JPS633438Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、円筒形内周面内において偏心して回
転するロータの外周に半径方向に摺動自在な複数
個のベーンを配し、ロータの回転に応じてこのベ
ーンを円筒形内周面に摺接させて動かせることに
より、流体を吸入吐出するベーンポンプに関する
ものである。

［従来技術］ 自動車の自動変速機における変速操作のように
流体圧力（主に油圧）を用いて作動する機構を有
するものが数多くあり、この流体圧力を得るため
様々な流体ポンプが用いられる。このポンプを大
別すると、ギヤポンプ，プランジヤポンプ，ベー
ンポンプ等に分けられ、それぞれの長所・短所を
考慮するとともに用途等に応じて各ポンプが使用
されている。

このうち、ベーンポンプは、鋳物等により作ら
れオイルの吸入路および吐出路を有するハウジン
グ内においてこのハウジングの対向する２つの平
行な内壁面に接するようにリングを配し、このリ
ングの円筒形内周面と上記２つの内壁面とで囲ま
れた空間内にこのリング中心に対して偏心して回
転するロータをその両側面が上記内壁面と接する
ように配し、ロータの外周に半径方向摺動自在で
外端が上記円筒形内周面に摺接し、両側端が上記
内壁面と平行で且つこれらに摺接する複数のベー
ンを配して構成されているものが多い。この場
合、円筒形内周面およびハウジングの対向する平
行な内壁により囲まれた空間が、ベーンにより仕
切られてポンプ室が形成され、ロータの回転に応
じてこのポンプ室の容積が変化するので、この容
積変化を利用して吸入ポートから流体を吸入し、
吐出ポートへこの吸入した流体を吐出するように
なつている。

このように、ベーンポンプでは吸入ポート側か
らポンプ室内に吸い込まれた流体が、ロータの回
転に応じてポンプ室が移動され吐出側へ運ばれる
のであるが、通常吸入ポート側の流体圧力と吐出
ポート側の流体圧力とは異なるため（吐出側圧力
が吸入側圧力より高いことが多い）、ポンプ室に
吸入された流体の圧力が、ポンプ室が吐出側と連
通すると同時に吐出側の圧力と同じ圧力に急に変
化し、この時騒音を発生するという問題がある。
この騒音の低減のためには、吐出側圧力への変化
をゆつくりさせるようにすればよく、このことか
ら例えば実公昭51−10403号に開示されているよ
うに、ポンプのハウジングに形成した吸入側およ
び吐出側ポートの端部に円周方向に延びるほぼ三
角形状の小さなクツシヨン用ひげ溝を形成し、ポ
ンプ室内の流体の圧力を徐々に変化させるように
したポンプもある。しかし、このひげ溝を機械加
工するのが難しいということがあり、このひげ溝
の代わりにカムリングの側面にポンプ室の容積が
最大となる位置の近傍からオイル吐出路に向かつ
て断面積が徐々に大きくなる形状の溝からなるオ
イル通路を設け、ポンプ室が吐出路に直接連通す
る前にこのオイル通路を介してポンプ室とオイル
吐出路を連通させポンプ室内の流体圧変化をゆつ
くりにさせて騒音を低下させることが考えられて
いる。これはカムリングの側面に形成するオイル
通路は一定深さの溝でよく機械加工が容易であ
り、さらにカムリングを焼結金属で作るならばオ
イル通路を焼結時に形成することができ機械加工
が不要であるという利点に鑑みたものである。

しかしながら、このオイル通路はベーンが摺接
する円筒形内周面の側端に開口しこのベーンは通
常、例えば実開昭56−57981号に示されるように
スプリング等により外方に付勢されるのでロータ
の回転に応じてこの円筒形内周面に開口するオイ
ル通路のエツジにベーンの外端が接触し、このエ
ツジとベーンの衝突による騒音が発生する恐れが
ある。

［考案の目的］ 本考案はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、上述のようにカムリングの側面にオイル通路
を形成するとともに、このオイル通路の円筒形内
周面への開口部のエツジとベーンとの接触を防止
できる構造のベーンポンプを提供することを目的
とするものである。

［考案の構成］ 本考案のベーンポンプは、オイル吸入路および
吐出路を有するハウジング内において、このハウ
ジングの対向する２つの平行な内壁面に接するよ
うにリングを配し、このリングの円筒形内周面と
上記２つの内壁面とで囲まれた空間内にこのリン
グ中心に対して偏心して回転するロータをその両
側面が上記内壁面と接するように配し、ロータの
外周に半径方向摺動自在で外端が上記円筒形内周
面に摺接し、両側端が上記内壁面と摺接する複数
のベーンを配し、これにより上記円筒形内周面
と、ハウジングの２つの内壁面とロータの外周面
とで囲まれベーンにより仕切られたポンプ室を形
成し、上記リングのいずれか一方の側面このオイ
ル通路はポンプ室容積が最大となる位置の近傍か
らオイル吐出路に向かつて徐々に断面積が大きく
なる形状の溝で形成し、このリングの軸方向で溝
が形成されている側面と反対の方向にオフセツト
した位置で、前記ベーンをスプリング手段によつ
て半径方向外方に付勢していることを特徴とする
ものである。

［考案の効果］ 本考案によれば、ロータ回転に応じてオイル吸
入路からオイルを吸い込んだポンプ室がオイル吐
出路に直接開口する前にリングの側面に形成され
たオイル通路を介してオイル吐出路と連通させる
ことができるので、ポンプ室内の吸入路と同圧の
オイル圧が吐出路の圧力に変化する際の変化の度
合いをゆつくりにして、ポンプ室内のオイルの圧
力による騒音を低下させることができる。さら
に、リングの軸方向でオイル通路が形成されてい
る側面と反対方向にオフセツトした位置でベーン
が半径方向外方に付勢されているので、オイル通
路側のベーンの外端がオイル通路のエツジと接触
するのを防止できベーン外端とこのエツジとの衝
突による騒音を低下させることができる。

［実施例］ 以下、図面により本考案の実施例について説明
する。

第１図は本考案によるベーンポンプの１例を示
す正面図で、内部を示すためカバー側ハウジング
１を取り外した状態を示している。第２図は第１
図の矢印Ａ−Ａに沿つた断面図で、この図ではカ
バー側ハウジング１を取り付けた状態を示す。以
下、両図を併用して説明する。

通路側ハウジング２には中央部にカムリング５
を収納できる円筒形凹部が形成され、さらにこの
凹部に開口するアーチ状の吸入ポート３ｂと通路
側ハウジング２のフランジ部に開口する吸入口３
ａとを連通するオイル吸入路３と、上記吸入ポー
トとほぼ180゜回転した位置で対向し上記凹部に開
口するアーチ状の吐出ポート４ｂとフランジ部に
開口する吐出口４ａとを連通するオイル吐出路４
とが通路側ハウジング２に形成されている。上記
円筒形凹部内にはこの円筒の径より小さい外形の
カムリング５が収納され、さらにこのカムリング
５の外周に形成された半円状凹部５ｈと通路側ハ
ウジングの凹部に形成された半円状凹部２ｂとに
嵌合するピン７が取り付けられていて、このピン
７を中心としてカムリング５が揺動可能になつて
いる。カムリング５の外周に設けた切欠き平面５
ｅに、通路側ハウジング２のスプリング用凹部２
ｃに配されたカム用スプリング６の一端が当接
し、カムリング５はカム用スプリング６の付勢力
を受けて、ピン７を中心として時計回り（矢印Ｅ
の方向）のモーメントを受ける。

カムリング５は円筒形内周面５ｃを有し、この
円筒形内周面５ａ内に点Ｏを中心として回転する
ロータ８が配される。なお、カムリング５は作動
していない状態ではカム用スプリング６の付勢力
により左上方に押されロータ８の回転中心Ｏから
図中左上方に偏心した位置に円筒形内周面５ｃの
中心が位置するようになつている。ロータ８には
半径方向に延び外周に開口した複数のベーン溝８
ａが形成され、この溝８ａに半径方向摺動自在な
複数のベーン９ａ〜９ｇが挿入されている。ベー
ン９ａ〜９ｇはその内端を第２図に示すように通
路側ハウジング２の方に軸方向にオフセツトした
位置で薄肉リングばね１１により半径方向外方に
付勢されて外端がカムリング５の円筒形内周面５
ｄと当接し、このため偏心したロータ８の外周と
円筒形内周面５ｄとの間に生じる空間がベーン９
ａ〜９ｇにより仕切られる。なお、薄肉リングば
ね１１は第３図に示すリング形状である。カムリ
ング５，ロータ８，ベーン９ａ〜９ｇの幅はほと
んど同じて、通路側ハウジング２の内壁面２ａ
と、この通路側ハウジング２に重ねられて取り付
けられるカバー側ハウジング１の内壁面１ａとの
間に所定のすき間を有してこれらが摺動自在にな
るように挾まれる。このため、上記ベーン９ａ〜
９ｇにより仕切られた空間は両内壁面１ａ，２ａ
により挾まれて各々閉空間１０ａ〜１０ｇを形成
し、この閉空間１０ａ〜10gがポンプ室１０ａ〜
１０ｇである。但し、カバー側ハウジング１およ
び通路側ハウジング２の内壁面１ａ，２ａには吸
入ポート３ｂおよび吐出ポート４ｂが開口してお
り、ポンプ室１０ａ〜１０ｇはその位置に応じて
これらのポート３ｂ，４ｂと連通する。

ロータ８は、外部から回転駆動される駆動部材
１５と連結しており、この駆動部材１５を介して
時計回り（矢印Ｃ方向）に回転される。ロータ８
が回されるとベーンに囲まれたポンプ室も回さ
れ、ポンプ室が吸入ポート３ｂに開口する範囲内
では、第１図のポンプ室１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
で示すように回転に応じてポンプ室容積が大きく
なり、オイル吸入路３を介してポンプ室内にオイ
ルを吸い込み、一方ポンプ室が吐出ポート４ｂに
開口する範囲内では第１図のポンプ室１０ｅ，１
０ｆ，１０ｇで示すように回転に応じてポンプ室
容積が小さくなり、オイル吐出路４にオイルを吐
出する。

このオイル吐出路４内に、バルブ用スプリング
２２とスプール２１とからなる流量制御弁２０が
配されていて、この流量制御弁２０によりオイル
吐出路４内の流量に応じて発生されるコントロー
ル圧力が通路側ハウジング２に形成されたコント
ロール圧力導入路１２を介してカムリング５の外
周５ｃに導かれる。ここに導かれたコントロール
圧力を有するオイルは、シール溝５ｆ内に装着さ
れた弾性支持部材１４に押されるシール部材１５
とピン７との間の空間に充満し、この間でのカム
リング５の外周５ｃに作用するコントロール圧力
に応じてカムリング５にピン７を中心として反時
計回り（矢印Ｄの方向）のモーメントを与える。
このモーメントはカム用スプリング６によるモー
メントと逆方向に作用するため、上記コントロー
ル圧が大きくなつてカム用スプリング６の付勢力
に打ち勝つとカムリング５は反時計方向に動かさ
れ、カムリング５の円筒形内周面５ｄの中心とロ
ータ８の回転中心Ｏとの偏心量は小さくなり、ポ
ンプの吐出量が減る。すなわち、本例のベーンポ
ンプは上記コントロール圧に応じて吐出量を可変
制御ができるもので、実際には流量制御弁２０の
作用により第５図に示すように、ポンプ吐出量を
所定値Q₀以上にならないように制御する。すな
わち、ロータ回転がN₀を超えて吐出量Q₀より大
きくなると、コントロール圧による力がカム用ス
プリング６の付勢力に打ち勝つて吐出量を減ら
し、ロータ回転がN₀を超える時には、吐出量を
一定に（Q₀に）保持するようになつている。

上記カムリング５がカバー側ハウジング１の内
壁面１ａと接する側面、すなわち薄肉リングばね
１１が取り付けられている側と反対側の側面に
は、第１図において斜線で示す部分において他の
部分より少しくぼんだ平面状のごく浅い溝からな
るオイル通路５ａが形成されている。このオイル
通路は、ポンプ室容積が最大となる位置の近傍に
おいては幅は狭く、オイル吐出路に向かつて徐々
に広くなり、次いでポンプ室容積が最小となる位
置の近傍に向かつて徐々に狭くなるように形成さ
れている。このため、ロータ８が回転して吸入ポ
ート３ｂからポンプ室１０に吸い込まれたオイル
は、ポンプ室１０が吐出ポート４ｂと連通する前
に、オイル通路５ａを通じて吐出ポート４ｂ側に
吐出され、しかもこのオイル通路５ａの通路面積
は吐出ポート４ｂに近ずくに応じて大きくなる形
状をしているので、ポンプ室１０内のオイルは
徐々に吐出ポート４ｂ側の圧力に近ずき騒音の発
生が抑えられる。

また、上記オイル通路５ａはカムリング５の円
筒形内周面５ｄに開口し、この円筒形内周面５ｄ
をベーン９ａ〜９ｇの外端が摺接するため、特に
オイル通路５ａのエツジ部Ｆ，Ｇとベーンの外端
との接触による音が生じ易い。しかしながら、本
考案では、第２図に示すようにベーン９ｆを半径
方向に付勢する薄肉リングばね１１が、オイル通
路５ａが形成する側と反対側にオフセツトして取
り付けられているため、ベーン９ｆの図において
右側外端が円筒形内周面５ｄに押し付けられる力
は小さくオイル通路５ａのエツジＦ，Ｇと接触す
ることが少なく、騒音の発生を抑えることができ
る。

なお、ベーン９ａ〜９ｇを半径方向外方に付勢
する手段としては、第３図に示した薄肉リングば
ね１１の代わりに第５図および第６図に示すよう
なコイルばね１１′を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のベーンポンプの１実施例をカ
バー側ハウジングを外して示す正面図、第２図は
第１図の矢印Ａ−Ａに沿つた断面図、第３図は薄
肉リングばねを示す斜視図、第４図は第１図のベ
ーンポンプのロータ回転と吐出量の関係を示すグ
ラフ、第５図および第６図はコイルばねを示す正
面図および側面図である。 １……カバー側ハウジング、２……通路側ハウ
ジング、３……オイル吸入路、４……オイル吐出
路、５……カムリング、７…ピン、８……ロー
タ、１１……薄肉リングばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ オイル吸入路およびオイル吐出路を有するハ
   ウジングと、 このハウジング内において対向する平行な２
   つの内壁面に接する両側面およびこのハウジン
   グの中央部に空間を形成する円筒形内周面を有
   するリングと、 前記空間内で両側面が前記内壁面と接し前記
   リングの中心線に対して偏心した軸線回りに回
   転駆動されるロータと、 このロータの外周に半径方向に摺動自在に設
   けられ両側端が前記内壁面に摺接し半径方向外
   端が前記リングの円筒形内周面に摺接する複数
   個のベーンとからなり、 前記リングの前記ハウジングの内壁面と接す
   る両側面のうちいずれか一方には、前記円筒形
   内周面，前記ハウジングの内壁面および前記ロ
   ータにより囲まれ前記ベーンにより仕切られた
   ポンプ室と前記オイル吐出路とを連通させるオ
   イル通路が形成され、 このオイル通路は前記ポンプ室の容積が最大
   となる位置の近傍から前記オイル吐出路に向か
   つて断面積が徐々に大きくなる形状の溝であ
   り、 前記ベーンは前記リングの軸方向で前記溝が
   形成されている側面と反対側の方向にオフセツ
   トした位置においてスプリング手段により半径
   方向外方に付勢されていることを特徴とするベ
   ーンポンプ。 ２ 前記リングが焼結合金により構成されている
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項記載のベーンポンプ。 ３ 前記リングがこのリングの中心線に対して揺
   動自在に枢支されていることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項もしくは第２項記載
   のベーンポンプ。