WO2020059559A1 - ベーンポンプ - Google Patents

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WO2020059559A1
WO2020059559A1 PCT/JP2019/035387 JP2019035387W WO2020059559A1 WO 2020059559 A1 WO2020059559 A1 WO 2020059559A1 JP 2019035387 W JP2019035387 W JP 2019035387W WO 2020059559 A1 WO2020059559 A1 WO 2020059559A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
section
discharge port
discharge
pump chamber
rotor
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/035387
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浩一朗 赤塚
長坂 良一
史恭 加藤
Original Assignee
Kyb株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyb株式会社 filed Critical Kyb株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member

Definitions

  • the present invention relates to a vane pump.
  • JP2013-050067A has a rotor in which a plurality of slits are formed in a radial direction, a plurality of vanes which are slidably housed in each slit, and whose leading end surfaces are in sliding contact with the cam surface of a cam ring, and which are defined between adjacent vanes.
  • a vane pump having a pump chamber, two suction ports for guiding a working fluid sucked into the pump chamber, and two discharge ports for guiding a working fluid discharged from the pump chamber is described.
  • suction ports and discharge ports are alternately arranged along the rotation direction of the rotor. Therefore, the suction and discharge of the working fluid are performed in a relatively short period.
  • the suction period is short, the working fluid cannot be sufficiently sucked in, and when the pressure rising period is short, the working fluid cannot be sufficiently pressurized. Therefore, in a vane pump having two suction ports and two discharge ports like the vane pump described in Patent Literature 1, the period from suction to discharge is shortened, and each discharge port is insufficiency due to insufficient suction of working fluid or insufficient pressure increase. There is a possibility that the discharge pressure of the hydraulic oil discharged through the nozzle becomes unstable.
  • An object of the present invention is to stabilize the discharge pressure of a vane pump.
  • a vane pump includes a rotor driven to rotate, a plurality of vanes slidably inserted into a plurality of slits formed radially in the rotor, and the vane pump rotates with the rotation of the rotor.
  • a cam ring having an inner circumferential cam surface with which the tip end of the vane slides, a pump chamber defined between the adjacent vanes, the rotor, and the cam ring; and a working fluid sucked into the pump chamber.
  • a first discharge port and a second discharge port for guiding a working fluid discharged from the pump chamber, wherein the suction port, the first discharge port, and the second discharge port are provided on the rotor. They are arranged in this order along the rotation direction.
  • FIG. 1 is a sectional view of a vane pump according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view of the vicinity of the pump chamber along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view of the body side plate seen from the cam ring side.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a cross section taken along the line AA of FIG. 3 and a cross section taken along the line BB of FIG. 3 in an overlapping manner.
  • FIG. 5 is a plan view of the cover side plate viewed from the cam ring side.
  • FIG. 6 is a diagram showing a profile of the inner peripheral cam surface of the cam ring.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a vane pump 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of a cross section taken along line II-II of FIG.
  • the vane pump 100 is used as a fluid pressure supply source that supplies a pressurized working fluid to a fluid pressure device mounted on a vehicle, for example, a power steering device or a continuously variable transmission.
  • the working fluid is oil or another water-soluble substitute liquid.
  • the vane pump 100 includes a pump body 10 having a housing recess 10 a formed therein, a pump cover 20 covering the housing recess 10 a and fixed to the pump body 10, a pump body 10 and a pump cover 20.
  • a drive shaft 1 rotatably supported through bearings 11 and 12, a rotor 2 connected to the drive shaft 1 and housed in a housing recess 10 a, and a plurality of slits 2 a radially formed in the rotor 2.
  • the vane 3 includes a plurality of vanes 3 slidably housed therein, and a cam ring 4 that accommodates the rotor 2 and the vanes 3 and has an inner peripheral cam surface 4a on which the tip 3a of the vane 3 slides.
  • the vane pump 100 is driven by an engine (not shown) or the like, and generates fluid pressure by rotating the rotor 2 connected to the drive shaft 1.
  • the vane 3 is slidably inserted into each of the slits 2a, and a distal end 3a which is an end protruding from the slit 2a, and a proximal end which is an end opposite to the distal end 3a. 3b.
  • a back pressure chamber 5 defined by the base end 3b of the vane 3 is formed. Hydraulic oil as a working fluid is guided to the back pressure chamber 5, and the vane 3 is pressed in a direction protruding from the slit 2 a by the pressure of the back pressure chamber 5.
  • the cam ring 4 is an annular member having an inner peripheral cam surface 4a formed on the inner peripheral surface.
  • a pump chamber 6 is defined by the outer peripheral surface of the rotor 2, the inner peripheral cam surface 4 a of the cam ring 4, and the adjacent vane 3.
  • the inner peripheral cam surface 4a is formed with a predetermined profile, the volume of the pump chamber 6 between the vanes 3 slidingly contacting the inner peripheral cam surface 4a repeats expansion and contraction as the rotor 2 rotates. Hydraulic oil is sucked into the pump chamber 6 in a section where the volume of the pump chamber 6 gradually increases, and hydraulic oil is discharged from the pump chamber 6 in a section where the volume of the pump chamber 6 gradually decreases.
  • the vane pump 100 is provided on one end side of the rotor 2 in the axial direction and is in contact with one side surface of the rotor 2 and the cam ring 4.
  • the vane pump 100 is provided on the other end side of the rotor 2 in the axial direction.
  • a cover-side side plate 40 that abuts on the other side surface of the cover 4.
  • the body side plate 30 is a flat plate member provided between the bottom surface of the housing recess 10a and the rotor 2, and the rotor 2 slides against the body side plate 30, and the cam ring 4 contacts the body side plate 30.
  • the cover side plate 40 is a flat plate member provided between the rotor 2 and the pump cover 20, and the rotor 2 slides and the cam ring 4 abuts on the cover side plate 40.
  • the body side plate 30 and the cover side plate 40 are arranged to face each other with the rotor 2 and the cam ring 4 interposed therebetween.
  • the pump cover 20 When the pump cover 20 is attached to the pump body 10 with the body side plate 30, the rotor 2, the cam ring 4, and the cover side plate 40 housed in the housing recess 10a of the pump body 10, the housing recess 10a Is sealed.
  • Two high-pressure chambers a first high-pressure chamber 14 and a second high-pressure chamber 15 defined by the pump body 10 and the body-side side plate 30, are formed on the bottom surface side of the housing recess 10 a of the pump body 10.
  • the first high-pressure chamber 14 and the second high-pressure chamber 15 communicate with a fluid pressure device provided outside the vane pump 100 through a passage (not shown).
  • a suction pressure chamber 21 that opens on the pump body 10 side is formed in the pump cover 20.
  • the suction pressure chamber 21 communicates with a tank provided outside the vane pump 100 through a passage (not shown).
  • a groove-shaped bypass passage 13 formed toward the body-side side plate 30 is provided on the inner peripheral surface of the housing recess 10a.
  • the bypass passage 13 communicates with a suction pressure chamber 21 formed in the pump cover 20.
  • FIG. 3 is a plan view of the body-side side plate 30 as viewed from the cam ring 4 side in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a first notch 31a to be described later along the line AA in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a cross section of a second notch 32a to be described later, which is taken along line -B, in a superimposed manner.
  • FIG. 5 is a plan view of the cover side plate 40 seen from the cam ring 4 side in FIG.
  • the body-side side plate 30 has a sliding contact surface 30a on which the side surfaces of the rotor 2 and the vane 3 are in sliding contact, a through hole 30b through which the drive shaft 1 is inserted, and a sliding contact surface 30a extending radially outward. It has a suction concave portion 33 as a suction port formed by cutting out toward the front, and a first discharge port 31 and a second discharge port 32 formed to penetrate in the axial direction and open to the sliding contact surface 30a.
  • the rotor 2 and the vane 3 are in sliding contact with the body side plate 30 along the arrow shown in FIG.
  • the first discharge port 31 and the second discharge port 32 are long holes formed in an arc shape along the circumferential direction, and the first discharge port 31 communicates the pump chamber 6 with the first high-pressure chamber 14 to form a pump.
  • the hydraulic oil discharged from the chamber 6 is guided to the first high-pressure chamber 14. It leads to the high-pressure chamber 15.
  • the suction concave portion 33 communicates with the pump chamber 6 through an opening in the sliding contact surface 30a, and communicates with the bypass passage 13 formed in the inner peripheral surface of the housing concave portion 10a through an opening in the outer peripheral surface of the body side plate 30. ing. That is, the pump chamber 6 and the suction pressure chamber 21 communicate with each other through the suction recess 33 and the bypass passage 13, and the suction recess 33 guides the hydraulic oil sucked into the pump chamber 6 to the pump chamber 6. I have.
  • the suction recess 33, the first discharge port 31, and the second discharge port 32 are arranged at predetermined intervals in a circumferential direction, and are arranged along a direction of an arrow shown in FIG. Thus, the suction concave portion 33, the first discharge port 31, and the second discharge port 32 are arranged in this order.
  • the range in which the suction recess 33 is formed is a suction section SS1 in which the pump oil is sucked into the pump chamber 6 because the pump chamber 6 and the suction pressure chamber 21 communicate with each other through the suction recess 33.
  • the pump chamber 6 and the first high-pressure chamber 14 communicate with each other through the first discharge port 31, so that the operating oil flows from the pump chamber 6 to the first high-pressure chamber 14.
  • the first discharge section DS1 which is a section in which the discharge is performed, becomes the first discharge section DS1.
  • the range in which the second discharge port 32 is formed is such that the pump chamber 6 and the second high-pressure chamber 15 communicate with each other through the second discharge port 32.
  • the second discharge section DS2 is a section in which the hydraulic oil is discharged from the first to the second high-pressure chamber 15.
  • a portion between the suction section SS1 and the first discharge section DS1 is a first transition section TS1 in which the inflow and outflow of the hydraulic oil to and from the pump chamber 6 are blocked, and a section between the first discharge section DS1 and the second discharge section DS2.
  • a second transition section TS2 in which the inflow and outflow of the hydraulic oil to and from the pump chamber 6 are interrupted, and between the second discharge section DS2 and the suction section SS1, the inflow and outflow of the hydraulic oil to and from the pump chamber 6 are interrupted.
  • This is the third transition section TS3.
  • the sliding surface 30 a of the body-side side plate 30 is a groove having a substantially V-shaped cross section extending from the opening edge of the first discharge port 31 in the direction opposite to the rotation direction of the rotor 2.
  • a first notch 31a and a second notch 32a extending from an opening edge of the second discharge port 32 in a direction opposite to the rotation direction of the rotor 2 and having a substantially V-shaped cross section are provided. .
  • the first notch 31a and the second notch 32a are formed on the outer peripheral side of the outer peripheral surface of the rotor 2 and on the inner peripheral side of the inner peripheral cam surface 4a of the cam ring 4.
  • Both the first notch 31a and the second notch 32a are formed in a tapered shape in which the width in the radial direction becomes smaller as going in the direction opposite to the rotation direction of the rotor 2.
  • the depth of the first notch 31a at the opening edge of the first discharge port 31 is substantially the same as the depth of the second notch 32a at the opening edge of the second discharge port 32.
  • the radial width of the first notch 31a at the edge is substantially the same as the radial width of the second notch 32a at the opening edge of the second discharge port 32.
  • the first length L1 which is the circumferential length of the first notch 31a, is set to be longer than the second length L2, which is the circumferential length of the second notch 32a.
  • FIG. 4 shows a cross section of the first notch 31a at a position circumferentially separated by a predetermined distance L0 from the opening edge of the first discharge port 31 along the line AA in FIG. 3, and BB in FIG.
  • the cross section of the second notch 32a at a position separated by a predetermined distance L0 in the circumferential direction from the opening edge of the second discharge port 32 along the line is shown in an overlapping manner.
  • the cross-sectional shapes of the first notch 31a and the second notch 32a are not limited to a substantially V shape, but may be a rectangular shape, a semicircular shape, or a substantially U shape.
  • the cover side plate 40 cuts a sliding contact surface 40a where the side surfaces of the rotor 2 and the vane 3 slide, a through hole 40b through which the drive shaft 1 is inserted, and a part of the outer edge.
  • a second opposed groove 44 formed at a position facing the second discharge port 32. The rotor 2 and the vane 3 slide along the cover side plate 40 along the arrow shown in FIG.
  • the suction notch 41 is formed along the circumferential direction over the same range as the suction recess 33, and the pump chamber 6 and the suction pressure chamber 21 communicate with each other through the suction notch 41. As described above, the pump chamber 6 and the suction pressure chamber 21 are communicated with each other through the suction recess 33 and the suction notch 41, so that the hydraulic oil is efficiently sucked into the pump chamber 6.
  • the first opposing groove 43 and the second opposing groove 44 are grooves formed in an arc shape along the circumferential direction. Since the first opposed groove 43 communicates with the first discharge port 31 through the pump chamber 6, the pressure of the first opposed groove 43 becomes the same pressure as that of the first discharge port 31. Therefore, the force exerted on the vane 3 by the pressure of the first discharge port 31 is offset by the pressure of the first opposed groove 43.
  • the second opposed groove 44 communicates with the second discharge port 32 through the pump chamber 6, the force exerted on the vane 3 by the pressure of the second discharge port 32 is offset by the pressure of the second opposed groove 44.
  • the body side plate 30 and the cover side plate 40 are provided with grooves for supplying hydraulic oil to the back pressure chamber 5 and for communicating the adjacent back pressure chamber 5.
  • the body-side side plate 30 includes a first back pressure groove 34 for the suction section formed on the sliding contact surface 30a and communicating with the back pressure chamber 5, and a first back pressure groove 34 for the suction section.
  • a first back pressure port 34a opening to the pressure groove 34, a second back pressure groove 35 for the suction section formed on the sliding contact surface 30a and communicating with the back pressure chamber 5, and an opening to the second back pressure groove 35 for the suction section.
  • a back pressure groove 37 for a discharge section is a discharge section.
  • the suction section first back pressure groove 34 is a groove formed between the through-hole 30b and the suction recess 33, and formed in an arc shape along the circumferential direction in a portion near the first discharge section DS1
  • the second back pressure groove 35 for the suction section is a groove formed between the through-hole 30b and the recessed part 33 for suction and near the second discharge section DS2 in an arc shape along the circumferential direction at a portion near the second discharge section DS2.
  • the first back pressure port 34a has one end opening to the suction section first back pressure groove 34 and the other end opening to the first high pressure chamber 14. Therefore, the pressure in the suction section first back pressure groove 34 is the same as the pressure of the hydraulic oil discharged in the first discharge section DS1.
  • One end of the second back pressure port 35 a is open to the second back pressure groove 35 for the suction section, and the other end is open to the second high pressure chamber 15. Therefore, the pressure in the suction section second back pressure groove 35 is the same as the pressure of the hydraulic oil discharged in the second discharge section DS2.
  • the first discharge section back pressure groove 36 is a groove formed in an arc shape along the circumferential direction between the through hole 30b and the first discharge port 31, and the second discharge section back pressure groove 37 is The groove is formed between the through hole 30b and the second discharge port 32 in an arc shape along the circumferential direction.
  • the cover-side side plate 40 has a first opposed back pressure groove 45 formed at a position opposed to the suction section first back pressure groove 34 with the back pressure chamber 5 interposed therebetween.
  • a second opposed back pressure groove 46 formed at a position opposite to the suction section second back pressure groove 35 with the back pressure chamber 5 interposed therebetween; and a first discharge section back pressure groove with the back pressure chamber 5 interposed therebetween.
  • a third opposing back pressure groove 47 formed at a position facing the second pressure section 36; and a fourth opposing back pressure groove 48 formed at a position opposing the second discharge section back pressure groove 37 with the back pressure chamber 5 interposed therebetween.
  • the first opposing back pressure groove 45 is a groove formed between the through hole 40b and the suction notch 41 and formed in an arc shape along the circumferential direction in a portion near the first opposing groove 43.
  • the second opposed back pressure groove 46 is a groove formed between the through hole 40b and the suction notch 41 and formed in an arc shape along the circumferential direction at a portion near the second opposed groove 44.
  • the third opposing back pressure groove 47 is a groove formed in an arc shape along the circumferential direction between the through hole 40b and the first opposing groove 43, and the fourth opposing back pressure groove 48 is formed with the through hole 40b.
  • the groove is formed in an arc shape along the circumferential direction between the second opposing groove 44 and the second opposing groove 44.
  • first opposed back pressure groove 45 communicates with the first back pressure groove 34 for the suction section through the back pressure chamber 5
  • the pressure of the first opposed back pressure groove 45 is discharged in the first discharge section DS1. It is the same as the pressure of the hydraulic oil.
  • a third opposing back pressure groove 47 communicates with the first opposing back pressure groove 45 through a first communication groove 45a.
  • the back pressure groove 36 for the discharge section communicates. Therefore, the pressure in the third opposing back pressure groove 47 and the pressure in the first discharge section back pressure groove 36 are also substantially the same as the pressure of the hydraulic oil discharged in the first discharge section DS1.
  • the first communication groove 45a functions as a throttle
  • the first back pressure groove 34 for the suction section and the first opposing back surface are changed according to the movement of the hydraulic oil accompanying the expansion and contraction of the volume of the back pressure chamber 5.
  • a pressure difference is generated between the pressure of the pressure groove 45 and the pressures of the first discharge section back pressure groove 36 and the third opposed back pressure groove 47.
  • the pressure of the second opposed back pressure groove 46 is increased in the second discharge section DS2. It has the same magnitude as the pressure of the discharged hydraulic oil.
  • a fourth opposing back pressure groove 48 communicates with the second opposing back pressure groove 46 through a second communication groove 46a.
  • the back pressure groove 37 for the discharge section communicates. Therefore, the pressure of the fourth opposing back pressure groove 48 and the pressure of the second discharge section back pressure groove 37 are also substantially the same as the pressure of the hydraulic oil discharged in the second discharge section DS2.
  • the second communication groove 46a functions as a throttle
  • the second back pressure groove 35 for the suction section and the second opposing back surface are changed according to the movement of the hydraulic oil accompanying the expansion and contraction of the volume of the back pressure chamber 5.
  • a pressure difference is generated between the pressure of the pressure groove 46 and the pressure of the second discharge section back pressure groove 37 and the pressure of the fourth opposed back pressure groove 48.
  • FIG. 6 is a profile of the inner circumferential cam surface 4a when the starting point R0 of the suction section SS1 is set to zero degree, and how much the vane 3 projects from the slit 2a while the rotor 2 makes one rotation from the starting point R0. Is changed.
  • the inner peripheral cam surface 4a changes so that the vane 3 gradually projects from the slit 2a over the suction section SS1, that is, the volume of the pump chamber 6 gradually increases.
  • the inside of the pump chamber 6 becomes a negative pressure, and the working oil is sucked into the pump chamber 6.
  • the inner peripheral cam surface 4a changes so that the vane 3 slightly enters the slit 2a, that is, the volume of the pump chamber 6 is slightly reduced.
  • the pressure in the pump chamber 6 changes from negative pressure to positive pressure.
  • the degree of change of the inner peripheral cam surface 4a in the first transition section TS1 is set to an appropriate magnitude such that bubbles disappear and surge pressure does not occur.
  • the inner peripheral cam surface 4a changes so that the vane 3 enters the slit 2a, that is, the volume of the pump chamber 6 is reduced.
  • the pressure in the pump chamber 6 becomes positive and the working oil is discharged from the pump chamber 6.
  • the inner peripheral cam surface 4a gently displaces the vane 3 so that the volume change rate of the pump chamber 6 becomes smaller than in the first transition section TS1.
  • the pressure in the pump chamber 6 has already become positive pressure and there are almost no bubbles, so there is no need to reduce the volume of the pump chamber 6 as much as in the first transition section TS1.
  • the degree of change of the inner peripheral cam surface 4a in the second transition section TS2 is set to be smaller than the degree of change in the first transition section TS1.
  • the inner peripheral cam surface 4a changes so that the vane 3 further enters the slit 2a, that is, the volume of the pump chamber 6 further decreases. As the volume of the pump chamber 6 is further reduced in this way, hydraulic oil is discharged from the pump chamber 6.
  • the inner peripheral cam surface 4a gently displaces the vane 3 so that the volume of the pump chamber 6 is minimized.
  • the length of the suction section SS1 is preferably equal to or longer than the total length of the first discharge section DS1 and the second discharge section DS2. .
  • hydraulic oil is sucked into the pump chamber 6 in the suction section SS1, a part of the sucked hydraulic oil is discharged from the pump chamber 6 in the first discharge section DS1, and is sucked in the second discharge section DS2.
  • the remaining hydraulic oil is discharged from the pump chamber 6. That is, in the vane pump 100, the hydraulic oil is sucked into the pump chambers 6 only once while the rotor 2 makes one rotation, and the hydraulic oil is discharged from the pump chambers 6 twice.
  • the volume of the pump chamber 6 gradually increases with the rotation of the rotor 2. Since the pump chamber 6 has a negative pressure as the volume of the pump chamber 6 increases, hydraulic oil is sucked into the pump chamber 6 through the suction concave portion 33 and the suction notch 41 so as to fill the pump chamber 6.
  • the suction section SS1 in which the suction port is provided is set to 1 for two discharge sections of the first discharge section DS1 in which the first discharge port 31 is provided and the second discharge section DS2 in which the second discharge port 32 is provided. Only one is provided. For this reason, the suction section SS1 can be made longer than when a suction section is provided for each discharge section as in a conventional balanced vane pump in which two suction sections are provided for two discharge sections. .
  • the pump chamber 6 When the pump chamber 6 communicates with the first discharge port 31 and the preceding pump chamber 6 through the first notch 31a, the working oil pressurized from the first discharge port 31 and the preceding pump chamber 6 is pumped through the first notch 31a. 6, the pressure in the pump chamber 6 becomes a positive pressure. At this time, if the operating oil in the pump chamber 6 contains air bubbles, the bubbles will become minute and disappear by the increase in the pressure of the pump chamber 6. For this reason, the pump chamber 6 and the first discharge port 31 directly communicate with each other, and the occurrence of cavitation when the hydraulic oil in the pump chamber 6 is pressurized is suppressed.
  • the first notch 31a has a tapered shape, it is possible to suppress a sudden flow of hydraulic oil from the first discharge port 31 and the preceding pump chamber 6 into the pump chamber 6, thereby suppressing the pressure in the pump chamber 6. Is prevented from fluctuating.
  • a surge pressure is generated in the pump chamber 6, the pressure in the pump chamber 6 is stabilized by the hydraulic oil gradually flowing out to the first discharge port 31 through the first notch 31a.
  • the volume of the pump chamber 6 is increased by a predetermined amount with the rotation of the rotor 2 so that hydraulic oil is discharged from the pump chamber 6. Shrink by a percentage.
  • the hydraulic oil discharged from the pump chamber 6 is guided to the first high-pressure chamber 14 through the first discharge port 31.
  • the hydraulic oil guided to the first high-pressure chamber 14 is supplied to a fluid pressure device provided outside the vane pump 100 through a passage (not shown).
  • the pressure of the pump chamber 6 having passed through the first discharge section DS1 and moved to the second transition section TS2 is equal to the pressure of the hydraulic oil discharged through the first discharge port 31 and is not a negative pressure. Has almost no air bubbles. That is, in the second transition section TS2, the volume of the pump chamber 6 only needs to be slightly reduced to the extent that the pressure of the pump chamber 6 is maintained. Therefore, the volume change rate of the pump chamber 6 in the second transition section TS2 is the first rate. It is possible to make the volume change rate smaller than the volume change rate of the pump chamber 6 in the transition section TS1.
  • the pressure in the pump chamber 6 fluctuates.
  • the volume change rate of the pump chamber 6 in the second transition section TS2 it is possible to suppress the fluctuation of the pressure in the pump chamber 6 moving in the second transition section TS2.
  • the pressure of the hydraulic oil discharged in the subsequent second discharge section DS2 can be stabilized.
  • the second length L2 which is the circumferential length of the second notch 32a, need not be as long as the first length L1, which is the circumferential length of the first notch 31a.
  • the size of the cross-sectional area S2 of the second notch 32a at a position spaced apart from the opening edge of the second discharge port 32 by a predetermined distance L0 in the circumferential direction is equal to the circumference of the opening edge of the first discharge port 31.
  • the second notch 32a may not be provided.
  • the volume of the pump chamber 6 is increased by a predetermined amount with the rotation of the rotor 2 so that hydraulic oil is discharged from the pump chamber 6. Shrink by a percentage.
  • the hydraulic oil discharged from the pump chamber 6 is guided to the second high-pressure chamber 15 through the second discharge port 32.
  • the hydraulic oil guided to the second high-pressure chamber 15 is supplied to a fluid pressure device provided outside the vane pump 100 through a passage (not shown) separately from the hydraulic oil guided to the first high-pressure chamber 14.
  • the volume of the pump chamber 6 is reduced at a predetermined rate so that the volume of the pump chamber 6 is minimized. As described above, by minimizing the volume of the pump chamber 6 before reaching the suction section SS1, it is possible to efficiently suck the hydraulic oil in the suction section SS1.
  • the vane pump 100 sucks hydraulic oil into the pump chamber 6 in one suction section SS1, and discharges hydraulic oil from the pump chamber 6 in two discharge sections DS1 and DS2. Therefore, it is possible to simultaneously supply the low-pressure hydraulic oil and the high-pressure hydraulic oil to the fluid pressure device provided outside.
  • the second discharge port 32 in the second discharge section DS2 where the hydraulic oil pressurized in the first discharge section DS1 can be further pressurized.
  • the hydraulic oil discharged through the first discharge port 31 in the first discharge section DS1 is supplied to the hydraulic equipment as low-pressure hydraulic oil.
  • the hydraulic oil discharged through the second discharge port 32 may be supplied as low-pressure hydraulic oil, and the hydraulic oil discharged through the first discharge port 31 may be supplied as high-pressure hydraulic oil to the fluid pressure device.
  • the hydraulic oil discharged through the second discharge port 32 and the hydraulic oil discharged through the first discharge port 31 are combined to form a hydraulic device. Supplied to
  • Hydraulic oil discharged from the pump chamber 6 in the first discharge section DS1 is supplied to the back pressure chamber 5 in the section DS1 through the first back pressure port 34a, and is supplied to the back pressure chamber 5 in the suction section SS1.
  • the back pressure chamber 5 on the second discharge section DS2 side and the back pressure chamber 5 from the second transition section TS2 to the second discharge section DS2 are discharged from the pump chamber 6 in the second discharge section DS2. Hydraulic oil is supplied through the second back pressure port 35a.
  • the pressure of the hydraulic oil supplied to the back pressure chamber 5 different, for example, when the pressure of the hydraulic oil discharged from the pump chamber 6 in the first discharge section DS1 becomes low, Since the pressure of the back pressure chamber 5 to which the hydraulic oil is supplied through the first back pressure port 34a is also reduced, the relatively high pressure hydraulic oil discharged from the pump chamber 6 in the second discharge section DS2 is supplied to all the back pressure chambers. 5, the force of the vane 3 pressed against the inner peripheral cam surface 4a of the cam ring 4 by the pressure of the back pressure chamber 5 is reduced. Thereby, the frictional force generated between the vane 3 and the inner peripheral cam surface 4a is reduced, and as a result, the torque for driving the vane pump 100 can be reduced.
  • the number of the suction sections SS1 in which the hydraulic oil is sucked into the pump chamber 6 is one, and the number of the discharge sections DS1 and DS2 in which the hydraulic oil is discharged from the pump chamber 6 is two.
  • the suction section SS1 by making the suction section SS1 longer, it becomes possible to sufficiently suck the working oil into the pump chamber 6, and as a result, the pump efficiency can be improved. Further, by lengthening the discharge sections DS1 and DS2, the pressure of the hydraulic oil discharged from the pump chamber 6 can be stabilized.
  • the three ports of the suction port (the suction concave portion 33 and the suction notch portion 41), the first discharge port 31, and the second discharge port 32 are arranged along the rotation direction of the rotor 2, They are arranged in this order. That is, the hydraulic oil sucked in by one suction port is first discharged through the first discharge port 31 and then discharged through the second discharge port 32.
  • the suction period for sucking the hydraulic oil is lengthened, so that the hydraulic oil can be sufficiently sucked. Since the period from oil suction to oil discharge becomes longer, it is possible to discharge the hydraulic oil that has been sufficiently pressurized through the discharge ports 31 and 32.
  • insufficient suction of hydraulic oil and insufficient pressure increase are eliminated, and as a result, fluctuations in the discharge pressure of the vane pump 100 can be suppressed.
  • the vane pump 100 includes a rotor 2 driven to rotate, a plurality of vanes 3 slidably inserted into a plurality of slits 2 a radially formed in the rotor 2, and a tip 3 a of the vane 3 as the rotor 2 rotates.
  • a cam ring 4 having an inner peripheral cam surface 4a with which the pump ring 6 slides, a pump chamber 6 defined between the adjacent vanes 3, the rotor 2 and the cam ring 4, and a hydraulic oil sucked into the pump chamber 6.
  • a suction port suction concave portion 33, suction notch portion 41
  • a first discharge port 31 and a second discharge port 32 for guiding hydraulic oil discharged from the pump chamber 6 are provided.
  • the first discharge port 31 and the second discharge port 32 are arranged in this order along the rotation direction of the rotor 2.
  • the three ports of the suction ports 33 and 41, the first discharge port 31, and the second discharge port 32 are arranged in this order along the rotation direction of the rotor 2. That is, the hydraulic oil sucked in by one suction port 33, 41 is first discharged through the first discharge port 31, and then discharged through the second discharge port 32.
  • the suction period for sucking the hydraulic oil becomes longer, so that the hydraulic oil can be sufficiently sucked.
  • the period from the suction of the hydraulic oil to the discharge thereof is long, it is possible to discharge the sufficiently pressurized hydraulic oil through the discharge ports 31 and 32.
  • in the vane pump 100 having the above configuration insufficient suction of hydraulic oil and insufficient pressure increase are eliminated, and as a result, fluctuations in the discharge pressure of the vane pump 100 can be suppressed.
  • the hydraulic oil is discharged from the two discharge ports of the first discharge port 31 and the second discharge port 32. For this reason, it is possible to supply two stable pressures with little fluctuation to a hydraulic device that requires hydraulic oils of different pressures.
  • the volume of the pump chamber 6 increases with the rotation of the rotor 2 in the suction section SS1 in which the suction ports 33 and 41 communicate with the pump chamber 6, and the first discharge port 31 and the pump chamber 6 that follow the suction section SS1. Is reduced with the rotation of the rotor 2 in the first discharge section DS1 where the pump 2 communicates with the second discharge port 32 following the first discharge section DS1 and in the second discharge section DS2 where the pump chamber 6 communicates. , And expand again in the suction section SS1 following the second discharge section DS.
  • the hydraulic oil sucked in one suction section SS1 is first discharged in the first discharge section DS1, and then discharged in the second discharge section DS2.
  • the suction period for sucking the hydraulic oil becomes longer, so that the working oil can be sufficiently sucked. Since the period from the suction to the discharge of the hydraulic oil is lengthened, it is possible to discharge the pressurized hydraulic oil in each of the discharge sections DS1 and DS2.
  • in the vane pump 100 having the above configuration insufficient suction of hydraulic oil and insufficient pressure increase are eliminated, and as a result, fluctuations in the discharge pressure of the vane pump 100 can be suppressed.
  • a first transition section TS1 in which the pump chamber 6 is closed is provided between the suction section SS1 and the first discharge section DS1, and a pump chamber is provided between the first discharge section DS1 and the second discharge section DS2.
  • a second transition section TS2 in which the pump chamber 6 is closed is provided, and the volume change rate of the pump chamber 6 in the second transition section TS2 is smaller than the volume change rate of the pump chamber 6 in the first transition section TS1.
  • the volume change rate of the pump chamber 6 in the second transition section TS2 is set to be smaller than the volume change rate of the pump chamber 6 in the first transition section TS1.
  • the vane pump 100 further includes a back pressure chamber 5 defined by the base end 3b of the vane 3 in the slit 2a, and the back pressure chamber 5 in the suction section SS1 on the side of the first discharge section DS1. Hydraulic oil discharged through the first discharge port 31 is guided to the pressure chamber 5, and the back pressure chamber 5 located in the second discharge section DS2 among the back pressure chambers 5 in the suction section SS1 has the second pressure. The hydraulic oil discharged through the discharge port 32 is guided.
  • the working oil discharged through the first discharge port 31 is guided to the back pressure chamber 5 on the first discharge section DS1 side of the back pressure chamber 5 in the suction section SS1, and Hydraulic oil discharged through the second discharge port 32 is guided to the back pressure chamber 5 on the side of the second discharge section DS2 among the back pressure chambers 5 in the above.
  • the pressure of the hydraulic oil discharged through the first discharge port 31 becomes low, the back pressure chamber 5 located in the first discharge section DS1 side of the back pressure chamber 5 in the suction section SS1. Since the pressure is also reduced, the force with which the vane 3 is pressed against the inner peripheral cam surface 4 a of the cam ring 4 by the pressure of the back pressure chamber 5 is reduced. Thereby, the frictional force generated between the vane 3 and the inner peripheral cam surface 4a is reduced, and as a result, the torque for driving the vane pump 100 can be reduced.
  • the vane pump 100 includes a first notch 31a extending from the opening edge of the first discharge port 31 in the direction opposite to the rotation direction of the rotor 2, and a rotation direction of the rotor 2 from the opening edge of the second discharge port 32. Further includes a second notch 32a extending in the opposite direction, and a first length L1 which is a length in the circumferential direction of the first notch 31a is a second length which is a length in the circumferential direction of the second notch 32a. It is longer than L2.
  • the first length L1 which is the length of the first notch 31a in the circumferential direction
  • the second length L2 which is the length of the second notch 32a in the circumferential direction.
  • the vane pump 100 includes a first notch 31a extending from the opening edge of the first discharge port 31 in the direction opposite to the rotation direction of the rotor 2, and a rotation direction of the rotor 2 from the opening edge of the second discharge port 32. Further includes a second notch 32a extending in the opposite direction, and a cross-sectional area S1 of the first notch 31a at a position circumferentially separated by a predetermined distance L0 from the opening edge of the first discharge port 31 is equal to the second notch. It is larger than the cross-sectional area S2 of the second notch 32a at a position separated from the opening edge of the discharge port 32 by a predetermined distance L0 in the circumferential direction.
  • the cross-sectional area S1 of the first notch 31a at a position circumferentially separated from the opening edge of the first discharge port 31 by a predetermined distance L0 is predetermined from the opening edge of the second discharge port 32 in the circumferential direction. Is set larger than the cross-sectional area S2 of the second notch 32a at a position separated by the distance L0.
  • the pressure of the pump chamber 6 is reduced in the first transition section TS1 in which the pressure of the pump chamber 6 becomes relatively unstable, and the pump chamber 6 performs the first discharge. It is possible to stabilize before reaching the section DS1, and as a result, the pressure of the hydraulic oil discharged through the first discharge port 31 can be stabilized.
  • the pump can be pumped from the second discharge port 32 through the second notch 32a. It is possible to suppress the flow of the hydraulic oil into the chamber 6 and prevent the pressure at the second discharge port 32 from decreasing, thereby stabilizing the pressure of the hydraulic oil discharged through the second discharge port 32. be able to.
  • the pressure of the hydraulic oil discharged through the second discharge port 32 is higher than the pressure of the hydraulic oil discharged through the first discharge port 31.
  • the pressure of the hydraulic oil discharged through the second discharge port 32 is higher than the pressure of the hydraulic oil discharged through the first discharge port 31.
  • the relatively low-pressure hydraulic oil is supplied from the first discharge port 31 and the relatively high-pressure hydraulic oil is supplied from the second discharge port 32.
  • the vane pump 100 is not limited to a pump having a constant discharge capacity (pump displacement), but may be a variable displacement pump capable of changing a discharge capacity by displacing a cam ring.

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Abstract

ベーンポンプ(100)は、ロータ(2)と、ロータ(2)に放射状に形成された複数のスリット(2a)に摺動自在に挿入される複数のベーン(3)と、ロータ(2)の回転に伴いベーン(3)の先端部(3a)が摺接する内周カム面(4a)を有するカムリング(4)と、隣り合うベーン(3)とロータ(2)とカムリング(4)との間に画成されるポンプ室(6)と、ポンプ室(6)に吸い込まれる作動油を導く吸込ポート(33,41)と、ポンプ室(6)から吐出される作動油を導く第1吐出ポート(31)及び第2吐出ポート(32)と、を備える。吸込ポート(33,41)、第1吐出ポート(31)及び第2吐出ポート(32)は、ロータ(2)の回転方向に沿って、この順番で配置される。

Description

ベーンポンプ
 本発明は、ベーンポンプに関するものである。
 JP2013-050067Aには、複数のスリットが放射方向に形成されたロータと、各スリットに摺動可能に収納され先端面がカムリングのカム面に摺接する複数のベーンと、隣り合うベーン間に画成されるポンプ室と、ポンプ室に吸い込まれる作動流体を導く2つの吸込ポートと、ポンプ室から吐出される作動流体を導く2つの吐出ポートと、を備えたベーンポンプが記載されている。
 JP2013-050067Aに記載のベーンポンプでは、吸込ポートと吐出ポートとがロータの回転方向に沿って交互に配置されている。このため、作動流体の吸入と吐出とは比較的短い期間で行われることになる。一般的に、吸入期間が短いと作動流体を十分に吸込むことができず、また、昇圧期間が短いと作動流体を十分に昇圧することができなくなる。したがって、特許文献1に記載のベーンポンプのように2つの吸込ポートと2つの吐出ポートを有するベーンポンプでは、吸入から吐出までの期間が短くなることで、作動流体の吸込み不足や昇圧不足により各吐出ポートを通じて吐出される作動油の吐出圧が不安定となるおそれがある。
 本発明は、ベーンポンプの吐出圧を安定させることを目的とする。
 本発明のある態様によれば、ベーンポンプは、回転駆動されるロータと、前記ロータに放射状に形成された複数のスリットに摺動自在に挿入される複数のベーンと、前記ロータの回転に伴い前記ベーンの先端部が摺接する内周カム面を有するカムリングと、隣り合う前記ベーンと、前記ロータと、前記カムリングと、の間に画成されるポンプ室と、前記ポンプ室に吸い込まれる作動流体を導く吸込ポートと、前記ポンプ室から吐出される作動流体を導く第1吐出ポート及び第2吐出ポートと、を備え、前記吸込ポート、前記第1吐出ポート及び前記第2吐出ポートは、前記ロータの回転方向に沿って、この順番で配置される。
図1は、本発明の実施形態に係るベーンポンプの断面図である。 図2は、図1のII-II線に沿うポンプ室周辺の断面図である。 図3は、カムリング側から見たボディ側サイドプレートの平面図である。 図4は、図3のA-A線に沿う断面と図3のB-B線に沿う断面とを重ね合わせて示した概略図である。 図5は、カムリング側から見たカバー側サイドプレートの平面図である。 図6は、カムリングの内周カム面のプロファイルを示した図である。
 以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
 図1及び図2を参照して、本発明の実施形態に係るベーンポンプ100について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るベーンポンプ100の断面図であり、図2は、図1のII-II線に沿う断面を部分的に拡大して示した図である。
 ベーンポンプ100は、車両に搭載される流体圧機器、例えば、パワーステアリング装置や無段変速機等へ加圧された作動流体を供給する流体圧供給源として用いられる。作動流体は、オイルやその他の水溶性代替液等である。
 図1及び図2に示すように、ベーンポンプ100は、収容凹部10aが形成されたポンプボディ10と、収容凹部10aを覆いポンプボディ10に固定されるポンプカバー20と、ポンプボディ10及びポンプカバー20に軸受11、12を介して回転自在に支持される駆動軸1と、駆動軸1に連結され収容凹部10a内に収容されるロータ2と、ロータ2に放射状に形成された複数のスリット2aに摺動自在に収装される複数のベーン3と、ロータ2及びベーン3を収容しベーン3の先端部3aが摺接する内周カム面4aを有するカムリング4と、を備える。
 ベーンポンプ100は、図示しないエンジン等によって駆動され、駆動軸1に連結されたロータ2が、回転駆動されることで流体圧を発生させる。
 ベーン3は、図2に示すように、各スリット2aに摺動自在に挿入され、スリット2aから突出する端部である先端部3aと、先端部3aとは反対側の端部である基端部3bと、を有する。スリット2aの底部側には、ベーン3の基端部3bによって区画される背圧室5が形成される。背圧室5には、作動流体としての作動油が導かれ、ベーン3は、背圧室5の圧力によってスリット2aから突出する方向に押圧される。
 カムリング4は、内周面に形成された内周カム面4aを有する環状の部材である。ベーン3が背圧室5の圧力によってスリット2aから突出する方向に押圧されると、ベーン3の先端部3aはカムリング4の内周カム面4aに摺接する。これにより、カムリング4の内部には、ロータ2の外周面と、カムリング4の内周カム面4aと、隣り合うベーン3と、によってポンプ室6が画成される。
 内周カム面4aは所定のプロファイルで形成されているため、内周カム面4aを摺接する各ベーン3間のポンプ室6の容積は、ロータ2の回転に伴って拡張と収縮とを繰り返す。ポンプ室6の容積が徐々に拡大する区間では作動油がポンプ室6に吸入され、ポンプ室6の容積が徐々に縮小する区間では作動油がポンプ室6から吐出される。
 ベーンポンプ100は、ロータ2の軸方向一端側に設けられ、ロータ2及びカムリング4の一方の側面に当接するボディ側サイドプレート30と、ロータ2の軸方向他端側に設けられ、ロータ2及びカムリング4の他方の側面に当接するカバー側サイドプレート40と、をさらに備える。
 ボディ側サイドプレート30は、収容凹部10aの底面とロータ2との間に設けられる平板部材であり、ボディ側サイドプレート30には、ロータ2が摺接するとともにカムリング4が当接する。
 一方、カバー側サイドプレート40は、ロータ2とポンプカバー20との間に設けられる平板状部材であり、カバー側サイドプレート40には、ロータ2が摺接するとともにカムリング4が当接する。このように、ボディ側サイドプレート30とカバー側サイドプレート40とは、ロータ2及びカムリング4を挟んで対向した状態で配置される。
 ポンプボディ10の収容凹部10aに、ボディ側サイドプレート30、ロータ2、カムリング4、及びカバー側サイドプレート40が収容された状態で、ポンプボディ10にポンプカバー20が取付けられることで、収容凹部10aは封止される。
 ポンプボディ10の収容凹部10aの底面側には、ポンプボディ10とボディ側サイドプレート30によって区画された第1高圧室14と第2高圧室15との2つの高圧室が形成される。第1高圧室14及び第2高圧室15は、図示しない通路を通じてベーンポンプ100の外部に設けられる流体圧機器に連通する。
 一方、ポンプカバー20には、ポンプボディ10側において開口する吸込圧室21が形成される。吸込圧室21は、図示しない通路を通じてベーンポンプ100の外部に設けられるタンクに連通する。
 また、収容凹部10aの内周面には、ボディ側サイドプレート30に向かって形成される溝状の迂回通路13が設けられる。迂回通路13は、ポンプカバー20に形成された吸込圧室21と連通している。
 次に、図3~5を参照して、ボディ側サイドプレート30及びカバー側サイドプレート40の具体的な形状について説明する。図3は、図1においてカムリング4側から見たボディ側サイドプレート30の平面図であり、図4は、図3のA-A線に沿う後述の第1ノッチ31aの断面と図3のB-B線に沿う後述の第2ノッチ32aの断面とを重ね合わせて示した概略図であり、図5は、図1においてカムリング4側から見たカバー側サイドプレート40の平面図である。
 ボディ側サイドプレート30は、図3に示すように、ロータ2及びベーン3の側面が摺接する摺接面30aと、駆動軸1が挿通する貫通孔30bと、摺接面30aを径方向外側に向かって切り欠くことで形成された吸込ポートとしての吸込用凹部33と、軸方向に貫通して形成され摺接面30aに開口する第1吐出ポート31及び第2吐出ポート32と、を有する。ボディ側サイドプレート30に対してロータ2及びベーン3は、図3中に示す矢印に沿って摺接する。
 第1吐出ポート31及び第2吐出ポート32は、周方向に沿って円弧状に形成された長孔であり、第1吐出ポート31は、ポンプ室6と第1高圧室14とを連通しポンプ室6から吐出される作動油を第1高圧室14へと導き、第2吐出ポート32は、ポンプ室6と第2高圧室15とを連通しポンプ室6から吐出される作動油を第2高圧室15へと導く。
 吸込用凹部33は、摺接面30aにおける開口部を通じてポンプ室6と連通し、ボディ側サイドプレート30の外周面における開口部を通じて収容凹部10aの内周面に形成された迂回通路13と連通している。つまり、ポンプ室6と吸込圧室21とは、吸込用凹部33と迂回通路13とにより連通されており、吸込用凹部33は、ポンプ室6に吸い込まれる作動油をポンプ室6へと導いている。
 吸込用凹部33と第1吐出ポート31と第2吐出ポート32とは、周方向に所定の間隔をあけて配置されており、ロータ2の回転方向である図3中に示す矢印の方向に沿って、吸込用凹部33、第1吐出ポート31、第2吐出ポート32の順番で配置される。
 吸込用凹部33が形成される範囲は、吸込用凹部33を通じてポンプ室6と吸込圧室21とが連通することから、ポンプ室6に作動油が吸入される区間である吸入区間SS1となる。一方、第1吐出ポート31が形成される範囲は、第1吐出ポート31を通じてポンプ室6と第1高圧室14とが連通することから、ポンプ室6から作動油が第1高圧室14へと吐出される区間である第1吐出区間DS1となり、第2吐出ポート32が形成される範囲は、第2吐出ポート32を通じてポンプ室6と第2高圧室15とが連通することから、ポンプ室6から作動油が第2高圧室15へと吐出される区間である第2吐出区間DS2となる。
 また、吸入区間SS1と第1吐出区間DS1との間は、ポンプ室6に対する作動油の流出入が遮断される第1遷移区間TS1となり、第1吐出区間DS1と第2吐出区間DS2との間は、ポンプ室6に対する作動油の流出入が遮断される第2遷移区間TS2となり、第2吐出区間DS2と吸入区間SS1との間は、ポンプ室6に対する作動油の流出入が遮断される第3遷移区間TS3となる。
 また、ボディ側サイドプレート30の摺接面30aには、第1吐出ポート31の開口縁部からロータ2の回転方向とは反対の方向へ向けて延びる断面形状が略V字状の溝である第1ノッチ31aと、第2吐出ポート32の開口縁部からロータ2の回転方向とは反対の方向へ向けて延びる断面形状が略V字状の溝である第2ノッチ32aと、が設けられる。第1ノッチ31a及び第2ノッチ32aは、ロータ2の外周面より外周側であってカムリング4の内周カム面4aより内周側に形成される。
 第1ノッチ31a及び第2ノッチ32aは、いずれもロータ2の回転方向とは反対の方向へ行くほど径方向の幅が小さくなる先細り状に形成される。第1吐出ポート31の開口縁部における第1ノッチ31aの深さは、第2吐出ポート32の開口縁部における第2ノッチ32aの深さとほぼ同じ深さであり、第1吐出ポート31の開口縁部における第1ノッチ31aの径方向における幅は、第2吐出ポート32の開口縁部における第2ノッチ32aの径方向における幅とほぼ同じ大きさである。一方、第1ノッチ31aの周方向における長さである第1長さL1は、第2ノッチ32aの周方向における長さである第2長さL2よりも長く設定される。
 このため、第1吐出ポート31の開口縁部から周方向に所定の距離L0だけ離れた位置における第1ノッチ31aの断面積S1は、図4に示すように、第2吐出ポート32の開口縁部から周方向に同じ所定の距離L0だけ離れた位置における第2ノッチ32aの断面積S2よりも大きくなる。図4には、図3のA-A線に沿う第1吐出ポート31の開口縁部から周方向に所定の距離L0だけ離れた位置における第1ノッチ31aの断面と、図3のB-B線に沿う第2吐出ポート32の開口縁部から周方向に所定の距離L0だけ離れた位置における第2ノッチ32aの断面と、が重ね合わせて示されている。なお、第1ノッチ31a及び第2ノッチ32aの断面形状は、略V字状に限定されず、矩形状や半円状、略U字状であってもよい。
 一方、カバー側サイドプレート40は、図5に示すように、ロータ2及びベーン3の側面が摺接する摺接面40aと、駆動軸1が挿通する貫通孔40bと、外縁部の一部を切り欠くことで形成された吸込ポートとしての吸込用切欠部41と、ポンプ室6を挟んで第1吐出ポート31に対向する位置に形成される第1対向溝43と、ポンプ室6を挟んで第2吐出ポート32に対向する位置に形成される第2対向溝44と、を有する。カバー側サイドプレート40に対してロータ2及びベーン3は、図5中に示す矢印に沿って摺接する。
 吸込用切欠部41は、吸込用凹部33と同じ範囲にわたって周方向に沿って形成されており、ポンプ室6と吸込圧室21とは、吸込用切欠部41を通じて連通される。このように、ポンプ室6と吸込圧室21とは、吸込用凹部33と吸込用切欠部41とを通じて連通されるため、ポンプ室6内への作動油の吸入は効率よく行われる。
 第1対向溝43及び第2対向溝44は、周方向に沿って円弧状に形成された溝である。第1対向溝43はポンプ室6を通じて第1吐出ポート31と連通するので、第1対向溝43の圧力は、第1吐出ポート31と同じ圧力となる。このため、第1吐出ポート31の圧力がベーン3に及ぼす力は、第1対向溝43の圧力によって相殺される。
 同様に、第2対向溝44はポンプ室6を通じて第2吐出ポート32と連通するので、第2吐出ポート32の圧力がベーン3に及ぼす力は、第2対向溝44の圧力によって相殺される。このように第1対向溝43及び第2対向溝44をカバー側サイドプレート40に設けることによって、ベーン3がカバー側サイドプレート40に押し付けられることを防止することができる。
 また、ボディ側サイドプレート30とカバー側サイドプレート40とには、背圧室5に作動油を供給するとともに隣り合う背圧室5を連通する溝が設けられる。
 具体的には、ボディ側サイドプレート30は、図3に示すように、摺接面30aに形成され背圧室5と連通する吸入区間用第1背圧溝34と、吸入区間用第1背圧溝34に開口する第1背圧ポート34aと、摺接面30aに形成され背圧室5と連通する吸入区間用第2背圧溝35と、吸入区間用第2背圧溝35に開口する第2背圧ポート35aと、摺接面30aに形成され背圧室5と連通する第1吐出区間用背圧溝36と、摺接面30aに形成され背圧室5と連通する第2吐出区間用背圧溝37と、を有する。
 吸入区間用第1背圧溝34は、貫通孔30bと吸込用凹部33との間であって、第1吐出区間DS1寄りの部分に周方向に沿って円弧状に形成された溝であり、吸入区間用第2背圧溝35は、貫通孔30bと吸込用凹部33との間であって、第2吐出区間DS2寄りの部分に周方向に沿って円弧状に形成された溝である。
 第1背圧ポート34aは、一端が吸入区間用第1背圧溝34に開口しており、他端が第1高圧室14に開口している。したがって、吸入区間用第1背圧溝34の圧力は、第1吐出区間DS1で吐出された作動油の圧力と同じ大きさとなる。
 第2背圧ポート35aは、一端が吸入区間用第2背圧溝35に開口しており、他端が第2高圧室15に開口している。したがって、吸入区間用第2背圧溝35の圧力は、第2吐出区間DS2で吐出された作動油の圧力と同じ大きさとなる。
 第1吐出区間用背圧溝36は、貫通孔30bと第1吐出ポート31との間に周方向に沿って円弧状に形成された溝であり、第2吐出区間用背圧溝37は、貫通孔30bと第2吐出ポート32との間に周方向に沿って円弧状に形成された溝である。
 これに対して、カバー側サイドプレート40は、図5に示すように、背圧室5を挟んで吸入区間用第1背圧溝34に対向する位置に形成される第1対向背圧溝45と、背圧室5を挟んで吸入区間用第2背圧溝35に対向する位置に形成される第2対向背圧溝46と、背圧室5を挟んで第1吐出区間用背圧溝36に対向する位置に形成される第3対向背圧溝47と、背圧室5を挟んで第2吐出区間用背圧溝37に対向する位置に形成される第4対向背圧溝48と、第1対向背圧溝45と第3対向背圧溝47とを連通する第1連通溝45aと、第2対向背圧溝46と第4対向背圧溝48とを連通する第2連通溝46aと、を有する。
 第1対向背圧溝45は、貫通孔40bと吸込用切欠部41との間であって、第1対向溝43寄りの部分に周方向に沿って円弧状に形成された溝であり、第2対向背圧溝46は、貫通孔40bと吸込用切欠部41との間であって、第2対向溝44寄りの部分に周方向に沿って円弧状に形成された溝である。
 第3対向背圧溝47は、貫通孔40bと第1対向溝43との間に周方向に沿って円弧状に形成された溝であり、第4対向背圧溝48は、貫通孔40bと第2対向溝44との間に周方向に沿って円弧状に形成された溝である。
 第1対向背圧溝45は、背圧室5を通じて吸入区間用第1背圧溝34と連通しているため、第1対向背圧溝45の圧力は、第1吐出区間DS1で吐出された作動油の圧力と同じ大きさとなる。また、第1対向背圧溝45には、第1連通溝45aを通じて第3対向背圧溝47が連通しており、さらに、第3対向背圧溝47には、背圧室5を通じて第1吐出区間用背圧溝36が連通している。したがって、第3対向背圧溝47及び第1吐出区間用背圧溝36の圧力も、第1吐出区間DS1で吐出された作動油の圧力とほぼ同じ大きさとなる。なお、厳密には、第1連通溝45aは絞りとして機能するため、背圧室5の容積の拡縮に伴う作動油の移動に応じて、吸入区間用第1背圧溝34及び第1対向背圧溝45の圧力と第1吐出区間用背圧溝36及び第3対向背圧溝47の圧力との間には圧力差が生じる。
 同様に、第2対向背圧溝46は、背圧室5を通じて吸入区間用第2背圧溝35と連通しているため、第2対向背圧溝46の圧力は、第2吐出区間DS2で吐出された作動油の圧力と同じ大きさとなる。また、第2対向背圧溝46には、第2連通溝46aを通じて第4対向背圧溝48が連通しており、さらに、第4対向背圧溝48には、背圧室5を通じて第2吐出区間用背圧溝37が連通している。したがって、第4対向背圧溝48及び第2吐出区間用背圧溝37の圧力も、第2吐出区間DS2で吐出された作動油の圧力とほぼ同じ大きさとなる。なお、厳密には、第2連通溝46aは絞りとして機能するため、背圧室5の容積の拡縮に伴う作動油の移動に応じて、吸入区間用第2背圧溝35及び第2対向背圧溝46の圧力と第2吐出区間用背圧溝37及び第4対向背圧溝48の圧力との間には圧力差が生じる。
 次に、図6を参照して、カムリング4の内周カム面4aのプロファイルについて説明する。図6は、吸入区間SS1の始点R0を零度としたときの内周カム面4aのプロファイルであり、ロータ2が始点R0から1回転する間にスリット2aから突出するベーン3の突出量がどのように変化するかを示している。
 図6に示すように、内周カム面4aは、吸入区間SS1にわたって、スリット2aからベーン3が徐々に突出するように、すなわち、ポンプ室6の容積が徐々に拡大するように変化する。このようにポンプ室6の容積が拡大されることでポンプ室6内が負圧となりポンプ室6に作動油が吸入されることになる。
 吸入区間SS1に続く第1遷移区間TS1では、内周カム面4aは、スリット2a内にベーン3がわずかに進入するように、すなわち、ポンプ室6の容積がわずかに縮小するように変化する。このようにポンプ室6の容積がわずかに縮小されることでポンプ室6の圧力は負圧から正圧へと変化する。
 なお、第1遷移区間TS1においてポンプ室6の容積を縮小しすぎるとポンプ室6の圧力が過度に上昇し、続く第1吐出区間DS1となったときに、サージ圧となるおそれがある。また、ポンプ室6に負圧の部分があり気泡が残ったままであると、続く第1吐出区間DS1でキャビテーションが発生するおそれがある。このため、第1遷移区間TS1における内周カム面4aの変化度合は、気泡が消失するとともにサージ圧が発生しない適度な大きさに設定される。
 第1吐出区間DS1では、内周カム面4aは、スリット2a内にベーン3が進入するように、すなわち、ポンプ室6の容積が縮小するように変化する。このようにポンプ室6の容積が縮小されることでポンプ室6内が正圧となりポンプ室6から作動油が吐出されることになる。
 第1吐出区間DS1に続く第2遷移区間TS2では、内周カム面4aは、第1遷移区間TS1よりもポンプ室6の容積変化率が小さくなるようにベーン3を緩やかに変位させる。第2遷移区間TS2では、ポンプ室6の圧力がすでに正圧になっており、気泡はほとんどなくなっているため、第1遷移区間TS1ほどポンプ室6の容積を縮小する必要がない。また、ポンプ室6の容積を縮小しすぎるとポンプ室6の圧力が過度に上昇し、続く第2吐出区間DS2となったときに、サージ圧となるおそれがある。このため、第2遷移区間TS2における内周カム面4aの変化度合は、第1遷移区間TS1における変化度合と比較し、小さめに設定される。
 第2吐出区間DS2では、内周カム面4aは、スリット2a内にベーン3がさらに進入するように、すなわち、ポンプ室6の容積がさらに小さくなるように変化する。このようにポンプ室6の容積がさらに縮小されることでポンプ室6から作動油が吐出されることになる。
 第2吐出区間DS2に続く第3遷移区間TS3では、内周カム面4aは、ポンプ室6の容積が最小となるようにベーン3を緩やかに変位させる。このようにポンプ室6の容積を最小とすることで、続く吸入区間SS1において、ポンプ室6内への作動油の吸入を円滑に行うことが可能となる。
 なお、ポンプ室6内への作動油の吸入を円滑に行うために、吸入区間SS1の長さは、第1吐出区間DS1と第2吐出区間DS2とを合せた長さ以上とすることが好ましい。
 続いて、上記構成のベーンポンプ100の動作について説明する。
 図示しないエンジンなどの駆動装置の動力によって駆動軸1が回転駆動されることで、ロータ2は所定の方向に回転する。ロータ2の回転に伴って、ポンプ室6は、吸入区間SS1、第1吐出区間DS1、第2吐出区間DS2を順に移動し、再び吸入区間SS1へと戻る。
 この一連の工程において、吸入区間SS1ではポンプ室6に作動油が吸入され、第1吐出区間DS1では吸入された作動油の一部がポンプ室6から吐出され、第2吐出区間DS2では吸入された残りの作動油がポンプ室6から吐出される。つまり、ベーンポンプ100では、ロータ2が1回転する間に、各ポンプ室6には1度だけ作動油が吸い込まれ、各ポンプ室6から2度にわたって作動油が吐出される。
 具体的には、ポンプ室6が吸入区間SS1にあるとき、ロータ2の回転に伴って、ポンプ室6の容積は徐々に拡大する。ポンプ室6の容積が拡大することでポンプ室6が負圧となるため、ポンプ室6を満たすように吸込用凹部33及び吸込用切欠部41を通じてポンプ室6に作動油が吸入される。
 ここで、吸入ポートが設けられる吸入区間SS1は、第1吐出ポート31が設けられる第1吐出区間DS1と第2吐出ポート32が設けられる第2吐出区間DS2との2つの吐出区間に対して1つだけ設けられる。このため、2つの吐出区間に対して2つの吸入区間が設けられる従来の平衡型ベーンポンプのように吐出区間に対してそれぞれ吸入区間が設けられる場合と比較し、吸入区間SS1を長くすることができる。
 このように吸入区間SS1を長くすることによって、駆動軸1の回転数が高い場合であっても、十分に作動油をポンプ室6に吸入することが可能である。
 ポンプ室6が吸入区間SS1に続く第1遷移区間TS1に移動すると、ポンプ室6の圧力が正圧となるように、ロータ2の回転に伴って、ポンプ室6の容積はわずかに縮小する。また、ロータ2の回転に伴って、ポンプ室6が第1遷移区間TS1を所定の距離だけ移動すると、やがてポンプ室6は、第1ノッチ31aを通じて第1吐出ポート31及び先行するポンプ室6と連通する。
 ポンプ室6が第1ノッチ31aを通じて第1吐出ポート31及び先行するポンプ室6と連通すると、第1吐出ポート31及び先行するポンプ室6から加圧された作動油が第1ノッチ31aを通じてポンプ室6へ流入するため、ポンプ室6の圧力が正圧となる。この際、ポンプ室6内の作動油に気泡が含まれている場合は、ポンプ室6の圧力が高まることによって気泡が微小となって消失することになる。このため、ポンプ室6と第1吐出ポート31とが直接的に連通し、ポンプ室6内の作動油が加圧されるときにキャビテーションが生じることが抑制される。
 また、第1ノッチ31aは、先細り形状であるため、第1吐出ポート31及び先行するポンプ室6からポンプ室6へ急激に作動油が流入することが抑制されることで、ポンプ室6の圧力が変動することが防止される。なお、ポンプ室6にサージ圧が生じている場合は、第1ノッチ31aを通じて第1吐出ポート31に徐々に作動油が流出することでポンプ室6の圧力が安定する。
 第1遷移区間TS1を通過したポンプ室6が第1吐出区間DS1に移動すると、ポンプ室6から作動油が吐出されるように、ロータ2の回転に伴って、ポンプ室6の容積が所定の割合で縮小する。ポンプ室6から吐出された作動油は第1吐出ポート31を通じて第1高圧室14に導かれる。第1高圧室14に導かれた作動油は、図示しない通路を通じてベーンポンプ100の外部に設けられる流体圧機器へと供給される。
 第1吐出区間DS1を通過し第2遷移区間TS2に移動したポンプ室6の圧力は、第1吐出ポート31を通じて吐出される作動油の圧力と同等であり、負圧ではないためポンプ室6内にはほとんど気泡が存在していない。つまり、第2遷移区間TS2ではポンプ室6の圧力を保持する程度にポンプ室6の容積がわずかに縮小されればよいため、第2遷移区間TS2におけるポンプ室6の容積変化率は、第1遷移区間TS1におけるポンプ室6の容積変化率よりも小さくすることが可能となる。
 特にポンプ室6に対して作動油の流出入が遮断された状態でポンプ室6の容積を大きく変化させるとポンプ室6内の圧力が変動してしまう。これに対して、第2遷移区間TS2におけるポンプ室6の容積変化率を小さくすることが可能となることで、第2遷移区間TS2を移動するポンプ室6内の圧力の変動を抑制することができるとともに、続く第2吐出区間DS2において吐出される作動油の圧力を安定させることができる。
 また、ロータ2の回転に伴って、ポンプ室6が第2遷移区間TS2を所定の距離だけ移動すると、やがてポンプ室6は、第2ノッチ32aを通じて第2吐出ポート32に連通する。
 先細り形状である第2ノッチ32aを通じてポンプ室6と第2吐出ポート32とが連通すると、第2吐出ポート32からポンプ室6へ作動油が徐々に流入することでポンプ室6の圧力が安定する。なお、ポンプ室6にサージ圧が生じている場合は、第2ノッチ32aを通じて第2吐出ポート32に徐々に作動油が流出することでポンプ室6の圧力が安定する。
 なお、前述のように、第2遷移区間TS2におけるポンプ室6の容積変化率は小さいため、第2遷移区間TS2に移動したポンプ室6の圧力は、第1遷移区間TS1に移動したポンプ室6の圧力ほど不安定ではない。したがって、第2ノッチ32aの周方向における長さである第2長さL2は、第1ノッチ31aの周方向における長さである第1長さL1ほど長くする必要はない。換言すれば、第2吐出ポート32の開口縁部から周方向に所定の距離L0だけ離れた位置における第2ノッチ32aの断面積S2の大きさは、第1吐出ポート31の開口縁部から周方向に所定の距離L0だけ離れた位置における第1ノッチ31aの断面積S1ほど大きくする必要はない。なお、第2遷移区間TS2に移動したポンプ室6の圧力が安定している場合は、第2ノッチ32aを設けなくともよい。
 第2遷移区間TS2を通過したポンプ室6が第2吐出区間DS2に移動すると、ポンプ室6から作動油が吐出されるように、ロータ2の回転に伴って、ポンプ室6の容積が所定の割合で縮小する。ポンプ室6から吐出された作動油は第2吐出ポート32を通じて第2高圧室15に導かれる。第2高圧室15に導かれた作動油は、図示しない通路を通じてベーンポンプ100の外部に設けられる流体圧機器へと第1高圧室14に導かれた作動油とは別に供給される。
 第2吐出区間DS2を通過したポンプ室6が第3遷移区間TS3に移動すると、ポンプ室6の容積が最小となるように、ポンプ室6の容積が所定の割合で縮小する。このように、吸入区間SS1に至るまでにポンプ室6の容積を最小とすることで、吸入区間SS1において作動油を効率的に吸入することが可能となる。
 このように、ベーンポンプ100は、1つの吸入区間SS1においてポンプ室6に作動油を吸入し、2つの吐出区間DS1,DS2においてポンプ室6から作動油を吐出する。このため、外部に設けられる流体圧機器へ低圧の作動油と高圧の作動油とを同時に供給することが可能である。
 流体圧機器へ低圧の作動油と高圧の作動油とを同時に供給する場合は、第1吐出区間DS1で加圧された作動油をさらに加圧可能な第2吐出区間DS2において第2吐出ポート32を通じて吐出された作動油が高圧の作動油として、第1吐出区間DS1において第1吐出ポート31を通じて吐出された作動油が低圧の作動油として、流体圧機器へそれぞれ供給される。
 なお、第2吐出ポート32を通じて吐出された作動油を低圧の作動油として、第1吐出ポート31を通じて吐出された作動油を高圧の作動油として流体圧機器へ供給してもよい。また、流体圧機器へ単一の圧力の作動油を供給する場合は、第2吐出ポート32を通じて吐出された作動油と第1吐出ポート31を通じて吐出された作動油とが合流されて流体圧機器へ供給される。
 また、上述のようにベーンポンプ100が駆動している間、吸入区間SS1内にある背圧室5のうち第1吐出区間DS1側にある背圧室5と、第1遷移区間TS1から第1吐出区間DS1にある背圧室5と、には、第1吐出区間DS1でポンプ室6から吐出された作動油が第1背圧ポート34aを通じて供給され、吸入区間SS1内にある背圧室5のうち第2吐出区間DS2側にある背圧室5と、第2遷移区間TS2から第2吐出区間DS2にある背圧室5と、には、第2吐出区間DS2でポンプ室6から吐出された作動油が第2背圧ポート35aを通じて供給される。
 このように、背圧室5に供給される作動油の圧力を異ならせることによって、例えば、第1吐出区間DS1でポンプ室6から吐出される作動油の圧力が低圧となった場合には、第1背圧ポート34aを通じて作動油が供給される背圧室5の圧力も低くなることから、第2吐出区間DS2でポンプ室6から吐出された比較的高圧の作動油がすべての背圧室5に供給される場合と比較し、背圧室5の圧力によってベーン3がカムリング4の内周カム面4aに押し付けられる力が低減される。これによりベーン3と内周カム面4aとの間に生じる摩擦力が低減され、結果として、ベーンポンプ100を駆動するためのトルクを低減することができる。
 また、上記構成のベーンポンプ100では、ポンプ室6に作動油が吸入される吸入区間SS1が1つであり、ポンプ室6から作動油が吐出される吐出区間DS1,DS2が2つであり、遷移区間TS1,TS2,TS3が3つである。したがって、2つの吸入区間と2つの吐出区間とを有する平衡型のベーンポンプと比較すると、吸入区間の数と遷移区間の数が1つずつ減少することから、吸入区間SS1や吐出区間DS1,DS2を長くすることが可能となる。
 このため、例えば、吸入区間SS1を長くすることで、ポンプ室6に作動油を十分吸入することが可能となり、結果としてポンプ効率を向上させることができる。また、吐出区間DS1,DS2を長くすることで、ポンプ室6から吐出される作動油の圧力を安定させることができる。
 以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
 上記実施形態に係るベーンポンプ100では、吸込ポート(吸込用凹部33、吸込用切欠部41)、第1吐出ポート31及び第2吐出ポート32の3つのポートが、ロータ2の回転方向に沿って、この順番で配置される。つまり、1つの吸込ポートで吸込まれた作動油は、まず第1吐出ポート31を通じて吐出され、続いて第2吐出ポート32を通じて吐出される。このように、2つの吐出ポート31,32に対して吸込ポートを1つにすることによって、作動油を吸入する吸入期間が長くなるため、作動油を十分に吸込むことが可能となり、また、作動油の吸入から吐出までの期間が長くなるため、十分に昇圧された作動油を各吐出ポート31,32を通じて吐出することが可能となる。このように、上記実施形態に係るベーンポンプ100では、作動油の吸込み不足や昇圧不足が解消され、結果として、ベーンポンプ100の吐出圧の変動を抑制することができる。
 以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
 ベーンポンプ100は、回転駆動されるロータ2と、ロータ2に放射状に形成された複数のスリット2aに摺動自在に挿入される複数のベーン3と、ロータ2の回転に伴いベーン3の先端部3aが摺接する内周カム面4aを有するカムリング4と、隣り合うベーン3と、ロータ2と、カムリング4と、の間に画成されるポンプ室6と、ポンプ室6に吸い込まれる作動油を導く吸込ポート(吸込用凹部33、吸込用切欠部41)と、ポンプ室6から吐出される作動油を導く第1吐出ポート31及び第2吐出ポート32と、を備え、吸込ポート33,41、第1吐出ポート31及び第2吐出ポート32は、ロータ2の回転方向に沿って、この順番で配置される。
 この構成では、吸込ポート33,41、第1吐出ポート31及び第2吐出ポート32の3つのポートが、ロータ2の回転方向に沿って、この順番で配置される。つまり、1つの吸込ポート33,41で吸込まれた作動油は、まず第1吐出ポート31を通じて吐出され、続いて第2吐出ポート32を通じて吐出される。このように、2つの吐出ポート31,32に対して吸込ポート33,41を1つにすることによって、作動油を吸入する吸入期間が長くなるため、作動油を十分に吸込むことが可能となり、また、作動油の吸入から吐出までの期間が長くなるため、十分に昇圧された作動油を各吐出ポート31,32を通じて吐出することが可能となる。このように、上記構成のベーンポンプ100では、作動油の吸込み不足や昇圧不足が解消され、結果として、ベーンポンプ100の吐出圧の変動を抑制することができる。
 また、この構成では、作動油は、第1吐出ポート31と第2吐出ポート32との2つの吐出ポートから吐出される。このため、異なる圧力の作動油を必要とする流体圧機器に対して変動の少ない安定した2つの圧力を供給することができる。
 また、ポンプ室6の容積は、吸込ポート33,41とポンプ室6とが連通する吸入区間SS1においてロータ2の回転に伴って拡大し、吸入区間SS1に続く第1吐出ポート31とポンプ室6とが連通する第1吐出区間DS1においてロータ2の回転に伴って縮小し、第1吐出区間DS1に続く第2吐出ポート32とポンプ室6とが連通する第2吐出区間DS2においてロータ2の回転に伴ってさらに縮小し、第2吐出区間DSに続く吸入区間SS1において再び拡大する。
 この構成では、1つの吸入区間SS1で吸込まれた作動油は、まず第1吐出区間DS1において吐出され、続いて第2吐出区間DS2において吐出される。このように、2つの吐出区間DS1,DS2に対して吸入区間SS1を1つにすることによって、作動油を吸入する吸入期間が長くなるため、作動油を十分に吸込むことが可能となり、また、作動油の吸入から吐出までの期間が長くなるため、十分に昇圧された作動油を各吐出区間DS1,DS2において吐出することが可能となる。このように、上記構成のベーンポンプ100では、作動油の吸込み不足や昇圧不足が解消され、結果として、ベーンポンプ100の吐出圧の変動を抑制することができる。
 また、吸入区間SS1と第1吐出区間DS1との間に、ポンプ室6が閉塞される第1遷移区間TS1が設けられ、第1吐出区間DS1と第2吐出区間DS2との間に、ポンプ室6が閉塞される第2遷移区間TS2が設けられ、第2遷移区間TS2におけるポンプ室6の容積変化率は、第1遷移区間TS1におけるポンプ室6の容積変化率よりも小さい。
 この構成では、第2遷移区間TS2におけるポンプ室6の容積変化率が、第1遷移区間TS1におけるポンプ室6の容積変化率よりも小さく設定される。このように第2遷移区間TS2におけるポンプ室6の容積変化率を小さくすることで、第2遷移区間TS2を移動するポンプ室6内の圧力が変動すること、特にサージ圧が発生することを抑制することができるとともに、続く第2吐出区間DS2において吐出される作動油の圧力を安定させることができる。この結果、圧力変動が小さい安定した圧力の作動油を流体圧機器に供給することができる。
 また、ベーンポンプ100は、スリット2a内においてベーン3の基端部3bによって区画される背圧室5をさらに備え、吸入区間SS1内にある背圧室5のうち第1吐出区間DS1側にある背圧室5には、第1吐出ポート31を通じて吐出される作動油が導かれ、吸入区間SS1内にある背圧室5のうち第2吐出区間DS2側にある背圧室5には、第2吐出ポート32を通じて吐出される作動油が導かれる。
 この構成では、吸入区間SS1内にある背圧室5のうち第1吐出区間DS1側にある背圧室5には、第1吐出ポート31を通じて吐出される作動油が導かれ、吸入区間SS1内にある背圧室5のうち第2吐出区間DS2側にある背圧室5には、第2吐出ポート32を通じて吐出される作動油が導かれる。このため、第1吐出ポート31を通じて吐出される作動油の圧力が低圧となった場合には、吸入区間SS1内にある背圧室5のうち第1吐出区間DS1側にある背圧室5の圧力も低くなることから、背圧室5の圧力によってベーン3がカムリング4の内周カム面4aに押し付けられる力が低減される。これによりベーン3と内周カム面4aとの間に生じる摩擦力が低減され、結果として、ベーンポンプ100を駆動するためのトルクを低減することができる。
 また、ベーンポンプ100は、第1吐出ポート31の開口縁部からロータ2の回転方向とは反対の方向に延びる第1ノッチ31aと、第2吐出ポート32の開口縁部からロータ2の回転方向とは反対の方向に延びる第2ノッチ32aと、をさらに備え、第1ノッチ31aの周方向における長さである第1長さL1は、第2ノッチ32aの周方向における長さである第2長さL2よりも長い。
 この構成では、第1ノッチ31aの周方向における長さである第1長さL1が、第2ノッチ32aの周方向における長さである第2長さL2よりも長く設定される。このように、第1ノッチ31aを長くすることによって、ポンプ室6の圧力が比較的不安定となる第1遷移区間TS1においてポンプ室6の圧力を、ポンプ室6が第1吐出区間DS1に至る前に安定させることが可能となり、結果として第1吐出ポート31を通じて吐出される作動油の圧力を安定させることができる。
 また、この構成では、ポンプ室6の圧力が比較的安定する第2遷移区間TS2に設けられる第2ノッチ32aの長さを短くすることによって、第2ノッチ32aを通じて第2吐出ポート32からポンプ室6へ作動油が流入することを抑制し、第2吐出ポート32の圧力が低下することを防止することが可能となり、結果として第2吐出ポート32を通じて吐出される作動油の圧力を安定させることができる。
 また、ベーンポンプ100は、第1吐出ポート31の開口縁部からロータ2の回転方向とは反対の方向に延びる第1ノッチ31aと、第2吐出ポート32の開口縁部からロータ2の回転方向とは反対の方向に延びる第2ノッチ32aと、をさらに備え、第1吐出ポート31の開口縁部から周方向に所定の距離L0だけ離れた位置における第1ノッチ31aの断面積S1は、第2吐出ポート32の開口縁部から周方向に所定の距離L0だけ離れた位置における第2ノッチ32aの断面積S2よりも大きい。
 この構成では、第1吐出ポート31の開口縁部から周方向に所定の距離L0だけ離れた位置における第1ノッチ31aの断面積S1が、第2吐出ポート32の開口縁部から周方向に所定の距離L0だけ離れた位置における第2ノッチ32aの断面積S2よりも大きく設定される。このように、第1ノッチ31aの断面積S1を大きくすることによって、ポンプ室6の圧力が比較的不安定となる第1遷移区間TS1においてポンプ室6の圧力を、ポンプ室6が第1吐出区間DS1に至る前に安定させることが可能となり、結果として第1吐出ポート31を通じて吐出される作動油の圧力を安定させることができる。
 また、この構成では、ポンプ室6の圧力が比較的安定する第2遷移区間TS2に設けられる第2ノッチ32aの断面積S2を小さくすることによって、第2ノッチ32aを通じて第2吐出ポート32からポンプ室6へ作動油が流入することを抑制し、第2吐出ポート32の圧力が低下することを防止することが可能となり、結果として第2吐出ポート32を通じて吐出される作動油の圧力を安定させることができる。
 また、第2吐出ポート32を通じて吐出される作動油の圧力は、第1吐出ポート31を通じて吐出される作動油の圧力よりも高い。
 この構成では、第2吐出ポート32を通じて吐出される作動油の圧力の方が、第1吐出ポート31を通じて吐出される作動油の圧力よりも高い。このように、吸込ポート33,41が1つであっても、第1吐出ポート31から比較的低圧の作動油を供給し、第2吐出ポート32から比較的高圧の作動油を供給することで、異なる圧力の作動油を必要とする流体圧機器に対して変動の少ない安定した2つの圧力を供給することができる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
 例えば、ベーンポンプ100は、吐出容量(ポンプ押しのけ容積)が一定である形式のポンプに限定されず、カムリングを変位させることによって吐出容量を変更可能な可変容量型のポンプであってもよい。
 本願は2018年9月19日に日本国特許庁に出願された特願2018-174620に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (7)

  1.  ベーンポンプであって、
     回転駆動されるロータと、
     前記ロータに放射状に形成された複数のスリットに摺動自在に挿入される複数のベーンと、
     前記ロータの回転に伴い前記ベーンの先端部が摺接する内周カム面を有するカムリングと、
     隣り合う前記ベーンと、前記ロータと、前記カムリングと、の間に画成されるポンプ室と、
     前記ポンプ室に吸い込まれる作動流体を導く吸込ポートと、
     前記ポンプ室から吐出される作動流体を導く第1吐出ポート及び第2吐出ポートと、を備え、
     前記吸込ポート、前記第1吐出ポート及び前記第2吐出ポートは、前記ロータの回転方向に沿って、この順番で配置されるベーンポンプ。
  2.  請求項1に記載のベーンポンプであって、
     前記ポンプ室の容積は、前記吸込ポートと前記ポンプ室とが連通する吸入区間において前記ロータの回転に伴って拡大し、前記吸入区間に続く前記第1吐出ポートと前記ポンプ室とが連通する第1吐出区間において前記ロータの回転に伴って縮小し、前記第1吐出区間に続く前記第2吐出ポートと前記ポンプ室とが連通する第2吐出区間において前記ロータの回転に伴ってさらに縮小し、前記第2吐出区間に続く前記吸入区間において再び拡大するベーンポンプ。
  3.  請求項2に記載のベーンポンプであって、
     前記吸入区間と前記第1吐出区間との間に、前記ポンプ室が閉塞される第1遷移区間が設けられ、
     前記第1吐出区間と前記第2吐出区間との間に、前記ポンプ室が閉塞される第2遷移区間が設けられ、
     前記第2遷移区間における前記ポンプ室の容積変化率は、前記第1遷移区間における前記ポンプ室の容積変化率よりも小さいベーンポンプ。
  4.  請求項2に記載のベーンポンプであって、
     前記スリット内において前記ベーンの基端部によって区画される背圧室をさらに備え、
     前記吸入区間内にある前記背圧室のうち前記第1吐出区間側にある前記背圧室には、前記第1吐出ポートを通じて吐出される作動流体が導かれ、
     前記吸入区間内にある前記背圧室のうち前記第2吐出区間側にある前記背圧室には、前記第2吐出ポートを通じて吐出される作動流体が導かれるベーンポンプ。
  5.  請求項1に記載のベーンポンプであって、
     前記第1吐出ポートの開口縁部から前記ロータの回転方向とは反対の方向に延びる第1ノッチと、
     前記第2吐出ポートの開口縁部から前記ロータの回転方向とは反対の方向に延びる第2ノッチと、をさらに備え、
     前記第1ノッチの周方向における長さは、前記第2ノッチの周方向における長さよりも長いベーンポンプ。
  6.  請求項1に記載のベーンポンプであって、
     前記第1吐出ポートの開口縁部から前記ロータの回転方向とは反対の方向に延びる第1ノッチと、
     前記第2吐出ポートの開口縁部から前記ロータの回転方向とは反対の方向に延びる第2ノッチと、をさらに備え、
     第1吐出ポートの開口縁部から周方向に所定の距離だけ離れた位置における第1ノッチの断面積は、第2吐出ポートの開口縁部から周方向に前記所定の距離だけ離れた位置における第2ノッチの断面積よりも大きいベーンポンプ。
  7.  請求項1に記載のベーンポンプであって、
     前記第2吐出ポートを通じて吐出される作動流体の圧力は、前記第1吐出ポートを通じて吐出される作動流体の圧力よりも高いベーンポンプ。
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JP2018053740A (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 株式会社Subaru 油圧回路

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