JP2005105996A

JP2005105996A - ベーンポンプ装置

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Publication number: JP2005105996A
Application number: JP2003342970A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yao; 博之矢尾; Kentaro Yamauchi; 健太郎山内
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2023-10-01
Also published as: JP4239776B2

Abstract

【課題】ロータのベーン収容用スリット周りの剛性を向上させる。
【解決手段】回転軸５、回転軸５にて回転駆動されるロータ２、ロータ２のスリット２１内にて摺動運動をするベーン１、ベーン１の外側にあって、ロータ２、ベーン１とともにポンプ室１５を形成するカムリング３、これらカムリング３、ロータ２、ベーン１、回転軸５を収容するハウジング６からなる。ロータ２を、その横断面形態において、ベーン１の収容されるスリット２１の両側面部のところにカムリング３の内周面側へ突出するように形成されたマウンド部２２を有するようにする。相隣るスリット２１、２１間においてはカムリング３の内周面に対して凹面部２３を形成させる。マウンド部２２、２２間に、円周方向に延びるように隆起形成されたリブ２５を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧式パワーステアリング装置を初めとした各種油圧装置に圧油を供給するために用いられるベーンポンプ装置に関するものであり、特に、ベーンを保持するロータにおけるベーン収容用スリット周りにおける剛性を高めさせて、高圧高容量化を可能なようにしたベーンポンプ装置に関するものである。

一般に、油圧式パワーステアリング装置等の油圧装置にはベーンポンプ装置が用いられるようになっている。そして、当該ベーンポンプ装置は、例えば、特開２０００−１７９４６９号公報または図４に示す如く、本ベーンポンプ装置駆動用のものであって回転運動を伝達する回転軸１０、当該回転軸１０にスプライン等により結合されるロータ２０、当該ロータ２０のスリット２１０内で摺動運動をするベーン３０、当該ベーン３０の外側にあってポンプ室を形成するカムリング４０、これらカムリング４０等からなるポンプ機能部品を収容するハウジング５０、当該ハウジング５０と対の状態で設けられるカバー等からなるものである。このような構成からなるものにおいて、上記ロータ２０のスリット２１０内に収容されるベーン３０の相隣るものどうしの間、並びに、ロータ２０の外周面とカムリング４０の内周面との間には、所定の容積を有するポンプ室２５０が形成されることとなる。そして、このようなポンプ室２５０を形成する上記ロータ２０の外周面であってベーン３０の収容される各スリット２１０、２１０の間には、上記カムリング４０の内周面との間の距離を大きく採るように形成された凹面部２４０が設けられるようになっている。すなわち、ロータ２０の横断面形状は星型の形態を有するようになっている。このような形態を採ることによって、上記カムリング４０の内周面とロータ２０の外周面との間に形成されるポンプ室２５０の容積は大きな値を有するようになり、ベーンポンプ装置の高容量化を図ることができるようになる。
特開２０００−１７９４６９号公報

このように、従来のものにおいては、上記ロータ２０の横断面形態を星型の形状からなるようにして、ポンプ室２５０の容積向上を図ることとしている。しかしながら、このような構成を採ることによって、上記ベーン３０を収容するロータ２０のスリット２１０周りの剛性が不足気味とならざるを得ないと言う問題点が、バス、トラック等の大型車両の油圧式パワーステアリング装置に用いられるベーンポンプ装置において生じるおそれがある。このような大型車両に用いられるベーンポンプ装置としては、パワーステアリング装置への供給圧力、供給流量を、ともに大きな値のもの、すなわち、高圧高容量化されたものが採用されるようになっている。その結果、このようなベーンポンプ装置におけるベーン３０の収容部であるスリット２１０周りにおける剛性が不足すると、ハンドルを操舵エンドまで切った場合、すなわち、ポンプ装置にとって高負荷となる操舵状況が持続されるような場合、ポンプ室２５０内の圧力上昇によってロータ２０のスリット２１０の口もと部２１０ａ（ラジアル方向最外部）が、図５における２１０ｂの位置へと押し広げられるように変形をするおそれがある。このような変形が発生すると、ポンプ作動中において、ベーン３０が、ロータのラジアル方向（ＲＤ）に対して、傾き現象を呈することとなり、ポンプ性能を低下させるおそれがある。このような問題点を解決するために、ポンプ室容積は確保したうえで、ロータのベーン保持部周りの剛性を向上させるようにしたベーンポンプ装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。

上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明である第一の発明においては、ハウジング内に収容されて回転運動をする回転軸、当該回転軸にて回転駆動されるロータ、当該ロータのスリット内にて摺動運動をするベーン、当該ベーンの外側にあって、上記ロータ、ベーンとともにポンプ室を形成するカムリング、これらカムリング、ロータ、ベーン、回転軸を収容するハウジングからなるベーンポンプ装置に関して、上記ロータを、その横断面形態においてベーンの収容されるスリットのところであってロータのラジアル方向最外部のところに上記カムリングの内周面側へ突出するように形成されたマウンド部を有するとともに、相隣るスリット間においては上記カムリングの内周面に対して凹面部を有する星型の形態からなるようにし、このような形態の上記ロータの外周面上であって上記相隣るマウンド部間に、円周方向に延びるように隆起形成され、かつ、ロータの軸方向の厚みよりは小さな値の所定の幅を有するリブを設けるようにした構成を採ることとした。

第一の発明によれば、ロータを、その横断面形状が星型の形態からなるようにするとともに、このような形態のロータの外周面上であってベーン収容用のスリット間に円周方向に延び、所定の幅を有する補強リブを設けるようにしたので、ベーンの収容されるスリットの、その側壁周りの強度・剛性が高められるようになる。その結果、ポンプ作動中において、ポンプ室内の過度の圧力上昇時においても、ロータのスリット口もと部（ロータのラジアル方向最外部）が押し広げられるように変形をするのが抑止されるようになる。その結果、ベーンが、ロータの中心点を基点にした放射軸方向に対して、傾いたり、倒れたりするようなことがなくなり、ベーンポンプ装置全体としての性能の安定化が図られるようになる。また、ロータが星型の形態を有するとともに、リブの幅がロータの軸方向の厚みよりは小さな値を有するようになっていることより、相隣るベーン、ロータ外周面、及びカムリング内周面にて形成されるポンプ室は、その容積が大きな値を有するように形成されることとなる。従って、本ベーンポンプ装置においては、上記ベーン収容部の剛性アップと相まって、高圧力化及び高容量化を図ることができるようになる。

本発明を実施するための最良の形態について、図１ないし図３を基に説明する。本実施の形態にかかるものの、その構成は、図１に示す如く、モータ等によって回転駆動される回転軸５、当該回転軸５によって回転駆動されるロータ２、当該ロータ２のスリット２１内に収容されてロータ２の中心点（Ｏ１）を基点にして、そのラジアル方向に摺動運動をするベーン１、当該ベーン１の外側にあってポンプ室１５の形成に寄与するカムリング３、これらカムリング３、ロータ２、ベーン１等を収容するハウジング６等からなることを基本とするものである。

このような構成からなるものにおいて、上記ロータ２は、その横断面形状が、図１及び図２に示す如く、星型の形態を有するようになっているものである。具体的には、図２に示す如く、上記ロータ２には、その回転中心点（Ｏ１）を基点にして放射状に、ベーン１を収容するためのスリット２１が複数本設けられるようになっている。そして、これらスリット２１の口もと部２１ａ（ロータ２のラジアル方向最外部）のところであってロータ２の外周面を形成するところには、外側へ盛上がるように形成されたマウンド部２２が設けられるようになっている。これによって、ベーン１の収容されるスリット２１周りの剛性を高めさせるようにしているものである。

また、これに対して、上記ロータ２の外周面であって上記スリット２１のうちの相隣るものの間に形成される部分、すなわち、相隣る二つのマウンド部２２、２２の間には、凹陥状の形態からなる凹面部２３が形成されるようになっている。このような凹面部２３を設けることによって、上記ロータ２が、図１に示す如く、カムリング３内に組込まれると、ロータ２の外周面とカムリング３の内周面との間には比較的広目の空間が形成されることとなる。すなわち、相隣るベーン１、１並びにロータ２及びカムリング３にて形成されるポンプ室１５は、比較的大きな容積を有するようになる。

このような構成からなるものにおいて、本実施の形態のものにおいては、上記凹面部２３のところ、具体的には、相隣るスリット２１、２１の、それぞれのところに設けられたマウンド部２２、２２の間のところであって、ロータ２の外周面上に、図２及び図３に示す如く、円周方向に延びるように隆起形成されたリブ２５が設けられるようになっている。このリブ２５は、図３に示す如く、ロータ２の軸方向厚み（図３の左右方向）よりは小さな値の所定の幅を有するものであって、上記二つのマウンド部２２、２２間をつなぐように形成されているものである。このようなリブ２５を設けることによって、ポンプ室１５の容積減少を最小限に抑えたうえで、上記ベーン１の収容されるスリット２１周りの強度・剛性を高めさせることができるようになる。すなわち、上記リブ２５は補強リブの役目を担っているものである。なお、このリブ２５は、必ずしも図３に示すような両マウンド部２２、２２間を連結するような形態のものからなる必要は無く、途中で切れているようなタイプのものであっても良い。

このような構成を採ることにより、本実施の形態のものにおいては、ロータ２の外周面上に設けられた補強リブ２５の作用により、ベーン１の収容されるスリット２１の、その側壁部周りの強度・剛性が高められるようになる。その結果、ポンプ作動中において、ポンプ室１５内の過度の圧力上昇時においてもロータ２のスリット２１の口もと部２１ａが押し広げられるように変形するのが抑制されることとなる。その結果、上記ベーン１が、ロータ２の中心点（Ｏ１）を基点にした放射軸方向に対して、傾いたりするようなことがなくなり、ベーンポンプ装置全体としての性能の安定化が図られるようになる。また、ロータ２が星型の形態を有していることより、相隣るベーン１、１、ロータ２の外周面、及びカムリング３の内周面にて形成されるポンプ室１５は、比較的大きな容積を有するようになり、本ベーンポンプ装置としては上記ベーン収容部の剛性アップと相まって、高圧力化及び高容量化を図ることができるようになる。

本発明の全体構成を示す縦断面図である。本発明の主要部を成すロータの全体構成を示す平面図である。本発明の主要部を成すロータ及びリブの全体構成を示す正面図である。従来のものの全体構成を示す縦断面図である。従来のロータにおけるベーン収容用スリットの口もと部における変形状態を示す図である。

符号の説明

１ベーン
１５ポンプ室
２ロータ
２１スリット
２１ａ口もと部（ラジアル方向最外部）
２２マウンド部
２３凹面部
２５リブ
３カムリング
５回転軸
６ハウジング

Claims

ハウジング内に収容されて回転運動をする回転軸、当該回転軸にて回転駆動されるロータ、当該ロータのスリット内にて摺動運動をするベーン、当該ベーンの外側にあって、上記ロータ、ベーンとともにポンプ室を形成するカムリング、これらカムリング、ロータ、ベーン、回転軸を収容するハウジングからなるベーンポンプ装置において、上記ロータを、その横断面形態においてベーンの収容されるスリットのところであってロータのラジアル方向最外部のところに上記カムリングの内周面側へ突出するように形成されたマウンド部を有するとともに、相隣るスリット間においては上記カムリングの内周面に対して凹面部を有する星型の形態からなるようにし、このような形態の上記ロータの外周面上であって上記相隣るマウンド部間に、円周方向に延びるように隆起形成され、かつ、ロータの軸方向の厚みよりは小さな値の所定の幅を有するリブを設けるようにしたことを特徴とするベーンポンプ装置。