JP2015135057A - vane pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車に用いて好適のベーンポンプに関するものである。 The present invention relates to a vane pump suitable for use in an automobile.
油圧ポンプには種々の形式があるが、中でもベーンポンプは、比較的吐出量が多く、しかも比較的安価であるため、自動車や建設機械などの広い分野で採用されている。
例えば図9はいずれも従来のベーンポンプの要部構成を示すものであり、図9(a)はベーンを収容したロータの半部の斜視図であり、図9(b)はベーンを収容したロータの半部の横断面図である。
Although there are various types of hydraulic pumps, vane pumps are used in a wide range of fields such as automobiles and construction machines because they have a relatively large discharge amount and are relatively inexpensive.
For example, FIG. 9 shows the structure of the main part of a conventional vane pump, FIG. 9 (a) is a perspective view of a half of a rotor containing a vane, and FIG. 9 (b) is a rotor containing a vane. It is a cross-sectional view of the half part.
図9(a)に示すように、ロータ111には複数のスリット溝112が放射状に形成されており、各スリット溝112内にはそれぞれベーン121が出没可能に収容されている。このようなロータ111は、図9(b)に示すように、内周にカム面132が形成されたカムリング131の内部に配置され、ロータ111から外方へ突出する各ベーン121の先端はカムリング131内周のカム面132に摺接している。
As shown in FIG. 9A, a plurality of
なお、各スリット溝112の基部には、ベーン121をカムリング131のカム面132に押し付ける付勢力を与えるための背圧孔113が形成され、各背圧孔113は環状に連通しており、図示しない油路からオイルを供給される。背圧孔113内のオイルの油圧がベーン121の基部に作用してベーン121をカムリング131のカム面132に押し付けるようになっている。
A
ロータ111及びカムリング131は、図示しないポンプハウジング内に装備され、ロータ111の外周面114とカムリング131内周のカム面132との間は隣り合う各ベーン121,121の壁面によって区画されてポンプ室141が形成される。また、ポンプ室141の両端方向(ロータ111の回転軸方向両側)は、ポンプハウジングのカバー部材或いはポンプハウジングに内装されるエンドプレート等の端部区画部材によってそれぞれ区画される。
The
カム面132によってポンプ室141の容積が拡大する箇所には吸入ポート142が設けられ、カム面132によってポンプ室141の容積が縮小する箇所には吐出ポート143が設けられている。各ポンプ室141には、吸入ポート142からオイルが吸入され、吐出ポート143からオイルが吐出される。なお、図9(b)中には、吸入ポート142及び吐出ポート143の配置箇所を二点鎖線で模式的に示しており、ポート形状を特定するものではない。
A
ところで、ポンプ室141の内周を形成するロータ111の外周面114は、図9(a),(b)に示すように円筒面状に形成されるが、図10(a),(b)に示すように,ロータ111の外周面114がスリット溝112の近傍を除いて凹み115をロータ111の軸方向全長にわたって形成したものもあり、このような構成は、例えば特許文献1,2に記載されている。
By the way, the outer
特許文献1の技術は、凹み115を形成することによって、ロータ111の外径やカムリング131の内径やスリット溝112の径方向深さを変更しないで、吸入ポート142におけるオイルの吸い込み面積を十分に確保できるようにして、ベーン121の移動ストロークを確保しながら、高速運転時のオイルの吸い込み性を向上してオイル吸い込み時のキャビテーションの発生を抑制できるようにして、ポンプの回転音や吐出脈動を小さくできるようにしている。
In the technique of
特許文献2の技術は、凹み115を設けたというよりも、スリット溝112の開口両縁部をカムリング131の内周面側へ突出するようにマウンド部116を形成したもので、スリット溝112の径方向深さを拡大してスリット溝112周りにおけるベーン121の支持剛性を向上させ、ベーン121が、ロータ111の中心点を基点にした放射軸方向に対して、傾いたり倒れたりすることを抑制し、ベーンポンプの性能安定化を図っている。
The technique of
また、特許文献2には、ロータ111の外周面114に円周方向に延びるように隆起形成されたリブを設け、このリブによりポンプ室141を区画する二つのマウンド部116間をつなぐことによって、ポンプ室141の容積減少を最小限に抑えたうえで、ベーン121の収容されるスリット溝112周りの強度・剛性を高める構成も記載されている。
Further, in
ところで、特許文献1にも課題として記載されているように、ポンプ室内へのオイル吸い込み時のキャビテーションの発生は、ポンプの高速運転化が進むほど大きな課題となっており、特許文献1の技術のように、オイルの吸い込み面積を確保してオイルの吸い込み性を向上させるだけでは、キャビテーションの発生を十分に抑制することができない。
本発明は、かかる課題に鑑み創案されたもので、高速運転時にもオイルの吸い込みによるキャビテーションの発生を十分に抑制することができるようにした、ベーンポンプを提供することを目的とする。
Incidentally, as described as a problem in
The present invention has been conceived in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a vane pump capable of sufficiently suppressing the occurrence of cavitation due to oil suction even during high-speed operation.
上記の課題を解決するために、本発明のベーンポンプは、ポンプハウジング内に、複数のスリット溝が放射状に形成されたロータと、前記各スリット溝内に出没可能に収容されたベーンと、前記ロータの外周に配置され前記各ベーンの先端が摺接するカム面を内周に備えたカムリングと、前記ロータの軸方向両端にそれぞれ装備された端部区画部材とを有し、前記ロータの外周面,前記カム面,隣り合う前記ベーンの壁面,及び前記端部区画部材により包囲されてポンプ室が形成され、前記ポンプ室にオイルを吸入させる吸入ポートと前記ポンプ室からオイルを吐出させる吐出ポートとをそなえ、前記ポンプ室の内周面を形成する前記ロータの外周面には、前記スリット溝の両縁に沿って外方に隆起した隆起縁部が延設され、前記各ポンプ室に臨む2つの隆起縁部の相互間に凹部が形成され、前記凹部は、前記ポンプ室内へのオイル吸入時に前記吸入ポートに近い側(前記ロータの回転方向における前方側)は浅く、前記オイル吸入時に前記吸入ポートから遠い側(前記ロータの回転方向における後方側)は深く形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a vane pump according to the present invention includes a rotor in which a plurality of slit grooves are radially formed in a pump housing, a vane accommodated in the slit grooves so as to be able to appear and retract, and the rotor. A cam ring provided on the inner periphery with a cam surface disposed on the outer periphery of the vane and in contact with the tip of each vane on the inner periphery, and end partition members respectively provided at both axial ends of the rotor, A pump chamber is formed by being surrounded by the cam surface, the wall surface of the adjacent vane, and the end partition member, and includes a suction port for sucking oil into the pump chamber and a discharge port for discharging oil from the pump chamber. In addition, on the outer peripheral surface of the rotor that forms the inner peripheral surface of the pump chamber, a protruding edge portion protruding outward along both edges of the slit groove is extended, and each pump chamber is A recess is formed between the two raised edges facing each other, and the recess is shallow on the side close to the suction port (front side in the rotational direction of the rotor) when oil is sucked into the pump chamber, and when the oil is sucked The side far from the suction port (the rear side in the rotation direction of the rotor) is formed deep.
前記凹部の前記ポンプ室内へのオイル吸入時に前記吸入ポートに近い側は前記隆起縁部と同じ高さまで隆起し、前記隆起縁部の外端面と連続又は略連続して形成されていることが好ましい。
前記凹部は、滑らかな凹状曲面で形成されていることが好ましい。
前記吸入ポートは、前記端部区画部材に形成されていることが好ましい。
Preferably, the side of the recess close to the suction port when oil is sucked into the pump chamber is raised to the same height as the raised edge and is formed continuously or substantially continuously with the outer end surface of the raised edge. .
It is preferable that the said recessed part is formed with the smooth concave curved surface.
The suction port is preferably formed in the end section member.
さらに、前記ポンプ室の内周面を形成する前記ロータの外周面の軸方向中間部には、前記2つの隆起縁部を接続する接続隆起部が形成されていることが好ましい。
この場合、前記凹部は、前記吸入ポートから遠い側においては、前記接続隆起部に近い側では浅く前記接続隆起部から離隔するにしたがって深く形成されていることが好ましい。
Furthermore, it is preferable that a connecting ridge for connecting the two ridge edges is formed at an axially intermediate portion of the outer peripheral surface of the rotor that forms the inner peripheral surface of the pump chamber.
In this case, it is preferable that the recess is formed shallower on the side far from the suction port and shallower on the side closer to the connection ridge, and deeper as the distance from the connection ridge increases.
前記吸入ポートは、前記カム面に開口するように前記カムリングを貫通して形成されていることも好ましい。 It is also preferable that the suction port is formed through the cam ring so as to open to the cam surface.
本発明のベーンポンプによれば、ロータの回転によりポンプ室が吸入ポートと連通すると、吸入ポートからポンプ室内にオイルが吸入され、その後ポンプ室が吐出ポートと連通すると、ポンプ室内のオイルが吐出ポートから吐出される。
ポンプ室の内周面を形成する前記ロータの外周面には、スリット溝の両縁に沿って外方に隆起した隆起縁部が延設され、各隆起縁部の相互間に凹部が形成されているので、スリット溝の深さが確保され、ベーンの出没移動のストロークの確保及びスリット溝周りの強度及び剛性の確保をでき、さらに、オイルの吸い込み面積を十分に確保することができることから、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時において、キャビテーションの発生を抑制することができる。
According to the vane pump of the present invention, when the pump chamber communicates with the suction port by rotation of the rotor, oil is sucked into the pump chamber from the suction port, and when the pump chamber communicates with the discharge port thereafter, the oil in the pump chamber is discharged from the discharge port. Discharged.
On the outer peripheral surface of the rotor that forms the inner peripheral surface of the pump chamber, protruding ridges protruding outward along both edges of the slit groove are extended, and concave portions are formed between the respective protruding edges. Therefore, the depth of the slit groove is secured, the stroke of the vane movement can be secured and the strength and rigidity around the slit groove can be secured, and furthermore, the oil suction area can be sufficiently secured, It is possible to suppress the occurrence of cavitation during oil suction during high-speed operation of the pump.
さらに、凹部は、ポンプ室内へのオイル吸入時に吸入ポートに近い側、換言すればロータの回転方向における前方側は浅く形成されているので、吸入ポートからポンプ室内へのオイルの流入が円滑になって、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時において、凹部の表面の局部的な圧力低下を抑制して、この面からキャビテーションの発生を抑制することができる。また、凹部は、オイル吸入時に吸入ポートから遠い側、換言すればロータの回転方向における後方側は深く形成されているので、ポンプ室の容積減少を抑えてポンプ容量を確保することができる。 Further, since the recess is formed shallower on the side close to the suction port when oil is sucked into the pump chamber, in other words, on the front side in the rotation direction of the rotor, the oil flows smoothly from the suction port into the pump chamber. Thus, when oil is sucked during high-speed operation of the pump, local pressure drop on the surface of the recess can be suppressed, and cavitation can be suppressed from this surface. Further, since the recess is formed deeper on the side farther from the suction port during oil suction, in other words, on the rear side in the rotational direction of the rotor, the pump capacity can be secured by suppressing the volume reduction of the pump chamber.
前記凹部のポンプ室内へのオイル吸入時に吸入ポートに近い側を、隆起縁部と同じ高さまで隆起させ、隆起縁部の外端面と連続又は略連続して形成すれば、吸入ポートからポンプ室内へのオイルの流入がより円滑になって、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時に凹部の表面上における局部的な圧力低下を抑制し、キャビテーションの発生を抑制することができる。 The side close to the suction port when oil is sucked into the pump chamber is raised to the same height as the raised edge, and is formed continuously or substantially continuously with the outer end surface of the raised edge to enter the pump chamber from the suction port. Inflow of the oil becomes smoother, local pressure drop on the surface of the recess can be suppressed when oil is sucked during high-speed operation of the pump, and cavitation can be suppressed.
前記凹部を、滑らかな凹状曲面で形成すれば、吸入ポートからポンプ室内へオイルの流入がより円滑になって、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時におけるキャビテーションの発生をより確実に抑制することができる。
ポンプ室の内周面を形成するロータの外周面の軸方向中間部に、隆起縁部を接続する接続隆起部を形成すれば、ベーンの収容されるスリット溝周りの強度・剛性を高めることができ、また、オイルの吸い込み面積も確保することができることから、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時におけるキャビテーションの発生を抑制するために有効である。
If the concave portion is formed with a smooth concave curved surface, the oil can flow more smoothly into the pump chamber from the suction port, and the occurrence of cavitation during oil suction during high-speed operation of the pump can be more reliably suppressed. it can.
By forming a connecting ridge that connects the ridge edge at the axially intermediate portion of the outer peripheral surface of the rotor that forms the inner peripheral surface of the pump chamber, the strength and rigidity around the slit groove in which the vane is accommodated can be increased. In addition, since the oil suction area can be secured, it is effective in suppressing the occurrence of cavitation during oil suction during high-speed operation of the pump.
この場合、凹部の吸入ポートから遠い側において、接続隆起部に近い側では凹部を浅く形成することにより、ポンプ室内でのオイルの流れが円滑になって、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時におけるキャビテーションの発生を抑制するために有効である。また、接続隆起部から離隔するにしたがって凹部を深く形成することにより、ポンプ室の容積減少を抑えてポンプ容量を確保することができる。 In this case, on the side far from the suction port of the concave portion, the concave portion is shallowly formed on the side close to the connection raised portion, so that the oil flow in the pump chamber becomes smooth, and the oil is sucked at the time of high speed operation of the pump. This is effective for suppressing the occurrence of cavitation. In addition, by forming the recess deeper as the distance from the connection ridge increases, a decrease in the volume of the pump chamber can be suppressed and a pump capacity can be ensured.
特に、ポンプ室内に接続隆起部をそなえたものでは、吸入ポートをカム面に開口するようにカムリングを貫通して形成すると、前記接続隆起部に近い側で凹部を浅く形成することにより、オイルは、ロータの外周面の軸方向中間部の接続隆起部付近の吸入ポートからポンプ室内に円滑に流入するようになって、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時におけるキャビテーションの発生を抑制することができる。 In particular, in the case where the pump chamber has a connecting ridge, when the intake port is formed through the cam ring so as to open to the cam surface, the oil is reduced by forming a shallow recess near the connection ridge. The pump can smoothly flow into the pump chamber from the suction port in the vicinity of the connecting ridge in the axially intermediate portion of the outer peripheral surface of the rotor, and the occurrence of cavitation during oil suction during high-speed operation of the pump can be suppressed. .
以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。
図1〜図4は本発明の第1実施形態にかかるベーンポンプの構造を示し、図2,図5は本発明の第2実施形態にかかるベーンポンプの構造を示し、図2,図6は本発明の第3実施形態にかかるベーンポンプの構造を示し、図7,図8は第1〜3実施形態にかかるベーンポンプの構造の変形例を示す。これらの図に基づいて説明する。なお、各実施形態及び変形例では、特徴的な構成要素について、符号の末尾にA,B,C・・・を付して区別するが、各実施形態や各変形例に共通する図2,図3においては、これらの構成要素について、区別せずに(符号の末尾にA,B,C・・・を付与しないで)示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show the structure of the vane pump according to the first embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 5 show the structure of the vane pump according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. The structure of the vane pump concerning 3rd Embodiment of this is shown, FIG. 7, FIG. 8 shows the modification of the structure of the vane pump concerning 1st-3rd embodiment. A description will be given based on these drawings. In each embodiment and modification, distinctive constituent elements are distinguished by adding A, B, C... At the end of the reference numerals, but FIG. 2, which is common to each embodiment and each modification. In FIG. 3, these components are shown without distinction (without adding A, B, C... At the end of the reference numerals).
〔第1実施形態〕
まず、本発明の第1実施形態にかかるベーンポンプの構造を説明する。
このベーンポンプは、図2,図3に示すように、ポンプハウジング2内に、ロータ11及びカムリング31が装備される。ロータ11は、ポンプハウジング2内の中心部に配備された回転軸1に一体回転するように結合されている。回転軸1は、図示しないエンジン(内燃機関)やモータ(電動機)に直接又は間接的に接続されて回転駆動される。
[First Embodiment]
First, the structure of the vane pump according to the first embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, the vane pump is provided with a
このロータ11には複数のスリット溝12が横断面視で放射状に形成されており、各スリット溝12内にはそれぞれベーン21が出没可能に収容されている。
カムリング31は、このロータ11の外周に配置され、カムリング31の内周には、回転軸1の軸心(回転中心)に対して距離が変化する曲面により構成されたカム面32が形成されている。各ベーン21の先端はこのカムリング31内周のカム面32に摺接している。なお、本実施形態では、カム面32は回転中心に最接近する箇所と回転中心から最離隔する箇所とが、180度位相を変えて全周の2箇所にそれぞれ設けられる。
A plurality of
The
また、本実施形態では、各スリット溝12の基端(回転軸1の軸心側端部)に背圧孔13が形成され、各背圧孔13は連通路13Aによって連通接続されている。後述の吐出ポート43から吐出されるオイル(作動油)の一部が、連通路13Aを通じて各背圧孔13に供給され、この背圧孔13に供給されるオイルの圧力(背圧)によって各スリット溝12内のベーン21が外方のカム面32に向けて付勢されて、各ベーン21の先端がこの付勢力によってカム面32に摺接している。
In the present embodiment, back pressure holes 13 are formed at the base ends (ends on the axial center side of the rotating shaft 1) of the
また、ロータ11の軸方向一端(図3中、下端)は、ポンプハウジング2に接合されるエンドプレート(端部区画部材)2Aによって、ロータ11の軸方向他端(図3中、上端)は、ポンプハウジング2に形成されるロータ端部閉塞部分(端部区画部材)2Bによって、それぞれ吸入ポート42及び吐出ポート43を除いて閉塞される。
これにより、ロータ11の外周面14,カムリング31のカム面32,隣り合うベーン21の壁面,及びエンドプレート2A,ロータ端部閉塞部分2Bにより包囲、区画されてポンプ室41が形成される。そして、このポンプ室41にオイルを吸入させる吸入ポート42とポンプ室41からオイルを吐出させる吐出ポート43とが設けられている。吸入ポート42及び吐出ポート43は、カム面32の形状に対応させて180度位相を変えて全周の2箇所にそれぞれ設けられる。
Further, one end (the lower end in FIG. 3) of the
Thus, the
吸入ポート42は、カム面32の形状によってロータ11の回転に伴ってポンプ室31の容積が拡大する箇所に設けられ、吐出ポート43は、カム面32の形状によってロータ11の回転に伴ってポンプ室41の容積が縮小する箇所に設けられている。本実施形態では、吸入ポート42及び吐出ポート43はロータ11の軸方向両端(図3中、上下端)にそれぞれ設けられている。なお、図2中には、吸入ポート42及び吐出ポート43の配置箇所を二点鎖線で模式的に示すもので、ポート形状を特定するものではない。
The
吸入ポート42及び吐出ポート43はそれぞれ連通路42a,43aを通じて連通しており、ロータ11の回転によって、吸入ポート42には吸入流路44,44a,44bを通じて図示しないタンク等からオイルが導入され、吐出ポート43からはオイルが吐出され、吐出されたオイルは、吐出流路45a,45bを通じて図示しないオイル供給部に供給される。
The
本実施形態では、ポンプ室41の内周面を形成するロータ11の外周面14に、特徴的な構造が設けられている。つまり、図1に示すように、ロータ11の外周面14Aには、スリット溝12の両縁に沿って外方(周外方向)に隆起した隆起縁部16が延設され、各ポンプ室41に臨む2つの隆起縁部16,16の相互間には、これら2つの隆起縁部16,16よりも窪んだ凹部15Aが形成されている。そして、この凹部15Aは、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側(即ち、ロータ11の回転方向前方側)は肉盛りされて浅く形成され、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側(即ち、ロータ11の回転方向後方側)は肉盛りされない又は肉盛り量が少なくされて深く形成されており、肉盛りされた表面17Aは曲面状に形成される。
In the present embodiment, a characteristic structure is provided on the outer
換言すれば、図1中に二点鎖線で示すロータ11の基準外周面(円筒面)14′に対して、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側(ロータ11の回転方向前方側、図1中、右側)には肉盛りがされてロータ11の回転方向前方側の隆起縁部16の外端面16aと略滑らかに連続する面となっており、この肉盛り量は、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側(ロータ11の回転方向後方側、図1中、左側)に行くにしたがって少なくされ、ロータ11の回転方向後方側の隆起縁部16付近では肉盛り0(基準外周面14′レベル)となっている。
In other words, with respect to the reference outer peripheral surface (cylindrical surface) 14 ′ of the
本実施形態の場合、さらに、ポンプ室41の内周面を形成するロータ11の外周面14Aの軸方向中間部(ここでは、軸方向両端から等距離にある中間部)には、隆起縁部16,16を接続するように周方向に延びた接続隆起部18が形成され、且つ、ロータ11の外周面14Aの吸入ポート42から遠い側(ロータ11の回転方向後方側)においては、接続隆起部18の近傍では接続隆起部18と連続するように浅く、接続隆起部18から離隔するにしたがって深くなるように形成されている。
In the case of the present embodiment, a raised edge portion is further provided at an axially intermediate portion (here, an intermediate portion equidistant from both axial ends) of the outer
換言すれば、ロータ11の回転方向後方側(図1中、左側)の隆起縁部16付近において、図1中に二点鎖線で示すロータ11の基準外周面14′に対して、接続隆起部18の近傍では肉盛りがされて接続隆起部18の外端面18aと略滑らかに連続する面となっており、この肉盛り量は、接続隆起部18の近傍では多く、接続隆起部18から離隔するにしたがって少なくされ、接続隆起部18から最も離隔した箇所では肉盛り0(基準外周面14′レベル)となっている。
In other words, in the vicinity of the
本実施形態にかかるロータ11の外周面14Aを構成する肉盛りされた表面17Aは、このように、周方向にも軸方向にも、滑らかな凹状曲面で形成されている。
なお、ロータ11の基準外周面14′及び後述の基準外周面14″とは、凹部15の最深部に対応する円筒面(ロータ11の回転中心と同心の円筒面)である。
本発明の第1実施形態にかかるベーンポンプは、上述のように構成されているので、ロータ11の回転によりポンプ室41が吸入ポート42と連通すると、図示しないタンク等から吸入流路44,44a,44bを経て、吸入ポート42からポンプ室41内にオイルが吸入される。一方、その後ポンプ室41が吐出ポート43と連通すると、ポンプ室41内のオイルが吐出ポート43から吐出される。吐出されたオイルは、吐出流路45a,45bを通じて図示しないオイル供給部に供給される。
In this way, the
Note that a reference outer
Since the vane pump according to the first embodiment of the present invention is configured as described above, when the
そして、ポンプ室41の内周面を形成するロータ11の外周面14Aには、スリット溝12の両縁に沿って外方に隆起する隆起縁部16が延設され、隆起縁部16,16の相互間に凹部15Aが形成されているので、スリット溝12の深さが確保され、ベーン21の出没移動のストロークが確保されると共に、スリット溝12周りの強度及び剛性を確保することができる。
The outer
さらに、凹部15Aが形成されることにより、オイルの吸い込み面積を十分に確保することができることから、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時において、飽和蒸気圧を低下させてキャビテーションの発生を抑制することができる。
しかも、凹部15Aは、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側は浅く、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側は深く形成されているので、吸入ポート42からポンプ室41内へのオイルの流入が円滑になって、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時において、凹部15Aの表面の局部的な圧力低下が抑制されて、この面からもキャビテーションの発生を抑制することができる。
Further, since the
Moreover, the
つまり、図4(a)に示すように、各隆起縁部16,16の相互間において、隆起縁部16,16よりも窪んだ凹部15A′をロータ11の基準外周面(円筒面)14′によって構成すると、図4(a)中に白矢印で示すようにオイルが吸入されると、図4(a)中に×印で示すように、ロータ11の回転方向前方側の隆起縁部16と基準外周面(円筒面)14′とが交差する隅部14a′において吸入オイルの流れの乱れから負圧域が発生し、高速運転時にキャビテーションが発生しやすくなる。
That is, as shown in FIG. 4A, a
これに対して、本実施形態にかかる凹部15Aは、隅部14a′を肉盛りして、ロータ11の回転方向前方側の隆起縁部16の外端面16aと略滑らかに連続する曲面状の肉盛り表面17Aにより形成されているので、図4(b)中に白矢印で示すように吸入されるオイルは、流れを大きく乱すことなくポンプ室41内に吸入されて負圧域が発生し難く、高速運転時においてもキャビテーションの発生が抑制される。
On the other hand, the
また、図4(a)中に×印で示すように、ロータ11の接続隆起部18と基準外周面(円筒面)14′とが交差する隅部14b′においても吸入オイルの流れの乱れから高速運転時にキャビテーションが発生しやすくなるが、本実施形態の場合、図4(b)に示すように、接続隆起部18の近傍では肉盛りがされて接続隆起部18の外端面18aと略滑らかに連続する面となっており、吸入されるオイルは、ポンプ室41内において流れを大きく乱すことがなく負圧域が発生し難く、高速運転時においてもこの部分でのキャビテーションの発生が抑制される。
Further, as shown by x in FIG. 4A, the flow of the suction oil is also disturbed at the
しかも、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側に行くにしたがって肉盛り量は少なくされ、また、接続隆起部18から離れるにしたがって肉盛り量は少なくされるので、肉盛りによるポンプ室41の容積減少を最小限に抑えることができ、ポンプの容量も確保される。
なお、吸入ポート42を、カム面32に開口するようにカムリング31を貫通して形成する場合があるが、本実施形態にかかる凹部15Aのように、接続隆起部18の近傍では浅く形成することにより、図4(b)中に二点鎖線の白矢印で示すように、オイルは、ロータ11の外周面14の軸方向中間部の接続隆起部18付近の吸入ポート(図示略)からポンプ室41内に円滑に流入するようになって、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時におけるキャビテーションの発生を抑制することができる。
In addition, the amount of build-up is reduced as it goes farther from the
Although the
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態にかかるベーンポンプの構造を説明する。
このベーンポンプの全体構成は、図2,図3に示すように構成され、第1実施形態と同様であるので、相違点のみ説明する。
本実施形態では、図5に示すように、ロータ11の外周面14Bには、第1実施形態と同様に、スリット溝12の両縁に沿って外方(周外方向)に隆起した隆起縁部16が延設され、各隆起縁部16,16の相互間には、隆起縁部16,16よりも窪んだ凹部15Bが形成されているが、この凹部15Bの形状が第1実施形態とは異なっている。
[Second Embodiment]
Next, the structure of the vane pump concerning 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
The overall configuration of the vane pump is configured as shown in FIGS. 2 and 3 and is the same as that of the first embodiment, so only the differences will be described.
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the outer
つまり、凹部15Bは、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側は肉盛りされて浅く形成され、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側は肉盛りされないか肉盛り量が少なくされて深く形成され、肉盛りされた表面17Bは曲面状に形成されるが、この曲面は滑らかな凹状の円筒面であって、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側において、接続隆起部18との間は段差が残されている。
That is, the
つまり、図5中に二点鎖線で示すロータ11の基準外周面(円筒面)14′に対して、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側には肉盛りがされてロータ11の回転方向前方側の隆起縁部16の外端面16aと略滑らかに連続する面となっており、この肉盛り量は、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側に行くにしたがって少なくされ、ロータ11の回転方向後方側の隆起縁部16付近では肉盛り0(基準外周面14′レベル)となっているが、曲面状の肉盛り表面17Bは軸方向には均一の断面形状に形成される。
That is, with respect to the reference outer circumferential surface (cylindrical surface) 14 ′ of the
本発明の第2実施形態にかかるベーンポンプは、上述のように構成されているので、本実施形態にかかる凹部15Bによって、隅部14a′を肉盛りして、表面17Bはロータ11の回転方向前方側の隆起縁部16の外端面16aと略滑らかに連続する曲面状に形成されているので、吸入されるオイル[図5(b)中の白矢印を参照]は、流れを大きく乱すことなくポンプ室41内に吸入されて負圧域が発生し難く、高速運転時においてもキャビテーションの発生が抑制される。また、表面17Bは軸方向には均一の断面形状に形成されるので、加工性が良い利点がある。
Since the vane pump according to the second embodiment of the present invention is configured as described above, the
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態にかかるベーンポンプの構造を説明する。
このベーンポンプの全体構成は、図2,図3に示すように構成され、第1,2実施形態と同様であるので、相違点のみ説明する。
本実施形態では、図6に示すように、ロータ11の外周面14Cには、第1実施形態と同様に、スリット溝12の両縁に沿って外方(周外方向)に隆起した隆起縁部16が延設され、各隆起縁部16,16の相互間には、隆起縁部16,16よりも窪んだ凹部15Cが形成されているが、この凹部15Cの形状が第1,2実施形態とは異なっている。
[Third Embodiment]
Next, the structure of the vane pump according to the third embodiment of the present invention will be described.
The entire configuration of the vane pump is configured as shown in FIGS. 2 and 3 and is the same as that of the first and second embodiments, so only the differences will be described.
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, on the outer
つまり、本実施形態の外周面14Cには、隆起縁部16を相互に接続する接続隆起部18が設けられず、凹部15Cは、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側は肉盛りされて浅く形成され、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側は肉盛りされないか肉盛り量が少なくされて深く形成され、肉盛りされた表面17Cは曲面状に形成される。この表面17Cは滑らかな凹状の円筒面であり、軸方向には均一の断面形状に形成される。
In other words, the outer
つまり、図6中に二点鎖線で示すロータ11の基準外周面(円筒面)14″に対して、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側には肉盛りがされてロータ11の回転方向前方側の隆起縁部16の外端面16aと略滑らかに連続する面となっており、この肉盛り量は、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側に行くにしたがって少なくされ、ロータ11の回転方向後方側の隆起縁部16付近では肉盛り0(基準外周面14″レベル)となっており、表面17Cは軸方向には均一の断面形状に形成される。
That is, with respect to the reference outer peripheral surface (cylindrical surface) 14 ″ of the
本発明の第3実施形態にかかるベーンポンプは、上述のように構成されているので、本実施形態にかかる凹部15Cによって、隅部14a″を肉盛りして、ロータ11の回転方向前方側の隆起縁部16の外端面16aと略滑らかに連続する曲面状の表面17Cにより形成されているので、吸入されるオイル[図6中の白矢印を参照]は、流れを大きく乱すことなくポンプ室41内に吸入されて負圧域が発生し難く、高速運転時においてもキャビテーションの発生が抑制される。また、曲面状表面17Cは軸方向には均一の断面形状に形成されるので、加工性が良い利点がある。
Since the vane pump according to the third embodiment of the present invention is configured as described above, the
〔変形例〕
次に、図7を参照して、本発明の第1,2実施形態にかかるベーンポンプの構造、特に、ポンプ室41の内周面となるロータ11の外周面14の構造の変形例を説明する。
図7(a)は第2実施形態にかかる変形例を示し、このロータ11の外周面14Dは、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側及び接続隆起部18に近い側には肉盛りがされている。オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側に向けて肉盛り量が次第に小さくなり、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側には肉盛りがされておらず、基準外周面(円筒面)14′のままになっている。これにより、凹部15Dが形成される。また、肉盛りがされた表面17Dは平面状に形成されているが、曲面状に形成されてもよい。
[Modification]
Next, referring to FIG. 7, a modified example of the structure of the vane pump according to the first and second embodiments of the present invention, in particular, the structure of the outer
FIG. 7A shows a modification according to the second embodiment, and the outer
図7(b)は第1実施形態にかかる変形例を示し、このロータ11の外周面14Eは、二点鎖線で示すロータ11の基準外周面(円筒面)14′に対して、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側及び接続隆起部18に近い側には肉盛りがされている。オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側及び接続隆起部18から遠い側に向けて肉盛り量が次第に小さくなり、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側で且つ接続隆起部18から遠い側には肉盛りがされておらず、基準外周面(円筒面)14′のままになっている。これにより、凹部15Eが形成される。また、肉盛りがされた表面17Eは曲面状に形成されているが、複数の平面から形成されてもよい。
FIG. 7B shows a modification according to the first embodiment. The outer
図7(c)は第1実施形態にかかる変形例を示し、このロータ11の外周面14Fは、接続隆起部18Fが曲面状に盛り上がって形成されており、二点鎖線で示すロータ11の基準外周面(円筒面)14″に対して、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側及び接続隆起部18Fに近い側には肉盛りがされている。オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側及び接続隆起部18Fから遠い側に向けて肉盛り量が次第に小さくなり、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側で且つ接続隆起部18Fから遠い側には肉盛りがされておらず、基準外周面(円筒面)14″のままになっている。これにより、凹部15Fが形成される。肉盛りがされた表面17Fは曲面状に形成されている。
FIG. 7C shows a modified example according to the first embodiment. The outer
図7(d)は第1実施形態にかかる変形例を示し、このロータ11の外周面14Gは、接続隆起部18Gが曲面状に盛り上がって形成されており、二点鎖線で示すロータ11の基準外周面(円筒面)14″に対して、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側及び接続隆起部18Gに近い側には肉盛りがされている。オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側及び接続隆起部18Gから遠い側に向けて肉盛り量が次第に小さくなるが、オイル吸入時に吸入ポート42から最も遠く且つ接続隆起部18Gから最も遠い領域には肉盛りがほとんどされていない。これにより、凹部15Gが形成される。肉盛りがされた表面17Gは曲面状に形成されている。
FIG. 7D shows a modified example according to the first embodiment, and the outer
また、図7(c),(d)に示す例では、接続隆起部18F,18Gの吸入ポート42から遠い側の端部の高さは、隆起縁部16の高さよりも低くしているが、かかる接続隆起部18F,18Gの端部の高さは、隆起縁部16と同じ高さであってもかまわない。
In the example shown in FIGS. 7C and 7D, the height of the end of the connection raised
次に、図8を参照して、本発明の第3実施形態にかかるベーンポンプの構造、特に、ポンプ室41の内周面となるロータ11の外周面14の構造の変形例を説明する。
図8(a)に示す変形例では、このロータ11の外周面14Hは、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側に肉盛りがされている。オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側に向けて肉盛り量が次第に小さくなり、オイル吸入時に吸入ポート42から最も遠い側には肉盛りがされていない。これにより、凹部15Hが形成される。また、肉盛りがされた表面17Hは平面状に形成されている。
Next, a modification of the structure of the vane pump according to the third embodiment of the present invention, in particular, the structure of the outer
In the modification shown in FIG. 8A, the outer
また、図8(b)に示す変形例では、このロータ11の外周面14Jは、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側に肉盛りがされているが、外周面14Jのロータ回転方向中間部から後方にかけては肉盛りがされておらず、基準外周面(円筒面)14″のままになっている。これにより、凹部15Jが形成される。肉盛りがされた表面17Jは平面状に形成されているが曲面状に形成されていてもよい。
In the modification shown in FIG. 8B, the outer
このように、図7(a)〜(d),図8(a),(b)に示す各凹部15D〜15Jの構造によっても、隆起縁部16,16の相互間に凹部15D〜15Jが形成されているので、スリット溝12の深さが確保され、ベーン21の出没移動のストロークが確保されると共に、スリット溝12周りの強度及び剛性を確保することができる効果、及び、オイルの吸い込み面積を十分に確保することができることから、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時において、飽和蒸気圧を低下させてキャビテーションの発生を抑制することができる。
Thus, also by the structure of each recessed
平面を用いたり比較的シンプルな円筒面を用いたりして凹部15を形成すれば、加工が容易になる利点もある。
しかも、各凹部15D〜15Jは、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側は浅く、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側は深く形成されているので、吸入ポート42からポンプ室41内へのオイルの流入が円滑になって、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時において、各凹部15D〜15Jの表面上における局部的な圧力低下が抑制されて、この面からもキャビテーションの発生を抑制することができる。
If the
Moreover, the
また、凹部15E〜15Gの場合は、ロータ11の接続隆起部18,18F,18Gの周縁が略滑らかに連続する面となっており、接続隆起部18,18F,18Gの周縁において、吸入されるオイルは、ポンプ室41内において流れを大きく乱すことがなく負圧域が発生し難く、高速運転時においてもこの部分でのキャビテーションの発生が抑制される。
Further, in the case of the
しかも、オイル吸入時に吸入ポート42から遠い側に行くにしたがって肉盛り量は少なくされ、また、接続隆起部18,18F,18Gから離れるにしたがって肉盛り量は少なくされるので、肉盛りによりポンプ室41の容積減少を最小限に抑えることができ、ポンプの容量も確保される。
〔その他〕
以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明はかかる実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、かかる実施形態又はその変形例を適宜変形して実施しうるものである。
In addition, when the oil is inhaled, the build-up amount decreases as it goes farther from the
[Others]
As mentioned above, although embodiment of this invention and its modification were demonstrated, this invention is not limited to this embodiment and its modification, This embodiment or its modification is in the range which does not deviate from the meaning of this invention. The examples can be appropriately modified and implemented.
つまり、隆起縁部16の相互間に形成される凹部15は、ポンプ室41内へのオイル吸入時に吸入ポート42に近い側、即ち、ロータ11の回転方向前方側を浅く形成し、オイル吸入時に前記吸入ポート42から遠い側、即ち、ロータ11の回転方向後方側を深く形成すればよく、凹部15の形状はさまざまなものを適用しうる。
That is, the
油圧源として、広く適用することができ、自動車や建設機械などの分野に用いて好適である。特に、小型で高速運転の要求の高いポンプに好適である。 As a hydraulic source, it can be widely applied and is suitable for use in fields such as automobiles and construction machinery. In particular, it is suitable for a small pump with high demand for high speed operation.
1 回転軸
2 ポンプハウジング
2A エンドプレート(端部区画部材)
2B ロータ端部閉塞部分(端部区画部材)
11 ロータ
12 スリット溝
13 背圧孔
13A 連通路
14,14A〜14J ロータ11の外周面
14′,14″ ロータ11の基準外周面(円筒面)
15,15A〜15J 凹部
16 隆起縁部
16a 隆起縁部16の外端面
17,17A〜17J 肉盛りされた表面
18,18F,18G 接続隆起部
18a 接続隆起部18の外端面
21 ベーン
31 カムリング
32 カム面
41 ポンプ室
42 吸入ポート
43 吐出ポート
44,44a,44b 吸入流路
45a,45b 吐出流路
1 Rotating
2B Rotor end closed portion (end section member)
DESCRIPTION OF
15, 15A to
Claims (6)
前記ポンプ室の内周面を形成する前記ロータの外周面には、前記スリット溝の両縁に沿って外方に隆起した隆起縁部が延設され、前記各ポンプ室に臨む2つの隆起縁部の相互間に凹部が形成され、
前記凹部は、前記ポンプ室内へのオイル吸入時に前記吸入ポートに近い側は浅く、前記オイル吸入時に前記吸入ポートから遠い側は深く形成されている
ことを特徴とする、ベーンポンプ。 A rotor in which a plurality of slit grooves are radially formed in the pump housing, a vane accommodated in the slit grooves so as to be able to protrude and retract, and a cam surface which is disposed on the outer periphery of the rotor and is in sliding contact with the tips of the vanes. A cam ring provided on the inner periphery, and end partition members respectively provided at both axial ends of the rotor, and the outer peripheral surface of the rotor, the cam surface, the wall surface of the adjacent vane, and the end portion A pump chamber is formed surrounded by the partition member, and includes a suction port for sucking oil into the pump chamber and a discharge port for discharging oil from the pump chamber;
On the outer peripheral surface of the rotor that forms the inner peripheral surface of the pump chamber, protruding ridges protruding outward along both edges of the slit groove are extended, and two raised edges facing the pump chambers A recess is formed between the parts,
The vane pump according to claim 1, wherein the concave portion is shallow on a side close to the suction port when oil is sucked into the pump chamber and deep on a side far from the suction port when oil is sucked.
ことを特徴とする、請求項1記載のベーンポンプ。 The side close to the suction port when oil is sucked into the pump chamber is raised to the same height as the raised edge, and is formed continuously or substantially continuously with the outer end surface of the raised edge. The vane pump according to claim 1.
ことを特徴とする、請求項1又は2記載のベーンポンプ。 The vane pump according to claim 1 or 2, wherein the concave portion is formed of a smooth concave curved surface.
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載のベーンポンプ。 The vane pump according to any one of claims 1 to 3, wherein the suction port is formed in the end section member.
前記凹部は、前記吸入ポートから遠い側においては、前記接続隆起部に近い側では浅く前記接続隆起部から離隔するにしたがって深く形成されている
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載のベーンポンプ。 In the axially intermediate portion of the outer peripheral surface of the rotor that forms the inner peripheral surface of the pump chamber, a connecting ridge that connects the two ridges is formed.
5. The concave portion according to any one of claims 1 to 4, wherein the concave portion is formed shallower on the side farther from the suction port and shallower on the side closer to the connection ridge, and becomes deeper as the distance from the connection ridge increases. The vane pump according to item 1.
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載のベーンポンプ。 The vane pump according to any one of claims 1 to 5, wherein the suction port is formed so as to penetrate the cam ring so as to open to the cam surface.
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