特許 5933305 ベーンポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5933305

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月8日

(54)【発明の名称】ベーンポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04C 2/344 20060101AFI20160526BHJP

【ＦＩ】

   F04C2/344 331J

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-65733(P2012-65733)

(22)【出願日】2012年3月22日

(65)【公開番号】特開2013-194697(P2013-194697A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2014年9月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100137604

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 淳

(72)【発明者】

【氏名】藤田 朋之

(72)【発明者】

【氏名】杉原 雅道

(72)【発明者】

【氏名】赤塚 浩一朗

(72)【発明者】

【氏名】加藤 史恭

【審査官】 松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０１４５７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特公平０４−０１３５５３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００５−２４９１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０７−５０４９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭６３−０６１５０９（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｃ ２／３４４

Ｆ１６Ｋ １５／０２

(57)【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、
前記スリットに摺動自在に収装される複数のベーンと、
前記ベーンの先端部が摺接する内周カム面と、
前記内周カム面と隣り合うベーン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吐出ポートと、
前記吐出ポートが開口するサイドプレートと、
前記吐出ポートから吐出される作動流体を流体圧供給先に導く高圧室と、
前記吐出ポートから前記高圧室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、
前記逆止弁は、
前記サイドプレートの吐出ポートが開口する背面に当接して吐出ポートを閉塞する弁体と、
前記弁体の背面から突出する複数本のピンと、
前記高圧室に面して開口するように形成されピンが摺動自在に挿入されるガイド穴と、
前記高圧室に収容されて前記弁体を前記サイドプレートに押し付けるスプリングと、
前記高圧室に面して開口するように形成され前記スプリングを収容するスプリング収容穴と、
前記ガイド穴と前記スプリング収容穴を連通するガイド穴側方スリットと、を備え、
前記ガイド穴と前記高圧室を連通するガイド穴連通路が前記ガイド穴側方スリット及び前記スプリング収容穴によって構成されることを特徴とするベーンポンプ。

【請求項2】

コイル状の前記スプリングが２本の前記ピンの間で前記弁体を挟んで前記吐出ポートに対向するように配置さ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】

前記内周カム面は、
前記ロータの回転に伴って第一、第二の前記吸込ポートをそれぞれ通じて作動流体が吸い込まれる第一、第二の吸込区間と、
前記ロータの回転に伴って第一、第二の前記吐出ポートをそれぞれ通じて作動流体が吐出される第一、第二の吐出区間と、を有し、
前記第一の吸込区間が前記第二の吐出区間より上方にあり、前記第一の吐出区間が前記第二の吸込区間より上方にあるように配置され、
前記逆止弁が第一の前記吐出ポートから前記高圧室に吐出される作動流体の流れに対して開弁す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4】

前記逆止弁が設けられる第一の前記吐出ポートと、
前記逆止弁が設けられない第二の前記吐出ポートと、を備え、
前記高圧室を画成する内壁面に第二の前記吐出ポートに対峙する吐出ポート対峙壁部が設けられ、
第二の前記吐出ポートの開口端と前記吐出ポート対峙壁部の間に画成される流路の幅が、第一の前記吐出ポートの開口端と前記弁体の間に画成される流路の幅と同等に形成されることを特徴とする請求項３に記載のベーンポンプ。

【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高圧室に吐出され、この高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、ポンプ吐出圧の上昇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、ロータ（７）が摺動する加圧板（１１）に吐出ポート（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。冷間始動板（１７）は押圧ばね（１９）によって加圧板（１１）に押し付けられている。押圧ばね（１９）は、湾曲した板状に形成された板ばねが用いられている。

【0005】

起動時に、押圧ばね（１９）によって付勢された冷間始動板（１７）が加圧板（１１）に当接して流動連通部を画成している。これにより、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、冷間始動板（１７）が押圧ばね（１９）に抗して溝（３５、３７）から離れる。これにより、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ようになっている。

【0007】

冷間始動板（１７）は、吐出ポート（搬送穴２１、２３）から吐出される作動流体の流れに対して開弁する逆止弁としても機能する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平９−１１９３８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上記のベーンポンプ（羽根形回転ポンプ）は、冷間始動板（１７）が板バネからなる押圧ばね（１９）によって加圧板（１１）に押し付けられる構成のため、通常作動時に加圧板（１１）を冷間始動板（１７）から十分に離すことが難しく、加圧板（１１）が作動油の流れに与える抵抗によってポンプの駆動損失が増えるという問題点があった。

【0010】

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、吐出ポートを開閉する逆止弁による駆動損失の増加を抑えられるベーンポンプを提供することを目的とする。

【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、このスリットに摺動自在に収装される複数のベーンと、このベーンの先端部が摺接する内周カム面と、この内周カム面と隣り合うベーンとの間に画成されるポンプ室と、このポンプ室に吸い込まれる作動流体を導く吸込ポートと、ポンプ室から吐出される作動流体を導く吐出ポートと、この吐出ポートが開口するサイドプレートと、吐出ポートから吐出される作動流体を流体圧供給先に導く高圧室と、吐出ポートから高圧室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、この逆止弁は、サイドプレートの吐出ポートが開口する背面に当接して吐出ポートを閉塞する弁体と、この弁体の背面から突出する複数本のピンと、高圧室に面して開口するように形成されピンが摺動自在に挿入されるガイド穴と、高圧室に収容されて弁体をサイドプレートに押し付けるスプリングと、高圧室に面して開口するように形成されスプリングを収容するスプリング収容穴と、ガイド穴とスプリング収容穴を連通するガイド穴側方スリットと、を備え、ガイド穴と高圧室を連通するガイド穴連通路がガイド穴側方スリット及びスプリング収容穴によって構成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明では、複数のピンがガイド穴に摺動することによって、弁体がサイドプレートに対する姿勢を維持して移動し、弁体がサイドプレートに対して移動するストロークが十分に確保される。これにより、逆止弁の開弁時に弁体とサイドプレートの間に画成される流路の断面積が十分に確保され、逆止弁によってベーンポンプの駆動損失が増えることを抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1A】本発明の実施形態に係るベーンポンプの通常作動時における作動油の流れを示す回路図である。

【図1B】本発明の実施形態に係るベーンポンプの起動時における作動油の流れを示す回路図である。

【図2】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3】本発明の実施形態に係るベーンポンプの正面図である。

【図4】本発明の実施形態に係るサイドプレートの正面図である。

【図5】本発明の実施形態に係るポンプカバーの背面図である。

【図6A】本発明の実施形態に係る逆止弁の閉弁状態を示す断面図である。

【図6B】本発明の実施形態に係る逆止弁の開弁状態を示す断面図である。

【図7】本発明の実施形態に係る逆止弁及びサイドプレートを示す背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

【0015】

図１Ａ、図１Ｂに示すベーンポンプ１は、タンク２６に貯留される作動油を油圧機器（流体圧供給先）１８に供給する油圧供給源として用いられるものである。油圧機器１８は、例えば、車両に搭載される変速機やパワーステアリング装置である。

【0016】

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。

【0017】

図２に示すように、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、図３において矢印で示すように時計回りの方向に回転する。

【0018】

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６０が締結され、このポンプカバー６０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６０に回転自在に支持される。

【0019】

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。

【0020】

図３にも示すように、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８が所定間隔をもって放射状に形成される。ベーン３は、矩形の板状に形成され、スリット８に摺動自在に挿入される。

【0021】

スリット８の奥側には、ベーン３の基端部との間にベーン背圧室６が画成され、このベーン背圧室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ベーン背圧室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８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５に摺接する。

【0022】

カムリング４の内側には、カムリング４の内周カム面５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。ロータ２が回転するのに伴って内周カム面５に摺接するベーン３が往復動してポンプ室７が拡縮する。これにより、作動油が図２に矢印で示すように吸込通路２５を通じて第一の吸込ポート３１と第二の吸込ポート３３からポンプ室７に吸い込まれ、ポンプ室７にて加圧された作動油が吐出ポート３２、３４から高圧室３５に吐出される。

【0023】

カムリング４は、内周カム面５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５に追従する各ベーン３が２回往復動する。

【0024】

平衡型のベーンポンプ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、を有する。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。第一の吸込領域、第一の吐出領域、第二の吸込領域、第二の吐出領域の間には、ベーン３がロータ２の径方向について移動する方向が切り替わる遷移領域が存在する。

【0025】

カムリング４の内周カム面５には、ロータ２の回転に伴って第一の吸込ポート３１を通じて作動油が吸い込まれる第一の吸込区間５Ａと、第一の吸込吐出遷移区間５Ｂと、第一の吐出ポート３２を通じて作動油が吐出される第一の吐出区間５Ｃと、吐出吸込遷移区間５Ｄと、第二の吸込ポート３３を通じて作動油が吸い込まれる第二の吸込区間５Ｅと、第二の吸込吐出遷移区間５Ｆと、第二の吐出ポート３４を通じて作動油が吐出される第二の吐出区間５Ｇと、吐出吸込遷移区間５Ｈと、が形成される。

【0026】

第一の吸込ポート３１及び第一の吸込区間５Ａは第一の吸込領域に配置される。第一の吐出ポート３２及び第一の吐出区間５Ｃは第一の吐出領域に配置される。第一の吸込吐出遷移区間５Ｂは、第一の吸込区間５Ａと第一の吐出区間５Ｃとの間に配置される。第二の吸込ポート３３及び第二の吸込区間５Ｅは第二の吸込領域に配置される。吐出吸込遷移区間５Ｄは、第一の吐出区間５Ｃと第二の吸込区間５Ｅとの間に配置される。第二の吐出ポート３４及び第二の吐出区間５Ｇは第二の吐出領域に配置される。第二の吸込吐出遷移区間５Ｆは、第二の吸込区間５Ｅと第二の吐出区間５Ｇとの間に配置される。吐出吸込遷移区間５Ｈは、第二の吐出区間５Ｇと第一の吸込区間５Ａとの間に配置される。

【0027】

ポンプカバー６０は、ロータ２及びベーン３が摺接するロータ前側端面６９を有する。ロータ２は、その回転中心軸に直交する前後の端面２１、２２を有し、前側の端面２１がポンプカバー６０のロータ前側端面６９に摺接する。ロータ２の後側の端面２２は、サイドプレート３０のロータ後側端面３８に摺接する。

【0028】

なお、ロータ２が摺接するロータ前側端面は、上述した構成に限らず、ポンプカバー６０と別体でサイドプレート（図示せず）が設けられる構成としてもよい。

【0029】

図１Ａ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。

【0030】

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の間には高圧室３５が画成される。高圧室３５には、第一の吐出ポート３２及び第二の吐出ポート３４がそれぞれ開口している。高圧室３５は、吐出ポート３２、３４と油圧機器１８を連通する吐出通路３６の一部を構成する。

【0031】

高圧室３５に導かれるポンプ吐出圧によってサイドプレート３０のロータ後側端面３８がカムリング４の後側の端面に押し付けられる。

【0032】

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８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５に摺接する。

【0033】

図４に示すように、サイドプレート３０のロータ後側端面３８には、第一の吸込ポート３１と、第二の吸込ポート３３と、第一の吐出ポート３２と、第二の吐出ポート３４と、４つの背圧ポート４１〜４４と、が開口される。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、各ベーン背圧室６にそれぞれ連通される。各背圧ポート４１〜４４は、第一の吸込領域、第一の吐出領域、第二の吸込領域、第二の吐出領域にそれぞれ配置される。

【0034】

サイドプレート３０には、第一の吸込領域において高圧室３５と背圧ポート４１とを連通する吐出圧導入通路５１と、第二の吸込領域において高圧室３５と背圧ポート４３とを連通する吐出圧導入通路５３と、が形成される。これにより、ベーンポンプ１の作動時に、高圧室３５に生じるポンプ吐出圧が背圧ポート４１、４３を通じて第一、第二の吸込領域におけるベーン背圧室６に導かれる。

【0035】

図５に示すように、ポンプカバー６０におけるロータ２が摺接するロータ前側端面６９には、第一の吸込領域に第一の吸込ポート６５が開口し、第一の吐出領域に第一の吐出ポート６６が開口し、第二の吸込領域に第二の吸込ポート６７が開口し、第二の吐出領域に第二の吐出ポート６８が開口する。吸込ポート６５と吸込ポート６７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。

【0036】

ポンプカバー６０のロータ前側端面６９には、４つの背圧ポート６１〜６４が形成される。各背圧ポート６１〜６４は、ロータ２の回転軸を中心とする円弧状に並んで延び、各ベーン背圧室６にそれぞれ連通される。図３に２点鎖線で示すように、第一の吸込側背圧ポート６１は、第一の吸込区間５Ａに摺接するベーン３によって拡張するベーン背圧室６に連通する。第一の吐出側背圧ポート６２は、第一の吐出区間５Ｃに摺接するベーン３によって収縮するベーン背圧室６に連通する。第二の吸込側背圧ポート６３は、第二の吸込区間５Ｅに摺接するベーン３によって拡張するベーン背圧室６に連通する。第二の吐出側背圧ポート６４は、第二の吐出区間５Ｇに摺接するベーン３によって収縮するベーン背圧室６に連通する。

【0037】

このベーン背圧導入手段として、ポンプカバー６０には第一の吸込側背圧ポート６１と第一の吐出側背圧ポート６２とを連通する背圧連通路９１と、第二の吸込側背圧ポート６３と第二の吐出側背圧ポート６４とを連通する背圧連通路９３と、が形成される。これにより、第一の吐出領域で収縮するベーン背圧室６の作動油が吐出側背圧ポート６２、背圧連通路９１、吸込側背圧ポート６１を通じて第一の吸込領域で拡張するベーン背圧室６に流入し、ベーン３がスリット８から突出することが促される。第二の吐出領域で収縮するベーン背圧室６の作動油が吐出側背圧ポート６４、背圧連通路９３、吸込側背圧ポート６３を通じて第二の吸込領域で拡張するベーン背圧室６に流入し、ベーン３がスリット８から突出することが促される。

【0038】

背圧連通路９１、９３は、ポンプカバー６０のロータ前側端面６９に開口する溝と、ロータ２の端面２１の間に画成される。なお、背圧連通路９１、９３は、上述した構成に限らず、ポンプカバー６０に形成される通孔によって画成してもよい。

【0039】

ロータ２の下部にある第二の吐出側背圧ポート６４に導かれるベーン背圧がロータ２の上部にある第一の吸込側背圧ポート６１に導かれることを制限するベーン背圧導入制限手段を備える。このベーン背圧導入制限手段として、第二の吐出側背圧ポート６４と第一の吸込側背圧ポート６１とは、両者の間に背圧連通路が設けられず、ロータ２に摺接するロータ前側端面６９によって両者の連通が遮断されている。同様に、第一の吐出側背圧ポート６２と第二の吸込側背圧ポート６３とは、両者の間に背圧連通路が設けられず、ロータ２に摺接するロータ前側端面６９によって両者の連通が遮断されている。

【0040】

ベーンポンプ１は、以下の条件を満たす姿勢になるように搭載される。
・内周カム面５の第一の吸込区間５Ａが第二の吐出区間５Ｇより上方にあり、吐出区間５Ｃが内周カム面５の吸込区間５Ｅより上方に配置される。
・第一の吸込領域と第一の吐出領域の間に設けられる内周カム面５の第一の吸込吐出遷移区間５Ｂと、第二の吸込領域と第二の吐出領域の間に設けられる内周カム面５の第二の吸込吐出遷移区間５Ｆと、が鉛直方向に並ぶようにそれぞれ配置される。即ち、第一の吸込吐出遷移区間５Ｂと第二の吸込吐出遷移区間５Ｆとは、鉛直方向に延びる同一線上と交差するように配置されている。

【0041】

図３に示すように、ベーンポンプ１が上記の条件を満たす姿勢をとることにより、第一の吸込領域及び第一の吐出領域に位置するベーン３には重力がスリット８の内奥に入る方向に働く。一方、第二の吸込領域及び第二の吐出領域に位置するベーン３には重力がスリット８から突出する方向に働く。図３において上下に並び第一、第二の吸込吐出遷移区間５Ｂ、５Ｆが設けられる遷移領域では、ベーン３が鉛直方向に延びるため、ベーン３に働く重力が最大になる。図３において左右に並び吐出吸込遷移区間５Ｄ、５Ｈが設けられる遷移領域では、ベーン３が水平方向に延びるため、ベーン３に働く重力が最小（零）になる。

【0042】

なお、ベーンポンプ１の姿勢は、上述した構成に限らず、内周カム面５の第一の吸込区間５Ａが第二の吐出区間５Ｇより上方にあり、吐出区間５Ｃが内周カム面５の吸込区間５Ｅより上方に配置されていれば、第一、第二の吸込吐出遷移区間５Ｂ、５Ｆを結ぶ仮想線が鉛直方向に延びる鉛直線に対してある程度傾斜してもよい。

【0043】

ベーンポンプ１の停止状態が続くと、図３に示すように、第一の吸込領域及び第一の吐出領域にあるベーン３が重力によって各スリット８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、第二の吸込領域及び第二の吐出領域にあるベーン３は、重力によって各スリット８から突出して内周カム面５に当接した状態が維持される。

【0044】

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から高圧室３５に導かれるポンプ吐出圧が、図３に矢印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を通じて吸込通路２５へと逃げてしまうと、高圧室３５の吐出圧が上昇するのに時間がかかる。

【0045】

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７０が設けられる。この逆止弁７０は、第一の吐出ポート３２から高圧室３５に吐出される作動油の流れに対して開弁し、高圧室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。

【0046】

図１Ａの回路図には、ベーンポンプ１の通常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８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８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を通じてポンプ室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、高圧室３５、吐出通路３６を順に通じて油圧機器１８に供給される。このとき、第一の吐出ポート３２から高圧室３５に流入する作動油に対しては、逆止弁７０が開弁する。油圧機器１８から排出される作動油は、戻し通路２７を通じてタンク２６に戻される。

【0047】

上記ベーンポンプ１の作動時に、高圧室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を通じて各ベーン背圧室６に導かれ、この圧力によってベーン３がスリット８から突出する方向に付勢される。

【0048】

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８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８に落ち込んでポンプ室７が画成されないため、第一の吐出ポート３２には加圧作動油が導かれず、逆止弁７０が閉弁している。一方、第二の吐出領域においては、重力によって各スリット８から突出してポンプ室７が画成されているため、ベーン３が内周カム面５に追従してスリット８に入り、ポンプ室７が収縮される。こうして収縮する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、第二の吐出ポート３４を通じて高圧室３５に導かれる。このとき、逆止弁７０が閉弁しているため、高圧室３５に導かれるポンプ吐出圧が、第一の吸込ポート３１と圧力逃がし路３９を通じて吸込通路２５へと逃げてしまうことが抑えられ、高圧室３５のポンプ吐出圧が速やかに上昇する。

【0049】

図１Ｂ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を通じ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７０によって第一の吸込ポート３１と圧力逃がし路３９を通じて吸込通路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、高圧室３５、吐出通路３６を順に通じて油圧機器１８に供給される。

【0050】

上記図１Ｂに示すベーンポンプ１の起動時に、ロータ２のサイドプレート３０側では、高圧室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８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。

【0051】

上記図１Ｂに示すベーンポンプ１の起動時に、ロータ２のポンプカバー６０側では、第二の吐出領域において、ベーン３が重力によって各スリット８から突出しているため、ベーン３が内周カム面５に追従してスリット８に入る。このベーン３の基端部によって収縮するベーン背圧室６の作動油が吐出側背圧ポート６４、背圧連通路９３、吸込側背圧ポート６３を通じて第二の吸込領域で拡張するベーン背圧室６に流入し、ベーン背圧室６の圧力が高められる。

【0052】

図６Ａ、図６Ｂは、逆止弁７０を示す断面図である。逆止弁７０は、サイドプレート３０の背面３７に当接して吐出ポート３２を閉塞する弁体７１と、この弁体７１の背面７４から突出する２本のピン８１と、このピン８１を摺動可能に支持するガイド穴１１と、弁体７１をサイドプレート３０に押し付けるスプリング８２と、を備える。

【0053】

弁体７１は、サイドプレート３０の背面３７に当接可能とする端面７３と、この端面７３と平行に延びる背面７４と、を有する板状に形成される。

【0054】

ピン８１は、その断面が円形であり、その側面が円筒になっている。ピン８１は、例えば焼入硬化処理が施され、所定の寸法精度を有するダウエルピンが用いられる。なお、上述した構成に限らず、ピン８１を弁体７１に一体形成してもよい。

【0055】

弁体７１は背面７４に開口する２つの嵌合穴７５が形成され、この嵌合穴７５に円柱状のピン８１が圧入される。ピン８１は、弁体７１の背面から突出し、ロータ２の回転軸と平行に延びる。

【0056】

ポンプボディ１０には、各ピン８１を摺動可能に挿入させる２つのガイド穴１１が形成される。このガイド穴１１は、ロータ２の回転軸と平行に延びるように形成される。これにより、弁体７１がピン８１を介して平行移動するように支持される。

【0057】

ガイド穴１１は円形の断面形状を有し、ガイド穴１１とピン８１の間にはハメアイ隙間が設けられる。これにより、ガイド穴１１に対してピン８１が円滑に摺動するとともに、弁体７１の端面７３がサイドプレート３０の背面３７に隙間無く当接するようになっている。

【0058】

弁体７１をサイドプレート３０に押し付ける付勢手段として、コイル状のスプリング８２が設けられる。スプリング８２は、ポンプボディ１０と弁体７１の間に圧縮して介装される。ポンプボディ１０には、コイル状のスプリング８２の一部が収容されるスプリング収容穴１２が形成される。一方、弁体７１の背面７４に開口するスプリング受け部７６が形成され、このスプリング受け部７６の内側にコイル状のスプリング８２の一端が着座する。スプリング収容穴１２及びスプリング受け部７６は、ロータ２の回転軸と平行に延びるように形成される。これにより、弁体７１に対するスプリング８２のバネ力がピン８１と平行方向に働く。

【0059】

ガイド穴１１と高圧室３５とを連通するガイド穴連通路１４が設けられる。これにより、逆止弁７０の開閉作動時に、ピン８１がガイド穴１１に対して軸方向に摺動するのに伴って、ガイド穴１１の作動流体がガイド穴連通路１４を通って高圧室３５に出入りする。

【0060】

ポンプボディ１０には、各ガイド穴１１とスプリング収容穴１２を連通する２つのガイド穴側方スリット１３が形成される。各ガイド穴側方スリット１３及びスプリング収容穴１２は、各ガイド穴１１と高圧室３５とを連通するガイド穴連通路１４を画成している。これにより、ガイド穴１１の軸方向についてガイド穴連通路１４の流路面積が十分に確保される。逆止弁７０の開閉作動時に、ガイド穴１１内の作動流体がガイド穴側方スリット１３を通ってスプリング収容穴１２に出入りし、ピン８１がガイド穴１１に対して円滑に摺動することができる。

【0061】

各ガイド穴側方スリット１３は、ガイド穴１１とスプリング収容穴１２の両方に開口し、その先端開口部が後述するポンプボディ１０の弁体対峙面１６Ｂに開口し、その基端面がガイド穴１１及びスプリング収容穴１２の底部１２Ａに連接する部位によって形成される。

【0062】

ポンプボディ１０を鋳造によって形成する際に、ポンプボディ１０の各ガイド穴１１とスプリング収容穴１２と各ガイド穴側方スリット１３は、金型によって成形される。ポンプボディ１０を鋳造した後に、ガイド穴１１に切削加工を施す。スプリング収容穴１２と各ガイド穴側方スリット１３には切削加工が施されないため、ポンプボディ１０に施される切削加工数が削減され、ポンプボディ１０を効率よく製造できる。

【0063】

図７は、逆止弁７０及びサイドプレート３０を示す背面図である。弁体７１は、長孔状の第一の吐出ポート３２に沿ってサイドプレート３０の周方向に延びる外形を有する板状に形成される。弁体７１は、第一の吐出ポート３２に対向するように、ロータ２の回転軸を中心とする円弧状に延び、サイドプレート３０の内周面３０Ａと外周面３０Ｂに沿う外形を有する。

【0064】

スプリング８２は、２本のピン８１の間に配置され、弁体７１を挟んで第一の吐出ポート３２に対向する。スプリング受け部７６は、２つの嵌合穴７５の間に配置され、２つの嵌合穴７５と一直線上に並び、２つの嵌合穴７５に等しい間隔を持つように配置される。

【0065】

ポンプボディ１０の高圧室３５を画成する内壁面１６は、環状の流路を画成する環状流路壁面１６Ａと、弁体７１の背面７４に対峙する弁体対峙面１６Ｂとを有する。

【0066】

ポンプボディ１０の環状流路壁面１６Ａは、その断面が凹状に湾曲して形成され、ロータ２の回転軸を中心として環状に延びる。

【0067】

ポンプボディ１０の弁体対峙面１６Ｂは、環状流路壁面１６Ａからサイドプレート３０に向けて隆起した部位に、ロータ２の回転軸と略直交する平面状に形成される。

【0068】

図６Ｂに示すように、弁体７１が第一の吐出ポート３２を開く開弁位置にあるとき、弁体７１の背面７４が弁体対峙面１６Ｂに当接し、弁体７１の端面７３とサイドプレート３０の背面３７の間に所定幅Ｓの流路が画成される。この開弁位置にて、弁体７１の端面７３は、サイドプレート３０の背面３７に略平行に対峙している。

【0069】

図２に示すように、ポンプボディ１０の高圧室３５を画成する内壁面１６は、第二の吐出ポート３４に対峙する吐出ポート対峙壁部１６Ｃを有する。この吐出ポート対峙壁部１６Ｃは、サイドプレート３０の背面３７に略平行に対峙する平面状に形成される。第二の吐出ポート３４の開口端と吐出ポート対峙壁部１６Ｃの間に画成される流路の幅は、弁体７１の端面７３とサイドプレート３０の背面３７の間に画成される流路の幅Ｓと同等に形成される。

【0070】

ポンプボディ１０の環状流路壁面１６Ａの図示しない底部は、後述する吐出ポート対峙壁部１６Ｄと同様に、弁体対峙面１６Ｂよりサイドプレート３０の背面３７から離れて形成される。

【0071】

以下、逆止弁７０の動作について説明する。

【0072】

ベーンポンプ１の停止時において、図３に示すように、第一の吐出領域と第一の吸込領域におけるベーン３がスリット８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がつくられている状態が生じる。

【0073】

図３に示す停止状態からロータ２が回転し始めるベーンポンプ１の起動時において、弁体７１がスプリング８２の付勢力によってサイドプレート３０に押し付けられ、弁体７１の端面７３がサイドプレート３０の背面３７に隙間なく当接し、第一の吐出ポート３２と高圧室３５間が遮断される。

【0074】

逆止弁７０が閉弁した状態でロータ２が回転するのに伴って第一の吐出ポート３２の圧力が上昇すると、弁体７１が第一の吐出ポート３２から吐出する作動油の圧力によってサイドプレート３０から離れる。こうして逆止弁７０が開弁すると、作動油が図２、図６Ｂに矢印で示すように第一の吐出ポート３２から高圧室３５に吐出される。

【0075】

弁体７１が第一の吐出ポート３２から吐出する作動油の圧力によってスプリング８２のバネ力に抗して移動するときに、２本のピン８１がガイド穴１１に摺動することによって、弁体７１は２本のピン８１によってサイドプレート３０に対する姿勢を維持して移動する。これにより、弁体７１がサイドプレート３０に対して移動するストロークが十分に確保される。

【0076】

通常の作動時では、図２、図６Ｂに示すように、弁体７１の背面７４が弁体対峙面１６Ｂに当接し、第一の吐出ポート３２の開口端（サイドプレート３０の背面３７）と弁体７１の端面７３との間に所定幅Ｓの流路が画成される。これにより、逆止弁７０の開弁時に弁体７１とサイドプレート３０の間に画成される流路の断面積が十分に確保され、逆止弁７０によってベーンポンプ１の駆動損失が増えることを抑えられる。

【0077】

一方、第二の吐出ポート３４の開口端（サイドプレート３０の背面３７）と吐出ポート対峙壁部１６Ｃとの間にも所定幅Ｓの流路が画成されている。これにより、第一の吐出ポート３２、第二の吐出ポート３４からそれぞれ吐出する作動油の圧力が均等になり、第一の吐出ポート３２、第二の吐出ポート３４からロータ２が受ける圧力が釣り合うことによってベーンポンプ１から騒音等が発生することを抑えられる。

【0078】

以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

【0079】

〔１〕逆止弁７０は、サイドプレート３０の吐出ポート３２が開口する背面３７に当接して吐出ポート３２を閉塞する弁体７１と、この弁体７１の背面７４から突出する複数本のピン８１と、高圧室３５に面して開口するように形成されピン８１が摺動自在に挿入されるガイド穴１１と、高圧室３５に収容されて弁体７１をサイドプレート３０に押し付ける付勢手段（スプリング８２）と、を備える構成としたため、複数のピン８１がガイド穴１１に摺動することによって、弁体７１がサイドプレート３０に対する姿勢を維持して移動し、弁体７１がサイドプレート３０に対して移動するストロークが十分に確保される。これにより、逆止弁７０の開弁時に弁体７１とサイドプレート３０の間に画成される流路の断面積が十分に確保され、逆止弁７０によってベーンポンプ１の駆動損失が増えることを抑えられる。

【0080】

〔２〕付勢手段はコイル状のスプリング８２であり、このスプリング８２が２本のピン８１の間で弁体７１を挟んで吐出ポート３２に対向するように配置されるため、弁体７１が２本のピン８１によってサイドプレート３０に対する姿勢を維持して円滑に移動することができる。

【0081】

なお、上述した構成に限らず、弁体７１が３本以上のピンを介して移動可能に支持される構成としてもよい。

【0082】

〔３〕ガイド穴１１と高圧室３５を連通するガイド穴連通路１４を備えたため、逆止弁７０の開閉作動時に、ピン８１の摺動に伴って拡縮するガイド穴１１内の作動流体がガイド穴連通路１４を通って高圧室３５に出入りし、ピン８１がガイド穴１１に対して円滑に摺動することができる。

【0083】

〔４〕高圧室３５に面して開口するように形成されスプリング８２を収容するスプリング収容穴１２と、ガイド穴１１とスプリング収容穴１２を連通するガイド穴側方スリット１３と、を備え、ガイド穴連通路１４がガイド穴側方スリット１３及びスプリング収容穴１２によって構成されるため、ガイド穴連通路１４の流路断面積が十分に確保され、ピン８１がガイド穴１１に対して円滑に摺動することができる。

【0084】

なお、ガイド穴連通路１４は、上述した構成に限らず、ガイド穴１１と高圧室３５とを連通する通孔によって形成してもよい。

【0085】

〔５〕高圧室３５に開口する２つの吐出ポート３２、３４を備える平衡型ベーンポンプ１であって、内周カム面５の第一の吐出区間５Ｃが第二の吸込区間５Ｅより上方にあるように配置され、起動時にスリット８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）に連通する第一の吐出領域に逆止弁７０が設けられ、逆止弁７０が第一の吐出ポート３２から高圧室３５に吐出される作動流体の流れに対して開弁する構成としたため、起動時に、逆止弁７０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８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、ポンプ吐出圧の上昇を速められる。

【0086】

平衡型ベーンポンプ１であって、起動時にスリット８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７０が設けられないため、この吐出ポート３４から高圧室３５に流入する作動流体の流れに対して逆止弁７０が抵抗を付与することがなく、ベーンポンプ１の駆動損失が増大することを回避できる。

【0087】

なお、上述した構成に限らず、第一、第二の吐出ポート３２、３４の両方に逆止弁７０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。

【0088】

〔６〕逆止弁７０が設けられる第一の吐出ポート３２と、逆止弁７０が設けられない第二の吐出ポート３４と、を備える平衡型ベーンポンプ１であって、高圧室３５を画成する内壁面１６に第二の吐出ポート３４に対峙する吐出ポート対峙壁部１６Ｃが設けられ、第二の吐出ポート３４の開口端と吐出ポート対峙壁部１６Ｃの間に画成される流路の幅が、第一の吐出ポート３２の開口端と弁体７１の間に画成される流路の幅Ｓと同等に形成されるため、第一の吐出ポート３２、第二の吐出ポート３４からそれぞれ吐出する作動油の圧力が均等になり、ベーンポンプ１から騒音等が発生することを抑えられる。

【0089】

なお、上述した構成に限らず、図２に２点鎖線で示すように、高圧室３５を画成する内壁面１６に第二の吐出ポート３４に対峙する吐出ポート対峙壁部１６Ｄを凹状に窪む断面形状に形成し、この吐出ポート対峙壁部１６Ｄが環状流路壁面１６Ａの底部と段差なく延びるようにしてもよい。これにより、第二の吐出ポート３４の開口端と吐出ポート対峙壁部１６Ｄの間に画成される流路の幅が大きくなり、第二の吐出ポート３４から吐出される作動油の流量を増やすことができる。

【0090】

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】

【0091】

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】

【0092】

１ ベーンポンプ
２ ロータ
３ ベーン
５ 内周カム面
５Ａ 第一の吸込区間
５Ｃ 第一の吐出区間
５Ｅ 第二の吸込区間
５Ｇ 第二の吐出区間
７ ポンプ室
８ スリット
１１ ガイド穴
１２ スプリング収容穴
１３ ガイド穴側方スリット
１４ ガイド穴連通路
１６ 内壁面
１６Ｃ 吐出ポート対峙壁部
３０ サイドプレート
３１ 第一の吸込ポート
３２ 第一の吐出ポート
３３ 第二の吸込ポート
３４ 第二の吐出ポート
３５ 高圧室
３７ サイドプレートの背面
７０ 逆止弁
７１ 弁体
７４ 背面
８１ ピン
８２ スプリング（付勢手段）

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】