(57)【要約】  本発明品は、第１の軸のまわりを回転可能で、少なくとも２つのスロットがある内側ロータを有する可変容量型ポンプである。このポンプは、少なくとも２つのスロットの別個の１つにそれぞれが配置された少なくとも２つのベーンも有する。ポンプはまた、第２の軸のまわりを回転可能で、内側ロータと連動可能な外側ロータを有し、この外側ロータは、ベーンの１つを受け入れるようにそれぞれが構成された２つ以上の凹部を有する。ポンプはさらに、外側ロータおよび内側ロータによって形成された拡張可能なチャンバと、外側ロータを囲む偏心リングと、ハウジングとを含む。偏心リングはハウジング内に配置されて、第１の軸と第２の軸との相対位置関係を調整し、ポンプの容量を変える。
2010523896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのスロットを有し、前記少なくとも２つのスロットが、その幅方向に貫通して直径方向に実質的に延びる、第１の軸のまわりを回転可能な内側ロータと、
前記少なくとも２つのスロットの別個の１つにそれぞれが配置された少なくとも２つのベーンと、
第２の軸のまわりを回転可能で、かつ前記内側ロータと連動することができ、前記少なくとも２つのベーンの１つを受け入れるようにそれぞれが構成された２つ以上の凹部を有する外側ロータと、
前記外側ロータおよび前記内側ロータによって形成された拡張可能なチャンバと、
前記外側ロータを囲む偏心リングと、
前記第１の軸と前記第２の軸との間の相対位置関係を調整して、ポンプの容量を変えるために、前記偏心リングをその内部に配置したハウジングと
を含む可変容量型ポンプ。
【請求項２】
前記偏心リングの一部として形成されたフランジと、
前記偏心リングの一部として形成されたピボット穴と、
前記ハウジングの一部として形成されたピボットピンとをさらに含み、前記ピボットピンは、前記偏心リングの前記ピボット穴内に配置されて、前記フランジに力を加えることによって、前記偏心リングが前記ピボットピンのまわりを旋回し、前記第１の軸の位置が前記第２の軸と合致するか、またはずれる、請求項１に記載の可変容量型ポンプ。
【請求項３】
前記ハウジングの一部として形成された導入口と、
前記ハウジングの一部として形成された排出口とをさらに含み、前記内側ロータが回転しているときに、前記少なくとも２つのベーンが、前記外側ロータの前記少なくとも２つの凹部に力を加えて、前記外側ロータを回転させ、前記第１の軸が前記第２の軸からずれているときに、前記少なくとも２つのベーンおよび前記拡張可能なチャンバが、前記導入口から前記排出口に流体を送る、請求項１に記載の可変容量型ポンプ。
【請求項４】
前記少なくとも２つのベーンはそれぞれ、
第２の面に対してずれていて、かつ平行な第１の面と、
前記第１の面および前記第２の面につながった第３の面と、
前記第１の面および前記第２の面につながった第４の面と、
前記第３の面および前記第４の面の幅と比べて幅が短い延長部とをさらに含み、前記第３の面かまたは前記第４の面のいずれかが少なくとも１つの平坦な係合部を形成し、前記平坦な係合部は、前記第１の面および前記第２の面に対して角度をなして配置されて、前記外側ロータの前記少なくとも２つの凹部の１つと係合される、請求項１に記載の可変容量型ポンプ。
【請求項５】
前記少なくとも２つの各ベーンの前記平坦な係合部は、前記外側ロータの前記少なくとも２つの凹部の１つとスライド可能に係合される、請求項４に記載の可変容量型ポンプ。
【請求項６】
前記少なくとも２つの凹部はそれぞれ、前記平坦な係合部の前記角度と一致する角度で配置され、前記少なくとも２つのベーンが回転力を前記外側ロータに伝達するのを可能にする、請求項５に記載の可変容量型ポンプ。
【請求項７】
前記少なくとも２つのベーンの１つの前記延長部が、前記少なくとも２つのベーンの別の１つの前記延長部に隣接しており、前記少なくとも２つのベーンを積み重ね構成で配置する請求項６に記載の可変容量型ポンプ。
【請求項８】
前記内側ロータは、開脚支持形内側ロータであり、
第１のハブ部分と、
前記第１のハブ部分に連結された一連のベーン支持体と、
前記ベーン支持体の、前記第１のハブ部分とは反対の側で、前記一連のベーン支持体に連結された第２のハブ部分と、
前記第１のハブ部分か、または前記第２のハブ部分のいずれかの部分にそれぞれが延びる少なくとも２つの細長いスロットをさらに備えた前記少なくとも２つのスロットとを含む、請求項１に記載の可変容量型ポンプ。
【請求項９】
前記少なくとも２つのベーンの１つは、前記少なくとも２つのスロットの１つに受け入れられる、複数部品構成のベーンをさらに含む、請求項８に記載の可変容量型ポンプ。
【請求項１０】
ピストンと、
前記偏心リングの一部として形成されたフランジと、
前記ピストンの一部として形成され、前記偏心リングの前記フランジが部分的に配置された凹部と、
前記ピストンの一部として形成された実質的に平坦な部分と、
前記ピストンの一部として形成された中空部分と、
前記ピストンの前記中空部分に少なくとも部分的に配置されて、前記第１の軸が前記第２の軸と合致するように付勢する復帰スプリングとをさらに含み、前記復帰スプリングの力を上回るように、前記実質的に平坦な部分に流体圧力を加え、それにより、前記ピストンが移動して前記フランジが前記偏心リングを旋回させ、前記第１の軸が前記第２の軸からずれるようになる、請求項１に記載の可変容量型ポンプ。
【請求項１１】
前記第１の軸が前記第２の軸と実質的に合致した場合に、前記少なくとも２つのベーンは、前記少なくとも２つの凹部に対して実質的に静止したままになる、請求項１に記載の可変容量型ポンプ。
【請求項１２】
ハウジングと、
一連のスロットを有し、前記ハウジング内に動作可能に配置され、第１の軸のまわりを回転可能な内側ロータと、
導入口および排出口を有する前記ハウジングと、
第２の面に対してずれていて、かつ平行な第１の面と、前記第１の面および前記第２の面につながって、平坦な係合部を形成する第３の面と、前記第１の面および前記第２の面につながって、平坦な係合部を形成する第４の面と、前記第３の面および前記第４の面の幅に比べて幅が短い延長部とをそれぞれが有し、前記一連のスロットに受け入れられる一連のベーンと、
前記一連のベーンの１つをそれぞれが受け入れる一連の凹部を有する外側ロータと、
前記内側ロータと前記外側ロータとの間に配置された拡張可能なチャンバと、
前記外側ロータを囲んで、前記ハウジング内に配置され、フランジおよびピボット穴を有する偏心リングとを含むスライド式ベーンポンプであって、前記内側ロータが回転すると、前記一連のベーンが回転し、前記外側ロータの前記凹部を駆動して、前記外側ロータを回転させ、前記第１の軸が前記第２の軸からずれている場合に、前記拡張可能なチャンバは、前記導入口から前記排出口に流体を送り、前記第１の軸が前記第２の軸と合致している場合に、前記拡張可能なチャンバは、前記導入口から前記排出口に流体を送らないスライド式ベーンポンプ。
【請求項１３】
前記ハウジングは、前記ハウジングの一部として形成されたピボットピンをさらに含み、前記ピボットピンは前記ピボット穴に挿入されて、前記フランジに力が加えられ、それによって、前記偏心リングが前記ピボットピンのまわりを旋回し、前記第２の軸に対する前記第１の軸の位置を変える、請求項１２に記載のスライド式ベーンポンプ。
【請求項１４】
前記第１の面および前記第２の面に対して前記第３の面の前記平坦な係合部がなす角度と、
前記第１の面および前記第２の面に対して前記第４の面の前記平坦な係合部がなす角度とをさらに含む、請求項１２に記載のスライド式ベーンポンプ。
【請求項１５】
前記一連の凹部が前記角度で配置されて、前記第１の端部の前記平坦な係合部と前記第２の端部の前記平坦な係合部とにスライド可能に係合する、請求項１４に記載のスライド式ベーンポンプ。
【請求項１６】
前記内側ロータは、開脚支持形内側ロータであり、
前記一連のスロットを形成する一連のベーン支持体と、
前記一連のベーン支持体に連結された第１のハブ部分と、
前記一連のベーン支持体の、前記第１のハブ部分とは反対の側で、前記一連のベーン支持体に連結された第２のハブ部分とをさらに含む、請求項１２に記載のスライド式ベーンポンプ。
【請求項１７】
前記一連のスロットは、
前記一連のベーン支持体によって形成された少なくとも２つの細長いスロットをさらに含み、前記一連のベーンの２つは、前記少なくとも２つの細長いスロット内に配置される、請求項１６に記載のスライド式ベーンポンプ。
【請求項１８】
前記一連のベーンは、少なくとも２つの複数部品構成のベーンをさらに含み、前記少なくとも２つの複数部品構成のベーンは、前記少なくとも２つのスロットの２つに配置される、請求項１６に記載のスライド式ベーンポンプ。
【請求項１９】
その一部として形成され、前記偏心リングのフランジの一部を受け入れる凹部を有するピストンと、
前記ピストンの一部として形成された実質的に平坦な部分と、
前記ピストンの一部として形成され、復帰スプリングの一部を受け入れて、前記内側ロータの前記第１の軸が前記外側ロータの前記第２の軸と合致するように、復帰スプリングが付勢することを可能にする中空部分とをさらに含み、流体圧力が前記実質的に平坦な部分に加えられた場合に、前記ピストンが前記フランジに力を加えて、前記偏心リングを前記ピボット穴のまわりを旋回させ、前記第１の軸を前記第２の軸からずらす、請求項１２に記載のスライド式ベーンポンプ。
【請求項２０】
さらに、前記一連のベーンが前記外側ロータを回転させていて、前記第１の軸が前記第２の軸からずれている場合に、前記一連のベーンの前記第１の端部の前記平坦な係合部と前記一連のベーンの前記第２の端部の前記平坦な係合部とが、前記凹部内をスライドする、請求項１２に記載のスライド式ベーンポンプ。
【請求項２１】
さらに、前記一連のベーンが前記外側ロータを回転させていて、前記第１の軸が前記第２の軸と実質的に合致している場合に、前記一連のベーンの前記第１の端部の前記平坦な係合部と前記一連のベーンの前記第２の端部の前記平坦な係合部とが、前記凹部に対して実質的に静止したままになる、請求項１２に記載のスライド式ベーンポンプ。
【請求項２２】
第１の軸のまわりを回転可能で、一連のスロットを有する内側ロータと、
前記一連のスロットの１つに受け入れられる第１のベーンと、
前記一連のスロットの別の１つに受け入れられる第２のベーンと、
前記一連のスロットの別の１つに受け入れられる第３のベーンと、
前記一連のスロットの別の１つに受け入れられる第４のベーンとを含み、
前記第１のベーン、前記第２のベーン、前記第３のベーン、および前記第４のベーンはそれぞれ、第１の面、第２の面、延長部、平坦な係合部のある第３の面、および平坦な係合部のある第４の面を有する、流体を吐出するのに使用されるスライド式ベーンポンプであって、
前記第３の面の前記平坦な係合部または前記第４の面の前記平坦な係合部の１つをそれぞれが受け入れる一連の凹部を有し、第２の軸のまわりを回転可能な外側ロータと、
前記内側ロータと前記外側ロータとの間に形成された拡張可能なチャンバと、
導入口および排出口を有するハウジングと、
前記外側ロータを囲んで前記ハウジング内に配置され、フランジおよびピボット穴を有する偏心リングとをさらに含み、前記内側ロータは前記第１の軸のまわりを回転して、前記第１のベーン、前記第２のベーン、前記第３のベーン、および前記第４のベーンを駆動し、前記第１のベーン、前記第２のベーン、前記第３のベーン、および前記第４のベーンに前記外側ロータの前記一連の凹部を駆動させ、それによって、前記外側ロータを回転させるようにして、前記外側ロータが前記第２の軸のまわりを回転する、流体を吐出するのに使用されるスライド式ベーンポンプ。
【請求項２３】
前記ハウジングの一部として形成され、前記ピボット穴内に配置されたピボットピンをさらに含み、前記偏心リングの前記フランジは、前記偏心リングを前記ピボットピンのまわりを旋回させ、外側ロータに対する前記内側ロータの位置を変えさせる力を受ける、請求項２２に記載の、流体を吐出するのに使用されるスライド式ベーンポンプ。
【請求項２４】
さらに、前記第１の軸が前記第２の軸と実質的に合致して、前記第１のベーン、前記第２のベーン、前記第３のベーン、および前記第４のベーンを前記一連の凹部に対して静止したままにする、請求項２２に記載の、流体を吐出するのに使用されるスライド式ベーンポンプ。
【請求項２５】
さらに、前記第１の軸が前記第２の軸からずれて、前記拡張可能なチャンバ、前記第１のベーン、前記第２のベーン、前記第３のベーン、および前記第４のベーンが、前記導入口から前記排出口に流体を送る、請求項２２に記載の、流体を吐出するのに使用されるスライド式ベーンポンプ。
【請求項２６】
さらに、前記第１のベーン、前記第２のベーン、前記第３のベーン、および前記第４のベーンのそれぞれの前記第１の面が、前記第１のベーン、前記第２のベーン、前記第３のベーン、および前記第４のベーンのそれぞれの前記第２の面に対してずれていて、かつ平行である、請求項２２に記載の、流体を吐出するのに使用されるスライド式ベーンポンプ。
【請求項２７】
さらに、前記第３の面の前記平坦な係合部と、前記第１の面および前記第２の面との間に角度を有し、前記角度は、前記第４の面の前記平坦な係合部と、前記第１の面および前記第２の面との間の角度でもある、請求項２５に記載の、流体を吐出するのに使用されるスライド式ベーンポンプ。
【請求項２８】
さらに、前記一連の凹部が、前記第３の面の前記平坦な係合部および前記第４の面の前記平坦な係合部の前記角度で配置される、請求項２６に記載の、流体を吐出するのに使用されるスライド式ベーンポンプ。
【請求項２９】
さらに、前記第１のベーンの前記延長部が前記第２のベーンの前記延長部に隣接し、前記第２のベーンの前記延長部が前記第１のベーンの前記延長部および前記第３のベーンの前記延長部に隣接し、前記第３のベーンの前記延長部が前記第２のベーンの前記延長部および前記第４のベーンの前記延長部に隣接し、前記第４のベーンの前記延長部が前記第３のベーンの前記延長部に隣接するように、前記第１のベーン、前記第２のベーン、前記第３のベーン、および前記第４のベーンが積み重ねられる、請求項２２に記載の、流体を吐出するのに使用されるスライド式ベーンポンプ。
【請求項３０】
前記内側ロータは開脚支持形内側ロータであり、
第１のハブ部分と、
前記第１のハブ部分が連結された複数のベーン支持体と、
前記複数のベーン支持体の、前記第１のハブ部分とは反対の側で、前記複数のベーン支持体に連結された第２のハブ部分とを含み、
さらに、前記一連のスロットの２つは少なくとも２つの細長いスロットを含み、前記第１のベーンは、前記少なくとも２つの細長いスロットの１つに挿入され、前記第４のベーンは、前記少なくとも２つの細長いスロットの別の１つに挿入される、請求項２２に記載の、流体を吐出するのに使用されるスライド式ベーンポンプ。
【請求項３１】
前記第２のベーンおよび前記第３のベーンのそれぞれがさらに、前記延長部に沿って分割された複数部品構成のベーンを含み、前記複数部品構成のベーンは、前記一連のスロットの１つに挿入される、請求項２２に記載の、流体を吐出するのに使用されるスライド式ベーンポンプ。
【請求項３２】
実質的に平坦な部分および中空部分を有するピストンと、
前記ピストンの一部として形成され、前記偏心リングの前記フランジの一部を受け入れる凹部と、
前記中空部分に部分的に配置され、前記ハウジングの一部と接触する復帰スプリングとをさらに含み、前記復帰スプリングは、前記ピストンを付勢して前記第１の軸を前記第２の軸と実質的に合致させて配置するように、前記偏心リングの前記フランジおよび前記偏心リングの位置を定め、前記復帰スプリングによって前記ピストンに加えられる力よりも大きい力を前記ピストンの前記平坦な部分に加えた場合に、前記第１の軸が前記第２の軸からずれるようになる、請求項２２に記載の、流体を吐出するのに使用されるスライド式ベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００７年４月１０日に出願された米国特許仮出願第６０／９２２，６８３号明細書のＰＣＴ国際出願である。上記出願の開示は、参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、スライド式ベーンポンプに関し、より詳細には、積み重ね一体ベーン構成のスライド式ベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００３】
スライド式ベーンポンプは通常、導入口から排出口に流体を送るのに使用される。通常、スライド式ベーンポンプは、偏心したリングと内側ロータとを有し、内側ロータは通常、シャフトに固定されてこれと一緒に回転し、一連のベーンが、一組のベーンスロットにスライドしながら出入りする。ベーンは、内側ロータと一緒に回転するときに、偏心リングの内側面に沿ってスライドする。内側ロータと偏心リングとの間の偏心量を変えて、ポンプによって送られる流体の量を変えることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スライド式ベーンポンプの現在の設計には幾つかの欠点があり、最大の欠点は、ベーンがリング内をスライドするときに、ベーンと偏心リングとの間で発生する摩耗に関するものである。摩耗は、ベーン先端部とリングの内側面との間の抵抗によって引き起こされる。これにより、多量のトルク損失が発生することがある。別の問題として、信頼性に影響を及ぼす恐れのあるポンプ内の汚染があり得る。
【０００５】
上記に鑑み、効率を改善し、実装を改良し、ベーンと外側ロータとの間の摩耗を低減する、改良されたスライド式ベーンポンプが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１の軸のまわりを回転可能で、少なくとも２つのスロットがある内側ロータを有する可変容量型ポンプを含み、そのスロットは、内側ロータを幅方向に貫通して直径方向に実質的に延びる。本発明はまた、それぞれが前記少なくとも２つのスロットの別個の１つに配置された少なくとも２つのベーンを含む。さらに、ポンプは、第２の軸のまわりを回転可能で、内側ロータと連動可能な外側ロータを有する。外側ロータは、それぞれが前記少なくとも２つのベーンの１つを受け入れるように構成された２つ以上の凹部を有する。ポンプはまた、外側ロータおよび内側ロータによって形成された拡張可能なチャンバと、外側ロータを囲む偏心リングとを含む。さらに、第１の軸と第２の軸との相対位置関係を調整してポンプの容量を変えるために、その内部に偏心リングを配置したハウジングが含まれる。
【０００７】
本発明のさらなる適用可能範囲が以下に提示された詳細な説明から明らかになるであろう。当然のことながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、単に説明を目的としており、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【０００８】
詳細な説明および添付の図面から本発明がより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による、外側ロータが内側ロータと軸を合わせられたスライド式ベーンポンプの側断面図である。
【図２】外側ロータが内側ロータからずれたスライド式ベーンポンプの側断面図である。
【図３】本発明によるスライド式ベーンポンプの分解図である。
【図４】本発明によるスライド式ベーンポンプで使用するベーンの斜視図である。
【図５】本発明によるスライド式ベーンポンプで使用するベーンの側面図である。
【図６】本発明によるスライド式ベーンポンプで使用するハブおよび内側ロータの斜視図である。
【図７】本発明による、カバーおよびハウジングを取り外したスライド式ベーンポンプの代替実施形態の斜視図である。
【図８】本発明によるスライド式ベーンポンプの代替実施形態で使用するロータの斜視図である。
【図９】本発明によるスライド式ベーンポンプの代替実施形態の第１の分解図である。
【図１０】本発明によるスライド式ベーンポンプの代替実施形態の第２の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
好ましい実施形態についての下記の説明は、本来単なる例示であり、本発明、その応用、または用途を限定することを意図するものではない。
【００１１】
各図を全体的に参照すると、本発明によるスライド式ベーンポンプが全体として１０で示されている。ポンプ１０は、第１の軸１４のまわりを回転する内側ロータ１２を有する。また、内側ロータ１２は、複数のベーン１８を受け入れる一連のスロット１６を有する。ベーン１８は、第２の面２２に対してずれていて、かつ平行な第１の面２０を有する。ベーン１８はまた、第４の面２３に対して平行で、第４の面２３と比較して長さが等しい第３の面２１も有する。第３の面２１および第４の面２３はともに、平坦な係合部２４として機能する。ベーン１８はさらに、ベーン１８の残りの部分と比較して幅が短い延長部２６を含む。ポンプ１０はまた、第２の軸３０のまわりを回転する外側ロータ２８を有し、ベーン１８の平坦な係合部２４を受け入れる凹部３２を有する。
【００１２】
第１の面２０が第２の面２２からずれているために、平坦な係合部２４と第１の面２０との間、および平坦な係合部２４と第２の面２２との間に角度２７が形成される。凹部３２は、平坦な係合部２４のそれぞれとスライド接触する。１つのベーン１８の単体例は、図４および図５に示されている。
【００１３】
ハウジング３６内に配置された偏心リング３４は、外側ロータ２８を囲んでいる。流体を吐出するのに使用する拡張可能なチャンバ３８は、内側ロータ１２と外側ロータ２８との間に配置されている。ハウジング３６はまた、流体を拡張可能なチャンバ３８に送る導入口４０と、拡張可能なチャンバ３８から流体を受け入れる排出口４２とを含む。導入口４０と流体連通している導入開孔４３もあり、流体は、ポンプ１０によって吐出される前に、導入開孔４３を介して導入口４０に送られる。さらに、排出口４２と流体連通している排出開孔４５があり、流体がポンプ１０によって吐出されると、流体は、排出口４２から排出開孔４５を通って、加圧した流体を必要とする装置に至る。
【００１４】
偏心リング３４は、フランジ４４、ピボット穴４６、およびピボット穴４６に収容されるピボットピン４７を含む。ピボット穴４６およびピボットピン４７は、偏心リング３４をハウジング３６に連結して、偏心リング３４がピボットピン４７のまわりを旋回するのを可能にする。フランジ４４もまた、フランジ４４に力を加えて内側ロータ１２と外側ロータ２８との間の偏心量を変えることができるように、片側をスプリングなどの付勢機構に連結され、反対側をピストンに連結されるが、この機能は後でより明瞭に説明される。
【００１５】
動作時、内側ロータ１２はハブ４８に固定されていて、ハブ４８によって駆動される。内側ロータ１２は回転し、ベーン１８に力を加えてこれを駆動する。次いで、第１の端部２０および第２の端部２２の平坦な係合部２４が、外側ロータ２８の凹部３２に力を加える。凹部３２は、ベーン１８の角度２７に等しい角度で配置されているので、平坦な係合部２４と密着し、平坦な係合部２４が凹部３２に力を加えて外側ロータ２８を駆動するのを可能にする。外側ロータ２８は、偏心リング３４との間に配置された流体ジャーナル軸受５０により、偏心リング３４に対して回転することができる。この実施形態における流体ジャーナル軸受５０は、外側ロータ２８と偏心リング３４との間の摩擦を最小限にする流体膜である。ただし、流体ジャーナル軸受５０は、ボールベアリング、ある種のグリース、または外側ロータ２８と偏心リング３４との間の摩擦を低減する任意の他の装置とすることもできる。
【００１６】
ポンプ１０は、導入口４０から排出口４２に吐出される流体の量を変えることができる。ポンプ１０が図１に示す位置にあるときに、内側ロータ１２の第１の軸１４と外側ロータ２８の第２の軸３０とは合致する。第１の軸１４が第２の軸３０と合致すると、少しの流体も導入口４０から排出口４２に送られない。フランジ４４に力が加えられると、偏心リング３４は、ピボット穴４６内に配置されたピボットピン４７のまわりを旋回する。偏心リング３４が旋回すると、外側ロータ２８も同様に動く。外側ロータ２８は、図２に示す最大変位位置に移動することができる。この位置では、内側ロータ１２および外側ロータ２９が回転し、ベーン１８が導入口４０上を移動するにつれて、外側ロータ２８の位置と拡張可能なチャンバ３８とによって吸引力が発生するために、流体は、導入口４０から拡張可能なチャンバ３８内でかつ各ベーン１８間に引き込まれる。
【００１７】
内側ロータ１２、外側ロータ１４、およびベーン１８が回転し続けると、拡張可能なチャンバ３８内の流体の量は最大容量に達し、次いで、拡張可能なチャンバ３８は流体を圧縮し始める。拡張可能なチャンバ３８は、内側ロータ１２および外側ロータ２８が回転し、ベーン１８が排出口４２上を移動するにつれて、流体をベーン１８間でさらに圧縮する。各ベーン１８間での流体の収縮により、流体は排出口４２を通って押し出される。外側ロータ２８と内側ロータ１２との間の偏心量の変化を補償するために、ベーン１８の平坦な係合部２４は、引き続き回転力を外側ロータ２８に伝達しながら、凹部３２内をスライドすることができる。
【００１８】
これまでのベーンポンプに優る利点をもたらす本発明の他の態様は、ベーン１８が、図３に最もよく示された「積み重ね」構成とされることである。すでに述べたように、各ベーン１８は、各ベーン１８の一部として形成された延長部２６を有する。各延長部２６の幅は、ベーン１８の全幅よりも細くなっている。各延長部２６はまた、ベーン１８の幅方向に沿って異なる位置に配置されている。これは、すべてのベーン１８を内側ロータ１２の対応するスロット１６に挿入できるようにしながら、ベーン１８同士が「積み重なる」ことを可能にする。この特定の実施形態では、４つのベーン１８、すなわち第１のベーン５２、第２のベーン５４、第３のベーン５６、および第４のベーン５８がある。
【００１９】
図３に示すように、第１のベーン５２の延長部２６は、第２のベーン５４の延長部２６に隣接し、第２のベーン５４の延長部２６は、第３のベーン５６の延長部２６に隣接し、第３のベーン５６の延長部２６は、第４のベーン５８の延長部２６に隣接する。各延長部２６は互いに隣接するが、各ベーン１８が内側ロータ１２の対応するスロット１６に配置されるために、互いに異なる角度になる。
【００２０】
本発明は、上記のように、４つのベーン１８を有することに限定されるわけではない。ベーン１８の個数は、本発明のスライド式ベーンポンプ１０を必要とする特定の用途に合わせて変更することができる。この実施形態では、４つのベーン１８があるので、各延長部２６の幅は、各ベーン１８の全幅の約２５％になる。より多いかまたはより少ないベーン１８を使用する場合、延長部２６の幅は比例して変わる。例えば、６つのベーンを使用する場合、各延長部は、ベーン１８の全幅の１／６になり、２つのベーン１８を使用する場合、各延長部２６の幅は、ベーン１８の全幅の半分になる。
【００２１】
本発明は、他のタイプのスライド式ベーンポンプおよび関節式ベーンポンプに優る幾つかの利点を有する。本発明のスライド式ベーンポンプ１０はベーン１８の個数がより少ないが、それにもかかわらず効果的に動作し、容量効率が高い。また、平坦な係合部２４を有するベーン１８が、本発明で説明した態様で外側ロータ２８を駆動することにより、従来のスライド式ベーンポンプと比べた場合に、平坦な係合部２４および外側ロータ２８の摩耗量が減り、ベーン１８に作用する接触応力の大きさも小さくなる。ベーン１８の平坦な係合部２４と凹部３２とが係合していることで、始動時にポンプ１０に流体を注入する能力ももたらされる。これは、一般的なスライド式ベーンポンプに呼び流体を注入するのに使用されるガイドリングおよび／または油圧などの構成要素の追加を不要にする。本発明のポンプ１０はまた、製造時の組み立てをより容易にし、実装効率をより高める。さらに、ベーン１８の一体構造により、遠心力の影響がなくなるかまたは低減される。ベーン１８は、より動的に平衡を保つので、騒音、振動、およびハーシュネス（ＮＶＨ）が改善され、性能を制約する恐れのある汚染に対する耐性が高まる。
【００２２】
本発明の代替の実施形態が図７〜１０に示されており、同じ番号は同じ要素を指す。図７〜１０に示すポンプ１０は、全体として６０で示した開脚支持形内側ロータを含む。この内側ロータ６０も一連のスロット６２を含む。ただし、この実施形態のスロット６２は、スロット６２の２つが細長いスロット６４で、スロット６２の２つが細長くないスロット６６であるという点で第１の実施形態とは異なる。内側ロータ６０はまた、２つのハブ部分６８と、一連のベーンを支持するのに使用される一連のベーン支持体７０とを含む。
【００２３】
この実施形態では、ベーンのうちの２つは、複数部品構成のベーン７６で、ベーンのうちの２つは、単体のベーン７８である。単体のベーン７８はそれぞれ、第１の実施形態の第１のベーン５２および第４のベーン５８と同様である。複数部品構成のベーン７６は、２つの部品に分割されていることを除いて、それぞれ第２のベーン５４および第３のベーン５６と同様である。延長部２６は半分に分割される。
【００２４】
組立時、複数部品構成のベーン７６を細長くないスロット６６に挿入し、単体のベーン７８を細長いスロット６４に挿入する。細長いスロット６４の機能は、単体のベーン７８を内側ロータ６０に挿入できるようにすることである。より具体的には、細長いスロット６４は、ベーン７８の最も幅広い部分が、他のベーンのどの延長部２６によっても妨害されることなく、すなわち他のベーンのどの延長部２６からも何ら干渉を受けることなく、ロータ６０に挿入されるのを可能にする。複数部品構成のベーン７６および単体のベーン７８をスロット６２に挿入した後、前の実施形態と同様の態様で、ロータ６０を外側ロータ２８に挿入する。これらのベーンも、第１の実施形態と同様の態様で、外側ロータ２８の凹部３２と係合する。
【００２５】
すべてのベーンをスロット６２に挿入すると、ハウジング３６は、ハウジング３６の内側面が各ベーンとスライド接触するために、ベーンがスライドしてスロット６２から外れるのを防止する。
【００２６】
内側ロータ６０は、ハブ部分６８によってベーン支持体７０の両側で支持され、これにより、構造的な支持が補強され、ポンプ１０の耐圧性を高めることができる。内側ロータ６０はシャフトによって駆動され、回転してベーンに力を加え、次に、ベーンが凹部３２に力を加え、前の実施形態と比べて同様な態様で外側ロータ６０を駆動する。
【００２７】
本発明のこの実施形態では、吐出される流体の量を変えるために、フランジ４４がピストン８２の凹部８０に挿入される。ピストン８２は、復帰スプリング８６の一部を受け入れる中空部分８４を含む。ピストン８２の反対側には、流体から圧力を受ける平坦部分８８がある。ピストン８２の平坦部分８８に作用する流体圧力が、復帰スプリング８６からピストン８２に加えられる圧力よりも大きいと、ピストン８２は、図７で見て右に移動し、偏心リング３４が前の実施形態と同じ態様で旋回し、吐出される流体の量が減る。ピストン８２にかかる流体圧力が軽減されると、図７に示すように、復帰スプリング８６からピストン８２に加えられる力により、偏心リング３４は、第１の軸１４が第２の軸３０と合致する、偏心リング３４の初期位置であるその元の位置に復帰して容量が増える。
【００２８】
本発明の説明は、本来単なる例示であり、したがって、本発明の要旨から逸脱しない変形形態は、本発明の範囲内にあるものとする。そのような変形形態を本発明の趣旨および範囲から逸脱するとみなすべきではない。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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