JPS635598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、オイル吸入路および吐出路を有する
ハウジングの円柱状内腔内に偏心させてロータを
配設し、該ロータに複数枚のベーンを半径方向に
摺動自在にかつ半径方向外方に所定の力で付勢し
て設け、このロータを回転することによつてオイ
ル吸入および吐出を行なうベーンポンプに関す
る。

（従来技術） 第６図は、従来の上記ベーンポンプを示す平面
図である。該図は、ポンプ内部構造を明確に示す
ためカバー側ハウジングを取り除いた状態で示す
ものである。第７図、第８図は第６図の―
線、―線断面図である。

図示従来のベーンポンプは、通路側ハウジング
１とカバー側ハウジング２とから成るハウジング
３を備えて成り、該通路側ハウジング１にはオイ
ル吸入路４とオイル吐出路５とが形成され、また
中央部分には上端開口の円柱状凹部６が形成さ
れ、該凹部６は上方から上記カバー側ハウジング
２によつて閉塞されてハウジング内腔３ａを構成
する。

このハウジング内腔３ａには円形内周面７ａを
有するリング７が、例えばピン８を中心として矢
印Ａ，Ｂ方向に摺動自在に配設されている。

該リングの内周面７ａと該リング７を上下両側
から挾む上記ハウジング３の対向する２つの内壁
面（内腔面）１ａ，２ａとで区画形成された空間
９内には上記リングの中心線７ｂに対して偏心し
た軸線１０ａ回りに回転駆動されるロータ１０が
配設されている。ロータ１０の外周部にはロータ
円周方向に等間隔を置いて半径方向の溝１０ｄが
複数形成されると共にロータ１０の上側面には各
半径方向の溝１０ｄと連通する円周方向の溝１０
ｅが形成され、各半径方向の溝１０ｄにはベーン
１１が摺動自在に、即ちロータ外周面１０ｂから
出没自在に嵌合せしめられ、さらに、以下に述べ
るオイル吐出路側ポート１６と連通するポンプ室
１３領域と上記円周方向溝１０ｅとを連通させる
オイル連通路１２をカバー側ハウジング２に形成
し、該連通路１２および両溝１０ｅ，１０ｄを介
してオイル吐出圧をベーンの半径方向内端１１ａ
に作用させることにより該ベーン１１を半径方向
外側に付勢し（第７図、第８図参照）、ベーンの
半径方向外端１１ｂが上記リング内周面７ａに摺
接するように構成されている。

上記リング内周面７ａとロータ外周面１０ｂと
ハウジングの対向する２つの内壁面１ａ，２ａと
によつて囲まれた空間部分は、上記ベーン１１に
よつて複数個に分割され、この分割された各空間
部分はポンプ室１３を構成する。上記ハウジング
３には、上記オイル吸入路４とオイル吐出路５と
をそれぞれ上記ポンブ室１３に連通させるための
オイル吸入路側ポート１５とオイル吐出路側ポー
ト１６とが形成されている。

かかるベーンポンプにおいては、ロータ１０が
カバー側ハウジングの駆動軸挿通孔２ｂに挿通さ
れたロータ駆動軸（図示せず）によつて矢印Ｃ方
向に回転され、それにより各ポンプ室１３も矢印
Ｃ方向に回転しながらポンプ室容積の増減を繰り
返す。そして、各ポンプ室１３は容積増加過程に
おいて吸入路側ポート１５と連通してオイルを吸
入し、容積減少過程において吐出路側ポート１６
と連通してポンプ室内オイルを該ポート１６に向
けて吐出する。また、オイル吐出量はロータ１０
の回転数に比例して変化するが、リング７の矢印
Ａ，Ｂ方向への揺動によつても変化する。即ち、
ロータ回転数が一定である場合においては、図示
の状態が吐出量最大であり、リング７が矢印Ａ方
向に揺動すると、リング７とロータ１０との偏心
量が減少し、ロータ１０の１回転中におけるポン
プ室１３の容積変化量が減少するので、オイル吐
出量も減少する。図示従来例の場合は、オイル吐
出路５内にバルブ用スプリング１８ａとスプール
１８ｂとから成る流量制御弁１８が配設され、該
弁１８によりオイル吐出路５内の流量に応じて発
生するコントロール圧力が上記通路側ハウジング
１に形成されたコントロール圧力導入路１９を通
つてリング７の外周部であつてシール部材２０，
２１間に導かれ、該コントロール圧力によつて揺
動リング７がピン８を中心として矢印Ａ方向に揺
動せしめられるように構成すると共に常時スプリ
ング２２によつて該リング７を同じくピン８を中
心として矢印Ｂ方向に付勢し、オイル吐出量が所
定値Q₀に達したときに発生するコントロール圧
力がスプリング２２による付勢力とバランスする
ようになし、Q₀以上になるとコントロール圧力
によりリング７が矢印Ａ方向に所定角度揺動して
吐出量を減少させ、もつて第９図に示す如くロー
タ回転数が増大しても吐出量は所定値Q₀以上に
ならないように制御すべく構成されている。

ところで、上記ベーンポンプにおいては、前述
のごとく、オイル連通路１２、ロータ円周方向溝
１０ｅおよびロータ半径方向溝１０ｄを介して、
ベーン内方端１１ａにオイル吐出圧を作用させ、
該オイル吐出圧によつて常時ベーン１１を外方に
付勢するように構成されている。この様に各ベー
ン１１を外方に向けて所定の力で付勢するのは、
各ベーンの外方端１１ｂを常時リング内周面７ａ
に密着させて摺接させたいからであり、この外方
付勢力が小さいと上記常時密着性が低下し、ベー
ンの振動等による騒音発生の虞れがあるので、該
外方付勢力はある程度大きい方が望ましい。

ところが、上記従来のベーンポンプにおいて
は、通路側ハウジングの内壁面１ａに凹状に形成
された吐出路側ポート１６の開口形状がポンプ室
１３の存在領域に沿つてアーチ状をなしており、
この吐出路側ポート１６と連通状態にある間ポン
プ室１３内の圧力は常にほぼオイル吐出圧に等し
く、従つて前記オイル連通路１２によつて取り出
すことのできるベーン外方付勢力（オイル圧）は
高々オイル吐出圧までであり、充分なベーン外方
付勢力を得ることができないという不都合があ
る。

なお、上述の様に流体圧力をベーン背部に導
き、該圧力によつてベーンを外方へ押圧するよう
にした公知のベーンポンプとしては、例えば特開
昭58−2488号に記載されたものが存在する。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記事情に鑑み、オイル吐出
路側ポートと連通状態にあるポンプ室内のオイル
圧をベーン内方端に作用させるタイプのベーンポ
ンプにおいて、オイル吐出圧よりも高圧のオイル
圧をベーン内方端に作用させることができ、従つ
て従来よりも大きなオイル圧でベーンを外方に付
勢することのできるベーンポンプを提供すること
にある。

（発明の構成） 本発明に係るベーンポンプは、上記目的を達成
するため、ハウジング内にリングを配設し、該リ
ング内にロータを偏心させて配設し、該ロータに
は半径方向の溝が複数形成され、半径方向外端が
上記リングの内周面に摺接せしめられるベーンが
この各半径方向の溝に摺動可能に嵌合され、上記
ロータを回転させることによつて該ロータと上記
リングと上記ベーンとで画成されたポンプ室を回
転させながら該ポンプ室容積を変化させ、このポ
ンプ室の容積変化を伴う回転移動によりオイル吸
入路側ポートからオイルを吸入してそれをオイル
吐出路側ポートに吐出するベーンポンプにおい
て、 上記ロータには上記各半径方向のベーン収納溝
と連通する円周方向の溝が形成され、上記オイル
吐出路側ポートは上記隣り合うベーン間隔にほぼ
等しい長さのポート中央範囲を除くポート両端部
で上記ポンプ室と連通し、該ポート両端部の間に
位置するポンプ室領域のオイル圧をハウジングに
形成したオイル連通路を介して上記ロータの円周
方向溝に導き、該オイル圧によつて各ベーンを外
方に付勢する様に構成したことを特徴とする。

（実施例） 以下、図面に示す実施例を参照しながら本発明
を詳細に説明する。

第１図は、本発明に係るベーンポンプの一実施
例の要部を、カバー側ハウジングを取り外した状
態で示す平面図である。本実施例における図示以
外の部分は、第６図〜第８図に示された従来例と
同様に構成されている。第２図および第３図は第
１図の―線および―線断面図である。

図示のベーンポンプは、前記従来例と同様に通
路側ハウジング１（該ハウジング１の外周部は図
示省略）とカバー側ハウジング２とから成るハウ
ジング３を備え、通路側ハウジング１にはオイル
吸入路４とオイル吐出路５とが形成されると共に
中央部分には上端開口の円柱状凹部６が形成さ
れ、該凹部６はカバー側ハウジング２によつて閉
塞されてハウジング内腔３ａを形成している。

該内腔３ａ内にはリング７が例えばピン８を中
心として矢印Ａ，Ｂ方向に揺動自在に配設され、
該リング７はスプリング２２によつて矢印Ｂ方向
に付勢されると共に前記従来例と同様にオイル吐
出路５内に配設された流量制御弁（図示せず）に
より該吐出路５内を流れる吐出流量に応じたコン
トロール圧を発生させ、該コントロール圧を導入
路１９を介してリング７の外周面７ｃに作用させ
て該リング７を矢印Ａ方向に揺動させ得る様にな
し、その結果吐出流量を前述の第９図に示す如く
制御し得る様に構成されている。

上記リングの内周面７ａと該リング７を上下両
側から挾む上記ハウジング３の対向する２つの内
壁面１ａ，２ａとで画成された空間９内には、上
記リングの中心線７ｂに対して偏心した軸線１０
ａ回りに回転駆動されるロータ１０が配設されて
いる。

該ロータ１０には、ロータ外周面１０ｂに開口
するロータ半径方向の溝１０ｄがロータ円周方向
に等間隔を置いて複数個形成され、各溝１０ｄに
ベーン１１が半径方向に摺動してロータ外周面１
０ｂから出没可能に嵌合し、かつ以下に述べるよ
うに各ベーン１１はロータ半径方向外方に付勢さ
れている。また、上記ロータ１０の上側面には各
半径方向の溝１０ｄと連通する円周方向の溝１０
ｅが形成されている。

上記リング内周面７ａとロータ外周面１０ｂと
各ベーン１１とによつてポンプ室１３が画成さ
れ、各ポンプ室１３はロータ１０の回転に伴つて
矢印Ｃ方向に回転して容積変化を生じ、この各ポ
ンプ室１３の容積変化を伴なう回転移動により、
オイル吸入路４と連通したオイル吸入路側ポート
１５と連通して該ポート１５からオイルを吸入
し、オイル吐出路５と連続したオイル吐出路側ポ
ート１６と連通して該ポート１６にオイルを吐出
する。

上記オイル吸入路側ポート１５は、通路側ハウ
ジング内壁面１ａに形成した凹部１５ｃと、カバ
ー側ハウジング内壁面２ａに形成した凹部１５ｄ
とで構成され、両凹部１５ｃ，１５ｄ共にオイル
吸入路４とポンプ室存在領域の双方に面して開口
している。また、リング７の下側面には、第１図
および第２図に示すようにオイル吸入路側溝部７
ｄが形成されている。

上記オイル吐出路側ポート１６は、通路側ハウ
ジング内壁面１ａに形成した凹部により構成され
ている。該ポート１６は、そのロータ半径方向外
側の一部１６ａにおいてオイル吐出路５と連通
し、ロータ半径方向内側においては隣り合うベー
ン１１の間隔にほぼ等しい長さのポート中央範囲
を除くポート両端部１６ｂ（第１図中斜線を施し
た部分）においてポンプ室１３と連通するように
形成されている。

即ち、吐出路側ポート１６を、そのロータ半径
方向内側の両端部１６ｂのみをポンプ室存在領域
に面して開口させると共に該両端部１６ｂの間の
ポート中央範囲部分はポンプ室存在領域に面しな
いように形成し、しかも該ポート中央範囲部分の
長さ（ロータ円周方向の長さ）を１つのポンプ室
の長さとほぼ等しくすることによつて、一つのベ
ーン１１ｃが一方のポート端部１６ｂ近傍に位置
するととき他のベーン１１ｄが他方のポート端部
１６ｂ近傍に位置し、両ベーン１１ｃ，１１ｄに
よつて画成されるポンプ室１３ａが一時的に封鎖
されて殆んど吐出路側ポート１６と連通していな
い状態になるよう構成されている。

なお、リング７の下側面には、前期オイル吸入
路側溝部７ｄと同様のオイル吐出路側溝部７ｅが
形成されている。

また、カバー側ハウジング１には、上記オイル
吐出路側ポートの両端部１６ｂの間に位置するポ
ンプ室領域と上記ロータに形成された円周方向の
溝１０ｅとを連通させるオイル連通路１２が形成
され、一時的にほぼ閉鎖されることのある上記ポ
ンプ室領域部分のオイル圧をロータ円周方向溝１
０ｅに導き、該オイル圧によつて各ベーン１１を
外方に押圧するように構成されている。

図示の連通路１２は、オイル圧を確実に導入す
るため２本設けられ、ポンプ室側開口１２ａは別
個と設けられているがロータ円周溝側開口１２ｂ
は共通になるよう形成されている。連通路１２
は、例えば第３図に２点鎖線１２′で示す如く、
通路側ハウジング１に形成しても良い。カバー側
ハウジング１に連通路１２と形成するにあたつて
は、同図の如く機械加工により穿孔された３本の
孔１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ（孔１２ｃは第７図に
示されているようにその左側端部においてポール
で密閉されている）で構成されているが、通路側
ハウジング１に形成するときは、該ハウジング１
が鋳造成形されるものであることから鋳抜き穴に
より形成することも可能である。そうすれば、上
記機械加工や密閉ボールが不要となり、コスト低
減が図れる。なお、連通路１２を通路側ハウジン
グ１に形成するときは、リングの円周方向溝１０
ｅもリングの下側面（内壁面１ａに対向する面）
に形成することになる。

また、オイル連通路のポンプ室側開口１２ａ
は、該連通路１２を通路側ハウジング１に形成し
た場合の該連通路１２とポンプ室１３との位置関
係を詳細に示す第４図に示されているように、ポ
ンプ室側開口１２ａのロータ半径方向外端１２ｆ
がリング内周面７ａより所定距離８だけロータ半
径方向内側に位置させて形成するのが好ましい。
第４図に２点鎖線で示す如く、ロータ半径方向外
端１２ｆがリング内周面７ａに近づき過ぎると、
ベーン１１の外方端コーナ部11ｇが連通路１２内
に落ち込む虞れがあり、これを防止するためであ
る。カバー側ハウジング２に連通路１２を形成す
る場合も、同様に形成するのが好ましい。

本実施例では、上記オイル連通路１２を介して
のオイル圧によるベーン外方付勢の外、さらに棒
状金属材を円形に巻いて形成したバツクアツプリ
ング２３による外方付勢も併用している。このバ
ツクアツプリング２３は、その両端部２３ａが、
第１図に示す如く内側に折り曲げられている。バ
ツクアツプリングはそれを撓ませてリング径を縮
少すると第５図に示すようにその両端２３ａが外
方に突出し、この突出端部２３ａにベーン１１が
当るとベーン１１のスムーズな半径方向移動が阻
害される虞れがあるので、これを防止するためで
ある。

上記ベーンポンプにおいては、第１図に示す如
く隣り合うベーン１１ｃと１１ｄとがそれぞれ吐
出路側ポート１６の両端部１６ｂに位置すると
き、一時的にではあるがその両ベーン１１ｃと１
１ｄとで画成されたポンプ室１３ａは吐出路側ポ
ート１６と連通しないほぼ封鎖された状態とな
り、該ポンプ室１３ａ内のオイルは圧縮されて吐
出圧よりも高い高圧状態となり、従つてこの高圧
が連通路１２を介してベーンの内方端１１ａに作
用し、ベーンがより大きな力で外方に付勢され
る。

本発明に係るベーンポンプは、要するに吐出路
側ポートを、ベーン間隔に相当する長さのポート
中央範囲を除くポート両端部でのみポンプ室を連
通するように形成し、そうすることによつてポン
プ室内オイルを一時的に封鎖圧縮して高圧を発生
させ、この高圧でベーンを外方に付勢する様に構
成したものであり、上記実施例はこの要旨を越え
ない範囲において種々変更可能である。

例えば、上記リング７は揺動自在ではなく、固
定的に配設されたものでも良く、さらにこのリン
グ７はハウジング３と一体に形成されていても良
い。また、吐出路側ポート１６はカバー側ハウジ
ングに形成されていても良く、リング７に形成し
た吐出路側溝部７ｅは必要に応じて形成すれば良
いものである。

（発明の効果） 本発明に係るベーンポンプは、上記の如く、オ
イル吐出路側ポートに、隣り合うベーン間隔にほ
ぼ等しい長さのポート中央範囲はポンプ室に連通
せず、該中央範囲の両側に位置するポート両端部
がポンプ室に連通するような開口形状を付与して
成るので、該ポート両端部近傍に隣り合うベーン
が位置するとき、一時的にではあるが該隣り合う
ベーンに囲まれたポンプ室が封鎖され、該封鎖状
態の下で圧縮されてポンプ室内のオイル圧が高圧
となり、またこの様に圧縮により高圧が発生する
ポンプ室領域にオイル連通路の圧力取出しポート
を開口させて成るので、該高圧をオイル連通路を
介してベーン内方端に作用させることができる。

従つて、本発明によれば、より大きな力でベー
ンを外方に向けて付勢し、ベーン外方端とリング
内周面との密着性を向上させ、騒音低下を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るベーンポンプの一実施例
の要部を示す平面図、第２図および第３図は第１
図の―線、―線断面図、第４図はオイル
連通路のポンプ室との位置関係を示す第３図と同
様の断面図、第５図はバツクアツプリングの一部
を示す平面図、第６図は従来のベーンポンプを示
す平面図、第７図および第８図は第６図の―
線および―線断面図、第９図はロータ回転数
と吐出量との関係を示す図である。 １ａ，２ａ…ハウジング内壁面、３…ハウジン
グ、４…オイル吸入路、５…オイル吐出路、７…
リング、１０…ロータ、１０ｄ…ロータ半径方向
溝、１０ｅ…ロータ円周方向溝、１１…ベーン、
１２…オイル連通路、１３…ポンプ室、１５…オ
イル吸入路側ポート、１６…オイル吐出路側ポー
ト、１６ｂ…ポート両端部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 該ハウジング内に配設されたリングと、 該リングの内周面および該リングを両側から挾
   む上記ハウジングの対向する２つの内壁面とで画
   成された空間内に配設され、該リングの中心線に
   対して偏心した軸線回りに回転駆動されるロータ
   と、 該ロータの外周部に半径方向に摺動自在に設け
   られ、半径方向外端が上記リングの内周面に摺接
   する複数枚のベーンとを備えて成り、 上記リングの内周面と上記ロータの外周面と上
   記ベーンとでポンプ室が画成され、 上記オイル吸入路と上記オイル吐出路とを、そ
   れぞれ上記ハウジングに形成されたオイル吸入路
   側ポートとオイル吐出路側ポートとを介して上記
   ポンプ室に連通させて成るベーンポンプであつ
   て、 上記ロータには上記各ベーンを収容する半径方
   向の溝および該溝に連通する円周方向の溝が形成
   され、 上記オイル吐出路側ポートは、上記隣り合うベ
   ーン間隔にほぼ相当する長さのポート中央範囲を
   除くポート両端部で上記ポンプ室と連通せしめら
   れ、 上記オイル吐出路側ポート両端部の間に位置す
   るポンプ室領域と上記ロータに形成された円周方
   向の溝とを連通させるオイル連通路が上記ハウジ
   ングに形成されていることを特徴とするベーンポ
   ンプ。