［実施例１］
〔ベーンポンプの概要〕
実施例１のベーンポンプ（以下、ポンプ１という）は、自動車の油圧式アクチュエータ、具体的にはベルト式の連続可変トランスミッション（CVT）の油圧供給源として使用される。なお、他の油圧式アクチュエータ、例えばパワーステアリングシステムの油圧供給源として使用しても良い。ポンプ１は内燃機関のクランクシャフトにより駆動され、作動流体を吸入・吐出する。作動流体として作動油、具体的にはATF（オートマチック・トランスミッション・フルード）を用いる。CVTのコントロールバルブ内には、CVTコントロールユニットにより制御される各種のバルブが設けられている。ポンプ１から吐出された作動油は、コントロールバルブを介してCVTの各部（プライマリプーリ、セカンダリプーリ、フォワードクラッチ、リバースブレーキ、トルクコンバータ、潤滑・冷却系等）に供給される。CVTコントロールユニットでは、アクセル開度、エンジン回転数、車速といった走行状況に応じてライン圧を適宜制御する。ポンプ１は、吐出容量（１回転当たりに吐出する流体量。ポンプ容量。）を可変にできる可変容量形であり、作動油を吸入・吐出するポンプ部２と、吐出容量を制御する制御部３とを、一体のユニットとして有している。
[Example 1]
[Outline of vane pump]
The vane pump of the first embodiment (hereinafter referred to as pump 1) is used as a hydraulic supply source of a hydraulic actuator of an automobile, specifically, a belt-type continuously variable transmission (CVT). In addition, you may use as another hydraulic actuator, for example, a hydraulic pressure supply source of a power steering system. The pump 1 is driven by a crankshaft of an internal combustion engine, and sucks and discharges working fluid. Hydraulic fluid, specifically ATF (automatic transmission fluid) is used as the working fluid. Various valves controlled by the CVT control unit are provided in the CVT control valve. The hydraulic oil discharged from the pump 1 is supplied to each part (primary pulley, secondary pulley, forward clutch, reverse brake, torque converter, lubrication / cooling system, etc.) of the CVT via the control valve. In the CVT control unit, the line pressure is appropriately controlled according to the driving conditions such as the accelerator opening, the engine speed, and the vehicle speed. The pump 1 is a variable displacement type that can vary the discharge capacity (amount of fluid discharged per revolution, pump capacity), a pump unit 2 that sucks and discharges hydraulic oil, and a control unit 3 that controls the discharge capacity. As an integral unit.
図１は、ポンプ１の内部を回転軸方向から見た部分断面図である。説明の便宜上、三次元直交座標系を設け、ポンプ１の径方向にｘ軸およびｙ軸、ポンプ１の回転軸方向にｚ軸を設定する。ポンプ１の回転軸O上にｚ軸を設け、図１の紙面に対して垂直方向上側をｚ軸正方向とする。回転中心Oを通る水平線上にｘ軸を設け、図１の紙面の右方向をｘ軸正方向とする。回転中心Oを通る鉛直線上にｙ軸を設け、図１の紙面の上方（鉛直上方）をｙ軸正方向とする。ポンプ１は、図１に示すような上下方向（鉛直方向）の位置関係で、CVTのユニット（車両）に設置される。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the inside of the pump 1 as viewed from the direction of the rotation axis. For convenience of explanation, a three-dimensional orthogonal coordinate system is provided, and the x-axis and y-axis are set in the radial direction of the pump 1, and the z-axis is set in the rotation axis direction of the pump 1. A z-axis is provided on the rotation axis O of the pump 1, and the upper side in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. An x-axis is provided on a horizontal line passing through the center of rotation O, and the right direction on the paper surface of FIG. A y-axis is provided on a vertical line passing through the rotation center O, and the upper side (vertically upward) of the paper surface of FIG. The pump 1 is installed in a CVT unit (vehicle) in a vertical relationship (vertical direction) as shown in FIG.
〔ポンプ部の構成〕
ポンプ部２は主な構成要素として、クランクシャフトにより駆動される駆動軸５と、駆動軸５により回転駆動されるロータ６と、ロータ６に突没可能に収容された複数のベーン７と、ロータ６を囲んで配置されるカムリング８と、カムリング８を囲んで配置されるアダプタリング９と、カムリング８およびロータ６の軸方向側面に配置され、カムリング８、ロータ６およびベーン７とともに複数のポンプ室ｒを形成するプレートと、外部に開口する収容凹部を有し、収容凹部の底部に上記プレートを収容するとともに、収容凹部内にアダプタリング９、カムリング８、ロータ６およびベーン７を収容するリアボディ４０と、リアボディ４０の収容凹部の開口を閉塞するとともに、カムリング８、ロータ６およびベーン７とともに複数のポンプ室ｒを形成するフロントボディとを有している。
[Configuration of pump section]
The pump unit 2 includes, as main components, a drive shaft 5 driven by a crankshaft, a rotor 6 driven to rotate by the drive shaft 5, a plurality of vanes 7 accommodated in the rotor 6 so as to protrude and retract, and a rotor 6, a cam ring 8 disposed around the cam ring 8, an adapter ring 9 disposed around the cam ring 8, and a plurality of pump chambers along with the cam ring 8, the rotor 6, and the vane 7. a rear body 40 having a plate for forming r and a housing recess that opens to the outside, housing the plate at the bottom of the housing recess, and housing the adapter ring 9, cam ring 8, rotor 6 and vane 7 in the housing recess. A plurality of pumps together with the cam ring 8, the rotor 6 and the vane 7. And a front body to form a r.
アダプタリング９の内周側には、円環状のカムリング８が揺動自在に設置されている。ｘｙ座標系の第２象限［２］において、アダプタリング内周の凹部930とカムリング外周の凹部810との間には、ｚ軸方向に延びるピン１０が、これらの凹部930,810に挟み込まれるように設置される。ｘｙ座標系の第４象限［４］において、アダプタリング内周の凹部930に対して径方向で略反対側の凹部940には、シール部材１１が設置され、カムリング外周面８１に当接する。ｘｙ座標系の第１象限［１］において、アダプタリング内周の凹部920とカムリング外周の凹部811との間には、弾性部材としてのスプリング１２が圧縮状態で設置され、アダプタリング９（リアボディ４０）に対してカムリング８を第１象限［１］から第３象限［３］に向かって常時付勢する。この付勢方向は、図１の第１象限［１］のO-A線上において回転中心Oへ向かう方向である。ｘｙ座標系の第２象限［２］において、カムリング８は、アダプタリング内周の座面９３で支持され、ｘｙ平面内で座面９３を支点に（第１象限［１］から第３象限［３］へ向かう方向又はその反対方向に）揺動自在に設置されている。凹部930は座面９３に設けられており、ピン１０はアダプタリング９に対するカムリング８の位置ズレ（相対回転）を抑制する。
An annular cam ring 8 is swingably installed on the inner peripheral side of the adapter ring 9. In the second quadrant [2] of the xy coordinate system, the pin 10 extending in the z-axis direction is installed between the recess 930 on the inner periphery of the adapter ring and the recess 810 on the outer periphery of the cam ring so as to be sandwiched between these recesses 930 and 810. Is done. In the fourth quadrant [4] of the xy coordinate system, the seal member 11 is disposed in the concave portion 940 substantially opposite to the concave portion 930 in the radial direction with respect to the concave portion 930 on the inner periphery of the adapter ring, and comes into contact with the outer peripheral surface 81 of the cam ring. In the first quadrant [1] of the xy coordinate system, a spring 12 as an elastic member is installed in a compressed state between the concave portion 920 on the inner periphery of the adapter ring and the concave portion 811 on the outer periphery of the cam ring, and the adapter ring 9 (rear body 40 The cam ring 8 is always urged toward the third quadrant [3] from the first quadrant [1]. This urging direction is a direction toward the rotation center O on the line OA in the first quadrant [1] of FIG. In the second quadrant [2] of the xy coordinate system, the cam ring 8 is supported by a seating surface 93 on the inner periphery of the adapter ring, and the seating surface 93 is used as a fulcrum in the xy plane (from the first quadrant [1] to the third quadrant [ 3] in a direction toward [3] or the opposite direction). The recess 930 is provided on the seating surface 93, and the pin 10 suppresses the positional deviation (relative rotation) of the cam ring 8 with respect to the adapter ring 9.
カムリング８が揺動する際には、座面９３がカムリング外周面８１に摺接するとともに、シール部材１１がカムリング外周面８１に摺接する。カムリング８の揺動は、第３象限［３］側では、カムリング外周面８１がアダプタリング内周の第１平面部９１に当接することで規制され、第１象限［１］側では、カムリング外周面８１がアダプタリング内周の第２平面部９２に当接することで規制される。カムリング８の中心軸Pの回転軸Oに対する偏心量をδとする。カムリング外周面８１が第２平面部９２に当接する位置（最小偏心位置）では、偏心量δが最小値となる。カムリング外周面８１が第１平面部９１に当接する図１の位置（最大偏心位置）では、偏心量δが最大となる。アダプタリング内周面９５とカムリング外周面８１との間の空間は、そのｚ軸負方向側が上記プレート（以下、単にリアボディ４０という）により、ｚ軸正方向側がフロントボディによりそれぞれ封止される一方、座面９３とシール部材１１とにより、２つの制御室R1，R2に液密に隔成されている。第３象限［３］側には第１制御室R1が形成され、第１象限［１］側には第２制御室R2が形成されている。
When the cam ring 8 swings, the seat surface 93 is in sliding contact with the cam ring outer peripheral surface 81, and the seal member 11 is in sliding contact with the cam ring outer peripheral surface 81. The swing of the cam ring 8 is restricted by the cam ring outer peripheral surface 81 coming into contact with the first flat surface portion 91 of the adapter ring inner periphery on the third quadrant [3] side, and the cam ring outer periphery on the first quadrant [1] side. The surface 81 is regulated by coming into contact with the second flat surface portion 92 on the inner periphery of the adapter ring. Let δ be the amount of eccentricity of the central axis P of the cam ring 8 with respect to the rotational axis O. At the position (minimum eccentric position) where the cam ring outer peripheral surface 81 abuts against the second flat surface portion 92, the eccentric amount δ becomes the minimum value. At the position (maximum eccentric position) in FIG. 1 where the cam ring outer peripheral surface 81 contacts the first flat surface portion 91, the eccentric amount δ is maximized. The space between the adapter ring inner peripheral surface 95 and the cam ring outer peripheral surface 81 is sealed on the z-axis negative direction side by the plate (hereinafter simply referred to as rear body 40) and on the z-axis positive direction side by the front body. The seat surface 93 and the seal member 11 are liquid-tightly separated into two control chambers R1 and R2. A first control room R1 is formed on the third quadrant [3] side, and a second control room R2 is formed on the first quadrant [1] side.
ポンプボディ（リアボディ４０、フロントボディ）には駆動軸５が回転自在に軸支されている。駆動軸５の外周には、ロータ６が同軸に固定されている。ロータ６は、回転軸Ｏの周りに、図１の時計回り方向（第１象限［１］→第４象限［４］→第３象限［３］→第２象限［２］の方向）に回転する。ロータ６の外周面（ロータ外周面６０）とカムリング８の内周面（カムリング内周面８０）とリアボディ４０、フロントボディとの間に、環状室R3が形成されている。ロータ６には、複数の溝（スリット６１）が回転軸Oを中心に放射状に延びるように形成されている。ベーン７は、複数（１１枚）設けられ、各スリット６１に１枚ずつ出没可能に収容されている。環状室R3は、複数のベーン７によって、複数（１１個）のポンプ室（容積室）ｒに区画されている。なお、スリット６１とベーン７の数は１１に限らない。各スリット６１のロータ内径側（回転軸Ｏに向かう側）の端部（スリット基端部610）は、ｚ軸方向から見て、回転軸Oの周り方向に膨らんだ略楕円形状に設けられている。スリット基端部610と、このスリット６１に収容されたベーン７のロータ内径側の端部（根元部ないしベーン基端部７１）との間には、このベーン７の背圧室ｂｒ（受圧部）が形成されている。スリット基端部610を含む各スリット６１の深さ（ロータ径方向での寸法）は、ベーン７の長さ（ロータ径方向での寸法）よりも僅かに大きく設けられている。言い換えると、ベーン７はスリット６１内に完全に没することが可能となっている。これにより、スリット６１の深さをベーン７の長さよりも小さく設けた場合（ベーン７がスリット６１内に完全には没しない）に比べ、ポンプ部２（カムリング８等）の径方向寸法を小さくすることができる。なお、スリット６１の深さをベーン７の長さと同じか、又はベーン７の長さよりも小さく設けることとしてもよい。ロータ６の外周におけるスリット６１が開口する部位の周囲は、径方向外側に突出するように盛り上がって形成された突出部６２を構成している。突出部６２は、ロータ６におけるベーン７の支持性を向上する。突出部６２以外の部位ではロータ外周面６０とカムリング内周面８０との間の径方向寸法はそのままであるためポンプ室ｒの容積を確保することができる。なお、ロータ外周面６０には、突出部６２の外周面も、突出部６２以外の部位のロータ外周面も、共に含まれるものとする。
A drive shaft 5 is rotatably supported on the pump body (rear body 40, front body). A rotor 6 is coaxially fixed to the outer periphery of the drive shaft 5. The rotor 6 rotates around the rotation axis O in the clockwise direction of FIG. 1 (the direction of the first quadrant [1] → the fourth quadrant [4] → the third quadrant [3] → the second quadrant [2]). To do. An annular chamber R3 is formed between the outer peripheral surface of the rotor 6 (rotor outer peripheral surface 60), the inner peripheral surface of the cam ring 8 (cam ring inner peripheral surface 80), the rear body 40, and the front body. A plurality of grooves (slits 61) are formed in the rotor 6 so as to extend radially about the rotation axis O. A plurality of (11) vanes 7 are provided, and one vane 7 is accommodated in each slit 61 so as to appear and retract. The annular chamber R3 is partitioned into a plurality (11) of pump chambers (volume chambers) r by a plurality of vanes 7. The number of slits 61 and vanes 7 is not limited to 11. The end portion (slit base end portion 610) of each slit 61 on the rotor inner diameter side (side toward the rotation axis O) is provided in a substantially elliptical shape that swells around the rotation axis O when viewed from the z-axis direction. Yes. A back pressure chamber br (pressure receiving portion) of the vane 7 is provided between the slit base end portion 610 and the end portion (root portion or vane base end portion 71) of the vane 7 accommodated in the slit 61 on the rotor inner diameter side. ) Is formed. The depth (dimension in the rotor radial direction) of each slit 61 including the slit base end 610 is slightly larger than the length of the vane 7 (dimension in the rotor radial direction). In other words, the vane 7 can be completely submerged in the slit 61. As a result, the radial dimension of the pump portion 2 (cam ring 8 or the like) is made smaller than when the depth of the slit 61 is smaller than the length of the vane 7 (the vane 7 is not completely immersed in the slit 61). can do. The depth of the slit 61 may be the same as the length of the vane 7 or smaller than the length of the vane 7. The periphery of the portion where the slit 61 is opened on the outer periphery of the rotor 6 constitutes a protruding portion 62 formed so as to protrude outward in the radial direction. The protrusion 62 improves the supportability of the vane 7 in the rotor 6. Since the radial dimension between the rotor outer peripheral surface 60 and the cam ring inner peripheral surface 80 remains as it is at portions other than the projecting portion 62, the volume of the pump chamber r can be secured. The rotor outer peripheral surface 60 includes both the outer peripheral surface of the protruding portion 62 and the rotor outer peripheral surface of a portion other than the protruding portion 62.
以下、ロータ６の回転方向（図１の時計回り方向。以下、単に回転方向という。）において隣り合うベーン７同士の間（２つのベーン７の側面間）の距離を、１ピッチという。１つのポンプ室ｒの回転方向幅は１ピッチである。カムリング８の中心軸Pが回転軸Oに対して（第３象限［３］側に）偏心した状態では、第１象限［１］側から第３象限［３］側に向かうにつれて、ロータ外周面６０とカムリング内周面８０との間のロータ径方向距離（ポンプ室ｒの径方向寸法）が大きくなる。この距離の変化に応じ、ベーン７がスリット６１から出没することで、各ポンプ室ｒが隔成されるとともに、第３象限［３］側のポンプ室ｒのほうが、第１象限［１］側のポンプ室ｒよりも、容積が大きくなる。このポンプ室ｒの容積の差異により、図１のA-O-A線に対して第４象限［４］側では、ロータ６の回転方向（図１の時計回り方向）に向かうにつれて、ポンプ室ｒの容積が拡大する一方、A-O-A線に対して第２象限［２］側では、ロータ６の回転方向に向かうにつれて、ポンプ室ｒの容積が縮小する。
Hereinafter, the distance between the adjacent vanes 7 (between the side surfaces of the two vanes 7) in the rotation direction of the rotor 6 (clockwise direction in FIG. 1, hereinafter simply referred to as the rotation direction) is referred to as one pitch. The rotation direction width of one pump chamber r is one pitch. In a state where the center axis P of the cam ring 8 is eccentric with respect to the rotation axis O (to the third quadrant [3] side), the outer peripheral surface of the rotor increases from the first quadrant [1] side to the third quadrant [3] side. The rotor radial distance (the radial dimension of the pump chamber r) between 60 and the cam ring inner peripheral surface 80 is increased. In response to this change in distance, the vanes 7 appear and disappear from the slits 61 so that the pump chambers r are separated, and the pump chamber r on the third quadrant [3] side is on the first quadrant [1] side. The volume is larger than the pump chamber r. Due to the difference in volume of the pump chamber r, in the fourth quadrant [4] side with respect to the AOA line in FIG. 1, the volume of the pump chamber r increases in the rotational direction of the rotor 6 (clockwise direction in FIG. 1). On the other hand, on the second quadrant [2] side with respect to the AOA line, the volume of the pump chamber r decreases in the direction of rotation of the rotor 6.
リアボディ４０（プレート）のｚ軸正方向側の面には、吸入ポート４３と、吐出ポート４４と、吸入側背圧ポート４５と、吐出側背圧ポート４６とが形成されている。吸入ポート４３は、外部から吸入側のポンプ室ｒに作動油を導入する際の入り口となる部分であり、ロータ６の回転に応じてポンプ室ｒの容積が拡大する第４象限［４］側の区間に設けられている。具体的には、第１象限［１］に位置する始点aから第３象限［３］に位置する終点ｂまで、吸入側のポンプ室ｒの配置に沿って、回転軸Oを中心とする略円弧状に形成されている。吸入ポート４３に対応する角度範囲に、ポンプ１の吸入領域が設けられている。カムリング８の偏心位置に関わらず、吸入側の各ポンプ室ｒは吸入ポート４３と連通する。吸入ポート４３には、吸入通路に接続する吸入孔431が開口している。吐出ポート４４は、吐出側のポンプ室ｒから外部へ作動油を吐出する際の出口となる部分であり、ロータ６の回転に応じてポンプ室ｒの容積が縮小する第２象限［２］側の区間に設けられている。具体的には、第３象限［３］に位置する始点ｃから第１象限［１］に位置する終点ｄまで、吐出側のポンプ室ｒの配置に沿って、回転軸Oを中心とする略円弧状に形成されている。吐出ポート４４に対応する角度範囲に、ポンプ１の吐出領域が設けられている。カムリング８の偏心位置に関わらず、吐出側の各ポンプ室ｒは吐出ポート４４と連通する。吐出ポート４４には連通孔441と、吐出通路に接続する吐出孔442とが開口している。吐出ポート４４からの高圧の作動油は、吐出孔442（吐出通路）を介してCVTのコントロールバルブに供給される。
A suction port 43, a discharge port 44, a suction side back pressure port 45, and a discharge side back pressure port 46 are formed on the surface of the rear body 40 (plate) on the z axis positive direction side. The suction port 43 is a portion that serves as an entrance when introducing hydraulic oil from the outside into the pump chamber r on the suction side, and is in the fourth quadrant [4] side, in which the volume of the pump chamber r increases as the rotor 6 rotates. It is provided in the section. Specifically, from the start point a located in the first quadrant [1] to the end point b located in the third quadrant [3], the abbreviated shape about the rotation axis O along the arrangement of the pump chamber r on the suction side. It is formed in an arc shape. A suction area of the pump 1 is provided in an angle range corresponding to the suction port 43. Regardless of the eccentric position of the cam ring 8, each pump chamber r on the suction side communicates with the suction port 43. The suction port 43 has a suction hole 431 connected to the suction passage. The discharge port 44 is a portion serving as an outlet when hydraulic oil is discharged from the pump chamber r on the discharge side to the outside, and the second quadrant [2] side in which the volume of the pump chamber r is reduced according to the rotation of the rotor 6. It is provided in the section. Specifically, from the start point c located in the third quadrant [3] to the end point d located in the first quadrant [1], the rotation axis O is substantially centered along the arrangement of the pump chamber r on the discharge side. It is formed in an arc shape. A discharge region of the pump 1 is provided in an angle range corresponding to the discharge port 44. Regardless of the eccentric position of the cam ring 8, each discharge-side pump chamber r communicates with the discharge port 44. The discharge port 44 has a communication hole 441 and a discharge hole 442 connected to the discharge passage. High-pressure hydraulic oil from the discharge port 44 is supplied to the control valve of the CVT through the discharge hole 442 (discharge passage).
リアボディ４０（プレート）の上記面において吸入ポート４３の終点ｂと吐出ポート４４の始点ｃとの間には溝が設けられておらず、この区間に対応する角度範囲に、第１閉じ込み領域が設けられている。同様に、吐出ポート４４の終点ｄと吸入ポート４３の始点aとの間には、第２閉じ込み領域が設けられている。第１、第２閉じ込み領域の角度範囲は、略１ピッチ分に相当する。第１閉じ込み領域および第２閉じ込み領域は、この領域内にあるポンプ室ｒの作動油を閉じ込め、吐出ポート４４と吸入ポート４３とが連通することを抑制する。あるベーン７がいずれかの閉じ込み領域内に位置するとき、このベーン７を境として回転方向側のポンプ室ｒは吸入領域又は吐出領域の一方に位置し（吸入ポート４３又は吐出ポート４４の一方に連通し）、このベーン７を境として逆回転方向側のポンプ室ｒは吸入領域又は吐出領域の他方に位置する（吸入ポート４３又は吐出ポート４４の他方に連通する）。第１閉じ込み領域は第３象限［３］内に設けられている。具体的には、第１閉じ込み領域の始点（吸入ポート４３の終点ｂ）と終点（吐出ポート４４の始点ｃ）は、共に第３象限［３］内に位置する。よって、第１閉じ込み領域内に位置し、吸入領域から吐出領域へ移るベーン７は、回転中心Oを通る鉛直線（ｙ軸）上における回転中心Oよりも鉛直方向下側（ｙ軸負方向側）の位置と、この下側位置から見てロータ６の回転方向側であって回転中心Oを通る水平線（ｘ軸）上の位置との間の四半回転領域（第３象限［３］）に位置するように設けられている。一方、第２閉じ込み領域は第１象限［１］内に設けられている。よって、第２閉じ込み領域内に位置し、吐出領域から吸入領域へ移るベーン７は、回転中心Oを通る鉛直線（ｙ軸）上における回転中心Oよりも鉛直方向上側（ｙ軸正方向側）に位置する。なお、後述するように、第１閉じ込み領域（始点ｃや終点ｂ）を、第３象限［３］に限らず、第３象限［３］に連続する第２象限［２］の略半分の領域内に設けることとしてもよい（図１の網掛け部分を参照）。
No groove is provided between the end point b of the suction port 43 and the start point c of the discharge port 44 on the surface of the rear body 40 (plate), and the first confinement region is within an angular range corresponding to this section. Is provided. Similarly, a second confinement region is provided between the end point d of the discharge port 44 and the start point a of the suction port 43. The angle range of the first and second confinement regions corresponds to approximately one pitch. The first confinement region and the second confinement region confine the hydraulic oil in the pump chamber r in this region, and prevent the discharge port 44 and the suction port 43 from communicating with each other. When a certain vane 7 is located in any of the confined regions, the pump chamber r on the rotational direction side of this vane 7 is located in either the suction region or the discharge region (one of the suction port 43 or the discharge port 44). The pump chamber r on the reverse rotation direction side with the vane 7 as a boundary is located on the other side of the suction region or the discharge region (communicates with the other of the suction port 43 or the discharge port 44). The first confinement region is provided in the third quadrant [3]. Specifically, the start point (end point b of the suction port 43) and the end point (start point c of the discharge port 44) of the first confinement region are both located in the third quadrant [3]. Therefore, the vane 7 located in the first confinement region and moving from the suction region to the discharge region is vertically lower than the rotation center O on the vertical line (y axis) passing through the rotation center O (the negative direction of the y axis). Side) position and a position on the horizontal line (x axis) passing through the rotation center O when viewed from the lower position and on the rotation direction side of the rotor 6 (third quadrant [3]) It is provided so that it may be located in. On the other hand, the second confinement region is provided in the first quadrant [1]. Therefore, the vane 7 that is located in the second confinement region and moves from the discharge region to the suction region is vertically above the rotation center O (on the y-axis positive direction side) on the vertical line (y-axis) passing through the rotation center O. ). As will be described later, the first confinement region (start point c and end point b) is not limited to the third quadrant [3], but is approximately half of the second quadrant [2] continuous to the third quadrant [3]. It is good also as providing in an area | region (refer the shaded part of FIG. 1).
図２は、図１の第１象限［１］の部分拡大図である。カムリング８の偏心量δが最大である（図１のようにカムリング外周面８１がアダプタリング内周の第１平面部９１に当接した）状態では、第２閉じ込み領域において、ロータ６（突出部６２）の外周面６０とカムリング内周面８０との間の隙間CLの（ロータ径方向における）大きさは、最小となる。この隙間CLの大きさは、所定の極低温時（作動油の粘度が所定の高い値のとき）に、第２閉じ込み領域にあるベーン７aにより吐出領域側に画成されるポンプ室routから、この隙間CLを通って、このベーン７aにより吸入領域側に画成されるポンプ室rinへ流通する作動油の量が、所定の許容範囲内となるような値に設定されている。なお、本実施例では、図２に示すように、ベーン７aがスリット６１内に完全に没してベーン７aの先端部７０とカムリング内周面８０との間の距離が隙間CLの大きさよりも大きい状態を想定しているが、仮に、スリット６１の深さをベーン７の長さと同じか、又はベーン７の長さよりも小さく設けた場合には、ベーン７aがスリット６１内に最大限入り込んでも、ベーン７aの先端部７０はロータ６（突出部６２）の外周面６０から若干突出することになる。この場合には、第２閉じ込み領域にあってスリット６１内に最大限入り込んだベーン７aの先端部７０とカムリング内周面８０との間の隙間の大きさを、上記と同様の値に設定する。
FIG. 2 is a partially enlarged view of the first quadrant [1] of FIG. When the eccentric amount δ of the cam ring 8 is the maximum (the cam ring outer peripheral surface 81 is in contact with the first flat surface portion 91 of the adapter ring inner periphery as shown in FIG. 1), the rotor 6 (projecting) The size of the gap CL (in the rotor radial direction) between the outer peripheral surface 60 of the portion 62) and the cam ring inner peripheral surface 80 is minimized. The size of the gap CL is such that the pump chamber r out defined on the discharge region side by the vane 7a in the second confinement region at a predetermined extremely low temperature (when the viscosity of the hydraulic oil is a predetermined high value). from through the gap CL, the amount of hydraulic oil flowing into the pump chamber r in which is defined in the suction region side by the vane 7a is set to such a value that falls within a predetermined allowable range. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the vane 7a is completely immersed in the slit 61, and the distance between the tip 70 of the vane 7a and the cam ring inner peripheral surface 80 is larger than the size of the gap CL. Although a large state is assumed, if the depth of the slit 61 is the same as the length of the vane 7 or smaller than the length of the vane 7, even if the vane 7 a enters the slit 61 as much as possible. The tip portion 70 of the vane 7a slightly protrudes from the outer peripheral surface 60 of the rotor 6 (projecting portion 62). In this case, the size of the gap between the tip portion 70 of the vane 7a and the cam ring inner peripheral surface 80 that has entered the slit 61 to the maximum extent in the second confinement region is set to the same value as described above. To do.
背圧ポート４５，４６は、ベーン７の根元（背圧室ｂｒ、ロータ６のスリット基端部610）に連通するポートであり、ベーン７の根元部（背圧室ｂｒ）の配置に沿って、回転軸Oを中心とする略円弧状に形成された背圧溝である。背圧ポート４５，４６は、吸入領域側と吐出領域側でそれぞれ分離して設けられている。吸入側背圧ポート４５は、吸入ポート４３の内周側であって、吸入領域及び第１、第２閉じ込み領域の一部に形成されている。吸入側背圧ポート４５には、連通孔451が開口している。吸入側背圧ポート４５は、吐出ポート４４と複数のベーン７の背圧室ｂｒとを連通するポートであり、吐出ポート４４の連通孔441及び連通孔451を介して、ポンプ吐出側の油圧（高圧）が導入される。吐出側背圧ポート４６は、吐出ポート４４の内周側であって、吐出領域の大部分に形成されている。吐出側背圧ポート４６には、連通孔461が開口している。吐出側背圧ポート４６は、吐出ポート４４と複数のベーン７の背圧室ｂｒとを連通するポートであり、吐出ポート４４の連通孔441及び連通孔461を介して、ポンプ吐出側の油圧（高圧）が導入される。フロントボディのｚ軸負方向側の面にも、リアボディ４０側と同様のポートが形成されている。
The back pressure ports 45 and 46 are ports that communicate with the root of the vane 7 (back pressure chamber br, slit base end portion 610 of the rotor 6), and are arranged along the arrangement of the root portion of the vane 7 (back pressure chamber br). A back pressure groove formed in a substantially arc shape with the rotation axis O as the center. The back pressure ports 45 and 46 are provided separately on the suction region side and the discharge region side, respectively. The suction side back pressure port 45 is formed on the inner peripheral side of the suction port 43 and in a part of the suction region and the first and second confinement regions. A communication hole 451 is opened in the suction side back pressure port 45. The suction-side back pressure port 45 is a port that communicates the discharge port 44 with the back pressure chambers br of the plurality of vanes 7, and the pump discharge side hydraulic pressure (via the communication hole 441 and the communication hole 451 of the discharge port 44). High pressure) is introduced. The discharge-side back pressure port 46 is formed on the inner peripheral side of the discharge port 44 and in most of the discharge region. A communication hole 461 is opened in the discharge side back pressure port 46. The discharge-side back pressure port 46 is a port that connects the discharge port 44 and the back pressure chambers br of the plurality of vanes 7, and is connected to the pump discharge side hydraulic pressure (via the communication hole 441 and the communication hole 461 of the discharge port 44. High pressure) is introduced. A port similar to that on the rear body 40 side is also formed on the surface of the front body on the negative z-axis direction.
カムリング８（中心軸P）を回転軸Oに対して第３象限［３］側に偏心して配置した状態でロータ６を回転させることにより、ポンプ室ｒは回転軸Oの周りに回転しつつ周期的に拡縮する。ポンプ室ｒが回転方向に拡大する吸入領域で、吸入ポート４３からポンプ室ｒに作動油を吸入する。ポンプ室ｒが回転方向に縮小する吐出領域で、ポンプ室ｒから吐出ポート４４へ上記吸入した作動油を吐出する。具体的には、あるポンプ室ｒに着目すると、吸入領域側において、このポンプ室ｒの回転負方向側のベーン７（以下、後側ベーン７）が吸入ポート４３の終点ｂを通過するまで、言い換えると、回転正方向側のベーン７（以下、前側ベーン７）が吐出ポート４４の始点ｃを通過するまで、当該ポンプ室ｒの容積は増大する。この間、当該ポンプ室ｒは吸入ポート４３と連通しているため、作動油を吸入ポート４３から吸入する。ポンプ室ｒの後側ベーン７が吸入ポート４３の終点ｂを通過（前側ベーン７が吐出ポート４４の始点ｃを通過）した後は、吐出領域側において、回転に応じて当該ポンプ室ｒの容積は減少し、吐出ポート４４と連通するため、ポンプ室ｒから作動油を吐出ポート４４へ吐出する。第１、第２閉じ込み領域において、ポンプ室ｒを構成するベーン７がスリット６１から突き出してカムリング内周面８０に当接している限り、ポンプ室ｒは吸入ポート４３とも吐出ポート４４とも連通せず、液密に確保される。本実施例では、第１、第２閉じ込み領域の範囲がそれぞれ１ピッチ分（１つのポンプ室ｒの分）だけ設けられているため、吸入領域と吐出領域とが連通することを抑制しつつ、ポンプ効率を向上することができる。なお、閉じ込み領域（吸入ポート４３と吐出ポート４４の間隔）を１ピッチ以上の範囲にわたって設けることとしてもよい。また、ベーン７の背圧室ｂｒには、吸入領域側では吸入側背圧ポート４５を介して、吐出領域側では吐出側背圧ポート４６を介して、それぞれ高圧が作用する。このため、ポンプ回転数が低いとき等のベーン７の突き出し性を向上してポンプ室ｒの液密性を向上できる。
By rotating the rotor 6 in a state where the cam ring 8 (center axis P) is eccentrically arranged on the third quadrant [3] side with respect to the rotation axis O, the pump chamber r rotates while rotating around the rotation axis O. Scale up and down. In the suction region where the pump chamber r expands in the rotation direction, hydraulic oil is sucked into the pump chamber r from the suction port 43. The suctioned working oil is discharged from the pump chamber r to the discharge port 44 in the discharge region where the pump chamber r is reduced in the rotation direction. Specifically, paying attention to a certain pump chamber r, on the suction region side, until the vane 7 on the rotation negative direction side of the pump chamber r (hereinafter, rear vane 7) passes through the end point b of the suction port 43, In other words, the volume of the pump chamber r increases until the vane 7 on the forward rotation direction side (hereinafter, the front vane 7) passes through the starting point c of the discharge port 44. During this time, the pump chamber r communicates with the suction port 43, so that the hydraulic oil is sucked from the suction port 43. After the rear vane 7 of the pump chamber r passes through the end point b of the suction port 43 (the front vane 7 passes through the start point c of the discharge port 44), the volume of the pump chamber r according to the rotation on the discharge region side. And the hydraulic fluid is discharged from the pump chamber r to the discharge port 44. As long as the vane 7 constituting the pump chamber r protrudes from the slit 61 and contacts the cam ring inner peripheral surface 80 in the first and second confinement regions, the pump chamber r can communicate with the suction port 43 and the discharge port 44. It is ensured liquid-tight. In this embodiment, the first and second confinement areas are each provided for one pitch (one pump chamber r), so that the suction area and the discharge area are prevented from communicating with each other. The pump efficiency can be improved. In addition, it is good also as providing a confinement area | region (space | interval of the suction port 43 and the discharge port 44) over the range of 1 pitch or more. Further, high pressure is applied to the back pressure chamber br of the vane 7 via the suction side back pressure port 45 on the suction region side and via the discharge side back pressure port 46 on the discharge region side. For this reason, the protrusion property of the vane 7 when the pump rotation speed is low can be improved, and the liquid tightness of the pump chamber r can be improved.
〔制御部の構成〕
制御部３は、制御弁３０と第１、第２制御室R1，R2とを有している。制御弁３０は第１制御室R1と第２制御室R2への作動油の流入・流出を制御するスプール弁であり、ソレノイド301と、スプール302と、スプリング303とを有する。スプール302は、リアボディ４０に形成されたバルブ収容孔401内を往復移動することで油路を切替える弁体である。スプール302には第１ランド部302aと第２ランド部302bが設けられており、バルブ収容孔401内に第１圧力室３１と第２圧力室３２を画成する。第１ランド部302aは、スプール302の移動に伴い、バルブ収容孔401に開口する図外の（第１制御室R1に接続する）油路を連通・遮断することで、第１圧力室３１から第１制御室R1への作動油の供給状態を切り替える。第２ランド部302bは、スプール302の移動に伴い、バルブ収容孔401に開口する図外の（第２制御室R2に接続する）油路を連通・遮断することで、第２圧力室３２から第２制御室R2への作動油の供給状態を切り替える。スプリング303は、スプール302をソレノイド301側に常時付勢する弾性部材であり、バルブ収容孔401に圧縮状態で設置される圧縮ばねであって、好ましくはコイルスプリングである。ソレノイド301は、通電されることで電磁力を発生し、スプリング303の付勢方向とは反対方向にスプール302を付勢可能に設けられた付勢手段であり、CVTコントロールユニットからの要求に応じた付勢力を発生する。
(Configuration of control unit)
The control unit 3 includes a control valve 30 and first and second control chambers R1 and R2. The control valve 30 is a spool valve that controls the inflow / outflow of the hydraulic oil into the first control chamber R1 and the second control chamber R2, and includes a solenoid 301, a spool 302, and a spring 303. The spool 302 is a valve body that switches an oil passage by reciprocating in a valve housing hole 401 formed in the rear body 40. The spool 302 is provided with a first land portion 302 a and a second land portion 302 b, and the first pressure chamber 31 and the second pressure chamber 32 are defined in the valve housing hole 401. As the spool 302 moves, the first land portion 302a communicates and blocks an unillustrated oil passage (connected to the first control chamber R1) that opens to the valve accommodation hole 401, thereby preventing the first pressure chamber 31 from moving. The supply state of hydraulic oil to the first control chamber R1 is switched. As the spool 302 moves, the second land portion 302b communicates and blocks an unillustrated oil passage (connected to the second control chamber R2) that opens to the valve housing hole 401, thereby preventing the second pressure chamber 32 from The supply state of hydraulic oil to the second control chamber R2 is switched. The spring 303 is an elastic member that constantly biases the spool 302 toward the solenoid 301, and is a compression spring that is installed in a compressed state in the valve housing hole 401, and is preferably a coil spring. Solenoid 301 is an energizing means that is energized to generate electromagnetic force and energize spool 302 in the direction opposite to the energizing direction of spring 303, in response to a request from the CVT control unit. Generate a biasing force.
吐出ポート４４からの吐出通路は、絞り部としてのメータリングオリフィスを経由せずに第１圧力室３１に接続する第１吐出通路と、上記オリフィスを経由した後にCVT（コントロールバルブ）へ向かう第２吐出通路とに分岐し、第２吐出通路は上記オリフィスの下流でさらに分岐して第２圧力室３２に接続する。ポンプ部２の作動時、第１圧力室３１（第１ランド部302a）には、第１吐出通路を介して供給される作動油による油圧（オリフィス上流側の吐出圧）が作用する。第２圧力室３２（第２ランド部302b）には、第２吐出通路を介して供給される作動油による油圧（オリフィスを経由することで流量に応じて圧力が降下した、オリフィス下流側の吐出圧）が作用する。スプール302には、第１ランド部302aと第２ランド部302bに作用する油圧の差（オリフィスの上下流の吐出圧の差。以下、オリフィス前後差圧。）による付勢力Fvが、スプリング303の付勢力Fsprと反対方向に作用する。付勢力Fvが付勢力Fsprを下回ると、第１圧力室３１と第１制御室R1とを遮断して第１制御室R1に作動油を供給しないと共に、第２圧力室３２と第２制御室R2とを連通して第２制御室R2に作動油を供給する方向に、スプール302がストロークする。第２制御室R2の圧力による力とスプリング１２による付勢力との合計が、第１制御室R1の圧力による力を上回ると、カムリング８の偏心量δは増大する。一方、付勢力Fvが付勢力Fsprを上回ると、第１圧力室３１と第１制御室R1とを連通して第１制御室R1に作動油を供給すると共に、第２圧力室３２と第２制御室R2とを遮断して第２制御室R2に作動油を供給しない方向に、スプール302がストロークする。第１制御室R1の圧力による力が、第２制御室R2の圧力による力とスプリング１２による付勢力との合計を上回ると、カムリング８の偏心量δは減少する。
A discharge passage from the discharge port 44 includes a first discharge passage connected to the first pressure chamber 31 without passing through a metering orifice as a throttle portion, and a second passage going to the CVT (control valve) after passing through the orifice. The second discharge passage is further branched downstream of the orifice and connected to the second pressure chamber 32. When the pump unit 2 is operated, hydraulic pressure (discharge pressure on the upstream side of the orifice) is applied to the first pressure chamber 31 (first land portion 302a) by the hydraulic oil supplied through the first discharge passage. In the second pressure chamber 32 (second land portion 302b), hydraulic pressure by hydraulic oil supplied through the second discharge passage (the discharge on the downstream side of the orifice, the pressure of which decreases according to the flow rate through the orifice) Pressure). The spool 302 receives an urging force Fv due to a difference in hydraulic pressure acting on the first land portion 302a and the second land portion 302b (difference in discharge pressure upstream and downstream of the orifice; hereinafter, differential pressure across the orifice). Acts in the opposite direction to the biasing force Fspr. When the urging force Fv falls below the urging force Fspr, the first pressure chamber 31 and the first control chamber R1 are shut off and hydraulic fluid is not supplied to the first control chamber R1, and the second pressure chamber 32 and the second control chamber are not supplied. The spool 302 strokes in a direction in which hydraulic fluid is supplied to the second control chamber R2 through communication with R2. When the sum of the force due to the pressure in the second control chamber R2 and the biasing force due to the spring 12 exceeds the force due to the pressure in the first control chamber R1, the eccentric amount δ of the cam ring 8 increases. On the other hand, when the urging force Fv exceeds the urging force Fspr, the first pressure chamber 31 and the first control chamber R1 are communicated to supply hydraulic oil to the first control chamber R1, and the second pressure chamber 32 and the second pressure chamber 32 are connected to each other. The spool 302 is stroked in such a direction as to shut off the control chamber R2 and not supply hydraulic oil to the second control chamber R2. When the force due to the pressure in the first control chamber R1 exceeds the sum of the force due to the pressure in the second control chamber R2 and the biasing force due to the spring 12, the eccentric amount δ of the cam ring 8 decreases.
まず、ソレノイド301が非作動状態のときの制御部３の作動について説明する。ポンプ始動開始時には、ポンプ１から作動油が吐出されないため、オリフィス前後差圧（付勢力Fv）はゼロである。また、ポンプ作動初期の比較的流量が少ない状態では、オリフィス前後差圧（付勢力Fv）はさほど大きくない。よって、第１制御室R1には吐出圧は供給されず、第２制御室R2に吐出圧が供給される。このため、カムリング８は最大偏心状態となってポンプ吐出流量は回転数に応じて増大する（固定容量域）。ポンプ１の吐出流量が増大すると、オリフィス前後差圧（付勢力Fv）が大きくなり、第１制御室R1には吐出圧が供給され、第２制御室R2には吐出圧が供給されなくなるから、偏心量δが小さくなり、ポンプ回転数が上昇してもポンプ吐出流量は増大しなくなる（流量制御域）。このように制御弁３０の作動により、ポンプ回転数に応じてポンプ容量が変化するように制御される。ソレノイド301が非作動状態にあっては、スプリング303による付勢力Fsprに対抗する力が、オリフィス前後差圧による付勢力Fvのみである。よって、比較的高い吐出流量を達成した後に、一定の流量を維持する特性となる。次に、ソレノイド301が作動状態のときの制御部３の作動について説明する。ソレノイド301に通電すると、スプール302を付勢する電磁力Fsolが発生するため、スプリング303による付勢力Fspr（セット荷重）を小さく変更したのと同じ作用が得られる。よって、吐出流量が比較的少なく、オリフィス前後差圧（付勢力Fv）が比較的小さい段階から、制御弁３０が切り替わり、第１制御室R1には吐出圧が供給され、第２制御室R2には吐出圧が供給されなくなるから、偏心量δが小さくなる。このため、比較的低い吐出流量を達成した後に、一定の流量を維持する特性となる。このように、ソレノイド301の発生する付勢力Fsolによって、上記一定とする吐出流量（以下、制御流量）の大きさ、すなわち流量特性を制御することができる。このように流量特性を制御することで、CVTのエネルギー効率を向上することができる。
First, the operation of the control unit 3 when the solenoid 301 is in an inoperative state will be described. Since hydraulic fluid is not discharged from the pump 1 at the start of pump start, the differential pressure across the orifice (biasing force Fv) is zero. Further, when the flow rate is relatively small at the initial stage of the pump operation, the differential pressure across the orifice (the urging force Fv) is not so large. Therefore, the discharge pressure is not supplied to the first control chamber R1, but the discharge pressure is supplied to the second control chamber R2. For this reason, the cam ring 8 is in a maximum eccentric state, and the pump discharge flow rate increases in accordance with the rotational speed (fixed capacity range). When the discharge flow rate of the pump 1 increases, the differential pressure across the orifice (biasing force Fv) increases, so that the discharge pressure is supplied to the first control chamber R1 and the discharge pressure is not supplied to the second control chamber R2. Even if the amount of eccentricity δ decreases and the pump rotation speed increases, the pump discharge flow rate does not increase (flow rate control region). In this manner, the operation of the control valve 30 is controlled so that the pump capacity changes according to the pump rotation speed. When the solenoid 301 is in an inoperative state, the force that opposes the biasing force Fspr by the spring 303 is only the biasing force Fv due to the differential pressure across the orifice. Therefore, after a relatively high discharge flow rate is achieved, the constant flow rate is maintained. Next, the operation of the control unit 3 when the solenoid 301 is in the operating state will be described. When the solenoid 301 is energized, an electromagnetic force Fsol that urges the spool 302 is generated, so that the same action as that obtained by changing the urging force Fspr (set load) by the spring 303 to a small value can be obtained. Therefore, the control valve 30 is switched from the stage where the discharge flow rate is relatively small and the orifice front-rear differential pressure (biasing force Fv) is relatively small, the discharge pressure is supplied to the first control chamber R1, and the second control chamber R2 is supplied. Since no discharge pressure is supplied, the amount of eccentricity δ decreases. For this reason, after a relatively low discharge flow rate is achieved, the constant flow rate is maintained. Thus, the urging force Fsol generated by the solenoid 301 can control the constant discharge flow rate (hereinafter, control flow rate), that is, the flow rate characteristic. By controlling the flow characteristics in this way, the energy efficiency of the CVT can be improved.
［作用］
次に、実施例１のポンプ１の作用を説明する。一般にベーンポンプは、吸入工程側と吐出工程側の境にあるベーンが両工程間をシールすることにより、吐出側から吸入側への作動油の吹き抜けにより吐出側の圧力が上昇しない事態を抑制し、ポンプ作用を実現させている。このベーン（シールベーン）が両工程間をシールすることを可能にするためには、シールベーンがカムリング内周面に押し付けられていることが必要である。このために、ベーンの根元部に吐出圧が作用するように背圧溝を設ける技術が、従来から知られている。しかし、ポンプ作動停止状態では吐出圧が発生しなくなるため、ベーンの根元部にも吐出圧が作用しない。このため、ロータの回転中心よりも鉛直方向上側に位置するベーンは重力によりロータのスリット内に引っ込んだ状態となってしまうおそれがある。ポンプの再起動時には、上記引っ込んだベーンは、遠心力によりスリット内から突き出すことでカムリング内周面に押し付けられ、これによりシール性を確保してポンプ作用を開始する。しかし、ポンプの使用環境が自動車に搭載され寒冷地で使用される場合のように、極低温時にポンプが始動される場合には、作動油の粘度が高く、かつポンプ回転数も低いため、ベーンに作用する遠心力のみでは作動油の粘性抵抗に打ち勝てずにベーンを突き出すことが困難となる。よって、極低温時のポンプ始動性を改善することが望まれていた。ベーンの根元部の作動油の流れを制御する背圧溝の設計を工夫することでシールベーンの突き出し性を改善することも考えられるが、その効果は十分とは言えず、更なる改善が求められていた。
[Action]
Next, the operation of the pump 1 of Example 1 will be described. In general, the vane pump suppresses a situation in which the pressure on the discharge side does not increase due to the blow-through of hydraulic oil from the discharge side to the suction side by the vane at the boundary between the suction process side and the discharge process side sealing between both processes, The pump action is realized. In order for this vane (seal vane) to be able to seal between both processes, it is necessary for the seal vane to be pressed against the cam ring inner peripheral surface. For this reason, a technique for providing a back pressure groove so that the discharge pressure acts on the root portion of the vane is conventionally known. However, since the discharge pressure is not generated when the pump is stopped, the discharge pressure does not act on the root portion of the vane. For this reason, there exists a possibility that the vane located in the perpendicular direction upper side from the rotation center of a rotor may be in the state withdrawn in the slit of the rotor by gravity. When the pump is restarted, the retracted vane is pushed out of the slit by centrifugal force to be pressed against the inner peripheral surface of the cam ring, thereby ensuring the sealing performance and starting the pump action. However, when the pump is started at an extremely low temperature, such as when the pump is used in an automobile and used in a cold region, the viscosity of the hydraulic oil is high and the rotational speed of the pump is low. It is difficult to push out the vane without overcoming the viscous resistance of the hydraulic oil only with the centrifugal force acting on the oil. Therefore, it has been desired to improve the pump startability at extremely low temperatures. Although it is conceivable to improve the protruding property of the seal vane by devising the design of the back pressure groove that controls the flow of hydraulic fluid at the root part of the vane, the effect is not sufficient, and further improvement is required. It was done.
これに対し、本実施例のポンプ１では、吸入領域から吐出領域へ移るベーン（シールベーン）７aの位置を、第３象限［３］の全部と第２象限［２］の略半分を含む領域、すなわちロータ６の回転中心Oを通る鉛直線上における回転中心Oよりも鉛直方向下側の位置と、この下側位置から見てロータ６の回転方向側であって回転中心Oを通る水平線上の位置からロータ６の回転方向側に４５°の位置との間の領域に設けた（図１の網掛け部分を参照）。よって、極低温始動時に吸入領域から吐出領域へ移るシールベーン７aの突き出し性すなわち両領域間のシール性を向上し、ポンプ作用を機能させることで、始動性を向上することができる。すなわち、
（ア）仮に、吸入領域から吐出領域へ移るシールベーン７aが、ロータ回転中心Oよりも鉛直方向上側における所定領域（例えば第２象限［２］における鉛直方向上側部分）に位置した場合、ポンプ停止時に、このシールベーン７aが重力によりスリット６１内に引っ込んだ状態となるおそれが高い。このように引っ込んだ状態では、始動時にこのシールベーン７aがシール性を確保することができず、吐出側から吸入側への作動油の吹き抜けが生じてしまう。これに対し、本実施例のポンプ１では、吸入領域から吐出領域へ移るシールベーン７aが、ロータ回転中心Oよりも鉛直方向下側の領域、又は、ロータ回転中心Oを通る水平線上の位置から鉛直方向上側に４５°の角度領域内に位置するようにしたことで、ポンプ停止時に、このシールベーン７aがスリット６１内に引っ込んだ状態となることを抑制できる。すなわち、シールベーン７aをロータ回転中心Oよりも鉛直方向下側に位置させた場合、このシールベーン７aを重力によりカムリング８の内周面８０に押し付けることができる。また、シールベーン７aがロータ回転中心Oよりも鉛直方向上側にあっても、シールベーン７aをスリット６１の内部に引っ込ませる方向に作用する重力のベクトル成分が小さい角度領域では、シールベーン７aとスリット６１の内面との間の摩擦力のほうが、シールベーン７aをスリット６１の内部へ埋没させる上記重力成分よりも大きく、シールベーン７aをカムリング８の内周面８０に押し付けたままとすることができる蓋然性が高い。よって、本実施例では、上記蓋然性の高い角度領域を、ロータ回転中心Oを通る水平線上の位置から鉛直方向上側に４５°までの範囲と定め、ロータ回転中心Oよりも鉛直方向下側の領域に対してさらに鉛直方向上側の上記角度領域を加えた領域にも、シールベーン７aを位置させてよいこととした。これにより、極低温始動時、このシールベーン７aとカムリング内周面８０との間の隙間を可及的に小さくし（好ましくは両者を接触させた状態とし）、両領域（工程）間のシール性を向上することができる。なお、上記から明らかなように、「ロータ６の回転中心Oを通る水平線上の位置から４５°の位置」とは、厳密に４５°の位置を意味するものではなく、ポンプ停止時にシールベーン７aとカムリング８の内周面８０との間の隙間が吹き抜けを抑制できる所定範囲内となる角度であれば、多少の誤差は許容される。
（イ）仮に、吸入領域から吐出領域へ移るシールベーン７aが上記鉛直線上の下側位置よりも（ロータ６の回転方向側でなく）回転負方向側（例えば第４象限［４］）に位置した場合、ポンプ停止時に、吸入領域の半数以上のポンプ室ｒを画成するベーン７を含む、ロータ回転中心Oよりも鉛直方向上側（第１象限［１］及び第２象限［２］）のポンプ室ｒを画成するベーン７が、重力によりスリット６１内に引っ込んだ状態となる。よって、極低温時にポンプ１が停止状態から始動する（少なくとも略半回転する）際、これらスリット６１内に引っ込んだベーン７が吸入領域から吐出領域へ移るときにシール性を確保することができず、吐出側から吸入側への作動油の吹き抜けが生じてしまうおそれがある。これに対し、本実施例のポンプ１では、吸入領域から吐出領域へ移るシールベーン７aが上記鉛直線上の下側位置よりも（ロータ６の回転負方向側でなく）回転方向側に位置することで、吸入領域に存在するベーン７の大部分（半数以上）を回転中心Oよりも鉛直方向下側に位置させ、ポンプ停止時に、これらのベーン７を重力によりカムリング内周面８０に押し付けることができる。これにより、ポンプ１が極低温時に始動開始後、少なくとも略半回転する間、これらのベーン７が吸入領域から吐出領域へ移る（シールベーン７aとなる）ときにカムリング内周面８０との間の隙間を可及的に小さくし、両領域（工程）間のシール性を向上することができる。
On the other hand, in the pump 1 of the present embodiment, the position of the vane (seal vane) 7a moving from the suction area to the discharge area is an area including all of the third quadrant [3] and approximately half of the second quadrant [2]. That is, a position vertically below the rotation center O on the vertical line passing through the rotation center O of the rotor 6 and a horizontal line passing through the rotation center O on the rotation direction side of the rotor 6 when viewed from this lower position. It was provided in a region between the position and the 45 ° position on the rotational direction side of the rotor 6 (see the shaded portion in FIG. 1). Therefore, the startability can be improved by improving the protruding property of the seal vane 7a that moves from the suction region to the discharge region at the time of cryogenic start-up, that is, the sealing property between the two regions and causing the pump action to function. That is,
(A) If the seal vane 7a that moves from the suction region to the discharge region is located in a predetermined region above the rotor rotation center O in the vertical direction (for example, the vertical upper portion in the second quadrant [2]), the pump stops. Sometimes, there is a high possibility that the seal vane 7a is in a state of being retracted into the slit 61 by gravity. In such a retracted state, the seal vane 7a cannot secure a sealing property at the time of starting, and the working oil blows out from the discharge side to the suction side. On the other hand, in the pump 1 of the present embodiment, the seal vane 7a moving from the suction region to the discharge region is from a region below the rotor rotation center O in the vertical direction or from a position on a horizontal line passing through the rotor rotation center O. By being positioned in the 45 ° angle region on the upper side in the vertical direction, it is possible to prevent the seal vane 7a from being retracted into the slit 61 when the pump is stopped. That is, when the seal vane 7a is positioned below the rotor rotation center O in the vertical direction, the seal vane 7a can be pressed against the inner peripheral surface 80 of the cam ring 8 by gravity. Further, even if the seal vane 7a is on the upper side in the vertical direction from the rotor rotation center O, the seal vane 7a and the slit are formed in an angle region where the vector component of gravity acting in the direction in which the seal vane 7a is retracted into the slit 61 is small. The frictional force between the inner surface 61 and the inner surface 80 of the cam ring 8 can be kept pressed because the frictional force between the inner surface 61 and the inner surface 80 of the cam ring 8 is larger than the gravitational component that causes the seal vane 7 a to be buried in the slit 61. The probability is high. Therefore, in the present embodiment, the highly probable angular region is defined as a range from the position on the horizontal line passing through the rotor rotation center O to 45 ° upward in the vertical direction, and the region below the rotor rotation center O in the vertical direction. In addition, the seal vane 7a may be positioned in a region where the angle region above the vertical direction is added. As a result, during cryogenic start-up, the gap between the seal vane 7a and the cam ring inner peripheral surface 80 is made as small as possible (preferably in a state where both are in contact), and the seal between the two regions (processes) is obtained. Can be improved. As is apparent from the above, the “position of 45 ° from the position on the horizontal line passing through the rotation center O of the rotor 6” does not mean a position of 45 ° strictly, and the seal vane 7a when the pump is stopped. If the gap between the cam ring 8 and the inner peripheral surface 80 of the cam ring 8 is an angle that falls within a predetermined range in which blow-through can be suppressed, some errors are allowed.
(A) Temporarily, the seal vane 7a that moves from the suction region to the discharge region is positioned on the rotation negative direction side (not the rotation direction side of the rotor 6) (for example, the fourth quadrant [4]) from the lower position on the vertical line. In this case, when the pump is stopped, the vane 7 that defines the pump chamber r that is more than half of the suction region is included in the vertical direction above the rotor rotation center O (first quadrant [1] and second quadrant [2]). The vane 7 that defines the pump chamber r is retracted into the slit 61 by gravity. Therefore, when the pump 1 is started from a stopped state at an extremely low temperature (at least approximately half rotation), the sealing performance cannot be ensured when the vane 7 retracted into the slit 61 moves from the suction region to the discharge region. There is a risk that hydraulic fluid will blow through from the discharge side to the suction side. On the other hand, in the pump 1 of the present embodiment, the seal vane 7a moving from the suction region to the discharge region is positioned on the rotational direction side (not on the negative rotation direction side of the rotor 6) than the lower position on the vertical line. Therefore, most (more than half) of the vanes 7 existing in the suction region are positioned vertically below the rotation center O, and when the pump is stopped, these vanes 7 can be pressed against the cam ring inner peripheral surface 80 by gravity. it can. As a result, after the pump 1 starts at an extremely low temperature, the vane 7 moves from the suction region to the discharge region (becomes the seal vane 7a) during at least approximately half rotation. The gap can be made as small as possible, and the sealing performance between the two regions (processes) can be improved.
一方、第２閉じ込み部は、回転中心Oを挟んで第１閉じ込み部の反対側に位置する。よって、上記のように第１閉じ込み部におけるシールベーン７aの位置を上記領域、特に第３象限［３］（回転中心Oよりも鉛直方向下側）に設けた場合には、第２閉じ込み部におけるシールベーン７aの位置は第１象限［１］、すなわち回転中心Oよりも鉛直方向上側に位置することになる。この場合、吐出領域から吸入領域へ移るシールベーン７aは、ポンプ停止時に、重力によりロータ６のスリット６１内に引っ込んだ状態となってしまい、吐出側と吸入側とをシールすることができないおそれがある。よって、ポンプ始動時に、第２閉じ込み部において作動油の吹き抜けが発生し、これにより吐出側の圧力が上昇せず、ポンプ作用が機能しないおそれがある。これに対し、本実施例では、吐出領域から吸入領域への移行領域におけるロータ６の外周面６０（又はベーン７の先端部７０）とカムリング内周面８０との間のポンプ始動時（カムリング８の最大偏心時）の隙間CLを、所定の極低温時に吐出領域側のポンプ室routから上記隙間CLを通って吸入領域側のポンプ室rinへ流通する作動油の量が所定の許容範囲内となる大きさに設定した。このように隙間CLの大きさ（流路抵抗）を設定することで、極低温始動時に吐出領域から吸入領域へ移るシールベーン７aの突き出し性が悪くても、粘度の高い作動油に対してはポンプ作用が機能するのに必要な最小限の吹き抜け量に抑えることが可能となり、両領域（工程）間のシール性を向上して、始動性を向上することができる。言い換えると、隙間CLの大きさを調整することで、シールベーン７aが突き出したと同様のシール効果を得ることができる。
On the other hand, the second confinement part is located on the opposite side of the first confinement part across the rotation center O. Therefore, when the position of the seal vane 7a in the first confinement portion is provided in the above-mentioned region, particularly the third quadrant [3] (lower side in the vertical direction than the rotation center O) as described above, the second confinement is performed. The position of the seal vane 7a in the portion is located in the first quadrant [1], that is, above the rotation center O in the vertical direction. In this case, the seal vane 7a moving from the discharge region to the suction region is in a state of being retracted into the slit 61 of the rotor 6 due to gravity when the pump is stopped, and the discharge side and the suction side may not be sealed. is there. Therefore, when the pump is started, the working oil is blown out at the second confinement portion, and thus the pressure on the discharge side does not increase, and the pump action may not function. On the other hand, in this embodiment, when the pump is started (the cam ring 8) between the outer peripheral surface 60 of the rotor 6 (or the tip portion 70 of the vane 7) and the cam ring inner peripheral surface 80 in the transition region from the discharge region to the suction region. tolerance of the clearance CL up during eccentric), the amount of hydraulic oil flowing into the pump chamber r in the suction region side from the pump chamber r out of the discharge region side at a predetermined extremely low temperature through the clearance CL is given The inner size was set. By setting the size of the gap CL (flow path resistance) in this way, even if the sticking property of the seal vane 7a that moves from the discharge region to the suction region at the time of cryogenic start-up is poor, it is not suitable for high-viscosity hydraulic oil. It is possible to suppress the minimum blow-through amount necessary for the pumping function to function, improve the sealing performance between the two regions (processes), and improve the startability. In other words, by adjusting the size of the gap CL, the same sealing effect as when the seal vane 7a protrudes can be obtained.
以上のように、本実施例のポンプ１は、吸入領域から吐出領域へ移るシールベーン７aの位置を、第３象限［３］、又は第３象限［３］に連続する第２象限［２］の略半分の領域に設けることで、このシールベーン７aを含め、吐出領域における過半数のベーン７をポンプ停止時から突き出しておき、これにより極低温始動時に第１閉じ込み領域における作動油の吹き抜けを抑制すると共に、吐出領域から吸入領域へ移るシールベーン７aが（第１象限［１］に位置した場合に）重力によりスリット６１内に引っ込んだ状態でも、上記隙間CLの大きさを調整することで、極低温始動時に第２閉じ込み領域における作動油の吹き抜け量を最小限に抑制し、もって（少なくとも最初の略半回転の間は）ポンプ作用を実現するものである。
As described above, in the pump 1 of the present embodiment, the position of the seal vane 7a moving from the suction region to the discharge region is the third quadrant [3] or the second quadrant [2] continuous to the third quadrant [3]. The majority of the vanes 7 in the discharge region including the seal vane 7a are protruded from the time when the pump is stopped, so that the working oil is blown through in the first confinement region at the start of the cryogenic temperature. Even when the seal vane 7a that moves from the discharge region to the suction region is retracted into the slit 61 by gravity (when located in the first quadrant [1]), the size of the gap CL is adjusted. In this case, the amount of hydraulic oil blown in the second confinement region is suppressed to a minimum during the cryogenic start-up, thereby realizing a pumping action (at least during the first approximately half rotation).
さらに、本実施例のポンプ１では、従来と同様、ポンプ１が吐出する作動油をベーン７の根元部（背圧室ｂｒ）に導く背圧導入手段として、背圧溝（背圧ポート４５，４６）を設けている。よって、極低温時に始動開始後、（略半回転して）ポンプ作用により吐出圧が発生した後は、背圧溝（背圧ポート４５，４６）からの高圧を供給することによりベーン７（特に第１，第２閉じ込み部に位置するシールベーン７a）の突き出し性を向上することができ、シールベーン７aをカムリング内周面８０に強く押し付けることができる。これによりポンプ作用が（最初の略半回転に限らず）持続されることで、ポンプ１の始動性を向上することができる。
Further, in the pump 1 of the present embodiment, as in the conventional case, as a back pressure introducing means for guiding the hydraulic oil discharged from the pump 1 to the root portion (back pressure chamber br) of the vane 7, a back pressure groove (back pressure port 45, 46). Therefore, after starting at an extremely low temperature and after a discharge pressure is generated by a pump action (substantially half rotation), the vane 7 (especially by supplying high pressure from the back pressure grooves (back pressure ports 45 and 46)) The protruding property of the seal vane 7a) located in the first and second confinement portions can be improved, and the seal vane 7a can be strongly pressed against the cam ring inner peripheral surface 80. As a result, the pumping action is maintained (not limited to the first substantially half rotation), so that the startability of the pump 1 can be improved.
なお、ベーン７の根元部（背圧室ｂｒ）に弾性部材（バネ）を設置する等、外力により始動性を補助することも考えられる。しかし、このような補助手段の設置は難易度が高く、また部品点数が増大して構成が複雑化すると共に、コストアップにもつながる。これに対し、本実施例１では、特別な部材を新たに追加することなく、従来と同様のベーンポンプを用い、ただ閉じ込み部におけるベーン７の配置や隙間の大きさを工夫することで始動性を改善するものであるため、上記問題が生じない。すなわち、部品点数やコストの増大を抑制しつつ、簡素な構成により極低温時の始動性を向上することができる。
It is also conceivable that the startability is assisted by an external force, such as installing an elastic member (spring) at the root portion (back pressure chamber br) of the vane 7. However, the installation of such auxiliary means is difficult, the number of parts increases, the configuration becomes complicated, and the cost increases. On the other hand, in the first embodiment, the startability is improved by using the same vane pump as in the prior art without newly adding a special member, and simply devising the arrangement of the vanes 7 and the size of the gaps in the confinement portion. Therefore, the above problem does not occur. That is, startability at extremely low temperatures can be improved with a simple configuration while suppressing an increase in the number of parts and cost.
なお、固定容量型のベーンポンプに本発明を適用してもよい。本実施例のポンプ１では、カムリング８は揺動可能に設けられており、カムリング８が揺動してロータ６の回転中心Oに対してカムリング内周面８０の中心Pが偏心することでポンプ室ｒの容積が変化可能に設けられている。すなわち、可変容量型のベーンポンプにおいて上記のような始動性向上の効果を得ることができる。また、上記のようなベーン７の配置による始動性向上の効果は、吸入工程と吐出工程がそれぞれ１つずつあり、１回転に付き１回のポンプ作用を行う非平衡型ベーンポンプにおいて有効である。吸入工程と吐出工程がそれぞれ２つずつあり、１回転に付き２回のポンプ作用を行う平衡型ベーンポンプにおいては、吸入領域から吐出領域へ移るベーンが２つあり、どちらか一方のベーンを回転中心よりも鉛直方向下側に配置すると、他方のベーンが回転中心よりも鉛直方向上側に位置することとなるため、どちらか一方のベーンにおいてしか上記作用を得ることができないからである。
The present invention may be applied to a fixed capacity type vane pump. In the pump 1 of the present embodiment, the cam ring 8 is provided so as to be swingable, and the cam ring 8 swings and the center P of the cam ring inner peripheral surface 80 is eccentric with respect to the rotation center O of the rotor 6. The volume of the chamber r is provided to be variable. That is, in the variable displacement vane pump, the effect of improving the startability as described above can be obtained. Further, the effect of improving the startability by the arrangement of the vanes 7 as described above is effective in the non-equilibrium vane pump that has one suction process and one discharge process and performs one pump action per rotation. There are two suction processes and two discharge processes, and the balanced vane pump that performs pumping twice per rotation has two vanes that move from the suction area to the discharge area. This is because if the other vane is disposed on the lower side in the vertical direction than the center of rotation, the above action can be obtained only in one of the vanes.
［効果］
以下、実施例１から把握されるベーンポンプ１の効果を列挙する。
（１）駆動軸５により回転駆動されるロータ６と、ロータ６の外周に形成されたスリット６１内に収容され、ロータ６の外周面６０から突没可能に設置された複数のベーン７と、ロータ６を取り囲んで配置されたカムリング８と、を備え、隣り合う２つのベーン７とロータ６の外周面６０とカムリング８の内周面８０との間でポンプ室ｒを画成し、ロータ６の回転方向でポンプ室ｒの容積が拡大する１つの吸入領域と、ロータ６の回転方向でポンプ室ｒの容積が縮小する１つの吐出領域とを備え、吸入領域のポンプ室ｒへ作動油を吸入し、吐出領域のポンプ室ｒから作動油を吐出するベーンポンプ１において、吸入領域から吐出領域へ移るベーン７（シールベーン７a）の位置を、ロータ６の回転中心Oを通る鉛直線上におけるロータ６の回転中心Oよりも鉛直方向下側の位置と、この下側位置から見てロータ６の回転方向側であってロータ６の回転中心Oを通る水平線上の位置からロータ６の回転方向側に４５°の位置との間に設けた。
よって、極低温始動時に吸入領域から吐出領域へ移るベーン７（シールベーン７a）の突き出し性を向上し、始動性を向上することができる。
（２）吐出領域から吸入領域への移行領域におけるロータ６の外周面６０（又はベーン７の先端部７０）とカムリング８の内周面８０との間のポンプ始動時の隙間CLを、所定の極低温時に吐出領域側のポンプ室routから隙間CLを通って吸入領域側のポンプ室rinへ流通する作動油の量が所定範囲内となる大きさに設定した。
よって、極低温始動時に吐出領域から吸入領域へ移るベーン７（シールベーン７a）の突き出し性が悪くても、両領域間のシール性を向上して、始動性を向上することができる。
（３）ポンプ１が吐出する作動油をベーン７の根元部（背圧室ｂｒ）に導く背圧導入手段（背圧ポート４５，４６）を設けた。
よって、極低温始動時に、ベーン７（シールベーン７a）の突き出し性を向上してポンプ作用を持続させることで、始動性を向上することができる。
（４）カムリング８は揺動可能に設けられており、カムリング８が揺動してロータ６の回転中心Oに対してカムリング８の内周面８０の中心Pが偏心することでポンプ室ｒの容積が変化可能に設けられている。
よって、可変容量型のベーンポンプにおいて上記効果を得ることができる。
[effect]
Hereinafter, effects of the vane pump 1 ascertained from the first embodiment will be listed.
(1) A rotor 6 that is rotationally driven by the drive shaft 5, a plurality of vanes 7 that are accommodated in slits 61 formed on the outer periphery of the rotor 6, and can be projected and retracted from the outer peripheral surface 60 of the rotor 6; A cam ring 8 disposed so as to surround the rotor 6, and a pump chamber r is defined between two adjacent vanes 7, an outer peripheral surface 60 of the rotor 6, and an inner peripheral surface 80 of the cam ring 8, and the rotor 6 The suction chamber has one suction region in which the volume of the pump chamber r is increased in the rotation direction and one discharge region in which the volume of the pump chamber r is reduced in the rotation direction of the rotor 6, and hydraulic oil is supplied to the pump chamber r in the suction region. In the vane pump 1 that sucks and discharges hydraulic oil from the pump chamber r in the discharge region, the position of the vane 7 (seal vane 7a) that moves from the suction region to the discharge region is set on the vertical line passing through the rotation center O of the rotor 6. Rotation 45 ° to the rotational direction side of the rotor 6 from a position on the lower side in the vertical direction than the center O and a position on the horizontal line passing through the rotational center O of the rotor 6 as viewed from the lower position. It was provided between the positions.
Therefore, the protruding property of the vane 7 (seal vane 7a) that moves from the suction region to the discharge region during the cryogenic start-up can be improved, and the startability can be improved.
(2) A gap CL at the time of starting the pump between the outer peripheral surface 60 of the rotor 6 (or the tip portion 70 of the vane 7) and the inner peripheral surface 80 of the cam ring 8 in the transition region from the discharge region to the suction region is set to a predetermined value. The amount of hydraulic fluid flowing from the pump chamber r out on the discharge region side through the gap CL to the pump chamber r in on the suction region side at a very low temperature is set to be within a predetermined range.
Therefore, even if the protruding property of the vane 7 (seal vane 7a) that moves from the discharge region to the suction region at the start of the cryogenic temperature is poor, the sealing property between the two regions can be improved and the starting property can be improved.
(3) Back pressure introducing means (back pressure ports 45 and 46) for guiding the hydraulic oil discharged from the pump 1 to the root portion (back pressure chamber br) of the vane 7 is provided.
Therefore, the startability can be improved by improving the protruding property of the vane 7 (seal vane 7a) and maintaining the pump action at the time of cryogenic start.
(4) The cam ring 8 is provided so as to be able to swing. The cam ring 8 swings and the center P of the inner peripheral surface 80 of the cam ring 8 is eccentric with respect to the rotation center O of the rotor 6. The volume is provided to be variable.
Therefore, the above effect can be obtained in the variable displacement vane pump.
〔他の実施例〕
以上、本発明のベーンポンプを実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、吸入側背圧ポート４５に、ポンプ吐出側でなく吸入側の油圧を導入することとしてもよい。この場合、吐出側背圧ポート４６にはポンプ吐出側の油圧を導入することで、少なくとも吐出領域を移動する間に吐出側の油圧によりベーンをカムリング内周面に押し付け、これにより極低温始動時にポンプ作用を持続させることができると共に、押し付け力が比較的小さくて済む吸入領域ではベーン７とカムリング内周面８０との摩擦抵抗（ポンプ７を駆動するためのトルク）を低減して動力を節約（例えば燃費を向上）することができる。
[Other Examples]
The vane pump of the present invention has been described based on the embodiments. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the embodiments, and the present invention is not limited even if there is a design change or the like without departing from the gist of the invention. Included in the invention. For example, a suction side hydraulic pressure may be introduced into the suction side back pressure port 45 instead of the pump discharge side. In this case, by introducing the pump discharge side hydraulic pressure to the discharge side back pressure port 46, the vane is pressed against the inner circumferential surface of the cam ring by the discharge side hydraulic pressure at least during the movement of the discharge region. In the suction area where the pump action can be maintained and the pressing force is relatively small, the frictional resistance (torque for driving the pump 7) between the vane 7 and the cam ring inner peripheral surface 80 is reduced to save power. (For example, fuel efficiency can be improved).
