JP2602167Y2

JP2602167Y2 - ベーンポンプ

Info

Publication number: JP2602167Y2
Application number: JP1993056485U
Authority: JP
Inventors: 晋之斉藤; 精一永田
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2008-09-22
Also published as: JPH0722089U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ベーンポンプの構造に
関し、特に、滑らかな内部圧力変動を得るための構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ベーンポンプは周知のように、カムリン
グの内部でロータが回転し、ロータから放射状に複数の
ベーンが出没可能に設けられている。これらベーンが、
カムリングとロータの間を複数のベーン室に区切る。カ
ムリングの内周面が楕円曲面であることで、あるいは円
筒曲面のカムリングに対しロータがカムリングに対し偏
心して設けられることで、カムリングとロータとの間
は、回転に伴い広さが変化する。これにより各ベーン室
も回転に伴い容積が変化する。この容積変化によりベー
ン室には内部圧力変動が生じる。このようにして各ベー
ン室は回転に伴い、容積が小さくなって圧力が上昇する
昇圧遷移区間、高い圧力が維持される高圧区間、容積が
大きくなり圧力が下降する降圧遷移区間、および低い圧
力を維持する低圧区間の各区間を移動する。高圧区間に
は、高圧となった液体即ち油や水を吐出する吐出ポート
が設けられ、低圧区間には流体を吸込む吸込ポートが設
けられる。

【０００３】また、カムリング、ロータ、およびベーン
の側面に接してサイドプレートが設けられる。このサイ
ドプレートには前記吐出ポートや前記吸込ポートが形成
される。また吐出された高圧の流体を導く背圧部が形成
される。この背圧部は、前記回転するロータに形成され
た背圧孔へ接する。よって、背圧孔の内部に送られた圧
力により、ベーンは突出方向に付勢される。この突出し
たベーンの先端は、カムリングの内周曲面に圧接する。
このようなベーンポンプの振動騒音発生原因の１つとし
て、急激な内部圧力変動が挙げられる。従来、内部圧力
変動を滑らかにするためには、カムリングの形状をうま
く調整し、カムリングとロータとベーンで構成されるベ
ーン室の大きさが回転に伴い急激に変化しないようにし
て昇圧遷移区間での予圧縮量を調整するか、あるいは吐
出ポートや吸込ポートにノッチと呼ばれる切欠を形成
し、ベーン室の移動に伴いこれらポートとベーン室の連
通が序々に行われる方法がとらえてきている。また、よ
り滑らかに圧力変動を得るために、特開昭５４−６４７
０８に記載された技術は、吐出流路の高圧の流体を昇圧
遷移区間に連通するため小孔部を設けている。この連通
により、昇降遷移区間を移動しつつあるベーン室へ高圧
の流体を導きベーン室の圧力を滑らかに昇圧させるもの
である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭５４−６４７０８の技術によれば、小孔部の精度の
確保が難しいものであった。即ち、小孔部を通過する流
体の流量Ｑは（数１）のように表せる。

【数１】この式によると、流量Ｑを制御できるパラメータは、流
量係数ｃおよび開口面積Ａの２つがある。ｃを制御する
には、小孔部の実際の形状を複雑にする必要があり、加
工上なかなか難しい。従って、流量Ｑはいわば小孔の開
口面積Ａにより決まり、Ａの値のみで滑らかな内部圧力
変動を得るための圧力カーブ（図４参照）を操作しなけ
ればならず、困難になる。例えば、複数の小径部を形成
する必要が生じ、加工上の問題が生じる。更に、流量の
みならず圧力差を制御することを考えると、上の式は次
の（数２）のように変形され、

【数２】面積Ａに対する感度が高くなってしまい、精度の確保の
面から困難が生じる。本考案は以上の問題点を解決する
ために成されたもので、加工が容易で精度が確保しやす
く、滑らかな内部圧力変動を得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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本考案は、ロータに接する側のサイドプレートの
面に予圧縮溝を形成し、この予圧縮溝の一端は背圧部に
連通または近接しており、他端は昇圧遷移区間または降
圧遷移区間を移動するベーン室に近接していることを特
徴とする。

【０００６】

【作用】サイドプレートの背圧部からロータの背圧孔へ
高圧な流体を送ることでベーンを突出方向に付勢するベ
ーンポンプにおいては、この流体がサイドプレートとロ
ータとの隙間からある程度漏れるものであった。本考案
は、この漏れる流体を利用する。即ち、この流体は予圧
縮溝を通り昇圧遷移区間または降圧遷移区間のベーン室
に導かれる。導かれる流量は、予圧縮溝からベーン室ま
での距離、サイドプレートとロータの間の隙間の寸法、
隙間の幅の寸法を変えることで制御できる。また圧力差
の制御も同様である。また、予圧縮溝のサイドプレート
上における平面形状を調整することで、ロータの回転角
度に対応してベーン室への流量を調整でき、圧力カーブ
のより精密な制御が行える。

【０００７】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図１乃至図４にお
いて説明する。まず、図１および図２において本実施例
のベーンポンプの全体概略を説明する。カムリング１は
内周曲面が楕円形状をしている。このカムリング１の内
部の中心で、ロータ３がシャフト４と共に回転する。ロ
ータ３には放射状に複数の深いベーン溝５が形成されて
いる。このベーン溝５の中に、それぞれベーン７が出没
可能に設けられている。ベーン溝５の奥底は背圧孔９と
なっており、後述するように高圧の流体が導かれ、この
圧力によりベーン７が突出方向に付勢される。従って、
各ベーン７の先端はカムリング１の内周曲面に圧接され
つつ、ロータ３の回転が行われる。これら複数のベーン
７は、カムリング１とロータ３の間を複数のベーン室１
１に区切る。前記したようにカムリング１は内周曲面が
楕円形状であるため、カムリング１の内周面とロータ３
の間の広さは、回転方向において変化する。従って、ベ
ーン室１１は、ロータ３の回転に伴い移動しつつ、容積
が変動する。このベーン室１１の容積がロータ３の回転
に伴い小さくなっていく区間を吐出区間という。（図
４）。逆に容積が大きくなっていく区間を吸込区間とい
う。吸込区間から吐出区間に移る行程を昇圧遷移区間と
いう。高い圧力が維持される区間を高圧区間という。逆
に、吐出区間から吸込区間に移る行程を降圧遷移区間と
いう。これら４つの区間はロータ３の回転方向に連続し
て存在する。カムリング１、ロータ３、およびベーン７
の一方の側面に接してサイドプレート１３が設けられ
る。他方の側面にはポンプボデイ１５のカバー１７が設
けられる。

【０００８】このサイドプレート１３には、前記高圧区
間に吐出ポート１９が形成され、高圧になった流体をポ
ンプから吐出する。また低圧区間には吸込ポート２１が
形成され、低圧となったベーン室１１内に外部から流体
を吸込む。吐出ポート１９にはノッチ２２と呼ばれる切
欠を形成し、ベーン室１１の移動に伴い吐出ポート１９
とベーン室１１の連通が序々に行われるようにしてあ
る。更に、前記ベーン溝５の背圧孔９がロータ３の回転
に伴って移動する円周上に、背圧部２３が形成される。
この背圧部２３は前記吐出ポート１９と内部で連通して
おり、高圧の流体が満たされている。このように背圧部
２３と背圧孔９が接することで、回転するロータ３の背
圧孔９に対しても高圧の流体を送ることができる。しか
し、サイドプレート１３に対しロータ３は回転するもの
であり、この回転が許容されるためには両者１３、３の
間にはある程度の隙間が存在しなければならない。この
隙間から前記高圧の流体がある程度は漏れ出てしまうも
のであった。さて、サイドプレート１３には予圧縮溝２
５が形成されている。この予圧縮溝２５の一端は背圧部
２３に近接している。他端は、昇圧遷移区間を移動する
ベーン室１１に近接している。これにより、背圧部２３
から漏れた前記高圧の流体を予圧縮溝２５を通して、ベ
ーン室１１に導く（図３）。

【０００９】本実施例において、予圧縮溝２５からベー
ン室１１へ導かれる流体の流量Ｑは次の（数３）で表さ
れる。

【数３】この式において流量Ｑを制御するためのパラメータは、
圧力差ΔＰ、予圧縮溝からベーン室までの距離Ｌ、サイ
ドプレート１３とロータ３の隙間寸法δ、隙間の幅寸法
Ｗがある。また、圧力差ΔＰの制御を、予圧縮溝２５の
調整により背圧部２３からの圧力を変えて行うことがで
きる。更に、予圧縮溝２５のサイドプレート１３面上で
の形状を調整することで、ロータ３の回転角度に対する
前記Ｌ、Ｗ、δを変え、流体が昇圧遷移区間にあるベー
ン室１１へ流入するタイミングを変化させることがで
き、これにより、滑らかな内部圧力変動を得るための昇
圧遷移区間の圧力カーブを操作する（図４の点線）こと
ができる。更に、予圧縮溝２５の加工は、従来技術の小
孔部に比べても容易であり、生産上の問題も生じない。
このように、予圧縮溝２５からベーン室１１へ導かれ
る高圧流体の流量Ｑは、従来よりも数が多いパラメータ
で制御される。しかも、これらのパラメータは溝の平面
形状により、ロータの回転角度に応じて変化させること
ができる。このため、従来よりも複雑な制御を行うこと
が可能となる。よって、滑らかな内部圧縮変動を得るた
めの制御の精度を確保できる。

【００１０】なお、以上の実施例においては、予圧縮溝
２５の一端は背圧部２３に近接しており他端はベーン室
１１に近接しているものであった（図１）。他の実施例
においては図５に示すように予圧縮溝２５の他端をへの
字状に曲げ、昇圧遷移区間の早い位置からベーン室１１
に近接させることもできる。また、図６に示すように予
圧縮溝２５を複数設けることもできる。あるいは図７に
示すように予圧縮溝２５の平面形状をＵ字状にし、予圧
縮溝２５の他端が昇圧遷移区間において、ロータ３の回
転に伴って序々にベーン室１１に近接していくようにし
てもよい。更に図８に示すように、予圧縮溝２５の平面
形状をＶ字形状とすることもできる。また、図９に示す
ように予圧縮溝２５を降圧遷移区間においても設けるこ
とができる。これにより、降圧遷移区間においても滑ら
かな内部圧力変動を得ることができる。

【００１１】

【考案の効果】以上説明したように本考案のベーンポン
プによれば、ロータに接するサイドプレートの面に予圧
縮溝を形成して、背圧部から漏れる高圧流体を、この予
圧縮溝により、昇圧遷移区間または降圧遷移区間を移動
するベーン室に導くことにより、滑らかな内部圧力変動
を得る。このときの流量や圧力差は、予圧縮溝からベー
ン室までの距離、サイドプレートとロータの隙間寸法、
隙間の幅寸法により制御でき、従来に比べ制御のための
加工が容易であり、制御の精度が確保しやすくなる。
また、予圧縮溝のサイドプレート上における平面形状を
変化させることで、ロータの回転角度に対応してベーン
室への流量を調整でき、圧力カーブをより精密に制御で
き、より滑らかな内部圧力変動を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すベーンポンプの全体横
断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図４】図１の作用を説明するための圧力カーブを示す
図である。

【図５】他の実施例におけるサイドプレートの図であ
る。

【図６】他の実施例におけるサイドプレートの図であ
る。

【図７】他の実施例におけるサイドプレートの図であ
る。

【図８】他の実施例におけるサイドプレートの図であ
る。

【図９】他の実施例におけるサイドプレートの図であ
る。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04C 2/30 - 2/352 F04C 18/30 - 18/352

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】カムリングの内部でロータが回転し、ロー
タから放射状に複数のベーンが出没可能に設けられ、こ
れらベーンがカムリングとロータの間を複数のベーン室
に区切り、前記カムリング、ロータ、およびベーンの側
面に接してサイドプレートが設けられ、サイドプレート
に形成された背圧部からロータに形成された背圧孔へ送
られた圧力により前記ベーンが突出方向に付勢され、ベ
ーンの先端がカムリングの内周曲面に圧接するベーンポ
ンプにおいて、前記ロータに接する側の前記サイドプレ
ートの面に予圧縮溝を形成し、この予圧縮溝の一端は前
記背圧部に近接しており、他端は昇圧遷移区間または降
圧遷移区間を移動する前記ベーン室に近接しているベー
ンポンプ。