(57)【要約】【課題】ベーンポンプの起動時にポンプ吐出圧の上昇を速めること。【解決手段】平衡型ベーンポンプ１であって、第一の前記吐出ポート３２から高圧室３５に吐出される作動流体の流れに対して開弁する逆止弁７０を備え、起動時にベーン３がスリット８に落ち込んでいない第二の吐出領域においてポンプ室７に生じる作動流体圧が吸込側（吸込通路２５）に逃げることが抑えられる一方、第二の吸込側背圧ポート６３と第二の吐出側背圧ポート６４とを連通する背圧連通路９３を備え、第二の吸込領域でベーン３がスリット８から突出することが促される構成とした。【選択図】図３
2013194698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧供給源として用いられるベーンポンプであって、
回転駆動されるロータと、
前記ロータに放射状に形成される複数のスリットと、
前記スリットに摺動自在に収装される複数のベーンと、
前記ベーンの先端部が摺接する内周カム面と、
隣り合う前記ベーンとの間に画成されるポンプ室と、
前記ポンプ室に吸い込まれる作動流体を導く第一、第二の吸込ポートと、
前記ポンプ室から吐出される作動流体を導く第一、第二の吐出ポートと、
前記第一、第二の吐出ポートから吐出される作動流体が合流する高圧室と、を備え、
前記内周カム面は、
前記ロータの回転に伴って前記第一、第二の吸込ポートを通じて作動流体がそれぞれ吸い込まれる第一、第二の吸込区間と、
前記ロータの回転に伴って前記第一、第二の吐出ポートを通じて作動流体がそれぞれ吐出される第一、第二の吐出区間と、を有し、
前記第一の吸込区間が前記第二の吐出区間より上方にあり、前記第一の吐出区間が前記第二の吸込区間より上方にあるように配置され、
前記第一の吐出ポートから前記高圧室に吐出される作動流体の流れに対して開弁する逆止弁と、
前記スリット内に前記ベーンの基端部によって画成されるベーン背圧室と、
前記第一、第二の吸込区間に摺接する前記ベーンによって拡張する前記ベーン背圧室にそれぞれ連通する第一、第二の吸込側背圧ポートと、
前記第一、第二の吐出区間に摺接する前記ベーンによって収縮する前記ベーン背圧室にそれぞれ連通する第一、第二の吐出側背圧ポートと、
前記第二の吸込側背圧ポートと前記第二の吐出側背圧ポートとを連通する背圧連通路と、を備えることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
前記背圧連通路を画成し前記ロータ及び前記ベーンに摺接するロータ前側端面と、
前記高圧室を画成するサイドプレートと、を備え、
前記ロータ前側端面と前記サイドプレートの間に前記ロータ及び前記ベーンが配置されることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
【請求項３】
前記背圧連通路を画成し前記ロータ及び前記ベーンに摺接するロータ前側端面を備え、
前記ロータ前側端面によって前記第一の吸込側背圧ポートと前記第二の吐出側背圧ポートとの連通を遮断するとともに、前記第一の吐出側背圧ポートと前記第二の吸込側背圧ポートとの連通を遮断することを特徴とする請求項１または２に記載のベーンポンプ。
【請求項４】
前記第一の吸込側背圧ポートと前記第二の吐出側背圧ポートとを連通する第一の背圧連通路と、
前記第二の吐出側背圧ポートと前記第二の吸込側背圧ポートとを連通する第二の背圧連通路と、
前記第二の吸込側背圧ポートと前記第二の吐出側背圧ポートとを連通する第三の前記背圧連通路と、
前記第二の吐出側背圧ポートと前記第一の吸込側背圧ポートとを連通する第四の前記背圧連通路と、を備え、
前記第一の背圧連通路及び前記第四背圧連通路の通路断面積が、前記第二の背圧連通路及び前記第三の背圧連通路の通路断面積より小さく形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のベーンポンプ。
【請求項５】
前記内周カム面は、
前記第一の吸込区間と前記第一の吐出区間の間に設けられる第一の吸込吐出遷移区間と、
前記第二の吸込区間と前記第二の吐出区間の間に設けられる第二の吸込吐出遷移区間と、を有し、
前記第一の吸込吐出遷移区間と前記第二の吸込吐出遷移区間とが鉛直方向に並ぶように配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧供給源として用いられるベーンポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のベーンポンプは、ロータに放射状に開口する複数のスリットにベーンが収められる。各ベーンは、その基端部を押圧するベーン背圧室の油圧力と、ロータの回転に伴って働く遠心力とによって、スリットから突出する方向に付勢され、その先端部がカムリングの内周カム面に摺接する。ロータが回転するのに伴って内周カム面に摺接するベーンが往復動してポンプ室が拡縮し、ポンプ室にて加圧された作動油がサイドプレートに開口する吐出ポートからベーンポンプ内の高圧室に吐出され、この高圧室から油圧機器へと供給される。
【０００３】
このようなベーンポンプにあっては、ロータの回転停止状態が続くと、ロータの上部にあるベーンが重力によってスリットの奥に落ち込む。このため、起動時にベーンがスリットから突出する動作が遅れて、ポンプ吐出圧の上昇が遅れる可能性があった。
【０００４】
この対策として、特許文献１に開示されたベーンポンプ（羽根形回転ポンプ）は、吐出ポート（搬送穴２１、２３）とスリット内のベーン背圧室（下部羽根領域）を連通する二つの溝（３５、３７）が設けられ、この溝（３５、３７）との間に流動連通部を画成する冷間始動板（１７）が設けられている。
【０００５】
起動時に、吐出ポートから吐出される作動油が流動連通部を通じてベーン背圧室に供給され、停止時に重力によってスリットに落ち込んだベーンがスリットから突出することが促される。
【０００６】
起動後に、吐出ポートの圧力が高まるのに伴って、付勢された冷間始動板（１７）が溝（３５、３７）から離れると、吐出ポートから吐出される作動油が溝（３５、３７）から油圧機器へと供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１１９３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のベーンポンプは、冷間始動板（１７）が２つの吐出ポートに連通する溝（３５、３７）に面して設けられているため、起動時にポンプ吐出圧が吸込側に逃げる可能性があった。
【０００９】
これについて説明すると、ベーンポンプの停止状態が続くと、ロータの上部にあるベーンがスリットに落ち込み、ベーンとカムリング間に圧力逃がし路が画成される状態になる。この状態からベーンポンプが起動される場合に、一方の吐出ポートの圧力が高まるのに伴って付勢された冷間始動板（１７）が溝（３５、３７）から離れると、二つの溝（３５、３７）が互いに連通し、一方の吐出ポートの圧力が他方の吐出ポートと圧力逃がし路を通じて吸込側に逃げてしまい、ポンプ吐出圧の上昇が遅れる可能性があった。
【００１０】
また、上記のベーンポンプが起動される場合に、ロータの下部で生じるベーン背圧が環状の背圧ポート（溝）を通じてロータの上部に逃げてしまうため、起動時にベーンがスリットから突出する動作が遅れて、ポンプ吐出圧の上昇が遅れる可能性があった。
【００１１】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ベーンポンプの起動時にポンプ吐出圧の上昇を速めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、流体圧供給源として用いられるベーンポンプであって、回転駆動されるロータと、ロータに放射状に形成される複数のスリットと、スリットに摺動自在に収装される複数のベーンと、ベーンの先端部が摺接する内周カム面と、隣り合うベーンとの間に画成されるポンプ室と、ポンプ室に吸い込まれる作動流体を導く第一、第二の吸込ポートと、ポンプ室から吐出される作動流体を導く第一、第二の吐出ポートと、第一、第二の吐出ポートから吐出される作動流体が合流する高圧室と、を備え、内周カム面は、ロータの回転に伴って第一、第二の吸込ポートを通じて作動流体がそれぞれ吸い込まれる第一、第二の吸込区間と、ロータの回転に伴って第一、第二の吐出ポートを通じて作動流体がそれぞれ吐出される第一、第二の吐出区間と、を有し、第一の吸込区間が第二の吐出区間より上方にあり、第一の吐出区間が第二の吸込区間より上方にあるように配置され、第一の吐出ポートから高圧室に吐出される作動流体の流れに対して開弁する逆止弁と、スリット内にベーンの基端部によって画成されるベーン背圧室と、第一、第二の吸込区間に摺接するベーンによって拡張するベーン背圧室にそれぞれ連通する第一、第二の吸込側背圧ポートと、第一、第二の吐出区間に摺接するベーンによって収縮するベーン背圧室にそれぞれ連通する第一、第二の吐出側背圧ポートと、第二の吸込側背圧ポートと第二の吐出側背圧ポートとを連通する背圧連通路と、を備える構成とした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、ベーンが重力によって第一の吸込区間から離れてスリットに落ち込んでいる起動時に、逆止弁が第一の吐出ポートと高圧室の連通を遮断することによって、ベーンが重力によって当接する第二の吐出区間によって画成されるポンプ室に生じる作動流体圧が高圧室及び第一の吐出ポートを通じて吸込側に逃げることが抑えられる。そして、第二の吐出区間に追従するベーンによって収縮するベーン背圧室の作動流体が第二の吐出側背圧ポートと背圧連通路と第二の吸込側背圧ポートとを通じて第二の吸込区間側のベーン背圧室に流入することによって、ベーンがスリットから突出して第二の吸込区間に追従することが促される。これにより、ベーンが第二の吸込区間及び第二の吐出区間に追従して往復動することによって作動流体が給排されることが促され、吐出圧上昇が速められる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係るベーンポンプの通常作動時における作動油の流れを示す回路図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態に係るベーンポンプの起動時における作動油の流れを示す回路図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るベーンポンプの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るベーンポンプの正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るサイドプレートの正面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るポンプカバーの背面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るベーン背圧ポート等の展開図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るベーン背圧ポート等の展開図である。
【図８】比較例に係るベーン背圧ポート等の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１Ａ、図１Ｂに示すベーンポンプ１は、タンク２６に貯留される作動油を油圧機器（流体圧供給先）１８に供給する油圧供給源として用いられるものである。油圧機器１８は、例えば、車両に搭載される変速機やパワーステアリング装置である。
【００１７】
ベーンポンプ１は、作動流体として、作動油（オイル）を用いるが、作動油の代わりに例えば水溶性代替液等の作動液を用いてもよい。
【００１８】
図２に示すように、ベーンポンプ１は、駆動シャフト９の端部に図示しないエンジンまたは電動モータの動力が伝達され、駆動シャフト９に連結されたロータ２が回転する。ロータ２は、図３において矢印（実線）で示すように時計回りの方向に回転する。
【００１９】
ポンプボディ１０には、ロータ２、カムリング４、及びサイドプレート３０等が収容されるポンプ収容凹部１０Ａが形成される。ポンプボディ１０にはポンプカバー６０が締結され、このポンプカバー６０によってポンプ収容凹部１０Ａが封止される。駆動シャフト９は、ポンプボディ１０とポンプカバー６０に回転自在に支持される。
【００２０】
なお、これに限らず、カムリング４、サイドプレート３０がポンプボディ１０に一体形成される構成としてもよい。
【００２１】
図３にも示すように、カムリング４とロータ２の間には複数のベーン３が介装される。ロータ２には、複数のスリット８が所定間隔をもって放射状に形成される。ベーン３は、矩形の板状に形成され、スリット８に摺動自在に挿入される。
【００２２】
スリット８の奥側には、ベーン３の基端部との間にベーン背圧室６が画成され、このベーン背圧室６にポンプ吐出圧が導かれる。ベーン３は、その基端部を押圧するベーン背圧室６の圧力と、ロータ２の回転に伴って働く遠心力とによって、スリット８から突出する方向に付勢され、その先端部がカムリング４の内周カム面５に摺接する。
【００２３】
カムリング４の内側には、カムリング４の内周カム面５と、ロータ２の外周と、隣り合うベーン３とによって複数のポンプ室７が画成される。ロータ２が回転するのに伴って内周カム面５に摺接するベーン３が往復動してポンプ室７が拡縮する。これにより、作動油が図２に矢印で示すように吸込通路２５を通じて第一の吸込ポート３１と第二の吸込ポート３３からポンプ室７に吸い込まれ、ポンプ室７にて加圧された作動油が吐出ポート３２、３４から高圧室３５に吐出される。
【００２４】
カムリング４は、内周カム面５が略長円形状をした環状の部材である。ロータ２が１回転するのに伴って、内周カム面５に追従する各ベーン３が２回往復動する。
【００２５】
平衡型のベーンポンプ１は、ベーン３が一回目の往復動をする第一の吸込領域及び第一の吐出領域と、ベーン３が二回目の往復動をする第二の吸込領域及び第二の吐出領域と、を有する。第一、第二の吸込領域では、ロータ２の回転に伴ってポンプ室７の容積が拡張する。第一、第二の吐出領域では、ロータ２の回転に伴ってポンプ室７の容積が収縮する。第一の吸込領域、第一の吐出領域、第二の吸込領域、第二の吐出領域の間には、ベーン３がロータ２の径方向について移動する方向が切り替わる遷移領域が存在する。
【００２６】
カムリング４の内周カム面５には、ロータ２の回転に伴って第一の吸込ポート３１を通じて作動油が吸い込まれる第一の吸込区間５Ａと、第一の吸込吐出遷移区間５Ｂと、第一の吐出ポート３２を通じて作動油が吐出される第一の吐出区間５Ｃと、吐出吸込遷移区間５Ｄと、第二の吸込ポート３３を通じて作動油が吸い込まれる第二の吸込区間５Ｅと、第二の吸込吐出遷移区間５Ｆと、第二の吐出ポート３４を通じて作動油が吐出される第二の吐出区間５Ｇと、吐出吸込遷移区間５Ｈと、が形成される。
【００２７】
第一の吸込ポート３１及び第一の吸込区間５Ａは第一の吸込領域に配置される。第一の吐出ポート３２及び第一の吐出区間５Ｃは第一の吐出領域に配置される。第一の吸込吐出遷移区間５Ｂは、第一の吸込区間５Ａと第一の吐出区間５Ｃとの間に配置される。第二の吸込ポート３３及び第二の吸込区間５Ｅは第二の吸込領域に配置される。吐出吸込遷移区間５Ｄは、第一の吐出区間５Ｃと第二の吸込区間５Ｅとの間に配置される。第二の吐出ポート３４及び第二の吐出区間５Ｇは第二の吐出領域に配置される。第二の吸込吐出遷移区間５Ｆは、第二の吸込区間５Ｅと第二の吐出区間５Ｇとの間に配置される。吐出吸込遷移区間５Ｈは、第二の吐出区間５Ｇと第一の吸込区間５Ａとの間に配置される。
【００２８】
ポンプカバー６０は、ロータ２及びベーン３が摺接するロータ前側端面６９を有する。ロータ２は、その回転中心軸に直交する前後の端面２１、２２を有し、前側の端面２１がポンプカバー６０のロータ前側端面６９に摺接する。ロータ２の後側の端面２２は、サイドプレート３０のロータ後側端面３８に摺接する。
【００２９】
なお、ロータ２が摺接するロータ前側端面は、上述した構成に限らず、ポンプカバー６０と別体でサイドプレート（図示せず）が設けられる構成としてもよい。
【００３０】
図１Ａに示すように、第一の吸込ポート３１、第二の吸込ポート３３は、吸込通路２５を介してタンク２６に連通し、タンク２６からの作動油が導かれる。
【００３１】
ポンプボディ１０のポンプ収容凹部１０Ａの底部とサイドプレート３０の間には高圧室３５が画成される。高圧室３５には、第一の吐出ポート３２及び第二の吐出ポート３４がそれぞれ開口している。高圧室３５は、吐出ポート３２、３４と油圧機器１８を連通する吐出通路３６の一部を構成する。
【００３２】
高圧室３５に導かれるポンプ吐出圧によってサイドプレート３０のロータ後側端面３８がカムリング４の後側の端面に押し付けられる。
【００３３】
ベーンポンプ１の作動時に、ベーン３は、その基端部を押圧するベーン背圧室６の作動油圧力と、ロータ２の回転に伴って働く遠心力とによって、スリット８から突出する方向に付勢され、その先端部がカムリング４の内周カム面５に摺接する。
【００３４】
図４に示すように、サイドプレート３０のロータ後側端面３８には、第一の吸込ポート３１と、第二の吸込ポート３３と、第一の吐出ポート３２と、第二の吐出ポート３４と、４つの背圧ポート４１〜４４と、が開口される。各背圧ポート４１〜４４は、ロータ２の回転軸を中心とする円弧状に並んで延び、各ベーン背圧室６にそれぞれ連通される。各背圧ポート４１〜４４は、第一の吸込領域、第一の吐出領域、第二の吸込領域、第二の吐出領域にそれぞれ配置される。
【００３５】
サイドプレート３０には、第一の吸込領域において高圧室３５と背圧ポート４１とを連通する吐出圧導入通路５１と、第二の吸込領域において高圧室３５と背圧ポート４３とを連通する吐出圧導入通路５３と、が形成される。これにより、ベーンポンプ１の作動時に、高圧室３５に生じるポンプ吐出圧が背圧ポート４１、４３を通じて第一、第二の吸込領域におけるベーン背圧室６に導かれる。
【００３６】
図５に示すように、ポンプカバー６０におけるロータ２が摺接するロータ前側端面６９には、第一の吸込領域に第一の吸込ポート６５が開口し、第一の吐出領域に第一の吐出ポート６６が開口し、第二の吸込領域に第二の吸込ポート６７が開口し、第二の吐出領域に第二の吐出ポート６８が開口する。吸込ポート６５と吸込ポート６７は、吸込通路２５を介してタンク２６に連通し、タンク２６からの作動油が導かれる。
【００３７】
ポンプカバー６０のロータ前側端面６９には、４つの背圧ポート６１〜６４が形成される。各背圧ポート６１〜６４は、ロータ２の回転軸を中心とする円弧状に並んで延び、各ベーン背圧室６にそれぞれ連通される。図３に２点鎖線で示すように、第一の吸込側背圧ポート６１は、第一の吸込区間５Ａに摺接するベーン３によって拡張するベーン背圧室６に連通する。第一の吐出側背圧ポート６２は、第一の吐出区間５Ｃに摺接するベーン３によって収縮するベーン背圧室６に連通する。第二の吸込側背圧ポート６３は、第二の吸込区間５Ｅに摺接するベーン３によって拡張するベーン背圧室６に連通する。第二の吐出側背圧ポート６４は、第二の吐出区間５Ｇに摺接するベーン３によって収縮するベーン背圧室６に連通する。
【００３８】
このベーン背圧導入手段として、ポンプカバー６０には第一の吸込側背圧ポート６１と第一の吐出側背圧ポート６２とを連通する第一の背圧連通路９１と、第二の吸込側背圧ポート６３と第二の吐出側背圧ポート６４とを連通する第三の背圧連通路９３と、が形成される。これにより、第一の吐出領域で収縮するベーン背圧室６の作動油が吐出側背圧ポート６２、背圧連通路９１、吸込側背圧ポート６１を通じて第一の吸込領域で拡張するベーン背圧室６に流入し、ベーン３がスリット８から突出することが促される。第二の吐出領域で収縮するベーン背圧室６の作動油が吐出側背圧ポート６４、背圧連通路９３、吸込側背圧ポート６３を通じて第二の吸込領域で拡張するベーン背圧室６に流入し、ベーン３がスリット８から突出することが促される。
【００３９】
背圧連通路９１、９３は、ポンプカバー６０のロータ前側端面６９に開口する溝と、ロータ２の端面２１の間に画成される。なお、背圧連通路９１、９３は、上述した構成に限らず、ポンプカバー６０に形成される通孔によって画成してもよい。
【００４０】
ロータ２の下部にある第二の吐出側背圧ポート６４に導かれるベーン背圧がロータ２の上部にある第一の吸込側背圧ポート６１に導かれることを制限するベーン背圧導入制限手段を備える。このベーン背圧導入制限手段として、第二の吐出側背圧ポート６４と第一の吸込側背圧ポート６１とは、両者の間に背圧連通路が設けられず、ロータ２に摺接するロータ前側端面６９によって両者の連通が遮断されている。同様に、第一の吐出側背圧ポート６２と第二の吸込側背圧ポート６３とは、両者の間に背圧連通路が設けられず、ロータ２に摺接するロータ前側端面６９によって両者の連通が遮断されている。
【００４１】
ベーンポンプ１は、以下の条件を満たす姿勢になるように搭載される。
・内周カム面５の第一の吸込区間５Ａが第二の吐出区間５Ｇより上方にあり、吐出区間５Ｃが内周カム面５の吸込区間５Ｅより上方に配置される。
・第一の吸込領域と第一の吐出領域の間に設けられる内周カム面５の第一の吸込吐出遷移区間５Ｂと、第二の吸込領域と第二の吐出領域の間に設けられる内周カム面５の第二の吸込吐出遷移区間５Ｆと、が鉛直方向に並ぶようにそれぞれ配置される。即ち、第一の吸込吐出遷移区間５Ｂと第二の吸込吐出遷移区間５Ｆとは、鉛直方向に延びる同一線上と交差するように配置されている。
【００４２】
図３に示すように、ベーンポンプ１が上記の条件を満たす姿勢をとることにより、第一の吸込領域及び第一の吐出領域に位置するベーン３には重力がスリット８の内奥に入る方向に働く。一方、第二の吸込領域及び第二の吐出領域に位置するベーン３には重力がスリット８から突出する方向に働く。図３において上下に並び第一、第二の吸込吐出遷移区間５Ｂ、５Ｆが設けられる遷移領域では、ベーン３が鉛直方向に延びるため、ベーン３に働く重力が最大になる。図３において左右に並び吐出吸込遷移区間５Ｄ、５Ｈが設けられる遷移領域では、ベーン３が水平方向に延びるため、ベーン３に働く重力が最小（零）になる。
【００４３】
なお、ベーンポンプ１の姿勢は、上述した構成に限らず、内周カム面５の第一の吸込区間５Ａが第二の吐出区間５Ｇより上方にあり、吐出区間５Ｃが内周カム面５の吸込区間５Ｅより上方に配置されていれば、第一、第二の吸込吐出遷移区間５Ｂ、５Ｆを結ぶ仮想線が鉛直方向に延びる鉛直線に対してある程度傾斜してもよい。
【００４４】
ベーンポンプ１の停止状態が続くと、図３に示すように、第一の吸込領域及び第一の吐出領域にあるベーン３が重力によって各スリット８の内奥に落ち込み、ベーン３とカムリング４との間に画成される間隙を介して第一の吐出ポート３２と第一の吸込ポート３１を連通する圧力逃がし路３９がつくられる。一方、第二の吸込領域及び第二の吐出領域にあるベーン３は、重力によって各スリット８から突出して内周カム面５に当接した状態が維持される。
【００４５】
ベーンポンプ１の起動時に、ポンプ室７が第二の吐出領域において収縮することによって、第二の吐出ポート３４から高圧室３５に導かれるポンプ吐出圧が、図３に矢印Ａで示すように、第一の吐出ポート３２から上記の圧力逃がし路３９を通じて吸込通路２５へと逃げてしまうと、高圧室３５の吐出圧が上昇するのに時間がかかる。
【００４６】
これに対処して、ベーンポンプ１には、第一の吐出ポート３２に逆止弁７０が設けられる。この逆止弁７０は、第一の吐出ポート３２から高圧室３５に吐出される作動油の流れに対して開弁し、高圧室３５から第一の吐出ポート３２に向かう作動油の流れに対して閉弁する。
【００４７】
図１Ａの回路図には、ベーンポンプ１の通常作動時における作動油の流れを矢印で示している。ロータ２が矢印方向に回転するベーンポンプ１の作動時に、第一、第二の吐出領域において、ベーン３がカムリング４に追従してスリット８に入り、第一、第二の吸込領域において、ベーン３がカムリング４に追従してスリット８から突出する動作が繰り返され、ポンプ室７が拡縮される。これに伴って、タンク２６内の作動油が、吸込通路２５、第一の吸込ポート３１、第二の吸込ポート３３を通じてポンプ室７に供給される。一方、ポンプ室７から吐出される加圧作動油は、第一の吐出ポート３２及び第二の吐出ポート３４、高圧室３５、吐出通路３６を順に通じて油圧機器１８に供給される。このとき、第一の吐出ポート３２から高圧室３５に流入する作動油に対しては、逆止弁７０が開弁する。油圧機器１８から排出される作動油は、戻し通路２７を通じてタンク２６に戻される。
【００４８】
上記ベーンポンプ１の作動時に、高圧室３５のポンプ吐出圧が各吐出圧導入通路５１、５３から各背圧ポート４１、４３を通じて各ベーン背圧室６に導かれ、この圧力によってベーン３がスリット８から突出する方向に付勢される。
【００４９】
前述したように、ベーンポンプ１の停止状態が続くと、ベーンポンプ１の上部に位置するベーン３が重力によって各スリット８の内奥に落ち込み、第一の吐出ポート３２と第一の吸込ポート３１を連通する圧力逃がし路３９がつくられる。この状態からロータ２が矢印方向に回転するのに伴って、第一の吐出領域において、ベーン３がスリット８に落ち込んでポンプ室７が画成されないため、第一の吐出ポート３２には加圧作動油が導かれず、逆止弁７０が閉弁している。一方、第二の吐出領域においては、重力によって各スリット８から突出してポンプ室７が画成されているため、ベーン３が内周カム面５に追従してスリット８に入り、ポンプ室７が収縮される。こうして収縮する第二の吐出領域のポンプ室７から吐出される加圧作動油は、第二の吐出ポート３４を通じて高圧室３５に導かれる。このとき、逆止弁７０が閉弁しているため、高圧室３５に導かれるポンプ吐出圧が、第一の吸込ポート３１と圧力逃がし路３９を通じて吸込通路２５へと逃げてしまうことが抑えられ、高圧室３５のポンプ吐出圧が速やかに上昇する。
【００５０】
図１Ｂは、上記の圧力逃がし路３９がつくられたベーンポンプ１の起動時における作動油の流れを矢印で示している。タンク２６内の作動油が、吸込通路２５、第二の吸込ポート３３を通じて第二の吸込領域のポンプ室７に供給される。一方、第二の吐出領域のポンプ室７から吐出される加圧作動油は、逆止弁７０によって第一の吸込ポート３１と圧力逃がし路３９を通じて吸込通路２５へと逆流することが抑えられる。これにより、第二の吐出領域のポンプ室７から吐出される加圧作動油が、第二の吐出ポート３４、高圧室３５、吐出通路３６を順に通じて油圧機器１８に供給される。
【００５１】
上記図１Ｂに示すベーンポンプ１の起動時に、ロータ２のサイドプレート３０側では、高圧室３５のポンプ吐出圧が各吐出圧導入通路５１、５３から各背圧ポート４１、４３を介して各ベーン背圧室６に導かれる。背圧ポート４１に導かれる圧力によって第一の吸込領域にて落ち込んでいたベーン３がスリット８から突出することが促され、圧力逃がし路３９がなくなることによってポンプ吐出圧が速やかに上昇する。
【００５２】
上記図１Ｂに示すベーンポンプ１の起動時に、ロータ２のポンプカバー６０側では、第二の吐出領域において、ベーン３が重力によって各スリット８から突出しているため、ベーン３が内周カム面５に追従してスリット８に入る。このベーン３の基端部によって収縮するベーン背圧室６の作動油が吐出側背圧ポート６４、背圧連通路９３、吸込側背圧ポート６３を通じて第二の吸込領域で拡張するベーン背圧室６に流入し、ベーン背圧室６の圧力が高められる。
【００５３】
図６は、ベーンポンプ１の起動時に、ベーン背圧室６に出入りする作動油の流れを示す展開図である。第二の吐出側背圧ポート６４が第二の吸込側背圧ポート６３と背圧連通路９３によって連通しているため、第二の吐出領域でベーン３の基端部によって収縮するベーン背圧室６から吐出側背圧ポート６４に流出する作動油が、図６に矢印Ａで示すように、背圧連通路９３、吸込側背圧ポート６３を通じて第二の吸込領域のベーン背圧室６に流入し、第二の吸込領域で拡張するベーン背圧室６の圧力が高められる。こうして、第二の吐出領域で収縮するベーン背圧室６の作動油が背圧連通路９３を通じて第二の吸込領域で拡張するベーン背圧室６に流入することにより、第二の吸込領域でベーン３がスリット８から突出することが促され、第二の吸込領域にてポンプ室７に作動油が吸い込まれる作動状態に速やかに復帰できる。
【００５４】
上記のベーンポンプ１の起動時に、第二の吸込領域のベーン背圧室６の作動油圧は、矢印Ｂで示すようにサイドプレート３０側の背圧ポート４３に導かれる。背圧ポート４３の作動油圧は、矢印Ｃで示すように高圧室３５に導かれる。背圧連通路９３が高圧室３５との間にロータ２とサイドプレート３０が介在するポンプカバー６０に設けられることにより、背圧連通路９３によって導かれる作動油圧が高圧室３５に逃がされることが抑えられ、第二の吸込領域でベーン３がスリット８から突出することが促される。
【００５５】
図８は、比較例としてのベーンポンプにおいて、その起動時に、ベーン背圧室６に出入りする作動油の流れを示す展開図である。このベーンポンプは、ポンプカバー６０の背圧ポート６１〜６３の間に４つの背圧連通路１０１〜１０４がそれぞれ設けられている。
【００５６】
この比較例において、第二の吐出領域でベーン３の基端部によって収縮するベーン背圧室６から吐出側背圧ポート６４に流出する作動油は、図８に矢印Ａで示すように、背圧連通路１０３、吸込側背圧ポート６３を通じて第二の吸込領域のベーン背圧室６に流入するとともに、図８に矢印Ｄで示すように、背圧連通路１０４、吸込側背圧ポート６１を通じて第一の吸込領域のベーン背圧室６に流入してしまう。このため、第二の吸込領域で拡張するベーン背圧室６の圧力を有効に高められず、吐出圧上昇が遅れる。
【００５７】
以上の第１実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００５８】
〔１〕平衡型ベーンポンプ１であって、ロータ２の下部から吐出される作動流体がロータ２の上部を通じて吸込側に導かれることを止める逆止弁７０を備えるため、ベーン３が重力によって第一の吸込区間５Ａから離れてスリット８に落ち込んでいる起動時に、逆止弁７０が第一の吐出ポート３２と高圧室３５の連通を遮断することによって、ベーン３が重力によって当接する第二の吐出区間５Ｇによって画成されるポンプ室７に生じる作動流体圧が高圧室３５、第一の吐出ポート３２を通じて吸込側（吸込通路２５）に逃げることが抑えられる。そして、ロータ２の下部に生じるベーン背圧がロータ２の上部に導かれることが制限され、第二の吐出区間５Ｇに追従するベーン３によって収縮するベーン背圧室６の作動流体が第二の吐出側背圧ポート６４と背圧連通路９３と第二の吸込側背圧ポート６３とを通じて第二の吸込区間５Ｅ側のベーン背圧室６に流入することによって、ベーン３がスリット８から突出して第二の吸込区間５Ｅに追従することが促される。これにより、ベーン３が起動時に第二の吸込区間５Ｅ及び第二の吐出区間５Ｇに追従して往復動することによって作動流体が給排されることが促され、吐出圧上昇が速められる。
【００５９】
〔２〕背圧連通路９３を画成しロータ２及びベーン３に摺接するロータ前側端面６９と、高圧室３５を画成するサイドプレート３０と、を備え、ロータ前側端面６９とサイドプレート３０の間にロータ２及びベーン３が配置される構成としたため、起動時に背圧連通路９３によって導かれる作動流体圧が高圧室３５に逃げることが抑えられ、ベーン３がスリット８から突出して第二の吸込区間５Ｅに追従することが促される。
【００６０】
〔３〕ロータ前側端面６９によって第一の吸込側背圧ポート６１と第二の吐出側背圧ポート６４との連通を遮断するとともに、第一の吐出側背圧ポート６２と第二の吸込側背圧ポート６３との連通を遮断する構成としたため、第二の吸込区間５Ｅ及び第二の吐出区間５Ｇに追従するベーン３によって拡縮するベーン背圧室６の作動流体圧が、第一の吸込区間５Ａまたは第一の吐出区間５Ｃ側のベーン背圧室６に逃げることが抑えられ、ベーン３がスリット８から突出して第二の吸込区間５Ｅに追従することが促される。これにより、起動時にベーン３がスリット８から突出して第二の吸込区間５Ｅに追従することが促され、吐出圧が速やかに上昇する。
【００６１】
〔４〕第一の吸込吐出遷移区間５Ｂと第二の吸込吐出遷移区間５Ｆとが鉛直方向に並ぶようにそれぞれ配置されるため、停止時に第二の吸込区間５Ｅ及び第二の吐出区間５Ｇに対峙するベーン３が重力によってスリット８に落ち込むことが回避され、逆止弁７０と背圧連通路９３によって起動時の吐出性能を有効に高められる。
【００６２】
（第２実施形態）
次に図７に示す本発明の第２実施形態を説明する。図７は、ベーンポンプ１の起動時に、ベーン背圧室６に出入りする作動流体の流れを示す展開図である。このベーンポンプ１の基本構成は、第１実施形態と基本的に同じであるため、以下では、第１実施形態と相違する点のみについて説明する。なお、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付す。
【００６３】
ポンプカバー６０には、第一の吸込側背圧ポート６１と第一の吐出側背圧ポート６２とを連通する第一の背圧連通路９１と、第一の吐出側背圧ポート６２と第二の吸込側背圧ポート６３とを連通する第二の背圧連通路９２と、第二の吸込側背圧ポート６３と第二の吐出側背圧ポート６４とを連通する第三の背圧連通路９３と、第二の吐出側背圧ポート６４と第一の吸込側背圧ポート６１とを連通する第四の背圧連通路９４と、が形成される。
【００６４】
ロータ２の下部にある第二の吐出側背圧ポート６４に導かれるベーン背圧がロータ２の上部にある第一の吸込側背圧ポート６１に導かれることを制限するベーン背圧導入制限手段として、第二の背圧連通路９２及び第四の背圧連通路９４の通路断面積は、第一の背圧連通路９１及び第三の背圧連通路９３の通路断面積より小さく形成される。
【００６５】
サイドプレート３０には、第一の吸込領域、第一の吐出領域、第二の吸込領域、第二の吐出領域にそれぞれ配置される４つの背圧ポート４１〜４４と、これらの背圧ポート４１〜４４の隣り合うものどうしを連通する４つの背圧連通路９５〜９８と、が形成される。
【００６６】
ベーンポンプ１の起動時に、ポンプカバー６０側において、第二の吐出領域でベーン３の基端部によって収縮するベーン背圧室６から吐出側背圧ポート６４に流出する作動油は、その多くが、図７に矢印Ａで示すように、第三の背圧連通路９３、吸込側背圧ポート６３を通じて第二の吸込領域のベーン背圧室６に流入するとともに、その残りが、図７に矢印Ｄで示すように、第四の背圧連通路９４、吸込側背圧ポート６１を通じて第一の吸込領域のベーン背圧室６に流入する。これにより、第二の吸込領域で拡張するベーン背圧室６の圧力が高められ、吐出圧が速やかに上昇する。一方、ロータ２の回転に伴ってベーン３のスリット８内への落ち込みが解消されたベーンポンプ１の通常作動時において、第二の背圧連通路９２及び第四の背圧連通路９４によってベーン背圧が導かれることにより、ロータ２が受ける各ベーン背圧室６の圧力差が小さくなり、ベーンポンプ１から騒音等が発生することを抑えられる。
【００６７】
ベーンポンプ１の起動時に、サイドプレート３０側において、第二の吐出領域でベーン３の基端部によって収縮するベーン背圧室６から背圧ポート４４に流出する作動油は、その一部が、図７に矢印Ｇで示すように、背圧連通路９７、背圧ポート４３を通じて第二の吸込領域のベーン背圧室６に流入するとともに、残りが、図８に矢印Ｈで示すように、背圧連通路９８、背圧ポート４１を通じて第一の吸込領域のベーン背圧室６に流入する。一方、ロータ２の回転に伴ってベーン３のスリット８内への落ち込みが解消されたベーンポンプ１の通常作動時において、４つの背圧連通路９５〜９９によってベーン背圧が導かれることにより、ロータ２が受ける各ベーン背圧室６の圧力差が小さくなり、ベーンポンプ１から騒音等が発生することを抑えられる。
【００６８】
以上の第２実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００６９】
〔５〕第一の吸込側背圧ポート６１と第二の吐出側背圧ポート６４とを連通する背圧連通路９４の通路断面積を、第二の吸込側背圧ポート６３と第二の吐出側背圧ポート６４とを連通する背圧連通路９３の通路断面積より小さく形成したため、起動時にベーンポンプ１の吐出圧上昇を速めることと、通常作動時にベーンポンプ１の騒音を低減することとが両立される。
【００７０】
本発明は、上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明のベーンポンプは、車両に搭載される流体圧機器に限らず、例えば建設機械、作業機械、他の機械、設備等の負荷を駆動する流体圧供給源として利用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１    ベーンポンプ
２    ロータ
３    ベーン
５    内周カム面
５Ａ    吸込区間
５Ｂ    遷移区間
５Ｃ    吐出区間
５Ｅ    吸込区間
５Ｆ    遷移区間
５Ｇ    吐出区間
６    ベーン背圧室
７    ポンプ室
８    スリット
３０    サイドプレート
３１    第一の吸込ポート
３２    第一の吐出ポート
３３    第二の吸込ポート
３４    第二の吐出ポート
３５    高圧室
６１    第一の吸込側背圧ポート
６２    第一の吐出側背圧ポート
６３    第二の吸込側背圧ポート
６４    第二の吐出側背圧ポート
６９    ロータ前側端面
７０    逆止弁
９１〜９４    背圧連通路
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013194698.tif 000008
【図６】
2013194698.tif 000009
【図７】
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【図８】
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