JP2018071503A - ベーンポンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベーンポンプ1は、周壁部200と底壁部201とポンプ室Aとを有するハウジング2と、ポンプ室Aに配置され回転可能なロータ3と、ロータ3に径方向に摺動可能に配置されポンプ室Aを複数の作動室A1、A2に仕切るベーン4と、底壁部201の排出孔201aを開閉するリードバルブ5と、を備える。ロータ3に対するベーン4の摺動方向が径方向外向きから内向きに反転する位置を基準位置θ1、ポンプ室Aにおいて基準位置θ1よりも排出孔201a側の区間を排出区間ADとする。底壁部201の排出区間AD対応部分には、周壁部200との間に隙間Eが確保された状態で、圧力逃がし溝201bが配置される。ベーン4が圧力逃がし溝201bに重なる際、ベーン4の回転方向両側の一対の作動室A1、A2同士は、圧力逃がし溝201bを介して連通する。
【選択図】図6
Description
以降の図において、前後方向は、本発明の「軸方向」に対応している。図1に、本実施形態のベーンポンプの軸方向断面図を示す。図2に、図1のII−II方向断面図を示す。図3に、同ベーンポンプの後面図を示す。なお、図1は、図2、図3のI−I方向断面に対応する。
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。ベーンポンプ1は、車両のブレーキブースタ(図略)の負圧源である。図1〜図3に示すように、ベーンポンプ1は、ハウジング2と、ロータ3と、ベーン4と、リードバルブ(逆止弁)5と、油路L1、L2と、を備えている。
ハウジング2は、エンジンのチェーンカバー(図略)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、を備えている。ハウジング本体20は、ポンプ部20Aと、筒部20Bと、を備えている。ポンプ部20Aは、前側に開口する有底楕円筒状を呈している。ポンプ部20Aは、周壁部200と、底壁部201と、を備えている。ポンプ部20Aの内部には、ポンプ室Aが区画されている。後述するように、ポンプ室Aは、吸入区間AUと排出区間ADとに区分けされる。
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、前側に開口する有底円筒状を呈している。ロータ本体30は、周壁部300と、底壁部301と、を備えている。ロータ本体30の内部には、筒内空間Cが区画されている。周壁部300は、前後方向に延在する円筒状を呈している。周壁部300は、ポンプ室Aに収容されている。図2に示すように、吸入孔200aと排出孔201aとの間の部分において、周壁部300の外周面の一部は、周壁部200の内周面の一部に、当接している。周壁部300は、周壁部200に対して偏心している。周壁部300の前端面は、端板21の後面(内面)に摺接している。周壁部300は、一対のロータ溝300aを備えている。一対のロータ溝300aは、直径方向(ロータ3の回転軸Xを中心とする直径方向)に対向して、つまり180°対向して、配置されている。一対のロータ溝300aは、周壁部300を直径方向に貫通している。図1に示すように、底壁部301は、周壁部300の後端側の開口を封止している。
図2に示すように、ベーン4は、ベーン本体40と、一対のキャップ41と、を備えている。ベーン本体40は、矩形板状を呈している。一対のキャップ41は、ベーン本体40の長手方向両端に配置されている。ベーン4は、ポンプ室A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300a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Aを複数の作動室A1、A2に区画可能である。図2に示すように、一対のキャップ41は、各々、周壁部300の内周面に摺接している。図1に示すように、ベーン4の前端面は、端板21の後面に摺接している。ベーン4の後端面は、底壁部201の前面に摺接している。
図4に、図3のIV−IV方向断面図を示す。リードバルブ5は、チェーンカバーの貫通孔に収容されている。図3、図4に示すように、リードバルブ5は、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、ボルト(締結部材)52と、を備えている。バルブ50は、底壁部201の後面(外面)に配置されている。バルブ50は、固定部500と自由部501とを備えている。固定部500は、ボルト52により、底壁部201に固定されている。自由部501は、片持ち梁状に、後側(外側)に弾性変形可能である。ストッパ51は、バルブ50の後側に配置されている。ストッパ51は、固定部510と規制部511とを備えている。固定部510は、ボルト52により、バルブ50の固定部500と重なった状態で、底壁部201に固定されている。規制部511は、底壁部201から後側に離間している。
油路L1は、エンジン側の油路(図略)と、ポンプ室Aと、の間に配置されている。図1に示すように、上流側から下流側に向かって、油路L1は、筒部20Bを径方向に貫通する油孔L10、軸部31を直径方向に貫通する油孔L11、筒部20Bの内周面に凹設され前後方向に延在する油溝L12、底壁部301の後面に凹設され径方向に延在する一対の油溝L13a、L13b、筒部20Bの前端内周面に凹設され前後方向に延在する油溝L14を備えている。潤滑油は、油路L1を介して、間欠的にポンプ室Aに供給される。
図2に示すように、ロータ3に対するベーン4の摺動方向が径方向(回転軸Xを中心とする径方向)外向き(突出側)から径方向内向き(没入側)に反転する位置(回転軸X周りの角度)を基準位置θ1とする。また、基準位置θ1と回転軸Xとを通過する直線を分割線Bとする。なお、前側から見て、分割線Bは、ポンプ室A(周壁部200の内周面)の楕円形状の短軸を含んでいる。図2に右上がり点線ハッチングで示すように、ポンプ室Aにおいて、分割線Bよりも上側の区間(基準位置θ1よりも吸入孔200a側の区間であって、ロータ3が正回転方向Yに回転する際、ロータ3の回転に伴って、ベーン4の回転方向後側の作動室A2の容積が大きくなる区間)を、吸入区間AUとする。また、図2に左上がり点線ハッチングで示すように、ポンプ室Aにおいて、分割線Bよりも下側の区間(基準位置θ1よりも排出孔201a側の区間であって、ロータ3が正回転方向Yに回転する際、ロータ3の回転に伴って、ベーン4の回転方向前側の作動室A1の容積が小さくなる区間)を、排出区間ADとする。吸入孔200aは、周壁部200のうち、吸入区間AUに対応する部分に配置されている。一方、排出孔201a、圧力逃がし溝201bは、底壁部201のうち、排出区間ADに対応する部分に配置されている。
図1、図2に示すように、圧力逃がし溝201bは、底壁部201の前面(内面)に凹設されている。圧力逃がし溝201bと、周壁部200の内周面(内面)と、の間には、圧力逃がし溝201bの全長に亘って、隙間(回転軸Xを中心とする径方向の隙間)Eが確保されている。すなわち、圧力逃がし溝201bは、周壁部200の内周面から、隙間Eの分だけ、径方向内側(上側)に離間している。また、圧力逃がし溝201bは、ポンプ室Aにおける潤滑油の液面(例えば、ポンプ室Aの下側部分に形成される潤滑油の滞留部の液面、および滞留部から排出孔201aに向かってベーン4に掻き上げられる潤滑油の液面)よりも、径方向内側(上側)に配置されている。圧力逃がし溝201bは、ロータ3の周方向(回転軸Xを中心とする周方向)に延在している。圧力逃がし溝201bの溝前端(ロータ3の正回転方向Y前側の端)201bbは、排出孔201aに連なっている。
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。図2に示すように、ベーンポンプ1駆動時においては、ロータ3およびベーン4が、正回転方向Yに回転する。図1に示すように、所定の回転角度においては、油路L1、L2が開通する。ベーン4の回転に伴って、図2に示す複数の作動室A1、A2の容積は、拡縮変化する。ロータ3の回転に伴って、ベーン4(詳しくは、ベーン4の長手方向の一端4a。以下同様。)の回転方向後側の作動室A2の容積は、徐々に大きくなる。このため、吸入孔200aを介して、作動室A2に、ブレーキブースタから、空気が吸い込まれる。一方、ロータ3の回転に伴って、ベーン4の回転方向前側の作動室A1の容積は、徐々に小さくなる。このため、作動室A1の内圧が上昇する。したがって、図4に示すリードバルブ5のバルブ50には、前側(内側)から作動室A1の内圧が、後側(外側)から外部(チェーンカバーの内部空間)の圧力が、加わることになる。
次に、本実施形態のベーンポンプの作用効果について説明する。図6に示すように、圧力逃がし溝201bの周方向(ベーン4の回転方向)長さは、ベーン4の周方向幅よりも、大きい。図5、図6に示すように、ロータ3の正回転時において、ベーン4が圧力逃がし溝201bに重なる際、ベーン4の回転方向両側の一対の作動室A1、A2同士は、ベーン4を迂回して、圧力逃がし溝201bを介して連通する。このため、回転方向前側(高圧側)の作動室A1から、回転方向後側(低圧側)の作動室A2に、空気の一部を内部リークさせることができる。したがって、回転方向前側の作動室A1の空気の量を、減らすことができる。言い換えると、回転方向前側の作動室A1の内圧が過剰に高くなるのを、抑制することができる。よって、本実施形態のベーンポンプ1によると、急激なリードバルブ5の開弁を抑制することができる。
本実施形態のベーンポンプと、第一実施形態のベーンポンプと、は圧力逃がし溝の溝後端の位置が異なっている。ここでは、相違点についてのみ説明する。図8に、本実施形態のベーンポンプの、ベーンが圧力逃がし溝に重なる際の、前側から見た径方向断面図を示す。なお、図2と対応する部位については、同じ符号で示す。
以上、本発明の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。
Claims (3)
- 筒状の周壁部と、前記周壁部の軸方向一端に配置され排出孔が開設された底壁部と、を有し、内部に前記排出孔に連通するポンプ室を区画するハウジングと、
前記ポンプ室に配置され、自身の軸周りに回転可能なロータと、
前記ロータに径方向に摺動可能に配置され、前記ポンプ室を複数の作動室に仕切り、前記ロータの回転に伴って前記作動室の容積を拡縮変化させるベーンと、
前記排出孔を開閉することにより、前記作動室において圧縮された圧縮性流体および非圧縮性流体を、間欠的に排出可能なリードバルブと、
を備えるベーンポンプであって、
前記ロータの正回転時において、前記ロータに対する前記ベーンの摺動方向が径方向外向きから径方向内向きに反転する位置を基準位置として、
前記ポンプ室において、前記基準位置よりも前記排出孔側の区間を排出区間として、
前記底壁部の内面のうち前記排出区間に対応する部分には、前記周壁部の内面との間に隙間が確保された状態で、圧力逃がし溝が配置され、
前記ロータの正回転時において、前記ベーンが前記圧力逃がし溝に重なる際、前記ベーンの回転方向両側の一対の前記作動室同士は、前記圧力逃がし溝を介して連通することを特徴とするベーンポンプ。 - 前記圧力逃がし溝の延在方向両端のうち、前記回転方向前側の端を溝前端として、
前記溝前端は、前記排出孔に連なっている請求項1に記載のベーンポンプ。 - 前記ベーンは、前記ロータに直径方向に摺動可能に配置され、
前記ベーンの直径方向の一端および他端は、前記周壁部の内面に摺接し、
前記ハウジングには、前記ポンプ室に連通する吸入孔が開設され、
前記ポンプ室において、前記基準位置よりも前記吸入孔側の区間を吸入区間として、
前記圧力逃がし溝の延在方向両端のうち、前記回転方向後側の端を溝後端として、
前記ロータの正回転時において、前記ベーンの前記他端が前記吸入孔を通過してから、前記ベーンの前記一端側において、前記ベーンの回転方向両側の一対の前記作動室同士が、前記圧力逃がし溝を介して連通するように、前記溝後端は配置される請求項1または請求項2に記載のベーンポンプ。
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