上記圧力検出機構が検出する圧力が、予め設定した圧力に達しないとき、上記ソレノイド機構は、開閉部材を突出させて背圧溝を遮断状態あるいは絞り状態に維持する一方、上記圧力検出機構が検出する圧力が予め設定した圧力に達したとき、上記ソレノイド機構は、開閉部材を収納して背圧溝を連通状態に維持する点に特徴を有する。
【００１０】
第６の発明は、上記組み込み凹部あるいは開閉部材のいずれか一方または双方には、開閉部材の突出を制限するストッパーを設け、上記開閉部材が最大に突出したとき、上記開閉部材の突出部分先端と背圧溝との間に隙間を維持する点に特徴を有する。
第７の発明は、開閉手段が、ロータの円周方向に少なくても一対備えるとともに、これら一対の開閉手段は、吸入工程側においてベーンが最大収納状態に保たれる位置から、吐出工程側においてベーンが最大収納状態に保たれる位置までの一連の吸入吐出工程間に設けた点に特徴を有する。
第８の発明は、一対の開閉手段のうち、ロータの回転方向側に位置するいずれか一方の開閉手段は、ベーンが吐出ポートに臨む終端よりもロータの回転方向側に設けた点に特徴を有する。
【００１１】
第９の発明は、一対の開閉手段のうち、ロータの回転方向手前側に位置するいずれか他方の開閉手段は、ベーンが吸入ポートに臨む終端よりもロータの回転方向側であって、ベーンが吐出ポートに臨む始端よりもロータの回転方向手前側に設けた点に特徴を有する。
第１０の発明は、一対の開閉手段のうち、ロータの回転方向手前側に位置するいずれか他方の開閉手段は、ベーンの最大突出位置に設けた点に特徴を有する。
【発明の効果】
【００１２】
第１〜１０の発明によれば、サイドプレートおよびカバー部材のいずれか一方または双方に設けた開閉手段によって、背圧溝を遮断することができる。このように、背圧溝を遮断すれば、ベーン収納溝内の油が背圧溝を介して他のベーン収納溝や高圧室側に逆流するのを防ぐことができる。
そして、特に吐出工程において、ベーン収納溝内に滞留する油が背圧溝に逃げなければ、ベーンが吐出ポートに臨む際に、当該ベーンがベーン収納溝内に押し戻されそうになったとしても、ベーンを突出位置に保持することができる。
したがって、寒冷地等、低温環境下においても、ベーンポンプの作動開始時に速やかに高圧の油を吐出側に吐出することができる。
一方、上記のようにして高圧の油が吐出した後は、開閉手段によって背圧溝を連通させることにより、高圧室側の圧力を背圧溝に導くことができるので、この高圧室側の圧力によってベーンを突出位置に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜４を用いて、この発明の第１実施形態におけるベーンポンプについて説明する。
このベーンポンプは、図１，２に示すように、ボディ１の側面をカバー２でふさぐとともに、このボディ１に楕円形の内壁を持つカムリング３を設けている。このカムリング３内には、ロータ４を設けるとともに、このロータ４には、その外周面から中心に向かう複数のベーン収納溝４ａを形成している。そして、このベーン収納溝４ａには、ベーン５を突出自在にして放射状に組み込んでいる。なお、上記ロータ４の中心部には貫通孔４ｂを形成している。
【００１４】
さらに、上記ボディ１およびカバー２内には、軸穴６を形成している。この軸穴６におけるボディ１側内周にはブッシュ７を設け、カバー２側の内周にはブッシュ８を設けている。そして、これらブッシュ７、８によって、シャフト９を回転自在に支持している。このシャフト９は、上記ロータ４の貫通孔４ｂを貫通するとともに、この貫通部分に形成したセレーションを介してロータ４に固定されている。したがって、このシャフト９が上記ロータ４の駆動軸となる。なお、上記ボディ１およびカバー２には、後述するポンプ室Ｐ，Ｐに油を導く吸入通路１０を形成している。
【００１５】
そして、ロータ４およびカムリング３の一方の側面には、カバー２が密着して接触しており、また、上記ロータ４およびカムリング３の他方の側面には、サイドプレート１１を密着させている。なお、上記カバー２がこの発明のカバー部材を構成しているが、この発明におけるカバー部材とは、サイドプレート１１との間にロータ４およびカムリング３を挟んで固定するものをいう。したがって、サイドプレート１１と同じような板状の部材をカバー２とは別に設けても構わない。
また、サイドプレート１１の背面側、すなわちボディ１側には高圧室１２を形成している。そして、上記サイドプレート１１には、一対の吐出ポート１３，１３を形成しており、この吐出ポート１３，１３によってポンプ室Ｐ，Ｐおよび高圧室１２が連通し、高圧室１２から図示しないアクチュエータに圧油を導くようにしている。
なお、吸入通路１０から吸い込んだ油は、次のようにして高圧室１２側に吐出される。
【００１６】
すなわち、図２に示すように、カムリング３とロータ４との間には一対のポンプ室Ｐ，Ｐが１８０度位相をずらして形成されるとともに、カバー２側に形成した一対の吸入ポート１４，１４が、上記ポンプ室Ｐ，Ｐに開口する。なお、吸入ポート１４，１４は、上記吸入通路１０に連通している。したがって、吸入通路１０から導かれた油が、吸入ポート１４，１４からポンプ室Ｐ，Ｐに導かれる。
一方、サイドプレート１１に形成した上記吐出ポート１３，１３は、吸入ポート１４，１４と９０度位相をずらした位置において、ポンプ室Ｐ，Ｐに開口している。
【００１７】
そして、図示しない駆動源により、シャフト９を図中ｘ方向に回転すると、ロータ４が回転する。このとき、ベーン５は、ロータ４の回転による遠心力によってロータ４から突出するが、カムリング３の内壁が楕円形をしているので、ベーン５はこの内壁面に沿って出たり入ったりする。つまり、各ベーン５の先端がカムリング３に密接したまま回転するとともに、各ベーン５間のそれぞれが独立した室を構成する。
そして、各ベーン５がカムリング３の壁面に沿って出たり入ったりするのにともなって、上記各室の容積は変化するが、上記室の容積が拡大する行程に入ったとき、油を吸い込む吸い込み行程となる。つまり、上記吸入ポート１４，１４がポンプ室Ｐ，Ｐに開口する位置において室の容積が拡大し、隣り合うベーン５によって区画される室内に油が吸入される。
【００１８】
一方、各室が収縮する行程に入ったとき、油の吐出行程になる。つまり、上記吐出ポート１３，１３がポンプ室Ｐ，Ｐに開口する位置において室の容積が収縮し、隣り合うベーン５によって区画される室内から次々と油が吐出される。
このように、室の容積が収縮する過程において高圧油が吐出されることになるが、この一対のポンプ室Ｐ，Ｐから吐出した圧油が、サイドプレート１１の吐出ポート１３，１３に導かれる。そして、両吐出ポート１３，１３に導かれた圧油が、高圧室１２において合流して図示していない通路を介してアクチュエータに送られるとともに、この圧油によってアクチュエータを作動することができる。
【００１９】
また、上記サイドプレート１１には、図３に示すように、上記シャフト９が貫通する貫通孔１１ａを中心部分に形成している。また、このサイドプレート１１の一方の面には、貫通孔１１ａと吐出ポート１３，１３との間に環状の背圧溝１５を形成している。この背圧溝１５は、サイドプレート１１をカムリング３およびロータ４の側面に固定したとき、ベーン収納溝４ａの底部４ｃに臨む位置に形成している（図８参照）。
したがって、この背圧溝１５によって、各ベーン収納溝４ａが連通することとなる。
【００２０】
また、吐出ポート１３，１３と９０度位相をずらした位置には、この背圧溝１５を他方の面へ貫通する一対の連通路１６，１６を形成している。つまり、サイドプレート１１をカムリング３およびロータ４の側面に固定したとき、上記連通路１６，１６を介して、高圧室１２と背圧溝１５とが連通することとなる。
したがって、高圧室１２側の油が、連通路１６，１６および背圧溝１５を介して、各ベーン収納溝４ａに導かれることとなる。
【００２１】
上記の構成からなるサイドプレート１１には、この発明の最大の特徴である開閉手段Ａを設けている。なお、この第１実施形態においては、図３中一点鎖線で示す場所に、一対の開閉手段Ａを設けている。
この開閉手段Ａは、図４に示すように、サイドプレート１１に形成するとともに、背圧溝１５に臨む組み込み凹部１７と、この組み込み凹部１７に組み込んだ開閉弁１８と、この開閉弁１８に弾性力を付与するこの発明の付勢手段たるスプリング１９とを備えている。なお、この実施形態においては付勢手段としてスプリング１９を設けているが、付勢手段は、ゴムや磁力、空気圧等いずれにしても開閉弁１８を背圧溝１５側に付勢するものであればよい。
【００２２】
そして、上記開閉弁１８は、通常時においては、スプリング１９の弾性力によってロータ４側に押し付けられている。そして、この開閉弁１８の先端には突出部１８ａを設けており、この突出部１８ａが上記の状態で背圧溝１５に突出している。この突出部１８ａは、ロータ４側に押し付けられた状態において、背圧溝１５を遮断する寸法関係を維持している。
ただし、この実施形態においては、組み込み凹部１７に、ロータ４側の壁面から突出するストッパー２０を形成しており、上記突出部１８ａと背圧溝１５（ロータ４の側面）との間に僅かな隙間が形成されるところで、開閉弁１８が静止するようにしている。
なお、上記開閉弁１８がこの発明の開閉部材であり、シール２１によって、背圧溝１５側の油がスプリング１９側に浸入して、オイルロック状態にならないようにしている。ただし、オイルロック状態にならないように配慮した構成であればよく、シール２１は必須の構成要件ではない。
【００２３】
次に、開閉手段Ａの作用について説明する。
例えば、寒冷地等においては、油の粘性抵抗が非常に大きくなるため、ベーン収納溝４ａからベーン５がなかなか突出しない。したがって、ポンプ室Ｐ，Ｐから高圧室１２に対して高圧の油を吐出することができない。
このとき、開閉弁１８は、スプリング１９の弾性力によって、ストッパー２０に押し付けられている。したがって、突出部１８ａが背圧溝１５に突出するとともに、突出部１８ａ先端と、ロータ４側面によって構成される背圧溝１５の底面との間に形成される隙間によって、背圧溝１５が絞り状態に維持される。
つまり、図３からも明らかなように、背圧溝１５は、一対の開閉手段Ａ，Ａ間が、連通路１６，１６すなわち高圧室１２からほぼ遮断されることとなる。
【００２４】
上記の状態において、ロータ４の遠心力あるいは重力によって、ベーン収納溝４ａからベーン５が突出すると、ベーン５の先端がカムリング３の内壁に接触しながら回転する。このとき、ベーン収納溝４ａは、その底部４ｃを常に背圧溝１５に臨ませながら、その位置をロータ４の円周方向に移動するが、ベーン５が吐出ポート１３に近づいたとき、当該ベーン５を収納するベーン収納溝４ａが、ちょうど一対の開閉手段Ａ，Ａ間に臨む。
つまり、ベーン５によって区画された室が吐出工程に入り、その容積が徐々に小さくなるところで、ベーン収納溝４ａが一対の開閉手段Ａ，Ａ間に臨むようにしている。言い換えれば、吐出工程において、室内の油がベーン５をベーン収納溝４ａ内に押し戻して逃げ出そうとするところで、ベーン収納溝４ａが一対の開閉手段Ａ，Ａ間に臨むようにしている。
【００２５】
各室の油の流れによってベーン５がベーン収納溝４ａ内に押し戻されると、ベーン収納溝４ａ内に進入したベーン５の容積分だけ、ベーン収納溝４ａ内に滞留する油が背圧溝１５に逆流しようとする。
しかし、一対の開閉手段Ａ，Ａ間に位置する背圧溝１５は、上記した通り、高圧室１２からほぼ遮断されている。また、この一対の開閉手段Ａ，Ａ間には、他のベーン収納溝４ａが位置しているものの、吐出ポート１３の近傍においては、ベーン５がカムリング３の内壁面に沿って、ベーン収納溝４ａ内に押し込まれている。そのため、背圧溝１５内の油は、高圧室１２側に逆流したり、あるいは他のベーン収納溝４ａに流れ込んだりしない。
したがって、ベーン５がベーン収納溝４ａに進入しようとしても、当該ベーン収納溝４ａ内に滞留する油は背圧溝１５になかなか排出されない。
このように、ベーン収納溝４ａから背圧溝１５に油が逃げなければ、この油の抵抗により、ベーン５がベーン収納溝４ａに簡単に押し戻されてしまうのを防ぐことができる。したがって、ベーン５が突出した状態で吐出ポート１３に近づけば、当該ベーン５がベーン収納溝４ａに簡単に押し戻されてしまうことがなく、しっかりと突出位置を保持して、ベーン５によって区画された室から高圧室１２に確実に油を吐出することができる。
【００２６】
一方、上記のようにして高圧室１２に油が吐出されれば、高圧室１２には圧力が発生するので、その圧力をもった油が、連通路１６を介して背圧溝１５に導かれる。このように、圧力をもった油が背圧溝１５に導かれると、この背圧溝１５の圧力が開閉手段Ａにおける開閉弁１８の突出部１８ａに作用する。
そして、背圧溝１５の圧力すなわち突出部１８ａに作用する圧力が、上記スプリング１９の弾性力に打ち勝つと、開閉弁１８がスプリング１９の弾性力に抗する方向に移動する。このように、開閉弁１８が移動すれば、突出部１８ａが背圧溝１５から退避するので、背圧溝１５が通常の連通状態となる。
【００２７】
背圧溝１５が連通すれば、連通路１６から導かれる高圧室１２の油が、全てのベーン収納溝４ａに導かれるので、このベーン収納溝４ａに導かれる高圧の油によって、ベーン５をしっかりと突出位置に保持することができる。また、圧力がたった時点で背圧溝１５が連通するので、高圧となる吐出ポート１３付近において、背圧溝１５に油が滞ることがない。背圧溝１５に油が滞らないので、ベーン５がカムリング３内周面に必要以上に押圧されることがなく、吐出ポート１３付近でカムリング３内周面が摩耗したり、ポンプ駆動トルクが増大したりすることもない。
【００２８】
なお、スプリング１９のバネ力を調整したり、あるいは受圧面積を調整したりすれば、高圧室１２の圧力がどの程度まで上昇した場合に背圧溝１５を連通させるかを、簡単に設定することができる。
つまり、高圧室１２側に圧力が発生しないか、あるいは高圧室１２側が予め設定した圧力に達しないとき背圧溝１５を遮断し、高圧室１２側が予め設定した圧力に達したとき背圧溝１５を連通させることができる。
【００２９】
上記のように、第１実施形態のベーンポンプによれば、ベーンポンプの作動開始時に、開閉手段Ａによって背圧溝１５を遮断することができる。このように、背圧溝１５を遮断すれば、ベーン収納溝４ａ内の油が背圧溝１５を介して他のベーン収納溝４ａや高圧室１２側に逆流するのを防ぐことができる。
そして、ベーン収納溝４ａ内に滞留する油が背圧溝１５に逃げなければ、ベーン５が吐出ポート１３に臨む際に、各室から逃げ出そうとする油の流れによって、当該ベーン５がベーン収納溝４ａ内に押し戻されそうになったとしても、ベーン５をしっかりと突出位置に保持することができる。
したがって、寒冷地等、低温環境下においても、ベーンポンプの作動開始時に速やかにポンプ圧力を発生させることにより、高圧の油を迅速に吐出することができ、ポンプ作用の立ち上がりを早くすることができる。
一方、上記のようにして高圧の油が吐出した後は、開閉手段Ａが背圧溝１５を連通させるので、高圧室１２側の圧力によってベーン５を突出位置に保持することができ、通常のベーンポンプと同様、カムリング３の摩耗やポンプ駆動トルク増大のない確実なポンプ作用を実現することができる。
【００３０】
なお、上記第１実施形態においては、背圧溝１５をサイドプレート１１に形成したが、この背圧溝１５を形成するのはサイドプレート１１に限らない。
例えば、図５に示す第２実施形態のように、ロータ４とサイドプレート１１との合わせ面において、ロータ４とサイドプレート１１との双方に背圧溝１５を形成しても構わないし、ロータ４側にのみ背圧溝１５を形成してもよい。
また、図６に示す第３実施形態のように、カバー２およびサイドプレート１１の双方に背圧溝１５を形成するとともに、これら両背圧溝１５，１５に対応する開閉手段Ａを、カバー２とサイドプレート１１との双方に設けてもよい。
いずれにしても、背圧溝１５は、カバー２、ロータ４、サイドプレート１１のいずれか一または複数に形成すればよい。したがって、開閉手段Ａについても、背圧溝１５の位置に応じて、サイドプレート１１あるいはカバー２のいずれか一方、または双方に設ければよい。
【００３１】
図７に示す第４実施形態のベーンポンプは、開閉手段の構成および高圧室に圧力検出機構を設けた点のみ上記第１実施形態と異なり、その他の構成は全て、上記第１実施形態と同じである。
したがって、ここでは、開閉手段および圧力検出機構の構成について説明するとともに、上記第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、その説明は省略することとする。
図７に示すように、サイドプレート１１に設けたこの発明の開閉手段Ｂは、組み込み凹部１７にコイル２２を設けるとともに、このコイル２２内にコア２３を位置させている。このコア２３の一端には、その径を小さくした突出部２３ａを設けるとともに、この突出部２３ａとは他端側にスプリング２４の弾性力を付与させて、上記コア２３をロータ４側に押し付けている。なお、上記コア２３がこの発明の開閉部材であり、スプリング２４がこの発明の付勢手段である。
【００３２】
また、上記のようにスプリング２４の弾性力によってコア２３がロータ４側に押し付けられると、コア２３がストッパー２５に当接して静止する。このとき、コア２３の突出部２３ａが背圧溝１５に突出するとともに、ロータ４の側面とわずかな隙間を残して、背圧溝１５を絞り状態にする寸法関係を維持している。
一方、組み込み凹部１７であって、背圧溝１５に開口する部分とは反対側の底面には、固定鉄芯２６を固定している。そして、上記コア２３は、コイル２２に電流を流すことにより磁性を帯びて、スプリング２４の弾性力に抗して固定鉄芯２６に引き付けられて、図中右方向に移動する。
【００３３】
このように、コア２３が図中右方向に移動すると、当該コア２３の突出部２３ａが背圧溝１５から退避して、背圧溝１５を連通させる。
そして、上記コイル２２、コア２３、スプリング２４、固定鉄芯２６によって、この発明のソレノイド機構を構成しており、このソレノイド機構と組み込み凹部１７とによって開閉手段Ｂを構成している。
なお、ソレノイド機構は上記の構成に限らず、電流を励磁することによって、開閉部材を突出したり収納したりするものであれば、その具体的な構成は特に問わない。
【００３４】
また、上記高圧室１２には、当該高圧室１２の圧力を検出する圧力検出機構２７を設けるとともに、この圧力検出機構２７が検出した高圧室１２の圧力に応じて、上記ソレノイド機構を励磁したりあるいは非励磁状態にしたりする。
具体的には、圧力検出機構２７が検出する圧力が、予め設定した圧力に達しないとき、ソレノイド機構は非励磁状態に維持される。したがって、コア２３は、スプリング２４の弾性力によって図中左方向に移動するとともに、突出部２３ａを背圧溝１５に突出させて、背圧溝１５を絞り状態にする。
一方、圧力検出機構２７が検出する圧力が、予め設定した圧力に達したとき、ソレノイド機構を励磁することで、コア２３が固定鉄芯２６に当接するまで引き付けられて組み込み凹部１７内に収納され、背圧溝１５が連通状態となる。
【００３５】
このように、この第４実施形態のベーンポンプにおいても、高圧室１２側の圧力が低い場合には背圧溝１５を絞り状態にし、高圧室１２側の圧力が所定の圧力に達した場合に、背圧溝１５を連通するので、上記第１実施形態と同様の効果をえることができる。
なお、この第４実施形態においても、背圧溝１５はカバー２、ロータ４、サイドプレート１１のいずれに形成してもよいし、また、開閉手段Ｂは、背圧溝１５の位置に応じて、カバー２およびサイドプレート１１のいずれに設けてもよい。
また、ここではプル型ソレノイドを用いて説明したが、上記と同様の効果を得られれば、プッシュ型ソレノイドを用いてもよいこと当然である。
【００３６】
しかも、上記各実施形態においては、開閉部材が背圧溝１５に突出したとき、当該開閉部材の先端と背圧溝１５との間に隙間ができる構成、つまり、背圧溝１５を絞り状態にしているが、開閉部材の突出状態において、背圧溝１５を完全に遮断しても構わない。
ここで、ロータ４が回転するのに対して、開閉部材は所定の位置に保たれる。言い換えれば、ロータ４と開閉部材とは相対回転することとなる。そのため、背圧溝１５の底部（ロータ４の側面）に開閉部材の先端が接触すると、開閉部材の先端が摩耗してしまうようにも思われる。しかし、上記の構成によれば、迅速なポンプ作用の実現にともなって、開閉部材が迅速に背圧溝から退避するので、開閉部材の先端が摩耗する可能性はほとんどない。
なお、開閉部材の突出量を規制するストッパーはどのような構成でもよく、また、背圧溝１５を完全に遮断する場合等には、特に設けなくてもよい。
【００３７】
また、上記各実施形態においては、連通路１６によって背圧溝１５と高圧室１２とを連通させているが、背圧溝１５は、吐出ポート１３に連通させてもよいし、あるいは高圧室１２よりもアクチュエータ側に連通させても構わない。いずれにしても、ポンプ室Ｐから吐出する高圧の油を背圧溝１５に導く構成であればよい。つまり、ここでいう高圧室側とは、吐出ポート１３よりもアクチュエータ側を示す概念で使用している。
さらには、カムリング３内に設けるポンプ室は一組でなくてもよい。つまり、カムリング３とロータ４とによって、ポンプ室を一つだけ形成するようにしても構わない。
また、上記各実施形態においては、吐出ポート１３が垂直方向に位置するとともに、吸入ポート１４が水平方向に位置するように配置されているが、これらの配置は特に限定されない。ただし、当該ベーンポンプを種々の機械装置に組み込む際に、ロータ４外周とカムリング３内周との間隔が最大になる位置、すなわち、ベーン５が最大に突出する位置を垂直方向に位置させるとよい。このようにすれば、ベーンポンプの停止中に重力によってベーン５を最大に突出させておくことができるので、ロータ４を回転させることにより、ベーン５の先端をカムリング３の内周に接触させたまま、当該ベーン５を吐出ポート１３に臨ませることができ、一層速やかに高圧側に圧力をたたせることができる。
【００３８】
そして、上記各実施形態においては、図３に示す位置に開閉手段を設けるとともに、この位置で背圧溝１５を連通したり、絞り状態あるいは遮断状態にしたりするが、この開閉手段を設ける位置は、上記の位置に限らない。
いずれの場所においても、背圧溝１５を遮断あるいは絞り状態にすれば、背圧溝１５が通常の連通状態にあるときに比べて、ベーン収納溝４ａ内の油が背圧溝１５に逆流しにくくなる。したがって、背圧溝１５の円周上に開閉手段を一つだけ設けても本願発明の効果を得ることが可能である。ただし、開閉手段を複数設けたほうが、よりベーン収納溝４ａから背圧溝１５に油が逆流するのを防ぎやすくなる。
【００３９】
また、開閉手段を設ける位置によっては、一層ベーン収納溝４ａから背圧溝１５に油が逆流しにくくなる。つまり、図８に示すように、ベーン収納溝４ａから背圧溝１５に逆流した油は、連通路１６を介して高圧室１２に逆流する場合と、背圧溝１５を介して他のベーン収納溝４ａに流れ込む場合とがある。
つまり、連通路１６への逆流と、他のベーン収納溝４ａへの流れ込みとの２つを防ぐことにより、ベーン収納溝４ａから背圧溝１５への油の逆流を低減することができる。
まず、背圧溝１５から、連通路１６を介して高圧室１２に油が逆流するのを防ぐためには、一対の開閉手段Ａ（Ｂ），Ａ（Ｂ）の範囲外において、背圧溝１５に連通路１６を連通させればよい。
例えば、図中、ｐ１，ｐ２に一対の開閉手段Ａ（Ｂ），Ａ（Ｂ）を設ければ、ベーン５が図中ｄ位置からｅ位置に移動する過程において、当該ベーン５がベーン収納溝４ａから背圧溝１５に押し流す油が、連通路１６に簡単に逆流しなくなる。
【００４０】
一方、上記のように、ベーン収納溝４ａ内の油が連通路１６に逆流しないようにすると、当該ベーン収納溝４ａ内の油は、背圧溝１５を介して他のベーン収納溝４ａに流れ込もうとする。
例えば、ベーン５が図中ｄ位置からｅ位置に移動する過程において、当該ベーン５によってベーン収納溝４ａから背圧溝１５に押し戻された油は、図中ｂ位置〜ｄ位置の範囲内にある他のベーン収納溝４ａに流れ込もうとする。なぜなら、図中ｂ位置〜ｄ位置においては、ベーン５がベーン収納溝４ａから突出する工程にあり、ベーン５の突出にともなって、ベーン収納溝４ａの容積が徐々に拡大するからである。このように、ベーン収納溝４ａの容積が拡大すれば、当然のことながら、背圧溝１５内の油がベーン収納溝４ａに流れ込みやすくなる。
【００４１】
これに対して、ベーン５がベーン収納溝４ａに収納される収納工程に対応する範囲内（図中ｄ位置からｆ位置の範囲内）においては、ベーン収納溝４ａの容積が縮小する。また、ベーン５が収納状態を維持する範囲内（図中ｆ位置よりもロータ４の回転方向ｘ側）においては、ベーン収納溝４ａの容積が最小に維持されている。したがって、ベーン５の収納工程やベーン５が収納状態を維持したまま移動する範囲内においては、背圧溝１５からベーン収納溝４ａに油が流れ込みにくい。
そこで、次の位置に一対の開閉手段を設ければ、ベーン５がベーン収納溝４ａに収納される際に、当該ベーン収納溝４ａから押し戻される油が、他のベーン収納溝４ａに一層流れ込みにくくなる。
【００４２】
まず、第１の候補としては、図中ｐ３に一方の開閉手段Ａ（Ｂ）を設け、他方の開閉手段Ａ（Ｂ）を図中ｐ４に設ける。図中ｐ３というのは、ベーン５が吐出ポート１３に臨む終端位置よりも、ロータ４の回転方向ｘ側であり、ベーン５が最大収納状態に保たれる位置である。
一方、図中ｐ４というのは、ベーン５が吸入ポート１４に臨む終端位置である。つまり、図中ｐ４に開閉手段Ａ（Ｂ）を設ければ、一対の開閉手段Ａ（Ｂ），Ａ（Ｂ）間に位置する背圧溝１５が、ベーン収納溝４ａを介して吸入ポート１４に連通することがなくなる。
隣り合うベーン５によって区画された室が、吸入ポート１４に臨む位置においては、各室内に多くの油を吸入しようとするため、ベーン収納溝４ａ内の油も、ベーン５との隙間を介してポンプ室Ｐ側に吸い込まれる。したがって、吸入ポート１４に対応する位置においては、ベーン収納溝４ａの容積拡大と併せて、背圧溝１５内の油が一層ベーン収納溝４ａ内に流れ込みやすくなる。
そこで、図中ｐ４に示す位置、つまりベーン５が吸入ポート１４に臨む終端位置に一方の開閉手段Ａ（Ｂ）を設ければ、ベーン収納溝４ａが吸入ポート１４から遮断されて、ベーン収納溝４ａに油が流れ込むのを低減することができる。
【００４３】
また、第２の候補としては、図中ｐ３に一方の開閉手段Ａ（Ｂ）を設け、他方の開閉手段Ａ（Ｂ）を図中ｐ５に設ける。図中ｐ５というのは、ベーン５がｄ位置において最大に突出する位置であり、この位置から徐々にベーン収納溝４ａ内に収納される吐出工程の始端である。
このｄ位置からｆ位置に至る過程では、ベーン５がカムリング３の内壁に沿ってベーン収納溝４ａ内に収納される。そのため、ベーン収納溝４ａ内の油は背圧溝１５に押し戻されるとともに、当該背圧溝１５から他のベーン収納溝４ａに流れ込もうとする。
しかし、ｄ位置〜ｆ位置においては、ベーン５の収納に伴って、ベーン収納溝４ａの容積が縮小している。また、ｆ位置よりも図中左側においても、ベーン５は最大収納状態を維持される。したがって、例えば、ベーン５がｅ位置からｆ位置に移動する過程で、背圧溝１５に油が流れ込んだとしても、この流れ込んだ油は、ｅ位置やｄ位置にあるベーン収納溝４ａ内にはほとんど流れ込まない。
【００４４】
これに対して、ｄ位置よりもロータ４の回転方向ｘ手前側（図中右側）は、ベーン収納溝４ａの容積が拡大する。したがって、ベーン５の収納工程（図中ｄ位置〜ｆ位置）において、ベーン収納溝４ａから背圧溝１５に押し戻された油は、ｄ位置よりも図中右側に位置するベーン収納溝４ａに流れ込もうとする。
そこで、一対の開閉手段Ａ（Ｂ），Ａ（Ｂ）のうち、ロータ４の回転方向ｘ手前側に位置する開閉手段Ａ（Ｂ）を、図中ｐ５位置に設ければ、背圧溝１５内の油の逃げ場が遮断され、ベーン収納溝４ａ内の油が背圧溝１５に一層押し戻されにくくなる。
【００４５】
なお、図中ｐ５位置に限らず、ベーン５がベーン収納溝４ａに収納される収納工程に対応する範囲内に、開閉手段Ａ（Ｂ）を設ければ、上記と同様の理由により、ベーン５を突出位置に保持しやすくなる。
また、一対の開閉手段Ａ（Ｂ）のうち、ロータ４の回転方向手前側に位置する開閉手段が、ｐ４位置よりも図中左側、すなわち、ベーン５が吸入ポート１４に臨む終端位置よりもロータ４の回転方向ｘ側にあれば、吸入ポート１４に油が流れ込むのを低減することができる。
ただし、ベーン５が吐出ポート１３に臨む始端（図中ｐ６位置）において、ベーン５の先端がカムリング３の内壁にしっかりと接触していなければ、吐出ポート１３に圧力がたたない。
したがって、一対の開閉手段Ａ（Ｂ）のうち、ロータ４の回転方向ｘ側に位置する一方の開閉手段Ａ（Ｂ）は、ｐ６位置よりも図中左側、すなわち、ベーン５が吐出ポート１３に臨む始端よりもロータ４の回転方向ｘ側に設けなければならない。
特に、上記一方の開閉手段は、必ずしも図中ｐ３位置に設けなくてもよいが、ベーン５が吐出ポート１３に臨む終端よりも図中左側に設けたほうが、吐出工程中に亘って、ベーン５をしっかりと突出位置に保持することができる。
また、一対の開閉手段Ａ（Ｂ）のうち、ロータ４の回転方向ｘ手前側に位置する他方の開閉手段Ａ（Ｂ）を、ｐ６位置よりも図中右側、すなわち、ベーン５が吐出ポート１３に臨む始端よりもロータ４の回転方向ｘ手前側に設けることが望ましい。
【００４６】
ただし、上記の範囲に限らず、一対の開閉手段によって背圧溝１５を所定の範囲に区切るだけでも、背圧溝１５に油が逆流しにくくなる。
また、ロータ４とカムリング３とによって、一対のポンプ室Ｐ，Ｐを形成する場合には、吸入工程側においてベーン５が最大収納状態に保たれる位置（図中ｂ位置よりも右側）から、吐出工程側においてベーン５が最大収納状態に保たれる位置（図中ｆ位置よりも右側）までの一連の吸入吐出工程間に設けるとよい。
そして、ベーン５がしっかりと突出位置に保持されれば、吐出ポート１３に圧力がたつとともに、高圧室１２側に圧力が一度たってしまえば、後は、通常通り背圧溝１５に導かれる高圧室１２側の圧力によって、ベーン５を突出位置に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態におけるベーンポンプの側面の断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】サイドプレートの正面図である。
【図４】サイドプレートおよびロータの部分拡大図であり、この発明の開閉手段を示す図である。
【図５】第２実施形態における開閉手段を示す図である。
【図６】第３実施形態における開閉手段を示す図である。
【図７】第４実施形態におけるベーンポンプの部分拡大図である。
【図８】ベーン、ベーン収納溝および背圧溝の相対位置関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１      ボディ
２      カバー
３      カムリング
４      ロータ
４ａ    ベーン収納溝
５      ベーン
１１    サイドプレート
１２    高圧室
１３    吐出ポート
１４    吸入ポート
１５    背圧溝
１６    連通路
１７    組み込み凹部
１８    開閉部材である開閉弁
１８ａ  突出部
１９    スプリング
２０    ストッパー
２２    コイル
２３    開閉部材であるコア
２４    スプリング
２５    ストッパー
２６    固定鉄芯
２７    圧力検出機構
Ａ，Ｂ  開閉手段
【図１】
2008274849.tif 000003
【図２】
2008274849.tif 000004
【図３】
2008274849.tif 000005
【図４】
2008274849.tif 000006
【図５】
2008274849.tif 000007
【図６】
2008274849.tif 000008
【図７】
2008274849.tif 000009
【図８】
2008274849.tif 000010