JP2009156041A - Vane pump - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vane pump having a simple constitution capable of making a vane force act to one axial side. <P>SOLUTION: The vane pump has an inclined face 35A on an end face 8a on the other axial side of the vane 8 for making the vane 8 fluid force Fb act to one axial side (to the lower side in Fig.6) of a rotating shaft Ax accompanied by the rotation of a rotating part 4. Specifically, the inclined face 35A is formed extending toward one axial side so as progress to the forward side in a rotating direction RD from the front side. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ベーンポンプに関する。   The present invention relates to a vane pump.

従来のベーンポンプとして、特許文献1に開示されるものが知られている。特許文献1に開示されるベーンポンプでは、ロータに形成したベーンを収容するスリットを、回転軸に対して斜めに傾斜させ、これにより、スリットの側面からベーンに対して軸方向一方側に向かう反力を生じさせ、ベーンをケーシングに押し付けるようにしてある。これにより、ベーンの軸方向の往復動を抑制し、以て、振動や騒音を抑制している。
特開2006−132430号公報
As a conventional vane pump, one disclosed in Patent Document 1 is known. In the vane pump disclosed in Patent Document 1, the slit that accommodates the vane formed in the rotor is inclined obliquely with respect to the rotation axis, and thereby the reaction force is directed from the side surface of the slit toward the one side in the axial direction with respect to the vane. And the vane is pressed against the casing. Thereby, the reciprocation of the vane in the axial direction is suppressed, and thus vibration and noise are suppressed.
JP 2006-132430 A

しかしながら、上記特許文献1に開示されるベーンポンプでは、回転軸に対して斜めに傾斜するスリットを精度良く形成するのが難しく、製造コスト増大の一因となっていた。   However, in the vane pump disclosed in Patent Document 1, it is difficult to accurately form a slit that is inclined obliquely with respect to the rotation axis, which is a cause of an increase in manufacturing cost.

そこで、本発明は、より簡素な構成によってベーンに軸方向一方側への力を作用させることが可能なベーンポンプを得ることを目的とする。   Then, an object of this invention is to obtain the vane pump which can make the force to an axial direction one side act on a vane by simpler structure.

請求項1の発明にあっては、ケーシング内で回転する回転部の基体部に当該回転部の回転軸に対して放射状に伸びて径外方向に開口する複数のスリットを形成し、各スリットにベーンを突没可能に収容し、ケーシング内で上記基体部の周囲に形成された環状室を上記複数のベーンで区画して複数のポンプ室を形成し、回転部を回転させることで上記ポンプ室の容積を周期的に増減させて当該ポンプ室に吸入した流体を吐出するように構成したベーンポンプにおいて、上記ベーンの表面に、上記回転部の回転に伴って上記回転軸の軸方向一方側への流体力を当該ベーンに作用させる傾斜面を設けたことを特徴とする。   In the invention of claim 1, a plurality of slits that extend radially with respect to the rotation axis of the rotating portion and that open radially outward are formed in the base portion of the rotating portion that rotates within the casing, The vane is housed in a retractable manner, an annular chamber formed around the base portion in the casing is partitioned by the plurality of vanes to form a plurality of pump chambers, and the rotating chamber is rotated to rotate the pump chamber. In the vane pump configured to discharge the fluid sucked into the pump chamber by periodically increasing / decreasing the volume of the rotary shaft, the surface of the vane is moved toward the one side in the axial direction of the rotating shaft as the rotating portion rotates. An inclined surface for applying a fluid force to the vane is provided.

請求項2の発明にあっては、上記傾斜面は、上記ベーンの軸方向他方側の端面に、回転方向手前側から先方側に向かうにつれて軸方向一方側へ向かうように形成されていることを特徴とする。   In the invention of claim 2, the inclined surface is formed on the end surface on the other side in the axial direction of the vane so as to go to the one side in the axial direction from the front side in the rotational direction to the front side. Features.

請求項1の発明によれば、上記傾斜面によってベーンに回転軸の軸方向一方側への流体力を作用させることができる。したがって、比較的簡素な構成によって、ベーンの軸方向への往復動を抑制し、当該往復動に起因して生じる振動や騒音を抑制することができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to apply a fluid force to the vane on one side in the axial direction of the rotary shaft by the inclined surface. Therefore, with a relatively simple configuration, the reciprocation of the vane in the axial direction can be suppressed, and the vibration and noise caused by the reciprocation can be suppressed.

請求項2の発明によれば、ベーンの軸方向他方側の端面に上記傾斜面を加工するだけで済むため、上記効果を比較的安価な構成によって得ることができる。   According to the second aspect of the present invention, it is only necessary to process the inclined surface on the end surface on the other side in the axial direction of the vane. Therefore, the above effect can be obtained with a relatively inexpensive configuration.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態および複数の変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素については、重複する説明を省略し、共通の符号を付与することとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiment and the plurality of modifications include similar components. Therefore, below, about the same component, the overlapping description is abbreviate | omitted and suppose that a common code | symbol is provided.

(第1実施形態)図1は、本発明の第1実施形態にかかるベーンポンプの回転軸と直交する断面での断面図、図2は、ベーンポンプの回転軸を含む断面での断面図、図3は、ベーンポンプの分解斜視図、図4は、図2の一部の拡大図、図5は、ベーンポンプに含まれる回転部を示す側面図である。なお、以下では、図2,図3,図4の下側を回転軸Axの軸方向一方側、上側を軸方向他方側とする。   (First Embodiment) FIG. 1 is a cross-sectional view of a vane pump according to a first embodiment of the present invention in a cross-section orthogonal to the rotation axis, FIG. 2 is a cross-sectional view of the vane pump including a rotation axis, FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the vane pump, FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG. 2, and FIG. 5 is a side view showing a rotating part included in the vane pump. In the following, the lower side of FIGS. 2, 3 and 4 is defined as one axial side of the rotation axis Ax, and the upper side is defined as the other axial side.

まずは、図1を参照して、ベーンポンプ1の作動流体の吸入および吐出に関わる構成について説明する。   First, with reference to FIG. 1, the structure regarding the suction | inhalation and discharge of the working fluid of the vane pump 1 is demonstrated.

本実施形態にかかるベーンポンプ1では、図1に示すように、ケーシング2内で、円環状のリング3の略円筒状の内周面3aと回転軸Axを中心に回転する回転部4の略円柱状の基体部5の外周面5aとの間に、作動流体(液体)を収容する環状室6が形成されている。環状室6の幅wは、回転軸Axの周方向に沿って変化している。本実施形態では、内周面3aの中心Cと回転軸Axとを平行にずらして、リング3の内周面3aと回転部4の基体部5とを偏心させてある。このため、環状室6の幅wは、図1の右端の位置で最小となり、当該右端の位置から時計回り方向に徐々に拡がって左端の位置で最大となり、当該左端の位置から右端の位置に向けて時計回り方向に徐々に狭まって最小となっている。   In the vane pump 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, in the casing 2, a substantially circular shape of the rotating portion 4 that rotates around the substantially cylindrical inner peripheral surface 3 a of the annular ring 3 and the rotation axis Ax. An annular chamber 6 for storing a working fluid (liquid) is formed between the outer peripheral surface 5 a of the columnar base portion 5. The width w of the annular chamber 6 changes along the circumferential direction of the rotation axis Ax. In the present embodiment, the center C of the inner peripheral surface 3a and the rotation axis Ax are shifted in parallel so that the inner peripheral surface 3a of the ring 3 and the base portion 5 of the rotating portion 4 are eccentric. For this reason, the width w of the annular chamber 6 is minimum at the right end position in FIG. 1, gradually increases in the clockwise direction from the right end position, and becomes maximum at the left end position, from the left end position to the right end position. It gradually becomes narrower gradually in the clockwise direction.

基体部5には、回転部4の回転軸Axに対して放射状に伸びて径外方向に開口する複数(本実施形態では4つ)のスリット7が形成されており、各スリット7には略角棒状または略帯板状のベーン8が突没可能に収容されている。ベーン8は、回転部4の回転に伴って生じる遠心力とスリット7内の回転軸Ax側に導入される作動流体の与圧によって、スリット7内で径外方向に付勢されている。このため、ベーン8は内周面3aと摺接しながら回転部4とともに回転することになる。   A plurality of (four in the present embodiment) slits 7 are formed in the base portion 5 so as to extend radially outward with respect to the rotation axis Ax of the rotating portion 4 and open in the radially outward direction. A rectangular bar-like or substantially strip-like vane 8 is accommodated so as to protrude and retract. The vane 8 is urged radially outward in the slit 7 by the centrifugal force generated with the rotation of the rotating portion 4 and the pressurization of the working fluid introduced to the rotation axis Ax side in the slit 7. For this reason, the vane 8 rotates together with the rotating portion 4 while being in sliding contact with the inner peripheral surface 3a.

環状室6は、周方向に一定のピッチで配置された複数のベーン8によって、同数(本実施形態では4つ)のポンプ室9に区画されている。回転部4およびベーン8の回転に伴い、ポンプ室9の容積は、環状室6の幅wの変化に従って変化することになる。すなわち、各ポンプ室9の容積は、図1の右端の位置で最小となっている。そして、回転部4の回転方向RD(図1の時計回り方向)への回転に伴って漸増し、左端の位置で最大となる。その位置からさらに回転部4が時計回り方向に回転すると、ポンプ室9の容積は漸減し、右端の位置で最小となる。つまり、本実施形態では、回転部4の1周回のうち図1の下半分の区間でポンプ室9の容積が拡大し、上半分の区間でポンプ室9の容積が縮小する。このため、リング3の内周面3aおよびケーシング2(第1のケーシング10)に、ポンプ室9の容積が拡大する区間に臨ませて吸入開口11を設けるとともに、ポンプ室9の容積が縮小する区間に臨ませて吐出開口12を設けてある。吸入開口11は、第1のケーシング10の側面上に突設された吸入パイプ13内の吸入通路14と連通し、吐出開口12は、吸入パイプ13と平行に突設された吐出パイプ15内の吐出通路16と連通している。   The annular chamber 6 is divided into the same number (four in this embodiment) of pump chambers 9 by a plurality of vanes 8 arranged at a constant pitch in the circumferential direction. With the rotation of the rotating unit 4 and the vane 8, the volume of the pump chamber 9 changes according to the change in the width w of the annular chamber 6. That is, the volume of each pump chamber 9 is minimum at the right end position in FIG. And it increases gradually with the rotation to the rotation direction RD (clockwise direction of FIG. 1) of the rotation part 4, and becomes the maximum in the position of a left end. When the rotating unit 4 further rotates in the clockwise direction from that position, the volume of the pump chamber 9 gradually decreases and becomes the minimum at the right end position. That is, in this embodiment, the volume of the pump chamber 9 is expanded in the lower half section of FIG. 1 in one rotation of the rotating unit 4, and the volume of the pump chamber 9 is decreased in the upper half section. Therefore, the suction opening 11 is provided on the inner peripheral surface 3a of the ring 3 and the casing 2 (first casing 10) so as to face the section in which the volume of the pump chamber 9 increases, and the volume of the pump chamber 9 is reduced. A discharge opening 12 is provided facing the section. The suction opening 11 communicates with the suction passage 14 in the suction pipe 13 projecting on the side surface of the first casing 10, and the discharge opening 12 is in the discharge pipe 15 projecting in parallel with the suction pipe 13. It communicates with the discharge passage 16.

したがって、図1において、回転部4が回転方向RDに回転すると、隣接する2枚のベーン8によって区画されるポンプ室9は、右端の位置から容積を拡大させながら左端の位置まで移動する。このため、吸入通路14から吸入開口11を介してポンプ室9内に作動流体が流入する。そして、ポンプ室9は、左端の位置から容積を縮小しながら右端の位置まで移動する。このため、当該ポンプ室9から吐出開口12を介して吐出通路16に作動流体が流出する。複数のポンプ室9についてこのような作動流体の流入および流出が順次行われ、以て、ベーンポンプ1による連続的な作動流体の吸入および吐出が実現されている。   Therefore, in FIG. 1, when the rotating unit 4 rotates in the rotation direction RD, the pump chamber 9 partitioned by the two adjacent vanes 8 moves from the right end position to the left end position while increasing the volume. Therefore, the working fluid flows into the pump chamber 9 from the suction passage 14 via the suction opening 11. The pump chamber 9 moves from the left end position to the right end position while reducing the volume. For this reason, the working fluid flows out from the pump chamber 9 to the discharge passage 16 through the discharge opening 12. Such inflow and outflow of the working fluid are sequentially performed with respect to the plurality of pump chambers 9, and thus continuous suction and discharge of the working fluid by the vane pump 1 is realized.

次に、図1〜図5を参照して、本実施形態にかかるベーンポンプ1の各部の構成を詳細に説明する。   Next, with reference to FIGS. 1-5, the structure of each part of the vane pump 1 concerning this embodiment is demonstrated in detail.

図2に示すように、回転部4の基体部5に形成されたスリット7は、軸方向一方側で、底壁部17によって塞がれており、ベーン8は、この底壁部17と摺接しながらスリット7内を往復動するようになっている。すなわち、本実施形態では、この底壁部17がガイド壁部に相当するものである。なお、底壁部17には、スリット7の径内側に連通する連通孔17aが形成されており、この連通孔17aを介してスリット7内に、底壁部17の裏側(軸方向一方側)から作動流体の与圧が導入されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the slit 7 formed in the base portion 5 of the rotating portion 4 is closed by the bottom wall portion 17 on one side in the axial direction, and the vane 8 slides on the bottom wall portion 17. It reciprocates in the slit 7 in contact. That is, in the present embodiment, the bottom wall portion 17 corresponds to the guide wall portion. The bottom wall portion 17 is formed with a communication hole 17a that communicates with the inner diameter of the slit 7. The back wall (one side in the axial direction) of the bottom wall portion 17 is formed in the slit 7 through the communication hole 17a. From the above, a pressurized pressure of the working fluid is introduced.

底壁部17は、回転軸Axを中心とし当該回転軸Axと直交する円板状に形成されており、基体部5の外周面5aより外側までフランジ状に張り出している。そして、この底壁部17の外周縁に、略円筒状のスカート部18が突設されている。スカート部18は、回転軸Axと同心となっており、基体部5から離間する側(軸方向一方側)に向けて略一定の厚みで突出している。   The bottom wall portion 17 is formed in a disc shape centering on the rotation axis Ax and orthogonal to the rotation axis Ax, and projects in a flange shape from the outer peripheral surface 5a of the base portion 5 to the outside. A substantially cylindrical skirt portion 18 projects from the outer peripheral edge of the bottom wall portion 17. The skirt portion 18 is concentric with the rotation axis Ax, and protrudes with a substantially constant thickness toward the side away from the base portion 5 (one side in the axial direction).

このスカート部18は、回転部4を駆動するモータ19の回転子(ロータ)として機能するものであり、コイルの巻回されたステータコア20の周方向に沿ってN極S極が交互に着磁された着磁部18aを含んでいる。スカート部18のうち少なくとも着磁部18aとして機能する部分は、磁性材料によって構成される。この場合、スカート部18のうちティース20aに対向する部分のみを磁性材料(例えばフェライト磁石やサマリウムコバルト磁石等の硬磁性材料)によって構成してもよいし、スカート部18全体を磁性材料によって構成しても良いし、回転部4全体を磁性材料によって構成してもよい。この場合、樹脂材料に磁性材料からなる粉状や粒状の磁性フィラーを混合して、回転部4やスカート部18を成形することも可能である。   The skirt portion 18 functions as a rotor (rotor) of the motor 19 that drives the rotating portion 4, and N poles and S poles are alternately magnetized along the circumferential direction of the stator core 20 around which the coil is wound. The magnetized portion 18a is included. At least a portion of the skirt portion 18 that functions as the magnetized portion 18a is made of a magnetic material. In this case, only a portion of the skirt portion 18 facing the teeth 20a may be made of a magnetic material (for example, a hard magnetic material such as a ferrite magnet or a samarium cobalt magnet), or the entire skirt portion 18 may be made of a magnetic material. Alternatively, the entire rotating unit 4 may be made of a magnetic material. In this case, the rotating part 4 and the skirt part 18 can be formed by mixing a resin material with a powdery or granular magnetic filler made of a magnetic material.

また、図1,図3に示すように、基体部5の外周面5aは一定のピッチで径内方向に凹設され、これにより羽根部5bが形成されている。この羽根部5bは、基体部5(回転部4)とともに回転し、吐出開口12と対峙するときにポンプ室9からの作動流体の排出性能を高めている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the outer peripheral surface 5a of the base portion 5 is recessed in the radially inward direction at a constant pitch, whereby a blade portion 5b is formed. The blade portion 5 b rotates together with the base portion 5 (rotating portion 4), and enhances the performance of discharging the working fluid from the pump chamber 9 when facing the discharge opening 12.

また、図2に示すように、基体部5(回転部4)の中央部には、シャフト21を回転自在に支持する軸受部22が固定されている。この軸受部22は、メタルブッシュ等の滑り軸受としてもよいし、ニードルベアリング等の転がり軸受としてもよい。   As shown in FIG. 2, a bearing portion 22 that rotatably supports the shaft 21 is fixed to the central portion of the base body portion 5 (rotating portion 4). The bearing portion 22 may be a sliding bearing such as a metal bush, or may be a rolling bearing such as a needle bearing.

そして、回転部4は、ケーシング2によって形成される内部空間2a(図2参照)内で回転軸Ax回りに回転するように構成されている。本実施形態では、ケーシング2は、軸方向他方側(図2および図3の上側)に位置する第1のケーシング10と、軸方向一方側(図2および図3の下側)に位置する第2のケーシング23と、環状室6の外周面(リング3の内周面3a)を形成するリング3と、を備えている。   The rotating unit 4 is configured to rotate about the rotation axis Ax in an internal space 2a (see FIG. 2) formed by the casing 2. In the present embodiment, the casing 2 includes a first casing 10 located on the other axial side (the upper side in FIGS. 2 and 3) and a first casing 10 located on the one axial side (the lower side in FIGS. 2 and 3). 2 and a ring 3 forming the outer peripheral surface of the annular chamber 6 (the inner peripheral surface 3a of the ring 3).

リング3は、図3にも示すように、環状室6の外周面を形成する筒状部3bと、筒状部3bの軸方向一方側から回転軸Axの径外方向に張り出すフランジ部3cとを備え、さらに、吸入通路14および吐出通路16の側壁の一部を成すリブ3dを備えている。円板環状のフランジ部3cから回転軸Axの軸方向に筒状部3bとリブ3dとが略同じ高さで立設された形状となっている。   As shown in FIG. 3, the ring 3 includes a cylindrical portion 3 b that forms the outer peripheral surface of the annular chamber 6, and a flange portion 3 c that projects from the one side in the axial direction of the cylindrical portion 3 b in the radially outward direction of the rotation axis Ax. And a rib 3d that forms part of the side walls of the suction passage 14 and the discharge passage 16. The cylindrical portion 3b and the rib 3d are erected at substantially the same height in the axial direction of the rotation axis Ax from the disc-shaped annular flange portion 3c.

このリング3は、図2に示すように、第1のケーシング10に形成された凹部10b内に収容される。すなわち、この凹部10bは、リング3の筒状部3bとリブ3dを嵌合する形状に凹設されている。また、リング3のフランジ部3cの外周部3eは、凹部10bの反対側で第2のケーシング23の環状壁部23aと接触しており、この部分が第1のケーシング10と第2のケーシング23とによって挟持されることで、リング3が回転軸Axの軸方向に固定されている。   As shown in FIG. 2, the ring 3 is accommodated in a recess 10 b formed in the first casing 10. That is, the concave portion 10b is formed in a shape that fits the cylindrical portion 3b of the ring 3 and the rib 3d. Further, the outer peripheral portion 3e of the flange portion 3c of the ring 3 is in contact with the annular wall portion 23a of the second casing 23 on the opposite side of the concave portion 10b, and this portion is in contact with the first casing 10 and the second casing 23. The ring 3 is fixed in the axial direction of the rotation axis Ax.

第2のケーシング23には、回転部4のスカート部18を収容する略円環状の凹部23bと、回転部4の軸受部22のうち第2のケーシング23側(軸方向一方側、図2および図3の下側)に突出する部分を収容する凹部23cとが形成されている。   The second casing 23 includes a substantially annular recess 23b that accommodates the skirt portion 18 of the rotating portion 4, and the second casing 23 side (one axial side, FIG. A recess 23c is formed to accommodate a portion projecting to the lower side of FIG.

凹部23bの外周にある環状壁部23aより径外側の領域は、第1のケーシング10との当接面となる。この当接面には、Oリング34用の溝部23dを略円環状に形成し、この溝部23d内に装着したOリング34によって、第1のケーシング10と第2のケーシング23との境界部分でのシールを確保してある。なお、この境界部分以外の部材同士の境界部分(例えばリング3のフランジ部3cと第1のケーシング10との間の境界面等)にも適宜にシール部材(例えばガスケットやOリング等)を介在させ、各境界部分のシール性能を向上させるようにしてもよい。   A region outside the annular wall portion 23a on the outer periphery of the concave portion 23b is a contact surface with the first casing 10. A groove portion 23d for the O-ring 34 is formed in a substantially annular shape on the abutting surface, and the O-ring 34 mounted in the groove portion 23d is used at the boundary portion between the first casing 10 and the second casing 23. The seal is secured. In addition, a seal member (for example, a gasket, an O-ring, or the like) is appropriately interposed also in a boundary portion (for example, a boundary surface between the flange portion 3c of the ring 3 and the first casing 10) between the members other than the boundary portion. The sealing performance of each boundary portion may be improved.

凹部23cの底壁部23eと、第1のケーシング10の突起部10cとの間にはシャフト21が架設され、このシャフト21の中心が回転軸Axとなっている。シャフト21は、回転部4の中心に設けた軸受部22を貫通し、当該軸受部22に回転自在に支持されている。   A shaft 21 is installed between the bottom wall 23e of the recess 23c and the protrusion 10c of the first casing 10, and the center of the shaft 21 is a rotation axis Ax. The shaft 21 passes through a bearing portion 22 provided at the center of the rotating portion 4 and is rotatably supported by the bearing portion 22.

また、図2に示すように、凹部23bと凹部23cとの間には、回転部4の反対側(軸方向一方側、図2の下側)から回転部4側に向けて突設された環状の突起部23fが形成されており、この突起部23fの裏側となる環状の凹部23j内にモータ19をなすステータコア20が収容されている。   In addition, as shown in FIG. 2, a protrusion is provided between the recess 23 b and the recess 23 c from the opposite side of the rotation unit 4 (one side in the axial direction, the lower side in FIG. 2) toward the rotation unit 4. An annular protrusion 23f is formed, and the stator core 20 constituting the motor 19 is accommodated in an annular recess 23j on the back side of the protrusion 23f.

ステータコア20は、図2,図3に示すように、基板24の表面24aの中央に取り付けられており、回転軸Axと同心で中央に位置する円筒部20bと、円筒部20bから放射状に伸びてコイルが巻回された複数のティース20aとを備えている。   The stator core 20 is attached to the center of the surface 24a of the substrate 24, as shown in FIGS. 2 and 3, and extends radially from the cylindrical portion 20b concentrically with the rotational axis Ax and the cylindrical portion 20b. And a plurality of teeth 20a around which a coil is wound.

そして、基板24のステータコア20を設けた表面24aに、各種電子部品(図示せず)が実装され、モータ19の駆動回路やその他の回路が形成されている。本実施形態では、基板24に形成された駆動回路によって各ティース20aに巻回されたコイルの通電状態を適宜に切り替えてティース20aの外周部分における極性を切り替え、これにより、ティース20aに対して径外方向に対向する着磁部18a(スカート部18)に周方向の推力を与え、以て、回転部4を回転させるようになっている。よって、第2のケーシング23のうち、少なくとも、ステータコア20(ティース20a)の外周部とスカート部18との間に介在する隔壁部23gは、透磁性を有するものとする必要がある。このため、隔壁部23gあるいは第2のケーシング23の全体が、透磁性を有する材料(例えばステンレススチールや、樹脂材料等)で形成される。   Various electronic components (not shown) are mounted on the surface 24a of the substrate 24 on which the stator core 20 is provided, and a drive circuit for the motor 19 and other circuits are formed. In the present embodiment, the energization state of the coil wound around each tooth 20a is appropriately switched by the drive circuit formed on the substrate 24 to switch the polarity in the outer peripheral portion of the tooth 20a, and thereby the diameter relative to the tooth 20a. A circumferential thrust is applied to the magnetized portion 18a (skirt portion 18) opposed to the outer direction, so that the rotating portion 4 is rotated. Therefore, in the second casing 23, at least the partition wall portion 23 g interposed between the outer peripheral portion of the stator core 20 (the teeth 20 a) and the skirt portion 18 needs to have magnetic permeability. For this reason, the whole partition part 23g or the 2nd casing 23 is formed with the material (for example, stainless steel, resin material, etc.) which has magnetic permeability.

基板24は、凹部23cを回転部4の反対側(軸方向一方側)から塞ぐようにして取り付けられており、さらに、基板24を、基板カバー25によって、回転部4の反対側(軸方向一方側)から覆ってある。基板カバー25には、基板24との間に電子部品を配置する間隔を確保するため、突条25aを設けてある。   The substrate 24 is attached so as to close the concave portion 23c from the opposite side (one axial direction side) of the rotating unit 4, and the substrate 24 is attached to the opposite side of the rotating unit 4 (one axial direction by the substrate cover 25). It is covered from the side). The board cover 25 is provided with ridges 25 a in order to secure an interval for arranging electronic components between the board 24 and the board 24.

第1のケーシング10および第2のケーシング23は、いずれも回転軸Axに沿う軸方向視で略正方形状の外形状を呈している。そして、これらケーシング10,23の四隅に、これらを締結するねじ26の貫通孔10a,23kを形成してある。これら貫通孔10a,23kおよび基板カバー25の四隅に形成された貫通孔25bにねじ26を挿通して、ナット27を螺結することで、ベーンポンプ1が組み立てられる。   Both the first casing 10 and the second casing 23 have a substantially square outer shape when viewed in the axial direction along the rotation axis Ax. And the through-holes 10a and 23k of the screw 26 which fastens these at the four corners of these casings 10 and 23 are formed. The vane pump 1 is assembled by inserting the screws 26 into the through holes 10a and 23k and the through holes 25b formed at the four corners of the substrate cover 25 and screwing the nuts 27 together.

なお、ベーンポンプ1をなす上記各構成部品の材料や製造方法は、上述した着磁性や透磁性の他、耐摩耗性、耐食性、耐膨潤性、成形性、部品精度等を考慮して適宜に選択される。   The material and manufacturing method of each component constituting the vane pump 1 are appropriately selected in consideration of wear resistance, corrosion resistance, swelling resistance, moldability, component accuracy, etc. in addition to the above-described magnetization and permeability. Is done.

また、本実施形態では、回転部4に、その回転に伴って上記回転軸Axの軸方向他方側(図2,図3,図5では上側)への流体力を発生させる流体力発生部としての傾斜面28を設け、回転部4を、底壁部17を設けた側と反対側に位置する第1のケーシング10に押し付けるようにしている。   Further, in the present embodiment, as the fluid force generating unit that causes the rotating unit 4 to generate a fluid force toward the other axial side of the rotating shaft Ax (the upper side in FIGS. 2, 3, and 5) along with the rotation. The inclined surface 28 is provided, and the rotating portion 4 is pressed against the first casing 10 located on the side opposite to the side on which the bottom wall portion 17 is provided.

図5に示すように、本実施形態では、スカート部18の軸方向一方側の端面18bに、回転部4の回転方向RDに対して傾斜する傾斜面28を設けてある。傾斜面28は、回転方向RDの手前側から先方側にかけて軸方向一方側(図5で下側)から他方側(同上側)に向けて傾斜して設定してある。このため、回転部4の回転に伴ってこの傾斜面28に当たった作動流体は、回転部4に流体力Fを作用させ、軸方向他方側(図5の上側)に押し上げることになる。   As shown in FIG. 5, in the present embodiment, an inclined surface 28 that is inclined with respect to the rotational direction RD of the rotating portion 4 is provided on the end surface 18 b on one axial side of the skirt portion 18. The inclined surface 28 is set so as to be inclined from one side (lower side in FIG. 5) to the other side (upper side) from the front side to the front side in the rotational direction RD. For this reason, the working fluid that hits the inclined surface 28 with the rotation of the rotating unit 4 applies a fluid force F to the rotating unit 4 and pushes it up to the other side in the axial direction (upper side in FIG. 5).

そして、かかる軸方向他方側に向けて作用する流体力F(推力)を受けながら回転する回転部4を摺動可能に支持するため、第1のケーシング10には、図4に示すように、スラスト支持部29を設けてある。具体的には、第1のケーシング10においてシャフト21を嵌挿して支持する部分を軸方向一方側へ突出させて突起部10cを形成し、この突起部10cの頂面10dに、ワッシャ30を介して、回転部4(基体部5)の中央部に形成した凹部4aの底面4bを突き当てている。本実施形態では、スラスト支持部29にワッシャ30を介在させるとともに、このワッシャ30に回転部4の中央部に設けた軸受部22の軸方向端面22a(凹部4aの底面4bに一部露出させて設けてある)を突き当てることで、耐摩耗性を高め易くしている。すなわち、かかる構成により、この部分の耐摩耗性はワッシャ30と軸受部22との摺接部分のスペック(材質、寸法、硬化処理等)によって調整し、回転部4の本体部分(基体部5、底壁部17等)のスペックは、軽量化や、他の摺動部分の摺動性、耐食性等の観点から選定することができる。   And in order to slidably support the rotating part 4 that rotates while receiving the fluid force F (thrust force) acting toward the other side in the axial direction, the first casing 10 has, as shown in FIG. A thrust support portion 29 is provided. Specifically, in the first casing 10, a portion where the shaft 21 is inserted and supported is projected to one side in the axial direction to form a protruding portion 10 c, and a top surface 10 d of the protruding portion 10 c is provided with a washer 30. Thus, the bottom surface 4b of the recess 4a formed at the center of the rotating part 4 (base part 5) is abutted. In the present embodiment, the washer 30 is interposed in the thrust support portion 29, and the axial end surface 22a of the bearing portion 22 provided in the central portion of the rotating portion 4 (partly exposed on the bottom surface 4b of the recess 4a). It is easy to improve the wear resistance. That is, with this configuration, the wear resistance of this portion is adjusted by the specifications (material, dimensions, curing treatment, etc.) of the sliding contact portion between the washer 30 and the bearing portion 22, and the main body portion (base portion 5, The specifications of the bottom wall portion 17 etc. can be selected from the viewpoints of weight reduction, slidability of other sliding portions, corrosion resistance, and the like.

そして、図4に示すように、スラスト支持部29における摺動部分の直径D2を、基体部5の直径D1より小さくしてある。傾斜面28を設けた場合に、特段スラスト支持する部分を設けないと、基体部5の端面5cが第1のケーシング10と摺接することになって、摺動抵抗が増大してしまう虞がある。この点、本実施形態では、摺動部分の直径D2を基体部5の直径D1より小さくしたため、摺動抵抗をより低減して、フリクションをより低減することができる。   As shown in FIG. 4, the diameter D <b> 2 of the sliding portion in the thrust support portion 29 is made smaller than the diameter D <b> 1 of the base portion 5. When the inclined surface 28 is provided, if there is no special thrust support portion, the end surface 5c of the base portion 5 comes into sliding contact with the first casing 10, and the sliding resistance may increase. . In this respect, in this embodiment, since the diameter D2 of the sliding portion is smaller than the diameter D1 of the base portion 5, the sliding resistance can be further reduced and the friction can be further reduced.

なお、図2に示すように、底壁部17の軸方向他方側の端面17bとリング3の軸方向一方側の端面3fとの間の隙間31は狭く設定し、これら端面17b,3f間の隙間からのリーク流量を可及的に減らしてある。また、軸受部22の軸方向一方側にもワッシャ30を介在させてある。   As shown in FIG. 2, the gap 31 between the end surface 17b on the other side in the axial direction of the bottom wall portion 17 and the end surface 3f on the one side in the axial direction of the ring 3 is set narrow, and the space between these end surfaces 17b and 3f is set. The leak flow rate from the gap is reduced as much as possible. Also, a washer 30 is interposed on one side of the bearing portion 22 in the axial direction.

図6は本実施形態にかかるベーンポンプに含まれるベーンを径内側から見た側面図である。この図6に示すように、本実施形態では、ベーン8の軸方向他方側の端面8aに、回転部4の回転に伴って回転軸Axの軸方向一方側(図6中で下側)への流体力Fbを当該ベーン8に作用させる傾斜面35Aを設けてある。この傾斜面35Aは、回転方向RDの手前側から先方側へ向かうにつれて軸方向一方側へ向けて傾斜しており、回転部4およびベーン8の回転に伴って生じる作動流体の相対流は、傾斜面35Aに当たると、ベーン8に軸方向一方側(図6中下方)への流体力Fbを作用させる。   FIG. 6 is a side view of a vane included in the vane pump according to the present embodiment as viewed from the inside of the diameter. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the end surface 8 a on the other side in the axial direction of the vane 8 is moved to the one side in the axial direction of the rotational axis Ax (downward in FIG. 6) as the rotating unit 4 rotates. An inclined surface 35 </ b> A for applying the fluid force Fb to the vane 8 is provided. The inclined surface 35A is inclined toward the one side in the axial direction from the front side to the front side in the rotation direction RD, and the relative flow of the working fluid generated along with the rotation of the rotating unit 4 and the vane 8 is inclined. When it hits the surface 35A, a fluid force Fb on one side in the axial direction (downward in FIG. 6) is applied to the vane 8.

したがって、本実施形態によれば、比較的簡素な構成によって、ベーン8の軸方向での往復動を抑制し、当該往復動に起因して生じる振動や騒音を抑制することができる。また、ベーン8の軸方向他方側の端面に傾斜面35Aを加工するだけで済むため、上記効果を比較的安価な構成によって得ることができる。   Therefore, according to this embodiment, the reciprocating motion of the vane 8 in the axial direction can be suppressed with a relatively simple configuration, and vibration and noise caused by the reciprocating motion can be suppressed. Moreover, since it is only necessary to process the inclined surface 35A on the end surface on the other side in the axial direction of the vane 8, the above effect can be obtained with a relatively inexpensive configuration.

特に、本実施形態では、当該流体力Fbにより、ベーン8を、当該ベーン8とともに回転する回転部4の底壁部17に押し付けるようにしたため、ベーン8をケーシング2(第1のケーシング10)に押し付けた場合に比べて回転摺動抵抗を減らすことができる。すなわち、本実施形態のように、ベーン8を軸方向一方側で摺動可能に支持するガイド壁部としての底壁部17を有する構成においては、当該流体力Fbを当該底壁部17側に向けて作用させるようにするのが好ましいのである。   In particular, in the present embodiment, the vane 8 is pressed against the bottom wall portion 17 of the rotating portion 4 that rotates together with the vane 8 by the fluid force Fb, so that the vane 8 is pressed against the casing 2 (first casing 10). The rotational sliding resistance can be reduced as compared with the case of pressing. That is, in the configuration having the bottom wall portion 17 as a guide wall portion that slidably supports the vane 8 on one side in the axial direction as in this embodiment, the fluid force Fb is applied to the bottom wall portion 17 side. It is preferable to make it act toward.

また、本実施形態では、傾斜面28によって回転部4を回転軸Axの軸方向一方側に押し上げるようにした。かかる構成により、回転部4をケーシング2の軸方向一方側(すなわち第1のケーシング10)に突き当てて、回転部4が回転中に軸方向に往復動するのを抑制することができ、当該往復動によって、振動や騒音が生じるのを抑制することができる。また、図4に示すように、基体部5の軸方向他方側の端面5cと、第1のケーシング10の軸方向一方側の端面10eとのギャップgを、回転部4の寸法d1と第1のケーシング10の寸法d2とで、より容易にかつより精度良く規定できるようになり、このギャップが拡大したり変動したりすることによるリーク流量の増大、ひいてはポンプ効率の低下を抑制できるとともに、ベーンポンプ1の吐出量のばらつき(個体差)を低減することができる。   In the present embodiment, the rotating portion 4 is pushed up to one side in the axial direction of the rotation axis Ax by the inclined surface 28. With this configuration, the rotating unit 4 can be abutted against one side of the casing 2 in the axial direction (that is, the first casing 10), and the rotating unit 4 can be prevented from reciprocating in the axial direction during rotation. The reciprocating motion can suppress the occurrence of vibration and noise. As shown in FIG. 4, the gap g between the end surface 5c on the other axial side of the base body 5 and the end surface 10e on the one axial side of the first casing 10 is defined as the dimension d1 of the rotating portion 4 and the first The dimension d2 of the casing 10 can be defined more easily and more accurately, and an increase in the leakage flow rate and a decrease in the pump efficiency due to the expansion or fluctuation of the gap can be suppressed, and the vane pump can be suppressed. The variation (individual difference) of the discharge amount of 1 can be reduced.

また、本実施形態では、回転部4の回転方向RDに対して傾斜する傾斜面28を設けたことで、極めて容易に回転部4に対して軸方向他方側への流体力を作用させることができる。特に、本実施形態にかかる傾斜面28を設けたスカート部18の軸方向一方側の端面18bは、面積を比較的広く確保しやすく、かつ第2のケーシング23との隙間を広く確保しやすいため、より容易に所望の流体力を生じさせることができる。なお、軸方向に流体力を発生させる機構としては、上記構成以外にも考えられる。例えば、回転部4の外周面を径方向に凹設し、その軸方向端部に上記と同様の傾斜面を形成してもよいし、回転部4に翼形状を設けてもよいし、回転部4に軸方向に対して螺旋状に巻回する凹溝あるいは突条を設けてもよい。   Further, in the present embodiment, by providing the inclined surface 28 that is inclined with respect to the rotation direction RD of the rotating unit 4, it is possible to apply the fluid force to the other side in the axial direction on the rotating unit 4 very easily. it can. In particular, the end surface 18b on one axial side of the skirt portion 18 provided with the inclined surface 28 according to the present embodiment is easy to secure a relatively large area and easily secure a wide gap with the second casing 23. The desired fluid force can be generated more easily. In addition, as a mechanism for generating a fluid force in the axial direction, other than the above-described configuration may be considered. For example, the outer peripheral surface of the rotating part 4 may be recessed in the radial direction, and an inclined surface similar to the above may be formed at the end in the axial direction. The part 4 may be provided with a groove or a ridge that is spirally wound in the axial direction.

また、本実施形態では、図2に示すように、スカート部18と第2のケーシング23との間に、略筒状の隙間(環状隙間)32,33を設けてある。隙間32は、スカート部18の外周面18cと第2のケーシング23の環状壁部23aの内周面23hとの間の隙間であり、隙間33は、隔壁部23gの外周面23iとスカート部18の内周面18dとの間の隙間である。このようにスカート部18を設けて、第2のケーシングとの間に筒状の隙間32,33を回転軸Axの軸方向に所定区間に亘って形成し、クリアランスの大きさを適宜に設定する(比較的微少な隙間とする)ことで、吐出行程にあるポンプ室9(図1で上側にあるポンプ室9)から吸入行程にあるポンプ室9(図1で下側にあるポンプ室9)へ、基体部5の軸方向一方側を経由してリークする作動流体の通流抵抗を大きくしリーク流量を低減することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, substantially cylindrical gaps (annular gaps) 32 and 33 are provided between the skirt portion 18 and the second casing 23. The gap 32 is a gap between the outer peripheral surface 18c of the skirt portion 18 and the inner peripheral surface 23h of the annular wall portion 23a of the second casing 23, and the gap 33 is the outer peripheral surface 23i of the partition wall portion 23g and the skirt portion 18. This is a gap between the inner peripheral surface 18d. As described above, the skirt portion 18 is provided, and the cylindrical gaps 32 and 33 are formed between the second casing and the second casing over the predetermined section in the axial direction of the rotation axis Ax, and the size of the clearance is appropriately set. By making (a relatively small gap), the pump chamber 9 in the discharge stroke (the pump chamber 9 on the upper side in FIG. 1) to the pump chamber 9 in the suction stroke (the pump chamber 9 on the lower side in FIG. 1). In addition, the flow resistance of the working fluid that leaks through one side in the axial direction of the base portion 5 can be increased, and the leak flow rate can be reduced.

また、これら隙間(微小隙間)32,33は回転軸Axと同心であるため、回転部4が軸方向他方側に移動した場合においても、回転部4の軸方向一方側の部分と第2のケーシング23との間における作動流体のリーク流量を低減することができる。   In addition, since these gaps (small gaps) 32 and 33 are concentric with the rotation axis Ax, even when the rotary part 4 moves to the other side in the axial direction, the second part in the axial direction of the rotary part 4 and the second part The leakage flow rate of the working fluid between the casing 23 and the casing 23 can be reduced.

そして、このスカート部18は、モータ19を構成する回転子(ロータ)として機能する部分である。すなわち、本実施形態によれば、回転子として機能させるスカート部18ならびにその周囲の構造を有効に利用して、当該スカート部18の径外側および径内側の筒状の隙間(微小隙間)32,33によってリーク流量を効率良く減らすことができる。   The skirt portion 18 is a portion that functions as a rotor (rotor) constituting the motor 19. That is, according to the present embodiment, the skirt portion 18 that functions as a rotor and the surrounding structure are used effectively, and the cylindrical gaps (micro gaps) 32 on the radially outer side and the radially inner side of the skirt portion 18, 33 can efficiently reduce the leak flow rate.

(ベーンに設けた傾斜面の変形例)図7〜図9は、ベーンに設けた傾斜面の変形例を示すベーンの側面図(径内側から見た図)である。これら図7〜図9に示すように、傾斜面35B〜35Dは、平面としてもよいし、曲面としてもよい。また、その凹凸の向き、大きさ、曲率半径、形状、傾斜角度、平面度、位置等のスペックは、適宜に変更することができる。また、図7に示すように、端面8aの一部を傾斜面35Bとしてもよい。   (Modified Example of the Inclined Surface Provided on the Vane) FIGS. 7 to 9 are side views (views from the inside of the diameter) of the vane showing modified examples of the inclined surface provided on the vane. As shown in FIGS. 7 to 9, the inclined surfaces 35 </ b> B to 35 </ b> D may be flat surfaces or curved surfaces. In addition, specifications such as the direction and size of the unevenness, radius of curvature, shape, inclination angle, flatness, and position can be changed as appropriate. Moreover, as shown in FIG. 7, it is good also considering a part of end surface 8a as the inclined surface 35B.

以上、本発明の実施形態および変形例について説明したが、本発明は上記各実施形態や変形例には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、ベーンポンプの回転部やリング、ケーシングの詳細な構成は上記実施形態には限定されない。   As mentioned above, although embodiment and modification of this invention were described, this invention is not limited to said each embodiment and modification, A various deformation | transformation is possible. For example, the detailed configuration of the rotating part, ring, and casing of the vane pump is not limited to the above embodiment.

本発明の第1実施形態にかかるベーンポンプの回転軸と直交する断面での断面図である。It is sectional drawing in the cross section orthogonal to the rotating shaft of the vane pump concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態にかかるベーンポンプの回転軸を含む断面での断面図である。It is sectional drawing in the cross section containing the rotating shaft of the vane pump concerning 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態にかかるベーンポンプの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the vane pump concerning a 1st embodiment of the present invention. 図2の一部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a part of FIG. 2. 本発明の第1実施形態にかかるベーンポンプに含まれる回転部の側面図である。It is a side view of the rotation part contained in the vane pump concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態にかかるベーンポンプに含まれるベーンの側面図である。It is a side view of the vane contained in the vane pump concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の変形例にかかるベーンポンプに含まれるベーンの側面図である。It is a side view of the vane contained in the vane pump concerning the modification of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の別の変形例にかかるベーンポンプに含まれるベーンの側面図である。It is a side view of the vane contained in the vane pump concerning another modification of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のさらに別の変形例にかかるベーンポンプに含まれるベーンの側面図である。It is a side view of the vane contained in the vane pump concerning another modification of a 1st embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ベーンポンプ
2 ケーシング
2a 内部空間
3 リング(ケーシング)
4 回転部
5 基体部
6 環状室
7 スリット
8 ベーン
35,35A〜35D 傾斜面
9 ポンプ室
10 第1のケーシング(ケーシング)
23 第2のケーシング(ケーシング)
Ax 回転軸
Fb 軸方向一方側への流体力
1 Vane pump 2 Casing 2a Internal space 3 Ring (casing)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Rotation part 5 Base | substrate part 6 Annular chamber 7 Slit 8 Vane 35, 35A-35D Inclined surface 9 Pump chamber 10 1st casing (casing)
23 Second casing (casing)
Ax Rotating shaft Fb Fluid force to one axial side

Claims (2)

ケーシング内で回転する回転部の基体部に当該回転部の回転軸に対して放射状に伸びて径外方向に開口する複数のスリットを形成し、各スリットにベーンを突没可能に収容し、ケーシング内で前記基体部の周囲に形成された環状室を前記複数のベーンで区画して複数のポンプ室を形成し、回転部を回転させることで前記ポンプ室の容積を周期的に増減させて当該ポンプ室に吸入した流体を吐出するように構成したベーンポンプにおいて、
前記ベーンの表面に、前記回転部の回転に伴って前記回転軸の軸方向一方側への流体力を当該ベーンに作用させる傾斜面を設けたことを特徴とするベーンポンプ。
A plurality of slits radially extending with respect to the rotation axis of the rotating part are formed in the base part of the rotating part that rotates in the casing, and vanes are accommodated in the slits so as to be able to project and retract. An annular chamber formed around the base portion is partitioned by the plurality of vanes to form a plurality of pump chambers, and the volume of the pump chamber is periodically increased or decreased by rotating the rotating portion. In the vane pump configured to discharge the fluid sucked into the pump chamber,
A vane pump characterized in that an inclined surface is provided on a surface of the vane to cause a fluid force to act on the one side in the axial direction of the rotating shaft as the rotating portion rotates.
前記傾斜面は、前記ベーンの軸方向他方側の端面に、回転方向手前側から先方側に向かうにつれて軸方向一方側へ向かうように形成され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。   2. The vane pump according to claim 1, wherein the inclined surface is formed on an end surface on the other side in the axial direction of the vane so as to go to one side in the axial direction from the front side in the rotational direction to the front side. .
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