JP3710227B2 - ベーンポンプ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベーンポンプに関し、特に車両のパワーステアリング装置等の油圧源として最適なベーンポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両では油圧を用いたパワーステアリング装置を備えており、油圧供給源としては、従来から図１４、図１５のようなベーンポンプが採用されている。
【０００３】
このベーンポンプは、ボディ１０７の内周にポンプカートリッジ３を構成するカムリング３０、ローター３１及びベーン３２を収装したもので、カムリング３０及びローター３１はボディ１０７に締結されたカバー１０６と、ボディ１０７の内周に固設されたサイドプレート１０８との間に配設される。
【０００４】
ローター３１はボディ１０７を貫通した駆動軸５０’と結合しており、この駆動軸５０’の基端には機関と連結したプーリーが結合され、ローター３１及びベーン３２を駆動する。駆動軸５０’はボディ１０７の内周に設けた軸受１２０と、カバー１０６に設けた軸受１２１でそれぞれ軸支され、駆動軸５０’の軸受１２１側の端部は、カバー１０６を貫通することなく内部に収装される。
【０００５】
ローター３１と駆動軸５０’は、駆動軸５０’の所定の外周に形成したリング溝５２に止め輪３３を嵌合することで軸方向への移動が規制されるよう結合される。
【０００６】
駆動軸５０’がボディ１０７から抜ける方向への変位が加わると、止め輪３３がサイドプレート１０８に摺接するローター３１に係止されて、駆動軸５０’の軸方向への変位は規制される。
【０００７】
ボディ１０７の内部にはサイドプレート１０８との間に画成された高圧室１０１、この高圧室１０１と流量制御弁４のバルブ穴を連通する通路１１１、ボディ１０７の外部と連通する吸込コネクタ１０５及び流量制御弁４で余剰となった作動油をポンプカートリッジ３に還流させる低圧通路１０９が形成され、サイドプレート１０８の連通孔を介してポンプカートリッジ３から圧送された作動油は、通路１１１、流量制御弁４を介して図示しないパワーステアリング装置へ必要な流量が供給される。
【０００８】
一方、流量制御弁４からの余剰流量及び吸込コネクタ１０５からの作動油は、低圧通路１０９からカバー１０６の内部へ流入し、このカバー１０６内で二股状に分岐するように屈曲形成された二股通路１０２、１０２を介してポンプカートリッジ３の吸込領域へ送られる。なお、カバー１０６は、二股通路１０２、１０２を有するため、中子にて鋳抜き形成され、カバー１０６がローター３１及びベーン３２と摺接領域では、二股通路１０２と摺接面との間に所定の肉厚を備えた厚肉部１０６Ａを形成して強度を確保している。
【０００９】
一方、カムリング３０の端面やローター３１とサイドプレート１０８の間から漏れた作動油は、駆動軸５０’に対して所定の角度で傾斜したドレーン通路１１２を介して軸受１２０の外周から低圧通路１０９へ還流される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、駆動軸５０’の支持をボディ１０７の軸受１２０と、カバー１０６端面の軸受１２０、１２１で行う構成となっているため、ベーンポンプの組立工程では、カバー１０６側に軸受１２１を圧入する工程が必要となり、カバー１０６と駆動軸５０’の直角度及び軸受１２１と駆動軸５０’の同軸度を確保するため、カバー１０６とボディ１０７の合わせ面は、所定の面精度で仕上げねばならず、加工工数または加工時間が増大して製造コストの上昇を招くという問題があり、また、駆動軸５０’は止め輪３３によって図１４の右方向への変位を規制されるが、逆方向へ変位した場合には、駆動軸５０’の端部５０’Ａはカバー１０６の内周に当接するため、軸受１２１を圧入する駆動軸端部５０’Ａの受け穴の深さ等の寸法管理を厳密に行う必要があり、カバー１０６の鋳造後に後加工が必要となって、加工工数及び時間の増大を招いて製造コストを増大させる一因となっていた。
【００１１】
さらに、図１５に示すように、カムリング３０とサイドプレート１０８の組み合わせ位置関係は、カムリング３０とサイドプレート１０８とのそれぞれを貫通した一対のダウエルピン４２、４２によって行われており、このダウエルピン４２は、カバー１０６がローター３１及びベーン３２と摺接する端面に形成した図示しない位置決め用穴へ圧入されるため、この穴の加工精度を確保するために加工工数及び時間が増大するという問題があり、また、上記のような構成のベーンポンプの組立工程では、各構成部品を順次ボディ１０７またはカバー１０６へ組み付けながら行われるため、組立工程の工数が増大するのに加えて、この組立工程の自動化が難しく、生産性の向上を推進することができないという問題があった。
【００１２】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、カバーの加工工数を削減するとともに、ベーンポンプの組立工数を大幅に低減させることで生産性を向上させ、かつ、組立工程の自動化を推進可能なベーンポンプを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、駆動軸と結合したローター及びこれに出入り自在に設けたベーンとを回転自在に収装するカムリングと、前記駆動軸を軸支するとともに、このカムリングを収装したボディと、このボディとカムリング端面との間に介装されて、カムリングの吸い込み領域に対応する第１の低圧ポートと、同じく吐出領域に対応するとともにボディ内の高圧室と連通する高圧ポートとをそれぞれ対称的に設けたサイドプレートと、前記ボディの内周とカムリングの外周上部との間に間隙として形成されるとともに、ボディ内部に形成されて外部からの作動油を導く低圧通路と連通する吸い込み室と、ボディ内周とカムリング外周の上方半円部分との間に間隙として形成され、前記サイドプレートの第１の低圧ポートと前記吸い込み室とをそれぞれ連通する二股状の通路とを備え、前記ボディの開口端面に結合されるとともに、前記カムリングの一方の端面と当接する端面を有するカバーには、この端面に形成されてカムリングの吸い込み領域に対応する位置に第２の低圧ポートを対称的に凹設し、かつ、前記吸い込み室と連通するとともに、カムリング外周の上方半円部分の側面に沿って第２の低圧ポートに向けて二股状に分岐した低圧分配用溝部を凹設し、前記サイドプレートにはカバー側へ向けて先端がボディの開口端面から所定量だけ突出する複数のピンを立設する一方、前記カムリングにはこれら各ピンを挿通する貫通孔を形成するとともに、前記カバーには前記各ピンの先端と係合する複数の位置決め凹部を所定の深さに形成し、これら各位置決め凹部の少なくとも一つを前記低圧分配用溝部に面して開口する係合溝とし、かつ、カバーの端面には前記駆動軸に対応した位置にその端部を収装する逃げ凹部を所定の深さで形成する。
【００１４】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記ピンはサイドプレートに軸対称に少なくとも１組立設され、前記カムリングにはこれら各ピンを挿通する貫通孔を複数形成するとともに、前記カバーの端面には、これらピンの先端と係合する複数の位置決め凹部をボディに軸支される駆動軸の軸線に対して軸対称に配設する。
【００１５】
また、第３の発明は、前記第１または第２の発明において、前記ピンはサイドプレートに形成された立設用穴に圧入される。
【００１６】
また、第４の発明は、前記第１の発明において、前記駆動軸は、止め輪を介してローターと軸線に沿う方向で結合されるとともにそのカバー側端部に所定の外径の小径部を有する一方、ボディ側には前記小径部より外径の大きい大径部を有し、この大径部をボディに軸支させるとともに上記小径部と大径部との間に段部を形成して前記ボディの軸穴内端にはこの段部と当接可能な肩部を設ける。
【００１７】
また、第５の発明は、前記第２の低圧ポートの底面に、低圧ポートからカムリングの吸込領域に向けて、なだらかな流線形形状の曲線部を備えた。
【００１８】
【作用】
したがって第１の発明では、カムリング内部に収装されたローターを駆動すると、低圧通路と連通した吸い込み室の作動油は、カムリングの一方の端面では、カバー端面で二股状に分岐された低圧分配用溝部を経て第２低圧ポートから、また他方の端面では、吸い込み室と連通した二股通路を介してサイドプレートの第１低圧ポートとカムリングの端面との間からカムリングの吸込領域へそれぞれ吸入される一方、カムリングの吐出領域から吐出された作動油は、サイドプレートを介してボディ内の高圧室から流量制御弁を経て外部へ圧送される。カバー側から第２の低圧ポートへの作動油は、カバー端面に凹溝状に形成された二股状の低圧分配用溝部を介して行われる。このベーンポンプの組み立ては、サイドプレートに立設されたピンへ、カムリングの貫通孔を挿通してからローター及びベーンをカムリング内周へ収装すれば、サイドプレートとポンプカートリッジを予め一体に組み立てることができ、これら一体となったサイドプレート及びポンプカートリッジをボディ内へ収装してからカバーを結合すれば、ボディの開口端面から突出したピンはカバーの位置決め凹部と係合してサイドプレート及びカムリングを所定の位置関係を保ってボディへ組み付けることができ、また、駆動軸の端部は、カバーの端面に形成された逃げ凹部に収装されて摺接することがないため、カバーの加工工数及び加工時間を低減するとともに、部品点数を削減して組み立て性を向上させることができる。
【００１９】
また、第２の発明では、前記ピンはサイドプレートに軸対称に少なくとも１組立設され、カムリングの貫通孔をそれぞれ挿通することで、サイドプレートとカムリングは所定の位置関係で結合され、これらサイドプレートとカムリングをボディへ組み込んでカバーを結合すると、カバーの端面にボディに軸支される駆動軸の軸線に対して軸対称に配設された複数の位置決め凹部が各ピンと係合して、サイドプレート及びカムリングをボディに対して所定の位置関係で容易に位置決めでき、組み立て性を向上させることができる。
【００２０】
また、第３の発明は、前記ピンはサイドプレートに形成された立設用穴に圧入されることで固設され、容易かつ迅速にに組み立てることができる。
【００２１】
また、第４の発明では、駆動軸は、小径部と大径部との間に段部を備え、小径部では止め輪を介してローターと係合され、駆動軸がボディから抜ける方向への変位が規制されるため、駆動軸はボディから脱落することはなく、一方、ボディの内周に設けた段部によって、駆動軸がカバー側へ向かう軸方向の変位が規制されるため、駆動軸先端がカバーに当接することがなくカバー側に駆動軸の変位を規制する手段を設ける必要がなくなって、カバーの構成を簡易にできる。
【００２２】
また、第５の発明では、第２の低圧ポートからカムリングの吸込領域に向かう作動油の流れが整流され、乱流の発生が防がれるので、ポンプ内部の部品の侵食、第２の低圧ポートにおける作動油の吸い込み不足、異音の発生等が防止できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１〜図１１に本発明を適用したベーンポンプの一実施形態を示す。
【００２４】
図１、図２において、１は端部５０Ｂにプーリ５１を結合した駆動軸５０を軸支するとともに、流量制御弁４を収装するバルブ穴を設けたベーンポンプのボディで、ボディ１はプーリ５１とは反対側の開口端面１Ａ側からサイドプレート８及びローター３１を回転自在に収装したカムリング３０等からなるベーンポンプのポンプカートリッジ３を収装し、この開口端面１Ａにはカバー２が結合される。
【００２５】
ボディ１のほぼ中央部には軸穴１００が貫通形成され、この軸穴１００を貫通した駆動軸５０は、軸穴１００の内周に固設された軸受メタル１８によって軸支されている。
【００２６】
ローター３１は、図１、図１１に示すように、駆動軸５０の先端部５０Ａ側に設けたスプライン部５３を介して回転方向で結合する一方、軸方向の変位を許容し、ボディ１から図中右側へ突出した基端部５０Ｂに結合されたプーリ５１は、図示しないベルトを介して機関に連結され、機関の動力によって駆動軸５０はローター３１を回転駆動する。
【００２７】
そして、プーリ５１側に近接したボディ１に形成したバルブ穴の内部には、図２に示すように、駆動軸５０とほぼ直交する方向に流量制御弁４が収装され、流量を調整された作動油が図示しない吐出口からベーンポンプの外部へ圧送され、例えば、パワーステアリング装置へ供給される。
【００２８】
図１において、ボディ１は、プーリ５１と反対側の駆動軸５０の端部５０Ａが、所定量だけボディ１の開口端面１Ａから突出するように形成され、この開口端面１Ａ側からは、ボディ１の内部にほぼ凹状の空間が形成され、この空間内にポンプカートリッジ３及びサイドプレート８が収装され、ボディ１の開口端面１Ａにはダイカスト等によって形成されたカバー２が締結される。
【００２９】
ボディ１と対向するカバー２の端面２Ａにはポンプカートリッジ３が当接しており、このポンプカートリッジ３は、凹状に形成されたボディ１の内周底部との間に円板状のサイドプレート８を介装しており、ポンプカートリッジ３を構成するカムリング３０はサイドプレート８とカバー２との間に挟持される。
【００３０】
ここで、ポンプカートリッジ３は、図２に示すように、筒状のカムリング３０の内周で駆動軸５０とスプライン結合したローター３１と、ローター３１に支持されてカムリング３０の内周と摺接するベーン３２とから構成される。
【００３１】
この、カムリング３０は、図１０に示すように軸対称に配設された１対の係合孔３０Ａ、３０Ａへ、図９に示すようにほぼ円盤状のサイドプレート８に設けた圧入穴８４、８４に本発明のピンとして一端を固定されて突設された一対のダウエルピン４２、４２を挿通することで、回動を規制されるとともにポンプカートリッジ３とサイドプレート８を所定の位相で結合する。なお、サイドプレート８は焼結などにより成形される。
【００３２】
カムリング３０の内周は後述するように、ポンプカートリッジ３の吐出領域が、サイドプレート８に貫通形成された高圧ポート８１と対向してボディ１の高圧室１２と所定の位相で連通する一方、同じくポンプカートリッジ３の吸込領域は、サイドプレート８とカバー２に形成された第１及び第２の低圧ポート８２、６Ａ（図９、図４参照）と所定の位置関係で連通し、カムリング３０の軸方向の両側から作動油をほぼ均一に吸い込むことができる。
【００３３】
ここで、ボディ１に形成される作動油通路は、図１において、ボディ１の上部に結合された筒状の吸入コネクタ５の下部が、駆動軸５０とほぼ平行して配設された低圧通路９と連通しており、さらに、この低圧通路９の図中左端は、ボディ１の凹状の空間底部の上方に開口する。
【００３４】
ボディ１の凹状の空間の内周面の上部とカムリング３０及びサイドプレート８の外周上部との間に、所定の間隙からなる吸い込み室１０が画成され、凹状の空間の内周底部に開口した低圧通路９はこの吸い込み室１０と連通する一方、低圧通路９の右端は流量制御弁４の余剰流量を排出するバイパス側と連通して、流量制御弁４からの余剰流量と、吸入コネクタ５から供給される低圧の作動油が合流して、低圧通路９を介してボディ１の内周に画成された吸い込み室１０へ流入する。
【００３５】
一方、サイドプレート８の高圧ポート８１と連通する高圧室１２は、図１において、斜め上方へ向けて形成された通路１１を介して流量制御弁４と連通する。また、ポンプカートリッジ３から漏れた作動油は、駆動軸５０に沿ってプーリ５１側へ流れ、吸入コネクタ５の下端からさらに駆動軸５０へ向けて延設されたドレーン通路１９を介して低圧通路９へ導かれる。このドレーン通路１９の軸線は駆動軸５０とほぼ直交する平面上で吸入コネクタ５と直線的に形成される。
【００３６】
ここで、ボディ１の凹状の空間内周底部と、ポンプカートリッジ３との間に介装されるサイドプレート８は、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、円板状の部材で形成され、ボディ１と当接する端面を８Ａ、カムリング３０と当接する端面を８Ｂとする。
【００３７】
上記したように、サイドプレート８がカムリング３０の吐出領域と対向する所定の位置には、一対の高圧ポート８１、８１が駆動軸５０の軸線に対し軸対称となるよう対向位置に貫通形成される。
【００３８】
そして、カムリング３０と当接するとともに、ローター３１及びベーン３２と摺接する端面８Ｂには、一対の高圧ポート８１、８１と円周方向に９０度の位置関係にある１対の段部が形成され、この段部が第１の低圧ポートとしての低圧ポート８２、８２を構成する。これら低圧ポート８２はカムリング３０とサイドプレート８との間に間隙を形成して、カムリング３０及びサイドプレート８の外周面における上方部分を取り囲むように形成された吸い込み室１０と連通する。
【００３９】
図２に示すように、カムリング３０の上部に開口した低圧通路９から吸い込み室１０へ流入した作動油は、カムリング３０の外周に沿って分岐して、カムリング３０とサイドプレート８の合わせ端面間に開口した低圧ポート８２、８２へと回り込むような二股通路１３、１３を介して案内される。
【００４０】
この二股通路１３は、図５〜図７に示すように、ボディ１の内周に形成されてサイドプレート８の外周と係合する所定の内径の穴部１Ｃのボディ開口端側において、同じくボディ１の内周に形成された内壁１Ｄとカムリング３０の外周上方半円部分との間の空間で形成され、この二股通路１３の径方向の幅は、図６、図７のｆ2、ｆ1に示すように、側方から上方の吸い込み室１０へ向かうにつれて徐々に拡大する。
【００４１】
カムリング３０のサイドプレート８側では、この二股通路１３、１３を介して吸い込み室１０へ流入した作動油はカムリング３０に沿って左右に分配され、低圧ポート８２を介して、図２の左右方向からカムリング３０の吸込領域へほぼ均等に作動油が吸い込まれるのである。
【００４２】
なお、サイドプレート８の端面８Ｂには、ベーン３２基部へ背圧を導くためのベーン背圧溝８３が、ほぼ環状の溝部として所定の深さに形成される。
【００４３】
一方、ボディ１の吸い込み室１０と対向するカバー２の端面２Ａには、図３、図４に示すように、ボディ１に開口した低圧通路９と対向する位置から、この端面２Ａに当接したカムリング３０の外周に沿うように、低圧分配用溝部として所定の深さの二股凹溝６、６が形成される。
【００４４】
この二股凹溝６、６は、図４（Ａ）において、低圧通路９と対向する位置９’から、駆動軸５０の先端が当接を回避するために所定の深さで形成された逃げ凹部２４を挟んだ水平方向（図中左右方向）まで形成され、この二股凹溝６、６の下端からは逃げ凹部２４へ向けて、ほぼ水平方向へさらに凹溝が延設されており、この延設された凹溝がカムリング３０の吸込領域に対向する一対の低圧ポート６Ａ、６Ａとして所定の深に形成されるのである。なお、この低圧ポート６Ａ、６Ａが第２の低圧ポートを構成する。
【００４５】
したがって、カバー２側の吸い込み室１０からは、二股凹溝６、６に沿って作動油が上方から左右へ分配され、一対の低圧ポート６Ａ、６Ａを介して図４の左右方向からカムリング３０の吸込領域へほぼ均等に作動油が吸い込まれるのである。
【００４６】
さらに、この二股凹溝６、６の形状については、図１３に断面図として示すように（図４（Ｂ）の断面図に対応）、低圧ポート６Ａ、６Ａの底部をカムリング３０の吸込領域に向けて略直角に急激に折曲するのではなく、なだらかな流線形の傾斜を備えた曲線部６Ｂ、６Ｂを形成するようにすれば、この低圧ポート６Ａ、６Ａから吸込領域に向かう作動油の整流効果を得ることができる。すなわち、低圧ポート６Ａ、６Ａから吸込領域に向かう作動油の流れを、曲線部６Ｂに沿ったなだらかなものに整流して、流れの方向が急激に変化しないようにすることにより、低圧ポート６Ａ、６Ａにおける乱流の発生を防止でき、これにより、乱流を原因とするポンプ内部の部品の侵食、低圧ポート６Ａ、６Ａにおける作動油の吸い込み不足、異音の発生等を防止することができる。
【００４７】
こうして、カムリング３０の外周上方半円部分とボディ１内周との間の隙間により形成された二股通路１３、１３と、カムリング３０を軸方向で挟持するサイドプレート８に形成された段部８２、８２とカバー２に形成された二股凹溝６、６によって、ポンプカートリッジ３は、水平方向に配設された一対の低圧ポート８２、８２と６Ａ、６Ａによって、軸方向の前後からほぼ均等に作動油を吸い込むことが可能となる。
【００４８】
なお、カバー２の端面２Ａにもサイドプレート８と同様にして、ローター３１内のベーン３２の基端に対応する所定の位置で、ベーン背圧溝２３がほぼ環状に形成されて、サイドプレート８のベーン背圧溝８３を介してベーン３２の基端への背圧が導かれる。
【００４９】
ここで、ボディ１とカバー２の結合は、締結によって行われ、図５、図７に示すように、ボディ１の開口周縁部を構成する開口端面１Ａの外周にはボルト穴４１を備えた複数のボルト座面７が、所定の間隔で配設され、このボルト穴４１に対応するカバー２にはボルト穴２１が貫通形成されており、カバー２のボルト穴２１を挿通したボルトがボルト穴４１と螺合することで、カバー２がボディ１に締結される。
【００５０】
この開口端面１Ａの内周には、図５に示すように、環状のシールリング溝１４が所定の深さに形成されて、図１、図２に示すように、環状の低圧シールリング１５が埋設され、カバー２の端面２Ａとシールリング溝１４との間で押圧、挟持され、低圧の吸い込み室１０及び二股通路１３、１３内の作動油を封止している。
【００５１】
そして、吸い込み室１０及び二股通路１３に面するシールリング溝１４の内周には、図６〜図８に示すように、開口端面１Ａよりも低い高さｈ2だけ低い端面１Ｂが部分的に形成される。
【００５２】
これら所定の位置に形成された４つのボルト座面７は、図８に示すように、それぞれ開口端面１Ａよりも高さｈ1だけ高く、すなわち、カバー２側へ向けて突設され、カバー２に形成されたボルト穴２１に挿通したボルト（図示せず）をボルト座面７のボルト穴４１へ螺合させると、カバー２の端面２Ａは複数のボルト座面７でのみボディ１と当接し、この端面２Ａとシールリング溝１４との間でシールリング１５を押圧、挟持することで、ボディ１内を封止しており、ボディ１の開口端面１Ａとカバー２の端面２Ａとの間には、ボルト座面７の突出高さに応じた間隙ｈ1が形成され、ボルト座面７、７の間ではシールリング１５が外周に面して露出する。ボディ１の開口周縁部の開口端面１Ａのカムリング３０の外周下方半円部分では、上記部分的な端面１Ｂは形成されずカムリング３０の外周下方半円部分がシールリング１５の内周をガイドする働きをなすよう構成される。
【００５３】
次に、ローター３１を駆動する駆動軸５０の先端部外周には、図１、図１１に示すように、カバー２の逃げ凹部２４へ突出する先端部５０Ａ側から、止め輪３３を嵌合するためのリング溝５２、ローター３１と回転方向で結合するためのスプライン部５３の順に形成され、これら先端部５０Ａ側のリング溝５２、スプライン部５３は所定の外径で形成される一方、基端部５０Ｂ側は軸受１８を介してボディ１で軸支されるとともにプーリー５１と結合する端部５０Ｂ側の駆動軸５０は、小径部５４より外径の大きい大径部５５で構成され、この大径部５５と小径部５４の間には段部５６が形成される。
【００５４】
段部５６は、図１、図１１において、サイドプレート８よりも右側に配設されており、サイドプレート８の軸穴８０には駆動軸５０の小径部５４が貫通する。
【００５５】
ボディ１の軸穴１００には、駆動軸５０が図中左側へ向かう方向の変位量Δｘが所定値を越えると、この段部５６の端面と当接可能な肩部１Ｅが駆動軸５０の小径部５４へ向けて突設される。
【００５６】
すなわち、図中左方向へ駆動軸５０が変位して、所定量Δｘを越えると段部５６が肩部１Ｅに当接して駆動軸５０の図中左側へ向かう変位が規制され、駆動軸５０の先端部５０Ａがカバー２の逃げ凹部２４の底部と当接するのを防止する。
【００５７】
一方、駆動軸５０がボディ１から抜ける方向、すなわち、図中右方向へ変位しようとすると、止め輪３３及びサイドプレート８と摺接するローター３１によって駆動軸５０は軸方向で係止され、駆動軸５０がボディ１から抜けるのを防止することができる。なお、段部５６と肩部１Ｅの間隙Δｘは、図１１に示すように、止め輪３３がローター３１と当接した状態で、０＜Δｘの所定値に設定されて駆動軸５０は、肩部１Ｅとの間に軸方向へ若干のガタを備えて、熱膨張等を吸収する。
【００５８】
ここで、カムリング３０の吸込又は吐出領域とサイドプレート８の低圧ポート８２及び高圧ポート８１、カバー２に形成された低圧ポート６Ａの位置決めは、図２、図１０に示すように、カムリング３０に貫通形成された一対の係合穴３０Ａ、３０Ａと係合するダウエルピン４２、４２によって行われる。
【００５９】
このダウエルピン４２、４２、は図９に示すように、カムリング３０と対向するサイドプレート８の端面８Ｂに凹状に形成された圧入穴８４、８４に、基端を嵌合させて立設される。これら圧入穴８４の内径とダウエルピン４２の外径は、例えば、しまり嵌めとなる所定の嵌め合い精度に設定される。
【００６０】
そして、基端をサイドプレート８に結合したダウエルピン４２へ、カムリング３０の係合穴３０Ａを挿通させることで、カムリング３０は所定の吸込及び吐出領域とサイドプレート８の低圧ポート８２及び高圧ポート８１が対応するように位置決めされる。なお、図１０（Ｂ）のように、カムリング３０のサイドプレート８側の端面３０Ｒには、作動油の流れを円滑にしカムリング３０端面の裏表を自動判別可能にするためのテーパー部３０が形成される。
【００６１】
ここで、カムリング３０をダウエルピン４２に挿通して、カムリング３０とサイドプレート８の端面３０Ｒ、８Ｂを相互に当接させた状態では、カバー２と対向するカムリング３０の端面３０Ｌ｛図１０（Ｂ）参照｝からはダウエルピン４２の先端部が所定量だけ突出する。
【００６２】
そして、サイドプレート８及びカムリング３０をボディ１の内周に形成された凹状の穴部１Ｃへ挿入した組み付け状態では、ダウエルピン４２の端部は図５、図８に示すボディ１のボルト座面７からカバー２へ向けて所定量だけ突出する。
【００６３】
この突出した一対のダウエルピン４２、４２と係合するために、カバー２の端面２Ａには、図４（Ａ）に示すように、ダウエルピン４２、４２の端部外周と遊嵌する係合凹部２５と係合溝２６がそれぞれ所定の深さに形成される。なお、係合溝２６は二股凹溝６の内にかかるため、側面を開口しており、サイドプレート８に立設されたダウエルピン４２、４２の寸法公差または誤差を吸収可能に設定され、かつ、係合溝２６はダウエルピン４２の端部側面と係合して、係合凹部２５に遊嵌したダウエルピン４２を軸にして、後述するようにサイドプレート８とカバー２を所定の位置関係で結合させる。
【００６４】
これら係合凹部２５及び係合溝２６は、カムリング３０の吸込領域が、カバー２に形成した二股凹溝６の低圧ポート６Ａ、６Ａと対向するように所定の位置関係に配設される。なお、これら係合凹部２５及び係合溝２６の底部は、サイドプレート８をボディ１に収容した状態のダウエルピン４２の端面と当接する事なく所定の間隙を形成して内部に収装する。
【００６５】
以上のように構成されたベーンポンプの作用について次に説明する。
【００６６】
プーリ５１を介して駆動軸５０を駆動することでポンプカートリッジ３のローター３１が回転し、吸入コネクタ５の内周から供給された作動油と、流量制御弁４からの余剰流量は、低圧通路９を介してボディ１の内部に各部品を組み立てることにより画成された吸い込み室１０へ流入する。
【００６７】
ベーン３２、ローター３１及びカムリング３０等で構成されたポンプカートリッジ３は、ボディ１の内周面とカムリング３０の外周面の上方半円部分とに沿って上面から側面へかけて形成された二股通路１３、１３及びカバー２に形成された二股凹溝６、６を介して、それぞれ形成された低圧ポート６Ａ、８２によって、図２、図４において、駆動軸５０の左右からほぼ均一に作動油を吸い込む。
【００６８】
この場合、図１３に示すように、低圧ポート６Ａ、６Ａ底面を曲線部６Ｂ、６Ｂとしておけば、低圧ポート６Ａ、６Ａからカムリング３０の吸込領域へと流れる作動油の流れはこの曲線部６Ｂ、６Ｂに沿ったなだらかなものに整流され、乱流を原因とするポンプ内部の部品の侵食、作動油の吸い込み不足、異音の発生等が防止できる。
【００６９】
一方、サイドプレート８の高圧ポート８１から圧送された作動油は、ボディ１内部の高圧室１２、通路１１を介して流量制御弁４へ導かれ、必要流量のみが図示しない吐出口からパワーステアリング装置へ供給される一方、余剰流量は低圧通路９へ還流され、吸込コネクタ５からの作動油と合流して、再び吸い込み室１０へ流入することで、二股通路１３、二股凹溝６に分配供給される。
【００７０】
ここで、カバー２の端面２Ａには、カムリング３０の吐出領域に対向する高圧室２２と、ベーン背圧溝２３にのみ吐出圧が加わるが、カムリング３０の外周は上部から側面にかけて低圧の吸い込み室１０で覆われるため、高圧となる領域の外周を低圧の領域で取り囲むことになり、この低圧領域である吸い込み室１０を封止する、シールリング１５のみによって作動油の漏れを防ぐことができる。
【００７１】
すなわち、ボディ１とカバー２は図５、図８に示したように、ボディ１の開口端面１Ａから所定量ｈ1だけ突出させたボルト座面７を介して当接しているだけであり、複数のボルト座面７間ではシールリング１５が、ボディ１の開口端面１Ａとカバー２の端面２Ａの間隙ｈ1から外周に露出するが、シールリング１５は低圧作動油のみを封止すればよいので、ポンプ吐出圧の変動に起因した油漏れを起こすことがなくなり、シールリング１５を端面２Ａとシールリング溝１４との間で押圧、挟持するだけで確実に油漏れを防止することができる。
【００７２】
そして、駆動軸５０はボディ１の軸穴１００に固設された軸受メタル１８のみで軸支され、カバー２には、駆動軸５０の端部との当接を回避する逃げ凹部２４が形成されるだけで、前記従来例のようにカバー側で駆動軸を軸支する必要がなくなり、カバー２の構成を簡易にして、部品点数及び加工部位を削減することができ、製造コストの低減を図りながらカバー２の軸方向の寸法を低減して、小型化、軽量化を図ることができる。
【００７３】
カバー２は端面２Ａに二股凹溝６、係合凹部２５及び係合溝２６等を凹状に形成すると共に、ボルト穴２１等を貫通形成するだけなので、ボディ２の成形をダイカストにて行うことができる。
【００７４】
一方、鋳造成形後のボディ１の開口端面１Ａ側は、カバー２の端面２Ａと当接するボルト座面７の当接部分のみを所定の面精度で仕上げればよく、その他の開口端面１Ａ、１Ｂは加工不要となって、成形後の加工に要する時間を短縮することが可能となって、生産性を向上させることができ、製造コストの低減を進めることができるのである。
【００７５】
ところで、このようなベーンポンプの組み立ては、内周を凹状に形成したボディ１内部へ、予め別工程でサイドプレート８へ圧入したダウエルピン４２にカムリング３０を挿通させてポンプカートリッジ３を組み立てて、これら予めに組み立てたカムリング３０及びサイドプレート８をボディに組み込むだけで、吸い込み室１０と二股通路１３、１３を容易に画成することができるものであり、この組立工程の一例について、図１２を参照しながら説明する。なお、図１２の（Ａ）〜（Ｄ）が主組立工程を示し、同じく（Ｂ−１）、（Ｂ−２）がサブ組立工程を示す。
【００７６】
まず、図１２（Ａ）では、ボディ１の内部に軸受メタル１８や流量制御弁４等の各部品を予め組み付けた状態で、駆動軸５０の小径部５４を軸受メタル１８へ向けてボディ１の開口端面側へ向け挿通させる。
【００７７】
そして、図１２（Ｂ）では、サブ組立工程で予め組み立てられたサイドプレート８及びポンプカートリッジ３を、サイドプレート８側からボディ１の内部へ収装すると共に、ローター３１を駆動軸５０のスプライン部５３に係合させる。
【００７８】
ここで、ポンプカートリッジ３とサイドプレート８のサブ組立工程は、まず、図１２（Ｂ−１）において、サイドプレート８の圧入凹部８４、８４にダウエルピン４２、４２の基端を圧入し結合させる。
【００７９】
次に、図１２（Ｂ−２）において、サイドプレート８に基端を結合されたダウエルピン４２の先端部へ、カムリング３０の係合穴３０Ａ、３０Ａを挿通して相互の端面を当接させた状態で、カムリング３０の内周へローター３１及びベーン３２を組み付け、こうして、サイドプレート８とポンプカートリッジ３を一体に組み立てておく。
【００８０】
そして、主組立工程の（Ｂ）において、ローター３１を組み付けた駆動軸５０へ、止め輪を装着することでローター３１と駆動軸５０は軸方向で結合され、上記したように、駆動軸５０の段部５６がボディ１の軸穴１００に形成された肩部１Ｅと当接することで、図１の左側へ向かう駆動軸５０の変位が規制される一方、止め輪３３がローター３１及びサイドプレート８を介して駆動軸５０がボディ１から抜ける方向への変位が規制され、ポンプカートリッジ３、サイドプレート８及び駆動軸５０はボディ１から脱落することがない。
【００８１】
こうして、ポンプカートリッジ３及びサイドプレート８をボディ１の内部へ収装した後に、図１２（Ｃ）に示すように、カバー２をボディ１の開口端面１Ａ側へ組み付ける。
【００８２】
カバー２の組み付けは、ボディ１及びカバー２に形成されたそれぞれのボルト穴２１、４１を所定の位置関係で一致させながら、ボディ１のボルト座面７にカバー２の端面２Ａを当接させるとともに、ボルト座面７からカバー２側へ突出したダウエルピン４２、４２を、カバー２び端面２Ａ側へ案内して凹状に形成した係合穴３５及び係合溝２６へ係合させる。
【００８３】
カバー２とダウエルピン４２の端部との係合は、まず、図４（Ａ）に示すように、係合凹部２５へ一方のダウエルピン４２を遊嵌させる一方、他方のダウエルピン４２を係合溝２６に係合させる。
【００８４】
ここで、係合溝２６は二股凹溝６の内の一方と連通するように、側面を開口しており、サイドプレート８に立設されたダウエルピン４２、４２の寸法公差または誤差を吸収可能に設定され、かつ、係合溝２６はダウエルピン４２の端部側面と係合して、係合凹部２５に遊嵌したダウエルピン４２を軸にして、後述するようにサイドプレート８とカバー２を所定の位置関係で結合させる。
【００８５】
こうして、カバー２の係合凹部２５及び係合溝２６にダウエルピン４２、４２をそれぞれ係合させてから、図１２（Ｄ）のように、ボルト穴２１、４１へボルト４０をそれぞれ締結することで、カバー２、ポンプカートリッジ３及びサイドプレート８は所定の位置関係で結合し、すなわち、サイドプレート８の高圧ポート８１がボディ１の高圧室１２と、カバー２の二股凹溝６が低圧通路９とそれぞれ対向する所定の位置に組み立てられるのである。
【００８６】
こうして、ベーンポンプの組み立てを、別工程でサイドプレート８に圧入したダウエルピン４２へカムリング３０を挿通させ、ローター３１及びベーン３２を順次収装して、これとカバー２を順次ボディに組み合わせるだけで済むので、前記従来例のように、各部品をそれぞれボディ１へ組み付けるものに比して、ポンプカートリッジ３のボディ１への組み付けを容易かつ迅速に行うことが可能となって、生産性を大幅に向上して組み立てコストの低減を図るとともに、組み立て工程の自動化を推進して、省力化による製造コストの低減を推進できる。
【００８７】
また、駆動軸５０は段部５６とボディ１の肩部１Ｅによってカバー２側への変位を規制され、さらに駆動軸５０はボディ１の軸受メタル１８によってのみ軸支されており、また、ボディ１から突出した駆動軸５０の端部５０Ａはカバー２の端面２Ａに形成された逃げ凹部２４へ突出するだけであるため、カバー２には、前記従来例のような軸受や軸方向へ変位した駆動軸との摺接面を仕上げる必要がなく、また、カバー２の端面の直角度や軸穴同軸度等の寸法管理を行う必要がなくなって、部品点数並びに加工工数及び加工時間を大幅に低減して、製造コストのさらなる削減を実現することができるのである。
【００８８】
【発明の効果】
以上のように第１の発明によれば、基準となるピンをサイドプレートに設けたので、ベーンポンプの組み立ては、サイドプレートに立設されたピンへ、カムリングの貫通孔を挿通してローター及びベーンをカムリング内周へ予め収装し、サイドプレートとポンプカートリッジを予め一体に組み立てることができ、これら一体となったサイドプレート及びポンプカートリッジをボディ内へ収装してからカバーを結合すれば、容易に低圧室や二股通路等を構成でき、また、ボディ端面から突出したピンはカバーの位置決め凹部と係合してサイドプレート及びカムリングを所定の位置関係でボディへ組み付けることができ、また、ボディの端面から突出した駆動軸の端部は、カバーの端面に形成された逃げ凹部に収装されて摺接することがないため、前記従来例のようにカバー側に軸受やピン等を設ける必要がなく、カバーの加工工数及び加工時間を低減するとともに、部品点数を削減して組み立て性を向上させることができ、さらに、組立工程の自動化を容易に実現できる。
【００８９】
また、第２の発明によれば、前記ピンはサイドプレートに軸対称に少なくとも１組立設され、カムリングの貫通孔をそれぞれ挿通することで、サイドプレートとカムリングは所定の位置関係で結合され、これらサイドプレートとカムリングをボディへ組み込んでカバーを結合すると、カバーの端面に形成された複数の位置決め凹部が各ピンと係合して、サイドプレート及びカムリングをボディに対して所定の位置関係で容易に位置決めでき、組み立て性を向上させることが可能となって、組立工程の自動化を容易に実現できる。
【００９０】
また、第３の発明によれば、前記ピンはサイドプレートに形成された立設用穴に圧入されることで固定され、前記従来例のようにカバー側にピンを固設する必要がなくなって、カバーの構成を簡易にして製造コストの低減を推進でき、さらに、組み立て性を向上させることができる。
【００９１】
また、第４の発明によれば、駆動軸は、小径部と大径部との間に段部を備え、小径部では止め輪を介してローターと軸方向で結合して、駆動軸がボディから抜ける方向への軸方向の変位が規制される一方、ボディの内周に設けた肩部によって、駆動軸がカバー側へ向かう軸方向の変位が規制されるため、駆動軸はボディから脱落することはなく、また、前記従来例のようにカバー側に駆動軸の軸方向の変位を規制する手段を設ける必要がなくなって、カバーの構成を簡易にでき、部品点数及び加工工数を削減して製造コストの低減を図ることができ、駆動軸の組み付けは、小径部側からボディの軸受へ挿入すれば、段部が肩部に係止されるため、特別な位置決め手段を要することがなく、容易に組立工程の自動化を実現することが可能となる。
【００９２】
また、第５の発明によれば、第２の低圧ポートからカムリングの吸込領域に向かう作動油の流れが整流され、乱流の発生が防がれるので、ポンプ内部の部品の侵食、第２の低圧ポートにおける作動油の吸い込み不足、異音の発生等が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すベーンポンプの断面図である。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】カバーを示し、（Ａ）は図１の左側面図を、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図を、（Ｃ）は（Ａ）の側面図を示す。
【図４】同じくカバーを示し、（Ａ）はカバーをボディ側から見た正面図を、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図を示す。
【図５】同じくボディ単体を示す図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６】図５のＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図７】同じく図５のＦ−Ｆ矢視断面図である。
【図８】同じく図５のＧ−Ｇ矢視断面図である。
【図９】サイドプレートを示し、（Ａ）は正面図を、（Ｂ）は（Ａ）のＨ−Ｈ矢視断面図を示す。
【図１０】カムリングを示し、（Ａ）は正面図を、（Ｂ）は（Ａ）のＪ−Ｊ矢視断面図を示す。
【図１１】駆動軸の段部近傍を示す図１の拡大断面図である。
【図１２】ベーンポンプの組立工程の概要を示す説明図で、（Ａ）はシャフトの組み付けを、（Ｂ）はポンプカートリッジの組み付けを、（Ｃ）はカバーの組み付けを、（Ｄ）はカバーとボディの締結工程をそれぞれ示し、一方、（Ｂ−１）、（Ｂ−２）はポンプカートリッジのサブ組立工程を示しており、（Ｂ−１）はダウエルピンの圧入を、（Ｂ−２）はポンプカートリッジとサイドプレートの組立工程をそれぞれ示す。
【図１３】低圧ポートに曲線部を設けたカバーの断面図である。
【図１４】従来の例を示すベーンポンプの断面図である。
【図１５】同じく図１４のＺ−Ｚ矢視断面図である。
【符号の説明】
１ ボディ
１Ａ 開口端面
１Ｂ 端面
１Ｃ 穴部
１Ｄ 内壁
１Ｅ 肩部
２ カバー
２Ａ 接合面
３ ポンプカートリッジ
４ 流量調整弁
５ 吸入コネクタ
６ 二股凹溝
６Ａ 低圧ポート
６Ｂ 曲線部
７ ボルト座面
８Ａ、Ｂ 端面
８ サイドプレート
９ 低圧通路
１０ 吸込室
１１ 通路
１２ 高圧室
１３ 二股通路
１４ シールリング溝
１５ 低圧シールリング
１６ 低圧ポート
１７ 高圧ポート
１８ 軸受メタル
１９ ドレーン通路
２１ ボルト穴
２２ 高圧室
２３ ベーン背圧溝
２４ 逃げ凹部
２５ 係合凹部
２６ 係合溝
３０ カムリング
３０Ａ 係合穴
３０Ｌ、３０Ｒ 端面
３１ ロータ
３２ ベーン
３３ 止め輪
４０ ボルト
４１ ボルト穴
４２ ダウエルピン
５０ 駆動軸
５０Ａ 先端部
５０Ｂ 基端部
５１ プーリ
５２ リング溝
５３ スプライン部
５４ 小径部
５５ 大径部
５６ 段部
８０ 軸穴
８１ 高圧ポート
８２ 低圧ポート
８３ ベーン背圧溝
８４ 圧入穴
１００ 軸穴
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベーンポンプに関し、特に車両のパワーステアリング装置等の油圧源として最適なベーンポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両では油圧を用いたパワーステアリング装置を備えており、油圧供給源としては、従来から図１４、図１５のようなベーンポンプが採用されている。
【０００３】
このベーンポンプは、ボディ１０７の内周にポンプカートリッジ３を構成するカムリング３０、ローター３１及びベーン３２を収装したもので、カムリング３０及びローター３１はボディ１０７に締結されたカバー１０６と、ボディ１０７の内周に固設されたサイドプレート１０８との間に配設される。
【０００４】
ローター３１はボディ１０７を貫通した駆動軸５０’と結合しており、この駆動軸５０’の基端には機関と連結したプーリーが結合され、ローター３１及びベーン３２を駆動する。駆動軸５０’はボディ１０７の内周に設けた軸受１２０と、カバー１０６に設けた軸受１２１でそれぞれ軸支され、駆動軸５０’の軸受１２１側の端部は、カバー１０６を貫通することなく内部に収装される。
【０００５】
ローター３１と駆動軸５０’は、駆動軸５０’の所定の外周に形成したリング溝５２に止め輪３３を嵌合することで軸方向への移動が規制されるよう結合される。
【０００６】
駆動軸５０’がボディ１０７から抜ける方向への変位が加わると、止め輪３３がサイドプレート１０８に摺接するローター３１に係止されて、駆動軸５０’の軸方向への変位は規制される。
【０００７】
ボディ１０７の内部にはサイドプレート１０８との間に画成された高圧室１０１、この高圧室１０１と流量制御弁４のバルブ穴を連通する通路１１１、ボディ１０７の外部と連通する吸込コネクタ１０５及び流量制御弁４で余剰となった作動油をポンプカートリッジ３に還流させる低圧通路１０９が形成され、サイドプレート１０８の連通孔を介してポンプカートリッジ３から圧送された作動油は、通路１１１、流量制御弁４を介して図示しないパワーステアリング装置へ必要な流量が供給される。
【０００８】
一方、流量制御弁４からの余剰流量及び吸込コネクタ１０５からの作動油は、低圧通路１０９からカバー１０６の内部へ流入し、このカバー１０６内で二股状に分岐するように屈曲形成された二股通路１０２、１０２を介してポンプカートリッジ３の吸込領域へ送られる。なお、カバー１０６は、二股通路１０２、１０２を有するため、中子にて鋳抜き形成され、カバー１０６がローター３１及びベーン３２と摺接領域では、二股通路１０２と摺接面との間に所定の肉厚を備えた厚肉部１０６Ａを形成して強度を確保している。
【０００９】
一方、カムリング３０の端面やローター３１とサイドプレート１０８の間から漏れた作動油は、駆動軸５０’に対して所定の角度で傾斜したドレーン通路１１２を介して軸受１２０の外周から低圧通路１０９へ還流される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、駆動軸５０’の支持をボディ１０７の軸受１２０と、カバー１０６端面の軸受１２０、１２１で行う構成となっているため、ベーンポンプの組立工程では、カバー１０６側に軸受１２１を圧入する工程が必要となり、カバー１０６と駆動軸５０’の直角度及び軸受１２１と駆動軸５０’の同軸度を確保するため、カバー１０６とボディ１０７の合わせ面は、所定の面精度で仕上げねばならず、加工工数または加工時間が増大して製造コストの上昇を招くという問題があり、また、駆動軸５０’は止め輪３３によって図１４の右方向への変位を規制されるが、逆方向へ変位した場合には、駆動軸５０’の端部５０’Ａはカバー１０６の内周に当接するため、軸受１２１を圧入する駆動軸端部５０’Ａの受け穴の深さ等の寸法管理を厳密に行う必要があり、カバー１０６の鋳造後に後加工が必要となって、加工工数及び時間の増大を招いて製造コストを増大させる一因となっていた。
【００１１】
さらに、図１５に示すように、カムリング３０とサイドプレート１０８の組み合わせ位置関係は、カムリング３０とサイドプレート１０８とのそれぞれを貫通した一対のダウエルピン４２、４２によって行われており、このダウエルピン４２は、カバー１０６がローター３１及びベーン３２と摺接する端面に形成した図示しない位置決め用穴へ圧入されるため、この穴の加工精度を確保するために加工工数及び時間が増大するという問題があり、また、上記のような構成のベーンポンプの組立工程では、各構成部品を順次ボディ１０７またはカバー１０６へ組み付けながら行われるため、組立工程の工数が増大するのに加えて、この組立工程の自動化が難しく、生産性の向上を推進することができないという問題があった。
【００１２】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、カバーの加工工数を削減するとともに、ベーンポンプの組立工数を大幅に低減させることで生産性を向上させ、かつ、組立工程の自動化を推進可能なベーンポンプを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、駆動軸と結合したローター及びこれに出入り自在に設けたベーンとを回転自在に収装するカムリングと、前記駆動軸を軸支するとともに、このカムリングを収装したボディと、このボディとカムリング端面との間に介装されて、カムリングの吸い込み領域に対応する第１の低圧ポートと、同じく吐出領域に対応するとともにボディ内の高圧室と連通する高圧ポートとをそれぞれ対称的に設けたサイドプレートと、前記ボディの内周とカムリングの外周上部との間に間隙として形成されるとともに、ボディ内部に形成されて外部からの作動油を導く低圧通路と連通する吸い込み室と、ボディ内周とカムリング外周の上方半円部分との間に間隙として形成され、前記サイドプレートの第１の低圧ポートと前記吸い込み室とをそれぞれ連通する二股状の通路とを備え、前記ボディの開口端面に結合されるとともに、前記カムリングの一方の端面と当接する端面を有するカバーには、この端面に形成されてカムリングの吸い込み領域に対応する位置に第２の低圧ポートを対称的に凹設し、かつ、前記吸い込み室と連通するとともに、カムリング外周の上方半円部分の側面に沿って第２の低圧ポートに向けて二股状に分岐した低圧分配用溝部を凹設し、前記サイドプレートにはカバー側へ向けて先端がボディの開口端面から所定量だけ突出する複数のピンを立設する一方、前記カムリングにはこれら各ピンを挿通する貫通孔を形成するとともに、前記カバーには前記各ピンの先端と係合する複数の位置決め凹部を所定の深さに形成し、これら各位置決め凹部の少なくとも一つを前記低圧分配用溝部に面して開口する係合溝とし、かつ、カバーの端面には前記駆動軸に対応した位置にその端部を収装する逃げ凹部を所定の深さで形成する。
【００１４】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記ピンはサイドプレートに軸対称に少なくとも１組立設され、前記カムリングにはこれら各ピンを挿通する貫通孔を複数形成するとともに、前記カバーの端面には、これらピンの先端と係合する複数の位置決め凹部をボディに軸支される駆動軸の軸線に対して軸対称に配設する。
【００１５】
また、第３の発明は、前記第１または第２の発明において、前記ピンはサイドプレートに形成された立設用穴に圧入される。
【００１６】
また、第４の発明は、前記第１の発明において、前記駆動軸は、止め輪を介してローターと軸線に沿う方向で結合されるとともにそのカバー側端部に所定の外径の小径部を有する一方、ボディ側には前記小径部より外径の大きい大径部を有し、この大径部をボディに軸支させるとともに上記小径部と大径部との間に段部を形成して前記ボディの軸穴内端にはこの段部と当接可能な肩部を設ける。
【００１７】
また、第５の発明は、前記第２の低圧ポートの底面に、低圧ポートからカムリングの吸込領域に向けて、なだらかな流線形形状の曲線部を備えた。
【００１８】
【作用】
したがって第１の発明では、カムリング内部に収装されたローターを駆動すると、低圧通路と連通した吸い込み室の作動油は、カムリングの一方の端面では、カバー端面で二股状に分岐された低圧分配用溝部を経て第２低圧ポートから、また他方の端面では、吸い込み室と連通した二股通路を介してサイドプレートの第１低圧ポートとカムリングの端面との間からカムリングの吸込領域へそれぞれ吸入される一方、カムリングの吐出領域から吐出された作動油は、サイドプレートを介してボディ内の高圧室から流量制御弁を経て外部へ圧送される。カバー側から第２の低圧ポートへの作動油は、カバー端面に凹溝状に形成された二股状の低圧分配用溝部を介して行われる。このベーンポンプの組み立ては、サイドプレートに立設されたピンへ、カムリングの貫通孔を挿通してからローター及びベーンをカムリング内周へ収装すれば、サイドプレートとポンプカートリッジを予め一体に組み立てることができ、これら一体となったサイドプレート及びポンプカートリッジをボディ内へ収装してからカバーを結合すれば、ボディの開口端面から突出したピンはカバーの位置決め凹部と係合してサイドプレート及びカムリングを所定の位置関係を保ってボディへ組み付けることができ、また、駆動軸の端部は、カバーの端面に形成された逃げ凹部に収装されて摺接することがないため、カバーの加工工数及び加工時間を低減するとともに、部品点数を削減して組み立て性を向上させることができる。
【００１９】
また、第２の発明では、前記ピンはサイドプレートに軸対称に少なくとも１組立設され、カムリングの貫通孔をそれぞれ挿通することで、サイドプレートとカムリングは所定の位置関係で結合され、これらサイドプレートとカムリングをボディへ組み込んでカバーを結合すると、カバーの端面にボディに軸支される駆動軸の軸線に対して軸対称に配設された複数の位置決め凹部が各ピンと係合して、サイドプレート及びカムリングをボディに対して所定の位置関係で容易に位置決めでき、組み立て性を向上させることができる。
【００２０】
また、第３の発明は、前記ピンはサイドプレートに形成された立設用穴に圧入されることで固設され、容易かつ迅速にに組み立てることができる。
【００２１】
また、第４の発明では、駆動軸は、小径部と大径部との間に段部を備え、小径部では止め輪を介してローターと係合され、駆動軸がボディから抜ける方向への変位が規制されるため、駆動軸はボディから脱落することはなく、一方、ボディの内周に設けた段部によって、駆動軸がカバー側へ向かう軸方向の変位が規制されるため、駆動軸先端がカバーに当接することがなくカバー側に駆動軸の変位を規制する手段を設ける必要がなくなって、カバーの構成を簡易にできる。
【００２２】
また、第５の発明では、第２の低圧ポートからカムリングの吸込領域に向かう作動油の流れが整流され、乱流の発生が防がれるので、ポンプ内部の部品の侵食、第２の低圧ポートにおける作動油の吸い込み不足、異音の発生等が防止できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１〜図１１に本発明を適用したベーンポンプの一実施形態を示す。
【００２４】
図１、図２において、１は端部５０Ｂにプーリ５１を結合した駆動軸５０を軸支するとともに、流量制御弁４を収装するバルブ穴を設けたベーンポンプのボディで、ボディ１はプーリ５１とは反対側の開口端面１Ａ側からサイドプレート８及びローター３１を回転自在に収装したカムリング３０等からなるベーンポンプのポンプカートリッジ３を収装し、この開口端面１Ａにはカバー２が結合される。
【００２５】
ボディ１のほぼ中央部には軸穴１００が貫通形成され、この軸穴１００を貫通した駆動軸５０は、軸穴１００の内周に固設された軸受メタル１８によって軸支されている。
【００２６】
ローター３１は、図１、図１１に示すように、駆動軸５０の先端部５０Ａ側に設けたスプライン部５３を介して回転方向で結合する一方、軸方向の変位を許容し、ボディ１から図中右側へ突出した基端部５０Ｂに結合されたプーリ５１は、図示しないベルトを介して機関に連結され、機関の動力によって駆動軸５０はローター３１を回転駆動する。
【００２７】
そして、プーリ５１側に近接したボディ１に形成したバルブ穴の内部には、図２に示すように、駆動軸５０とほぼ直交する方向に流量制御弁４が収装され、流量を調整された作動油が図示しない吐出口からベーンポンプの外部へ圧送され、例えば、パワーステアリング装置へ供給される。
【００２８】
図１において、ボディ１は、プーリ５１と反対側の駆動軸５０の端部５０Ａが、所定量だけボディ１の開口端面１Ａから突出するように形成され、この開口端面１Ａ側からは、ボディ１の内部にほぼ凹状の空間が形成され、この空間内にポンプカートリッジ３及びサイドプレート８が収装され、ボディ１の開口端面１Ａにはダイカスト等によって形成されたカバー２が締結される。
【００２９】
ボディ１と対向するカバー２の端面２Ａにはポンプカートリッジ３が当接しており、このポンプカートリッジ３は、凹状に形成されたボディ１の内周底部との間に円板状のサイドプレート８を介装しており、ポンプカートリッジ３を構成するカムリング３０はサイドプレート８とカバー２との間に挟持される。
【００３０】
ここで、ポンプカートリッジ３は、図２に示すように、筒状のカムリング３０の内周で駆動軸５０とスプライン結合したローター３１と、ローター３１に支持されてカムリング３０の内周と摺接するベーン３２とから構成される。
【００３１】
この、カムリング３０は、図１０に示すように軸対称に配設された１対の係合孔３０Ａ、３０Ａへ、図９に示すようにほぼ円盤状のサイドプレート８に設けた圧入穴８４、８４に本発明のピンとして一端を固定されて突設された一対のダウエルピン４２、４２を挿通することで、回動を規制されるとともにポンプカートリッジ３とサイドプレート８を所定の位相で結合する。なお、サイドプレート８は焼結などにより成形される。
【００３２】
カムリング３０の内周は後述するように、ポンプカートリッジ３の吐出領域が、サイドプレート８に貫通形成された高圧ポート８１と対向してボディ１の高圧室１２と所定の位相で連通する一方、同じくポンプカートリッジ３の吸込領域は、サイドプレート８とカバー２に形成された第１及び第２の低圧ポート８２、６Ａ（図９、図４参照）と所定の位置関係で連通し、カムリング３０の軸方向の両側から作動油をほぼ均一に吸い込むことができる。
【００３３】
ここで、ボディ１に形成される作動油通路は、図１において、ボディ１の上部に結合された筒状の吸入コネクタ５の下部が、駆動軸５０とほぼ平行して配設された低圧通路９と連通しており、さらに、この低圧通路９の図中左端は、ボディ１の凹状の空間底部の上方に開口する。
【００３４】
ボディ１の凹状の空間の内周面の上部とカムリング３０及びサイドプレート８の外周上部との間に、所定の間隙からなる吸い込み室１０が画成され、凹状の空間の内周底部に開口した低圧通路９はこの吸い込み室１０と連通する一方、低圧通路９の右端は流量制御弁４の余剰流量を排出するバイパス側と連通して、流量制御弁４からの余剰流量と、吸入コネクタ５から供給される低圧の作動油が合流して、低圧通路９を介してボディ１の内周に画成された吸い込み室１０へ流入する。
【００３５】
一方、サイドプレート８の高圧ポート８１と連通する高圧室１２は、図１において、斜め上方へ向けて形成された通路１１を介して流量制御弁４と連通する。また、ポンプカートリッジ３から漏れた作動油は、駆動軸５０に沿ってプーリ５１側へ流れ、吸入コネクタ５の下端からさらに駆動軸５０へ向けて延設されたドレーン通路１９を介して低圧通路９へ導かれる。このドレーン通路１９の軸線は駆動軸５０とほぼ直交する平面上で吸入コネクタ５と直線的に形成される。
【００３６】
ここで、ボディ１の凹状の空間内周底部と、ポンプカートリッジ３との間に介装されるサイドプレート８は、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、円板状の部材で形成され、ボディ１と当接する端面を８Ａ、カムリング３０と当接する端面を８Ｂとする。
【００３７】
上記したように、サイドプレート８がカムリング３０の吐出領域と対向する所定の位置には、一対の高圧ポート８１、８１が駆動軸５０の軸線に対し軸対称となるよう対向位置に貫通形成される。
【００３８】
そして、カムリング３０と当接するとともに、ローター３１及びベーン３２と摺接する端面８Ｂには、一対の高圧ポート８１、８１と円周方向に９０度の位置関係にある１対の段部が形成され、この段部が第１の低圧ポートとしての低圧ポート８２、８２を構成する。これら低圧ポート８２はカムリング３０とサイドプレート８との間に間隙を形成して、カムリング３０及びサイドプレート８の外周面における上方部分を取り囲むように形成された吸い込み室１０と連通する。
【００３９】
図２に示すように、カムリング３０の上部に開口した低圧通路９から吸い込み室１０へ流入した作動油は、カムリング３０の外周に沿って分岐して、カムリング３０とサイドプレート８の合わせ端面間に開口した低圧ポート８２、８２へと回り込むような二股通路１３、１３を介して案内される。
【００４０】
この二股通路１３は、図５〜図７に示すように、ボディ１の内周に形成されてサイドプレート８の外周と係合する所定の内径の穴部１Ｃのボディ開口端側において、同じくボディ１の内周に形成された内壁１Ｄとカムリング３０の外周上方半円部分との間の空間で形成され、この二股通路１３の径方向の幅は、図６、図７のｆ2、ｆ1に示すように、側方から上方の吸い込み室１０へ向かうにつれて徐々に拡大する。
【００４１】
カムリング３０のサイドプレート８側では、この二股通路１３、１３を介して吸い込み室１０へ流入した作動油はカムリング３０に沿って左右に分配され、低圧ポート８２を介して、図２の左右方向からカムリング３０の吸込領域へほぼ均等に作動油が吸い込まれるのである。
【００４２】
なお、サイドプレート８の端面８Ｂには、ベーン３２基部へ背圧を導くためのベーン背圧溝８３が、ほぼ環状の溝部として所定の深さに形成される。
【００４３】
一方、ボディ１の吸い込み室１０と対向するカバー２の端面２Ａには、図３、図４に示すように、ボディ１に開口した低圧通路９と対向する位置から、この端面２Ａに当接したカムリング３０の外周に沿うように、低圧分配用溝部として所定の深さの二股凹溝６、６が形成される。
【００４４】
この二股凹溝６、６は、図４（Ａ）において、低圧通路９と対向する位置９’から、駆動軸５０の先端が当接を回避するために所定の深さで形成された逃げ凹部２４を挟んだ水平方向（図中左右方向）まで形成され、この二股凹溝６、６の下端からは逃げ凹部２４へ向けて、ほぼ水平方向へさらに凹溝が延設されており、この延設された凹溝がカムリング３０の吸込領域に対向する一対の低圧ポート６Ａ、６Ａとして所定の深に形成されるのである。なお、この低圧ポート６Ａ、６Ａが第２の低圧ポートを構成する。
【００４５】
したがって、カバー２側の吸い込み室１０からは、二股凹溝６、６に沿って作動油が上方から左右へ分配され、一対の低圧ポート６Ａ、６Ａを介して図４の左右方向からカムリング３０の吸込領域へほぼ均等に作動油が吸い込まれるのである。
【００４６】
さらに、この二股凹溝６、６の形状については、図１３に断面図として示すように（図４（Ｂ）の断面図に対応）、低圧ポート６Ａ、６Ａの底部をカムリング３０の吸込領域に向けて略直角に急激に折曲するのではなく、なだらかな流線形の傾斜を備えた曲線部６Ｂ、６Ｂを形成するようにすれば、この低圧ポート６Ａ、６Ａから吸込領域に向かう作動油の整流効果を得ることができる。すなわち、低圧ポート６Ａ、６Ａから吸込領域に向かう作動油の流れを、曲線部６Ｂに沿ったなだらかなものに整流して、流れの方向が急激に変化しないようにすることにより、低圧ポート６Ａ、６Ａにおける乱流の発生を防止でき、これにより、乱流を原因とするポンプ内部の部品の侵食、低圧ポート６Ａ、６Ａにおける作動油の吸い込み不足、異音の発生等を防止することができる。
【００４７】
こうして、カムリング３０の外周上方半円部分とボディ１内周との間の隙間により形成された二股通路１３、１３と、カムリング３０を軸方向で挟持するサイドプレート８に形成された段部８２、８２とカバー２に形成された二股凹溝６、６によって、ポンプカートリッジ３は、水平方向に配設された一対の低圧ポート８２、８２と６Ａ、６Ａによって、軸方向の前後からほぼ均等に作動油を吸い込むことが可能となる。
【００４８】
なお、カバー２の端面２Ａにもサイドプレート８と同様にして、ローター３１内のベーン３２の基端に対応する所定の位置で、ベーン背圧溝２３がほぼ環状に形成されて、サイドプレート８のベーン背圧溝８３を介してベーン３２の基端への背圧が導かれる。
【００４９】
ここで、ボディ１とカバー２の結合は、締結によって行われ、図５、図７に示すように、ボディ１の開口周縁部を構成する開口端面１Ａの外周にはボルト穴４１を備えた複数のボルト座面７が、所定の間隔で配設され、このボルト穴４１に対応するカバー２にはボルト穴２１が貫通形成されており、カバー２のボルト穴２１を挿通したボルトがボルト穴４１と螺合することで、カバー２がボディ１に締結される。
【００５０】
この開口端面１Ａの内周には、図５に示すように、環状のシールリング溝１４が所定の深さに形成されて、図１、図２に示すように、環状の低圧シールリング１５が埋設され、カバー２の端面２Ａとシールリング溝１４との間で押圧、挟持され、低圧の吸い込み室１０及び二股通路１３、１３内の作動油を封止している。
【００５１】
そして、吸い込み室１０及び二股通路１３に面するシールリング溝１４の内周には、図６〜図８に示すように、開口端面１Ａよりも低い高さｈ2だけ低い端面１Ｂが部分的に形成される。
【００５２】
これら所定の位置に形成された４つのボルト座面７は、図８に示すように、それぞれ開口端面１Ａよりも高さｈ1だけ高く、すなわち、カバー２側へ向けて突設され、カバー２に形成されたボルト穴２１に挿通したボルト（図示せず）をボルト座面７のボルト穴４１へ螺合させると、カバー２の端面２Ａは複数のボルト座面７でのみボディ１と当接し、この端面２Ａとシールリング溝１４との間でシールリング１５を押圧、挟持することで、ボディ１内を封止しており、ボディ１の開口端面１Ａとカバー２の端面２Ａとの間には、ボルト座面７の突出高さに応じた間隙ｈ1が形成され、ボルト座面７、７の間ではシールリング１５が外周に面して露出する。ボディ１の開口周縁部の開口端面１Ａのカムリング３０の外周下方半円部分では、上記部分的な端面１Ｂは形成されずカムリング３０の外周下方半円部分がシールリング１５の内周をガイドする働きをなすよう構成される。
【００５３】
次に、ローター３１を駆動する駆動軸５０の先端部外周には、図１、図１１に示すように、カバー２の逃げ凹部２４へ突出する先端部５０Ａ側から、止め輪３３を嵌合するためのリング溝５２、ローター３１と回転方向で結合するためのスプライン部５３の順に形成され、これら先端部５０Ａ側のリング溝５２、スプライン部５３は所定の外径で形成される一方、基端部５０Ｂ側は軸受１８を介してボディ１で軸支されるとともにプーリー５１と結合する端部５０Ｂ側の駆動軸５０は、小径部５４より外径の大きい大径部５５で構成され、この大径部５５と小径部５４の間には段部５６が形成される。
【００５４】
段部５６は、図１、図１１において、サイドプレート８よりも右側に配設されており、サイドプレート８の軸穴８０には駆動軸５０の小径部５４が貫通する。
【００５５】
ボディ１の軸穴１００には、駆動軸５０が図中左側へ向かう方向の変位量Δｘが所定値を越えると、この段部５６の端面と当接可能な肩部１Ｅが駆動軸５０の小径部５４へ向けて突設される。
【００５６】
すなわち、図中左方向へ駆動軸５０が変位して、所定量Δｘを越えると段部５６が肩部１Ｅに当接して駆動軸５０の図中左側へ向かう変位が規制され、駆動軸５０の先端部５０Ａがカバー２の逃げ凹部２４の底部と当接するのを防止する。
【００５７】
一方、駆動軸５０がボディ１から抜ける方向、すなわち、図中右方向へ変位しようとすると、止め輪３３及びサイドプレート８と摺接するローター３１によって駆動軸５０は軸方向で係止され、駆動軸５０がボディ１から抜けるのを防止することができる。なお、段部５６と肩部１Ｅの間隙Δｘは、図１１に示すように、止め輪３３がローター３１と当接した状態で、０＜Δｘの所定値に設定されて駆動軸５０は、肩部１Ｅとの間に軸方向へ若干のガタを備えて、熱膨張等を吸収する。
【００５８】
ここで、カムリング３０の吸込又は吐出領域とサイドプレート８の低圧ポート８２及び高圧ポート８１、カバー２に形成された低圧ポート６Ａの位置決めは、図２、図１０に示すように、カムリング３０に貫通形成された一対の係合穴３０Ａ、３０Ａと係合するダウエルピン４２、４２によって行われる。
【００５９】
このダウエルピン４２、４２、は図９に示すように、カムリング３０と対向するサイドプレート８の端面８Ｂに凹状に形成された圧入穴８４、８４に、基端を嵌合させて立設される。これら圧入穴８４の内径とダウエルピン４２の外径は、例えば、しまり嵌めとなる所定の嵌め合い精度に設定される。
【００６０】
そして、基端をサイドプレート８に結合したダウエルピン４２へ、カムリング３０の係合穴３０Ａを挿通させることで、カムリング３０は所定の吸込及び吐出領域とサイドプレート８の低圧ポート８２及び高圧ポート８１が対応するように位置決めされる。なお、図１０（Ｂ）のように、カムリング３０のサイドプレート８側の端面３０Ｒには、作動油の流れを円滑にしカムリング３０端面の裏表を自動判別可能にするためのテーパー部３０が形成される。
【００６１】
ここで、カムリング３０をダウエルピン４２に挿通して、カムリング３０とサイドプレート８の端面３０Ｒ、８Ｂを相互に当接させた状態では、カバー２と対向するカムリング３０の端面３０Ｌ｛図１０（Ｂ）参照｝からはダウエルピン４２の先端部が所定量だけ突出する。
【００６２】
そして、サイドプレート８及びカムリング３０をボディ１の内周に形成された凹状の穴部１Ｃへ挿入した組み付け状態では、ダウエルピン４２の端部は図５、図８に示すボディ１のボルト座面７からカバー２へ向けて所定量だけ突出する。
【００６３】
この突出した一対のダウエルピン４２、４２と係合するために、カバー２の端面２Ａには、図４（Ａ）に示すように、ダウエルピン４２、４２の端部外周と遊嵌する係合凹部２５と係合溝２６がそれぞれ所定の深さに形成される。なお、係合溝２６は二股凹溝６の内にかかるため、側面を開口しており、サイドプレート８に立設されたダウエルピン４２、４２の寸法公差または誤差を吸収可能に設定され、かつ、係合溝２６はダウエルピン４２の端部側面と係合して、係合凹部２５に遊嵌したダウエルピン４２を軸にして、後述するようにサイドプレート８とカバー２を所定の位置関係で結合させる。
【００６４】
これら係合凹部２５及び係合溝２６は、カムリング３０の吸込領域が、カバー２に形成した二股凹溝６の低圧ポート６Ａ、６Ａと対向するように所定の位置関係に配設される。なお、これら係合凹部２５及び係合溝２６の底部は、サイドプレート８をボディ１に収容した状態のダウエルピン４２の端面と当接する事なく所定の間隙を形成して内部に収装する。
【００６５】
以上のように構成されたベーンポンプの作用について次に説明する。
【００６６】
プーリ５１を介して駆動軸５０を駆動することでポンプカートリッジ３のローター３１が回転し、吸入コネクタ５の内周から供給された作動油と、流量制御弁４からの余剰流量は、低圧通路９を介してボディ１の内部に各部品を組み立てることにより画成された吸い込み室１０へ流入する。
【００６７】
ベーン３２、ローター３１及びカムリング３０等で構成されたポンプカートリッジ３は、ボディ１の内周面とカムリング３０の外周面の上方半円部分とに沿って上面から側面へかけて形成された二股通路１３、１３及びカバー２に形成された二股凹溝６、６を介して、それぞれ形成された低圧ポート６Ａ、８２によって、図２、図４において、駆動軸５０の左右からほぼ均一に作動油を吸い込む。
【００６８】
この場合、図１３に示すように、低圧ポート６Ａ、６Ａ底面を曲線部６Ｂ、６Ｂとしておけば、低圧ポート６Ａ、６Ａからカムリング３０の吸込領域へと流れる作動油の流れはこの曲線部６Ｂ、６Ｂに沿ったなだらかなものに整流され、乱流を原因とするポンプ内部の部品の侵食、作動油の吸い込み不足、異音の発生等が防止できる。
【００６９】
一方、サイドプレート８の高圧ポート８１から圧送された作動油は、ボディ１内部の高圧室１２、通路１１を介して流量制御弁４へ導かれ、必要流量のみが図示しない吐出口からパワーステアリング装置へ供給される一方、余剰流量は低圧通路９へ還流され、吸込コネクタ５からの作動油と合流して、再び吸い込み室１０へ流入することで、二股通路１３、二股凹溝６に分配供給される。
【００７０】
ここで、カバー２の端面２Ａには、カムリング３０の吐出領域に対向する高圧室２２と、ベーン背圧溝２３にのみ吐出圧が加わるが、カムリング３０の外周は上部から側面にかけて低圧の吸い込み室１０で覆われるため、高圧となる領域の外周を低圧の領域で取り囲むことになり、この低圧領域である吸い込み室１０を封止する、シールリング１５のみによって作動油の漏れを防ぐことができる。
【００７１】
すなわち、ボディ１とカバー２は図５、図８に示したように、ボディ１の開口端面１Ａから所定量ｈ1だけ突出させたボルト座面７を介して当接しているだけであり、複数のボルト座面７間ではシールリング１５が、ボディ１の開口端面１Ａとカバー２の端面２Ａの間隙ｈ1から外周に露出するが、シールリング１５は低圧作動油のみを封止すればよいので、ポンプ吐出圧の変動に起因した油漏れを起こすことがなくなり、シールリング１５を端面２Ａとシールリング溝１４との間で押圧、挟持するだけで確実に油漏れを防止することができる。
【００７２】
そして、駆動軸５０はボディ１の軸穴１００に固設された軸受メタル１８のみで軸支され、カバー２には、駆動軸５０の端部との当接を回避する逃げ凹部２４が形成されるだけで、前記従来例のようにカバー側で駆動軸を軸支する必要がなくなり、カバー２の構成を簡易にして、部品点数及び加工部位を削減することができ、製造コストの低減を図りながらカバー２の軸方向の寸法を低減して、小型化、軽量化を図ることができる。
【００７３】
カバー２は端面２Ａに二股凹溝６、係合凹部２５及び係合溝２６等を凹状に形成すると共に、ボルト穴２１等を貫通形成するだけなので、ボディ２の成形をダイカストにて行うことができる。
【００７４】
一方、鋳造成形後のボディ１の開口端面１Ａ側は、カバー２の端面２Ａと当接するボルト座面７の当接部分のみを所定の面精度で仕上げればよく、その他の開口端面１Ａ、１Ｂは加工不要となって、成形後の加工に要する時間を短縮することが可能となって、生産性を向上させることができ、製造コストの低減を進めることができるのである。
【００７５】
ところで、このようなベーンポンプの組み立ては、内周を凹状に形成したボディ１内部へ、予め別工程でサイドプレート８へ圧入したダウエルピン４２にカムリング３０を挿通させてポンプカートリッジ３を組み立てて、これら予めに組み立てたカムリング３０及びサイドプレート８をボディに組み込むだけで、吸い込み室１０と二股通路１３、１３を容易に画成することができるものであり、この組立工程の一例について、図１２を参照しながら説明する。なお、図１２の（Ａ）〜（Ｄ）が主組立工程を示し、同じく（Ｂ−１）、（Ｂ−２）がサブ組立工程を示す。
【００７６】
まず、図１２（Ａ）では、ボディ１の内部に軸受メタル１８や流量制御弁４等の各部品を予め組み付けた状態で、駆動軸５０の小径部５４を軸受メタル１８へ向けてボディ１の開口端面側へ向け挿通させる。
【００７７】
そして、図１２（Ｂ）では、サブ組立工程で予め組み立てられたサイドプレート８及びポンプカートリッジ３を、サイドプレート８側からボディ１の内部へ収装すると共に、ローター３１を駆動軸５０のスプライン部５３に係合させる。
【００７８】
ここで、ポンプカートリッジ３とサイドプレート８のサブ組立工程は、まず、図１２（Ｂ−１）において、サイドプレート８の圧入凹部８４、８４にダウエルピン４２、４２の基端を圧入し結合させる。
【００７９】
次に、図１２（Ｂ−２）において、サイドプレート８に基端を結合されたダウエルピン４２の先端部へ、カムリング３０の係合穴３０Ａ、３０Ａを挿通して相互の端面を当接させた状態で、カムリング３０の内周へローター３１及びベーン３２を組み付け、こうして、サイドプレート８とポンプカートリッジ３を一体に組み立てておく。
【００８０】
そして、主組立工程の（Ｂ）において、ローター３１を組み付けた駆動軸５０へ、止め輪を装着することでローター３１と駆動軸５０は軸方向で結合され、上記したように、駆動軸５０の段部５６がボディ１の軸穴１００に形成された肩部１Ｅと当接することで、図１の左側へ向かう駆動軸５０の変位が規制される一方、止め輪３３がローター３１及びサイドプレート８を介して駆動軸５０がボディ１から抜ける方向への変位が規制され、ポンプカートリッジ３、サイドプレート８及び駆動軸５０はボディ１から脱落することがない。
【００８１】
こうして、ポンプカートリッジ３及びサイドプレート８をボディ１の内部へ収装した後に、図１２（Ｃ）に示すように、カバー２をボディ１の開口端面１Ａ側へ組み付ける。
【００８２】
カバー２の組み付けは、ボディ１及びカバー２に形成されたそれぞれのボルト穴２１、４１を所定の位置関係で一致させながら、ボディ１のボルト座面７にカバー２の端面２Ａを当接させるとともに、ボルト座面７からカバー２側へ突出したダウエルピン４２、４２を、カバー２び端面２Ａ側へ案内して凹状に形成した係合穴３５及び係合溝２６へ係合させる。
【００８３】
カバー２とダウエルピン４２の端部との係合は、まず、図４（Ａ）に示すように、係合凹部２５へ一方のダウエルピン４２を遊嵌させる一方、他方のダウエルピン４２を係合溝２６に係合させる。
【００８４】
ここで、係合溝２６は二股凹溝６の内の一方と連通するように、側面を開口しており、サイドプレート８に立設されたダウエルピン４２、４２の寸法公差または誤差を吸収可能に設定され、かつ、係合溝２６はダウエルピン４２の端部側面と係合して、係合凹部２５に遊嵌したダウエルピン４２を軸にして、後述するようにサイドプレート８とカバー２を所定の位置関係で結合させる。
【００８５】
こうして、カバー２の係合凹部２５及び係合溝２６にダウエルピン４２、４２をそれぞれ係合させてから、図１２（Ｄ）のように、ボルト穴２１、４１へボルト４０をそれぞれ締結することで、カバー２、ポンプカートリッジ３及びサイドプレート８は所定の位置関係で結合し、すなわち、サイドプレート８の高圧ポート８１がボディ１の高圧室１２と、カバー２の二股凹溝６が低圧通路９とそれぞれ対向する所定の位置に組み立てられるのである。
【００８６】
こうして、ベーンポンプの組み立てを、別工程でサイドプレート８に圧入したダウエルピン４２へカムリング３０を挿通させ、ローター３１及びベーン３２を順次収装して、これとカバー２を順次ボディに組み合わせるだけで済むので、前記従来例のように、各部品をそれぞれボディ１へ組み付けるものに比して、ポンプカートリッジ３のボディ１への組み付けを容易かつ迅速に行うことが可能となって、生産性を大幅に向上して組み立てコストの低減を図るとともに、組み立て工程の自動化を推進して、省力化による製造コストの低減を推進できる。
【００８７】
また、駆動軸５０は段部５６とボディ１の肩部１Ｅによってカバー２側への変位を規制され、さらに駆動軸５０はボディ１の軸受メタル１８によってのみ軸支されており、また、ボディ１から突出した駆動軸５０の端部５０Ａはカバー２の端面２Ａに形成された逃げ凹部２４へ突出するだけであるため、カバー２には、前記従来例のような軸受や軸方向へ変位した駆動軸との摺接面を仕上げる必要がなく、また、カバー２の端面の直角度や軸穴同軸度等の寸法管理を行う必要がなくなって、部品点数並びに加工工数及び加工時間を大幅に低減して、製造コストのさらなる削減を実現することができるのである。
【００８８】
【発明の効果】
以上のように第１の発明によれば、基準となるピンをサイドプレートに設けたので、ベーンポンプの組み立ては、サイドプレートに立設されたピンへ、カムリングの貫通孔を挿通してローター及びベーンをカムリング内周へ予め収装し、サイドプレートとポンプカートリッジを予め一体に組み立てることができ、これら一体となったサイドプレート及びポンプカートリッジをボディ内へ収装してからカバーを結合すれば、容易に低圧室や二股通路等を構成でき、また、ボディ端面から突出したピンはカバーの位置決め凹部と係合してサイドプレート及びカムリングを所定の位置関係でボディへ組み付けることができ、また、ボディの端面から突出した駆動軸の端部は、カバーの端面に形成された逃げ凹部に収装されて摺接することがないため、前記従来例のようにカバー側に軸受やピン等を設ける必要がなく、カバーの加工工数及び加工時間を低減するとともに、部品点数を削減して組み立て性を向上させることができ、さらに、組立工程の自動化を容易に実現できる。
【００８９】
また、第２の発明によれば、前記ピンはサイドプレートに軸対称に少なくとも１組立設され、カムリングの貫通孔をそれぞれ挿通することで、サイドプレートとカムリングは所定の位置関係で結合され、これらサイドプレートとカムリングをボディへ組み込んでカバーを結合すると、カバーの端面に形成された複数の位置決め凹部が各ピンと係合して、サイドプレート及びカムリングをボディに対して所定の位置関係で容易に位置決めでき、組み立て性を向上させることが可能となって、組立工程の自動化を容易に実現できる。
【００９０】
また、第３の発明によれば、前記ピンはサイドプレートに形成された立設用穴に圧入されることで固定され、前記従来例のようにカバー側にピンを固設する必要がなくなって、カバーの構成を簡易にして製造コストの低減を推進でき、さらに、組み立て性を向上させることができる。
【００９１】
また、第４の発明によれば、駆動軸は、小径部と大径部との間に段部を備え、小径部では止め輪を介してローターと軸方向で結合して、駆動軸がボディから抜ける方向への軸方向の変位が規制される一方、ボディの内周に設けた肩部によって、駆動軸がカバー側へ向かう軸方向の変位が規制されるため、駆動軸はボディから脱落することはなく、また、前記従来例のようにカバー側に駆動軸の軸方向の変位を規制する手段を設ける必要がなくなって、カバーの構成を簡易にでき、部品点数及び加工工数を削減して製造コストの低減を図ることができ、駆動軸の組み付けは、小径部側からボディの軸受へ挿入すれば、段部が肩部に係止されるため、特別な位置決め手段を要することがなく、容易に組立工程の自動化を実現することが可能となる。
【００９２】
また、第５の発明によれば、第２の低圧ポートからカムリングの吸込領域に向かう作動油の流れが整流され、乱流の発生が防がれるので、ポンプ内部の部品の侵食、第２の低圧ポートにおける作動油の吸い込み不足、異音の発生等が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すベーンポンプの断面図である。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】カバーを示し、（Ａ）は図１の左側面図を、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図を、（Ｃ）は（Ａ）の側面図を示す。
【図４】同じくカバーを示し、（Ａ）はカバーをボディ側から見た正面図を、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図を示す。
【図５】同じくボディ単体を示す図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６】図５のＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図７】同じく図５のＦ−Ｆ矢視断面図である。
【図８】同じく図５のＧ−Ｇ矢視断面図である。
【図９】サイドプレートを示し、（Ａ）は正面図を、（Ｂ）は（Ａ）のＨ−Ｈ矢視断面図を示す。
【図１０】カムリングを示し、（Ａ）は正面図を、（Ｂ）は（Ａ）のＪ−Ｊ矢視断面図を示す。
【図１１】駆動軸の段部近傍を示す図１の拡大断面図である。
【図１２】ベーンポンプの組立工程の概要を示す説明図で、（Ａ）はシャフトの組み付けを、（Ｂ）はポンプカートリッジの組み付けを、（Ｃ）はカバーの組み付けを、（Ｄ）はカバーとボディの締結工程をそれぞれ示し、一方、（Ｂ−１）、（Ｂ−２）はポンプカートリッジのサブ組立工程を示しており、（Ｂ−１）はダウエルピンの圧入を、（Ｂ−２）はポンプカートリッジとサイドプレートの組立工程をそれぞれ示す。
【図１３】低圧ポートに曲線部を設けたカバーの断面図である。
【図１４】従来の例を示すベーンポンプの断面図である。
【図１５】同じく図１４のＺ−Ｚ矢視断面図である。
【符号の説明】
１ ボディ
１Ａ 開口端面
１Ｂ 端面
１Ｃ 穴部
１Ｄ 内壁
１Ｅ 肩部
２ カバー
２Ａ 接合面
３ ポンプカートリッジ
４ 流量調整弁
５ 吸入コネクタ
６ 二股凹溝
６Ａ 低圧ポート
６Ｂ 曲線部
７ ボルト座面
８Ａ、Ｂ 端面
８ サイドプレート
９ 低圧通路
１０ 吸込室
１１ 通路
１２ 高圧室
１３ 二股通路
１４ シールリング溝
１５ 低圧シールリング
１６ 低圧ポート
１７ 高圧ポート
１８ 軸受メタル
１９ ドレーン通路
２１ ボルト穴
２２ 高圧室
２３ ベーン背圧溝
２４ 逃げ凹部
２５ 係合凹部
２６ 係合溝
３０ カムリング
３０Ａ 係合穴
３０Ｌ、３０Ｒ 端面
３１ ロータ
３２ ベーン
３３ 止め輪
４０ ボルト
４１ ボルト穴
４２ ダウエルピン
５０ 駆動軸
５０Ａ 先端部
５０Ｂ 基端部
５１ プーリ
５２ リング溝
５３ スプライン部
５４ 小径部
５５ 大径部
５６ 段部
８０ 軸穴
８１ 高圧ポート
８２ 低圧ポート
８３ ベーン背圧溝
８４ 圧入穴
１００ 軸穴
Claims (5)
- 駆動軸と結合したローター及びこれに出入り自在に設けたベーンとを回転自在に収装するカムリングと、前記駆動軸を軸支するとともに、このカムリングを収装したボディと、このボディとカムリング端面との間に介装されて、カムリングの吸い込み領域に対応する第１の低圧ポートと、同じく吐出領域に対応するとともにボディ内の高圧室と連通する高圧ポートとをそれぞれ対称的に設けたサイドプレートと、前記ボディの内周とカムリングの外周上部との間に間隙として形成されるとともに、ボディ内部に形成されて外部からの作動油を導く低圧通路と連通する吸い込み室と、ボディ内周とカムリング外周の上方半円部分との間に間隙として形成され、前記サイドプレートの第１の低圧ポートと前記吸い込み室とをそれぞれ連通する二股状の通路とを備え、前記ボディの開口端面に結合されるとともに、前記カムリングの一方の端面と当接する端面を有するカバーには、この端面に形成されてカムリングの吸い込み領域に対応する位置に第２の低圧ポートを対称的に凹設し、かつ、前記吸い込み室と連通するとともに、カムリング外周の上方半円部分の側面に沿って第２の低圧ポートに向けて二股状に分岐した低圧分配用溝部を凹設し、前記サイドプレートにはカバー側へ向けて先端がボディの開口端面から所定量だけ突出する複数のピンを立設する一方、前記カムリングにはこれら各ピンを挿通する貫通孔を形成するとともに、前記カバーには前記各ピンの先端と係合する複数の位置決め凹部を所定の深さに形成し、これら各位置決め凹部の少なくとも一つを前記低圧分配用溝部に面して開口する係合溝とし、かつ、カバーの端面には前記駆動軸に対応した位置にその端部を収装する逃げ凹部を所定の深さで形成したことを特徴とするベーンポンプ。
- 前記ピンはサイドプレートに軸対称に少なくとも１組立設され、前記カムリングにはこれら各ピンを挿通する貫通孔を複数形成するとともに、前記カバーの端面には、これらピンの先端と係合する複数の位置決め凹部をボディに軸支される駆動軸の軸線に対して軸対称に配設したことを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
- 前記ピンはサイドプレートに形成された立設用穴に圧入されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベーンポンプ。
- 前記駆動軸は、止め輪を介してローターと軸線に沿う方向で結合されるとともにそのカバー側端部に所定の外径の小径部を有する一方、ボディ側には前記小径部より外径の大きい大径部を有し、この大径部をボディに軸支させるとともに上記小径部と大径部との間に段部を形成して前記ボディの軸穴内端にはこの段部と当接可能な肩部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
- 前記第２の低圧ポートの底面に、低圧ポートからカムリングの吸込領域に向けて、なだらかな流線形形状の曲線部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
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