JP5046137B2 - ベーン式ポンプおよびそれを用いたエバポリークチェックシステム - Google Patents

Description

本発明は、ベーン式ポンプに関し、特にエバポリークチェックシステム等に好適に用いられるベーン式ポンプに関する。

従来、ベーン付きロータをモータにより回転駆動することで、流体を加圧し吐出するベーン式ポンプが知られている。例えば特許文献１に開示されるような燃料タンクからの燃料蒸気の漏れを検査するエバポリークチェックシステムにおいて燃料タンクの内部を減圧または加圧するのに用いられるベーン式ポンプでは、そのポンプ性能がシステムの性能に影響を及ぼしやすい。

このベーン式ポンプでは、上ケーシングと下ケーシングとによりポンプ室を形成し、当該ポンプ室にベーン付きのロータを回転可能に収容している。上ケーシングおよび下ケーシングは、ねじ部材によってモータの取付部に締付結合されている。下ケーシングとモータの取付部との間には弾性シートが設けられている。当該弾性シートには、ねじ部材の締付力に応じた反力が生じる。この反力によって、下ケーシングは、上ケーシング側に押し付けられ、上ケーシングに密着する。これにより、ポンプ室の気密性または液密性の向上を図っている。

特開２００９−１３８６０２

しかしながら、特許文献１のベーン式ポンプの弾性シートは単なる板状の弾性部材のため、その厚み毎で、ねじ部材の締付力に応じて生じる反力の変化量の差が大きい。そのため、製造時のねじ部材による締付力の管理範囲内において、弾性シートに生じる反力がバラつくことがある。弾性シートの反力にバラつきがあると、ポンプ室の気密性または液密性が過度に低くなったり、過度に高くなったりする。この場合、ベーン式ポンプの製造直後における吸引圧または吐出圧の値を、所定の規格範囲内に収めるのが困難になる。

また、反力の変化量を小さくするために弾性シートの厚みを大きくすると、弾性シートの体格および材料費が増大するという問題が生じる。
本発明は、安価に製造できるとともに、製造後の吸引圧または吐出圧の値を所定の規格範囲内に収めるのが容易なベーン式ポンプを提供することにある。
本発明の他の目的は、安定した検査結果を取得可能なエバポリークチェックシステムを提供することにある。

請求項１に記載の発明は、モータとロータと上ケーシングと下ケーシングと弾性シートとねじ部材とを備えるベーン式ポンプの発明である。モータは取付部を有する。ロータは、複数のベーンを有し、モータにより回転駆動される。上ケーシングは、ロータを回転可能に収容する。また、上ケーシングは、ロータのベーンを内周壁に摺動させて流体を吸込み吐出するポンプ室、当該ポンプ室の開口部周りに形成される第１平面部、および当該第１平面部を貫く第１通穴を有する。下ケーシングは、上ケーシングの第１平面部と接合する第２平面部、および上ケーシングの第１通穴に対応する位置に第２平面部を貫く第２通穴を有する。また、下ケーシングは、前記開口部を閉塞することで上ケーシングとともに前記ポンプ室を形成する。弾性シートは、下ケーシングとモータの取付部との間に設けられる。また、弾性シートは、下ケーシングの第２通穴に対応する位置に第３通穴を有する。ねじ部材は、前記第１通穴、前記第２通穴、および前記第３通穴を通り、上ケーシング、下ケーシングおよび弾性シートをモータの取付部に締付結合する。これにより、弾性シートには、ねじ部材の締付力に応じた反力が生じる。そのため、下ケーシングは上ケーシング側に押し付けられ、下ケーシングと上ケーシングとが密着する。その結果、ポンプ室の気密性または液密性を確保することができる。

本発明では、弾性シートは、少なくとも一方の面に複数の第１突起を有する。よって、下ケーシングまたはモータの取付部は、第１突起を介して弾性シートに接触する。そのため、弾性シートは、単に板状に形成される場合と比べ、下ケーシングまたは取付部との接触面積が低減する。これにより、弾性シートの厚みを増すことなく、ねじ部材の締付力によって弾性シートに生じる反力の変化量を小さくすることができる。したがって、ベーン式ポンプの製造後の吸引圧または吐出圧の値を、所定の規格範囲内に収めるのが容易になる。また、弾性シートに生じる反力の変化量を小さくできるため、ベーン式ポンプの組み付け作業性を向上することができる。さらに、本発明では、弾性シートに生じる反力の変化量を小さくすべく弾性シートの厚みを増す必要がないため、弾性シートの製造コストの上昇を抑制することができる。したがって、ベーン式ポンプを安価に製造することができる。なお、本発明では、下ケーシングとモータの取付部との間に弾性シートを設けることにより、ベーン式ポンプの作動時の振動および作動音を抑制することができる。

また、請求項１に記載の発明では、弾性シートは、第１突起が形成される面に、第３通穴の開口を全周に亘り縁取るよう環状に形成され突出の高さが第１突起と略同じの第２突起を有する。第３通穴にはねじ部材が通されているため、ねじ部材の締付力は、特に弾性シートの第３通穴の開口周りに作用する。本発明では、第３通穴の開口を縁取るようにして第２突起が形成されているため、弾性シートのこの部分に生じる反力を安定させることができる。よって、ポンプ室の気密性または液密性の程度が安定し、ベーン式ポンプの吸引圧または吐出圧の値も安定する。また、第３通穴の開口周りの反力が安定するため、弾性シートによる防振および防音の効果をより高めることができる。

請求項２に記載の発明では、弾性シートは、ポンプ室に対応する位置に、ポンプ室の開口部の形状に対応する形状の穴を有する。これにより、下ケーシングは、弾性シートの反力によって上ケーシングの第１平面部と接する部分のみが圧力を受け、上ケーシングと密着する。このとき、下ケーシングのポンプ室に対応する部分は、圧力を受けず、変形することがない。したがって、ポンプ室の経時的な変形および容積変化を防ぐことができる。

請求項３に記載の発明では、弾性シートは、第１突起が形成される面に、前記穴の開口を縁取るようにして形成され突出の高さが第１突起と略同じの第３突起を有する。本発明では、前記穴の開口を縁取るようにして第３突起が形成されているため、弾性シートのこの部分に生じる反力を安定させることができる。前記穴は、ポンプ室に対応する位置に、ポンプ室の開口部の形状に対応する形状に形成されている。そのため、ポンプ室の特に開口部周りの気密性または液密性の程度が安定し、ベーン式ポンプの吸引圧または吐出圧の値もより安定する。また、前記穴の開口周りの反力が安定するため、弾性シートによる防振および防音の効果をさらに高めることができる。

請求項４に記載の発明では、下ケーシングは、モータ側へ突出しモータの取付部に接する突出部を有する。この突出部は、例えば弾性シートの第３通穴を通じて、あるいは弾性シートに形成される他の通穴を通じて取付部に接する。突出部は、弾性シートの厚みと第１突起の突出の高さとの和よりも突出量が小さい。これにより、下ケーシングと取付部との間隔を一定に保つことができるとともに、弾性シートから下ケーシングに対して加わる反力を均一かつ一定に保つことができる。

請求項５に記載の発明では、下ケーシングの突出部は、第２通穴の開口を縁取るようにして形成されている。つまり、本発明では、下ケーシングの突出部の径内側に第２通穴が形成され、この第２通穴にねじ部材が通されている。これにより、ねじ部材による締付力は突出部と取付部との接触面において作用する。その結果、下ケーシングと取付部との間隔をより安定して一定に保つことができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のベーン式ポンプを備えるエバポリークチェックシステムである。このシステムでは、製造後の吸引圧または吐出圧の値を所定の規格範囲内に収めるのが容易なベーン式ポンプを、燃料タンク内部の減圧または加圧に用いる。そのため、このシステムでは、使用開始直後から、安定した検査結果を取得することができる。

本発明の第１実施形態によるベーン式ポンプを示す断面図。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。 本発明の第１実施形態によるベーン式ポンプの弾性シートを示す概略図であって、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）を矢印Ｂ方向から見た図、（Ｃ）は（Ａ）を矢印Ｃ方向から見た部分斜視図。 本発明の第１実施形態によるベーン式ポンプと比較例によるベーン式ポンプとの違いを説明するための図であって、（Ａ）は比較例における、ねじ部材による締付力と弾性シートに生じる反力との関係を示した図、（Ｂ）は比較例における、ねじ部材による締付力とベーン式ポンプの吸入圧または吐出圧との関係を示した図、（Ｃ）は第１実施形態における、ねじ部材による締付力と弾性シートに生じる反力との関係を示した図、（Ｄ）は第１実施形態における、ねじ部材による締付力とベーン式ポンプの吸入圧または吐出圧との関係を示した図。 本発明の第１実施形態によるベーン式ポンプを適用したエバポリークチェックシステムを示す模式図。 本発明の第２実施形態によるベーン式ポンプの弾性シートを示す概略図。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるベーン式ポンプおよびその一部を図１〜３に示す。ベーン式ポンプ１０は、流体を吸入し加圧して吐出する。ベーン式ポンプ１０が加圧する流体としては、例えば空気などの気体や水などの液体を適用することができる。

ベーン式ポンプ１０は、モータ１１、ロータ４０、上ケーシング２０、下ケーシング３０、弾性シート５０、および、ねじ６０などを備えている。ベーン式ポンプ１０のロータ４０は、下ケーシング３０および弾性シート５０を挟んで設置されているモータ１１により回転駆動される。モータ１１には、例えば直流式または交流式の電気モータが適用される。モータ１１は、図示しない固定子が収容されているカバー１２と、図示しない可動子とともに回転するシャフト１３と、上ケーシング２０、下ケーシング３０および弾性シート５０を取り付けるための取付部１４とを有している。

上ケーシング２０は、筒部２１、板部２２、および、つば部２３を有し、例えば樹脂などの材料により一体に形成されている。筒部２１は、略円筒形状に形成されている。筒部２１の内周壁２１１は、略円筒面状である。筒部２１は、軸方向の一方の端部開口が板部２２により塞がれている。筒部２１の他方の端部には、径方向外側に延びるつば部２３が形成されている。つば部２３の板部２２とは反対側の端面には、第１平面部としての平面部２０４が形成されている。このように、上ケーシング２０は、有低筒状に形成されている。

上ケーシング２０は、平面部２０４を貫く第１通穴としての通穴２０１を有している。すなわち、通穴２０１は、上ケーシング２０のつば部２３を貫くようにして形成されている。本実施形態の場合、つば部２３に三つの通穴２０１が形成されている。

下ケーシング３０は、例えば樹脂などの材料により板状に形成されている。下ケーシング３０の上ケーシング２０側の端面には、第２平面部としての平面部３０１が形成されている。平面部３０１は、上ケーシング２０の平面部２０４に接合している。これにより、下ケーシング３０は、筒部２１の他方の端部開口を覆っている。そのため、筒部２１の内周側に、上ケーシング２０の筒部２１および板部２２と下ケーシング３０とに囲まれたポンプ室２４が形成されている。つまり、上ケーシング２０におけるポンプ室２４の開口部２４０は、下ケーシング３０によって閉塞されている。

下ケーシング３０は、上ケーシング２０の通穴２０１に対応する位置に、平面部３０１を貫く第２通穴としての通穴３２を有している。また、下ケーシング３０は、モータ１１側へ突出する突出部３１を有している。突出部３１は、通穴３２の開口を縁取るようにして略円環状に形成されている。つまり、突出部３１の径内側に通穴３２が形成されている。

ロータ４０は、例えば樹脂などの材料により略円柱状に形成され、ポンプ室２４に回転可能に収容されている。これにより、上ケーシング２０の筒部２１および板部２２と、下ケーシング３０と、ロータ４０とに囲まれた空間２５が形成される（図２参照）。本実施形態では、ロータ４０は、筒部２１の軸に対し偏心して設置されている。そのため、筒部２１とロータ４０との間に形成される空間２５は、周方向へ容積が変化している。空間２５には、流体入口通路２６および流体出口通路２７が連通している。流体入口通路２６および流体出口通路２７は、それぞれ空間２５から径方向外側へ伸びて形成されている。流体入口通路２６は、つば部２３の溝部２０２と下ケーシング３０との間に形成されている。また、流体出口通路２７は、つば部２３の溝部２０３と下ケーシング３０との間に形成されている。

ロータ４０は、中心部に凹部４２および中心孔４３を有している。凹部４２は、ロータ４０の板部２２側端面から軸方向の途中まで窪ませることによりロータ４０の肉盗みとして形成されている。中心孔４３は、ロータ４０を板厚方向に貫き、ロータ４０の下ケーシング３０側と凹部４２とを連通している。中心孔４３は、下ケーシング３０側の端部から軸方向の途中まで徐々に径が縮小するテーパ状に形成されたテーパ孔４４を有している。また、中心孔４３は、軸方向の途中から凹部４２に通じる箇所まで断面が非円形状に形成された非円形孔４５を有している。

モータ１１のシャフト１３は、中心孔４３に挿入されている。シャフト１３は、ロータ４０の中心孔４３へ挿入されるとき、テーパ孔４４に案内されつつ非円形孔４５に嵌まり込む。シャフト１３は、軸方向の途中から凹部４２側端部まで、断面の形状が非円形孔４５の断面の形状と概ね同一に形成されている。ここで、非円形孔４５の断面積は、シャフト１３の端部の断面積よりも大きい。すなわち、非円形孔４５を形成するロータ４０の内壁とシャフト１３の外壁との間には隙間が形成される。よって、シャフト１３は、非円形孔４５の形状に対応した状態でロータ４０に緩く嵌合する。これにより、シャフト１３が回転すると、シャフト１３はロータ４０に対して空転することなく、ロータ４０はシャフト１３とともに回転する。

ロータ４０は、外周壁から径内方向へ凹むベーン収容溝４６を有している。ベーン収容溝４６は、ロータ４０の下ケーシング３０側の端面と板部２２側の端面とを接続するように軸方向へ延びて形成されている。本実施形態の場合、ベーン収容溝４６は、ロータ４０の周方向へ等間隔に四つ形成されている。ロータ４０のベーン収容溝４６には、それぞれベーン４１が収容されている。ロータ４０と筒部２１の内周壁２１１とは偏心している。そのため、ロータ４０の回転にともなってロータ４０と筒部２１の内周壁２１１との間の距離は変化する。ロータ４０が回転すると、ベーン４１は遠心力により径外方向へ内周壁２１１に接するまで突出する。そして、ロータ４０と筒部２１の内周壁２１１との距離が小さくなるにしたがって、ベーン４１はベーン収容溝４６の径内方向へ押し込まれる。これにより、ベーン４１は、ロータ４０の回転にともなって径外方向の端部が筒部２１の内周壁２１１と接触しながら回転するとともに、ベーン収容溝４６の内部を径方向へ往復移動する。

弾性シート５０は、下ケーシング３０とモータ１１の取付部１４との間に設けられている。弾性シート５０は、例えばゴムなどのように弾性を有し且つ減衰係数の大きい材料から板状に形成されている。また、弾性シート５０は、下ケーシング３０の通穴３２に対応する位置に第３通穴としての通穴５１を有する。通穴５１の径は、突出部３１の外径とほぼ同一もしくはやや大きく設定されている。

図１および図３に示すように、本実施形態では、弾性シート５０は、下ケーシング３０側の面に、下ケーシング３０側へ略半球状に突出する第１突起５５を有している。第１突起５５は、弾性シート５０に複数形成されている。また、弾性シート５０は、第１突起５５が形成される面に、突出の高さが第１突起５５と略同じの第２突起５６を有する。第２突起５６は、通穴５１の開口を縁取るようにして略円環状に形成されている。つまり、第２突起５６の径内側に通穴５１が形成されている。

また、弾性シート５０は、ポンプ室２４に対応する位置に、ポンプ室２４の開口部２４０の形状、すなわち上ケーシング２０の筒部２１の下ケーシング３０側端部開口の形状に対応する形状の穴５２を有している。これにより、弾性シート５０は、上ケーシング２０の平面部２０４の形状に対応した形状に形成されている。また、弾性シート５０は、第１突起５５が形成される面に、突出の高さが第１突起５５と略同じの第３突起５７を有する。第３突起５７は、穴５２の開口を縁取るようにして略円環状に形成されている。つまり、第３突起５７の径内側に穴５２が形成されている。

図１に示すように、ねじ部材としてのねじ６０は、一方の端部に頭部６１を有している。ねじ６０には、他方の端部から軸方向の途中までおねじ溝６２が形成されている。モータ１１の取付部１４は、例えば金属などの材料からなり、上ケーシング２０の通穴２０１に対応する位置に取付穴１５が形成されている。取付穴１５が形成された取付部１４の内壁には、ねじ６０のおねじ溝６２に対応するめねじ溝１６が形成されている。

ねじ６０は、上ケーシング２０の通穴２０１、下ケーシング３０の通穴３２および弾性シート５０の通穴５１を通り取付穴１５が形成された取付部１４に螺着している。これにより、上ケーシング２０、下ケーシング３０および弾性シート５０は、ねじ６０の頭部６１と取付部１４とに挟み込まれることによって取付部１４に締付結合される。このとき、ねじ６０の頭部６１と取付部１４との間には軸力（ねじ６０による締付力）が働く。そのため、弾性シート５０は、下ケーシング３０と取付部１４とに押され、軸方向に圧縮される。これにより、弾性シート５０に反力が生じ、下ケーシング３０は弾性シート５０から上ケーシング２０方向への圧力を受ける。その結果、下ケーシング３０の平面部３０１は、上ケーシング２０の平面部２０４と密着する。したがって、ポンプ室２４は気密または液密に保たれる。

なお、下ケーシング３０の突出部３１は、弾性シート５０の通穴５１を通り、取付部１４に接している。突出部３１の突出量ｈは、弾性シート５０の厚みｔ１と第１突起５５の突出の高さｔ２との和よりも小さくなるよう設定されている（図１および図３（Ｂ）参照）。そのため、突出部３１が取付部１４に接したとき、弾性シート５０は下ケーシング３０と取付部１４とに挟まれ圧縮される。これにより、下ケーシング３０は、弾性シート５０の反力による圧力を受けるとともに、取付部１４との間隔が一定、すなわち突出部３１の突出量ｈに保たれる。

次に、本実施形態によるベーン式ポンプ１０と比較例によるベーン式ポンプとの違いについて、図４に基づいて説明する。ここで、比較例によるベーン式ポンプは、基本的な構成は本実施形態と同様で、弾性シートの構成が本実施形態と異なるものとする。比較例の弾性シートは、本実施形態のような突起を有さず、単なる板状に形成されているものとする。

図４（Ａ）は、比較例における、ねじ部材による締付力と弾性シートに生じる反力との関係を示したものであり、Ｌ１が弾性シートの厚みが大きい場合、Ｌ２が弾性シートの厚みが小さい場合を示している。図４（Ｂ）は、比較例における、ねじ部材による締付力とベーン式ポンプの吸入圧または吐出圧（図中、単に「圧力」と示す）との関係を示したものであり、Ｌ３が弾性シートの厚みが大きい場合、Ｌ４が弾性シートの厚みが小さい場合を示している。

一方、図４（Ｃ）は、本実施形態における、ねじ６０による締付力と弾性シート５０に生じる反力との関係を示したものであり、Ｌ５が弾性シート５０の厚みが大きい場合、Ｌ６が弾性シート５０の厚みが小さい場合を示している。図４（Ｄ）は、本実施形態における、ねじ６０による締付力とベーン式ポンプ１０の吸入圧または吐出圧との関係を示したものであり、Ｌ７が弾性シート５０の厚みが大きい場合、Ｌ８が弾性シート５０の厚みが小さい場合を示している。

図４（Ａ）からわかるように、比較例では、弾性シートの厚みが大きい場合（Ｌ１）と小さい場合（Ｌ２）との間で、ねじ部材の締付力に応じて生じる反力の変化量の差が大きい。そのため、弾性シートの反力の大きさに対応して変化する、ベーン式ポンプの圧力の変化量の差も大きい。したがって、比較例では、ねじ部材による締付力の管理範囲内において、ベーン式ポンプの製造直後における吸引圧または吐出圧の値を、所定の規格範囲内に収めるのが困難であるといえる（図４（Ｂ）参照）。

一方、図４（Ｃ）からわかるように、本実施形態では、弾性シート５０の厚みが大きい場合（Ｌ５）と小さい場合（Ｌ６）との間で、ねじ６０の締付力に応じて生じる反力の変化量の差は小さい。そのため、弾性シート５０の反力の大きさに対応して変化する、ベーン式ポンプ１０の圧力の変化量の差も小さい。したがって、本実施形態では、ねじ６０による締付力の管理範囲内において、ベーン式ポンプ１０の製造直後における吸引圧または吐出圧の値を、所定の規格範囲内に収めるのが容易であるといえる（図４（Ｄ）参照）。

以上説明したように、本実施形態では、弾性シート５０は、下ケーシング３０側の面に複数の第１突起５５を有する。よって、下ケーシング３０は、第１突起５５を介して弾性シート５０に接触する。そのため、弾性シート５０は、単に板状に形成される場合（例えば比較例）と比べ、下ケーシング３０との接触面積が低減する。これにより、弾性シート５０の厚みを増すことなく、ねじ６０の締付力によって弾性シート５０に生じる反力の変化量を小さくすることができる。したがって、ベーン式ポンプ１０の製造後の吸引圧または吐出圧の値を、所定の規格範囲内に収めるのが容易になる。また、弾性シート５０に生じる反力の変化量を小さくできるため、ベーン式ポンプ１０の組み付け作業性を向上することができる。さらに、本実施形態では、弾性シート５０に生じる反力の変化量を小さくすべく弾性シート５０の厚みを増す必要がないため、弾性シート５０の製造コストの上昇を抑制することができる。したがって、ベーン式ポンプ１０を安価に製造することができる。なお、本実施形態では、下ケーシング３０とモータ１１の取付部１４との間に弾性シート５０を設けることにより、ベーン式ポンプ１０の作動時の振動および作動音を抑制することができる。

また、本実施形態では、弾性シート５０は、第１突起５５が形成される面に、第３通穴としての通穴５１の開口を縁取るようにして形成され突出の高さが第１突起５５と略同じの第２突起５６を有する。通穴５１にはねじ６０が通されているため、ねじ６０の締付力は、特に弾性シート５０の通穴５１の開口周りに作用する。本実施形態では、通穴５１の開口を縁取るようにして第２突起５６が形成されているため、弾性シート５０のこの部分に生じる反力を安定させることができる。よって、ポンプ室２４の気密性または液密性の程度が安定し、ベーン式ポンプ１０の吸引圧または吐出圧の値も安定する。また、通穴５１の開口周りの反力が安定するため、弾性シート５０による防振および防音の効果をより高めることができる。

また、本実施形態では、弾性シート５０は、ポンプ室２４に対応する位置に、ポンプ室２４の開口部の形状に対応する形状の穴５２を有する。これにより、下ケーシング３０は、弾性シート５０の反力によって上ケーシング２０の平面部２０４と接する部分のみが圧力を受け、上ケーシング２０と密着する。このとき、下ケーシング３０のポンプ室２４に対応する部分は、圧力を受けず、変形することがない。したがって、ポンプ室２４の経時的な変形および容積変化を防ぐことができる。

また、本実施形態では、弾性シート５０は、第１突起５５が形成される面に、穴５２の開口を縁取るようにして形成され突出の高さが第１突起５５と略同じの第３突起５７を有する。本実施形態では、穴５２の開口を縁取るようにして第３突起５７が形成されているため、弾性シート５０のこの部分に生じる反力を安定させることができる。穴５２は、ポンプ室２４に対応する位置に、ポンプ室２４の開口部の形状に対応する形状に形成されている。そのため、ポンプ室２４の特に開口部周りの気密性または液密性の程度が安定し、ベーン式ポンプ１０の吸引圧または吐出圧の値もより安定する。また、穴５２の開口周りの反力が安定するため、弾性シート５０による防振および防音の効果をさらに高めることができる。

また、本実施形態では、下ケーシング３０は、モータ１１側へ突出しモータ１１の取付部１４に接する突出部３１を有する。この突出部３１は、弾性シート５０の通穴５１を通じて取付部１４に接する。突出部３１は、弾性シート５０の厚みと第１突起５５の突出の高さとの和よりも突出量が小さい。これにより、下ケーシング３０と取付部１４との間隔を一定に保つことができるとともに、弾性シート５０から下ケーシング３０に対して加わる反力を均一かつ一定に保つことができる。

さらに、本実施形態では、下ケーシング３０の突出部３１は、通穴３２の開口を縁取るようにして形成されている。つまり、本実施形態では、下ケーシング３０の突出部３１の径内側に通穴３２が形成され、この通穴３２にねじ６０が通されている。これにより、ねじ６０による締付力は突出部３１と取付部１４との接触面において作用する。その結果、下ケーシング３０と取付部１４との間隔をより安定して一定に保つことができる。

（ベーン式ポンプを適用したエバポリークチェックシステム）
次に、第１実施形態によるベーン式ポンプ１０を適用したエバポリークチェックシステム（以下、単に「チェックシステム」という。）１００について、図５に基づいて説明する。このチェックシステム１００では、ベーン式ポンプ１０を、燃料タンク１２０内部を減圧するのに用いる。

チェックシステム１００は、検査モジュール１１０、燃料タンク１２０、キャニスタ１３０、吸気装置６００およびＥＣＵ７００から構成されている。検査モジュール１１０は、ベーン式ポンプ１０、モータ１１、切換弁１８０および圧力センサ４００を備えている。切換弁１８０とキャニスタ１３０とは、キャニスタ通路１４０により接続している。大気通路１５０は、検査モジュール１１０とは反対側の端部が開放端１５２として大気に開放されている。キャニスタ通路１４０と大気通路１５０とは接続通路１６０により接続している。接続通路１６０とベーン式ポンプ１０の流体入口通路２６とはポンプ通路１６２により接続している。ベーン式ポンプ１０の流体出口通路２７と大気通路１５０とは排出通路１６３により接続している。ポンプ通路１６２からは圧力導入通路１６４が分岐し、圧力導入通路１６４はポンプ通路１６２とセンサ室１７０とを接続している。センサ室１７０には、圧力センサ４００が設置されている。これにより、センサ室１７０は、圧力導入通路１６４およびポンプ通路１６２と概ね同一の圧力となる。

キャニスタ通路１４０からはオリフィス通路５１０が分岐している。オリフィス通路５１０は、キャニスタ通路１４０とポンプ通路１６２とを接続している。オリフィス通路５１０にはオリフィス５２０が設置されている。オリフィス５２０は、燃料タンク１２０からの燃料蒸気を含む空気漏れが許容される開口の大きさに対応している。

切換弁１８０は、弁本体１８１および駆動部１８２を有している。駆動部１８２は弁本体１８１を駆動する。駆動部１８２は、コイル１８３を有しており、コイル１８３はＥＣＵ７００に接続している。ＥＣＵ７００は、コイル１８３への通電を断続する。コイル１８３に通電されていないとき、接続通路１６０とポンプ通路１６２との間は遮断されるとともに、キャニスタ通路１４０と大気通路１５０とは接続通路１６０を経由して連通する。一方、コイル１８３に通電されているとき、キャニスタ通路１４０とポンプ通路１６２は連通し、キャニスタ通路１４０と大気通路１５０との間は遮断される。なお、オリフィス通路５１０とポンプ通路１６２とはコイル１８３への通電または非通電に関わらず常に連通している。

キャニスタ１３０は例えば活性炭などの吸着剤１３１を有している。キャニスタ１３０は、検査モジュール１１０と燃料タンク１２０との間に設置され、燃料タンク１２０で発生した燃料蒸気を吸着する。キャニスタ１３０は、キャニスタ通路１４０により検査モジュール１１０と接続し、タンク通路１３２により燃料タンク１２０に接続している。また、キャニスタ１３０には、吸気装置６００の吸気管６１０へ連通するパージ通路１３３が接続している。燃料タンク１２０で発生した燃料蒸気は、タンク通路１３２を通過すると吸着剤１３１に吸着される。キャニスタ１３０と吸気装置６００の吸気管６１０とを接続するパージ通路１３３には、パージバルブ１３４が設置されている。パージバルブ１３４は、ＥＣＵ７００からの指令によりパージ通路１３３を開閉する。

圧力センサ４００は、センサ室１７０の圧力を検出し、ＥＣＵ７００に圧力に応じた信号を出力する。ＥＣＵ７００は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータから構成される。ＥＣＵ７００には、圧力センサ４００をはじめとして種々のセンサから出力された信号が入力される。ＥＣＵ７００は、これら入力された種々の信号からＲＯＭに記録されている所定の制御プログラムにしたがって各部を制御する。

エンジンの運転中およびエンジンの運転の停止後の所定期間は、コイル１８３に通電されず、キャニスタ通路１４０と大気通路１５０とは接続通路１６０を介して連通している。したがって、燃料タンク１２０で発生した燃料蒸気を含む空気は、キャニスタ１３０を通過することにより燃料蒸気が除去された後、大気通路１５０の開放端１５２から大気へ放出される。

車両に搭載されたエンジンの運転が停止されてから所定の期間が経過すると、燃料タンク１２０からの燃料蒸気を含む空気漏れの検査が開始される。検査では、車両が駐車されている高度による誤差を補正するため、大気圧の検出が行われる。大気圧の検出は、センサ室１７０に設置されている圧力センサ４００によって実施される。コイル１８３に通電していないとき、オリフィス通路５１０を経由して大気通路１５０とポンプ通路１６２とは連通している。そのため、圧力導入通路１６４を経由してポンプ通路１６２と連通しているセンサ室１７０の圧力は大気圧と概ね同一である。したがって、大気圧はセンサ室１７０の圧力センサ４００によって検出される。

大気圧の検出が完了すると、検出された圧力から車両が駐車されている場所の高度を算定する。ＥＣＵ７００は、算定された高度に基づいて、各種のパラメータを補正する。これらが完了すると、ＥＣＵ７００は切換弁１８０のコイル１８３へ通電する。コイル１８３へ通電すると、切換弁１８０は図５の右方へ移動する。これにより、切換弁１８０は、大気通路１５０とキャニスタ通路１４０との間を遮断するとともに、キャニスタ通路１４０とポンプ通路１６２とを連通する。そのため、ポンプ通路１６２に接続しているセンサ室１７０はキャニスタ１３０を経由して燃料タンク１２０と連通する。燃料タンク１２０の内部で燃料蒸気が発生している場合、燃料タンク１２０の内部の圧力は車両の周囲すなわち大気圧と比較して高くなっている。

燃料タンク１２０における燃料蒸気の発生にともなう圧力上昇が検出されると、ＥＣＵ７００は切換弁１８０のコイル１８３への通電を停止する。コイル１８３への通電が停止されると、ポンプ通路１６２はオリフィス通路５２０を経由してキャニスタ通路１４０および大気通路１５０と連通する。また、キャニスタ通路１４０と大気通路１５０とは接続通路１６０を経由して連通する。

ここで、モータ１１に通電すると、ベーン式ポンプ１０が駆動され、ポンプ通路１６２は減圧される。そのため、大気通路１５０から流入した空気は、オリフィス通路５１０を経由してポンプ通路１６２へ流入する。ポンプ通路１６２へ流入する空気の流れはオリフィス通路５１０のオリフィス５２０によって絞られるため、ポンプ通路１６２の圧力は低下する。ポンプ通路１６２の圧力は、オリフィス５０の開口面積に対応する所定の圧力まで低下した後、一定となる。このとき、検出されたポンプ通路１６２の圧力は基準圧力として記録される。基準圧力の検出が完了すると、モータ１１への通電は停止される。

基準圧力が検出されると、再び切換弁１８０のコイル１８３に通電される。これにより、大気通路１５０とキャニスタ通路１４０との間は遮断されるとともに、キャニスタ通路１４０とポンプ通路１６２とは連通する。そのため、燃料タンク１２０はポンプ通路１６２と連通し、ポンプ通路１６２の圧力は燃料タンク１２０と同一になる。そして、モータ１１に通電すると、ベーン式ポンプ１０が作動する。ベーン式ポンプ１０の作動により、燃料タンク１２０の内部は減圧される。このとき、ポンプ通路１６２は燃料タンク１２０に連通している。そのため、ポンプ通路１６２に連通するセンサ室１７０の圧力センサ４００が検出する圧力は燃料タンク１２０の内部の圧力とほぼ同一である。

ベーン式ポンプ１０の作動の継続によって、センサ室１７０すなわち燃料タンク１２０の内部の圧力が先に検出した基準圧力よりも低下した場合、燃料タンク１２０からの燃料蒸気を含む空気の漏れは許容以下と判断される。すなわち、燃料タンク１２０の内部の圧力が基準圧力よりも低下する場合、燃料タンク１２０の外部から内部へ空気の侵入がないか、または侵入する空気がオリフィス５２０の流量以下である。そのため、燃料タンク１２０の気密は十分に確保されていると判断される。

一方、燃料タンク１２０の内部の圧力が基準圧力まで低下しない場合、燃料タンク１２０からの燃料蒸気を含む空気漏れは許容を超過していると判断される。すなわち、燃料タンク１２０の内部の圧力が基準圧力まで低下しない場合、燃料タンク１２０の内部の減圧にともなって燃料タンク１２０には外部から空気が侵入していると考えられる。そのため、燃料タンク１２０の気密は十分に確保されていないと判断される。

燃料蒸気を含む空気漏れの検査が完了すると、モータ１１および切換弁１８０への通電は停止される。ＥＣＵ７００は、ポンプ通路１６２の圧力が大気圧に回復したことを検出した後、圧力センサ４００の作動を停止させ、チェック工程を終了する。
上述のように、第１実施形態によるベーン式ポンプ１０は、製造後の吸引圧または吐出圧の値を所定の規格範囲内に収めるのが容易である。そのため、チェックシステム１００に第１実施形態のベーン式ポンプ１０を適用した場合、燃料タンク１２０内部を規格範囲内の吸引圧で減圧することが容易である。したがって、チェックシステム１００において、使用開始直後から、安定した検査結果を取得することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるベーン式ポンプの弾性シートを図６に示す。第２実施形態は、弾性シートの形状等が第１実施形態と異なる。
第２実施形態では、弾性シート９０は、第１実施形態の弾性シート５０と同様、下ケーシング３０とモータ１１の取付部１４との間に設けられている。弾性シート９０は、例えばゴムなどのように弾性を有し且つ減衰係数の大きい材料から板状に形成されている。また、弾性シート９０は、下ケーシング３０の通穴３２に対応する位置に第３通穴としての通穴９１を有する。通穴９１の径は、突出部３１の外径とほぼ同一もしくはやや大きく設定されている。

上述の第１実施形態では、弾性シート５０は、中央部に穴５２を有し、上ケーシング２０の平面部２０４の形状に対応した形状に形成されている。一方、第２実施形態では、図６に示すように、弾性シート９０は、中央部の穴９２と弾性シート９０の外縁とを接続する切欠き部９３を有する。本実施形態では、下ケーシング３０に、切欠き部９３とポンプ室２４とを接続する通穴を形成し、この通穴を流体入口通路２６または流体出口通路２７の一部とする。これにより、弾性シート９０の反力によってポンプ室２４の気密性または液密性を高めることができるとともに、流体入口通路２６または流体出口通路２７を、上ケーシング２０と下ケーシング３０との間ではなく切欠き部９３に設けることができる。

弾性シート９０は、下ケーシング３０側の面に、下ケーシング３０側へ略半球状に突出する第１突起９５を有している。第１突起９５は、弾性シート９０に複数形成されている。また、弾性シート９０は、第１突起９５が形成される面に、突出の高さが第１突起９５と略同じの第２突起９６を有する。第２突起９６は、通穴９１の開口を縁取るようにして略円環状に形成されている。

また、弾性シート９０は、第１突起９５が形成される面に、突出の高さが第１突起９５と略同じの第３突起９７を有する。第３突起９７は、穴５２の開口を縁取るようにして形成されている。
さらに、本実施形態では、第１突起９５が形成される面に、突出の高さが第１突起９５と略同じの第４突起９８を有する。第４突起９８は、切欠き部９３を縁取るようにして形成されている。本実施形態では、第４突起９８は、第２突起９６のうちの１つ、および第３突起９７と接続している。

以上説明したように、第２実施形態では、弾性シート９０は、単に板状に形成される場合と比べ、下ケーシング３０との接触面積が低減する。これにより、弾性シート９０の厚みを増すことなく、ねじ６０の締付力によって弾性シート９０に生じる反力の変化量を小さくすることができる。したがって、第１実施形態と同様、ベーン式ポンプの製造後の吸引圧または吐出圧の値を、所定の規格範囲内に収めるのが容易になる。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、第１突起、第２突起、第３突起は、弾性シートの一方の面のみに形成されるに限らず、弾性シートの他方の面のみ、あるいは両方の面に形成されることとしてもよい。また、弾性シートは、第１突起のみ有する構成、第１突起と第２突起とを有する構成、または第１突起と第３突起とを有する構成など、種々の構成を考えることができる。また、弾性シートは、中央部に、ポンプ室の開口部の形状に対応する形状の穴を有しない構成としてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、第１突起は、半球状に限らず、円錐状、多角錐状、円柱状、あるいは多角柱状等、種々の形状で形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第２突起は、第３通穴の開口を周方向の一部のみ縁取るようにして形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、下ケーシングの突出部は、第２通穴の開口を周方向の一部のみ縁取るようにして形成されていてもよい。また、突出部は、第２通穴から離間した位置に、どのような形状で形成されていてもよい。この場合、突出部は、弾性シートの第３通穴とは別の通穴を通じてモータの取付部に接する。さらに、下ケーシングは、突出部を有しない構成としてもよい。

上述の実施形態では、燃料タンクの内部を減圧して燃料蒸気の漏れを検査するチェックシステムに本発明を適用した例について説明した。これに対し、燃料タンクの内部を加圧して燃料蒸気の漏れを検査するチェックシステム、あるいは流体の減圧または加圧を実施する公知の各種の装置に本発明を適用することができる。

このように、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。

１０：ベーン式ポンプ、１１：モータ、１４：取付部、２０：上ケーシング、２０１：通穴（第１通穴）、２０４：平面部（第１平面部）、２４：ポンプ室、２４０：開口部、４０：ロータ、４１：ベーン、３０：下ケーシング、３２：通穴（第２通穴）、３０１：平面部（第２平面部）、５０、９０：弾性シート、５１、９１：通穴（第３通穴）、５５、９５：第１突起、６０：ねじ（ねじ部材）

Claims (6)

1. 取付部を有するモータと、
   複数のベーンを有し、前記モータにより回転駆動されるロータと、
   前記ロータを回転可能に収容し、前記ベーンを内周壁に摺動させて流体を吸込み吐出するポンプ室、当該ポンプ室の開口部周りに形成される第１平面部、および当該第１平面部を貫く第１通穴を有する上ケーシングと、
   前記第１平面部と接合する第２平面部、および前記第１通穴に対応する位置に前記第２平面部を貫く第２通穴を有し、前記開口部を閉塞することで前記上ケーシングとともに前記ポンプ室を形成する下ケーシングと、
   前記下ケーシングと前記取付部との間に設けられ、前記第２通穴に対応する位置に第３通穴を有する弾性シートと、
   前記第１通穴、前記第２通穴、および前記第３通穴を通り、前記上ケーシング、前記下ケーシングおよび前記弾性シートを前記取付部に締付結合するねじ部材と、を備え、
   前記弾性シートは、少なくとも一方の面に複数の第１突起を有し、前記第１突起が形成される面に、前記第３通穴の開口を全周に亘り縁取るよう環状に形成され突出の高さが前記第１突起と略同じの第２突起を有することを特徴とするベーン式ポンプ。
2. 前記弾性シートは、前記ポンプ室に対応する位置に、前記ポンプ室の前記開口部の形状に対応する形状の穴を有することを特徴とする請求項１に記載のベーン式ポンプ。
3. 前記弾性シートは、前記第１突起が形成される面に、前記穴の開口を縁取るようにして形成され突出の高さが前記第１突起と略同じの第３突起を有することを特徴とする請求項２に記載のベーン式ポンプ。
4. 前記下ケーシングは、前記モータ側へ突出し前記取付部に接する突出部を有し、
   前記突出部は、前記弾性シートの厚みと前記第１突起の突出の高さとの和よりも突出量が小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のベーン式ポンプ。
5. 前記突出部は、前記第２通穴の開口を縁取るようにして形成されていることを特徴とする請求項４に記載のベーン式ポンプ。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のベーン式ポンプを備え、
   前記ベーン式ポンプにより燃料タンクの内部を減圧または加圧して前記燃料タンクからの燃料蒸気の漏れを検出することを特徴とするエバポリークチェックシステム。

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