JPS60162089A - ベ−ンポンプ - Google Patents

ベ−ンポンプ

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JPS60162089A
JPS60162089A JP1793384A JP1793384A JPS60162089A JP S60162089 A JPS60162089 A JP S60162089A JP 1793384 A JP1793384 A JP 1793384A JP 1793384 A JP1793384 A JP 1793384A JP S60162089 A JPS60162089 A JP S60162089A
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JP
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vane
curve
pump
cam ring
discharge
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JP1793384A
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JPH0444115B2 (ja
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Kyosuke Haga
芳賀 恭輔
Tsuneo Tanaka
常雄 田中
Toshibumi Sakai
俊文 酒井
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08Rotary pistons
    • F01C21/0809Construction of vanes or vane holders
    • F01C21/0818Vane tracking; control therefor
    • F01C21/0854Vane tracking; control therefor by fluid means
    • F01C21/0863Vane tracking; control therefor by fluid means the fluid being the working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0042Systems for the equilibration of forces acting on the machines or pump
    • F04C15/0049Equalization of pressure pulses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C2/3446Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along more than one line or surface

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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、動力舵取装置に好適な8枚ベーンを備えたベ
ーンポンプに関するものである。
〈従来技術〉 一般に動力舵取装置には、10枚のベーンを備えた圧力
平衡型ベーンポンプが多く用いられている。この種のポ
ンプは、12枚ベーンを備えたポンプに比べて軽量で、
かつ低コストである等の利点があるが、反面洩れに係わ
るポンプステージの変化に伴って洩れ流量変動が生ずる
問題がある。
すなわち、第1図の展開図で示すように、隣合う2枚の
ベーン■、カムリング010−タRとによって区画され
た複数のポンプ室の圧力は、ベーン■の回転角Oに応じ
て吸入圧と吐出圧とに周期的に変化するのに対し、吐出
ポートOPに通ずるベーン背圧溝Gの圧力は、常に吐出
圧の状態にあるので、ベーン背圧溝Gと吸入圧のポンプ
圧との差圧によってロータRとサイドプレートとの間の
僅かな隙間を介して圧油の洩れが生ずる。
この場合、10枚ベーンの圧力平衡型ポンプにおいては
、各半周で5つのポンプ室が吸入区間と吐出区間とに分
割されるため、吐出区間は1ベ一ン区間中に1回の割合
で3つのポンプ室と2つのポンプ室とに交互に切換わる
。吐出区間を除いた区間が洩れが生ずるステージとなる
ので、そのステージ(角度領域)に差異を生じ、その結
果ベーンの回転角に応じて洩れ流量が変動する。
ポンプの実際の吐出素置は、カム諸元、ベーン諸元によ
って定まる理論吐出流量変動より前記した洩れ流量変動
を差引いたものとなるが、洩れ流量変動は主としてベー
ン背圧溝Gと吸入区間との差圧の関数として決定され、
負荷圧力の上昇に応してその変動幅が大きくなる。従っ
てポンプが無負荷で運転されているような場合には差圧
が小さくて洩れ流量変動は殆ど生しないので、実際の吐
出流量の変動は理論吐出流量変動の影響しか受けないが
、高圧時には洩れ流量変動が理論吐出流量変動を上まわ
り、実際の吐出流量の変動は洩れ流量変動に大きく影曾
される。
従って吐出流量の変動を抑えて圧力脈動を低減させるた
めには、洩れ流量変動を少なくすることが肝要となる。
かかる洩れ流量変動を小さくするためには、洩れに係わ
るステージが変化しない構造のポンプ、すなわち半周で
少なくとも4つ以上の偶数のポンプ室を備えた8枚ベー
ンもしくは12枚ベーンのポンプが好適であり、特に圧
力平衡型として機能する最少ベーン枚数の8枚ベーンを
備えたポンプがコスト的に最も有利となる。しかしなが
ら、8枚ベーンのポンプは、理論吐出流量変動が10枚
ベーンのものに比べて大きくなり、吐出流■の変動、延
いては圧力脈動の低減にはあまり効果がないことが判明
した。以下その理由を説明する。
一般に、ベーン■が摺接するカム曲線は、吸入曲線部C
1、大内部C2、吐出曲線部C3および小内部C4にて
構成され、吸入曲線部CL吐出曲線部C3はベーンVの
運動を安定化させるために、第2図に示す速度線図から
明らかなように等加速度カム曲線からなっている。8枚
ベーンのポンプにおいては、吸入区間がベーンVの角度
ピ、7(−(456)にほぼ対応するので、吸入ボート
IPに係わるベーンVは常に一枚となる。この一枚のベ
ーン■がロータRの回転に伴い前記ベーン背圧溝G内の
圧力作用により吸入曲線部C1に倣って上昇するため、
ベーンVの」二昇にまりベーン下端側の容積変化分だけ
吐出流量が消費されることになる。しかしてかかる消費
流量は、ベーン軌跡の速度線図に従って変化するので、
ベーン回転角θに対する消費流量の変動が大きくなり、
これか理論吐出流量変動を大きくする要因となっている
〈発明の目的〉 本発明の目的は、8枚へ−ンを備えた圧力平衡型ベーン
ボンプにおいて、吸入区間におけるー、−ンの上昇によ
る消費流量をベーンのいかなる角度位置においても一定
とし、以って理論吐出流量変動を少なくして圧力脈動を
低減させることである。
〈発明の構成〉 上記した目的を達成するために本発明は、吸入曲線部を
等速度曲線と、この等速度曲線の前後に設けられる増速
および減速用の緩和曲線とで構成するとともに、これら
増速側および減速側緩和曲線の各始端部同士のなす角度
ならびに各終端部同士のなす角度をそれぞれベーンピッ
チ(45°)に等しくしたものである。
〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第3図および第4図において、10はポンプハウジング
を示し、このポンプハウジング10には有底の中空室1
1が形成され、この中空室11はポンプハウジング10
の一端に開口している。ポンプハウジングlOの一端に
はその開I]部を閉塞するエンドカバー12が固着され
ている。ポンプハウジング10とエンドカバー12とで
囲まれた前記中空室11内にはカムリング14と、この
カムリング14の一側面に対接するリング状のサイドプ
レー)15と、一端がカムリング14の他側面に対接し
かつ背面がエンドカバー12に対接する円板状のサイド
プレート16が収納され、一方のサイドプレート15は
ポンプハウジング10の軸受穴に嵌合されている。一方
のサイドプレート15とポンプハウジング10との間に
はウェブワッシャが弾発した状態で介挿され、このウェ
ブワッシャ17の撥力によって前記カムリング14、一
対のサイドプレート15.16およびエンドカバー12
が互いに当接されている。なお、カムリング14および
一対のサイドプレート15.16はボ゛ンブハウジング
10のエンドカバー12との間に支持された一対の位置
決めピン18により位相法めされている。
前記カムリング14の内周には後述する略楕円形のカム
面20が形成され、このカム面20に摺接する8枚のベ
ーン21を円周上等角度位置において放射方向に摺動可
能に嵌装したロータ22がカムリング14内に収納され
ている。ロータ22はポンプハウジング10の軸受穴に
嵌着せる軸受スリーブ23に回転可能に軸承された回転
軸24の一端にスプライン係合されている。
上記した構成によりカムリング14のカム面20とロー
タ22の外周面との間にベーン21によって区画された
複数のポンプ室が形成され、各ポンプ室はロータ22の
回転により容積変化を生ずる。前記一対のサイドプレー
)15.16のロータ22に対接する各面には、膨張工
程をなすポンプ室に対応して吸入ボー1−25.26が
、また圧縮工程をなすポンプ室に対応して吐出ポート2
7゜28がそれぞれ円周上2か所づつ形成されている。
吸入ポート25.26はカムリング14を取巻くように
中空室11に凹設された吸込室29に開口され、この吸
込室29はリザーバ30に通ずる吸入通路31、流量調
整弁32に通ずるバイパス通路33に連通されている。
一方の吐出ポート27はサイトプレート】5を貫通し、
このサイドプレート15とポンプハウジング10との間
に形成された吐出室34に通し、この吐出室34は吐出
通路35中に設けられた回路の絞り通路を介して圧力流
体送出口に連通されるとともに、流量調整弁32を介し
て前記バイパス通路33に適宜連通される。また一対の
サイドプレート15.16のロータ22に対接する各面
には、ベーン下端に対応して環状もしくは円弧状のベー
ン背圧溝37.38が形成され、一方のベーン背圧溝3
7は通孔39を介して吐出室34に連通され、ベーン下
端に吐出流体を導入するようになっている。
前記カムリング14のカム面20は第5図に示すように
、吸入曲線部CIと、大内部C2と、吐出曲線部C3お
よび小内部C4とをなめらかに結んだカム曲線からなっ
ている。しかして吸入曲線部C1は第6図に示すように
等速度曲線C1lと、この等速度曲線C1lの前後に設
けられた緩和曲線C12,C13とからなっている。か
かる緩和曲線C12,C13はベーン21に作用する加
速度が過大とならないように増減速させるべくある角度
範囲θ1.θ2に亘って形成され、この結果、吸入曲線
部C1におけるベーン軌跡の速度線図は第6図に示すよ
うにほぼ台形となる。しかして吸入曲線部CIはベーン
21が緩和曲線C12,C13を通過する間は、吸入曲
線部C1上に2枚のべ一721が存在し、ベーン21が
等速度曲線C11を通過する間は、吸入曲線部C11に
1枚のベーン21のみが存在する構成となっている。す
なわち増速側の緩和曲線C12の始端部と減速例の緩和
曲線C13の始端部とのなす角度はベーンビッチ(45
°)に等しく、同様に増速側の緩和曲線CI2の終端部
と減速側の緩和曲線C13の終端部とのなす角度はベー
ンビソチ(45°)に等しくなっている。つまり等速度
曲線C1lの前後の両緩和曲線C12,C13の角度幅
θ1.θ2は同一に設定されており、かつ角度変化に対
する緩和曲線C12の速度増加率と緩和曲線C13の速
度減少率が等しくなるように設定されている。
このように吸入曲線部C1を構成したことにより、ベー
ン21が等速度曲線CIを通過する際には、吸入曲線部
C1には唯一のベーン21が等速度で移動されるため、
消費流量の変動は生しなくなる。またベーン21が緩和
曲線を通過する際には、個々のベーン21の下端より消
費する吐出面の量が変動することになるが、緩和曲線の
増速側および減速側の2枚のベーン21の速度変動の和
が緩和曲線の全区間に亘って常にほぼ零となり、2つの
ベーン21による消費流量の変動が互いに打消されるよ
うになる。従ってベーン21のいがなる角度位置におい
ても、ベーン21の上昇による消費流量をほぼ一定にす
ることができ、理論吐出流量変動をきわめて小さくする
ことができるよ・うになる。
〈発明の効果〉 以上述べたように本発明は、8枚のベーンを備えた圧力
平衡型ベーンポンプにして、カムリングの吸入曲線部を
等速度曲線と、この等速度曲線の前後に設けた緩和曲線
とで構成し、しかも増速側緩和曲線の始端部と減速側緩
和曲線の始端部とのなす角度ならびに増速度側緩和曲線
の終端部と減速側緩和曲線の終端部とのなす角度をそれ
ぞれベーンピソチに等しくした構成であるので、ベーン
のいかなる角度位置においても、ベーンの上昇による消
費流量を一定にすることができ、これにより消費流量の
変動により発生する吐出流量変動をなくし、脈動を低減
できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のベーンポンプの−・例を示す展開図、第
2図はベーンの速度線図を示す図、第3図は本発明の実
施例を示ずベーンポンプの断面図、第4図は第3図のI
V−rV線矢視断面図、第5図は第4図の一部を展開し
た図、第6図は吸入曲線部におけるベーン速度線図を示
す図である。 10・・・ポンプハウジング、12・・・エンドカバー
、14・・・カムリング、15.16・・・サイドプレ
ー1・、20・・・カム面、21・・・ベーン、22・
・・ロータ、25.26・・・吸入ボート、27.28
・・・吐出ボー1〜.37.38・・・ベーン背圧溝、
CI・・・吸入曲線部、C1l・・・等速度曲線、CI
2.C1,3・・・緩和曲線。 特許出願人 豊田工機株式会社 第1図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) ポンプハウジングと、このポンプハウジングに
    収納され吸入曲線部、吐出曲線部を有するカム面を形成
    したカムリングと、このカムリングのカム面に摺接する
    8枚のベーンを円周上等角度間隔に保持した回転可能な
    ロータと、前記カムリングの側方に配置され吸入ボート
    、吐出ボートおよび吐出ポートに通ずるベーン背圧溝を
    形成したサイドプレートとを備えてなる圧力平衡型ベー
    ンポンプにして、前記吸入曲線部を等速度曲線と、この
    等速度曲線の前後に設けられる増速および減速用の緩和
    曲線とで構成し、この増速側緩和曲線の始端部と減速側
    緩和曲線の始端部とのなす角度ならびに前記増速側緩和
    曲線の終端部と減速側緩和曲線の終端部とのなす角度を
    それぞれベーンピッチ(45°)に等しくしてなるベー
    ンポンプ。
JP1793384A 1984-02-01 1984-02-01 ベ−ンポンプ Granted JPS60162089A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1793384A JPS60162089A (ja) 1984-02-01 1984-02-01 ベ−ンポンプ
EP85100723A EP0151983B1 (en) 1984-02-01 1985-01-24 Vane pump
DE8585100723T DE3579829D1 (en) 1984-02-01 1985-01-24 Fluegelpumpe.
US06/696,514 US4610614A (en) 1984-02-01 1985-01-30 Vane pump

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JP1793384A JPS60162089A (ja) 1984-02-01 1984-02-01 ベ−ンポンプ

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JPH0444115B2 JPH0444115B2 (ja) 1992-07-20

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58170868A (ja) * 1982-03-31 1983-10-07 Nippon Soken Inc ベ−ン型ポンプ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58170868A (ja) * 1982-03-31 1983-10-07 Nippon Soken Inc ベ−ン型ポンプ

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JPH0444115B2 (ja) 1992-07-20

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