JPH11351159A - ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベーンポンプにおいて、その全長を短縮して
小型化を図るとともに、カバープレートに形成される各
種通路構成の自由度を向上させて、通路構成の最適設計
を可能にする。 【解決手段】 ベーンポンプ１のカムリング６およびロ
ータ９が、両側を内側サイドプレート７および外側サイ
ドプレート８により挟まれてポンプケーシング２の内部
に収容され、該ポンプケーシング２の開口部が、カバー
プレート３により閉塞されたベーンポンプ１において、
ロータ９の駆動軸10の先端の軸受（軸受部材13）が、外
側サイドプレート８と、ロータ９の外側面の中央部に形
成された環状の凹部領域14とにまたがって設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、オイル等の流
体を供給するベーンポンプに関し、特にベーンポンプの
カムリングおよびロータが、両側を内側サイドプレート
および外側サイドプレートにより挟まれてポンプケーシ
ングの内部に収容され、該ポンプケーシングの開口部
が、カバープレートにより閉塞されたベーンポンプにお
いて、ベーンポンプの全長を短縮して、ベーンポンプを
小型化するとともに、カバープレートに形成される吸入
・吐出ポート用連絡通路等の各種通路構成の自由度を向
上させたベーンポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術、発明が解決しようとする課題】従来、例
えば、車両のパワーステアリング装置に用いられるベー
ンポンプにおいて、カバープレートに駆動軸の先端を軸
受支持させる構造のものがある。このような構造のベー
ンポンプにおいては、図１２に図示されるように、カバ
ープレート03に駆動軸010 の軸受部013 が形成されるた
め、ポンプ01の全長が長くなる。

【０００３】また、このような軸受部013 は、カバープ
レート03の中央部もしくはその近傍に形成されるため、
カムリング06の両側を挟むサイドプレート07、08に駆動
軸010 の軸対称に形成される一対の吸入ポート（図示さ
れず）間を連通する連絡通路や、一対の吐出ポート（図
示されず）間を連通する連絡通路をカバープレート03に
形成しようとすると、軸受部013 を迂回して形成しなけ
ればならず、それらの通路構成の自由度が制約されてい
た。なお、02はポンプハウジング、09はロータである。

【０００４】本願の発明は、このような問題点を解決し
て、特にベーンポンプのカムリングおよびロータが、両
側を内側サイドプレートおよび外側サイドプレートによ
り挟まれてポンプケーシングの内部に収容され、該ポン
プケーシングの開口部が、カバープレートにより閉塞さ
れてなるベーンポンプにおいて、ベーンポンプの全長を
短縮して、ベーンポンプを小型化するとともに、カバー
プレートに形成される吸入・吐出ポート用連絡通路等の
各種通路構成の自由度を向上させることができるベーン
ポンプを提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段および効果】本願の発明
は、前記のような課題を解決したベーンポンプに係り、
その請求項１に記載された発明は、ベーンポンプのカム
リングおよびロータが、両側を内側サイドプレートおよ
び外側サイドプレートにより挟まれてポンプケーシング
の内部に収容され、該ポンプケーシングの開口部が、カ
バープレートにより閉塞されたベーンポンプにおいて、
前記ロータの駆動軸の先端の軸受が、前記外側サイドプ
レートと、前記ロータの外側面の中央部に形成された環
状の凹部領域とにまたがって設けられたことを特徴とす
るベーンポンプである。

【０００６】請求項１に記載された発明は、前記のよう
に構成されているので、ロータの駆動軸の先端の軸受
が、外側サイドプレートと、ロータの外側面の中央部に
形成された環状の凹部領域とにまたがって設けられる。

【０００７】この結果、ロータの駆動軸の先端の軸受
は、カバープレートに設けられないので、カバープレー
トを薄く形成することができ、ベーンポンプの全長の短
縮化とベーンポンプの小型化が可能になる。

【０００８】また、カバープレートの中央部には、通路
構成の障害となるものがなくなるので、カバープレート
に自由に各種通路を形成することができるようになり、
通路構成の自由度が向上して、最適の通路構成を設計す
ることが可能になる。例えば、カバープレートに、一対
の吸入ポート間を連通する吸入ポート用連絡通路と、一
対の吐出ポート間を連通する吐出ポート用連絡通路と
を、平面視交差するようにして形成することも容易にな
る。

【０００９】また、ロータの駆動軸の先端の軸受位置を
ロータに近づけることができるので、軸受にかかる応力
が低下して、軸受の寿命を向上させることができる。も
しくは、１ランク下の軸受の使用が可能になる。

【００１０】さらに、請求項２記載のように請求項１記
載の発明を構成することにより、軸受が、軸受部材によ
り構成され、該軸受部材の過半部が、外側サイドプレー
トに形成された軸受孔に嵌着され、その残りの内方端部
が、ロータの外側面の中央部に形成された環状の凹部領
域に収装されるので、軸受を別部材として製作すること
ができ、その形成と所定個所への配設が容易になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１ないし図１０に図示さ
れる本願の請求項１および請求項２に記載された発明の
一実施形態について説明する。図１は、本実施形態にお
けるベーンポンプを一部破断して示す要部平面図、図２
は、図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した縦断面図、図３は、
軸受部材の拡大断面図、図４は、図２の割面Ａで分解し
て見た第１層カバープレートの平面図、図５は、図４の
Ｖ−Ｖ線で切断した断面図、図６は、図４のＶＩ−ＶＩ
線で切断した断面図、図７は、図２の割面Ｂで分解して
見た第２層カバープレートの平面図、図８は、図７のＶ
ＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した断面図、図９は、図７の
ＩＸ−ＩＸ線で切断した断面図、図１０は、図１のＸ−
Ｘ線で切断した縦断面図、図１１は、図１のＸＩ−ＸＩ
線で切断した縦断面図である。

【００１２】図１および図２に図示されるように、本実
施形態におけるベーンポンプ１は、ポンプボディ本体で
あるポンプハウジング２の正面開口（図２において下向
き）をカバープレート３が覆っており、該カバープレー
ト３により覆われたポンプハウジング２の内部には、カ
ムリング６が両側から内側サイドプレート７、外側サイ
ドプレート８により挟まれて収容されている。

【００１３】カムリング６の内部の楕円状のカム面に囲
まれた空間内には、ロータ９が収容されており、該ロー
タ９には、図１に図示されるように、円周方向に等間隔
に放射方向に指向して複数のベーン溝15が形成されてお
り、該ベーン溝15内に収装されたベーン16が、ロータ９
が駆動軸10により駆動されて回転した時、カムリング６
のカム面に従ってベーン溝15内を往復摺動する。

【００１４】これにより、隣接する２つのベーン16、16
と、カムリング６のカム面と、ロータ９の外周面と、両
側サイドプレート７、８とにより囲まれて形成されたポ
ンプ室11が、ポンプ作用をする。

【００１５】ベーンポンプ１の駆動軸10の基端部は、ポ
ンプハウジング２の軸受部２b により支持され、その先
端部は、軸受部材13により支持されている。該軸受部材
13は、図３により良く図示されるように、フランジ付き
短円筒体状の形状をなしており、その短円筒体部分13a
が、外側サイドプレート８の中央円孔８c に嵌着され、
そのフランジ部分13b が、ロータ９の外側面の中央凹部
14の底面と外側サイドプレート８の内側面との間に挟ま
れて、支持されている。そして、その軸受孔には、ブッ
シュ13c が短円筒体部分13a の長さにわたって嵌着され
ている。

【００１６】フランジ部分13b の内方端面と中央凹部14
の底面とは接触していて、ロータ９の回転により、中央
凹部14の底面がフランジ部分13b の内方端面に対して滑
動して、回転する。

【００１７】中央凹部14は、ロータ９の外側面の中央部
が穿削されて形成された環状の凹部領域であって、該環
状の凹部領域の環の外径は、ベーン溝15の放射方向長さ
（圧力導入溝15a の同方向長さを含む）の略半分の長さ
位置にまで及んでいる（図１、図２、図１０参照）。フ
ランジ部分13b の外径は、ベーン16がベーン溝15内を往
復摺動するのに支障のない大きさに決定される。

【００１８】内側サイドプレート７、外側サイドプレー
ト８には、ポンプ室11に臨んで、駆動軸10の軸対称の位
置に、一対の吸入ポート７a 、７a 、一対の吸入ポート
８a、８a がそれぞれ形成されており（図１０参照）、
また、これらの吸入ポートより円周方向に略９０°隔た
った位置には、一対の吐出ポート７b 、７b 、一対の吐
出ポート８b 、８b がそれぞれ形成されている（図１１
参照）。

【００１９】一対の吸入ポート７a 、７a は、ポンプハ
ウジング２の内周面に形成された連通路２a 、２a を介
して、カバープレート３に形成された吸入ポート用連絡
通路４a に連通している。

【００２０】カバープレート３は、図２、図１０、図１
１に図示されるように、内側第１層カバープレート４と
外側第２層カバープレート５との２層の積層構造からな
り、これらは、いずれもアルミ合金材料や亜鉛合金材料
等を用いたダイキャスト鋳造により製造され、前記した
吸入ポート用連絡通路４a や、以下に述べるような各種
の油通路を、中子を用いることなく、容易に、寸法精度
よく形成することができ、機械加工等の後加工が大きく
削減される。

【００２１】前記吸入ポート用連絡通路４a は、図１
０、図４ないし図６に図示されるように、第１層カバー
プレート４の内側面に穿設されており、該吸入ポート用
連絡通路４a は、同じく第１層カバープレート４に貫通
形成された連通路４b 、第２層カバープレート５に貫通
形成された吸入口通路５c （図１０、図７、図８参照）
を介してパワーステアリング装置の油圧機器のリザーバ
タンクに連通している。

【００２２】一対の吸入ポート７a 、７a 、一対の吸入
ポート８a 、８a にそれぞれ面するカムリング６の両側
面の外方領域の４個所は削り取られて、連通間隙６a が
形成されており、連通路２a 、２a 内の流体（油）は、
該連通間隙６a を介しても、ポンプ室11内に流入する。

【００２３】一対の吐出ポート７b 、７b 、一対の吐出
ポート８b 、８b は、図１１に図示されるように、カム
リング６に貫通形成された連通孔６b 、６b を介して連
通させられており、ポンプ室11、11において加圧された
油は、一対の吐出ポート８b、８b で合流して、そこか
ら第１層カバープレート４に貫通形成された連通路４c
、４c 、第２層カバープレート５の内側面に穿設され
た吐出ポート用連絡通路５a 、同じく第２層カバープレ
ート５に貫通形成された吐出口通路５b を通って、パワ
ーステアリング装置の油圧機器へと導かれる。第２層カ
バープレート５の詳細構造が図７ないし図９に図示され
ている。

【００２４】第１層カバープレート４には、図４に図示
されるように、カバープレート３をポンプハウジング２
に連結するためのボルト挿通用孔４d 〜４f が貫通形成
され、また、ピン12（図２参照）を圧入固定するための
一対の孔４ｇが貫通形成されている。該ピン12は、カム
リング６、両側サイドプレート７、８、第１層カバープ
レート４を周方向に位置決めする。

【００２５】第２層カバープレート５には、図７に図示
されるように、カバープレート３をポンプハウジング２
に連結するためのボルト挿通用孔５d 〜５f が貫通形成
されている。

【００２６】ポンプハウジング２には、図１に図示され
るように、前記ボルト挿通用孔４d〜４f 、５d 〜５f
に対応するボルト挿通用孔２d 〜２f が貫通形成されて
いるが、２個のボルト挿通用孔２d には、ボルト17が螺
着されていて、図１において見ることができない。な
お、図１において、６c は、カムリング６に貫通形成さ
れたピン12挿通用の一対の孔である（片方の孔は図示さ
れず）。

【００２７】本実施形態は、前記のように構成されてい
るので、次のような効果を奏することができる。ロータ
９の駆動軸10の先端の軸受部材13（軸受）が、外側サイ
ドプレート８と、ロータ９の外側面の中央部に形成され
た中央凹部14（環状の凹部領域）とにまたがって設けら
れており、カバープレート３に設けられていないので、
カバープレート３を薄く形成することができ、ベーンポ
ンプ１の全長の短縮化とベーンポンプ１の小型化が可能
になる。

【００２８】また、カバープレート３の中央部には、通
路構成の障害となるものがなくなるので、カバープレー
ト３に自由に各種通路を形成することができるようにな
り、通路構成の自由度が向上して、最適の通路構成を設
計することが可能になる。例えば、カバープレート３
に、一対の吸入ポート７a 、７a 間、一対の吸入ポート
８a 、８a 間を連通する吸入ポート用連絡通路４a と、
一対の吐出ポート７b 、７b 間、一対の吐出ポート８b
、８b 間を連通する吐出ポート用連絡通路５a とを、
平面視交差するようにして形成することも容易になる。

【００２９】また、ロータ９の駆動軸10の先端の軸受位
置をロータ９に近づけることができるので、軸受部材13
にかかる応力が低下して、軸受部材13の寿命を向上させ
ることができる。もしくは、１ランク下の軸受の使用が
可能になる。

【００３０】さらに、ロータ９の駆動軸10の先端の軸受
が、軸受部材13により構成され、該軸受部材13の過半を
占める短円筒体部分13a が、外側サイドプレート８に形
成された軸受孔８c に嵌着され、その残りの内方端部部
分であるフランジ部分13b が、ロータ９の外側面の中央
凹部14内に収装されるので、軸受を別部材として製作す
ることができ、その寸法出しは容易であるので、その形
成と配設部署への配設を容易に行なうことができる。

【００３１】また、軸受部材13の短円筒体部分13a が軸
受孔８c に嵌着され、そのフランジ部分13b が、ロータ
９の外側面の中央凹部14の底面と外側サイドプレート８
の内側面との間に挟まれて支持されているので、脱落す
るようなことがなく、軸受部材13の配設部署への配設を
堅固に行なうことができる。

【００３２】また、カバープレート３が２層の積層構造
からなり、これら２層の積層構造のうちの内側第１層カ
バープレート４には、その内側面に吸入ポート用連絡通
路４a が穿設され、外側第２層カバープレート５には、
その内側面に吐出ポート用連絡通路５a が穿設されてい
る。そして、これら各層のカバープレート４、５の内側
面を同じ向きに向け、かつ、所定の位置関係にして重ね
ると、平面視交差した吸入ポート用連絡通路４a と吐出
ポート用連絡通路５a とを、両層の間に容易に閉じ込み
形成することができる。

【００３３】このため、吐出ポート用連絡通路５a を形
成するのに、中子を用いる必要がなくなり、吸入ポート
用連絡通路４a と吐出ポート用連絡通路５a とが平面視
交差するようにして形成されるカバープレート３を得る
のに、中子を用いないで製作することができるようにな
るので、生産性が向上し、ベーンポンプ１の製造コスト
を低減することができる。また、中子除去後の砂残りに
より、システムに悪影響が及ぶ虞も解消される。

【００３４】さらに、吸入ポート用連絡通路４a や吐出
ポート用連絡通路５a 等の通路は、積層構造を構成する
各層カバープレート４、５の内側面等の面に自由に穿設
することができるので、オイル等の通路構成の自由度が
さらに向上する。

【００３５】また、これらの通路のほとんどは、アルミ
合金材等を用いたダイキャスト鋳造により、きわめて容
易に、寸法精度よく形成することができ、鋳造後穴加工
等の機械加工が削減されるので、ベーンポンプ１の製造
コストをさらに低減することができる。

【００３６】また、吸入ポート用連絡通路４a の一端部
に連通する吸入口通路５c と、吐出ポート用連絡通路５
a の一端部に連通する吐出口通路５b とは、積層構造の
外側面に開口するようにして、それぞれ形成されてお
り、ポンプ作動流体の吸入および吐出のための配管接続
口を一側面に揃えることができるので、ベーンポンプ１
の構造が簡単化されるとともに、ベーンポンプ１を巡る
配管構成が簡素化される。

【００３７】本実施形態においては、ロータ９の駆動軸
10の先端の軸受が、別部材としての軸受部材13を用いて
形成されたが、これに限定されず、外側サイドプレート
８と一体に形成されてもよい。

【００３８】また、内側第１層カバープレート４の内側
面に吸入ポート用連絡通路４a が穿設され、外側第２層
カバープレート５の内側面に吐出ポート用連絡通路５a
が穿設されたが、必ずしもこれに限定されず、この逆に
それぞれの通路を穿設することができる。

【００３９】さらに、カバープレート３が、内側第１層
カバープレート４と外側第２層カバープレート５との２
層構造からなるものとされたが、これに限定されず、１
層構造からなるものとされてもよい。この場合には、吐
出ポート用連絡通路５a を形成するのに中子を用いて、
砂型鋳造によりカバープレート３を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の請求項１および請求項２に記載された発
明の一実施形態におけるベーンポンプを一部破断して示
す要部平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した縦断面図であ
る。

【図３】図１のベーンポンプにおける軸受部材の拡大断
面図である。

【図４】図２の割面Ａで分解して見た第１層カバープレ
ートの平面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線で切断した断面図である。

【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図である。

【図７】図２の割面Ｂで分解して見た第２層カバープレ
ートの平面図である。

【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した断面図
である。

【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線で切断した断面図である。

【図１０】図１のＸ−Ｘ線で切断した縦断面図である。

【図１１】図１のＸＩ−ＸＩ線で切断した縦断面図であ
る。

【図１２】従来のベーンポンプの縦断面図である。

【符号の説明】

１…ベーンポンプ、２…ポンプハウジング、２a …連通
路、２b …軸受部、２d 〜２f …ボルト挿通用孔、３…
カバープレート、４…第１層カバープレート、４a …吸
入ポート用連絡通路、４b 、４c …連通路、４d 〜４f
…ボルト挿通用孔、４ｇ…ピン用孔、５…第２層カバー
プレート、５a …吐出ポート用連絡通路、５b …吐出口
通路、５c …吸入口通路、５d 〜５f …ボルト挿通用
孔、６…カムリング、６a …連通間隙、６b …連通孔、
７…内側サイドプレート、７a …吸入ポート、７b …吐
出ポート、８…外側サイドプレート、８a …吸入ポー
ト、８b …吐出ポート、８c …中央円孔、９…ロータ、
10…駆動軸、11…ポンプ室、12…ピン、13…軸受部材、
13a …短円筒体部分、13b …フランジ部分、13c …ブッ
シュ、14…中央凹部、15…ベーン溝、15a …圧力導入
溝、16…ベーン、17…ボルト。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベーンポンプのカムリングおよびロータ
   が、両側を内側サイドプレートおよび外側サイドプレー
   トにより挟まれてポンプケーシングの内部に収容され、
   該ポンプケーシングの開口部が、カバープレートにより
   閉塞されたベーンポンプにおいて、 前記ロータの駆動軸の先端の軸受が、前記外側サイドプ
   レートと、前記ロータの外側面の中央部に形成された環
   状の凹部領域とにまたがって設けられたことを特徴とす
   るベーンポンプ。
2. 【請求項２】 前記軸受が、軸受部材により構成され、 該軸受部材の軸方向の過半部が、前記外側サイドプレー
   トに形成された軸受孔に嵌着され、その残りの内方端部
   が、前記凹部領域に収装されたことを特徴とする請求項
   １記載のベーンポンプ。