JP2020097906A - ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ベーンポンプの始動性を向上させる。【解決手段】複数のスリット５０が放射状に形成されたロータ５と向かい合うサイドプレート４に、スリット５０の背圧室５０２にベーン６を突出させる背圧を供給する第２の吸入側背圧溝４５２及び第２の吐出側背圧溝４６２を形成すると共に、第２の吸入側背圧溝４５２及び第２の吐出側背圧溝４６２よりも径方向外側に第２の延設溝４９２を形成する。ベーン６の先端部が内周カム面３ａの拡大領域３ｂ及び縮小領域３ｃに突き当てられてロータ５が回転する通常動作状態では、第２の延設溝４９２及び複数のスリット５０を介して第２の吸入側背圧溝４５２と第２の吐出側背圧溝４６２とが連通し、スリット５０からのベーン６の突出量が所定値以下でロータ５が回転する不完全動作状態では、第２の延設溝を介する第２の吸入側背圧溝４５２と第２の吐出側背圧溝４６２との連通がスリット５０内のベーン６により遮断される。【選択図】図５

Description

本発明は、複数のベーンを収容する複数のスリットが放射状に設けられたロータの回転により、吸入ポートから吸入した流体を吐出ポートから吐出するベーンポンプに関する。

従来、複数のベーンを保持するロータが内周カム面を有するカムリング内で回転することにより、吸入ポートから吸入した作動油を吐出ポートから吐出するベーンポンプが、各種の油圧機器の作動のために用いられている。複数のベーンは、ロータに放射状に設けられたスリットに収容されてロータの径方向に移動可能であり、ロータの外周面と内周カム面との間に複数のポンプ室を画成する。このようなベーンポンプには、カムリングの内周カム面が楕円状に形成され、カムリング内のロータ室に第１及び第２の吸入ポートならびに第１及び第２の吐出ポートが開口したものがある（例えば、特許文献１，２参照）。

このようなロータ１回転当たり２度のポンプ作用が行われるベーンポンプでは、ロータが複数のベーンと共に回転することにより、第１の吸入ポートに吸入した作動油を第１の吐出ポートから吐出する第１の圧力遷移行程と、第２の吸入ポートに吸入した作動油を第２の吐出ポートから吐出する第２の圧力遷移行程とを同時に行う。そして、第１の吐出ポート及び第２の吐出ポートからそれぞれ別々の供給対象に作動油を供給することが可能である。

また、特許文献１，２に記載のベーンポンプは、スリットからベーンを押し出してベーンの先端を内周カム面に押し付けるために、ロータを軸方向に挟む側板に、スリットの奥側（ロータの中心部側）の基端部に連通すると共に吐出ポートに接続された背圧溝が形成されている。ベーンは、スリットの基端部に供給される背圧によってスリットから押し出され、先端部が内周カム面に押し付けられる。

ところで、上記のように構成されたベーンポンプが例えば自動車の自動変速機を動作させるために用いられる場合には、トルクコンバータに連結されてロータが回転駆動されるため、ロータの回転軸が水平方向となる。このため、例えば自動車の駐車中に、ロータの回転軸よりも上方に位置するベーンが自重によってスリットの奥側に移動してしまう場合がある。このように一部のベーンがスリットの奥側に移動してしまうと、例えばロータの回転が高速になってベーンが遠心力によってスリットから飛び出すようになるまでは、ポンプ作用が不十分なままとなり、始動性が低下してしまう。このような始動性の低下は、作動油の粘性が高くなる例えば−３０℃以下の極低温時において顕著になる。

特許文献２に記載のベーンポンプでは、ベーンポンプの始動性を向上させるため、ロータの回転軸よりも下方に位置する第１の吐出ポートから流体を吐出する第１の圧力遷移行程を行うベーンの背圧の一部を、ロータの回転軸よりも上方に位置する第２の吸入ポートから流体を吸入するポンプ室を画成するベーンの背圧として用いるように構成されている。具体的には、第１の圧力遷移行程を行うベーンに背圧を供給する背圧溝が、第１の吸入ポートの内側に設けられた深溝と、第１の吐出ポートの内側に設けられた浅溝と、深溝と浅溝とを連通させる連通溝と、浅溝における連通溝とは反対側の端部からロータの回転方向に延出された延出溝とからなり、延出溝が第２の吸入ポートの内側まで延出されている。深溝には、第１の吐出ポートの圧力が背圧導入路を介して導入される。浅溝には、ポンプ室から第１の吐出ポートに流体を吐出する際に内方に移動するベーンによってスリットから押し出された流体が供給される。スリットから浅溝に供給された流体は、浅溝を介してロータの回転方向の後方側の他のスリットに供給されて背圧を増大させるほか、延出溝を介して第２の吸入ポートの内側に位置するスリットにも供給され、当該スリットに収容されたベーンを突出させる。

特開２０１２−２１８３号公報 特開２０１７−１８０１２１号公報

特許文献２に記載のものでは、延出溝を長くし過ぎると、回転方向の後方側の他のスリットに供給される流体の量が減少し、これらのスリットの背圧が低下してベーンの先端部と内周カム面との間のシール性が低下してしまうため、第２の吸入ポートから流体を吸入するポンプ室を画成するベーンの全てに延出溝から背圧を供給することができず、始動性の向上になお改善の余地があった。

そこで、本発明は、第１の圧力遷移行程を行うベーンの背圧をロータの回転軸よりも上方に位置する第２の吸入ポートから流体を吸入するポンプ室を画成するベーンの背圧として用いなくとも、始動性をさらに向上させることができるベーンポンプを提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、複数のスリットが放射状に形成されると共に前記複数のスリットのそれぞれの基端部に背圧室が設けられ、中心軸線を回転中心として一定の回転方向に回転するロータと、前記複数のスリットのそれぞれに少なくとも一部が収容され、前記背圧室に供給される背圧によって前記スリットから前記ロータの径方向外方に押し出される力を受ける複数のベーンと、前記ロータを軸方向に挟む一対の側板と、前記スリットから突出した前記ベーンの先端部が突き当てられる内周カム面を有するカムリングとを備え、前記複数のベーンによって前記ロータの外周面と前記内周カム面との間に複数のポンプ室が画成され、前記ロータの回転による前記ポンプ室の容積変化によって吸入ポートに吸入した流体を吐出ポートから吐出するベーンポンプであって、前記内周カム面は、前記回転方向に沿って前記中心軸線からの距離が徐々に拡大する拡大領域と、前記回転方向に沿って前記中心軸線からの距離が徐々に縮小する縮小領域とを有し、前記一対の側板のうち少なくとも何れか一方の側板には、前記内周カム面の前記拡大領域に対向する前記背圧室に前記吐出ポートの吐出圧を導く吸入側背圧溝、前記内周カム面の前記縮小領域に対向する複数の前記背圧室同士を連通させる吐出側背圧溝、及び前記吸入側背圧溝及び前記吐出側背圧溝よりも径方向外側に形成されて前記回転方向の所定範囲に延在する延設溝が形成され、前記ベーンの先端部が前記内周カム面の前記拡大領域及び前記縮小領域に突き当てられて前記ロータが回転する通常動作状態では、前記延設溝及び複数の前記スリットを介して前記吸入側背圧溝と前記吐出側背圧溝とが連通し、前記スリットからの前記ベーンの突出量が所定値以下で前記ベーンの先端部が前記内周カム面の前記拡大領域及び前記縮小領域に突き当てられずに前記ロータが回転する不完全動作状態では、前記延設溝を介する前記吸入側背圧溝と前記吐出側背圧溝との連通が前記スリット内の前記ベーンにより遮断される、ベーンポンプを提供する。

本発明によれば、ベーンポンプの始動性を向上させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係るベーンポンプの概略の構成を示す構成図である。 図１のＡ−Ａ線におけるベーンポンプの断面図である。 （ａ）はベーンポンプのサイドプレート及びカムリングを示す平面図であり、（ｂ）はロータを示す平面図である。 （ａ）はサイドプレートを示す斜視図であり、（ｂ）はハウジング蓋体を示す斜視図である。 （ａ）はベーンポンプの不完全動作状態における一部のベーンの動きを模式的に示す説明図であり、（ｂ）はベーンポンプの通常動作状態における一部のベーンの動きを模式的に示す説明図である。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係るベーンポンプの概略の構成を示す構成図である。図２は、図１のＡ−Ａ線におけるベーンポンプの断面図である。図３（ａ）はベーンポンプのサイドプレート及びカムリングを示す平面図であり、図３（ｂ）はロータを示す平面図である。図４（ａ）はサイドプレートを示す斜視図であり、図４（ｂ）はハウジング蓋体２２を示す斜視図である。

このベーンポンプ１は、例えば自動車の駆動源（エンジン）の出力回転を車速等に応じて変速する自動変速機に用いられ、自動変速機の動作のためのアクチュエータに流体としての作動油を供給する。

（ベーンポンプの構成）
ベーンポンプ１は、ポンプハウジング２と、ポンプハウジング２に収容されたカムリング３及びサイドプレート４と、カムリング３の内側に回転可能に配置されたロータ５と、ロータ５と共に回転する複数の平板状のベーン６と、ロータ５に相対回転不能に連結されたポンプ軸７とを備えている。

ポンプ軸７は、エンジンのクランクシャフトに連結されたポンプインペラ、ポンプインペラと同軸配置されたタービンランナ、及びポンプインペラとタービンランナの間に配置されたステータからなるトルクコンバータの出力部材であるタービンランナに連結された駆動軸からチェーン又はギヤ機構を介して回転力を受けて回転する。ロータ５の中心軸線Ｃは、ポンプ軸７の回転軸線と一致し、水平方向に延びている。ロータ５は中心軸線Ｃを回転中心として、ポンプ軸７と共に一定の方向（図１に示す矢印Ｂ方向）に回転する。以下、ロータ５の中心軸線Ｃに平行な方向を軸方向という。

ポンプハウジング２は、図２に示すように、収容空間２０が形成されたハウジング本体２１と、ハウジング本体２１における収容空間２０の開口を閉塞するハウジング蓋体２２とを有し、ハウジング本体２１とハウジング蓋体２２とがボルト２３により締結されている。ハウジング本体２１及びハウジング蓋体２２は、例えばアルミ系金属材料（アルミニウム合金）からなり、ダイキャスト成形されている。図１では、ハウジング蓋体２２の図示を省略して収容空間２０の内部を示している。

収容空間２０には、カムリング３及びサイドプレート４が収容されている。サイドプレート４は、収容空間２０の底面２０ａ側に配置され、カムリング３は、サイドプレート４とハウジング蓋体２２との間に配置されている。カムリング３及びサイドプレート４は、例えば鉄系金属材料からなり、焼結によって成形されている。ロータ５は、サイドプレート４とハウジング蓋体２２との間に配置されている。サイドプレート４及びハウジング蓋体２２は、ロータ５を軸方向に挟む本発明の一対の側板に相当する。

ハウジング本体２１には、図示しない吸入通路から作動油が導入される第１及び第２の導入部２１１，２１２（図１参照）が収容空間２０に連通して形成されている。また、ハウジング本体２１には、収容空間２０の底面２０ａに開口する第１及び第２の吐出通路２１３，２１４（図２参照）が形成されている。ベーンポンプ１は、オイルの貯留部から第１及び第２の導入部２１１，２１２に供給された作動油を、圧力を高めて第１及び第２の吐出通路２１３，２１４から供給対象に供給する。ポンプハウジング２は、図１に示す下側が鉛直方向の下方となるように配置される。

ポンプ軸７は、ハウジング蓋体２２に形成された挿通孔２２０及びサイドプレート４に形成された挿通孔４０に挿通され、一端部がハウジング本体２１に形成された止まり穴２１０に収容されている。ハウジング蓋体２２の挿通孔２２０には、挿通孔２２０の内周面とポンプ軸７の外周面との間を封止するシール部材８１が配置されている。また、ポンプ軸７は、ハウジング蓋体２２の挿通孔２２０に収容された軸受８２、及びハウジング本体２１の止まり穴２１０に収容された軸受８３により、回転自在に支持されている。

カムリング３は、図３（ａ）に示すように、軸方向から見た外周面が円形状であり、内周面が楕円形状である。この内周面は、ベーン６の先端部が突き当てられる内周カム面３ａである。内周カム面３ａに囲まれたカムリング３の内部には、ロータ５が配置されるロータ室３０が形成されている。内周カム面３ａは、ロータ５の回転方向に沿って中心軸線Ｃからの径方向の距離が徐々に拡大する一対の拡大領域３ｂと、ロータ５の回転方向に沿って中心軸線Ｃからの距離が徐々に縮小する一対の縮小領域３ｃとを有している。

カムリング３には、一対の貫通孔３１，３１が形成されている。この一対の貫通孔３１，３１には、ハウジング本体２１における収容空間２０の底面２０ａに立設された一対のピン２１５，２１５がそれぞれ挿通されている。また、一対のピン２１５，２１５は、サイドプレート４に形成された一対の貫通孔４００，４００に挿通されている。これにより、カムリング３及びサイドプレート４は、ポンプハウジング２に対して相対回転不能とされている。

サイドプレート４には、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、第１の吸入ポート４１、第２の吸入ポート４２、第１の吐出ポート４３、及び第２の吐出ポート４４が形成されている。これらの吸入ポート４１，４２、及び吐出ポート４３，４４は、カムリング３の内周カム面３ａと共にロータ室３０の内面を形成するサイドプレート４の平面４ａから軸方向に窪んで形成され、ロータ室３０に開口している。第１の吐出ポート４３は、ロータ５の回転方向の前方側の端部（図３（ａ）における左端）に、ロータ５の回転方向と逆向きに開口面積を徐々に縮小して延在する第１のひげ溝４３１を有している。また、第２の吐出ポート４４は、ロータ５の回転方向の前方側の端部（図３（ａ）における右端）に、ロータ５の回転方向と逆向きに開口面積を徐々に縮小して延在する第２のひげ溝４４１を有している。

第１の吸入ポート４１は、第１の導入部２１１に連通し、第２の吸入ポート４２は、第２の導入部２１２に連通している。第１及び第２の導入部２１１，２１２には、外部から作動油が導入される。第１の吐出ポート４３は、第１の吐出通路２１３に連通し、第２の吐出ポート４４は、第２の吐出通路２１４に連通している。第１及び第２の吐出通路２１３，２１４は、異なる供給対象への配管に接続される。ベーンポンプ１が自動車に搭載された状態において、第１の吐出ポート４３はロータ５の中心軸線Ｃよりも下方に位置し、第２の吐出ポート４４はロータ５の中心軸線Ｃよりも上方に位置する。

ロータ５は、カムリング３の内周カム面３ａに外周面５ａが対向するように、ロータ室３０内に回転可能に配置されている。ロータ５は、例えば鉄系の金属からなる粉末を焼成した焼結体からなる円板状である。ロータ５の中心部には、ポンプ軸７が嵌合する嵌合孔５１が形成されている。本実施の形態では、ポンプ軸７のスプライン嵌合部７１がロータ５の嵌合孔５１にスプライン嵌合している。ロータ５は、ポンプ軸７に対して相対回転不能であり、ポンプ軸７と共に回転する。

また、ロータ５には、図３（ｂ）に示すように、外周面５ａに開口する複数（本実施の形態では１２個）のスリット５０が放射状に形成されている。スリット５０は、ロータ５を軸方向に貫通している。それぞれのスリット５０には、ベーン６の少なくとも一部が収容されている。スリット５０は、ベーン６の厚みよりも僅かに大きな幅に形成されたガイド部５０１と、ガイド部５０１よりも幅広に形成された丸孔である背圧室５０２とを有している。

背圧室５０２は、スリット５０の内径側の基端部（ロータ５の中心側の端部）に設けられている。ベーン６は、スリット５０のガイド部５０１に案内されてロータ５の径方向に移動可能である。ベーン６は、背圧室５０２に導入される圧力によってスリット５０からロータ５の径方向外方に押し出される力（背圧）を受け、先端部が内周カム面３ａに突き当てられる。背圧室５０２に背圧を供給するための構造については後述する。

ロータ室３０内には、複数のベーン６によってロータ５の外周面５ａと内周カム面３ａとの間に複数のポンプ室Ｐが画成される。ここで、画成とは、区画して形成することをいう。ベーン６は、その先端部が内周カム面３ａの拡大領域３ｂに突き当てられてロータ５と共に回転することによりスリット５０からの突出量が大きくなり、また先端部が内周カム面３ａの縮小領域３ｃに突き当てられてロータ５と共に回転することによりスリット５０からの突出量が小さくなる。このベーン６の動きによってポンプ室Ｐの容積が変化する。ポンプ室Ｐの容積が大きくなる過程では、ポンプ室Ｐ内に第１の吸入ポート４１又は第２の吸入ポート４２から作動油が導入され、ポンプ室Ｐの容積が小さくなる過程では、ポンプ室Ｐ内に吸入された作動油が第１の吐出ポート４３又は第２の吐出ポート４４から排出される。

次に、スリット５０の背圧室５０２に背圧を発生させるための構造について説明する。本実施の形態では、この構造として、ロータ５と軸方向に向かい合うサイドプレート４の平面４ａに、第１及び第２の吸入側背圧溝４５１，４５２、第１及び第２の吐出側背圧溝４６１，４６２、第１及び第２の連通溝４７１，４７２、第１及び第２の延出溝４８１，４８２、ならびに第１及び第２の延設溝４９１，４９２が形成されている。

第１及び第２の吸入側背圧溝４５１，４５２は、内周カム面３ａの拡大領域３ｂに対向するベーン６の背圧室５０２に第１及び第２の吐出ポート４３，４４の吐出圧を導く。これらのベーン６は、その先端部が背圧室５０２の背圧によって内周カム面３ａの拡大領域３ｂに押し付けられる。第１の吸入側背圧溝４５１は、第１の吸入ポート４１の内側に形成され、サイドプレート４に設けられた第１の背圧導入路４０１（図２に示す）によって第１の吐出通路２１３に連通している。第２の吸入側背圧溝４５２は、第２の吸入ポート４２の内側に形成され、サイドプレート４に設けられた第２の背圧導入路４０２（図２に示す）によって第２の吐出通路２１４に連通している。図２では、第１及び第２の背圧導入路４０１，４０２を破線で示している。

第１及び第２の吐出側背圧溝４６１，４６２は、内周カム面３ａの縮小領域３ｃに対向する複数のベーン６が収容されているスリット５０のそれぞれの背圧室５０２同士を連通させる。第１の吐出側背圧溝４６１は、第１の吐出ポート４３の内側に形成され、内周カム面３ａの縮小領域３ｃに対向する複数のベーン６がそれぞれ収容されている複数のスリット５０の背圧室５０２同士を連通させる。また、第１の吐出側背圧溝４６１は、ロータ５の回転方向における第１の吸入側背圧溝４５１の後方に、第１の吸入側背圧溝４５１と間隔をあけて形成されている。

第２の吐出側背圧溝４６２は、第２の吐出ポート４４の内側に形成され、内周カム面３ａの縮小領域３ｃに対向する複数のベーン６のそれぞれの背圧室５０２同士を連通させる。また、第２の吐出側背圧溝４６２は、ロータ５の回転方向における第２の吸入側背圧溝４５２の後方に、第２の吸入側背圧溝４５２と間隔をあけて形成されている。

第１の連通溝４７１は、第１の吸入側背圧溝４５１と第１の吐出側背圧溝４６１とを連通させている。第２の連通溝４７２は、第２の吸入側背圧溝４５２と第２の吐出側背圧溝４６２とを連通させている。サイドプレート４の径方向における第１の連通溝４７１の幅は、第１の吸入側背圧溝４５１の幅や第１の吐出側背圧溝４６１の幅よりも狭く形成されており、第１の吸入側背圧溝４５１と第１の吐出側背圧溝４６１との間の作動油の流れを規制する絞りとして機能する。同様に、サイドプレート４の径方向における第２の連通溝４７２の幅は、第２の吸入側背圧溝４５２の幅や第２の吐出側背圧溝４６２の幅よりも狭く形成されており、第２の吸入側背圧溝４５２と第２の吐出側背圧溝４６２との間の作動油の流れを規制する絞りとして機能する。

第１の延出溝４８１は、第１の吐出側背圧溝４６１における第１の吸入側背圧溝４５１とは反対側の端部からロータ５の回転方向に延出されている。第２の延出溝４８２は、第２の吐出側背圧溝４６２における第２の吸入側背圧溝４５２とは反対側の端部からロータ５の回転方向に延出されている。

第１の延設溝４９１は、第１の吸入側背圧溝４５１、第１の吐出側背圧溝４６１、及び第１の連通溝４７１よりも径方向外側に形成され、ロータ５の回転方向の所定範囲に延在している。第１の延設溝４９１は、ロータ５の回転方向における一端部４９１ａが内周カム面３ａの拡大領域３ｂの径方向内側に形成されると共に、ロータ５の回転方向における他端部４９１ｂが内周カム面３ａの縮小領域３ｃの径方向内側に形成されている。また、第１の延設溝４９１は、一端部４９１ａが第１の吸入側背圧溝４５１の径方向外側に形成されると共に、他端部４９１ｂが第１の吐出側背圧溝４６１の径方向外側に形成されている。

同様に、第２の延設溝４９２は、第２の吸入側背圧溝４５２、第２の吐出側背圧溝４６２、及び第２の連通溝４７２よりも径方向外側に形成され、ロータ５の回転方向の所定範囲に延在している。第２の延設溝４９２は、ロータ５の回転方向における一端部４９２ａが内周カム面３ａの拡大領域３ｂの径方向内側に形成されると共に、ロータ５の回転方向における他端部４９２ｂが内周カム面３ａの縮小領域３ｃの径方向内側に形成されている。また、第２の延設溝４９２は、一端部４９２ａが第２の吸入側背圧溝４５２の径方向外側に形成されると共に、他端部４９２ｂが第２の吐出側背圧溝４６２の径方向外側に形成されている。

本実施の形態では、第１の連通溝４７１における作動油の流路面積が第１の延設溝４９１における作動油の流路面積よりも小さい。また、第２の連通溝４７２における作動油の流路面積が第２の延設溝４９２における作動油の流路面積よりも小さい。これにより、第１及び第２の連通溝４７１，４７２が絞りとして十分に機能する。

また、本実施の形態では、ハウジング蓋体２２のロータ室３０側の平面２２ａに、第１及び第２の凹部２４１，２４２、第１及び第２の吸入側背圧溝２５１，２５２、第１及び第２の吐出側背圧溝２６１，２６２、第１及び第２の連通溝２７１，２７２、第１及び第２の延出溝２８１，２８２、ならびに第１及び第２の延設溝２９１，２９２が形成されている。第１及び第２の凹部２４１，２４２は、サイドプレート４の第１及び第２の吐出ポート４３，４４と軸方向に向かい合う。

また、ハウジング蓋体２２の第１及び第２の吸入側背圧溝２５１，２５２はサイドプレート４の第１及び第２の吸入側背圧溝４５１，４５２に、第１及び第２の吐出側背圧溝２６１，２６２はサイドプレート４の第１及び第２の吐出側背圧溝４６１，４６２に、第１及び第２の連通溝２７１，２７２はサイドプレート４の第１及び第２の連通溝４７１，４７２に、第１及び第２の延出溝２８１，２８２はサイドプレート４の第１及び第２の延出溝４８１，４８２に、また第１及び第２の延設溝２９１，２９２はサイドプレート４の第１及び第２の延設溝４９１，４９２に、それぞれ軸方向に向かい合うと共にロータ５のスリット５０を介して連通する。

これにより、ロータ５がサイドプレート４の第１及び第２の吐出ポート４３，４４や各溝４５１，４５２，４６１，４６２，４７１，４７２，４８１，４８２，４９１,４９２の作動油の圧力によって軸方向一方側に受ける力と、ハウジング蓋体２２第１及び第２の凹部２４１，２４２や各溝２５１，２５２，２６１，２６２，２７１，２７２，２８１，２８２，２９１,２９２の作動油の圧力によって軸方向他方側に受ける力とがバランスし、ロータ５の回転が円滑化される。

ところで、ポンプ軸７は、前述のようにトルクコンバータを介して伝達されるエンジンの駆動力によって回転するので、エンジンが停止するとロータ５の回転も停止する。このとき、中心軸線Ｃよりも上方に位置するベーン６は、自重によってスリット５０の奥側に移動してしまう場合がある。この状態からロータ５が回転を開始したとき、ベーン６に適切な背圧が供給されないと、前述のように始動時に、第２の吐出ポート４４に向かう縮小領域３ｃにおいて十分な圧力が発生せず、始動性が低下してしまう。なお、始動性とは、ロータ５の回転開始後に速やかにロータ５の回転数に応じた作動油の吐出量を得られる性能をいう。

そこで、本発明者は鋭意検討し、サイドプレート４の第２の連通溝４７２の流路面積を狭くし、第２の吐出側背圧溝４６２から第２の吸入側背圧溝４５２への作動油の流量を減らすことを考えた。第２の吐出側背圧溝４６２から第２の吸入側背圧溝４５２への作動油の流量を減らせば、内周カム面３ａの縮小領域３ｃに突き当たってスリット５０の奥側に移動するベーン６の動きによってスリット５０の背圧室５０２から排出された作動油が第２の吐出側背圧溝４６２を介して回転方向後方に隣り合うスリット５０の背圧室５０２に導入され、当該スリット５０に収容されたベーン６が内周カム面３ａに向かって押し出される。つまり、スリット５０の奥側に移動するベーン６の動きによってスリット５０の背圧室５０２から排出された作動油が第２の吸入側背圧溝４５２に逃げてしまうことが抑制され、回転方向後方に隣り合うスリット５０に収容されたベーン６を押し出す背圧が高められる。

これにより、スリット５０から少しでもベーン６が突出していれば、そのベーン６がスリット５０の奥側に移動することによって回転方向後方側の他のベーン６がスリット５０から押し出され、この積み重ねによって速やかに全てのベーン６が内周カム面３ａの拡大領域３ｂ及び縮小領域３ｃに突き当てられてロータ５が回転する通常動作状態となる。しかし、単に第２の吐出側背圧溝４６２から第２の吸入側背圧溝４５２への作動油の流量を減らしただけでは、通常動作状態において第２の吐出側背圧溝４６２の圧力が高くなりすぎ、ベーン６の先端部が内周カム面３ａの縮小領域３ｃに強く押し当てられてベーン６と内周カム面３ａとの間に発生する摩擦抵抗力が大きくなってしまう。

そこで、本実施の形態では、第２の延設溝４９２を形成することにより、通常動作状態において第２の延設溝４９２によって第２の連通溝４７２をバイパスし、第２の吐出側背圧溝４６２から第２の吸入側背圧溝４５２に作動油が流れるようにした。また、第２の延設溝４９２を、第２の吸入側背圧溝４５２、第２の吐出側背圧溝４６２、及び第２の連通溝４７２の径方向外側に形成することにより、スリット５０からのベーン６の突出量が十分でない場合には、ベーン６によって第２の延設溝４９２と第２の吸入側背圧溝４５２及び第２の吐出側背圧溝４６２との連通が遮断されるようにした。

つまり、本実施の形態では、ベーン６の先端部が内周カム面３ａの拡大領域３ｂ及び縮小領域３ｃに突き当てられてロータ５が回転する通常動作状態では、第２の延設溝４９２及び複数のスリット５０を介して第２の吸入側背圧溝４５２と第２の吐出側背圧溝４６２とが連通する。また、スリット５０からのベーン６の突出量が所定値以下でベーン６の先端部が内周カム面３ａの拡大領域３ｂ及び縮小領域３ｃに突き当てられずにロータ５が回転する不完全動作状態では、第２の延設溝４９２を介する第２の吸入側背圧溝４５２と第２の吐出側背圧溝４６２との連通がスリット５０内のベーン６により遮断される。

これにより、不完全動作状態では、第２の吐出側背圧溝４６２における作動油による背圧によってスリット５０からのベーン６の突出が促され、通常動作状態では、第２の吐出側背圧溝４６２の圧力が過度に高くなることが抑制される。

また、本実施の形態では、第１の吸入側背圧溝４５１、第１の吐出側背圧溝４６１、及び第１の連通溝４７１よりも径方向外側に、第１の延設溝４９１がロータ５の回転方向の所定範囲にわたって形成されているので、この第１の延設溝４９１によっても、上記の第２の延設溝４９２と同様の作用及び効果が得られる。つまり、駐車時等において中心軸線Ｃよりも上方でスリット５０の奥側に移動したベーン６が十分に突出しないままロータ５と共に回転して中心軸線Ｃよりも下方に移動した際にも、上記と同様にしてベーン６の突出が促される。

またさらに、本実施の形態では、第１の延設溝４９１と向かい合うようにハウジング蓋体２２に第１の延設溝２９１が形成され、第２の延設溝４９２と向かい合うように、ハウジング蓋体２２に第２の延設溝２９２が形成されているので、この第１の延設溝４９１及び第２の延設溝２９２も上記と同様に作用する。

図５（ａ）は、不完全動作状態における一部のベーン６の動きを模式的に示す説明図である。図５（ｂ）は、通常動作状態における一部のベーン６の動きを模式的に示す説明図である。図５（ａ），（ｂ）では、各部における作動油の圧力を色の濃さで表しており、圧力が高い部分ほど濃い色で作動油の圧力を示している。また、図５（ａ），（ｂ）では、図面下方がロータ５の径方向内方にあたり、ベーン６のスリット５０内での移動方向を矢印で示している。

不完全動作状態では、ロータ５の周方向（図５（ａ），（ｂ）では左右方向）に延在する第２の延設溝４９２における作動油の流動がスリット５０内のベーン６によって遮られ、第２の吐出側背圧溝４６２と第２の吸入側背圧溝４５２とが第２の連通溝４７２のみによって連通している。このため、スリット５０の奥側に移動するベーン６（図５（ａ）に示すベーン６Ａ）の動きによってスリット５０の背圧室５０２から排出された作動油が第２の吸入側背圧溝４５２に逃げてしまうことが抑制され、回転方向後方に隣り合うスリット５０に収容されたベーン６（図５（ａ）に示すベーン６Ｂ）を押し出す背圧が高められる。これにより、当該ベーン６（６Ｂ）のスリット５０からの突出が促される。

一方、通常動作状態では、図５（ｂ）に示すように、第２の連通溝４７２の他、複数のスリット５０（図５（ｂ）に示すスリット５０Ａ，５０Ｂ）及び第２の延設溝４９２によって形成される経路によっても、第２の吐出側背圧溝４６２と第２の吸入側背圧溝４５２とが連通する。これにより、第２の吐出側背圧溝４６２の圧力が高くなり過ぎず、ベーン６の先端部が適切な力で内周カム面３ａの縮小領域３ｃに押し当てられる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、一部のベーン６のスリット５０からの突出量が不十分な状態でロータ５が回転する不完全動作状態では、第２の延設溝４９２を介する第２の吸入側背圧溝４５２と第２の吐出側背圧溝４６２との連通がスリット５０内のベーン６により遮断される。これにより、第２の吐出側背圧溝４６２における作動油による背圧によってスリット５０からのベーン６の突出が促され、始動性が向上する。また、通常動作状態では、第２の延設溝４９２及び複数のスリット５０を介して第２の吸入側背圧溝４５２と第２の吐出側背圧溝４６２とが連通するので、ベーン６の先端部が内周カム面３ａの縮小領域３ｃに強く押し当てられてベーン６と内周カム面３ａとの間に発生する摩擦抵抗力が過度に大きくなってしまうこともない。

また、本実施の形態では、第２の延設溝４９２の一端部４９２ａが内周カム面３ａの拡大領域３ｂの内側かつ第２の吸入側背圧溝４５２の径方向外側に形成されると共に、第２の延設溝４９２の他端部４９２ｂが内周カム面３ａの縮小領域３ｃの内側かつ第２の吐出側背圧溝４６２の径方向外側に形成されているので、通常動作状態において第２の吐出側背圧溝４６２の圧力が過大となってしまうことが確実に抑制される。

またさらに、本実施の形態では、第１の吸入側背圧溝４５１、第１の吐出側背圧溝４６１、及び第１の連通溝４７１よりも径方向外側に、第１の延設溝４９１がロータ５の回転方向の所定範囲にわたって形成されているので、この第１の延設溝４９１によっても、上記の第２の延設溝４９２と同様の作用及び効果が得られる。

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、車両への搭載時に中心軸線Ｃよりも下方に位置するベーン６を突出させるために、絞りとして機能する第１の連通溝４７１の径方向外側に第１の延設溝４９１を形成した場合について説明したが、第１の連通溝４７１の流路面積を拡大し、第１の延設溝４９１を省略してもよい。このように構成しても、比較的始動性が低下しやすい第２の吐出ポート４４に作動油を供給するポンプ室Ｐを画成するベーン６を速やかにスリット５０から突出させることができ、始動性が向上する。

また、上記実施の形態では、２吐出タイプのベーンポンプに本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、ロータ室に吸入ポート及び吐出ポートがそれぞれ一つずつ開口する１吐出タイプのベーンポンプにも、本発明を適用することが可能である。

１…ベーンポンプ
３ａ…内周カム面
４…サイドプレート（側板）
４１…第１の吸入ポート
４２…第２の吸入ポート
４３…第１の吐出ポート
４４…第２の吐出ポート
４５１，４５２…第１及び第２の吸入側背圧溝
４６１，４６２…第１及び第２の吐出側背圧溝
４７１，４７２…第１及び第２の連通溝
４９１，４９２…第１及び第２の延設溝
５…ロータ
５０…スリット
５０２…背圧室
６…ベーン

Claims (3)

1. 複数のスリットが放射状に形成されると共に前記複数のスリットのそれぞれの基端部に背圧室が設けられ、中心軸線を回転中心として一定の回転方向に回転するロータと、
   前記複数のスリットのそれぞれに少なくとも一部が収容され、前記背圧室に供給される背圧によって前記スリットから前記ロータの径方向外方に押し出される力を受ける複数のベーンと、
   前記ロータを軸方向に挟む一対の側板と、
   前記スリットから突出した前記ベーンの先端部が突き当てられる内周カム面を有するカムリングとを備え、
   前記複数のベーンによって前記ロータの外周面と前記内周カム面との間に複数のポンプ室が画成され、前記ロータの回転による前記ポンプ室の容積変化によって吸入ポートに吸入した流体を吐出ポートから吐出するベーンポンプであって、
   前記内周カム面は、前記回転方向に沿って前記中心軸線からの距離が徐々に拡大する拡大領域と、前記回転方向に沿って前記中心軸線からの距離が徐々に縮小する縮小領域とを有し、
   前記一対の側板のうち少なくとも何れか一方の側板には、前記内周カム面の前記拡大領域に対向する前記背圧室に前記吐出ポートの吐出圧を導く吸入側背圧溝、前記内周カム面の前記縮小領域に対向する複数の前記背圧室同士を連通させる吐出側背圧溝、及び前記吸入側背圧溝及び前記吐出側背圧溝よりも径方向外側に形成されて前記回転方向の所定範囲に延在する延設溝が形成され、
   前記ベーンの先端部が前記内周カム面の前記拡大領域及び前記縮小領域に突き当てられて前記ロータが回転する通常動作状態では、前記延設溝及び複数の前記スリットを介して前記吸入側背圧溝と前記吐出側背圧溝とが連通し、
   前記スリットからの前記ベーンの突出量が所定値以下で前記ベーンの先端部が前記内周カム面の前記拡大領域及び前記縮小領域に突き当てられずに前記ロータが回転する不完全動作状態では、前記延設溝を介する前記吸入側背圧溝と前記吐出側背圧溝との連通が前記スリット内の前記ベーンにより遮断される、
   ベーンポンプ。
2. 前記延設溝は、前記回転方向における一端部が前記拡大領域の径方向内側に形成されると共に他端部が前記縮小領域の径方向内側に形成されている、
   請求項１に記載のベーンポンプ。
3. 前記延設溝は、前記回転方向における一端部が前記吸入側背圧溝の径方向外側に形成されると共に他端部が前記吐出側背圧溝の径方向外側に形成されている、
   請求項１又は２に記載のベーンポンプ。