JP2011122541A - ベーン式ポンプおよびそれを用いたエバポリークチェックシステム - Google Patents

Abstract

【課題】安定したポンプ性能を維持可能なベーン式ポンプを提供する。
【解決手段】下ケーシング３０の下平面３２１の外周端上の点のうち、シャフト１３の軸Ａｘ１と下平面３２１との交点から最も離れた位置にある点を第１点Ｐ１、下平面３２１の中心点Ｏ１から延びて第１点Ｐ１を通る仮想直線が中心点Ｏ１を中心としてロータ４０の回転方向へ９０度回転したときに交わる点を第２点Ｐ２、中心点Ｏ１を挟んで第２点Ｐ２と対向する位置にある点を第３点Ｐ３、第３点Ｐ３と第１点Ｐ１との間にある点を第４点Ｐ４とすると、上ケーシング２０と下ケーシング３０との間には、第３点Ｐ３を通る吸入通路２６、および、第２点Ｐ２を通る吐出通路２７が形成されている。下平面３２１は、外周端上の点のうち第４点Ｐ４が最もモータケース１２から離れた位置となるよう、シャフト１３の軸Ａｘ１に対し傾斜した状態で設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ベーン式ポンプに関し、特にエバポリークチェックシステム等に好適に用いられるベーン式ポンプに関する。

従来、ベーン付きロータをモータにより回転駆動することで、流体を加圧し吐出するベーン式ポンプが知られている。例えば特許文献１に開示されるような燃料タンクからの燃料蒸気の漏れを検査するエバポリークチェックシステムにおいて燃料タンクの内部を減圧または加圧するのに用いられるベーン式ポンプでは、そのポンプ性能がシステムの性能に影響を及ぼしやすい。

このベーン式ポンプでは、上ケーシングと下ケーシングとにより形成されるポンプ室に略円柱状のロータが設けられている。上ケーシングと下ケーシングとの間には、ポンプ室の内部と外部とを連通する吸入通路および吐出通路が形成されている。ロータの中心孔には、モータのシャフトが緩く嵌合している。

特開２００９−１３８６０２

上述した構成のベーン式ポンプでは、ロータは、シャフトの回転に伴いポンプ室内で回転する。ロータが回転すると、ポンプ室外部の流体は、吸入通路を通じてポンプ室内部に吸入される。吸入された流体は、ロータの回転により加圧され、吐出通路を通じてポンプ室外部へ吐出される。このとき、ポンプ室内部の吸入通路近傍には、負圧が発生する。ポンプ室の吸入通路近傍に負圧が発生すると、ロータが吸入通路側に傾き、ロータの回転中の姿勢が変化することがある。ロータが傾くと、ロータに取り付けられたベーンと上ケーシングの内周壁との接触状態が変化する。このため、ベーンにより仕切られたポンプ室の各空間の気密性が変化し、その結果、ポンプ性能が変化するおそれがある。このようなベーン式ポンプをエバポリークチェックシステムに用いた場合、燃料蒸気漏れの検査を正しく行うのが困難となる。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定したポンプ性能を維持可能なベーン式ポンプを提供することにある。
本発明の他の目的は、安定した検査性能を維持可能なエバポリークチェックシステムを提供することにある。

請求項１に記載の発明は、上ケーシングと下ケーシングとロータとモータとを備えるベーン式ポンプの発明である。上ケーシングは、略円筒状の筒部と当該筒部の一方の端部開口を塞ぐ略円形の上平面を有する板部とからなり、有底筒状に形成されている。下ケーシングは、板状に形成され、上ケーシングの他方の端部開口を塞ぐ略円形の下平面を有する。また、下ケーシングは、前記下平面と板部の上平面と筒部の内周壁との間にポンプ室を形成している。ロータは、略円柱状に形成され、筒部に対し偏心した状態でポンプ室に回転可能に収容されている。また、ロータは、中心部を軸方向に貫く中心孔、および筒部の内周壁に対し摺動可能な複数のベーンを有する。モータは、下ケーシングの板部とは反対側に設けられる略円筒状のモータケース、および当該モータケースから軸方向に延びロータの中心孔に緩く嵌合するシャフトを有している。モータは、シャフトを回転させることでロータを回転駆動する。

本発明では、下ケーシングの下平面の外周端上の点のうち、シャフトの軸と下平面との交点から最も離れた位置にある点を第１点、下平面の中心点から延びて前記第１点を通る仮想直線が前記中心点を中心としてロータの回転方向へ９０度回転したときに交わる点を第２点、前記中心点を挟んで前記第２点と対向する位置にある点を第３点、当該第３点から前記第１点までの任意の点を第４点とすると、上ケーシングと下ケーシングとの間には、前記第３点を通りポンプ室の外部と内部とを連通しポンプ室の内部に吸入する流体を流通させる吸入通路、および、前記第２点を通りポンプ室の内部と外部とを連通しポンプ室の外部へ吐出する流体を流通させる吐出通路が形成されている。そして、下ケーシングの下平面は、外周端上の点のうち前記第４点が最もモータケースから離れた位置となるよう、シャフトの軸に対し傾斜した状態で設けられている。すなわち、下ケーシングの下平面は、中心点から前記第４点に向かうに従いモータケースから離れるよう、シャフトに対し傾斜している。そのため、ロータは、回転中、常に下平面側の端面の外縁部が下平面の前記第４点近傍に摺接した状態となる。

前記第４点は、下平面の外周端上の点のうち、前記第３点（吸入通路が形成される位置）から前記第１点までの任意の点である。つまり、『ロータの下平面側の端面の外縁部が、下平面のうち、「吸入通路近傍の位置」から「ロータの回転方向に９０度回転したときの位置」までの範囲内の箇所に摺接する構成』とすることができる。これにより、ポンプ室の吸入通路近傍に負圧が発生したとしても、ロータが吸入通路側に傾くことを抑制できる。

このように、本発明では、ロータの回転中、常にロータの一部を「下平面のうち、吸入通路も含め、吸入通路から所定の距離離れた範囲のどこか」に摺接させることで、吸入通路近傍に負圧が生じても、ロータの回転中の姿勢を安定にすることができる。したがって、ベーン式ポンプの安定したポンプ性能を維持することができる。

請求項２に記載の発明では、板部の上平面の外周端上の点のうち、前記第４点を通り筒部の軸に対し平行に延びる仮想直線と交わる点を第５点とすると、上平面は、外周端上の点のうち前記第５点が最もモータケースから離れた位置となるよう、シャフトの軸に対し傾斜した状態で設けられている。すなわち、板部の上平面は、中心点から前記第５点に向かうに従いモータケースから離れるよう、シャフトに対し傾斜している。この構成により、上平面の外周端上の点のうち、上平面の中心点を挟んで前記第５点と対向する位置にある点を第６点とすると、ロータを、回転中、常に、下平面側の端面の外縁部が下平面の前記第４点近傍に摺接した状態とすることができるのに加え、上平面側の端面の外縁部も上平面の前記第６点近傍に摺接した状態とすることができる。これにより、ロータの回転中の姿勢をより安定にすることができる。

請求項３に記載の発明では、板部の上平面の外周端上の点のうち、前記第４点を通り筒部の軸に対し平行に延びる仮想直線と交わる点を第５点とすると、上平面は、外周端上の点のうち前記第５点が最もモータケースに近い位置となるよう、シャフトの軸に対し傾斜した状態で設けられている。すなわち、板部の上平面は、中心点から前記第５点に向かうに従いモータケースに近づくよう、シャフトに対し傾斜している。この構成により、ロータを、回転中、常に、下平面側の端面の外縁部が下平面の前記第４点近傍に摺接した状態とすることができるのに加え、上平面側の端面の外縁部も上平面の前記第５点近傍に摺接した状態とすることができる。これにより、ロータの回転中の姿勢をより安定にすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項記載のベーン式ポンプを備えるエバポリークチェックシステムである。このシステムの場合、安定したポンプ性能を維持可能なベーン式ポンプを燃料タンク内部の減圧または加圧に用いるため、安定した検査性能を維持することができる。

本発明の第１実施形態によるベーン式ポンプを示す断面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。 本発明の第１実施形態によるベーン式ポンプの弾性シートを示す概略図。 本発明の第１実施形態によるベーン式ポンプを適用したエバポリークチェックシステムを示す模式図。 本発明の第２実施形態によるベーン式ポンプを示す断面図。 本発明の第３実施形態によるベーン式ポンプを示す断面図。 本発明の第４実施形態によるベーン式ポンプを示す断面図。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるベーン式ポンプおよびその一部を図１〜３に示す。ベーン式ポンプ１０は、流体を吸入し加圧して吐出する。ベーン式ポンプ１０が加圧する流体としては、例えば空気などの気体や水などの液体を適用することができる。

ベーン式ポンプ１０は、上ケーシング２０、下ケーシング３０、ロータ４０、およびモータ１１などを備えている。ベーン式ポンプ１０のロータ４０は、下ケーシング３０および弾性シート５０を挟んで設置されているモータ１１により回転駆動される。モータ１１には、例えば直流式または交流式の電気モータが適用される。

上ケーシング２０は、筒部２１、板部２２およびつば部２３を有し、例えば樹脂などの材料により一体に形成されている。筒部２１は、略円筒状に形成されている。筒部２１の内周壁２１１は、略円筒面状である。板部２２は、筒部２１の一方の端部側に形成され、筒部２１の一方の端部開口を塞ぐ略円形の上平面２２１を有している。つば部２３は、筒部２１の他方の端部から径外方向に拡がるようにして形成されている。つば部２３の板部２２とは反対側の端面には、平面部２０４が形成されている。このように、上ケーシング２０は、有底筒状に形成されている。

下ケーシング３０は、例えば樹脂などの材料により板状に形成されている。下ケーシング３０の上ケーシング２０側の端面の外縁部には、平面部３０１が形成されている。平面部３０１は、上ケーシング２０の平面部２０４に接合している。これにより、下ケーシング３０の平面部３０１の内側に位置する略円形の下平面３２１は、筒部２１の他方の端部開口を塞いでいる。そのため、筒部２１の内周側に、下平面３２１、上平面２２１および筒部２１の内周壁２１１に囲まれたポンプ室２４が形成されている。下平面３２１については、後に詳述する。

ロータ４０は、例えば樹脂などの材料により略円柱状に形成され、ポンプ室２４に回転可能に収容されている。これにより、上ケーシング２０の筒部２１および板部２２と、下ケーシング３０と、ロータ４０とに囲まれた空間２５が形成される（図２参照）。本実施形態では、ロータ４０は、筒部２１に対し偏心した状態でポンプ室２４に収容されている。すなわち、ロータ４０の軸と筒部２１の軸とは、一致せず、互いにずれた関係にある。そのため、筒部２１とロータ４０との間に形成される空間２５は、周方向へ容積が変化している。

ロータ４０は、中心部に凹部４２および中心孔４３を有している。凹部４２は、ロータ４０の板部２２側端面から軸方向の途中まで窪ませることによりロータ４０の肉盗みとして形成されている。中心孔４３は、ロータ４０を板厚方向に貫き、ロータ４０の下ケーシング３０側と凹部４２とを連通している。中心孔４３は、下ケーシング３０側の端部から軸方向の途中まで徐々に径が縮小するテーパ状に形成されたテーパ孔４４を有している。また、中心孔４３は、軸方向の途中から凹部４２に通じる箇所まで断面が非円形状に形成された非円形孔４５を有している。

モータ１１は、モータケース１２およびシャフト１３を有している。モータケース１２は、略円筒状に形成され、下ケーシング３０の板部２２とは反対側に設けられている。モータケース１２は、上ケーシング２０、下ケーシング３０および弾性シート５０を取り付けるための取付部１４に結合している。モータケース１２には、図示しない固定子が収容されている。シャフト１３は、固定子の内側に設けられる図示しない可動子に接続するとともにモータケース１２の軸方向に延びるようにして設けられている。これにより、固定子に電力が供給されると、シャフト１３は、可動子とともに回転する。ここで、モータケース１２の軸とシャフト１３の軸Ａｘ１とは一致している。

モータ１１のシャフト１３は、中心孔４３に挿入されている。シャフト１３は、ロータ４０の中心孔４３へ挿入されるとき、テーパ孔４４に案内されつつ非円形孔４５に嵌まり込む。シャフト１３は、軸方向の途中から凹部４２側端部まで、断面の形状が非円形孔４５の断面の形状と概ね同一に形成されている。ここで、非円形孔４５の断面積は、シャフト１３の端部の断面積よりも大きい。すなわち、非円形孔４５を形成するロータ４０の内壁とシャフト１３の外壁との間には隙間が形成される。よって、シャフト１３は、非円形孔４５の形状に対応した状態でロータ４０に緩く嵌合する。これにより、シャフト１３が回転すると、シャフト１３はロータ４０に対して空転することなく、ロータ４０はシャフト１３とともに回転する。本実施形態では、ロータ４０は、図２の時計回り方向に回転する。

ロータ４０は、外周壁から径内方向へ凹むベーン収容溝４６を有している。ベーン収容溝４６は、ロータ４０の下ケーシング３０側の端面と板部２２側の端面とを接続するように軸方向へ延びて形成されている。本実施形態の場合、ベーン収容溝４６は、ロータ４０の周方向へ等間隔に四つ形成されている。ロータ４０のベーン収容溝４６には、それぞれベーン４１が収容されている。ロータ４０と筒部２１の内周壁２１１とは偏心している。そのため、ロータ４０の回転にともなってロータ４０と筒部２１の内周壁２１１との間の距離は変化する。ロータ４０が回転すると、ベーン４１は遠心力により径外方向へ内周壁２１１に接するまで突出する。そして、ロータ４０と筒部２１の内周壁２１１との距離が小さくなるにしたがって、ベーン４１はベーン収容溝４６の径内方向へ押し込まれる。これにより、ベーン４１は、ロータ４０の回転にともなって径外方向の端部が筒部２１の内周壁２１１と接触しながら回転するとともに、ベーン収容溝４６の内部を径方向へ往復移動する。

上ケーシング２０のつば部２３には、第１通穴としての通穴２０１が形成されている。本実施形態の場合、つば部２３に三つの通穴２０１が形成されている。
下ケーシング３０は、上ケーシング２０の通穴２０１に対応する位置に、モータ１１側へ突出する突出部３１を有している。突出部３１のほぼ中心には、下ケーシング３０を板厚方向に貫く第２通穴としての通穴３２が形成されている。通穴３２は、通穴２０１に対応した位置に形成されている。なお、突出部３１の突出量ｈは、弾性シート５０の厚さよりも小さい。

弾性シート５０は、下ケーシング３０とモータ１１の取付部１４との間に設けられている。弾性シート５０は、例えばゴムなどのように弾性を有し且つ減衰係数の大きい材料から板状に形成されている。図３に示すように、弾性シート５０は、中央部に弾性シート５０を板厚方向へ貫く穴５１を有している。穴５１の内径は、ポンプ室２４、すなわち上ケーシング２０の筒部２１の下ケーシング３０側端部開口の径とほぼ同一に設定されている。これにより、弾性シート５０は、上ケーシング２０の平面部２０４の形状に対応した形状に形成されている。

弾性シート５０には、下ケーシング３０の突出部３１に対応する位置に第３通穴としての通穴５２が形成されている。通穴５２の内径は、突出部３１の外径とほぼ同一もしくはやや大きく設定されている。
図１に示すように、ねじ部材としてのねじ６０は、一方の端部に頭部６１を有している。ねじ６０には、他方の端部から軸方向の途中までおねじ溝６２が形成されている。モータ１１の取付部１４は、例えば金属などの材料からなり、上ケーシング２０の通穴２０１に対応する位置に取付穴１５が形成されている。取付穴１５が形成された取付部１４の内壁には、ねじ６０のおねじ溝６２に対応するめねじ溝１６が形成されている。

ねじ６０は、上ケーシング２０の通穴２０１、下ケーシング３０の通穴３２および弾性シート５０の通穴５２を通り取付穴１５が形成された取付部１４に螺着している。これにより、上ケーシング２０、下ケーシング３０および弾性シート５０は、ねじ６０の頭部６１と取付部１４とに挟み込まれることによって取付部１４に締付結合される。このとき、ねじ６０の頭部６１と取付部１４との間には軸力が働く。そのため、弾性シート５０は、下ケーシング３０と取付部１４とに押され、軸方向に圧縮される。これにより、弾性シート５０に反力が生じ、下ケーシング３０は弾性シート５０から上ケーシング２０方向への面圧を受ける。その結果、下ケーシング３０の平面部３０１は、上ケーシング２０の平面部２０４と密着する。したがって、ポンプ室２４は気密または液密に保たれる。

なお、下ケーシング３０の突出部３１は、弾性シート５０の通穴５２を通り、取付部１４に接している。上述のように、突出部３１の突出量ｈは弾性シート５０の厚さよりも小さい。そのため、突出部３１が取付部１４に接したとき、弾性シート５０は下ケーシング３０と取付部１４とに挟まれ圧縮される。これにより、下ケーシング３０は、弾性シート５０の反力による面圧を受けるとともに、取付部１４との間隔が一定、すなわち突出部３１の突出量ｈに保たれる。

次に、下ケーシング３０の下平面３２１等について詳述する。
図２に示すように、本実施形態では、下平面３２１の外周端上の点のうち、シャフト１３の軸Ａｘ１と下平面３２１との交点から最も離れた位置にある点を第１点Ｐ１、下平面３２１の中心点Ｏ１から延びて第１点Ｐ１を通る仮想直線が中心点Ｏ１を中心としてロータ４０の回転方向へ９０度回転したときに交わる点を第２点Ｐ２、中心点Ｏ１を挟んで第２点Ｐ２と対向する位置にある点を第３点Ｐ３とすると、上ケーシング２０と下ケーシング３０との間には、第３点Ｐ３を通りポンプ室２４の外部と内部とを連通する吸入通路２６、および、第２点Ｐ２を通りポンプ室２４の内部と外部とを連通する吐出通路２７が形成されている。本実施形態では、吸入通路２６および吐出通路２７は、つば部２３と下ケーシング３０との間の下ケーシング３０側に形成されている（図１参照）。

さらに、本実施形態では、下平面３２１の外周端上の点のうち、第３点Ｐ３と第１点Ｐ１との間にある点を第４点Ｐ４とすると、下平面３２１は、下平面３２１の外周端上の点のうち第４点Ｐ４が最もモータケース１２から離れた位置となるよう、シャフト１３の軸Ａｘ１に対し傾斜している（図２および図１参照）。

次に、上記の構成のベーン式ポンプ１０の作動について説明する。
モータ１１の回転にともなってシャフト１３に接続しているロータ４０は回転する。ロータ４０の回転にともなって、ベーン４１は筒部２１の内周壁２１１と接触しながらロータ４０とともに回転する。空間２５は、吸入通路２６側半分の領域においては、ロータ４０の回転方向へ向かうに従い容積が拡大している。そのため、ベーン４１がロータ４０とともに回転することにより吸入通路２６近傍に負圧が生じ、ポンプ室２４外部の流体は、吸入通路２６を通じてポンプ室２４（空間２５）に吸入される。一方、空間２５の吐出通路２７側半分の領域においては、ロータ４０の回転方向へ向かうに従い空間２５の容積が縮小している。そのため、ベーン４１がロータ４０とともに回転することにより、空間２５（ポンプ室２４内部）の流体は、加圧され、吐出通路２７を通じてポンプ室２４外部へ吐出される。このように、ロータ４０の回転により、流体は連続して吸入および加圧される。

本実施形態では、例えばシャフト１３の軸を天地方向と略一致させモータケース１２を地側、上ケーシングを天側とした状態でベーン式ポンプ１０を使用する場合など、ロータ４０は、回転中、常に下平面３２１側の端面の外縁部が下平面３２１の第４点Ｐ４近傍（図１にＳ４で示す箇所）に摺接した状態となる。これにより、吸入通路２６近傍に負圧が生じても、ロータ４０はシャフト１３に対し傾くことなく回転中の姿勢が安定し、ポンプ性能が安定する。

以上説明したように、本実施形態では、下ケーシング３０の下平面３２１は、外周端上の点のうち第４点Ｐ４が最もモータケース１２から離れた位置となるよう、シャフト１３の軸Ａｘ１に対し傾斜した状態で設けられている。すなわち、下平面３２１は、中心点Ｏ１から第４点Ｐ４に向かうに従いモータケース１２から離れるよう、シャフト１３に対し傾斜している。そのため、ロータ４０は、回転中、常に下平面３２１側の端面の外縁部が下平面３２１の第４点Ｐ４近傍（Ｓ４）に摺接した状態となる。

本実施形態では、第４点Ｐ４は、下平面３２１の外周端上の点のうち、第３点Ｐ３（吸入通路２６が形成される位置）と第１点Ｐ１との間の点である。つまり、ロータ４０の下平面３２１側の端面の外縁部は、下平面３２１のうち、「吸入通路２６近傍の位置」から「ロータ４０の回転方向に９０度回転したときの位置」までの範囲内の箇所（Ｓ４）に摺接する。これにより、ポンプ室２４の吸入通路２６近傍に負圧が発生したとしても、ロータ４０が吸入通路２６側に傾くことを抑制できる。

このように、本実施形態では、ロータ４０の回転中、常にロータ４０の一部を「下平面３２１のうち、吸入通路２６も含め、吸入通路２６から所定の距離離れた範囲のどこか」に摺接させることで、吸入通路２６近傍に負圧が生じても、ロータ４０の回転中の姿勢を安定にすることができる。したがって、ベーン式ポンプ１０の安定したポンプ性能を維持することができる。
なお、本実施形態では、板部２２の上平面２２１は、シャフト１３の軸Ａｘ１に対し概ね垂直となるよう設けられ、ロータ４０との間に所定のクリアランスを形成している。

（ベーン式ポンプを適用したエバポリークチェックシステム）
次に、第１実施形態によるベーン式ポンプ１０を適用したエバポリークチェックシステム（以下、単に「チェックシステム」という。）１００について、図４に基づいて説明する。このチェックシステム１００では、ベーン式ポンプ１０を、燃料タンク１２０内部を減圧するのに用いる。

チェックシステム１００は、検査モジュール１１０、燃料タンク１２０、キャニスタ１３０、吸気装置６００およびＥＣＵ７００から構成されている。検査モジュール１１０は、ベーン式ポンプ１０、モータ１１、切換弁１８０および圧力センサ４００を備えている。切換弁１８０とキャニスタ１３０とは、キャニスタ通路１４０により接続している。大気通路１５０は、検査モジュール１１０とは反対側の端部が開放端１５２として大気に開放されている。キャニスタ通路１４０と大気通路１５０とは接続通路１６０により接続している。接続通路１６０とベーン式ポンプ１０の流体入口通路２６とはポンプ通路１６２により接続している。ベーン式ポンプ１０の流体出口通路２７と大気通路１５０とは排出通路１６３により接続している。ポンプ通路１６２からは圧力導入通路１６４が分岐し、圧力導入通路１６４はポンプ通路１６２とセンサ室１７０とを接続している。センサ室１７０には、圧力センサ４００が設置されている。これにより、センサ室１７０は、圧力導入通路１６４およびポンプ通路１６２と概ね同一の圧力となる。

キャニスタ通路１４０からはオリフィス通路５１０が分岐している。オリフィス通路５１０は、キャニスタ通路１４０とポンプ通路１６２とを接続している。オリフィス通路５１０にはオリフィス５２０が設置されている。オリフィス５２０は、燃料タンク１２０からの燃料蒸気を含む空気漏れが許容される開口の大きさに対応している。

切換弁１８０は、弁本体１８１および駆動部１８２を有している。駆動部１８２は弁本体１８１を駆動する。駆動部１８２は、コイル１８３を有しており、コイル１８３はＥＣＵ７００に接続している。ＥＣＵ７００は、コイル１８３への通電を断続する。コイル１８３に通電されていないとき、接続通路１６０とポンプ通路１６２との間は遮断されるとともに、キャニスタ通路１４０と大気通路１５０とは接続通路１６０を経由して連通する。一方、コイル１８３に通電されているとき、キャニスタ通路１４０とポンプ通路１６２は連通し、キャニスタ通路１４０と大気通路１５０との間は遮断される。なお、オリフィス通路５１０とポンプ通路１６２とはコイル１８３への通電または非通電に関わらず常に連通している。

キャニスタ１３０は例えば活性炭などの吸着剤１３１を有している。キャニスタ１３０は、検査モジュール１１０と燃料タンク１２０との間に設置され、燃料タンク１２０で発生した燃料蒸気を吸着する。キャニスタ１３０は、キャニスタ通路１４０により検査モジュール１１０と接続し、タンク通路１３２により燃料タンク１２０に接続している。また、キャニスタ１３０には、吸気装置６００の吸気管６１０へ連通するパージ通路１３３が接続している。燃料タンク１２０で発生した燃料蒸気は、タンク通路１３２を通過すると吸着剤１３１に吸着される。キャニスタ１３０と吸気装置６００の吸気管６１０とを接続するパージ通路１３３には、パージバルブ１３４が設置されている。パージバルブ１３４は、ＥＣＵ７００からの指令によりパージ通路１３３を開閉する。

圧力センサ４００は、センサ室１７０の圧力を検出し、ＥＣＵ７００に圧力に応じた信号を出力する。ＥＣＵ７００は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータから構成される。ＥＣＵ７００には、圧力センサ４００をはじめとして種々のセンサから出力された信号が入力される。ＥＣＵ７００は、これら入力された種々の信号からＲＯＭに記録されている所定の制御プログラムにしたがって各部を制御する。

エンジンの運転中およびエンジンの運転の停止後の所定期間は、コイル１８３に通電されず、キャニスタ通路１４０と大気通路１５０とは接続通路１６０を介して連通している。したがって、燃料タンク１２０で発生した燃料蒸気を含む空気は、キャニスタ１３０を通過することにより燃料蒸気が除去された後、大気通路１５０の開放端１５２から大気へ放出される。

車両に搭載されたエンジンの運転が停止されてから所定の期間が経過すると、燃料タンク１２０からの燃料蒸気を含む空気漏れの検査が開始される。検査では、車両が駐車されている高度による誤差を補正するため、大気圧の検出が行われる。大気圧の検出は、センサ室１７０に設置されている圧力センサ４００によって実施される。コイル１８３に通電していないとき、オリフィス通路５１０を経由して大気通路１５０とポンプ通路１６２とは連通している。そのため、圧力導入通路１６４を経由してポンプ通路１６２と連通しているセンサ室１７０の圧力は大気圧と概ね同一である。したがって、大気圧はセンサ室１７０の圧力センサ４００によって検出される。

大気圧の検出が完了すると、検出された圧力から車両が駐車されている場所の高度を算定する。ＥＣＵ７００は、算定された高度に基づいて、各種のパラメータを補正する。これらが完了すると、ＥＣＵ７００は切換弁１８０のコイル１８３へ通電する。コイル１８３へ通電すると、切換弁１８０は図４の右方へ移動する。これにより、切換弁１８０は、大気通路１５０とキャニスタ通路１４０との間を遮断するとともに、キャニスタ通路１４０とポンプ通路１６２とを連通する。そのため、ポンプ通路１６２に接続しているセンサ室１７０はキャニスタ１３０を経由して燃料タンク１２０と連通する。燃料タンク１２０の内部で燃料蒸気が発生している場合、燃料タンク１２０の内部の圧力は車両の周囲すなわち大気圧と比較して高くなっている。

燃料タンク１２０における燃料蒸気の発生にともなう圧力上昇が検出されると、ＥＣＵ７００は切換弁１８０のコイル１８３への通電を停止する。コイル１８３への通電が停止されると、ポンプ通路１６２はオリフィス通路５２０を経由してキャニスタ通路１４０および大気通路１５０と連通する。また、キャニスタ通路１４０と大気通路１５０とは接続通路１６０を経由して連通する。

ここで、モータ１１に通電すると、ベーン式ポンプ１０が駆動され、ポンプ通路１６２は減圧される。そのため、大気通路１５０から流入した空気は、オリフィス通路５１０を経由してポンプ通路１６２へ流入する。ポンプ通路１６２へ流入する空気の流れはオリフィス通路５１０のオリフィス５２０によって絞られるため、ポンプ通路１６２の圧力は低下する。ポンプ通路１６２の圧力は、オリフィス５０の開口面積に対応する所定の圧力まで低下した後、一定となる。このとき、検出されたポンプ通路１６２の圧力は基準圧力として記録される。基準圧力の検出が完了すると、モータ１１への通電は停止される。

基準圧力が検出されると、再び切換弁１８０のコイル１８３に通電される。これにより、大気通路１５０とキャニスタ通路１４０との間は遮断されるとともに、キャニスタ通路１４０とポンプ通路１６２とは連通する。そのため、燃料タンク１２０はポンプ通路１６２と連通し、ポンプ通路１６２の圧力は燃料タンク１２０と同一になる。そして、モータ１１に通電すると、ベーン式ポンプ１０が作動する。ベーン式ポンプ１０の作動により、燃料タンク１２０の内部は減圧される。このとき、ポンプ通路１６２は燃料タンク１２０に連通している。そのため、ポンプ通路１６２に連通するセンサ室１７０の圧力センサ４００が検出する圧力は燃料タンク１２０の内部の圧力とほぼ同一である。

ベーン式ポンプ１０の作動の継続によって、センサ室１７０すなわち燃料タンク１２０の内部の圧力が先に検出した基準圧力よりも低下した場合、燃料タンク１２０からの燃料蒸気を含む空気の漏れは許容以下と判断される。すなわち、燃料タンク１２０の内部の圧力が基準圧力よりも低下する場合、燃料タンク１２０の外部から内部へ空気の侵入がないか、または侵入する空気がオリフィス５２０の流量以下である。そのため、燃料タンク１２０の気密は十分に確保されていると判断される。

一方、燃料タンク１２０の内部の圧力が基準圧力まで低下しない場合、燃料タンク１２０からの燃料蒸気を含む空気漏れは許容を超過していると判断される。すなわち、燃料タンク１２０の内部の圧力が基準圧力まで低下しない場合、燃料タンク１２０の内部の減圧にともなって燃料タンク１２０には外部から空気が侵入していると考えられる。そのため、燃料タンク１２０の気密は十分に確保されていないと判断される。

燃料蒸気を含む空気漏れの検査が完了すると、モータ１１および切換弁１８０への通電は停止される。ＥＣＵ７００は、ポンプ通路１６２の圧力が大気圧に回復したことを検出した後、圧力センサ４００の作動を停止させ、チェック工程を終了する。
上述のように、第１実施形態によるベーン式ポンプ１０は、安定したポンプ性能を維持可能である。そのため、チェックシステム１００に第１実施形態のベーン式ポンプ１０を適用した場合、安定したポンプ性能を維持可能なベーン式ポンプ１０を燃料タンク１２０内部の減圧に用いることができる。したがって、チェックシステム１００において、安定した検査性能を維持することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるベーン式ポンプを図５に示す。第２実施形態では、上ケーシングの板部に形成される上平面の、モータのシャフトに対する傾きが第１実施形態と異なる。

第２実施形態では、上ケーシング２０の板部２２の上平面２２１の外周端上の点のうち、下平面３２１の外周端上の第４点Ｐ４を通り筒部２１の軸Ａｘ２に対し平行に延びる仮想直線と交わる点を第５点Ｐ５とすると、上平面２２１は、外周端上の点のうち第５点Ｐ５が最もモータケース１２から離れた位置となるよう、シャフト１３の軸Ａｘ１に対し傾斜した状態で設けられている。すなわち、板部２２の上平面２２１は、中心点Ｏ２から第５点Ｐ５に向かうに従いモータケース１２から離れるよう、シャフト１３に対し傾斜している。この構成により、上平面２２１の外周端上の点のうち、上平面２２１の中心点Ｏ２を挟んで第５点Ｐ５と対向する位置にある点を第６点Ｐ６とすると、ロータ４０を、回転中、常に、下平面３２１側の端面の外縁部が下平面３２１の第４点Ｐ４近傍（Ｓ４）に摺接した状態とすることができるのに加え、上平面２２１側の端面の外縁部も上平面２２１の第６点Ｐ６近傍（図５にＳ６で示す箇所）に摺接した状態とすることができる。これにより、ロータ４０の回転中の姿勢をより安定にすることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるベーン式ポンプを図６に示す。第３実施形態では、上ケーシングの板部に形成される上平面の、モータのシャフトに対する傾きが第１実施形態および第２実施形態と異なる。

第３実施形態では、上ケーシング２０の板部２２の上平面２２１の外周端上の点のうち、下平面３２１の外周端上の第４点Ｐ４を通り筒部２１の軸Ａｘ２に対し平行に延びる仮想直線と交わる点を第５点Ｐ５とすると、上平面２２１は、外周端上の点のうち第５点Ｐ５が最もモータケース１２に近い位置となるよう、シャフト１３の軸Ａｘ１に対し傾斜した状態で設けられている。すなわち、板部２２の上平面２２１は、中心点Ｏ２から第５点Ｐ５に向かうに従いモータケース１２に近づくよう、シャフト１３に対し傾斜している。この構成により、ロータ４０を、回転中、常に、下平面３２１側の端面の外縁部が下平面３２１の第４点Ｐ４近傍（Ｓ４）に摺接した状態とすることができるのに加え、上平面２２１側の端面の外縁部も上平面２２１の第５点Ｐ５近傍（図６にＳ５で示す箇所）に摺接した状態とすることができる。これにより、ロータ４０の回転中の姿勢をより安定にすることができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるベーン式ポンプを図７に示す。第４実施形態は、モータと、その他の部材とが互いに傾いた状態で結合される点で第１〜３実施形態と異なる。

第４実施形態では、モータケース１２と取付部１４とは、モータ１１のシャフト１３が取付部１４の下ケーシング３０側壁面に対し傾いた状態となるよう、結合している。また、下ケーシング３０の下平面３２１および上ケーシング２０の板部２２の上平面２２１は、取付部１４の下ケーシング３０側壁面に対し平行である。つまり、下ケーシング３０および上ケーシング２０は、シャフト１３が下平面３２１および上平面２２１に対して傾いた状態となるよう、取付部１４に取り付けられている。なお、筒部２１は、軸Ａｘ２がシャフト１３の軸Ａｘ１と平行になるようにして設けられている。すなわち、筒部２１の内周壁２１１は、シャフト１３の軸Ａｘ１に対し平行である。

上述の構成により、本実施形態では、下平面３２１は、外周端上の点のうち第４点Ｐ４が最もモータケース１２から離れた位置となるよう、シャフト１３の軸Ａｘ１に対し傾斜している。すなわち、下平面３２１は、中心点Ｏ１から第４点Ｐ４に向かうに従いモータケース１２から離れるよう、シャフト１３に対し傾斜している。また、上平面２２１は、外周端上の点のうち第５点Ｐ５が最もモータケース１２から離れた位置となるよう、シャフト１３の軸Ａｘ１に対し傾斜している。すなわち、板部２２の上平面２２１は、中心点Ｏ２から第５点Ｐ５に向かうに従いモータケース１２から離れるよう、シャフト１３に対し傾斜している。この構成により、ロータ４０を、回転中、常に、下平面３２１側の端面の外縁部が下平面３２１の第４点Ｐ４近傍（Ｓ４）に摺接した状態とすることができるのに加え、上平面２２１側の端面の外縁部も上平面２２１の第６点Ｐ６近傍（図７にＳ６で示す箇所）に摺接した状態とすることができる。これにより、ロータ４０の回転中の姿勢をより安定にすることができる。

このように、本実施形態は、モータ１１と、その他の部材とが互いに傾いた状態で結合される点で第１〜３実施形態と異なるものの、下平面３２１と上平面２２１とシャフト１３との関係について見れば、第２実施形態と同様である。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、下平面の外周端上の第４点が第３点と第１点との間にある例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第４点が第３点または第１点と一致する構成としてもよい。例えば第４点が第３点と一致する構成の場合、吸入通路は第４点を通るようにして形成される。この場合、下平面は、吐出通路側から吸入通路側へ向かうに従いモータケースから離れるよう、シャフトの軸に対し傾斜した状態となる。この構成では、ロータは、回転中、常に下平面側の端面の外縁部が下平面の第４点近傍、すなわち吸入通路近傍に摺接した状態となる。これにより、吸入通路近傍に負圧が生じても、ロータの回転中の姿勢を安定にすることができる。このように、本発明の他の実施形態では、第４点は、下平面の外周端上の点のうち、第３点から第１点までのいかなる点でもよい。

上述の第４実施形態では、上平面が、下平面に対して平行、かつ、中心点から第５点に向かうに従いモータケースから離れるよう、シャフトに対し傾斜している例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、上平面が「シャフトの軸に対して垂直となる」構成、あるいは「中心点から第５点に向かうに従いモータケースに近づくよう、シャフトに対し傾斜する」構成としてもよい。

本発明の他の実施形態では、上ケーシングの板部と筒部とは、一体ではなく、別体で形成してもよい。また、モータケースと取付部とは一体に形成してもよい。
上述の実施形態では、燃料タンクの内部を減圧して燃料蒸気の漏れを検査するエバポリークチェックシステムに本発明を適用した例について説明した。これに対し、燃料タンクの内部を加圧して燃料蒸気の漏れを検査するチェックシステム、あるいは流体の減圧または加圧を実施する公知の各種の装置に本発明を適用することができる。

また、上述の第２〜４実施形態のベーン式ポンプをエバポリークチェックシステムに適用してもよい。
このように、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。

１０：ベーン式ポンプ、１１：モータ、１２：モータケース、１３：シャフト、２０：上ケーシング、２１：筒部、２２：板部、２２１：上平面、２４：ポンプ室、２６：吸入通路、２７：吐出通路、３０：下ケーシング、３２１：下平面、４０：ロータ、４１：ベーン、４３：中心孔

Claims (4)

1. 略円筒状の筒部と当該筒部の一方の端部開口を塞ぐ略円形の上平面を有する板部とからなる有底筒状の上ケーシングと、
   前記上ケーシングの他方の端部開口を塞ぐ略円形の下平面を有し、当該下平面と前記上平面と前記筒部の内周壁との間にポンプ室を形成する板状の下ケーシングと、
   前記筒部に対し偏心した状態で前記ポンプ室に回転可能に収容され、中心部を軸方向に貫く中心孔、および前記筒部の内周壁に対し摺動可能な複数のベーンを有する略円柱状のロータと、
   前記下ケーシングの前記板部とは反対側に設けられる略円筒状のモータケース、および当該モータケースから軸方向に延び前記中心孔に緩く嵌合するシャフトを有し、当該シャフトを回転させることで前記ロータを回転駆動するモータと、を備え、
   前記下平面の外周端上の点のうち、前記シャフトの軸と前記下平面との交点から最も離れた位置にある点を第１点、前記下平面の中心点から延びて前記第１点を通る仮想直線が前記中心点を中心として前記ロータの回転方向へ９０度回転したときに交わる点を第２点、前記中心点を挟んで前記第２点と対向する位置にある点を第３点、当該第３点から前記第１点までの任意の点を第４点とすると、
   前記上ケーシングと前記下ケーシングとの間には、前記第３点を通り前記ポンプ室の外部と内部とを連通し前記ポンプ室の内部に吸入する流体を流通させる吸入通路、および、前記第２点を通り前記ポンプ室の内部と外部とを連通し前記ポンプ室の外部へ吐出する流体を流通させる吐出通路が形成され、
   前記下平面は、外周端上の点のうち前記第４点が最も前記モータケースから離れた位置となるよう、前記シャフトの軸に対し傾斜した状態で設けられていることを特徴とするベーン式ポンプ。
2. 前記上平面の外周端上の点のうち、前記第４点を通り前記筒部の軸に対し平行に延びる仮想直線と交わる点を第５点とすると、
   前記上平面は、外周端上の点のうち前記第５点が最も前記モータケースから離れた位置となるよう、前記シャフトの軸に対し傾斜した状態で設けられていることを特徴とする請求項１に記載のベーン式ポンプ。
3. 前記上平面の外周端上の点のうち、前記第４点を通り前記筒部の軸に対し平行に延びる仮想直線と交わる点を第５点とすると、
   前記上平面は、外周端上の点のうち前記第５点が最も前記モータケースに近い位置となるよう、前記シャフトの軸に対し傾斜した状態で設けられていることを特徴とする請求項１に記載のベーン式ポンプ。
4. 請求項１から３のいずれか一項記載のベーン式ポンプを備え、
   前記ベーン式ポンプにより燃料タンクの内部を減圧または加圧して前記燃料タンクからの燃料蒸気の漏れを検出することを特徴とするエバポリークチェックシステム。

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