JP2018025267A - Lead valve and vane pump - Google Patents
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Description
本発明は、流体の逆流を規制するリードバルブ、および当該リードバルブを備えるベーンポンプに関する。 The present invention relates to a reed valve that regulates the backflow of fluid and a vane pump including the reed valve.
ベーンポンプのハウジングには、リードバルブが取り付けられている(例えば、特許文献1参照)。ハウジングには、固定孔と排出孔とが開設されている。排出孔の開口縁には、弁座が配置されている。リードバルブのバルブは、ボルトを介して、固定孔に固定されている。バルブは、片持ち梁状に揺動可能である。 A reed valve is attached to the housing of the vane pump (see, for example, Patent Document 1). The housing has a fixed hole and a discharge hole. A valve seat is disposed at the opening edge of the discharge hole. The valve of the reed valve is fixed to the fixing hole via a bolt. The valve can swing like a cantilever.
閉弁状態において、バルブは弁座に着座している。バルブは、排出孔を封止している。ここで、バルブと弁座との間には、油膜が介在している。このため、開弁時において、バルブが弁座から迅速に離れにくい。したがって、リードバルブに開弁遅れが発生してしまう。そこで、本発明は、開弁遅れを抑制可能なリードバルブおよびベーンポンプを提供することを目的とする。 In the closed state, the valve is seated on the valve seat. The valve seals the discharge hole. Here, an oil film is interposed between the valve and the valve seat. For this reason, at the time of valve opening, it is difficult for the valve to leave the valve seat quickly. Therefore, valve opening delay occurs in the reed valve. Then, an object of this invention is to provide the reed valve and vane pump which can suppress valve opening delay.
上記課題を解決するため、本発明のリードバルブは、弁孔が開設されたシート部材と、前記シート部材の外側に配置され、弾性変形可能であって、前記弁孔を覆うバルブと、前記バルブの外側に配置され、前記バルブの弾性変形量を規制可能なストッパと、を備えるリードバルブであって、前記バルブは、前記弁孔の開口縁の少なくとも一部に対向する箇所に、閉弁状態において前記開口縁との間に隙間を区画する、凹部を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a reed valve according to the present invention includes a seat member having a valve hole, a valve disposed outside the seat member, elastically deformable and covering the valve hole, and the valve And a stopper that is capable of regulating the amount of elastic deformation of the valve, wherein the valve is closed at a position facing at least a part of the opening edge of the valve hole. A recess is provided to partition the gap with the opening edge.
閉弁状態において、シート部材とバルブとの間には、バルブがシート部材に着座することにより、シール界面が形成されている。本発明によると、開弁時に、弁孔からの圧力をシール界面に導入しやすい。このため、バルブの開弁性を向上させることができる。 In the valve-closed state, a seal interface is formed between the seat member and the valve by seating the valve on the seat member. According to the present invention, it is easy to introduce pressure from the valve hole into the seal interface when the valve is opened. For this reason, the valve opening property of a valve can be improved.
以下、本発明のリードバルブおよびベーンポンプの実施の形態について説明する。図1に、本実施形態のベーンポンプの斜視図を示す。図2に、同ベーンポンプの透過右面図を示す。 Hereinafter, embodiments of the reed valve and the vane pump of the present invention will be described. In FIG. 1, the perspective view of the vane pump of this embodiment is shown. FIG. 2 shows a permeation right side view of the vane pump.
<ベーンポンプの構成>
まず、本実施形態のベーンポンプの構成について説明する。図1、図2に示すように、ベーンポンプ1は、ロータ3と、ベーン4と、リードバルブ(逆止弁)5と、を備えている。リードバルブ5は、ハウジング2と、後述するバルブ(バルブリードバルブ)50と、ストッパ(ストッパリードバルブ)51と、締結部材52と、を備えている。
<Vane pump configuration>
First, the structure of the vane pump of this embodiment is demonstrated. As shown in FIGS. 1 and 2, the
(ハウジング2)
ハウジング2は、エンジン(図略)の側面に固定されている。ハウジング2は、ハウジング本体20と、端板21と、ポンプ室Pと、を備えている。ハウジング本体20は、有底楕円筒状を呈している。ハウジング本体20は、周壁部200と、底壁部201と、外筒部202と、内筒部203と、を備えている。
(Housing 2)
The
周壁部200は、楕円筒状を呈している。底壁部201は、周壁部200の右端(軸方向一端)に配置されている。底壁部201は、固定孔201aと、排出孔201bと、を備えている。排出孔201bは、底壁部201を左右方向に貫通している。排出孔201bは、後述するリードバルブ5により、右側(外側)から開閉可能である。外筒部202は、矩形枠状を呈している。外筒部202は、底壁部201の右面(外面)に配置されている。外筒部202は、エンジンのカムキャリア(図略)の窓部に取り付けられる。内筒部203は、円筒状を呈している。内筒部203は、外筒部202の枠内側に収容されている。外筒部202の枠内側かつ内筒部203の枠外側には、排出孔201bと、固定孔201aと、が配置されている。
The
図2に透過して示すように、ポンプ室Pは、ハウジング2の内部に区画されている。左側または右側から見て、ポンプ室Pは楕円形状を呈している。ポンプ室Pには、吸気通路(図略)を介して、ブレーキ装置の倍力装置(図略)が連通している。ポンプ室Pは、排出孔201bを介して、ポンプ室Pの外部と連通している。なお、排出孔201bは、ポンプ室Pの正回転方向(図2における反時計回り方向)の端部に配置されている。
As shown in FIG. 2, the pump chamber P is partitioned inside the
(ロータ3、ベーン4)
図2に透過して示すように、ロータ3は、ロータ本体30と、軸部31と、を備えている。ロータ本体30は、左側(内側)に開口する有底円筒状を呈している。ロータ本体30は、ポンプ室Pに収容されている。ロータ本体30は、一対のロータ溝部300を備えている。軸部31は、ロータ本体30の右側に連なっている。軸部31は、内筒部203に収容されている。軸部31は、カップリング(図略)および給油ジョイント(図略)を介して、エンジンのカムシャフト(図略)に連結されている。軸部31すなわちロータ3は、自身の軸周りに回転可能である。
(
As shown in FIG. 2, the
ベーン4は、矩形板状を呈している。ベーン4は、ポンプ室Pに収容されている。ベーン4は、ロータ3と共に回転可能である。ベーン4は、一対のロータ溝部300に沿って直径方向に往復動可能である。ベーン4は、回転角度に応じて、ポンプ室Pを複数の作動室に区画可能である。
The
(リードバルブ5)
図1に示すように、底壁部201には、矩形状のバルブ取付部22が区画されている。バルブ取付部22は、外筒部202の枠内側かつ内筒部203の枠外側に配置されている。リードバルブ5は、バルブ取付部22に配置されている。
(Reed valve 5)
As shown in FIG. 1, a rectangular
図3に、図2のIII−III方向断面図を示す。図4に、図3の枠IV内の拡大図を示す。なお、図3、図4に示すリードバルブは閉弁状態である。図3に示すように、バルブ取付部22は、固定部220と、シート部221と、を備えている。固定部220には、固定孔201aが凹設されている。シート部221は、固定部220の下側に連なっている。シート部221には、排出孔201bが穿設されている。
FIG. 3 shows a cross-sectional view in the III-III direction of FIG. FIG. 4 shows an enlarged view in the frame IV of FIG. The reed valve shown in FIGS. 3 and 4 is in a closed state. As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、リードバルブ5は、前述のハウジング2と、バルブ50と、ストッパ51と、締結部材52と、を備えている。バルブ50は、金属製であって板状を呈している。バルブ50は、弾性変形可能である。バルブ50は、バルブ側被締結部500と、自由部501と、を備えている。バルブ側被締結部500には、バルブ側挿通孔500aが穿設されている。バルブ側被締結部500は、固定部220を、右側から覆っている。自由部501は、バルブ側被締結部500の下側に連なっている。閉弁状態において、自由部501は、シート部221を、右側から覆っている。すなわち、自由部501は、排出孔201bを、右側から開閉可能に覆っている。図4に示すように、自由部501の左面には、凹部501aが凹設されている。凹部501aは、排出孔201bの右側の開口縁201cを、全周的に右側から覆っている。このため、開口縁201cは、全周的に自由部501の左面から離間している。開口縁201cと自由部501の左面との間には、隙間Aが区画されている。凹部501aの側面と、シート部221の右面と、の挟角θは、90°未満である。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、ストッパ51は、金属製であって板状を呈している。ストッパ51は、バルブ50よりも板厚が大きい。ストッパ51は、バルブ50よりも、弾性変形しにくい。ストッパ51は、ストッパ側被締結部510と、規制部511と、を備えている。ストッパ側被締結部510には、ストッパ側挿通孔510aが穿設されている。ストッパ側被締結部510は、バルブ側被締結部500を、右側から覆っている。規制部511は、ストッパ側被締結部510の下側に連なっている。閉弁状態において、規制部511は、自由部501の右面から離間している。規制部511は、開弁状態(図3に点線で示す)におけるバルブ50の開弁量(自由部501の弾性変形量)を規制している。すなわち、自由部501は、右側の規制部511と左側のシート部221との間で、弾性変形可能である。
As shown in FIG. 3, the
締結部材52は、スクリューである。締結部材52は、頭部520と、軸部521と、を備えている。頭部520は、ストッパ側被締結部510に、押圧力(軸力)を加えている。軸部521は、頭部520の左側に連なっている。軸部521は、ストッパ側挿通孔510a、バルブ側挿通孔500aを貫通している。軸部521の左端(貫通端)は、固定孔201aに螺着されている。
The
<ベーンポンプの動き>
次に、本実施形態のベーンポンプの動きについて説明する。ベーン4は、図2における反時計回り方向に回転する。ポンプ室Pには、所定の油路(例えば、上流側から下流側に向かって、カムシャフト、給油ジョイント、カップリング、ロータを経由する油路)を介して、潤滑油が供給される。ベーン4の回転に伴って、ポンプ室Pに区画された複数の作動室の容積は、拡縮変化する。空気や潤滑油は、排出孔201bを介して、作動室から外部に排出される。バルブ50の自由部501には、左側(内側)から圧縮された作動室の圧力が、右側(外側)から外部の圧力が、加わる。
<Vane pump movement>
Next, the movement of the vane pump of this embodiment will be described. The
作動室の圧力が、外部からの圧力および自由部501の弾性力を上回ると、図3に実線で示す閉弁状態から、図3に点線で示す開弁状態に、自由部501が切り替わる。そして、排出孔201bを介して、作動室から外部に空気や潤滑油が排出される。排出により、作動室の圧力が、外部からの圧力および自由部501の弾性力を下回ると、開弁状態から閉弁状態に、再び自由部501が切り替わる。
When the pressure in the working chamber exceeds the pressure from the outside and the elastic force of the
<作用効果>
次に、本実施形態のリードバルブおよびベーンポンプの作用効果について説明する。図4に示すように、バルブ50は、自由部501を備えている。ハウジング2のバルブ取付部22は、シート部221を備えている。閉弁状態(自由部501(凹部501a以外の部分)がシート部221に着座している状態)において、自由部501とシート部221との間には、シール界面Bが形成されている。シール界面Bは、排出孔201bを封止している。開弁状態(自由部501がシート部221から離座している状態)において開口縁201cから排出された潤滑油により、シール界面Bの開口縁201c付近には、油膜が形成されている。閉弁状態においては、当該油膜の表面張力により、自由部501は、シート部221に吸着している。このため、開弁時(図3に実線で示す閉弁状態から、図3に点線で示す開弁状態に、自由部501が切り替わる時)において、自由部501がシート部221から離座しにくくなる。
<Effect>
Next, the effects of the reed valve and the vane pump of this embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the
この点、本実施形態のリードバルブ5およびベーンポンプ1によると、バルブ50の自由部501は、排出孔201bの開口縁201cの全周に対向する箇所に、凹部501aを備えている。凹部501aは、閉弁状態において、開口縁201cとの間に隙間Aを区画している。このため、図4に矢印Yで示すように、開弁時に、排出孔201bからの圧力(具体的には、ポンプ室Pからの圧力)を、シール界面Bに導入しやすくなる。したがって、シール界面Bが分離しやすい(油膜が剥がれやすい)。よって、リードバルブ5の開弁性を向上させることができる。
In this regard, according to the
また、図4に点線で示すように、開口縁201cからは、右向きにバリCが突出している場合がある。仮に、自由部501の左面が平面状を呈している場合(自由部501が凹部501aを備えていない場合)、閉弁状態において、自由部501がバリCにより持ち上げられてしまう。このため、シール性が低下してしまう。この点、本実施形態のリードバルブ5およびベーンポンプ1によると、自由部501が凹部501aを備えている。このため、開口縁201cにバリCが形成されている場合であっても、バリCが凹部501aの左面に接触しない状態で、凹部501aにバリCを収容することができる。したがって、シール性を向上させることができる。また、自由部501の左面が平面状を呈している場合(自由部501が凹部501aを備えていない場合)と比較して、隙間Aの容積分だけ、開弁時のポンプ室Pの内圧を下げることができる。
Further, as indicated by a dotted line in FIG. 4, a burr C may protrude rightward from the opening
また、図4に示すように、凹部501aの側面と、シート部221の右面と、の挟角θは、90°未満に設定されている。このため、開弁時に、排出孔201bからの圧力を、シール界面Bに、導入しやすくなる。
Also, as shown in FIG. 4, the included angle θ between the side surface of the recess 501a and the right surface of the
<その他>
以上、本発明のリードバルブおよびベーンポンプの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
<Others>
The embodiment of the reed valve and the vane pump according to the present invention has been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.
凹部501a(つまり隙間A)の形状等(形状(図4に示す挟角θなど)、容積、位置、配置数等)は特に限定しない。図5(a)〜図5(d)に、その他の実施形態(その1〜その4)のリードバルブの凹部付近の左右方向(内外方向)断面図を示す。なお、図4と対応する部位については同じ符号で示す。また、図5(a)〜図5(d)に示す部位は、図4に示す部位に対応している。 The shape or the like of the recess 501a (that is, the gap A) (shape (such as the included angle θ shown in FIG. 4), volume, position, number of arrangements, etc.) is not particularly limited. FIG. 5A to FIG. 5D are cross-sectional views in the left-right direction (inside and outside direction) in the vicinity of the recess of the reed valve of other embodiments (No. 1 to No. 4). In addition, about the site | part corresponding to FIG. 4, it shows with the same code | symbol. Moreover, the site | part shown to Fig.5 (a)-FIG.5 (d) respond | corresponds to the site | part shown in FIG.
図4においては、自由部501の右面のうち、左面の凹部501aに背向する部分は、凹部501aの没入代の分だけ、右側に突出している。しかしながら、図5(a)に示すように、自由部501の右面のうち、左面の凹部501aに背向する部分は、平面状であってもよい。すなわち、右側に突出していなくてもよい。こうすると、自由部501の板厚を薄くすることができる。また、開弁状態における自由部501のリフト量を大きくすることができる(図3参照)。
In FIG. 4, a portion of the right surface of the
自由部501は、開口縁201cの一部に対向する箇所だけに、凹部501aを備えていてもよい。シート部221からの離座を促進したい部分に、凹部501aを配置してもよい。例えば、図5(b)に示すように、開口縁201cのうち、自由部501が離座しにくい下側部分(自由端側の部分。開口縁201cの重心よりも下側の部分のうち、少なくとも下端を含む部分)だけに、凹部501aを配置してもよい。また、開口縁201cのうち、バリC(図4参照)が発生しやすい部分に対向する箇所だけに、凹部501aを配置してもよい。例えば、図5(b)とは上下反対に、開口縁201cのうち、バリCが発生しやすい上側(固定端側の部分。開口縁201cの重心よりも上側の部分のうち、少なくとも上端を含む部分)だけに、凹部501aを配置してもよい。複数の凹部501aを配置する場合、複数の凹部501aの形状、容積の異同は特に限定しない。
The
図5(c)に示すように、排出孔201bが面取部201dを備えていてもよい。この場合、開口縁201cとは、シート部221の右面と面取部201dとの境界をいう。面取部201dを配置すると、開弁時に、排出孔201bからの圧力を、シール界面Bに導入しやすくなる。このため、リードバルブの開弁性を向上させることができる。なお、面取部201dの形状は、角面取状(図5(c)参照)でも、丸面取状でもよい。
As shown in FIG. 5C, the
図5(d)に示すように、シート部221のうち、開口縁201c付近に、凸部221aを配置してもよい。凸部221aを配置すると、閉弁状態におけるシール界面Bの面積を小さくすることができる。このため、リードバルブの開弁性を向上させることができる。
As illustrated in FIG. 5D, the convex portion 221 a may be disposed in the vicinity of the
1:ベーンポンプ、2:ハウジング、3:ロータ、4:ベーン、5:リードバルブ、20:ハウジング本体、21:端板、22:バルブ取付部、30:ロータ本体、31:軸部、50:バルブ、51:ストッパ、52:締結部材、200:周壁部、201:底壁部、201a:固定孔、201b:排出孔、201c:開口縁、201d:面取部、202:外筒部、203:内筒部、220:固定部、221:シート部、221a:凸部、300:ロータ溝部、500:バルブ側被締結部、500a:バルブ側挿通孔、501:自由部、501a:凹部、510:ストッパ側被締結部、510a:ストッパ側挿通孔、511:規制部、520:頭部、521:軸部、A:隙間、B:シール界面、C:バリ、P:ポンプ室、θ:挟角 1: vane pump, 2: housing, 3: rotor, 4: vane, 5: reed valve, 20: housing body, 21: end plate, 22: valve mounting portion, 30: rotor body, 31: shaft portion, 50: valve , 51: stopper, 52: fastening member, 200: peripheral wall portion, 201: bottom wall portion, 201a: fixing hole, 201b: discharge hole, 201c: opening edge, 201d: chamfered portion, 202: outer cylinder portion, 203: Inner cylinder part, 220: fixed part, 221: seat part, 221a: convex part, 300: rotor groove part, 500: valve side fastened part, 500a: valve side insertion hole, 501: free part, 501a: concave part, 510: Stopper side fastening portion, 510a: stopper side insertion hole, 511: restriction portion, 520: head, 521: shaft portion, A: gap, B: seal interface, C: burr, P: pump chamber, θ: included angle
Claims (4)
前記シート部材の外側に配置され、弾性変形可能であって、前記弁孔を覆うバルブと、
前記バルブの外側に配置され、前記バルブの弾性変形量を規制可能なストッパと、
を備えるリードバルブであって、
前記バルブは、前記弁孔の開口縁の少なくとも一部に対向する箇所に、閉弁状態において前記開口縁との間に隙間を区画する、凹部を備えることを特徴とするリードバルブ。 A seat member having a valve hole;
A valve disposed outside the seat member, elastically deformable, and covering the valve hole;
A stopper disposed outside the valve and capable of regulating the amount of elastic deformation of the valve;
A reed valve comprising:
2. The reed valve according to claim 1, wherein the valve is provided with a recess that divides a gap between the valve hole and the opening edge at a position facing at least a part of the opening edge of the valve hole.
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