特表 2022-516609 ファスナを備えた中空のピボットピンを有するベーンポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-03-01

(54)【発明の名称】ファスナを備えた中空のピボットピンを有するベーンポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04C 15/00 20060101AFI20220221BHJP

   F04C 2/344 20060101ALI20220221BHJP

【ＦＩ】

F04C15/00 E

F04C15/00 K

F04C2/344 331D

F04C2/344 331C

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2021537706

(86)(22)【出願日】2019-11-21

(85)【翻訳文提出日】2021-08-23

(86)【国際出願番号】 IB2019060050

(87)【国際公開番号】W WO2020136471

(87)【国際公開日】2020-07-02

(31)【優先権主張番号】62/785,960

(32)【優先日】2018-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515188420

【氏名又は名称】スタックポール インターナショナル エンジニアード プロダクツ，リミテッド．

【氏名又は名称原語表記】ＳＴＡＣＫＰＯＬＥ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＥＤ ＰＲＯＤＵＣＴＳ， ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100126572

【弁理士】

【氏名又は名称】村越 智史

(72)【発明者】

【氏名】シー， リクシア

【テーマコード（参考）】

3H040

3H044

【Ｆターム（参考）】

3H040AA03

3H040BB01

3H040CC16

3H040DD03

3H040DD06

3H044AA02

3H044BB05

3H044CC14

3H044DD03

3H044DD04

3H044DD35

(57)【要約】

ハウジングと、ハウジング内部に装着された中空部分を有するピボットピンと、出口を通るポンプの排出量を調節するために第１のスライド位置と第２のスライド位置との間でハウジング内部においてピボットピンを中心として変位可能な制御スライドと、カバーであって、制御スライドがハウジングおよびカバーに対してピボットピンを中心として回転するように、ピボットピンを通過するファスナを介してハウジングに取り付けられた、カバーと、を含む、ベーンポンプが開示される。ある実施例では、ファスナは、エンジンマウントまで通過する。ピボットピンは、中空部分を通る流体通路を作り出さない。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベーンポンプであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内部に装着された中空部分を有する管状ピボットピンと、
出口を通る前記ポンプの排出量を調節するために第１のスライド位置と第２のスライド位置との間で前記ハウジング内部において変位するように前記ピボットピンに装着された制御スライドと、
前記ピボットピンを通過するファスナを介して前記ハウジングに取り付けられたカバーと、を含み、
前記ピボットピンは、前記中空部分を通る流体通路を作り出さない、ベーンポンプ。

【請求項2】

前記制御スライドの第１の側における制御チャンバと、
前記ハウジングと前記制御スライドとの間にある、前記制御スライドの第２の側における第２のチャンバと、をさらに含み、
前記第２のチャンバおよび前記制御チャンバは、前記ピボットピンの周囲で流体的に接続されない、請求項１に記載のベーンポンプ。

【請求項3】

前記ファスナは、前記ハウジング、前記ピボットピンの前記中空部分、および前記カバーを通過して、前記ポンプの構成要素間の取り付け部を作り出すボルトである、請求項１に記載のベーンポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、主題が参照により全体として本明細書に組み込まれる、２０１８年１２月２８日に出願された米国仮特許出願第６２／７８５，９６０号の優先権を主張する。

【0002】

本開示は、概してベーンポンプに関する。さらに具体的には、本開示は、ベーンポンプのピボットピンおよび組み立てに関する。

【背景技術】

【0003】

ベーンポンプは、自動車の油などの流体または潤滑剤をポンピングするのに使用されることが知られている。ベーンポンプは、ハウジング内部で偏心して装着されたロータに対して半径方向に動くベーンを含む。ロータおよびベーンの動きは、１つまたは複数の制御チャンバ容積を作り出し、その内部において、流体は、加圧され、さらにポンプの出口を通って排出され得る。ベーンポンプは、潤滑剤を動かすための単一の制御チャンバまたは２つの制御チャンバを含み得る。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示のある態様は、ベーンポンプを提供し、これは、ハウジングと、ハウジング内部に装着された中空部分を有するピボットピンと、出口を通るポンプの排出量を調節するために第１のスライド位置と第２のスライド位置との間でハウジング内部においてピボットピンを中心として変位可能な制御スライドと、カバーであって、制御スライドがハウジングおよびカバーに対してピボットピンを中心として回転するように、ピボットピンを通過するファスナを介してハウジングに取り付けられた、カバーと、を含む。ピボットピンは、中空部分を通る流体通路を作り出さない。

【0005】

本開示の他の態様および特徴は、以下の詳細な説明、添付図面、および添付の特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

【0006】

本明細書に組み込まれ、かつその一部を構成する添付図面は、１つまたは複数の実施形態を例示し、明細書の記載と共に、これらの実施形態を説明する。添付図面は、必ずしも一定の尺度で描かれているわけではない。添付のグラフおよび図面に例示された寸法のいかなる値も、例示を目的とするのみであり、実際のまたは好ましい値または寸法を表している場合も、表していない場合もある。適用可能な場合、いくつかの特徴またはすべての特徴は、下にある特徴の説明を助けるために例示されない場合がある。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】本開示のある実施形態によるベーンポンプの第１の斜視図である。

【0008】

【図1B】本開示のある実施形態によるベーンポンプの第２の斜視図である。

【0009】

【図2】本開示のある実施形態による、図１Ａおよび図１Ｂのベーンポンプの分解組立図である。

【0010】

【図3】本開示のある実施形態による、カバーが取り外され制御スライドの配置を示している、ベーンポンプの図である。

【0011】

【図4】本開示のある実施形態による、エンジンブロックへのボルトの組み立てを示す、ベーンポンプの投影図である。

【0012】

【図5A】本開示のある実施形態による、カバーから見た場合の投影図である。

【0013】

【図5B】図５Ａの切断線ＡＡを通る断面図である。

【0014】

【図6A】本開示のある実施形態によるベーンポンプの、それぞれ、上面図、正面図、底面図、および側面図などのさまざまな投影図である。

【図6B】本開示のある実施形態によるベーンポンプの、それぞれ、上面図、正面図、底面図、および側面図などのさまざまな投影図である。

【図6C】本開示のある実施形態によるベーンポンプの、それぞれ、上面図、正面図、底面図、および側面図などのさまざまな投影図である。

【図6D】本開示のある実施形態によるベーンポンプの、それぞれ、上面図、正面図、底面図、および側面図などのさまざまな投影図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

添付図面に関連して以下に述べる明細書の記載は、開示される主題のさまざまな実施形態の説明であることが意図されており、必ずしも唯一の実施形態を表すことを意図していない。場合によっては、明細書の記載は、開示される実施形態の理解を提供する目的で、具体的な詳細を含む。しかしながら、開示される実施形態は、それらの具体的な詳細なしで実施され得ることが、当業者には明らかであろう。ある場合には、周知の構造および構成要素は、開示される主題の概念を曖昧にするのを回避するために、ブロック図の形態で示され得る。

【0016】

明細書全体にわたる「１つの実施形態」または「ある実施形態」への言及は、ある実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、または特性が、開示される主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。よって、明細書全体にわたるさまざまな場所に語句「１つの実施形態では」または「ある実施形態では」が出現しても、必ずしも同じ実施形態に言及しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１つまたは複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせられ得る。さらに、開示される主題の実施形態は、その改変および変形例をカバーすることが意図されている。

【0017】

本明細書で使用され得る「内側」、「外側」などといった用語は、基準点を記載するに過ぎず、必ずしも本開示の実施形態を、任意の特定の向きまたは構成に制限するわけではないことが理解される。さらに、「第１の」、「第２の」、「第３の」などといった用語は、本明細書に開示されるようないくつかの部分、構成要素、ステップ、動作、機能、および／または基準点のうちの１つを特定するに過ぎず、同様に、必ずしも本開示の実施形態を、任意の特定の構成もしくは向き、またはそれぞれの数が含まれなければならないという任意の要件に制限するわけではない。

【0018】

図１Ａおよび図１Ｂは、本開示のある実施形態におけるベーンポンプ１００の（ハウジング側から見た場合の）第１の斜視図、および（カバー側から見た場合の）第２の斜視図である。ある実施形態では、ベーンポンプ１００は、多数のチャンバを有する可変ベーンポンプである。ベーンポンプ１００は、ハウジング１２と、ハウジング１２に取り付けられたカバー２と、を有する。カバー２は、例えば、カバー２およびハウジング１２の周囲に沿って設けられたさまざまなファスナボアに挿入されたファスナ２６および２７を介して、ハウジング１２に取り付けられる。ベーンポンプ１００のいくつかの内部構成要素（例えば、図２に示すベーン７、ロータ５、ピボットピン４など）は、ハウジング１２とカバー２との間に封入される。ベーンポンプ１００は、ハウジング１２内部に収容された弁コントローラ１８をさらに含む。ベーンポンプ１００の内部構成要素は、図１Ａおよび図１Ｂでは見えないが、図２のベーンポンプ１００の分解組立図には示されている。

【0019】

（例えば、図１Ａ～図１Ｂおよび図２における）ハウジング１２は、流体をハウジング１２内に受け取るための入口２８と、加圧流体をシステム、例えばエンジンに排出または送達するための出口２９と、を有する。ハウジング１２は、任意の材料で作られてよく、アルミダイキャスト、鋳鉄、または任意の他の既知の製造技術によって形成され得る。ハウジング１２は、ハウジング１２と（図３に示す）制御スライド２５との間に第１の制御チャンバ１２６および場合によっては第２のチャンバ１２７などの内部チャンバを封入して、第２のチャンバ１２７を介して加圧流体または通気圧力（ｖｅｎｔ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を選択的に受け取ることができる。ある実施形態では、第１の制御チャンバ１２６および第２のチャンバ１２７は、（図２および図３に示す）ピボットピン４の両側にあり、互いから隔離されている。第１のチャンバ１２６は、常にフィードバック圧力を有し、第２のチャンバ１２７は、弁コントローラ１８に応じて、圧力を有するか、または通気されていてよい。言い換えれば、第１のチャンバ１２６および第２のチャンバ１２７は、ピボットピン４の周囲で流体的に接続されていない。第１の制御チャンバ１２６は、加圧流体を受け取り、制御スライド２５を動かして、ロータ５に対するその偏心度を低減させて、ポンプの排出量を減少させる。別のチャンバ１２８が、ポンプの出口部分および出口に接続されて、これは、例えば、排出油（ｏｕｔｌｅｔ ｏｉｌ）がスライド２５の上および／または下を通過することを可能にする。さらに別のチャンバ１２４が、入口に接続され、チャンバ１２６、１２７からの漏れを制限するのを助ける。ハウジング１２は、ポンプの第１のチャンバ１２６から加圧流体を送達するように構成され得る、弁コントローラ１８を収容するためのチャンバを含み得る。弁コントローラ１８は、クリップ１９を介してハウジング１２に接続され得る。

【0020】

カバー２は、任意の材料で作られてよく、アルミダイキャスト、粉末金属成形、鍛造、または任意の他の所望の製造技術によって形成され得る。ガスケットまたは他のシールが、カバー２とハウジング１２の周壁との間にオプションとして設けられて、内部チャンバをシールすることができる。ハウジング１２およびカバー２は、制御スライド２５の動きおよびシール係合に対応するためのさまざまな表面（例えば、図２のスライドシール１４およびスライドシール支持体１３）を含む。

【0021】

図２は、カバー２とハウジング１２との間に配されるポンプの内部構成要素を示す、ベーンポンプ１００の分解組立図である。例えば、内部構成要素は、（例えば、カバー２およびハウジング１２などの構成要素の整列のための）ダウエルピン３、制御スライド２５に連結されるピボットピン４、ロータ５、ロータ５の両側における２つのベーンリング６、複数のベーン７（まとめてベーン７と呼ぶ）、スライドシール支持体１３およびスライドシール１４と共に組み立てられる制御スライド２５、バネ１５、ならびに、リリーフボール１１、リリーフバネ１０、カッププラグ９、およびサークリップ８を含む、リリーフ機構を含む。

【0022】

図２および図３を参照すると、制御スライド２５は、ハウジング１２内部で、カバー２に対して変位可能である。例えば、制御スライド２５は、出口を通るベーンポンプ１００の排出量を調節するために、第１のスライド位置、中立／デフォルト位置、および第２のスライド位置を占めることができる。ある実施形態では、制御スライド２５は、（例えば、ピボットピン４の周囲に）旋回可能に装着され、第１のスライド位置と第２のスライド位置との間で（例えば、その中立位置から最小変位位置まで）ハウジング１２内部において旋回して変位するように構成される。さらに具体的には、これは、第１のスライド位置から離れた任意の数の位置を含み得、１つの実施形態ではスライドが最小変位位置に近い場合を含み得るか、または、最小変位位置とすることができる。制御スライド２５は、ハウジング１２内部において第１の制御チャンバ１２６および第２の制御チャンバ１２７に対して旋回可能に装着され得る。

【0023】

第１の制御チャンバ１２６は、ピボットピン４の片側に設けられた、制御スライド２５の第１の側に関連して、ハウジング１２内に設けられ、第２のチャンバ１２７は、ピボットピン４のもう一方の側に設けられた、制御スライド２５の反対の第２の側に設けられる。ある実施形態では、チャンバ１２６および１２７は、互いから隔離されており、互いと（例えば、流体的に）連通しない。チャンバ１２６および１２７は、互いに接続されておらず、チャンバ１２７は入口に接続される。加圧潤滑剤からの力の正の圧力が、制御チャンバ１２６に加えられるか、または供給され得、これは、スライド２５をその第２のスライド位置（または第２の旋回方向）に向かって第１の方向とは反対の第２の方向に動かして、ポンプ出力流を減少させる（すなわち、偏心度を低減させることによる）。その圧力は、ポンプの出口側または外部システムからフィードバックされ得る。

【0024】

具体的には、制御スライド２５が旋回する、ある実施形態では、ピボットピン４または類似の特徴部は、制御スライド２５の旋回動作をガイドするように設けられ得る。ある実施形態では、ピボットピン４は、ハウジング１２およびカバー２に回転可能に装着され得、制御スライド２５は、ピボットピンに固定され得、そのため、ピボットピン４、また、その結果、制御スライド２５は、カバー２およびハウジング１２内で自由に旋回または回転することができる。ハウジング１２内での制御スライド２５の旋回接続の構成は、制限されていない。ある実施形態では、制御スライド２５は、軸に沿って旋回するようにピボットピン４に回転固定される。さらに具体的には、ある実施形態では、ピボットピン４は、制御スライド２５の開口部内部に圧入されるように設計される。ピボットピン４の外側表面は、例えば、制御スライド２５の表面と連結され、かつ／またはこれと接触していてよい。

【0025】

ある実施形態では、ピボットピン４は、ハウジング１２およびカバー２に対して（例えば、圧入によって）固定され得、制御スライド２５は、ピボットピン４を中心として自由に回転することができる。

【0026】

（図２、図３、図４、図５Ａ～図５Ｂおよび図６Ａ～図６Ｄに示す）ピボットピン４は、ボルト、シャフトおよびねじなどの締結デバイス（互換的にファスナと呼ばれる）を受容するために開口端部を備えた、中空のピンである。ピボットピン４は、中空で管状の円筒の形態をとる、実質的に円筒形の形状を有する。ある実施形態では、ピボットピン４は、締結デバイス（例えば、ボルト２１）のための構造体を提供し、これは、例えば、カバー２を、この場合はエンジンブロックに締結するための追加の手段を可能にし、または、別の場合には、カバー２は、ハウジング１２および／もしくはカバー２上の締結穴などの追加の締結構造体を作り出すことなく、ハウジング１２にボルト固定され得る。よって、ピボットピン４は、スペースを節約し、小型のベーンポンプデザインを作り出す。ある実施形態では、追加のボルト２１は、カバー２とハウジング１２との間にギャップが形成されるのを防ぎ、よって、ギャップを通る流体の漏れを防ぐ。ピボットピン４の外部表面（すなわち、周方向表面）には、いかなる穴または溝もなくてよく、よって、流体は、ピボットピン４の周囲でチャンバ（例えば、１２６）からピボットピンの中空部分４ａ（図３参照）に入ることができない。ある実施形態では、ピボットピン４の中空部分４ａは、締結デバイス（例えば、ボルト２１）のねじ切りに対応するようにねじ山を切られていてよい。

【0027】

締結デバイス（例えば、ボルト２１）がピボットピン４を通して挿入されると、中空部分および開口端部は、実質的に閉じられ、ピボットピン４の中空部分を通る流体通路を提供しない。よって、動作中、ベーンポンプ１００内部またはその周囲の流体は、ピボットピン４を通って流れることができない。ある実施形態では、締結デバイスは、ハウジング１２内部の流体と接触していない。ある実施形態では、ボルト２１は、ハウジング１２（図１Ａ、図４、図５Ａ、図６Ａ、図６Ｃ～図６Ｄ参照）を通してピボットピン４の中空部分に挿入され、カバー２（図１Ｂ、図５Ｂ、および図６Ａ～図６Ｄ参照）から外にさらに延びて、ナットの取り付けを可能にすることができる。ある実施形態では、ナットは、カバー２をハウジング１２に対して堅固に締める（または切り離す）ための可変圧力を提供する手段を提供する。また、図５Ｂの断面図に示すように、ピボットピン４は、部分的にカバー２を通って延び、部分的にハウジング１２内部に封入され、よって、中空部分は、ハウジング１２とカバー２との間に捕らえられた流体にアクセスすることができない。したがって、ピボットピン４の中空部分を通る流体通路は作り出されない。

【0028】

さらに、ピボットピン４は、例えば、前述したように、流体が中空部分を通過し、かつ／または、（図３に示す）チャンバ１２７および１２６が位置するハウジング１２内部でピン４の両側に通過するための流体通路をピボットピン４が作り出さないので、第２のチャンバ１２７を制御チャンバ１２６から隔離したままにする。ピボットピン４はまた、ポンプをエンジンブロックに装着するための位置決めダウエル（ｌｏｃａｔｉｏｎ ｄｏｗｅｌ）を提供する。

【0029】

ある実施形態では、制御スライド２５は、（例えば、図３に示す）ピボットピン４を中心として旋回して、制御スライド２５の内側表面に対するロータ５およびベーン７の位置および動きを変化させ、よって、流体をピボットピン４の中空部分に通過させることなく、ポンプの排出量、および出口を通る流体の配分を変化させる。バネ１５は、制御スライド２５を、その第１のスライド位置（または第１の旋回方向もしくは位置、または最大変位位置）に向かって第１の方向に付勢するか、または推進する。制御スライド２５が第１の位置から第２の位置まで旋回する間、流体は、ピボットピン４の中空部分を通過することなく加圧され得る。

【0030】

図３を参照すると、ロータ５は、半径方向に動くように、ロータ５に装着された、半径方向に延びる１つのベーン７を有する。具体的には、各ベーン７は、それらを半径方向にスライドさせることができるように、近位端部がロータ５の中心リング６内の半径方向スロットに装着される。遠心力は、制御スライドの回転中に、ベーン７を半径方向外側に押して、ベーン７の遠位端部と制御スライド２５の内部もしくは内側表面との間を係合させ、かつ／またはその係合を維持することができる。このタイプの装着は、従来型であり、周知である。ある実施形態では、本開示の範囲を制限することなく、ベーンを半径方向外側に付勢するためのスロット内のバネなど、他の変形例が使用され得る。

【0031】

（図２および図３に示す）バネ１５は、コイルバネまたは板バネとすることができる。ある実施形態では、バネ１５は、制御スライド２５をそのデフォルトまたは付勢位置（例えば、ロータ５との最大偏心度のデフォルト位置）に付勢し、かつ／または戻すために使用される。制御スライド２５は、排出量を、したがって出力流を調節するために、ベーンポンプ１００の出口内部の圧力に基づいてロータ５との偏心度を低減させるように、バネ１５に抵抗して動かされ得る。

【0032】

（図２に示す）シール１４およびスライドシール支持体１３は、制御スライド２５がハウジング１２の壁に沿って、そのスライド位置間を動くのを助けると共に、依然として、ハウジング１２に対するシールを維持する。シール１４はまた、チャンバ１２６、１２７、１２８のそれぞれからチャンバ１２４へ戻る漏れを制限するのを助ける。

【0033】

保持器１６およびスクリーン１７も、ハウジング１２に含まれる（図２参照）。スクリーン１７は、入口にフィルターをかけ、保持器１６はシールを所定の場所に維持する。

【0034】

ある実施形態では、ねじ２６、２７が、カバー２をハウジング１２に取り付けるために使用され得る。ハウジング１２は、ねじ２６、２７を受容するために、対応するねじ山が切られた穴を含む。ある実施形態では、ねじ２６、２７は、制御スライド２５などのハウジングの内部構成要素を通過するか、またはこれと接触することなく、カバー２およびハウジング１２の周囲に取り付けられ得る。ある実施形態では、ねじ２６、２７は、ハウジング１２と共に組み立てられると、カバー２の表面と同じ高さとすることができる（すなわち、表面から突出しない）。

【0035】

本開示の原理は、前述した例示的な実施形態において明らかにされてきたが、さまざまな改変が、本開示の実施において使用される構造、配置、割合、要素、材料、および構成要素になされ得ることが、当業者には明らかであろう。

【0036】

よって、本開示の特徴は、十分かつ有効に達成されていることが分かるであろう。しかしながら、前述した好適な具体的な実施形態は、本開示の機能的および構造的原理を例示する目的で図示および説明されており、そのような原理を逸脱することなく、変更される可能性があることが、認識されるであろう。したがって、本開示は、以下の特許請求の範囲の趣旨および範囲に包含される、すべての改変を含む。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【手続補正書】

【提出日】2020-10-27

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベーンポンプであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内部に装着された中空部分を有する管状ピボットピンと、
出口を通る前記ポンプの排出量を調節するために第１のスライド位置と第２のスライド位置との間で前記ハウジング内部において変位するように前記ピボットピンに連結された制御スライドと、
前記ピボットピンを通過するファスナを介して前記ハウジングに取り付けられたカバーと、を含み、
前記ピボットピンは、流体が前記中空部分を通ることを防ぐ、ベーンポンプ。

【請求項2】

前記制御スライドの第１の側における制御チャンバと、
前記ハウジングと前記制御スライドとの間にある、前記制御スライドの第２の側における第２のチャンバと、をさらに含み、
前記第２のチャンバおよび前記制御チャンバは、前記ピボットピンの周囲で隔離される、請求項１に記載のベーンポンプ。

【請求項3】

前記ファスナは、前記ハウジング、前記ピボットピンの前記中空部分、および前記カバーを通過して、前記ポンプの構成要素間の取り付け部を作り出すボルトである、請求項１に記載のベーンポンプ。

【国際調査報告】