JP2014177902A - ベーンポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カムリングに形成される吸込部における流体の吸込効率を向上させる。
【解決手段】回転軸２１に結合されて回転するロータ２２と、ロータ２２の放射方向に複数設けたベーン溝に進退可能に保持される複数のベーン２４と、内側にカム面を形成する内周面３０Ｃを有する筒状に形成されてロータ２２を囲い隣り合うベーン２４との間に流体を区画するポンプ室４０を形成するとともに、ポンプ室４０への流体の吸込経路を形成する一端側吸込ポート６０（第１吸込ポート６１）およびポンプ室４０からの流体の吐出経路を形成する一端側吐出ポート７０（第１吐出ポート７１）を有するカムリング３０とを備える。そして、第１吸込ポート６１は、カムリング３０の軸方向の側部にて内周から外周にかけて所定の幅を維持しながら形成された溝で構成され、隣り合うベーン２４によって内周面３０Ｃに形成されるベーン２４の接触箇所のベーン間隔Ｓｖよりも長い吸込吐出間距離Ｓｃを有して第１吐出ポート７１から離れて側部に配置される。
【選択図】図８

Description

本発明は、ベーンポンプ装置に関する。

ベーンポンプ装置は、回転するロータと、ロータを囲むように配置されるカムリングと、ロータの放射方向に複数設けたベーン溝に進退可能に保持される複数のベーン（羽根）と、ロータの周囲にて隣り合う２枚のベーンにより区画される複数のポンプ室と、圧縮行程を行なうポンプ室に対応して設けられる複数の吐出ポートとを有して、流体を供給対象となる対象機器に供給する（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−１２２５２８号公報

ところで、ベーンポンプ装置では、装置に設けられる吸込口にて外部から流体を吸い込む。さらに、装置内部においては、カムリングに形成される吸込部を介して、ポンプ室へと流体を吸い込むように構成される。
ここで、ベーンポンプ装置の性能の向上を図るには、カムリングに形成される吸込部における流体の吸込効率を向上させることが好ましい。
本発明は、カムリングに形成される吸込部における流体の吸込効率を向上させることを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、回転軸に結合されて回転するロータと、ロータの放射方向に複数設けたベーン溝に進退可能に保持される複数のベーンと、内側にカム面を有する筒状に形成されてロータを囲い隣り合うベーンとの間に流体を区画するポンプ室を形成するとともに、ポンプ室への流体の吸込経路を形成する吸込部およびポンプ室からの流体の吐出経路を形成する吐出部を有するカムリングと、を備え、吸込部は、カムリングの軸方向の側部にて内周から外周にかけて所定の幅を維持しながら形成された溝で構成され、隣り合うベーンによってカム面に形成されるベーンの接触箇所の間隔よりも長い距離を有して吐出部から離れて側部に配置されることを特徴とするベーンポンプ装置である。
ここで、吸込部は、第１吸込部と、カムリングの中心を通る直線上において第１吸込部と一対に配置される第２吸込部とを備えて構成されることを特徴とすることができる。
また、少なくともカムリングを覆うハウジングと、ハウジングに設けられて装置外部から装置内部へと流体を吸い込む吸込口と、をさらに備え、吸込部は、吸込口から吸込部へと流体を導く経路である吸込通路の向く方向に沿ってカムリングの側部に形成されることを特徴とすることができる。

本発明によれば、カムリングに形成される吸込部における流体の吸込効率を向上させることが可能になる。

本実施形態が適用されるベーンポンプの全体図である。 図１に示すII−II線の断面図である。 図１に示すIII−III線の断面図である。 ポンプユニットの内部を説明するための図である。 本実施形態のインナサイドプレートの全体図である。 本実施形態のアウタサイドプレートの全体図である。 本実施形態のカムリングを詳細に説明するための図である。 一端側吸込ポートの配置を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態が適用されるベーンポンプ１の全体図である。図２は、図１に示すII−II線の断面図である。図３は、図１に示すIII−III線の断面図である。図４は、ポンプユニット２０の内部を説明するための図である。
（ベーンポンプ１の構成・機能の説明）
ベーンポンプ１は、例えば車両の内燃機関の動力により駆動され、作動流体の一例としての作動油を、例えば油圧式パワーステアリングや油圧式無段変速機などの流体機器に供給するためのオイルポンプとして用いられる。
図１に示すベーンポンプ１は、固定容量式のものである。そして、本実施形態のベーンポンプ１は、ハウジング１１と、ハウジング１１の開口を覆うカバープレート１２と、ハウジング１１およびカバープレート１２の内側に収容されるポンプユニット２０とを備えている。

ハウジング１１は、図２に示すように、ポンプユニット２０を収容する凹部形状の収容部１１Ａを有している。また、ハウジング１１は、装置の外部から作動油を吸い込む吸込口４３と、吸込口４３から吸い込んだ作動油のハウジング１１内における通路を形成する吸込通路４２とを備える。また、吸込通路４２は、カムリング３０の後述する一端側吸込ポート６０および他端側吸込ポート８０に対向して設けられる（後述の図３参照）。なお、吸込通路４２と後述する一端側吸込ポート６０および他端側吸込ポート８０との関係については後に詳しく説明する。
さらに、図３に示すように、ハウジング１１の収容部１１Ａの最奥部に、後述するインナサイドプレート３１によって区画される高圧力室５４を形成する。

カバープレート１２は、図２に示すように、ハウジング１１の収容部１１Ａの開口を覆う。カバープレート１２とハウジング１１とは、複数のボルト１４により締結されることで固定される。また、カバープレート１２とハウジング１１との間にはシールプレート１３が挟み込まれる。シールプレート１３は、ハウジング１１とカバープレート１２に形成された複数の通路用溝や凹部などを覆ってシールする。
また、カバープレート１２およびポンプユニット２０は、位置決めピン３３Ａおよび位置決めピン３３Ｂがそれぞれ貫通して取り付けられ、周方向において各部材の相対的な位置決めがなされている。

ポンプユニット２０は、回転軸２１、回転軸２１に固定されるロータ２２、ロータ２２に摺動自在に設けられる複数のベーン２４（図３および図４参照）、ロータ２２を囲むカムリング３０、ロータ２２およびカムリング３０を挟み込む一対のインナサイドプレート３１およびアウタサイドプレート３２を備えている。

回転軸２１は、ハウジング１１に設けられる第１軸受１５とカバープレート１２に設けられる第２軸受１６とによって回転可能に支持される。回転軸２１には、セレーションが形成され、このセレーションを介してロータ２２と固定的に結合される。そして、回転軸２１が、例えば内燃機関などのベーンポンプ１の外部の駆動源により駆動を受けることによってロータ２２が回転する。
なお、本実施形態では、図４に示すように、回転軸２１（ロータ２２）は、図４中ＣＷ方向に回転するように構成されている。

ロータ２２は、図４に示すように、概形が円形状をした部材であって、本実施形態ではが外周部に複数の凹凸が設けられる。そして、ロータ２２には、周方向における複数の位置にベーン溝２３が形成される。ロータ２２の外周部は、ベーン溝２３が形成される部分が径方向の外側に向けて突出し、隣り合う２つのベーン溝２３の間が窪んだ形状をしている。
ベーン溝２３は、ロータ２２の外周部において、放射方向（径方向）に複数設けられる。ベーン溝２３は、ロータ２２の外周面および両側面にそれぞれ開口する溝である。そして、ベーン溝２３は、各ベーン２４を進退可能に収容し、各ベーン２４をベーン溝２３に沿う半径方向に摺動自在に保持する。また、ベーン溝２３は、底部（ロータ２２の中心側）に底部空間２３Ａを有している。

ベーン２４は、板状の部材であって上述のロータ２２のベーン溝２３にそれぞれ取り付けられる。
また、ベーン２４は、ベーン溝２３の底部空間２３Ａに導入された高圧吐出油の圧力によりベーン２４の先端をカムリング３０の内周の後述する内周面３０Ｃに押し当てて当接される。なお、この高圧吐出油の圧力によりベーン２４を内周面３０Ｃに当接させる機構については後に詳しく説明する。
そして、ロータ２２の１回転中で、このロータ２２とともに回転するベーン２４が上述の吐出領域から吸込領域に向かう間の回転角度位置（ベーン２４の最大押込回転位置という）にあるとき、ベーン２４はカムリング３０の後述する内周面３０Ｃによりベーン溝２３内に最も深く押し込まれる。また、ベーン２４が上述の吸込領域から吐出領域に向かう間の回転角度位置（ベーン２４の最大押出回転位置という）にあるとき、ベーン２４はカムリング３０の後述する内周面３０Ｃによりベーン溝２３外に最も大きく押し出される。

カムリング３０は、筒状に形成され内側にカム面を形成する後述の内周面３０Ｃを有している。そして、カムリング３０は、内周面３０Ｃが形成される内側にロータ２２およびベーン２４を収容する。
そして、カムリング３０は、外周面にてハウジング１１に形成される吸込通路４２に対峙し、内周面３０Ｃにてロータ２２を囲う。そして、内周面３０Ｃとロータ２２との間には油室Ｙが形成される。ここで、上記のとおりカムリング３０の内周面３０Ｃはカム曲線を形成し、ロータ２２は概形が円形状をしている。そのため、油室Ｙは、内周面３０Ｃとロータ２２の外周部との間にて間隔が広い領域や間隔が狭い領域が形成されるように、カムリング３０の周方向において形成される領域の大きさが異なる。

また、カムリング３０、ロータ２２およびベーン２４は、軸方向の両端側にてインナサイドプレート３１とアウタサイドプレート３２によって挟み込まれる。これによって、インナサイドプレート３１とアウタサイドプレート３２との間で、ロータ２２およびベーン２４を囲み、ロータ２２の外周面と隣り合う２枚のベーン２４の間にそれぞれポンプ室４０が形成される。
なお、カムリング３０の構成・機能については後に詳しく説明する。

図５は、本実施形態のインナサイドプレート３１の全体図である。
インナサイドプレート３１は、図５に示すように、概形が円板形状を有した部材であって、中心部に回転軸２１（図４参照）が貫通される軸孔３１Ａを備えている。そして、インナサイドプレート３１は、外周部に吸込ポート４１と高圧油供給ポート５５とを備える。さらに、インナサイドプレート３１は、中心部の周囲に高圧油導入ポート５６Ａおよび溝５６Ｂを有している。
そして、インナサイドプレート３１は、ハウジング１１の収容部１１Ａに設けられるとともに、カムリング３０の軸方向における一方の側部と対向するように取り付けられる（図２および図３参照）。

吸込ポート４１は、インナサイドプレート３１の外周部において軸方向に凹んだ凹部として形成される。そして、吸込ポート４１は、本実施形態では直径方向に対向する２位置に配置される一対の第１吸込ポート４１Ａと第２吸込ポート４１Ｂとを備えて構成される。そして、第１吸込ポート４１Ａおよび第２吸込ポート４１Ｂには、ハウジング１１に設けた吸込通路４２（図４参照）を介して、吸込口４３が連通せしめられる。そして、第１吸込ポート４１Ａおよび第２吸込ポート４１Ｂは、ロータ２２が回転した際にポンプ室４０への作動油の経路を形成する。

高圧油供給ポート５５は、カムリング３０に設けた吐出ポート５１を高圧力室５４に連通する。そして、高圧油供給ポート５５は、ロータ２２が回転した際にアウタサイドプレート３２に形成される後述の吐出ポート５１から吐出される作動油を高圧力室５４へと供給する通路を構成する。

高圧油導入ポート５６Ａは、インナサイドプレート３１に貫通形成される円弧状の溝である。本実施形態では、高圧油導入ポート５６Ａは、インナサイドプレート３１の同一直径上で軸孔３１Ａまわりにて相対する２位置に設けている。そして、高圧油導入ポート５６Ａは、高圧力室５４の高圧吐出油をロータ２２の周方向で一部のベーン溝２３の底部空間２３Ａに導く。なお、高圧油導入ポート５６Ａは、ロータ２２が回転進み方向のいかなる回転位置にあっても、ベーン溝２３内でベーン２４の基端が区画するベーン溝２３の底部空間２３Ａに連通するように設定される。

溝５６Ｂは、インナサイドプレート３１に形成される円弧状の溝である。本実施形態では、インナサイドプレート３１に形成される２本の高圧油導入ポート５６Ａに挟まれる２位置に設けられる。そして、溝５６Ｂは、ロータ２２の周方向で一部のベーン溝２３の底部空間２３Ａに連通する。なお、溝５６Ｂは、ロータ２２が回転進み方向のいかなる回転位置にあっても、ベーン溝２３内でベーン２４の基端が区画するベーン溝２３の底部空間２３Ａに連通するように設定される。

図６は、本実施形態のアウタサイドプレート３２の全体図である。
アウタサイドプレート３２は、図６に示すように、概形が円板形状をした部材であって、中心部に回転軸２１（図４参照）が貫通される軸孔３２Ａを備えている。そして、アウタサイドプレート３２は、外周部に吸込ポート４４と吐出ポート５１とを備える。また、アウタサイドプレート３２は、中心部の周囲に背圧溝５７を有する。さらに、アウタサイドプレート３２は、吐出ポート５１に連通する溝部Ｔを備えている。
そして、アウタサイドプレート３２は、ハウジング１１の収容部１１Ａに設けられるとともに、カムリング３０の軸方向におけるインナサイドプレート３１とは逆側の側部と対向するように取り付けられる（図２および図３参照）。

吸込ポート４４は、アウタサイドプレート３２の外周部において内側に凹んだ開口部として形成される。そして、吸込ポート４４は、本実施形態では直径方向に対向する２位置に配置される一対の第１吸込ポート４４Ａと第２吸込ポート４４Ｂとを備えて構成される。そして、第１吸込ポート４４Ａおよび第２吸込ポート４４Ｂには、ハウジング１１に設けた吸込通路４２を介して、吸込口４３が連通せしめられる。そして、第１吸込ポート４４Ａおよび第２吸込ポート４４Ｂは、ロータ２２が回転した際にポンプ室４０への作動油の経路を形成する。

吐出ポート５１は、アウタサイドプレート３２を貫通して形成される開口によって構成される。本実施形態では、吐出ポート５１は、第１吐出ポート５１Ａと第２吐出ポート５１Ｂとを備えて構成される。これら、第１吐出ポート５１Ａと第２吐出ポート５１Ｂとは、カバープレート１２に設けた吐出通路５２を介して、ベーンポンプ１の吐出口５３が連通せしめられている。そして、ロータ２２が回転した際に、ポンプ室４０からの作動油の吐出経路を形成する。

背圧溝５７は、図６に示すように、環形状を有する溝である。背圧溝５７は、ロータ２２が回転方向のいかなる回転位置にあっても、ベーン溝２３内でベーン２４の基端が区画するベーン溝２３の底部空間２３Ａに連通するように設けられている。そして、背圧溝５７は、ロータ２２の他側面に接する面に、ロータ２２の全部のベーン溝２３の底部空間２３Ａに連通する。さらに、背圧溝５７は、インナサイドプレート３１の上述の高圧油導入ポート５６Ａを介して高圧力室５４にも連通する。

溝部Ｔは、図６に示すように、アウタサイドプレート３２に形成された吐出ポート５１に連通する溝である。そして、溝部Ｔは、ロータ２２の回転方向（図４の矢印ＣＷ方向）において、各吐出ポート５１（第１吐出ポート５１Ａ,第２吐出ポート５１Ｂ）よりも手前側（上流側）に位置するようにしている。

本実施形態が適用されるベーンポンプ１では、アウタサイドプレート３２に溝部Ｔを設けることにより、吐出ポート５１に対してポンプ室４０が移動するときに、吐出ポート５１への到達に先んじて溝部Ｔに達するようにしている。そして、溝部Ｔを備えていない場合と比較して、ポンプ室４０と吐出ポート５１との連通開始点がより早くなるように構成している。これにより、本実施形態のベーンポンプ１は、ポンプ室４０と吐出ポート５１との連通時間が、溝部Ｔを備えない構成よりも長くなるようにしている。そして、吐出ポート５１内の作動油圧のポンプ室４０への移動時間が長くなるので、ポンプ室４０内での作動流体の油圧変化が小さくなる。その結果、本実施形態のベーンポンプ１では、ポンプ室４０内のサージ圧が緩和され異音の発生が低減される。

図７は、本実施形態のカムリング３０を詳細に説明するための図である。
なお、図７（ａ）はカムリング３０の側面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すカムリング３０のVIIｂ−VIIｂ線の断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）に示すカムリング３０のVIIｃ−VIIｃ線の断面図である。
図７（ａ）に示すように、カムリング３０は、楕円に近似するカム曲線によりカム面を形成する内周面３０Ｃと、円形の外周面３０Ｓとを有する筒形状をしている。また、カムリング３０は、ロータ２２の軸方向における一方の側部にて幅広の環形状を有する一端側部３０Ａと、他方の側部にて幅広の環形状を有する他端側部３０Ｂとを有する。さらに、カムリング３０は、位置決めピン３３Ａおよび位置決めピン３３Ｂ（図４参照）を通すピン孔３０Ｈをそれぞれ備えている。

（一端側部３０Ａについて）
一端側部３０Ａには、外周面３０Ｓから内周面３０Ｃのポンプ室４０への作動油の吸い込み経路を構成する吸込部の一例としての一端側吸込ポート６０と、ポンプ室４０からの作動油の吐き出し経路を構成する吐出部の一例としての一端側吐出ポート７０とが形成される。
一端側吸込ポート６０は、本実施形態では、一対の第１吸込部（吸込部）の一例としての第１吸込ポート６１と第２吸込部（吸込部）の一例としての第２吸込ポート６２とを備えて構成される。
一端側吐出ポート７０は、本実施形態では、一対の第１吐出ポート７１と第２吐出ポート７２とを備えて構成される。
そして、第１吸込ポート６１と第１吐出ポート７１とが組みとなり、第２吸込ポート６２と第２吐出ポート７２とが組みとなって、それぞれポンプ室４０への作動油の吸い込みおよびポンプ室４０からの作動油の吐き出しの一連の作用を実現する。

なお、以下の説明において、第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２を区別しない場合には「一端側吸込ポート６０」と総称する。また、第１吐出ポート７１および第２吐出ポート７２を区別しない場合には「一端側吐出ポート７０」と総称する。

（他端側部３０Ｂについて）
図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、他端側部３０Ｂには、ポンプ室４０への作動油の吸い込み経路を構成する吸込部の一例としての他端側吸込ポート８０と、ポンプ室４０からの作動油の吐き出し経路を構成する吐出部の一例としての他端側吐出ポート９０とが形成される。
他端側吸込ポート８０は、本実施形態では、一対の第１吸込部の一例としての第１吸込ポート８１と第２吸込部の一例としての第２吸込ポート８２とを備えて構成される。
他端側吐出ポート９０は、本実施形態では、一対の第１吐出ポート９１と第２吐出ポート９２とを備えて構成される。
そして、第２吸込ポート８２と第２吐出ポート９２とが組みとなって、それぞれポンプ室４０への作動油の吸い込みおよびポンプ室４０からの作動油の吐き出しの一連の作用を実現する。

なお、以下の説明において、第１吸込ポート８１および第２吸込ポート８２を区別しない場合には「他端側吸込ポート８０」と総称する。また、第１吐出ポート９１および第２吐出ポート９２を区別しない場合には「他端側吐出ポート９０」と総称する。

そして、他端側吸込ポート８０は、一端側部３０Ａに形成される一端側吸込ポート６０と表裏の位置にて他端側部３０Ｂに配置される。具体的には、図７（ｃ）に示すように、第１吸込ポート８１と第１吸込ポート６１とが表裏に配置される。また、図７（ｂ）に示すように、第２吸込ポート８２と第２吸込ポート６２とが表裏に配置される。
また、他端側吐出ポート９０は、一端側部３０Ａに形成される一端側吐出ポート７０と表裏の位置にて他端側部３０Ｂに配置される。具体的には、図７（ｃ）に示すように、第１吐出ポート９１と第１吐出ポート７１とが表裏に配置される。また、図７（ｂ）に示すように、第２吐出ポート９２と第２吐出ポート７２とが表裏に配置される。

なお、一端側吸込ポート６０および他端側吸込ポート８０、一端側吐出ポート７０および他端側吐出ポート９０は、それぞれ形成される面が他端側部３０Ｂと一端側部３０Ａとで異なるものの、同様の形状を有している。従って、以下の説明では、一端側吸込ポート６０および一端側吐出ポート７０を代表例として説明し、他端側吸込ポート８０および他端側吐出ポート９０の説明は省略する。

（一端側吸込ポート６０の構成・機能）
一端側吸込ポート６０（第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２）は、内周面３０Ｃから外周面３０Ｓまで径方向に開放して設けられる溝として形成される。そして、一端側吸込ポート６０は、底面部６０１と傾斜部６０２とを備えて構成される。
底面部６０１は、一端側部３０Ａにおける他の面（以下、主面とよぶ）と比較して厚み方向に窪んだ平面である。底面部６０１の幅は、内周面３０Ｃから外周面３０Ｓにかけて等しくなるように形成される。
傾斜部６０２は、一端側部３０Ａにおける主面から底面部６０１に向けて傾斜した面であり、内周面３０Ｃから外周面３０Ｓに向けて延びて設けられる。また、傾斜部６０２は、周方向において対向するように２つ配置される。そして、対向する傾斜部６０２同士の間隔は、内周面３０Ｃから外周面３０Ｓにかけて等しく形成される。
なお、本実施形態では、一端側吸込ポート６０の幅Ｗは、対向する２つの傾斜部６０２を外側の縁の間隔として説明する。

そして、上述のとおり一端側吸込ポート６０は内周面３０Ｃ側から外周面３０Ｓまで所定の幅Ｗを維持して形成される。すなわち、一端側吸込ポート６０は、所定の幅Ｗを有する直線となる帯状に形成される。
本実施形態では、一端側吸込ポート６０の幅Ｗを維持して形成した直線形状にすることにより、例えば従来技術のカムリングのように外周面３０Ｓから内周面３０Ｃに向けて次第に幅が狭まる形状を有する場合と比較して、作動油の流れの抵抗が小さくなり作動油の吸入効率を高めている。

さらに、第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２は、カムリング３０の中心３０Ｊ（ロータ２２の回転中心に相当）を通る直径方向において互いに対向した位置に設けられる。すなわち、第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２は、カムリング３０の中心３０Ｊを通る直線上に一対に配置される。そして、第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２の各傾斜部６０２の外側の縁が、カムリング３０の中心３０Ｊを通る直線をオフセット（平行移動）させた線上に沿って形成される。
本実施形態では、第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２を直径方向に一対に配置することで、例えばロータ２２の回転軸２１にかかる偏心荷重を低減させることが可能になる。

そして、図７（ａ）に示すように、第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２におけるロータ２２（図４参照）の回転方向（図中ＣＷ方向）の上流側の端部には、それぞれ吸込開始位置６０ｓが形成される。また、第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２におけるロータ２２の回転方向の下流側の端部には、それぞれ吸込終了位置６０ｅが形成される。
第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２においては、隣り合うベーン２４により形成されるポンプ室４０が移動し、吸込開始位置６０ｓにポンプ室４０を形成するベーン２４が到達することでポンプ室４０への作動油の吸い込みが開始され、吸込終了位置６０ｅをポンプ室４０が通過することで作動油の吸い込みが終了する（後述の図８（ａ）参照）。

（一端側吐出ポート７０の構成・機能）
一端側吐出ポート７０は、図７（ａ）に示すように、内周面３０Ｃのみに開放して設けられる溝として形成される。一端側吐出ポート７０は、底面部７０１と、傾斜部７０２と、貫通孔７０３とを備えて構成される。
底面部７０１は、一端側部３０Ａの主面と比較して厚み方向に窪んだ平面である。
傾斜部７０２は、一端側部３０Ａの主面から底面部７０１に向けて傾斜した面であり、内周面３０Ｃから外周面３０Ｓに向けて延びて設けられる。また、傾斜部７０２は、周方向において対向するように２つ配置される。
貫通孔７０３は、底面部７０１に形成され、他端側吐出ポート９０との間を貫通する。そして、カムリング３０の一端側部３０Ａと他端側部３０Ｂとの間において吐出油を連通可能にする。

そして、図７（ａ）に示すように、第１吐出ポート７１および第２吐出ポート７２において、ロータ２２（図４参照）の回転方向（図中ＣＷ方向）の上流側の第１吐出ポート７１および第２吐出ポート７２のそれぞれの端部に吐出開始位置７０ｓが形成される。また、第１吐出ポート７１および第２吐出ポート７２においてロータ２２の回転方向の下流側の端部に吐出終了位置７０ｅがそれぞれ形成される。
第１吐出ポート７１および第２吐出ポート７２においては、隣り合うベーン２４により形成されるポンプ室４０が移動し、吐出開始位置７０ｓにポンプ室４０を形成するベーン２４が到達することでポンプ室４０からの作動油の吐き出しが開始され、吐出終了位置７０ｅをポンプ室４０が通過すると作動油の吐き出しが終了する（後述の図８（ａ）参照）。

そして、以上のように構成される一端側吸込ポート６０のうち第２吸込ポート６２は、吸込通路４２において第２吸込ポート６２へと延びる流路部分に沿って設けられる。すなわち、本実施形態では、吸込通路４２から第２吸込ポート６２へと延びる流路部分と第２吸込ポート６２とは、互いに作動油の主流方向が一致するように配置され、両者の角度が合うように配置される。このように、本実施形態では、吸込通路４２を流れる作動油が真っ直ぐに第２吸込ポート６２へと流れ込むようにしている。これによって、本実施形態では、第２吸込ポート６２へと作動油を効率良く流入させている。

さらに、本実施形態では、第２吸込ポート６２におけるロータ２２の回転方向の上流側の端と、吸込通路４２における上流側の端とが略直線上に沿うように配置している。すなわち、吸込通路４２から第２吸込ポート６２へ向かう作動油の流路において段差が形成されないようにしている。これによって、本実施形態では、吸込通路４２から第２吸込ポート６２へ向けた作動油の流れにおいて、最も上流側となる部分における流れの抵抗を低減している。

なお、吸込通路４２から第１吸込ポート６１へ延びる流路部分に沿って第１吸込ポート６１を設けても良い。ただし、吸込口４３から遠い側となる下流側に配置される第１吸込ポート６１においては作動油が溜まり易く、第２吸込ポート６２と比較して作動油が供給され易い。そこで、本実施形態では、第２吸込ポート６２を優先して、第２吸込ポート６２の向きを基準に一端側吸込ポート６０の向きを設定している。
以上のように、本実施形態では、吸込通路４２から流入する作動油がスムーズに一端側吸込ポート６０へと流れるように構成することで、装置全体としての作動油の吸い込み効率を向上させている。

図８（ａ）は、一端側吸込ポート６０の配置を説明するための図である。
吸込通路４２に対して設けられる第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２は、カムリング３０において以下のように配置される。
ロータ２２に設けられる複数のベーン２４は、隣り合うベーン２４と予め定めた角度であるベーン角度θｖを成す。例えば、本実施形態では、１０枚のベーン２４が周方向に均等配置されるため、ベーン角度θｖは３６度になる。
そして、一端側吸込ポート６０（第１吸込ポート６１,第２吸込ポート６２）は、ベーン角度θｖに基づき、一端側吐出ポート７０（第１吐出ポート７１,第２吐出ポート７２）との関係でポンプ室４０を介して直接的に連通しないように所定の位置に配置される。

図８（ａ）に示すように、第１吐出ポート７１の吐出開始位置７０ｓからベーン角度θｖだけロータ２２の回転方向（図中ＣＷ方向）とは逆に回転移動した位置は破線Ｌ１で示された部分となる。また、第２吐出ポート７２の吐出終了位置７０ｅからベーン角度θｖだけロータ２２の回転方向に回転移動した位置は破線Ｌ２で示された位置となる。
そして、第１吸込ポート６１は、吸込開始位置６０ｓと吸込終了位置６０ｅとが破線Ｌ１および破線Ｌ２に挟まれた角度の範囲内に設けられる。

また、図８（ａ）に示すように、第１吐出ポート７１の吐出終了位置７０ｅからベーン角度θｖだけロータ２２の回転方向に回転移動した位置は破線Ｌ３で示された部分となる。また、第２吐出ポート７２の吐出開始位置７０ｓからベーン角度θｖだけロータ２２の回転方向とは逆に回転移動した位置は破線Ｌ４で示された位置となる。
そして、第２吸込ポート６２は、吸込開始位置６０ｓと吸込終了位置６０ｅとが破線Ｌ３および破線Ｌ４に挟まれた角度の範囲内に設けられる。

上述の関係を、カム面を形成する内周面３０Ｃにおける距離で特定すると以下のとおりである。すなわち、図８（ｂ）に示すように、内周面３０Ｃに隣り合うベーン２４の先端部がそれぞれ接触することで、内周面３０Ｃにおいて２点のベーン２４の接触箇所が形成される。そして、この隣り合う２枚のベーン２４によって形成された接触箇所の内周面３０Ｃ側におけるベーン間隔Ｓｖに対して、一方、例えば第１吸込ポート６１の吸込終了位置６０ｅと第１吐出ポート７１の吐出開始位置７０ｓとの内周面３０Ｃにおける距離を吸込吐出間距離Ｓｃとする。
そして、第１吐出ポート７１に対して、第１吸込ポート６１は、ベーン間隔Ｓｖよりも長い距離を有する吸込吐出間距離Ｓｃが設定される。これは、各一端側吸込ポート６０と各一端側吐出ポート７０との位置関係において同様である。すなわち、一端側吸込ポート６０は、周方向に隣り合う一端側吐出ポート７０に対して、ベーン間隔Ｓｖよりも長い距離を有するように吸込吐出間距離Ｓｃが設定される。

なお、本実施形態では、図８（ａ）に示すように、ピン孔３０Ｈは、例えば破線Ｌ２と第２吐出ポート７２との間に設けるように設定する。これによって、本実施形態では例えば第１吸込ポート６１を形成しない領域にピン孔３０Ｈを配置するように定めることで、例えば第１吸込ポート６１の位置を設定する際に、ピン孔３０Ｈによる制約を受けずに上述のとおりベーン角度θｖによって定まる破線Ｌ２に基づいて配置することができる。
また、ピン孔３０Ｈを例えば第１吸込ポート６１よりも第２吐出ポート７２に近づけて配置することで、カムリング３０の強度低下を抑制しても良い。すなわち、本実施形態では、第１吸込ポート６１は内周面３０Ｃから外周面３０Ｓまで開放して形成されるのに対し、第２吐出ポート７２は内周面３０Ｃから外周面３０Ｓの途中までしか形成されない。従って、周辺の強度としては、第１吸込ポート６１に比べて第２吐出ポート７２が比較的高い。そこで、例えば第１吸込ポート６１よりも第２吐出ポート７２側にピン孔３０Ｈを近づけて配置することで、局所的な強度低下が低減される。

また、本実施形態が適用されるカムリング３０では、第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２は、中心３０Ｊを通る径方向に沿った直線上に一対に配置される。このように直線上に一対に配置する場合、第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２は、以下の範囲内に設ける。
すなわち、破線Ｌ１と内周面３０Ｃとの交点Ｘ１と、破線Ｌ３と内周面３０Ｃとの交点Ｘ３とを結ぶ線を直線Ｌｍ１とする。この直線Ｌｍ１は、第１吐出ポート７１に対して両方向にカム面を形成する内周面３０Ｃに沿ってベーン角度θｖだけ離れた位置として定まるものである。
また、破線Ｌ２と内周面３０Ｃとの交点Ｘ２と、破線Ｌ４と内周面３０Ｃとの交点Ｘ４とを結ぶ線を直線Ｌｍ２とする。この直線Ｌｍ２は、第２吐出ポート７２に対して両方向にカム面を形成する内周面３０Ｃに沿ってベーン角度θｖだけ離れた位置として定まるものである。

そして、本実施形態では、直線Ｌｍ１と直線Ｌｍ２とに挟まれる領域に第１吸込ポート６１および第２吸込ポート６２を形成する。これによって、隣り合う２枚のベーン２４によって構成されるポンプ室４０がロータ２２の回転によって移動しても、一端側吸込ポート６０と一端側吐出ポート７０とが直接的に連通する状態を避けることができる。
なお、直線Ｌｍ１から直線Ｌｍ２まで形成することで、第１吸込ポート６１の幅Ｗおよび第２吸込ポート６２の幅Ｗ（図７（ａ）参照）が最も大きく形成される。このように最大限に形成することで、第１吸込ポート６１の幅Ｗおよび第２吸込ポート６２からの作動油の吸い込み量を最も大きくするとともに、本実施形態では外周面３０Ｓから内周面３０Ｃまで流路幅が狭まらないために流路抵抗が低減された状態でポンプ室４０へと作動油を供給することが可能になる。

（ベーンポンプ１の動作）
以上のように構成されるベーンポンプ１は、図４に示すように、例えば不図示の内燃機関による駆動を受けて回転軸２１が回転することでロータ２２が回転する。このロータ２２の回転に伴い、複数のベーン２４の先端がカムリング３０の内周の内周面３０Ｃに押当てられながら回転する状態になる。
ここで、ベーンポンプ１では、吸込口４３から供給された作動油が吸込通路４２を介しカムリング３０の一端側吸込ポート６０および他端側吸込ポート８０に流れ込んだ状態になっている。そして、ロータ２２の回転方向の上流側の吸込領域で、ロータ２２の回転とともに拡張されるポンプ室４０にインナサイドプレート３１の吸込ポート４１およびアウタサイドプレート３２の吸込ポート４４からの作動油が吸い込まれる。一方で、ロータ２２の回転方向の下流側の吐出領域では、ロータ２２の回転に伴って圧縮されるポンプ室４０からの作動油が吐出ポート５１に対して吐出される。吐出ポート５１へと吐出された高圧吐出油は、吐出通路５２を通って吐出口５３から吐出される。
以上のようにして、本実施形態が適用されるベーンポンプ１では、吸込口４３にて吸い込まれた作動油が吐出口５３から吐出されるというポンプ作用が発揮される。

続いて、本実施形態のベーンポンプ１におけるベーン２４の内周面３０Ｃの当接作用について説明する。
図３に示すように、ロータ２２の回転により吐出ポート５１から吐出された高圧吐出油は、ロータ２２の一部のベーン溝２３の底部空間２３Ａおよび高圧油供給ポート５５を通って高圧力室５４に供給される。さらに、高圧力室５４に満たされた高圧吐出油は、インナサイドプレート３１の高圧油導入ポート５６Ａおよびロータ２２の一部のベーン溝２３の底部空間２３Ａを介して、アウタサイドプレート３２の環状の背圧溝５７に供給される。

なお、インナサイドプレート３１の高圧油導入ポート５６Ａに連通していないベーン溝２３の底部空間２３Ａに導入された高圧吐出油は、インナサイドプレート３１の溝５６Ｂに押込み充填される。
そして、環状の背圧溝５７に供給された高圧吐出油は、背圧溝５７が連通しているロータ２２の全部のベーン溝２３の底部空間２３Ａに同時に導入される状態が形成され、このベーン溝２３の底部空間２３Ａに導入された高圧吐出油の圧力によってベーン２４の先端がカムリング３０の内周の内周面３０Ｃに押し当てられる。

また、本実施形態では、吸込口４３から供給された作動油が吸込通路４２を介しカムリング３０の一端側吸込ポート６０および他端側吸込ポート８０に流れ込むときに、カムリング３０の一端側吸込ポート６０および他端側吸込ポート８０が、それぞれ所定の幅が維持された直線形状で構成されている。これによって、一端側吸込ポート６０および他端側吸込ポート８０を流れる作動油の抵抗が低減される。

さらに、例えば焼結体によってカムリング３０を構成する場合、厚さ方向に幅の異なる部分（本実施形態では一端側吸込ポート６０および他端側吸込ポート８０）があると、製造工程がより複雑化する。カムリング３０の一端側部３０Ａと他端側部３０Ｂとの表裏に一端側吸込ポート６０および他端側吸込ポート８０を配置すると特に難しくなる。これに対し、本実施形態のカムリング３０においては、例えば一端側吸込ポート６０が所定幅の直線上に形成されるため、例えば切削工具を一方向に移動させるだけで一端側吸込ポート６０をカムリング３０の主面に形成することができる。
さらに、本実施形態では、一端側吸込ポート６０を構成する第１吸込ポート６１と第２吸込ポート６２とが直径方向となる直線上に配置される。そのため、位置決めが容易となるうえに、この場合にも例えば切削工具を一方向に移動させるだけで、これら第１吸込ポート６１と第２吸込ポート６２とをカムリング３０の側部に形成することができるため製造効率が向上する。

そして、例えば一端側吸込ポート６０と他端側吸込ポート８０とは、ポンプ室４０が回転移動しても、一端側吐出ポート７０と他端側吐出ポート９０とに対してそれぞれ直接的に作動油が連通しないように配置されている。そのうえで、一端側吸込ポート６０および他端側吸込ポート８０は、吸込通路４２の向きに合うよう配置されるとともに、吸込通路４２の流路の幅に合わせて形成されることで、吸込通路４２から一端側吸込ポート６０および他端側吸込ポート８０への作動油の流れがスムーズになり、カムリング３０における作動油の供給効率がさらに高まる。

１…ベーンポンプ、２１…回転軸、２２…ロータ、２４…ベーン、３０…カムリング、４０…ポンプ室、６０…一端側吸込ポート、６１…第１吸込ポート、６２…第２吸込ポート、７０…一端側吐出ポート、７１…第１吐出ポート、７２…第２吐出ポート、８０…他端側吸込ポート、９０…他端側吐出ポート

Claims (3)

1. 回転軸に結合されて回転するロータと、
   前記ロータの放射方向に複数設けたベーン溝に進退可能に保持される複数のベーンと、
   内側にカム面を有する筒状に形成されて前記ロータを囲い隣り合う前記ベーンとの間に流体を区画するポンプ室を形成するとともに、当該ポンプ室への流体の吸込経路を形成する吸込部および当該ポンプ室からの流体の吐出経路を形成する吐出部を有するカムリングと、を備え、
   前記吸込部は、前記カムリングの軸方向の側部にて内周から外周にかけて所定の幅を維持しながら形成された溝で構成され、隣り合う前記ベーンによって前記カム面に形成される当該ベーンの接触箇所の間隔よりも長い距離を有して前記吐出部から離れて当該側部に配置されることを特徴とするベーンポンプ装置。
2. 前記吸込部は、第１吸込部と、前記カムリングの中心を通る直線上において当該第１吸込部と一対に配置される第２吸込部とを備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ装置。
3. 少なくとも前記カムリングを覆うハウジングと、当該ハウジングに設けられて装置外部から装置内部へと流体を吸い込む吸込口と、をさらに備え、
   前記吸込部は、前記吸込口から当該吸込部へと流体を導く経路である吸込通路の向く方向に沿って前記カムリングの側部に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のベーンポンプ装置。

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