JP2006002646A - ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】この発明の目的は、カバー側の強度を十分に維持できるベーンポンプを提供することである。
【解決手段】 ボディ１に形成したボディボア２をカバー９でふさぐとともに、上記ボディボア２内にカムリング４を組み込み、このカムリング４に、駆動軸５に固定したロータ６を挿入するとともに、上記駆動軸５を回転することによって、このロータ６に設けたベーン７を上記カムリング４に沿って出入させる構成にしたベーンポンプを前提にする。そして、このベーンポンプを前提にしつつ、この発明は、上記ボディボア２内であって、カムリング４とカバー９との間に鉄製の補強プレート８を介在させた点に特徴を有する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ボディに形成したボディボアをカバーでふさいでなるベーンポンプに関する。

一般的にベーンポンプのカバーには、複雑な油路を形成するために、カバー自体の強度が損なわれる嫌いがある。そこで、カバーの強度を維持するためのものとして、特許文献１に記載したベーンポンプが従来から知られている。この従来のベーンポンプは、カバーに形成した凹部に鉄系焼結合金製のアウタサイドプレートを組み込んだものである。このようにアウタサイドプレートをカバーに形成した凹部に組み込むことによって、アウタサイドプレートを含むカバー側の剛性を維持するようにしている。

また、上記アウタサイドプレートは、カバーに形成した溝状の油路をふさぐ機能も果たしている。したがって、アウタサイドプレートのうち油路に対応する部分は、カバーと接触していないことになる。このようにアウタサイドプレートがカバーに接触していない部分があるということは、アウタサイドプレートとカバーとの接触面積が小さくなっていることを意味している。
特開平７−２７９８７１号公報

上記のようにした従来のベーンポンプでは、アウタサイドプレートをカバー側に組み込んでいるので、そのアウタサイドプレートを組み込んだ箇所ではカバーの厚さが実質的に薄くなってしまう。このようにカバーの厚さが薄くなると、その薄くなった部分の強度が損なわれる。また、アウタサイドプレートとカバーとの接触面積が小さいために、当該ベーンポンプを高圧用として使用する場合、カバーに変形や座屈が発生しやすい状況になる。もし、カバーが変形したり、座屈したりすれば、内部リークによる容積効率の低下や、ボディとカバーとの接触面からの油漏れが生じてしまうという問題が発生する。

さらに、カバーに凹部を形成し、その凹部にアウタサイドプレートを組み込むようにしているので、その凹部の底面の平面度管理、あるいはその凹部底面とボディに突き合わせるカバーの側面との平行度管理を厳密にしなければならない。もし、それらの管理がずさんで、寸法精度が悪くなると、アウタサイドプレートが駆動軸に対して垂直に保たれなくなる。このようにアウタサイドプレートの垂直度が保たれないと、アウタサイドプレートとカムリングとの間にすき間ができてしまい、ポンプの容積効率が低下するといった性能不良の原因になってしまう。また、上記のようにアウタサイドプレートの垂直度が保たれないと、アウタサイドプレートとロータとが金属接触して焼き付いたりすることも考えられる。

この発明は、ボディに形成したボディボアをカバーでふさぐとともに、上記ボディボア内にカムリングを組み込み、このカムリングに、駆動軸に設けたロータを挿入するとともに、上記駆動軸を回転することによって、このロータに設けたベーンを上記カムリングに沿って出入させる構成にしたベーンポンプを前提にする。
上記のベーンポンプを前提にしつつ、この発明は、ボディボア内であって、カムリングとカバーとの間に鉄製の補強プレートを介在させた点に特徴を有する。

この発明によれば、ボディボア内に鉄製の補強プレートを組み込むようにしたので、カバーの厚みを実質的に厚くしたのと同じになる。このようにカバーの厚みを実質的に厚くしたのと同じになるので、その分、カバーの強度が増し、カバーのひずみ量が少なくなる。カバーのひずみ量が少なくなれば、内部リークも減少し、それだけポンプの容積効率が向上することになる。このようなことから、内部リークによる容積効率の低下を防止できるとともに、ボディとカバーとの接触部分から油漏れが生じたりするのを防止できる。
さらに、従来のようにカバー側にプレートを組み込むための凹部を必要としないので、カバーの厳密な寸法管理が不要になる。

図１〜図３に示した実施形態は、アルミ鋳造のボディ１にボディボア２を形成し、このボディボア２内に、鉄製のサイドプレート３および同じく鉄製のカムリング４を組み込むとともに、このボディ１にはサイドプレート３およびカムリング４を貫通する駆動軸５を設けている。そして、カムリング４内における駆動軸５には、この駆動軸５と一体回転する鉄製のロータ６を設けるとともに、このロータ６には放射状に溝を設け、この溝内にベーン７を出入自在に組み込んでいる。

また、上記ボディボア２の開口部分には、補強プレート８を組み付けるための組み付け段部２ａを形成している。そして、この組み付け段部２ａに補強プレート８を組み付けるが、この組み付け段部２ａは、上記補強プレート８の厚さよりもその段差を大きくしなければならない。もし、補強プレート８の厚さよりも上記段差が小さければ、補強プレート８が上記ボディボア２からカバー９側に突出してしまう。このように補強プレート８がカバー９側に突出してしまえば、カバー９とボディ１との合わせ面にすき間ができ、そこから油漏れが生じたりしてしまう。

ただし、図４に示すように上記補強プレート８の外径をカムリング４の外径と等しくしておけば、この補強プレート８をボディボア２内に直接組み込むことができる。このように補強プレート８をボディボア２に直接組み込んでおけば、上記のような組み付け段部２ａの寸法管理を厳密にしなければならいということがなくなる。つまり、ボディボア２に補強プレート８を直接組み込む場合には、カムリング４とカバー９との間に形成される間隔よりも、補強プレート８の厚さは、Ｏリング１４のつぶし代の範囲内でばらついてもよい。このようにしておけば、サイドプレート３側の圧力で、ロータ６とともに補強プレート８がカバー９側に押し付けられる。したがって、補強プレート８とカバー９との間にすき間ができることはない。言い換えると、補強プレート８がカバー９に密着するので、その間の油漏れは完全に防止できる。

また、上記した補強プレート８は鉄製燒結金属からなるので、この補強プレート８もその寸法管理を厳密にできる。このようにサイドプレート３、カムリング４、ロータ６および補強プレート８のそれぞれを鉄系の金属で構成しているので、それらの寸法管理を厳密にでき、組み付け段部２ａを設ける場合にも、補強プレート８と組み付け段部２ａとの相対関係を正確に定めることができる。

上記のようにしたボディボア２の開口側は、アルミ製のカバー９でふさぐが、このようにカバー９で開口側をふさぐことによって、補強プレート８がカムリング４とカバー９との間に介在した組み付け構造を実現できるとともに、補強プレート８によるカバー９側の剛性を実質的に上げることができる。
そして、上記のようにしたカバー９には、その内部に吸い込み流路１０をトンネル状にして形成している。このようにカバー９に形成した吸い込み流路１０をトンネル状にしておくことによって、上記凹部２ａ側におけるカバー８の接触面に吸い込み流路１０が露出しないようにしている。もし、カバー９の接触面側に吸い込み流路が露出すれば、その分、カバー９と補強プレート８との接触面積が小さくなり、前記した従来のような問題が生じるが、この実施形態では、そのような問題がいっさい発生しない。

次に、このベーンポンプの作動を説明する。
エンジンや電動モータ等の駆動源の動力で駆動軸５を回転させると、それにともなってロータ６も回転する。このようにロータ６が回転すると、そのロータ６に組み込んだベーン７がカムリング４に沿って出入する。このようにベーン７がカムリング４に沿って出入することによって、ベーン７間の室が拡大したり縮小したりするとともに、それが拡大する行程で当該室が低圧になり、そこにタンクからの作動油が吸い込まれる。また、上記室が縮小される行程ではその室内が高圧になるとともに、その高圧油はサイドプレート３に形成した連通孔１１を通って吐出ポートから吐出される。

また、この実施形態では、上記のように補強プレート８を鉄系燒結金属製としたので、その摺動性がよくなり、耐焼き付き性も向上する。しかも、このように補強プレート８側でロータ６やベーン７が接触するようにしたので、カバー９側の摺動性を上げる必要がなくなる。もし、カバー９側でその摺動性を上げようとすると、例えば、そのカバーのシリコン含有量を多くしなければならず、その分、カバーが高価になるが、この実施形態では、カバー９を高価にする必要がなくなる。

また、この実施形態では、カバー９に形成した吸い込み流路１０を、トンネル状に形成したので、補強プレート８は、カバー９の全面にまんべんなく接触することになる。もし、カバー９に形成した油路を溝にしてそれを補強プレートでふさぐようにすれば、その溝の幅分だけ補強プレートが浮いた状態になる。言い換えると、その溝と対応した部分の補強プレートの強度が損なわれることになるが、この実施形態の場合には、補強プレート８がカバー９にまんべんなく接触するので、補強プレート８の強度が損なわれたりしない。

さらに、上記のように吸い込み流路を構成する溝をカバーの接触面側に開口しておくと、その部分のカバーの強度を損なわれる。このようにカバーの強度が損なわれると、高圧使用時にカバーが撓み、油漏れの原因になってしまう。しかし、この実施形態では、ボディボア２内に鉄製の補強プレート８を組み込むようにしたので、カバー９の厚みを実質的に厚くしたのと同じになる。このようにカバー９の厚みを実質的に厚くしたのと同じになるので、その分、補強プレート８とカバー９とからなるカバー部の強度が増し、カバー部のひずみ量が少なくなる。カバー９のひずみ量が少なくなれば、内部リークも減少し、それだけポンプの容積効率が向上することになる。このようなことから、内部リークによる容積効率の低下を防止できるとともに、ボディ１とカバー９との接触部分から油漏れが生じたりするのを防止できる。
さらに、従来のようにカバー側にプレートを組み込むための凹部を必要としないので、カバー９の厳密な寸法管理が不要になる。

なお、この実施形態における補強プレート８には、位置決め用のピン孔１３を形成しているが、このピン孔１３は、補強プレート８の円周方向において対向する位置に２つ形成している。そして、これらピン孔１３には、サイドプレート３とカバー９との間に設けた位置決めピンを貫通させるようにしている。また、補強プレート８とともにサイドプレート３を焼結金属製にすれば、ベーン７間の室の圧力が切り換わるタイミングをつかさどる連通孔１１，吐出用凹部８ａの位置精度が向上する。したがって、サイドプレート３と補強プレート８との相対位置を正確に定めることができる。このように両プレート３，８の相対位置が正確に決められるので、例えば、サイドプレート３の連通孔１１と、補強プレート８に形成した吐出用凹部８ａとの相対位置関係が正確になり、その分、脈動を低下できることになる。

この発明の一実施形態を示す断面図である。 ロータと接触する補強プレートの側面を示す図である。 カバーと接触する補強プレートの側面を示す図である。 この発明の他の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１ ボディ
２ ボディボア
４ カムリング
５ 駆動軸
６ ロータ
７ ベーン
８ 補強プレート
９ カバー
１０ 油路

Claims (4)

1. ボディに形成したボディボアをカバーでふさぐとともに、上記ボディボア内にカムリングを組み込み、このカムリングに、駆動軸に設けたロータを挿入するとともに、上記駆動軸を回転することによって、このロータに設けたベーンを上記カムリングに沿って出入させる構成にしたベーンポンプにおいて、上記ボディボア内であって、カムリングとカバーとの間に鉄製の補強プレートを介在させたベーンポンプ。
2. カバーに油路をトンネル状に形成してなる請求項１記載のベーンポンプ。
3. 上記補強プレートを鉄系焼結合金製とした請求項１または２記載のベーンポンプ。
4. 上記補強プレートの外径をカムリングの外径と等しくした請求項１〜３のいずれかに記載のベーンポンプ。

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