JP2001323880A - ベーンポンプのロータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来と比べて製造コストが安くて、様々な吐
出量の違いに対して、短期間で容易に対応することがで
きるベーンポンプのロータを提供すること。 【構成】 ケース内に配置したサイドプレートと、ケー
スのサイドカバーとで形成した空間内にカムリングを配
置し、このカムリングの内側に、シャフトで回転され外
周側に複数のベーン６０を出入自在に装着したロータ５
０を配置したベーンポンプにおいて使用するロータ５０
であって、このロータ５０は、積層した複数の薄肉板５
５を、片面にのみベーン背圧溝５３を設けた厚肉板５６
で挟んで一体化したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベーンポンプに使
用するロータに関し、特に製造コストが安価で、性能、
特に吐出量の違いに対して、短期間に対応することを想
定したベーンポンプのロータおよびその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】作動油などの液体をある場所から別の場
所へ移動させる為のポンプには、従来から様々な種類の
ものがあるが、大きく分けて回転体の回転に伴って容積
が変化し、その結果液体が移動する回転式ポンプと、ピ
ストンの往復運動によって液体が移動する往復式ポンプ
に分けることができる。

【０００３】往復式には、複数のピストンを回転体側ま
たは被回転体側の円周上に設け、回転によってそれらの
ピストンが交互に往復運動するように作用させること
で、液体の吸い込み移動を行うプランジャポンプ、また
回転式ポンプにはケース内において二つの歯車が噛み合
わさって回転しており、その噛み合った部分の容積変化
によって液体の移動を行うギヤポンプといったものを挙
げることができる。

【０００４】ポンプとして最も一般的に使用されてお
り、その構造も上記したようなポンプに対して比較的簡
単なものとしては、回転式に分類されるベーンポンプが
ある。このベーンポンプは、プラント等に代表される産
業設備にだけでなく、住宅機器や自動車等の車載機器に
至るまで、実に幅広く使用されている。

【０００５】このベーンポンプは、ケース内のサイドプ
レートと、ケースのサイドカバーとで形成した空間内
に、外側にはカムリングをまたその内側にはロータを配
置しており、さらにこのロータの外周側には出入自在に
装着した複数のベーンを配置している。そして、このロ
ータが回転することによって、前記したベーンは、ロー
タから半径方向に突出し、この先端がカムリングの内周
面を接触しながら摺動することになる。このとき、カム
リングの内周面は、非真円形状、例えば略楕円形状をし
ているため、カムリング内周面とロータの外周面とベー
ンとで囲まれた室の容積がロータの回転に伴い拡大、縮
小することになる。ここで、この室の側面の容積が拡大
していく位置に液体の吸込口を、また容積が縮小してい
く位置に液体の吐出口を設けることで、ロータの回転に
よるポンプ作用を行う訳である。

【０００６】尚、通常のベーンポンプは、ロータの外周
の圧力分布が半径方向に釣合う様に考慮された平衡形と
呼ばれる構造を採用しており、これは液体の吸込口、吐
出口が２個ずつロータの軸心に対して対称に設けられて
いるもので、上記で例を挙げて説明したようなカムリン
グと同様な内周面の形状を持つものである。

【０００７】ところで、近年では、あらゆる製品につい
て多品種少量生産がより一層顕著になってきており、ベ
ーンポンプについても例外ではない。特に、出願人が日
々生産、開発している、車両に搭載するベーンポンプに
関しては、車格、車種ごとにその性能が異なっていると
言っても過言ではなく、多数の種類違いを取りそろえて
おかなければならない。

【０００８】そして、このベーンポンプの性能違いを取
りそろえるに当たり、最も一般的な性能変更として挙げ
ることができるのは、吐出能力である。すなわち、ロー
タ１回転当たりの吐出量を変更する場合には、カムリン
グの内周面のベーン摺動面の形状を変更する方法と、ベ
ーンの幅方向すなわちロータの軸方向の寸法を変更する
方法との２種類が考えられる。

【０００９】これら二つの方法のうち、設計変更に要す
る時間およびそれに伴う費用を総合的に考慮すると、ロ
ータの軸方向の寸法を変更する方法の方が有利であると
いえる。

【００１０】まず、カムリングの内周面のベーン摺動面
の形状を変更する方法には、以下の問題点がある。

【００１１】・カムリング内周面の形状は、耐久性や異
音、振動を考慮し、綿密な計算と実験を繰り返して設計
した複雑な形状であるため、むやみに変更できない。・
ベーンと高接触面圧で高速摺動しているカムリングの内
周面は、複雑形状であるにも拘わらず、摺動耐久性を考
慮して非常に滑らかな面粗度である必要があるため、短
期間での研磨工程のプログラミング制御の変更は不可能
に近い。

【００１２】次に、ベーンの幅方向の寸法を変更する方
法には、以下の問題点および特徴がある。

【００１３】ロータの製作には、旋盤等で素材を切削加
工して成形する加工成形方式と、金属の粉末に高温と圧
力をかけることで成形する焼結成形方式とがあるが、製
作個数の多いロータに関しては、製作時間の短い焼結成
形方式が、最近では一般的に採用されている。そして、
焼結成形では、同一形状の部品のみを製作するには、都
合の良い方式であるが、吐出量違いの異なった形状の部
品を多種類製作するには、全種類の焼結型が必要となっ
てしまう。焼結成形型は、鋳物成形型等と異なり、圧力
も加わる成形型であることから、特に高価であり、多種
類の焼結成形型を揃えるには、膨大な設備コストが発生
してしまうのが現状である。

【００１４】また、ロータの軸方向の寸法が小さい、す
なわち薄い場合は、焼結成形型のみでベーンを装着する
ベーン摺動溝を、仕上げ加工前の粗寸法で抜くことが可
能であるが、この軸方向の寸法が大きく、すなわち厚く
なると、ベーン摺動溝の精度が粗寸法でも確保できなく
なるために、粗寸法の仕上げ代を大きくする必要が生じ
る。

【００１５】すると、ベーン摺動溝部分を構成する焼結
成形型は、ベーン摺動溝の幅に対して、細くする必要が
あることから、焼結成形後のベーン摺動溝が正規寸法に
対して倒れる等、精度が悪くなるといった悪循環に陥っ
てしまう。このような理由から、ベーン摺動溝の焼結成
形が不可能な場合には、ベーン摺動溝のないロータ本体
を焼結成形した後、別工程でベーン摺動溝だけを加工す
る必要があり、加工工程が増えることから、ここでも加
工コストが、上がってしまうのが現状である。

【００１６】しかし、ロータの軸方向の寸法を変更する
場合、当然同様な変更をしなければいけないカムリング
やベーンについては、基本的にそれぞれの素材を切断す
る幅寸法を変更するだけで対応可能であることから、こ
の点に限っては、設計変更が容易である。

【００１７】以上のことを換言すれば、ベーンポンプに
使用するロータは、短期間で、かつ製造コストが安価
で、性能、特に吐出量の違いに容易に対応できるような
ものとなっていることが望ましい。

【００１８】そこで、本発明者は、ベーンポンプのロー
タの成形方法について、上記したことを改善し、望まし
いものに近づけるにはどうしたらよいかについて検討を
重ねた結果、本発明を完成したのである。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な経緯に基づいてなされたもので、その解決しようとす
る課題は、製造コストが安価で、性能、特に吐出量の違
いに対して、短期間に容易に対応することを想定したベ
ーンポンプのロータとすることである。

【００２０】すなわち、まず請求項１〜４に係る発明の
目的とするところは、従来と比べて製造コストが安く
て、様々な吐出量の違いに対して、短期間で容易に対応
することができるベーンポンプのロータを提供すること
にある。

【００２１】また、請求項５に係る発明の目的とすると
ころは、従来と比べて製造コストが安くて、様々な吐出
量の違いに対して、短期間で容易に対応することができ
る、ベーンポンプのロータの製造方法を提供することに
ある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、まず請求項１に係る発明の採った手段は、以下に
述べる発明の実施の形態の説明中において使用する符号
を付して説明すると、「ケース１０内に配置したサイド
プレート２０と、ケース１０のサイドカバー３０とで形
成した空間内にカムリング４０を配置し、このカムリン
グ４０の内側に、シャフト７０で回転され外周側に複数
のベーン６０を出入自在に装着したロータ５０を配置し
たベーンポンプ１００において使用するロータ５０であ
って、このロータ５０は、積層した複数の薄肉板５５
を、片面にのみベーン背圧溝５３を設けた厚肉板５６で
挟んで一体化したことを特徴とするベーンポンプ１００
ロータ５０」である。

【００２３】すなわち、この請求項１に係るベーンポン
プ１００のロータ５０は、ベーン背圧溝５３を片面にの
み形成した厚肉板５６で、積層した複数の薄肉板５５を
挟むように一体化したものであり、ベーン背圧溝５３
は、当該ロータ５０の外周方向に出入自在に装着した複
数のベーン６０を、使用流体の吐出側の圧力を導くこと
によって、半径方向に突出させる作用をもつものであ
る。

【００２４】この請求項１で使用する薄肉板５５は、例
えば板厚が０．２ｍｍ〜１．０ｍｍぐらいの加工が容易
な鋼板材を、プレス型でロータを輪切りにした形状のも
のに打ち抜きするだけでよく、よって安価にかつ加工後
の寸法にそれぞれバラツキを生じることなく製造するこ
とができる。また、各薄肉板５５は、例えば図３に示す
ように、文字通り薄くて平板状のものであるため、その
積層を隙間なく行えるものとなっていることは勿論、積
層後の平板形状は、薄肉板５５の積層枚数に関係なく常
に同一となることは言うまでもない。換言すれば、これ
ら薄肉板５５の積層枚数を変更することにより、平面形
状は全く変えないで、ロータ５０の軸方向の寸法、すな
わち吐出量を自由に変更し得るのである。

【００２５】同様に、厚肉板５６も、薄肉板５５と同一
形状のプレス型によって打ち抜き加工する訳であるが、
その際、片面に形成しているベーン背圧溝５３も、打ち
抜き加工工程で同時にプレス成形できるため、安価にか
つ加工後の寸法にそれぞれバラツキを生じることなく製
造することができる。よって、この厚肉板５５は、打ち
抜き加工でき、さらにベーン背圧溝５３がプレス成形で
きる程度の板厚を有しているものである。

【００２６】このようにして製造したそれぞれ複数の薄
肉板５５および厚肉板５６を規定した順序で積層した請
求項１のロータ５０は、その状態で、ベーン６０をカム
リング４０側に突出させ、確実にかつ応答性よくポンプ
作用をさせるためのベーン背圧溝５３が両端側に設けて
あることから、ベーンポンプ１００のロータ５０として
必要な形状を備えているものである。勿論、ロータ５０
の幅方向の寸法違いに対応するために、積層する薄肉板
５５の枚数を変更したものについても、同様であり、ロ
ータ５０の必要形状を備えていることに変わりはないも
のである。

【００２７】このように、ロータ５０を複数の薄肉板５
５と厚肉板５６の積層構造とすることで、積層枚数を変
更するだけで、軸方向の寸法違いが簡単に製作できるこ
とから、性能すなわち吐出量違いにも、きめ細かくしか
も非常に迅速に対応することができることになるのであ
る。さらに述べると、ロータ５０を構成するための薄肉
板５５および厚肉板５６は、それぞれロータ５０外径の
バリエーション分のみの種類を取りそろえておけば十分
であり、あとはそれらの組み合わせでいかなる吐出量に
も十分対応できるものである。

【００２８】また、ロータ５０の質量を減らして慣性モ
ーメントを小さくするために、これを積層している薄肉
板５５および厚肉板５６の材質自体を低比重のものに変
更するということも考えられる。すなわち、ロータ５０
は、回転部材であるとともに摺動部材であることから、
この材質には、軽量で、かつ最低限両端面だけは高硬度
で耐摩耗性に優れたものであり、また、温度変化が激し
い環境で使用されることから、熱膨張が少ないものであ
ることが要求される。つまり、ロータ５０には、積層す
る薄肉板５５および厚肉板５６に、これらの条件の全て
を満足する材質を選択すればよい。

【００２９】さらに、積層した薄肉板５５と、これらを
挟む厚肉板５６との一体化は、後述するような固着孔５
５ａ・５６ａと、これらに挿通した固着ピン５７によっ
て行うように実施しても良いが、例えば各薄肉板５５、
厚肉板５６間を作動油に侵されない接着剤によって接着
しても良く、金属である薄肉板５５、厚肉板５６の性質
を利用した溶接等の手段によって実施しても良い。接着
による一体化の場合は、ロータ５０が繰り返しさらされ
ることになる大きな温度変化あるいはベーンポンプ１０
０の使用状態や経時劣化によって、接着剤の一部が剥が
れ落ちないようにして、作動流体のコンタミとならない
ようにする。つまり、接着剤としては、温度変化等の環
境変化や経時変化等によって、劣化して剥がれないこと
が保証されているものを採用すればよい。

【００３０】従って、この請求項１のベーンポンプ１０
０のロータ５０は、鋼板材をプレス型で打ち抜いた薄肉
板５５・厚肉板５６を積層して一体化するという構造で
あるため、これらの積層枚数を変更することで容易に吐
出量違いに対応でき得るものとなっているのである。

【００３１】また、請求項２に係る発明の採った手段
は、上記請求項１に係るベーンポンプ１００のロータ５
０について、「一体化は、薄肉板５５および厚肉板５６
にそれぞれ設けた固着孔５５ａ・５６ａの全てに挿通し
た固着ピン５７の両端を厚肉板５６側に対して固定する
ことにより行ったこと」である。

【００３２】すなわち、この請求項２に係るベーンポン
プ１００のロータ５０の一体化は、これを構成している
薄肉板５５および厚肉板５６を積層した際に、ロータ５
０の同位置に貫通する状態で形成している固着孔５５ａ
・５６ａの全てに、固着ピン５７を挿通し、これらの固
着ピン５７の両端を厚肉板５６に対して固定したもので
ある。

【００３３】ロータ５０を構成している薄肉板５５およ
び厚肉板５６は、前述したような接着等によって一体化
することも考えられるが、この請求項２のロータ５０で
は、これを固着ピン５７と固着孔５６ａとで行ったもの
である。

【００３４】この請求項２の一体化である固着ピン５７
による固定は、複数設けた全部の固着孔５５ａ・５６ａ
について挿通して行うものであるが、この場合、全部の
固着孔５５ａ・５６ａの内径に対して、全部の固着ピン
５７の外径を略同一寸法にして、これらの固着ピン５７
の両端を厚肉板５６に対してカシメあるいは圧入等で塑
性変形させることで、固着ピン５７全体で確実にロータ
５０の積層構造の一体化を実現することができるもので
ある。

【００３５】ここで、固着ピン５７による全部の固定部
のうち、円周上均等になる箇所に限り、薄肉板５５に設
けた固着孔５５ａの内径より固着ピン５７の外径の方が
小さくなるように、固着孔５５ａの内径を大きくあるい
は固着ピン５７のその部分の外径を小さく調節して、固
定部に空間を設けることで、ロータ５０の慣性モーメン
トを小さくし、回転バランスを崩すことがなく、ベーン
ポンプ１００の低振動や低騒音を高い次元で実現するこ
とができるものである。また、ロータ５０を構成してい
る薄肉板５５および厚肉板５６は、プレス型によって打
ち抜き加工していることにより、固着孔５５ａ・５６ａ
の形状を非真円形状にしておき、固着ピン５７の断面を
その固着孔５５ａ・５６ａと同一形状の非真円としても
慣性モーメントを小さく構成できるものである。

【００３６】このように、ロータ５０を積層構成してい
るそれぞれ複数の薄肉板５５および厚肉板５６を一体化
するのに、それら全てに形成した複数の固着孔５５ａ・
５６ａ全てに挿通した固着ピン５７を使用して、ロータ
５０の両端側を構成している厚肉板５６に対して固定す
ることで、厚肉板５６間で挟んだ薄肉板５５までも確実
に固定できるものである。

【００３７】従って、この請求項２のベーンポンプ１０
０のロータ５０は、上記請求項１と同様な作用を発揮す
る他、各薄肉板５５、厚肉板５６の一体化を固着孔５５
ａ・５６ａおよび固着ピン５７という簡単な手段によっ
て確実に行えるものとなっているのである。

【００３８】続いて、請求項３に係る発明の採った手段
は、上記請求項１に係るベーンポンプ１００のロータ５
０について、「一体化は、薄肉板５５および厚肉板５６
にそれぞれ設けた固着孔５５ａ・５６ａに対する固着ピ
ン５７の挿通を、一部省略することにより行ったこと」
である。

【００３９】すなわち、この請求項３に係るベーンポン
プ１００のロータ５０の一体化は、これを構成している
薄肉板５５および厚肉板５６を積層した際に、ロータ５
０の同位置に貫通する状態で形成している固着孔５５ａ
・５６ａの一部に、固着ピン５７を挿通し、それら挿通
した固着ピン５７の両端を厚肉板５６に対して固定した
ものであるが、一部の固着孔５５ａ・５６ａは空間のま
ま残すというものである。

【００４０】これは、ロータ５０の慣性モーメントを極
力小さくすることが目的であり、ロータ５０は、薄肉板
５５および厚肉板５６の両方を、切削加工でなく、プレ
ス型による打ち抜き加工により製造していることから、
孔は任意の形状にすることが可能であり、その結果、空
間のまま残す孔が固着ピン５７を挿通する固着孔５５ａ
・５６ａと同一の形状であってもよいが、同一の形状で
ある必要は全くない訳である。換言すれば、空間のまま
残す孔は、例えば固着孔５５ａ・５６ａより大きい孔
や、ロータ５０の剛性や強度を保った状態で肉を極力減
らした非真円形状の孔のように、自由な形状が実現可能
なのである。勿論、前述したような固着ピン５７の断面
を非真円形状にしておき、固着孔５５ａ・５６ａの形状
もその固着ピン５７と同一断面の非真円の孔としても構
成できるものである。また、そのまま残す孔を薄肉板５
５にのみ設けることで、ロータ５０の外側からは直接見
ることが出来ない中空の孔として、低慣性モーメントに
貢献することも可能である。

【００４１】このように、本来ロータ５０を積層構成し
ている薄肉板５５と厚肉板５６とを一体化する目的で形
成された固着孔５５ａ・５６ａの一部は、その固着孔５
５ａ・５６ａに固着ピン５７を挿通することなく、その
まま残して軽量化することで、高速回転しても、ロータ
５０の慣性モーメントを小さく抑え、回転バランスを崩
すことがなく、ベーンポンプ１００の低振動および低騒
音を高い次元で実現することができるものである。

【００４２】また、固着ピン５７を挿通して固定を行う
固着孔５５ａ・５６ａと、軽量化目的のために空間のま
ま残した孔との位置関係は、それぞれロータ５０の円周
上均等で、相対位置関係が、お互い等間隔になる位置で
あることが望ましいが、これらの孔位置がお互い円周上
不均等であり、相対位置もお互い不等間隔であったとし
ても、ロータ５０全体として見た場合に、この重心点が
ロータ５０の中心となるように配慮され設計されている
ものであれば、問題はないものである。

【００４３】さらに、固着ピン５７の材質を、ベーンポ
ンプ１００のロータ５０として使用した際に、ロータ５
０を構成している薄肉板５５および厚肉板５６の一体化
が、確実に確保できる強度を持ちつつ、軽量のものを選
択することで、高速回転しても、さらにロータ５０の慣
性モーメントを小さく抑え、回転バランスを崩すことが
なく、ベーンポンプ１００の低振動や低騒音をさらに高
い次元で実現することができるものである。

【００４４】従って、この請求項３のベーンポンプ１０
０のロータ５０は、上記請求項１と同様な作用を発揮す
る他、固着孔５５ａ・５６ａおよび固着ピン５７という
手段による各薄肉板５５、厚肉板５６の一体化を一部省
略するという手段によって、低慣性モーメントを実現で
き得るものとなっているのである。

【００４５】さらに、請求項４に係る発明の採った手段
は、上記請求項１〜３のいずれかに係るロータ５０につ
いて、「ロータ５０を構成している薄肉板５５および厚
肉板５６のそれぞれ外周側に、複数の外周逃げ凹部５５
ｂ・５６ｂを設けたこと」である。

【００４６】すなわち、この請求項４に係るベーンポン
プ１００のロータ５０は、これを構成している薄肉板５
５および厚肉板５６のそれぞれ外周側に、複数の外周逃
げ凹部５５ａ・５６ａを設けるようにしたものであり、
薄肉板５５および厚肉板５６を積層してもそのまま外周
逃げ凹部５５ｂ・５６ｂを残して、ロータ５０の慣性モ
ーメントを小さくするという効果を発揮させたものであ
る。

【００４７】また、外周逃げ凹部５５ｂ・５６ｂの位置
関係および形状は、それぞれロータ５０の円周上均等で
同一形状であることが望ましいが、これらの外周逃げ凹
部５５ｂ・５６ｂが円周上不均等であり、非同一形状で
あったとしても、ロータ５０全体として見た場合に、こ
の重心点がロータ５０の中心となるように配慮され設計
されているものであれば、問題はないものである。

【００４８】さらに、外周逃げ凹部５５ｂ・５６ｂの形
状を大きく形成しても、その位置を考慮することによ
り、ロータ５０を構成している薄肉板５５および厚肉板
５６の一体化や、ベーン６０を外周側に出入自在に保持
するという機能に対する悪影響は全くない。このよう
に、外周逃げ凹部５５ｂ・５６ｂを大きく形成すれば、
ロータ５０の慣性モーメントを小さく抑え、回転バラン
スを崩すことがなく、ベーンポンプ１００の低振動や低
騒音を高い次元で実現することが出来るものである。

【００４９】従って、この請求項４のベーンポンプ１０
０のロータ５０は、上記請求項１と同様な作用を発揮す
る他、薄肉板５５および厚肉板５６のそれぞれ外周側に
外周逃げ凹部５５ｂ・５６ｂを形成するという手段によ
って、低慣性モーメントを実現でき得るものとなってい
るのである。

【００５０】最後に、請求項５に係る発明の採った手段
は、「ケース１０内に配置したサイドプレート２０と、
サイドカバー３０とで挟んだ間にカムリング４０を配置
し、このカムリング４０の内側に、シャフト７０で回転
され外周側に複数のベーン６０を出入自在に装着したロ
ータ５０を配置したベーンポンプ１００を構成している
ロータ５０を、 打ち抜き成形した薄肉板５５を積層する工程。 片面にのみベーン背圧溝５３を有したものとして打ち
抜き成形した厚肉板５６で、積層した薄肉板５５を挟む
工程。 薄肉板５５および厚肉板５６にそれぞれ設けた固着孔
５５ａ・５６ａに挿通した固着ピン５７の両端を厚肉板
５６側に対して固定する工程。という各工程を含んで製
造したこと」である。

【００５１】すなわち、この請求項５に係るベーンポン
プ１００のロータ５０の製造方法は、打ち抜き成形した
薄肉板５５を積層する工程と、片側にのみベーン背圧溝
５３を設けつつ打ち抜き成形した厚肉板５６で積層した
薄肉板５５を挟む工程と、これら全てに貫通するように
設けた固着孔５５ａ・５６ａに固着ピン５７を通して、
両端の厚肉板５６側に固定する工程により、製造するよ
うにしたものである。

【００５２】この請求項５のベーンポンプ１００のロー
タ５０の製造方法は、まず、これを構成しているそれぞ
れ複数の薄肉板５５および厚肉板５６とが、プレス型で
打ち抜いて成形されているものである。この薄肉板５５
は、プレス型で打ち抜き加工ができるとともに、吐出量
違いにきめ細かく対応できるように、例えば板厚が０．
２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の鋼板材とすることが望まし
く、厚肉板５６は、同様にプレス成形ができるととも
に、ベーン背圧溝５３が形成できるような、例えば２．
０ｍｍ程度の肉厚を有した鋼板材とする必要がある。

【００５３】ここで、厚肉板５６は、その片面に形成し
ているベーン背圧溝５３も、打ち抜き加工工程で同時に
成形を行っているものとしているが、ベーン背圧溝５３
は打ち抜き加工工程とは違う別工程で加工されていても
よい。そして、これら薄肉板５５および厚肉板５６を、
吐出量が設計値となる軸方向の寸法になるような枚数分
だけ積層する訳であるが、その配列は、厚肉板５６で積
層した薄肉板５５を挟むような順序になっている。これ
により、確実にかつ応答性よくポンプ作用をさせるため
のベーン背圧溝５３を、ロータ５０の両端側に設けてい
ることから、ベーンポンプ１００のロータ５０として必
要な形状を備えているものであるということができる。

【００５４】さらに、ロータ５０の形状となるように積
層した薄肉板５５および厚肉板５６の固定方法として、
固着ピン５７を薄肉板５５および厚肉板５６それぞれに
設けた固着孔５５ａ・５６ａについて挿通して、厚肉板
５６側の固着孔５６ａに対して、固着ピンをカシメや圧
入等の塑性変形あるいは溶接、接着等を用いて行うもの
である。そして、この製造方法では、固着ピン５７を治
具上に固定しておき、これらの固着ピン５７に、各厚肉
板５６および薄肉板５５を順に挿通して、積層を行うよ
うにしてもよいし、積層した薄肉板５５と厚肉板５６の
各固着孔５５ａ・５６ａに固着ピン５７を挿通し、その
カシメ等の固定作業を行う際に、厚肉板５６の外側の端
面にベーン背圧溝５３を同時にプレス成形するようにし
てもよい。

【００５５】また、この製造方法によると、ロータ５０
をプレス型によって打ち抜き成形した薄肉板５５と厚肉
板５６の隙間のない積層構造とすることで、積層枚数を
変更すれば、軸方向の寸法違いが簡単に製作でき、性能
すなわち吐出量違いにも、きめ細かくしかも非常に迅速
に対応することができることになるのであり、さらにそ
れらの固定方法として貫通した固着孔５５ａ・５６ａへ
固着ピン５７を挿通した後、この固着ピン５７の両端を
積層構造の両端部材である厚肉板５６に対して固定する
という簡単な作業で、厚肉板５６だけでなく、この厚肉
板５６間に挟んだ薄肉板５５までも確実に固定できるも
のである。

【００５６】従って、この請求項５のベーンポンプ１０
０のロータ５０の製造方法は、鋼板材をプレス型で打ち
抜いた薄肉板５５と厚肉板５６を積層する工程と、それ
らに固着ピン５７を挿通した状態で厚肉板５６に対して
固定することで、ロータ５０全体を一体化する工程を含
んでいるため、ロータ５０を構成する薄肉板５５と厚肉
板５６が均一の断面形状で製造でき、さらにそれらに設
けた固着孔５５ａと５６ａに固着ピン５７を挿通して両
端を固定するという簡単な作業で、確実なるベーンポン
プ１００に使用するロータ５０の一体化が実現でき得る
とともに、様々な吐出量違いに対して短期間で容易に対
応することができ得るものとなっているのである。

【００５７】

【発明の実施の形態】以上のように構成した各請求項の
発明について図面に示した実施の形態であるベーンポン
プ１００およびロータ５０について以下に説明する。

【００５８】図１は、出願人が日々生産、開発してい
る、車両に搭載する一般的なベーンポンプの断面図であ
り、図２は、図１に対してサイドカバー３０を取り除い
たものの正面図である。

【００５９】まず、このベーンポンプ１００を構成して
いるケース１０内には、その内部に設けたサイドプレー
ト装着部１５にサイドプレート２０が装着してあり、こ
のケース１０内部を密閉するような形で、端面にサイド
カバー３０が配置してある。また、このベーンポンプ１
００では、サイドプレート２０とサイドカバー３０とで
挟んだケース１０内部の空間にカムリング４０を配置
し、この内周側には、一端にプーリ８０を装着したシャ
フト７０で回転され、外周側に複数のベーン６０を出入
自在に装着したロータ５０が配置してある。

【００６０】ケース１０には、作動流体を吸い込む継手
となる吸込ポート１１と、その延長上に低圧孔１２が設
けてある。この低圧孔１２は、サイドカバー３０側と、
スプール装着室１９側との両方に連通している。また、
前記したようにこのケース１０の内部に設けたサイドプ
レート装着部１５には、サイドプレート２０が装着して
あるのであるが、そのサイドプレート２０の奥側、すな
わちサイドプレート２０とケース１０とで挟んだ空間
に、高圧室１３が設けてある。この高圧室１３の下流側
には、スプール装着室１９の吐出側と連通している高圧
孔１４が設けてあり、さらにこの下流側には、スプール
装着室１９の吐出側の延長上で、作動流体を最終的に吐
出する位置に、吐出ポート１７が装着してある。サイド
プレート装着部１５の手前側、すなわちサイドプレート
２０とサイドカバー３０とで挟んだ位置には、カムリン
グ装着部１６が設けてあり、ここにカムリング４０を装
着するものである。ケース１０内には、ポンプ工程を行
うための駆動力を伝えるシャフト７０を、挿通する状態
で配置しているのであるが、このシャフト７０を回転自
在に支持するように軸受１８を装着している。

【００６１】サイドプレート２０には、カムリング４０
を装着する側面の円周上複数の箇所にノックピン２１が
設けてあり、これによってサイドカバー３０とカムリン
グ４０と本サイドプレート２０の相対位置を拘束してい
るものである。カムリング４０側で行うポンプ工程で作
動流体を吐出する位置には、この吐出する位置の数に応
じた複数の連通孔２２が設けてある。また、ロータ５０
を装着する側面には、後述するロータ５０に設けたベー
ン背圧溝５３に接する位置に、これと対向するような形
で、ベーン背圧溝２４が設けてあり、このベーン背圧溝
２３とケース１０側の高圧室１３を連通するように複数
のベーン背圧孔２３が設けてある。

【００６２】サイドカバー３０には、前記したケース内
の低圧孔につながる位置に吸い込み室３１が設けてあ
り、この下流側には、カムリング４０側で行うポンプ工
程で作動流体を吸い込むカムリング４０装着面側の位置
に、吸込部３２が設けてある。また、後述するロータ５
０に設けたベーン背圧溝５３に接する位置に、これと対
向するような形で、ベーン背圧溝３３が設けてある。さ
らに、上記したように、サイドプレート２０とカムリン
グ４０と本サイドカバー３０の相対位置を拘束するため
に、カムリング４０を貫通するとともに、このサイドカ
バー３０側にまで突出している、ノックピン２１を装着
するための図示しない固定孔が設けてある。

【００６３】カムリング４０には、この内周面に、ロー
タ５０に出入自在に装着したベーン６０を案内して摺動
することで、ポンプ工程を行うベーン摺動面４１が設け
てある。また、サイドプレート２０とサイドカバー３０
と本カムリング４０の相対位置を拘束するために、サイ
ドプレート２０に設けたノックピン２１を本カムリング
４０に貫通して固定する、位相合わせ孔４２が設けてあ
る。

【００６４】ロータ５０には、その外周側に、カムリン
グ４０のベーン摺動面４１に接触摺動させることでポン
プ工程を行うベーン６０を出入自在に装着する複数のベ
ーン摺動溝５１が設けてある。このベーン摺動溝５１の
底部には、ここに装着するベーン６０をロータ５０の外
径側に飛び出させる働きをする作動流体が流れ込むベー
ン背圧室５２が設けてあり、このベーン背圧室５２は、
サイドプレート２０とサイドカバー３０のそれぞれに設
けたベーン背圧溝２４・３３に接する位置に設けたベー
ン背圧溝５３とつながっていることで、ケース１０に設
けた高圧室１３からの作動流体を導いているものであ
る。また、このロータ５０の内周側には、スプライン孔
部５４が設けてあり、シャフト７０に設けた後述するス
プライン軸部７１と嵌合することにより、シャフト７０
からの駆動力をロータ５０に伝えている。

【００６５】シャフト７０には、その端面にスプライン
軸部７１が設けてあり、このシャフト７０をケース１０
内の正規の位置に装着したとき、このスプライン軸部７
１がロータ５０の内周面に設けたスプライン孔部５４と
嵌合することで、ロータ５０と同期して回転するもので
ある。また、ロータ５０のスプライン孔部５４とシャフ
ト７０のスプライン軸部７１とが軸方向に離れて、駆動
力の伝達がとぎれることのないように、スプライン軸部
７１の最端部には、ロータ５０のスプライン孔部５４に
装着した後で、スナップリング７２を装着する構造にな
っているものである。さらに、スプライン軸部７１に対
して反対側の端部には、プーリ８０が装着してあり、こ
こに駆動力が伝達されることにより、ベーンポンプ１０
０全体としてポンプ工程が行われるものである。

【００６６】以上のように構成しているベーンポンプ１
００の作動を、順を追って説明する。

【００６７】まず、図示しないエンジン等の駆動源から
の駆動力は、図示しないベルトによってプーリ８０に伝
えられる。プーリ８０に伝わった駆動力は、シャフト７
０に設けたスプライン軸部７１から、これに嵌合してい
るロータ５０のスプライン孔部５４へと伝わる。ロータ
５０に回転力が伝わると、このロータ５０の外周側に出
入り自在に装着したベーン６０が、遠心力によってカム
形状を形成したカムリング４０のカムリング摺動面４１
に押し付けられ、そのカムリング摺動面４１のカム形状
に案内されて回転摺動する。このベーン６０のカムリン
グ摺動面４１への押し付け力は、サイドプレート２０に
設けた連通孔２２から流れ込んだ、吐出側に相当する高
圧室１３からの作動流体が、サイドプレート２０および
サイドカバー３０のそれぞれのベーン背圧溝２４・３
３、ロータ５０両面のベーン背圧溝５３、さらにはロー
タ５０のベーン背圧室５２へと順に導かれることによっ
て、大きく、より確実になるものである。これにより、
サイドプレート２０と、サイドカバー３０と、カムリン
グ４０と、ロータ５０と、ベーン６０とで囲んだ空間
が、カムリング摺動面４１の形状に従って拡大縮小を繰
り返すことによって、ポンプ工程を行う訳である。具体
的には、サイドカバー３０の吸込部に接しているところ
に、ポンプ工程の体積が拡大する初期部を、反対に、サ
イドプレート２０の吐出部に相当する連通孔２２に接し
ているところに、ポンプ工程の体積が縮小する初期部を
形成することで、吸込ポート１１から吸い込んだ作動流
体を、吸込室３１、低圧孔１２、高圧室１３、高圧孔１
４、さらにはスプール装着室１９へと導き、吐出ポート
１７から吐出するのである。

【００６８】この場合、吸込ポート１１から吸い込んだ
作動流体の一部は、そのままスプール装着室１９に流れ
込むのであるが、この作動流体の圧力と、ポンプ工程か
ら吐出されて吐出ポート１７直前のスプール装着室１９
に流れ込んだ作動流体の圧力との関係により、スプール
装着室１９内の図示しないスプールで、吐出流量が調整
されるものである。

【００６９】次に、以上のように構成した各請求項の発
明について、図面に示した実施の形態であるロータ５０
について、以下に説明する。

【００７０】まず、図３〜図５に示すロータ５０は、積
層した複数の薄肉板５５を、片面にのみベーン背圧溝５
３が設けてある厚肉板５６で挟んでおり、それら全体の
一体化を、積層した薄肉板５５と厚肉板５６に設けた全
ての固着孔５５ａ・５６ａに固着ピン５７を挿通し、厚
肉板５６に対して固着したものとしている。

【００７１】各薄肉板５５は、例えばショックアブソー
バのリーフバルブに使用されるバネ鋼のような、高硬度
であるものの、加工が容易な薄い鋼板材で出来ている。
また、その外周側には、放射状に複数のベーン摺動溝５
１ａが設けてあり、これらの底部には、ベーン背圧室５
２ａが設けてある。一方、この薄肉板５５の内周側に
は、スプライン孔部５４ａが設けてある。

【００７２】さらに、各薄肉板５５には、例えば図５に
示したように、固着孔５５ａが複数設けてあるが、これ
らの固着孔５５ａには、上記したベーン摺動溝５１ａ、
ベーン背圧室５２ａおよびスプライン孔部５４ａとは干
渉しない位置に形成してある。勿論、各固着孔５５ａの
形成位置は、ロータ５０としての剛性や強度に悪影響を
与えないようにするために考慮されているものである。

【００７３】これらの固着孔５５ａは、ロータ５０が高
速回転しても回転バランスが崩れないように、円周上で
等配分かつ等半径となる位置に配置しているものである
が、後述する固着ピン５７と組み合わせた段階で、ロー
タ５０の回転バランスが崩れないように考慮して設計し
ているものであれば、固着孔５５ａ・５６ａの位置関係
は、必ずしも円周上で等配分かつ等半径である必要はな
いものである。このような形状を有している薄肉板５５
は、全ての形状をプレス型による鋼板材の打ち抜き成形
で製造されているものであり、ベーンポンプ１００の吐
出量違いにきめ細かく対応することができるように、例
えば０．２ｍｍ〜１．０ｍｍぐらいの板厚のものであ
る。

【００７４】次に、厚肉板５６は、前記した薄肉板５５
と同様に、その全ての形状をプレス型による鋼板材の打
ち抜き成形にて形成するものであるが、硬度を向上させ
るために打ち抜き後に浸炭処理を行うものである。なぜ
なら、この厚肉板５６は、薄肉板５５より肉厚形状であ
るため、バネ鋼のような高硬度の材質は打ち抜きが不向
きであるからであり、またロータ５０の両端面に配置す
るものであって、サイドプレート２０とサイドカバー３
０との間で摺動接触する部材としての、耐摩耗性が要求
されるからである。勿論、この方法に限らず、打ち抜い
た後の最終形状段階で、耐摩耗性をもっている材質また
は表面処理を行ったものであれば、全く問題ないもので
ある。このように、厚肉板５６は、別部材で構成できる
ため、少なくともロータ５０の両端面だけは、従来の材
質である焼結成形品よりも耐摩耗性に優れた材質にする
ことが可能である。

【００７５】そして、この厚肉板５６の片面にのみ設け
るベーン背圧溝５３は、これをプレス型にて打ち抜き成
形する際に、同時にプレス型の表面に設けた型で塑性加
工することで、成形するものである。この厚肉板５６の
外周側と内周側には、薄肉板５５を積層した際、これら
と完全に重なる位置に、それぞれ複数のベーン摺動溝５
１ｂおよびベーン背圧室５２ｂと、スプライン孔部５４
ｂとが打ち抜き成形してある。さらに、複数の固着孔５
６ａも、薄肉板５５を積層した際、これらと完全に重な
る位置に打ち抜き成形しているものである。この様な厚
肉板５６は、上記した通りプレス型で打ち抜き加工がで
きるとともに、ベーン背圧溝５３が形成できるような、
例えば２．０ｍｍ程度の肉厚を有しているものである。

【００７６】そして、上記したそれぞれ複数のベーン摺
動溝５１ａ・５１ｂと、ベーン背圧室５２ａ・５２ｂ
と、スプライン孔部５４ａ・５４ｂと、複数の固着孔５
５ａ・５６ａとが全て一致するように、複数の薄肉板５
５と、厚肉板５６とを積層し、これらの固着孔５５ａ・
５６ａの全てに、金属製の固着ピン５７を挿通する。こ
れらの固着ピン５７は、お互いの薄肉板５５と厚肉板５
６が隙間のないように密着させた状態で、積層構成した
ロータ５０の両端面に配置している厚肉板５６に対し
て、カシメ等により確実に固定するものである。このカ
シメは、挿通した固着ピン５７の両端面をポンチ等で塑
性変形させ、この両端部のみ厚肉板５６の固着孔５６ａ
の内径に確実に食いつかせるというものである。ここ
で、このロータ５０には、ベーンポンプ１００の使用状
態でも、これを構成している薄肉板５５および厚肉板５
６を隙間を拡げようとする力が、ほとんど発生しないた
めに、カシメでも薄肉板５５と厚肉板５６の一体化が確
実に実現できるわけである。

【００７７】また、固着ピン５７の両端面は、厚肉板５
６から飛び出していないことが望ましいが、後述するよ
うに最終工程でロータ５０の両端面に研磨を実施するた
め、この研磨後でも固定できていることが保証できれ
ば、飛び出していても全く問題ないものである。尚、こ
の固着ピン５７が厚肉板５６の両端面から飛び出してい
ない場合は、ロータ５０が高速回転しても回転バランス
が崩れないように、固着ピン５７の長さは、全て均等で
あるものであるが、前述した固着ピン５７と組み合わせ
た段階で、ロータ５０の回転バランスが崩れないように
考慮して設計しているものであれば、固着ピン５７の長
さ寸法は、必ずしも全て均等である必要はないものであ
る。

【００７８】最後に、このロータ５０を、ベーンポンプ
１００のロータ５０として機能するような寸法精度に仕
上げるために、ロータ５０の両端面すなわち両厚肉板５
６のベーン背圧溝５３側の端面と、ベーン摺動溝５１と
を研磨加工により仕上げるものである。この際、ベーン
摺動溝５１は、板材の積み重ねで形成されているため、
従来の焼結成形品と異なり、軸方向の寸法が大きいもの
であっても、粗寸法のベーン摺動溝５１が倒れている様
なことはないので、仕上げ代は、小さくても全く問題な
いものであることから、仕上げ加工工数およびそれにか
かる時間を大幅に短縮でき、結果的にロータ５０の製造
コストを大幅に低減することが可能となる。

【００７９】従って、ロータ５０を構成する薄肉板５５
および厚肉板５６は、双方ともプレス型により打ち抜き
成形していることから、それぞれ一度の打ち抜き成形
で、加工後の寸法にバラツキのない複数の薄肉板５５お
よび厚肉板５６が安価に複数分製造することができる。
また、厚肉板５６で挟まれる薄肉板５５の積層枚数を変
更するだけで、ロータ５０の軸方向の寸法すなわち作動
流体の吐出量を自由に変更することが可能である。換言
すれば、ベーンポンプ１００のロータ５０を、従来の焼
結成形方法とは全く異なる、プレス型にて打ち抜いた薄
肉板５５と厚肉板５６の積層構造にて成立させること
で、従来は吐出量違いごとに必要であった非常に高価な
焼結成形型が不要となり、よって、従来の焼結成形品に
比べて非常に安価に製造できることから、ベーンポンプ
１００自体の製造コストを安価に実現することができ、
さらに、一組のプレス型から製造された一組の薄肉板５
５と厚肉板５６を取りそろえておくだけで、それらの積
層枚数の組み合わせで、いかなる吐出量違いにも、成形
型を変更することなく、容易にしかも非常に短期間で対
応することができることから、お客様の吐出量違いに対
するニーズにも、極めて迅速に対応することが可能とな
るものである。

【００８０】図６に示すロータ５０は、積層した複数の
薄肉板５５を、片面にのみベーン背圧溝５３が設けてあ
る厚肉板５６で挟んでおり、それら全体の一体化を、積
層した薄肉板５５と厚肉板５６とにそれぞれ設けている
複数の固着孔５５ａ・５６ａのうち、円周上均等となる
複数の箇所に固着ピン５７を挿通して、厚肉板５６に対
して固着することで行うとともに、これ以外の複数の固
着孔５５ａ・５６ａには何も挿通することなく、空間の
まま残すものとしている。

【００８１】ここで、薄肉板５５と、厚肉板５６と、固
着ピン５７における、それぞれの材質・形状・成形方法
・役割、およびロータ５０における積層構造・積層方法
は全く同様であるため、詳細の説明は省略するが、これ
の実施例の特徴であるところの、積層した薄肉板５５と
厚肉板５６に設けた複数の固着孔５５ａ・５６ａのう
ち、円周上均等となる箇所に固着ピン５７を挿通して、
厚肉板５６に対して固着することを行うとともに、これ
以外の固着孔５５ａ・５６ａには何も挿通することな
く、空間のまま残すという点に絞って説明を行うことに
する。

【００８２】ロータ５０が、固着孔５５ａ・５６ａの一
部に限り固着ピン５７を挿通せず、空間のまま残すとい
うことの目的は、その分ロータ５０を軽量化すること
で、慣性モーメントを小さくし、たとえロータ５０が高
速回転しても、回転バランスを崩すことなく、結果的に
ベーンポンプ１００の低振動や低騒音を高い次元で実現
することである。

【００８３】そのために、固着孔５５ａ・５６ａに固着
ピン５７を挿通して薄肉板５５および厚肉板５６を固着
する箇所と、固着ピン５７は挿通しないで空間のまま残
す固着孔５５ａ・５６ａとを設けて、ロータ５０自体の
質量を極力減らす訳であるが、ここで最も重要となるポ
イントは、それらを円周上でバランスよく配置すること
である。そのためには、まず、ロータ５０を構成してい
る薄肉板５５および厚肉板５６にそれぞれ設ける固着孔
５５ａ・５６ａを、固着ピン５７を挿通する箇所とそう
でない箇所とがバランスよく配置できるような数に設定
しなければいけない。これは、例えば、固着ピン５７を
挿通する固着孔５５ａ・５６ａが、これを挿通しない固
着孔５５ａ・５６ａに対して、一つ飛びや二つ飛び等で
も全く構わないものであるが、最低限、円周上でバラン
スよく配置していることが必要であるものである。

【００８４】すなわち、固着ピン５７を円周上で不均等
になる位置に装着しているようなロータの場合には、偏
った固着ピン５７の質量分だけ、ロータの重心点がその
回転中心に対してずれることになり、結果的にこのよう
なロータを装着したベーンポンプ１００では、振動・騒
音・脈動が発生し易く、商品性が低くなるといったこと
になる可能性が生じるわけであり、このためにも固着ピ
ン５７は、固着孔５５ａ・５６ａに対して、円周上でバ
ランスよく配置していなければいけないのである。

【００８５】従って、この実施例では、ロータ５０を構
成している薄肉板５５および厚肉板５６にそれぞれ設け
た固着孔５７を、固着ピン５７を挿通する箇所と挿通し
ない箇所とがそれぞれバランスよく配置できるような数
にするとともに、固着ピン５７を挿通する固着孔５５ａ
・５６ａと挿通しない固着孔５７とを円周上でバランス
よく配置することで、高速回転しても、固着ピン５７を
装着しない中空の固着孔５５ａ・５６ａの分だけロータ
５０自体の質量を軽くして慣性モーメントを小さく抑え
ているだけでなく、これら複数の固着ピン５７と複数の
空間の固着孔５５ａ・５６ａとの円周上均等な配置によ
り、ロータ５０の重心点がその回転中心に対して正確に
一致して、高速回転に至るまで振動や騒音や脈動が発生
しないベーンポンプ１００が実現できるといった効果が
実現できるものである。

【００８６】上記にて説明した図６の実施例では、固着
ピン５７を装着する複数の固着孔５５ａ・５６ａと、固
着ピン５７を装着せずに空間のまま残す複数の固着孔５
５ａ・５６ａとが、共通していることから、同径である
ものとしていたが、ロータ５０の質量を低減し、さらに
慣性モーメントを小さく抑えるために、これらの固着孔
５５ａ・５６ａを二種類の機能が異なる孔として考え、
固着ピンを装着する固着孔５５ａ・５６ａより、空間の
まま残すためだけの専用の孔５５ｃ・５６ｃを大きくす
るように設定することもできる。

【００８７】すなわち、ベーンポンプ１００のロータ５
０として見た場合に、ロータ５０の機能が問題なく発揮
でき、さらにロータ５０の剛性や強度が確保できるとい
う条件を満足していれば、固着ピン５７を装着せずに空
間のまま残すためだけの専用の複数の孔は、必ずしも固
着ピン５７を装着する固着孔５５ａ・５６ａ、すなわち
固着孔５７と同径である必要は全くなく、例えば図７の
ような、固着ピン５７を装着する固着孔５５ａ・５６ａ
より大きい楕円形状の孔５５ｃ・５６ｃにするというこ
とも可能である。勿論、この楕円形状は、三角形状や、
扇形形状や、四角形状等でもロータ５０の剛性や強度が
確保できてさえいれば、どんな形状でも問題ないことは
言うまでもない。そして、このロータ５０を構成してい
る薄肉板５５および厚肉板５６は、前述したように、プ
レス型による打ち抜き加工により製造されていることか
ら、空間のまま残すためだけの専用の孔５５ｃ・５６ｃ
は、どんな形状にも形成可能であるものである。

【００８８】図８および図９には、ロータ５０の外径か
らは直接見ることが出来ない中空の孔とする固着孔５５
ａをもったロータ５０が示してある。このようにした第
１の理由は、このロータ５０の両端面を形成している厚
肉板５６が、その構造上サイドプレート２０とサイドカ
バー３０との間で接触摺動する部材であることから、出
来ることならば、このような接触摺動面に孔部は設けた
くないということがあるからである。すなわち、このロ
ータ５０に複数の中空孔とする固着孔５５ａを設けるこ
とで、サイドプレート２０、サイドカバー３０およびロ
ータ５０全ての接触摺動部の面圧を、図６の実施例に対
して空間のまま残す複数の固着孔５５ａ・５６ａの分だ
け、低く押さえることができ、信頼性が向上することに
なる。

【００８９】また、中空の孔とする固着孔５５ａをもっ
たロータ５０とする第２の理由は、高速回転に至るまで
振動や騒音や脈動が発生しないベーンポンプ１００を実
現するべく、ロータ５０の剛性や強度に悪影響を与えな
い範囲内で極力ロータ５０の質量を低減し、この慣性モ
ーメントを小さく抑えるためである。

【００９０】さらに、具体的に図示はしていないが、勿
論この薄肉板に設けた中空の孔とする固着孔５５ａは、
固着ピン５７を装着する他の固着孔５５ａ・５６ａと同
じ形状であるだけでなく、三角形状や、扇形形状や、四
角形状等でもロータ５０の剛性や強度が確保できてさえ
いれば、どんな形状であっても問題ないことは言うまで
もない。そして、このロータ５０を構成している薄肉板
５５および厚肉板５６は、前述したように、プレス型に
よる打ち抜き加工により製造されていることから、空間
のまま残すためだけの専用の孔５５ａは、積層板ごとに
おいて形状に誤差がないだけでなく、どんな形状にも形
成可能であるものである。

【００９１】図１０に示すロータは、それぞれ複数の薄
肉板５５および厚肉板５６の外周であって、ロータ５０
の側面で円周上均等となる複数の箇所に、軸方向に連な
るように外周逃げ凹部５５ｂ・５６ｂを設けているもの
である。そして、これら薄肉板５５および厚肉板５６
は、前述したように、プレス型による打ち抜き加工によ
り製造されていることから、それぞれに設けている外周
逃げ凹部５５ｂ・５６ｂの形状は、積層板ごとにおいて
形状に誤差がないだけでなく、どんな形状にも成形可能
である。これらの外周逃げ凹部５５ｂ・５６ｂは、ロー
タ５０をできる限り軽量化するもので、ロータ５０の慣
性モーメントを小さく抑え、高速回転に至るまで回転バ
ランスを崩すことがなく、振動や騒音や脈動が発生しな
いベーンポンプ１００を実現するというものであるが、
図４の実施例に加えて、さらにベーンポンプ１００のロ
ータ５０としての剛性や強度に悪影響を与えない範囲内
で、外周側の肉を極力減らすことで、その効果を明確に
するという考えに基づいたものである。

【００９２】この実施例では、固着ピン５７を装着せず
に、空間のまま残す固着孔５５ａ・５６ａは、固着ピン
５７と同形状としているが、ここでも勿論、特に図示し
ていないが、空間のまま残す固着孔５５ａ・５６ａは、
三角形状や、扇形形状や、四角形状等でもロータ５０の
剛性や強度が確保できてさえいれば、どんな形状であっ
ても問題ないことは言うまでもない。

【００９３】また、勿論、以上の実施例を組み合わせて
実施しても、これらと同等の効果が発揮できることは言
うまでもない。

【００９４】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明にお
いては、上記実施形態にて例示した如く、「ケース１０
内に配置したサイドプレート２０と、ケース１０のサイ
ドカバー３０とで形成した空間内にカムリング４０を配
置し、このカムリング４０の内側に、シャフト７０で回
転され外周側に複数のベーン６０を出入自在に装着した
ロータ５０を配置したベーンポンプ１００において使用
するロータ５０であって、このロータ５０は、積層した
複数の薄肉板５５を、片面にのみベーン背圧溝５３を設
けた厚肉板５６で挟んで一体化したこと」にその構成上
の特徴があり、これにより、摺動面である厚肉板５６の
み耐摩耗性に優れた材質を使用することが可能であり、
また、薄肉板５５の積層枚数を変更するだけで、ロータ
５０の軸方向の寸法違いが非常に簡単に製作でき、ベー
ンポンプ１００の吐出量違いにも容易、迅速かつ安価に
対応することが出来るものである。また、これにより、
ベーンポンプ１００の吐出量違いに於いても、スペック
違いの個々のロータ５０を用意しておく必要がなく、一
対の薄肉板および厚肉板のプレス型があれば、全てのロ
ータ５０に共通して対応できるものである。

【００９５】また、請求項２に係る発明においては、上
記請求項１に係るベーンポンプ１００のロータ５０につ
いて、「一体化は、薄肉板５５および厚肉板５６にそれ
ぞれ設けた固着孔５５ａ・５６ａの全てに挿通した固着
ピン５７の両端を厚肉板５６側に対して固定することに
より行ったこと」にその構造上の特徴があり、これによ
り、上記請求項１に係る発明と同様な目的を達成するこ
とができる他、ベーンポンプ１００のロータ５０を構成
している各薄肉板５５、厚肉板５６の一体化を、固着孔
５５ａ・５６ａおよび固着ピン５７という非常に簡単な
手段によって確実に行うことができるものである。

【００９６】続いて、請求項３に係る発明においては、
上記請求項１に係るベーンポンプ１００のロータ５０に
ついて、「一体化は、薄肉板５５および厚肉板５６にそ
れぞれ設けた固着孔５５ａ・５６ａに対する固着ピン５
７の挿通を、一部省略することにより行ったこと」にそ
の構造上の特徴があり、これにより、上記請求項１に係
る発明と同様な目的を達成することができる他、固着孔
５５ａ・５６ａおよび固着ピン５７という手段による、
ベーンポンプ１００のロータ５０を構成している各薄肉
板５５、厚肉板５６の一体化を一部省略するという手段
によって、低慣性モーメントが実現できるものとなって
いる。

【００９７】さらに、請求項４に係る発明においては、
上記請求項１〜請求項３のいずれかに係るベーンポンプ
１００のロータ５０について、「ロータ５０を構成して
いる薄肉板５５および厚肉板５６のそれぞれ外周側に、
複数の外周逃げ凹部５５ｂ・５６ｂを設けたこと」にそ
の構造上の特徴があり、これにより、上記請求項１〜請
求項３に係る発明と同様な目的を達成できることができ
る他、ベーンポンプ１００のロータ５０を構成している
薄肉板５５および厚肉板５６のそれぞれ外周側に外周逃
げ凹部５５ｂ・５６ｂを形成するという手段によって、
低慣性モーメントが実現できるものとなっている。

【００９８】最後に、請求項５に係る発明においては、
上記実施形態にて例示した如く、「ケース１０内に配置
したサイドプレート２０と、サイドカバー３０とで挟ん
だ間にカムリング４０を配置し、このカムリング４０の
内側に、シャフト７０で回転され外周側に複数のベーン
６０を出入自在に装着したロータ５０を配置したベーン
ポンプ１００を構成しているロータ５０を、 打ち抜き成形した薄肉板５５を積層する工程。 片面にのみベーン背圧溝５３を有したものとして打ち
抜き成形した厚肉板５６で、積層した薄肉板５５を挟む
工程。 薄肉板５５および厚肉板５６にそれぞれ設けた固着孔
５５ａ・５６ａに挿通した固着ピン５７の両端を厚肉板
５６側に対して固定する工程。 という各工程を含んで製造したこと」にそのその製造方
法上の特徴があり、鋼板材をプレス型で打ち抜いた薄肉
板５５と厚肉板５６を積層する工程と、それらに固着ピ
ン５７を挿通した状態で厚肉板５６に対して固定するこ
とで、ロータ５０全体を一体化する工程を含んでいるた
め、ロータ５０を構成する薄肉板５５と厚肉板５６とが
均一の断面形状で製造でき、さらにそれらに設けた固着
孔５５ａ・５６ａに固着ピン５７を挿通して両側を固定
するといった簡単な作業で、確実なるベーンポンプ１０
０に使用するロータ５０の一体化が実現できるととも
に、様々な吐出量違いに対して短期間に容易に対応する
ことができるものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロータを使用するベーンポンプを
示すものであって、回転軸方向の断面図である。

【図２】本発明に係るロータを使用するベーンポンプ示
すものであって、サイドカバーを取り除いた正面図であ
る。

【図３】本発明に係るロータの一実施例を示す正面図で
ある。

【図４】本発明に係るロータの一実施例を示す斜視図で
ある。

【図５】本発明に係るロータの別の実施例を示す分解し
た斜視図である。

【図６】本発明に係るロータの別の実施例を示す正面図
である。

【図７】本発明に係るロータの別の実施例を示す正面図
である。

【図８】本発明に係るロータの別の実施例を示す正面図
である。

【図９】本発明に係るロータの別の実施例を示す分解し
た斜視図である。

【図１０】本発明に係るロータの別の実施例を示す正面
図である。

【符号の説明】

１００ ベーンポンプ １０ ケース １１ 吸込ポート １２ 低圧孔 １３ 高圧室 １４ 高圧孔 １５ サイドプレート装着部 １６ カムリング装着部 １７ 吐出ポート １８ 軸受 １９ スプール装着室 ２０ サイドプレート ２１ ノックピン ２２ 連通孔 ２３ ベーン背圧孔 ２４ ベーン背圧溝 ３０ サイドカバー ３１ 吸込室 ３２ 吸込部 ３３ ベーン背圧溝 ４０ カムリング ４１ ベーン摺動面 ４２ 位相合せ孔 ５０ ロータ ５１ ベーン摺動溝 ５１ａ ベーン摺動溝 ５１ｂ ベーン摺動溝 ５２ ベーン背圧室 ５２ａ ベーン背圧室 ５２ｂ ベーン背圧室 ５３ ベーン背圧溝 ５４ スプライン孔部 ５４ａ スプライン孔部 ５４ｂ スプライン孔部 ５５ 薄肉板 ５５ａ 固着孔 ５５ｂ 外周逃げ凹部 ５５ｃ 孔 ５６ 厚肉板 ５６ａ 固着孔 ５６ｂ 外周逃げ凹部 ５６ｃ 孔 ５７ 固着孔 ６０ ベーン ７０ シャフト ７１ スプライン軸部 ７２ スナップリング ８０ プーリ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケース内に配置したサイドプレートと、前
   記ケースのサイドカバーとで形成した空間内にカムリン
   グを配置し、このカムリングの内側に、シャフトで回転
   され外周側に複数のベーンを出入自在に装着したロータ
   を配置したベーンポンプにおいて使用する前記ロータで
   あって、 この前記ロータは、積層した複数の薄肉板を、片面にの
   みベーン背圧溝を設けた厚肉板で挟んで一体化したこと
   を特徴とするベーンポンプのロータ。
2. 【請求項２】前記一体化は、前記薄肉板および前記厚肉
   板にそれぞれ設けた固着孔の全てに挿通した固着ピンの
   両端を厚肉板側に対して固定することにより行ったこと
   を特徴とする請求項１に記載のベーンポンプのロータ。
3. 【請求項３】前記一体化は、前記薄肉板および前記厚肉
   板にそれぞれ設けた前記固着孔に対する前記固着ピンの
   挿通を、一部省略することにより行ったことを特徴とす
   る請求項１に記載のベーンポンプのロータ。
4. 【請求項４】前記ロータを構成している前記薄肉板およ
   び前記厚肉板のそれぞれ外周側に、複数の外周逃げ凹部
   を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれ
   かに記載のベーンポンプのロータ。
5. 【請求項５】ケース内に配置したサイドプレートと、サ
   イドカバーとで挟んだ間にカムリングを配置し、このカ
   ムリングの内側に、シャフトで回転され外周側に複数の
   ベーンを出入自在に装着したロータを配置したベーンポ
   ンプを構成している前記ベーンポンプのロータを、次の
   各工程を含んで製造する方法。 打ち抜き成形した薄肉板を積層する工程。 片面にのみベーン背圧溝を有したものとして打ち抜き
   成形した厚肉板で、積層した前記薄肉板を挟む工程。 前記薄肉板および前記厚肉板にそれぞれ設けた固着孔
   に挿通した固着ピンの両端を厚肉板側に対して固定する
   工程。