JPH05223062A - ロータリベーンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、ベーンの離間現象の発生といった
問題なく、使用圧力の平均値に予圧縮圧力が設定できる
ようにすることを主な特徴とする。 【構成】シリンダ２９に、予圧縮行程αに至るポンプ室
４６の圧力を、このポンプ室４６を構成する各ベーン４
４の背圧室４３ａに導く通路５０を設けたことにある。
これによって、使用圧力が低い条件での使用時、予圧縮
行程αにおいて吐出圧力（背圧力）よりも高くなるポン
プ室４６の圧力を、通路５０を通り、予圧縮行程αのポ
ンプ室４６を構成するベーン４４の背圧室４３ａに導入
させて、常にポンプ室４６との圧力平衡関係を保つよう
にし、たとえポンプ室内４６の圧力が高くなっても、ベ
ーン４４の先端がシリンダ２９の内周面から離れるよう
なことがないようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、吸入行程から吐出行
程に移行する間に予圧縮行程を設けて構成されるロータ
リベーンポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】流体、例えば油の圧送などに用いられる
ロータリベーンポンプは、偏平な円形型に構成されたシ
リンダ内にロータを偏心させて設け、このロータの外周
部にベーン溝を放射状に設け、これらベーン溝にベーン
を半径方向に摺動自在に嵌挿した構成が用いられ、ベー
ンの各先端をシリンダの内周面に沿って摺接させなが
ら、ロータを回転させることにより、流体の圧送ができ
る構造となっている。

【０００３】具体的には、隣接するベーン間に構成され
るポンプ室の容積は、ロータの回転にしたがって変位す
るベーンの飛出長によって変化するので、同容積変化を
利用して、吸入ポートから流体をシリンダ内に吸入した
後、吐出ポートからシリンダ外へ吐出させるようにして
いる。

【０００４】こうしたロータリベーンポンプでは、一般
に所定の吸入行程と吐出行程とを行なわせるために、各
ベーンを収容するベーン溝の後端部に背圧室を形成し、
この背圧室に吐出圧力を導入することが行われている。

【０００５】なぜならば、吐出行程においては、ベーン
の背圧を少なくとも吐出圧以上に設定しないと、ベーン
の先端がシリンダの内周面から離れてしまう。また吸入
行程においては、低温時の吸込圧損の大きな状態のと
き、背圧室の圧力がポンプ室の圧力よりも相当に低くな
ることが見られ、遠心力によるベーンの飛び出し力に打
ち勝てずにベーンが飛び出さない現象が起きるからであ
る。

【０００６】つまり、こうしたベーンの離間現象を防止
するために、吐出行程のみならず、吸入行程において
も、ベーンの後端に吐出圧を与えるようにしてある。

【０００７】ところで、ロータリベーンポンプにおいて
は、吸入行程から吐出行程に切換わる際、ポンプ室を一
定時間密閉状態にして圧縮させ、同ポンプ室内の圧力を
ある程度上昇させた後、吐出行程に移行させると、吸入
ポートから吐出ポートへの切換わり時、ポンプ室におい
て急激な圧力変動が発生しないことが知られている（予
圧縮）。

【０００８】そのため、ロータリベーンポンプでは、一
般的に吸入行程から吐出行程へ移行する間、詳しくは吸
入ポートと吐出ポートとの間のシリンダ部分に、予圧縮
区間、すなわち予圧縮行程を設けて、ポンプ室の急激な
圧力を変動を防ぎ、同圧力変動を原因としたポンプの騒
音，振動を低減することが行われている。

【０００９】このようなロータリベーンポンプは、予圧
縮行程での予圧縮量がポンプの騒音、振動に影響するこ
とになる。

【００１０】しかし、予圧縮量はシリンダの内周面のプ
ロフィールと、予圧縮行程の角度と、ポンプ室からの漏
れ量とにより、一義的に決定されてしまうために、吐出
圧（使用圧力）が様々に変化するロータリベーンポンプ
の使用条件の全範囲に適合させることは困難である。し
かも、以下のような理由から予圧縮圧力を吐出圧力（使
用圧力）よりも低くなるように設定せざるを得ない事情
にある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、予圧縮圧力
を、例えば最大使用圧力と最低使用圧力との平均値とな
る吐出圧力に設定すれば、最大圧力から最小圧力まで、
ある程度、適合可能となると考えられる。

【００１２】ところが、「平成３年の油空圧講演会」の
「平成３年５月２３日付」発表の可変容量形ベーンポン
プの研究（圧力上昇過程におけるベーン離間現象）の論
文にも開示されているように、吐出圧が高い条件でロー
タリベーンポンプを使用するときは、図１２の（ａ），
（ｂ）で示すポンプ室内圧力，ベーン背圧圧力（使用圧
力）の変化状態の線図のようにベーンの離間現象を発生
するような挙動は示さないものの、吐出圧が低い条件で
ロータリベーンポンプを使用すると、図１３の（ａ），
（ｂ）で示すポンプ室内圧力，ベーン背圧圧力（吐出圧
力）の変化状態の線図のように、吸入行程から吐出行程
に移行する間の予圧縮行程において、図中Ａの如くポン
プ室内圧力が吐出圧力よりも高くなるような現象が発生
することがある。

【００１３】このような挙動が生じると、ベーンの先端
がシリンダの内周面から離れる現象が発生して、ポンプ
としての機能を大幅に損なう。

【００１４】こうしたことが無いようにするためには、
予圧縮圧力を吐出圧力（使用圧力）よりも低く設定せざ
るを得ない。

【００１５】しかし、この設定では、逆に吐出圧力が高
い場合、予圧縮圧力が低いので、ポンプ室が吐出ポート
と連通する瞬間に大きな圧力変動が発生して騒音、振動
が発生し、以前の予圧縮行程が無いときと同様になって
しまう。

【００１６】特開昭６２ー２７６２８６号公報では、予
圧を減圧側の行程に導入させる技術が開示されている
が、これでも、やはり予圧縮圧力を吐出圧力（使用圧
力）以下に設定せざるを得ず、解決には至らなかった。

【００１７】この発明は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、低吐出圧時に
おけるベーンの離間現象の発生といった問題なく、使用
圧力の平均値に予圧縮圧力を設定することができるロー
タリベーンポンプを提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明のロータリベーンポンプは、シリンダに、予
圧縮行程に至るポンプ室の圧力を、このポンプ室を構成
する各ベーンの背圧室に導く通路を設けたことにある。

【００１９】

【作用】この発明のロータリベーンポンプによると、予
圧縮圧力を使用圧力（吐出圧力）の平均値に設定する
と、使用圧力（吐出圧力）が高い条件でのロータリベー
ンポンプの使用時は、「従来の技術」の項でも述べたよ
うにベーンの離間現象は発生しない。

【００２０】また使用圧力（吐出圧力）が低い条件での
ロータリベーンポンプの使用時は、吸入行程から吐出行
程へ移行する間の予圧縮行程において、ポンプ室内圧力
が吐出圧力よりも高くなる。

【００２１】しかし、そのときのポンプ室内圧力は、通
路を通り、予圧縮行程のポンプ室を構成するベーンの背
圧室に導入される。これにより、同背圧室の背圧圧力は
上昇し、ポンプ室との圧力平衡関係を保つようになる。

【００２２】それ故、ポンプ室内圧力が高くなっても、
ベーンの先端がシリンダの内周面から離れるようなこと
はない。

【００２３】したがって、予圧縮圧力を、使用圧力の最
大圧から最小圧まで適合可能な使用圧力（吐出圧力）の
平均値に設定することができることとなる。

【００２４】よって、使用域の全域において、常に安定
したポンプ性能と低騒音、低振動を確保することができ
るようになる。

【００２５】

【実施例】以下、この発明を図１ないし図１１に示す一
実施例にもとづいて説明する。

【００２６】図４は、この発明のロータリベーンポンプ
を用いてシステム化された自動車（車両）のラジエータ
１（エンジンを冷却する冷却水を放熱する熱交換器）を
冷却する油圧駆動式の冷却装置を示す。

【００２７】ここで、まず、同冷却装置について説明す
ることにする。

【００２８】すなわち、図中２はロータリベーンポンプ
である。なお、このロータリベーンポンプ２の詳細な構
造については後述する。

【００２９】また、図中３は冷却ファン３ａが直結され
た油圧モータ、４はリザーバタンクである。そして、上
記ロータリベーンポンプ２の吸込部２ａおよび吐出部２
ｂに、油循環路５を介して、油圧モータ３、リザーバタ
ンク４が順に連結されている。

【００３０】ロータリベーンポンプ２は、図示しない自
動車の走行用エンジンに対し、ベルトなどの伝達手段を
介して接続されている。これにより、走行用エンジンで
駆動されるロータリベーンポンプ２にしたがい、油循環
路５に油（流体）を循環させて、油圧モータ３を駆動さ
せる構造となっている。つまり、冷却ファン３ａで、ラ
ジエータ１に対し、外気を送風して、同ラジエータ１を
冷却できるようにしてある。なお、１ａはラジエータ１
と対向して設けた、自動車用空調装置の冷凍サイクル
（図示しない）を構成する凝縮器を示す。

【００３１】油循環路５には、油圧モータ３と並列にバ
イパス路６が接続してある。バイパス路６には、例えば
ソレノイド駆動式の圧力制御弁７が設けられ、同圧力制
御弁７の作動にしたがって油圧モータ３を循環する油量
を可変できるようにしている。

【００３２】一方、８はマイクロコンピュータおよびそ
の周辺の機器から構成されたＥＣＵ（エレクトロニック
コントロール ユニット）である。このＥＣＵ８に
は、上記圧力制御弁７のソレノイド７ａ、ラジエータ１
に設けた水温センサ９が接続されている。

【００３３】またＥＣＵ８の記憶部には、例えば所定の
設定温度と水温センサ９から検出されるラジエータ温度
との差にしたがって、圧力制御弁７の開度位置を定める
機能が設定されている。これにより、油圧モータ３の出
力を制御［風量制御（＝冷却能力制御）］して、エンジ
ンの回転に関わらず、ラジエータ１の温度を所定の設定
温度に保つようにしてある。なお、１０は自動車用空調
装置を運転させるためのエアコンスイッチで、このエア
コンスイッチ１０のオンオフ信号をＥＣＵ８に出力する
ことによって、先の設定温度を大きな温度値に変更する
ようにしてある。

【００３４】他方、１１は圧力感知式の流量制御弁を構
成する３方３位置のスプール弁である。このスプール弁
１１の入口部１１ａは、流路６ａを介してバイパス路６
に設けたオリフィス１２の上流側に接続され、出口部１
１ｂは流路６ｂを介してオリフィス１２の下流側とな
る、リザーバタンク４と圧力制御弁７との間の油循環路
部分に接続されている。またスプール弁１１の出力部１
１ｃは、流路６ｃを介してロータリベーンポンプ２の吐
出量制御用のポート２ｃに接続されている。

【００３５】またスプール弁１１の上部端にある弁駆動
用のポート部１１ｄは、流路６ｄを介してオリフィス１
２の上流側のバイパス路部分に接続され、下部端にある
弁駆動用のポート部１１ｅは、流路６ｅを介してオリフ
ィス１２の下流側のバイパス路部分に接続されている。
さらにスプール弁１１には、ポート部１１ｅから導入さ
れる圧力と共に、スプール弁１１をポート部１１ｄ側に
押圧するスプリング１１ｆが設けられている。

【００３６】これにより、スプール弁１１は、オリフィ
ス１２，スプリング１１ｆ，バランス圧力などで遮断モ
ードＸが設定される。またポート部１１ｄから導入され
る圧力とポート部１１ｅから導入される圧力との差にし
たがって、上流側からの力が大なときは、上記遮断モー
ドＸからポート２ａと出口部１１ｂとを連通するモード
Ｙ、下流側からの力が大なときはポート２ａと入口部１
１ａとが連通するモードＺに移行させるようにしてあ
る。これによって、ロータリベーンポンプ２へ、同ポン
プ２の吐出流量を制御するのに必要な制御圧を出力でき
るようにしている。

【００３７】こうした冷却装置を構成するロータリベー
ンポンプ２の構造が、図１および図２に示されている。

【００３８】このロータリベーンポンプ２について説明
すれば、２０は本体を構成するケーシングである。ケー
シング２０は、略環枠状に形成されたハウジング２１
と、この両側に同ハウジング２１を挟むようにして重ね
たリアカバー２２，フロントカバー２３とをボルト２４
によって締結して構成される。

【００３９】このケーシング２０の内部に形成された短
筒状の空間２４ａには、カムリング２５が収容されてい
る。またこの空間２４ａの上部には、同空間２４ａを貫
通するようにして、支持ピン２６が架設されている。こ
の支持ピン２６に、カムリング２５の上部に形成された
支持部２５ａが回動自在に支持され、カムリング２５の
全体を支持ピン２６を支点として揺動自在に支持させて
いる。なお、カムリング２５の下部にはカム変位用の帯
状の突起２７が斜め下方に向って突設してある。

【００４０】空間２４ａに臨むリアカバー２２およびフ
ロントカバー２３の内面には、それぞれサイドプレート
２８ａ，２８ｂが取着されている。そして、各サイドプ
レート２８ａ，２８ｂの内面はカムリング２５の側面に
摺接していて、シリンダ２９を構成している。すなわ
ち、サイドプレート２８ａ，２８ｂ、カムリング２５で
囲まれる円形状の空間にシリンダ室２９ａを形成する構
造となっている。またサイドプレート２８ａ，２８ｂの
うちの例えばサイドプレート２８ａの内面には、円弧形
の吸入ポート３０、吐出ポート３１が設けてある。そし
て、このうちの吸入ポート３０が吸込通路３０ａを介し
て上記吸込部２ａに連通し、吐出ポート３１が吐出通路
３１ａを介して上記吐出部２ｂに連通している。

【００４１】シリンダ室２９ａには、円形のロータ３２
が偏心して配設されている。具体的には、ロータ３２の
軸心は、支持ピン２６の軸線を通るロータリベーンポン
プの径方向のセンタライン３３上に配置されている。

【００４２】そして、このロータ３２の軸心を貫通する
ロータシャフト３２ａの両端部は、リアカバー２２およ
びフロントカバー２３に設けた軸受３４，３５に回転自
在に支持され、ロータ３２をシリンダ室２９ａ内の偏心
した位置で回転できるようにしてある。なお、３６はハ
ウジング２１とカバー２２，２３との間をシールするた
めのＯリング、３７はロータシャフト３２ａをシールす
るためのオイルシールである。

【００４３】フロントカバー２３から外部に突出したロ
ータシャフト３２ａの右端部には、自動車の走行用エン
ジンの出力を受けるためのプーリ３８がボルト３９によ
って固定され、エンジンの運転にしたがってロータ３２
を回転させるようにしてある。なお、４０はリアカバー
２２の内部に埋め込まれたロータシャフト３２ａの左端
部をシールするためのシールワッシャ、４１は同左端部
が露出する開口を遮蔽するためのリアキャップ、４２は
同リアキャップ４１とこれに接するリアカバー２２の座
部分との間をシールするシール材である。

【００４４】上記ロータ３０の外周部には、等間隔に並
んだ複数のベーン溝４３が放射状に形成してある。これ
ら各ベーン溝４３には、それぞれベーン４４が摺動自在
に嵌挿されている。また各ベーン溝４３の後端部に形成
された背圧室４３ａは、サイドプレート２８ａの内面に
設けた背圧導入用の環状な溝４４ａに開口している。そ
して、この溝４４ａは、サイドプレート２８ａに設けた
通路４５を介して、上記吐出通路３０ａに連通してい
て、吐出圧力を各ブレード溝４３の背圧室４３ａに導入
できるようにしてある。つまり、半径方向に摺動自在と
なっているベーン４４を後端から付勢して、ベーン先端
をカムリング２５の内周面に接触させるようにしてい
る。これにより、隣接するベーン４４，４４間には、ロ
ータ３２の回転にしたがって容積が変化するポンプ室４
６が構成される。この各ポンプ室４６の容積変化によ
り、油循環路５の油を吸入ポート３０から吸入し、これ
を圧送して、吐出ポート３１から吐出させるようにして
ある。つまり、吸入ポート３０の領域を吸入行程とし、
吐出ポート３１を吐出行程としたポンプサイクルを構成
している。

【００４５】この吸入行程から吐出行程に移行するシリ
ンダ部分には、予圧縮行程αが設けられている。この予
圧縮行程の予圧縮量は、「従来の技術」の項で述べたよ
うにカムリング２５の内周面（シリンダの内周面）のプ
ロフィールと、予圧縮行程の角度と、ポンプ室４６から
の漏れ量とにより、一義的に決定されたものとなってい
る。

【００４６】この予圧縮行程αに、この発明の要部とな
る圧力導入手段が設けられている。

【００４７】この構造について説明すれば、例えば予圧
縮行程αを構成するサイドプレート２８ａの内面部分に
は、導入用のポート４７が設けられている。このポート
４７は、図３の（ａ），（ｂ）に示されるように吸入ポ
ート３０ａと吐出ポート３１との中間位置に配置されて
いて、予圧縮行程α、すなわち吸入ポート３０ａと吐出
ポート３１との間にポンプ室４６があるときにのみ、同
ポンプ室４６に対して連通するようにしてある。

【００４８】またサイドプレート２８ａの内面には、予
圧縮行程αに至るポンプ室４６を構成するベーン４４，
４４の各背圧室４３ａ，４３ａの位置に対応して、一対
の導出用のポート４８ａ，４８ｂが設けられている。そ
して、これら導出用のポート４８ａ，４８ｂと上記導入
用のポート４７とは、同間に設けた例えばＴ字状の溝部
４９を介して、相互が連通している。

【００４９】こうして構成される通路５０により、予圧
縮行程αに至るポンプ室４６の圧力を、そのポンプ室４
６を構成するベーン４４，４４の背圧室４３ａ，４３ａ
に導入できるようにしてある。

【００５０】他方、ハウジング２１の内部には、上記カ
ムリング２５の突起２７と直交する方向に沿って、孔部
５１が設けられている。そして、この孔部５１の上記突
起２７を境とした右側部分には、コイルスプリング５２
を内蔵した固定キャップ５３で構成される付勢ユニット
５４が進退可能に螺挿されていて、突起２７を所定の力
で押圧させるようにしてある。また孔部５１の左側部分
には、押圧子となるピストン５５、固定キャップ５６、
さらにこれら間に介装したコイルピストン５７で構成さ
れるピストンユニット５８が進退自在に嵌挿され、突起
２７を反対の方向からも押圧するようにしてある。

【００５１】そして、上記ピストンユニット５８におけ
るピストン５５と固定キャップ５６との間は、図示しな
い通路を介して上記ポート２ｃに連通していて、上記ス
プール弁１１から発生する出力圧力の大小にしたがっ
て、カムリング２５を揺動変位させるようにしてある。
これにより、バイパス路６で発生する圧力にしたがい、
カムリング２５のロータ３２に対する偏心量を可変し
て、ロータリベーンポンプからの吐出量を可変できるよ
うにしている（ポンプ室４６の容積が偏心量の差異によ
って変化することによる）。つまり、コイルスプリング
５２の弾性力で設定した設定位置を基準として、カムリ
ング２５の偏心量を可変して、ポンプ仕事量を冷却ファ
ン３ａの作動状況に応じて制御させるようにしてある。

【００５２】つぎに、このように構成された冷却装置の
作用を説明する。

【００５３】自動車の走行用エンジンが始動されると、
同エンジンの回転がベルト（図示しない）、プーリ３８
を介して、ロータシャフト３２ａに伝達される。これに
より、ロータ３２が回転駆動され、各ベーン４４が同ロ
ータ４４と共にシリンダ室２９ａを偏心しながら移動し
ていく。

【００５４】ここで、各ベーン溝４３の背圧室４３ａに
は、吐出圧力がベーン４４の背圧圧力として導入される
から、各ベーン４４の先端は、カムリング２５の内周面
と常に接触しながらシリンダ室２９を移動する。

【００５５】これにより、隣合うベーン４４，４４で構
成されるポンプ室４６は、容積がロータ３２の回転にし
たがって変化し、まず、吸入ポート３０ａの部位におい
て油を吸入する。ついで、この吸入行程から予圧縮行程
αに進み、同区間でポンプ室４６の圧力は、吸込圧力か
ら設定された圧力まで上昇する（予圧縮）。

【００５６】なお、このときの予圧縮による圧力は、ロ
ータリベーンポンプの使用圧力、すなわちカムリング２
５の偏心量が最大となる地点から最小となる地点の平均
値に決定されているものである。

【００５７】続いて、吐出行程に進むと、ポンプ室４６
内の油は吐出圧力まで上昇しながら吐出ポート３１に至
り、吐出部２ｂから油循環路５へ吐出されていく。

【００５８】こうした油の圧送行程がロータ３２の回転
にしたがって繰返し行われ、油圧モータ３を駆動させて
いく。

【００５９】一方、ＥＣＵ８では、水温センサ９から検
出されるラジエータ１の水温と設定温度とを比較してい
る。そして、ＥＣＵ８は、この差に応じて、圧力制御弁
７に同開度を可変する信号を出力している。

【００６０】すると、バイパス路６をバイパスする流量
が可変され、油圧モータ３の回転数を現在のラジエータ
１を冷却するのに適した回転数に制御していく。すなわ
ち、ラジエータ１の水温が高く、設定温度よりもかなり
水温が高い（低い）ときには、油圧モータ３が高回転数
となるように流量が圧力制御弁７によって制御され、設
定温度に近付くにしたがって油圧モータ３の回転数が低
回転数となるように流量が圧力制御弁７によって制御さ
れる。むろん、設定温度に達するときは油圧モータ３が
停止するよう、バイパス路６に油を循環させる。

【００６１】これにより、常にラジエータ１の水温が、
エンジンの運転に適した一定の温度域に保持される。

【００６２】こうした制御動作、ならびに走行エンジン
の回転数の増減変化が行われると、ロータリベーンポン
プの吐出圧力の変化から、バイパス路６のオリフィス１
２の上下流側で差圧が発生する。この差圧の発生具合に
よって、現在のロータリベーンポンプのポンプ能力が過
剰であるのか、不足しているのかがわかる。

【００６３】このとき、オリフィス１２の上流側の圧力
が所定圧力よりも高いと、スプール弁１１はそのときの
圧力差に応じた開度変位で構成されるモードＺとなり、
ポート２ｃに出力する圧力を減少させる。これにより、
カムリング２５は、支持ピン２６を支点として、ロータ
３２から離れる方向に揺動変位し、ポンプ仕事量を減少
させる（小冷却能力に対応）。

【００６４】また逆に所定圧力よりも低いと、オリフィ
ス１２での圧力差に応じた開度変位で構成されるモード
Ｙとなり、ポート２ｃに出力する圧力を増加させる。こ
れにより、上記とは逆にカムリング２５は、支持ピン２
６を支点として、ロータ３２に近付く方向に揺動変位
し、ポンプ仕事量を増加させる（高冷却能力に対応）。

【００６５】むろん、所定圧力域内であれば、スプール
弁１１は遮断モードＸとなって、カムリング２５を所定
位置に位置決める。

【００６６】このように、ロータリベーンポンプは使用
圧力は、最大使用圧力と最低使用圧力との範囲内におい
て、負荷に応じ変化する。

【００６７】ここで、予圧縮圧力は最大使用圧力と最低
使用圧力との平均値となる吐出圧力に設定されているか
ら、使用圧力（吐出圧力）が高い条件のときのロータリ
ベーンポンプの運転時は、図１２に示されるように予圧
縮行程αにおいて、ポンプ室４６の圧力が同ポンプ室４
６の背圧室４３ａ，４３ａ内に導入されている吐出圧力
よりも、高くなる挙動は示さない。

【００６８】このことは、使用圧力が高い条件のとき
は、ポンプ室４６のベーン４４，４４において離間現象
は発生しない（「従来の技術」の項でも述べたときと同
様）。

【００６９】また使用圧力（吐出圧力）が低い条件での
ロータリベーンポンプの使用時は、上記設定により、図
１３に示されるように予圧縮行程αにおいて、符号Ａに
示されるようにポンプ室４６の圧力が、同ポンプ室４６
の背圧室４３ａ，４３ａ内に導入されている吐出圧力よ
りも高くなる挙動を示す。

【００７０】しかし、そのときのポンプ室４６の圧力
は、通路５０を通り、同ポンプ室４６を構成するベーン
４１，４１の背圧室４３ａ，４３ａに導かれる。

【００７１】すなわち、図５から図１１にまでに連続し
て示すポンプ室４６の推移の図からわかるように、吸入
行程を終えたポンプ室４６は、予圧縮行程αにあるとき
のみ、溝部４９およびポート４７，４８ａ，４８ｂを通
じて、予圧縮行程αにあるポンプ室４６を構成する二つ
のベーン４４，４４の背圧室４３ａ，４３ａと連通する
ことによって、密閉状態にある内部の高い挙動の圧力
が、低い使用圧力（吐出圧力）となっている同ポンプ室
４６の背圧室４３ａ，４３ａに導入されていく。

【００７２】これにより、同背圧室４３ａ，４３ａの背
圧圧力は上昇し、図１３中の符号Ｂで示されるように符
号Ａで示した圧力と同じ圧力になっていく。

【００７３】すなわち、予圧縮行程αは、ポンプ室４６
の圧力に関わらず、常にポンプ室４６と背圧室４３ａ，
４３ａとを圧力平衡関係に保つことになる。

【００７４】それ故、予圧縮行程のときポンプ室４６の
圧力が高くなっても、ベーン４４，４４の先端がカムリ
ング２５の内周面から離れるようなことはない。

【００７５】したがって、予圧縮圧力を、使用圧力の最
大圧から最小圧まで適合可能とされる、使用圧力（吐出
圧力）の平均値に設定することができ、使用域の全域に
おいて、常に安定したポンプ性能を約束することができ
る。

【００７６】しかも、ポンプ室４６の急激な圧力の変動
がないから、使用域の全域において、ポンプの騒音，振
動を大幅に低減することができる効果をもたらす。

【００７７】なお、この発明を可変容量形ロータリベー
ンポンプに適用したが、これに限らず、定容量形ロータ
リベーンポンプに適用してもよいことはいうまでもな
い。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
予圧縮行程にあるときのみ、通路を通じて、予圧縮行程
にあるポンプ室と同ポンプ室を構成するベーンの背圧室
と連通するから、たとえ使用圧力の変化からポンプ室内
の圧力が高い挙動を示すことがあっても、ポンプ室と背
圧室との間での圧力平衡により、ベーンの離間現象の発
生といった問題はなくなる。

【００７９】それ故、予圧縮圧力を、使用圧力の最大圧
から最小圧まで適合可能とされる、使用圧力の平均値に
設定することができ、使用域の全域において、常に安定
したポンプ性能を約束することができる。

【００８０】しかも、ポンプ室の急激な圧力の変動がな
いから、使用域の全域において、ポンプの騒音，振動を
低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のロータリベーンポンプの
内部構成を示す一部断面した正面図。

【図２】同ロータリベーンポンプの側断面図。

【図３】（ａ）は、予圧縮行程のポンプ室の圧力を同ポ
ンプ室を構成する背圧室に導く通路の構造を示すサイド
プレートの正面図。（ｂ）同じくサイドプレートの裏面
図。

【図４】ロータリベーンポンプを適用した自動車の冷却
装置の概略構成を示す図。

【図５】吸入行程を終えたポンプ室がロータの回転にし
たがって予圧縮行程に向う状態を示す図。

【図６】図５の状態より、さらにポンプ室が予圧縮行程
に近付いた状態を示す図。

【図７】図６の状態より、さらに進み、ポンプ室が予圧
縮行程に入り始めた状態を示す図。

【図８】図７の状態より、さらに進み、ポンプ室が予圧
縮行程に入った状態を示す図。

【図９】図８の状態より、さらに進み、ポンプ室の予圧
縮行程を終え始める状態を示す図。

【図１０】図９の状態より、さらに進み、ポンプ室の予
圧縮行程を終える状態を示す図。

【図１１】図１０の状態より、さらに進み、ポンプ室の
予圧縮行程を終えて吐出行程に移行する状態を示す図。

【図１２】（ａ）は、使用圧力が高い条件のときのロー
タリベーンポンプの運転時のポンプ室内の圧力変化を示
す線図。（ｂ）は、同じくロータリベーンポンプの運転
時のベーンの背圧室の圧力変化を示す線図。

【図１３】使用圧力が低い条件のときのロータリベーン
ポンプの運転時のポンプ室およびベーンの背圧室の圧力
変化を示す線図。

【図１４】（ａ）は、従来の使用圧力が変化するロータ
リベーンポンプにおいて、使用圧力が低い条件のときの
ポンプ室内の圧力変化を示す線図。（ｂ）は、同使用圧
力が低い条件のときの背圧室の圧力変化を示す線図。

【符号の説明】

２９…シリンダ、３２…ロータ、４３…ベーン溝、４３
ａ…背圧室、４４…ベーン、４６…ポンプ室、５０…通
路、α…予圧縮行程。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内にロータを偏心させて設け、
   このロータの外周部に複数のベーン溝を放射状に設け、
   これらベーン溝にベーンを半径方向に摺動可能に嵌挿
   し、かつベーン溝の後端部に、吐出圧の導入により、ベ
   ーン先端を前記シリンダの内周面に接触させる背圧室を
   設け、さらに隣接するベーン間のポンプ室の容積変化で
   行われる吸入行程から吐出行程に移行する間に、圧力を
   上昇させる予圧縮行程を設けてなるロータリベーンポン
   プにおいて、 前記シリンダに、前記予圧縮行程に至る前記ポンプ室の
   圧力を、当該ポンプ室を構成する各ベーンの背圧室に導
   く通路を設けたことを特徴とするロータリベーンポン
   プ。