JPH04194390A - 可変容量型ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は可変容量型ベーンポンプに関し、特にポンプ吐
出脈動を大幅に低減できるポンプ構造に関する。

［従来の技術］ 第６図には可変容重型ベーンポンプのポンプ部断面を示
す。第６図において、回転軸１１に固定されて回転する
円形ロータ１には外周に等間隔で径方向へ延びる９本の
溝が形成され、各溝内には摺動自在に板状ベーン２が挿
置されて流体圧により外方へ突出付勢せしめられている
。

上記ロータ２を囲む外方には円形リング状の力ムリング
３が配設してあり、該カムリング３は一方の側部が軸部
材３１を介してハウジング４内壁に当接し、他方の側部
がシール部材３２を介してハウジング４内壁に当接して
、上記軸部材３１を支点に上下に揺動自在となっている
。カムリング３の、上記他方の側部は一部がポンプハウ
ジング４の凹所に突出してバネ受け３３となっており５
、該バネ受け３３と上記凹所の下側面との間にはコイル
バネ３４が配設しである。

突出する上記各ベーン２の先端はカムリング３の円形内
周に当接して隣接するベー７２との間にポンプ室Ｐを形
成しており、これらポンプ室Ｐは各ベーン２とカムリン
グ３の両側端面に当接するハウジング４壁により閉鎖さ
れている。

上記カムリング３の、軸部材３１よりシール部材３２へ
至る上半部とポンプハウジング４内壁間の空間Ｓ内には
吐出流体の圧力が制御バルブ（閃絡）を介してポンプハ
ウジング４内の閃絡のポートより導入されており、一方
、カムリング３の下半部とポンプハウジング４壁間の空
間内はりターン圧となっている。

しかして、ロータ回転数が低い領域では閃絡のバルブに
より上記空間Ｓ内の圧力は小さく、カムリング３はコイ
ルバネ３４のバネ力により上方へ揺動し、偏心したカム
リング３との間に形成された上記各ポンプ室Ｐはその容
積が大きく変化しながら回転移動する（図中矢印）。そ
して、容積が次第に拡大するポンプ室Ｐに面してハウジ
ング４壁に形成された吸入ポート４１より流体が吸入さ
れ、容積が次第に縮小するポンプ室Ｐに面してハウジン
グ４壁に形成された吐出ポート４２へ流体が圧送吐出さ
れる。

ロータ回転数が高くなるに従って上記空間Ｓ内の圧力は
大きくなるように制御され、カムリング３はコイルバネ
３４のバネ力に抗して下方へ揺動し、ロータ１とカムリ
ング３の偏心量が小さくなる。この結果、回転移動に伴
なう各ポンプ室Ｐの容積変化は小さくなり、ローター回
転当りの吐出流量は減少して、供給圧力が一定になるよ
うに制御している。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記構造のベーンポンプにおいて、吐出ボー
ト４２より吐出される流体の圧力は、移動に伴い次第に
容積が縮小する各ポンプ室Ｐの通過毎に大きく脈動し、
これを第４図（１）に示す。

この図はポンプ低速回転域（５００ｒｐｍ＞のもので、
ベーン２の設置間隔である４０度毎に周期的に圧力変動
が繰返されている。この圧力変動は、ポンプ回転が高速
となっても（４０００ｒｐｍ＞その周期に変化はないが
、第５図（１）に示す如く、圧力最大を示す回転角度位
置がずれてくる。

（図では１０度〜１５度程度ずれている）本発明はかか
るポンプ吐出脈動を簡単な構造で効果的に低減せしめた
可変容量型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］ 本発明の詳細な説明すると、回転する円形ロータ１（第
１図）の外周に等間隔でベーン２を設けて、これらべ：
ン２の先端をロータ１周りの外方に配設したカムリング
３の円形内周に当接せしめて、カムリング３の内方空間
を上記ベーン２により複数のポンプ室Ｐに区画し、上記
各ベーン２およびカムリング３の側端面に接して各ポン
プ室Ｐを閉鎖するハウジング４壁に吸入ポート４１と吐
出ボート４２を設けて、上記吸入ポート４１より各ポン
プ室Ｐへ順次流体を吸入するとともに、各ポンプ室Ｐよ
り上記吐出ボート４２へ流体を順次圧縮吐出するベーン
ポンプであって、上記カムリング３をその外周面半周に
印加されるポンプ吐出圧に応じてロータ１に対する所定
の偏心位置へ揺動するようになしてポンプ吐出量を調整
する可変容量型ベーンポンプにおいて、上記ハウジング
４壁には、上記カムリング３の最大偏心時および最小偏
心時の偏心位置にてそれぞれポンプ吐出圧が最大となる
ロータ回転角位置に上記カムリング３の最大偏心時また
は最小偏心時において上記カムリングの側端面による遮
蔽より解放されてポンプ室Ｐ内へ露出して、高圧側ポン
プ室Ｐ１の流体の一部をベーン２を介して隣接する低圧
側ポンプ室Ｐ２へ逃がす流体逃し溝４３．４４を形成し
たものである。

［作用］ 上記構成のベーンポンプにおいて、ロータ１の回転速度
が変化すると、これに応じてポンプ吐出圧が変化し、カ
ムリング３が所定の偏心位置へ揺動する。これにより、
ハウジング４壁のカムリング３の最大偏心時または最小
偏心時の揺動位置に、　　設けた流体逃し渭４３．４４
がポンプ室Ｐ内へ露出し、ベーン２Ａが上記流体逃し渭
４３．４４に至った時に高圧側ポンプ室Ｐ１より低圧側
ポンプ室Ｐ２へ圧縮流体の一部が放流されて、吐出ポー
ト４２へ吐出せしめられる流体の圧力増大が抑えられる
。

しかして、上記流体逃し渭４３．４４の位置は、カムリ
ング３が最大または最小偏心位置へ揺動せしめられるロ
ータ回転域においてポンプ吐出圧がピークを示すロータ
回転角位置に一致して設けであるので、ポンプの吐出圧
ピークは解消され、脈動が低減される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を従来との相違点を中心に説明
する。

第１図において、カムリング３と各ベーン２の側端面に
接するハウジング４壁の上部には、ベーン２Ａが０度点
を越えて２５度程回転した位置に、周方向へ延びる溝が
形成されて流体逃し溝４３としである。この流体逃し゛
渭４３は断面が矩形をなしく第２図）、上記ベーン２の
厚みより長く形成されている。そして、上記流体逃し溝
４３はロータ低速回転域における図示の状態で、上方へ
揺動したカムリング３の側端面による遮蔽から略半分が
解放されて、先行する高圧のポンプ室Ｐ１と後続の低圧
ポンプ室Ｐ２とを連通している。

一方、上記ハウジング４壁の下部には上記ベーン２Ａが
０度点を越えて１５度程回転した位置に、上記流体逃し
渭４３と同形の流体逃し渭４４が形成されており、これ
は上方へ揺動したカムリング３の側端面により完全に閉
鎖されている。

しかして、ベーン２が流体逃し渭４３を通過する毎に、
吐出ポート４２に連通しているポンプ室Ｐ１より後続の
ポンプ室Ｐ２へ圧縮流体が放流されて吐出圧の増大が抑
えられる。これを第４図（２）に示し、図より知られる
如くロータ回転角２５度付近に従来あった圧力ピークが
解消され（もちろん、これより４０度前にも同様のこと
が生じている）、全体として吐出圧の脈動は小さくなっ
ている。

ロータ回転数が上昇すると、吐出圧の増大に伴い第３図
に示す如くカムリング３は下方へ揺動し、上記流体逃し
渭４３はカムリング３の側端面により完全に閉鎖され、
代って流体逃し溝４４が遮蔽より解放されて露出する。

しかして、ベーン２が上記流体逃じ溝４４を通過する毎
に、吐出ポート４２へ通じる後続の高圧ポンプ室Ｐ１よ
り先行する低圧のポンプ室Ｐ２へ圧縮流体が放流されて
吐出圧の増大が抑えられる。これを第５図（２）に示し
、ロータ回転角１５度（ベーン２Ａの回転角）付近に従
来あった圧力ピークが解消され、全体として吐出圧の脈
動が小さく抑えられる。また、流体逃し渭４３は閉鎖さ
れるので、高速回転状態では圧力ピークにならないロー
タ回転角２５度付近での圧縮流体の放流は生じず、それ
による吐出圧の低下からなる脈動は防止される。

かくして、本実施例によれば、ロータ低速および高速回
転のいずれの状態においても、吐出脈動を低減し、騒音
発生等を効果的に防止することができる。なお、上記実
施例は、流体逃し溝がハウジング４壁の上部と下部に１
つずつ設けられているが、脈動のピークに合わせて上下
数箇所に設けるようにしてもよい。

［発明の効果コ 以上の如く、本発明の可変容量型ベーンポンプによれば
、カムリングが最大または最小偏心位置に揺動するロー
タ回転域でカムリングによる遮蔽が解消される流体逃し
溝により、簡単な構成でポンプ吐出脈動を低減し、静粛
なポンプ作動を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
はポンプ部の断面図、第２図は第１図の■−■線断面図
へ第３図はポンプ部の断面図、第４図および第５図はそ
れぞれポンプ吐出圧の時間変化を従来例と比較した図、
第６図は従来例を示す□ポンプ部の断面図である。 １・・・ロータ ２．２Ａ・・・ベーン ３・・・カムリング ・　　４・・・ポンプハウジング ４１・・・吸入ボート ４２・・・吐出ボート ４３．４４・・・流体逃し講 Ｐ、ＰＬ、Ｐ２・・・ポンプ室 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転する円形ロータの外周に等間隔でベーンを設けて、
   これらベーンの先端をロータ周りの外方に配設したカム
   リングの円形内周に当接せしめて、カムリングの内方空
   間を上記ベーンにより複数のポンプ室に区画し、上記各
   ベーンおよびカムリングの側端面に接して各ポンプ室を
   閉鎖するハウジング壁に吸入ポートと吐出ポートを設け
   て、上記吸入ポートより各ポンプ室へ順次流体を吸入す
   るとともに、各ポンプ室より上記吐出ポートへ流体を順
   次圧縮吐出するベーンポンプであって、上記カムリング
   をその外周面半周に印加されるポンプ吐出圧に応じてロ
   ータに対する所定の偏心位置へ揺動するようになしてポ
   ンプ吐出量を調整する可変容量型ベーンポンプにおいて
   、上記ハウジング壁には上記カムリングの最大偏心時お
   よび最小偏心時の揺動位置にてそれぞれポンプ吐出圧が
   最大となるロータ回転角位置に、上記カムリングの最大
   偏心時または最小偏心時において上記カムリングの側端
   面による遮蔽より解放されてポンプ室内へ露出して、高
   圧側ポンプ室の流体の一部をベーンを介して隣接する低
   圧側ポンプ室へ逃がす一対の流体逃し溝を形成したこと
   を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。