JPWO2014147914A1 - Vane pump - Google Patents

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Abstract

ベーンポンプは、ポンプハウジング(2)内に、外周にスリット溝(12)が放射状に形成されたロータ(11)と、各スリット溝(12)内に収容されたベーン(21)と、各ベーン(21)の先端が摺接するカム面(32)を備えたカムリング(31)と、ロータ(11)の軸方向両端にそれぞれ装備され、吸入ポート(42)と吐出ポート(43)を有する端部区画部材(2A,2B)と、を備えている。ロータ(11)は、その外周面(14)のスリット溝(12)間に、凹部(15)が形成され、吸入ポート(42)の内壁面(42a)が、凹部(15)の底面(15a)よりもポンプ軸心(1c)に接近した位置に設定されている。The vane pump includes a rotor (11) in which slit grooves (12) are radially formed on the outer periphery in a pump housing (2), a vane (21) accommodated in each slit groove (12), and each vane ( 21) An end section having a cam ring (31) having a cam surface (32) with which the front end thereof is in sliding contact and an axial end of the rotor (11) and having a suction port (42) and a discharge port (43). Members (2A, 2B). The rotor (11) has a recess (15) formed between the slit grooves (12) on the outer peripheral surface (14) thereof, and the inner wall surface (42a) of the suction port (42) is connected to the bottom surface (15a) of the recess (15). ) And the position closer to the pump shaft center (1c).

Description

本発明は、オイルポンプとして用いられるベーンポンプに関するものである。   The present invention relates to a vane pump used as an oil pump.

オイルポンプとして用いられるベーンポンプにおいて、ロータの外周に凹部(えぐり部)を設けることにより、ベーンのストロークを確保しながら、ポンプ室へのオイルの吸い込み面積を確保できるようにして、油吸入時の抵抗を低減し、ポンプ室内の圧力低下を抑制して、キャビテーション発生による流量低下を抑えるようにした技術が開発されている(例えば、特許文献1参照)。   In a vane pump used as an oil pump, by providing a recess (groove) on the outer periphery of the rotor, it is possible to secure the area for sucking oil into the pump chamber while securing the stroke of the vane. A technique has been developed in which the pressure drop in the pump chamber is suppressed and the flow rate drop due to the occurrence of cavitation is suppressed (see, for example, Patent Document 1).

ところで、ロータの外周に凹部を設けることにより、キャビテーション発生が抑制されキャビテーション発生に起因したオイルの流量低下が抑えられても、所望のポンプ性能が得られない場合があることが判明した。   By the way, it has been found that by providing a concave portion on the outer periphery of the rotor, the occurrence of cavitation is suppressed, and even if the decrease in the oil flow rate due to the occurrence of cavitation is suppressed, the desired pump performance may not be obtained.

本発明者は、この原因を探求した。以下、図5を参照して説明する。はじめに、ロータの外周に凹部を設けたベーンポンプについて説明する。図5に示すように、ロータ111には複数のスリット溝112が放射状に形成され、各スリット溝112内にはそれぞれベーン121が出没可能に収容されている。ロータ111は、内周にカム面132が形成されたカムリング131の内部に配置され、ロータ111から外方へ突出する各ベーン121の先端はカムリング131内周のカム面132に摺接している。   The inventor has sought this cause. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. First, a vane pump in which a recess is provided on the outer periphery of the rotor will be described. As shown in FIG. 5, a plurality of slit grooves 112 are radially formed in the rotor 111, and vanes 121 are accommodated in the respective slit grooves 112 so as to be able to appear and disappear. The rotor 111 is disposed inside a cam ring 131 having a cam surface 132 formed on the inner periphery, and the tip of each vane 121 protruding outward from the rotor 111 is in sliding contact with the cam surface 132 on the inner periphery of the cam ring 131.

各スリット溝112の基部には、ベーン121をカムリング131のカム面132に押し付ける付勢力を与えるための背圧孔113が形成され、各背圧孔113は環状に連通しており、図示しない油路からオイルを供給される。背圧孔113内のオイルの油圧がベーン121の基部に作用してベーン121をカムリング131のカム面132に押し付ける。   A back pressure hole 113 for applying a biasing force for pressing the vane 121 against the cam surface 132 of the cam ring 131 is formed at the base of each slit groove 112. The back pressure holes 113 communicate with each other in an annular shape and are not shown in the drawing. Oil is supplied from the road. The oil pressure in the back pressure hole 113 acts on the base of the vane 121 and presses the vane 121 against the cam surface 132 of the cam ring 131.

ロータ111及びカムリング131は、図示しないポンプハウジング内に装備され、ロータ111の外周面114とカムリング131内周のカム面132との間は隣り合う各ベーン121,121の壁面によって区画されてポンプ室141が形成される。また、ポンプ室141の両端方向(ロータ111の回転軸の延在方向両側)は、ポンプハウジングのカバー部材或いはポンプハウジングに内装されるエンドプレート等の端部区画部材によってそれぞれ区画される。   The rotor 111 and the cam ring 131 are installed in a pump housing (not shown), and a space between the outer peripheral surface 114 of the rotor 111 and the cam surface 132 on the inner periphery of the cam ring 131 is partitioned by the wall surfaces of the adjacent vanes 121 and 121. 141 is formed. Further, both end directions of the pump chamber 141 (both sides in the extending direction of the rotating shaft of the rotor 111) are respectively partitioned by a cover member of the pump housing or an end partition member such as an end plate built in the pump housing.

カム面132によってポンプ室141の容積が拡大する箇所には図示しない吸入ポートが設けられ、カム面132によってポンプ室141の容積が縮小する箇所には図示しない吐出ポートが設けられている。各ポンプ室141には、吸入ポートからオイルが吸入され、吐出ポートからオイルが吐出される。ロータ111の外周面114には、スリット溝112の近傍を除いて凹部115がロータ111の軸方向にわたって形成されている。   A suction port (not shown) is provided at a location where the volume of the pump chamber 141 is increased by the cam surface 132, and a discharge port (not shown) is provided at a location where the volume of the pump chamber 141 is reduced by the cam surface 132. Oil is sucked into each pump chamber 141 from the suction port, and oil is discharged from the discharge port. A recess 115 is formed on the outer peripheral surface 114 of the rotor 111 in the axial direction of the rotor 111 except for the vicinity of the slit groove 112.

ここで、キャビテーションの発生を抑制してポンプの吸い込み性能を向上させるには、凹部115を深くして吸い込み面積を大きくすることが有効であるが、本発明者は、ポンプの吸い込み性能が、吸入ポートと凹部との関係にも左右されることを見出した。   Here, in order to suppress the occurrence of cavitation and improve the suction performance of the pump, it is effective to deepen the recess 115 and increase the suction area. However, the present inventor It has been found that it depends on the relationship between the port and the recess.

つまり、吸い込み性能の向上のために、吸い込み面積を大きくしようとして、凹部の底面をポンプ軸心に近づけても(つまり、凹部を深くしても)、製造誤差によって、吸入ポートのポンプ軸心側の壁面が、凹部の底面に対し、ポンプ軸心から離れた状態となったり、近づいた状態となったりすると、吸入ポート側とポンプ室側とで、オイルが流れる空間である流路に対し、凹凸状態が逆転する。このように、流路に対し、吸入ポート側とポンプ室側で凹凸状態が逆転すると、そこを流れるオイルの圧力損失が大きく変化して、吸い込み性能にも大きな影響を与えることになる。このようなメカニズムで、ポンプの吸い込み性能が大きく変化して、ポンプ毎の性能にバラツキが生じてしまうことを究明したのである。   In other words, in order to improve the suction performance, even if the bottom surface of the recess is brought closer to the pump shaft center (that is, the recess is deeper) in order to increase the suction area, the pump shaft side of the suction port may be affected by manufacturing errors. When the wall surface is away from or close to the pump shaft center with respect to the bottom surface of the recess, the flow path is a space through which oil flows between the suction port side and the pump chamber side. The uneven state is reversed. As described above, when the uneven state is reversed between the suction port side and the pump chamber side with respect to the flow path, the pressure loss of the oil flowing there changes greatly, and the suction performance is greatly affected. With such a mechanism, it was clarified that the suction performance of the pump changes greatly and the performance of each pump varies.

本発明は、かかる課題に鑑み創案されたもので、オイルの吸い込み面積を確保して、ポンプ室内の圧力低下を抑制してキャビテーション発生による流量低下を抑えつつ、ポンプ毎の性能を安定させることができるようにした、ベーンポンプを提供することを目的とする。   The present invention was devised in view of such problems, and it is possible to stabilize the performance of each pump while securing the oil suction area and suppressing the pressure drop in the pump chamber to suppress the flow rate drop due to the occurrence of cavitation. An object of the present invention is to provide a vane pump that can be used.

実開昭61−181888号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-181888

本発明は、上記の目的を達成するために創案されたもので、本発明のベーンポンプは、以下の要旨構成を有している。   The present invention was created to achieve the above object, and the vane pump of the present invention has the following gist configuration.

(1)すなわち、本発明のベーンポンプは、ポンプハウジング内に、外周面に複数のスリット溝が放射状に形成されたロータと、前記各スリット溝内に出没可能に収容されたベーンと、前記ロータの外周に配置され前記各ベーンの先端が摺接するカム面を内周に備えたカムリングと、前記ロータの軸方向両端にそれぞれ装備された端部区画部材(例えば、ポンプカバー又はサイドプレート)とを有し、前記ロータの前記外周面,前記カム面,隣り合う前記ベーンの壁面及び前記端部区画部材により包囲されて各ポンプ室が形成され、前記端部区画部材に、前記ポンプ室にオイルを吸入させる吸入ポートと前記ポンプ室からオイルを吐出させる吐出ポートとをそなえたベーンポンプであって、前記各ポンプ室の内周を構成する前記スリット溝間の前記ロータの前記外周面に、前記スリット溝が形成された端部の先端を結ぶ円周よりもこの両端部間の中央部分が凹んだ凹部が形成され、前記吸入ポートのポンプ軸心側の壁面である吸入ポート内壁面が、前記凹部の底面よりもポンプ軸心に接近した位置に設定されている。なお、前記吸入ポート内壁面が、前記底面よりもポンプ軸心に接近した位置とは、前記吸入ポート内壁面のポンプ軸心からの距離が、前記底面のポンプ軸心からの距離よりも短く、前記吸入ポート内壁面が前記底面よりもポンプ軸心に接近していることを意味する。   (1) That is, the vane pump of the present invention includes a rotor in which a plurality of slit grooves are radially formed on an outer peripheral surface in a pump housing, a vane accommodated in each slit groove so as to be able to appear and retract, A cam ring provided on the inner periphery with a cam surface arranged on the outer periphery and in which the tip of each vane slidably contacts, and end partition members (for example, a pump cover or a side plate) respectively provided at both axial ends of the rotor. Then, each pump chamber is formed to be surrounded by the outer peripheral surface of the rotor, the cam surface, the wall surface of the adjacent vane and the end partition member, and oil is sucked into the pump chamber by the end partition member. A vane pump having a suction port for discharging and a discharge port for discharging oil from the pump chamber, wherein the gap between the slit grooves constituting the inner periphery of each pump chamber On the outer peripheral surface of the rotor, a recess is formed in which a central portion between both end portions is recessed rather than a circumference connecting the tip ends of the slit grooves, and a wall surface on the pump shaft center side of the suction port The inner wall surface of the suction port is set at a position closer to the pump shaft center than the bottom surface of the recess. The position where the inner wall surface of the suction port is closer to the pump axis than the bottom surface is that the distance from the pump shaft center of the inner wall surface of the suction port is shorter than the distance from the pump shaft center of the bottom surface, It means that the inner wall surface of the suction port is closer to the pump shaft center than the bottom surface.

(2)製造公差を含んだ前記凹部の底面のポンプ軸心からの距離の最大値と、製造公差を含んだ前記吸入ポート内壁面の前記ポンプ軸心からの距離の最大値とが、等しく設定されていることが好ましい。   (2) The maximum value of the distance from the pump shaft center of the bottom surface of the recess including the manufacturing tolerance is set equal to the maximum value of the distance from the pump shaft center of the inner wall surface of the suction port including the manufacturing tolerance. It is preferable that

(3)また、前記凹部の底面の製造公差と前記吸入ポート内壁面の製造公差のうち、一方の製造公差が相対的に小さく設定されていることが好ましい。この場合、前記凹部の底面の製造公差が、前記吸入ポート内壁面の製造公差よりも小さく設定されていることが好ましい。   (3) Moreover, it is preferable that one manufacturing tolerance is set relatively small among the manufacturing tolerance of the bottom face of the said recessed part, and the manufacturing tolerance of the said suction port inner wall surface. In this case, it is preferable that the manufacturing tolerance of the bottom surface of the recess is set smaller than the manufacturing tolerance of the inner wall surface of the suction port.

(4)あるいは、製造公差を含んだ前記凹部の底面のポンプ軸心からの距離の最小値は、製造公差を含んだ前記吸入ポート内壁面の前記ポンプ軸心からの距離の最大値よりも大きく設定されていることも好ましい。   (4) Alternatively, the minimum value of the distance from the pump shaft center of the bottom surface of the recess including the manufacturing tolerance is larger than the maximum value of the distance from the pump shaft center of the inner wall surface of the suction port including the manufacturing tolerance. It is also preferable that it is set.

(5)前記ロータは焼結により形成され、前記端部区画部材は砂型鋳造により形成されていることが好ましい。   (5) Preferably, the rotor is formed by sintering, and the end section member is formed by sand casting.

(1)本発明のベーンポンプによれば、各ポンプ室の内周を構成するスリット溝間のロータの外周面に、スリット溝が形成された端部の先端を結ぶ円周よりもこの両端部間の中央部分が凹んだ凹部が形成され、さらに、吸入ポートのポンプ軸心側の壁面である吸入ポート内壁面が、凹部の底面よりもポンプ軸心に接近した位置に設定されているので、ポンプ毎の性能のバラツキを抑制することができる。   (1) According to the vane pump of the present invention, the distance between both ends of the rotor chamber is larger than the circumference connecting the tip of the end where the slit groove is formed on the outer peripheral surface of the rotor between the slit grooves constituting the inner periphery of each pump chamber. Since the concave portion in which the central portion of the suction port is recessed is formed, and the suction port inner wall surface, which is the wall surface on the pump shaft center side of the suction port, is set at a position closer to the pump shaft center than the bottom surface of the recess portion, the pump Variations in performance can be suppressed.

ポンプの性能を左右するオイルの吸い込み性能については、ロータ側の形状だけでなく、吸入ポート側の形状も大きな影響を与えることが判明した。本願発明では、この点に着目して、吸入ポートのポンプ軸心側の壁面を、凹部の底面よりもポンプ軸心に近づけている。この吸入ポートの壁面の位置設定により、製造誤差があって、その誤差分、吸入ポートのポンプ軸心側の壁面が、ポンプ軸心から離れても、又、凹部の底面がポンプ軸心側に近づいても、凹部の底面に対し、吸入ポートのポンプ軸心側の壁面が、オイルが通流する流路側に突出するのを抑制して、吸入ポートのポンプ軸心側の壁面と凹部の底面の凹凸の関係が、ポンプ毎に異なることを抑制する。   It has been found that not only the shape on the rotor side but also the shape on the suction port side has a great influence on the oil suction performance that affects the performance of the pump. In the present invention, paying attention to this point, the wall surface on the pump shaft center side of the suction port is made closer to the pump shaft center than the bottom surface of the recess. Due to the position setting of the wall surface of the suction port, there is a manufacturing error, and even if the wall surface on the pump shaft side of the suction port is separated from the pump shaft center, the bottom surface of the recess is on the pump shaft side. Even when approaching, the wall on the pump shaft center side of the suction port is prevented from projecting toward the flow path through which the oil flows, and the wall surface on the pump shaft center side of the suction port and the bottom surface of the recess. It is suppressed that the unevenness | corrugation relationship differs for every pump.

このため、予め凹部の底面が、吸入ポートのポンプ軸心側の壁面より流路側へ突出した状態を設計に織り込めば、所望のオイルの吸い込み性を有するポンプを得ることができ、ポンプ毎の性能のバラツキを抑えることができる。   For this reason, if the state in which the bottom surface of the concave portion protrudes from the wall surface on the pump shaft center side to the flow path side in advance in the design, a pump having a desired oil suction property can be obtained. Variations in performance can be suppressed.

(2)また、製造公差を含んだ凹部の底面のポンプ軸心からの距離の最大値と、製造公差を含んだ吸入ポート内壁面のポンプ軸心からの距離の最大値とが等しく設定されると、各距離が最大値となって吸い込み面積としては最小となる一番厳しい状態でも、吸入ポート内壁面が凹部の底面よりも突出することがないので、オイルが流れる流路に段差が生じることによる損出をなくして吸い込み性の低下を抑制することができる。   (2) Further, the maximum value of the distance from the pump shaft center of the bottom surface of the recess including the manufacturing tolerance is set equal to the maximum value of the distance from the pump shaft center of the inner wall of the suction port including the manufacturing tolerance. Even in the most severe conditions where each distance is the maximum value and the suction area is minimum, the inner wall surface of the suction port does not protrude beyond the bottom surface of the recess, resulting in a step in the flow path through which the oil flows. It is possible to suppress the deterioration of the sucking property by eliminating the loss due to.

(3)また、吸入ポートのポンプ軸心側の壁面と、凹部の底面との凹凸の関係がポンプ毎に入れ替わるのを抑制するために、製造誤差である製造公差そのものを小さくする場合、一方の製造公差のみを相対的に小さくすることで、部品製造コストの増大を抑制することができる。この場合、製造公差を小さくするのは、ロータ側である凹部の底面が好適である。   (3) Also, in order to suppress the unevenness relationship between the wall surface on the pump shaft side of the suction port and the bottom surface of the recess from being replaced for each pump, when manufacturing tolerance itself, which is a manufacturing error, is reduced, By making only the manufacturing tolerance relatively small, it is possible to suppress an increase in component manufacturing cost. In this case, the bottom of the concave portion on the rotor side is suitable for reducing the manufacturing tolerance.

ベーンポンプの場合、ポンプ室内の圧力低下を抑制してキャビテーション発生による流量低下を抑えることが必要であり、この流量低下の抑制には、オイルの吸い込み面積を確保することが有効である。スリット溝が形成された端部の先端を結ぶ円周よりもこの両端部間の中央部分が凹んだ凹部を形成すると、オイルの吸い込み面積を確保することができる。特に、オイルの吸い込み面積を確保するうえでは、凹部の底面をポンプ軸心に近づけるほど効果的である。一方、ポンプ室に凹部を形成すると、吐出口付近におけるポンプ室の容積をゼロにすることが不可能になり、吐出工程後もポンプ室内にオイルが残留することになるため凹部にはオイルが残る。オイルには、エアが含まれるが、ロータによって回転するオイルは、遠心力によりエアを多く含む部分とそうでない部分とに分離され、エアを多く含むオイルは、回転中心に近い凹部に残ってしまう。この結果、凹部に溜まったオイルに含まれるエアが吸入側で膨張して析出するため、吸入されるオイルの量が低下しオイルの吐出量の低下を招く。特に、凹部が深くなり溜まるオイル量が多くなると、それに応じてエアも増え、吐出流量脈動、吐出圧脈動を引き起こし、オイルポンプ内の流量制御弁の動作不良や、オイルポンプのノイズを引き起こす。   In the case of a vane pump, it is necessary to suppress a pressure drop in the pump chamber to suppress a flow rate decrease due to the occurrence of cavitation. To suppress this flow rate decrease, it is effective to secure an oil suction area. By forming a recess in which the central part between both ends is recessed rather than the circumference connecting the tips of the ends where the slit grooves are formed, the oil suction area can be secured. In particular, in order to secure the oil suction area, the closer the bottom surface of the recess is to the pump shaft center, the more effective. On the other hand, when the recess is formed in the pump chamber, it becomes impossible to make the volume of the pump chamber near the discharge port zero, and oil remains in the pump chamber even after the discharge process, so that the oil remains in the recess. . Oil contains air, but the oil rotated by the rotor is separated into a part containing a lot of air and a part not containing it by centrifugal force, and the oil containing a lot of air remains in a recess near the center of rotation. . As a result, the air contained in the oil accumulated in the recesses expands and precipitates on the suction side, so that the amount of oil that is sucked decreases and the discharge amount of oil decreases. In particular, when the recessed portion becomes deeper and the amount of accumulated oil increases, the air also increases accordingly, causing discharge flow rate pulsation and discharge pressure pulsation, resulting in malfunction of the flow rate control valve in the oil pump and oil pump noise.

このように、ロータの凹部は、深過ぎても浅過ぎても吸い込み性の悪化を招くため、ロータ側の製造公差は小さくして、吸い込み性の悪化を抑制する。一方、端部区画部材はロータほどには加工精度が要求されないため、製造公差は大きくする。すなわち、ロータに加工される凹部の底面の製造公差は、端部区画部材に設けられた吸入ポート内壁面の製造公差よりも小さく設定される。これにより、製造コストの増加を抑えながら、凹部に残留するオイル内のエアによる吐出流量脈動、吐出圧脈動の発生を抑制することができ、ベーンポンプの性能を向上させることができる。   As described above, since the recess of the rotor causes deterioration of the suckability even if it is too deep or too shallow, the manufacturing tolerance on the rotor side is reduced to suppress the deterioration of the suckability. On the other hand, since the end section member does not require processing accuracy as much as the rotor, the manufacturing tolerance is increased. That is, the manufacturing tolerance of the bottom surface of the recess processed into the rotor is set to be smaller than the manufacturing tolerance of the inner wall surface of the suction port provided in the end section member. Thereby, generation | occurrence | production of the discharge flow rate pulsation and discharge pressure pulsation by the air in the oil which remains in a recessed part can be suppressed, suppressing the increase in manufacturing cost, and the performance of a vane pump can be improved.

(4)また、製造公差を含んだ凹部の底面のポンプ軸心からの距離の最小値は、製造公差を含んだ吸入ポート内壁面のポンプ軸心からの距離の最大値よりも大きく設定されると、凹部によって決定される吸い込み面積に対し、吸入ポート内壁面が凹部の底面よりも突出することがないので、吸入ポート側とポンプ室側の凹凸状態の逆転の影響を排除することができ、ベーンポンプに求められる性能をポンプ毎に確保し易くなる。   (4) Further, the minimum value of the distance from the pump shaft center of the bottom surface of the recess including the manufacturing tolerance is set larger than the maximum value of the distance from the pump shaft center of the inner wall surface of the suction port including the manufacturing tolerance. Since the suction port inner wall surface does not protrude from the bottom surface of the recess with respect to the suction area determined by the recess, it is possible to eliminate the effect of reversal of the uneven state on the suction port side and the pump chamber side, It becomes easy to secure the performance required for the vane pump for each pump.

(5)さらに、ロータを焼結により、端部区画部材を砂型鋳造により形成すれば、ロータの製造公差を小さくすることができ、端部区画部材の製造公差は大きくなるが製造コストの増加を抑えることができる。   (5) Further, if the rotor is sintered and the end section member is formed by sand casting, the manufacturing tolerance of the rotor can be reduced, and the manufacturing tolerance of the end section member is increased, but the manufacturing cost is increased. Can be suppressed.

本発明の一実施形態にかかるベーンポンプの構造を示す縦断面図であり、図2のA−A矢視断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the vane pump concerning one Embodiment of this invention, and is AA arrow sectional drawing of FIG. 本発明の一実施形態にかかるベーンポンプの構造を示す要部横断面図である。It is a principal part cross-sectional view which shows the structure of the vane pump concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかるベーンポンプの構造を説明する図であり、(a)はそのロータの斜視図、(b)はそのロータ半部の横断面図である。It is a figure explaining the structure of the vane pump concerning one Embodiment of this invention, (a) is a perspective view of the rotor, (b) is a cross-sectional view of the rotor half part. 本発明の一実施形態にかかるベーンポンプの凹部の底面と吸入ポート内壁面とのポンプ軸心基準の位置関係を、凹部底面の形成されるロータ及び吸入ポート内壁面の形成される端部区画部材の各製造公差とに関連して示す図である。The positional relationship of the pump shaft center reference between the bottom surface of the concave portion of the vane pump and the inner wall surface of the suction port according to the embodiment of the present invention is the same as that of the rotor formed on the bottom surface of the concave portion and the end partition member formed on the inner wall surface of the suction port. It is a figure shown in relation to each manufacturing tolerance. 本発明の課題を説明するベーンポンプの要部横断面図である。It is a principal part cross-sectional view of the vane pump explaining the subject of this invention.

以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。図1〜図4は本発明の一実施形態にかかるベーンポンプの構造を示す。なお、このベーンポンプはオイルポンプとして用いられるものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show the structure of a vane pump according to an embodiment of the present invention. This vane pump is used as an oil pump.

〔ベーンポンプの構造〕
まず、本実施形態にかかるベーンポンプの構造を説明する。このベーンポンプは、図1,図2に示すように、ポンプハウジング2内に、ロータ11及びカムリング31が装備される。ロータ11は、ポンプハウジング2内の中心部に配備された回転軸1に一体回転するように結合されている。回転軸1は、図示しないエンジン(内燃機関)やモータ(電動機)に直接又は間接的に接続されて回転駆動される。
[Vane pump structure]
First, the structure of the vane pump according to this embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the vane pump is provided with a rotor 11 and a cam ring 31 in a pump housing 2. The rotor 11 is coupled so as to rotate integrally with a rotary shaft 1 provided at the center of the pump housing 2. The rotating shaft 1 is connected to an engine (internal combustion engine) or a motor (electric motor) (not shown) directly or indirectly and is driven to rotate.

このロータ11には複数のスリット溝12が、図2に示すように横断面視で放射状に形成されており、各スリット溝12内にはそれぞれベーン21が出没可能に収容されている。カムリング31は、このロータ11の外周に配置され、カムリング31の内周には、回転軸1の軸心(回転中心、ポンプ軸心)1cに対して距離が変化する曲面により構成されたカム面32が形成されている。各ベーン21の先端はこのカムリング31内周のカム面32に摺接している。なお、本実施形態では、カム面32は回転中心に最接近する箇所と回転中心から最離隔する箇所とが、180度位相を変えて全周の2箇所にそれぞれ設けられている。   A plurality of slit grooves 12 are radially formed in the rotor 11 as viewed in a cross section as shown in FIG. 2, and vanes 21 are accommodated in the respective slit grooves 12 so as to be able to appear and disappear. The cam ring 31 is disposed on the outer periphery of the rotor 11, and the cam surface is formed on the inner periphery of the cam ring 31 by a curved surface whose distance changes with respect to the axis (rotation center, pump axis) 1 c of the rotation shaft 1. 32 is formed. The tip of each vane 21 is in sliding contact with the cam surface 32 on the inner periphery of the cam ring 31. In the present embodiment, the cam surface 32 is provided at two locations on the entire circumference with a 180 ° phase change, and a location closest to the rotation center and a location farthest from the rotation center.

また、本実施形態では、各スリット溝12の基端(回転軸1の軸心1c側端部)に背圧孔13が形成され、各背圧孔13は連通路13Aによって連通接続されている。後述の吐出ポート43から吐出されるオイル(作動油)の一部が、連通路13Aを通じて各背圧孔13に供給され、この背圧孔13に供給されるオイルの圧力(背圧)によって各スリット溝12内のベーン21が外方のカム面32に向けて付勢されて、各ベーン21の先端がこの付勢力によってカム面32に摺接している。   In the present embodiment, back pressure holes 13 are formed at the base ends of the slit grooves 12 (ends on the axis 1c side of the rotating shaft 1), and the back pressure holes 13 are connected to each other by a communication path 13A. . A part of oil (working oil) discharged from a discharge port 43 described later is supplied to each back pressure hole 13 through the communication passage 13A, and each oil pressure (back pressure) supplied to the back pressure hole 13 is changed to each of the back pressure holes 13. The vane 21 in the slit groove 12 is urged toward the outer cam surface 32, and the tip of each vane 21 is in sliding contact with the cam surface 32 by this urging force.

また、ロータ11の軸の延在方向一端(図1中、下端)は、ポンプハウジング2の一端の内部に介装されるサンドプレート(端部区画部材)2Aによって、ロータ11の軸方向他端(図1中、上端)は、ポンプハウジング2の他端の開口部に結合されるポンプカバー(端部区画部材)2Bによって、それぞれ吸入ポート42及び吐出ポート43を除いて閉塞されている。   Further, one end (lower end in FIG. 1) of the shaft of the rotor 11 is extended at the other end in the axial direction of the rotor 11 by a sand plate (end section member) 2A interposed inside one end of the pump housing 2. (Upper end in FIG. 1) is closed except for the suction port 42 and the discharge port 43 by a pump cover (end section member) 2 </ b> B coupled to the opening at the other end of the pump housing 2.

これにより、ロータ11の外周面14,カムリング31のカム面32,隣り合うベーン21の壁面,及びエンドプレート2A,ロータ端部閉塞部分2Bにより包囲、区画されてポンプ室41が形成される。そして、このポンプ室41にオイルを吸入させる吸入ポート42とポンプ室41からオイルを吐出させる吐出ポート43とが設けられている。吸入ポート42及び吐出ポート43は、カム面32の形状に対応させて180度位相を変えて全周の2箇所にそれぞれ設けられている。   Thus, the pump chamber 41 is formed by being surrounded and partitioned by the outer peripheral surface 14 of the rotor 11, the cam surface 32 of the cam ring 31, the wall surface of the adjacent vane 21, the end plate 2 </ b> A, and the rotor end closed portion 2 </ b> B. A suction port 42 for sucking oil into the pump chamber 41 and a discharge port 43 for discharging oil from the pump chamber 41 are provided. The suction port 42 and the discharge port 43 are provided at two locations on the entire circumference, changing the phase by 180 degrees corresponding to the shape of the cam surface 32.

吸入ポート42は、カム面32の形状によってロータ11の回転に伴ってポンプ室41の容積が拡大する箇所に設けられ、吐出ポート43は、カム面32の形状によってロータ11の回転に伴ってポンプ室41の容積が縮小する箇所に設けられている。本実施形態では、吸入ポート42はロータ11の軸の延在方向両端(図1中、上下端)にそれぞれ設けられ、吐出ポート43はロータ11の軸の延在方向一端(図1中、下端)に設けられている。なお、図2中には、吸入ポート42及び吐出ポート43の配置箇所を二点鎖線で模式的に示すもので、ポート形状を厳密に特定するものではない。   The suction port 42 is provided at a location where the volume of the pump chamber 41 increases with the rotation of the rotor 11 due to the shape of the cam surface 32, and the discharge port 43 is pumped with the rotation of the rotor 11 due to the shape of the cam surface 32. The chamber 41 is provided at a location where the volume is reduced. In this embodiment, the suction ports 42 are provided at both ends (upper and lower ends in FIG. 1) of the shaft of the rotor 11, and the discharge port 43 is one end (lower end of FIG. 1) in the direction of extension of the shaft of the rotor 11. ). In FIG. 2, the arrangement positions of the suction port 42 and the discharge port 43 are schematically shown by a two-dot chain line, and the port shape is not strictly specified.

両端の吸入ポート42はそれぞれ連通路42bを通じて連通しており、ロータ11の回転によって、吸入ポート42には吸入流路44,44a,44bを通じて図示しないタンク等からオイルが導入され、吐出ポート43からはオイルが吐出され、一方の吐出ポート43から吐出されたオイルは吐出流路45aを通じて他方の吐出ポート43と合流して、他方の吐出ポート43から吐出流路45bを通じて図示しないオイル被供給部に供給される。   The suction ports 42 at both ends communicate with each other through a communication passage 42 b, and oil is introduced into the suction port 42 from a tank or the like (not shown) through suction passages 44, 44 a, 44 b due to the rotation of the rotor 11. The oil is discharged, and the oil discharged from one discharge port 43 merges with the other discharge port 43 through the discharge flow path 45a, and from the other discharge port 43 to the oil supply portion (not shown) through the discharge flow path 45b. Supplied.

本実施形態では、ポンプ室41の内周面を形成するロータ11の外周面14に、特徴的な構造が設けられている。つまり、図3に示すように、ロータ11の外周面14には、スリット溝12の両縁に沿って外方(周外方向)に隆起した隆起縁部16が延設され、各ポンプ室41に臨む2つの隆起縁部16,16の相互間には、これら2つの隆起縁部16,16よりも窪んだ凹部15が形成されている。   In the present embodiment, a characteristic structure is provided on the outer peripheral surface 14 of the rotor 11 that forms the inner peripheral surface of the pump chamber 41. That is, as shown in FIG. 3, the outer peripheral surface 14 of the rotor 11 is provided with a protruding edge 16 that protrudes outward (circumferentially outward) along both edges of the slit groove 12. Between the two raised edges 16, 16 facing each other, a recess 15 that is recessed from the two raised edges 16, 16 is formed.

この凹部15を形成することによって、ロータ11の外径やカムリング31の内径やスリット溝12の径方向深さを変更しないで、吸入ポート42におけるオイルの吸い込み面積を増大して、ベーン21の移動ストロークを確保しながら、高速運転時のオイルの吸い込み性を向上することができる。これにより、オイル吸い込み時のキャビテーションの発生を抑制でき、ポンプの回転音や吐出脈動を小さくすることができる。   By forming the recess 15, the oil suction area in the suction port 42 is increased without changing the outer diameter of the rotor 11, the inner diameter of the cam ring 31, and the radial depth of the slit groove 12. While securing the stroke, it is possible to improve the oil suction performance during high-speed operation. Thereby, generation | occurrence | production of the cavitation at the time of oil suction can be suppressed, and the rotation sound and discharge pulsation of a pump can be made small.

また、図1に示すように、吸入ポート42のポンプ軸心1c側の壁面である吸入ポート内壁面42aが、凹部15の底面15aよりもポンプ軸心1cに接近した位置に設定されている。換言すれば、吸入ポート内壁面42aのポンプ軸心1cからの距離(以下、吸入ポート内壁面距離ともいう)r2を、凹部15の底面15aのポンプ軸心1cからの距離(以下、凹部底面距離ともいう)r1未満に設定している。ただし、この設定は、製造公差を考慮しない各距離の中央値(基準値)の設定である。As shown in FIG. 1, the suction port inner wall surface 42 a, which is the wall surface of the suction port 42 on the pump shaft center 1 c side, is set at a position closer to the pump shaft center 1 c than the bottom surface 15 a of the recess 15. In other words, the distance (hereinafter also referred to as the suction port inner wall surface distance) r 2 of the suction port inner wall surface 42 a from the pump shaft center 1 c is referred to as the distance (hereinafter referred to as the recess bottom surface) of the bottom surface 15 a of the recess 15. distance also called) is set to less than r 1. However, this setting is a setting of the median value (reference value) of each distance without considering manufacturing tolerances.

ここで、製造公差を考慮して説明する。凹部15が形成されるロータ11の製造公差±t1(ただし、t1>0)を、吸入ポート42が形成される端部区画部材(サンドプレート2Aやポンプカバー2B)の製造公差±t2(ただし、t2>0)よりも小さく設定し、製造公差±t1を含んだ凹部15の底面15aのポンプ軸心1cからの距離(以下、凹部底面距離ともいう)の最大値r1MAXと、製造公差±t2を含んだ吸入ポート内壁面42aのポンプ軸心1cからの距離(以下、吸入ポート内壁面距離ともいう)の最大値r2MAXとを、等しく設定している。なお、以下の製造公差t1,t2の表記は、製造公差±t1,±t2をその大きさ(絶対値)に着目して示すものである。Here, the manufacturing tolerance will be considered. The manufacturing tolerance ± t 1 (where t 1 > 0) of the rotor 11 where the recess 15 is formed is equal to the manufacturing tolerance ± t 2 of the end section member (sand plate 2A or pump cover 2B) where the suction port 42 is formed. (However, t 2 > 0) is set smaller than the maximum value r 1MAX of the distance from the pump shaft center 1c of the bottom surface 15a of the recess 15 including the manufacturing tolerance ± t 1 (hereinafter also referred to as the recess bottom surface distance). The maximum value r 2MAX of the distance from the pump shaft center 1c of the suction port inner wall surface 42a including the manufacturing tolerance ± t 2 (hereinafter also referred to as the suction port inner wall surface distance) is set equal. Note that the following manufacturing tolerances t 1 and t 2 indicate the manufacturing tolerances ± t 1 and ± t 2 by paying attention to their magnitudes (absolute values).

つまり、凹部底面距離の中央値(基準値)をr1とし、吸入ポート内壁面距離の中央値(基準値)をr2とすると、製造公差±t1を含んだ凹部底面距離の最大値r1MAX(=r1+t1)と、製造公差±t2を含んだ吸入ポート内壁面距離の最大値r2MAX(=r2+t2)とは、次式(1),(1´)の関係となる。また、凹部15が形成されるロータ11の製造公差t1と、吸入ポート42が形成される端部区画部材2A,2Bの製造公差t2とは、次式(2)の関係となる。That is, assuming that the median value (reference value) of the recess bottom surface distance is r 1 and the median value (reference value) of the suction port inner wall surface distance is r 2 , the maximum value r of the recess bottom surface distance including the manufacturing tolerance ± t 1 The relationship between 1MAX (= r 1 + t 1 ) and the maximum value r 2MAX (= r 2 + t 2 ) of the inner wall surface distance including the manufacturing tolerance ± t 2 is expressed by the following equations (1) and (1 ′). It becomes. Further, the manufacturing tolerance t 1 of the rotor 11 in which the recess 15 is formed and the manufacturing tolerance t 2 of the end section members 2A and 2B in which the suction port 42 is formed have the relationship of the following equation (2).

したがって、凹部底面距離の中央値r1と、吸入ポート内壁面距離の中央値r2とは、次式(3)の関係となる。
1MAX=r2MAX ・・・(1)
∴r1+t1=r2+t2 ・・・(1´)
1<t2 ・・・(2)
1>r2 ・・・(3)
Therefore, the median value r 1 of the concave bottom surface distance, a median r 2 of the suction port in the wall distance, a relationship of the following equation (3).
r 1MAX = r 2MAX (1)
∴r 1 + t 1 = r 2 + t 2 (1 ′)
t 1 <t 2 (2)
r 1 > r 2 (3)

なお、図4は、凹部底面距離の中央値r1と、吸入ポート内壁面距離の中央値r2と、ロータ11の製造公差±t1と、端部区画部材2A,2Bの製造公差±t2と、凹部底面距離の最大値r1MAXと、吸入ポート内壁面距離の最大値r2MAXと、の関係を示す。図4においては、各製造公差±t1,±t2の大きさ及び各中央値r1,r2の差の大きさを、把握の便宜上から極端に大きく誇張して示している。Incidentally, FIG. 4 is a median r 1 of the concave bottom surface distance, a median value r 2 of the suction port in the wall distance, the manufacturing tolerances ± t 1 of the rotor 11, the end sections member 2A, 2B manufacturing tolerances ± t 2 shows the relationship between the maximum value r 1MAX of the recess bottom surface distance and the maximum value r 2MAX of the suction port inner wall surface distance. In FIG. 4, the magnitudes of the manufacturing tolerances ± t 1 and ± t 2 and the magnitudes of the differences between the medians r 1 and r 2 are extremely exaggerated for convenience of understanding.

また、凹部15が形成されるロータ11は焼結(金属粉末焼結)により形成され、吸入ポート42が形成される端部区画部材であるサンドプレート2Aやポンプカバー2Bは砂型鋳造により形成されている。このように、ロータ11と端部区画部材2A,2Bとで異なる加工法を用いているのは、コストと製品の性能とを両立させるためである。   The rotor 11 in which the recess 15 is formed is formed by sintering (metal powder sintering), and the sand plate 2A and the pump cover 2B, which are end section members in which the suction port 42 is formed, are formed by sand casting. Yes. Thus, the reason why different processing methods are used for the rotor 11 and the end section members 2A and 2B is to achieve both cost and product performance.

つまり、金型を用いて金属粉末を成型して焼結する金属粉末焼結と、砂型鋳造とを比較すると、金属粉末焼結の方が金型を用いるため砂型鋳造よりも加工精度が高いが、加工コストもかかる。単に、加工精度だけを重視すれば、ロータ11だけでなくサンドプレート2Aやポンプカバー2Bにも金属粉末焼結を用いればよいが、それではコスト増を招く。そこで、加工精度が要求されるロータ11を焼結により加工し、比較的加工精度が要求されないサンドプレート2Aやポンプカバー2Bを砂型鋳造により加工している。   In other words, when comparing metal powder sintering, which molds and sinters metal powder using a mold, and sand mold casting, metal powder sintering uses a mold and therefore has higher processing accuracy than sand mold casting. , Processing costs are also required. If only processing accuracy is regarded as important, metal powder sintering may be used not only for the rotor 11 but also for the sand plate 2A and the pump cover 2B, but this leads to an increase in cost. Therefore, the rotor 11 that requires processing accuracy is processed by sintering, and the sand plate 2A and the pump cover 2B that do not require relatively high processing accuracy are processed by sand casting.

これは、ロータ11の場合、その外周面14や両端面17a,17bに加工精度が要求されるだけでなく、多数のスリット溝12など各部においても加工精度が要求されるので、加工コストがかかっても焼結による加工が適している。これに対して、サンドプレート2Aやポンプカバー2Bはロータ11と摺接する面やポンプハウジング2と接合する面など要部のみ加工精度が要求されるので、要部だけを仕上げ加工すればよく、砂型鋳造により低コストで加工できる。   In the case of the rotor 11, not only the processing accuracy is required for the outer peripheral surface 14 and both end surfaces 17a and 17b, but also the processing accuracy is required for each part such as a large number of slit grooves 12, so that processing costs are incurred. Even processing by sintering is suitable. On the other hand, the sand plate 2A and the pump cover 2B require processing accuracy only for the main parts such as the surface that is in sliding contact with the rotor 11 and the surface that is joined to the pump housing 2, so that only the main part needs to be finished. Can be processed at low cost by casting.

上記の、凹部15が形成されるロータ11の製造公差±t1と、吸入ポート42が形成されるサンドプレート2Aやポンプカバー2Bの製造公差±t2との関係も、このように、焼結は加工精度が高いが、砂型鋳造はこれに比べて加工精度が低いという特性に対応したものになっている。The relationship between the manufacturing tolerance ± t 1 of the rotor 11 where the recess 15 is formed and the manufacturing tolerance ± t 2 of the sand plate 2A and the pump cover 2B where the suction port 42 is formed is also sintered in this way. Has high processing accuracy, but sand casting corresponds to the characteristic that processing accuracy is lower than this.

〔ベーンポンプによる作用及び効果〕
本発明の一実施形態にかかるベーンポンプは、上述のように構成されているので、以下のような作用及び効果を得ることができる。つまり、本ベーンポンプによれば、ロータ11の回転によりポンプ室41が吸入ポート42と連通すると、吸入ポート42からポンプ室41内にオイルが吸入され、その後ポンプ室41が吐出ポート43と連通すると、ポンプ室41内のオイルが吐出ポート43から吐出される。
[Operation and effect of vane pump]
Since the vane pump according to the embodiment of the present invention is configured as described above, the following operations and effects can be obtained. That is, according to this vane pump, when the pump chamber 41 communicates with the suction port 42 by the rotation of the rotor 11, oil is sucked into the pump chamber 41 from the suction port 42, and then the pump chamber 41 communicates with the discharge port 43. Oil in the pump chamber 41 is discharged from the discharge port 43.

ポンプ室41の内周面を形成するロータ11の外周面14には、スリット溝12の両縁に沿って外方に隆起した隆起縁部16が延設され、各隆起縁部16の相互間に凹部15が形成されているので、スリット溝12の深さが確保され、ベーン11の出没移動のストロークの確保及びスリット溝12周りの強度及び剛性の確保をでき、さらに、凹部15の形成によりオイルの吸い込み面積を十分に確保することができることから、ポンプの高速運転時のオイル吸い込み時に生じ易いキャビテーションの発生を抑制することができる。   On the outer peripheral surface 14 of the rotor 11 that forms the inner peripheral surface of the pump chamber 41, a protruding edge 16 that protrudes outward along both edges of the slit groove 12 is extended. Since the recess 15 is formed in the groove 15, the depth of the slit groove 12 is secured, the stroke of the vane 11 can be secured, the strength and rigidity around the slit groove 12 can be secured, and the formation of the recess 15 Since a sufficient oil suction area can be secured, it is possible to suppress the occurrence of cavitation that tends to occur during oil suction during high-speed operation of the pump.

ただし、凹部15の底面のポンプ軸心1cからの距離と吸入ポート内壁面42aのポンプ軸心1cからの距離との実際の大小関係が、ポンプ毎に異なると、オイルの流路に対する凹凸関係が吸入ポート側とポンプ室41側とで異なることになるため、ポンプ毎の性能のバラツキが大きくなる虞がある。そこで、本ベーンポンプでは、吸入ポート42のポンプ軸心側の壁面42aを凹部15の底面15aよりもポンプ軸心1cに近づける構成とした。このように、吸入ポート内壁面42aが、凹部15の底面15aよりもポンプ軸心1cに接近した位置に設定すると、製造誤差を含んだとしても、吸入ポート内壁面42aが凹部15の底面15aより突出するのを抑制して、凹部15の底面15aのポンプ軸心1cからの距離と吸入ポート内壁面42aのポンプ軸心1cからの距離との実際の大小関係が、ポンプ毎に異なることを抑制することができる。   However, if the actual magnitude relationship between the distance from the pump shaft center 1c of the bottom surface of the concave portion 15 and the distance from the pump shaft center 1c of the suction port inner wall surface 42a is different for each pump, there is an uneven relationship with the oil flow path. Since the suction port side and the pump chamber 41 side are different from each other, there is a possibility that the variation in performance of each pump becomes large. Therefore, in the present vane pump, the wall surface 42 a on the pump shaft center side of the suction port 42 is configured to be closer to the pump shaft center 1 c than the bottom surface 15 a of the recess 15. Thus, when the suction port inner wall surface 42a is set at a position closer to the pump shaft center 1c than the bottom surface 15a of the recess 15, the suction port inner wall surface 42a is more than the bottom surface 15a of the recess 15 even if manufacturing errors are included. Suppressing protrusion prevents the actual magnitude relationship between the distance from the pump shaft center 1c of the bottom surface 15a of the recess 15 and the distance from the pump shaft center 1c of the suction port inner wall surface 42a from being different for each pump. can do.

本実施形態では、製造公差±t1を含んだ凹部15の底面15aのポンプ軸心1cからの距離(凹部底面距離)の最大値r1MAXと、製造公差±t2を含んだ吸入ポート内壁面42aのポンプ軸心1cからの距離(吸入ポート内壁面距離)の最大値r2MAXとを、等しく設定している。In the present embodiment, the maximum value r 1MAX and intake port inner wall surface including the manufacturing tolerance ± t 2 of the distance from the pump axis 1c of the bottom surface 15a of the recess 15 including the manufacturing tolerance ± t 1 (bottom surface of the recess distance) The maximum value r 2MAX of the distance from the pump shaft center 1c of 42a (intake port inner wall surface distance) is set equal.

これにより、特に、各距離が最大値となって吸い込み面積としては最小となる一番厳しい状態でも、吸入ポート内壁面42aが凹部15の底面15aよりも突出することがないので、吸い込み性に対して、吸入ポート42側の悪影響(すなわち、吸入ポート側の流路面積とポンプ室の吸い込み面積とが異なることによる生じるオイル通流時の損失)を排除することができ、ベーンポンプに求められる性能を確保することができる。   Thereby, in particular, the suction port inner wall surface 42a does not protrude from the bottom surface 15a of the recess 15 even in the most severe state where each distance becomes the maximum value and the suction area is minimized. Therefore, adverse effects on the suction port 42 side (that is, loss during oil flow caused by a difference between the flow area on the suction port side and the suction area of the pump chamber) can be eliminated, and the performance required for the vane pump can be reduced. Can be secured.

また、凹部15の底面15aをポンプ軸心1cに近づけて吸い込み面積を増大させると、キャビテェーションの発生を抑制する効果は得られるが、吸い込み面積を大きくするために、凹部5の底面15aをポンプ軸心1cに近づければ近づけるほど、凹部15が深くなり、ポンプ室41からオイルを吐出した後に凹部15に残るオイル量が増える。これにより、凹部15に残るエアの量も増えて、逆に、吸い込み性が悪化する。つまり、凹部15は、深過ぎても浅過ぎても吸い込み性の悪化を招くため、ベーンポンプのトータル性能を向上させることが難しい。   Further, if the suction area is increased by bringing the bottom surface 15a of the recess 15 close to the pump shaft 1c, an effect of suppressing the occurrence of cavitation can be obtained, but in order to increase the suction area, the bottom surface 15a of the recess 5 is The closer to the pump shaft 1c, the deeper the recess 15 becomes, and the more oil remains in the recess 15 after the oil is discharged from the pump chamber 41. As a result, the amount of air remaining in the recess 15 also increases, and on the contrary, the suction property deteriorates. That is, if the recess 15 is too deep or too shallow, the suction performance is deteriorated, so it is difficult to improve the total performance of the vane pump.

そこで、本実施形態では、凹部15を有するロータ11の製造公差t1を、端部区画部材2A,2Bの製造公差t2よりも小さく設定している。このように、ロータの凹部は、製造公差t1を小さくすることにより、凹部15の深さが製品毎に深過ぎたり浅過ぎたりしないようにして吸い込み性を確保する。一方、端部区画部材2A,2Bの製造公差t2は、ロータ11ほどには加工精度が要求されないため、この製造公差t2は大きくして、製造コストの増加を抑えている。Therefore, in the present embodiment, the manufacturing tolerance t 1 of the rotor 11 having the recess 15 is set to be smaller than the manufacturing tolerance t 2 of the end section members 2A and 2B. As described above, the recess of the rotor ensures the suckability by reducing the manufacturing tolerance t 1 so that the depth of the recess 15 does not become too deep or too shallow for each product. On the other hand, the end sections member 2A, manufacturing tolerances t 2 of 2B, since the higher the rotor 11 processing accuracy is not required, the manufacturing tolerance t 2 is made larger, thereby suppressing an increase in manufacturing cost.

また、本実施形態では、深過ぎても浅過ぎても吸い込み性の悪化を招く凹部15を有する外周面14や両端面17a,17bに加工精度が要求されるだけでなく、多数のスリット溝12など各部においても加工精度が要求されるロータ11には、比較的加工コストがかかるが加工精度が高い金属粉末焼結により加工し、要部だけを部分的に仕上げ加工すればよい端部区画部材(サンドプレート2Aやポンプカバー2B)には、比較的加工コストの低い砂型鋳造により加工している。このため、ベーンポンプの必要な精度を確保して性能向上を図りながらコスト増を抑えることができる。   Further, in the present embodiment, not only is the outer peripheral surface 14 having both the recesses 15 and the both end surfaces 17a and 17b having a recess 15 that deteriorates the suckability even if too deep or too shallow, not only processing accuracy is required, but also a large number of slit grooves 12 are formed. The rotor 11 that requires machining accuracy in each part, etc., is an end partition member that requires relatively high machining costs but is processed by metal powder sintering with high machining accuracy, and only the main part is partially finished. The (sand plate 2A and pump cover 2B) are processed by sand casting at a relatively low processing cost. For this reason, it is possible to suppress the increase in cost while ensuring the necessary accuracy of the vane pump and improving the performance.

本実施形態では、製造管理上重要な製造公差を考慮して、吸入ポート42の内壁面42aと凹部15の底面15aとの位置関係を設定している。つまり、凹部15を有するロータ11の製造公差t1を、端部区画部材2A,2Bの製造公差t2よりも小さく設定して、製造公差±t1を含んだ凹部15の底面15aのポンプ軸心1cからの距離(凹部底面距離)の最大値r1MAXと、製造公差±t2を含んだ吸入ポート内壁面42aのポンプ軸心1cからの距離(吸入ポート内壁面距離)の最大値r2MAXとを、等しく設定している。In the present embodiment, the positional relationship between the inner wall surface 42a of the suction port 42 and the bottom surface 15a of the recess 15 is set in consideration of manufacturing tolerances important in manufacturing management. That is, the manufacturing tolerance t 1 of the rotor 11 having the recess 15 is set smaller than the manufacturing tolerance t 2 of the end section members 2A and 2B, and the pump shaft of the bottom surface 15a of the recess 15 including the manufacturing tolerance ± t 1 is set. The maximum value r 1MAX of the distance from the core 1c (the recess bottom surface distance) and the maximum value r 2MAX of the distance from the pump shaft center 1c of the suction port inner wall surface 42a including the manufacturing tolerance ± t 2 (suction port inner wall surface distance) Are set equal to each other.

また、金属粉末焼結を用いて加工するロータ11は製造公差t1を小さくすることができるのに対して、砂型鋳造を用いて加工する端部区画部材(サンドプレート2Aやポンプカバー2B)は製造公差t2を小さくすることが困難である。ロータ11の製造公差t1を端部区画部材2A,2Bの製造公差t2よりも小さく設定する本実施形態にかかる構成は、この特性に利用していることにもなる。Further, the rotor 11 processed using metal powder sintering can reduce the manufacturing tolerance t 1 , whereas the end section members (sand plate 2A and pump cover 2B) processed using sand casting are used. it is difficult to reduce the manufacturing tolerances t 2. The configuration according to the present embodiment in which the manufacturing tolerance t 1 of the rotor 11 is set smaller than the manufacturing tolerance t 2 of the end section members 2A and 2B is also used for this characteristic.

このように、本ベーンポンプによれば、製造コストの増加を抑えながら、凹部15に残留するオイル内のエアによる吐出流量脈動、吐出圧脈動の発生を抑制すると共に、製造公差の小さい凹部の底面位置に略応じた分だけのポンプ室へのオイルの吸い込み面積を確保してキャビテーション発生を抑制することができ、ベーンポンプのトータル性能を向上させることができる。   Thus, according to the present vane pump, while suppressing an increase in manufacturing cost, the occurrence of discharge flow rate pulsation and discharge pressure pulsation due to air in the oil remaining in the recess 15 is suppressed, and the bottom surface position of the recess with a small manufacturing tolerance. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cavitation by securing an oil sucking area into the pump chamber substantially corresponding to the above, and to improve the total performance of the vane pump.

〔その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態を適宜変更して実施することができる。例えば、凹部の底面の製造公差と、吸入ポートのポンプ軸心側の壁面である吸入ポート内壁面の製造公差とを同レベルとした場合には、吸入ポートのポンプ軸心側の壁面である吸入ポート内壁面を、凹部の底面よりも一定以上ポンプ軸心に接近した位置に設定することが好ましい。
[Others]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the above-described embodiments can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present invention. For example, if the manufacturing tolerance of the bottom surface of the recess and the manufacturing tolerance of the suction port inner wall surface, which is the wall surface on the pump shaft center side of the suction port, are set to the same level, the suction port wall surface of the suction port on the pump shaft center side It is preferable to set the inner wall surface of the port at a position closer to the pump shaft center than the bottom surface of the recess by a certain amount or more.

あるいは、凹部の底面の製造公差と、吸入ポートのポンプ軸心側の壁面である吸入ポート内壁面の製造公差との大小にかかわらず、製造公差を含んだ凹部15の底面15aのポンプ軸心1cからの距離の最小値を、製造公差を含んだ吸入ポート内壁面42aのポンプ軸心1cからの距離の最大値よりも大きく設定することも有効である。この場合、吸入ポート内壁面42aを、確実に凹部の底面15aよりもポンプ軸心1cに接近した位置に設定することができ、一層確実にベーンポンプ毎の性能のバラツキを抑えることができる。   Alternatively, regardless of the size of the manufacturing tolerance of the bottom surface of the recess and the manufacturing tolerance of the suction port inner wall surface, which is the wall surface on the pump shaft center side of the suction port, the pump axis 1c of the bottom surface 15a of the recess 15 including the manufacturing tolerance. It is also effective to set the minimum value of the distance from the intake port inner wall surface 42a including the manufacturing tolerance larger than the maximum value of the distance from the pump shaft center 1c. In this case, the suction port inner wall surface 42a can be reliably set at a position closer to the pump shaft center 1c than the bottom surface 15a of the recess, and the variation in performance of each vane pump can be suppressed more reliably.

オイルポンプとして広く適用することができ、特に、ポンプの小型化や高速化を促進する上で、極めて有効である。   The present invention can be widely applied as an oil pump, and is particularly effective in promoting downsizing and speeding up of the pump.

Claims (6)

ポンプハウジング内に、外周面に複数のスリット溝が放射状に形成されたロータと、前記各スリット溝内に出没可能に収容されたベーンと、前記ロータの外周に配置され前記各ベーンの先端が摺接するカム面を内周に備えたカムリングと、前記ロータの軸方向両端にそれぞれ装備された端部区画部材とを有し、前記ロータの前記外周面,前記カム面,隣り合う前記ベーンの壁面及び前記端部区画部材により包囲されて各ポンプ室が形成され、前記端部区画部材に、前記ポンプ室にオイルを吸入させる吸入ポートと前記ポンプ室からオイルを吐出させる吐出ポートとをそなえたベーンポンプであって、
前記各ポンプ室の内周を構成する前記スリット溝間の前記ロータの前記外周面に、前記スリット溝が形成された端部の先端を結ぶ円周よりもこの両端部間の中央部分が凹んだ凹部が形成され、
前記吸入ポートのポンプ軸心側の壁面である吸入ポート内壁面が、前記凹部の底面よりもポンプ軸心に接近した位置に設定されているベーンポンプ。
A rotor in which a plurality of slit grooves are radially formed on the outer peripheral surface in the pump housing, a vane accommodated in the slit grooves so as to be able to protrude and retract, and a tip of each vane disposed on the outer periphery of the rotor. A cam ring having a cam surface in contact with an inner periphery thereof, and end partition members respectively provided at both axial ends of the rotor, the outer peripheral surface of the rotor, the cam surface, the wall surface of the adjacent vane, and Each of the pump chambers is formed by being surrounded by the end partition member, and the end partition member includes a suction port for sucking oil into the pump chamber and a discharge port for discharging oil from the pump chamber. There,
The outer peripheral surface of the rotor between the slit grooves constituting the inner periphery of each pump chamber is recessed at the center portion between the both ends rather than the circumference connecting the tips of the ends where the slit grooves are formed. A recess is formed,
A vane pump in which a suction port inner wall surface, which is a wall surface on the pump shaft center side of the suction port, is set at a position closer to the pump shaft center than a bottom surface of the recess.
製造公差を含んだ前記凹部の底面のポンプ軸心からの距離の最大値と、製造公差を含んだ前記吸入ポート内壁面の前記ポンプ軸心からの距離の最大値とが、等しく設定されている請求項1記載のベーンポンプ。   The maximum value of the distance from the pump shaft center of the bottom surface of the recess including the manufacturing tolerance and the maximum value of the distance from the pump shaft center of the inner surface of the suction port including the manufacturing tolerance are set to be equal. The vane pump according to claim 1. 前記凹部の底面の製造公差と前記吸入ポート内壁面の製造公差のうち、一方の製造公差が相対的に小さく設定されている請求項1又は2に記載のベーンポンプ。   The vane pump according to claim 1 or 2, wherein one of the manufacturing tolerances of the bottom surface of the recess and the manufacturing tolerance of the inner wall surface of the suction port is set to be relatively small. 前記凹部の底面の製造公差が、前記吸入ポート内壁面の製造公差よりも小さく設定されている請求項1又は2に記載のベーンポンプ。   The vane pump according to claim 1 or 2, wherein a manufacturing tolerance of the bottom surface of the recess is set smaller than a manufacturing tolerance of the inner wall surface of the suction port. 製造公差を含んだ前記凹部の底面のポンプ軸心からの距離の最小値は、製造公差を含んだ前記吸入ポート内壁面の前記ポンプ軸心からの距離の最大値よりも大きく設定されている請求項1記載のベーンポンプ。   The minimum value of the distance from the pump shaft center of the bottom surface of the recess including the manufacturing tolerance is set to be larger than the maximum value of the distance from the pump shaft center of the inner wall surface of the suction port including the manufacturing tolerance. Item 1. A vane pump according to item 1. 前記ロータは焼結により形成され、前記端部区画部材は砂型鋳造により形成されている請求項4又は5に記載のベーンポンプ。   The vane pump according to claim 4 or 5, wherein the rotor is formed by sintering, and the end section member is formed by sand casting.
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