JP2016109029A - ベーン式ポンプ、及び、それを用いる燃料蒸気漏れ検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 吸入特性及び排出特性の変化を小さくしかつ向上するベーン式ポンプを提供する。【解決手段】 ベーン式ポンプ３０が有するポンプ室３２０に収容されている第一内側プレート３５は、ロータ３７の端面３７１に当接し、ロータ３７とベーン３８とによって区画されている区画室の回転軸ＣＡ３９方向の開口を塞ぐ。これにより、複数の区画室において一の区画室から他の区画室への空気の漏れ量の変化を小さくすることができる。また、ポンプ室３２０に収容され区画室のモータ３９側の開口を塞ぐ第二内側プレート３６は、シャフト３９１のみが挿通される挿通孔３６０を有する。これにより、軸受が挿通される場合に比べ挿通孔の内径が小さくなるため、第二内側プレート３６とシャフト３９１との間の隙間が小さくなる。したがって、当該隙間を介して区画室から漏れる空気の量を少なくすることができる。【選択図】 図２
Description
本発明は、ベーン式ポンプ、及び、それを用いる燃料蒸気漏れ検出装置に関する。
従来、燃料タンクから蒸発する燃料蒸気を回収し内燃機関の吸気系に供給する蒸発燃料処理システムは、燃料タンク及びキャニスタの燃料蒸気漏れを検出する燃料蒸気漏れ検出装置を有している。燃料蒸気漏れ検出装置は、燃料タンク内及びキャニスタ内を加圧または減圧するベーン式ポンプ、燃料タンク内及びキャニスタ内をベーン式ポンプに連通または大気に連通を切り替える切替弁、燃料タンク内及びキャニスタ内の圧力を検出する圧力センサなどを備える。特許文献１には、ポンプ室を有するハウジング、ポンプ室に回転可能に収容されるロータ及びベーン、ロータを回転するモータ、ポンプ室を移動しロータの回転軸方向の二つの端面にそれぞれ当接可能に設けられる二つの蓋部材を備えるベーン式ポンプが記載されている。
特許文献１に記載のベーン式ポンプが備える二つの蓋部材は、ロータを回転するシャフト及びシャフトとロータとの間に設けられる軸受が挿通される挿通孔を有する。軸受の外径は比較的大きいため、挿通孔に挿通されている軸受と蓋部材との間の隙間は比較的大きくなる。このため、ベーンによって区画されているポンプ室の区画室から当該隙間を介して多量の流体が漏れるおそれがある。区画室の流体が多量に漏れると、ベーン式ポンプの吸入特性や排出特性が低下する。
本発明の目的は、吸入特性及び排出特性の変化を小さくしかつ向上するベーン式ポンプを提供することにある。
本発明は、ベーン式ポンプであって、ポンプ室を有するハウジングと、ポンプ室に回転可能に収容され回転軸方向に延びるよう形成される収容孔及び径内側へ延びるよう形成される溝を有するロータと、ロータの径方向及び回転軸方向に移動可能なよう溝に収容されポンプ室を形成するハウジングの内壁に摺動可能なベーンと、収容孔に挿入されるシャフトを有しロータを回転させることが可能なモータと、第一蓋部と、第二蓋部と、を備える。本発明のベーン式ポンプは、第一蓋部が回転軸方向に移動可能なようハウジングのモータとは反対側の壁体である第一壁体とロータ及びベーンとの間に設けられ、第二蓋部がシャフトが挿通される挿通孔を有し回転軸方向に移動可能なようハウジングのモータ側の壁体である第二壁体とロータ及びベーンとの間に設けられることを特徴とする。
本発明のベーン式ポンプでは、ロータの回転軸方向においてロータを挟んでハウジングの壁体とロータ及びベーンとの間に第一蓋部及び第二蓋部が設けられる。第一蓋部及び第二蓋部はロータの回転軸方向に移動可能に設けられている。これにより、ベーンによって区画されている複数の区画室の回転軸方向の開口が第一蓋部及び第二蓋部によって塞がれるため、一の区画室から他の区画室への流体の漏れ量の変化を小さくすることができる。
また、本発明のベーン式ポンプが備える第一蓋部は、シャフトなどが挿通される挿通孔を有していない。これにより、本発明のベーン式ポンプでは、軸受が挿通される挿通孔を有する二つの蓋部材を備える特許文献１に記載のベーン式ポンプに比べて、区画室から漏れる流体の量を少なくすることができる。また、第二蓋部が有する挿通孔は、シャフトのみが挿通される。これにより、本発明のベーン式ポンプでは、シャフトより外径が大きい軸受が挿通される挿通孔を有する二つの蓋部材を備える特許文献１に記載のベーン式ポンプに比べて、第二蓋部とシャフトとの間の隙間を介して区画室から漏れる流体の量を少なくすることができる。
このように、本発明のベーン式ポンプは、区画室の回転軸方向の開口を塞ぐ第一蓋部及び第二蓋部によって一の区画室から他の区画室への流体の漏れ量の変化を小さくすることができる。また、本発明のベーン式ポンプでは、第一蓋部が挿通孔を有しておらず、また、第二蓋部が有する挿通孔の内径は比較的小さいため、区画室からの流体の漏れ量を少なくすることができる。これらにより、ベーン式ポンプの吸入特性及び排出特性の変化を小さくしつつかつ向上することができる。
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態によるベーン式ポンプを図１〜４に基づいて説明する。
最初に、第一実施形態によるベーン式ポンプ３０を用いる燃料蒸気漏れ検出装置５を図１に基づいて説明する。燃料蒸気漏れ検出装置５は、蒸発燃料処理システム１が有する。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態によるベーン式ポンプを図１〜４に基づいて説明する。
最初に、第一実施形態によるベーン式ポンプ３０を用いる燃料蒸気漏れ検出装置５を図１に基づいて説明する。燃料蒸気漏れ検出装置５は、蒸発燃料処理システム１が有する。
蒸発燃料処理システム１は、燃料タンク１０、キャニスタ１２、パージ弁１４、燃料蒸気漏れ検出装置５などから構成される。蒸発燃料処理システム１では、燃料タンク１０内で発生する蒸発燃料をキャニスタ１２が回収する。キャニスタ１２は、回収された燃料蒸気をエンジン９に接続する吸気管１６が形成する吸気通路１６１にパージする。
燃料タンク１０は、エンジン９に供給される燃料を貯留する。燃料タンク１０は、連通管１１によりキャニスタ１２と接続する。連通管１１は、燃料タンク１０内とキャニスタ１２内を連通する連通路１１１を形成する。
キャニスタ１２は、燃料タンク１０内で発生する蒸発燃料を回収するキャニスタ吸着材１２１を備える。キャニスタ１２はパージ通路１３１を形成するパージ管１３を介して吸気管１６と接続する。
パージ弁１４は電磁弁であり、パージ管１３に設けられる。パージ弁１４の開度を制御することによりキャニスタ１２から吸気通路１６１のスロットル弁１８の下流側にパージされる蒸発燃料の量が調整される。
燃料蒸気漏れ検出装置５は、キャニスタ接続管２１、ベーン式ポンプ３０、「圧力検出手段」としての圧力センサ２４、圧力検出管２５、大気通路管２８、切替弁２２、切替弁バイパス管２６、基準オリフィス２７、大気フィルタ２３、ＥＣＵ８などから構成されている。燃料蒸気漏れ検出装置５は、燃料タンク１０内及びキャニスタ１２内をベーン式ポンプ３０によって減圧することにより燃料タンク１０及びキャニスタ１２の燃料蒸気漏れを検出する。
キャニスタ接続管２１は、切替弁２２とキャニスタ１２とを連通するキャニスタ接続通路２１１を形成する。キャニスタ接続管２１には、切替弁２２を介することなくキャニスタ接続通路２１１を圧力検出通路２５１に連通する切替弁バイパス通路２６１を形成する切替弁バイパス管２６が接続する。
ベーン式ポンプ３０は、圧力検出管２５及び大気通路管２８が接続する。ベーン式ポンプ３０は、ＥＣＵ８と電気的に接続しており、ＥＣＵ８が出力する信号に応じて、燃料タンク１０内及びキャニスタ１２内を吸引する。ベーン式ポンプ３０の詳細な構成は後述する。
圧力検出管２５は、ベーン式ポンプ３０と切替弁２２とを接続している。また、圧力検出管２５の中間部位には、切替弁バイパス管２６が接続している。圧力検出管２５には、圧力検出管２５が形成する圧力検出通路２５１の圧力を検出する圧力センサ２４が設けられている。
大気通路管２８は、大気フィルタ２３とベーン式ポンプ３０及び切替弁２２とを接続している。大気通路管２８が形成する大気通路２８１には、ベーン式ポンプ３０が吸引する燃料タンク１０内またはキャニスタ１２内の気体がベーン式ポンプ３０から大気フィルタ２３に向かって流れる。また、大気通路２８１には、キャニスタ１２に回収されている燃料蒸気を吸気管１６にパージするとき、キャニスタ１２に導入される空気が大気フィルタ２３から切替弁２２に向かって流れる。
切替弁２２は、いわゆる電磁駆動弁である。切替弁２２は、ＥＣＵ８と電気的に接続している。切替弁２２は、ＥＣＵ８がコイル２２１に出力する電力に応じてキャニスタ接続通路２１１を大気通路２８１に連通または圧力検出通路２５１に連通を切り換える。
切替弁バイパス管２６には、基準オリフィス２７が設けられる。基準オリフィス２７は、燃料タンク１０からの蒸発燃料を含む空気漏れの許容量の上限値となる穴の大きさに対応している。
大気フィルタ２３は、大気通路管２８の大気側の一端に接続される。大気フィルタ２３は、大気から蒸発燃料処理システム１内に導入される空気に含まれる異物を回収する。なお、図１中の矢印は、大気フィルタ２３を通って蒸発燃料処理システム１内に導入される空気または大気フィルタ２３を通って大気に排出される空気の流れを示している。
ＥＣＵ８は、演算手段としてのＣＰＵ、ならびに、記憶手段としてのＲＡＭ、及び、ＲＯＭなどを有するマイクロコンピュータなどから構成されている。ＥＣＵ８は、圧力センサ２４、ベーン式ポンプ３０及びコイル２２１と電気的に接続する。ＥＣＵ８では、圧力センサ２４が検出する圧力検出通路２５１の圧力に応じた信号が入力され、記録される。また、ＥＣＵ８は、ベーン式ポンプ３０の駆動を制御する信号を出力する。また、ＥＣＵ８は、コイル２２１に出力する電力を制御する。
次にベーン式ポンプ３０の詳細な構成について図２〜４に基づいて説明する。図２は、モータ３９を地側に配置したときのベーン式ポンプ３０の断面図である。図３は、モータ３９を天側に配置したときのベーン式ポンプ３０の断面図である。図４は、ベーン式ポンプ３０をロータ３７の回転軸ＣＡ３９方向のモータ３９とは反対側からみた上面図である。
ベーン式ポンプ３０は、ブラシレスの直流モータにより駆動するポンプである。ベーン式ポンプ３０は、カムリング３２、「第一壁体」としての第一外側プレート３３、「第二壁体」としての第二外側プレート３４、ロータ３７、ベーン３８、「第一蓋部」としての第一内側プレート３５、「第二蓋部」としての第二内側プレート３６、モータ３９などから構成されている。カムリング３２、第一外側プレート３３及び第二外側プレート３４は、特許請求の範囲に記載の「ハウジング」に相当する。
カムリング３２は、筒状に形成されている樹脂製の部位である。カムリング３２は、ポンプ室３２０、吸入孔３２１、及び、排出孔３２２を有する。
ポンプ室３２０は、回転軸ＣＡ３９の方向にカムリング３２を貫通している。ポンプ室３２０には、後述するロータ３７が回転可能に収容されている。
吸入孔３２１は、カムリング３２の第一外側プレート３３側の端面３２３と第二外側プレート３４側の端面３２４との間の略中央に形成されている。吸入孔３２１は、圧力検出通路２５１とポンプ室３２０とを連通する。これにより、吸入孔３２１を通ってポンプ室３２０に吸入される空気の圧力差によるロータ３７の振動を低減する。
排出孔３２２は、回転軸ＣＡ３９を挟んで吸入孔３２１の略反対側に二つ形成されている。排出孔３２２は、大気通路２８１とポンプ室３２０とを連通する。
吸入孔３２１は、カムリング３２の第一外側プレート３３側の端面３２３と第二外側プレート３４側の端面３２４との間の略中央に形成されている。吸入孔３２１は、圧力検出通路２５１とポンプ室３２０とを連通する。これにより、吸入孔３２１を通ってポンプ室３２０に吸入される空気の圧力差によるロータ３７の振動を低減する。
排出孔３２２は、回転軸ＣＡ３９を挟んで吸入孔３２１の略反対側に二つ形成されている。排出孔３２２は、大気通路２８１とポンプ室３２０とを連通する。
また、カムリング３２は、回転軸ＣＡ３９の方向に貫通する図示しないボルト孔を複数有している。ボルト孔には、第一外側プレート３３、カムリング３２、第二外側プレート３４、及び、モータ３９をねじ締結するボルト３１１が挿通される。
第一外側プレート３３は、樹脂から形成され、カムリング３２に対してモータ３９とは反対側に設けられている。第一外側プレート３３は、ポンプ室３２０のモータ３９とは反対側の開口を塞ぐ。第一外側プレート３３のカムリング３２側の端面３３１は、カムリング３２の端面３２３に当接している。
第一外側プレート３３のカムリング３２とは反対側には、保護板３３２が設けられている。保護板３３２は、第一外側プレート３３とカムリング３２とがボルト３１１によってねじ結合されるとき、第一外側プレート３３がボルト３１１の締付力によって破損することを防止する。
第一外側プレート３３のカムリング３２とは反対側には、保護板３３２が設けられている。保護板３３２は、第一外側プレート３３とカムリング３２とがボルト３１１によってねじ結合されるとき、第一外側プレート３３がボルト３１１の締付力によって破損することを防止する。
第二外側プレート３４は、樹脂から形成され、カムリング３２に対してモータ３９側に設けられている。第二外側プレート３４は、ポンプ室３２０のモータ３９側の開口を塞ぐ。第二外側プレート３４のカムリング３２側の端面３４１は、カムリング３２の端面３２４に当接している。
第二外側プレート３４とモータ３９との間には、保護板３４２が設けられている。保護板３４２は、カムリング３２と第二外側プレート３４とがボルト３１１によってねじ結合されるとき、第二外側プレート３４がボルト３１１の締付力によって破損することを防止する。
第二外側プレート３４とモータ３９との間には、保護板３４２が設けられている。保護板３４２は、カムリング３２と第二外側プレート３４とがボルト３１１によってねじ結合されるとき、第二外側プレート３４がボルト３１１の締付力によって破損することを防止する。
ロータ３７は、ポンプ室３２０に回転可能に収容されている略円柱状の部材である。ロータ３７は、回転軸ＣＡ３０方向に延びるよう形成されモータ３９が有するシャフト３９１を収容する収容孔３７３を有する。ロータ３７は、シャフト３９１と一体となって燃料タンク１０内及びキャニスタ１２内の気体を吸引するよう正方向に回転する。ロータ３７の径方向外側には、径方向内側に延びるよう形成され、かつ、回転軸ＣＡ３９の方向に貫通する複数の溝３７０が同じ角度間隔に形成されている（図４参照）。溝３７０には、ベーン３８が収容されている。
ベーン３８は、ロータ３７の径方向及び回転軸ＣＡ３９の方向に移動可能に設けられている。第一実施形態では、ベーン３８は四つ設けられている。ロータ３７が回転すると、ベーン３８はロータ３７の径外方向に移動し、ベーン３８の径方向外側の端面３８３がカムリング３２の「ハウジングの内壁」としての内壁３２５に摺動する。これにより、ポンプ室３２０は、ロータ３７及びベーン３８によって四つの区画室３１０に区画される（図４参照）。
第一実施形態によるベーン式ポンプ３０では、ポンプ室３２０においてロータ３７及びベーン３８が摩擦などのストレスなく回転するように、ロータ３７及びベーン３８の回転軸ＣＡ３９の方向の長さがカムリング３２の端面３２３から端面３２４までの長さに比べ短い。このため、図２に示すように、モータ３９を地側に配置したとき、重力によってロータ３７及びベーン３８が第二内側プレート３６とともに地側に移動し、ロータ３７の第一外側プレート３３側の端面３７１及びベーン３８の第一外側プレート３３側の端面３８１と第一外側プレート３３の端面３３１との間には隙間Ｐ１が形成される。また、図３に示すように、モータ３９を天側に配置したとき、重力によってロータ３７及びベーン３８が第二内側プレート３６とともに地側に移動し、ロータ３７の第二外側プレート３４側の端面３７２及びベーン３８の第二外側プレート３４側の端面３８２と第二外側プレート３４の端面３４１との間には隙間Ｐ２が形成される。なお、図２、３では、カムリング３２の端面３２３から端面３２４までの長さに対するロータ３７及びベーン３８の回転軸ＣＡ３９の方向の長さを実際より短くし、隙間Ｐ１、Ｐ２を認識しやすいように示してある。
第一内側プレート３５は、ポンプ室３２０において第一外側プレート３３とロータ３７及びベーン３８との間に設けられている円板状の部材である。第一内側プレート３５の外径は、ポンプ室３２０の内径より小さい。第一内側プレート３５は、回転軸ＣＡ３９の方向に移動可能に設けられており、ロータ３７の端面３７１と当接可能に形成されている。
第二内側プレート３６は、ポンプ室３２０において第二外側プレート３４の端面３４１とロータ３７及びベーン３８との間に設けられている円板状の部材である。第二内側プレート３６は、シャフト３９１が挿通される挿通孔３６０を有している。第二内側プレート３６の外径は、ポンプ室３２０の内径より小さい。第二内側プレート３６は、回転軸ＣＡ３９の方向に移動可能に設けられており、ロータ３７の端面３７２と当接可能に形成されている。
モータ３９は、ロータ３７の収容孔３７３に挿入されるシャフト３９１を有する。モータ３９は、外部から電力が供給されるとシャフト３９１を駆動する回転トルクを出力する。
次に第一実施形態による燃料蒸気漏れ検出装置５の作用を説明する。
車両に搭載されたエンジン９の運転が停止されてから所定の期間が経過すると、ＥＣＵ８が図示しないソークタイマで起動される。最初に、車両が駐車されている高度による誤差を補正するため、大気圧の検出が行われる。大気通路２８１は、コイル２２１に電力が供給されていないとき、切替弁２２を通してキャニスタ接続通路２１１と連通している。また、キャニスタ接続通路２１１は、切替弁バイパス通路２６１を通して圧力検出通路２５１に連通している。すなわち、圧力検出通路２５１は、大気と連通しているため、大気圧は、圧力検出管２５に設置される圧力センサ２４により検出される。大気圧の検出が完了すると、ＥＣＵ８は検出された圧力から車両が駐車されている場所の高度を算定する。
次に、ベーン式ポンプ３０に電力が供給されると、圧力検出通路２５１が減圧される。圧力検出通路２５１が減圧されると、大気通路２８１、切替弁２２、キャニスタ接続通路２１１及び切替弁バイパス通路２６１を経由して大気が圧力検出通路２５１へ流入する。圧力検出通路２５１に流入する空気は、基準オリフィス２７によって絞られるため、圧力検出通路２５１の圧力は低くなる。圧力検出通路２５１の圧力は、基準オリフィス２７の開口面積に対応する所定の圧力まで低下した後、一定となる。検出される圧力検出通路２５１の圧力は基準圧力として記録される。
基準圧力が検出されると、切替弁２２のコイル２２１に通電される。これにより、切替弁２２は、キャニスタ接続通路２１１と大気通路２８１とを遮断し、キャニスタ接続通路２１１と圧力検出通路２５１とを連通するよう切り替える。キャニスタ接続通路２１１と圧力検出通路２５１とが連通すると、圧力検出通路２５１の圧力は、燃料タンク１０及びキャニスタ１２と同一となる。
キャニスタ接続通路２１１と圧力検出通路２５１とが連通すると、ベーン式ポンプ３０によって燃料タンク１０及びキャニスタ１２の内部は減圧される。
ベーン式ポンプ３０の作動の継続によって、圧力検出通路２５１、すなわち、燃料タンク１０及びキャニスタ１２の内部の圧力が先に検出した基準圧力よりも低下する場合、燃料タンク１０またはキャニスタ１２からの燃料蒸気を含む気体の漏れは許容量以下であると判断される。すなわち、燃料タンク１０及びキャニスタ１２の内部の圧力が基準圧力よりも低下する場合、燃料タンク１０またはキャニスタ１２の外部から内部へ空気の侵入がないか、または侵入する空気が基準オリフィス２７を通過可能な流量以下である。そのため、燃料タンク１０及びキャニスタ１２の気密は十分に確保されていると判断される。
一方、燃料タンク１０及びキャニスタ１２の内部の圧力が基準圧力まで低下しない場合、燃料タンク１０またはキャニスタ１２からの燃料蒸気を含む気体の漏れが許容量を超過していると判断される。すなわち、燃料タンク１０及びキャニスタ１２の内部の圧力が基準圧力まで低下しない場合、燃料タンク１０及びキャニスタ１２の内部の減圧にともなって燃料タンク１０及びキャニスタ１２には外部から空気が侵入していると考えられる。これにより、燃料タンク１０及びキャニスタ１２の気密は十分に確保されていないと判断される。
燃料タンク１０及びキャニスタ１２の気密の判断が完了すると、切替弁２２への通電を停止し再度基準圧力を確認した後、ベーン式ポンプ３０への通電を停止する。ＥＣＵ８は、圧力検出通路２５１の圧力が大気圧に回復したことを検出した後、圧力センサ２４の作動を停止させ、燃料蒸気漏れ検出処理を終了する。
第一実施形態による燃料蒸気漏れ検出装置５が備えるベーン式ポンプ３０は、ポンプ室３２０において回転軸ＣＡ３９の方向に移動可能な第一内側プレート３５及び第二内側プレート３６を備えている。図２に示すように、モータ３９を地側に配置すると、第一内側プレート３５は、重力によってポンプ室３２０を地側に移動しロータ３７の端面３７１に当接する。これにより、モータ３９が地側に位置するとき、第一内側プレート３５は、複数のベーン３８によって区画されている区画室３１０の回転軸ＣＡ３９の方向の開口を塞ぎ、区画室３１０のそれぞれが隙間Ｐ１によって連通することを防止する。また、図３に示すように、モータ３９を天側に配置すると、第二内側プレート３６は、重力によってポンプ室３２０を地側に移動しロータ３７の端面３７２に当接する。これにより、モータ３９が天側に位置するとき、第二内側プレート３６は、複数のベーン３８によって区画されている区画室３１０の回転軸ＣＡ３９の方向の開口を塞ぎ、区画室３１０のそれぞれが隙間Ｐ２によって連通することを防止する。したがって、複数の区画室３１０において一の区画室から他の区画室への空気の漏れ量の変化が小さくなり、ベーン式ポンプ３０の吸入特性及び排出特性の変化を小さくすることができる。
特許文献１に記載のベーン式ポンプでは、ロータ及びベーンの回転軸方向の端面に当接する二つの蓋部材は、シャフトや軸受が挿通される挿通孔を有している。軸受は、シャフトとロータとの間に設けられているためシャフトより外径が大きい。このため、蓋部材と軸受との間の隙間が比較的大きくなるため、当該隙間を介して区画室から漏れる流体の量が多くなり、ベーン式ポンプの吸入特性や排出特性が低下するおそれがある。
第一実施形態によるベーン式ポンプ３０では、ロータ３７及びベーン３８のモータ３９とは反対側に位置する第一内側プレート３５は、円板状に形成されており、シャフトなどが挿通される孔を有していない。また、ロータ３７及びベーン３８のモータ３９側に位置する第二内側プレート３６は、シャフト３９１のみが挿通される内径が比較的小さい挿通孔３６０を有している。これにより、第二内側プレート３６とシャフト３９１との間の隙間を介して区画室３１０から漏れる空気の量を少なくすることができる。
第一実施形態によるベーン式ポンプ３０では、ロータ３７及びベーン３８のモータ３９とは反対側に位置する第一内側プレート３５は、円板状に形成されており、シャフトなどが挿通される孔を有していない。また、ロータ３７及びベーン３８のモータ３９側に位置する第二内側プレート３６は、シャフト３９１のみが挿通される内径が比較的小さい挿通孔３６０を有している。これにより、第二内側プレート３６とシャフト３９１との間の隙間を介して区画室３１０から漏れる空気の量を少なくすることができる。
このように、ベーン式ポンプ３０は、区画室３１０の回転軸ＣＡ３９の方向の開口を塞ぐ第一内側プレート３５及び第二内側プレート３６によって区画室３１０それぞれの空気の漏れ量の変化を小さくすることができる。また、第一内側プレート３５は挿通孔を有しておらず、かつ、第二内側プレート３６が有する挿通孔３６０の内径が比較的小さいため、第二内側プレート３６とシャフト３９１との間の隙間を介した空気の漏れ量を少なくすることができる。これにより、ベーン式ポンプ３０の吸入特性及び排出特性の変化を小さくしかつ向上することができる。
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態によるベーン式ポンプを図５に基づいて説明する。第二実施形態は、第一外側プレートと第一内側プレートとの間にコイルスプリングが設けられている点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第二実施形態によるベーン式ポンプを図５に基づいて説明する。第二実施形態は、第一外側プレートと第一内側プレートとの間にコイルスプリングが設けられている点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第二実施形態によるベーン式ポンプ４０は、図５に示すように、第一外側プレート３３と第一内側プレート３５との間に「第一付勢部材」としてのコイルスプリング３５１を備えている。コイルスプリング３５１は、第一内側プレート３５の中心軸ＣＡ３５と同軸となるよう設けられ、一端は、端面３３１に当接している。また、コイルスプリング３５１の他端は、第一内側プレート３５の第一外側プレート３３側の端面３５９に当接している。コイルスプリング３５１は、第一内側プレート３５をロータ３７及びベーン３８の方向に付勢する。
第二実施形態によるベーン式ポンプ４０では、コイルスプリング３５１によって第一内側プレート３５がロータ３７の端面３７１に当接している。これにより、ベーン式ポンプ４０の姿勢変化によって第一内側プレート３５がロータ３７から離れることを防止し、一の区画室から他の区画室への空気の漏れ量の変化を小さくすることができる。したがって、第二実施形態は、第一実施形態の効果を奏するとともに、ベーン式ポンプ４０の姿勢の変化によって吸入特性及び排出特性が変化することを防止できる。
また、ベーン式ポンプ４０では、コイルスプリング３５１は、第一内側プレート３５の中心軸ＣＡ３５と同軸となるよう設けられているため、コイルスプリング３５１の付勢力は、第一内側プレート３５の中央に作用する。これにより、第一内側プレート３５がロータ３７に対して傾くことを防止することができる。
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態によるベーン式ポンプを図６に基づいて説明する。第三実施形態は、コイルスプリングが設けられている位置が第二実施形態と異なる。なお、第二実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第三実施形態によるベーン式ポンプを図６に基づいて説明する。第三実施形態は、コイルスプリングが設けられている位置が第二実施形態と異なる。なお、第二実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第三実施形態によるベーン式ポンプ５０は、図６に示すように、第一外側プレート３３と第一内側プレート３５との間に「第一付勢部材」としてのコイルスプリング３５２を備えている。コイルスプリング３５２は、ロータ３７の回転軸ＣＡ３９と同軸となるよう設けられ、一端は、端面３３１に当接している。また、コイルスプリング３５２の他端は、端面３５９に当接している。コイルスプリング３５２は、第一内側プレート３５をロータ３７及びベーン３８の方向に付勢する。
第三実施形態によるベーン式ポンプ５０では、コイルスプリング３５２によって第一内側プレート３５がロータ３７の端面３７１に当接している。これにより、ベーン式ポンプ５０の姿勢変化によって第一内側プレート３５がロータ３７から離れることを防止し、一の区画室から他の区画室へ空気の漏れ量の変化を小さくすることができる。したがって、第三実施形態は、第一実施形態の効果を奏するとともに、ベーン式ポンプ５０の姿勢の変化によって吸入特性及び排出特性が変化することを防止できる。
また、ベーン式ポンプ５０では、コイルスプリング３５２は、ロータ３７の回転軸ＣＡ３９と同軸となるよう設けられているため、コイルスプリング３５１の付勢力は、シャフト３９１の直上の第一内側プレート３５の部位に作用する。これにより、ロータ３７の回転によってロータ３７に当接する第一内側プレート３５が回転することを防止することができる。
（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態によるベーン式ポンプを図７に基づいて説明する。第四実施形態は、第二外側プレートと第二内側プレートとの間にコイルスプリングが設けられている点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第四実施形態によるベーン式ポンプを図７に基づいて説明する。第四実施形態は、第二外側プレートと第二内側プレートとの間にコイルスプリングが設けられている点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第四実施形態によるベーン式ポンプ６０は、図７に示すように、第二外側プレート３４と第二内側プレート３６との間に「第二付勢部材」としてのコイルスプリング３６１を備えている。コイルスプリング３６１は、内側にシャフト３９１の一部を収容するよう設けられ、一端は、端面３４１に当接している。また、コイルスプリング３６１の他端は、第二内側プレート３６の第二外側プレート３４側の端面３６９に当接している。コイルスプリング３６１は、第二内側プレート３６をロータ３７及びベーン３８の方向に付勢する。
第四実施形態によるベーン式ポンプ６０では、コイルスプリング３６１によって第二内側プレート３６がロータ３７の端面３７２に当接している。これにより、ベーン式ポンプ６０の姿勢変化によって、第二内側プレート３６がロータ３７から離れることを防止し、一の区画室から他の区画室への空気の漏れ量の変化を小さくすることができる。したがって、第四実施形態は、第一実施形態の効果を奏するとともに、ベーン式ポンプ６０の姿勢の変化によって吸入特性及び排出特性が変化することを防止できる。
また、ベーン式ポンプ６０では、コイルスプリング３６１は、内側にシャフト３９１の一部を収容するよう設けられているため、コイルスプリング３６１が第二外側プレート３４と第二内側プレート３６との間において径方向に移動することを防止する。したがって、コイルスプリング３６１の付勢力が確実に第二内側プレート３６に作用し、ロータ３７と第二内側プレート３６とを確実に当接させておくことができる。
（第五実施形態）
次に、本発明の第五実施形態によるベーン式ポンプを図８に基づいて説明する。第五実施形態は、第一外側プレートと第一内側プレートとの間に複数のコイルスプリングが設けられている点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第五実施形態によるベーン式ポンプを図８に基づいて説明する。第五実施形態は、第一外側プレートと第一内側プレートとの間に複数のコイルスプリングが設けられている点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第五実施形態によるベーン式ポンプ７０は、図８に示すように、第一外側プレート３３と第一内側プレート３５との間に複数の「第一付勢部材」としてのコイルスプリング３５３、３５４を備えている。コイルスプリング３５３とコイルスプリング３５４とは、回転軸ＣＡ３９上の点を対称点として対象な位置に設けられている。コイルスプリング３５３、３５４の一端は、端面３３１に当接している。また、コイルスプリング３５３、３５４の他端は、端面３５９に当接している。コイルスプリング３５３、３５４は、第一内側プレート３５をロータ３７及びベーン３８の方向に付勢する。
第五実施形態によるベーン式ポンプ７０では、コイルスプリング３５３、３５４によって第一内側プレート３５がロータ３７の端面３７１に当接している。これにより、ベーン式ポンプ７０の姿勢変化によって、第一内側プレート３５がロータ３７から離れることを防止し、一の区画室から他の区画室への空気の漏れ量の変化を小さくすることができる。したがって、第五実施形態は、第一実施形態の効果を奏するとともに、ベーン式ポンプ７０の姿勢の変化によって吸入特性及び排出特性が変化することを防止できる。
また、ベーン式ポンプ７０では、コイルスプリング３５３とコイルスプリング３５４とは、回転軸ＣＡ３９上の点を対称点として対象な位置に設けられているため、第一内側プレート３５に均等な付勢力が作用する。これにより、第一内側プレート３５を安定してロータ３７に当接させることができる。
（第六実施形態）
次に、本発明の第六実施形態によるベーン式ポンプを図９に基づいて説明する。第六実施形態は、第一外側プレートと第一内側プレートとの間にＯリングが設けられている点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第六実施形態によるベーン式ポンプを図９に基づいて説明する。第六実施形態は、第一外側プレートと第一内側プレートとの間にＯリングが設けられている点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第六実施形態によるベーン式ポンプ８０は、図９に示すように、第一外側プレート３３と第一内側プレート３５との間に「第一付勢部材」としてのＯリング３５５を備えている。Ｏリング３５５は、弾性を有する材料から形成されている。Ｏリング３５５の外径は、ロータ３７の外径より大きく第一内側プレート３５の外径より小さい。Ｏリング３５５の一端は、第一内側プレート３５が有する溝３３３に挿入されている。また、Ｏリング３５５の他端は、端面３５９に当接している。Ｏリング３５５は、図９に示す状態において、第一内側プレート３５をロータ３７及びベーン３８の方向に付勢する付勢力を発生する。
第六実施形態によるベーン式ポンプ８０では、Ｏリング３５５によって第一内側プレート３５がロータ３７の端面３７１に当接している。これにより、ベーン式ポンプ８０の姿勢変化によって、第一内側プレート３５がロータ３７から離れることを防止し、一の区画室から他の区画室への空気の漏れ量の変化を小さくすることができる。したがって、第六実施形態は、第一実施形態の効果を奏するとともに、ベーン式ポンプ８０の姿勢の変化によって吸入特性及び排出特性が変化することを防止できる。
また、Ｏリング３５５は、第二実施形態におけるコイルスプリング３５１に比べ、回転軸ＣＡ３９の方向の長さを比較的短くしつつ一定程度の付勢力を第一内側プレート３５に作用させることができる。したがって、第一外側プレート３３と第一内側プレート３５との間のような比較的狭い空間に設けることができる。
（第七実施形態）
次に、本発明の第七実施形態によるベーン式ポンプを図１０に基づいて説明する。第七実施形態は、第一外側プレートと第一内側プレートとの間に板ばねが設けられている点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第七実施形態によるベーン式ポンプを図１０に基づいて説明する。第七実施形態は、第一外側プレートと第一内側プレートとの間に板ばねが設けられている点が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第七実施形態によるベーン式ポンプ９０は、図１０に示すように、第一外側プレート３３と第一内側プレート３５との間に「第一付勢部材」としての円板状の板ばね３５６を備えている。板ばね３５６の外径は、ロータ３７の外径より大きく第一内側プレート３５の外径より小さい。板ばね３５６は、端面３３１と端面３５９とに当接している。板ばね３５６は、図１０に示す状態において、第一内側プレート３５をロータ３７及びベーン３８の方向に付勢する付勢力を発生する。
第七実施形態によるベーン式ポンプ９０では、板ばね３５６によって第一内側プレート３５がロータ３７の端面３７１に当接している。これにより、ベーン式ポンプ８０の姿勢変化によって、第一内側プレート３５がロータ３７から離れることを防止し、一の区画室から他の区画室への空気の漏れ量の変化を小さくすることができる。したがって、第七実施形態は、第一実施形態の効果を奏するとともに、ベーン式ポンプ９０の姿勢の変化によって吸入特性及び排出特性が変化することを防止できる。
また、板ばね３５６は、第二実施形態におけるコイルスプリング３５１に比べ、回転軸ＣＡ３９の方向の長さを比較的短くしつつ一定程度の付勢力を第一内側プレート３５に作用させることができる。したがって、第一外側プレート３３と第一内側プレート３５との間のような比較的狭い空間に設けることができる。
（他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、ベーン式ポンプは、燃料蒸気漏れ検出装置に用いられるとした。しかしながら、本発明のベーン式ポンプを備える装置はこれに限定されない。液体を含む流体を加圧または減圧する機能を備える装置に用いられてもよい。
（ア）上述の実施形態では、ベーン式ポンプは、燃料蒸気漏れ検出装置に用いられるとした。しかしながら、本発明のベーン式ポンプを備える装置はこれに限定されない。液体を含む流体を加圧または減圧する機能を備える装置に用いられてもよい。
（イ）第四実施形態では、第二外側プレートと第二内側プレートとの間にコイルスプリングが設けられるとした。しかしながら、第二外側プレートと第二内側プレートとの間に設けられる「第二付勢部材」はこれに限定されない。
図１１、１２に第四実施形態の変形例を示す。
図１１では、第二外側プレート３４と第二内側プレート３６との間に「第二付勢部材」としてのＯリング３６２が設けられる。Ｏリング３６２の一端は、端面３４１に当接している。また、Ｏリング３６２の他端は、端面３６９に当接している。Ｏリング３６２は、第二内側プレート３６をロータ３７及びベーン３８の方向に付勢する。これにより、第一実施形態の効果を奏するとともに、ベーン式ポンプ６０の姿勢の変化によって吸入特性及び排出特性が変化することを防止できる。また、Ｏリング３６２は、内側にシャフト３９１の一部を収容している。これにより、Ｏリング３６２が第二外側プレート３４と第二内側プレート３６との間においてロータ３７の径方向に移動することを防止し、ロータ３７またはベーン３８と第二内側プレート３６とを確実に当接させておくことができる。また、第二内側プレート３６とシャフト３９１との間の隙間を介して区画室３１０から漏れる空気の量をさらに少なくすることができる。
図１２では、第二外側プレート３４と第二内側プレート３６との間に「第二付勢部材」としての板ばね３６３が設けられる。板ばね３６３は、端面３４１と端面３６９とに当接している。板ばね３６３は、第二内側プレート３６をロータ３７及びベーン３８の方向に付勢する。これにより、第一実施形態の効果を奏するとともに、ベーン式ポンプ６０の姿勢の変化によって吸入特性及び排出特性が変化することを防止できる。また、板ばね３６３は、シャフト３９１が挿通される挿通孔３６４を有する。これにより、板ばね３６３が第二外側プレート３４と第二内側プレート３６との間においてロータ３７の径方向に移動することを防止し、ロータ３７またはベーン３８と第二内側プレート３６とを確実に当接させておくことができる。
図１１、１２に第四実施形態の変形例を示す。
図１１では、第二外側プレート３４と第二内側プレート３６との間に「第二付勢部材」としてのＯリング３６２が設けられる。Ｏリング３６２の一端は、端面３４１に当接している。また、Ｏリング３６２の他端は、端面３６９に当接している。Ｏリング３６２は、第二内側プレート３６をロータ３７及びベーン３８の方向に付勢する。これにより、第一実施形態の効果を奏するとともに、ベーン式ポンプ６０の姿勢の変化によって吸入特性及び排出特性が変化することを防止できる。また、Ｏリング３６２は、内側にシャフト３９１の一部を収容している。これにより、Ｏリング３６２が第二外側プレート３４と第二内側プレート３６との間においてロータ３７の径方向に移動することを防止し、ロータ３７またはベーン３８と第二内側プレート３６とを確実に当接させておくことができる。また、第二内側プレート３６とシャフト３９１との間の隙間を介して区画室３１０から漏れる空気の量をさらに少なくすることができる。
図１２では、第二外側プレート３４と第二内側プレート３６との間に「第二付勢部材」としての板ばね３６３が設けられる。板ばね３６３は、端面３４１と端面３６９とに当接している。板ばね３６３は、第二内側プレート３６をロータ３７及びベーン３８の方向に付勢する。これにより、第一実施形態の効果を奏するとともに、ベーン式ポンプ６０の姿勢の変化によって吸入特性及び排出特性が変化することを防止できる。また、板ばね３６３は、シャフト３９１が挿通される挿通孔３６４を有する。これにより、板ばね３６３が第二外側プレート３４と第二内側プレート３６との間においてロータ３７の径方向に移動することを防止し、ロータ３７またはベーン３８と第二内側プレート３６とを確実に当接させておくことができる。
（ウ）第四実施形態では、第二外側プレートと第二内側プレートとの間にコイルスプリングが一つ設けられるとした。しかしながら、第二外側プレートと第二内側プレートとの間に設けられる「第二付勢部材」の数はこれに限定されない。
（エ）上述の実施形態では、第一内側プレート及び第二内側プレートは、ロータに当接するとした。しかしながら、第一内側プレート及び第二内側プレートは、ベーンに当接してもよいし、ロータ及びベーンの両方に当接してもよい。また、第一内側プレート及び第二内側プレートは、ロータ及びベーンの近傍に設けられていてもよい。
（オ）第一〜三、五〜七実施形態では、ベーン式ポンプは第一内側プレートを付勢する付勢部材を備えるとした。第四実施形態では、ベーン式ポンプは第二内側プレートを付勢する付勢部材を備えるとした。しかしながら、ベーン式ポンプは、第一内側プレートを付勢する付勢部材と第二内側プレートを付勢する付勢部材とを両方備えていてもよい。
（カ）第七実施形態では、板ばねは、円板状に形成されるとした。環状に形成され、径方向内側の端部が第一外側プレートに当接し、第一内側プレートが第一内側プレートに当接するよう設けられてもよい。
（キ）上述の実施形態では、ベーン式ポンプは、ロータを正方向に回転し、燃料タンク内及びキャニスタ内の気体を吸引するとした。しかしながら、ベーン式ポンプは、燃料タンク内及びキャニスタ内の気体を加圧してもよい。すなわち、本発明のベーン式ポンプのモータは、正方向及び逆方向のいずれの方向にも回転可能であってもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０・・・ベーン式ポンプ、
３２ ・・・カムリング（ハウジング）、
３２０ ・・・ポンプ室、
３３ ・・・第一外側プレート（ハウジング、ハウジングのモータとは反対側の壁体）、
３４ ・・・第二外側プレート（ハウジング、ハウジングのモータとは反対側の壁体）、
３５ ・・・第一内側プレート（第一蓋部）、
３６ ・・・第二内側プレート（第二蓋部）、
３６０ ・・・挿通孔、
３７ ・・・ロータ、
３７０ ・・・溝、
３８ ・・・ベーン、
３９ ・・・モータ、
３９１ ・・・シャフト、
ＣＡ３９ ・・・回転軸。
３２ ・・・カムリング（ハウジング）、
３２０ ・・・ポンプ室、
３３ ・・・第一外側プレート（ハウジング、ハウジングのモータとは反対側の壁体）、
３４ ・・・第二外側プレート（ハウジング、ハウジングのモータとは反対側の壁体）、
３５ ・・・第一内側プレート（第一蓋部）、
３６ ・・・第二内側プレート（第二蓋部）、
３６０ ・・・挿通孔、
３７ ・・・ロータ、
３７０ ・・・溝、
３８ ・・・ベーン、
３９ ・・・モータ、
３９１ ・・・シャフト、
ＣＡ３９ ・・・回転軸。
Claims (9)
- ポンプ室（３２０）を有するハウジング（３２、３３、３４）と、
前記ポンプ室に回転可能に収容され、回転軸（ＣＡ３９）方向に延びるよう形成される収容孔（３７３）、及び、径内側へ延びるよう形成される溝（３７０）を有するロータ（３７）と、
前記ロータの径方向及び前記回転軸方向に移動可能なよう前記溝に収容され、前記ポンプ室を形成する前記ハウジングの内壁（３２５）に摺動可能なベーン（３８）と、
前記収容孔に挿入されるシャフト（３９１）を有し、前記ロータを回転させることが可能なモータ（３９）と、
前記回転軸方向に移動可能なよう前記ハウジングの前記モータとは反対側の壁体である第一壁体（３３）と前記ロータ及び前記ベーンとの間に設けられる第一蓋部（３５）と、
前記シャフトが挿通される挿通孔（３６０）を有し、前記回転軸方向に移動可能なよう前記ハウジングの前記モータ側の壁体である第二壁体（３４）と前記ロータ及び前記ベーンとの間に設けられる第二蓋部（３６）と、
を備えることを特徴とするベーン式ポンプ。 - 前記第一壁体と前記第一蓋部との間に設けられ、前記第一蓋部を前記ロータ及び前記ベーンの方向に付勢可能な第一付勢部材（３５１、３５２、３５３、３５４、３５６）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のベーン式ポンプ。
- 前記第一付勢部材（３５１、３５２）は、前記第一蓋部の中心軸（ＣＡ３５）上、または、前記回転軸上に位置することを特徴とする請求項２に記載のベーン式ポンプ。
- 前記第一付勢部材（３５１、３５２、３５５、３５６）は、コイルスプリング、弾性部材または板ばねであることを特徴とする請求項２または３に記載のベーン式ポンプ。
- 前記第一付勢部材（３５１、３５２、３５５）は、環状に形成されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載のベーン式ポンプ。
- 前記第二壁体と前記第二蓋部との間に設けられ、前記第二蓋部を前記ロータ及び前記ベーンの方向に付勢可能な第二付勢部材（３６１、３６２、３６３）をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のベーン式ポンプ。
- 前記第二付勢部材は、環状に形成され、内側に前記シャフトが位置するよう設けられることを特徴とする請求項６に記載のベーン式ポンプ。
- 前記第二付勢部材は、コイルスプリング、弾性部材または板ばねであることを特徴とする請求項６または７に記載のベーン式ポンプ。
- 燃料タンク（１０）からの燃料蒸気の漏れを検出する燃料蒸気漏れ検出装置（５）であって、
請求項１から８のいずれか一項に記載の前記ベーン式ポンプと、
前記燃料タンク内または前記燃料タンクに連通する空間の圧力を検出可能な圧力検出手段（２４）と、
を備え、
前記ベーン式ポンプが前記燃料タンクの内部を減圧または加圧したときの前記圧力検出手段が検出した圧力と基準圧力とを比較することで前記燃料タンクからの燃料蒸気の漏れを検出可能であることを特徴とする燃料蒸気漏れ検出装置。
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