JP2582863Y2

JP2582863Y2 - ベーンポンプ

Info

Publication number: JP2582863Y2
Application number: JP5672092U
Authority: JP
Inventors: 敏彦山本
Original assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Current assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Priority date: 1992-08-12
Filing date: 1992-08-12
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2007-08-12
Also published as: JPH0618681U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、オイル供給用ポンプ等
として用いられるベーンポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のようなベーンポンプとしては、例
えば特開平３−２７１５７９号公報に示すものが知られ
ている。

【０００３】このポンプは、図３，４に示すように、ケ
ース８０ａ及びカバー８０ｂからなるハウジング本体８
０を備え、このハウジング本体８０に流体吸入路８１及
び流体吐出路８２が形成されるとともに、ハウジング本
体８０内にカムリング８３が設けられ、このカムリング
８３内にポンプ室９０が形成されている。このカムリン
グ８３の内側にはロータ８４が設けられている。

【０００４】このロータ８４の外周部８４ａにはその半
径方向に進退可能に複数枚のベーン８５が装着され、こ
れらのベーン８５の内側にベーン突出しリング８８が設
けられている。上記カムリング８３は、その外周部であ
って上記流体吐出路８２に近い部分８７を中心に揺動可
能とされ、この揺動によってカムリング８３の中心Ｏ₂
と上記ロータ８４の回転中心Ｏ₁との偏心量が増減し、
吐出流量が変化するようになっている。

【０００５】このようなポンプにおいて、ロータ８４が
上記ケース８０ａ及びカバー８０ｂの内側面に摺接しな
がら回転することにより、各ベーン８５が各ベーン８５
自身の遠心力及びベーン突出しリング８８によって半径
方向外側に突き出され、その径方向外側端面がカムリン
グ８３内周面８６に摺接しながらベーン８５もロータ８
４と一体に回転する。このような回転により、オイル等
の流体は流体吸入路８１からカムリング８３内周面８６
とロータ８４外周面との間の部分に吸入され、かつ流体
吐出路８２から吐出される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】上記ポンプにおいて、
ロータ８４はケース８０ａ及びカバー８０ｂの内側面と
摺接しながら回転するが、両者の間にはどうしても微小
の隙間ができるため、この隙間を通じてロータ８４外側
の流体がロータ８４内すなわちロータ８４の外周部８４
ａの径方向内側の領域に侵入する。一方、この領域では
ロータ８４に対して偏心状態でベーン突出しリング８８
が存在しているため、このベーン突出しリング８８の外
周面とロータ外周部８４ａの内周面との間の空間８９に
侵入した流体は、この空間８９が次第に狭くなる領域に
おいて上記ベーン８５の回転とともに圧縮される。この
ような流体の圧縮には相当のトルクを要するため、その
分ロータ８４の必要動力が増大し、エネルギの浪費を招
く不都合がある。

【０００７】本考案は、このような事情に鑑み、ロータ
の回転駆動に必要な動力を削減し、これによって省エネ
ルギ化を図ることができるベーンポンプを提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、ポンプ室及び
これに通ずる流体吸入路及び流体吐出路をもつポンプハ
ウジングと、外側リング状部を有し、上記ポンプ室内に
設けられ、このポンプ室の中心に対して偏心した位置を
中心にして回転駆動されるロータと、このロータの外側
リング状部にその半径方向に進退可能に設けられ、半径
方向外側端部が上記ポンプ室を囲むポンプハウジング内
周面に摺接しながらロータとともに回転する複数のベー
ンと、上記外側リング状部の内側に設けられ、各ベーン
の内側端部に接触するベーン突出しリングとを備え、上
記ロータの回転により、上記ベーン突出しリングが各ベ
ーンを径方向外側に押し出すように構成されたベーンポ
ンプにおいて、上記ポンプハウジングに、上記ロータの
外側リング状部と上記ベーン突出しリングとの間の空間
を上記流体吸入路に連通する連通路を設けたものである
（請求項１）。

【０００９】さらに、上記ポンプハウジングに、上記ロ
ータ回転方向に延び、上記ロータの外側リング状部と上
記ベーン突出しリングとの間の空間に開口するロータ連
通溝を形成し、このロータ連通溝に上記連通路をつなげ
ば、より効果的である（請求項２）。

【００１０】上記連通路が上記ロータの外側リング状部
と上記ベーン突出しリングとの間の空間につながる位置
は、この空間が上記ロータ回転方向に向かうに従って小
さくなる領域の終端近傍の位置が特に好ましく（請求項
３）、また連通路の方向は、上記ロータの回転半径方向
に対してロータ回転方向に沿う向きに傾斜していること
がより好ましい（請求項４）。

【００１１】

【作用】上記ベーンポンプによれば、ロータの外側リン
グ状部とベーン突出しリングとの間の空間に侵入した流
体は、ロータ及びベーンの回転に伴い、上記空間から連
通路を通じて適宜流体吸入路に逃がされるので、上記空
間内で流体が高圧状態まで圧縮されることが防がれ、こ
れに起因するロータ回転駆動必要動力の増大が抑えられ
る。

【００１２】より具体的に、請求項２記載のベーンポン
プでは、上記ポンプハウジングに、上記ロータ回転方向
に延び、上記ロータの外側リング状部と上記ベーン突出
しリングとの間の空間に開口するロータ連通溝を形成
し、このロータ連通溝に上記連通路を通じさせているの
で、上記空間内の流体をより広い領域にわたって回収
し、流体吸入路へ逃がすことができる。

【００１３】また、請求項３記載のベーンポンプでは、
上記連通路が上記ロータの外側リング状部と上記ベーン
突出しリングとの間の空間につながる位置を、この空間
が上記ロータ回転方向に向かうに従って小さくなる領
域、すなわち空間内の流体がベーンの回転に伴って次第
に圧縮される領域の終端近傍の位置に設定しているの
で、流体が最も高圧となる直前の部分から流体吸入路へ
流体を逃がすことになる。

【００１４】また、請求項４記載のベーンポンプでは、
上記連通路が上記ロータの回転半径方向に対してロータ
回転方向に沿う向きに傾斜しているため、ベーンの回転
により上記空間内で掻き回された流体はその流線方向に
沿ってそのまま円滑に連通路へ導入されることになる。

【００１５】

【実施例】本考案の一実施例を図１，２に基づいて説明
する。

【００１６】図示の可変容量型ベーンポンプは、サイド
ハウジング１０を備え、その前後に図２に示すようなフ
ロントプレート１２及びリアプレート１４が装着されて
いる。上記リアプレート１４の中心部分にはポンプシャ
フト１６が挿通されてサイドハウジング１０内に臨んで
おり、このポンプシャフト１６は図外の駆動源に連結さ
れるとともに軸受１８を介してリアプレート１４側に回
転可能に支持されている。

【００１７】上記フロントプレート１２及びリアプレー
ト１４には流体吸入溝（流体吸入路を構成）２０及び流
体吐出溝（流体吐出路を構成）２２が形成されている。
両溝２０，２２はサイドハウジング１０内に開口し、流
体吸入溝２０は流体吸入口１９（図２）に通じている。

【００１８】このサイドハウジング１０内において、両
通路２０，２２に臨む位置にはカムリング（揺動リン
グ）２６が設けられ、その前後両側面が上記フロントプ
レート１２及びリアプレート１４の内側面にそれぞれ接
触しており、このカムリング２６、上記サイドハウジン
グ１０、及び前後両プレート１２，１４によってポンプ
ハウジングが構成されている。このカムリング２６の外
周部であって、上記ポンプシャフト１６の回転中心Ｏ₁
を挾んで上記流体吐出溝２２の反対側となる部分（図例
では下端部分）には、径方向外側に突出する略円形のピ
ポット部２８が形成され、このピポット部２８がサイド
ハウジング１０の下端部に形成された略同形の凹部３０
内に嵌入されている。これにより、カムリング２６が上
記ピポット部２８の中心点を揺動中心Ｃとして揺動可能
とされ、この揺動によって上記ポンプシャフト１６の回
転中心Ｏ₁に対するカムリング２６の中心Ｏ₂の偏心量が
増減し、ポンプの押しのけ容積が変化するようになって
いる。また、サイドハウジング１０の内周面とカムリン
グ２６の外周面との間にはスプリング３２が圧入され、
その弾発力により上記偏心量が増大する方向（図１では
揺動中心Ｃを中心として反時計回り方向）にカムリング
２６が付勢されている。

【００１９】このカムリング２６の内側にはポンプ室２
９が形成され、このポンプ室２９内にロータ３４が設け
られている。このロータ３４は、図２に示すように、サ
イドハウジング１０よりも小幅の内側リング状部３５
と、サイドハウジング１０と略同幅の外側リング状部
（ロータの外周部）３７とを有し、両者が上記内側リン
グ状部３５よりも小幅の連結部３６を介して連結されて
いる。そして、上記内側リング状部３５が異形断面をも
つポンプシャフト１６に外嵌されることにより、このポ
ンプシャフト１６と一体にロータ３４全体が回転するよ
うになっている。

【００２０】上記外側リング状部３７には、これを半径
方向に貫通する状態で複数枚（図例では７枚）のベーン
４０が等間隔で配され、各ベーン４０は上記半径方向に
個別に進退可能となっている。これらのベーン４０の内
側であって、上記連結部３６の左右両側の位置にはベー
ン突出しリング４２が設けられ、上記ロータ３４の回転
に伴い、各ベーン４０がこれらベーン４０自身の遠心力
及び上記ベーン突出しリング４２の遠心力により径方向
外側に突き出され、その外側端面が上記カムリング２６
の内周面２７に摺接するようになっている。

【００２１】上記カムリング２６の外周部であって、上
記ロータ回転中心Ｏ₁を挾んでピポット部２８と反対側
の位置には、径方向外側に突出部４６が突設されてい
る。これに対し、サイドハウジング１０において上記突
出部４６に対応する位置には凹部４４が形成され、この
凹部４４の内周面と突出部４６の外周面とが接触してい
る。この接触部分と上記ピポット部２８とを境界とし
て、カムリング２６外周面とサイドハウジング１０内周
面との間の空間が、一次圧力室４７と二次圧力室４８と
に区画されている。

【００２２】ここで、上記スプリング３２は二次圧力室
４８側に設けられている。また、サイドプレート１０の
内周面において上記一次圧力室４７側から上記突出部４
６に臨む部分には段部２５が形成されており、通常は上
記スプリング３２の弾発力によりカムリング２６が上記
段部２５に押し当てられている。

【００２３】上記流体吐出溝２２において、ロータ回転
方向（図１矢印Ａ方向）下流端からは、その回転方向に
長溝２３が延設され、この長溝２３が二次圧力室４８内
に開口する位置まで至っている。そして、この二次圧力
室４８内に、ポンプハウジング外部と通ずる流体吐出口
２４が形成されており、一次圧力室４７内は上記流体突
出溝２２から以下のように隔離された状態となってい
る。

【００２４】上記突出部４６の外周部には、その周方向
に延びる第１カムリング側通路５０が形成され、この第
１カムリング側通路５０からカムリング２６内周面に至
る領域に細長の第２カムリング側通路５２が形成されて
いる。ここで、上記第２カムリング側通路５２がカムリ
ング２６内に開口する位置は、上記流体吐出溝２２のロ
ータ回転方向下流端に近い位置に設定されている。一
方、サイドハウジング１０において上記凹部４４を囲む
部分には、上記突出部４４の内周面から一次圧力室４７
に至るハウジング側通路５４が形成されている。

【００２５】さらに、このポンプの特徴として、前後両
プレート１２，１４において、上記ロータ３４の内側リ
ング状部３５と外側リング状部３７との間に面する部分
の下半部には、上記部分に向かって開口する円弧状のロ
ータ連通溝６２が形成され、このロータ連通溝６２が、
サイドハウジング１０内とは隔離された連通路６４を介
して流体吸入溝２０に連通されている。この連通路６４
は、上記両リング状部３５，３７間においてベーン突出
しリング４２外周面と外側リング状部３７内周面との間
の空間３８がロータ回転方向に向かうに従って次第に狭
くなる領域の最終端近傍に開口し、しかも上記ロータ回
転方向に沿って傾斜している。

【００２６】なお、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である
が、便宜上、上記連通路６４を適当な位置に図示してい
る。

【００２７】次に、この可変容量型ベーンポンプの作用
を説明する。

【００２８】図１に示すような初期状態からカムリング
２６内でポンプシャフト１６と一体にロータ３４が回転
駆動されると、このカムリング２６内に流体吸入口１９
及び流体吸入溝２０を通じて流体が吸入され、この流体
は加圧された後に流体吐出溝２２、長溝２３、二次圧力
室４８、及び流体吐出口２４を順次通ってポンプハウジ
ング外に吐出される。

【００２９】ここで、ロータ３４の単位時間当たりの回
転数（以下、単に回転数と呼ぶ）が低い領域では、この
回転数の増大に伴って吐出流量が増大するが、この吐出
流量の増大に伴って流体吐出溝２２から長溝２３を通っ
て二次圧力室４８に導入されるまでの流体の流れ抵抗が
増大し、これにより、カムリング２６内において上記長
溝２３の直上流側領域での圧力が、二次圧力室４８内の
圧力と比べて次第に高くなる。従って、上記領域に通じ
ている一次圧力室４７内の圧力も同様に上昇し、この一
次圧力室４７内の圧力と二次圧力室４８内の圧力との差
圧に起因してカムリング２６に作用する力がスプリング
３２の弾発力に打ち勝った時点でその力の差に相当する
だけカムリング２６をカムリング中心Ｏ₂とロータ回転
中心Ｏ₁との偏心量が減少する方向に揺動し、これによ
りポンプの押しのけ容積が減少し、ロータ回転数の増大
に伴って吐出流量が増大することが規制される。また、
このカムリング２６の揺動に伴い、ハウジング側通路５
４に対する第１カムリング側通路５０の開口面積が次第
に減少するので、これにより一次圧力室４７内の過度の
圧力上昇が抑制される。

【００３０】このような運転時において、ロータ３４の
外側リング状部３７は、フロントプレート１２及びリア
プレート１４の内周面と摺接しながら回転するが、両者
の間にはどうしても微小な隙間が生じるため、この流体
が上記隙間を通じて外側リング状部３７外側のポンプ室
から外側リング状部３７の内側に侵入する。一方、この
外側リング状部３７内側の領域では、ベーン突出しリン
グ４２が各ベーン４０の径方向内側端部に接触しながら
ロータ３４に対して偏心した状態で収容されている。

【００３１】ここで従来は、上記流体がベーン４０の回
転によって掻き回されることにより、ベーン突出しリン
グ４２の外周面と外側リング状部３７内周面との間の空
間３８が次第に狭くなる領域（図１では下方の領域）で
次第に圧縮され、この圧縮のためにポンプシャフト１６
の駆動トルクが増大して動力が浪費される不都合が生じ
るが、この実施例に示すポンプでは、フロントプレート
１２及びリアプレート１４にロータ３４の外側リング状
部３７内と流体吸入溝２０とを連通するロータ連通溝６
２及び連通路６４が形成されているので、これらロータ
連通溝６２及び連通路６４を通じて流体がロータ３４内
から流体吸入路２０側に逃がされることにより、この流
体の昇圧が回避され、上記駆動トルクの上昇が効果的に
抑制される。

【００３２】なお、本考案はこのような実施例に限定さ
れるものでなく、例として次のような態様をとることも
可能である。

【００３３】(1) 上記実施例におけるロータ連通溝６２
を省略し、連通路６４を直接外側リング状部３７の内側
領域に開口させても流体の逃がしは可能である。ただ
し、上記のようなロータ回転方向に延びるロータ連通溝
６２を設けることにより、外側リング状部３７内の流体
をより広い領域にわたって効率よく回収し、逃がすこと
ができる利点がある。

【００３４】(2) 上記連通路６４の形成位置は、適宜す
ればよい。ただし、上記実施例のように、ロータ３４内
においてロータ突出しリング４２と外側リング状部３７
との間の空間３８がロータ回転方向に向かって次第に狭
くなっていく領域、すなわちベーン４０の回転に伴って
流体が次第に圧縮されていく領域の終端に連通路６４を
開口させれば、流体が最も高圧まで圧縮される直前の個
所から流体を逃がすことになり、より効果的に外側リン
グ状部３７内の昇圧を抑えることができる利点がある。

【００３５】(3) 上記連通路６４の方向についても適宜
設定すればよい。ただし、上記のように連通路６４を上
記ロータ回転方向に沿う向きに傾斜させれば、ベーン４
０の回転により掻き回される流体がその流線方向に沿っ
てそのまま連通路６４に導入されるので、この流体をよ
り円滑に流体吸入溝２０へ逃がすことができる利点があ
る。

【００３６】(4) 本考案において、ベーンの具体的な枚
数は問わない。また、本考案は上記カムリング２６が揺
動するような可変容量型ベーンポンプに限らず、一般に
用いられている定容量型ベーンポンプに適用しても上記
と同様の効果を得ることができる。

【００３７】

【考案の効果】以上のように本考案は、ポンプハウジン
グ内で回転するロータの外側リング状部の内側にベーン
突出しリングが設けられたベーンポンプにおいて、上記
ポンプハウジングに、上記ロータの外側リング状部と上
記ベーン突出しリングとの間の空間を上記流体吸入路に
連通する連通路を設けたものであるので、上記空間に侵
入した流体を上記連通路を通じて適宜流体吸入路に逃が
すことにより、この空間内で流体が高圧状態まで圧縮さ
れることを防ぐことができる。従って、この流体圧縮に
起因するロータ回転駆動必要動力の増大を抑え、これに
より省エネルギ化を図ることができる効果がある。

【００３８】請求項２記載のベーンポンプでは、上記ポ
ンプハウジングに、上記ロータ回転方向に延び、上記ロ
ータの外側リング状部と上記ベーン突出しリングとの間
の空間に開口するロータ連通溝を形成し、このロータ連
通溝に上記連通路を通じさせているので、上記空間内の
流体をより広い領域にわたって効率よく回収し、流体吸
入路へ逃がすことができる効果がある。

【００３９】請求項３記載のベーンポンプでは、上記連
通路が上記ロータの外側リング状部と上記ベーン突出し
リングとの間の空間につながる位置を、この空間が上記
ロータ回転方向に向かうに従って小さくなる領域、すな
わち空間内の流体がベーンの回転に伴って次第に圧縮さ
れる領域の終端近傍の位置に設定しているので、流体が
最も高圧となる直前の部分から流体吸入路へ流体を逃が
すことにより、上記空間内の昇圧をより効果的に抑制す
ることができる。

【００４０】また、請求項４記載のベーンポンプでは、
上記連通路が上記ロータの回転半径方向に対してロータ
回転方向に沿う向きに傾斜しているため、ベーンの回転
により上記空間内で掻き回された流体をその流線方向に
沿ってそのまま連通路へ導入することができ、上記流体
をより円滑に流体吸入路へ逃がすことができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例における可変容量型ベーンポ
ンプにおいてフロントプレートを取り除いた状態を示す
正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】従来のベーンポンプの一例を示す正面図であ
る。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１０サイドハウジング（ポンプハウジングを構成）１２フロントプレート（ポンプハウジングを構成）１４リアプレート（ポンプハウジングを構成）２０流体吸入溝（流体吸入路）２２流体吐出溝（流体吐出路）２６カムリング（ポンプハウジングを構成）２７カムリング内周面（ポンプ室を囲むポンプハウジ
ング内周面）２９ポンプ室３４ロータ３７外側リング状部（ロータの外周部）３８外側リング状部内周面とベーン突出しリング外周
面との間の空間４０ベーン４２ベーン突出しリング６２ロータ連通溝６４連通路

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ポンプ室及びこれに通ずる流体吸入路及
び流体吐出路をもつポンプハウジングと、外側リング状
部を有し、上記ポンプ室内に設けられ、このポンプ室の
中心に対して偏心した位置を中心にして回転駆動される
ロータと、このロータの外側リング状部にその半径方向
に進退可能に設けられ、半径方向外側端部が上記ポンプ
室を囲むポンプハウジング内周面に摺接しながらロータ
とともに回転する複数のベーンと、上記外側リング状部
の内側に設けられ、各ベーンの内側端部に接触するベー
ン突出しリングとを備え、上記ロータの回転により、上
記ベーン突出しリングが各ベーンを径方向外側に押し出
すように構成されたベーンポンプにおいて、上記ポンプ
ハウジングに、上記ロータの外側リング状部と上記ベー
ン突出しリングとの間の空間を上記流体吸入路に連通す
る連通路を設けたことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】請求項１記載のベーンポンプにおいて、
上記ポンプハウジングに、上記ロータ回転方向に延び、
上記ロータの外側リング状部と上記ベーン突出しリング
との間の空間に開口するロータ連通溝を形成し、このロ
ータ連通溝に上記連通路をつないだことを特徴とするベ
ーンポンプ。
【請求項３】請求項１または２記載のベーンポンプに
おいて、上記連通路が上記ロータの外側リング状部と上
記ベーン突出しリングとの間の空間につながる位置を、
この空間が上記ロータ回転方向に向かうに従って小さく
なる領域の終端近傍の位置に設定したことを特徴とする
ベーンポンプ。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のベーン
ポンプにおいて、上記連通路を上記ロータの回転半径方
向に対してロータ回転方向に沿う向きに傾斜させたこと
を特徴とするベーンポンプ。