JP4286065B2

JP4286065B2 - ベーンポンプ

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Publication number: JP4286065B2
Application number: JP2003156276A
Authority: JP
Inventors: 明大杉; 寛基松澤
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2023-06-02
Also published as: JP2004360473A

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、特に自動車用の無段変速装置であるCVT等において使用されるベーンポンプの改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベーンポンプにおけるロータは、その両側面が一対のサイドプレートにより挟まれ覆われる構造とされており、該一対のサイドプレートの内、一方のサイドプレートのみにベーンガイドが設けられており、他方のサイドプレートにはベーンガイドが設けられていない。このためベーンガイドが設けられていないサイドプレート側においては、ロータの側面とサイドプレートはベーンガイドを介在することなく対面している。一方、ベーンガイドが設けられたサイドプレート側においては、ロータの側面に該ベーンガイドのための環状溝が形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実願昭５７−１５９５８７号（実開昭５９−６４４８５号）のマイクロフイルム（第５頁−第７頁、第３図−第５図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特許文献１に記載のベーンポンプは、図１０ないし図１２に図示されるように、内燃機関の駆動部に連結される駆動軸０５に固着されたロータ０２０と、該ロータ０２０の外周部においてその半径方向で進退自在で、かつ該ロータ０２０の外周部外側に配設されるカムリング０１０の内周カム面０１２aに沿って摺接動するベーン０２１と、該ロータ０２０とカムリング０１０の両側面を挟むように配設された一対のサイドプレート（カバープレート、サイドプレート）０３０，０４０を備えている。
【０００５】
前記一対のサイドプレート０３０，０４０の内、一方のサイドプレート（カバープレート）０３０には、ベーン０２１をガイドするためのベーンガイド０３２が設けられており、該ベーンガイド０３２は、前記一方のサイドプレート０３０の表面から突出しており、その外形形状は前記カムリング０１０の内周カム面０１２aに相似した形状を備えている。一方、他方のサイドプレート（サイドプレート）０４０にはこのようなベーンガイドは設けられていない。
【０００６】
そして、前記ベーンガイド０３２が設けられた一方のサイドプレート（カバープレート）０３０に対面するロータ０２０の一方側面にはベーンガイド０３２収装のための環状溝０２３が形成されており、前記ベーンガイドが設けられていない他方のサイドプレート（サイドプレート）０４０に対面するロータ０２０の他方側面には前記のような環状溝は形成されず、該他方側面はその意味では前記サイドプレート０４０にその広い面積の対面域において対面している。
【０００７】
ところで、上述のようにロータの両側面の内、前記一方側面はベーンガイドが設けられたサイドプレートに対面するが、他方側面は、前記ベーンガイドが設けられていないサイドプレートに対面する。したがって、該ロータのベーンガイドが設けられていないサイドプレートに対面する前記他方側面は、ベーンガイドや該ベーンガイドのための環状溝を介在することなくサイドプレートに対面し、このためポンプの運転状況よってはサイドプレートがロータ側面に直接強く接触することが考えられ、また、その対面面域が大きいので、ときには油膜が切れてその摺動接触による摩擦熱の発生で焼付きを起すことがある。
【０００８】
そこで、上記のような不具合を解消するために、ロータの両側面にベーンガイドが設けられたサイドプレートを対面配設させることが提案されるが、ロータの両側面にベーンガイドが設けられたサイドプレートを配設することは、ポンプユニットの大型化を招くことになる。
【０００９】
また、ベーンガイド収装のための環状溝をロータの両側面に形成しなければならず、このような環状溝の形成は、ロータ構造における溝の形成部を増加せしめることになり、溝形成部の増加は直接ロータ構造を弱体化させロータ自体の強度を低下させることになる。そして、適正なロータの強度を保持するためには、該ロータそのものの厚みを増す必要がありその分ロータが大型化して、強いてはポンプの大型化を招くことになる。
【００１０】
上述したような状況の中で、ロータの両側面にベーンガイドが設けられたサイドプレートを配設することなく、ロータの一方側面のみにベーンガイドが介在されて、これにより、ベーンガイド収装のための環状溝がロータの一方側面のみに設けられるロータ構造が前提とされて、該ロータの前記ベーンガイドが設けられていないサイドプレートに対面する他方側面における該側面と前記サイドプレート間の摺動接触による焼付き防止が効果的に達成されるベーンポンプの改良構造の開発が求められている。
【００１１】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は、前記課題を解決するためのベーンポンプの改良構造に関し、特にベーンガイドが設けられていないサイドプレートに対面するロータ側面における、該サイドプレートとの摺動接触による焼付き防止のための改良構造に関し、内周面にカム面を有するカムリングと、駆動軸に挿入固着されると共に、前記カム面に摺動接触する複数のベーンが装着されて前記カムリングの内側に配置されるロータと、前記駆動軸が挿入されると共に、前記カムリングとロータの両側面側に配置されて前記カムリングとロータの両側面を挟持する一対のサイドプレートとを備えたベーンポンプにおいて、前記一対のサイドプレートの内、一方のサイドプレートの前記ロータ側面に対面する面には該プレート面から突出するベーンガイドが設けられ、他方のサイドプレートの前記ロータ側面に対面する面にはポンプの背圧油を供給する溝孔が設けられ、前記ロータの前記一対のサイドプレートに挟持される両側面の内、前記一方のサイドプレートに対面する側面には前記ベーンガイドが収装される環状溝が形成され、また他方のサイドプレートに対面する側面には前記溝孔に連通する前記ベーン装着のためのベーン溝の下側部開口と油溜め用凹部が形成され、前記ポンプの背圧油を供給する溝孔がサイドプレートの中心点に対して点対称の位置に形成された一対の円弧状の溝孔であり、該溝孔は前記サイドプレートの表裏を貫通する貫通溝孔部と該貫通溝孔部の面取部により形成された拡孔部とからなり、貫通溝孔部と拡孔部はいずれもロータの前記ベーン溝下側部開口と前記油溜め用凹部に連通し、前記ロータの油溜め用凹部は、該ロータの径方向外方部に位置する幅広部と該径方向内方部に位置する幅狭部とを備えた形状に形成されており、該幅狭部は前記溝孔の貫通溝孔部と拡孔部に連通していることを特徴とする。
【００１２】
請求項１に係る発明は、前記ベーンポンプにおいて、前記一対のサイドプレートの内、一方のサイドプレートの前記ロータ側面に対面する面には該プレート面から突出するベーンガイドが設けられ、他方のサイドプレートの前記ロータ側面に対面する面にはポンプの背圧油を供給する溝孔が設けられ、前記ロータの前記一対のサイドプレートに挟持される両側面の内、前記一方のサイドプレートに対面する側面には前記ベーンガイドが収装される環状溝が形成され、また他方のサイドプレートに対面する側面には前記溝孔に連通する前記ベーン装着のためのベーン溝の下側部開口と油溜め用の凹部が形成されているから、
ロータの一方の側面においては、ベーンガイドの介在とそのための環状溝の存在による対面面域の減少により、前記一方のサイドカバーとの接触の緩和が図られ、また、ロータの他方の側面においては、溝孔を介してポンプの背圧油が油溜め用の凹部内に供給され、該凹部内に満たされた油はロータ側面と前記他方のサイドプレートの両者間の隙間に効果的に導入供給されて該隙間に連続した油膜を形成し、ロータの円滑な回転が促され摺動接触による摩擦熱の発生が抑えられ、焼付きによるポンプの損傷が確実に防止され、ポンプの稼動効率が向上される。
さらに、ロータの両側面にベーンガイドが設けられたサイドプレートが配置されることがないから、ポンプユニットの大型化が避けられ、また、ロータの両側面にベーンガイド用の溝を設ける必要がないので、該ロータの強度が何ら損なわれることなく保持されて、ポンプ運転の安全性が確保される。
【００１３】
請求項１に記載の発明において、前記ポンプの背圧油を供給する溝孔がサイドプレートの中心点に対して点対称の位置に形成された一対の円弧状の溝孔であり、該溝孔は前記サイドプレートの表裏を貫通する貫通溝孔部と該貫通溝孔部の面取部により形成された拡孔部とからなり、貫通溝孔部と拡孔部はいずれもロータの前記ベーン溝下側部開口と前記油溜め用凹部に連通しているから、円弧状溝孔と拡孔部からベーン溝下側部開口と油溜め用凹部への効率の良い背圧油の供給がなされ、ベーン溝下側部開口に供給される背圧油によりベーンはその下方から外方に向けて押し上げられ、その上部がカムリング内周面のカム面に確実に当接せしめられる。また、油溜め用凹部に供給される背圧油は該溝孔の貫通溝孔部と拡孔部から供給されるので、ロータ側面とサイドプレートの対面する隙間に油が効率良く供給されその潤滑効果が向上されて該隙間における焼付きの発生は略完全に防止される。
【００１４】
請求項１に記載の発明において、前記ロータの油溜め用凹部は、該ロータの径方向外方部に位置する幅広部と該径方向内方部に位置する幅狭部とを備えた形状に形成されており、該幅狭部は前記溝孔の貫通溝孔部と拡孔部に連通しているから、油溜め用凹部の径方向における形状効果と、前記拡孔部を介した油溜め用凹部幅狭部への確実な油の供給が相俟って、ロータとサイドプレートの径方向における油の供給が確実かつ均等化され、両者の隙間にその全域に亘る均一な油膜が形成され、その潤滑効果が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１ないし図９に基づいて以下に説明する。
先ず、図１,図２を参照して、本実施形態におけるベーンポンプPの構造概要について説明する。
【００１６】
ベーンポンプPは、ポンプユニットUと、第１ハウジング部としてのボディ１および第２ハウジング部としてのカバー２から構成されるハウジングHと、ボディ１およびカバー２により挟持されて、複数のボルトBによりボディ１およびカバー２と共に一体に結合されるシールプレート３とを備える。カバー２には、シールプレート３との合わせ面２aで開口する凹部２bが形成され、該凹部２bがシールプレート３により覆われることで、ポンプユニットUが収容される収容室４が形成される。
【００１７】
図示されない内燃機関の動力により回転駆動されるベーンポンプPの駆動軸５は、前記内燃機関のクランク軸の動力が伝達される動力伝達部材の取付部５aが設けられる基端部側で、ボディ１に固定された滑り軸受６、および、その先端部側で、収容室４を形成する底壁２cに固定された滑り軸受７を介して、ハウジングHに回転可能に支持される。
【００１８】
ポンプユニットUは、円柱面からなる外周面１１と楕円に近似した形状の内周面１２とを有する環状のカムリング１０と、カムリング１０の内側に配置されたロータ２０と、ロータ２０の周方向に等間隔に径方向を指向して設けられた複数のベーン溝２２内に、それぞれ径方向に摺動自在に嵌挿された複数のベーン２１と、カムリング１０およびロータ２０のボディ１側の側面を覆う第１のサイドプレート３０と、カムリング１０およびロータ２０のカバー２側の側面を覆う第２のサイドプレート４０を備えている。
【００１９】
そして、カムリング１０に直径方向に対向して設けられた一対の貫通孔１３を回転軸線方向A１に貫通すると共に、第１のサイドプレート３０に設けられた一対の圧入孔３１および第２サイドプレート４０に設けられた一対の嵌入溝４１にそれぞれ圧入もしくは嵌入されて、ロータ２０がカムリング１０の内部に配置され、カムリング１０が第１および第２のサイドプレート３０，４０により挟持された状態で、カムリング１０および両サイドプレート３０，４０の周方向の位置を整合させる一対の位置決めピン８とを備える。
【００２０】
また、カムリング１０、ロータ２０、ベーン２１および両サイドプレート３０，４０が両位置決めピン８により一体化されて構成されたポンプユニットUは、ボディ１に保持された状態の駆動軸５に挿入され、両位置決めピン８，８の第１サイドプレート３０からの突出部８a,８aが、シールプレート３の一対の圧入孔３aおよびボディ１の一対の圧入孔１aにそれぞれ圧入されることで、ボディ１に固定される。その後、第２のサイドプレート４０とカバー２とがOリング９により油密となるように、カバー２がボディ１に被せられて、ボルトBにより締結される。
【００２１】
ロータ２０の中心部には、周壁面にスプライン２０aが形成された取付孔２０bが形成され、該取付孔２０bに挿入される駆動軸５の外周面に設けられたスプライン５bがスプライン２０aに嵌合されて、駆動軸５とロータ２０とが一体回転可能に結合固着される。
【００２２】
また、各ベーン２１の先端は、カムリング１０の内周面１２に形成されたカム面１２aに摺動接触し、カム面１２aとロータ２０の外周面との間であって、第１および第２のサイドプレート３０，４０に挟まれた空間が、複数のベーン２１により仕切られることで、ロータ２０の回転に応じて容積が変化する可変容積室からなる複数のポンプ室５０（図１参照）が形成される。
【００２３】
なお、各ポンプ室５０から吐出された作動油の一部は、後述する第２のサイドプレート４０に形成された円弧状の溝孔４２を通して（図５参照）各ベーン溝２２の側部開口２２aを経て該溝２２底部の該溝がやや拡大されたベーン溝２２底部背圧室２２cに供給される（図６参照）。そのため、ベーンポンプPの作動中は、この背圧油により各ベーン２１はベーン溝２２内で径方向に指向して外方へ押し出されて、各ベーン２１の先端がカムリング１０の内周面１２に形成されたカム面１２aに押し付けられる。
【００２４】
カムリング１０には、その直径方向で対向する位置であって、かつ周方向の所定範囲に、ポンプ室５０に連通する一対の第１,第２の吸入ポートと一対の第１,第２の吐出ポートが形成されている。しかしながら、これらの吸入ポートと吐出ポートについては明確な図示はなされておらず、僅かにその一部である吐出ポート１４が図１において図示されるに過ぎない。
【００２５】
そして、吸入ポートから吸入された作動油はロータ２０の外周面において進退動する複数のベーン２１と両サイドプレート３０，４０により仕切られた可変容積室であるポンプ室５０において加圧されて、明確には図示されない前記吐出ポート１４等を通して吐出され（図１参照）、図示されない所定の油路、制御弁等を経て、無段変速装置であるCVTにおける変速制御のために供給され、その一部が既述のように後述する第２のサイドプレート４０の円弧状溝孔４２を通してベーン溝２２低部の背圧室２２cに供給され、また、ロータの側面２０Bの後述する油溜め用凹部２４にも供給される（図６参照）。
【００２６】
本実施形態におけるベーンポンプの構造の概要は上述のようなものである。
ところで、ロータ２０は、既述のように、また、図２に図示されるようにカムリング１０と共に、その両側面２０A,２０Bが一対の第１,第２のサイドプレート３０，４０により覆われており、該ロータ２０は、これらサイドプレート３０，４０に挟まれた状態において、より具体的には、その両側面２０A,２０Bが、両サイドプレート３０，４０によりきわめて僅かな隙間をもって覆われてポンプ作動のための駆動回転がなされる。
【００２７】
ロータ２０を挟むように覆う一対のサイドプレート３０，４０の内、第１のサイドプレート３０は、図３（a）（b）に図示されるように、所定厚さの板状体であり、その板状表面のロータ側面２０Aに対向しない面は格別の構造的特徴を持つものではないが、そのロータ２０の側面２０Aに対面する面には、ロータ２０の回転によるベーン２１の昇降進退作動のガイドとなるベーンガイド３２が設けられている。なお、３３は作動油の連通口であり、３１は位置決めピン８の圧入孔である。
【００２８】
ベーンガイド３２は、図３（a）（b）および図４の(a)（b）に図示されるように、上述のカムリング１０内周面１２のカム面１２aと相似した楕円状の外形輪郭の外周部３２aと、真円状の内周部３２bを備えたリング形状に形成されており、したがって、該リングの形状は、全体として楕円状の長辺方向３２cにおいて該リング幅が幅広で、該長辺方向に直交する短辺方向３２dにおいて該リング幅が幅狭とされた変形リングである。
【００２９】
そして、ベーンガイド３２を形成するリングは、所定の均一な厚みで、その表面３２eは平坦であり、例えば、鋼板等の金属板をプレス機械加工で打ち抜き、適宜熱処理等の処理が施されて形成され、その硬度はHRC４７〜５３程度とされ、さらにそのカムリング１０のカム面１２aと相似である外周部３２aは、すなわち、ベーン２１の下部２１aとの摺動接触部はバレル仕上げ等がなされて滑らかにされている。
【００３０】
そして、ベーンガイド３２は、図３（a）（b）に図示されるように、その楕円状のリング中心O２が前記第１のサイドプレート３０の中心0１と一致するようにして、しかもカムリング内周面１２のカム面１２aとの位置関係が考慮されてその同調が図られ、該プレート３０の前記表面からそのリングの厚み方向が突出する状態において、該プレート３０の表面に形成された該リングと同形の溝部３０aにその厚み方向の一部が嵌合されて固定ピン３２fによるカシメ等の固定手段により固定されることで該プレート３０に取付けられ、該ピン３２fによるその取付けのための固定は、楕円状リングの長辺方向３２cにおける該リングの中心を挟んだ２個所の幅広の対称位置３２g,３２gにおいてなされる。
【００３１】
第１のサイドプレート３０に取付けられたベーンガイド３２は、ポンプユニットU組立後に、該ベーンガイド３２におけるそのリング厚み方向で突出したリング部が後述するロータ２０の側面２０Aの環状溝２３内に遊嵌せしめられ（図６参照）、これにより、図７に図示されるように前記ベーンガイド３２は、その外周部３２aが環状溝２３内においてロータ２０の回転時に該ロータ２０の外周面３２aにおいて進退動するベーン２１の下部２１aに摺動接触して、該ベーン２１のロータ２０における昇降進退作動を円滑になすべく作用をなしている（図１も参照）。
【００３２】
第２のサイドプレート４０は、図５（a）（b）に図示されるように、所定厚さの板状体であり、その板状表面には、該プレート４０の表裏両面を貫通して、該プレート４０の中心O３を挟んで点対称な同一円周上の位置、すなわち、後述するロータの側面２０Bに形成されたベーン溝２２の側部の下側部開口２２bと油溜め用凹部の下部に開口連通する対応位置（図６参照）に一対の円弧状をなした所定長さの溝孔４２が形成されており、該溝孔４２は、それぞれの円周方向における前記所定の長さが設定されている。なお、４１は位置決めピン８の嵌入溝である。
【００３３】
各円弧状溝孔４２の長さは、実質的に該溝孔４２によるその円弧状の開口が、ロータ２０におけるベーン溝２２の下側部開口２２bの２つもしくは３つおよび後述する潤滑のための油溜め用凹部２４の幅狭部２４ｂの２つもしくは３つに同時に開口連通される長さとされ（図８の点線部参照）、また、該溝孔４２の幅は比較的狭く、しかも該溝孔４２は、前記プレート４０を貫通する貫通溝孔部４２aと、該貫通溝孔部４２aの内側円弧部が面取り状に拡孔された拡孔部４２bとからなっている（図９参照）。
【００３４】
そして、各円弧状溝孔４２の貫通溝孔部４２aと該貫通溝孔部４２aの面取部である拡孔部４２bは、図８，９に図示されるようにロータ２０における前記ベーン溝２２の側部開口２２aの下側部開口２２bを介して該ベーン溝２２の低部背圧室２２cに連通すると共に、ロータ２０における油溜め用凹部２４の幅狭部２４bに同時に連通して、該凹部２４への油の供給が確実になされるようにされている。
【００３５】
各円弧状溝孔４２は、前記構造により、既述のようにポンプ作動中においては、ロータ２０の２つもしくは３つのベーン溝２２の下側部開口部２２bを介して２つもしくは３つのベーン溝２２底部の背圧室２２cに同時にポンプ室５０から吐出される背圧油の一部を導入することができ、該背圧油の前記ベーン溝２２低部の背圧室２２cへの導入により２つもしくは３つのベーン２１を同時に下から押し上げ、それらベーン２１の上部をカムリング１０内周面１２のカム面１２aに常時押し付ける作用が与えられる。
【００３６】
また、円弧状溝孔４２から導入された前記背圧油の一部は、該溝孔４２と該溝孔の面取部である拡孔部４２bを介してロータ２０の側面２０Bに形成された２つもしくは３つの油溜め用凹部２４にも同時に供給され、これら油溜め用凹部２４に供給された油はロータ２０の側面２０Bと第２のサイドプレート４０との摺動接触による摩擦防止に寄与するものである。
【００３７】
第１,第２のサイドプレート３０，４０により挟まれ覆われるロータ２０は、図６の（a）（b）（c）に図示され、またその構造の一部については既述されたように、円筒の中央部に駆動軸５（図２参照）への取付けに供される取付孔２０bが備えられてリング状の円筒形状とされ、その円筒外周面の周方向に等間隔で径方向に指向して該リング状円筒の径方向における肉厚の略中央部に達する深さで、かつ該リング状円筒の両側面間を切抜ける複数のベーン２１に供されるための溝２２が設けられている。
【００３８】
そして、該リング状円筒形状をなすロータ２０は、その第１のサイドプレート３０が対面する一方の側面２０Aに、該側面２０Aの半径方向肉厚における略中央部を周回する環状の溝２３を備えており、該環状溝２３は、該側面２０Aにおける所定幅の同一半径上を周回する溝２３として形成されている。
【００３９】
したがって、環状溝２３は所定幅の円形の溝であり、該溝２３は、第１のサイドプレート３０の表面において該表面から突出して設けられたカムリング内周部１２のカム面１２aと相似の楕円状である前記ベーンガイド３２の収装のために供される溝２３であり、このため、円形の環状溝２３は、楕円状のベーンガイド３２との相対回転が考慮されてその収装のための所定幅を有し、また前記ベーンガイド３２の突出量が考慮されて所定の深さを有するものとして形成されている。
【００４０】
ところで、環状溝２３は、ロータ２０の側面２０Aの半径方向肉厚における略中央部において所定幅で該側面２０Aに沿って周回するように形成された溝であるから、この溝２３の形成部は前記ベーン２１のために供されるベーン溝２２の側部下半部（ベーン溝２２の下側部開口２２bが相当する）とその側面２０Aにおいて競合する関係にある。したがって、そのために該環状溝２３はベーン溝２２の下半部を実質的に削落して形成される。
【００４１】
そして、環状溝２３は、その底部２３aに、ロータ２０の前記ベーン溝２２の前記削落された側部開口２２aにおける略中央部近傍位置から低部位置に亘る開口となる下側部開口２２bを実質的に共有する状態において備え、これにより、ポンプユニットU組立後に前記環状溝２３内に収装される第１のサイドプレート３０のベーンガイド３２外周部３２aが前記ベーン溝２２内のベーン２１の下部２１aに直接当接するようになされている（図７参照）。この構造は、ロータ２０の回転時におけるベーン２１の昇降進退作動を安定させ、かつ円滑なものとする。
【００４２】
ロータ２０の第２のサイドプレート４０が対面する他方の側面２０Bには、図６の（b）（c）に図示されるように、複数の比較的浅い凹部２４が形成されており、該凹部２４は、潤滑のための油溜めとして供されるものであり、その形状はロータ２０の半径方向外方に指向してその上部が幅広部２４aで、その下部が幅狭部２４bとされ、あたかも達磨に類似する形状をなし、該ロータ２０の側面２０Bに放射方向等間隔で、丁度ベーン溝２２と交互に配設される関係をもって形成されている。
【００４３】
そして、ポンプユニットU組立後に、図８に図示されるように、この達磨に類似する型をした２つもしくは３つの凹部２４の幅狭部２４bに同時に上述した第２サイドプレート４０の前記各円弧状溝孔４２の貫通溝孔部４２aと浅い下部拡孔部４２bが対向し互いに連通するようになされており、したがって、既述のように、該円弧状溝孔４２を通して導入されたポンプ室５０からの背圧油の一部はその貫通溝孔部４２aと拡孔部４２bを介して前記２つもしくは３つの凹部２４に同時に流入し、これら凹部２４が油で満たされることにより、該油はロータ２０の側面２０Bと第２のサイドプレート４０との僅かな隙間に安定して供給されて該隙間に潤滑のための連続した油膜を形成する。
【００４４】
前記ロータ２０、第１，第２のサイドプレート３０，４０はそれぞれ上述の構造を備えるものであり、既述のようにカムリング１０の内側にベーン２１が装着されたロータ２０が収容されて、第1，第２のサイドプレート３０，４０によりカムリング１０の両側面を挟持することにより、ロータ２０がその両側面２０A，２０Bを該サイドプレート３０，４０により覆われ、これらサイドプレート３０，４０がロータの両側面２０A，２０Bにそれぞれ対面配設されて一体化され既述のポンプユニットUが構成される。
【００４５】
そして、ポンプユニットU組立後のロータ側面２０Aにおける前記第１のサイドプレート３０の対面配設により、ロータ２０の第１のサイドプレート３０に対面する側面２０Aにおいては、図７に図示されるように、第１のサイドプレート３０の楕円状の外周部３２aを備えるリング形状のベーンガイド３２の該プレート表面から突出する部分がロータ２０の環状溝２３内に収装される。
【００４６】
ベーンガイド３２は、その収装状態においてその外周部３２aがベーン２１の下部２１aをその下側から当接支持する。したがって、ロータ２０の回転時に、ベーン２１はその下部２１aがベーンガイド３２外周部３２aの楕円状の形状に沿ってカムリング内周面１２のカム面１２aとの同調関係をもって摺接ガイドされ、該ベーン２１はベーン溝２２に沿って昇降進退作動される。
【００４７】
また、ポンプユニットU組立後のロータ側面２０Bにおける前記第２のサイドプレート４０の対面配設により、ロータ２０の第２のサイドプレート４０に対面する側面２０Bにおいては、図８，９に図示されるように、第２のサイドプレート４０の一対の円弧状溝孔４２が、その点対称の位置においてそれぞれロータの側面２０Bに開口するベーン溝２２の２つもしくは３つの下側部開口２２bを介して該溝２２の２つもしくは３つの底部背圧室２２cに同時に連通すると共に、該ロータ側面２０Bに形成された２つもしくは３つの油溜め用凹部２４に同時に連通される。
【００４８】
したがって、ベーンポンプPの作動におけるポンプ室５０（図１参照）からの吐出油の一部が前記一対の円弧状溝孔４２を通して複数の点対称位置のベーン溝２２の前記底部背圧室２２cと油溜め用凹部２４に同時にバランス良く導入供給される。また該供給と同時に、前記円弧状溝孔４２にその面取部として形成された拡孔部４２bが複数の点対称位置の前記油溜め用凹部２４の幅狭部２４bに同時に連通し、該拡孔部４２bからも該凹部２４への油の供給が前記供給と同時になされる（図９参照）。
【００４９】
そして、前記ベーン溝２２の前記底部背圧室２２cへの油の供給により、既述のようにベーン２１の下部２１aが押し上げられ該ベーン２１の上部はカムリング１０内周面１２のカム面１２aに当接せしめられ、また、前記油溜め凹部２４への油の供給により、既述のようにロータ側面２０Bと第２のサイドプレート４０間の隙間に効率良く確実に潤滑のための油が供給される。
【００５０】
本発明の図１ないし図９に図示された実施形態は上記構成であるから、第１のサイドプレート３０と第２のサイドプレート４０に挟まれ覆われるロータ２０は、その一方の側面２０Aが、ベーンガイド３２を備えた前記第１のサイドプレート３０により、またその他方の側面２０Bが、該側面２０Bに形成された油溜め用凹部２４にポンプ吐出油の一部背圧油を供給できる円弧状溝孔４２を備えた前記第２のサイドプレート４０により、それぞれ挟まれ覆われるから、該ロータ２０と前記両サイドプレート３０，４０との摺動接触による焼付きの発生が効果的に防止される。
【００５１】
第２のサイドプレート４０と対面するロータの側面２０Bに複数の油溜め用凹部２４を形成したので、該油溜め用凹部２４内に滞留保持される油により前記ロータ２０とサイドプレート４０との間の僅かな隙間に連続した強固な油膜が形成されるので、ロータ２０とサイドプレート４０との円滑な相対回転が促され、ロータ２０とサイドプレート４０が焼付くことがなく、該焼付きによるポンプPの損傷が効果的に防止され、ポンプPの安全かつ円滑な作動が確保されてその稼動効率が向上される。
【００５２】
ロータ側面２０Bに形成された油溜め用凹部２４への油の供給は、第２のサイドプレート４０における一対の点対称位置に形成された円弧状溝孔４２の貫通溝孔部４２aとその面取部である拡孔部４２bとによりなされ、しかも該油の供給は点対称位置となる複数の油止め用凹部２４に同時にバランス良く供給されるので、該油溜め用凹部２４への油の供給は確実になされ、ロータ側面２０Bと第２のサイドプレート４０間の僅かな隙間の全域に亘り均一に油が効率良く供給され、その潤滑効率が高められる。
【００５３】
ロータ側面２０Bに形成された油溜め用凹部２４はロータ２０における径方向外方に指向して幅広となる形状であるから、その形状的特徴と、前記円弧状溝孔４２の拡孔部４２bによる油溜め用凹部２４径方向内方における幅狭部２４bへの確実な油の供給とが相俟って、ロータ２０の該側面２０Bと第２のサイドプレート４０間の僅かな隙間に均一にしかも確実に油を供給することができる。
【００５４】
ロータ２０の側面２０Bに油溜め用凹部２４が形成されるので、該油溜め用凹部２４が形成されるロータ側面２０Bに対面するサイドプレート４０はベーンガイド３２がなくとも、該ロータ側面２０Bとの上述した焼付きの防止が図られるから、ポンプユニットUの大型化を防ぐことができる。また、ロータ２０の両側面２０A、２０Bにベーンガイドのための環状溝２３を形成する必要がなく、ロータ２０の強度を何ら損なうことなく、ロータ２０と両サイドプレート３０,４０との焼付きを略完全に解消することができる。
【００５５】
ロータ２０の外周部において進退作動するベーン２１が、その下部２１aを前記第１のサイドプレート３０に設けられたベーンガイド３２の外周部３２aにより摺接ガイドされ、該ベーン２１は安定した状態を保持して昇降進退作動する。
【００５６】
また、ベーンガイド３２によるベーン２１の昇降進退作動における摺接ガイドは、ロータ側面２０Aのベーンガイド３２のために供される環状溝２３による実質的な対面面域の減少と相俟って、前記第１のサイドプレート３０とロータ２０の側面２０A間における対面による摺動接触を緩和し和らげる作用をもたらし、該プレート３０とロータ２０の側面２０A間の摩擦による焼付きの発生を略完全に解消させる。
【００５７】
本発明の実施形態に換えて他の実施形態が考えられる。
【００５８】
本発明の実施形態においては、第２のサイドプレート４０に形成された円弧状溝孔４２が点対称である位置に形成された一対のものとされているが、これに限定されるものではなく、たとえば、該プレート４０における同一円周上で等間隔で延在して適宜形成される複数の溝孔であっても良い。また、その溝孔の長さや幅についても適宜選択されるものである。
【００５９】
本発明の実施形態においては、ロータ側面２０Bに形成された油溜め用の凹部２４は略達磨に類似した形状をなしているが、該凹部２４の形状については本発明の趣旨を逸脱することのない範囲において適宜選択採用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベーンポンプの外観を示し、その一部が破断されて示された図である。
【図２】本発明のベーンポンプの主要構造部を示す図であり、第１図におけるA-A断面図である。
【図３】本発明ベーンポンプの一方のサイドプレートを示す図であり（a）は、該プレートのロータの一方側面に対面する側の表面構造を示す図であり、（b）は、（a）におけるB-B断面図である。
【図４】本発明のベーンガイドの構造を示す図であり、（a）は、平面図であり、（b）は（a）のC-C断面図である。
【図５】本発明ベーンポンプの他方のサイドプレートを示す図であり、（a）は、該プレートのロータの他方側面に対面する側の表面構造を示す図であり、（b）は、（a）におけるD-D断面図である。
【図６】本発明ベーンポンプのロータの構造を示す図であり、（a）は、（b）における矢印イ方向から視た図であり、（b）は、（a）におけるE-E断面図であり、（c）は、（b）における矢印ロ方向から視た図である。
【図７】本発明におけるロータの１側側面と一方のサイドプレートとの対面関係を示す説明用の図である。
【図８】本発明におけるロータの他側側面と他方のサイドプレートとの対面関係を示す説明用の図である。
【図９】本発明におけるロータの他側側面と他方のサイドプレートとの対面関係を示す説明用の図であり、図８におけるF-F断面である。
【図１０】従来のベーンポンプの主要構造部を示す断面図である。
【図１１】従来のベーンポンプの主要構造部を示す図であり、図７における０A-０A断面図である。
【図１２】従来のベーンポンプにおける主要構造部の分解斜視図である。
【符号の説明】
１・・・ボディ、２・・・カバー、３・・・シールプレート、４・・・収容室、５・・・駆動軸、６，７・・・滑り軸受、８・・・位置決めピン、９・・・Oリング、１０・・・カムリング、１１・・・カムリング外周面、１２・・・カムリング内周面、１２a・・・カム面、１３・・・貫通孔、１４・・・吐出ポート、２０・・・ロータ、２０a・・・スプライン、２０b・・・取付孔、２０A,２０B・・・ロータの側面、２１・・・ベーン、２１a・・・ベーン下部、２２・・・ベーン溝、２２a・・・ベーン溝側部開口、２２b・・・下側部開口、２２c・・・ベーン溝底部の背圧室、２３・・・環状溝、２３a・・・低部、２４・・・油溜め用凹部、２４a・・・幅広部、２４b・・・幅狭部、３０・・・第１のサイドプレート、３０a・・・溝状部、３１・・・圧入孔、３２・・・ベーンガイド、３２a・・・外周部、３２b・・・内周部、３２c・・・長辺方向、３２d・・・短辺方向、３２e・・・表面露出部、３２f・・・固定ピン、３２g・・・幅広の対称位置、４０・・・第２のサイドプレート、４１・・・嵌入溝、４２・・・円弧状溝孔、４２a・・・貫通溝孔部、４２b・・・拡孔部、５０・・・・ポンプ室、P・・・ベーンポンプ、U・・・ポンプユニット、H・・・ハウジング、A１・・・回転軸線方向。

Claims

内周面にカム面を有するカムリングと、駆動軸に挿入固着されると共に、前記カム面に摺動接触する複数のベーンが装着されて前記カムリングの内側に配置されるロータと、前記駆動軸が挿入されると共に、前記カムリングとロータの両側面側に配置されて前記カムリングとロータの両側面を挟持する一対のサイドプレートとを備えたベーンポンプにおいて、
前記一対のサイドプレートの内、一方のサイドプレートの前記ロータ側面に対面する面には該プレート面から突出するベーンガイドが設けられ、他方のサイドプレートの前記ロータ側面に対面する面にはポンプの背圧油を供給する溝孔が設けられ、
前記ロータの前記一対のサイドプレートに挟持される両側面の内、前記一方のサイドプレートに対面する側面には前記ベーンガイドが収装される環状溝が形成され、また他方のサイドプレートに対面する側面には前記溝孔に連通する前記ベーン装着のためのベーン溝の下側部開口と油溜め用凹部が形成され、
前記ポンプの背圧油を供給する溝孔がサイドプレートの中心点に対して点対称の位置に形成された一対の円弧状の溝孔であり、該溝孔は前記サイドプレートの表裏を貫通する貫通溝孔部と該貫通溝孔部の面取部により形成された拡孔部とからなり、貫通溝孔部と拡孔部はいずれもロータの前記ベーン溝下側部開口と前記油溜め用凹部に連通し、
前記ロータの油溜め用凹部は、該ロータの径方向外方部に位置する幅広部と該径方向内方部に位置する幅狭部とを備えた形状に形成されており、該幅狭部は前記溝孔の貫通溝孔部と拡孔部に連通していることを特徴とするベーンポンプ。