JPH1193855A - ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】サイドプレートの剛性の低下を起さず、内部漏
れの虞がなく、ポンプの容積効率を向上できるベーンポ
ンプを提供する。 【解決手段】ベーンポンプは、ロータの半径方向に往復
移動自在に設けた複数のベーンを備えたロータと、同ロ
ータを回転自在に収めたカムリングと、前記ロータとカ
ムリングの両者の両側部を閉塞する一対のサイドプレー
ト１３と、前記ロータの回転時にベーンの作動により、
作動流体が吐出される圧力室とを備えている。前記サイ
ドプレート１３の互いに対向する内側面には、圧力導入
溝３３，３４等がロータの軸と同心円上において、配置
され、一方のサイドプレート１３の圧力導入溝３３は、
ロータの中心軸と同心円上において、環状に点在配置載
置されている。圧力導入溝３３内には、互いに分離され
るとともに圧力室と連通する２個の貫通孔３５が形成さ
れ、同貫通孔３５にて圧力室との連通を図っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のパワー
ステアリング装置に加圧オイルを供給するのに使用され
るベーンポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車のパワーステアリング装
置に使用されるベーンポンプは、非円形の内周面をカム
面として備えるカムリング内に円板状のロータを回転自
在に配設し、両側をサイドプレートで覆って構成されて
いる。前記ロータには半径方向に複数のスリットが形成
され、各スリットに対してベーンが摺動自在に挿入され
ている。各スリットの内端部には、各スリット幅をやや
広くした背圧室が形成されており、該背圧室にサイドプ
レートに形成された周方向の圧力導入溝を介して作動流
体が導かれ、スリット内のベーンを半径方向外方へ押圧
している。

【０００３】従って、ベーンはカムリングのカム面（内
周面）に押し付けられ、非円形のカム面に案内されてス
リットから出入りしながら、ロータとともに回転し、こ
の時、互いに隣接するベーン間に形成されたベーン室の
容積が変化してポンプ作用が行われる。

【０００４】ところで、特開平８−２１９０３１号に記
載のベーンポンプにおいては、図６に示すように、前記
両側のサイドプレートのうち一方のサイドプレート５０
の内側面（ロータ及びカムリング側の側面）には、円弧
状をなす２個の貫通圧力導入溝５１，及び２個の凹部圧
力導入溝５２が、他方のサイドプレートに設けられた環
状凹部圧力導入溝と向かい合うようにして、交互に配設
されている。そして、ポンプ作用が行われると、加圧さ
れた作動油（作動流体）の一部が一方のサイドプレート
５０の外側面側に設けた圧力室を介して同サイドプレー
ト５０の貫通圧力導入溝５１に導かれるとともに、ロー
タの背圧室、及び他方のサイドプレートの環状凹部圧力
導入溝を経由して凹部圧力導入溝５２にも導かれるよう
にされている。

【０００５】これらの圧力導入溝５１，５２に導かれた
吐出油がロータの背圧室にてベーンの内端（ロータの回
転中心側の端部）に作用することにより、ベーン２を押
出し、その外端をカムリングのカム面（内周面）に摺接
させるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の公報
の技術では、加圧された作動油が一方のサイドプレート
５０の外面側に設けた圧力室に吐出され、この圧力室内
の圧力が一定以上の高圧になると、同一方のサイドプレ
ート５０の中心側をロータへ押し付け、周縁側を反り返
させるような力が作用する。これは、サイドプレート５
０は、円弧状の貫通圧力導入溝５１がその全域で貫通し
て、圧力室に連通されており、この結果、サイドプレー
ト５０の剛性の低下が免れず、上記変形が起きやすくな
っているためである。

【０００７】又、上記以外の従来技術として、特開平９
−３２７４０号のものも提案されている。この公報の技
術は、図７に示すようにサイドプレート５０において、
圧力導入溝５１の全域を貫通させずに、一部に非貫通部
分５１ｂを設けたものである。なお、図７においては、
５１は圧力導入溝、５１ａは貫通部分、５１ｂは非貫通
部分を示している。又、同図において、５２は凹部圧力
導入溝、５３は圧力導入溝５１と凹部圧力導入溝５２と
を連通する連通溝である。

【０００８】この構成は、特開平８−２１９０３１号に
記載のものよりは、貫通している開口面積は減少してい
るものの、円弧状に貫通させた点では、同じであり、こ
の構成も剛性の低下を来している。

【０００９】従って、いずれの従来例も、一方のサイド
プレート５０の中心側がロータへ押し付けられるため、
サイドプレート５０と、ロータ間の摩擦抵抗が大きくな
り、焼き付けを生じる虞がある。

【００１０】この焼き付けを避けるため、サイドプレー
ト５０とロータ間のクリアランスを予め大きく設定して
おくということも考えられるが、この場合、ベーン室内
からの内部漏れが大きくなり、容積効率が著しく悪化さ
せてしまう問題がある。

【００１１】本発明は上記の課題を解消するためになさ
れたものであり、サイドプレートの剛性の低下を起さ
ず、内部漏れの虞がなく、ポンプの容積効率を向上でき
るベーンポンプを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、ロータの半径方向に往
復移動自在に設けた複数のベーンを備えたロータと、同
ロータを回転自在に収めたカムリングと、前記ロータと
カムリングの両者の両側部を閉塞する一対のサイドプレ
ート部材と、前記ロータの回転時にベーンの作動によ
り、作動流体が吐出される圧力室とを備え、前記サイド
プレート部材の互いに対向する内側面には、圧力導入溝
がロータの軸と同心円上において、配置され、前記サイ
ドプレート部材のうち、一方のサイドプレート部材の圧
力導入溝は、前記ロータの中心軸と同心円上において、
環状に点在配置載置されており、同圧力導入溝の一部
は、前記圧力室に連通され、同圧力室の作動流体を圧力
導入溝に導くことにより、前記ベーンをカムリング内周
に押圧するベーンポンプにおいて、前記一方のサイドプ
レート部材の圧力導入溝内には、互いに分離されるとと
もに前記圧力室と連通する複数の貫通孔が形成され、同
貫通孔にて圧力室との連通を行なうことを特徴とするベ
ーンポンプを要旨とするものである。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１において、同
一の圧力導入溝内に形成された各貫通孔間には互いの貫
通孔を分離する補強リブが形成されているベーンポンプ
を要旨とするものである。

【００１４】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
一方のサイドプレート部材の圧力導入溝が、その溝内全
域において貫通されず、貫通孔間に肉厚部分が残される
ため、サイドプレート部材の剛性の低下が抑制される。

【００１５】この結果、サイドプレート部材、ロータ間
のクリアランスを小さくでき、ベーン室の容積効率が向
上する。請求項２の発明によれば、分離された貫通孔間
には補強リブが形成されるため、請求項１の作用を発揮
する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１乃至図５を参照して説明する。図１及び図２
に示すように、ベーンポンプのハウジング１０は、主と
してフロントハウジング１１、リヤハウジング１２、及
びサイドプレート１３より構成されている。フロントハ
ウジング１１に形成した有底の中空室内にはサイドプレ
ート１３とカムリング１４とが重ねて収納されている。
そして、フロントハウジング１１には、前記中空室を覆
うようにリヤハウジング１２がかぶせられており、この
４者１１，１２，１３，１４は４本のボルト１５により
互いに固定されている。前記サイドプレート１３及びリ
ヤハウジング１２は、本発明のサイドプレート部材を構
成する。

【００１７】カムリング１４はサイドプレート１３とリ
ヤハウジング１２の内側面に対して互いに対向して形成
された一対の摺接面１３ａ，１２ａの間に挟まれてい
る。図１に示すように、サイドプレート１３とカムリン
グ１４はピン１６，１７によりフロントハウジング１１
及びリヤハウジング１２に対して位置決め固定されてい
る。図１に示すように、カムリング１４の内周に形成さ
れたカム面１４ａは、その中心軸線からの距離が１８０
度の周期で位相角に応じて変化する形状を有している。

【００１８】図１及び図２に示すように、ハウジング１
０には回転軸１８が２個の軸受１９，２０を介して、カ
ムリング１４のカム面１４ａと同軸的に配置されるとと
もに回転自在に支持されている。ロータ２１は、その両
側面がサイドプレート１３とリヤハウジング１２の各摺
接面１３ａ，１２ａと摺接自在に配置され、回転軸１８
の先端部にスプライン結合により取り付けられてカム面
１４ａと同軸的にＡ矢印方向に回転する。前記ロータ２
１には円周方向に等間隔で放射状に、すなわち、ロータ
２１の半径方向に延びる１０個のスリット２２が軸方向
全幅にわたり形成されている。各スリット２２の根元部
には貫通孔状のベーン背圧室２２ａが回転軸１８と同軸
的に形成されている。

【００１９】各スリット２２にはロータ２１の軸方向幅
と同幅のベーン２３が放射方向へ摺動可能に、すなわ
ち、ロータ２１の半径方向に往復移動自在に案内支持さ
れている。同ベーン２３の先端縁は断面が円弧状に丸め
られるとともに、カム面１４ａと摺動可能に当接されて
いる。又、ベーン２３の両側縁はハウジング１０の摺接
面１２ａ，１３ａと摺動可能に当接されて、カムリング
１４とハウジング１０とロータ２１の間に形成される空
間を、ロータ２１の回転に応じて容積が周期的に膨張収
縮する１０個のベーン室２４に分割している。

【００２０】サイドプレート１３の摺接面１３ａとリヤ
ハウジング１２の摺接面１２ａには、膨張行程を行なう
ベーン室２４に対応して一対の吸入ポート２５がサイド
プレート１３の軸心Ｏを中心として１８０度反対側に位
置するように互いに対向して形成されている。又、サイ
ドプレート１３の摺接面１３ａとリヤハウジング１２の
摺接面１２ａには収縮行程（圧縮行程）を行なうベーン
室２４に対応して各一対の吐出ポート２６がサイドプレ
ート１３の軸心Ｏを中心として１８０度反対側に位置す
るように互いに対向して形成されている。各吸入ポート
２５はハウジング１０内に形成された流体流通空間２７
及びバイパス通路２８を介して作動流体のリザーバ（図
示しない）が連結される吸入口２９に連通されている。

【００２１】前記摺接面１３ａに形成された各吐出ポー
ト２６はハウジング１０内に形成された圧力室３０を介
して作動流体の送出口（図示しない）に連通されてい
る。バイパス通路２８と圧力室３０の間には、送出口か
ら吐出される作動流体の量を一定にするために、余剰の
作動流体をバイパス通路２８に戻す流量制御弁３１が設
けられている。

【００２２】図１に示すように、前記摺接面１２ａに
は、ロータ２１に形成されたベーン背圧室２２ａと常に
連通される環状の凹部圧力導入溝３２が回転軸１８と同
心円上に形成されている。

【００２３】又、摺接面１３ａには、円弧状をなす２個
の圧力導入溝３３，及び２個の凹部圧力導入溝３４が、
前記摺接面１２ａに設けられた環状の凹部圧力導入溝３
２と向かい合うようにして、交互に配設されている。す
なわち、２個の圧力導入溝３３，及び２個の凹部圧力導
入溝３４は、前記ロータ２１の中心軸（回転軸１８の中
心軸と一致する。）と同心円上において、環状に点在配
置載置されている。

【００２４】各圧力導入溝３３の両端には一対の貫通孔
３５が形成され、同貫通孔３５により前記圧力室３０に
連通されている。そして、両貫通孔３５間は、補強リブ
３６とされている。この実施形態では、貫通孔３５は、
ドリル加工によって丸穴に形成されている。

【００２５】又、前記圧力導入溝３３と凹部圧力導入溝
３４間は両圧力導入溝３３，３４よりも幅狭く形成され
た連通溝３７にて連通されている。そして、前記両圧力
導入溝３３，３４はロータ２１に形成されたベーン背圧
室２２ａと常に連通され、この圧力導入溝３３，３４及
び前記摺接面１２ａの圧力導入溝３２には前記圧力室３
０内の吐出圧が導入されている。この吐出圧は各ベーン
背圧室２２ａ内に印加され、この結果、各ベーン２３の
先端縁はカムリング１４のカム面１４ａに押圧される。

【００２６】上記のように構成されたベーンポンプの作
用について説明する。さて、回動軸１８が回転され、ロ
ータ２１が回転されると、吸入ポート２５を介して作動
流体がベーン室２４内に導入される。ベーン室２４はロ
ータ２１の回転に応じて容積が周期的に膨張収縮する公
知のポンプ作用が行われ、この結果、作動流体が吐出ポ
ート２６を介して圧力室３０に吐出され、さらに圧力室
３０から送出口（図示しない）に送出される。

【００２７】又、前記ポンプ作用が行われるときには、
加圧された作動油（作動流体）の一部がサイドプレート
１３の外側面側に設けた圧力室３０、及び貫通孔３５を
介して同サイドプレート１３の圧力導入溝３３に導かれ
るとともに、ロータ２１のベーン背圧室２２ａ、及びリ
ヤハウジング１２の環状の凹部圧力導入溝３２を経由し
て凹部圧力導入溝３４にも導かれる。又、凹部圧力導入
溝３４に対しては、連通溝３７を介しても作動流体が導
かれる。

【００２８】これらの圧力導入溝３２，３３，３４に導
かれた吐出油がロータ２１のベーン背圧室２２ａにてベ
ーン２３の内端に作用することにより、ベーン２３を押
出し、その外端をカムリング１４のカム面１４ａに摺接
させる。

【００２９】さて、本実施形態によると、次のような効
果を奏する。 （１）本実施形態では、サイドプレート１３の圧力導入
溝３３を円弧状に形成し、その両端に貫通孔３５を形成
した。この結果、一対の貫通孔３５の間は肉厚の補強リ
ブ３６が形成されるため、サイドプレート１３の剛性の
低下を、両端に配置しない場合に比較してよりよく抑制
することができ、圧力室３０が高圧時において、サイド
プレート１３の変形を防止できる。この結果、サイドプ
レート１３とロータ２１との焼き付きが防止でき、サイ
ドプレート１３とロータ２１とのクリアランスを小さく
できるため、ベーン室２４における内部漏れの虞がな
く、ポンプの容積効率を向上できる本発明の実施形態
は、上記実施形態以外に次のように変更することも可能
である。

【００３０】（１） 前記実施形態では、貫通孔３５を
ドリル加工にて形成したが、ドリル加工の代わりに、サ
イドプレート１３を焼結で製造する場合には、焼結の段
階で、或いは鋳造で製造する場合は、鋳造の段階で、そ
れぞれ型成形によって形成してもよい。

【００３１】（２） 前記実施形態では、貫通孔３５を
丸穴（断面円形）としたが、断面の形状は、断面円形に
限る必要はなく、断面形状は正方形等の四角形、多角形
等にしてもよい。

【００３２】（３） 前記実施形態では、貫通孔３５を
１つの圧力導入溝３３に対して２個形成したが、圧力導
入溝３３内の面積が許容し、かつサイドプレート１３の
剛性を十分に保てる範囲内で３個、或いは４個以上の数
としてもよい。

【００３３】（４） 前記実施形態では、一対の貫通孔
３５を圧力導入溝３３の両端にそれぞれ配置したが、こ
の配置に限定されるものではない。例えば、１個の貫通
孔３５を圧力導入溝３３の中央に、他の貫通孔３５を一
端に設けてもよい。或いは、一対の貫通孔３５を中央寄
りにそれぞれ配置してもよい。

【００３４】（５） 前記実施形態では、連通溝３７を
形成して、圧力導入溝３３と圧力導入溝３４とを連通し
たが、連通溝３７を省略してもよい。この場合、圧力室
３０からの吐出圧は、貫通孔３５、圧力導入溝３３、ロ
ータ２１のベーン背圧室２２ａ、及びリヤハウジング１
２の環状の凹部圧力導入溝３２、ベーン背圧室２２ａを
経由して凹部圧力導入溝３４に導かれる。このようにす
れば、連通溝３７が省略されているため、サイドプレー
ト１３の中央部での剛性を高めることができる。

【００３５】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される
技術的思想をその効果とともに以下に挙げる。 （１） 請求項１又は請求項２において、同一の圧力導
入溝内に形成した貫通孔は少なくとも２個であるベーン
ポンプ。こうすることにより、同一の圧力導入溝内に少
なくとも２個の貫通孔を形成するだけで、請求項１又は
請求項２の効果を得ることができる。

【００３６】（２） 上記（１）において、２個の貫通
孔は、圧力導入溝内の両端に配置して互いに離間したも
のであるベーンポンプ。こうすることにより、貫通孔間
は肉厚の補強リブが形成されるため、サイドプレートの
剛性の低下をよりよく抑制することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１及び請求
項２の発明によれば、サイドプレートの剛性の低下が抑
制でき、このため、高圧時のサイドプレート部材の変形
を防止できる。この結果、サイドプレート部材とロータ
間のクリアランスを小さくできるため、ベーン室におけ
る内部漏れの虞がなくなり、ポンプの容積効率を向上で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施形態のベーンポンプ
の横断面図。

【図２】同じく図１のＩ−Ｉ断面図。

【図３】サイドプレートの内側面を示す側面図。

【図４】同じくサイドプレートの外側面を示す側面図。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図。

【図６】従来例のサイドプレートの側面図。

【図７】他の従来例のサイドプレートの側断面図。

【符号の説明】

１０…ハウジング、１１…フロントハウジング、１２…
リヤハウジング（サイドプレート部材を構成する）、１
３…サイドプレート（サイドプレート部材を構成す
る）、１４…カムリング、２１…ロータ、２２…スリッ
ト、２３…ベーン、２４…ベーン室、３０…圧力室、３
２…凹部圧力導入溝（圧力導入溝を構成する。）、３３
…圧力導入溝、３４…凹部圧力導入溝（圧力導入溝を構
成する。）、３５…貫通孔、３６…補強リブ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータの半径方向に往復移動自在に設け
   た複数のベーンを備えたロータと、 同ロータを回転自在に収めたカムリングと、 前記ロータとカムリングの両者の両側部を閉塞する一対
   のサイドプレート部材と、 前記ロータの回転時にベーンの作動により、作動流体が
   吐出される圧力室とを備え、 前記サイドプレート部材の互いに対向する内側面には、
   圧力導入溝がロータの軸と同心円上において、配置さ
   れ、 前記サイドプレート部材のうち、一方のサイドプレート
   部材の圧力導入溝は、前記ロータの中心軸と同心円上に
   おいて、環状に点在配置載置されており、同圧力導入溝
   の一部は、前記圧力室に連通され、同圧力室の作動流体
   を圧力導入溝に導くことにより、前記ベーンをカムリン
   グ内周に押圧するベーンポンプにおいて、 前記一方のサイドプレート部材の圧力導入溝内には、互
   いに分離されるとともに前記圧力室と連通する複数の貫
   通孔が形成され、同貫通孔にて圧力室との連通を行なう
   ことを特徴とするベーンポンプ。
2. 【請求項２】 同一の圧力導入溝内に形成された各貫通
   孔間には互いの貫通孔を分離する補強リブが形成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。