JP2006249944A - ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 組付け時の側板の撓みを極小に抑制し、ポンプ作動時でも側板の変形を微小に抑制できるベーンポンプを提供する。
【解決手段】 筐体内に、カムリング１８と、このカムリング１８内に配置された回転自在なロータ１９と、このロータ１９に放射状に形成した複数のベーン溝のそれぞれに収容され、ロータ１９の回転に伴いカムリング１８のカム面に沿って摺動する複数のベーン２０と、ロータ１９及びベーン２０の両側に配置したフロント組合せ側板３ａとリヤ組合わせ側板７ａとを備えたベーンポンプ１００であって、フロント組合せ側板３ａを第１フロントプレート１ａと第２フロントプレート２ａとによる組合せ側板とし、リヤ組合せ側板７ａを第１リヤプレート５ａと第２リヤプレート６ａとによる組合せ側板とし、フロント組合せ側板３ａとリヤ組合せ側板７ａとを、ロータ１９に対して同一剛性で対称に配置する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ロータの両側に一対の側板を有するベーンポンプに関する。

流体圧を発生させるポンプには、トロコイドポンプ、ギヤポンプ、ピストンポンプ等がある。このようなポンプの一形態として知られるベーンポンプは、たとえば、自動車のパワーステアリング装置への加圧流体供給用ポンプとして使用されている。このベーンポンプは、一般に、楕円形状の貫通孔が形成されたカムリングを有する。そしてこのカムリング内には、駆動軸によって回転されるロータが収容されている。このロータには、放射状に配置された複数のベーン溝が設けられ、各ベーン溝にはベーンが摺動可能に収容されている。

ロータが回転すると、ベーンは遠心力等により半径方向に付勢され、カムリング内周のカム面に接触しながらロータとともに回転する。このようにロータ及びベーンが回転すると、隣り合うベーンと、カムリング内周のカム面とによって区画された作動室の容積が変化する。そのため、その容積変化を利用して流体の吸入・加圧・吐出が行える。

またこのようなベーンポンプには、前記ロータ及びベーンの両側に、作動室の一部を構成する側板が配置される場合がある。この種のベーンポンプを用いて高圧を発生させるためには、前記ロータ及びベーンと、この側板との隙間（サイドクリアランス）を縮小し、維持することが重要である。そのため、このサイドクリアランスの縮小及び維持を目的とした様々な技術が提案されている。

たとえば、特許文献１では、以下の技術が提案されている。特許文献１によれば、一方に可動側板を備えるベーンポンプにおいて、作動室から吐出された圧力Poutの加圧流体をポンプ吸入区間でベーン溝底に設けたベーン背圧室に流入させる。この圧力Ｐoutの加圧流体は、ポンプ吐出区間で各ベーンがカムリング内周面に押し付けられると、さらに圧力Ｐvに加圧される。その後、この圧力Ｐvの加圧流体を可動側板の背圧室に流入させる。このベーンポンプでは圧力Ｐvが圧力Ｐoutより大きいため、可動側板は背圧室側からロータ及びベーン側へ付勢される。その結果、サイドクリアランスを縮小及び維持することができる。

特開平６−２０７５８７号公報

一般的なベーンポンプは、上記のものを含め、加工の容易さを考慮して背圧室の形状を決定することが多い。そのため、可動側板を付勢する効果が不十分となるのでサイドクリアランスが比較的広い。これは、対象を高粘度流体に特化する場合や低圧使用に特化することで、ある程度の側板の撓みが許容可能な場合には、ポンプとして成立するからである。しかしながら、このようなベーンポンプで軽油等の低粘度の流体を加圧し、かつ高圧にしようとすると、可動側板が撓んで流体が多量に漏れてしまう。そのため、ポンプにより高圧化した流体を圧送できない。また、このようなベーンポンプは、ポンプ作動時に固定側板がポンプの内圧により変形してしまうことがある。この変形によりサイドクリアランスが拡大すると、加圧流体のリーク量が増大してしまう。そのため、同様に、ポンプにより高圧にした流体を供給できない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、組付け時の側板の撓みを極小に抑制し、ポンプ作動時でも側板の変形を微小に抑えることで、サイドクリアランスを好適に維持することが可能なベーンポンプを提供することを目的とする。

本発明に係るベーンポンプは、筐体内に、カムリングと、該カムリング内に配置された回転自在なロータと、該ロータに放射状に形成した複数のベーン溝のそれぞれに収容され、前記ロータの回転に伴い前記カムリングのカム面に沿って摺動する複数のベーンと、前記ロータ及びベーンの両側に配置した側板とを備えたベーンポンプであって、前記側板を、前記ロータに対して同一剛性で対称に配置していることを特徴とする。

本発明によれば、ロータ及びベーンの両側面に固定された側板は、ロータを挟んだ対称構造となる。そのため、カムリングの側面にボルトで固定した場合に発生する軸心付近の微小な変形及びポンプの内圧による変形は、側板同士でロータを挟んで対称となる。このように側板同士の対称性を保障することで、ロータ及びベーンの両側面にかかる加圧流体の圧力分布を対称に維持できる。したがってロータ及びベーンの変形を好適に抑制することができ、ロータ及びベーンが側板に接触することによって、高面圧状態となって焼付くことを抑制できる。

また、本発明は、前記組合せ側板それぞれを同一部材で同一形状に形成していてもよい。これによって、ポンプ内圧等により変形した一対の第１プレート同士の対称性を、より高めることが可能である。

また、本発明は、前記側板それぞれを第１プレートと第２プレートとによる組合せ側板とし、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に、加圧流体を流入させる背圧室を有してもよい。これによって、側板を第１プレート、第２プレートの２部品として別個に加工できるので、背圧室を形成する側板の加工が容易で安価に製作可能である。

一方、本発明に係るベーンポンプは、筐体内に、カムリングと、該カムリング内に配置された回転自在なロータと、該ロータに放射状に配置した複数のベーン溝のそれぞれに収容され、前記ロータの回転に伴い前記カムリングのカム面に沿って摺動する複数のベーンと、前記ロータ及びベーンの両側に配置した側板とを備えたベーンポンプであって、前記側板の少なくとも一方の中心穴にボルトを挿入していることを特徴とする。

本発明によれば、第１プレートと第２プレートとを締結する連結ボルトの締込みによって、第１プレートに圧縮力を印加できる。これにより、第１プレートの剛性を上げることができるので、ポンプの内圧による第１プレートの変形を抑制可能である。これによって、ロータ及びベーンと第１プレートとの焼付き防止のためにサイドクリアランスに余裕を持つ必要がないので、サイドクリアランスをより縮小可能である。

また、本発明は、前記側板それぞれを第１プレートと第２プレートとを連結ボルトで一体にした連結型の組合せ側板とし、前記連結ボルトを前記第２プレートの中心穴に挿入して、前記第１プレートの中心穴に形成した雌ねじに締結してもよい。これにより、第１プレートの中心穴付近の剛性を上げることができる。

また、本発明は、前記連結ボルトが中空ボルトであってもよい。これにより、ロータに結合された駆動軸との干渉を回避して、ベーンポンプに組合せ側板を配置することができる。

また、本発明は、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に、加圧流体を流入させる背圧室を有してもよい。これによって、側板を第１プレート、第２プレートの２部品として別個に加工できるので、背圧室を形成する側板の加工が容易で安価に製作可能である。

また、本発明は、前記連結型の組合せ側板と前記カムリングとを、外周部に配置した固定ボルトで締結するとともに、前記連結ボルトの締込みによって前記第１プレートの中心穴付近に予め圧縮力を印加してもよい。このように、連結型の組合せ側板をカムリング側面に外周付近でボルト固定したときには、第１プレートの中心穴付近が締結力の影響でロータ側へ変形しようとする。この構造を採用することによって、連結ボルトの締込みで第１プレートの中心穴付近に上記変形と反対方向の圧縮力を、変形前に予め印加できるので第１プレートの変形を抑制できる。

また、本発明は、前記側板の両方を前記連結型の組合せ側板としてもよい。側板の両方を連結型の組合せ側板とした場合には、これらの側板はロータを挟んだ対称構造となる。そのため、ロータ及びベーンの両側面にかかる流体の圧力分布の対称性を維持できる。

また、本発明は、前記側板の一方を前記連結型の組合せ側板とし、他方を、前記組合せ側板としてもよい。この場合、連結型の組合せ側板を含め、もう一方の組合せ側板の変形を見込んだ連結ボルトの締込み量により、予め連結ボルトを締め込むことで、ロータ及びベーンの両面にかかる流体圧の分布の対称性を確保することができる。これによって、ロータ及びベーンの変形を好適に抑制することができ、ロータ及びベーンが各第１プレートに接触することによって、高面圧状態となって焼付くことを抑制できる。

また、本発明は、前記側板の一方を前記連結型の組合せ側板とし、他方を軸線方向に摺動自在な可動側板としてもよい。この場合にはさらに、この可動側板とロータ及びベーンとの当たり面の平面度も偏位設定できる。

また、本発明は、前記側板の一方を軸線方向に摺動自在な可動組合せ側板とし、他方を、前記組合せ側板としてもよい。上記構造により、この可動組合せ側板は連結型の組合せ側板と同様、軸心付近の剛性を上げて、第１プレートの変形を抑制することが可能である。さらに、この可動組合せ側板とロータ及びベーンとの当たり面の平面度も偏位設定できる。

また、本発明は、前記側板の一方を軸線方向に摺動自在な可動組合せ側板とし、他方を前記連結型の組合せ側板としてもよい。この場合にはさらに、組合せ側板側でも連結ボルト９の締込み量を設定可能なので、剛性変更の自由度が高い。

また、本発明は、前記側板の一方を軸線方向に摺動自在な可動組合せ側板とし、他方を前記可動側板としてもよい。この場合にはさらに、ロータ及びベーンとの当たり面の平面度も偏位設定できる。

また、本発明は、前記側板の一方を軸線方向に摺動自在な可動組合せ側板としてもよい。この場合にはさらに、これらの側板はロータを挟んだ対称構造となるため、ロータ及びベーンの両側面にかかる流体の圧力分布の対称性を維持できる。

本発明によれば、組付け時の側板の撓みを極小に抑制し、ポンプ作動時でも側板の変形を微小に抑えて、サイドクリアランスを好適に維持可能なベーンポンプを提供できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、ベーンポンプ１００の外観図である。図１に示すように、ベーンポンプ１００の筐体は、ヘッドフランジカバー１０をセンターケース１１に圧入またはボルト締結等で固定し、ケースリヤカバー１２をセンターケース１１に締結ボルト１３で固定等して形成されている。また、図２は、図１のベーンポンプ１００の断面図である。ベーンポンプ１００は、筐体内に昇圧部を収納している。

図３は、この昇圧部の断面図であり、図２の丸で囲んだ部分を取り出して示している。図３に示すように、カムリング１８の両側にはフロント組合せ側板３ａとリヤ組合せ側板７ａとを配置する。さらにフロントカバー１５をフロント組合せ側板３ａの側面に配置する。同様に、リヤカバー１６をリヤ組合せ側板７ａの側面に配置する。フロント組合せ側板３ａは、第１フロントプレート１ａと第２フロントプレート２ａとで構成されている。同様に、リヤ組合せ側板７ａは、第１リヤプレート５ａと第２リヤプレート６ａとで構成されている。上記の各部材それぞれは外周部に複数の同心円状に配置した貫通孔を形成し、さらにフロントカバー１５の貫通孔には雌ねじを形成する。図３に示す昇圧部は、締結ボルト１７をフロントカバー１５側から貫通孔に挿入し、リヤカバー１６に締結して一体に形成したものである。カムリング１８内には、ロータ１９及びベーン２０が収容されている。

図４は、図３の昇圧部のＡ−Ａ断面図である。図４に示すように、カムリング１８は楕円形状に形成された貫通孔を有し、カムリング１８内には、ロータ１９が収容されている。ロータ１９には、その外周面に、径方向へ放射線状に形成された複数の溝が、周方向に等間隔で配列されている。各溝には、径方向に摺動可能なベーン２０が収容され、ベーン２０は、遠心力等により径方向に付勢されることで、カムリング１８の内周面に常に押し付けられている。ロータ１９は、その回転中心に形成されたスプライン孔に、対応するスプライン軸を有する駆動軸２１を嵌合させることにより駆動軸２１と連結されており、駆動軸２１は、内燃機関等の動力で回転される。隣り合う２つのベーン２０とカムリング１８とによって囲われた空間には、作動室２３が形成される。図３に示すように、作動室２３の軸方向の壁面は、第１フロントプレート１ａと第１リヤプレート５ａである。作動室２３は、カムリング１８の楕円形状をなしている貫通孔の内周面が作動室２３の壁面の一部を構成するために、回転に伴ってその容積が拡大または縮小変化する。

図４おいて第１リヤプレート５ａには、それぞれベーンポンプ内に流体を吸入する吸入ポート２４と、加圧された流体を外部に吐出する吐出ポート２５が形成されている。第１フロントプレート１ａにおいても同様である。この吸入ポート２４は、周方向には作動室２３の容積が拡大することによって吸引力が発生する位置に、径方向には作動室２３に対応する位置に形成されている。また吐出ポート２５は、周方向には作動室２３の容積が減少することによって圧力が発生する位置に形成され、径方向には作動室２３に対応する位置に形成されている。

この構成で、駆動軸２１を回転させると、作動室２３の容積が回転に伴い拡大または縮小変化する。そのため、作動室２３の容積拡大過程においては容積の拡大に伴って吸引力が発生し、作動室２３は側板に形成された吸入ポート２４を通じて外部から流体を吸入する。駆動軸２１の回転が進むと、作動室２３を形成しているベーン２０のうち、回転方向に対して後方に配設されたベーン２０が吸入ポート２４を通過し、作動室２３は閉空間となる。さらに駆動軸２１の回転が進むと、作動室２３の容積縮小過程となり、容積の縮小に伴って流体が加圧される。作動室２３を形成しているベーン２０のうち、回転方向に対して先方に配設されたベーン２０が吐出ポート２５を通過すると、高圧になった流体が吐出ポート２５から外部に吐出される。

ところで、図３に示すように、フロント組合せ側板３ａとリヤ組合せ側板７ａとをカムリング１８の側面にそれぞれ締結ボルト１７で固定すると、締結力によって第１フロントプレート１ａは図５（ａ）に示したように、中心穴付近２６がそれぞれロータ側へ変形する場合がある。これは、第１リヤプレート５ａにおいても同様である。また、ポンプ作動時には、第１フロントプレート１ａと第１リヤプレート５ａとは、ポンプ内圧によっても変形する場合がある。本実施例では、図３に示すように、フロント組合せ側板３ａとリヤ組合せ側板７ａとを、ロータ１９を挟んだ対称構造としている。さらに、これらの組合せ側板を、同一部材を用いて同一形状とし、同一の剛性となるようにしている。

上記のような対称構造を採用することで、カムリング１８の側面に締結ボルト１７で固定した場合に発生する、フロント組合せ側板３ａ及びリヤ組合せ側板７ａの中心穴付近２６の微小な変形及びポンプの内圧による変形は、各組合せ側板同士でロータを挟んで対称となる。このように各組合せ側板同士の変形の対称性を保障することで、ロータ１９及びベーン２０の両側面にかかる流体圧の分布の対称性を確保できる。したがってロータ１９及びベーン２０の変形を好適に抑制することができ、ロータ１９及びベーン２０が各組合せ側板に接触することによって、高面圧状態となって焼付くことを抑制できる。また、これらの組合せ側板を、同一部材を用いて同一形状とし、同一の剛性となるように形成しているので、ポンプ内圧等により変形したフロント組合せ側板３ａとリヤ組合せ側板７ａとの対称性をより高めることが可能である。

また、本実施例では、第２フロントプレート２ａに内周面に段部を有する貫通穴を形成している。この内周面の段部で形成した円筒状の空間と、第１フロントプレート１ａの第２フロントプレート２ａ側の壁面とによって、フロント背圧室４を形成している。同様にして、第２リヤプレート６ａにも段部を有する貫通穴を形成し、円筒状のリヤ背圧室８を形成している。フロント背圧室４及びリヤ背圧室８は、それぞれ図４の吐出ポート２５に図示しない連通路で連通され、各背圧室へ高圧になった加圧流体を流入させている。

上記のような背圧室４及び８を形成することで、これらの組合せ側板をそれぞれ第１フロントプレート１ａ及び第２フロントプレート２ａまたは第１リヤプレート５ａ及び第２リヤプレート６ａの２部品として別個に加工できるので、背圧室を形成する側板の加工が容易で安価に製作可能である。

図６は、昇圧部の断面図であり、図３に示す昇圧部に代わって図２の丸で囲んだ部分に収容可能なものである。フロント組合せ側板３ｂは、第１フロントプレート１ｂと第２フロントプレート２ｂとで構成されている。同様に、リヤ組合せ側板７ｂは、第１リヤプレート５ｂと第２リヤプレート６ｂで構成されている。第２フロントプレート２ｂには内周面に段部を有する貫通穴を形成する。そして、内周面の段部で形成した円筒状の空間と、第１フロントプレート１ｂの第２フロントプレート２ｂ側の壁面とで、フロント背圧室４を形成する。同様にして、第２リヤプレート６ｂにも段部を有する貫通穴を形成し、円筒状のリヤ背圧室８を形成する。フロント背圧室４及びリヤ背圧室８は、それぞれ図４の吐出ポート２５に図示しない連通路で連通され、各背圧室に高圧になった加圧流体を流入させている。第１フロントプレート１ｂ及び第１リヤプレート５ｂそれぞれの軸心には貫通孔を形成し、さらにこの貫通孔には雌ねじ１４を形成している。また第２フロントプレート２ｂのフロントカバー１５側側面の軸心には、連結ボルト９のボルト頭を収容する座ぐり３２を形成する。同様に、第２リヤプレート６ｂのリヤカバー１６側側面の軸心には、連結ボルト９のボルト頭を収容する座ぐり３２を形成している。連結ボルト９は、第１フロントプレート１ｂと第２フロントプレート２ｂとを一体に連結している。同様に、連結ボルト９は第１リヤプレート５ｂと第２リヤプレート６ｂとを一体に連結している。連結ボルト９は中空のものを使用し、駆動軸２１は連結ボルト９内に収容されている。

ところで、フロント組合せ側板３ｂとリヤ組合せ側板７ｂとをカムリング１８の側面にそれぞれ締結ボルト１７で固定すると、連結ボルト９がない場合には、締結力によって第１フロントプレート１ｂ及び第１リヤプレート５ｂは、図５（ａ）に示した変形と同様、中心穴付近２６がそれぞれロータ１９側へ変形する場合がある。このような変形が発生すると、ロータ１９及びベーン２０の両側にかかる流体圧の対称性が崩れる場合があり、その結果、中心穴付近２６を支点としてロータ１９及びベーン２０が倒れる場合がある。その結果、ロータ１９及びベーン２０と各側板との間の隙間の位置や量が不明確になる。さらに、ポンプ作動時にはこの隙間の位置や量がロータ１９及びベーン２０の回転に伴い変化してしまうので、それらを把握できない。そのような状態になると、ロータ１９及びベーン２０が第１フロントプレート１ｂまたは第１リヤプレート５ｂと接触し、高面圧状態となって焼付きが生じる場合がある。

ところが、本実施例では図５（ｂ）に示すように、第１フロントプレート１ｂ及び第１リヤプレート５ｂの中心穴付近２６に、連結ボルト９の締込みで上記変形と反対方向の圧縮力を予め印加することで、上記変形をある一定レベルに抑制可能である。また、この中心穴付近２６の変形をある一定のレベルに抑制できるので、ロータ１９両側の第１サイドクリアランス２２ａ及び第２サイドクリアランス２２ｂの対称性を、ある一定のレベルで確保可能である。よって、ロータ１９及びベーン２０の両側面にかかる流体圧の分布を対称に維持でき、ロータ１９及びベーン２０の焼付きを抑制可能である。また、上記のような中心穴付近２６の変形及び流体圧による各第１プレート１ｂ及び５ｂの変形を実験等で既知のものとして把握すれば、第１サイドクリアランス２２ａ及び第２クリアランス２２ｂをある一定量に保障可能な、連結ボルト９の締込み量を設定可能である。また、連結ボルト９の締込みにより圧縮力をかけることで、第１フロントプレート１ｂ及び第１リヤプレート５ｂの中心穴付近２６の剛性を上げることが可能である。このように剛性を上げることで、ポンプの内圧による第１フロントプレート１ｂ及び第１リヤプレート５ｂの変形を抑制できる。これによって、通常では側板が変形する虞がある場合には、側板とロータ１９及びベーン２０との焼付きを防止するため、第１サイドクリアランス２２ａ及び第２サイドクリアランス２２ｂをある程度広く確保する必要があるところ、本実施例では、これらのサイドクリアランスをさらに縮小可能である。また、側板の剛性を変更するためには、通常では側板の板厚の変更、材質の変更、形状等を変更するところ、本実施例では、それらに加えさらに連結ボルト９の締込み量によって側板の一部である第１フロントプレート１ｂ及び第１リヤプレート５ｂの剛性を変更できるので、側板の剛性変更の自由度が高い。

また、実施例１と同様、ロータ１９を挟むフロント組合せ側板３ｂとリヤ組合せ側板７ｂとが対称構造であることから、本実施例でもロータ１９及びベーン２０の両側面にかかる流体圧の分布を対称に確保して、ロータの焼付きを防止できる。また、実施例１と同様、第１フロント側板３ｂを第１フロントプレート１ｂと第２フロントプレート２ｂとの２つの部材に分離できるので、フロント背圧室４を形成するための部品加工が容易である。これは第１リヤ側板７ｂについても同様である。そのため、部品製作が安価で量産に適している。なお、実施例１と同様、フロント組合せ側板３ｂとリヤ組合せ側板７ｂは、同一部材で、同一剛性としてもよい。また、連結ボルト９は、適用するベーンポンプの構造に即して、中空ボルトでなく適宜のボルトでもよい。

図７に示す昇圧部は、一対の側板のうち一方にフロント組合せ側板３ｂを備える昇圧部の断面図である。この昇圧部は、図３に示す昇圧部に代わって図２の丸で囲んだ部分に収容可能なものである。また、この昇圧部は、図３に示す昇圧部のフロント組合せ側板３ａを、実施例２の昇圧部のフロント組合せ側板３ｂに置き換えたものである。

この昇圧部のように一方の側板のみが連結ボルト９で一体に固定されたフロント組合せ側板３ｂであっても、図５（ａ）のような変形に対して、実施例２と同様、連結ボルト９の締込みによりフロントプレート１ｂの中心穴付近２６の変形を抑制可能である。また、連結ボルト９の締込みにより中心穴付近２６の剛性を上げてポンプの内圧による変形を抑制できるので、サイドクリアランス２２ａをより縮小可能である。さらに、図５（ａ）のような変形と、ロータ１９及びベーン２０の両側の第１フロントプレート１ｂ及び第１リヤプレート５ａのポンプの内圧による変形とを実験等で既知のものとして把握すれば、第１サイドクリアランス２２ａ及び第２クリアランス２２ｂをある一定量に保障可能な、連結ボルト９の締込み量を設定できる。この締込み量で連結ボルト９を締込むことで、ロータ１９の両側面にかかる流体圧の分布の対称性を確保できる。

また、図８に示す昇圧部は、図７のリヤ組合せ側板７ａの代わりに、フロントプレート５ｃを収容可能なリヤリング２９ａをカムリング１８の側面に設け、このリング内に第１リヤプレート５ｃを収容したものである。この第１リヤプレート５ｃは、軸線方向に摺動自在とした可動側板である。さらにリヤリング２９ａのカムリング１８との反対側には第２リヤプレート６ｃを備えている。第２リヤプレート６ｃは円筒状の部材で、内周面には段部が形成されている。この内周面の段部に形成された空間と第２リヤプレート６ｃのロータと反対側の壁面とで、リヤ背圧室８が形成されており、加圧流体を図示しない連通路で流入させている。また、第２リヤプレート６ｃは、円筒内に可動側板セットスプリング２７ａを収容している。この可動側板セットスプリング２７ａ及び加圧流体の圧力によって、第１リヤプレート５ｃはロータ１９側へ付勢される。

この昇圧部の場合においても、図５（ａ）の変形ような第１フロントプレート１ｂの変形と、ポンプの内圧による第１フロントプレート１ｂ及び第１リヤプレート５ｃの変形とを前述の図７に示した昇圧部と同様、連結ボルト９の締込みによって抑制可能である。これによって、前述の場合と同様に、ロータ１９及びベーン２０の両側面にかかる流体圧の分布の対称性を確保することができる。なお、図７及び図８で示す昇圧部において、ロータ１９を挟む一対の側板の組合せは、フロント側の側板とリヤ側の側板を入れ替えた構造となっても構わない。

図９に示す昇圧部は、一対の側板のうち一方に、側板を収容可能なリヤリング２９ｂを設け、このリヤリング２９ｂ内にリヤ可動組合せ側板７ｄを収容したものである。このリヤ可動組合せ側板７ｄは、前述の図６から図８に示す昇圧部の組合せ側板７ｂを軸線方向に摺動自在としたものである。図９に示す昇圧部は、図３に示す昇圧部に代わって図２の丸で囲んだ部分に収容可能なものである。また、この昇圧部は、図３に示す実施例１の昇圧部のリヤ組合せ側板７ａをリヤ可動組合せ側板７ｄに置き換え、さらに、リヤリング２９ｂの側面のうち、カムリング１８と反対側の側面に、第３リヤプレート３１を備えたものである。図９に示す昇圧部が備えるリヤ可動組合せ側板７ｄは、第１リヤプレート５ｄと第２リヤプレート６ｄとを連結ボルト９で一体に固定したものである。第３リヤプレート３１は円筒状の部材で内部にリヤ背圧室８を形成し、可動側板セットスプリング２７ｂを収容している。このリヤ背圧室８には、加圧流体を図示しない連通路で流入させている。この加圧流体の圧力及び可動側板セットスプリング２７ｂによって、リヤ可動組合せ側板７ｄはロータ１９側へ付勢される。

この昇圧部の場合においても、ポンプの内圧による第２リヤプレート５ｄの変形を図７の昇圧部と同様、剛性を上げて抑制可能である。また、ロータ１９両側の第１フロントプレート１ａ及び第１リヤプレート５ｄの変形を見込んで、適度な量で連結ボルト９を締込むことによって、同様に、ロータ１９及びベーン２０の両側面にかかる流体圧の分布の対称性を確保することができる。さらに、軸線方向に動作可能なリヤ可動組合せ側板７ｄを備えることにより、ロータ１９及びベーン２０との当たり面の平面度も偏位設定可能である。

また、図１０に示す昇圧部は、一方にリヤ可動組合せ側板７ｄを備え、他方に前述のフロント組合せ側板３ｂを備えたものである。この昇圧部の場合においても、図５（ａ）の変形ような第１フロントプレート１ｂの変形を抑制可能である。また、ポンプ内圧による第１フロントプレート１ｂ及び第１リヤプレート５ｄの変形を、剛性を上げて抑制可能である。また、ロータ１９両側の第１フロントプレート１ｂ及び第１リヤプレート５ｄの変形を見込んで連結ボルト９を締込むことによって、同様に、ロータ１９及びベーン２０の両側面にかかる流体圧の分布の対称性を確保することができる。また、図９に示す昇圧部と同様、軸線方向に動作可能なリヤ可動組合せ側板７ｄを備えることにより、ロータ１９及びベーン２０との当たり面の平面度も偏位設定可能である。さらに、第１フロントプレート１ｂと第１リヤプレート５ｄとの両方で連結ボルト９の締込み量を設定可能なので、剛性変更の自由度が高い。

また、図１１に示す昇圧部は、一方にフロント可動組合せ側板３ｄを備え、他方に可動側板である第１リヤプレート５ｃを備えたものである。このフロント可動組合せ側板３ｄは、図１０に示す昇圧部のリヤ可動組合せ側板７ｄと構造上同一である。この昇圧部の場合においても、ロータ１９の両側の第１フロントプレート１ｄ及び第１リヤプレート５ｃの変形を見込んで、適度な量で連結ボルト９を締め込むことで、ロータ１９及びベーン２０の両側面にかかる流体圧の分布の対称性を確保することが可能である。また、ポンプの内圧による第１フロントプレート１ｄの変形を、剛性を上げて抑制可能である。また、図９及び図１０と同様、軸線方向に摺動自在なフロント可動組合せ側板３ｄを備えることにより、ロータ１９及びベーン２０との当たり面の平面度も偏位設定可能である。

また、図１２に示す昇圧部は、ロータ１９を挟む一対の側板を、共に可動組合せ側板としたものである。図１２に示すように、これらの側板はフロント可動組合せ側板３ｄ及びリヤ可動組合せ側板７ｄである。この昇圧部の場合においても、ポンプの内圧による第１フロントプレート１ｄ及び第１リヤプレート５ｄの変形を、剛性を上げて抑制可能である。また、ロータ１９両側の第１フロントプレート１ｄ及び第１リヤプレート５ｄの変形を見込んで、適度な量で連結ボルト９を締め込むことによって、同様に、ロータ１９の両側面にかかる加圧流体圧の分布の対称性を保つことができる。また、図９、図１０及び図１１と同様、軸線方向に摺動自在なフロント可動組合せ側板３ｄ及びリヤ可動組合せ側板７ｄを備えることにより、ロータ１９及びベーン２０との当たり面の平面度も偏位設定可能である。さらに、ロータ１９を挟んだ一対の側板が対称となっているため、ロータ１９及びベーン２０の両側面にかかる流体圧の分布の対称性をより確保できる。したがってロータ１９及びベーン２０の変形を好適に抑制することができ、ロータ１９及びベーン２０が各組合せ側板３ｄ及び７ｄに接触することによって、高面圧状態となって焼付くことを抑制できる。なお、これらの組合せ側板３ｄ及び７ｄを同一部材を用いて同一形状にし、同一の剛性となるように形成してもよい。この場合、フロント組合せ側板３ｄとリヤ組合せ側板７ｄの対称性をより高めることが可能である。また、図９、図１０及び図１１の昇圧部において、ロータ１９を挟む一対の側板の組合せは、フロント側とリヤ側を入れ替えた構造となっても構わない。

これらの実施形態によれば、組付け時の側板の撓みを極小に抑制し、ポンプ作動時でも側板の変形を微小に抑制して、サイドクリアランスを好適に維持可能なベーンポンプを実現できる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述してきたが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

本発明に係るベーンポンプの外観図である。 本発明に係るベーンポンプの断面図である。 本発明に係るベーンポンプの昇圧部の、一対の側板の両方を、組合せ側板とした例を示す断面図である。 本発明に係るベーンポンプの昇圧部の、図３におけるＡ−Ａ断面図である。 本発明に係るベーンポンプの組合せ側板の説明図である。 本発明に係るベーンポンプの昇圧部の、側板の両方を連結型の組合せ側板とした例を示す断面図である。 本発明に係るベーンポンプの昇圧部の、側板の一方を連結型の組合せ側板とし、他方を組合せ側板とした例を示す断面図である。 本発明に係るベーンポンプの昇圧部の、側板の一方を連結型の組合せ側板とし、他方を可動側板とした例を示す断面図である。 本発明に係るベーンポンプの昇圧部の、側板の一方を可動組合せ側板とし、他方を組合せ側板とした例を示す断面図である。 本発明に係るベーンポンプの昇圧部の、側板の一方を可動組合せ側板とし、他方を連結型の組合せ側板とした例を示す断面図である。 本発明に係るベーンポンプの昇圧部の、側板の一方を可動組合せ側板とし、他方を可動側板とした例を示す断面図である。 本発明に係るベーンポンプの昇圧部の、側板の両方を可動組合せ側板とした例を示す断面図である。

符号の説明

１ａ〜１ｄ 第１フロントプレート
２ａ〜２ｄ 第２フロントプレート
３ａ、３ｂ、３ｄ フロント組合せ側板
４ フロント背圧室
５ａ〜５ｄ 第１リヤプレート
６ａ〜６ｄ 第２リヤプレート
７ａ、７ｂ、７ｄ リヤ組合せ側板
８ リヤ背圧室
９ 連結ボルト
１０ ヘッドフランジカバー
１１ センターケース
１２ ケースリヤカバー
１３ 締結ボルト
１４ 雌ねじ
１５ フロントカバー
１６ リヤカバー
１７ 締結ボルト
１８ カムリング
１９ ロータ
２０ ベーン
２１ 駆動軸
２２ａ 第１サイドクリアランス
２２ｂ 第２サイドクリアランス
２３ 作動室
２４ 吸入ポート
２５ 吐出ポート
２６ 中心穴付近
２７ａ、２７ｂ 可動側板セットスプリング
２８ａ、２８ｂ フロントリング
２９ａ、２９ｂ リヤリング
３０ 第３フロントプレート
３１ 第３リヤプレート
３２ 座ぐり
１００ ベーンポンプ

Claims (15)

1. 筐体内に、カムリングと、該カムリング内に配置された回転自在なロータと、該ロータに放射状に形成した複数のベーン溝のそれぞれに収容され、前記ロータの回転に伴い前記カムリングのカム面に沿って摺動する複数のベーンと、前記ロータ及びベーンの両側に配置した側板とを備えたベーンポンプであって、
   前記側板を、前記ロータに対して同一剛性で対称に配置していることを特徴とするベーンポンプ。
2. 前記側板それぞれを同一部材で同一形状に形成していることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
3. 前記側板それぞれを第１プレートと第２プレートとによる組合せ側板とし、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に、加圧流体を流入させる背圧室を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のベーンポンプ。
4. 筐体内に、カムリングと、該カムリング内に配置された回転自在なロータと、該ロータに放射状に配置した複数のベーン溝のそれぞれに収容され、前記ロータの回転に伴い前記カムリングのカム面に沿って摺動する複数のベーンと、前記ロータ及びベーンの両側に配置した側板とを備えたベーンポンプであって、
   前記側板の少なくとも一方の中心穴にボルトを挿入していることを特徴とするベーンポンプ。
5. 前記側板それぞれを第１プレートと第２プレートとを連結ボルトで一体にした連結型の組合せ側板とし、前記連結ボルトを前記第２プレートの中心穴に挿入して、前記第１プレートの中心穴に形成した雌ねじに締結することを特徴とする請求項４に記載のベーンポンプ。
6. 前記連結ボルトが中空ボルトであることを特徴とする請求項４または５に記載のベーンポンプ。
7. 前記第１プレートと前記第２プレートとの間に、加圧流体を流入させる背圧室を有することを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載のベーンポンプ。
8. 前記連結型の組合せ側板と前記カムリングとを、外周部に配置した固定ボルトで締結するとともに、前記連結ボルトの締込みによって前記第１プレートの中心穴付近に予め圧縮力を印加することを特徴とする請求項４から７のいずれか一項に記載のベーンポンプ。
9. 前記側板の両方を前記連結型の組合せ側板とすることを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載のベーンポンプ。
10. 前記側板の一方を前記連結型の組合せ側板とし、他方を、前記組合せ側板とすることを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載のベーンポンプ。
11. 前記側板の一方を前記連結型の組合せ側板とし、他方を軸線方向に摺動自在な可動側板とすることを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載のベーンポンプ。
12. 前記側板の一方を軸線方向に摺動自在な可動組合せ側板とし、他方を、前記組合せ側板とすることを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載のベーンポンプ。
13. 前記側板の一方を軸線方向に摺動自在な可動組合せ側板とし、他方を前記連結型の組合せ側板とすることを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載のベーンポンプ。
14. 前記側板の一方を軸線方向に摺動自在な可動組合せ側板とし、他方を前記可動側板とすることを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載のベーンポンプ。
15. 前記側板の一方を軸線方向に摺動自在な可動組合せ側板とすることを特徴とする請求項４から８のいずれか一項に記載のベーンポンプ。
    

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