JP2013127249A - Multi-discharge port hydraulic vane pump - Google Patents

Multi-discharge port hydraulic vane pump Download PDF

Info

Publication number
JP2013127249A
JP2013127249A JP2012273893A JP2012273893A JP2013127249A JP 2013127249 A JP2013127249 A JP 2013127249A JP 2012273893 A JP2012273893 A JP 2012273893A JP 2012273893 A JP2012273893 A JP 2012273893A JP 2013127249 A JP2013127249 A JP 2013127249A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
vane
rotor
discharge
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012273893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Xingen Dong
ドン,シンゲン
Paul J Paluszewski
ジェイ. パルゼフスキ,ポール
Mihir C Desai
シー. デサイ,ミヒール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goodrich Pump and Engine Control Systems Inc
Original Assignee
Goodrich Pump and Engine Control Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goodrich Pump and Engine Control Systems Inc filed Critical Goodrich Pump and Engine Control Systems Inc
Publication of JP2013127249A publication Critical patent/JP2013127249A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C2/3446Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along more than one line or surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08Rotary pistons
    • F01C21/0809Construction of vanes or vane holders
    • F01C21/0818Vane tracking; control therefor
    • F01C21/0854Vane tracking; control therefor by fluid means
    • F01C21/0863Vane tracking; control therefor by fluid means the fluid being the working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C11/00Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations
    • F04C11/001Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations of similar working principle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0023Axial sealings for working fluid
    • F04C15/0026Elements specially adapted for sealing of the lateral faces of intermeshing-engagement type machines or pumps, e.g. gear machines or pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0096Heating; Cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2220/00Application
    • F04C2220/24Application for metering throughflow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/80Other components
    • F04C2240/801Wear plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make first and second wear disks slidable in an axial direction to provide for thermal expansion of a rotor and a vane.SOLUTION: A cam ring is disposed within the interior pumping chamber and defines a continuous peripheral cam surface. The rotor is mounted for axial rotation within the interior pumping chamber. A plurality of vanes are mounted for radial movement within slots formed in the rotor. The pump includes axially opposed first and second wear disks 50, 60 disposed within the interior pumping chamber. The first wear disk is a floating wear disk and has an outer periphery which is positioned radially inward of the cam surface and is adapted and configured to slide axially with respect to the cam surface, so as to provide for thermal expansion of the rotor and the vane. The second wear disk 60 is positioned adjacent to a second end surface of the rotor.

Description

政府のライセンス権
本発明は、米国陸軍によって与えられた契約番号AATD W911W6-06-D-0005-0004の下で、政府の支援によってなされたものである。政府は本発明について特定の権利を有する。
Government License Rights This invention was made with government support under contract number AATD W911W6-06-D-0005-0004 awarded by the US Army. The government has certain rights in the invention.

1.発明の技術分野
本発明は回転ベーンポンプに関し、詳しくは、高い流体需要条件においては組み合わせた吐出流量を供給するとともに低い流体需要条件においては第1の(主となる)流量を供給する、平衡分割吐出ベーンポンプに関する。より詳しくは、一つの入口ポートおよび4つの吐出ポートを有するとともに、浮動サイド摩耗ディスク、内部流れ流路を有したカムリングおよびベーン下ポンピング特性が改良されたロータ組立体を備える複数吐出口流体ベーンポンプに関連する。
1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to rotary vane pumps and, more particularly, balanced split discharge that supplies a combined discharge flow rate at high fluid demand conditions and a first (main) flow rate at low fluid demand conditions. Related to vane pumps. More particularly, in a multi-outlet fluid vane pump having one inlet port and four discharge ports, a floating side wear disc, a cam ring with an internal flow passage, and a rotor assembly with improved under-vane pumping characteristics. Related.

2.関連技術の説明
回転流体ベーンポンプは、サカマキ他の米国特許第4,274,817号明細書およびハンセンの米国特許第5,064,362号明細書に開示されているように、従来技術において周知である。典型的な回転ベーンポンプは、より大きな円形ポンピングチャンバ内に取り付けられて回転する円形のロータを備えている。これらの2つの円の中心は典型的にオフセットしていて偏心を生じさせている。ベーンは、摺動してロータから出没するように取り付けられ、ポンプ仕事を実行する複数の容積チャンバ若しくはベーンバケットを生じさせている。ポンプの吹込側ではベーンバケットの容積が増加する。容積が増加するこれらのベーンバケットには、入口圧力によって、ポンピングチャンバ内に押し込まれる流体が充填される。ポンプの吐出側では、容積が減少するベーンバケットが加圧された流体をポンピングチャンバから押し出す。
2. 2. Description of Related Art Rotating fluid vane pumps are well known in the prior art as disclosed in Sakamaki et al. US Pat. No. 4,274,817 and Hansen US Pat. No. 5,064,362. is there. A typical rotary vane pump includes a circular rotor mounted and rotated within a larger circular pumping chamber. The centers of these two circles are typically offset to cause eccentricity. The vanes are slidably mounted in and out of the rotor, creating a plurality of volume chambers or vane buckets that perform pumping work. On the blow side of the pump, the volume of the vane bucket increases. These vane buckets of increasing volume are filled with fluid that is pushed into the pumping chamber by inlet pressure. On the discharge side of the pump, the vane bucket whose volume is reduced pushes the pressurized fluid out of the pumping chamber.

ベーンポンプの流体容積は、そのポンプが関連付けられるシステムの運転特性に合わせることが望ましい。例えば、燃料ポンプの最大容積は、関連するエンジン用途の最大燃料要求に同調しなければならない。しかしながら、システムの要求は典型的に作動状態によって変化する。その結果、最も厳しいエンジン作動状態の関数として設計された固定容積燃料ポンプは、他の作動状態では望ましい効率より低い効率で作動し得る。   The fluid volume of the vane pump is preferably matched to the operating characteristics of the system with which the pump is associated. For example, the maximum volume of the fuel pump must be tuned to the maximum fuel requirement of the relevant engine application. However, system requirements typically vary with operating conditions. As a result, fixed volume fuel pumps designed as a function of the most severe engine operating conditions can operate at lower efficiency than is desirable in other operating conditions.

航空機のガスタービン機関に関連する燃料ポンプの場合、回転速度当たりのポンプ容積によって定量化された燃料流量の要求は、エンジン始動状態では、巡航、アイドル、降下およびタキシングといった要求量が少ない他のエンジン作動状態の間における燃料流量の要求を大幅に上回る。エンジン要求の関数としてエンジンへのポンプ吐出量の一部を調整するべく、ポンプ出口における異なるバルブ構造を利用することによってガスタービン機関の作動範囲における燃料ポンプ効率を改善する、様々な試みがなされてきた。しかしながら、これらの従来技術の装置は、典型的に複雑であり、したがって、ポンプ系統にコストを追加する。他の実施においては、ポンプの出力流れをシステム要求に合わせるために可変容量形ポンプが利用されてきた。しかしながら、これらの実施は、ポンプの半径方向/軸線方向の荷重が増加するとともに可動部品の追加を伴い、ポンプのサイズ/重量および信頼性を犠牲にするものである。   In the case of fuel pumps associated with aircraft gas turbine engines, fuel flow demands quantified by pump volume per rotational speed are other engines that are less demanding, such as cruise, idle, descent and taxiing when the engine is started. Significantly exceed fuel flow requirements during operating conditions. Various attempts have been made to improve fuel pump efficiency in the operating range of gas turbine engines by utilizing different valve structures at the pump outlet to adjust some of the pump discharge to the engine as a function of engine demand. It was. However, these prior art devices are typically complex and therefore add cost to the pump system. In other implementations, variable displacement pumps have been utilized to match the pump output flow to system requirements. However, these implementations increase the pump radial / axial load and involve the addition of moving parts, at the expense of pump size / weight and reliability.

分割吐出ベーンポンプおよびその流体流量調節システムというタイトルの米国特許出願公開第2010/0316507号公報は、それが関連するシステムの作動特性により密接にマッチするように適合され、かつ構成された容積移送式ベーンポンプと、それが関連するシステムの流体要求状態に応じてポンプからの流体流れを効果的に制御するバルブ構造を開示している。なお、この米国特許出願公開第2010/0316507号公報の開示は、その全体が、この参照によって本願明細書に組み込まれるものとする。   US 2010/0316507 entitled Split Discharge Vane Pump and its Fluid Flow Control System is a positive displacement vane pump adapted and configured to more closely match the operating characteristics of the system to which it relates. And a valve structure that effectively controls fluid flow from the pump in response to the fluid requirements of the system with which it is associated. The disclosure of US Patent Application Publication No. 2010/0316507 is incorporated herein in its entirety by this reference.

米国特許出願公開第2010/0316507号公報に開示されているポンプは、従来技術のポンプ構造に関して上記した多くの問題点を解決する。しかしながら、燃料要求の作動範囲にわたってポンプ効率をさらに高めるとともに、ポンピングチャンバの内部における力をより効果的にバランスさせることによって部品の劣化を減少させる、容積移送式ベーンポンプ設計のニーズがある。   The pump disclosed in US 2010/0316507 solves many of the problems described above with respect to prior art pump structures. However, there is a need for a positive displacement vane pump design that further increases pump efficiency over the operating range of fuel requirements and reduces component degradation by more effectively balancing the forces inside the pumping chamber.

本発明は、中でも、内側ポンピングチャンバを画成するとともに、内側ポンピングチャンバに流体が供給されるようにする入口ポートおよび加圧された流体が内側ポンピングチャンバから吐出されるようにする少なくとも一つの吐出ポートを画成するポンプ本体を備えた流体ベーンポンプに向けられている。このポンプは、内側ポンピングチャンバの中に配置されるとともに連続した周辺カム表面を画成するカムリングと、軸線周りの回転のために内側ポンピングチャンバの内部に取り付けられてポンプ軸を画成するロータとをさらに備える。円周方向に間隔を開けて配置されて半径方向に延びる複数のベーンが、ロータに形成されたスロットの内部に半径方向動きのために取り付けられており、これらの複数のベーンは、ロータの外周とカム表面との間に延びて加圧流体を移動させる円周方向に間隔を開けて配置された等しい数の容積チャンバを画成している。さらに、このポンプは、内側ポンピングチャンバの内部に配置された、軸線方向に対向する第1および第2の摩耗ディスクを備えている。第1の摩耗ディスクは、カム表面の半径方向内側に配置された外周を有するとともに、ロータおよびベーンの熱膨張に備えるためにカム表面に対し軸線方向に摺動するように適合され、かつ構成されている。第2の摩耗ディスクは、ロータの第2の端面に隣接して固定配置されている。しかしながら、以下に説明するように、第2の摩耗ディスクもまた(軸線方向の滑動のために適合された)浮動ディスクとすることができる。   The present invention, among other things, defines an inner pumping chamber and an inlet port that allows fluid to be supplied to the inner pumping chamber and at least one discharge that allows pressurized fluid to be discharged from the inner pumping chamber. Directed to a fluid vane pump with a pump body defining a port. The pump is disposed within the inner pumping chamber and defines a continuous peripheral cam surface; a rotor mounted within the inner pumping chamber for rotation about an axis and defining a pump shaft; Is further provided. A plurality of circumferentially spaced and radially extending vanes are mounted for radial movement within slots formed in the rotor, the plurality of vanes being arranged on the outer periphery of the rotor. And an equal number of volume chambers extending in the circumferential direction and extending between the cam surfaces and moving the pressurized fluid. The pump further includes axially opposed first and second wear discs disposed within the inner pumping chamber. The first wear disc has an outer periphery disposed radially inward of the cam surface and is adapted and configured to slide axially relative to the cam surface to provide for thermal expansion of the rotor and vanes. ing. The second wear disk is fixedly disposed adjacent to the second end face of the rotor. However, as will be described below, the second wear disc can also be a floating disc (adapted for axial sliding).

好ましい実施形態においては、ベーンポンプは複数吐出口流体ベーンポンプであり、ポンプ本体は半径方向に配向された4つの吐出ポートを画成し、各吐出ポートは内側ポンピングチャンバから加圧された流体が吐出されるようにしている。   In a preferred embodiment, the vane pump is a multiple outlet fluid vane pump, the pump body defines four radially oriented discharge ports, each of which discharges pressurized fluid from the inner pumping chamber. I try to do it.

第1の摩耗ディスクは、ばね要素を用いてロータの第1の端面に対して付勢することが想像される。さらに第1の摩耗ディスクは、ベーンにより画成された容積チャンバから吐出される加圧流体を用いて、ロータの第1の端面に向けて付勢することができる。   It is envisioned that the first wear disk is biased against the first end face of the rotor using a spring element. Furthermore, the first wear disc can be biased toward the first end face of the rotor using pressurized fluid discharged from a volume chamber defined by the vanes.

本発明の特定の構成においては、ポンプ本体は、後方サイドプレートをさらに有し、入口ポートは、この後方サイドプレートを通って内側ポンピングチャンバへと軸線方向に延びる。   In a particular configuration of the invention, the pump body further comprises a rear side plate and the inlet port extends axially through the rear side plate and into the inner pumping chamber.

好ましくは、カム表面は、四分円形の4つのカム部分を有しており、直径方向に対向するカム部分は同一のカム輪郭を有しており、かつ各カム部分は入口円弧、吐出円弧および2つのシール円弧を画成している   Preferably, the cam surface has four quadrant cam portions, the diametrically opposed cam portions have the same cam profile, and each cam portion has an inlet arc, a discharge arc and Defines two seal arcs

好ましい実施形態において、カムリングは、入口ポートから流体を受け入れるとともにその流体を各カム部分の入口円弧に分配するように配置され、かつ構成された複数の入口チャンバを有する。カムリングは、また、各カム部分の吐出円弧に連通するとともに内側ポンピングチャンバからの加圧された流体の吐出を容易にするように配置し、かつ構成された、複数の吐出チャンバを有する。   In a preferred embodiment, the cam ring has a plurality of inlet chambers arranged and configured to receive fluid from the inlet port and distribute the fluid to the inlet arc of each cam portion. The cam ring also has a plurality of discharge chambers that are arranged and configured to communicate with the discharge arc of each cam portion and to facilitate the discharge of pressurized fluid from the inner pumping chamber.

各ベーンスロットは、加圧された流体をロータの角度位置に応じて受け入れるベーン下ポケットを有することが今のところ好ましい。加えて、特定の実施形態においては、ロータは軸線方向に延びる複数のベーン下流路を有しており、各ベーン下流路はコネクタ流路を介してベーン下ポケットに連通する。   It is presently preferred that each vane slot has a lower vane pocket that receives pressurized fluid depending on the angular position of the rotor. In addition, in a specific embodiment, the rotor has a plurality of lower vane channels extending in the axial direction, and each lower vane channel communicates with the lower vane pocket via the connector channel.

好ましくは、各摩耗ディスクは、各ベーンスロットに関連したベーン下ポケットおよびベーン下流路の内部に流体を連通させる流路を有する。ベーン下ポケットの圧力は、ロータの角度位置に応じて定まる。好ましくは、入口円弧部分に配置されている間のロータのベーン下流路内の流体はポンプ入口圧力にほぼ等しく、かつ吐出円弧部分に配置されている間のロータのベーン下流路内の流体はポンプ吐出圧力にほぼ等しい。   Preferably, each wear disc has a channel below the vane pocket associated with each vane slot and a channel in fluid communication with the interior of the channel below the vane. The pressure in the lower vane pocket is determined according to the angular position of the rotor. Preferably, the fluid in the lower vane passage of the rotor while disposed in the inlet arc portion is approximately equal to the pump inlet pressure, and the fluid in the lower vane passage of the rotor while disposed in the discharge arc portion is pumped. It is almost equal to the discharge pressure.

本発明のベーンポンプの特定の構成は、4つのカム部分の吐出円弧から流体の流れを抜き取る流体流量調節システムを備える。流体流量調節システムは、4つ全てのカム部分の吐出円弧から流体が抜き取られて流体需要源への供給のために組み合わせられる第1の作動状態を有することが想像される。また、流体流量調節システムは、直径方向に対向する吐出円弧の第1の(主たる)組から流体需要源への供給のために流体が抜き取られるとともに、直径方向に対向する吐出円弧の第2の組からの流体は流体需要源をバイパスして内側ポンピングチャンバに戻る第2の運転状態を有することができる。   A particular configuration of the vane pump of the present invention includes a fluid flow regulation system that draws fluid flow from the discharge arcs of the four cam portions. It is envisioned that the fluid flow regulation system has a first operating state in which fluid is extracted from the discharge arcs of all four cam portions and combined for supply to a fluid demand source. The fluid flow regulation system also draws fluid from a first (main) set of diametrically opposed discharge arcs for supply to a fluid demand source, and a second diametrically opposed discharge arc. The fluid from the set may have a second operating state that bypasses the fluid demand source and returns to the inner pumping chamber.

本発明は、また、他の要素の中でも、内側ポンピングチャンバを有するとともに、内側ポンピングチャンバに流体が供給されるようにする軸線方向に延びる入口ポートおよび加圧された流体が内側ポンピングチャンバから吐出されるようにする4つの半径方向に延びる吐出ポートを画成するポンプ本体を備える、複数吐出口流体ベーンポンプに向けられている。このベーンポンプは、内側ポンピングチャンバの中に配置されるとともに連続した周辺カム表面を画成するカムリングと、軸線周りの回転のために内側ポンピングチャンバの内部に取り付けられてポンプ軸を画成するロータとを更に備える。円周方向に間隔を開けて配置されて半径方向に延びる複数のベーンは、ロータに形成されたスロットの内部に半径方向の動きのために取り付けられる。複数のベーンは、ロータの外周とカム表面との間に延びて加圧された流体を移動させる、円周方向に間隔を開けて配置された等しい数の容積チャンバを画成する。ポンプは、内側ポンピングチャンバの内部に配置された、軸線方向に対向する第1および第2の摩耗ディスクを更に備える。   The present invention also has, among other elements, an inner pumping chamber and an axially extending inlet port that allows fluid to be supplied to the inner pumping chamber and pressurized fluid is expelled from the inner pumping chamber. It is directed to a multiple outlet fluid vane pump with a pump body defining four radially extending discharge ports. The vane pump includes a cam ring disposed within the inner pumping chamber and defining a continuous peripheral cam surface; a rotor mounted within the inner pumping chamber for rotation about an axis and defining a pump shaft; Is further provided. A plurality of circumferentially spaced vanes extending radially are mounted for radial movement within slots formed in the rotor. The plurality of vanes define an equal number of circumferentially spaced volume chambers that move between the outer circumference of the rotor and the cam surface to move the pressurized fluid. The pump further comprises first and second wear discs that are axially opposed and disposed within the inner pumping chamber.

好ましい実施形態においては、第1の摩耗ディスクは、カム表面の半径方向内側に配置されるとともにロータおよびベーンの熱膨張に備えるべくカム表面に対する滑動のために取り付けられた外周面を有する。第2の摩耗ディスクは、ロータの第2の端面に隣接して配置される。   In a preferred embodiment, the first wear disc has an outer peripheral surface disposed radially inward of the cam surface and attached for sliding relative to the cam surface to provide for thermal expansion of the rotor and vanes. The second wear disk is disposed adjacent to the second end face of the rotor.

第1の摩耗ディスクは、ばね要素を用いてロータの第1の端面に対し付勢されることが想像される。更に、第1の摩耗ディスクは、ベーンにより画成された容積チャンバから吐出される加圧流体を用いて、ロータの第1の端面に向けて付勢できる。   It is envisioned that the first wear disk is biased against the first end face of the rotor using a spring element. Furthermore, the first wear disc can be biased towards the first end face of the rotor using pressurized fluid discharged from a volume chamber defined by the vanes.

本発明の特定の構成において、ポンプ本体は、後方サイドプレートを通って内側チャンバへと軸線方向に延びる入口ポートを具備した後方ハウジングを有する。   In a particular configuration of the invention, the pump body has a rear housing with an inlet port extending axially through the rear side plate and into the inner chamber.

好ましくは、カム表面は四分円形の4つのカム部分を有しており、直径方向に対向するカム部分は同一のカム輪郭を有し、かつ各カム部分は入口円弧、吐出円弧および2つのシール円弧を画成する。   Preferably, the cam surface has four quadrant cam portions, the diametrically opposed cam portions have the same cam profile, and each cam portion has an inlet arc, a discharge arc and two seals Define an arc.

本発明の好ましい実施形態においては、カムリングは、入口ポートから流体を受け入れるとともにその流体を各カム部分の入口円弧に分配するように配置され、かつ構成された複数の入口チャンバを有する。カムリングは、また、各カム部分の吐出円弧に連通するとともに内側ポンピングチャンバからの加圧された流体の吐出を容易にするように配置し、かつ構成された、複数の吐出チャンバを有する。   In a preferred embodiment of the present invention, the cam ring has a plurality of inlet chambers arranged and configured to receive fluid from the inlet port and distribute the fluid to the inlet arc of each cam portion. The cam ring also has a plurality of discharge chambers that are arranged and configured to communicate with the discharge arc of each cam portion and to facilitate the discharge of pressurized fluid from the inner pumping chamber.

各ベーンスロットは、ロータの角度位置に応じて定まる低い圧力の流体を受け入れ若しくは高い圧力の加圧流体を吐出するベーン下ポケットを有することが、今のところ好ましい。加えて、特定の実施形態においては、ロータが軸線方向に延びる複数のベーン下流路を有しており、各ベーン下流路はコネクタ流路を介してベーン下ポケットに連通する。   It is presently preferred that each vane slot has a lower vane pocket that accepts or discharges high pressure pressurized fluid that depends on the angular position of the rotor. In addition, in a specific embodiment, the rotor has a plurality of lower vane channels extending in the axial direction, and each lower vane channel communicates with the lower vane pocket via the connector channel.

各摩耗ディスクは、各ベーンスロットに関連したベーン下ポケットおよびベーン下流路の内部に流体を連通させる流路を有することが想像される。ベーン下ポケットの圧力は、ロータの角度位置に応じて定まる。好ましくは、入口円弧部分に配置されている間のロータのベーン下流路内の加圧流体はポンプ入口圧力にほぼ等しく、吐出円弧部分に配置されている間のロータのベーン下流路内の流体はポンプ吐出圧力にほぼ等しい。   It is envisioned that each wear disk has a channel below the vane pocket associated with each vane slot and a fluid path communicating the interior of the channel below the vane. The pressure in the lower vane pocket is determined according to the angular position of the rotor. Preferably, the pressurized fluid in the rotor vane passage while being disposed in the inlet arc portion is approximately equal to the pump inlet pressure, and the fluid in the rotor vane passage while being disposed in the discharge arc portion is It is almost equal to the pump discharge pressure.

本発明のベーンポンプの特定の構成は、4つのカム部分の吐出円弧から流体の流れを抜き取る流体流量調節システムを備える。流体流量調節システムは、4つ全てのカム部分の吐出円弧から流体が抜き取られて流体需要源への供給のために組み合わせられる第1の作動状態を有することが想像される。流体流量調節システムは、直径方向に対向する吐出円弧の第1の組から流体需要源への供給のために流体が抜き取られるとともに、直径方向に対向する吐出円弧の第2の組からの流体が流体需要源をバイパスして内側ポンピングチャンバに戻る第2の運転状態を有することができる。   A particular configuration of the vane pump of the present invention includes a fluid flow regulation system that draws fluid flow from the discharge arcs of the four cam portions. It is envisioned that the fluid flow regulation system has a first operating state in which fluid is extracted from the discharge arcs of all four cam portions and combined for supply to a fluid demand source. The fluid flow regulation system is configured to draw fluid from a first set of diametrically opposed discharge arcs for supply to a fluid demand source, while fluid from a second set of diametrically opposed discharge arcs There may be a second operating state that bypasses the fluid demand source and returns to the inner pumping chamber.

本発明が向けられている流体ベーンポンプは、中でも、内側ポンピングチャンバを画成するポンプ本体と、内側ポンピングチャンバに流体が供給されるようにする入口ポートと、内側ポンピングチャンバから加圧された流体が吐出されるようにする少なくとも一つの吐出ポートとを備える。流体ベーンポンプは、内側ポンピングチャンバの中に配置されるとともに連続した周辺カム表面を画成するカムリングを備え、カムリングは複数の入口チャンバおよび吐出チャンバを画成する。入口チャンバは、入口ポートから流体を受け入れるとともに、その流体を内側ポンピングチャンバに分配するように配置され、かつ構成されている。吐出チャンバは、内側ポンピングチャンバに連通するとともに、内側ポンピングチャンバからの加圧された流体の吐出を容易にするように配置し、かつ構成されている。   The fluid vane pump to which the present invention is directed includes, among other things, a pump body that defines an inner pumping chamber, an inlet port that allows fluid to be supplied to the inner pumping chamber, and fluid pressurized from the inner pumping chamber. And at least one discharge port for discharging. The fluid vane pump includes a cam ring disposed within the inner pumping chamber and defining a continuous peripheral cam surface, the cam ring defining a plurality of inlet chambers and discharge chambers. The inlet chamber is arranged and configured to receive fluid from the inlet port and distribute the fluid to the inner pumping chamber. The discharge chamber is arranged and configured to communicate with the inner pumping chamber and to facilitate the discharge of pressurized fluid from the inner pumping chamber.

ロータは、軸線周りの回転のために内側ポンピングチャンバの内部に取り付けられてポンプ軸を画成している。円周方向に間隔を開けて配置されるとともに半径方向に延びている複数のベーンは、ロータに形成されたスロットの内部に半径方向の動きのために取り付けられている。複数のベーンは、ロータの外周面とカム表面との間に延びて加圧流体を移動させる、円周方向に間隔を開けて配置された等しい数の容積チャンバを画成している。各ベーンスロットは、流体を連通させるベーン下ポケットを有している。ベーン下ポケットの内部の圧力は、ロータの角度位置に応じて定まる。   The rotor is mounted inside the inner pumping chamber for rotation about an axis to define a pump shaft. A plurality of vanes disposed circumferentially spaced apart and extending radially are mounted for radial movement within slots formed in the rotor. The plurality of vanes define an equal number of volume chambers spaced circumferentially and extending between the outer circumferential surface of the rotor and the cam surface to move the pressurized fluid. Each vane slot has a lower vane pocket for fluid communication. The pressure inside the lower vane pocket is determined according to the angular position of the rotor.

軸線方向に対向する第1および第2の摩耗ディスクが内側ポンピングチャンバの内部に配置されており、第1の摩耗ディスクは、カム表面の半径方向内側に配置された外周面を有するとともに、ロータおよびベーンの熱膨張に備えるべく、ロータの第1の端面に向けて軸線方向に付勢されている。第2の摩耗ディスクは、ロータの第2の端面に隣接して配置されている。好ましくは、各摩耗ディスクは、各ベーンスロットに関連したベーン下ポケットの内部に流体を連通させる流路を有している。ベーン下ポケットの圧力はロータの角度位置に応じて定まる。   Axially opposed first and second wear discs are disposed within the inner pumping chamber, the first wear disc having an outer circumferential surface disposed radially inward of the cam surface, and a rotor and To prepare for the thermal expansion of the vane, it is biased in the axial direction toward the first end face of the rotor. The second wear disk is disposed adjacent to the second end face of the rotor. Preferably, each wear disk has a flow path that allows fluid to communicate with the interior of the lower vane pocket associated with each vane slot. The pressure in the lower vane pocket is determined according to the angular position of the rotor.

本発明のこれらのおよび他の特徴および利点、かつ、それが組み立てられ使用される方法は、以下に記載されるいくつかの図面に関連してなされる本発明の好ましい実施形態の説明から当業者にとって容易に明らかとなる。   These and other features and advantages of the present invention, as well as the manner in which it is assembled and used, will be understood by those skilled in the art from the description of the preferred embodiments of the present invention made in conjunction with the several drawings described below. It will be readily apparent to

本発明に関係する当業者は、本発明の方法、装置およびシステムを如何にして作り、かつ用いるかを過度の実験なしに容易に理解するであろう。その好適な実施形態は、特定の図面を参照して以下に詳述される。   Those skilled in the art to which the present invention pertains will readily understand without undue experimentation how to make and use the methods, apparatus and systems of the present invention. Preferred embodiments thereof are described in detail below with reference to specific drawings.

本発明の好ましい実施形態に従って構成された複数吐出口ポンプ組立体の斜視図。1 is a perspective view of a multiple outlet pump assembly configured in accordance with a preferred embodiment of the present invention. FIG. 図示の簡略化のために前方サイドプレートを取り除いた図1のポンプ組立体の分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of the pump assembly of FIG. 1 with the front side plate removed for simplicity of illustration. 図1のポンプ組立体に用いるカムリング、ロータ組立体、環状スペーサ、後方サイドプレートの分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of a cam ring, a rotor assembly, an annular spacer, and a rear side plate used in the pump assembly of FIG. 1. 図1のポンプ組立体に用いる後方サイドプレートの端面図。FIG. 3 is an end view of a rear side plate used in the pump assembly of FIG. 1. 図4中の破断線5−5に沿った後方サイドプレートの断面図。Sectional drawing of the back side plate along the broken line 5-5 in FIG. 図4中の破断線6−6に沿った後方サイドプレートの断面図。Sectional drawing of the back side plate along the broken line 6-6 in FIG. 前側固定摩耗プレート、ロータ組立体、カムリングおよび後側スライド摩耗プレートを示す図1のポンプ組立体の一部の分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of a portion of the pump assembly of FIG. 1 showing the front fixed wear plate, rotor assembly, cam ring, and rear slide wear plate. 図1のポンプ組立体に用いるロータ組立体の斜視図。The perspective view of the rotor assembly used for the pump assembly of FIG. 図8中の破断線9−9に沿ったロータ組立体の断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view of the rotor assembly taken along the broken line 9-9 in FIG. 図1のポンプ組立体に用いるカムリングの斜視図。The perspective view of the cam ring used for the pump assembly of FIG. 図10のカムリングの端面図。FIG. 11 is an end view of the cam ring of FIG. 10. 図1のポンプ組立体に用いる後側浮動ディスクの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a rear floating disk used in the pump assembly of FIG. 1. 図12の浮動摩耗ディスクの前方端面図。FIG. 13 is a front end view of the floating wear disc of FIG. 12. 図12の浮動摩耗ディスクの後方端面図。FIG. 13 is a rear end view of the floating wear disc of FIG. 12. 図12の浮動摩耗ディスクの破断線15−15に沿った断面図。FIG. 15 is a cross-sectional view of the floating wear disc of FIG. 図7のポンプ組立体に用いる前側固定摩耗ディスクの斜視図。FIG. 8 is a perspective view of a front fixed wear disc used in the pump assembly of FIG. 7. 図16の固定摩耗ディスクの前方端面図。FIG. 17 is a front end view of the fixed wear disc of FIG. 16. 図16の固定摩耗ディスクの後方端面図。FIG. 17 is a rear end view of the fixed wear disc of FIG. 16. 図1に示したポンプ組立体の断面図であり、ベーンがシール弧の中にあってベーン下キャビティがポンプ吐出通路に接続されている状態を示す図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the pump assembly shown in FIG. 1, showing a state where a vane is in a seal arc and a lower vane cavity is connected to a pump discharge passage. 図19の破断線20−20に沿った図1に示したポンプ組立体の断面図。FIG. 20 is a cross-sectional view of the pump assembly shown in FIG. 1 taken along section line 20-20 of FIG. 図1に示したポンプ組立体の破断線21−21に沿った断面図であり、ベーンが吐出斜面/弧の中にあってベーン上およびベーン下キャビティがポンプ吐出通路に接続された状態を示す図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the pump assembly shown in FIG. 1 taken along the broken line 21-21, showing the vane in the discharge ramp / arc and the upper and lower vane cavities connected to the pump discharge passage. Figure. 図1に示したポンプ組立体の破断線22−22に沿った断面図であり、ベーンが吸込口斜面/弧の中にあってベーン上およびベーン下キャビティがポンプ吸込通路に接続された状態を示す図。FIG. 22 is a cross-sectional view of the pump assembly shown in FIG. 1 taken along the broken line 22-22, with the vane in the suction ramp / arc and the vane upper and lower vane cavities connected to the pump suction passage. FIG. ロータ組立体およびカムリングの断面図。Sectional drawing of a rotor assembly and a cam ring.

当業者は、以下の本発明の詳細な説明を図面と併せて参照することにより、本発明に係るこれらの態様またはその他の態様を一層容易に理解できる。   Those skilled in the art can more readily understand these or other aspects of the present invention by reference to the following detailed description of the invention in conjunction with the drawings.

本発明の装置、システムおよび方法の特定の実施形態の詳細な説明が本願明細書に開示されている。ここで理解されることは、開示された実施形態が本発明の特定の態様を実施できる単なる事例であり、かつ本発明を具体化する全てのやり方の網羅的なリストを示すものではないということである。本願明細書に記載されたシステム、装置および方法が、様々なかつ他の代替的な形態で具体化できることは理解される。図面は必ずしも正確な縮尺通りではなく、特定の構成要素の詳細を示すため、幾つかの特徴部分は誇張し若しくは最小化される。周知の部品、材料若しくは方法は、本開示が不明瞭となることを回避するために必ずしも詳細には記載されない。本願明細書に開示されている特定の構造的および機能的な詳細は、限定的なものとしてではなく、単に請求の範囲の基礎として、かつ本発明を様々に使用する当業者を教示するための代表的な基礎として解釈されるべきある。   Detailed descriptions of specific embodiments of the apparatus, systems and methods of the present invention are disclosed herein. It is to be understood that the disclosed embodiments are merely examples of how certain aspects of the invention can be implemented, and do not represent an exhaustive list of all the ways in which the invention may be embodied. It is. It will be appreciated that the systems, devices and methods described herein may be embodied in various and other alternative forms. The drawings are not necessarily to scale, and some features may be exaggerated or minimized to show details of particular components. Well-known parts, materials or methods are not necessarily described in detail to avoid obscuring the present disclosure. The specific structural and functional details disclosed herein are not intended to be limiting, but merely as a basis for the claims and to teach one of ordinary skill in the art using the present invention in various ways. It should be interpreted as a representative basis.

記載を容易にするために、本発明の部品は直立した作動位置で記載され、かつ上側、下側、前方、後方、水平等の用語はこの位置に関連して用いられる。しかしながら、本発明の部品は、記載された配置以外の方向付けで製造し、貯蔵し、移動させ、使用し、かつ販売できることは理解されるべきである。   For ease of description, the components of the present invention are described in an upright operating position, and terms such as upper, lower, front, rear, horizontal, etc. are used in connection with this position. However, it is to be understood that the components of the present invention can be manufactured, stored, moved, used and sold in orientations other than those described.

部品を描いている図面は、公知のかつ当業者が認めるいくつかの機械的な要素を示している。そのような要素の詳細な説明は、本発明の理解に無くてはならないものではなく、したがって本発明の新しい特徴の理解を容易にするために必要な程度で本願明細書に呈示されている。   The drawings depicting the components show some mechanical elements known and recognized by those skilled in the art. A detailed description of such elements is essential to an understanding of the invention and is therefore presented herein to the extent necessary to facilitate an understanding of the new features of the invention.

ここで図面を参照すると、類似の参照符号は、本発明の類似の構成的特徴若しくは要素を特定している。図1に示されている本発明の流体静力学的にバランスした複数吐出口流体ベーンポンプの一実施形態は、参照符号10で全般的に示されるとともに、カートリッジ組立ポンプ要素(図7中の品目90)を備えている。このカートリッジ組立体90は、再使用可能なハウジング(環状スペーサ16)の内部にフィットするように構成されている。言い換えると、ポンプ要素90は、摩耗し若しくは修理を必要とするときに容易に取り換えることができる。図2〜図18は、ポンプ要素90を形成する様々な部品を示し、かつ図19〜図23はポンプ組立体10の様々な作動状態における断面図および立面図を示している。   Referring now to the drawings, like reference numerals identify similar structural features or elements of the present invention. One embodiment of the hydrostatically balanced multiple outlet fluid vane pump of the present invention shown in FIG. 1 is indicated generally by the reference numeral 10 and includes a cartridge assembly pump element (item 90 in FIG. 7). ). The cartridge assembly 90 is configured to fit inside a reusable housing (annular spacer 16). In other words, the pump element 90 can be easily replaced when it wears out or requires repair. 2-18 show the various parts forming the pump element 90, and FIGS. 19-23 show cross-sectional and elevation views of the pump assembly 10 in various operating states.

ポンプ組立体10は、このポンプ組立体10の内部に低圧流体を受け入れる単一の入口ポート24(図19〜図22を参照)を有している。ポンプ組立体10は、また、このポンプ組立体10から加圧流体を吐出するための4つの吐出ポート30a〜30dを有している。吐出ポート30aおよび30cは、直径方向に互いに対向している。同様に、吐出ポート30bおよび30dは、直径方向に互いに対向している。通常は、2台のポンプのうちの1台につき30a/30c若しくは30b/30dが設けられている。   The pump assembly 10 has a single inlet port 24 (see FIGS. 19-22) that receives low pressure fluid within the pump assembly 10. The pump assembly 10 also has four discharge ports 30 a to 30 d for discharging pressurized fluid from the pump assembly 10. The discharge ports 30a and 30c are opposed to each other in the diametrical direction. Similarly, the discharge ports 30b and 30d face each other in the diametrical direction. Normally, 30a / 30c or 30b / 30d is provided for one of the two pumps.

ポンプ組立体10を通過することによって、低圧流体は高圧流体となり、直径方向に対向している吐出ポート30a〜30dのいずれか2つ若しくは吐出ポートの全てを通ってポンプ組立体を出る。低圧流体が入口ポート24から内側ポンピングチャンバ42に進み、加圧され、かつ吐出ポート30a〜30dに供給される状態は、以下に詳述される。吐出ポート30a〜30dを直径方向に対向させたことにより、ポンピングプロセスで発生する力はそれによって効果的にキャンセルされ、釣り合いがとれたポンプ組立体10がもたらされる。   By passing through the pump assembly 10, the low pressure fluid becomes a high pressure fluid and exits the pump assembly through any two of the diametrically opposed discharge ports 30a-30d or all of the discharge ports. The state in which the low pressure fluid proceeds from the inlet port 24 to the inner pumping chamber 42, is pressurized and supplied to the discharge ports 30a-30d is described in detail below. Due to the diametrical opposition of the discharge ports 30a-30d, the forces generated in the pumping process are thereby effectively canceled, resulting in a balanced pump assembly 10.

ポンプ組立体10は、また、固定された前方および後方のサイドプレート80a、80bを備えており、それらは環状スペーサ16によって互いに分離されている。入口ポート24は、後方サイドプレート80bに形成されている。吐出ポート30a〜30dは環状スペーサ16に形成されている。   The pump assembly 10 also includes fixed front and rear side plates 80 a, 80 b that are separated from each other by an annular spacer 16. The inlet port 24 is formed in the rear side plate 80b. The discharge ports 30 a to 30 d are formed in the annular spacer 16.

エンドプレート22は、一連のボルト27a〜27fを用いて前方サイドプレート80aに固定されるとともに、駆動軸28aが通過してロータ組立体70に取り付く軸線方向通路26を画成している。前方および後方サイドプレート80a、80bは環状スペーサ16とともに組み立てられ、カムリング90、浮動サイド摩耗ディスク50、固定サイド摩耗ディスク60およびロータ組立体70を収容する内側ポンピングチャンバ42を形成している(図3を参照)。   The end plate 22 is fixed to the front side plate 80a using a series of bolts 27a to 27f, and defines an axial passage 26 through which the drive shaft 28a passes and attaches to the rotor assembly 70. The front and rear side plates 80a, 80b are assembled with the annular spacer 16 to form an inner pumping chamber 42 that houses the cam ring 90, the floating side wear disc 50, the fixed side wear disc 60, and the rotor assembly 70 (FIG. 3). See).

図2を参照すると、内側ポンピングチャンバ42の内側に収容されるとともに固定サイド摩耗ディスク60に当接する前端部を有したロータ組立体70およびカムリング90を示すために、前方サイドプレート80aを取り除いたポンプ組立体10の斜視図が示されている。図3の追加の分解斜視図においては、カムリング90、固定サイド摩耗ディスク60、浮動サイド摩耗ディスク50およびロータ組立体70が内側ポンピングチャンバ42の内部から取り除かれている。   Referring to FIG. 2, the pump with the front side plate 80a removed to show the rotor assembly 70 and cam ring 90 housed inside the inner pumping chamber 42 and having a front end abutting against the fixed side wear disc 60. A perspective view of the assembly 10 is shown. In the additional exploded perspective view of FIG. 3, the cam ring 90, the fixed side wear disc 60, the floating side wear disc 50 and the rotor assembly 70 have been removed from the interior of the inner pumping chamber 42.

図8および図9に最も良く示されているロータ組立体70は、内側ポンピングチャンバ42内での軸線周りの回転のために駆動軸28bに取り付けられている。ロータ組立体70は、サイド摩耗ディスク50/60に関連付けられた2つのジャーナル軸受により、内側ポンピングチャンバ42の内部に回転自在に支持されている。図19に示したように、ロータドライブシャフト28bは、前方サイドプレート80aの外側に延びる駆動軸28aに係合している。   The rotor assembly 70 best shown in FIGS. 8 and 9 is attached to the drive shaft 28b for rotation about an axis within the inner pumping chamber 42. FIG. The rotor assembly 70 is rotatably supported within the inner pumping chamber 42 by two journal bearings associated with the side wear discs 50/60. As shown in FIG. 19, the rotor drive shaft 28b is engaged with a drive shaft 28a extending outside the front side plate 80a.

ロータ組立体70は、カムリング90によって画成された(図11に最も良く示されている)ポンピングチャンバ表面35の内側に嵌合するロータ本体71を有している。このロータ本体71は、半径方向外側に作用して、通常は楕円形のポンピングチャンバ表面35に接触する複数のベーン要素36を有している。以下に詳述するように、複数の外周ベーンバケット若しくは容積チャンバ44が、ロータ本体71と、楕円形のポンピングチャンバ表面35、ベーン組立体36および摩耗ディスク50/60の間に形成されている(図20を参照)。   The rotor assembly 70 has a rotor body 71 that fits inside a pumping chamber surface 35 (best shown in FIG. 11) defined by a cam ring 90. The rotor body 71 has a plurality of vane elements 36 that act radially outward and contact a generally elliptical pumping chamber surface 35. As will be described in more detail below, a plurality of peripheral vane buckets or volume chambers 44 are formed between the rotor body 71, the elliptical pumping chamber surface 35, the vane assembly 36, and the wear disc 50/60. See FIG.

各ベーン要素36について、ロータ本体71は、ベーン要素を摺動自在に受け入れるベーンスロット38、軸線方向に延びるベーン下ポンピングポケット73、および軸線方向に延びるベーン下ポンピング通路75を有している。角度をつけられて半径方向に延びるコネクタ通路77は、ベーン下ポンピングポケット73とベーン下ポンピング通路75との間で流体を連通させている。ベーン下ポンピングが発生する状態および本発明のベーン下ポンピング構造に関連した利点については、以下に説明する。   For each vane element 36, the rotor body 71 has a vane slot 38 that slidably receives the vane element, an axially extending lower vane pumping pocket 73, and an axially extending lower vane pumping passage 75. An angled and radially extending connector passage 77 provides fluid communication between the lower vane pumping pocket 73 and the lower vane pumping passage 75. The conditions associated with subvane pumping and the advantages associated with the subvane pumping structure of the present invention are described below.

ここで、後方ハウジングプレート80bのいくつかの図を提供する図4〜図6を参照する。前方および後方ハウジングプレート80a/80bの外側フランジに設けられた8つの貫通穴82は、後方ハウジングプレート80bおよび前方ハウジングプレート80aを通しボルトおよび付随するナットを用いて環状スペーサ16に固定できるようにしている(図1を参照)。上述したように、ポンプ組立体10の軸線方向の入口ポート24は、後方サイドプレート80bに形成されるとともに直径方向に対向して傾斜する入口チャネル84に分岐している。これらの入口チャネル84は、図3に見られるとともに以下に記載されるが、カムリング90に形成された軸線方向に延びる4つの入口チャンバ92に入ってきた流体を分配するように配置され、かつ構成されている。   Reference is now made to FIGS. 4-6 which provide several views of the rear housing plate 80b. The eight through holes 82 provided in the outer flanges of the front and rear housing plates 80a / 80b allow the rear housing plate 80b and the front housing plate 80a to be fixed to the annular spacer 16 with through bolts and accompanying nuts. (See FIG. 1). As described above, the axial inlet port 24 of the pump assembly 10 branches into an inlet channel 84 formed in the rear side plate 80b and inclined diametrically opposed. These inlet channels 84, as seen in FIG. 3 and described below, are arranged and configured to distribute fluid entering the four axially extending inlet chambers 92 formed in the cam ring 90. Has been.

ここで図10および図11を参照すると、軸線方向に延びる入口チャンバ92に加えて、カムリング90は、軸線方向に延びる吐出チャンバ94を画成している。さらに、カムリング90の外周96は、複数のアクセススロット108を有しているが、それらはカムリング90の内壁102を通ってポンピングチャンバ表面35へと半径方向に延びるポート104/106の形成を可能にするために用いられる。ポート104は、入口チャンバ92から半径方向内側に延びており、かつポート106は吐出チャンバ94から半径方向内側に延びている。流れポート104/106の目的は以下に説明される。   Referring now to FIGS. 10 and 11, in addition to the axially extending inlet chamber 92, the cam ring 90 defines an axially extending discharge chamber 94. In addition, the outer periphery 96 of the cam ring 90 has a plurality of access slots 108 that allow the formation of ports 104/106 that extend radially through the inner wall 102 of the cam ring 90 to the pumping chamber surface 35. Used to do. The port 104 extends radially inward from the inlet chamber 92 and the port 106 extends radially inward from the discharge chamber 94. The purpose of the flow port 104/106 is described below.

カムリング90には、多数のシール溝が設けられている。例えば、カムリング12の外周96は複数のシール溝98を有しているが、それらは直線状のシール要素を受け入れるべく適合されかつ構成されている。カムリング90の各端部は円形のシール溝99を有しており、かつポンピングチャンバ表面35は、前方および後方の外周シール溝97を有している。当業者は、シール溝97/98/99に挿入されるシールが、ポンプ組立体10の全体にわたってクロスポート漏れを防止するように設計されていることを理解する。   The cam ring 90 is provided with a number of seal grooves. For example, the outer periphery 96 of the cam ring 12 has a plurality of sealing grooves 98 that are adapted and configured to receive linear sealing elements. Each end of the cam ring 90 has a circular seal groove 99 and the pumping chamber surface 35 has front and rear outer peripheral seal grooves 97. Those skilled in the art will appreciate that the seal inserted into the seal groove 97/98/99 is designed to prevent crossport leakage throughout the pump assembly 10.

ここで図12〜図15を参照すると、浮動摩耗ディスク50が描かれている。図19に示したように、カムリングの外側に配置されかつカムリングの端部に隣接して固定的に配置される先行技術の摩耗ディスクとは異なり、この浮動摩耗ディスク50は、その全体がカムリング90の内側輪郭の内部に配置されるとともに、軸線方向にスライドするように適合されて作動の間におけるロータ組立体の熱膨張を許容する。しかしながら、クロスポート漏れを防止するために摩耗ディスクとロータとの間の軸線方向隙間を最小化しなければならない従来装置とは異なり、このポンプ組立体10においてシールされなければならないのは、浮動摩耗ディスク50とポンピングチャンバ表面35との間の円周方向隙間である。この円周方向隙間はポンプが作動する間における熱膨張の影響をそれほど受けないので、この位置にシールを維持することは、より容易である。   With reference now to FIGS. 12-15, a floating wear disc 50 is depicted. As shown in FIG. 19, unlike the prior art wear disc located outside the cam ring and fixedly located adjacent to the end of the cam ring, the floating wear disc 50 comprises a cam ring 90 in its entirety. And is adapted to slide axially to permit thermal expansion of the rotor assembly during operation. However, unlike conventional devices where the axial clearance between the wear disk and the rotor must be minimized to prevent cross-port leakage, the pump assembly 10 must be sealed with a floating wear disk. A circumferential clearance between 50 and the pumping chamber surface 35. This circumferential clearance is less susceptible to thermal expansion during pump operation, so it is easier to maintain the seal in this position.

カムリング90と同様に、浮動摩耗ディスク50は、流体をポンプ組立体10に連通させる複数の流体ポートを有している。例えば、浮動摩耗ディスク50の外周から延びる8つの半径方向孔52が設けられている。これらの半径方向孔52の内の4つは軸線方向に延びる4つの吐出口流体ポート54に接続され、他の4つの半径方向孔52は軸線方向に延びる4つの入口流体ポート56に接続されている。後に詳述するように、吐出口流体ポート54は、加圧されて吐出される流体がベーン下スロットおよびベーン下流路に供給されてベーン下ポンピングに用いられるようにし、入口流体ポート56は、低圧で流入する流体がベーン下スロットおよびベーン下流路に供給されてベーン下ポンピングに用いられるようにする。   Similar to the cam ring 90, the floating wear disk 50 has a plurality of fluid ports that allow fluid to communicate with the pump assembly 10. For example, eight radial holes 52 extending from the outer periphery of the floating wear disc 50 are provided. Four of these radial holes 52 are connected to four axially extending outlet fluid ports 54 and the other four radial holes 52 are connected to four axially extending inlet fluid ports 56. Yes. As will be described in detail later, the outlet fluid port 54 allows pressurized and discharged fluid to be supplied to the lower vane slot and the lower vane flow path for use in lower vane pumping, and the inlet fluid port 56 The fluid flowing in is supplied to the lower vane slot and the lower vane flow path so as to be used for lower vane pumping.

浮動摩耗ディスク50に設けられているジャーナル軸受58は、ポンピングチャンバ52の内側でロータ組立体70の一端を支持している。4つのシール溝53は、浮動摩耗ディスク50の後面に設けられて端面シールを受け入れるように構成されている。加えて、8つのばねキャビティ55が浮動摩耗ディスク50の後面に形成され、浮動摩耗ディスク50をロータ組立体70の方向に押し付けるばね要素若しくは付勢機構を収容している。さらに、小さな孔59が各吐出流体ポート54から浮動摩耗ディスク50の後面に延びている。その結果、加圧された吐出流体が浮動摩耗ディスク50の後面に供給され、浮動摩耗ディスク50をロータ組立体70の方向にさらに押圧/付勢する。シール溝53の構造および位置は、浮動摩耗ディスク50をロータ組立体70の方向に押圧する加圧吐出流体が作用する負荷領域を画成している。その結果、摩耗ディスク50の後面に付加される圧力の合計は、吐出流体が作用する荷重領域を調整することによって調整できる。   A journal bearing 58 provided on the floating wear disk 50 supports one end of the rotor assembly 70 inside the pumping chamber 52. The four seal grooves 53 are provided on the rear surface of the floating wear disk 50 and are configured to receive end face seals. In addition, eight spring cavities 55 are formed in the rear surface of the floating wear disc 50 and contain spring elements or biasing mechanisms that press the floating wear disc 50 toward the rotor assembly 70. In addition, a small hole 59 extends from each discharge fluid port 54 to the rear surface of the floating wear disc 50. As a result, pressurized discharge fluid is supplied to the rear surface of the floating wear disc 50 to further press / bias the floating wear disc 50 in the direction of the rotor assembly 70. The structure and position of the seal groove 53 define a load region in which a pressurized discharge fluid that presses the floating wear disc 50 toward the rotor assembly 70 acts. As a result, the total pressure applied to the rear surface of the wear disc 50 can be adjusted by adjusting the load area where the discharged fluid acts.

ここで図16〜図18を参照すると、ここに本発明のポンプ組立体10に用いる固定サイド摩耗ディスク60が描かれている。浮動摩耗ディスク50と同様に、この固定サイド摩耗ディスク60は、ジャーナル軸受68および複数の半径方向孔62を有している。軸線方向に延びている4つの吐出流体ポート64は半径方向孔62のうちの4つに連通し、半径方向に延びる4つの入口流体ポート66は残りの4つの半径方向孔62に連通している。浮動摩耗ディスク50と同様に、吐出流体ポート64および入口流体ポート66はベーン下ポンピング用に流体を供給するために用いられる。   Referring now to FIGS. 16-18, there is depicted a fixed side wear disc 60 for use in the pump assembly 10 of the present invention. Similar to the floating wear disc 50, this fixed side wear disc 60 has a journal bearing 68 and a plurality of radial holes 62. Four axially extending discharge fluid ports 64 communicate with four of the radial holes 62, and four radially extending inlet fluid ports 66 communicate with the remaining four radial holes 62. . As with the floating wear disc 50, the discharge fluid port 64 and the inlet fluid port 66 are used to supply fluid for subvane pumping.

固定サイド摩耗ディスク60の後面は、円形の圧力リリーフ溝67a/67bと半径方向に延びる4つの圧力リリーフ溝69a〜69dを有している。ここで留意されるべきことは、浮動サイド摩耗ディスクおよび固定サイド摩耗ディスク50/60が、カムリング90に対して回転することを防止するためのピンを受け入れる長穴を有していることである。   The rear surface of the fixed side wear disc 60 has circular pressure relief grooves 67a / 67b and four pressure relief grooves 69a to 69d extending in the radial direction. It should be noted that the floating side wear disc and the fixed side wear disc 50/60 have a slot that receives a pin to prevent rotation relative to the cam ring 90.

ここで図19〜図23を参照すると、ここにポンプ組立体10に用いる部品の配置とポンプ組立体10が作動して入口流体の圧力を高めるやり方が図示されている。作動の際には、流体が入口ポート24に受け入れられ、4つの入口チャンネル84に進路が変更される。4つの入口チャンネル84は、カムリング90に形成されて軸線方向に延びる4つの入口チャンバ92に流体を供給する。入口チャンバ92からの流体は、半径方向に延びる入口ポート104を通って半径方向内側に導かれる。2つの端部ポート104が摩耗ディスク50/60に形成されている4つの半径方向孔52/62に流体をそれぞれ供給すると、この流体はベーン下ポンピングに用いられる。カムリング90に形成されている残りのポート104を通って進む流体は、図23に示されている4つの入口円弧領域「I」にあるベーンバケット44に供給される。ロータ組立体70が回転すると流体は移動し、カムリング90に形成された最も内側のポート106を通って吐出円弧領域「D」にあるベーンバケット44から出るとともに、軸線方向に延びる4つの吐出チャンバ94に受け入れられる。吐出チャンバ94に収容された加圧流体の一部は、半径方向孔52/62を介して摩耗ディスク50/60の吐出流体ポート54/64に供給され、ベーン下ポンピングに用いられる。カムリング90に形成されて軸線方向に延びている4つの吐出チャンバ94に収容された残りの加圧流体は、ポンプ組立体10の4つの吐出ポート30a〜30dに供給される。   Referring now to FIGS. 19-23, the arrangement of components used in the pump assembly 10 and the manner in which the pump assembly 10 operates to increase the pressure of the inlet fluid is illustrated. In operation, fluid is received at the inlet port 24 and redirected to the four inlet channels 84. Four inlet channels 84 supply fluid to four inlet chambers 92 formed in cam ring 90 and extending axially. Fluid from the inlet chamber 92 is directed radially inward through a radially extending inlet port 104. When the two end ports 104 each supply fluid to the four radial holes 52/62 formed in the wear disk 50/60, this fluid is used for under-vane pumping. Fluid traveling through the remaining ports 104 formed in the cam ring 90 is supplied to the vane buckets 44 in the four inlet arc regions “I” shown in FIG. As the rotor assembly 70 rotates, fluid moves and exits the vane bucket 44 in the discharge arc region “D” through the innermost port 106 formed in the cam ring 90 and includes four discharge chambers 94 extending in the axial direction. To be accepted. A portion of the pressurized fluid contained in the discharge chamber 94 is supplied to the discharge fluid port 54/64 of the wear disc 50/60 via the radial holes 52/62 and used for under-vane pumping. The remaining pressurized fluid contained in the four discharge chambers 94 formed in the cam ring 90 and extending in the axial direction is supplied to the four discharge ports 30 a to 30 d of the pump assembly 10.

図19は図1に示したポンプ組立体の断面図であり、ここにベーン36がシール円弧「S」内にあるときには、ベーン下スロット75およびベーン下流路73が摩耗ディスク50/60およびカムリング90に形成されたポンプ放出通路に接続されることを示している。図20は、図1に示したポンプ組立体10の図19中の破断線20−20に沿った断面図である。   FIG. 19 is a cross-sectional view of the pump assembly shown in FIG. 1, wherein when the vane 36 is within the seal arc “S”, the lower vane slot 75 and the lower vane flow path 73 have the wear disk 50/60 and cam ring 90. It is shown that it is connected to the pump discharge passage formed. 20 is a cross-sectional view of the pump assembly 10 shown in FIG. 1 taken along the broken line 20-20 in FIG.

図21は、図1に示したポンプ組立体10の断面図であり、ここにベーン36が吐出斜面/円弧「D」内にあるときに、ベーン上キャビティ44およびベーン下キャビティ73/75/77が、摩耗ディスク50/60およびカムリング90に形成されたポンプ吐出流路に接続されることを示している。   FIG. 21 is a cross-sectional view of the pump assembly 10 shown in FIG. 1, wherein the vane upper cavity 44 and the lower vane cavity 73/75/77 when the vane 36 is within the discharge ramp / arc "D". Is connected to the pump discharge passage formed in the wear disc 50/60 and the cam ring 90.

最後に、図22は、図1に示したポンプ組立体10の断面図であり、ここにベーン36が入口斜面/円弧「I」内にあるときには、ベーン上およびベーン下キャビティが、摩耗ディスク50/60およびカムリング90に形成されたポンプ入口流路に接続されることを示している。   Finally, FIG. 22 is a cross-sectional view of the pump assembly 10 shown in FIG. 1, wherein when the vane 36 is in the inlet ramp / arc “I”, the upper and lower vane cavities are worn by the wear disk 50. / 60 and the cam ring 90 are connected to the pump inlet channel.

典型的に、従来技術のベーンポンプにおける摩耗ディスクは、ポンピングチャンバの内側に固定的に取り付けられて、カムリングおよびロータブレードの軸線方向の端部に当接している。これらの図に示したように、前方サイド摩耗ディスク50は、カムリング90により画成されたポンピングチャンバ表面35の内側で半径方向に配置される浮動摩耗ディスクである。   Typically, wear disks in prior art vane pumps are fixedly mounted inside the pumping chamber and abut the axial ends of the cam rings and rotor blades. As shown in these figures, the front side wear disc 50 is a floating wear disc disposed radially inside the pumping chamber surface 35 defined by the cam ring 90.

すでに開示されたベーンポンプの設計は、摩耗ディスクとロータとの間に固定された軸線方向隙間を有している。さらに、ロータ/ベーンの両側にある摩耗プレート/ディスクは固定されている。固定された軸線方向隙間の設計においては、ロータおよびベーンの自由な熱膨張を考慮すると、ロータが長くなるほど、より大きな軸線方向隙間が必要となる。運転温度が高いと、ロータと摩耗ディスクとの間で利用可能な隙間の大きさは、ロータ/ベーンの膨張によって大幅に減少し得る。その結果、軸線方向隙間が十分でないと、ロータ端部に機械的な摩損および早期の摩耗が発生し得る。   The vane pump design already disclosed has an axial clearance fixed between the wear disc and the rotor. Furthermore, the wear plates / disks on both sides of the rotor / vane are fixed. In the design of a fixed axial clearance, the longer the rotor, the greater the axial clearance is required, considering the free thermal expansion of the rotor and vanes. At high operating temperatures, the size of the gap available between the rotor and the wear disk can be significantly reduced by rotor / vane expansion. As a result, mechanical wear and premature wear can occur at the rotor ends if the axial clearance is not sufficient.

更に、先に説明したように、上述の固定された軸線方向隙間によってクロスポート漏れが発生する。過剰な漏れは、ポンプ作動圧が高いときに生じる。この漏れは、ポンプの著しいエネルギ損失に加えて、ポンプの最低許容作動速度に対し重大な影響がある。言い換えると、ポンプは、入力速度が低いと、内部循環する過剰なクロスポート漏れによって吐出流量がほとんど若しくは全く無くなる。   Furthermore, as described above, cross port leakage occurs due to the fixed axial clearance described above. Excessive leakage occurs when the pump operating pressure is high. This leakage has a significant impact on the minimum allowable operating speed of the pump, in addition to significant energy loss of the pump. In other words, when the input speed of the pump is low, there is little or no discharge flow rate due to excessive crossport leakage that circulates internally.

したがって、ベーンポンプは、少なくとも一つの圧力補償式サイド摩耗ディスクを有することが好ましい。本発明においては、ポンプが作動する間、サイド摩耗ディスク50は圧力差によって、摩耗ディスクをロータ/ベーン(回転グループ)へと密に押圧する正味の締付力を受ける。この正味の力は、浮動摩耗ディスク50のうちロータ70に対向する側の後面に作用する、機械的なばね力および/または流体圧力に由来する。通常、作動圧力が高くなるほど正味の締付力も高くなる。設計が良好なポンプにおいては、この締付力は軸線方向の隙間を閉じるとともに、ロータと摩耗ディスクとの間の油膜を互いに接近して回転する2つの部品の間の機械的な接触が無い最小限の膜厚へと押しつぶす。   Accordingly, the vane pump preferably has at least one pressure compensated side wear disc. In the present invention, while the pump is operating, the side wear disc 50 receives a net clamping force that presses the wear disc tightly against the rotor / vane (rotating group) due to the pressure differential. This net force results from the mechanical spring force and / or fluid pressure acting on the rear surface of the floating wear disk 50 facing the rotor 70. Usually, the higher the operating pressure, the higher the net clamping force. In a well-designed pump, this clamping force closes the axial gap and minimizes the mechanical contact between the two parts rotating in close proximity to the oil film between the rotor and the wear disc. Crush to the limit thickness.

上述した正味の付勢力の結果として、浮動摩耗ディスク50がカムリング90の内部で自由に動けるようにするため、摩耗ディスク50の外形は、カムリング90の内側ポンピングチャンバ表面35の形状と(自由な相対動きのための十分な半径方向隙間を有しつつ)概ね同一である。これより、浮動摩耗ディスク50は、カムリングの内径35と同様に精密な製造を必要とする。   In order to allow the floating wear disc 50 to move freely within the cam ring 90 as a result of the net biasing force described above, the outer shape of the wear disc 50 is in accordance with the shape of the inner pumping chamber surface 35 of the cam ring 90 (free relative Are generally the same (with sufficient radial clearance for movement). Thus, the floating wear disc 50 requires precise manufacture, as does the inner diameter 35 of the cam ring.

典型的に、単一バランス(二重アクション)固定容積ベーンポンプにおいては、カムリングの内側ポンピングチャンバ表面の形状は楕円形である。図23に示したように、本発明においては、同一のポンピング要素が2つの釣合が取れたポンプを有しているので、内側ポンピングチャンバ表面35の断面形状はほぼ円形である。摩耗ディスクとカム輪郭の適切な方向づけを確保するために、芯合せピンを用いることができる。   Typically, in a single balance (dual action) fixed volume vane pump, the shape of the inner pumping chamber surface of the cam ring is elliptical. As shown in FIG. 23, in the present invention, because the same pumping element has two balanced pumps, the cross-sectional shape of the inner pumping chamber surface 35 is substantially circular. Centering pins can be used to ensure proper orientation of the wear disc and cam profile.

コストの心配がない場合に、固定サイド摩耗ディスク60を浮動摩耗ディスクとし得ることは、当業者が容易に理解するところである。好ましくは、両方のディスク50/60は重量低減のために鋼、アルミニウムまたは他の軽量な材料から製造されるとともに、摩耗表面(ロータ側)に付加された硬いコーティング層を有する。ここでまた理解されるべきことは、浮動摩耗ディスク50の後面が対応するポンプ吐出圧力に常に接続されていることである。   One skilled in the art will readily appreciate that the fixed side wear disc 60 can be a floating wear disc when there is no cost concern. Preferably, both discs 50/60 are manufactured from steel, aluminum or other lightweight material for weight reduction and have a hard coating layer applied to the wear surface (rotor side). It should also be understood here that the rear face of the floating wear disc 50 is always connected to the corresponding pump discharge pressure.

ロータが回転するときに、ベーンとカムリングの内側表面との接触が保たれることが期待される。カムリングの内側表面の半径は、異なる角度位置において変化するので、ピストンして振る舞う各ベーンは、ロータベーン溝の内部でスライドしてロータから出没する。ベーンのこの半径方向動きは、その下側にあるキャビティに流体を出入りさせる。各ベーンを容積式ピストンポンプとして機能させるためにはポーティング装置が必要である。このポーティング装置は、キャビティ容積が増加するときには、ベーン下のポンプ流路をポンプ入口圧力に接続し、これとは反対にバケット容積が減少するときには、ベーン下のポンプ流路がそれに対応するポンプ吐出ラインに接続されることを確保する。   It is expected that contact between the vane and the inner surface of the cam ring will be maintained as the rotor rotates. Since the radius of the cam ring inner surface varies at different angular positions, each vane acting as a piston slides inside and out of the rotor vane groove. This radial movement of the vane causes fluid to enter and exit the cavity below it. A porting device is required for each vane to function as a positive displacement piston pump. This porting device connects the pump flow path under the vane to the pump inlet pressure when the cavity volume increases, and conversely, when the bucket volume decreases, the pump flow path under the vane Ensure that it is connected to the line.

従来のベーンポンプには、通常、ベーン下キャビティを、それに対応するベーン上容積チャンバに直接接続する流路が組み込まれている。これにより、ベーン下キャビティは、それらに対応するベーン上容積チャンバとしてポンプの入口および吐出ポートに同時に接続できる。それらの流れ流路は、ロータの内側にあることができるし、若しくはロータとサイド摩耗プレートとの間にインターフェイスを用いることもできる。従来設計の短所は、ポンプがきわめて高い速度で作動するときに、流路に沿った若しくは流路を介したかなりの動的圧力の損失があり、かつこれらの領域にキャビテーション侵食が生じることである。   Conventional vane pumps typically incorporate a flow path that directly connects the lower vane cavity to the corresponding upper vane volume chamber. This allows the under-vane cavities to be connected simultaneously to the inlet and discharge ports of the pump as their corresponding vane upper volume chamber. These flow channels can be inside the rotor, or an interface can be used between the rotor and the side wear plate. The disadvantage of the conventional design is that when the pump operates at very high speeds, there is a significant loss of dynamic pressure along or through the flow path, and cavitation erosion occurs in these areas. .

ベーンポンプ組立体10は、(ベーン上の)各ポンプの入口および吐出ポートを、それに対応するベーン下キャビティに接続する別個のポーティング機構を提供する。キャビティ容積が増加するときに、それはポンプ入口圧力に接続される。キャビティ容積が減少するときに、それは対応する吐出ラインに接続される。   The vane pump assembly 10 provides a separate porting mechanism that connects the inlet and discharge ports of each pump (on the vane) to its corresponding sub-vane cavity. When the cavity volume increases, it is connected to the pump inlet pressure. When the cavity volume decreases, it is connected to the corresponding discharge line.

(ポンプ組立体10においては全体で16個の)ベーン上の容積チャンバは、ベーン/カムの密封により分離されている。図19に示したように、ベーン36がシール円弧「S」(入口ポートと吐出ポートの間に配置されたカムリングの輪郭の半径が一定の部分)をなでるときには、そのベーン下流路73およびベーン下スロット/ポケット75は、ベーン36がベーン下の流体圧力によって押し出されることを保証するために、ポンプ吐出圧力ポートに接続される。ベーン36が入口斜面「I」をなでるときは、図22に示したように、そのベーン下流路73およびベーン下スロット75は入口圧力に接続される。ベーン36が吐出斜面をなでるときは、図21に示したように、そのベーン下流路73およびベーン下スロット75は、それに対応する排出ラインに接続される。その結果、摩耗ディスク上の圧力ポートは、吐出ポート54/64の円周方向において入口ポート56/66より長くなる。   Volume chambers on the vanes (16 total in pump assembly 10) are separated by vane / cam seals. As shown in FIG. 19, when the vane 36 strokes a seal arc “S” (a portion where the radius of the contour of the cam ring arranged between the inlet port and the discharge port is constant), the vane underflow passage 73 and the vane below The slot / pocket 75 is connected to the pump discharge pressure port to ensure that the vane 36 is pushed out by the fluid pressure under the vane. When the vane 36 strokes the inlet slope “I”, as shown in FIG. 22, the lower vane flow path 73 and the lower vane slot 75 are connected to the inlet pressure. When the vane 36 strokes the discharge slope, as shown in FIG. 21, the vane lower flow path 73 and the vane lower slot 75 are connected to the corresponding discharge line. As a result, the pressure port on the wear disc is longer than the inlet port 56/66 in the circumferential direction of the discharge port 54/64.

先に説明したように、摩耗ディスク50/60の外側表面には半径方向孔52/62がある。それらの半径方向孔52/62は、(ベーン下でのポンプポーティングのための)ベーン下流路73およびベーン下スロット75を、カムリング90に一体化されているポンプの入口ライン92および吐出ライン94に接続するために用いられる。   As explained above, there are radial holes 52/62 in the outer surface of the wear disc 50/60. These radial holes 52/62 connect the lower vane channel 73 and lower vane slot 75 (for pump porting under the vane) to the pump inlet line 92 and the discharge line 94 which are integrated into the cam ring 90. Used to connect.

ベーンは、ベーン下キャビティの流体を極めて速い速度でポンピングする。ベーン下キャビティおよび流路における抵抗力に起因する過剰な圧力の立ち上り若しくは減圧を回避するために、ベーン下キャビティをポンプシステムのポート若しくはベーン上の容積チャンバに接続するための軸線方向スロットを1つだけ有している従来の設計とは異なり、ポンプ組立体10は、1つのベーン下ポンプ要素のためにベーン下流路73およびベーン下スロット75を有している。この構造は、ベーン下キャビティおよび流路内の圧力損失を減少させる。   The vane pumps the fluid in the subvane cavity at a very fast rate. One axial slot for connecting the lower vane cavity to the pump system port or volume chamber on the vane to avoid excessive pressure build-up or decompression due to resistance in the lower vane cavity and flow path Unlike conventional designs, which have only a single vane pump element, the pump assembly 10 has a lower vane flow path 73 and a lower vane slot 75. This structure reduces pressure loss in the subvane cavities and flow paths.

外側の軸線方向スロット75が、第1の、かつ内側の軸線方向流路73が第2の、ベーン下キャビティおよびポンプポートに対する接続部である。第2の流路73は、多くの半径方向接続流路77を介してロータ内部の第1のスロットに接続されている。それらの半径方向接続流路77は、ある角度に傾斜して合流する流れのエネルギ損失を減少させている。   The outer axial slot 75 is the connection to the first sub-vane cavity and pump port, the first and inner axial flow path 73 being the second. The second flow path 73 is connected to a first slot inside the rotor via many radial connection flow paths 77. These radial connection channels 77 reduce the energy loss of the flow that merges at an angle.

容易に理解されるように、ポンプ組立体10は分割吐出ポンプであり、かつ別々の4台のポンプから構成された本質的にメインの燃料ポンプである。各ポンプは、ベーン上容積チャンバおよびベーン下容積チャンバから流れを吐出できる。全ての容積チャンバは、それらの容積が増大するときには入口ラインに接続され、かつそれらの容積が減少するときにはポンプ吐出ラインに接続されることを保証するために、別々のタイムリーなポーティングを必要とする。   As will be readily appreciated, the pump assembly 10 is a split delivery pump and is essentially the main fuel pump composed of four separate pumps. Each pump can discharge flow from an upper vane volume chamber and a lower vane volume chamber. All volume chambers require separate timely porting to ensure they are connected to the inlet line when their volume increases and to the pump discharge line when their volume decreases. To do.

先に説明したように、カムリング90は、ポンプ入口24(4つのポンプが同一のポンプ入口をともに有している)から流体を受け入れるように設計されているとともに、ベーン上容積チャンバのためのポーティングを実行しながら、摩耗ディスクの入口ポート56/66へとその流体を運ぶ。加えて、摩耗プレート56/60から吐出流れを受け入れるとともに、その流れを対応するベーン上の吐出流れと組み合わせ、かつカムリングの4つの対応する吐出ポート94のうちの1つからの吐出流として供給する。   As previously described, the cam ring 90 is designed to receive fluid from the pump inlet 24 (four pumps having the same pump inlet together) and porting for the vane upper volume chamber. Carry the fluid to the wear disc inlet port 56/66. In addition, it accepts the discharge flow from the wear plate 56/60 and combines it with the discharge flow on the corresponding vane and supplies it as a discharge flow from one of the four corresponding discharge ports 94 on the cam ring. .

ベーン上ポーティングにおける最小限のタイミングエラーを保証するために、カムリングの内側表面上にあるポートの角度位置はきわめて重要で精密な製造を必要とする。製造コストを低減するために、これらのポートはカムリング90の外側表面から機械加工される。カムリングがそのハウジング/環状スペーサ16に挿入されるときに、外側表面上のいくつかの構造開口が環状スペーサ16の内側表面によって、覆われる。先に議論したように、カムリングとハウジングとの間の円周方向のクロスポート漏れをシールするために、複数のシール紐が用いられる。   In order to ensure minimal timing errors in porting on the vanes, the angular position of the ports on the inner surface of the cam ring is extremely important and requires precise manufacturing. These ports are machined from the outer surface of the cam ring 90 to reduce manufacturing costs. When the cam ring is inserted into its housing / annular spacer 16, several structural openings on the outer surface are covered by the inner surface of the annular spacer 16. As discussed above, a plurality of seal straps are used to seal the circumferential crossport leak between the cam ring and the housing.

カムリング90が、製造を容易にするために複数の部分を有した異なる設計とし得ることは、当業者が容易に理解するところである。例えば、硬化させたスリーブ/リングをベーンが滑動する摩耗表面として用いるとともに、流れポートを含む別個のブロックに挿入し、それによって、カムの滑り面および流路の製造を容易にすることができる。   Those skilled in the art will readily appreciate that the cam ring 90 can be of different designs with multiple portions to facilitate manufacture. For example, a hardened sleeve / ring can be used as a wear surface on which the vane slides and can be inserted into a separate block containing the flow port, thereby facilitating the manufacture of the cam sliding surface and flow path.

さらに、従来技術のベーンポンプの構造とは異なり、本発明のベーンポンプ組立体10は、軸線方向に配向された一つの入口ポート24と、半径方向に配向された複数の吐出ポート30a〜30dとを有している。この分割吐出ベーンポンプには、全体で4つのベーンポンプがある。全ての4つのポンプが、同一のポンプ入口容積をとも有している。各ポンプのベーン上容積チャンバが、カムリング内に流れを吐出する。そこでは、その流れは、それに対応するベーン下キャビティからの流れと合流する。次いで、ポンプの吐出ポートからの全流量がポンプから消費される。各ポンプに1つずつ、全体で4つの吐出ポートがある。   Further, unlike the vane pump structure of the prior art, the vane pump assembly 10 of the present invention has one inlet port 24 oriented in the axial direction and a plurality of discharge ports 30a-30d oriented in the radial direction. doing. There are a total of four vane pumps in this divided discharge vane pump. All four pumps have the same pump inlet volume. The volume chamber above the vane of each pump discharges flow into the cam ring. There, the flow merges with the corresponding flow from the subvane cavity. The total flow from the pump discharge port is then consumed from the pump. There are a total of four discharge ports, one for each pump.

2つのバランスが取れた二重動作ベーンポンプを形成するために、主ポンプの対角線の反対側にある2つの吐出ポートからの流れは、外部配管によって、組み合わせることができる。あるいは、2つのポートは、米国特許出願公開第2010/0316507号公報(その開示は引用したものとする)に開示されているように、設計により、必要な制御弁とともに、メインポンプハウジングの内部で接続できる。   To form two balanced dual action vane pumps, the flow from the two discharge ports on opposite sides of the main pump diagonal can be combined by external piping. Alternatively, the two ports may be designed inside the main pump housing, along with the necessary control valves, as disclosed in U.S. Patent Application Publication No. 2010/0316507, the disclosure of which is incorporated herein by reference. Can connect.

本発明を好適な実施形態に関して説明してきたが、添付の請求の範囲によって、定められる本発明の精神および範囲から逸脱することなく、変更および修正をなし得ることは、当業者が容易に理解するところである。   While the invention has been described in terms of preferred embodiments, those skilled in the art will readily appreciate that changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. By the way.

10 ポンプ組立体
16 環状スペーサ
50 浮動摩耗ディスク
60 固定摩耗ディスク
70 ロータ組立体
80a 前方サイドプレート
80b 後方サイドプレート
90 ポンプ要素
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pump assembly 16 Annular spacer 50 Floating wear disc 60 Fixed wear disc 70 Rotor assembly 80a Front side plate 80b Rear side plate 90 Pump element

Claims (34)

a)内側ポンピングチャンバを有するとともに、前記内側ポンピングチャンバに流体が供給されるようにする入口ポートおよび加圧された流体が前記内側ポンピングチャンバから吐出されるようにする少なくとも一つの吐出ポートを画成するポンプ本体と、
b)前記内側ポンピングチャンバの中に配置されるとともに連続した周辺カム表面を画成するカムリングと、
c)軸線周りの回転のために前記内側ポンピングチャンバの内部に取り付けられてポンプ軸を画成するロータと、
d)前記ロータに形成されたスロットの内部に半径方向の動きのために取り付けられた、円周方向に間隔を開けて配置されて半径方向に延びる複数のベーンであって、前記ロータの外周と前記カム表面との間に延びて加圧流体を移動させる円周方向に間隔を開けて配置された等しい数の容積チャンバを画成する複数のベーンと、
e)前記内側ポンピングチャンバの内部に配置されて軸線方向に対向する第1および第2の摩耗ディスクであって、前記第1の摩耗ディスクが、前記カム表面の半径方向内側に配置された外周を有するとともに、前記ロータおよび前記ベーンの熱膨張に備えるために前記カム表面に対し軸線方向に摺動するように適合され、かつ構成されており、かつ前記第2の摩耗ディスクが、前記ロータの第2の端面に隣接して配置されている、第1および第2の摩耗ディスクと、
を備えることを特徴とする流体ベーンポンプ。
a) having an inner pumping chamber and defining an inlet port allowing fluid to be supplied to the inner pumping chamber and at least one discharge port allowing pressurized fluid to be discharged from the inner pumping chamber The pump body to
b) a cam ring disposed in the inner pumping chamber and defining a continuous peripheral cam surface;
c) a rotor mounted within the inner pumping chamber for rotation about an axis to define a pump shaft;
d) a plurality of circumferentially spaced vanes extending radially within a slot formed in the rotor for radial movement, the outer periphery of the rotor; A plurality of vanes defining an equal number of volume chambers extending circumferentially and spaced between the cam surfaces to move pressurized fluid;
e) first and second wear disks disposed in the inner pumping chamber and facing each other in the axial direction, wherein the first wear disk has an outer periphery disposed radially inward of the cam surface. And adapted and configured to slide axially relative to the cam surface to provide for thermal expansion of the rotor and the vane, and the second wear disc is a first of the rotor. First and second wear discs disposed adjacent to the two end faces;
A fluid vane pump comprising:
前記ベーンポンプが、複数吐出流体ベーンポンプであり、かつ前記ポンプ本体が、半径方向に配向された4つの吐出ポートを画成し、各ポートが前記内側ポンピングチャンバから加圧された流体が吐出されることを特徴とする請求項1に記載の流体ベーンポンプ。   The vane pump is a multi-discharge fluid vane pump, and the pump body defines four discharge ports oriented in a radial direction, and each port discharges pressurized fluid from the inner pumping chamber. The fluid vane pump according to claim 1. 前記第1の摩耗ディスクが、前記ロータの第1の端面に向かうばね要素を用いて前記ロータの前記第1の端面に対して付勢されていることを特徴とする請求項1に記載の流体ベーンポンプ。   The fluid of claim 1, wherein the first wear disk is biased against the first end surface of the rotor using a spring element toward the first end surface of the rotor. Vane pump. 前記第1の摩耗ディスクが、前記ベーンにより画成された前記容積チャンバから吐出される加圧流体を用いて、前記ロータの第1の端面に向けて付勢されていることを特徴とする請求項1に記載の流体ベーンポンプ。   The first wear disk is urged toward the first end face of the rotor using pressurized fluid discharged from the volume chamber defined by the vane. Item 2. The fluid vane pump according to Item 1. 前記ポンプ本体が、後方ハウジングプレートをさらに有し、前記入口ポートが、前記後方ハウジングプレートを通って前記内側チャンバへと軸線方向に延びることを特徴とする請求項1に記載の流体ベーンポンプ。   The fluid vane pump of claim 1, wherein the pump body further includes a rear housing plate, and the inlet port extends axially through the rear housing plate and into the inner chamber. 前記カム表面が、四分円形の4つのカム部分を有し、直径方向に対向するカム部分が、同一のカム輪郭を有しており、かつ各カム部分が、入口円弧、吐出円弧および2つのシール円弧を画成していることを特徴とする請求項1に記載の流体ベーンポンプ。   The cam surface has four quadrant cam portions, the diametrically opposed cam portions have the same cam profile, and each cam portion has an inlet arc, a discharge arc and two The fluid vane pump according to claim 1, wherein a seal arc is defined. 前記カムリングが、前記入口ポートから流体を受け入れるとともに、該流体を前記各カム部分の入口円弧に分配するように配置され、かつ構成された複数の入口チャンバを有することを特徴とする請求項6に記載の流体ベーンポンプ。   The cam ring includes a plurality of inlet chambers arranged and configured to receive fluid from the inlet port and distribute the fluid to the inlet arc of each cam portion. The fluid vane pump described. 前記カムリングが、前記各カム部分の前記吐出円弧に連通するとともに前記内側ポンピングチャンバからの加圧された流体の吐出を容易にするように配置し、かつ構成された、複数の吐出チャンバを有することを特徴とする請求項6に記載の流体ベーンポンプ。   The cam ring has a plurality of discharge chambers that are arranged and configured to communicate with the discharge arc of each cam portion and to facilitate the discharge of pressurized fluid from the inner pumping chamber. The fluid vane pump according to claim 6. 各ベーンスロットが、流体を受け入れるベーン下ポケットを有し、かつ前記ベーン下ポケットの圧力が、前記ロータの角度位置に応じて定まることを特徴とする請求項1に記載の流体ベーンポンプ。   The fluid vane pump according to claim 1, wherein each vane slot has a lower vane pocket for receiving fluid, and the pressure of the lower vane pocket is determined according to the angular position of the rotor. 前記ロータが、軸線方向に延びる複数のベーン下流路を有し、各ベーン下流路が、コネクタ流路を介して前記ベーン下ポケットと連通していることを特徴とする請求項9に記載の流体ベーンポンプ。   The fluid according to claim 9, wherein the rotor includes a plurality of vane lower passages extending in the axial direction, and each vane lower passage communicates with the lower vane pocket via a connector passage. Vane pump. 各摩耗ディスクが、各ベーンスロットに関連した前記ベーン下ポケットおよび前記ベーン下流路の内部に流体を連通させる流路を有し、かつ前記ベーン下ポケットの圧力が、前記ロータの角度位置に応じて定まることを特徴とする請求項10に記載の流体ベーンポンプ。   Each wear disc has a channel that communicates fluid to the interior of the lower vane pocket and the lower vane channel associated with each vane slot, and the pressure in the lower vane pocket depends on the angular position of the rotor. The fluid vane pump according to claim 10, wherein the fluid vane pump is fixed. 前記入口円弧部分に配置されている間、前記ロータの前記ベーン下流路内の流体の圧力が、ポンプ入口圧力にほぼ等しいことを特徴とする請求項9に記載の流体ベーンポンプ。   The fluid vane pump according to claim 9, wherein the pressure of the fluid in the lower vane flow path of the rotor is substantially equal to a pump inlet pressure while being disposed in the inlet arc portion. 前記吐出円弧部分に配置されている間、前記ロータの前記ベーン下流路内の流体の圧力が、ポンプ吐出圧力にほぼ等しいことを特徴とする請求項9に記載の流体ベーンポンプ。   10. The fluid vane pump according to claim 9, wherein the pressure of the fluid in the lower vane flow path of the rotor is substantially equal to the pump discharge pressure while being disposed in the discharge arc portion. 前記4つのカム部分の前記吐出円弧から流体の流れを抜き取る流体流量調節システムをさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の流体ベーンポンプ。   The fluid vane pump according to claim 6, further comprising a fluid flow rate adjusting system for extracting a fluid flow from the discharge arcs of the four cam portions. 前記流体流量調節システムが、4つ全てのカム部分の前記吐出円弧から流体が抜き取られて流体需要源への供給のために組み合わせられる第1の作動状態を有することを特徴とする請求項14に記載の流体ベーンポンプ。   15. The fluid flow regulation system has a first operating condition wherein fluid is withdrawn from the discharge arcs of all four cam portions and combined for supply to a fluid demand source. The fluid vane pump described. 前記流体流量調節システムが、直径方向に対向する吐出円弧の第1の組から流体需要源への供給のために流体が抜き取られるとともに、直径方向に対向する吐出円弧の第2の組からの流体が、前記流体需要源をバイパスして前記ポンピングチャンバに戻る第2の運転状態を有することを特徴とする請求項14に記載の流体ベーンポンプ。   The fluid flow regulation system is configured to draw fluid for supply to a fluid demand source from a first set of diametrically opposed discharge arcs and to provide fluid from a second set of diametrically opposed discharge arcs. The fluid vane pump of claim 14, wherein the fluid vane pump has a second operating state that bypasses the fluid demand source and returns to the pumping chamber. a)内側ポンピングチャンバを有するとともに、前記内側ポンピングチャンバに流体が供給されるようにする軸線方向に延びる入口ポートおよび加圧された流体が前記内側ポンピングチャンバから吐出されるようにする4つの吐出ポートを画成するポンプ本体と、
b)前記内側ポンピングチャンバの内部に配置されるとともに連続した周辺カム表面を画成するカムリングと、
c)軸線周りの回転のために前記内側ポンピングチャンバの内部に取り付けられてポンプ軸を画成するロータと、
d)前記ロータに形成されたスロット内に半径方向の動きのために取り付けられた、円周方向に間隔を開けて配置されて半径方向に延びる複数のベーンであって、加圧流体を移動させるために前記ロータの外周と前記カム表面との間に延びる円周方向に間隔を開けて配置された等しい数の容積チャンバを画成する複数のベーンと、
e)前記内側ポンピングチャンバの内部に配置された、軸線方向に対向する第1および第2の摩耗ディスクと、
を備えることを特徴とする複数吐出口流体ベーンポンプ。
a) An axially extending inlet port having an inner pumping chamber and allowing fluid to be supplied to the inner pumping chamber and four discharge ports allowing pressurized fluid to be discharged from the inner pumping chamber A pump body that defines
b) a cam ring disposed within the inner pumping chamber and defining a continuous peripheral cam surface;
c) a rotor mounted within the inner pumping chamber for rotation about an axis to define a pump shaft;
d) a plurality of circumferentially spaced vanes extending radially in a slot formed in the rotor for radial movement and moving the pressurized fluid A plurality of vanes defining an equal number of volume chambers spaced circumferentially extending between an outer periphery of the rotor and the cam surface;
e) first and second wear discs axially opposed disposed within the inner pumping chamber;
A multi-discharge port fluid vane pump comprising:
前記第1の摩耗ディスクが、前記カム表面の半径方向内側に配置されるとともに前記ロータおよび前記ベーンの熱膨張に備えるべく前記カム表面に対する滑動のために取り付けられた外周を有し、かつ前記第2の摩耗ディスクが、前記ロータの第2の端面に隣接して配置されていることを特徴とする請求項17に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   The first wear disc is disposed radially inward of the cam surface and has an outer periphery attached for sliding relative to the cam surface to provide for thermal expansion of the rotor and the vane; and The multiple discharge fluid vane pump of claim 17, wherein two wear discs are disposed adjacent to the second end face of the rotor. 前記第1の摩耗ディスクが、前記ロータの第1の端面に向かうばね要素を用いて前記ロータの前記第1の端面に向けて付勢されていることを特徴とする請求項18に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   The plurality of claim 18, wherein the first wear disk is biased toward the first end surface of the rotor using a spring element toward the first end surface of the rotor. Discharge port fluid vane pump. 前記第1の摩耗ディスクが、前記ベーンにより画成された前記容積チャンバから吐出される加圧流体を用いて前記ロータの第1の端面に向けて付勢されていることを特徴とする請求項18に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   The first wear disk is biased toward a first end face of the rotor using pressurized fluid discharged from the volume chamber defined by the vane. A multiple discharge fluid vane pump according to claim 18. 前記ポンプ本体が、後方ハウジングプレートを有し、前記入口ポートが、前記サイドプレートを通って前記内側チャンバに向けて軸線方向に延びていることを特徴とする請求項17に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   The multiple outlet fluid of claim 17, wherein the pump body has a rear housing plate and the inlet port extends axially through the side plate toward the inner chamber. Vane pump. 前記カム表面が、四分円形の4つのカム部分を有し、直径方向に対向するカム部分は同一のカム輪郭を有し、かつ各カム部分が、入口円弧、吐出円弧および2つのシール円弧を画成していることを特徴とする請求項17に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   The cam surface has four quadrant cam portions, the diametrically opposed cam portions have the same cam profile, and each cam portion has an inlet arc, a discharge arc and two seal arcs. The multi-discharge port fluid vane pump according to claim 17, wherein the multi-discharge port fluid vane pump is defined. 前記カムリングが、前記入口ポートから流体を受け入れるとともに該流体を前記各カム部分の入口円弧に分配するように配置され、かつ構成された複数の入口チャンバを有することを特徴とする請求項17に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   18. The cam ring includes a plurality of inlet chambers arranged and configured to receive fluid from the inlet port and distribute the fluid to the inlet arc of each cam portion. Multiple outlet fluid vane pump. カムリングが、各カム部分の前記吐出円弧と連通するとともに前記内側ポンピングチャンバからの加圧流体の吐出を容易にするように配置され、かつ構成された複数の吐出チャンバを有することを特徴とする請求項17に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   The cam ring includes a plurality of discharge chambers arranged and configured to communicate with the discharge arc of each cam portion and facilitate discharge of pressurized fluid from the inner pumping chamber. Item 18. A multiple discharge fluid vane pump according to Item 17. 各ベーンスロットが、流体を受け入れるためのベーン下ポケットを有し、かつ前記ベーン下ポケットの圧力が、前記ロータの角度位置に応じて定まることを特徴とする請求項17に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   18. The multi-outlet fluid of claim 17, wherein each vane slot has a lower vane pocket for receiving fluid, and the pressure in the lower vane pocket is determined according to the angular position of the rotor. Vane pump. 前記ロータが、軸線方向に延びる複数のベーン下流路を有し、各ベーン下流路はコネクタ流路を介してベーン下ポケットに連通していることを特徴とする請求項25に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   The multiple discharge port according to claim 25, wherein the rotor has a plurality of vane lower passages extending in the axial direction, and each vane lower passage communicates with the vane lower pocket through the connector passage. Fluid vane pump. 各摩耗ディスクが、基礎となる各ベーンスロットに関連した前記ベーン下ポケットおよび前記ベーン下流路内に流体を連通させるための流路を有し、かつ前記ベーン下ポケットの圧力が、前記ロータの角度位置に応じて定まることを特徴とする請求項26に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   Each wear disk has a lower vane pocket associated with each underlying vane slot and a flow path for fluid communication in the lower vane flow path, and the pressure in the lower vane pocket is an angle of the rotor. 27. The multi-discharge port fluid vane pump according to claim 26, which is determined according to a position. 前記入口円弧部分に配置されている間の前記ロータベーン下ポケット内の前記加圧流体が、ポンプ入口圧力にほぼ等しいことを特徴とする請求項25に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   26. The multiple outlet fluid vane pump of claim 25, wherein the pressurized fluid in the rotor vane lower pocket while disposed in the inlet arc portion is approximately equal to a pump inlet pressure. 前記吐出円弧部分に配置されている間の前記ロータベーン下ポケット内の前記加圧流体が、ポンプ吐出圧力にほぼ等しいことを特徴とする請求項25に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   26. The multi-discharge port fluid vane pump according to claim 25, wherein the pressurized fluid in the rotor vane lower pocket while being disposed in the discharge arc portion is substantially equal to a pump discharge pressure. 前記4つのカム部分の前記吐出円弧から流体を抜き取るための流体流量調節システムをさらに備えることを特徴とする請求項22に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   23. The multi-discharge fluid vane pump of claim 22, further comprising a fluid flow rate adjustment system for extracting fluid from the discharge arcs of the four cam portions. 前記流体流量調節システムが、4つ全てのカム部分の前記吐出円弧から流体が抜き取られて流体需要源への供給のために組み合わせられる第1の作動状態を有することを特徴とする請求項30に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   31. The fluid flow control system of claim 30, wherein the fluid flow regulation system has a first operating condition wherein fluid is extracted from the discharge arcs of all four cam portions and combined for supply to a fluid demand source. Multiple discharge fluid vane pump as described. 前記流体流量調節システムが、流体需要源への供給のために直径方向に対向する吐出円弧の第1の組から流体が抜き取られ、かつ直径方向に対向する吐出円弧の第2の組からの流体が、前記流体需要源をバイパスして前記ポンピングチャンバに戻る第2の作動状態を有することを特徴とする請求項30に記載の複数吐出口流体ベーンポンプ。   The fluid flow regulation system draws fluid from a first set of diametrically opposed discharge arcs and supplies fluid from a second set of diametrically opposed discharge arcs for supply to a fluid demand source 32. The multiple outlet fluid vane pump of claim 30, having a second operational state that bypasses the fluid demand source and returns to the pumping chamber. a)内側ポンピングチャンバを有するとともに、前記内側ポンピングチャンバに流体が供給されるようにする入口ポートおよび加圧された流体が、前記内側ポンピングチャンバから吐出されるようにする少なくとも一つの吐出ポートを画成するポンプ本体と、
b)前記内側ポンピングチャンバの内部に配置されるとともに連続した周辺カム表面を画成するカムリングであって、前記カムリングが、また複数の入口チャンバおよび吐出チャンバを画成し、前記入口チャンバが、前記入口ポートから流体を受け入れるとともに、該流体を前記内側ポンピングチャンバに分配するように配置され、かつ構成され、前記吐出チャンバが、前記内側ポンピングチャンバに連通するとともに前記内側ポンピングチャンバからの加圧された流体の吐出を容易にするように配置し、かつ構成されている、カムリングと、
c)軸線周りの回転のために前記内側ポンピングチャンバの内部に取り付けられてポンプ軸を画成するロータと、
d)前記ロータに形成されたスロット内に半径方向の動きのために取り付けられた、円周方向に間隔を開けて配置されて半径方向に延びる複数のベーンであって、加圧流体を移動させるために前記ロータの外周と前記カム表面との間に延びる円周方向に間隔を開けて配置された等しい数の容積チャンバを画成し、各ベーンスロットが、前記ロータの角度位置に基づいて加圧された流体を受け入れるベーン下ポケットを有する、複数のベーンと、
e)前記内側ポンピングチャンバの内部に配置された、軸線方向に対向する第1および第2の摩耗ディスクであって、前記第1の摩耗ディスクが、前記カム表面の半径方向内側に配置された外周を有するとともに前記ロータおよびベーンの熱膨張に備えて前記ロータの第1の端面に向けて軸線方向に付勢されており、かつ前記第2の摩耗ディスクが、前記ロータの第2の端面に隣接して配置されている、第1および第2の摩耗ディスク、
を備えることを特徴とする流体ベーンポンプ。
a) having an inner pumping chamber and defining an inlet port for allowing fluid to be supplied to the inner pumping chamber and at least one discharge port for allowing pressurized fluid to be discharged from the inner pumping chamber; A pump body,
b) a cam ring disposed within the inner pumping chamber and defining a continuous peripheral cam surface, wherein the cam ring also defines a plurality of inlet chambers and discharge chambers, the inlet chamber comprising the Arranged and configured to receive fluid from an inlet port and distribute the fluid to the inner pumping chamber, the discharge chamber being in communication with the inner pumping chamber and pressurized from the inner pumping chamber A cam ring arranged and configured to facilitate fluid ejection;
c) a rotor mounted within the inner pumping chamber for rotation about an axis to define a pump shaft;
d) a plurality of circumferentially spaced vanes extending radially in a slot formed in the rotor for radial movement and moving the pressurized fluid Therefore, an equal number of volume chambers spaced circumferentially extending between the outer periphery of the rotor and the cam surface are defined, and each vane slot is added based on the angular position of the rotor. A plurality of vanes having a lower vane pocket for receiving the pressurized fluid;
e) first and second axially opposed wear discs disposed within the inner pumping chamber, wherein the first wear disc is disposed radially inward of the cam surface And is biased axially toward the first end surface of the rotor in preparation for thermal expansion of the rotor and vane, and the second wear disk is adjacent to the second end surface of the rotor A first and a second wear disc,
A fluid vane pump comprising:
各摩耗ディスクが、各ベーンスロットに関連する前記ベーン下ポケット内に送る流体のための流路を有し、前記ベーン下ポケットの圧力が、前記ロータの角度位置に応じて定まることを特徴とする請求項33に記載の流体ベーンポンプ。   Each wear disk has a flow path for fluid to be fed into the lower vane pocket associated with each vane slot, and the pressure in the lower vane pocket is determined according to the angular position of the rotor. 34. A fluid vane pump according to claim 33.
JP2012273893A 2011-12-16 2012-12-14 Multi-discharge port hydraulic vane pump Pending JP2013127249A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/328,060 US20130156564A1 (en) 2011-12-16 2011-12-16 Multi-discharge hydraulic vane pump
US13/328,060 2011-12-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013127249A true JP2013127249A (en) 2013-06-27

Family

ID=47504738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012273893A Pending JP2013127249A (en) 2011-12-16 2012-12-14 Multi-discharge port hydraulic vane pump

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130156564A1 (en)
EP (1) EP2604790A2 (en)
JP (1) JP2013127249A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016079838A (en) * 2014-10-14 2016-05-16 株式会社デンソー Vane type pump and fuel vapor leakage detection device using the same

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0603099D0 (en) * 2006-02-16 2006-03-29 Lontra Environmental Technolog Rotary piston and cylinder devices
KR101740610B1 (en) * 2015-06-11 2017-06-08 명화공업주식회사 Vane pump
CN106014965A (en) * 2016-07-20 2016-10-12 常州市恒泰源盛减速机配件厂 Oil pump steady in structure

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2280272A (en) * 1940-05-13 1942-04-21 Citles Service Oil Company Fluid pump
US2971469A (en) * 1959-09-14 1961-02-14 Jabsco Pump Co Pump with floating end plates
US3890068A (en) * 1973-06-28 1975-06-17 Borg Warner Sealing arrangement for a fluid pressure device
JPS54158706A (en) 1978-06-06 1979-12-14 Nippon Piston Ring Co Ltd Rotary type fluid-handling pump
NL8300674A (en) * 1983-02-23 1984-09-17 Mullekom Innovation B V Van SHOT MACHINE.
EP0399387B1 (en) 1989-05-24 1992-09-30 Vickers Incorporated Rotary vane machine
US6503064B1 (en) * 1999-07-15 2003-01-07 Lucas Aerospace Power Transmission Bi-directional low maintenance vane pump
RU2327900C1 (en) * 2006-10-30 2008-06-27 Александр Анатольевич Строганов Rotary shutter machine
US8011909B2 (en) * 2007-03-28 2011-09-06 Goodrich Pump & Engine Control Systems, Inc. Balanced variable displacement vane pump with floating face seals and biased vane seals
US8277208B2 (en) 2009-06-11 2012-10-02 Goodrich Pump & Engine Control Systems, Inc. Split discharge vane pump and fluid metering system therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016079838A (en) * 2014-10-14 2016-05-16 株式会社デンソー Vane type pump and fuel vapor leakage detection device using the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20130156564A1 (en) 2013-06-20
EP2604790A2 (en) 2013-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8011909B2 (en) Balanced variable displacement vane pump with floating face seals and biased vane seals
US9435338B2 (en) Variable displacement pump having rotating cam ring
EP0582413B1 (en) Hydraulic vane pump with enhanced axial pressure balance and flow characteristics
US7775763B1 (en) Centrifugal pump with rotor thrust balancing seal
US6634865B2 (en) Vane pump with undervane feed
JP4215515B2 (en) Variable displacement pump with rotating cam ring
US20140271310A1 (en) Clubhead Vane Pump With Balanced Vanes
US20060099100A1 (en) Cam ring bearing for fuel delivery system
JP2013127249A (en) Multi-discharge port hydraulic vane pump
US5545018A (en) Variable displacement vane pump having floating ring seal
US6398528B1 (en) Dual lobe, split ring, variable roller vane pump
US8807974B2 (en) Split discharge vane pump and fluid metering system therefor
US7207785B2 (en) Vane pump wear sensor for predicted failure mode
US20100166588A1 (en) Vane pump with rotating cam ring and increased under vane pressure
US6663357B2 (en) Vane pump wear sensor for predicted failure mode
EP1320681B1 (en) Vane pump
US20050063854A1 (en) Dual lobe, split ring, variable roller vane pump