WO2017163770A1 - ベーンポンプ - Google Patents

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WO2017163770A1
WO2017163770A1 PCT/JP2017/007490 JP2017007490W WO2017163770A1 WO 2017163770 A1 WO2017163770 A1 WO 2017163770A1 JP 2017007490 W JP2017007490 W JP 2017007490W WO 2017163770 A1 WO2017163770 A1 WO 2017163770A1
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oil
vane
chamber
rotor
vane pump
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PCT/JP2017/007490
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English (en)
French (fr)
Inventor
諭 池田
謙 中牟田
Original Assignee
大豊工業株式会社
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Publication date
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    • F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/005—Axial sealings for working fluid

Definitions

  • the present invention relates to a vane pump driven by a vehicle engine, for example.
  • the vane pump includes a rotor, a vane, and a housing.
  • the housing includes a housing main body having a recess and a cover for sealing the recess.
  • a pump chamber is defined inside the housing.
  • the rotor and the vane are rotatably accommodated in the pump chamber.
  • An oil film is formed on the sliding interface between the one axial end surface (thrust surface) of the rotor and the inner surface of the cover. When the oil film is interrupted, the rotor and the inner surface of the cover easily come into sliding contact. For this reason, the rotor and the cover are easily worn.
  • Patent Document 1 discloses a vane pump with a plurality of urging portions (coil springs).
  • the plurality of urging portions urge the rotor in a direction in which the thrust surface is separated from the inner surface of the cover (a direction in which the sliding interface is expanded). For this reason, according to the vane pump of the same literature, it becomes difficult for a rotor and a cover to slidably contact.
  • Patent Document 2 discloses a vane pump with a pair of oil grooves.
  • the first oil groove is formed on the inner surface of the cover.
  • the second oil groove is formed on the bottom surface of the recess of the housing body.
  • the pair of oil grooves are disposed diagonally to each other. Even if the rotor tilts in the pump chamber, the corner portion on one end side (thrust surface side) in the axial direction of the rotor can escape into the first oil groove. Similarly, the corner portion on the other axial end side of the rotor can escape into the second oil groove.
  • an object of the present invention is to provide a vane pump that can suppress an increase in the number of parts and easily secure a sealing property of a sliding interface.
  • a vane pump of the present invention includes a housing having a pump chamber, a cylindrical peripheral wall portion having a pair of vane holding grooves that are accommodated in the pump chamber and face each other in the diametrical direction, and an inner side of the peripheral wall portion.
  • a vane pump comprising: a rotor having an oil chamber that is divided into two and storing lubricating oil; and a vane that is held in the pair of vane holding grooves and moves across the oil chamber in a diametrical direction, At least one of the inner surface of the housing and the end surface of the peripheral wall portion defining a sliding interface with the inner surface has an oil groove for the lubricating oil.
  • At least one of the inner surface of the housing and the end surface of the peripheral wall portion of the rotor is provided with an oil groove.
  • the oil groove communicates directly or indirectly with the oil chamber of the rotor. For this reason, the lubricating oil in the oil chamber of the rotor flows directly or indirectly into the oil groove. Therefore, according to the vane pump of the present invention, an oil film is easily formed at the sliding interface between the inner surface and the end surface. Therefore, it is easy to ensure the sealing property of the sliding interface. Moreover, it is easy to protect the sliding interface from the thrust load. Further, according to the vane pump of the present invention, it is not necessary to additionally arrange members such as the urging portion and the sliding member of Patent Document 1 in order to ensure the sealing property of the sliding interface. For this reason, the increase in the number of parts can be suppressed.
  • FIG. 1 is a radial cross-sectional view of the vane pump of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view in the II-II direction of FIG.
  • FIG. 3 is a radial sectional view of the vane pump.
  • 4 is a cross-sectional view in the IV-IV direction of FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view in the frame V of FIG.
  • FIG. 6 is a radial cross-sectional view of the vane pump of the second embodiment.
  • Fig.7 (a) is an axial sectional view of the vicinity of the sliding interface of the vane pump of the other embodiment (part 1).
  • FIG.7 (b) is an axial sectional view of the vicinity of the sliding interface of the vane pump of the other embodiment (part 2).
  • FIG.7 (c) is an axial sectional view of the vicinity of the sliding interface of the vane pump of the other embodiment (part 3).
  • FIG.7 (d) is an axial sectional view of the vicinity of the sliding interface of the vane pump of the other embodiment (part 4).
  • FIG. 8: is radial direction sectional drawing of the vane pump of other embodiment (the 5).
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view in the II-II direction of FIG.
  • FIG. 3 shows a radial sectional view of the vane pump.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view in the IV-IV direction of FIG. Note that FIG. 1 corresponds to the II-direction cross section of FIG. FIG. 3 corresponds to a cross section in the III-III direction of FIG.
  • the vane pump 1 is a negative pressure source of a booster of a brake device.
  • the vane pump 1 is rotationally driven by a camshaft (not shown).
  • the vane pump 1 includes a housing 2, a rotor 3, and a vane 4.
  • the housing 2 is fixed to a side surface of the engine (not shown).
  • the housing 2 includes a housing body 20, a cover 21, and a pump chamber C.
  • the rear surface of the cover 21 is included in the concept of “inner surface of the housing” of the present invention.
  • the housing body 20 has a bottomed elliptical cylindrical shape that opens to the front side.
  • the housing body 20 includes a peripheral wall part 200 and a bottom wall part 201.
  • the peripheral wall 200 has an elliptical cylindrical shape.
  • the peripheral wall portion 200 includes an intake hole 200a.
  • the intake hole 200a penetrates the peripheral wall portion 200 in the vertical direction.
  • the intake hole 200a is connected to a booster of a brake device via an intake passage (not shown) with a check valve.
  • the bottom wall portion 201 seals the opening on the rear side of the peripheral wall portion 200.
  • the bottom wall portion 201 includes a through hole 201a, an exhaust hole 201d, and an oil groove P3.
  • the through hole 201a penetrates the bottom wall 201 in the front-rear direction (axial direction).
  • the oil groove P3 is recessed at the upper end of the inner peripheral surface of the through hole 201a.
  • the oil groove P3 extends in the front-rear direction.
  • the exhaust hole 201d penetrates the bottom wall portion 201 in the front-rear direction.
  • the exhaust hole 201d is disposed near the front end of the pump chamber C in the rotation direction of the vane 4.
  • the exhaust hole 201d can be opened and closed by a reed valve (not shown).
  • the cover 21 seals the opening on the front side of the housing body 20.
  • the cover 21 is fixed to the housing body 20 by a plurality of bolts 90 and a plurality of nuts (not shown).
  • An O-ring 92 is interposed between the cover 21 and the housing body 20.
  • the pump chamber C is partitioned inside the housing 2. As viewed from the front side, the pump chamber C has an elliptical shape.
  • the pump chamber C communicates with the booster of the brake device through the intake hole 200a and the intake passage.
  • the pump chamber C communicates with the outside (engine room) of the vane pump 1 through the exhaust hole 201d and a reed valve.
  • the rotor 3 can rotate together with the camshaft.
  • the rotor 3 includes a rotor main body 30, a connecting convex portion 31, and an oil chamber A.
  • the rotor body 30 has a bottomed true cylindrical shape that opens to the front side.
  • the rotor body 30 includes a peripheral wall portion 300 and a bottom wall portion 301.
  • the peripheral wall 300 has a true cylindrical shape.
  • the peripheral wall portion 300 is accommodated in the pump chamber C.
  • the front end surface of the peripheral wall portion 300 is included in the concept of the “end surface of the peripheral wall portion” of the present invention.
  • the peripheral wall portion 300 includes a pair of vane holding grooves 300a and a plurality of oil grooves 300b. The pair of vane holding grooves 300a penetrates the peripheral wall portion 300 in the diameter direction.
  • the plurality of oil grooves 300 b are recessed in the front end surface of the peripheral wall portion 300. When viewed from the front side, the plurality of oil grooves 300b are radially arranged with a predetermined angle from the radial center of the rotor 3. Each of the plurality of oil grooves 300 b extends in the radial direction with respect to the radial center of the rotor 3.
  • the cross-sectional shape of the oil groove 300b (the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the extending direction) is C-shaped.
  • the groove depth of the oil groove 300b is about 100 ⁇ m.
  • the groove width of the oil groove 300b is about 100 ⁇ m.
  • FIG. 5 shows an enlarged view in the frame V of FIG. As shown in FIG. 5, a sliding interface B is defined between the rear surface of the cover 21 and the front end surface of the peripheral wall portion 300.
  • the gap width in the front-rear direction of the sliding interface B is about 50 ⁇ m.
  • An oil film F
  • the bottom wall portion 301 seals the opening on the rear side of the peripheral wall portion 300.
  • the bottom wall portion 301 is accommodated in the through hole 201a.
  • the bottom wall portion 301 includes an oil hole P2.
  • the oil hole P2 penetrates the bottom wall portion 301 in the diameter direction. As shown in FIG. 2, the oil hole P2 can communicate with the oil groove P3 only at a predetermined rotation angle.
  • the connecting convex part 31 is connected to the rear side of the bottom wall part 301.
  • the connecting convex portion 31 extends in the diameter direction of the bottom wall portion 301.
  • the connection convex part 31 is equipped with the accommodation recessed part 310 and the oil hole P1.
  • the housing recess 310 is recessed in the rear end surface of the connecting projection 31.
  • the oil hole P1 extends in the front-rear direction.
  • the oil hole P1 communicates the accommodating recess 310 with the oil hole P2.
  • the connection convex part 31 and the camshaft are connected by a coupling (not shown) and an oil supply joint (not shown).
  • the coupling transmits a rotational force from the camshaft to the rotor 3.
  • the oil supply joint supplies lubricating oil from the camshaft to the rotor 3 (specifically, the accommodation recess 310).
  • the oil chamber A is partitioned inside the rotor 3. As viewed from the front side, the oil chamber A has a perfect circular shape. The oil chamber A is divided into a pair of semicircular shapes by the vanes 4. The oil chamber A communicates with the pump chamber C via a pair of vane holding grooves 300a and a sliding interface B (including a plurality of oil grooves 300b).
  • the vane 4 can rotate together with the rotor 3 and the camshaft.
  • the vane 4 includes a vane body 40 and a pair of caps 41.
  • the vane body 40 has a rectangular plate shape.
  • the vane body 40 is accommodated in the pump chamber C.
  • the vane body 40 can reciprocate in the diameter direction of the rotor 3 along the pair of vane holding grooves 300a.
  • the vane body 40 can divide the pump chamber C into a plurality of working chambers C1 to C3 according to the rotation angle.
  • a gap P4 is defined between the rear end surface of the vane body 40 and the bottom wall portion 301.
  • the pair of caps 41 are disposed at both ends of the vane body 40 in the diameter direction.
  • the cap 41 can protrude radially outward with respect to the vane body 40.
  • the cap 41 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 200.
  • the oil groove 300b includes an upstream end (inner diameter end) 300b1 and a downstream end (outer diameter end) 300b2.
  • the upstream end 300b1 of the oil groove 300b is included in the concept of “one end of the oil groove” of the present invention.
  • the downstream end 300b2 of the oil groove 300b is included in the concept of “the other end of the oil groove” of the present invention.
  • the lubricating oil O in the oil chamber A is supplied to the oil groove 300b via the upstream end 300b1.
  • the lubricating oil O in the oil groove 300b is supplied to the sliding interface B.
  • the supplied lubricating oil O spreads over the entire sliding interface B as the rotor 3 rotates.
  • an oil film F is formed on the sliding interface B.
  • the lubricating oil O after the formation of the oil film F is discharged to the pump chamber C through the downstream end 300b2.
  • the oil film F is continuously and fluidly formed on the sliding interface B by the lubricating oil O in the oil groove 300b.
  • the volumes of the plurality of working chambers C1 to C3 change.
  • the working chambers C1 to C3 suck air from the booster through the intake hole 200a.
  • the sucked air is exhausted from the working chambers C1 to C3 to the outside through the exhaust hole 201d.
  • the front end surface of the peripheral wall portion 300 of the rotor 3 includes an oil groove 300 b.
  • the oil groove 300 b communicates directly with the oil chamber A of the rotor 3.
  • the lubricating oil O in the oil chamber A flows directly into the oil groove 300b. Therefore, according to the vane pump 1 of the present embodiment, the oil film F is easily formed on the sliding interface B. Therefore, it is easy to ensure the sealing property of the sliding interface B. Moreover, it is easy to protect the sliding interface B from the thrust load. For this reason, the front end surface of the peripheral wall part 300 and the rear surface of the cover 21 are not easily worn.
  • the oil groove 300b extends in the radial direction (direction intersecting the circumferential direction). For this reason, the lubricating oil O can be made to flow in the radial direction of the sliding interface B. Further, the lubricating oil O can be spread in the circumferential direction of the sliding interface B by the rotation of the rotor 3. Therefore, the oil film F can be formed on the entire surface of the sliding interface B.
  • the clearance width (refer FIG. 5) of the sliding interface B in the front-back direction is very small. Therefore, the lubricating oil O hardly flows into the sliding interface B from the oil chamber A.
  • the lubricating oil O flows into the oil chamber A one after another via the oil passage P shown in FIG. For this reason, as shown in FIG. 4, the lubricating oil O tends to accumulate in the oil chamber A. Therefore, the oil chamber A tends to be at a high pressure relative to the pump chamber C in combination with the lubricating oil O being an incompressible fluid.
  • the lubricating oil O in the oil chamber A flows into the pump chamber C through the sliding interface B in a large amount at a time in order to release the pressure. Further, as the lubricating oil O flows, the pressure in the oil chamber A varies greatly. For this reason, the rotor 3 becomes easy to move in the front-rear direction by the gap width in the front-rear direction of the sliding interface B as the pressure in the oil chamber A varies.
  • the oil groove 300b is disposed on the front end surface of the peripheral wall portion 300 of the rotor 3.
  • An upstream end 300b1 of the oil groove 300b opens into the oil chamber A.
  • the lubricating oil O tends to flow into the sliding interface B from the oil chamber A.
  • the downstream end 300b2 of the oil groove 300b opens into the pump chamber C.
  • the lubricating oil O tends to flow into the pump chamber C from the sliding interface B. Therefore, the oil chamber A is less likely to be at a higher pressure than the pump chamber C.
  • the pressure in the oil chamber A does not vary greatly. Therefore, the gap width in the front-rear direction of the sliding interface B is easily stabilized. That is, the rotor 3 is difficult to move in the front-rear direction.
  • downstream end 300b2 of the oil groove 300b is open to the pump chamber C. For this reason, even when the lubricating oil O is excessively supplied to the sliding interface B, the excessive lubricating oil O can be discharged from the sliding interface B to the pump chamber C.
  • the oil groove 300 b is recessed in the front end surface of the peripheral wall portion 300 of the rotor 3. For this reason, the plate
  • the vane pump 1 according to the present embodiment and the vane pump according to the first embodiment have the same functions and effects with respect to parts having the same configuration. Further, according to the vane pump 1 of the present embodiment, the rotation direction of the rotor 3 and the extending direction of the oil groove 300c coincide with each other. For this reason, it is easy to form an oil film at the sliding interface. Like the vane pump 1 of the present embodiment, the oil groove 300c may not be in direct communication with the oil chamber A and the pump chamber C.
  • FIG. 7 (a) shows an axial sectional view of the vicinity of the sliding interface of the vane pump of the other embodiment (part 1).
  • FIG. 7B shows an axial sectional view of the vicinity of the sliding interface of the vane pump of the other embodiment (part 2).
  • FIG. 7C shows an axial sectional view of the vicinity of the sliding interface of the vane pump of the other embodiment (part 3).
  • FIG. 7D shows an axial sectional view of the vicinity of the sliding interface of the vane pump of the other embodiment (No. 4).
  • part corresponding to FIG. 5 it shows with the same code
  • the oil groove 300d may be formed so that the groove depth of the oil groove 300d becomes shallower from the upstream end 300d1 toward the downstream end 300d2. In this way, the lubricating oil O is unlikely to flow backward from the pump chamber C to the oil chamber A.
  • the oil groove 300e may be formed so that the groove depth of the oil groove 300e changes in a sawtooth shape.
  • the inclination angle of the inclined surface a10 facing the oil chamber A of the arbitrary sawtooth portion with respect to the radial plane a0 is ⁇ 1
  • the inclination angle of the inclined surface a20 of the arbitrary sawtooth portion with respect to the pump chamber C with respect to the radial plane a0 is ⁇ 2.
  • the inclination angle ⁇ 1 ⁇ the inclination angle ⁇ 2.
  • the lubricating oil O is unlikely to flow backward from the pump chamber C to the oil chamber A.
  • the oil groove 300f may be arranged by forming a chamfered portion on the radially inner edge of the front end surface of the peripheral wall portion 300.
  • the oil groove 300 f extends in an endless annular shape in the circumferential direction with respect to the radial center of the rotor 3.
  • the oil groove 300f is arranged, the lubricating oil O is easily introduced into the sliding interface B. Further, the gap width in the front-rear direction of the sliding interface B is easily stabilized.
  • the oil groove 300 g may be arranged by forming a chamfered portion on the radially outer edge of the front end surface of the peripheral wall portion 300.
  • the oil groove 300 g extends in an endless annular shape in the circumferential direction with respect to the radial center of the rotor 3.
  • the oil groove 300g is arranged, the lubricating oil O is easily discharged from the sliding interface B. Further, the gap width in the front-rear direction of the sliding interface B is easily stabilized.
  • the oil groove 300f and the oil groove 300g may be disposed on the front end surface of the peripheral wall portion 300. In this case, it is better to make the groove depth of the oil groove 300f larger than the groove depth of the oil groove 300g. In this way, the lubricating oil O is easily introduced into the sliding interface B. In addition, the lubricating oil O is easily discharged from the sliding interface B. Further, the gap width in the front-rear direction of the sliding interface B is easily stabilized.
  • FIG. 8 shows a radial cross-sectional view of a vane pump of another embodiment (No. 5).
  • a lattice-like oil groove 300 h may be provided in the front end face of the peripheral wall portion 300.
  • the lubricating oil O is easily introduced into the sliding interface B.
  • the lubricating oil O is easily discharged from the sliding interface B. Further, the gap width in the front-rear direction of the sliding interface B is easily stabilized.
  • the number of oil grooves 300b to 300h, the extending shape, the groove length, the groove depth, and the groove width are not particularly limited.
  • the upstream end 300b1 of the oil groove 300b shown in FIG. Similarly, the downstream end 300b2 may not open to the pump chamber C.
  • the oil grooves 300c, 300f, and 300g shown in FIGS. 6, 7C, and 7D do not have to be continuous in an endless ring shape when viewed from the front side.
  • a partial arc shape C shape
  • the groove depth and groove width may not be constant over the entire length of the oil grooves 300b to 300h.
  • the cross-sectional shape of the oil grooves 300b to 300h is not particularly limited.
  • the chamfered portion for forming the oil grooves 300f and 300g shown in FIGS. 7C and 7D is not particularly limited.
  • a flat chamfering shape or a round chamfering shape may be used as indicated by dotted lines a2, b2, a3, and b3.
  • the oil grooves 300b to 300h may be disposed on the rear surface of the cover 21 (the portion that defines the sliding interface B). Even in this case, the gap width in the front-rear direction of the sliding interface B tends to be stable. In addition, the oil grooves 300b to 300h may be arranged on both the front end surface of the peripheral wall portion 300 and the rear surface of the cover 21. Even in this case, the gap width in the front-rear direction of the sliding interface B tends to be stable.
  • an uneven shape for example, a taper land shape, a dimple shape, a satin pattern, etc. may be imparted to at least one of the front end surface of the peripheral wall portion 300 and the rear surface of the cover 21. Even in this case, the gap width in the front-rear direction of the sliding interface B tends to be stable.

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Abstract

部品点数の増加を抑制可能で、摺動界面のシール性を確保しやすいベーンポンプを提供することを課題とする。　ベーンポンプ（１）は、ポンプ室（Ｃ）を有するハウジング（２）と、ポンプ室（Ｃ）に収容され直径方向に対向する一対のベーン保持溝（３００ａ）を有する筒状の周壁部（３００）と、周壁部（３００）の内側に区画され潤滑油（Ｏ）が貯留される油室（Ａ）と、を有するロータ（３）と、一対のベーン保持溝（３００ａ）に保持され、油室（Ａ）を直径方向に横切って移動するベーン（４）と、を備える。ハウジング（２）の内面、および内面との間に摺動界面（Ｂ）を区画する周壁部（３００）の端面のうち少なくとも一方は、潤滑油（Ｏ）用の油溝（３００ｂ～３００ｈ）を有する。

Description

ベーンポンプ
　本発明は、例えば車両のエンジンにより駆動されるベーンポンプに関する。
　ベーンポンプは、ロータとベーンとハウジングとを備えている。ハウジングは、凹部を有するハウジング本体と、凹部を封止するカバーと、を備えている。ハウジングの内部には、ポンプ室が区画されている。ロータおよびベーンは、ポンプ室に、回転可能に収容されている。ロータの軸方向一端面（スラスト面）とカバーの内面との間の摺動界面には、油膜が形成されている。油膜が途切れると、ロータとカバーの内面とが摺接しやすくなる。このため、ロータやカバーが摩耗しやすくなる。
　この点、特許文献１には、複数の付勢部（コイルばね）付きのベーンポンプが開示されている。複数の付勢部は、カバーの内面からスラスト面が離れる方向（摺動界面が拡がる方向）に、ロータを付勢している。このため、同文献のベーンポンプによると、ロータとカバーとが摺接しにくくなる。
　また、特許文献２には、一対の油溝付きのベーンポンプが開示されている。第一の油溝は、カバーの内面に形成されている。第二の油溝は、ハウジング本体の凹部の底面に形成されている。径方向外側から見て、一対の油溝は、互いに対角位置に配置されている。ポンプ室においてロータが傾動しても、ロータの軸方向一端側（スラスト面側）の角部は、第一の油溝に逃げ込むことができる。同様に、ロータの軸方向他端側の角部は、第二の油溝に逃げ込むことができる。このため、同文献のベーンポンプによると、ロータとハウジング（カバー、ハウジング本体）とが片当たりしにくくなる。したがって、ロータ傾動時における、スラスト面やカバーの内面の局所的な摩耗を抑制することができる。
特開２００８－２３１９５４号公報 特開２００４－２６３６９０号公報
　しかしながら、特許文献１のベーンポンプの場合、付勢部が必要な分だけ、部品点数が増加してしまう。また、複数の付勢部は、ハウジング本体の凹部の底面に固定されている。一方、ロータは回転している。このため、複数の付勢部とロータとの間に、別途、摺動部材を介装する必要がある。この点においても、同文献のベーンポンプの場合、部品点数が増加してしまう。
　一方、特許文献２のベーンポンプによると、付勢部は不要である。このため、部品点数が増加しない。ところが、特許文献２のベーンポンプの場合、一対の油溝の溝深さの分だけ、ロータの傾動量が、さらに大きくなるおそれがある。このため、摺動界面のシール性が低下するおそれがある。そこで、本発明は、部品点数の増加を抑制可能で、摺動界面のシール性を確保しやすいベーンポンプを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明のベーンポンプは、ポンプ室を有するハウジングと、前記ポンプ室に収容され直径方向に対向する一対のベーン保持溝を有する筒状の周壁部と、前記周壁部の内側に区画され潤滑油が貯留される油室と、を有するロータと、一対の前記ベーン保持溝に保持され、前記油室を直径方向に横切って移動するベーンと、を備えるベーンポンプであって、前記ハウジングの内面、および前記内面との間に摺動界面を区画する前記周壁部の端面のうち少なくとも一方は、前記潤滑油用の油溝を有することを特徴とする。
　ハウジングの内面、およびロータの周壁部の端面のうち少なくとも一方は、油溝を備えている。油溝は、ロータの油室と、直接あるいは間接的に連通している。このため、油溝には、ロータの油室の潤滑油が、直接あるいは間接的に流れ込む。したがって、本発明のベーンポンプによると、内面と端面との間の摺動界面に、油膜が形成されやすくなる。よって、摺動界面のシール性を確保しやすい。また、スラスト荷重から、摺動界面を保護しやすい。また、本発明のベーンポンプによると、摺動界面のシール性を確保するために、特許文献１の付勢部、摺動部材のような部材を、追加配置する必要がない。このため、部品点数の増加を抑制することができる。
図１は、第一実施形態のベーンポンプの径方向断面図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ方向断面図である。 図３は、同ベーンポンプの径方向断面図である。 図４は、図３のＩＶ－ＩＶ方向断面図である。 図５は、図４の枠Ｖ内の拡大図である。 図６は、第二実施形態のベーンポンプの径方向断面図である。 図７（ａ）は、その他の実施形態（その１）のベーンポンプの摺動界面付近の軸方向断面図である。図７（ｂ）は、その他の実施形態（その２）のベーンポンプの摺動界面付近の軸方向断面図である。図７（ｃ）は、その他の実施形態（その３）のベーンポンプの摺動界面付近の軸方向断面図である。図７（ｄ）は、その他の実施形態（その４）のベーンポンプの摺動界面付近の軸方向断面図である。 図８は、その他の実施形態（その５）のベーンポンプの径方向断面図である。
　以下、本発明のベーンポンプの実施の形態について説明する。
　＜第一実施形態＞
　［ベーンポンプの構成］
　まず、本実施形態のベーンポンプの構成について説明する。図１に、本実施形態のベーンポンプの径方向断面図を示す。図２に、図１のＩＩ－ＩＩ方向断面図を示す。図３に、同ベーンポンプの径方向断面図を示す。図４に、図３のＩＶ－ＩＶ方向断面図を示す。なお、図１は、図２のＩ－Ｉ方向断面に対応している。また、図３は、図４のＩＩＩ－ＩＩＩ方向断面に対応している。図１、図２に示すベーンポンプ１に対して、図３、図４に示すベーンポンプ１は、ロータ３およびベーン４が、９０°だけ回転（進行）している。ベーンポンプ１は、ブレーキ装置の倍力装置の負圧源である。ベーンポンプ１は、カムシャフト（図略）により回転駆動される。図１～図４に示すように、ベーンポンプ１は、ハウジング２と、ロータ３と、ベーン４と、を備えている。
　（ハウジング２）
　ハウジング２は、エンジン（図略）の側面に固定されている。ハウジング２は、ハウジング本体２０と、カバー２１と、ポンプ室Ｃと、を備えている。カバー２１の後面は、本発明の「ハウジングの内面」の概念に含まれる。
　ハウジング本体２０は、前側に開口する有底楕円筒状を呈している。ハウジング本体２０は、周壁部２００と底壁部２０１とを備えている。周壁部２００は、楕円筒状を呈している。周壁部２００は、吸気孔２００ａを備えている。吸気孔２００ａは、周壁部２００を上下方向に貫通している。吸気孔２００ａは、逆止弁付きの吸気通路（図略）を介して、ブレーキ装置の倍力装置に連結されている。底壁部２０１は、周壁部２００の後側の開口を封止している。底壁部２０１は、貫通孔２０１ａと、排気孔２０１ｄと、油溝Ｐ３と、を備えている。貫通孔２０１ａは、底壁部２０１を前後方向（軸方向）に貫通している。油溝Ｐ３は、貫通孔２０１ａの内周面の上端に凹設されている。油溝Ｐ３は、前後方向に延在している。排気孔２０１ｄは、底壁部２０１を前後方向に貫通している。排気孔２０１ｄは、ポンプ室Ｃの、ベーン４の回転方向前端付近に配置されている。排気孔２０１ｄは、リードバルブ（図略）により、開閉可能である。
　カバー２１は、ハウジング本体２０の前側の開口を封止している。複数のボルト９０および複数のナット（図略）により、カバー２１は、ハウジング本体２０に固定されている。カバー２１とハウジング本体２０との間には、Ｏリング９２が介装されている。
　ポンプ室Ｃは、ハウジング２の内部に区画されている。前側から見て、ポンプ室Ｃは、楕円形状を呈している。ポンプ室Ｃは、吸気孔２００ａ、吸気通路を介して、ブレーキ装置の倍力装置に連通している。また、ポンプ室Ｃは、排気孔２０１ｄ、リードバルブを介して、ベーンポンプ１の外部（エンジンルーム）に連通している。
　（ロータ３）
　ロータ３は、カムシャフトと共に、回転可能である。ロータ３は、ロータ本体３０と、連結凸部３１と、油室Ａと、を備えている。ロータ本体３０は、前側に開口する有底真円筒状を呈している。ロータ本体３０は、周壁部３００と底壁部３０１とを備えている。周壁部３００は、真円筒状を呈している。周壁部３００は、ポンプ室Ｃに収容されている。周壁部３００の前端面は、本発明の「周壁部の端面」の概念に含まれる。周壁部３００は、一対のベーン保持溝３００ａと、複数の油溝３００ｂと、を備えている。一対のベーン保持溝３００ａは、周壁部３００を直径方向に貫通している。
　複数の油溝３００ｂは、周壁部３００の前端面に凹設されている。前側から見て、複数の油溝３００ｂは、ロータ３の径方向中心に対して、所定角度ずつ離間して、放射状に配置されている。複数の油溝３００ｂは、各々、ロータ３の径方向中心に対して、径方向に延在している。油溝３００ｂの横断面形状（延在方向に対して直交する方向の断面形状）は、Ｃ字状を呈している。油溝３００ｂの溝深さは、１００μｍ程度である。また、油溝３００ｂの溝幅は、１００μｍ程度である。図５に、図４の枠Ｖ内の拡大図を示す。図５に示すように、カバー２１の後面と、周壁部３００の前端面と、の間には、摺動界面Ｂが区画されている。摺動界面Ｂの前後方向の隙間幅は、５０μｍ程度である。当該隙間には、油膜Ｆが形成されている。
　図２、図４に示すように、底壁部３０１は、周壁部３００の後側の開口を封止している。底壁部３０１は、貫通孔２０１ａに収容されている。底壁部３０１は、油孔Ｐ２を備えている。油孔Ｐ２は、底壁部３０１を直径方向に貫通している。図２に示すように、油孔Ｐ２は、所定の回転角度に限って、油溝Ｐ３に連通可能である。
　連結凸部３１は、底壁部３０１の後側に連なっている。連結凸部３１は、底壁部３０１の直径方向に延在している。連結凸部３１は、収容凹部３１０と油孔Ｐ１とを備えている。収容凹部３１０は、連結凸部３１の後端面に凹設されている。油孔Ｐ１は、前後方向に延在している。油孔Ｐ１は、収容凹部３１０と油孔Ｐ２とを連通している。連結凸部３１とカムシャフトとは、カップリング（図略）および給油ジョイント（図略）により、連結されている。カップリングは、カムシャフトからロータ３に、回転力を伝達している。給油ジョイントは、カムシャフトからロータ３（具体的には収容凹部３１０）に、潤滑油を供給している。
　油室Ａは、ロータ３の内部に区画されている。前側から見て、油室Ａは、真円形状を呈している。油室Ａは、ベーン４により、一対の半円形状に分断されている。油室Ａは、一対のベーン保持溝３００ａ、摺動界面Ｂ（複数の油溝３００ｂを含む）を介して、ポンプ室Ｃに連通している。
　（ベーン４）
　ベーン４は、ロータ３およびカムシャフトと共に、回転可能である。ベーン４は、ベーン本体４０と、一対のキャップ４１と、を備えている。ベーン本体４０は、矩形板状を呈している。ベーン本体４０は、ポンプ室Ｃに収容されている。ベーン本体４０は、一対のベーン保持溝３００ａに沿って、ロータ３の直径方向に往復動可能である。ベーン本体４０は、回転角度に応じて、ポンプ室Ｃを複数の作動室Ｃ１～Ｃ３に区画可能である。ベーン本体４０の後端面と底壁部３０１との間には、隙間Ｐ４が区画されている。
　一対のキャップ４１は、ベーン本体４０の直径方向両端に配置されている。キャップ４１は、ベーン本体４０に対して、径方向外側に突出可能である。キャップ４１は、周壁部２００の内周面に摺接している。
　［ベーンポンプの動き］
　次に、本実施形態のベーンポンプの動きについて説明する。図２に示すように、ベーンポンプ１駆動時（ロータ３、ベーン４回転時）においては、所定の回転角度に限って、油孔Ｐ２が油溝Ｐ３に連通する。この際、カムシャフトと油室Ａとの間に、油路Ｐが確保される。油路Ｐは、上流側から下流側に向かって、油孔Ｐ１、Ｐ２、油溝Ｐ３、隙間Ｐ４を備えている。潤滑油Ｏは、油路Ｐを経由して、カムシャフトから油室Ａに導入される。潤滑油Ｏは、油室Ａに貯留される。なお、油室Ａにおける潤滑油Ｏの貯留量、貯留状態等は、特に限定しない。
　図５に示すように、油溝３００ｂは、上流端（内径端）３００ｂ１と、下流端（外径端）３００ｂ２と、を備えている。油溝３００ｂの上流端３００ｂ１は、本発明の「油溝の一端」の概念に含まれる。油溝３００ｂの下流端３００ｂ２は、本発明の「油溝の他端」の概念に含まれる。油室Ａの潤滑油Ｏは、上流端３００ｂ１を介して、油溝３００ｂに供給される。油溝３００ｂの潤滑油Ｏは、摺動界面Ｂに供給される。供給された潤滑油Ｏは、ロータ３の回転に伴って、摺動界面Ｂの全面に行き渡る。このため、摺動界面Ｂに油膜Ｆが形成される。油膜Ｆ形成後の潤滑油Ｏは、下流端３００ｂ２を介して、ポンプ室Ｃに排出される。このように、摺動界面Ｂには、油溝３００ｂの潤滑油Ｏにより、連続的かつ流動的に、油膜Ｆが形成される。
　図１、図３に示すように、ベーン４の回転に伴って、複数の作動室Ｃ１～Ｃ３の容積は、拡縮変化する。当該容積変化に伴って、吸気孔２００ａを介して、作動室Ｃ１～Ｃ３は、倍力装置から、空気を吸引する。吸引された空気は、排気孔２０１ｄを介して、作動室Ｃ１～Ｃ３から外部に排気される。
　［ベーンポンプの作用効果］
　次に、本実施形態のベーンポンプの作用効果について説明する。図４、図５に示すように、ロータ３の周壁部３００の前端面は、油溝３００ｂを備えている。油溝３００ｂは、ロータ３の油室Ａと、直接、連通している。このため、油溝３００ｂには、油室Ａの潤滑油Ｏが、直接、流れ込む。したがって、本実施形態のベーンポンプ１によると、摺動界面Ｂに、油膜Ｆが形成されやすくなる。よって、摺動界面Ｂのシール性を確保しやすい。また、スラスト荷重から、摺動界面Ｂを保護しやすい。このため、周壁部３００の前端面やカバー２１の後面が、摩耗しにくい。また、本実施形態のベーンポンプ１によると、摺動界面Ｂのシール性を確保するために、特許文献１の付勢部、摺動部材のような部材を、追加配置する必要がない。このため、部品点数の増加を抑制することができる。
　また、図４、図５に示すように、油溝３００ｂは、径方向（周方向に対して交差する方向）に延在している。このため、摺動界面Ｂの径方向に、潤滑油Ｏを流動させることができる。また、ロータ３の回転により、摺動界面Ｂの周方向に、潤滑油Ｏを行き渡らせることができる。したがって、摺動界面Ｂの全面に、油膜Ｆを形成することができる。
　また、摺動界面Ｂには、油膜Ｆを形成する必要がある。このため、摺動界面Ｂの前後方向の隙間幅（図５参照）は微小である。したがって、潤滑油Ｏは、油室Ａから摺動界面Ｂに流れ込みにくい。一方、油室Ａには、図２に示す油路Ｐを介して、次々と潤滑油Ｏが流れ込む。このため、図４に示すように、油室Ａには、潤滑油Ｏが溜まりやすい。よって、潤滑油Ｏが非圧縮性流体であることとも相俟って、油室Ａは、ポンプ室Ｃに対して、高圧になりやすい。油室Ａが高圧になると、圧力を逃がすために、油室Ａの潤滑油Ｏは、一度にかつ大量に、摺動界面Ｂを介して、ポンプ室Ｃに流れ込む。また、潤滑油Ｏの流動に伴い、油室Ａの圧力は、大きく変動する。このため、油室Ａの圧力変動に伴って、摺動界面Ｂの前後方向の隙間幅の分だけ、ロータ３が前後方向に動きやすくなる。
　なお、当該課題は、「ロータ３の油室Ａに潤滑油Ｏが溜まりやすいこと」に起因している。このため、特許文献１に開示されているタイプのベーンポンプ（ロータの径方向内側にシャフトが挿通されており、ロータ内部に油室を有しないベーンポンプ）には、起こり得ない課題である。
　この点、本実施形態のベーンポンプ１によると、ロータ３の周壁部３００の前端面に、油溝３００ｂが配置されている。油溝３００ｂの上流端３００ｂ１は、油室Ａに開口している。このため、潤滑油Ｏは、油室Ａから摺動界面Ｂに流れ込みやすい。また、油溝３００ｂの下流端３００ｂ２は、ポンプ室Ｃに開口している。このため、潤滑油Ｏは、摺動界面Ｂからポンプ室Ｃに流れ込みやすい。したがって、油室Ａは、ポンプ室Ｃに対して、高圧になりにくい。また、潤滑油Ｏが流動しても、油室Ａの圧力は、大きく変動しない。よって、摺動界面Ｂの前後方向の隙間幅が安定しやすい。すなわち、ロータ３が前後方向に動きにくい。
　また、油溝３００ｂの下流端３００ｂ２は、ポンプ室Ｃに開口している。このため、摺動界面Ｂに潤滑油Ｏが過剰供給される場合であっても、過剰分の潤滑油Ｏを、摺動界面Ｂからポンプ室Ｃに、排出することができる。
　また、油溝３００ｂは、ロータ３の周壁部３００の前端面に凹設されている。このため、油溝３００ｂをカバー２１の後面に凹設する場合と比較して、カバー２１の前後方向の板厚を、薄肉化することができる。したがって、カバー２１、延いてはベーンポンプ１を小型化することができる。
　＜第二実施形態＞
　本実施形態のベーンポンプと、第一実施形態のベーンポンプとの相違点は、油溝が、径方向ではなく周方向に延在している点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。図６に、本実施形態のベーンポンプの径方向断面図を示す。なお、図１と対応する部位については、同じ符号で示す。図６に示すように、前側から見て、複数の油溝３００ｃは、ロータ３の径方向中心に対して、同心円状に配置されている。複数の油溝３００ｃは、各々、ロータ３の径方向中心に対して、周方向に無端環状に延在している。複数の油溝３００ｃ同士は、摺動界面を介して、間接的に連通している。また、複数の油溝３００ｃは、摺動界面を介して、油室Ａおよびポンプ室Ｃと、間接的に連通している。
　本実施形態のベーンポンプ１と、第一実施形態のベーンポンプとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のベーンポンプ１によると、ロータ３の回転方向と、油溝３００ｃの延在方向と、が一致している。このため、摺動界面に油膜を形成しやすい。本実施形態のベーンポンプ１のように、油溝３００ｃは、油室Ａおよびポンプ室Ｃと、直接、連通していなくてもよい。
　＜その他＞
　以上、本発明のベーンポンプの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
　図７（ａ）に、その他の実施形態（その１）のベーンポンプの摺動界面付近の軸方向断面図を示す。図７（ｂ）に、その他の実施形態（その２）のベーンポンプの摺動界面付近の軸方向断面図を示す。図７（ｃ）に、その他の実施形態（その３）のベーンポンプの摺動界面付近の軸方向断面図を示す。図７（ｄ）に、その他の実施形態（その４）のベーンポンプの摺動界面付近の軸方向断面図を示す。なお、図５と対応する部位については、同じ符号で示す。
　図７（ａ）に示すように、油溝３００ｄの溝深さが上流端３００ｄ１から下流端３００ｄ２に向かって浅くなるように、油溝３００ｄを形成してもよい。こうすると、ポンプ室Ｃから油室Ａに、潤滑油Ｏが逆流しにくい。
　図７（ｂ）に示すように、油溝３００ｅの溝深さが鋸歯状に変化するように、油溝３００ｅを形成してもよい。また、径方向平面ａ０に対する、任意の鋸歯部分の油室Ａ向きの斜面ａ１０の傾斜角度をθ１、径方向平面ａ０に対する、任意の鋸歯部分のポンプ室Ｃ向きの斜面ａ２０の傾斜角度をθ２とした場合、傾斜角度θ１＜傾斜角度θ２としてもよい。こうすると、ポンプ室Ｃから油室Ａに、潤滑油Ｏが逆流しにくい。
　図７（ｃ）に示すように、周壁部３００の前端面の径方向内縁に面取部を形成することにより、油溝３００ｆを配置してもよい。油溝３００ｆは、ロータ３の径方向中心に対して、周方向に無端環状に延在している。油溝３００ｆを配置すると、摺動界面Ｂに潤滑油Ｏが導入されやすい。また、摺動界面Ｂの前後方向の隙間幅が安定しやすい。
　図７（ｄ）に示すように、周壁部３００の前端面の径方向外縁に面取部を形成することにより、油溝３００ｇを配置してもよい。油溝３００ｇは、ロータ３の径方向中心に対して、周方向に無端環状に延在している。油溝３００ｇを配置すると、摺動界面Ｂから潤滑油Ｏが排出されやすい。また、摺動界面Ｂの前後方向の隙間幅が安定しやすい。
　また、周壁部３００の前端面に、油溝３００ｆおよび油溝３００ｇを配置してもよい。この場合は、油溝３００ｆの溝深さを、油溝３００ｇの溝深さよりも、大きくする方がよい。こうすると、摺動界面Ｂに潤滑油Ｏが導入されやすい。並びに、摺動界面Ｂから潤滑油Ｏが排出されやすい。また、摺動界面Ｂの前後方向の隙間幅が安定しやすい。
　図８に、その他の実施形態（その５）のベーンポンプの径方向断面図を示す。なお、図１と対応する部位については、同じ符号で示す。図８に示すように、周壁部３００の前端面に、格子状の油溝３００ｈを凹設してもよい。こうすると、摺動界面Ｂに潤滑油Ｏが導入されやすい。並びに、摺動界面Ｂから潤滑油Ｏが排出されやすい。また、摺動界面Ｂの前後方向の隙間幅が安定しやすい。
　油溝３００ｂ～３００ｈの配置数、延在形状、溝長さ、溝深さ、溝幅は特に限定しない。例えば、図５に示す油溝３００ｂの上流端３００ｂ１は、油室Ａに開口していなくてもよい。同様に、下流端３００ｂ２は、ポンプ室Ｃに開口していなくてもよい。また、図６、図７（ｃ）、図７（ｄ）に示す油溝３００ｃ、３００ｆ、３００ｇは、前側から見て、無端環状に連なっていなくてもよい。例えば、部分弧状（Ｃ字状）であってもよい。また、油溝３００ｂ～３００ｈの全長に亘って、溝深さ、溝幅は一定でなくてもよい。また、油溝３００ｂ～３００ｈの横断面形状は特に限定しない。例えば、Ｃ字状、Ｕ字状、Ｖ字状、Ｗ字状などであってもよい。図７（ｃ）、図７（ｄ）に示す、油溝３００ｆ、３００ｇ形成用の面取部の形状は特に限定しない。平面取状、または点線ａ２、ｂ２、ａ３、ｂ３で示すように、丸面取状（凹面取状、凸面取状）でもよい。
　油溝３００ｂ～３００ｈを、カバー２１の後面（摺動界面Ｂを区画する部分）に配置してもよい。この場合であっても、摺動界面Ｂの前後方向の隙間幅が安定しやすい。また、油溝３００ｂ～３００ｈを、周壁部３００の前端面およびカバー２１の後面の双方に、配置してもよい。この場合であっても、摺動界面Ｂの前後方向の隙間幅が安定しやすい。
　また、周壁部３００の前端面、およびカバー２１の後面のうち少なくとも一方に、凹凸形状（例えば、テーパランド形状、ディンプル形状、梨地模様など）を付与してもよい。この場合であっても、摺動界面Ｂの前後方向の隙間幅が安定しやすい。
　１：ベーンポンプ、２：ハウジング、２０：ハウジング本体、２００：周壁部、２００ａ：吸気孔、２０１：底壁部、２０１ａ：貫通孔、２０１ｄ：排気孔、２１：カバー、３：ロータ、３０：ロータ本体、３００：周壁部、３００ａ：ベーン保持溝、３００ｂ～３００ｈ：油溝、３００ｂ１：上流端、３００ｂ２：下流端、３００ｄ１：上流端、３００ｄ２：下流端、３０１：底壁部、３１：連結凸部、３１０：収容凹部、４：ベーン、４０：ベーン本体、４１：キャップ、９０：ボルト、９２：Ｏリング、Ａ：油室、Ｂ：摺動界面、Ｃ：ポンプ室、Ｃ１～Ｃ３：作動室、Ｆ：油膜、Ｏ：潤滑油、Ｐ：油路、Ｐ１：油孔、Ｐ２：油孔、Ｐ３：油溝、Ｐ４：隙間、ａ０：径方向平面、ａ１０：斜面、ａ２０：斜面、θ１：傾斜角度、θ２；傾斜角度。

Claims (5)

  1. 　ポンプ室を有するハウジングと、
    　前記ポンプ室に収容され直径方向に対向する一対のベーン保持溝を有する筒状の周壁部と、前記周壁部の内側に区画され潤滑油が貯留される油室と、を有するロータと、
    　一対の前記ベーン保持溝に保持され、前記油室を直径方向に横切って移動するベーンと、
    を備えるベーンポンプであって、
    　前記ハウジングの内面、および前記内面との間に摺動界面を区画する前記周壁部の端面のうち少なくとも一方は、前記潤滑油用の油溝を有することを特徴とするベーンポンプ。
  2. 　前記油溝は、周方向に対して交差する方向に延在する請求項１に記載のベーンポンプ。
  3. 　前記油溝の一端は、前記油室に開口する請求項２に記載のベーンポンプ。
  4. 　前記油溝の他端は、前記ポンプ室に開口する請求項３に記載のベーンポンプ。
  5. 　前記油溝は、周方向に延在する請求項１に記載のベーンポンプ。
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