JPH01305178A

JPH01305178A - ベーンポンプ

Info

Publication number: JPH01305178A
Application number: JP13655588A
Authority: JP
Inventors: Choshun To; 杜　長春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-06-02
Filing date: 1988-06-02
Publication date: 1989-12-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はベーンポンプに関するものである。

（従来の技術）ベーンポンプはロータの周囲に放射状に配設した多数の
ベーン（羽根）が、ロータの回転に伴いカムリングの内
周に沿って接触しながら移動し、ロータの回転位置によ
りベーンの開に形成された各ポンプ室の容積が拡大、縮
小する。

ロータの両側面は弁板と側板により取り囲まれ、弁板に
はポンプ室の拡大するｉ域に吸込ポートが、また縮小す
る領域に吐出ポートがそれぞれ形成されており、ロータ
の回転に伴いこれらを経由して作動油の吸込と吐出が行
なわれる。

（発明が解決しようとする課題）ところがこのようなベーンポンプにおいては、回転する
ロータと側板（弁板）との間の隙間にて生じる作動油の
漏れ、即ち容積損失がポンプ効率を低下させており、同
時にこれがポンプの高圧化、高速化を阻害する一因にも
なっている。

隙間量を小さくすれば漏れは減少するが、ロータと側板
との接触面に、いわゆる１カノリ」が発生する。ただし
この「カノリ」現象は、ロータの周囲に配設されたベー
ン及びロータのエツジとの間に起きやすい。

したがってこの接触面における１カノリ」の問題が避け
られない以上、ロータと画板との隙間を狭めるには限界
があり、これがそのまま容積効率の低下につながるので
あった。

そしてこの傾向はポンプ吐出量が可変となる可変容量型
のベーンポンプにおいて特に顕著に現れる。可変容量型
のベーンポンプは、ロータ回転中心に対してカムリング
の偏心量を変えることにより、吐出量を変化させるもの
で、弁板と側板との間に挾まれたカムリングがスライド
するために、カムリングが弁板と側板とに対して固定さ
れている定容積型のベーンポンプに比較して、その隙間
からの漏れが余計になるのである。

本発明はロータあるいはベーンと画板との間の［カノリ
］現象を避けつつ、ポンプ容積効率を大幅に向上させら
れるベーンポンプを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）１これらの目的を達成するために本発明は、カムリング
の内部に配置されるロータの周囲に放射状にベーンを配
設し、ロータの回転に伴いカムリングに摺接するベーン
閤に画成されたポンプ室が拡大、縮小するように構成し
たベーンポンプにおいて、ポンプシャフトにロータを両
側から挾み込むようにして回転弁板と回転側板を一体的
に結合し、これら回転弁板と回転側板の両側にそれぞれ
可動弁板と固定ｍ板とを配置し、回転弁板にはベーン開
の各ポンプ室を可動弁板の吸込、吐出ポートと連絡する
通路ポートを形成する。

（作用）ポンプシャフトと共にロータが回転すると、これと一体
的に回転弁板と回転側板も回転する。ベーンはカムリン
グの内周に沿って移動しながらポンプ室の容積を変化さ
せる。回′＠弁板に形成した通路ポートを通してポンプ
室からの作動油が出入りし、回転弁板に接触する可動弁
板の吸込ポートから吸い込んだ作動油を、吐出ポートへ
と送り出す。

ところでロータの周囲に配設されたベーンと、回転弁板
及び側板との開には円周方向に相対的な運動が発生せず
、単にベーンが半径方向に往復運動するだけとなる。こ
のためベーンと回転弁板や側板との隙間を縮めても、「
カジリ」現象の発生は極めて少なく、ポンプ室周辺から
の作動油の漏れを防いで、ポンプ容積効率を大幅に向上
させられる。

（実施例）第１図から第４図に本発明を可Ｖ容量型のベーンポンプ
に適用した実施例を示す。

第１図に示すように、両端をカバープレート９と１０で
閉じられた円筒形のポンブハウノング１１の内部には、
一方のカバープレート９を貫通してポンプシャフト１が
回転自在に配置される。

ポンプシャフト１にはロータ４を両側から挾み込むよう
にして、回転弁板２と回転側板３とが、ロータ４と共通
のキー１３により一体的に結合される。

第２図にも示すように、ロータ４の周囲には多数のベー
ン５が放射状に等間隔で配設され、これらのベーン５は
先端をカムリング６の内周面に沿つて摺動させながら、
ロータ４の溝内で往復運動する。カムリング６は後述す
るように、ポンプシャフト１の軸心と直交する方向に移
動（スライド）するようになっていて、これにより可変
容量機構を構成する。

カムリング６とロータ４と各ベーン５とによって画成さ
れた複数のポンプ室５Ａは、ロータ４の回転に伴い容積
が変化し、容積の拡大する過程で作動油を吸込み、容積
が縮小する過程で作動油を吐出する。

これら各ポンプ室５Ａに対応して、第３図にも示すよう
に回転弁板２には同数の通路ボー）２Ａが、これらと連
通するように同一円周上で、軸方向に貫通形ｄ１される
。

この回転弁板２と接触してその外側に、回転はしないが
軸方向には変位する可動弁板８が配設される。可動弁板
８には第４図にも示すように、円弧状の吸込ボー）８Ａ
と吐出ボー）８Ｂがそれぞれ形成され、回転弁板２の回
転に伴い通路ポート２Ａが、これらボー）８Ａ１８Ｂに
順々に接続していく。吸込ボー）８Ａはカバープレート
１０に形成した吸込孔１０Ａと、また吐出ボー）８Ｂは
同じく吐出孔１０Ｂと接続する。

ｓｉ図、第３図に示すように、回転弁板２と回転側［３
の外周面は、ポンプシャフト１に対してはるかに大径な
、したがって軸受負荷能力の高いニードルベアリング７
Ａと７Ｂにより、ボンプハウノング１１の内周面に対し
て回転自由に支持されている。この場合、回転弁板２と
回転側板３はロータ４よりも軸方向の厚みが大きく設定
されている。なお、１２はニードルベアリング７Ａ１７
Ｂの軸方向の移動を阻止するための止めネノである。し
たがってポンプシャフト１はこれら負荷能力の高いニー
ドルベアリング７Ａ、７Ｂにより支持されるので、シャ
フトの撓みもすくなく、軸受部分の耐久性も向上する。

ＰＩＳ２図に示すよ）に、カムリング６をポンプシャフ
ト１と直交する方向にスライドさせるために、油圧ピス
トン１５と、バランススプリング】６が設けられ、油圧
ピストン１５にかかる油室１５Ａの圧力が大きくなると
バランススプリング１６に抗（７てカムリング６を変位
させる。なお、１８はカムリング６の移動が円滑に行な
われるように案内する平面ニードルベアリングである。

ところで、この発明ではロータ４の両側に位置する回転
弁板２と回転側板３は、ロータ４との間で相対的な回転
を生ぜず、これらに対してはベーン５が単に往復運動す
るだけであるから、ベーン５の移動速度が大幅に低下し
、ロータ４との軸方向の隙間をほぼゼロに設定しても、
従来のような「カジリ」現象は発生しない。

ただし回転しないカムリング６と回転する回転弁板２及
び回転側板３との開の摺動隙間が必要となるが、この場
合も相互の接触は面接触で「カジリ」の問題がないため
、ロータ４をカムリング６と同一またはそれよりもわず
かに厚くする等により、隙間を小さくすることができる
。

また、回転弁板２と可動弁板８、並びに回転側板３と固
定側板を兼ねるカバープレート９との開には相対回転を
生じるが、これらの接触は面接触であるから、上記と同
様に「カジリ」の発生は極めて少ない、ただし、接触面
の摩耗による軸方向隙間が大きくなると作動油の漏れ損
失が増大するので、これを補償して常に一定の隙間を保
持するように、第１図、第４図にも示すように、可動弁
板８の外側面には、０リング１４で囲んだ背圧室２０を
形成する。

背圧室２０は吐出孔１０Ｂと連通させ、可動弁板８の外
側面からポンプ吐出圧を作用させる。可動弁板８の内側
面には吐出ボー）８Ｂの面積に応じた吐出圧力が作用す
るので、回転弁板２と可動弁板８との接触面の隙間を一
定に保つように可動弁板８を回転弁板２に押し付けるに
は、背圧室２０の面積は吐出ボー）８Ｂの面積よりも大
きくなるように、しかも圧力の作用中心が互いに一致す
るように設定する必要がある。

他方、この上うな押付力等にもとづき、回転側板３とカ
バープレート９との摺動面に発生するスラスト力を受け
るために、カバープレート９には円弧溝９Ａ、９Ｂが形
成され、これらには回転側板３を貫通して形成した通路
３Ａにより、各ポンプ室５Ａからの圧力が導かれ、静圧
スラスト軸受を構成している。なお、この場合、上半分
の円弧溝９Ａには商圧、下半分の円弧溝９Ｂには低圧が
導かれることになるが、可動弁板８についても同様に、
上半分の吐出ボー）８Ｂが高圧側、下半分の吸込ボー）
８Ａが低圧側となるので、左右の圧力バランスは保たれ
る。

以上のように構成され、次に作用について説明すると、
ポンプシャフト１の回転に伴い、ロータ４と回転弁板２
及び回転側板３が一体的に回転する。ロータ４の周囲の
ベーン５はカムリング６の偏心量に応じて半径方向に往
復運動し、ポンプ室５Ａの容積を拡大、縮小する。可動
弁板２に形成した吸込ボー）８Ａからの作動油が、回転
弁板２の通路ボー）２Ａを通して拡大過程のポンプ室５
Ａに吸入され、また、縮小過程のポンプ室５Ａから押し
出された作動油は、通路ボー）２Ａを経て吐出ボー）８
Ｂへと送り出される。

ポンプ吐出量はカムリング６の偏心量に比例して変化し
５、偏心量が大きくなるにしたがって吐出量も増大する
。

ロータ４の両面の回転弁板２と回転側板３とが同−的に
回転ｒるので、ベーン５と回転弁板２及び回転側板３と
の間には相対回転がなく、ベーン５は単に半径方向に往
復運動するだけのため、摺動間隙を小さくしでも、はと
んど「カジリ」を起こすことがなく、この結果、摺動面
を通しての作動油の漏れを者しく小さ（することができ
る。

また、カムリング６と回転弁板２及び回転側板コ（とは
、相互に面接触のため、摺動面の輪方向隙間を小さくし
てもカジリの問題が発生しないので、カムリング６の摺
動面を通【、での作動油の漏れも同様に小さくすること
ができる。

、−れらの結果、ポンプの容積効率が向上し、また、よ
り一層の高圧化、高速化も可能となる。

なお、この実施例では、回転弁板２と回転側板３の外周
を大径のニードルベアリング７Ａ、７Ｂで支持しでいる
ので、高い負荷能力を発揮し、軸受寿命を延ばすことが
できるばかりか、ニードルベアリング７Ａ、７Ｂの外径
を同一にしてポンプハウジング１１の通し穴にはめるの
で、加工と組立時の同軸度が精度よく出せる。

この実施例は本発明を可変容量型のベーンポンプに適用
した例を示したが、本発明はカムリングがスライドしな
い定容量型のベーンポンプにも勿論適用することができ
る。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、ロータの両面に位置する
回転弁板と回転側板とを一体的に回転させるようにした
ので、ベーンのサイド部品に対する運動が、回転と往復
運動との複合運動から、単一の直線往復運動となり、摺
動面の相対速度が大幅に落ちるため、摺動隙間を小さく
しても「カノリ」現象、ひいては焼き付きの問題を根本
的に解決することができ、これによりポンプの信頼性を
高められる。また、このようにロータ摺動面の隙間を小
さくすることにより、たとえ相対摺動面が増加しても、
ポンプ室周辺からの作動油の漏れを減らすことによる容
積効率の向上が図れ、同時にポンプの高圧化、高速化も
実現でｂる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は＠１
図のＡ−Ａ線断面図、第３図は同じくＢ−Ｂ＃ｉ断面図
、第４図も同じ＜Ｃ−Ｃ＠断面図である。１・・・ポンプシャフト、２・・・回転弁板、２Ａ・・
・通路ホード、３・・・回転側板、４・・・ロータ、５
・・・ベーン、６・・・カムリング、７Ａ、７Ｂ・・・
ニードルベアリング、８・・・可動弁板、８Ａ・・・吸
込ポート、８Ｂ・・・吐出ポート、９．１０・・・カバ
ープレート、１１・・・ポンプハウジング。第３図

Claims

【特許請求の範囲】

カムリングの内部に配置されるロータの周囲に放射状に
ベーンを配設し、ロータの回転に伴いカムリングに摺接
するベーン間に画成されたポンプ室が拡大、縮小するよ
うに構成したベーンポンプにおいて、ポンプシャフトに
ロータを両側から挾み込むようにして回転弁板と回転側
板を一体的に結合し、これら回転弁板と回転側板の両側
にそれぞれ可動弁板と固定側板とを配置し、回転弁板に
はベーン間の各ポンプ室を可動弁板の吸込、吐出ポート
と連絡する通路ポートを形成したことを特徴するベーン
ポンプ。