JP2015175253A - ベーンポンプ及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ベーンポンプのカムリングの位置決め精度を向上させつつ、ベーンポンプの組み立て性を向上させる。
【解決手段】駆動軸１に連結されるロータ２と、ロータ２に対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーン３と、ロータ２の回転に伴ってベーン３の先端が摺動するカム面４ａを有するカムリング４と、カムリング４を収容する収容凹部５ａを有するポンプボディ５と、を備えるベーンポンプ１００であって、カムリング４は、複数の領域に分かれて外周に形成されるリング嵌合部４０と、リング嵌合部４０より小さい外径で外周に形成されるリング小径部４１と、を有し、ポンプボディ５の収容凹部５ａは、リング嵌合部４０が嵌合するボディ嵌合部５０と、ボディ嵌合部５０より大きな内径で複数の領域に分かれて内周に形成されるボディ大径部５１と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体圧供給源として用いられるベーンポンプ及びその製造方法に関するものである。
特許文献１には、駆動軸に連結されるロータと、ロータに対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーンと、ロータの回転に伴ってベーンの先端が摺動する内周面を有するカムリングと、カムリングを収容する収容凹部を有するポンプボディと、を備えるベーンポンプが開示されている。
このようなベーンポンプは、ロータが回転するのに伴って複数のベーンが往復動してポンプ室が拡縮し、ポンプ室が拡張する吸込領域にて作動油が吸込ポートからポンプ室に吸い込まれ、ポンプ室が収縮する吐出領域にて作動流体がポンプ室から吐出ポートを通じて吐出される。
特開平１０−２６６９７８号公報
ベーンポンプには、カムリングをポンプボディに軸方向から挿入して嵌合することにより、カムリングがポンプボディに対して径方向に位置決めされるものがある。このようなベーンポンプは、カムリングとポンプボディとのクリアランスが小さいほど、カムリングの位置決めを精度よく行うことができる。
一方で、カムリングとポンプボディとのクリアランスを小さくすると、カムリングをポンプボディ内へ挿入する際に、カムリングのわずかな傾きによってもカムリングがポンプボディに引っかかってしまい、ベーンポンプの組み立て性が低下する。このように、カムリングの位置決め精度と、ベーンポンプの組み立て性と、の両方を向上させることは困難である。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ベーンポンプのカムリングの位置決め精度を向上させつつ、ベーンポンプの組み立て性を向上させることを目的とする。
本発明は、駆動軸に連結されるロータと、前記ロータに対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーンと、前記ロータの回転に伴って前記ベーンの先端が摺動する内周面を有するカムリングと、前記カムリングを収容する収容凹部を有するポンプボディと、を備えるベーンポンプであって、前記カムリングは、外周に形成される第一リング外周部と、前記第一リング外周部より小さい外径で外周に形成される第二リング外周部と、を有し、前記ポンプボディの前記収容凹部は、内周に形成される第一ボディ内周部と、前記第一ボディ内周部より大きい内径で内周に形成される第二ボディ内周部と、を有し、前記ポンプボディの前記収容凹部と前記カムリングとは、前記第一リング外周部と前記第二ボディ内周部とが対向した状態では嵌合せず、この状態から前記カムリングを前記ポンプボディに対して相対回転させて前記第一リング外周部を前記第一ボディ内周部に対向させると嵌合することを特徴とする。
また、本発明は、駆動軸に連結されるロータと、前記ロータに対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーンと、前記ベーンの先端が摺動可能な内周面を有するカムリングと、前記カムリングを収容する収容凹部を有するポンプボディと、を備えるベーンポンプを製造する製造方法であって、前記カムリングは、外周に形成される第一リング外周部と、前記第一リング外周部より小さい外径で外周に形成される第二リング外周部と、を有し、前記ポンプボディの前記収容凹部は、内周に形成される第一ボディ内周部と、前記第一ボディ内周部より大きい内径で内周に形成される第二ボディ内周部と、を有し、前記製造方法は、前記第一リング外周部を前記第二ボディ内周部に合わせて前記カムリングを前記ポンプボディの前記収容凹部に収容する挿入工程と、前記ポンプボディと前記カムリングを相対回転させ、前記第一リング外周部を前記第一ボディ内周部に進入させて嵌合する嵌合工程と、を含むことを特徴とする。
本発明では、カムリングの外周のうち外径が大きい第一リング外周部とポンプボディの収容凹部のうち内径が小さい第一ボディ外周部とが対向した状態で、カムリングとポンプボディが嵌合する。つまり、第一リング外周部と第二ボディ内周部とが対向した状態では、カムリングと収容凹部との間には、第一リング外周部と第一ボディ内周部とが対向してカムリングとポンプボディとが嵌合した状態におけるクリアランスよりも大きなクリアランスが形成される。したがって、第一リング外周部と第二ボディ内周部とを合わせるようにカムリングをポンプボディの収容凹部に挿入することにより、カムリングの傾きによるポンプボディに対する引っかかりを防止することができる。このように、本発明によれば、比較的大きなクリアランスによってカムリングをポンプボディに挿入すると共に、カムリングとポンプボディとを相対回転させることによってカムリングをポンプボディに嵌合するものであるため、カムリングの位置決め精度を向上させつつ、ベーンポンプの組み立て性を向上させることができる。
本発明の第１実施形態に係るベーンポンプの平面図であり、ポンプカバー及び第二サイドプレートを除いた状態を示す図である。 図１におけるI−I線に沿った断面図であり、ポンプカバー及び第二サイドプレートを取り付けた状態を示す図である。 図１におけるII−II線に沿った断面図であり、ポンプカバー及び第二サイドプレートを取り付けた状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るベーンポンプのカムリングを示す図である。 本発明の第１実施形態に係るベーンポンプのポンプボディを示す図である。 本発明の第１実施形態に係るベーンポンプのカムリングとポンプボディとが嵌合した状態を示す図である。 図６におけるＡ部の拡大図である。 本発明の第１実施形態に係るベーンポンプにおけるリング接続部及びボディ接続部の変形例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るベーンポンプの製造方法における挿入工程を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係るベーンポンプの製造方法における挿入工程を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係るベーンポンプの製造方法における嵌合工程を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係るベーンポンプのカムリングとポンプボディとが嵌合しない状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るベーンポンプのカムリングとポンプボディとが嵌合した状態を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るベーンポンプのカムリングとポンプボディとが嵌合しない状態を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るベーンポンプのカムリングとポンプボディとが嵌合した状態を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の各実施形態について説明する。
（第１実施形態）
まず、主に図１から図３を参照して、本発明の第１実施形態に係るベーンポンプ１００の全体構成について説明する。
ベーンポンプ１００は、車両に搭載される油圧機器、例えば、パワーステアリング装置や変速機等の油圧供給源として用いられるものである。
ベーンポンプ１００は、駆動軸１の端部にエンジン（図示省略）の動力が伝達され、駆動軸１に連結されたロータ２が回転するものである。ロータ２は、図１において反時計回りに回転する。
図１に示すように、ベーンポンプ１００は、ロータ２に対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーン３と、ロータ２を収容すると共にロータ２の回転に伴ってベーン３の先端が摺動する内周面であるカム面４ａを有するカムリング４と、カムリング４を収容する収容凹部５ａを有するポンプボディ５と、を備える。
ロータ２には、外周面に開口部を有するスリット２０が所定間隔をおいて放射状に形成される。スリット２０には、ベーン３が往復動自在に挿入される。スリット２０の基端側には、ポンプの吐出圧が導かれる背圧室２１が画成される。ベーン３は、背圧室２１の圧力によって、スリット２０から抜け出る方向に押圧され、先端部がカムリング４のカム面４ａに当接する。これにより、カムリング４の内部には、ロータ２の外周面、カムリングのカム面４ａ、及び隣り合うベーン３によって複数のポンプ室６が区画される。
カムリング４は、内周のカム面４ａが略長円形状をした環状の部材であり、ロータ２の回転に伴ってカム面４ａを摺動する各ベーン３間によって区画されるポンプ室６の容積を拡張する吸込領域４ｂと、ポンプ室６の容積を収縮する吐出領域４ｃと、を有する。このように、各ポンプ室６は、ロータ２の回転に伴って拡縮する。本実施形態では、カムリング４は、２つの吸込領域４ｂ及び２つの吐出領域４ｃを有する。吸込領域４ｂと吐出領域４ｃとの間の領域は、ベーン３がロータ２に径方向について移動する方向が切り替わる遷移領域である。
カムリング４は、ポンプボディ５の収容凹部５ａに収容され、収容凹部５ａに嵌合することによってポンプボディ５に対して径方向の位置決めがされる。
図２に示すように、ポンプボディ５の収容凹部５ａには、ロータ２と、カムリング４の一側面（図２では下側面）に当接して配置される第一サイドプレート７と、カムリング４の他側面（図２では上側面）に当接して配置される第二サイドプレート８と、が収容される。つまり、収容凹部５ａには、第一サイドプレート７、カムリング４、第二サイドプレート８の順にこれらが積層して収容される。このように、第一、第二サイドプレート７，８は、ロータ２及びカムリング４の両側面を挟んだ状態で配置され、ポンプ室６を密閉する。また、第一、第二サイドプレート７，８は、ポンプボディ５の収容凹部５ａ内に収容する際に引っかかることがないように、収容凹部５ａとの間に十分なクリアランスが設けられる。
第二サイドプレート８のカムリング４とは反対側には、ポンプカバー９が配置される。ポンプカバー９は、その端面がポンプボディ５における環状の端面５ｂに当接した状態で、ポンプボディ５と締結される。このように、ポンプボディ５の収容凹部５ａはポンプカバー９によって封止される。
駆動軸１は、ブッシュ３０を介してポンプボディ５に回転自在に支持されると共に、その端部がブッシュ３１を介してポンプカバー９に回転自在に支持される。駆動軸１は第一、第二サイドプレート７，８を挿通する。
第二サイドプレート８におけるロータ２が摺動する端面８ａには、カムリング４の２つの吸込領域４ｂ（図１参照）に対応して開口し、ポンプ室６に作動流体としての作動油を導く円弧状の２つの吸込ポート（図示省略）が形成される。
図２に示すように、第一サイドプレート７には、カムリング４の吐出領域４ｃ（図１参照）に対応して開口し、ポンプ室６が吐出する作動油を高圧室１０へと導く円弧状の２つの吐出ポート７ａ，７ｂが貫通して形成される。
ポンプボディ５及びポンプカバー９には、タンク（図示省略）と吸込ポートとを連通し、吸込ポートを通じてタンクの作動油をポンプ室６へと導く吸込通路１３が形成される。ポンプボディ５には、高圧室１０に連通し高圧室１０の作動油を外部の油圧機器へと供給する吐出通路（図示省略）が形成される。
図３に示すように、第一サイドプレート７に形成される２つのピン穴７ｃには、位置決めピン１１が立設して結合される。位置決めピン１１は、カムリング４に形成された貫通孔４ｄ及び第二サイドプレート８の貫通孔８ｂを挿通し、ポンプカバー９のピン穴９ａに挿入される。位置決めピン１１によって、カムリング４に対するポンプカバー９と第一、第二サイドプレート７，８の相対回転が規制される。したがって、カムリング４の吸込領域４ｂとポンプカバー９の吸込ポートとの位置決め、及びカムリング４の吐出領域４ｃと第一サイドプレート７の吐出ポート７ａ，７ｂとの位置決めが行われる。
ベーンポンプ１００は、ロータ２の回転に伴って、カムリング４の吸込領域４ｂにおける各ポンプ室６に吸込ポート及び吸込通路１３を通じてタンクから作動油を吸込むと共に、カムリング４の吐出領域４ｃにおける各ポンプ室６から吐出ポート７ａ，７ｂ及び吐出通路を通じて作動油を外部へ吐出する。このように、ベーンポンプ１００は、ロータ２の回転に伴う各ポンプ室６の拡縮によって作動油を給排する。
次に、カムリング４をポンプボディ５に対して位置決めするための構造について詳しく説明する。
図４はカムリング４の形状を示し、図５はポンプボディ５の形状を示す。図６はカムリング４がポンプボディ５に嵌合している状態を示す図であり、カムリング４及びポンプボディ５以外の構成については図示を省略する。
図４に示すように、カムリング４は、外周に形成される第一リング外周部としてのリング嵌合部４０と、リング嵌合部４０より小さい外径で外周に形成される第二リング外周部としてのリング小径部４１と、リング嵌合部４０とリング小径部４１とを接続するリング接続部４２と、を有する。
リング嵌合部４０は、カムリング４の中心に対して対称となるように２つの領域に分かれて形成される。リング嵌合部４０は、旋削などの仕上げ加工が施される。
リング小径部４１は、リング嵌合部４０の２つの領域間において、カムリング４の中心に対して対称となるように形成される。リング小径部４１は、リング嵌合部４０のように仕上げ加工を施す必要はない。
リング接続部４２は、隣り合うリング嵌合部４０とリング小径部４１とを接続する。したがって、リング接続部４２も、カムリング４の中心に対して対称となるように形成される。リング接続部４２は、図７に示すように、大径に形成されるリング嵌合部４０から小径に形成されるリング小径部４１へ向かって径が徐々に減少するようなテーパ状に形成される。リング接続部４２は、テーパ状に限らず、リング嵌合部４０からリング小径部４１に向かって徐々に径が減少するように形成されていればよく、たとえば図８に示すように曲面状に形成されてもよい。
図５に示すように、ポンプボディ５の収容凹部５ａは、内周に形成される第一ボディ内周部としてのボディ嵌合部５０と、ボディ嵌合部５０より大きい内径で内周に形成される第二ボディ内周部としてのボディ大径部５１と、ボディ嵌合部５０とボディ大径部５１とを接続するボディ接続部５２と、を有する。
ボディ嵌合部５０は、リング嵌合部４０と同様に２つの領域に分かれて形成され、ポンプボディ５の収容凹部５ａの中心に対して対称となるように形成される。また、ボディ嵌合部５０は、旋削などの仕上げ加工が施される。ボディ嵌合部５０が形成される周方向の角度範囲は、カムリング４のリング嵌合部４０が形成される周方向の角度範囲と同じとなるように形成される。したがって、カムリング４のリング嵌合部４０は、周方向の角度範囲全域において、ボディ嵌合部５０に嵌合することができる（図６参照）。ボディ嵌合部５０の角度範囲とリング嵌合部４０の角度範囲は、異なるように形成されてもよい。
ボディ大径部５１は、収容凹部５ａの中心に対して対称となるように２つの領域に分かれて形成される。また、ボディ大径部５１の各領域は、対応するリング嵌合部４０の角度範囲以上の角度範囲となるように形成される。つまり、ボディ大径部５１の角度範囲β１，β２は、リング嵌合部４０の角度範囲α１，α２より大きく形成される。したがって、後述するカムリング４をポンプボディ５に挿入する工程において、リング嵌合部４０の全域をボディ大径部５１に合わせて挿入することにより、ポンプボディ５の収容凹部５ａに対して大きなクリアランスによってカムリング４を挿入することができる。ボディ大径部５１は、ボディ嵌合部５０のように仕上げ加工を施す必要はない。
ボディ接続部５２は、隣り合うボディ嵌合部５０とボディ大径部５１とをそれぞれ接続する。したがって、ボディ接続部５２も、収容凹部５ａの中心に対して対称となるように形成される。また、ボディ接続部５２は、大径に形成されるボディ大径部５１から小径に形成されるボディ嵌合部５０に向かって徐々に径が減少するようなテーパ状に形成される（図６参照）。ボディ接続部５２も、テーパ状に限らず、ボディ大径部５１からボディ嵌合部５０に向かって徐々に径が減少するように形成されていればよい。
カムリング４は、図６に示すように、互いに仕上げ加工が施されたリング嵌合部４０とポンプボディ５の収容凹部５ａにおけるボディ嵌合部５０とが嵌合することによって、ポンプボディ５に対して径方向に位置決めされる。リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０のクリアランスが小さいほど、高い精度で位置決めすることができ、カムリング４の径方向のずれによって生じる異音などの不具合を防止することができる。
また、リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０とは、ポンプ室６の容積を収縮する吐出領域４ｃにおいて嵌合するように形成される。吐出領域４ｃでは、吸込領域４ｂと比較して、ポンプ室６内の作動油が高圧となるため、吐出領域４ｃにおける作動油の圧力によってカムリング４の変形が生じ易い。しかし、リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０とが吐出領域４ｃにおいて嵌合することによって、カムリング４に作用する作動油の圧力をポンプボディ５で受圧することができるため、作動油の圧力によるカムリング４の変形を抑制することができる。
また、カムリング４とポンプボディ５とは、リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０において嵌合する。つまり、リング小径部４１は、ポンプボディ５に対して嵌合せず、ポンプボディ５のボディ大径部５１は、カムリング４に対して嵌合しない。このため、カムリング４の成形工程において、焼結などにより成形された後にリング小径部４１に対して仕上げ加工を施す必要がない。同様に、ポンプボディ５の成形工程において、ダイカストなどにより成形された後にポンプ大径部５１に対して仕上げ加工を施す必要がない。つまり、リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０のみに仕上げ加工を施せばよく、カムリング４の外径やポンプボディ５の内径における全周に仕上げ加工を施さなくてよいため、材料費や加工費を低減することができる。
以上のようにカムリング４とポンプボディ５の収容凹部５ａとが形成されることにより、カムリング４とポンプボディ５の収容凹部５ａとは、リング嵌合部４０とボディ大径部５１とが対向した状態では嵌合しない。この状態からカムリング４をポンプボディ５に対して相対回転させてリング嵌合部４０をボディ嵌合部５０に対向させることにより、カムリング４とポンプボディ５の収容凹部５ａとが嵌合する。
次に、ベーンポンプ１００の製造方法について説明する。ベーンポンプ１００の組み立ては、以下の工程により行われる。
（１）仮組工程
まず、位置決めピン１１が結合された第一サイドプレート７の上に、貫通孔４ｄに位置決めピン１１を挿通するようにカムリング４を積層する。そして、複数のベーン３が挿入されたロータ２をカムリング４内に収容する。
（２）挿入工程
次に、図９に示すように、仮組工程において組み立てた第一サイドプレート７、位置決めピン１１、カムリング４、及びロータ２（以下、これらを必要に応じて「仮組体」と称する。）をポンプボディ５に対して軸方向から挿入し収容凹部５ａ内に収容する。この際、図１０に示すように、カムリング４のリング嵌合部４０とポンプボディ５の収容凹部５ａにおけるボディ大径部５１とを合わせ、カムリング４のリング小径部４１と収容凹部５ａのボディ嵌合部５０とを合わせるようにして、カムリング４を収容凹部５ａに挿入する。
リング嵌合部４０の２つの領域とポンプボディ５のボディ大径部５１の２つの領域とは、ボディ大径部５１の角度範囲β１，β２が対応するリング嵌合部４０の角度範囲α１，α２以上となるように形成されている。このため、リング嵌合部４０の全域をボディ大径部５１に合わせるように、カムリング４をポンプボディ５の収容凹部５ａ内に挿入することができる。
リング嵌合部４０とボディ大径部５１との間には、リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０とのクリアランスよりも大きなクリアランスが形成される。また、リング小径部４１とボディ嵌合部５０との間には、リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０とのクリアランスよりも大きなクリアランスが形成される。したがって、このような方法でカムリング４をポンプボディ５に挿入することにより、大きなクリアランスによってカムリング４をポンプボディ５に挿入することができる。このため、カムリング４の傾きによるポンプボディ５に対する引っかかりが防止され、カムリング４をポンプボディ５に容易に収容することができる。また、仮組体の第一サイドプレート７は、ポンプボディ５の収容凹部５ａに対して十分なクリアランスが設けられるように形成されているため、第一サイドプレート７がポンプボディ５に引っかかることもない。
（３）嵌合工程
次に、図１１に示すように、カムリング４を含む仮組体を回転して、カムリング４のリング嵌合部４０をポンプボディの収容凹部５ａにおけるボディ嵌合部５０に進入させて嵌合する。
仮組体の回転は、例えばカムリング４の貫通孔４ｄを挿通し第一サイドプレート７に結合される位置決めピン１１を把持して、回転終了位置まで回転させるようにして行う。仮組体の回転終了位置は、後の工程で組み立てられるポンプカバー９のピン穴９ａに位置決めピン１１を挿入できる位置、つまり位置決めピン１１とポンプカバー９のピン穴９ａとが合致する位置である。仮組体の回転量は、例えば仮組体の挿入位置と回転終了位置の設計値より算出することができる。このようにして算出した回転量を基に角度センサ等を使用し、仮組体を回転終了位置まで回転させればよい。仮組体の回転は上記のような方法に限られるものではなく、その他の方法によってなされてもよい。
このように、仮組体をポンプボディ５に対して回転させることにより、カムリング４のリング嵌合部４０が収容凹部５ａのボディ嵌合部５０に進入して嵌合する。仮組体は、平面である収容凹部５ａの底部上で回転するため、収容凹部５ａに対して傾きながら仮組体が回転するようなこともない。
ここで、挿入工程において、カムリング４の中心とポンプボディ５の収容凹部５ａの中心とがずれた状態で、カムリング４が収容凹部５ａに収容された場合について説明する。
中心がずれてカムリング４が収容凹部５ａに収容された状態において、カムリング４を回転させると、カムリング４のリング接続部４２とポンプボディ５の収容凹部５ａにおけるボディ接続部５２とが接触する。
リング接続部４２とボディ接続部５２は、上述のようにそれぞれ大径側から小径側に向かって径が徐々に減少するテーパ状に形成されている。このため、リング接続部４２とボディ接続部５２とが接触しても、カムリング４の回転が規制されることがない。
したがって、リング接続部４２とボディ接続部５２が接触した状態からカムリング４をさらに回転させることによって、リング嵌合部４０が収容凹部５ａのボディ嵌合部５０内に進入することができる。このように、リング接続部４２とボディ接続部５２とがカムリング４とポンプボディ５との相対回転に伴うリング嵌合部４０のボディ嵌合部５０内への進入を案内する案内部として機能する。
言い換えると、リング接続部４２とボディ接続部５２とが接触した状態で、カムリング４をさらに回転させると、カムリング４がリング接続部４２とボディ接続部５２に案内されて、その中心が収容凹部５ａの中心に近づくように径方向に移動する。つまり、カムリング４は、ポンプボディ５に対して回転させることにより、その中心が収容凹部５ａの中心と一致するように自動的に調心されることになる。カムリング４が調心されることにより、リング嵌合部４０がボディ嵌合部５０内にスムーズに進入することができる。
このように、挿入工程においてカムリング４と収容凹部５ａの中心がずれていた場合であっても、カムリング４のリング接続部４２と収容凹部５ａのボディ接続部５２とが案内部として機能することにより、カムリング４を回転させるだけでリング嵌合部４０をボディ嵌合部５０に容易に嵌合することができる。
（４）最終組立工程
次に、駆動軸１を第一サイドプレート７、ポンプボディ５に挿通し、ロータ２と連結する。その後、貫通孔８ｂに位置決めピン１１を挿通するように、第二サイドプレート８をカムリング４上に積層して収容凹部５ａ内に収容する。そして、ピン穴９ａに位置決めピン１１を挿入するように、ポンプカバー９をポンプボディ５に当接させ、ポンプカバー９とポンプボディ５とをボルト（図示省略）によって締結する。このような工程により、ベーンポンプ１００の組み立てが行われる。
以上の本実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
ベーンポンプ１００では、カムリング４の外周のうち外径が大きいリング嵌合部４０とポンプボディ５の収容凹部５ａのうち内径が小さいボディ嵌合部５０とが対向した状態で、カムリング４とポンプボディ５が嵌合する。つまり、リング嵌合部４０とボディ大径部５１とが対向した状態では、カムリング４と収容凹部５ａとの間には、リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０とが対向してカムリング４とポンプボディ５とが嵌合した状態におけるクリアランスよりも大きなクリアランスが形成される。したがって、リング嵌合部４０とボディ大径部５１とを合わせるようにカムリング４をポンプボディ５の収容凹部５ａに挿入することにより、カムリング４の傾きによるポンプボディ５に対する引っかかりを防止することができる。このように、ベーンポンプ１００によれば、比較的大きなクリアランスによってカムリング４をポンプボディ５に挿入すると共に、カムリング４とポンプボディ５とを相対回転させることによってカムリング４をポンプボディ５に嵌合するものであるため、カムリング４の位置決め精度を向上させつつ、ベーンポンプ１００の組み立て性を向上させることができる。
また、ベーンポンプ１００では、カムリング４のリング接続部４２と収容凹部５ａのボディ接続部５２とが案内部として機能する。このため、ベーンポンプ１００を組み立てる際においてカムリング４と収容凹部５ａの中心がずれていた場合であっても、カムリング４を回転させるだけでリング嵌合部４０をボディ嵌合部５０に容易に嵌合することができる。したがって、カムリング４のリング接続部４２と収容凹部５ａのボディ接続部５２とが案内部として機能することにより、更にベーンポンプ１００の組み立て性を向上させることができる。
また、ベーンポンプ１００では、リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０とが、ポンプ室６の容積を収縮する吐出領域４ｃにおいて嵌合する。吐出領域４ｃでは、吸込領域４ｂと比較して、ポンプ室６内の作動油が高圧となるため、吐出領域４ｃにおいて作動油の圧力によるカムリングの変形が生じ易い。しかし、ベーンポンプ１００によれば、リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０が吐出領域４ｃにおいて嵌合することによって、カムリング４に作用する作動油の圧力をポンプボディ５で受圧することができるため、カムリング４の変形を抑制することができる。
また、ベーンポンプ１００では、リング小径部４１は、ポンプボディ５に対して嵌合せず、ポンプボディ５のボディ大径部５１は、カムリング４に対して嵌合しない。このため、リング小径部４１及びポンプ大径部５１に対して仕上げ加工を施す必要がない。つまり、カムリング４のリング嵌合部４０とポンプボディ５のボディ嵌合部５０のみに仕上げ加工を施せばよい。このため、カムリング４の外径やポンプボディ５の内径における全周に仕上げ加工を施すものと比較して、材料費や加工費を低減することができる。
上記実施形態では、リング嵌合部４０及びリング小径部４１は、それぞれ２つの領域に分かれて形成され、ボディ嵌合部５０及びボディ大径部５１も、それぞれ２つの領域に分かれて形成される。また、リング嵌合部４０、リング小径部４１、及びリング接続部４２は、カムリング４の中心に対して対称となるように形成される。これに代えて、リング嵌合部４０及びリング小径部４１は、３以上の領域に分かれて形成されてもよい。同様に、ボディ嵌合部５０及びボディ大径部５１も、３以上の領域に分かれて形成されてもよい。また、リング嵌合部４０、リング小径部４１、及びリング接続部４２は、カムリング４の中心に対して対称に形成されなくてもよい。
つまり、リング嵌合部４０をボディ大径部５１に合わせるようにカムリング４を収容凹部５ａに挿入することができ、カムリング４を回転させてリング嵌合部４０とボディ嵌合部５０とを嵌合できる限りは、カムリング４及びポンプボディ５の収容凹部５ａの形状は、任意に形成することができる。例えば、カムリング４及びポンプボディ５の収容凹部５ａは、２以上のリング嵌合部４０が１つのボディ嵌合部５０に嵌合するように形成してもよいし、１つのリング嵌合部４０が２以上のボディ嵌合部５０に嵌合するように形成してもよい。
また、上記実施形態では、リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０とは、吐出領域４ｃにおいて嵌合するものであった。高圧の作動油によるカムリング４の変形を抑制するためには、リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０とが嵌合する領域は吐出領域４ｃ内であることが好ましいが、嵌合する領域の一部が吐出領域４ｃ内であってもよいし、全て吐出領域４ｃ外（吸込領域４ｂ内）であってもよい。
また、上記実施形態では、カムリング４のリング接続部４２及びポンプボディ５の収容凹部５ａにおけるボディ接続部５２の両方が、カムリング４の回転を案内する案内部として機能するものであった。これに代えて、リング接続部４２及びボディ接続部５２のどちらか一方のみが案内部として機能してもよく、リング接続部４２のうちの一部又はボディ接続部５２のうちの一部が案内部として機能するものであってもよい。また、カムリング４の中心がずれて収容凹部５ａ内に挿入された場合に、カムリング４を回転してリング嵌合部４０とボディ嵌合部５０とを嵌合するためには、案内部を有することが好ましいが、リング接続部４２及びボディ接続部５２が案内部として機能しないものであってもよい。
また、上記実施形態では、仮組工程において、第一サイドプレート７、位置決めピン１１、カムリング４、ロータ２を仮組体として組み立てたのちに、仮組体をポンプボディ５の収容凹部５ａに挿入するものであった。これに代えて、例えば、位置決めピン１１が結合した第一サイドプレート７を収容凹部５ａに挿入し、その後カムリング４及びロータ２を収容凹部５ａ内に挿入し、カムリング４を回転するようにしてもよい。つまり、リング嵌合部４０をボディ大径部５１に合わせるようにカムリング４を収容凹部５ａに挿入する工程と、カムリング４をポンプボディ５に対して相対回転することにより、リング嵌合部４０をボディ嵌合部５０に進入させて嵌合する工程と、を含むものであればその他の工程は任意に設定することができる。
次に、図１２〜図１５を参照して、本発明の第２実施形態及び第３実施形態に係るベーンポンプ２００，３００について説明する。以下の各実施形態では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態のベーンポンプ１００と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。図１２〜図１５では、カムリングとポンプボディ以外の構成については図示を省略する。
（第２実施形態）
図１２及び図１３を参照して、本発明の第２実施形態に係るベーンポンプ２００について説明する。図１２は、カムリング１０４とポンプボディ１０５とが嵌合していない状態を示す図であり、図１３は、カムリング１０４とポンプボディ１０５とが嵌合した状態を示す図である。
上記第１実施形態では、カムリング４の第一リング外周部及び第二リング外周部は、それぞれカムリング４の中心に対して対称となるように２つの領域に分かれて形成されるリング嵌合部４０及びリング小径部４１である。また、ポンプボディ５における収容凹部５ａの第一ボディ内周部及び第二ボディ内周部は、２つの領域に分けて形成されるボディ嵌合部５０及びボディ大径部５１である。そして、ポンプボディ５の収容凹部５ａとカムリング４とは、リング嵌合部４０とボディ嵌合部５０において嵌合する。
これに対して、第２実施形態に係るベーンポンプ２００では、図１２及び図１３に示すように、カムリング１０４は、単一の領域として外周に形成される第一リング外周部としてのリング嵌合部１４０と、リング嵌合部１４０より小さい外径で単一の領域として外周に形成される第二リング外周部としてのリング小径部１４１と、を有する。また、ポンプボディ１０５の収容凹部１０５ａは、単一の領域として内周に形成される第一ボディ内周部としてのボディ嵌合部１５０と、ボディ嵌合部１５０より大きい内径で単一の領域として内周に形成される第二ボディ内周部としてのボディ大径部１５１と、ボディ嵌合部１５０より小さい内径で単一の領域として内周に形成されるボディ小径部１５３と、を有する。そして、ポンプボディ１０５の収容凹部１０５ａとカムリング１０４とは、リング嵌合部１４０とボディ嵌合部１５０、及びリング小径部１４１とボディ小径部１５３とが対向して嵌合する（図１３参照）。以上の点において、第２実施形態に係るベーンポンプ２００は、第１実施形態に係るベーンポンプ１００と相違する。
図１２及び図１３に示すように、リング嵌合部１４０及びリング小径部１４１は、それぞれ単一の領域に形成され、旋削などの仕上げ加工が施される。
カムリング１０４は、リング嵌合部１４０とリング小径部１４１とを接続するリング接続部１４２をさらに有する。リング接続部１４２は、上記第一実施形態に係るベーンポンプ１００のリング接続部４２と同様に、案内部として機能する。
ボディ嵌合部１５０は、リング嵌合部１４０の外径とほぼ同じ大きさの内径に形成され、旋削などの仕上げ加工が施される。ボディ嵌合部１５０は、カムリング１０４と収容凹部１０５ａとが嵌合する嵌合面として機能する。
ボディ大径部１５１は、リング嵌合部１４０の角度範囲以上の角度範囲となるように形成される。つまり、図１２に示すように、ボディ大径部１５１の角度範囲β３は、リング嵌合部１４０の角度範囲α３より大きく形成される。ボディ大径部１５１は、上記第一実施形態に係るベーンポンプ１００のボディ大径部５１と同様に、ボディ嵌合部１５０のように仕上げ加工を施す必要はない。
ボディ小径部１５３は、１８０°以下の角度範囲であってリング小径部１４１の外径とほぼ同じ大きさの内径に形成される。また、ボディ小径部１５３には、旋削などの仕上げ加工が施される。ボディ小径部１５３は、カムリング１０４と収容凹部１０５ａとが嵌合する嵌合面として機能する。
収容凹部１０５ａは、隣り合うボディ嵌合部１５０、ボディ大径部１５１、及びボディ小径部１５３を接続するボディ接続部１５２をさらに有する。ボディ接続部１５２は、上記第１実施形態に係るベーンポンプ１００のボディ接続部５２と同様に、案内部として機能する。
カムリング１０４とポンプボディ１０５とは、互いに仕上げ加工が施されたリング嵌合部１４０及びリング小径部１４１とボディ嵌合部１５０及びボディ小径部１５３とにおいて嵌合する。
ボディ小径部１５３が１８０°以下の角度範囲で形成されるため、リング嵌合部１４０とボディ大径部１５１とを合わせるようにカムリング１０４をポンプボディ１０５の収容凹部１０５ａに挿入すると、図１２に示すように、ポンプボディ１０５の収容凹部１０５ａとカムリング１０４とは嵌合しない。つまり、リング嵌合部１４０の外径とボディ大径部１５１の内径との差に相当するクリアランスをもって、カムリング１０４を収容凹部１０５ａに挿入することができる。
以上のようにカムリング１０４とポンプボディ１０５の収容凹部１０５ａとが形成されることにより、ポンプボディ１０５の収容凹部１０５ａとカムリング１０４とは、リング嵌合部１４０とボディ大径部１５１とが対向した状態では嵌合せずにクリアランスを形成する。また、この状態からカムリング１０４をポンプボディ１０５に対して相対回転させてリング嵌合部１４０をボディ嵌合部１５０に対向させ、リング小径部１４１をボディ小径部１５３に対向させることにより、ポンプボディ１０５の収容凹部１０５ａとカムリング１０４とが嵌合する。
以上の第２実施形態に係るベーンポンプ２００によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
（第３実施形態）
次に、図１４及び図１５を参照して、本発明の第３実施形態に係るベーンポンプ３００について説明する。図１４は、カムリング２０４とポンプボディ２０５とが嵌合していない状態を示す図であり、図１５は、カムリング２０４とポンプボディ２０５とが嵌合した状態を示す図である。
第３実施形態に係るベーンポンプ３００では、図１４及び図１５に示すように、カムリング２０４は、単一の領域として外周に形成される第一リング外周部としての第一リング嵌合部２４０と、カムリング２０４の中心を挟んで第一リング嵌合部２４０とは反対側の外周に形成される第二リング嵌合部２４３と、第一リング嵌合部２４０と第二リング嵌合部２４３との間の外周に形成される第二リング外周部としてのリング小径部２４１と、を有する。また、ポンプボディ２０５の収容凹部２０５ａは、単一の領域として内周に形成される第一ボディ内周部としてのボディ嵌合部２５０と、ボディ嵌合部２５０より大きい内径で単一の領域として内周に形成される第二ボディ内周部としてのボディ大径部２５１と、を有する。そして、ポンプボディ２０５の収容凹部２０５ａとカムリング２０４とは、第一リング嵌合部２４０及び第二リング嵌合部２４３が、ボディ嵌合部２５０に対向して嵌合する（図１５参照）。以上の点において、第３実施形態に係るベーンポンプ３００は、第１実施形態に係るベーンポンプ１００と相違する。
第一リング嵌合部２４０及び第二リング嵌合部２４３は、同じ外径であって、カムリング２０４の中心を挟んで対向するように形成され、それぞれ旋削などの仕上げ加工が施される。第一リング嵌合部２４０及び第二リング嵌合部２４３は、それぞれ１８０°以下の角度範囲となるように形成される。
リング小径部２４１は、第一リング嵌合部２４０及び第二リング嵌合部２４３よりも小さい外径であって、第一リング嵌合部２４０と第二リング嵌合部２４３との間に形成される。リング小径部２４１は、仕上げ加工を施す必要はない。
カムリング２０４は、隣り合う第一リング嵌合部２４０、リング小径部２４１、第二リング嵌合部２４３を接続するリング接続部２４２を有する。リング接続部２４２は、上記第一実施形態に係るベーンポンプ１００のリング接続部４２と同様に、案内部として機能する。
ボディ嵌合部２５０は、第一リング嵌合部２４０及び第二リング嵌合部２４３の外径とほぼ同じ大きさの内径に形成され、旋削などの仕上げ加工が施される。このため、ボディ嵌合部２５０は、カムリング２０４とポンプボディ２０５とが嵌合する嵌合面として機能する。
ボディ大径部２５１は、第一リング嵌合部２４０の角度範囲以上の角度範囲となるように形成される。つまり、図１４に示すように、ボディ大径部２５１の角度範囲β４は、第一リング嵌合部２４０の角度範囲α４より大きく形成される。ボディ大径部２５１は、ベーンポンプ１００のボディ大径部５１と同様に、仕上げ加工を施す必要はない。
また、収容凹部２０５ａは、ボディ嵌合部２５０とボディ大径部２５１とを接続するボディ接続部２５２をさらに有する。ボディ接続部２５２は、上記第１実施形態に係るベーンポンプ１００のボディ接続部５２と同様に、案内部として機能する。
カムリング２０４とポンプボディ２０５とは、互いに仕上げ加工が施された第一リング嵌合部２４０及び第二リング嵌合部２４３とボディ嵌合部２５０とにおいて嵌合する。
第一リング嵌合部２４０と第二リング嵌合部２４３とがそれぞれ１８０°以下の角度範囲で形成されるため、第一リング嵌合部２４０とボディ大径部２５１とを合わせるようにカムリング２０４をポンプボディ２０５の収容凹部２０５ａに挿入すると、図１４に示すように、ポンプボディ２０５の収容凹部２０５ａとカムリング２０４とは嵌合しない。つまり、第一リング嵌合部２４０の外径とボディ大径部２５１の内径との差に相当するクリアランスをもって、カムリング２０４を収容凹部２０５ａに挿入することができる。
以上のようにカムリング２０４とポンプボディ２０５の収容凹部２０５ａとが形成されることにより、カムリング２０４とポンプボディ２０５の収容凹部２０５ａとは、第一リング嵌合部２４０とボディ大径部２５１とが対向した状態では嵌合せずにクリアランスを形成する。また、この状態からカムリング２０４をポンプボディ２０５に対して相対回転させて第一リング嵌合部２４０及び第二リング嵌合部２４３をボディ嵌合部２５０に対向させることにより、カムリング２０４とポンプボディ２０５の収容凹部２０５ａとが嵌合する。
以上の第３実施形態に係るベーンポンプ３００によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
１００、２００、３００ ベーンポンプ
１ 駆動軸
２ ロータ
３ ベーン
４、１０４、２０４ カムリング
４ｂ 吸込領域
４ｃ 吐出領域
５、１０５、２０５ ポンプボディ
５ａ、１０５ａ、２０５ａ 収容凹部
６ ポンプ室
７ 第一サイドプレート
８ 第二サイドプレート
９ ポンプカバー
１１ 位置決めピン
４０ リング嵌合部（第一リング外周部）
４１ リング小径部（第二リング外周部）
４２ リング接続部
５０ ボディ嵌合部（第一ボディ内周部）
５１ ボディ大径部（第二ボディ内周部）
５２ ボディ接続部
１４０ リング嵌合部（第一リング外周部）
１４１ リング小径部（第二リング外周部）
１５０ ボディ嵌合部（第一ボディ内周部）
１５１ ボディ大径部（第二ボディ内周部）
１５３ ボディ小径部
２４０ 第一リング嵌合部（第一リング外周部）
２４１ リング小径部（第二リング外周部）
２４３ 第二リング嵌合部
２５０ ボディ嵌合部（第一ボディ内周部）
２５１ ボディ大径部（第二ボディ内周部）

Claims (6)

  1. 駆動軸に連結されるロータと、
    前記ロータに対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーンと、
    前記ロータの回転に伴って前記ベーンの先端が摺動する内周面を有するカムリングと、
    前記カムリングを収容する収容凹部を有するポンプボディと、を備えるベーンポンプであって、
    前記カムリングは、
    外周に形成される第一リング外周部と、
    前記第一リング外周部より小さい外径で外周に形成される第二リング外周部と、を有し、
    前記ポンプボディの前記収容凹部は、
    内周に形成される第一ボディ内周部と、
    前記第一ボディ内周部より大きい内径で内周に形成される第二ボディ内周部と、を有し、
    前記ポンプボディの前記収容凹部と前記カムリングとは、前記第一リング外周部と前記第二ボディ内周部とが対向した状態では嵌合せず、この状態から前記カムリングを前記ポンプボディに対して相対回転させて前記第一リング外周部を前記第一ボディ内周部に対向させると嵌合することを特徴とするベーンポンプ。
  2. それぞれ対応する前記第一リング外周部の各領域と前記第二ボディ内周部の各領域は、前記第一リング外周部の角度範囲が前記第二ボディ内周部の角度範囲以下に形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。
  3. 前記カムリングは、前記第一リング外周部と前記第二リング外周部とを接続するリング接続部を有し、
    前記収容凹部は、前記第一ボディ内周部と前記第二ボディ内周部とを接続するボディ接続部を有し、
    前記リング接続部及び前記ボディ接続部の少なくともいずれか一方は、前記カムリングと前記ポンプボディとの相対回転による前記第一ボディ内周部内への前記第一リング外周部の進入を案内する案内部として機能することを特徴とする請求項１または２に記載のベーンポンプ。
  4. 前記案内部として機能する前記リング接続部及び前記ボディ接続部の少なくともいずれか一方は、大径に形成される前記第一リング外周部または前記第二ボディ内周部から小径に形成される前記第二リング外周部または前記第一ボディ内周部に向かうにつれて径が徐々に減少するように形成されることを特徴とする請求項３に記載のベーンポンプ。
  5. 隣り合う前記ベーンと前記カムリングの内周面との間には、ポンプ室が画成され、
    前記ロータの回転に伴って前記ポンプ室が収縮する吐出領域において前記第一リング外周部と前記第一ボディ内周部とが対向し、前記カムリングと前記ポンプボディとが嵌合することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のベーンポンプ。
  6. 駆動軸に連結されるロータと、
    前記ロータに対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーンと、
    前記ベーンの先端が摺動可能な内周面を有するカムリングと、
    前記カムリングを収容する収容凹部を有するポンプボディと、を備えるベーンポンプを製造する製造方法であって、
    前記カムリングは、
    外周に形成される第一リング外周部と、
    前記第一リング外周部より小さい外径で外周に形成される第二リング外周部と、を有し、
    前記ポンプボディの前記収容凹部は、
    内周に形成される第一ボディ内周部と、
    前記第一ボディ内周部より大きい内径で内周に形成される第二ボディ内周部と、を有し、
    前記製造方法は、
    前記第一リング外周部を前記第二ボディ内周部に合わせて前記カムリングを前記ポンプボディの前記収容凹部に収容する挿入工程と、
    前記ポンプボディと前記カムリングを相対回転させ、前記第一リング外周部を前記第一ボディ内周部に進入させて嵌合する嵌合工程と、を含むことを特徴とするベーンポンプの製造方法。
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