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(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】
(24)【登録日】2024-02-06
(45)【発行日】2024-02-15
(54)【発明の名称】ベーンポンプ
(51)【国際特許分類】
F04C 2/344 20060101AFI20240207BHJP
【ＦＩ】
F04C2/344 331J
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021514834
(86)(22)【出願日】2020-03-16
(86)【国際出願番号】 JP2020011467
(87)【国際公開番号】W WO2020213327
(87)【国際公開日】2020-10-22
【審査請求日】2022-11-21
(31)【優先権主張番号】P 2019078491
(32)【優先日】2019-04-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000929
【氏名又は名称】カヤバ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】杉原 雅道
【審査官】岸 智章
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－２７８２５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１２６０４３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０４Ｃ ２／３４４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベーンポンプであって、回転駆動されるロータと、
前記ロータに対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーンと、
前記ロータの回転に伴って前記ベーンの先端部が摺動する内周カム面を有するカムリングと、
前記ロータ及び前記カムリングを収容する収容部を有するボディと、
前記ボディに取り付けられ、前記収容部を閉塞するカバーと、
前記ロータ、前記カムリング及び隣り合う前記ベーンによって形成されるポンプ室と、
前記ボディに設けられた吸込通路に導かれる作動流体を前記ポンプ室に案内する第１吸込ポートと、
前記吸込通路から前記カバーまたは前記ボディに設けられた連通路を通じて導かれる作動流体を前記ポンプ室に案内する第２吸込ポートと、
前記ポンプ室から吐出される作動流体の余剰流体が導かれるリターン通路と、を備え、
前記リターン通路は、
前記カムリングの径方向外側において前記ロータの回転軸方向に沿って余剰流体が流れる軸方向通路と、
前記軸方向通路を通じて導かれる余剰流体を前記第２吸込ポートに向けて反転させる反転通路と、を有し、
前記軸方向通路及び前記反転通路は、前記吸込通路及び前記連通路とは別に設けられるベーンポンプ。
【請求項2】
請求項１に記載のベーンポンプであって、前記連通路と前記ポンプ室との間に配置されるプレート部材をさらに備え、
前記プレート部材には、外周面に開口するとともに、両端面に亘って貫通する切り欠き部が設けられ、
前記第２吸込ポートは、前記プレート部材の前記切り欠き部によって形成されるサイドポートを有し、
前記反転通路は、前記軸方向通路により導かれた作動流体を前記サイドポートに向けて反転させるベーンポンプ。
【請求項3】
請求項１に記載のベーンポンプであって、前記反転通路と前記連通路との間には、前記反転通路と前記連通路とを前記回転軸方向において仕切る仕切り部が設けられるベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ベーンポンプに関する。
【背景技術】
【0002】
ポンプ室から吐出された作動油の一部（余剰油）をポンプ室に還流させるベーンポンプが知られている（ＪＰ２０１４－１２６０４３Ａ参照）。ＪＰ２０１４－１２６０４３Ａに記載のベーンポンプは、ポンプハウジングに設けた吸入口が、ポンプハウジングに設けたサブ吸入油路からサブ吸入ポートに直に連通されるとともに、ポンプハウジング内におけるカムリングの周囲に設けた外周油路を介してメイン吸入油路からメイン吸入ポートに連通されている。
【0003】
また、ＪＰ２０１４－１２６０４３Ａに記載のベーンポンプは、余剰油の還流構造として、サブポンプ室のサブ吐出ポートに通じるサブ吐出油路に設けられた切換弁から分岐する戻り油路がカバーに設けられ、この戻り油路がポンプハウジングに設けられたメイン吸入油路を介して、メインポンプ室のメイン吸入ポートに連通されている。このため、サブ吐出ポートから吐出された余剰油が、戻り油路を経由してメイン吸入ポートに還流する。
【発明の概要】
【0004】
ＪＰ２０１４－１２６０４３Ａに記載のベーンポンプでは、戻り油路に導かれた余剰油が、メイン吸入ポートに流れ込むとともに外周油路にも流れ込む。外周油路に導かれる余剰油の流れの向きは、吸入口から外周油路を通じてメイン吸入ポートに向かって流れる作動油に対して逆向きである。このため、余剰油が、吸入口からメイン吸入ポート及びサブ吸入ポートに吸入される作動油の流れを阻害し、ベーンポンプの吸込性能が低下してしまうおそれがある。
【0005】
本発明は、ベーンポンプの吸込性能を向上することを目的とする。
【0006】
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、前記ロータに対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーンと、前記ロータの回転に伴って前記ベーンの先端部が摺動する内周カム面を有するカムリングと、前記ロータ及び前記カムリングを収容する収容部を有するボディと、前記ボディに取り付けられ、前記収容部を閉塞するカバーと、前記ロータ、前記カムリング及び隣り合う前記ベーンによって形成されるポンプ室と、前記ボディに設けられた吸込通路に導かれる作動流体を前記ポンプ室に案内する第１吸込ポートと、前記吸込通路から前記カバーまたは前記ボディに設けられた連通路を通じて導かれる作動流体を前記ポンプ室に案内する第２吸込ポートと、前記ポンプ室から吐出される作動流体の余剰流体が導かれるリターン通路と、を備え、前記リターン通路は、前記カムリングの径方向外側において前記ロータの回転軸方向に沿って余剰流体が流れる軸方向通路と、前記軸方向通路を通じて導かれる余剰流体を前記第２吸込ポートに向けて反転させる反転通路と、を有し、軸方向通路及び反転通路は、吸込通路及び連通路とは別に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図6】図６は、図４のＶＩ方向から見たカバーとカバー側サイドプレートの平面図であり、吸込通路から連通路に導かれた作動油の流れ（主流）、及び、リターン通路を流れる作動油の流れ（リターン流）について示す。
【図7A】図７Ａは、本実施形態に係るベーンポンプの側面断面模式図であり、吸込通路からカートリッジに導かれる作動油の流れ（主流）、及び、リターン通路からカートリッジに導かれる作動油の流れ（リターン流）について示す。
【図7B】図７Ｂは、本実施形態の比較例に係るベーンポンプの側面断面模式図であり、吸込通路からカートリッジに導かれる作動油の流れ（主流）、及び、リターン通路からカートリッジに導かれる作動油の流れ（リターン流）について示す。
【図8】図８は、本実施形態の第１変形例に係るベーンポンプの側面断面模式図であり、吸込通路からカートリッジに導かれる作動油の流れ（主流）、及び、リターン通路からカートリッジに導かれる作動油の流れ（リターン流）について示す。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るベーンポンプについて説明する。ベーンポンプは、車両に搭載されるパワーステアリング装置、変速機等の流体圧機器の流体圧供給源として用いられる。ここでは、作動流体として作動油が用いられるベーンポンプについて説明するが、作動水等の他の流体を作動流体として用いてもよい。
【0009】
図１は、ベーンポンプ１００の断面図である。図２は、ベーンポンプ１００の内部構造を示す図であり、カバー２０及びカバー側サイドプレート４０が取り外された状態を示す。なお、図１は、図２及び図４に示すＩ－Ｉ線に沿う断面を模式的に示している。
【0010】
図１及び図２に示すように、ベーンポンプ１００は、低圧の作動油を吸い込み、高圧の作動油を吐出するポンプカートリッジ（以下、単にカートリッジと記す）９と、カートリッジ９を収容する収容部としての収容凹部１０ｂを有するボディ１０と、ボディ１０に取り付けられ、収容凹部１０ｂの開口部を閉塞するカバー２０と、ボディ１０及びカバー２０に軸受１１，１２を介して回転自在に支持される駆動シャフト１と、を備える。
【0011】
カートリッジ９は、駆動シャフト１に連結され回転駆動されるロータ２と、ロータ２の外周面に開口する複数のスリット２ｓと、ロータ２のスリット２ｓ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を収容するカムリング４と、ロータ２及びカムリング４を挟むように配置される一対のサイド部材（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）と、を備える。
【0012】
ベーンポンプ１００は、エンジン、電動モータ等の駆動装置（不図示）によって駆動され、駆動シャフト１に連結されたロータ２が、図２の矢印Ａで示すように時計回りに回転駆動されることにより流体圧を発生させる。
【0013】
以下において、ロータ２の回転中心軸Ｏに沿う方向を「軸方向」と称し、ロータ２の回転中心軸Ｏを中心とする放射方向を「径方向」と称し、ベーンポンプ１００の作動時にロータ２が回転する方向を「回転方向」と称する。
【0014】
図１に示すように、ボディ側サイドプレート３０は、収容凹部１０ｂの底面とカムリング４との間に配置される円板状部材であり、ボディ側サイドプレート３０には、ロータ２の軸方向一端面（図示右側面）が摺接するとともにカムリング４の軸方向一端面が当接する。
【0015】
カバー側サイドプレート４０は、カバー２０とカムリング４との間に配置される円板状部材であり、カバー側サイドプレート４０には、ロータ２の軸方向他端面（図示左側面）が摺接するとともにカムリング４の軸方向他端面が当接する。なお、カバー側サイドプレート４０は、後述の連通路１０２とポンプ室６との間に配置されるプレート部材である。
【0016】
このように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は、ロータ２及びカムリング４の軸方向両端面に対向する状態で配置される。つまり、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は、ロータ２及びカムリング４を軸方向に挟んで配置される。
【0017】
ロータ２、複数のベーン３、カムリング４、カバー側サイドプレート４０及びボディ側サイドプレート３０は、カートリッジ９として組み立てられ、ボディ１０の収容凹部１０ｂに収容される。この状態で、ボディ１０にカバー２０が取り付けられることで、収容凹部１０ｂは封止される。
【0018】
図２に示すように、ロータ２には、複数のスリット２ｓが放射状に形成される。スリット２ｓは、ロータ２の外周に開口部２ａを有する。スリット２ｓの開口部２ａは、ロータ２の外周から径方向外側に隆起した隆起部２３に形成される。つまり、ロータ２の外周にはスリット２ｓの数だけ隆起部２３が形成される。隆起部２３は、ベーン３を回転方向前後において支持している。
【0019】
ベーン３は、ロータ２に対して径方向に往復動自在に設けられる。ベーン３は、矩形平板状であり、スリット２ｓに摺動自在に挿入される。ベーン３は、スリット２ｓから突出する方向の端部である先端部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２ｓ内の底部側において、スリット２ｓの内周面とベーン３の基端部３ｂとによって背圧室５が形成される。背圧室５は後述する吐出ポート３１に連通しており、背圧室５には吐出ポート３１から高圧の作動油が導かれる。ベーン３は、背圧室５の圧力によってスリット２ｓから突出する方向に押圧される。
【0020】
カムリング４は、略長円形状をした内周面である内周カム面４ａと、位置決めピン８が挿通するピン孔４ｂと、を有する環状の部材である。内周カム面４ａは、ロータ２の回転に伴って複数のベーン３の先端部３ａが摺動する面である。
【0021】
ロータ２が回転すると、ベーン３に遠心力が生じる。この遠心力によって、ベーン３はスリット２ｓから突出する方向に付勢される。つまり、ベーン３は、基端部３ｂを押圧する背圧室５の流体圧力と、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２ｓから突出する方向（径方向外方）に付勢される。ベーン３が径方向外方に付勢されると、ベーン３の先端部３ａがカムリング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、カムリング４の内周カム面４ａ、隣り合うベーン３、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によってポンプ室６が形成される。
【0022】
カムリング４の内周カム面４ａは略長円形状であるので、ロータ２の回転に伴って内周カム面４ａを摺接する各ベーン３によって区画されるポンプ室６の容積は、拡張と収縮とを繰り返す。ポンプ室６が拡張する拡張領域（吸込領域）では作動油がポンプ室６に吸い込まれ、ポンプ室６が収縮する収縮領域（吐出領域）ではポンプ室６から作動油が吐出される。
【0023】
本実施形態に係るベーンポンプ１００は、ベーン３が１回目の往復動をする第１吸込領域８２ａ及び第１吐出領域８２ｂ、並びに、ベーン３が２回目の往復動をする第２吸込領域８２ｃ及び第２吐出領域８２ｄを有する。ポンプ室６は、ロータ２が１回転する間に、第１吸込領域８２ａにて拡張し、第１吐出領域８２ｂにて収縮し、第２吸込領域８２ｃにて拡張し、第２吐出領域８２ｄにて収縮する。なお、本実施形態に係るベーンポンプ１００は、２つの吸込領域８２ａ，８２ｃ及び２つの吐出領域８２ｂ，８２ｄを有するが、これに限らず、３つ以上の吸込領域及び３つ以上の吐出領域を有する構成としてもよい。
【0024】
図１に示すように、ベーンポンプ１００は、タンク６０に連通し、タンク６０に貯留されている作動油を吸込領域８２ａ，８２ｃにあるポンプ室６に導く吸込通路１０１と、吐出領域８２ｂ，８２ｄにあるポンプ室６から吐出される作動油を導く吐出通路（不図示）と、吐出領域８２ｂ，８２ｄにあるポンプ室６から吐出される作動油の一部である余剰油（余剰流体）が導かれるリターン通路１２０と、をさらに備える。
【0025】
ボディ１０の収容凹部１０ｂの底面側には、ボディ１０とボディ側サイドプレート３０によって環状の高圧室１４が形成される。高圧室１４は、吐出通路６２を介してベーンポンプ１００の外部の流体圧機器７０（例えば、パワーステアリング装置、変速機等）に接続される。
【0026】
ボディ１０に設けられる吸込通路１０１に導かれた作動油は、カートリッジ９の第１吸込ポート９１及び第２吸込ポート９２を通じて、ポンプ室６に吸い込まれる。第１吸込ポート９１及び第２吸込ポート９２の詳細については、後述する。
【0027】
図１及び図２に示すように、ボディ１０におけるカートリッジ９の第１吸込ポート９１に対応する位置には、吸込通路１０１における作動油の出口側の端部に接続される第１導入凹部１３ａが形成される。ボディ１０におけるカートリッジ９の第２吸込ポート９２に対応する位置には、リターン通路１２０における作動油の出口側の端部に接続される第２導入凹部１３ｂが形成される。第１導入凹部１３ａ及び第２導入凹部１３ｂは、カムリング４を挟んで対向する位置に設けられる。
【0028】
図１に示すように、カバー２０には、吸込通路１０１に連通する連通路１０２が設けられる。カートリッジ９は、第１吸込ポート９１が吸込通路１０１の端部に位置し、第２吸込ポート９２が連通路１０２の端部（図示上端部）に位置するように、収容凹部１０ｂに組み込まれる。
【0029】
図１及び図２に示すように、カムリング４には、その外周面から内周カム面４ａに亘って貫通する切り欠き部４ｃ，４ｄが設けられる。一方の切り欠き部４ｃは、ボディ側サイドプレート３０に接する軸方向端面に開口し、他方の切り欠き部４ｄは、カバー側サイドプレート４０に接する軸方向端面に開口する。
【0030】
換言すれば、カムリング４は、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に当接する幅広部４ｅ（図５参照）と、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に当接しない幅狭部４ｆ（図５参照）と、を有する。切り欠き部４ｃ，４ｄは、幅狭部４ｆの軸方向両側に設けられる。
【0031】
図３は、カムリング４側から見たボディ側サイドプレート３０の正面図である。図３に示すように、ボディ側サイドプレート３０は、円形の板状部材である。ボディ側サイドプレート３０は、ベーン３の軸方向端面が摺動する領域を含む摺動面３０ａと、駆動シャフト１が挿通する貫通孔３２と、第１吐出領域８２ｂ及び第２吐出領域８２ｄのそれぞれに対応するように形成される吐出ポート３１と、第１吸込領域８２ａ及び第２吸込領域８２ｃのそれぞれに対応するように形成される窪み部３３と、位置決めピン８が挿通するピン孔３９と、を有する。
【0032】
吐出ポート３１は、貫通孔３２を挟んで対向する位置に二か所設けられる。吐出ポート３１は、貫通孔３２を中心とした円弧状に形成される。吐出ポート３１は、ボディ側サイドプレート３０を貫通し、ボディ１０に形成された高圧室１４に連通する。吐出ポート３１は、ポンプ室６から吐出される作動油を高圧室１４に導く。高圧室１４に流入した作動油は、吐出通路６２を通じてベーンポンプ１００の外部の流体圧機器７０に供給される（図１参照）。
【0033】
ボディ側サイドプレート３０の摺動面３０ａには、貫通孔３２を挟んで対向するように形成される一対の背圧溝３４と、貫通孔３２を挟んで対向するように形成される一対の背圧溝３５と、を有する。背圧溝３４，３５は、摺動面３０ａに開口する溝状に形成される。背圧溝３４，３５は、貫通孔３２を中心とした円弧状に形成され、背圧溝３４，３５と重なる複数の背圧室５と連通する。また、背圧溝３４，３５は、高圧室１４に連通する。
【0034】
図１及び図３に示すように、窪み部３３は、貫通孔３２を挟んで対向する位置に二か所設けられる。窪み部３３は、ボディ１０の第１導入凹部１３ａ及び第２導入凹部１３ｂに対応する位置に形成される。窪み部３３は、ボディ側サイドプレート３０における外周面及びカムリング４に接する端面に開口する凹形状となるように形成される。窪み部３３の外周端はボディ側サイドプレート３０の外周面まで達している。窪み部３３の深さ、すなわちカムリング４に接する端面から窪み部３３の底面までの軸方向長さは、ボディ側サイドプレート３０の幅（厚み）よりも小さい。
【0035】
図４は、カバー２０とカバー側サイドプレート４０を示す斜視図である。図４に示すように、カバー側サイドプレート４０は、ベーン３の軸方向端面が摺動する領域を含む摺動面４０ａと、駆動シャフト１が挿通する貫通孔４２と、第１吐出領域８２ｂ及び第２吐出領域８２ｄのそれぞれに対応するように形成される対向溝４１と、第１吸込領域８２ａ及び第２吸込領域８２ｃのそれぞれに対応するように形成される切り欠き部４３と、位置決めピン８が挿通するピン孔４９と、を有する円形の板状部材である。カバー側サイドプレート４０は、位置決めピン８によってカムリング４及びボディ側サイドプレート３０に対して位置決めされる。
【0036】
対向溝４１は、貫通孔４２を中心とした円弧状に形成される溝であり、ベーン３及びポンプ室６を挟んで吐出ポート３１に軸方向で対向するように形成される。つまり、対向溝４１は、ポンプ室６を通じて吐出ポート３１と連通する。対向溝４１には、吐出ポート３１と同じ圧力が作用するため、吐出ポート３１内の圧力によってベーン３に作用する力は、対向溝４１の圧力によって相殺される。これにより、吐出ポート３１内の圧力によってベーン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。
【0037】
図１及び図４に示すように、カバー側サイドプレート４０の摺動面４０ａには、貫通孔４２を挟んで対向するように形成される一対の背圧溝４４と、貫通孔４２を挟んで対向するように形成される一対の背圧溝４５と、を有する。背圧溝４４，４５は、摺動面４０ａに開口する溝状に形成される。背圧溝４４，４５は、貫通孔３２を中心とした円弧状に形成され、背圧溝４４，４５と重なる複数の背圧室５と連通する。背圧溝４４と背圧溝４５とは連通溝によって連通する。また、背圧溝４４，４５は、高圧室１４に連通する。
【0038】
切り欠き部４３は、貫通孔４２を挟んで対向する位置に二か所設けられる。切り欠き部４３は、ボディ１０の第１導入凹部１３ａ及び第２導入凹部１３ｂに対応する位置に形成される。切り欠き部４３は、カバー側サイドプレート４０の外周面に開口するとともに、軸方向両端面に亘って貫通するように形成される。切り欠き部４３は、カバー側サイドプレート４０の周方向の一部における幅全体に亘って、径方向外側から内側に向かって窪む凹形状となるように形成される。
【0039】
図５は、カートリッジの斜視図である。図１及び図５に示すように、ボディ側サイドプレート３０をカムリング４に組み付けた状態では、ボディ側サイドプレート３０の窪み部３３がカムリング４の切り欠き部４ｃに隣接して配置される。ボディ側サイドプレート３０の窪み部３３とカムリング４の切り欠き部４ｃとによって、カートリッジ９のボディ側サイドポート５１が形成される。
【0040】
図１及び図５に示すように、カバー側サイドプレート４０をカムリング４に組み付けた状態では、カバー側サイドプレート４０の切り欠き部４３がカムリング４の切り欠き部４ｄに隣接して配置される。カバー側サイドプレート４０の切り欠き部４３とカムリング４の切り欠き部４ｄとによって、カートリッジ９のカバー側サイドポート５２が形成される。
【0041】
カートリッジ９は、一対のボディ側サイドポート５１と、一対のカバー側サイドポート５２と、を有する。ここで、第１吸込領域８２ａに設けられるボディ側サイドポート５１及びカバー側サイドポート５２をカートリッジ９の第１吸込ポート９１と称する。また、第２吸込領域８２ｃに設けられるボディ側サイドポート５１及びカバー側サイドポート５２を第２吸込ポート９２と称する。換言すれば、第１吸込ポート９１は、第１吸込領域８２ａに設けられるボディ側サイドポート５１及びカバー側サイドポート５２を有し、第２吸込ポート９２は、第２吸込領域８２ｃに設けられるボディ側サイドポート５１及びカバー側サイドポート５２を有する。
【0042】
第１吸込ポート９１は、吸込通路１０１に導かれる作動油を第１吸込領域８２ａに位置するポンプ室６に案内する。第２吸込ポート９２は、吸込通路１０１からカバー２０に設けられる連通路１０２を通じて導かれる作動油を第２吸込領域８２ｃに位置するポンプ室６に案内する。
【0043】
図１を参照して、リターン通路１２０について詳しく説明する。図１に示すように、リターン通路１２０は、ポンプ室６から吐出され吐出通路６２を通じて流体圧機器７０に供給される作動油の流量を制御する流量制御弁７１に接続され、流体圧機器７０に供給されない余剰油を第２導入凹部１３ｂに導く。なお、流量制御弁７１は、ボディ１０外に設けてもよいし、ボディ１０内に設けてもよい。
【0044】
リターン通路１２０は、ボディ１０に設けられる軸方向通路としてのボディ内通路１２１と、カバー２０に設けられ、ボディ内通路１２１によって導かれた余剰油を、サイドポートとしての第２吸込ポート９２のカバー側サイドポート５２に向けて反転させる反転通路１２２と、を有する。
【0045】
ボディ内通路１２１は、第２導入凹部１３ｂの径方向外側、すなわち、カムリング４の径方向外側において、軸方向に沿ってボディ１０を直線状に貫通するように形成される。ボディ１０の軸方向一端面（図１中の右側端面）には、ボディ内通路１２１の開口端となるリターン通路１２０の入口１２０ｉが形成される。また、ボディ内通路１２１と第２導入凹部１３ｂとの間には、ボディ内仕切り部１１１が形成される。なお、ボディ内通路１２１は、ロータ２の回転中心軸Ｏに対して略平行に形成されるが、完全な平行である必要はなく、回転中心軸Ｏに対して径方向や周方向にわずかに傾いて形成されていてもよい。
【0046】
反転通路１２２は、カバー２０の軸方向一端側（図１中の右端側）から他端側（図１中の左端側）に向かって窪んだ凹部であり、断面が半円形状となるように形成されている。ボディ内通路１２１と第２導入凹部１３ｂとの間に設けられたボディ内仕切り部１１１の先端部は、反転通路１２２の内周面によって形成される円弧の中心点近傍に位置する。
【0047】
反転通路１２２の開口部は、ボディ内通路１２１の開口部に対向する入口開口部１２２ｉと、第２導入凹部１３ｂの開口部に対向する出口開口部１２２ｏと、を有する。出口開口部１２２ｏは、駆動シャフト１側の端部が、カバー側サイドプレート４０の切り欠き部４３の開口部に対向する。
【0048】
図６は、図４のＶＩ方向から見たカバー２０とカバー側サイドプレート４０の平面図である。図６に示すように、連通路１０２は、第１吸込領域８２ａに設けられる入口部１０２ａと、第２吸込領域８２ｃに設けられる出口部１０２ｂと、入口部１０２ａと出口部１０２ｂとの間に設けられる２本の中間通路１０２ｃと、を有する。中間通路１０２ｃは、駆動シャフト１の周囲に沿うように円弧状に形成される。
【0049】
カバー２０には、反転通路１２２と連通路１０２とを仕切る仕切り部１２３が設けられる。図１に示すように、仕切り部１２３は、反転通路１２２及び連通路１０２の底部（図１の左端部）からカバー２０の開口面まで、軸方向に沿って延在している。
【0050】
図１及び図６を参照して、ベーンポンプ１００が動作したときの作動油の流れについて説明する。なお、図６の矢印は、吸込通路１０１から連通路１０２に導かれた作動油の流れ、及び、リターン通路１２０を流れる作動油の流れの方向について示している。図６における矢印Ｍ１～Ｍ３は、連通路１０２を流れる作動油の流れ（主流とも記す）を示し、矢印Ｒ１，Ｒ２は、リターン通路１２０を流れる作動油の流れ（リターン流とも記す）を示す。なお、矢印Ｍ３，Ｒ２は、図面の紙面に垂直な直線の方向に沿って奥側から手前側に向かう流れを示し、矢印Ｒ１は、図面の紙面に垂直な直線の方向に沿って手前側から奥側に向かう流れを示している。
【0051】
エンジン等の駆動装置（不図示）の動力によって駆動シャフト１が回転駆動されると、ロータ２が図２における矢印Ａで示す方向に回転する。ロータ２の回転に伴って、第１吸込領域８２ａ及び第２吸込領域８２ｃに位置するポンプ室６が拡張する。
【0052】
これにより、タンク６０内の作動油が、図１に示すように、通路６１を通じてベーンポンプ１００に導かれる。ベーンポンプ１００に導かれた作動油は、ボディ１０の吸込通路１０１から第１吸込ポート９１を通じて第１吸込領域８３ａに位置するポンプ室６に吸い込まれる。
【0053】
また、ベーンポンプ１００に導かれた作動油は、ボディ１０の吸込通路１０１から連通路１０２にも流れ込む。図６に示すように、吸込通路１０１から連通路１０２の入口部１０２ａに導かれた作動油（矢印Ｍ１参照）は、分岐されて２本の中間通路１０２ｃに導かれる。中間通路１０２ｃに導かれた作動油は、中間通路１０２ｃに沿って流れ（矢印Ｍ２参照）、出口部１０２ｂで合流する。出口部１０２ｂに導かれた作動油は、向きを変えて軸方向に沿って流れ、第２吸込ポート９２を通じて第２吸込領域８３ｃに位置するポンプ室６に吸い込まれる（矢印Ｍ３参照）。
【0054】
さらに、図１に示すように、流体圧機器７０に供給されない余剰油が、ボディ内通路１２１に導かれる。ボディ内通路１２１に導かれた作動油は、軸方向に沿ってカバー２０側に向かって流れ、カバー２０内の反転通路１２２に導入される（図６の矢印Ｒ１も参照）。反転通路１２２に導入された作動油は、円弧状の内周面に沿って、その流れの向きを反転させる。つまり、ボディ１０からカバー２０に向かって導入された作動油の流れの向きが、反転通路１２２によって逆向きに変換される。反転通路１２２によって反転した作動油は、反転通路１２２の出口開口部１２２ｏから第２導入凹部１３ｂ及びカバー側サイドプレート４０の切り欠き部４３に向かって流れ込む（図６の矢印Ｒ２も参照）。
【0055】
第２導入凹部１３ｂに導かれた作動油は、第２導入凹部１３ｂとカムリング４の外周面との間を軸方向に流れ、第２吸込ポート９２のボディ側サイドポート５１を通じて第２吸込領域８２ｃに位置するポンプ室６に吸い込まれる。カバー側サイドプレート４０の切り欠き部４３に導かれた作動油は、第２吸込ポート９２のカバー側サイドポート５２を通じて第２吸込領域８２ｃに位置するポンプ室６に吸い込まれる。なお、カバー側サイドプレート４０の切り欠き部４３に導かれた作動油の一部は、カムリング４の切り欠き部４ｄにおける軸方向に直交する平面である幅狭部４ｆの軸方向端面４ｇに当たって向きを変え、ポンプ室６の径方向外側からポンプ室６内に導入される。
【0056】
ロータ２の回転に伴って、第１吐出領域８２ｂ及び第２吐出領域８２ｄに位置するポンプ室６が収縮する。これにより、ポンプ室６内の作動油が、吐出ポート３１（図２参照）を通って高圧室１４に吐出される。高圧室１４に吐出された作動油は、吐出通路６２を通じて外部の流体圧機器７０へと供給される。
【0057】
図７Ａ及び図７Ｂを参照して、上述の反転通路１２２を設けたことによる効果を比較例と比較して説明する。図７Ａは、本実施形態に係るベーンポンプ１００の側面断面模式図であり、吸込通路１０１からカートリッジ９に導かれる作動油の流れ（主流）、及び、リターン通路１２０からカートリッジ９に導かれる作動油の流れ（リターン流）について示す。図７Ｂは、本実施形態の比較例に係るベーンポンプ１００Ａの側面断面模式図であり、吸込通路１０１からカートリッジ９に導かれる作動油の流れ（主流）、及び、リターン通路１２０Ａからカートリッジ９に導かれる作動油の流れ（リターン流）について示す。図中、吸込通路１０１に導入された作動油の流れ（主流）を白抜きの矢印で模式的に示し、リターン通路１２０，１２０Ａに導入された作動油の流れ（リターン流）を黒の矢印で模式的に示す。
【0058】
図７Ｂに示すように、本実施形態の比較例に係るベーンポンプ１００Ａでは、リターン通路１２０Ａが、ボディ１０Ａの軸方向一端（図示下端）に設けられる入口から第２導入凹部１３ｂに向かって直線状に設けられており、本実施形態で説明した反転通路１２２を有していない。このため、リターン通路１２０Ａに導かれた余剰油は、その多くが第２導入凹部１３ｂから連通路１０２に侵入する。
【0059】
リターン通路１２０Ａから第２導入凹部１３ｂに導かれる余剰油の流れ（リターン流）の向きは、吸込通路１０１から連通路１０２を通じて第２導入凹部１３ｂに向かう作動油の流れ（主流）に対して逆向きである。このため、吸込通路１０１から連通路１０２を通じて第２吸込ポート９２に吸い込まれる作動油の流れが阻害され、圧損となる。
【0060】
また、第２吸込ポート９２で吸いきれなかった余剰油が、連通路１０２を通じて第１吸込ポート９１に向かって逆流し、吸込通路１０１から第１吸込ポート９１に吸い込まれる作動油の流れを阻害するので、第１吸込ポート９１からポンプ室６への吸込性能が低くなるおそれがある。したがって、本実施形態の比較例では、リターン通路１２０Ａに導かれる余剰油によって、ベーンポンプ１００Ａの吸込性能が低下してしまうおそれがある。
【0061】
これに対して本実施形態に係るベーンポンプ１００では、図７Ａに示すように、リターン通路１２０のボディ内通路１２１に導かれた余剰油は、反転通路１２２によって略１８０度反転する。これにより、連通路１０２から第２吸込ポート９２に向かう作動油の流れ（主流）の向きと、反転通路１２２によって反転され、第２吸込ポート９２に向かう余剰油の流れ（リターン流）の向きと、を略同じにすることができる。このため、吸込通路１０１から連通路１０２を通じて第２吸込ポート９２に導かれる作動油と、リターン通路１２０から第２吸込ポート９２に導かれる余剰油と、がポンプ室６に効率よく吸い込まれる。このため、吸込通路１０１から連通路１０２を通じて第２吸込ポート９２に吸い込まれる作動油の流れが、リターン流によって阻害されることが抑制されるので、上記比較例に比べて圧損が低減する。
【0062】
なお、カバー２０には、反転通路１２２と連通路１０２とを仕切る仕切り部１２３が設けられているため、余剰油が連通路１０２に流れ込むことを効果的に抑制することができる。したがって、カバー２０内において、吸込通路１０１から連通路１０２を通じて第２吸込ポート９２に向かう作動油の流れ（主流）が、反転通路１２２に導かれる余剰油によって阻害されることを効果的に抑制できる。
【0063】
また、本実施形態では、カバー側サイドポート５２は、外周面に開口するとともに両端面に亘って貫通する切り欠き部４３を有し、カバー側サイドポート５２の開口がボディ側サイドポート５１の開口に比べて広く形成されている。このため、余剰油の多くをカバー側サイドポート５２からポンプ室６に導入することができるとともに、連通路１０２により導かれる作動油をポンプ室６の側方から導入することができる。したがって、第２吸込ポート９２を通じたポンプ室６への吸込量を増加させることができる。つまり、第２吸込領域８２ｃに位置するポンプ室６の吸込性能を向上することができる。
【0064】
さらに、本実施形態では、余剰油が第２吸込ポート９２を通じてポンプ室６に効率よく吸い込まれるため、余剰油が連通路１０２を通じて第１吸込ポート９１に向かって逆流することが抑制される。これにより、比較例に比べて、第１吸込領域８２ａに位置するポンプ室６の吸込性能の低下も抑えられる。
【0065】
このように、本実施形態では、リターン通路１２０に導かれる余剰油によって、ベーンポンプ１００の吸込性能が低下してしまうことを抑制することができる。つまり、本実施形態によれば、比較例に比べて、ベーンポンプ１００の吸込性能を向上することができる。
【0066】
なお、本実施形態に係るカバー２０の反転通路１２２は、成型加工により、連通路１０２等とともに形成することができるので、比較例のカバー２０Ａに対して、加工工程が増加することはない。
【0067】
上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。
【0068】
リターン通路１２０は、カムリング４の径方向外側においてロータ２の回転中心軸Ｏ方向に沿って余剰油が流れるボディ内通路１２１と、ボディ内通路１２１を通じて導かれる余剰油を第２吸込ポート９２に向けて反転させる反転通路１２２と、を有する。つまり、本実施形態では、余剰油をカバー２０に設けられた反転通路１２２によって反転させて第２吸込ポート９２に導くことができる。これにより、余剰油によって、吸込通路１０１から第１吸込ポート９１に向かう作動油の流れ、及び吸込通路１０１から連通路１０２を通じて第２吸込ポート９２に向かう作動油の流れが阻害されることが抑制される。その結果、ベーンポンプ１００の吸込性能を向上することができる。
【0069】
次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。
【0070】
上記実施形態では、リターン通路１２０の入口１２０ｉがボディ１０の軸方向一端面に形成される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図８に示す第１変形例のように、ボディ１０の外周面にリターン通路２２０の入口２２０ｉが形成されていてもよい。この第１変形例では、リターン通路２２０のボディ内通路２２１が、反転通路１２２に接続され軸方向に延在する軸方向通路２２１ａと、リターン通路２２０の入口２２０ｉから延在し軸方向通路２２１ａに接続される入口通路２２１ｂと、を有する。軸方向通路２２１ａは、上記実施形態におけるボディ内通路１２１と同様に、カムリング４の径方向外側においてロータ２の回転中心軸Ｏ方向に沿って余剰流体が流れるように形成される。なお、軸方向通路２２１ａは、ロータ２の回転中心軸Ｏに対して略平行に形成されるが、完全な平行である必要はなく、回転中心軸Ｏに対して径方向や周方向にわずかに傾いて形成されていてもよい。このような第１変形例も、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0071】
また、上記実施形態では、カバー２０に、反転通路１２２と連通路１０２とを仕切る仕切り部１２３が設けられる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図９に示す第２変形例のように、反転通路１２２と連通路１０２とは、カバー２０内で連通していてもよい。少なくとも、ボディ内通路１２１からカバー２０の反転通路１２２に導かれた作動油が、反転通路１２２によって第２吸込ポート９２に向かって反転させることのできる構成であればよい。このような第２変形例も、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0072】
また、上記実施形態では、反転通路１２２と連通路１０２とがカバー２０に設けられる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図１０に示す第３変形例のように、反転通路１２２、連通路１０２、及びこれらを仕切る仕切り部１２３は、ボディ１０に設けられていてもよい。この場合、カバー２０には、環状の高圧室１４が設けられるとともに、リターン通路１２０の入口１２０ｉが形成される。また、この場合、サイドポートを構成する切り欠き部４３は、カバー２０とカムリング４との間に配置されるカバー側サイドプレート４０ではなく、連通路１０２とポンプ室６との間に配置されるプレート部材としてのボディ側サイドプレート３０に形成される。つまり、第３変形例では、ボディ側サイドプレート３０に、反転通路１２２によって余剰流体が導かれるサイドポートが形成される。このような第３変形例も、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【0073】
また、上記実施形態では、カムリング４に切り欠き部４ｃ，４ｄが設けられる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。カムリング４の切り欠き部４ｃ，４ｄの一方または双方を省略してもよい。つまり、ボディ側サイドプレート３０の窪み部３３のみによってボディ側サイドポート５１を形成してもよいし、カバー側サイドプレート４０の切り欠き部４３のみによってカバー側サイドポート５２を形成してもよい。
【0074】
また、上記実施形態では、反転通路１２２が、断面形状が半円形状となるように形成される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。反転通路１２２は、ボディ内通路１２１により導かれた作動油を第２吸込ポート９２に向けて反転させることのできる種々の形状に形成することができる。例えば、反転通路１２２は、その断面形状が三角形状となるように形成してもよい。また、反転通路１２２の開口角度、向き、形状を調整することにより、余剰油の流れの向きを容易に調整することができる。
【0075】
以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、および効果をまとめて説明する。
【0076】
ベーンポンプ１００は、回転駆動されるロータ２と、ロータ２に対して径方向に往復動自在に設けられる複数のベーン３と、ロータ２の回転に伴ってベーン３の先端部３ａが摺動する内周カム面４ａを有するカムリング４と、ロータ２及びカムリング４を収容する収容凹部１０ｂを有するボディ１０と、ボディ１０に取り付けられ、収容凹部１０ｂを閉塞するカバー２０と、ロータ２、カムリング４及び隣り合うベーン３によって形成されるポンプ室６と、ボディ１０に設けられる吸込通路１０１に導かれる作動流体をポンプ室６に案内する第１吸込ポート９１と、吸込通路１０１からカバー２０またはボディ１０に設けられた連通路１０２を通じて導かれる作動流体をポンプ室６に案内する第２吸込ポート９２と、ポンプ室６から吐出される作動流体の余剰流体が導かれるリターン通路１２０，２２０と、を備え、リターン通路１２０，２２０は、カムリング４の径方向外側においてロータ２の回転中心軸Ｏ方向に沿って余剰流体が流れる軸方向通路（ボディ内通路１２１，軸方向通路２２１ａ）と、軸方向通路（ボディ内通路１２１，軸方向通路２２１ａ）を通じて導かれる余剰流体を第２吸込ポート９２に向けて反転させる反転通路１２２と、を有する。
【0077】
この構成では、余剰流体を反転通路１２２によって反転させて第２吸込ポート９２に導くことができる。これにより、吸込通路１０１から第１吸込ポート９１に向かう作動流体の流れ、及び吸込通路１０１から連通路１０２を通じて第２吸込ポート９２に向かう作動流体の流れが、余剰流体によって阻害されることが抑制される。
【0078】
また、ベーンポンプ１００は、連通路１０２とポンプ室６との間に配置されるプレート部材（ボディ側サイドプレート３０，カバー側サイドプレート４０）をさらに備え、プレート部材（ボディ側サイドプレート３０，カバー側サイドプレート４０）には、外周面に開口するとともに、両端面に亘って貫通する切り欠き部４３が設けられ、第２吸込ポート９２は、切り欠き部４３によって形成されるサイドポートを有し、反転通路１２２は、軸方向通路（ボディ内通路１２１，軸方向通路２２１ａ）により導かれた作動流体をサイドポートに向けて反転させる。
【0079】
この構成では、第２吸込ポート９２を通じてポンプ室６に導かれる作動流体の吸込量を増加させることができる。
【0080】
また、ベーンポンプ１００は、反転通路１２２と連通路１０２との間には、反転通路１２２と連通路１０２とをロータ２の回転中心軸Ｏ方向において仕切る仕切り部１２３が設けられる。
【0081】
この構成では、吸込通路１０１から連通路１０２を通じて第２吸込ポート９２に向かう作動流体の流れが、反転通路１２２を通じて導かれる余剰流体によって阻害されることを効果的に抑制できる。
【0082】
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。
【0083】
本願は２０１９年４月１７日に日本国特許庁に出願された特願２０１９－０７８４９１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。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】