(57)【要約】【課題】ポンプ室がカム面の小径曲線部で圧力上昇しないようにする。【解決手段】ロータに放射状に摺動可能に支承された複数のベーンが、カムリングの内周に形成されたカム面に摺接して回転され、隣接するベーンにより区画されるポンプ室は、吸入曲線部で吸入ポートから液体を吸入し、予圧勾配を付けた大径曲線部で予圧し、吐出曲線部で吐出ポートから吐出し、小径曲線部で吐出ポート及び吸入ポートから遮断された後に吸入ポートに連通される。小径曲線部においてポンプ室が後続するベーンにより吐出ポートから遮断され、且つ先行するベーンにより吸入ポートから遮断されているときに、先行するベーンはロータの回転中心からの距離が漸増するリフト部に沿って移動され、小径曲線部の寸法バラツキや、ロータ回転中心に対するカムリングの芯ズレによりポンプ室内の圧力が上昇することがない。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入曲線部、予圧勾配を付けた大径曲線部、吐出曲線部及び小径曲線部を有するカム面が内周に形成されたカムリングをポンプハウジングに収納し、該カムリングのカム面に摺接する複数のベーンを放射状に摺動可能に支承するロータを前記カムリング内で回転可能に前記ポンプハウジングに支承し、前記カムリングの吸入曲線部及び吐出曲線部に夫々対向して吸入ポート及び吐出ポートが形成されたサイドプレートを前記カムリング及び前記ロータの側面に対接して配置したベーンポンプにおいて、隣接するベーンにより区画されるポンプ室が後続するベーンにより前記吐出ポートから遮断され、且つ先行するベーンにより吸入ポートから遮断されたときに先行するベーンが位置するロータ回転方向位置より僅かに上流側から吸入ポートの開始端に向けてロータの回転中心からの距離が漸増するリフト部を前記小径曲線部に設けたことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
吸入曲線部、予圧勾配を付けた大径曲線部、吐出曲線部及び小径曲線部を有するカム面が内周に形成されたカムリングをポンプハウジングに収納し、該カムリングのカム面に摺接する複数のベーンが摺動可能に嵌合されるスリットが放射状に刻設されたロータを前記カムリング内で回転可能に前記ポンプハウジングに支承し、隣接するスリット間の凹部より半径方向に突出する突出部を前記ロータの外周面の各スリットが開口する部分に形成し、前記カムリングの吸入曲線部及び吐出曲線部に夫々対向して吸入ポート及び吐出ポートが形成されたサイドプレートを前記カムリング及び前記ロータの側面に対接して配置したベーンポンプにおいて、隣接するベーンにより区画されるポンプ室が後続する突出部の前面により前記吐出ポートから遮断状態にされ、且つ先行する突出部の後面により吸入ポートから遮断状態にされたときに前記先行する突出部の後面が位置するロータ回転方向位置より僅かに上流側から吸入ポートの開始端に向けてロータの回転中心からの距離が漸増するリフト部を前記小径曲線部に設けたことを特徴とするベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータに放射状に摺動可能に支承された複数のベーンが、カムリングの内周に形成されたカム面に摺接して回転するベーンポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
吸入曲線部、予圧勾配を付けた大径曲線部、吐出曲線部及び小径曲線部を有するカム面が内周に形成されたカムリングをポンプハウジングに収納し、該カムリングのカム面に摺接する複数のベーンを放射状に摺動可能に支承するロータをカムリング内で回転可能にポンプハウジングに支承し、カムリングの吸入曲線部及び吐出曲線部に夫々対向して吸入ポート及び吐出ポートが形成されたサイドプレートをカムリング及びロータの側面に対接して配置したベーンポンプにおいて、小径曲線部に大径曲線部に設けた勾配と同じ傾きの勾配を形成することが実開平３−７８９８６号公報に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
実開平３−７８９８６号公報（第１頁、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記ベーンポンプでは、隣接するベーンにより区画されるポンプ室が後続するベーンの前面により前記吐出ポートから遮断され、先行するベーンの後面により吸入ポートから遮断されているとき、カム面の寸法バラツキなどによりポンプ室内の圧力が変化してベーンがばたつくことがあり、カム面を損傷し、或いはポンプの振動発生の原因になっていた。また、小径曲線部がロータの回転中心を中心とする円弧の場合においても、カム面の小径曲線部の寸法バラツキ、ロータの回転中心に対するカムリングの芯ズレ等により同様の問題を生ずる虞があった。
【０００５】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、ポンプ室がカム面の小径曲線部で圧力上昇しないようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、吸入曲線部、予圧勾配を付けた大径曲線部、吐出曲線部及び小径曲線部を有するカム面が内周に形成されたカムリングをポンプハウジングに収納し、該カムリングのカム面に摺接する複数のベーンを放射状に摺動可能に支承するロータを前記カムリング内で回転可能に前記ポンプハウジングに支承し、前記カムリングの吸入曲線部及び吐出曲線部に夫々対向して吸入ポート及び吐出ポートが形成されたサイドプレートを前記カムリング及び前記ロータの側面に対接して配置したベーンポンプにおいて、隣接するベーンにより区画されるポンプ室が後続するベーンにより前記吐出ポートから遮断され、且つ先行するベーンにより吸入ポートから遮断されたときに先行するベーンが位置するロータ回転方向位置より僅かに上流側から吸入ポートの開始端に向けてロータの回転中心からの距離が漸増するリフト部を前記小径曲線部に設けたことである。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、吸入曲線部、予圧勾配を付けた大径曲線部、吐出曲線部及び小径曲線部を有するカム面が内周に形成されたカムリングをポンプハウジングに収納し、該カムリングのカム面に摺接する複数のベーンが摺動可能に嵌合されるスリットが放射状に刻設されたロータを前記カムリング内で回転可能に前記ポンプハウジングに支承し、隣接するスリット間の凹部より半径方向に突出する突出部を前記ロータの外周面の各スリットが開口する部分に形成し、前記カムリングの吸入曲線部及び吐出曲線部に夫々対向して吸入ポート及び吐出ポートが形成されたサイドプレートを前記カムリング及び前記ロータの側面に対接して配置したベーンポンプにおいて、隣接するベーンにより区画されるポンプ室が後続する突出部の前面により前記吐出ポートから遮断状態にされ、且つ先行する突出部の後面により吸入ポートから遮断状態にされたときに前記先行する突出部の後面が位置するロータ回転方向位置より僅かに上流側から吸入ポートの開始端に向けてロータの回転中心からの距離が漸増するリフト部を前記小径曲線部に設けたことである。
【０００８】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、ロータに放射状に摺動可能に支承された複数のベーンが、カムリングの内周に形成されたカム面に摺接して回転され、隣接するベーンにより区画されるポンプ室は、吸入曲線部で吸入ポートから液体を吸入し、予圧勾配を付けた大径曲線部で予圧し、吐出曲線部で吐出ポートから吐出し、小径曲線部で吐出ポート及び吸入ポートから遮断された後に吸入ポートに連通される。小径曲線部においてポンプ室が後続するベーンにより吐出ポートから遮断され、且つ先行するベーンにより吸入ポートから遮断されているときに、先行するベーンはロータの回転中心からの距離が漸増するリフト部に沿って移動され、小径曲線部の寸法バラツキや、ロータ回転中心に対するカムリングの芯ズレが生じても、ポンプ室内の圧力が上昇することがなく、ベーンのバタツキによるカム面の損傷、或いはポンプの振動を防止することができる。
【０００９】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、ロータの外周面の各スリットが開口する部分には、隣接するリット間の凹部より半径方向に突出して小径曲線部に接近する突出部が形成されている。これにより、ロータの高速回転時には突出部がベーンのように作用し、ポンプ室は後続する突出部の前面により吐出ポートから遮断状態にされ、先行する突出部の後面により吸入ポートから遮断状態にされる。ポンプ室が吸入ポート及び吐出ポートから遮断状態にされたときに先行する突出部の後面が位置するロータ回転方向位置より僅かに上流側から吸入ポートの開始端に向けてロータの回転中心からの距離が漸増するリフト部を小径曲線部に設けたので、小径曲線部の寸法バラツキや、ロータ回転中心に対するカムリングの芯ズレが生じても、ポンプ室内の圧力が上昇することがなく、ベーンのバタツキによるカム面の損傷、或いはポンプの振動を防止することができる。
【００１０】
【実施の形態】
以下本発明の第１の実施形態に係るベーンポンプを図面に基づいて説明する。図１，２において、一体に固定されたフロントハウジング１とリアハウジング２との間に形成された断面円形の収納室３には、サイドプレート４及びカムリング５が軸線方向に積層して嵌合され、ピン６により回り止めされている。収納室３を貫通してフロントハウジング１及びリアハウジング２に回転可能に軸承された駆動軸７には、ロータ８がスプライン嵌合され、カムリング５内でサイドプレート４及びリアハウジング２と両側面で対接している。フロントハウジング１から外部に突出した駆動軸７の端部には、プーリ９が嵌着され、エンジンによりベルト駆動されるようになっている。カムリング５の内周には、図３に示すように吸入曲線部１０、予圧勾配を付けた大径曲線部１１、吐出曲線部１２及び小径曲線部１３を有するカム面１４がロータ８の回転中心に対して点対称に２セット形成されている。カムリング５のカム面１４には、ロータ８に放射状に刻設されたスリット１５に摺動可能に嵌合された複数のベーン１６が摺接し、サイドプレート４及びリアハウジング２に挟まれてカム面１４とロータ８の外周面との間に形成される環状空間を隣接するベーン１６により複数のポンプ室１７に区画している。
【００１１】
サイドプレート４には、カムリング５の吐出曲線部１２に対向して繭状の吐出ポート１８が形成されている。吐出ポート１８は、収納室３の底面に凹接された圧力室１９にサイドプレート４を貫通して連通され、圧力室１９に吐出された圧力液体は流量制御弁２０により所定流量に制御された後に吐出口から作動装置に供給される。リアハウジング２には、吐出ポート１８に対向して繭状の凹部２１が形成されている。サイドプレート４及びリアハウジング２には、スリット１５の底部に対向して凹溝３０が刻設され、凹溝３０はベーン１６を外方に押出すために圧力室１９に連通されている。
【００１２】
フロントハウジング１及びリアハウジング２には、吸入曲線部１０に対向して吸入ポート２２が形成されている。吸入ポート２２は、カムリング５の外周面に沿ってフロントハウジング１に設けられた分岐通路２３、流入通路２４を介して流入口２５に連通されている。作動装置からリザーバに還流された液体は流入口２５から流入通路２４に流入し、流入通路２４で流量制御弁２０からバイパスされた液体と合流し、分岐通路２３を通って一対の流入ポート２２からポンプ室１７に吸入される。
【００１３】
図４（イ）に示すように、ポンプ室１７が、このポンプ室１７を区画する隣接する２枚のベーン１６の中の後続するベーン１６により吐出ポート１８から遮断され、且つ先行するベーン１６により吸入ポート２２から遮断されたときに先行するベーン１６が位置するロータ回転方向位置より僅かに上流側から吸入ポート２２の開始端に向けてロータ８の回転中心からの距離が漸増するリフト部２６が小径曲線部１３の終端部に設けられている。
【００１４】
次に、上記第１の実施形態の作動について説明する。駆動軸７によりロータ８が回転されると、ベーン１６がカム面１４に摺接して進退しながら回転され、隣接する２枚のベーン１６により区画される各ポンプ室１７は、吸入曲線部１０で吸入ポート２２から液体を吸入し、大径曲線部１１で液体を予圧勾配により予圧し、吐出曲線部１２で吐出ポート１８から液体を吐出し、小径曲線部１３で吐出ポート１８及び吸入ポート２２から遮断された後に吸入ポート２２に連通される。そして、図４（イ）（ロ）に示すように、小径曲線部１３においてポンプ室１７が後続するベーン１６により吐出ポート１８から遮断され、且つ先行するベーン１６により吸入ポート２２から遮断されているときに、先行するベーン１６が、ロータ８の回転中心からの距離が漸増するリフト部２６に沿って移動される。これにより、小径曲線部１３の寸法バラツキや、ロータ８の回転中心に対するカムリング５の芯ズレが生じても、ポンプ室１７内の圧力が上昇することがなく、ベーン１６のバタツキによりカム面１４が損傷され、或いはポンプが振動することがない。
【００１５】
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態のベーンポンプの構成は、第１の実施形態のものと殆ど同じであるので、同じ構成要素に同じ参照番号を付して詳細な説明は省略し、相違点のみ説明する。図５に示すように、ロータ８の外周面の各スリット１５が開口する部分に、隣接するベーン１６間の凹部２７より半径方向に突出した突出部２８が形成されている。この突出部２８によりベーン１６を支持するスリット１５の深さを確保するとともに、凹部２７によりポンプ室１７の体積を大きくしている。ロータ８が高速回転されるとき、突出部２８と小径曲線部１３との間隙が小さいので、突出部２８がベーン１６のように作用し、ポンプ室１７は突出部２８の前面２８ａにより吐出ポート１８から遮断状態にされ、先行する突出部２８の後面２８ｂにより吸入ポート２２から遮断状態にされる。
【００１６】
図６（イ）に示すように、隣接する２枚のベーン１６により区画されるポンプ室１７が、後続する突出部２８の前面２８ａにより吐出ポート１８から遮断状態にされ、且つ先行する突出部２８の後面２８ｂにより吸入ポート２２から遮断状態にされたときに先行する突出部２８の後面２８ｂが位置するロータ回転方向位置より僅かに上流側から吸入ポート２２の開始端に向けてロータ８の回転中心からの距離が漸増するリフト部２９が小径曲線部１３の終端部に設けられている。
【００１７】
第２の実施形態では、ロータ８が高速回転されるとき、突出部２８がベーン１６のように作用し、図６（イ）（ロ）に示すように小径曲線部１３においてポンプ室１７は後続する突出部２８の前面２８ａにより吐出ポート１８から遮断状態にされ、且つ先行する突出部２８の後面２８ｂにより吸入ポート２２から遮断状態にされる。ポンプ室１７が吐出ポート１８及び吸入ポート２２から遮断状態にされたときに先行する突出部２８の後面２８ａが位置するロータ回転方向位置より僅かに上流側から吸入ポート２２の開始端に向けてロータ８の回転中心からの距離が漸増するリフト部２９が小径曲線部１３の終端部に形成されているので、小径曲線部１３の寸法バラツキや、ロータ８の回転中心に対するカムリング５の芯ズレが生じても、ポンプ室１７内の圧力が上昇することがなく、ベーン１６のバタツキによりカム面１４が損傷され、或いはポンプが振動することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るベーンポンプの縦断面図。
【図２】図１のII−II線に沿って切断した断面図。
【図３】ロータの回転位相とカム面のリフト量との関係を示す図。
【図４】小径曲線部に設けたリフト部とベーンとの関係を示す図。
【図５】第２の実施形態を示す図。
【図６】小径曲線部に設けたリフト部と突出部との関係を示す図。
【符号の説明】
１…フロントハウジング、２…リアハウジング、３…収納室、４…サイドプレート、５…カムリング、７…駆動軸、８…ロータ、１０…吸入曲線部、１１…大径曲線部、１２…吐出曲線部、１３…小径曲線部、１４…カム面、１５…スリット、１６…ベーン、１７…ポンプ室、１８…吐出ポート、１９…圧力室、２２…吸入ポート、２６，２９…リフト部、２７…凹部、２８…突出部。
【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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