ベーンポンプ
【課題】起動時にポンプ吐出圧が吸込側に逃げることが抑えられるベーンポンプを提供する。
【解決手段】流体圧供給源として用いられるベーンポンプ１であって、ロータ２が回転するのに伴って収縮するポンプ室７から吐出される作動流体を導く複数の吐出ポート３２、３４と、この吐出ポート３２、３４から導かれる作動流体を合流させる吐出通路３５と、一つの吐出ポート３２から吐出通路３５に吐出される作動流体の流れに対して開弁する逆止弁６０と、を備える構成とした。
【解決手段】流体圧供給源として用いられるベーンポンプ１であって、ロータ２が回転するのに伴って収縮するポンプ室７から吐出される作動流体を導く複数の吐出ポート３２、３４と、この吐出ポート３２、３４から導かれる作動流体を合流させる吐出通路３５と、一つの吐出ポート３２から吐出通路３５に吐出される作動流体の流れに対して開弁する逆止弁６０と、を備える構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧供給源として用いられるベーンポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のベーンポンプは、ロータに放射状に開口する複数のスリットにベーンが収められる。各ベーンは、その基端部を押圧するベーン背圧室の油圧力と、ロータの回転に伴って働く遠心力とによって、スリットから突出する方向に付勢され、その先端部がカムリングの内周カム面に摺接する。ロータが回転するのに伴って内周カム面に摺接するベーンが往復動してポンプ室が拡縮し、ポンプ室にて加圧された作動油がサイドプレートに開口する吐出ポートからベーンポンプ内の吐出圧室に吐出され、この吐出圧室から油圧機器へと供給される。
【０００３】
このようなベーンポンプにあっては、ロータの回転停止状態が続くと、ロータの上部にあるベーンが重力によってスリットの奥に落ち込む。このため、起動時にベーンがスリットから突出する動作が遅れて、ポンプ吐出圧の立ち上がりが遅れる可能性があった。
【０００４】
この対策として、特許文献１に開示されたベーンポンプ（羽根形回転ポンプ）は、吐出ポート（搬送穴２１、２３）とスリット内のベーン背圧室（下部羽根領域）を連通する二つの溝（３５、３７）が設けられ、この溝（３５、３７）との間に流動連通部を画成する冷間始動板（１７）が設けられている。
【０００５】
起動時に、吐出ポートから吐出される作動油が流動連通部を通ってベーン背圧室に供給され、停止時に重力によってスリットに落ち込んだベーンがスリットから突出することが促される。
【０００６】
起動後に、吐出ポートの圧力が高まるのに伴って、付勢された冷間始動板（１７）が溝（３５、３７）から離れると、吐出ポートから吐出される作動油が溝（３５、３７）から油圧機器へと供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１１９３８３号公報（特許第４１６４１３３号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のベーンポンプは、冷間始動板（１７）が２つの吐出ポートに連通する溝（３５、３７）に面して設けられているため、起動時にポンプ吐出圧が吸込側に逃げる可能性があった。
【０００９】
これについて説明すると、ベーンポンプの停止状態が続くと、ベーンがスリットに落ち込み、ベーンとカムリング間に圧力逃がし路が画成される状態になる（図１参照）。この状態からベーンポンプが起動される場合に、一方の吐出ポートの圧力が高まるのに伴って付勢された冷間始動板（１７）が溝（３５、３７）から離れると、二つの溝（３５、３７）が互いに連通し、一方の吐出ポートの圧力が他方の吐出ポートと圧力逃がし路を通って吸込側に逃げてしまい、ポンプ吐出圧の立ち上がりが遅れる可能性があった。
【００１０】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、起動時にポンプ吐出圧が吸込側に逃げることが抑えられるベーンポンプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、流体圧供給源として用いられるベーンポンプであって、回転駆動されるロータと、このロータに放射状に形成される複数のスリットと、このスリットから摺動可能に突出する複数のベーンと、ロータが回転するのに伴ってベーンの先端部が摺接するカムリングと、このカムリングと隣り合うベーンとの間に画成されるポンプ室と、ロータが回転するのに伴って収縮するポンプ室から吐出される作動流体を導く複数の吐出ポートと、一つの吐出ポートから吐出通路に吐出される作動流体の流れに対して開弁する逆止弁と、を備える構成とした。
【００１２】
上記構成に基づき、ベーンがスリットに落ち込み、ベーンとカムリング間に圧力逃がし路が画成されている起動時に、逆止弁が閉弁することによって、ポンプ室に生じる作動流体圧が吐出通路から吐出ポート、圧力逃がし路を通って吸込側に逃げることが抑えられる。
【００１３】
逆止弁は、一つの吐出ポートから吐出通路に吐出される作動流体の流れに対して開弁する構成のため、別の吐出ポートから導かれるポンプ吐出圧によって開弁することがなく、上記の起動時に、複数の吐出ポートが連通することが回避される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ベーンポンプは、起動時にポンプ吐出圧が吸込側に逃げることが抑えられ、ポンプ吐出圧が速やかに立ち上がる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態を示すベーンポンプの正面図である。
【図２】サイドプレートの正面図である。
【図３】ベーンポンプの通路構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１、２に示すベーンポンプ１は、車両に搭載される油圧機器、例えば、変速機やパワーステアリング装置等の油圧供給源として用いられるものである。
【００１８】
ベーンポンプ１は、作動流体として、作動油（オイル）を用いるが、作動油の代わりに例えば水溶性代替液等の作動液を用いてもよい。
【００１９】
ベーンポンプ１は、駆動シャフト９の端部に図示しないエンジンまたは電動モータの動力が伝達され、駆動シャフト９に連結されたロータ２が回転する。ロータ２は、各図において矢印で示す方向に回転する。
【００２０】
ポンプボディ１０には、ロータ２、カムリング４、及びサイドプレート３０等が収容されるポンプ収容凹部１０Ａが形成される。ポンプボディ１０にはポンプカバー（図示せず）が締結され、このポンプカバーによってポンプ収容凹部１０Ａが封止される。駆動シャフト９は、ポンプボディ１０とポンプカバーに回転自在に支持される。
【００２１】
なお、これに限らず、カムリング４、サイドプレート３０がポンプボディ１０に一体形成される構成としてもよい。
【００２２】
ポンプボディ１０のポンプ収容凹部１０Ａの底部とサイドプレート３０の間には吐出通路（高圧室）３５が画成される。この吐出通路３５に導かれるポンプ吐出圧によってサイドプレート３０がカムリング４の後側の端面に押し付けられる。
【００２３】
カムリング４とロータ２の間には複数のベーン３が介装される。ロータ２には、複数のスリット５が所定間隔をもって放射状に形成される。ベーン３は、矩形の板状をしており、スリット５に摺動自在に挿入される。
【００２４】
スリット５の奥側には、ベーン３の基端部との間に背圧室６が画成され、この背圧室６にポンプ吐出圧が導かれる。ベーン３は、その基端部を押圧する背圧室６の圧力と、ロータ２の回転に伴って働く遠心力とによって、スリット５から突出する方向に付勢され、その先端部がカムリング４の内周カム面４Ａに摺接する。
【００２５】
カムリング４は、内周カム面４Ａが略長円形状をした環状の部材である。ロータ２が１回転するのに伴って、内周カム面４Ａに追従する各ベーン３が２回往復動する。
【００２６】
カムリング４の内側には、カムリング４の内周カム面４Ａと、ロータ２の外周と、隣り合うベーン３とによって複数のポンプ室７が画成される。
【００２７】
ベーンポンプ１は、ベーン３が一回目の往復動をする第一の吸込領域及び第一の吐出領域と、ベーン３が二回目の往復動をする第二の吸込領域及び第二の吐出領域とに分けられる。第一、第二の吸込領域では、ロータ２の回転に伴ってポンプ室７の容積が拡張する。第一、第二の吐出領域では、ロータ２の回転に伴ってポンプ室７の容積が収縮する。
【００２８】
このように、ベーンポンプ１は、二つの吸込領域及び二つの吐出領域を有するが、これに限らず、三つ以上の吸込領域及び三つ以上の吐出領域を有する構成としてもよい。
【００２９】
ロータ２は、その回転中心軸に直交する二つの端面を有する。図１に示すロータ２の前側の端面２１は、ポンプカバーの端面に摺接する。ロータ２の後側の端面は、サイドプレート３０の端面３８に摺接する。
【００３０】
図２に示すように、サイドプレート３０の端面３８には、第一の吸込領域に第一の吸込ポート３１が開口し、第一の吐出領域に第一の吐出ポート３２が開口し、第二の吸込領域に第二の吸込ポート３３が開口し、第二の吐出領域に第二の吐出ポート３４が開口する。
【００３１】
図３に示すように、第一の吸込ポート３１、第二の吸込ポート３３は、吸込通路２５を介してタンク２６に連通し、タンク２６からの作動油が導かれる。
【００３２】
第一の吐出ポート３２、第二の吐出ポート３４は、吐出通路３５を介して図示しない油圧機器に連通する。第一の吐出ポート３２、第二の吐出ポート３４から吐出される加圧作動油は、吐出通路３５を通って油圧機器に供給される。
【００３３】
サイドプレート３０におけるロータ２が摺接する端面３８には、４つの背圧ポート４１〜４４が形成される。各背圧ポート４１〜４４は、ロータ２の回転軸を中心とする円弧状に並んで延び、第一の吸込領域、第一の吐出領域、第二の吸込領域、第二の吐出領域の各ベーン背圧室６にそれぞれ連通される。
【００３４】
サイドプレート３０には、第一の吸込領域において、吐出通路３５と背圧ポート４１とを連通する吐出圧導入通路５１が形成される。第二の吸込領域において、吐出通路３５と背圧ポート４３とを連通する吐出圧導入通路５３が形成される。
【００３５】
ベーンポンプ１の作動時に、ベーン３は、その基端部を押圧するベーン背圧室６の作動油圧力と、ロータ２の回転に伴って働く遠心力とによって、スリット５から突出する方向に付勢され、その先端部がカムリング４の内周カム面４ａに摺接する。ロータ２が回転するのに伴って内周カム面４ａに摺接するベーン３が往復動してポンプ室７が拡縮し、ポンプ室７にて加圧された作動油が吐出ポート３２、３４から吐出通路３５に吐出される。
【００３６】
ベーンポンプ１は、第一の吸込領域が上方（図１、２の矢印参照）に来て、第二の吸込領域が下方に来るように搭載される。
【００３７】
ベーンポンプ１の停止状態が続くと、図１に示すように、ベーンポンプ１の上部に位置する第一の吸込領域にあるベーン３が重力によって各スリット５の内奥に落ち込み、ベーン３とカムリング４との間に画成される間隙を介して第一の吐出ポート３２と第一の吸込ポート３１を連通する圧力逃がし路３９がつくられる。一方、ベーンポンプ１の下部に位置する第二の吸込領域にあるベーン３は、重力によって各スリット５から突出して内周カム面４Ａに当接した状態が維持される。
【００３８】
ベーンポンプ１の起動時に、ポンプ室７が第二の吐出領域において収縮することによって、第二の吐出ポート３４から吐出通路３５に導かれるポンプ吐出圧力が、図中矢印Ａで示すように、第一の吐出ポート３２から上記の圧力逃がし路３９を通って吸込通路２５へと逃げてしまうと、吐出通路３５のポンプ吐出圧が上昇するのに時間がかかる。
【００３９】
これに対処して、ベーンポンプ１には、第一の吐出ポート３２に逆止弁６０が設けられる。この逆止弁６０は、第一の吐出ポート３２から吐出通路３５に吐出される作動油の流れに対して開弁し、吐出通路３５から第一の吐出ポート３２に向かう作動油の流れに対して閉弁する。
【００４０】
逆止弁６０は、吐出通路３５に対する第一の吐出ポート３２の開口端を閉塞する弁体（図示せず）と、この弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段（図示せず）とによって構成される。
【００４１】
図３の（Ａ）の回路図には、通常のベーンポンプ１の作動時における作動油の流れを矢印で示している。ロータ２が矢印方向に回転するベーンポンプ１の作動時に、第一、第二の吐出領域において、ベーン３がカムリング４に追従してスリット５に入り、第一、第二の吸込領域において、ベーン３がカムリング４に追従してスリット５から突出する動作が繰り返され、ポンプ室７が拡縮される。これに伴って、タンク２６内の作動油が、吸込通路２５、第一の吸込ポート３１、第二の吸込ポート３３をそれぞれ通ってポンプ室７に供給される。一方、ポンプ室７から吐出される加圧作動油は、第一の吐出ポート３２及び第二の吐出ポート３４、吐出通路３５を順に通って油圧機器（作動流体供給先）に供給される。このとき、第一の吐出ポート３２から吐出通路３５に流入する作動油に対しては、逆止弁６０が開弁する。油圧機器から排出される作動油は、戻し通路（図示せず）を通ってタンク２６に戻される。
【００４２】
上記ベーンポンプ１の作動時に、吐出通路３５のポンプ吐出圧が各吐出圧導入通路５１、５３から各背圧ポート４１、４３をそれぞれ介して各ベーン背圧室６に導かれ、この圧力によってベーン３がスリット５から突出する方向に付勢される。
【００４３】
前述したように、ベーンポンプ１の停止状態が続くと、ベーンポンプ１の上部に位置するベーン３が重力によって各スリット５の内奥に落ち込み、第一の吐出ポート３２と第一の吸込ポート３１を連通する圧力逃がし路３９がつくられる。この状態からロータ２が矢印方向に回転するのに伴って、第一の吐出領域において、ベーン３がスリット５に落ち込んで、ポンプ室７が画成されないめ、第一の吐出ポート３２には加圧作動油が導かれず、逆止弁６０が閉弁している。一方、第二の吐出領域においては、ベーン３がカムリング４に追従してスリット５に入り、ポンプ室７が収縮される。このポンプ室７から吐出される加圧作動油は、第二の吐出ポート３４を通って吐出通路３５に導かれる。このとき、逆止弁６０が閉弁しているため、吐出通路３５に導かれるポンプ吐出圧力が、第一の吸込ポート３１と圧力逃がし路３９を通って吸込通路２５へと逃げてしまうことが抑えられ、吐出通路３５のポンプ吐出圧が速やかに上昇する。
【００４４】
図３の（Ｂ）は、上記の圧力逃がし路３９がつくられたベーンポンプ１の起動時における作動油の流れを矢印で示している。タンク２６内の作動油が、吸込通路２５、第二の吸込ポート３３を通って第二の吸込領域のポンプ室７に供給される。一方、第二の吐出領域のポンプ室７から吐出される加圧作動油は、逆止弁６０によって第一の吸込ポート３１と圧力逃がし路３９を通って吸込通路２５へと逆流することが抑えられる。これにより、第二の吐出領域のポンプ室７から吐出される加圧作動油が、第二の吐出ポート３４、吐出通路３５を順に通って油圧機器に供給される。
【００４５】
上記ベーンポンプ１の起動時に、吐出通路３５のポンプ吐出圧が各吐出圧導入通路５１、５３から各背圧ポート４１、４３をそれぞれ介して各ベーン背圧室６に導かれる。背圧ポート４１に導かれる圧力によって第一の吸込領域にて落ち込んでいたベーン３がスリット５から突出することが促され、圧力逃がし路３９がなくなることによってポンプ吐出圧が速やかに上昇する。
【００４６】
以下、本発明の要旨と作用、効果を説明する。
【００４７】
（ア）本発明は、流体圧供給源として用いられるベーンポンプ１であって、回転駆動されるロータ２と、このロータ２に放射状に形成される複数のスリット５と、このスリット５から摺動可能に突出する複数のベーン３と、ロータ２が回転するのに伴ってベーン３の先端部が摺接するカムリング４と、このカムリング４と隣り合うベーン３との間に画成されるポンプ室７と、ロータ２が回転するのに伴って収縮するポンプ室７から吐出される作動流体を導く複数の吐出ポート３２、３４と、この吐出ポート３２、３４から導かれる作動流体を合流させる吐出通路３５と、一つの吐出ポート３２から吐出通路３５に吐出される作動流体の流れに対して開弁する逆止弁６０と、を備える構成とした。
【００４８】
上記構成に基づき、上方のベーン３がスリット５に落ち込み、ベーン３とカムリング４間に圧力逃がし路３９が画成されている起動時に、逆止弁６０が閉弁することによって、ポンプ室７に生じる作動流体圧が吐出通路３５から吐出ポート３２、圧力逃がし路３９を通って吸込側（吸込通路２５）に逃げることが抑えられる。
【００４９】
逆止弁６０は、一つの吐出ポート３２から吐出通路３５に吐出される作動流体の流れに対して開弁する構成のため、別の吐出ポート３４から導かれるポンプ吐出圧によって開弁することがなく、上記の起動時に、複数の吐出ポート３２、３４が連通することが回避される。
【００５０】
これにより、ベーンポンプ１は、起動時にポンプ吐出圧が吸込側（吸込通路２５）に逃げることが抑えられ、ポンプ吐出圧が速やかに立ち上がり、起動性が改善される。
【００５１】
（イ）スリット５に落ち込んだベーン３によってポンプ室７が吸込側（吸込通路２５）に連通する領域（第一の吐出領域）に逆止弁６０が設けられる構成とした。
【００５２】
上記構成に基づき、起動時に、逆止弁６０が閉弁することによって、ポンプ室７に生じる作動流体圧がスリット５に落ち込んだベーン３によって画成される圧力逃がし路３９を通って吸込側（吸込通路２５）に逃げることが抑えられる。
【００５３】
前記実施形態では、スリット５に落ち込んだベーン３によってポンプ室７が吸込側（吸込通路２５）に連通しない領域（第二の吐出領域）にある吐出ポート３４に逆止弁６０が設けられない構成とした。
【００５４】
上記構成に基づき、一方の吐出ポート３４に逆止弁６０が設けられないため、この吐出ポート３４から吐出通路３５に流入する作動流体の流れに対して逆止弁６０が抵抗を付与することがなく、ポンプ性能の低下が回避される。
【００５５】
なお、第一、第二の吐出ポート３２、３４の両方に逆止弁６０をそれぞれ設けてもよい。これにより、ベーンポンプ１の搭載方向によらず、上記の作用、効果が得られる。
【００５６】
（ウ）ベーン３が一回目の往復動をする第一の吸込領域及び第一の吐出領域と、ベーン３が二回目の往復動をする第二の吸込領域及び第二の吐出領域とに分けられ、第一の吸込領域が第二の吸込領域の上方より配置され、第一の吐出領域に設けられる吐出ポート３２に逆止弁６０が設けられる構成とした。
【００５７】
上記構成に基づき、上部に配置された第一の吸込領域にあるベーン３が停止時にスリット５に落ち込むが、逆止弁６０によってポンプ吐出圧が第一の吸込領域へと逃げることが抑えられる。これにより、ベーンポンプ１は、ポンプ吐出圧が速やかに立ち上がり、起動性が改善される。
【００５８】
本発明は、上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明のベーンポンプは、車両に搭載される流体圧機器に限らず、例えば建設機械、作業機械、他の機械、設備等の負荷を駆動する流体圧供給源として利用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１ ベーンポンプ
２ ロータ
３ ベーン
４ カムリング
５ スリット
７ ポンプ室
３２、３４ 吐出ポート
３５ 吐出通路
３９ 圧力逃がし路
６０ 逆止弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧供給源として用いられるベーンポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のベーンポンプは、ロータに放射状に開口する複数のスリットにベーンが収められる。各ベーンは、その基端部を押圧するベーン背圧室の油圧力と、ロータの回転に伴って働く遠心力とによって、スリットから突出する方向に付勢され、その先端部がカムリングの内周カム面に摺接する。ロータが回転するのに伴って内周カム面に摺接するベーンが往復動してポンプ室が拡縮し、ポンプ室にて加圧された作動油がサイドプレートに開口する吐出ポートからベーンポンプ内の吐出圧室に吐出され、この吐出圧室から油圧機器へと供給される。
【０００３】
このようなベーンポンプにあっては、ロータの回転停止状態が続くと、ロータの上部にあるベーンが重力によってスリットの奥に落ち込む。このため、起動時にベーンがスリットから突出する動作が遅れて、ポンプ吐出圧の立ち上がりが遅れる可能性があった。
【０００４】
この対策として、特許文献１に開示されたベーンポンプ（羽根形回転ポンプ）は、吐出ポート（搬送穴２１、２３）とスリット内のベーン背圧室（下部羽根領域）を連通する二つの溝（３５、３７）が設けられ、この溝（３５、３７）との間に流動連通部を画成する冷間始動板（１７）が設けられている。
【０００５】
起動時に、吐出ポートから吐出される作動油が流動連通部を通ってベーン背圧室に供給され、停止時に重力によってスリットに落ち込んだベーンがスリットから突出することが促される。
【０００６】
起動後に、吐出ポートの圧力が高まるのに伴って、付勢された冷間始動板（１７）が溝（３５、３７）から離れると、吐出ポートから吐出される作動油が溝（３５、３７）から油圧機器へと供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１１９３８３号公報（特許第４１６４１３３号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のベーンポンプは、冷間始動板（１７）が２つの吐出ポートに連通する溝（３５、３７）に面して設けられているため、起動時にポンプ吐出圧が吸込側に逃げる可能性があった。
【０００９】
これについて説明すると、ベーンポンプの停止状態が続くと、ベーンがスリットに落ち込み、ベーンとカムリング間に圧力逃がし路が画成される状態になる（図１参照）。この状態からベーンポンプが起動される場合に、一方の吐出ポートの圧力が高まるのに伴って付勢された冷間始動板（１７）が溝（３５、３７）から離れると、二つの溝（３５、３７）が互いに連通し、一方の吐出ポートの圧力が他方の吐出ポートと圧力逃がし路を通って吸込側に逃げてしまい、ポンプ吐出圧の立ち上がりが遅れる可能性があった。
【００１０】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、起動時にポンプ吐出圧が吸込側に逃げることが抑えられるベーンポンプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、流体圧供給源として用いられるベーンポンプであって、回転駆動されるロータと、このロータに放射状に形成される複数のスリットと、このスリットから摺動可能に突出する複数のベーンと、ロータが回転するのに伴ってベーンの先端部が摺接するカムリングと、このカムリングと隣り合うベーンとの間に画成されるポンプ室と、ロータが回転するのに伴って収縮するポンプ室から吐出される作動流体を導く複数の吐出ポートと、一つの吐出ポートから吐出通路に吐出される作動流体の流れに対して開弁する逆止弁と、を備える構成とした。
【００１２】
上記構成に基づき、ベーンがスリットに落ち込み、ベーンとカムリング間に圧力逃がし路が画成されている起動時に、逆止弁が閉弁することによって、ポンプ室に生じる作動流体圧が吐出通路から吐出ポート、圧力逃がし路を通って吸込側に逃げることが抑えられる。
【００１３】
逆止弁は、一つの吐出ポートから吐出通路に吐出される作動流体の流れに対して開弁する構成のため、別の吐出ポートから導かれるポンプ吐出圧によって開弁することがなく、上記の起動時に、複数の吐出ポートが連通することが回避される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ベーンポンプは、起動時にポンプ吐出圧が吸込側に逃げることが抑えられ、ポンプ吐出圧が速やかに立ち上がる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態を示すベーンポンプの正面図である。
【図２】サイドプレートの正面図である。
【図３】ベーンポンプの通路構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１、２に示すベーンポンプ１は、車両に搭載される油圧機器、例えば、変速機やパワーステアリング装置等の油圧供給源として用いられるものである。
【００１８】
ベーンポンプ１は、作動流体として、作動油（オイル）を用いるが、作動油の代わりに例えば水溶性代替液等の作動液を用いてもよい。
【００１９】
ベーンポンプ１は、駆動シャフト９の端部に図示しないエンジンまたは電動モータの動力が伝達され、駆動シャフト９に連結されたロータ２が回転する。ロータ２は、各図において矢印で示す方向に回転する。
【００２０】
ポンプボディ１０には、ロータ２、カムリング４、及びサイドプレート３０等が収容されるポンプ収容凹部１０Ａが形成される。ポンプボディ１０にはポンプカバー（図示せず）が締結され、このポンプカバーによってポンプ収容凹部１０Ａが封止される。駆動シャフト９は、ポンプボディ１０とポンプカバーに回転自在に支持される。
【００２１】
なお、これに限らず、カムリング４、サイドプレート３０がポンプボディ１０に一体形成される構成としてもよい。
【００２２】
ポンプボディ１０のポンプ収容凹部１０Ａの底部とサイドプレート３０の間には吐出通路（高圧室）３５が画成される。この吐出通路３５に導かれるポンプ吐出圧によってサイドプレート３０がカムリング４の後側の端面に押し付けられる。
【００２３】
カムリング４とロータ２の間には複数のベーン３が介装される。ロータ２には、複数のスリット５が所定間隔をもって放射状に形成される。ベーン３は、矩形の板状をしており、スリット５に摺動自在に挿入される。
【００２４】
スリット５の奥側には、ベーン３の基端部との間に背圧室６が画成され、この背圧室６にポンプ吐出圧が導かれる。ベーン３は、その基端部を押圧する背圧室６の圧力と、ロータ２の回転に伴って働く遠心力とによって、スリット５から突出する方向に付勢され、その先端部がカムリング４の内周カム面４Ａに摺接する。
【００２５】
カムリング４は、内周カム面４Ａが略長円形状をした環状の部材である。ロータ２が１回転するのに伴って、内周カム面４Ａに追従する各ベーン３が２回往復動する。
【００２６】
カムリング４の内側には、カムリング４の内周カム面４Ａと、ロータ２の外周と、隣り合うベーン３とによって複数のポンプ室７が画成される。
【００２７】
ベーンポンプ１は、ベーン３が一回目の往復動をする第一の吸込領域及び第一の吐出領域と、ベーン３が二回目の往復動をする第二の吸込領域及び第二の吐出領域とに分けられる。第一、第二の吸込領域では、ロータ２の回転に伴ってポンプ室７の容積が拡張する。第一、第二の吐出領域では、ロータ２の回転に伴ってポンプ室７の容積が収縮する。
【００２８】
このように、ベーンポンプ１は、二つの吸込領域及び二つの吐出領域を有するが、これに限らず、三つ以上の吸込領域及び三つ以上の吐出領域を有する構成としてもよい。
【００２９】
ロータ２は、その回転中心軸に直交する二つの端面を有する。図１に示すロータ２の前側の端面２１は、ポンプカバーの端面に摺接する。ロータ２の後側の端面は、サイドプレート３０の端面３８に摺接する。
【００３０】
図２に示すように、サイドプレート３０の端面３８には、第一の吸込領域に第一の吸込ポート３１が開口し、第一の吐出領域に第一の吐出ポート３２が開口し、第二の吸込領域に第二の吸込ポート３３が開口し、第二の吐出領域に第二の吐出ポート３４が開口する。
【００３１】
図３に示すように、第一の吸込ポート３１、第二の吸込ポート３３は、吸込通路２５を介してタンク２６に連通し、タンク２６からの作動油が導かれる。
【００３２】
第一の吐出ポート３２、第二の吐出ポート３４は、吐出通路３５を介して図示しない油圧機器に連通する。第一の吐出ポート３２、第二の吐出ポート３４から吐出される加圧作動油は、吐出通路３５を通って油圧機器に供給される。
【００３３】
サイドプレート３０におけるロータ２が摺接する端面３８には、４つの背圧ポート４１〜４４が形成される。各背圧ポート４１〜４４は、ロータ２の回転軸を中心とする円弧状に並んで延び、第一の吸込領域、第一の吐出領域、第二の吸込領域、第二の吐出領域の各ベーン背圧室６にそれぞれ連通される。
【００３４】
サイドプレート３０には、第一の吸込領域において、吐出通路３５と背圧ポート４１とを連通する吐出圧導入通路５１が形成される。第二の吸込領域において、吐出通路３５と背圧ポート４３とを連通する吐出圧導入通路５３が形成される。
【００３５】
ベーンポンプ１の作動時に、ベーン３は、その基端部を押圧するベーン背圧室６の作動油圧力と、ロータ２の回転に伴って働く遠心力とによって、スリット５から突出する方向に付勢され、その先端部がカムリング４の内周カム面４ａに摺接する。ロータ２が回転するのに伴って内周カム面４ａに摺接するベーン３が往復動してポンプ室７が拡縮し、ポンプ室７にて加圧された作動油が吐出ポート３２、３４から吐出通路３５に吐出される。
【００３６】
ベーンポンプ１は、第一の吸込領域が上方（図１、２の矢印参照）に来て、第二の吸込領域が下方に来るように搭載される。
【００３７】
ベーンポンプ１の停止状態が続くと、図１に示すように、ベーンポンプ１の上部に位置する第一の吸込領域にあるベーン３が重力によって各スリット５の内奥に落ち込み、ベーン３とカムリング４との間に画成される間隙を介して第一の吐出ポート３２と第一の吸込ポート３１を連通する圧力逃がし路３９がつくられる。一方、ベーンポンプ１の下部に位置する第二の吸込領域にあるベーン３は、重力によって各スリット５から突出して内周カム面４Ａに当接した状態が維持される。
【００３８】
ベーンポンプ１の起動時に、ポンプ室７が第二の吐出領域において収縮することによって、第二の吐出ポート３４から吐出通路３５に導かれるポンプ吐出圧力が、図中矢印Ａで示すように、第一の吐出ポート３２から上記の圧力逃がし路３９を通って吸込通路２５へと逃げてしまうと、吐出通路３５のポンプ吐出圧が上昇するのに時間がかかる。
【００３９】
これに対処して、ベーンポンプ１には、第一の吐出ポート３２に逆止弁６０が設けられる。この逆止弁６０は、第一の吐出ポート３２から吐出通路３５に吐出される作動油の流れに対して開弁し、吐出通路３５から第一の吐出ポート３２に向かう作動油の流れに対して閉弁する。
【００４０】
逆止弁６０は、吐出通路３５に対する第一の吐出ポート３２の開口端を閉塞する弁体（図示せず）と、この弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段（図示せず）とによって構成される。
【００４１】
図３の（Ａ）の回路図には、通常のベーンポンプ１の作動時における作動油の流れを矢印で示している。ロータ２が矢印方向に回転するベーンポンプ１の作動時に、第一、第二の吐出領域において、ベーン３がカムリング４に追従してスリット５に入り、第一、第二の吸込領域において、ベーン３がカムリング４に追従してスリット５から突出する動作が繰り返され、ポンプ室７が拡縮される。これに伴って、タンク２６内の作動油が、吸込通路２５、第一の吸込ポート３１、第二の吸込ポート３３をそれぞれ通ってポンプ室７に供給される。一方、ポンプ室７から吐出される加圧作動油は、第一の吐出ポート３２及び第二の吐出ポート３４、吐出通路３５を順に通って油圧機器（作動流体供給先）に供給される。このとき、第一の吐出ポート３２から吐出通路３５に流入する作動油に対しては、逆止弁６０が開弁する。油圧機器から排出される作動油は、戻し通路（図示せず）を通ってタンク２６に戻される。
【００４２】
上記ベーンポンプ１の作動時に、吐出通路３５のポンプ吐出圧が各吐出圧導入通路５１、５３から各背圧ポート４１、４３をそれぞれ介して各ベーン背圧室６に導かれ、この圧力によってベーン３がスリット５から突出する方向に付勢される。
【００４３】
前述したように、ベーンポンプ１の停止状態が続くと、ベーンポンプ１の上部に位置するベーン３が重力によって各スリット５の内奥に落ち込み、第一の吐出ポート３２と第一の吸込ポート３１を連通する圧力逃がし路３９がつくられる。この状態からロータ２が矢印方向に回転するのに伴って、第一の吐出領域において、ベーン３がスリット５に落ち込んで、ポンプ室７が画成されないめ、第一の吐出ポート３２には加圧作動油が導かれず、逆止弁６０が閉弁している。一方、第二の吐出領域においては、ベーン３がカムリング４に追従してスリット５に入り、ポンプ室７が収縮される。このポンプ室７から吐出される加圧作動油は、第二の吐出ポート３４を通って吐出通路３５に導かれる。このとき、逆止弁６０が閉弁しているため、吐出通路３５に導かれるポンプ吐出圧力が、第一の吸込ポート３１と圧力逃がし路３９を通って吸込通路２５へと逃げてしまうことが抑えられ、吐出通路３５のポンプ吐出圧が速やかに上昇する。
【００４４】
図３の（Ｂ）は、上記の圧力逃がし路３９がつくられたベーンポンプ１の起動時における作動油の流れを矢印で示している。タンク２６内の作動油が、吸込通路２５、第二の吸込ポート３３を通って第二の吸込領域のポンプ室７に供給される。一方、第二の吐出領域のポンプ室７から吐出される加圧作動油は、逆止弁６０によって第一の吸込ポート３１と圧力逃がし路３９を通って吸込通路２５へと逆流することが抑えられる。これにより、第二の吐出領域のポンプ室７から吐出される加圧作動油が、第二の吐出ポート３４、吐出通路３５を順に通って油圧機器に供給される。
【００４５】
上記ベーンポンプ１の起動時に、吐出通路３５のポンプ吐出圧が各吐出圧導入通路５１、５３から各背圧ポート４１、４３をそれぞれ介して各ベーン背圧室６に導かれる。背圧ポート４１に導かれる圧力によって第一の吸込領域にて落ち込んでいたベーン３がスリット５から突出することが促され、圧力逃がし路３９がなくなることによってポンプ吐出圧が速やかに上昇する。
【００４６】
以下、本発明の要旨と作用、効果を説明する。
【００４７】
（ア）本発明は、流体圧供給源として用いられるベーンポンプ１であって、回転駆動されるロータ２と、このロータ２に放射状に形成される複数のスリット５と、このスリット５から摺動可能に突出する複数のベーン３と、ロータ２が回転するのに伴ってベーン３の先端部が摺接するカムリング４と、このカムリング４と隣り合うベーン３との間に画成されるポンプ室７と、ロータ２が回転するのに伴って収縮するポンプ室７から吐出される作動流体を導く複数の吐出ポート３２、３４と、この吐出ポート３２、３４から導かれる作動流体を合流させる吐出通路３５と、一つの吐出ポート３２から吐出通路３５に吐出される作動流体の流れに対して開弁する逆止弁６０と、を備える構成とした。
【００４８】
上記構成に基づき、上方のベーン３がスリット５に落ち込み、ベーン３とカムリング４間に圧力逃がし路３９が画成されている起動時に、逆止弁６０が閉弁することによって、ポンプ室７に生じる作動流体圧が吐出通路３５から吐出ポート３２、圧力逃がし路３９を通って吸込側（吸込通路２５）に逃げることが抑えられる。
【００４９】
逆止弁６０は、一つの吐出ポート３２から吐出通路３５に吐出される作動流体の流れに対して開弁する構成のため、別の吐出ポート３４から導かれるポンプ吐出圧によって開弁することがなく、上記の起動時に、複数の吐出ポート３２、３４が連通することが回避される。
【００５０】
これにより、ベーンポンプ１は、起動時にポンプ吐出圧が吸込側（吸込通路２５）に逃げることが抑えられ、ポンプ吐出圧が速やかに立ち上がり、起動性が改善される。
【００５１】
（イ）スリット５に落ち込んだベーン３によってポンプ室７が吸込側（吸込通路２５）に連通する領域（第一の吐出領域）に逆止弁６０が設けられる構成とした。
【００５２】
上記構成に基づき、起動時に、逆止弁６０が閉弁することによって、ポンプ室７に生じる作動流体圧がスリット５に落ち込んだベーン３によって画成される圧力逃がし路３９を通って吸込側（吸込通路２５）に逃げることが抑えられる。
【００５３】
前記実施形態では、スリット５に落ち込んだベーン３によってポンプ室７が吸込側（吸込通路２５）に連通しない領域（第二の吐出領域）にある吐出ポート３４に逆止弁６０が設けられない構成とした。
【００５４】
上記構成に基づき、一方の吐出ポート３４に逆止弁６０が設けられないため、この吐出ポート３４から吐出通路３５に流入する作動流体の流れに対して逆止弁６０が抵抗を付与することがなく、ポンプ性能の低下が回避される。
【００５５】
なお、第一、第二の吐出ポート３２、３４の両方に逆止弁６０をそれぞれ設けてもよい。これにより、ベーンポンプ１の搭載方向によらず、上記の作用、効果が得られる。
【００５６】
（ウ）ベーン３が一回目の往復動をする第一の吸込領域及び第一の吐出領域と、ベーン３が二回目の往復動をする第二の吸込領域及び第二の吐出領域とに分けられ、第一の吸込領域が第二の吸込領域の上方より配置され、第一の吐出領域に設けられる吐出ポート３２に逆止弁６０が設けられる構成とした。
【００５７】
上記構成に基づき、上部に配置された第一の吸込領域にあるベーン３が停止時にスリット５に落ち込むが、逆止弁６０によってポンプ吐出圧が第一の吸込領域へと逃げることが抑えられる。これにより、ベーンポンプ１は、ポンプ吐出圧が速やかに立ち上がり、起動性が改善される。
【００５８】
本発明は、上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明のベーンポンプは、車両に搭載される流体圧機器に限らず、例えば建設機械、作業機械、他の機械、設備等の負荷を駆動する流体圧供給源として利用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１ ベーンポンプ
２ ロータ
３ ベーン
４ カムリング
５ スリット
７ ポンプ室
３２、３４ 吐出ポート
３５ 吐出通路
３９ 圧力逃がし路
６０ 逆止弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧供給源として用いられる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る複数のスリットと、
前記スリットから摺動可能に突出する複数のベーンと、
前記ロータが回転するのに伴って前記ベーンの先端部が摺接するカムリングと、
前記カムリングと隣り合う前記ベーンとの間に画成されるポンプ室と、
前記ロータが回転するのに伴って収縮する前記ポンプ室から吐出される作動流体を導く複数の吐出ポートと、
前記吐出ポートから導かれる作動流体を合流させる吐出通路と、
前記一つの吐出ポートから前記吐出通路に吐出される作動流体の流れに対して開弁する逆止弁と、を備えることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
前記スリットに落ち込んだ前記ベーンによって前記ポンプ室が吸込側に連通する領域に前記逆止弁が設けられることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
【請求項３】
前記ベーンが一回目の往復動をする第一の吸込領域及び第一の吐出領域と、
前記ベーンが二回目の往復動をする第二の吸込領域及び第二の吐出領域と、に分けられ、
前記第一の吸込領域が前記第二の吸込領域より上方に配置され、
前記第一の吐出領域に前記逆止弁が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のベーンポンプ。
【請求項１】
流体圧供給源として用いられる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る複数のスリットと、
前記スリットから摺動可能に突出する複数のベーンと、
前記ロータが回転するのに伴って前記ベーンの先端部が摺接するカムリングと、
前記カムリングと隣り合う前記ベーンとの間に画成されるポンプ室と、
前記ロータが回転するのに伴って収縮する前記ポンプ室から吐出される作動流体を導く複数の吐出ポートと、
前記吐出ポートから導かれる作動流体を合流させる吐出通路と、
前記一つの吐出ポートから前記吐出通路に吐出される作動流体の流れに対して開弁する逆止弁と、を備えることを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
前記スリットに落ち込んだ前記ベーンによって前記ポンプ室が吸込側に連通する領域に前記逆止弁が設けられることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
【請求項３】
前記ベーンが一回目の往復動をする第一の吸込領域及び第一の吐出領域と、
前記ベーンが二回目の往復動をする第二の吸込領域及び第二の吐出領域と、に分けられ、
前記第一の吸込領域が前記第二の吸込領域より上方に配置され、
前記第一の吐出領域に前記逆止弁が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のベーンポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−８７７５１（Ｐ２０１３−８７７５１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１８６１（Ｐ２０１１−２３１８６１）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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