JP3071965B2 - 可変容量型ベーンポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は可変容量型ベ−ンポンプ
に関し、特にカムリングのフレッチング損傷を効果的に
防止できる構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベ−ンポンプは小形軽量で、効率が高い
という特徴があり、広い分野で使用されている。かかる
ベ−ンポンプのうち、可変容量型ポンプのポンプ部の一
例を図３，図４で説明する。

【０００３】図３において、円形のポンプハウジング７
内には中心に回転軸８が貫設され、これに円柱形のロー
タ１が固定されて一体回転する（図中矢印）。上記ロー
タ１とポンプハウジング７間には円形のカムリング３が
設けてあり、該カムリング３は一方の側部が軸部材３２
を介してハウジング７内壁に当接し、他方の側部がシー
ル部材３３を介してハウジング７内壁に当接して、上記
軸部材３２を支点に図の上下方向へ揺動自在である。

【０００４】カムリング３の、上記他方の側部は一部が
突出してバネ受け３４となっており、該バネ受け３４と
ハウジング７に設けた凹所の底面との間に配したコイル
バネ３５のバネ力により、図示の如く、カムリング３は
最大偏心位置へ揺動せしめられる。上記ロータ１には周
方向等間隔に、径方向へ進退自在に複数のベーン２が設
けてあり、各ベーン２は内端部にポンプ吐出圧を受けて
進出し、先端がカムリング３の内周面に当接して隣接す
るベーン２との間にポンプ室Ｐを形成している。このポ
ンプ室Ｐはベーン２の両側端面に近接対向しハウジング
７壁を構成するサイドプレート７１Ａ，７１Ｂ（図４）
により閉鎖されている。

【０００５】ロータ１が回転すると、偏心したカムリン
グ３との間に形成された上記ポンプ室Ｐはその容積が変
化しながら回転移動する。そして、容積が次第に拡大す
るポンプ室Ｐに面してサイドプレート７１Ａに弧状の吸
入ポート７２が形成され、容積が次第に縮小するポンプ
室Ｐに面して同じくサイドプレート７１Ａに弧状の吐出
ポート７３が形成されて、吸入ポート７２より流体が吸
入され、吐出ポート７３へ圧送吐出される。

【０００６】上記カムリング３の、軸部材３２よりシー
ル部材３３へ至る上半部とポンプハウジング７内壁間の
空間５ａ内にはレギュレータバルブ（図略）を経て調整
圧が導入されており、一方、カムリング３の残る下半部
とポンプハウジング７内壁間の空間５ｂ内はリターン圧
となっている。しかして、ポンプ吐出流量が増し、吐出
圧が増大すると、カムリング３は軸部材３２を支点とし
てコイルバネ３５のバネ力に抗して下方に揺動して、そ
の中心がロータ１中心に近づく。カムリング３の偏心量
が小さくなると、ベーン２間に形成される上記ポンプ室
Ｐの、回転に伴う容積変化が小さくなり、この結果ポン
プ吐出流量が減少する。

【０００７】ロータ回転に伴い移動する各ポンプ室Ｐ
は、先行するベーン２が吸入ポート７２、あるいは吐出
ポート７３に至ると、急激にその内圧が上昇ないし下降
するため、カムリング３内の圧力バランスが変動して荷
重が作用し、カムリング３が振動せしめられる。

【０００８】そこで、カムリング３の両ポート７２，７
３と面する側と反対側の側面の全周に溝を形成してその
溝内にフリクションリング６を設けてこの溝内に吐出ポ
ート７３からもれてきた油によりフリクションリング６
をサイドプレート７１Ｂに押圧して、カムリング３の振
動を低減しているが、振動を完全に抑えることは困難で
あり、フリクションリング６が設けられていないサイド
プレート７１Ａと接するカムリング側面に充分な潤滑を
施さないとフレッチング損傷を生じる。

【０００９】そこで、例えば特公昭６２−６１７９７号
公報では、特に潤滑油が不足し易い吸入ポートに近いカ
ムリング側面に油溜めの溝を形成して、該溝を吐出ポー
トに連通せしめたものが提案されている。また実開昭６
０−２１５８１号公報には、カムリングの側面に環状の
潤滑溝を形成したものが提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の公報記
載のポンプでは、油溜め溝が直接吐出ポートに連通して
いるため、該溝内に吐出流体の一部が比較的自由に流入
して吐出効率が低下するという問題がある。また後者の
公報記載のポンプも、吐出ポートと連通する高圧のポン
プ室から潤滑溝に漏れる油量が多くなり、前者の公報記
載のポンプと同様に吐出効率が低下する問題がある。

【００１１】本発明はかかる課題を解決するもので、ポ
ンプ吐出効率を低下せしめることなく、カムプレートの
潤滑を良好に行ってフレッチング損傷を未然に防止でき
る可変容量型ベーンポンプを提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の構成を説明する
と、外周に複数のベ−ン２を設けたロ−タ１を囲んで該
ロ−タ１に対し偏心移動可能にカムリング３を設け、こ
れらロ−タ１とカムリング３に両側より接するハウジン
グ７壁によって閉鎖された空間内を上記ベ−ン２により
区画して複数のポンプ室Ｐとなし、ロ−タ１の回転に伴
いハウジング７壁に形成した吸入ポ−ト７２よりポンプ
室Ｐへ流体を吸入するとともに、ポンプ室Ｐよりハウジ
ング７壁に形成した吐出ポ−ト７３へ流体を圧縮吐出す
るようになし、かつ上記カムリング３の移動位置を調節
してポンプ吐出流量を変更する可変容量型ベ−ンポンプ
であって、上記カムリング３のハウジング７壁に接する
側面に、少なくとも吸入ポート７２に連通するポンプ室
Ｐが通過する角度領域を含んで周方向へ延びる両端閉鎖
の油溜め溝３１Ａ，３１Ｂを形成し、その少なくとも一
方の端部３１１ｂ，３１２ｂを、吐出ポート７３に連通
するポンプ室Ｐが通過する角度領域にまで延出せしめた
ものである。

【００１３】

【作用】上記構成において、油溜め溝３１Ａ，３１Ｂは
両端が閉鎖されているが、少なくとも一方の端部３１１
ｂ，３１２ｂは吐出ポート７３に連通するポンプ室Ｐが
通過する角度領域にまで延出し上記ポンプ室Ｐと近接し
ている。吐出ポート７３に連通したポンプ室Ｐはその内
圧が上昇するから、高圧の室内流体（油）がハウジング
７壁とカムリング３側面の間の間隙を経て上記端部３１
１ｂ，３１２ｂから油溜め溝３１Ａ，３１Ｂ内に浸入す
る。

【００１４】油溜め溝３１Ａ，３１Ｂ内の潤滑油は、少
なくとも、潤滑油が不足し易い吸入ポート７２に連通す
る低圧のポンプ室Ｐが通過する領域でハウジング壁７と
カムリング３側面の間の間隙を経て漏出せしめられる
が、上記端部３１１ｂ，３１２ｂからの油の浸入により
油溜め溝３１Ａ，３１Ｂ内には常に充分な潤滑油が確保
される。

【００１５】油溜め溝３１Ａ，３１Ｂは直接吐出ポート
７３に連通していないから、高圧の吐出油の一部が油溜
め溝３１Ａ，３１Ｂ内に自由に流入することはなく、こ
れにより吐出効率の低下が防止される。

【００１６】

【実施例】本発明の一実施例におけるポンプ部構造を図
１，図２に示す。ポンプ部の基本構造は従来と同一であ
り、以下は特徴点を中心に説明する。

【００１７】ロータ１の回転（図１の矢印方向）に伴
い、ベーン２間に形成されたポンプ室Ｐは吸入ポート７
２より吐出ポート７３へ回転移動し、漸次容積が拡大す
るポンプ室Ｐ内に吸入ポート７２より流体を吸入すると
ともに、漸次容積が縮小するポンプ室Ｐより吐出ポート
７３へ流体を吐出する。

【００１８】吸入ポート７２および吐出ポート７３を形
成したサイドプレート７１Ａに接するカムリング３の側
面には、吸入ポート７２に沿う半周部にほぼ中央を周方
向へ延びる溝が形成されて油溜め溝３１Ａ，３１Ｂとし
てある。油溜め溝３１Ａ，３１Ｂはサイドプレート７１
Ａの側面に凹設された吸入ポート７２への導入路７２１
に面する部分を除いて形成されて互いに分断されてい
る。各油溜め溝３１Ａ，３１Ｂは両端が閉鎖されてお
り、油溜め溝３１Ａ，３１Ｂの吸入ポート７２に近い側
の端部３１１ａ，３１１ａは、吸入ポート７２に連通す
るポンプ室Ｐが通過する角度領域に位置し、各溝３１
Ａ，３１Ｂの吐出ポート７３に近い側の端部３１１ｂ，
３１２ｂは、吐出ポート７３に連通するポンプ室Ｐが通
過する角度領域に位置し上記ポンプ室Ｐと近接してい
る。なお、これら油溜め溝３１Ａ，３１Ｂを形成したカ
ムリング側面は油保持性の良いリン酸マンガン皮膜で覆
ってある。

【００１９】しかして、油溜め溝３１Ａでは図１に示す
状態で、ベーン２を境に吸入ポート７２に連通する低圧
のポンプ室Ｐへ油がカムリング３側面とサイドプレート
７１Ａとの間隙を経て漏出するが、一方、カムリング３
内周部の圧力バランス溝３６を経て吐出ポート７３に連
通する高圧のポンプ室Ｐからは上記間隙を経て端部３１
１ｂへ油が浸入する（図１の破線矢印）から、漏出した
分を補う充分な油が溝３１Ａ内に保持されて良好な潤滑
状態が保たれる。

【００２０】また、油溜め溝３１Ｂにおいても、吸入ポ
ート７２に連通する低圧のポンプ室Ｐへの油漏出が生じ
るが、図１の一点鎖線位置へベーン２が移動すると、圧
力バランス溝３６を経て吐出ポート７３に連通し高圧と
なったポンプ室Ｐより、カムリング３側面とサイドプレ
ート７１Ａとの間隙を経てその端部３１２ｂへ油が浸入
して（図１の破線矢印）、漏出した分を補う充分な油が
溝３１Ｂ内に保持されて同様に良好な潤滑状態が保たれ
る。また油溜め溝３１Ａ，３１Ｂは吸入ポート７２の導
入路７２１に面する部分を除いて形成されているので、
油溜め溝３１Ａ，３１Ｂが吸入ポートと直接連通して、
溝内の油が吸入側に大量に漏れることが防止される。

【００２１】かくして、油溜め溝３１Ａ，３１Ｂへの油
は、良好な潤滑状態を保つに必要な量がカムリング３側
面とサイドプレートとの間隙を経て供給され、その量は
必要最小限であるからポンプの吐出効率が低下すること
はない。

【００２２】なお、上記実施例は油溜め溝を分割して油
溜め溝と吸入ポート７２の導入路７２１が直接連通しな
いように構成しているが、この導入路７２１がカムリン
グ３の側面に面して形成されていない形状の場合は、油
溜め溝を一続きの溝として形成して、また端部３１１
ｂ，３１２ｂのいずれか一方の側だけを吐出ポート７３
と連通するポンプ室の角度領域に延出するように形成す
ればよい。

【００２３】

【発明の効果】以上の如く、本発明のベーンポンプによ
れば、ポンプ効率を高く維持した状態で、カムリングの
フレッチング損傷を効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すベーンポンプの要部横
断面図である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】従来例を示すベーンポンプの要部横断面図であ
る。

【図４】図３のIV−IV線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１ ロータ ２ ベーン ３ カムリング ３１Ａ，３１Ｂ 油溜め溝 ７ ハウジング ７２ 吸入ポート ７３ 吐出ポート Ｐ ポンプ室

フロントページの続き (72)発明者 奥田 郁夫 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 添野 喜嗣 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 中脇 康則 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 安倍 晶治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−85283（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−66885（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−21581（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−66884（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−61797（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04C 2/30 - 2/352

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周に複数のベ−ンを設けたロ−タを囲
   んで該ロ−タに対し偏心移動可能にカムリングを設け、
   これらロ−タとカムリングに両側より接するハウジング
   壁によって閉鎖された空間内を上記ベ−ンにより区画し
   て複数のポンプ室となし、ロ−タの回転に伴い一方のハ
   ウジング壁に形成した吸入ポ−トよりポンプ室へ流体を
   吸入するとともに、ポンプ室よりハウジング壁に形成し
   た吐出ポ−トへ流体を圧縮吐出するようになし、かつ上
   記カムリングの移動位置を調節してポンプ吐出流量を変
   更する可変容量型ベ−ンポンプであって、上記カムリン
   グのハウジング壁に接する側面に、少なくとも吸入ポー
   トに連通するポンプ室が通過する角度領域を含んで周方
   向へ延びる両端閉鎖の油溜め溝を形成し、その少なくと
   も一方の端部を、吐出ポートに連通するポンプ室が通過
   する角度領域にまで延出せしめたことを特徴とする可変
   容量型ベーンポンプ。