JP2018123818A - 車両用ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】サイドプレートにヒゲ溝を備えるベーンポンプにおいて、オイルを所定圧へ昇圧するのに必要な回転数を抑制するとともに、吐出油路からポンプ室へのヒゲ溝を介したオイルの逆流によるエロージョンの発生および異音の発生を抑制する。【解決手段】ベーンポンプ１０によれば、アウタサイドプレート２２は、ロータ２４の回転方向に向って先端程細くなり、吐出ポート５６ａ，５６ｂへのオイルの連通路を形成する第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂと、それらよりロータ２４の回転方向の上流側においてベーン背圧溝４８からロータ２４の外周側へ向かうプレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂとを備え、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂとロータ２４の外周縁から回転中心軸Ｃ側へ向って形成されたロータ側昇圧溝８２との位相が一致した際、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂとベーン背圧溝４８とが連通される。【選択図】図４

Description

本発明は、サイドプレートにヒゲ溝を備える車両用ベーンポンプにおいて、オイルを所定圧へ昇圧するまでに必要な回転数を抑制するとともに、吐出油路からポンプ室へのヒゲ溝を介したオイルの逆流によるエロージョンの発生および異音の発生を抑制する技術に関する。

周方向に所定の間隔で複数のベーン溝が設けられて回転中心軸まわりに回転駆動される円柱状のロータと、前記複数のベーン溝内に径方向の移動可能に保持された複数枚のベーンと、前記複数枚のベーンの先端が摺接する内周面を有して位置固定に設けられた筒状のカムリングと、隣り合うベーンによりそれぞれ区画される複数のポンプ室と、前記カムリングの側部に配置され、前記ポンプ室のうちの前記ロータの回転に伴って容積が増加するポンプ室にオイルを供給する供給油路、前記ポンプ室のうちの前記ロータの回転に伴って容積が減少するポンプ室内のオイルを吐出する吐出油路、および前記複数のベーン溝の前記回転中心軸側の端部に連通し、前記吐出油路内のオイルを前記ベーンの前記回転中心軸側の端面に作用させる環状のベーン背圧溝が形成され、前記ロータの端面に摺接させられるサイドプレートと、を備える車両用ベーンポンプが知られている。このような車両用ベーンポンプでは、前記ロータの回転に伴って容積が減少するポンプ室がそれよりも高圧の前記吐出油路と連通するときの前記ポンプ室と前記吐出油路との圧力差が大きいことに起因した圧力脈動による異音の発生が問題となっていた。この圧力脈動による異音の発生を抑制することを目的として、前記ロータの回転方向の上流側へ向って先端程細くなるように形成されたヒゲ溝がサイドプレートに設けられた車両用ベーンポンプが提案されている。たとえば、特許文献１の車両用ベーンポンプがそれである。ロータの回転に伴って容積が減少するポンプ室がヒゲ溝に連通すると、高圧の吐出油路からヒゲ溝を通じてポンプ室へオイルが移動するので、ポンプ室と吐出油路とが連通する際のポンプ室内のオイルの油圧変化が抑制されて、異音の発生が低減される。

特開２０１４−１６３２９４号公報

ところで、サイドプレートにヒゲ溝が設けられた車両用ベーンポンプでは、吐出油路とポンプ室との圧力差が大きいと、吐出油路からポンプ室へとヒゲ溝内を逆流するオイルの流速が大きくなり、ヒゲ溝内が負圧となってキャビティ（真空の空洞）が発生し、それによるエロージョン（浸食）が発生する可能性があった。このため、特許文献１の車両用ベーンポンプでは、ヒゲ溝の溝断面形状の底部が半円状とされて、上記溝断面形状において十分な速度でオイルが流れることができる有効断面積が大きくされている。これにより、吐出油路からポンプ室へのヒゲ溝内を逆流するオイルの流速が大きくなることが抑制されて、エロージョンの発生が抑制されている。

しかしながら、ロータの回転により容積が減少する所定のポンプ室を区画する２つのベーンのうちのロータの回転方向の下流側のベーンがヒゲ溝を周方向に通過するロータの回転角度の間、オイルがヒゲ溝を通じて吐出油路からポンプ室へと逆流するため、たとえば特許文献１の車両用ベーンポンプのようにヒゲ溝の上記溝断面形状の断面積を大きくすると、オイルの逆流量が大きくなる。このため、ポンプ室から吐出油路へのオイルの吐出量に対する吐出油路からポンプ室へのオイルの逆流量の比率が大きくなる分、ベーンポンプの仕事が減少し、効率が低下するという問題が生じる可能性があった。この結果、オイルを所定圧へ昇圧するまでに必要な回転数が増加してしまう可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、サイドプレートにヒゲ溝を備えるベーンポンプにおいて、オイルを所定圧へ昇圧するまでに必要な回転数を抑制するとともに、吐出油路からポンプ室へのヒゲ溝を介したオイルの逆流によるエロージョンの発生および異音の発生を抑制することにある。

本発明の要旨とするところは、周方向に所定の間隔で複数のベーン溝が設けられて回転中心軸まわりに回転駆動される円柱状のロータと、前記複数のベーン溝内に径方向の移動可能に保持された複数枚のベーンと、前記複数枚のベーンの先端が摺接する内周面を有して位置固定に設けられた筒状のカムリングと、隣り合うベーンによりそれぞれ区画される複数のポンプ室と、前記カムリングの側部に配置され、前記ポンプ室のうちの前記ロータの回転に伴って容積が増加するポンプ室にオイルを供給する供給油路と、前記ポンプ室のうちの前記ロータの回転に伴って容積が減少するポンプ室内のオイルを吐出する吐出油路と、前記複数のベーン溝の前記回転中心軸側の端部に連通し、前記吐出油路内のオイルを前記ベーンの前記回転中心軸側の端面に作用させる環状のベーン背圧溝とが形成され、前記ロータの端面に摺接させられるサイドプレートと、を備える車両用ベーンポンプであって、前記サイドプレートは、前記ロータの回転方向上流側に向って先端程細くなるように形成され、前記吐出油路へのオイルの連通路を形成するヒゲ溝と、前記ベーン背圧溝から前記ロータの外周側へ向って形成され、前記ヒゲ溝に沿った所定部位より前記ロータの回転方向上流側に位置させられたプレート側昇圧溝と、を備え、前記ロータは、前記ロータの外周縁から前記回転中心軸側へ向って形成されたロータ側昇圧溝を備え、前記プレート側昇圧溝と前記ロータ側昇圧溝とは、位相が一致した際、前記ポンプ室と前記ベーン背圧溝とを連通させることにある。

本発明によれば、前記サイドプレートは、前記ロータの回転方向上流側に向って先端程細くなるように形成され、前記吐出油路へのオイルの連通路を形成するヒゲ溝と、前記ベーン背圧溝から前記ロータの外周側へ向って形成され、前記ヒゲ溝に沿った所定部位より前記ロータの回転方向上流側に位置させられたプレート側昇圧溝と、を備え、前記ロータは、前記ロータの外周縁から前記回転中心軸側へ向って形成されたロータ側昇圧溝を備え、前記プレート側昇圧溝と前記ロータ側昇圧溝とは、位相が一致した際、前記ポンプ室と前記ベーン背圧溝とを連通させる。このため、前記ロータの回転に伴い容積が減少する所定のポンプ室とヒゲ溝とが連通しキャビティが発生する前に所定のポンプ室のオイル圧をベーン背圧溝のオイル圧により昇圧することができ、所定のポンプ室と吐出油路とのオイル圧の差を小さくすることができる。また、たとえば所定のポンプ室とヒゲ溝とが連通しキャビティが発生する前に所定のポンプ室のオイル圧を昇圧させない場合と比較して、吐出油路から所定のポンプ室へと逆流するオイルの逆流速度および逆流量を抑制することができる。これにより、オイルを所定圧へ昇圧するまでに必要な回転数を抑制するとともに、吐出油路からポンプ室へのヒゲ溝を介したオイルの逆流によるエロージョンの発生および異音の発生を抑制することができる。

本発明の車両用ベーンポンプの回転中心軸Ｃを含む断面図である。 図１の車両用ベーンポンプを、ハウジングの一部を切り欠いてインナサイドプレートを省略した状態でハウジング側から視た正面図である。 図１のベーンポンプのアウタサイドプレートのカムリング側の内側面を示した正面図である。 図２のベーンポンプのカムリングの内周カム面の内側を拡大して示す図である。 図１のベーンポンプのインナサイドプレートのカムリング側の内側面を示した正面図である。 比較例のベーンポンプを、ハウジングの一部を切り欠いてインナサイドプレートを省略した状態でハウジング側から視た正面図の一部を拡大した拡大図であり、隣接ポンプ室と第１ヒゲ溝および第２ヒゲ溝とが連通する直前の状態が示されている。

以下、本発明の車両用ベーンポンプの一実施例について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例である車両用ベーンポンプ１０の構成を説明する図である。この車両用ベーンポンプ１０(以下、「ベーンポンプ１０」という。)は、車両の油圧制御回路の油圧源として機能するものであり、凹部形状の収容室１８を有するハウジング１２と、ハウジング１２の収容室１８の開口を覆うようにシールプレート１６を介して締結ボルトなどによりハウジング１２に一体的に固定されるポンプカバー１４とを備えるとともに、円筒状のカムリング２６、収容室１８の底側に配置されるインナサイドプレート２０、収容室１８の開口側に配置されるアウタサイドプレート２２などを収容室１８内に位置固定に備えるとともに、カムリング２６の内部に収容される円柱状のロータ２４をハウジング１２の収容室１８内に回転中心軸Ｃまわりに回転可能に備えている。インナサイドプレート２０およびアウタサイドプレート２２は、カムリング２６の外径と略等しい外径の円板形状を成しており、カムリング２６を挟んだ状態で互いに同心に配設されている。長手状の位置決めピン２８ａ，２８ｂ（図２に示す）は、シールプレート１６、アウタサイドプレート２２およびカムリング２６にそれぞれ形成された貫通孔に挿通させられ、端部がポンプカバー１４およびインナサイドプレート２０に設けられた凹部のそれぞれに嵌め入れられることにより、インナサイドプレート２０、カムリング２６およびアウタサイドプレート２２は、収容室１８内において互いに周方向に位置決めされている。ロータ２４は円柱形状を成していて、インナサイドプレート２０、アウタサイドプレート２２と同心に且つ回転可能にハウジング１２の収容室１８内に配設されているとともに、ポンプ軸３０に対してたとえば圧入によって同心に且つ一体的に連結されている。ポンプ軸３０は、車両の走行用駆動源や電動モータ等の所定の回転駆動源によって回転駆動されるもので、ロータ２４はポンプ軸３０と一体的に回転中心軸Ｃまわりに回転させられる。インナサイドプレート２０およびアウタサイドプレート２２の中心部分には、ポンプ軸３０が挿通させられる挿通孔２９（図５に示す）および挿通孔３１（図３に示す）がそれぞれ設けられている。ポンプ軸３０は、その一端部とハウジング１２のインナサイドプレート２０の挿通孔２９側に延びだしたボス部３２との間に設けられたベアリング３４、およびアウタサイダプレート２２の挿通孔３１から突き出した他端部とポンプカバー１４の円柱状孔との間に設けられたベアリング３６により、一体的に固定されたハウジング１２およびポンプカバー１４に回転可能に支持されている。また、収容室１８には、その底面、ボス部３２の外周面、インナサイドプレート２２の底面側の壁面などにより後述する高圧力室３８が構成されている。

図２は、ハウジング１２の一部を切り欠いて、インナサイドプレート２０を省略した状態のベーンポンプ１０をハウジング１２側から視た正面図である。カムリング２６の内周面は、回転中心軸Ｃからの径寸法が周方向において増減変化している内周カム面４０とされている。ロータ２４は、回転中心軸Ｃまわりの周方向において所定の角度範囲の外周面が等角度間隔に径方向外側に突出した、回転中心軸Ｃ方向に長手状の複数の凸部４２（実施例では１２個）を備えている。ロータ２４には、回転中心軸Ｃと平行な複数（実施例では１２）のスリット４４が、上記内周カム面４０と対向する凸部４２の外周面に開口するように、回転中心軸Ｃまわりの周方向に所定の間隔すなわち等角度間隔で放射状に設けられている。それ等の複数のスリット４４内には、複数の矩形板状のベーン４６がそれら先端部のスリット４４から外部へ突出可能にそれぞれ径方向の移動可能に嵌め入れられ保持されている。本実施例では、スリット４４が回転中心軸Ｃを通る径方向に設けられているが、回転中心軸Ｃまわりに傾斜させて設けることも可能である。なお、図２においてポンプ軸３０の外側に記載した回転方向Ａに示すように、ポンプ軸３０およびロータ２４は、本実施例では図２において右まわり方向へたとえば車両の駆動源毎により回転駆動されるようになっている。なお、スリット４４は、本発明のベーン溝に対応する。

図３はアウタサイドプレート２２のカムリング２６側の内側面を示した正面図である。アウタサイドプレート２２のカムリング２６側の内側面には、多数のベーン４６の先端部を内周カム面４０に押し付けるための背圧オイルをスリット４４の底部に供給できるように、環状のベーン背圧溝４８が設けられている。ベーン背圧溝４８は、回転中心軸Ｃまわりにおいて何れもスリット４４の底部すなわち回転中心軸Ｃ側の端部と略同じ径寸法の環状に設けられてそれらと連通しており、所定圧の背圧オイルをスリット４４の底部へ供給して、ベーン４６の回転中心軸Ｃ側の端面に作用させる。ここで、所定圧の背圧オイルは、後述するように、ベーン背圧溝４８に接続された吐出ポート５６ａ，５６ｂから供給される。これにより、ベーン４６に対して背圧が付与され、ベーン４６の先端部が所定の押付力で内周カム面４０に押し付けられる。ベーン４６の先端部が内周カム面４０に押し付けられた状態でロータ２４が回転するので、複数のベーン４６の先端部は内周カム面４０に摺接する。スリット４４の深さ寸法は、ベーン４６が内周カム面４０との係合でスリット４４内に押し込まれた状態においても、底部に所定の隙間が残るように定められている。また、そのスリット４４の底部には、ベーン４６の板厚よりも大径の円穴がスリット４４に連続して設けられており、その円穴内に背圧オイルが供給されることによりベーン４６の全長に亘って所定の背圧が適切に付与されるようになっている。なお、アウタサイドプレート２２は、本発明のサイドプレートに対応する。

ベーン４６は、回転中心軸Ｃ方向の両側端部がそれぞれアウタサイドプレート２２およびインナサイドプレート２０のカムリング２６側の内側面に摺接させられている。また、ロータ２４の回転中心軸Ｃ方向の両側端面は、それぞれアウタサイドプレート２２およびインナサイドプレート２０の内側面に摺接させられている。したがって、背圧によりベーン４６がロータ２４の径方向外側へ押し出され、先端部がカムリング１４の内周カム面４０に押し付けられると、周方向に隣り合う各ベーン４６と内周カム面４０とロータ２４の外周面とアウタサイドプレート２２およびインナサイドプレート２０の内側面とによって、図２あるいは図４に示されるように、ロータ２４の周囲に複数（本実施例では１２）のポンプ室７８が区画される。そして、ロータ２４が回転中心軸Ｃまわりに回転駆動されると、各ベーン４６が内周カム面４０の径寸法変化に伴ってロータ２４の径方向へ進退させられることにより、複数のポンプ室７８の容積がそれぞれ増減させられ、このポンプ室７８の容積の増減によりオイルを吸入して吐出するポンプ作用が得られる。

図４は、図２のベーンポンプ１０の内周カム面４０の内側を拡大して示す図である。本実施例では、内周カム面４０が、回転中心軸Ｃまわりにおいて１８０°の周期で径寸法が周期的に変化する楕円形状を成しており、それぞれロータ２４の半回転でオイルを吸入して吐出する同一のポンプ性能の一対の第１ポンプ部５０および第２ポンプ部５２が、ロータ２４を挟んで対称的（１８０°位相をずらした状態）に設けられている。図４においては、回転中心軸Ｃを含む内周カム面４０の対称面が一点鎖線で示されており、第１ポンプ部５０がその一点鎖線の下側に、第２ポンプ部５２が一点鎖線の上側に示されている。

第１ポンプ部５０、第２ポンプ部５２のそれぞれにおいて、ロータ２４の回転方向である矢印Ａ方向において上流側から下流側に向かうにつれてポンプ室７８の容積が徐々に増大する回転中心軸Ｃまわりの回転角度範囲に吸入ポート５４ａ，５４ｂが設けられ、ロータ２４の回転方向である矢印Ａ方向において上流側から下流側に向かうにつれてポンプ室７８の容積が徐々に減少する回転中心軸Ｃまわりの回転角度範囲に吐出ポート５６ａ，５６ｂが設けられている。図４に示される吸入ポート５４ａ，５４ｂおよび吐出ポート５６ａ，５６ｂは、アウタサイドプレート２２に設けられたものである。図３に示されるように、アウタサイドプレート２２は、その外周部のうちのロータ２４を挟んで対称的な位置にあたる一部分が切り欠かれた切欠である一対の吸入ポート５４ａ，５４ｂと、ロータ２４を挟んで対称的な位置において厚み方向に貫通させられた貫通孔である、周方向に長手状の一対の吐出ポート５６ａ，５６ｂとを備えている。吸入ポート５４ａ，５４ｂは、シールプレート１６とカムリング２６とにより挟まれることにより油路を構成し、ハウジング１２に形成された吸入通路５８（図１および図２に示す）を通じて吸込口６０（図１および図２に示す）と第１ポンプ部５０および第２ポンプ部５２のそれぞれにおけるポンプ室７８のうちのロータ２４の回転に伴って容積が増加するポンプ室７８とを連通し、外部からそれらのポンプ室７８にオイルを供給する、本発明の供給油路として機能する。なお、カムリング２６のアウタサイドプレート２２との対向面において、アウタサイドプレート２２の吸入ポート５４ａ，５４ｂが形成された回転角度範囲における内周カム面４０を含む内周部近傍の面は厚さ方向に凹んでおり、アウタサイドプレート２２の吸入ポート５４ａ，５４ｂとともに油路を形成している。また、吐出ポート５６ａ，５６ｂは、ポンプカバー１４に形成された吐出通路６２（図２に示す）およびシールプレート１６に形成された貫通孔を通じて吐出口６４（図２に示す）と第１ポンプ部５０および第２ポンプ部５２のそれぞれにおけるポンプ室７８のうちのロータ２４の回転に伴って容積が減少するポンプ室７８とを連通し、それらのポンプ室７８内のオイルを外部へ吐出する、本発明の吐出油路として機能する。

図５は、インナサイドプレート２０のカムリング２６側の内側面を示した正面図である。インナサイドプレート２０は、その内側面の外周部のうちのアウタサイドプレート２２の一対の吸入ポート５４ａ，５４ｂと回転中心軸Ｃまわりにおいて略等しい回転角度位置にあたる一部分が厚さ方向に凹んだ凹部であって、インナサイドプレート２０の内側面とカムリング２６のインナサイドプレート２０側の側面とが密着させられることにより油路として機能する一対の吸入ポート６６ａ，６６ｂを備えている。このインナサイドプレート２０の吸入ポート６６ａ，６６ｂも、吸入通路５８を通じて吸込口６０と第１ポンプ部５０および第２ポンプ部５２のそれぞれにおけるポンプ室７８のうちのロータ２４の回転に伴って容積が増加するポンプ室７８とを連通しており、ロータ２４の回転に伴い外部からそれらのポンプ室７８にオイルを供給する。また、インナサイドプレート２０は、第２ポンプ部５２においてロータ２４の回転方向である矢印Ａ方向において上流側から下流側に向かうにつれてポンプ室７８の容積が徐々に減少する回転中心軸Ｃまわりの回転角度範囲内に高圧油供給ポート６８を備えている。高圧油供給ポート６８は、第２ポンプ部５２におけるポンプ室７８のうちの矢印Ａ方向において上流側から下流側に向かうにつれて容積が徐々に減少するポンプ室７８と高圧力室３８（図１に示す）とを連通する貫通孔であり、ポンプ室７８からの高圧のオイル（高圧油）を高圧力室３８に供給する。また、インナサイドプレート２０は、吸入ポート６６ａ，６６ｂの内周側において厚さ方向に貫通して形成され、高圧力室３８とロータ２４のスリット４４の底部に設けられた円穴の一部とを連通する円弧状の一対の高圧油導入ポート７０ａ，７０ｂを備えている。また、インナサイドプレート２０は、その内側面の一対の高圧油導入ポート７０ａ，７０ｂに挟まれる周上において円弧状に形成された溝であって、内側面がロータ２４に摺接させられることによりスリット４４の底部に設けられた円穴の一部同士を連通する油路を構成する一対の連通溝７２ａ，７２ｂを備えている。

図３および図４に示されるように、アウタサイドプレート２２は、その内側面において、吐出ポート５６ａ，５６ｂよりもロータ２４の回転方向である矢印Ａ方向において上流側から吐出ポート５６ａ，５６ｂに連続するように形成された長手状の第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂを備えている。第１ヒゲ溝７４，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂは、ロータ２４の回転方向である矢印Ａ方向に向かって先端程細くなり、且つ溝の開口と溝底との距離である溝深さが浅くなるように構成されている。アウタサイドプレート２２の内側面とロータ２４の回転中心軸Ｃ方向の端面とが摺接させられているため、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂ、第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂは、それらの先端が隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂに連通すると、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと吐出ポート５６ａ，５６ｂとのオイルの連通油路を形成する。ここで、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂとは、ロータ２４の回転に伴い容積が増減するポンプ室７８のうち、吐出ポート５６ａ，５６ｂに連通しておらず吐出ポート５６ａ，５６ｂのロータ２４の回転方向Ａの上流側に隣接しているポンプ室７８である。第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂは、ロータ２４の凸部４２の外周面よりも径方向内側に設けられている。第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂは、ロータ２４の凸部４２の外周面よりも径方向外側に設けられ、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂよりも径方向の外側に位置しており、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂよりも短く形成されている。なお、図４は、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂとがそれぞれ連通する直前の状態を示している。

ここで、図４に示すような隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂとが連通する直前の状態においては、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂの圧力Ｐs、ベーン背圧溝４８の圧力Ｐb、吐出ポート５６ａ，５６ｂの圧力Ｐoutには、次式（１）の関係がある。なお、ベーン背圧溝４８は、高圧油供給ポート６８、高圧力室３８、高圧油導入ポート７０ａ，７０ｂおよびスリット４４の底部に連続する円穴の一部を通じて、吐出ポート５６ａ，５６ｂに接続されているため、その間の油路の圧力損失により、ベーン背圧溝４８の圧力Ｐbは、吐出ポート５６ａ，５６ｂの圧力Ｐoutよりも小さくなっている。
Ｐs＜Ｐb＜Ｐout・・・ （１）

図４の状態からロータ２４が矢印Ａ方向に回転し、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂにより隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと吐出ポート５６ａ，５６ｂとの連通路が形成されると、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂの圧力Ｐsよりも吐出ポート５６ａ，５６ｂの圧力Ｐoutが大きいため、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂを通じて吐出ポート５６ａ，５６ｂから隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂにオイルが逆流する。

図３および図４に示されるように、アウタサイドプレート２２は、その内側面において、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂよりもロータ２４の回転方向である矢印Ａ方向における上流側に、ベーン背圧溝４８からロータ２４の外周側へ隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂに向かって延び出すように径方向に形成された一対のプレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂを備えている。これにより、一対のプレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂは、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂよりロータ２４の回転方向上流側に位置させられている。しかし、これ等の一対のプレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂは、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂの長手方向（周方向）に沿った所定位置からロータ２４の回転方向上流側、好適には、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２が設けられていない図６において、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂ内或いは第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂに隣接したキャビティの発生部位よりもロータ２４の回転方向上流側に位置させられていてもよいし、更に好適には、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂのうちの長い方の先端からロータ２４の回転方向上流側に位置させられていてもよい。

プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂは、その延出方向の先端がロータ２４の凸部４２の形成されていない部分の外周縁よりも径方向内側に位置させられている。また、図１および図４に示されるように、ロータ２４は、凸部４２の形成されていない外周縁から回転中心軸Ｃ側へ向かって延び出すように径方向に形成された複数（本実施例では１２）のロータ側昇圧溝８２を、周方向に隣り合うベーン４６により区画されるポンプ室７８毎に備えている。図１に示すように、ロータ側昇圧溝８２は、ロータ２４のアウタサイドプレート２２側の端面に形成されている。また、ロータ側昇圧溝８２は、その延出方向の先端がベーン背圧溝４８よりも外周側に位置させられるとともに、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂの先端よりも内周側に位置させられている。

プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよび複数のロータ側昇圧溝８２は、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂとが連通する直前に、それらの位相が一致して、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂとベーン背圧溝４８とを連通させるように構成されている。ここで、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２の位相が一致するとは、たとえば図４のロータ２４の回転角度を基準としたときに、ロータ２４の所定の回転角度においてプレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂとロータ側昇圧溝８２とが連通することであり、本実施例では、ロータ２４の１回転毎にプレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２の位相がロータ側昇圧溝８２の個数分の回数すなわち１２回一致する。図４は、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂとが連通する直前において、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２の位相が一致したときの内周カム面４０の内側が示されている。また、図１においては、アウタサイドプレート２２、ロータ２４およびカムリング２６の、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２の位相が一致したときにおけるプレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂ、ロータ側昇圧溝８２および回転中心軸Ｃを通る断面が示されている。

プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２の位相が一致するときには、ベーン背圧溝４８と隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂとが連通されることにより、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂの圧力Ｐsよりも大きい圧力Ｐbのベーン背圧溝４８内のオイルが、ベーン背圧溝４８から隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂに流れる。ベーン背圧溝４８からのオイルの流れにより、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂにおける圧力Ｐsが上昇する。この隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂにおけるロータ側昇圧溝８２の延出方向の基端は、その基端側の開口周辺が第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂを介して吐出ポート５６ａ，５６ｂから隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂにオイルが逆流する際にアウタサイドプレート２２の第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂ先端部位の近傍となるように、ロータ２４の凸部４２の形成されていない外周縁のうち、ロータ２４の回転方向Ａの下流側位置に位置させられている。そして、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂにおける圧力Ｐsの上昇は、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂとが連通しキャビティが発生する直前に生じるため、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂとが連通する際の吐出ポート５６ａ，５６ｂと隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂとの圧力差が、たとえば後述する比較例のようにベーン背圧溝４８からのオイルの流れにより隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂが昇圧されないベーンポンプ１１０と比較して、小さくされる。これにより、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂとが連通する際の第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂを逆流するオイルの逆流速度が抑制され、たとえばアウタサイドプレート２２の第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂの先端部付近に負圧が発生することによるキャビティの発生が抑制されることから、エロージョンの発生が抑制される。また、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと吐出ポート５６ａ，５６ｂとが連通する際の油圧脈動による異音の発生も抑制される。

また、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２のそれらの延出方向に直交する溝断面形状の断面積、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２の位相が一致するロータ２４の回転角度範囲などは、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２の位相が一致したときにベーン背圧溝４８から隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂへ流れるオイル量が必要最小限に抑えられるように構成される。ここで、必要最小限のオイル量とは、アウタサイドプレート２２の第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂ周辺の内側面とロータ２４の端面との摺接部位においてエロージョンの発生を抑制するのに必要且つ充分なオイル量である。

図６は、比較例の車両用ベーンポンプ１１０を、ハウジング１２の一部を切り欠いてインナサイドプレート２０を省略した状態でハウジング１２側から視た正面図の一部を拡大した拡大図であって、隣接ポンプ室１１６ａ，１１６ｂと第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂとが連通する直前の状態が示されており、図４に相当する図である。なお、図６では、吐出ポート５６ａ近傍が示されている。車両用ベーンポンプ１１０では、アウタサイドプレート１１２はそのカムリング２６と対向する対向面である内側面に、ベーン背圧溝４８からロータ１１４の外周側に向かって形成され、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂよりロータ１１４の回転方向の上流側に位置させられたプレート側昇圧溝を有していない。また、ロータ１１４は、その外周縁から回転中心軸Ｃ側に向かって形成されたロータ側昇圧溝を備えていない。このため、隣接ポンプ室１１６ａ，１１６ｂと第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂとが連通する直前において、ベーン背圧溝４８から隣接ポンプ室１１６ａ、１１６ｂへのオイルの流れによる隣接ポンプ室１１６ａ，１１６ｂの圧力Ｐsの昇圧がなされず、隣接ポンプ室１１６ａ，１１６ｂと吐出ポート５６ａ，５６ｂとの圧力差が実施例の隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと吐出ポート５６ａ，５６ｂとの圧力差よりも大きくなる。第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂの溝断面形状およびその断面積は、実施例のアウタサイドプレート２２と比較例のアウタサイドプレート１１２とで等しいため、隣接ポンプ室１１６ａ，１１６ｂと第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂとが連通した際の第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂ内を吐出ポート５６ａ，５６ｂから隣接ポンプ室１１６ａ，１１６ｂへ逆流するオイルの逆流速度は、実施例での第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂ内のオイルの逆流速度よりも大きくなる。第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂ内の逆流速度が大きいと、アウタサイドプレート１１２の第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂ周辺の内側面とロータ１１４の端面との間に負圧が発生し、気泡が発生する可能性がある。図６は、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂ内の逆流速度が大きいことに起因して、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂの先端部内およびその周辺に発生する気泡１１８の一例が示されている。

本実施例のベーンポンプ１０によれば、アウタサイドプレート２２は、ロータ２４の回転方向である矢印Ａ方向に向って先端程細くなるように形成され、吐出ポート５６ａ，５６ｂへのオイルの連通路を形成する第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂと、ベーン背圧溝４８からロータ２４の外周側へ向って形成され、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２が設けられていない図６の場合において第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂ内にキャビティが発生していた部位よりロータ２４の回転方向の上流側に位置させられたプレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂと、を備え、ロータ２４は、ロータ２４の外周縁から回転中心軸Ｃ側へ向って形成されたロータ側昇圧溝８２を備え、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂとロータ側昇圧溝８２とは、位相が一致した際、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂとベーン背圧溝４８とを連通させる。このため、ロータ２４の回転に伴い容積が減少する隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂとが連通しキャビティが発生する前に隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂの圧力Ｐsをベーン背圧溝４８の圧力Ｐbにより昇圧することができ、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと吐出ポート５６ａ，５６ｂとの圧力差を小さくすることができる。このため、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２が設けられておらず、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂと第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂとが連通しキャビティが発生する前に、隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂの圧力Ｐsをベーン背圧溝４８の圧力Ｐbによって昇圧させない比較例のベーンポンプ１１０と比較して、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂを通じて吐出ポート５６ａ，５６ｂから隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂへと逆流するオイルの逆流速度およびオイルの逆流量を抑制することができる。これにより、吐出ポート５６ａ，５６ｂから隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂへの第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂを通じたオイルの逆流によるエロージョンの発生および異音の発生を抑制することができる。

また、本実施例のベーンポンプ１０によれば、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂを通じて吐出ポート５６ａ，５６ｂから隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂへと逆流するオイルのオイル量が抑制されるのに加えて、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２の位相が一致したときにベーン背圧溝４８から隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂへと流れるオイル量は、アウタサイドプレート２２の第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂ周辺の内側面とロータ２４の端面との摺接部位においてエロージョンの発生を抑制するのに必要且つ充分な量とされている。このため、ベーンポンプ１０の効率低下が抑えられ、オイルを所定圧へ昇圧するまでに必要な回転数或いは作動時間を抑制することができる。

以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。

たとえば、前述の実施例のベーンポンプ１０によれば、プレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂはアウタサイドプレート２２に設けられ、ロータ側昇圧溝８２はアウタサイドプレート２２側の端面に設けられていたが、これに限定されるものでは無い。たとえば、上記のプレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２に替えて、あるいは上記のプレート側昇圧溝８０ａ，８０ｂおよびロータ側昇圧溝８２に加えて、インナサイドプレート２０に環状の背圧溝が設けられ、その背圧溝からロータの外周側にプレート側昇圧溝が設けられるとともに、ロータ２４のインナサイドプレート２０側の端面にロータ側昇圧溝が設けられてもよい。

また、前述の実施例のベーンポンプ１０によれば、アウタサイドプレート２２には吐出ポート５６ａ，５６ｂの上流側にロータ２４の回転方向に向かって先端程細くなるように形成された長手状の第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂおよび第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂが形成されていたが、これに限定されるものではない。たとえば、吐出ポート５６ａ，５６ｂと隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂとの連通の際の異音の発生を抑制するのに充分な吐出ポート５６ａ，５６ｂから隣接ポンプ室７８ａ，７８ｂへの第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂを通じてのオイルの流れが確保できれば、たとえば第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂがアウタサイドプレート２２に設けられなくともよい。また、第２ヒゲ溝７６ａ，７６ｂが長く形成されれば、第１ヒゲ溝７４ａ，７４ｂは設けられていなくてもよい。

また、前述の実施例のベーンポンプ１０では、カムリング２６はハウジング１２内に備えられていたが、カップリング２６とハウジング１２とは一体に構成されていてもよい。

また、前述の実施例のベーンポンプ１０のロータ２４は、その中心を通る嵌合孔にポンプ軸３０を圧入させたものであったが、ロータ２４とポンプ軸３０とは一体に構成されてもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両用ベーンポンプ
２２：アウタサイドプレート（サイドプレート）
２４：ロータ
２６：カムリング
４４：スリット（ベーン溝）
４６：ベーン
４８：ベーン背圧溝
５４ａ，５４ｂ：吸入ポート（供給油路）
５６ａ，５６ｂ：吐出ポート（吐出油路）
７４ａ，７４ｂ：第１ヒゲ溝（ヒゲ溝）
７６ａ，７６ｂ：第２ヒゲ溝（ヒゲ溝）
７８ａ，７８ｂ：ポンプ室
８０ａ，８０ｂ：プレート側昇圧溝
８２：ロータ側昇圧溝
Ｃ：回転中心軸

Claims (1)

1. 周方向に所定の間隔で複数のベーン溝が設けられて回転中心軸まわりに回転駆動される円柱状のロータと、
   前記複数のベーン溝内に径方向の移動可能に保持された複数枚のベーンと、
   前記複数枚のベーンの先端が摺接する内周面を有して位置固定に設けられた筒状のカムリングと、
   隣り合うベーンによりそれぞれ区画される複数のポンプ室と、
   前記カムリングの側部に配置され、前記ポンプ室のうちの前記ロータの回転に伴って容積が増加するポンプ室にオイルを供給する供給油路と、前記ポンプ室のうちの前記ロータの回転に伴って容積が減少するポンプ室内のオイルを吐出する吐出油路と、前記複数のベーン溝の前記回転中心軸側の端部に連通し、前記吐出油路内のオイルを前記ベーンの前記回転中心軸側の端面に作用させる環状のベーン背圧溝とが形成され、前記ロータの端面に摺接させられるサイドプレートと、
   を備える車両用ベーンポンプであって、
   前記サイドプレートは、前記ロータの回転方向上流側に向って先端程細くなるように形成され、前記吐出油路へのオイルの連通路を形成するヒゲ溝と、前記ベーン背圧溝から前記ロータの外周側へ向って形成され、前記ヒゲ溝に沿った所定部位より前記ロータの回転方向上流側に位置させられたプレート側昇圧溝と、を備え、
   前記ロータは、前記ロータの外周縁から前記回転中心軸側へ向って形成されたロータ側昇圧溝を備え、
   前記プレート側昇圧溝と前記ロータ側昇圧溝とは、位相が一致した際、前記ポンプ室と前記ベーン背圧溝とを連通させることを特徴とする車両用ベーンポンプ。
   

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