JP5961415B2

JP5961415B2 - ベーンリング及びその製造方法

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Publication number: JP5961415B2
Application number: JP2012073925A
Authority: JP
Inventors: 浩一朗赤塚; 藤田　朋之; 朋之藤田; 杉原　雅道; 雅道杉原; 史恭加藤
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-03-28
Also published as: JP2013204497A

Description

本発明は、ベーンポンプに用いられるベーンリング及びその製造方法に関する。

油圧機器の油圧供給源としてベーンポンプが知られている。特許文献１には、ロータに対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーンと、ロータの回転に伴って内周のカム面にベーンの先端部が摺接するカムリングと、ベーンの後端部を支持する円形のベーンリングと、を備えるベーンポンプが開示されている。

特開２０１０−２０９８１２号公報

上記のようなベーンポンプに用いられるベーンリングは、板材からプレス成型や切削加工などによって製造されるので、ベーンリングの加工コストが高くなる。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、ベーンリングの加工コストを低下させることを目的とする。

本発明は、ベーンポンプのベーンの後端部を支持するベーンリングの製造方法であって、棒状部材の両端部をステップ状に屈曲した形状に成型する工程と、棒状部材をリング状に成型する工程と、棒状部材の両端部を隣接させて、ベーンリングの一端側から他端側にかけてステップ状に屈曲しベーンの厚みより小さい隙間を有する合口部を形成する工程と、を含むことを特徴とする。また、本発明は、ベーンポンプのベーンの後端部を支持するベーンリングの製造方法であって、棒状部材の両端部を曲面形状に成型する工程と、棒状部材をリング状に成型する工程と、棒状部材の両端部の各曲面の頂部同士を隣接させて、ベーンの厚みより小さい隙間を有する合口部を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、棒状部材をリング状に成型してベーンリングが製造されるので、ベーンリングの加工コストを低下させることができる。

本実施形態におけるベーンリングを備えるベーンポンプのポンプカートリッジの断面を示す断面図である。図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図１のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。比較例におけるベーンリングの製造方法について説明した図である。本実施形態におけるベーンリングの製造方法について説明した図である。棒状部材の一例を示した図である。本実施形態におけるベーンリングの一例を示した図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態におけるベーンリング２０を備えるベーンポンプのポンプカートリッジ１００の断面を示す断面図である。図２Ａは、図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図２Ｂは、図１のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。

本実施形態では、可変容量型ベーンポンプのポンプカートリッジ１００を例に挙げて説明するが、固定容量型ベーンポンプであっても同様に本実施形態が適用可能である。

ポンプカートリッジ１００は、駆動軸１と、駆動軸１の外周にスプライン結合されるロータ２と、ロータ２の外周に所定の間隔で放射状に設けられる複数のベーン溝３と、ロータ２に対して径方向に往復動自在にベーン溝３内に設けられる複数のベーン４と、内部に配置されるロータ２の回転に伴って内周のカム面５ａにベーン４の先端部４ａが摺接すると共に、ロータ２の中心に対して偏心可能なカムリング５と、カムリング５を取り囲むように設けられる環状のアダプタリング６と、を備える。

ポンプカートリッジ１００はさらに、ロータ２の軸方向一端に開口する環状のベーンリング溝７と、ベーンリング溝７内に収納される環状のベーンリング２０と、を備える（図２Ａ、図２Ｂ）。

ベーンリング２０は、ベーン４の後端部４ｂに当接してベーン４を径方向に支持する。ベーンリング２０の外径はベーンリング溝７の外周の径より小さく、ベーンリング２０の内径はベーンリング溝７の内周の径より大きい。また、ベーンリング２０の厚みは、ベーンリング溝７の深さ（ロータ２の軸方向深さ）より小さい。つまり、ベーンリング２０は、ベーンリング溝７内で遊びを持って偏心しながら回転可能である。

なお、ベーンリング２０は、ベーン４の後端部４ｂを支持しておくことでポンプカートリッジ１００の始動時の応答性を向上させるものである。よって、始動後はベーン４の後端部４ｂを支持する必要がないので、カムリング５の偏心に応じて偏心はするがほとんど回転しない。

ポンプカートリッジ１００はさらに、アダプタリング６の内周に設けられカムリング５の外周を支持する支持ピン８と、アダプタリング６の内周であって支持ピン８と軸対称の位置に設けられる溝９と、溝９内に設けられカムリング５の外周面に摺接するシール材１０と、溝９内にシール材１０によって圧縮状態で装着される弾性部材１１と、を備える。

これにより、カムリング５外周の収容空間であるカムリング５の外周面とアダプタリング６の内周面との間には、支持ピン８とシール材１０とによって第１流体室１２と第２流体室１３とが区画される。

第１流体室１２及び第２流体室１３には、図示しない圧力制御バルブによって作動油が給排され、作動油の圧力差が生じるとカムリング５が支持ピン８を支点に揺動する。これにより、ロータ２に対するカムリング５の偏心量が変化してロータ１回転当たりのポンプ押しのけ容積が変化する。

カムリング５の偏心量が変化すると、ベーンリング２０もベーン４の後端部４ｂに押されるようにしてベーンリング溝７内で偏心する。

ここで、図３を参照しながら比較例におけるベーンリング５１の製造方法について説明する。

ベーンリング５１は、板材５２からプレス成型や切削加工などによって製造される。したがって、ベーンリング５１の加工コストが上昇する。さらに、加工時にバリが生じるので、このバリがポンプカートリッジの使用時に作動油内に混入してコンタミとなり、油圧回路の詰まりや摺動部分のスティックなどの原因となる可能性がある。

そこで、本実施形態では、ベーンリング５１を以下のように製造する。

図４は、本実施形態におけるベーンリング２０の製造方法について示した図である。

初めに、棒状部材２１を丸めてリング状に成型する。

棒状部材２１は、断面形状が円形の丸棒である。丸棒は、入手容易性が高いのでコストを抑制することができる。さらに丸棒は、側面に角がないのでコンタミの発生を抑制することができる。

なお、丸棒に代えて、図５に示すように、断面形状が四角形、六角形、半円形などの棒状部材を用いてもよい。

また、棒状部材２１の成型後の形状は、円形に限らず楕円形等であってもよく、ポンプカートリッジ１００やカムリング５の形状に合わせた適切な形状であればよい。

次に、図４に示すように、棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂを隣接させて合口部２２を形成する。これにより、棒状部材２１からリング状のベーンリング２０が製造される。

合口部２２は、所定の隙間を有する。所定の隙間は、図１に示されるベーン４の厚みより小さくなるように設定される。これにより、ベーン４がベーンリング２０の隙間から落ち込むことを防止することができる。なお、隙間は必ずしもゼロより大きくする必要はなく、隙間がゼロとなるように棒状部材２１の両端部を当接させてもよい。

図４では、合口部２２の隙間の形状を、ベーンリング２０の径方向に平行な隙間とした場合を示している。棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂを所望の長さにカットした切断面は、棒状部材２１の長手方向と垂直な面を有するので、当該垂直な切断面同士を対向させて合口部２２を形成することで、より簡易に合口部２２を形成することができる。

本実施形態では、棒状部材２１をリング状に成型する工程と、合口部２２を形成する工程とを、別々に説明しているが、実際にベーンリング２０を製造する際には、棒状部材２１からベーンリング２０となるまでを一動作で行ってもよい。

一方、合口部２２の隙間の形状は、図６に示すように、図４とは異なる形状であってもよい。

例えば、棒状部材２１の両端部をカットする際に、切断面が棒状部材２１の長手方向と垂直な面から傾斜した面となるようにカットすることで、ベーンリング２０の内周側から外周側にかけて周方向にずれた斜めの隙間を有する合口部２３が形成される（図６の上段左側）。

この場合、ベーン４の落ち込み方向（ベーンリング２０の径方向）から見た場合、ベーン４の落ち込み方向に対して合口部２３の隙間が傾斜しているので、ベーン４が落ちかけてもベーンリング２０を抜けてさらに落ち込むことを防止することができる。

さらに、切断面が棒状部材２１の長手方向と垂直な面から傾斜した面となるようにカットした棒状部材２１を、長手方向を軸として９０度回転させてからリング状に成型すると、ベーンリング２０の一端側から他端側にかけて軸方向にずれた斜めの隙間を有する合口部２４が形成される（図６の上段中央）。

この場合、ベーン４の後端部４ｂと合口部２４の隙間とのなす角度がゼロより大きくなるので、より確実にベーン４の落ち込みを防止することができる。

さらに、棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂをカットする際に、切断面をステップ状に屈曲した形状となるようにカットすることで、ベーンリング２０の一端側から他端側にかけてステップ状に屈曲した隙間を有する合口部２５が形成される（図６の上段右側）。

この場合、合口部２５の隙間が平面ではなく屈曲した面となるので、ベーン４の落ち込みをより確実に防止することができる。

さらに、棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂを互いにオーバーラップさせて合口部２６を形成してもよい（図６の下段左側）。この場合、ベーン４の落ち込み方向から見た場合、隙間がベーン４の後端部４ｂに対して垂直方向となるので、より確実にベーン４の落ち込みを防止することができる。

さらに、棒状部材２１を丸めてリング状に成型する前に、棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂの切断面をそれぞれ曲面となるように成型してもよい。これにより、棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂの曲面の頂部同士が隣接した合口部２７が形成される（図６の下段中央）。

この場合、ベーン４が合口部２７の隙間に落ち込みかけても、両端部２１ａ、２１ｂの頂部同士が隣接する部分によってベーン４が落ち込むことを防止できる。さらに、両端部２１ａ、２１ｂが曲面であるので、落ち込みかけたベーン４が元の位置に戻りやすくなる。よって、より確実にベーン４の落ち込みを防止することができる。

さらに、棒状部材２１を丸めてリング状に成型する前に、棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂを、それぞれベーンリング２０とした場合に内側となる方向へ向けて湾曲させてもよい。これにより、棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂの湾曲部同士が隣接した合口部２８が形成される（図６の下段右側）。

この場合、ベーン４が合口部２８の隙間に落ち込みかけても、両端部２１ａ、２１ｂの湾曲部同士が隣接する部分によってベーン４がさらに落ち込むことを防止できる。さらに、両端部２１ａ、２１ｂが湾曲しているので、落ち込みかけたベーン４が元の位置に戻りやすくなる。よって、より確実にベーン４の落ち込みを防止することができる。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

棒状部材２１をリング状に成型してベーンリング２０を製造することができるので、ベーンリング２０の加工コストを低下させることができる。

さらに、板材５２からプレス成型や切削加工などによってベーンリング５１を製造する場合と比較してバリの発生を抑えることができるので、このバリがベーンポンプの使用時にコンタミとなって油圧回路の詰まりや摺動部分のスティックなどを引き起こすことを防止することができる。

さらに、棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂを所望の長さにカットした切断面を、棒状部材２１の長手方向と垂直な面として、当該垂直な切断面同士を対向させて合口部２２を形成するので、棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂの加工を必要とせず、より簡易に合口部２２を形成することができる。

さらに、ベーンリング２０の内周側から外周側にかけて周方向にずれた斜めの隙間を有する合口部２３を形成した場合には、ベーン４の落ち込み方向に対して合口部２３の隙間が傾斜しているので、仮にベーン４が落ちかけてもベーンリング２０を抜けてさらに落ち込むことを防止することができる。よって、より確実にベーン４の落ち込みを防止することができる。

さらに、ベーンリング２０の一端側から他端側にかけて軸方向にずれた斜めの隙間を有する合口部２４を形成した場合には、ベーン４の後端部４ｂと合口部２４の隙間とのなす角度がゼロより大きくなるので、より確実にベーン４の落ち込みを防止することができる。

さらに、ベーンリング２０の一端側から他端側にかけてステップ状に屈曲した隙間を有する合口部２５を形成した場合には、合口部２５の隙間が平面ではなく屈曲した面となるので、ベーン４の落ち込みをより確実に防止することができる。

さらに、棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂを互いにオーバーラップさせて合口部２６を形成した場合には、ベーン４の落ち込み方向から見た場合、隙間がベーン４の後端部４ｂに対して垂直方向であるので、より確実にベーン４の落ち込みを防止することができる。

さらに、棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂの曲面の頂部同士が隣接した合口部２７を形成した場合には、ベーン４が合口部２７の隙間に落ち込みかけても、両端部２１ａ、２１ｂの頂部同士が隣接する部分によってベーン４がさらに落ち込むことを防止することができる。さらに、両端部２１ａ、２１ｂが曲面であるので、落ち込みかけたベーン４が元の位置に戻りやすくなる。よって、より確実にベーン４の落ち込みを防止することができる。

さらに、棒状部材２１の両端部２１ａ、２１ｂの湾曲部同士が隣接した合口部２８を形成した場合には、ベーン４が合口部２８の隙間に落ち込みかけても両端部２１ａ、２１ｂの湾曲部同士が隣接する部分によってベーン４がさらに落ち込むことを防止することができる。さらに、両端部２１ａ、２１ｂが湾曲しているので、落ち込みかけたベーン４が元の位置に戻りやすくなる。よって、より確実にベーン４の落ち込みを防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

２１ａ、２１ｂ棒状部材の両端部
４ベーン
４ｂ後端部
２０ベーンリング
２１棒状部材
２２〜２８合口部

Claims

ベーンポンプのベーンの後端部を支持するベーンリングの製造方法であって、
棒状部材の両端部をステップ状に屈曲した形状に成型する工程と、
前記棒状部材をリング状に成型する工程と、
前記棒状部材の前記両端部を隣接させて、前記ベーンリングの一端側から他端側にかけてステップ状に屈曲し前記ベーンの厚みより小さい隙間を有する合口部を形成する工程と、
を含むことを特徴とするベーンリングの製造方法。
ベーンポンプのベーンの後端部を支持するベーンリングの製造方法であって、
棒状部材の両端部を曲面形状に成型する工程と、
前記棒状部材をリング状に成型する工程と、
前記棒状部材の前記両端部の各曲面の頂部同士を隣接させて、前記ベーンの厚みより小さい隙間を有する合口部を形成する工程と、
を含むことを特徴とするベーンリングの製造方法。