JPH0431682A - ベーンポンプ - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はベーンポンプに関し、特にポンプ吐出脈動を低
減して騒音防止を図ったベーンポンプの構造に関する。

［従来の技術］ ベーンポンプは第４図に示す如く、回転するロータ１の
外周に複数突設したベーン２により、ロータ１外方に設
けたカムリング３の内方を周方向へ区画して複数のポン
プ室２１を形成し、これらポンプ室２１に、上記カムリ
ング３の両側に密接せしめたサイドプレート４（ハウジ
ング壁）に設けた吸入ポート４１より流体を順次吸入し
、吐出ポート４２へ圧縮吐出するもので、小形軽量で、
効率が高いという特徴を有して広い分野で使用されてい
る。

なお、上記各ベーン２は基端が接する各背圧室１１の圧
力により突出付勢されており、各背圧室１１は上記サイ
ドプレート４に環状に形成した圧力溝４３に連通し、こ
の圧力溝４３には吐出ポート４２の吐出圧が供給されて
いる。

この種のベーンポンプの吐出流量はベーンの通過周期に
同期して脈動する。この脈動を生じる原因の一つとして
、ベーンの回転移動に伴い吸入ポートに連通ずるポンプ
室の数が周期的に変化するため、吐出圧が印加された上
記各背圧室および圧力溝より、吸入ポートに連通ずる低
圧ポンプ室への流体洩れ量が変動することが挙げられる
。

これを第３図（１）で説明する。図は上記第４図に示す
１０枚のベーン２と各一対の吸入ポート４１および吐出
ポート４２を備えたポンプおいて、一方の吸入ポート４
１と吐出ポート４２間に形成されるポンプ部を示すもの
で、ロータ１は図中白矢印で示す方向へ回転移動する。

ロータ１の外周に対向するカムリング３のカム面は、サ
イドプレート４に設けた吸入ポート４１に対応する部分
が漸次ロータ１外周面より離れる吸入曲線部３１Ａとな
り、これに続いて吐出ポート４２に至る間はややロータ
１外周面に近づく予圧勾配をつけた大径部３１Ｂとなり
、吐出ポート４２に対応する部分では漸次ロータ１外周
面に近づく吐出曲線部３１Ｃとなっている。

しかして、吸入曲線部３１Ａ通過時の、容積が漸次拡大
するポンプ室２１Ａ、２１Ｂへ吸入ポート４１より流体
が吸入され、大径部３１Ｂ通過時のポンプ室２１Ｃにて
予圧縮され、吐出曲線部３１Ｃ通過時の容積が漸次縮小
するポンプ室２１Ｄ、２１Ｅより吐出ポート４２へ流体
が吐出される。

しかして、図の符号Ｔを付したポンプ室２１Ａ、２１Ｂ
は吸入ポート４１に連通して低圧となっており、符号Ｐ
を付したポンプ室２１Ｃ５２１Ｄ、２１Ｅは吐出ポート
４２へ連通して高圧となっている。なお、ポンプ室２１
Ｃはひげ溝４２１により吐出ポート４２に連通している
。

この場合、圧力溝４３よりロータ１端面とサイドプレー
ト４の小間隙を経て低圧のポンプ室２１Ａ、２１Ｂへ流
体が洩れるが（図の黒矢印）、５つのポンプ室２１Ａ〜
２１Ｅのうち、２つが低圧になっているだけであるから
、洩れ量は少ない。

ロータ１が回転して第３図（２）の状態になってもこれ
は変わらない。さらにロータ１が回転すると（第３図（
３））、ポンプ室２１Ｅが次の吸入ポート４１へ連通し
て低圧になり、５つの流体室２１Ａ〜２１Ｅのうち、３
つが低圧になって流体洩れ量が増大する。

この流体洩れ量の増減はロータの回転に伴って周期的に
なされ、第２図の実線で示す如きものとなる。図中、ロ
ータ回転角θａ、θｂ、θＣはそれぞれ上記第３図（１
）、（２）、（３）の各位置に対応している。かかる洩
れ量の周期的増減が吐出脈動を生じるのである。

そこで、これを解決する目゛的の下、例えば特開昭５７
−１９１４８７号公報（第１従来例）においては、吐出
ポートに通じる圧力溝と吸入ポートとをロータの所定回
転位置で連通せしめる漏れ制御流路を設けて、漏れ量の
周期的な低下を防止したものが提案されている。また、
特開昭５９−４６３８６号公報（第２従来例）には吐出
ポートおよびカムリング内周カム面の吸入曲線部の形成
範囲を限定してロータの回転角度に拘らず常に上記低圧
ポンプ室の数を一定にして流体漏れ量の変動を防止した
ものが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記第１従来例においては、圧力溝と低
圧ポンプ室を直接連通せしめているため、上記ポンプ室
の圧力が上昇して吸入効率が低下するおそれがある。ま
た、上記第２従来例においては、吐出ポートの形成範囲
が限定されるためカムリングのカム面の吐出曲線の傾き
が大きくなってベーンの追従性が悪化し、脈動や騒音を
生じることがある。

本発明はかかる課題を解決するもので、吸入効率の低下
やベーンの追従性悪化を生じることなく、洩れ量変動に
よる吐出脈動を効果的に防止でき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］ 本発明の詳細な説明すると、ロータ１（第４図）の外周
に背圧室１１圧力により径方向外方へ突出付勢されたベ
ーン２を等間隔で複数設け、上記口−タ１の外方に設け
たカムリング３の内周カム面３１に上記各ベーン２の先
端を当接せしめるとともに、各ベーン２の両側端面にそ
れぞれハウジング壁４を当接せしめて各ベーン２間に閉
鎖されたポンプ室２１を形成し、上記ハウジング壁４に
設けた吸入ポート４１より各ポンプ室２１へ順次流体を
吸入するとともに各ポンプ室２１より上記ハウジング壁
４に設けた吐出ポート４２へ流体を順次圧縮吐出するベ
ーンポンプにおいて、上記ハウジング壁４（第１図（１
））には、上記吸入ボート４１よりロータ１の回転方向
へ、上記各背圧室１１を連通する圧力溝４３に略平行に
延びて上記吐出ポート４２との間へ至る長溝状の洩れ調
整溝４４を設けて、該洩れ調整溝４４の先端部が上記吐
出ポート４２に連通ずる先行ポンプ室２１Ｃに対応して
位置するようになしたものである。

［作用］ 吐出ポート４２に連通ずるポンプ室２１Ｃは内圧が高い
故に圧力溝４３からの流体洩れは殆ど生じない。ここに
おいて、上記構成においては、吸入ボート４１より延び
る洩れ調整溝４４の先端部が上記ポンプ室２１Ｃに対応
する位置に至っているから、この部分では圧力溝４３よ
り上記洩れ調整溝４４へ流体の漏れが生じ、この結果、
洩れ量の低下が防止されて、大きな吐出脈動は解消され
る。

本発明によれば、吸入ボートに連通ずるポンプ室が直接
圧力溝に連通ずることはないから、吸入効率の低下は生
じず、また、吐出ポートの形成範囲が制限されることは
ないから、ベーンの追従性悪化という問題も生じない。

［実施例］ 第１図（１）は、上記第４図に示したものと基本構造同
一の１０枚ベーンを有するポンプの一方のポンプ部を示
す。従来構造との相違点を中心に説明すると、ロータ１
端面に近接対向する吸入ボート４１の下辺コーナ部より
、サイドプレート４上に一定深さの長溝を形成して洩れ
調整溝４４としてあり、該渭４４は一旦、径方向内方（
図の下方）の圧力溝４３方向へ向かった後、略直角に吐
出ポート４２方向へ屈曲して、圧力溝４３と一定間隔を
保って吐出ポート４２との中間部付近まで延びている。

しかして、その先端部は、カムリング３の内周カム面の
大径部３１Ｂを通過しひげ溝４２１により吐出ポート４
２に連通ずるポンプ室２１Ｃに対応する位置に至ってい
る。

このポンプ室２１Ｃは吐出ポート４２に連通しているこ
とにより内圧が増大しているため（高圧のポンプ室を符
号Ｐで、低圧のポンプ室を符号Ｔで示す）、ロータ１端
面とサイドプレート４の間隙を経て上記ポンプ室２１Ｃ
内へ洩れる流体量は少ないが、その途中に低圧の吸入ボ
ート４１へ連通する上記洩れ調整溝４４が位置している
ことにより、これへ向けて図中の黒矢印の如く、流体が
浪人する。この洩れ調整溝４４にはポンプ室２１Ｃ内の
流体も浪人するから、このロータ回転位置での流体洩れ
量はむしろ従来よりもやや多くなる（第２図の破線、ロ
ータ回転角はθａ）。

ロータ１が回転するに伴ってポンプ室２１Ｃに対応する
領域に突出する洩れ調整溝４４の先端部長さは短くなる
から、流体洩れ量は漸次少なくなる。そして、洩れ調整
溝４４の先端部がポンプ室２１Ｃに対応する領域より外
れるとく第１図（２〉）、洩れ量は一時的に減少するが
（第２図のロタ回転角θｂ）、さらにロータ１が回転す
ると先行するポンプ室２１Ｅが次の吸入ボート４１に連
通して低圧となるため、該ポンプ室２１Ｅに対する流体
洩れが開始されて洩れ量は再び回復する（第２図のロー
タ回転角θＣ）。

このようにして、流体洩れ量の大幅な落込みは解消され
、これにより吐出脈動の発生が抑えられて、ポンプ騒音
や振動が低減される。

「発明の効果］ 以上の如く、本発明のベーンポンプによれば、吸入効率
の低下やベーンの追従性悪化を生じることなく、洩れ量
変動による吐出脈動を効果的に防止でき、ポンプの振動
や騒音の発生を効果的に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるポンプの作動を示すカムリングの
カム曲線展開図、第２図は本発明の効果を従来例と比較
した図、第３図は従来ポンプの作動を示すカムリングの
カム曲線展開図、第４図はベーンポンプのポンプ部横断
面図である。 １・・・ロータ １１・・・背圧室 ２・・・ベーン ２１．２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ１２１Ｄ、２１Ｅ・・・
ポンプ室 ３・・・カムリング ３１・・・内周カム面 ４・・・サイドプレート（ハウジング壁）４１・・・吸
入ポート ４２・・・吐出ボート ４３・・・圧力溝 ４４・・・洩れ調整溝 第１図 Ｌ 第１図 第１図 第３図 第３図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロータの外周に背圧室圧力により径方向外方へ突出付勢
   されたベーンを等間隔で複数設け、上記ロータの外方に
   設けたカムリングの内周カム面に上記各ベーンの先端を
   当接せしめるとともに、各ベーンの両側端面にそれぞれ
   ハウジング壁を当接せしめて各ベーン間に閉鎖されたポ
   ンプ室を形成し、上記ハウジング壁に設けた吸入ポート
   より各ポンプ室へ順次流体を吸入するとともに各ポンプ
   室より上記ハウジング壁に設けた吐出ポートへ流体を順
   次圧縮吐出するベーンポンプにおいて、上記ハウジング
   壁には、上記吸入ポートよりロータ回転方向へ、上記各
   背圧室を連通する圧力溝に略平行に延びて上記吐出ポー
   トとの間へ至る長溝状の洩れ調整溝を設けて、該洩れ調
   整溝の先端部が上記吐出ポートに連通する先行ポンプ室
   に対応して位置するようになしたことを特徴とするベー
   ンポンプ。