(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに嵌装されたカムリングに回転自在に設けられたロータと、
該ロータに放射方向に設けられた複数の案内スリットおよび該各案内スリットに摺動自在に収容されたベーンと、
前記カムリングとロータとの間において前記複数のベーンにより区画された複数のポンプ室と、
前記ポンプ室のうち膨張行程を行うポンプ室に対応する吸入ポートと、
前記ポンプ室のうち圧縮行程を行うポンプ室に対応すると共に開口側壁面がポンプ室への開口面に対し略垂直となるように形成された吐出ポートと、
前記吐出ポートの開口面の開口縁部から前記ロータの回転方向と逆向きに延びる溝により形成されていて該溝の深さが徐々に縮小して延在された前記吐出ポートの先端部となるノッチと、
を備え、
該ノッチにおける溝の深さの変化率が、前記吐出ポートに向かうに従って大きくなると共に前記吐出ポートの開口側壁面に対しては不連続に連続され、
前記ノッチの開口幅の変化率が、前記吐出ポートに向かうに従って大きくなるように形成されていることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のベーンポンプにおいて、
前記ノッチの前記ロータ回転方向長さは、前記ポンプ室の前記ロータ回転方向長さの半分より長いことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のベーンポンプにおいて、
前記カムリングは、前記ベーンが前記吸入ポートを閉じ切った状態において、膨張行程から圧縮行程に移行する予備圧縮行程に移行するように形成されることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１つに記載のベーンポンプにおいて、
前記ノッチにおける溝の深さの変化を傾斜角度の異なる複数の直線的傾斜により複数段階に変化させることにより溝の深さの変化率が前記吐出ポートに向かうに従って大きくなるように構成されると共に前記吐出ポートの開口側壁面に対しては不連続に連続されていることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項５】
請求項１ないし３いずれか１つに記載のベーンポンプにおいて、
前記ノッチにおける溝の深さの変化を曲線的に変化させることにより溝の深さの変化率が前記吐出ポートに向かうに従って大きくなるように構成されると共に前記吐出ポートの開口側壁面に対しては不連続に連続されている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、車両用パワーステアリング装置等に作動流体を供給するベーンポンプに関し、特に、吐出液圧の急激な圧力変動を防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベーンポンプとしては、例えば、特開平１０−８９２６６号公報に記載のものが知られている。
この従来例のベーンポンプは、図６、７に吐出ポート部分を示すように、作動流体を吸入ポートの大気圧部から吐出ポート１０１の高圧に昇圧させるに当たって、吐出ポート１０１の急激な圧力変化をしないようにするために、サイドプレート１０２のベーンが摺接する面１０２ａに吐出ポート１０１からロータの回転方向と逆向きに開口面積を徐々に縮小して延在されている吐出ポート１０１の先端部となるノッチ（ひげ溝）１０３を、このノッチ１０３の開口面積が吐出ポート１０１に向かうに従って滑らかに変化する曲線で吐出ポート１０１の垂直側壁１０１ａに滑らかにつなげた構造となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例のベーンポンプにあっては、上述のように、ノッチ１０３の開口面積が吐出ポート１０１に向かうに従って滑らかに変化する曲線で吐出ポート１０１に連続して設けられた構造となっていたため、以下に述べるような問題点がある。
即ち、前記ノッチ１０３の長さは、各ベーン間隔等との関係で吸入と吐出が連通しない範囲に制限されると共に、吐出ポート１０１は、サイドプレート１０２のベーンが摺接する面１０２ａに対し垂直に開口されているため、ノッチ１０３の開口面積を吐出ポート１０１に向かうに従って滑らかに変化する曲線で吐出ポート１０１の垂直側壁１０１ａに滑らかにつなげると、ノッチ１０３の深さの変化率がノッチ１０３の長さによってある程度決定されてしまうことになる。このため、ノッチ１０３の長さを長く形成できる場合は問題ないが、上述のようにノッチ１０３の長さが限られたベーンポンプにおいては、ノッチ１０３の深さの変化率が初期段階では少なく吐出ポート１０１への開口部近辺の位置から急激に大きくなってしまうため、吐出圧の急激な圧力変動を十分に防止することは極めて困難となる。
【０００４】
本発明は、上述のような従来の問題点に着目してなされたもので、限られたノッチ長さにおいて、吐出圧の急激な圧力変動を大幅に改善することができるベーンポンプを提供すること目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明請求項１記載のベーンポンプでは、ハウジングに嵌装されたカムリングに回転自在に設けられたロータと、該ロータに放射方向に設けられた複数の案内スリットおよび該各案内スリットに摺動自在に収容されたベーンと、前記カムリングとロータとの間において前記複数のベーンにより区画された複数のポンプ室と、前記ポンプ室のうち膨張行程を行うポンプ室に対応する吸入ポートと、前記ポンプ室のうち圧縮行程を行うポンプ室に対応すると共に開口側壁面がポンプ室への開口面に対し略垂直となるように形成された吐出ポートと、前記吐出ポートの開口面の開口縁部から前記ロータの回転方向と逆向きに延びる溝により形成されていて該溝の深さが徐々に縮小して延在された前記吐出ポートの先端部となるノッチと、を備え、該ノッチにおける溝の深さの変化率が、前記吐出ポートに向かうに従って大きくなると共に前記吐出ポートの開口側壁面に対しては不連続に連続され、前記ノッチの開口幅の変化率が、前記吐出ポートに向かうに従って大きくなるように形成されている手段とした。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のベーンポンプにおいて、前記ノッチの前記ロータ回転方向長さは、前記ポンプ室の前記ロータ回転方向長さの半分より長いことを特徴とする。
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のベーンポンプにおいて、前記カムリングは、前記ベーンが前記吸入ポートを閉じ切った状態において、膨張行程から圧縮行程に移行する予備圧縮行程に移行するように形成されることを特徴とする。
【０００６】
請求項４記載のベーンポンプでは、請求項１ないし３いずれか１つに記載のベーンポンプにおいて、前記ノッチにおける溝の深さの変化を傾斜角度の異なる複数の直線的傾斜により複数段階に変化させることにより溝の深さの変化率が前記吐出ポートに向かうに従って大きくなるように構成されると共に前記吐出ポートの開口側壁面に対しては不連続に連続されている手段とした。
【０００７】
請求項５記載のベーンポンプでは、請求項１ないし３いずれか１つに記載のベーンポンプにおいて、前記ノッチにおける溝の深さの変化を曲線的に変化させることにより溝の深さの変化率が前記吐出ポートに向かうに従って大きくなるように構成されると共に前記吐出ポートの開口側壁面に対しては不連続に連続されている手段とした。
【０００８】
【作用】
本発明請求項１に記載のベーンポンプでは、上述のように、ノッチにおける溝を吐出ポートの開口側壁面に対しては不連続に連続させ、前記ノッチの開口幅の変化率が、前記吐出ポートに向かうに従って大きくなるように形成させることにより、ノッチにおける溝の深さ及び開口幅の変化率を吐出ポートに向かうに従って大きくなるように形成する場合、その変化率を初期段階において大きくかつ滑らかに変化させることができるようになる。即ち、吐出圧の急激な圧力変動をなくすためには、吐出ポートに開口する圧縮行程が行われるポンプ室の圧力が吐出圧と一致するまでの圧力変動を滑らかにすればよいわけであるから、吐出ポートが圧縮行程が行われるポンプ室に直接開口する前の時点で該ポンプ室の圧力が十分に昇圧されていれば、吐出ポート側の吐出圧がそれ以上低下することはなく、従って、上述のように、ノッチの溝の深さ及び開口幅の変化率を初期段階において大きくかつ滑らかに変化させることが可能となるため、ノッチの長さが限られていても、吐出圧の急激な圧力変動を大幅に改善することができるようになる。
請求項２に記載のベーンポンプにあっては、ノッチのロータ回転方向長さは、ポンプ室のロータ回転方向長さの半分より長いことで、更に吐出圧の急激な圧力変動を大幅に改善することができるようになる。
請求項３に記載のベーンポンプにあっては、カムリングは、ベーンが吸入ポートを閉じ切った状態において、膨張行程から圧縮行程に移行する予備圧縮行程に移行するように形成されることで、更に吐出圧の急激な圧力変動を大幅に改善することができるようになる。
【０００９】
請求項４記載のベーンポンプでは、上述のように、ノッチにおける溝の深さの変化を傾斜角度の異なる複数の直線的傾斜により複数段階に変化させることにより、吐出圧の変動特性の設定が容易となり、ノッチの設計が容易になる。
【００１０】
請求項５記載のベーンポンプでは、上述のように、ノッチにおける溝の深さの変化を曲線的に変化させることにより、吐出圧の変動を極力滑らかにすることができるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により詳述する。
（発明の実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１のベーンポンプを示す縦断側面図、図２は図１のII−II線における縦断正面図であり、両図において、１はフロントハウジング、２はリヤハウジング、３はカムリング、４はロータ、５はベーン、６はロータ軸、７はサイドプレート、８は流量制御弁、９はプーリである。
【００１２】
前記フロントハウジング１には、中空室１１と該中空室１１に連通する貫通穴１２が形成されていて、前記中空室１１はフロントハウジング１の一端に開口し、貫通穴１２はフロントハウジング１の他端に開口されている。
【００１３】
前記リヤハウジング２は、前記フロントハウジング１における中空部１１を閉塞する状態に組み付けられていて、中空部１１との対向面には貫通穴１２と同軸線上に軸受凹部２１が形成されていて、この軸受凹部２１と前記貫通穴１２に前記ロータ軸６が回転自在に軸承されている。
【００１４】
前記中空室１１には、リヤハウジング２の一端面に対接する状態で前記カムリング３とこのカムリング３に対接する状態で前記サイドプレート７が収納されており、前記カムリング３の内周には、カム曲線の周期が１８０度のカム面３１が形成されている。
【００１５】
前記ロータ４は、前記カムリング３内においてロータ軸６の外周にスプライン結合された状態で設けられていて、このロータ４の外周面に放射方向に設けられた複数の案内スリット４１内に前記ベーン５が摺動自在に収容されている。このベーン５は、その先端面がカムリング３の内周カム面３１に常時摺接する状態で設けられている。
【００１６】
前記ロータ４および各ベーン５の一方の側面はリヤハウジング２の端面と摺接し、もう一方の側面はサイドプレート７の端面と摺接する状態に設けられることにより、カムリング３の内周カム面３１とロータ４の外周面との間に複数のベーン５により複数に区画されたポンプ室Ｐ１、Ｐ２が形成され、各ポンプ室Ｐ１、Ｐ２は、ロータ４の回転により容積変化するようになっている。
【００１７】
前記サイドプレート７の端面には、膨張行程を行うポンプ室１０Ｕ、１０Ｕに対応して一対の吸入ポート７１、７１が形成され、また、圧縮行程を行うポンプ室１０Ｄ、１０Ｄに対応して一対の吐出ポート７２、７２が形成され、さらに、各案内スリット４１の軸心側に形成されたベーン背圧室４２に連通する背圧溝７３が形成されている。そして、この各背圧溝７３は、前記吐出ポート７２に連通されている。
【００１８】
前記各吸入ポート７１、７１は、リヤハウジング２およびフロントハウジング１内に形成されたバイパス流路２２、１３を経由し、図示を省略したリザーバに連結される吸入口１４に連通されている。また、前記吐出ポート７２、７２は、フロントハウジング１に形成された圧力室１５を経由し、図示を省略した作動流体吐出口に連通されている。
【００１９】
前記流量制御弁８は、図示を省略した作動流体吐出口から吐出される作動流体の量を一定にするため、余剰の作動流体をバイパス流路１３側に戻す役目をなすもので、バイパス流路１３と圧力室１５との間に設けられている。
【００２０】
前記両各吐出ポート７２は、その開口側壁面７２ａがサイドプレート７におけるポンプ室１０Ｄへの開口面に対し垂直に形成されている（図４参照）。そして、前記両各吐出ポート７２が開口するサイドプレート７の端面には、両各吐出ポート７２の開口縁部から前記ロータ４の回転方向（図２で反時計方向）と逆向きに延びる溝により形成されるノッチ７４が形成されている。
【００２１】
このノッチ７４は、ロータ４の回転と共に同方向に移動するポンプ室Ｐ１、Ｐ２と最初に連通を開始する吐出ポート７２の先端部を構成するもので、ロータ４の回転方向と逆向きにその開口幅および溝の深さを徐々に縮小して延在されている。
【００２２】
前記ノッチ７４の形状を図３、４によりさらに詳述する。
図３はサイドプレート７を示すポンプ室Ｐ１、Ｐ２側端面図、図４は同ノッチ７４部分を示す要部拡大図であり、これらの図に示すように、該ノッチ７４は、その溝の深さの変化を傾斜角度の異なる２つの直線的傾斜により２段階に変化させることにより溝の深さの変化率が吐出ポート７２に向かうに従って大きくなるように構成されると共に、吐出ポート７２の開口側壁面７２ａに対しては不連続に連続されている。なお、図４において、鎖線は従来例の溝曲線を示す。
また、前記ノッチ７４は、前記溝の２段階の直線的傾斜に合わせ、その開口幅の変化率が吐出ポート７２に向かうに従って大きくなるように２段階に変化させている。
【００２３】
この発明の実施の形態１のベーンポンプは、上述のように構成されるため、プーリ９に入力される駆動力によりロータ軸５を介してロータ４が図２で反時計方向に回転駆動されると、図示を省略したリザーバ内の作動液は、吸入口１４、および、バイパス流路１３、２２を経由し、両各吸入ポート７１からポンプ室Ｐ１、Ｐ２に吸入され、加圧された状態で吐出ポート７２から圧力室１５に吐出される。
【００２４】
その際、膨張行程から圧縮行程に移行する予備圧縮行程においては、２組のベーン５、５によって区画されたポンプ室Ｐ１、Ｐ２が吸入ポート７１側に開口した状態の膨張行程からベーン５、５により吸入ポート７１を閉じ切った状態の予備圧縮行程に移行した後、両各ポンプ室Ｐ１、Ｐ２が吐出ポート側に開口する膨張行程への移行段階においては、まず、ノッチ７４がその先端部から両各ポンプ室Ｐ１、Ｐ２に開口し、徐々にその開口面積が大きくなる方向に変化することで、吐出ポート７２側の急激な圧力変動が抑制される。
【００２５】
そして、この発明の実施の形態１では、ノッチ７４における溝を吐出ポート７２の開口側壁面７２ａに対しては不連続に連続させることにより、ノッチ７４における溝の深さの変化率を吐出ポート７２に向かうに従って大きくなるように形成する場合、ノッチ７４の長さを長くとることができない場合であっても、溝の深さの変化率を初期段階において大きくかつ滑らかに変化させることが可能とな
る。
【００２６】
即ち、従来例では、図４に鎖線で示すように、ノッチ７４の深さが吐出ポート７２に向かうに従って大きくなるように変化する曲線でしかも吐出ポート７２の垂直側壁７２ａに滑らかにつなげると、実線で示す本発明の実施の形態１に比べ、ノッチ７４の深さの変化率が初期段階では少なく、吐出ポート７２への開口部近辺の位置から急激に大きくなってしまうため、吐出圧の急激な圧力変動を十分に防止することは極めて困難であるのに対し、本発明の実施の形態１の場合はノッチ７４の溝の深さの変化率を初期段階において大きくかつ滑らかに変化させることが可能となる。
【００２７】
つまり、吐出圧の急激な圧力変動をなくすためには、吐出ポート７２に開口する圧縮行程が行われるポンプ室１０Ｄの圧力が吐出圧と一致するまでの圧力変動を滑らかにすればよいわけであるから、吐出ポート７２が圧縮行程が行われるポンプ室１０Ｄに直接開口する前の時点で該ポンプ室１０Ｄの圧力が十分に昇圧されていれば吐出ポート７２側の吐出圧はそれ以上低下することはないわけであり、従って、上述のように、ノッチ７４の溝の深さの変化率を初期段階において大きくかつ滑らかに変化させることが可能となるため、ノッチ７４の長さが限られていても、吐出圧の急激な圧力変動を大幅に改善することができるようになるという効果が得られる。
【００２８】
また、前記ノッチ７４の溝の深さの変化率が吐出ポート７２に向かうに従って大きくなるように構成するための構成として、ノッチ７４における溝の深さの変化を傾斜角度の異なる２つの直線的傾斜により２段階に変化させた構成とすることにより、吐出圧の変動特性の設定が容易となり、これにより、ノッチ７４の設計が容易になるという効果が得られる。
【００２９】
（発明の実施の形態２）
次に、発明の実施の形態２について説明する。なおこの他の発明の実施の形態２の説明に当たっては、前記発明の実施の形態１と同様の構成部分には同様の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００３０】
この発明の実施の形態２のベーンポンプは、図５にそのノッチ７４部分の要部拡大図を示すように、このノッチ７４は、その溝の深さの変化を曲線的に変化させることにより溝の深さの変化率が吐出ポート７２に向かうに従って大きくなるように構成されると共に、吐出ポート７２の開口側壁面７２ａに対しては不連続に連続されている構成とし、かつ、ノッチ７４の開口幅の変化率が吐出ポート７２に向かうに従って大きくなるように構成されたものである。
【００３１】
従って、この発明の実施の形態２のベーンポンプにおいても、前記発明の実施の形態１と同様に、ノッチ７４の長さが限られていても、吐出圧の急激な圧力変動を大幅に改善することができるようになるという効果が得られる他、吐出圧の変動を極力滑らかにすることができるようになるという効果が得られる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００３３】
例えば、発明の実施の形態１では、ノッチの溝の深さの変化を傾斜角度の異なる２つの直線的傾斜により２段階に変化させたが、３段階以上としてもよい。
【００３４】
また、発明の実施の形態では、ノッチの開口幅の変化率が吐出ポートに向かうに従って大きくなるように構成させたが、開口幅の変化は任意に設定することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明請求項１に記載のベーンポンプにあっては、ハウジングに嵌装されたカムリングに回転自在に設けられたロータと、該ロータに放射方向に設けられた複数の案内スリットおよび該各案内スリットに摺動自在に収容されたベーンと、前記カムリングとロータとの間において前記複数のベーンにより区画された複数のポンプ室と、前記ポンプ室のうち膨張行程を行うポンプ室に対応する吸入ポートと、前記ポンプ室のうち圧縮行程を行うポンプ室に対応すると共に開口側壁面がポンプ室への開口面に対し略垂直となるように形成された吐出ポートと、前記吐出ポートの開口面の開口縁部から前記ロータの回転方向と逆向きに延びる溝により形成されていて該溝の深さが徐々に縮小して延在された前記吐出ポートの先端部となるノッチと、を備え、該ノッチにおける溝の深さの変化率が前記吐出ポートに向かうに従って大きくなると共に前記吐出ポートの開口側壁面に対しては不連続に連続され、前記ノッチの開口幅の変化率が、前記吐出ポートに向かうに従って大きくなるように形成されている手段としたことで、ノッチの溝の深さの変化率を初期段階において大きくかつ滑らかに変化させることが可能となるため、ノッチの長さが限られていても、吐出圧の急激な圧力変動を大幅に改善することができるようになるという効果が得られる。
請求項２に記載のベーンポンプにあっては、ノッチのロータ回転方向長さは、ポンプ室のロータ回転方向長さの半分より長いことで、更に吐出圧の急激な圧力変動を大幅に改善することができるようになる。
請求項３に記載のベーンポンプにあっては、前記カムリングは、前記ベーンが前記吸入ポートを閉じ切った状態において、膨張行程から圧縮行程に移行する予備圧縮行程に移行するように形成されることで、更に吐出圧の急激な圧力変動を大幅に改善することができるようになる。
【００３６】
請求項４記載のベーンポンプでは、請求項１ないし３いずれか１つに記載のベーンポンプにおいて、前記ノッチにおける溝の深さの変化を傾斜角度の異なる複数の直線的傾斜により複数段階に変化させることにより溝の深さの変化率が前記吐出ポートに向かうに従って大きくなるように構成されると共に前記吐出ポートの開口側壁面に対しては不連続に連続されている手段としたことで、吐出圧の変動特性の設定が容易となり、ノッチの設計が容易になる。
【００３７】
請求項５記載のベーンポンプでは、請求項１ないし３いずれか１つに記載のベーンポンプにおいて、前記ノッチにおける溝の深さの変化を曲線的に変化させることにより溝の深さの変化率が前記吐出ポートに向かうに従って大きくなるように構成されると共に前記吐出ポートの開口側壁面に対しては不連続に連続されている手段としたことで、吐出圧の変動を極力滑らかにすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のベーンポンプを示す縦断側面図である。
【図２】図１のII−II線における縦断正面図である。
【図３】本発明の実施の形態１のベーンポンプにおけるサイドプレートを示すポンプ室側端面図である。
【図４】本発明の実施の形態１のベーンポンプにおけるノッチ部分を示す要部拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態２のベーンポンプにおけるノッチ部分を示す要部拡大図である。
【図６】従来例のベーンポンプにおけるサイドプレートを示すポンプ室側端面図である。
【図７】従来例のベーンポンプにおけるノッチ部分を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
Ｐ１  ポンプ室
Ｐ２  ポンプ室
１  フロントハウジング
２  リヤハウジング
３  カムリング
４  ロータ
５  ベーン
６  ロータ軸
７  サイドプレート
８  流量制御弁
９  プーリ
１０Ｕ  膨張行程を行うポンプ室
１０Ｄ  圧縮行程を行うポンプ室
１１  中空室
１２  貫通穴
１３  バイパス流路
１４  吸入口
１５  圧力室
２１  軸受凹部
２２  バイパス流路
３１  カム面
４１  案内スリット
４２  ベーン背圧室
７１  吸入ポート
７２  吐出ポート
７２ａ  開口側壁面
７３  背圧溝
７４  ノッチ
【図１】
0003813783.tif 000002
【図２】
0003813783.tif 000003
【図３】
0003813783.tif 000004
【図４】
0003813783.tif 000005
【図５】
0003813783.tif 000006
【図６】
0003813783.tif 000007
【図７】
0003813783.tif 000008