JPH0693978A

JPH0693978A - 可変容量型ベーンポンプ

Info

Publication number: JPH0693978A
Application number: JP24641792A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Yamamoto; 敏彦山本
Original assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Current assignee: Toyo Advanced Technologies Co Ltd
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1992-09-16
Publication date: 1994-04-05

Abstract

(57)【要約】【目的】ポンプ室内圧に起因するカムリングの振動を
抑制する。【構成】サイドハウジング１０内で揺動するカムリン
グ２６の内側にロータ３４及びべーン４０Ａ〜４０Ｃを
収容する。カムリング２６外周部に突出部４６を形成
し、その両側に第１圧力制御室６０Ｌ及び第２圧力制御
室６０Ｒを形成する。流体吸入溝２０と流体吐出溝２２
との間に、上記第１圧力制御室６０Ｌに通じる第１の穴
Ｈ１及び第２の穴Ｈ２と、上記第２圧力制御室６０Ｒに
通じる第３の穴Ｈ３及び第４の穴Ｈ４を設ける。上記ロ
ータ３４に上記各穴Ｈ１〜Ｈ４を開閉するロータ突出部
３７ａおよび凹部３７ｂを形成し、この開閉に伴って生
じる両圧力制御室６０Ｌ，６０Ｒの内圧差により、ポン
プ室２９内圧に起因するカムリングの揺動を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オイル供給用ポンプ等
として用いられる可変容量型ベーンポンプに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】上記のような可変容量型ベーンポンプと
しては、例えば特開平３−２７１５７９号公報に示すも
のが知られている。

【０００３】このポンプは、図１５に示すように、流体
吸入溝８１及び流体吐出溝８２をもつポンプハウジング
８０を備え、このポンプハウジング８０内にカムリング
８３が設けられ、このカムリング８３の内側にロータ８
４が設けられている。このロータ８４の外周部にはその
半径方向に進退可能に複数枚のベーン８５が装着され、
これらのベーン８５がカムリング８３内周面８６に摺接
しながら上記ロータ８４が回転駆動されるようになって
いる。上記カムリング８３は、その外周部であって上記
流体吐出溝８２に近い部分８７を中心に揺動可能とさ
れ、この揺動によってカムリング８３の中心Ｏ₂と上記
ロータ８４の回転中心Ｏ₁との偏心量が増減するように
なっている。このカムリング８３の外周面と上記ポンプ
ハウジング８０内周面との間の空間は、上記流体吸入溝
８１に通ずる一次圧力室９１と、通路８８を介して上記
流体吐出溝８２に通ずる二次圧力室９２とに区画される
とともに、上記ポンプハウジングにはスプリング９３が
設けられ、その弾発力によりカムリング８３は、上記偏
心量が増大し、かつ上記二次圧力室９２の容積を減少さ
せる方向に付勢されている。また、上記流体吐出溝８２
とポンプハウジング外部に通ずる吐出口９７の連通路９
６内には、オリフィス部を有するスプール９４とスプリ
ング９５とが挿入され、スプール９４がスプリング９５
により連通路９６内上流側に付勢されることにより、こ
のスプール９５の外周面で上記連通路９６と通路８８と
が遮断されている。

【０００４】このようなポンプによれば、上記ロータ８
４の回転駆動により、流体吸入溝８１からオイル等の流
体をカムリング８３内周面とロータ８４外周面との間の
部分に吸入し、かつ流体吐出溝８２から上記スプール９
４のオリフィス部を通過して上記吐出口９７に吐出する
際に、吐出流量が一定に達した段階で、上記カムリング
８３の揺動により吐出流量を以下のように一定に保つこ
とができる。

【０００５】まず、ロータの単位時間当たり回転数（以
後、回転数と称する）が低い領域では、ロータ回転数と
略比例して吐出流量が増大するが、ロータの回転数があ
る回転数Ｎｏまで増大して吐出量が所定量Ｑｏに達する
と、上記スプール９４のオリフィス部を通過する流体の
流れ抵抗が増大し、スプール９４の上下流間の圧力差に
起因する力でスプール９４がスプリング９５の弾発力に
抗して下流側に移動し、連通路９６と通路８８とが連通
し、その結果、二次圧力室９２内の圧力に基づく力が一
次圧力室９１内の圧力とスプリング９３との和による力
に打ち勝ち、その力の差分だけカムリング８３を上記偏
心量が減少する方向に揺動させる。この揺動分だけポン
プ室８９の押しのけ容積が減り、これ以後は、ロータ回
転数の増大にかかわらず吐出流量が所定流量Ｑｏを超え
ることが防がれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記ポンプにおいて、
ロータ８４に装着されるベーン８５の総数は適宜設定す
ればよいが（図１５の例では７枚）、ポンプのコストを
下げ、またベーン８５とカムリング８３内周面との摺動
抵抗に起因する駆動トルクの増大を抑えるためには、ベ
ーン８５の枚数は極力少なくすることが好ましい。しか
しながら、上記ベーン８５の枚数が少なくなるほど、ポ
ンプ室８９の内圧に起因してこのカムリング８３を不必
要に揺動させる力が大きくなり、カムリング８３の振動
を促す不都合が発生する。

【０００７】その原理を図１６（ａ）〜（ｆ）に基づい
て説明する。なお、この図１６では便宜上、カムリング
８３の揺動中心Ｏ₃が流体吸入溝８１に近い側にあるも
のを示しているが、図１５に示すように揺動中心が吐出
側にある場合にも原理はほぼ同等である。また、この図
１６では、３枚のベーン８５Ａ，８５Ｂ，８５Ｃを１２
０°間隔でロータ８４に配し、かつ流体吸入溝８１のベ
ーン回転方向下流端から流体吐出溝８２のベーン回転方
向（図１５矢印方向）上流端までの離間角度がベーン同
士の離間角度と略等しく設定された例を示し、ベーン８
５Ａ，８５Ｂの間に形成されるポンプ室を８９Ｃ、ベー
ン８５Ｂ，８５Ｃの間に形成されるポンプ室を８９Ａ、
ベーン８５Ｃ，８５Ａの間に形成されるポンプ室を８９
Ｂで表わしている。

【０００８】まず、図１６（ａ）に示すように、ベーン
８５Ａが流体吸入溝８１を通過した直後であってかつベ
ーン８５Ｂが流体吐出溝８２に到達した直後の状態で
は、ポンプ室８９Ｃ，８９Ａが高圧の流体吐出溝８２に
通じ、ポンプ室８９Ｂが低圧の流体吸入溝８１に通じて
いるので、その圧力差によりカムリング８３には図示の
ような斜め方向の力Ｆ₁が作用する。従って、この力Ｆ₁
のＸ方向成分（カムリング揺動中心Ｏ₃とカムリング中
心Ｏ₂を結ぶ直線に直交する方向の成分）の力Ｆｘに基
づくカムリング揺動中心Ｏ₃まわりのモーメントによっ
てカムリング８３が強制的に揺動させられることとな
る。

【０００９】次に、同図（ｂ）に示すように、上記ベー
ン８５Ｂがカムリング左右方向の略中央に達すると、各
ポンプ室８９Ａ〜８９Ｃ内の圧力がバランスしてカムリ
ング８３には揺動を生じさせない縦方向の力Ｆ₁が作用
する。その後、同図（ｃ）に示すように、ベーン８５Ｂ
が流体吸入吐出溝８２の終端に近づくにつれて上記力Ｆ
₁の方向は同図（ａ）の場合と逆方向に傾斜し、カムリ
ング８３を上記とは逆の方向に揺動させる力Ｆｘが発生
する。

【００１０】そして、同図（ｄ）に示すように、上記ベ
ーン８５Ｂが上記流体吐出溝８２を通り過ぎ、かつベー
ン８５Ｃが流体吸入溝８１に到達した直後からは、ポン
プ室８９Ａが低圧の流体吸入溝８１に通ずるために、カ
ムリング８３に作用する力Ｆ₁は突然向きを変え、同図
（ｃ）の状態におけるカムリング揺動力Ｆｘとは逆方向
の力Ｆｘが発生する。その後、同図（ｅ）に示すよう
に、上記ベーン８５Ｃがカムリング左右方向の略中央に
達すると、各ポンプ室８９Ａ〜８９Ｃ内の圧力がバラン
スしてカムリング８３には揺動を生じさせない縦方向の
力Ｆ₁が作用し、以後、ベーン８５Ｃが流体吸入吸入溝
８１の終端に近づくにつれて上記力Ｆ₁の方向は同図
（ｄ）の場合と逆方向に傾斜し（同図（ｆ））、カムリ
ング８３を上記とは逆の方向に揺動させる力Ｆｘが発生
する。

【００１１】このようにポンプ室内圧に起因して発生す
るカムリング揺動力Ｆｘに起因するカムリング揺動中心
Ｏ₃まわりのモーメントが周期的に変動することによ
り、カムリング８３が振動し、吐出流量や吐出圧力の脈
動、騒音といった不都合を招くことになり、しかも、こ
のような圧力分布の変動はベーン８５の枚数が少なくな
るほど顕著となる。このため従来は、上記振動を抑制す
るためにやむなくベーンの枚数を増やしており、これが
コスト及び必要駆動トルク削減の大きな妨げとなってい
た。

【００１２】本発明は、このような事情に鑑み、ベーン
総数を削減しながら、ポンプ室内圧に起因するカムリン
グの振動を効果的に抑制することができる可変容量型ベ
ーンポンプを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポンプハウジ
ングと、このポンプハウジング内に揺動可能に設けられ
たカムリングと、このカムリング内に設けられ、カムリ
ング内周面との間にポンプ室を形成した状態で回転駆動
されるロータと、このロータの外周部にその半径方向に
進退可能に設けられ、半径方向外側端部が上記カムリン
グの内周面に摺接しながらロータとともに回転する複数
のベーンとを備え、上記ポンプハウジングに上記ポンプ
室内に開口する流体吸入路及び流体吐出路が形成され、
上記流体吸入路開口のロータ回転方向下流端から流体吐
出路開口のロータ回転方向上流端までの離間角度である
開口離間角度がベーン同士の離間角度とほぼ等しく設定
され、上記ロータの回転により、流体が上記流体吸入路
を通って上記カムリングの内周面とロータの外周面との
間の空間に吸入され、加圧された後に上記流体吐出路か
ら吐出されるとともに、上記カムリングの揺動に伴って
カムリングの中心と上記ロータの回転中心との偏心量が
変化し、この偏心量の変化に伴って上記流体吐出路から
の流体の吐出流量が増減するように構成された可変容量
型ベーンポンプにおいて、上記カムリングの外周部に突
出部を設け、カムリング外周面とポンプハウジング内周
面とで囲まれて上記突出部に対してロータ回転方向上流
側から臨む第１圧力制御室と、カムリング外周面とポン
プハウジング内周面とで囲まれて上記突出部に対してロ
ータ回転方向下流側から臨む第２圧力制御室と、上記ポ
ンプ室内に開口して上記第１圧力制御室内に連通する第
１の穴及び第２の穴と、上記ポンプ室内に開口して上記
第２圧力制御室内に連通する第３の穴及び第４の穴とを
形成し、上記ロータの外周部に、その径方向外側に突出
して上記各穴を塞ぐロータ突出部と、各ロータ突出部の
間に形成されて上記各穴を開放する凹部とを交互に形成
するとともに、上記ロータ及びベーンの回転に伴って変
動する上記第１圧力制御室内の圧力と第２圧力制御室内
の圧力との差圧が上記ポンプ室内圧に起因して上記カム
リングを揺動させる力を抑制する力となるように上記各
穴、ロータ突出部、及び凹部の形状及び配設位置を設定
したものである（請求項１）。

【００１４】より具体的に、本発明は、任意のベーンが
上記流体吸入路開口のロータ回転方向下流端を過ぎてか
ら上記開口離間角度の約１／４の角度を進むまでの第１
の期間では、上記第１の穴が開いて流体吐出路に通じ、
上記第４の穴が開いて流体吸入路に通じ、上記第２の穴
及び第３の穴が閉じ、上記ベーンが上記第１の期間を過
ぎてから上記開口離間角度の約１／４の角度を進むまで
の第２の期間では、上記第１の穴及び第４の穴が閉じ、
上記第２の穴が開いて流体吸入路に通じ、上記第３の穴
が開いて流体吐出路に通じ、上記ベーンが上記第２の期
間を過ぎてから上記開口離間角度の約１／４の角度を進
むまでの第３の期間では、上記第１の穴が開いて流体吐
出路に通じ、上記第４の穴が開いて流体吸入路に通じ、
上記第２の穴及び第３の穴が閉じ、上記ベーンが上記第
３の期間を過ぎてから上記開口離間角度の約１／４の角
度を進むまでの第４の期間では、上記第１の穴及び第４
の穴が閉じ、上記第２の穴が開いて流体吸入路に通じ、
上記第３の穴が開いて流体吐出路に通じるように、各
穴、ロータ突出部、及び凹部の形状及び配設位置を設定
するとともに、各期間における第１圧力制御室内圧と第
２圧力制御室内圧との差圧によるカムリング揺動中心回
りのモーメントの大きさが上記カムリング内圧に起因し
てカムリングを揺動させるモーメントの大きさの最大値
の約１／２となるように上記第１圧力制御室及び第２圧
力制御室からの上記突出部の受圧面積を設定したもので
ある（請求項２）。

【００１５】また本発明は、任意のベーンが上記流体吸
入路開口のロータ回転方向下流端を過ぎてから上記開口
離間角度の約１／６の角度を進むまでの第１の期間で
は、上記第１の穴が開いて流体吐出路に通じ、上記第４
の穴が開いて流体吸入路に通じ、上記第２の穴及び第３
の穴が閉じ、上記ベーンが上記第１の期間を過ぎてから
上記開口離間角度の約１／６の角度を進むまでの第２の
期間ではすべての穴が閉じ、上記ベーンが上記第２の期
間を過ぎてから上記開口離間角度の約１／６の角度を進
むまでの第３の期間では、上記第１の穴及び第４の穴が
閉じ、上記第２の穴が開いて流体吸入路に通じ、上記第
３の穴が開いて流体吐出路に通じ、上記ベーンが上記第
３の期間を過ぎてから上記開口離間角度の約１／６の角
度を進むまでの第４の期間では、上記第１の穴が開いて
流体吐出路に通じ、上記第４の穴が開いて流体吸入路に
通じ、上記第２の穴及び第３の穴が閉じ、上記ベーンが
上記第４の期間を過ぎてから上記開口離間角度の約１／
６の角度を進むまでの第５の期間ではすべての穴が閉
じ、上記ベーンが上記第５の期間を過ぎてから上記開口
離間角度の約１／６の角度を進むまでの第６の期間で
は、上記第１の穴及び第４の穴が閉じ、上記第２の穴が
開いて流体吸入路に通じ、上記第３の穴が開いて流体吐
出路に通じるように各穴、ロータ突出部、及び凹部の形
状及び配設位置を設定するとともに、上記第１の期間、
第３の期間、第４の期間、及び第６の期間における第１
圧力制御室内圧と第２圧力制御室内圧との差圧に基づく
カムリング揺動中心回りのモーメントの大きさが上記カ
ムリング内圧に起因してカムリングを揺動させるモーメ
ントの大きさの最大値の約２／３となるように上記第１
圧力制御室及び第２圧力制御室からの上記突出部の受圧
面積を設定したものである（請求項３）。

【００１６】また本発明は、任意のベーンが上記流体吸
入路開口のロータ回転方向下流端を過ぎてから上記開口
離間角度の約１／６の角度を進むまでの第１の期間で
は、上記第１の穴が開いて流体吐出路に通じ、第１の期
間に入ってから遅れて上記第４の穴が開いて流体吸入路
に通じ、上記第２の穴及び第３の穴が閉じ、上記ベーン
が上記第１の期間を過ぎてから上記開口離間角度の約１
／６の角度を進むまでの第２の期間では、上記第１の穴
及び第３の穴が閉じ、第２の期間が終了するよりも前の
時点で上記第４の穴が閉じ、第２の期間に入ってから遅
れて上記第２の穴が開いて流体吸入路に通じ、上記ベー
ンが上記第２の期間を過ぎてから上記開口離間角度の約
１／６の角度を進むまでの第３の期間では、上記第１の
穴及び第４の穴が閉じ、第３の期間が終了するよりも前
の時点で上記第２の穴が閉じ、上記第３の穴が開いて流
体吐出路に通じ、上記ベーンが上記第３の期間を過ぎて
から上記開口離間角度の約１／６の角度を進むまでの第
４の期間では、上記第１の穴が開いて流体吐出路に通
じ、第４の期間に入ってから遅れて上記第４の穴が開い
て流体吸入路に通じ、上記第２の穴及び第３の穴が閉
じ、上記ベーンが上記第４の期間を過ぎてから上記開口
離間角度の約１／６の角度を進むまでの第５の期間では
第１の穴及び第３の穴が閉じ、第５の期間に入ってから
遅れて第２の穴が開いて流体吸入路に通じ、第５の期間
が終わる前に第４の穴が閉じ、上記ベーンが上記第５の
期間を過ぎてから上記開口離間角度の約１／６の角度を
進むまでの第６の期間では、上記第１の穴及び第４の穴
が閉じ、第６の期間が終了するよりも前の時点で上記第
２の穴が閉じ、上記第３の穴が開いて流体吐出路に通じ
るように各穴、ロータ突出部、及び凹部の形状及び配設
位置を設定するとともに、上記第１の期間、第３の期
間、第４の期間、及び第６の期間における第１圧力制御
室内圧と第２圧力制御室内圧との差圧に基づくカムリン
グ揺動中心回りのモーメントの大きさが上記カムリング
内圧に起因してカムリングを揺動させるモーメントの大
きさの最大値の約２／３となるように上記第１圧力制御
室及び第２圧力制御室からの上記突出部の受圧面積を設
定したものである（請求項４）。

【００１７】上記各ポンプにおいて、ベーンの具体的な
枚数は問わないが、上記ロータ外周部に１２０°間隔で
３つのベーンを装着したものに特に有効である（請求項
５）。

【００１８】

【作用】請求項１記載のポンプにおいて、カムリング内
でロータが回転駆動されることにより、このカムリング
内に流体吸入路を通じて流体が吸入されるとともに、こ
の流体は加圧された後に流体吐出路を通じて外部に吐出
される。

【００１９】このような運転時において、上記ロータ及
びべーンの回転に伴い、ロータに形成されているロータ
突出部及び凹部が交互に各穴を通過することにより各穴
が開閉され、これらの穴に通じている突出部両側の第１
圧力制御室及び第２圧力制御室が流体吸入路または流体
吐出路に適宜連通される。この連通に伴って両圧力制御
室内の圧力が変動し、その圧力差により、ポンプ室内圧
に起因するカムリング揺動力が抑制される。

【００２０】より具体的に、請求項２記載のベーンポン
プでは、第１の期間及び第３の期間で第１の穴が開いて
流体吐出路に通じることにより第１の圧力制御室内が昇
圧され、上記第４の穴が開いて流体吸入路に通じること
により第２の圧力制御室内が減圧される。これにより、
両圧力制御室内の間に圧力差が生じ、この圧力差によっ
て、ポンプ室内圧に起因する揺動モーメントと反対方向
の揺動抑制モーメントが発生する。これに対し、第２の
期間及び第４の期間では、第２の穴が開いて流体吸入路
に通じることにより第１の圧力制御室内が減圧され、上
記第３の穴が開いて流体吐出路に通じることにより第２
の圧力制御室内が昇圧される。この圧力差によって、ポ
ンプ室内圧に起因する揺動モーメントと反対方向の揺動
抑制モーメントが発生する。しかも、上記揺動抑制モー
メントの絶対値はポンプ室内圧に起因する揺動モーメン
トの大きさの最大値の約１／２に設定されているため、
後述のように、最終的にカムリングを揺動させる力の最
大値はほぼ半減され、その変動の周波数は約２倍に増加
される。

【００２１】また請求項３，４記載のベーンポンプで
は、第１の期間〜第６の期間で各穴が開閉されることに
より、上記請求項２記載のベーンポンプと同様に両圧力
制御室内に圧力差が発生し、ポンプ室内圧に起因するカ
ムリング揺動力を抑制する。しかも、上記圧力差による
揺動抑制モーメントは、上記カムリング内圧に起因して
カムリングを揺動させるカムリング揺動中心回りのモー
メントの大きさの最大値の約２／３であるため、後述の
ように、カムリングを揺動させる力の最大値はほぼ１／
３まで削減され、その変動の周波数は約３倍に増加され
る。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例を図１，２に基づいて説明
する。

【００２３】図示の可変容量型ベーンポンプは、サイド
ハウジング１０を備え、その前後に図２に示すようなフ
ロントプレート１２及びリアプレート１４が装着されて
おり、これらによってポンプハウジングが構成されてい
る。そして、上記リアプレート１４の中心部分をポンプ
シャフト１６が貫通してポンプハウジング内に臨んでお
り、このポンプシャフト１６は図外の駆動源に連結され
るとともに軸受１８を介してリアプレート１４側に回転
可能に支持されている。

【００２４】上記フロントプレート１２及びリアプレー
ト１４には流体吸入溝（流体吸入路開口）２０及び流体
吐出溝（流体吐出路開口）２２が形成されている。両溝
２０，２２はポンプハウジング内に開口しており、流体
吸入溝２０は流体吸入口１９（図２）に通じている。

【００２５】このポンプハウジング内において、両通路
２０，２２に臨む位置にはカムリング（揺動リング）２
６が設けられ、その前後両側面が上記フロントプレート
１２及びリアプレート１４で覆われている。このカムリ
ング２６の外周部であって、上記ポンプシャフト１６の
回転中心（すなわち後述のロータ３４の回転中心）Ｏ₁
を挾んで上記流体吐出溝２２の反対側となる部分（図例
では下端部分）には、径方向外側に突出する略円形のピ
ポット部２８が形成されている。このピポット部２８
は、サイドハウジング１０の下端部に形成された略同形
の凹部３０内に嵌入されており、これによってカムリン
グ２６が上記ピポット部２８の中心点を揺動中心Ｃとし
て揺動可能とされるとともに、この揺動によって上記ポ
ンプシャフト１６の回転中心Ｏ₁に対するカムリング２
６の中心Ｏ₂の偏心量が増減するようになっている。

【００２６】このカムリング２６内側のポンプ室２９内
には、ロータ３４が設けられている。このロータ３４
は、図２に示すように、サイドハウジング１０よりも小
幅の内側リング状部３５と、サイドハウジング１０と略
同幅の外側リング状部３７とを有し、両者が上記内側リ
ング状部３５よりも小幅の連結部３６を介して連結され
ている。そして、上記内側リング状部３５が異形断面を
もつポンプシャフト１６に外嵌されることにより、この
ポンプシャフト１６と一体にロータ３４全体が図１の矢
印Ａ方向に回転するようになっている。

【００２７】上記外側リング状部３７の外周部には、径
方向外側に突出する複数の（図例では６つの）ロータ突
出部３７ａが間欠的にかつ等間隔で形成されており、各
ロータ突出部３７ａの間には凹部３７ｂが形成されてい
る。これらロータ突出部３７ａ及び凹部３７ｂの具体的
な形状の設定については後に詳述する。

【００２８】上記外側リング状部３７には、これを半径
方向に貫通する状態で複数枚のべーンが等間隔で配され
ている。この実施例では、３枚のべーン４０Ａ，４０
Ｂ，４０Ｃが１２０°間隔で上記ロータ突出部３７ａの
略中央位置に配されており、半径方向に個別に進退可能
となっている。これらのべーン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ
の内側であって、上記連結部３６の左右両側の位置には
べーン突出しリング４２が設けられ、上記ロータ３４の
回転に伴い、各べーン４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃがそれら
自身の遠心力及び上記べーン突出しリング４２によって
径方向外側に突き出され、その外側端面が上記カムリン
グ２６の内周面２７に摺接するようになっている。

【００２９】上記カムリング２６の外周部であって、上
記ロータ回転中心Ｏ₁を挾んでピポット部２８と反対側
の位置には、径方向外側に突出部４６が突設されてい
る。この突出部４６のロータ回転方向上流側の麓（図１
では左側の麓）には肩部５６Ｌが、突出部４６のロータ
回転方向下流側の麓（図１では右側の麓）には肩部５６
Ｒがそれぞれ形成されている。両肩部５６Ｌ，５６Ｒは
サイドハウジング１０の内周面に接触しており、カムリ
ング２６の外側の空間において、上記肩部５６Ｌとピポ
ット部２８との間に一次圧力室４７が形成され、上記肩
部５６Ｒとピポット部２８との間に二次圧力室４８が形
成されている。

【００３０】サイドハウジング１０において、上記突出
部４６のロータ回転方向上流側に隣接する部分には、第
１圧力制御室６０Ｌが形成され、上記突出部４６のロー
タ回転方向下流側に隣接する部分には第２圧力制御室６
０Ｒが形成されている。第２圧力制御室６０Ｒ内にはス
プリング３２が圧入されている。これに対し、上記第１
圧力制御室６０Ｌのサイドハウジング１０の所定位置に
は段部２５が形成されており、通常は上記スプリング３
２の弾発力により突出部４６が上記段部２５に押し当て
られ、これ以上は一次圧力室４７の容積を減少させる方
向にスプリング３２が揺動しないようになっている。

【００３１】上記流体吐出溝２２において、ロータ回転
方向下流端からは、その回転方向に長溝２３が延設さ
れ、この長溝２３が二次圧力室４８内に開口する位置ま
で至っている。そして、この二次圧力室４８内に、ポン
プハウジング外部と通ずる流体吐出口２４が形成されて
いる。これに対し、一次圧力室４７内は上記流体吐出溝
２２から隔離された状態となっている。また、流体吸入
溝２０のロータ回転方向下流端２０ａから流体吐出溝２
２のロータ回転方向上流端２２ａに至るまでの離間角度
（以下、溝離間角度と称する）は、べーン同士の離間角
度（１２０°）と略等しい角度に設定されており、ある
一つのべーンが上記流体吸入溝２０のロータ回転方向下
流端２０ａを過ぎるのとほぼ同時に、上記べーンに先行
するべーンが流体吐出溝２２のロータ回転方向上流端２
２ａに到達するようになっている。

【００３２】上記突出部４６には、これを貫通してカム
リング２６内外を連通する第１カムリング側通路５２が
形成されている。この第１カムリング側通路５２がカム
リング２６内に開口する位置は、上記流体吐出溝２２の
ロータ回転方向下流端に近い位置に設定されている。こ
れに対し、サイドハウジング１０において上記突出部４
６と対向する面には、周方向に延びるハウジング側通路
５４が形成されている。このハウジング側通路５４及び
上記第１カムリング側通路５２の形状及び位置は、図１
に示すように上記スプリング３２の弾発力により突出部
４６が段部２５に押付けられた状態で上記ハウジング側
通路５４に第１カムリング側通路５０が開口し、かつ、
この状態からカムリング２６が図１時計回り方向に揺動
することにより上記開口面積が次第に減少し、カムリン
グ２６の揺動量が一定値に達するとハウジング側通路５
４と第１カムリング側通路５０とが完全に遮断されるよ
うに設定されている。

【００３３】また、上記突出部４６には、上記ハウジン
グ側通路５４内と一次圧力室４７とを連通する第２カム
リング側通路６８が形成されている。

【００３４】上記サイドハウジング１０において、流体
吐出溝２２のロータ回転方向直上流側の位置には、ポン
プ室２９内に開口する第１の穴Ｈ１が設けられており、
同様にして、流体吸入溝２０のロータ回転方向直下流側
の位置、流体吐出溝２２のロータ回転方向直下流側の位
置、流体吸入溝２０のロータ回転方向直上流側の位置
に、それぞれ第２の穴Ｈ２、第３の穴Ｈ３、第４の穴Ｈ
４が設けられている。また、第１圧力制御室６０Ｌの側
面には穴ＨＬが、第２圧力制御室６０Ｒの側面には穴Ｈ
Ｒがそれぞれ設けられており、穴ＨＬと第１の穴Ｈ１及
び第２の穴Ｈ２とが連通路７０Ｌを介して連通され、穴
ＨＲと第３の穴Ｈ３及び第４の穴Ｈ４とが連通路７０Ｒ
を介して連通されている。

【００３５】そして、上記各穴Ｈ１〜Ｈ４、ロータ突出
部３７ａ、及び凹部３７ｂの形状及び配設位置は、次の
条件を満たすように設定されている。

【００３６】(a) 各穴Ｈ１〜Ｈ４をロータ突出部３７ａ
が通過する際、このロータ突出部３７ａによって穴Ｈ１
〜Ｈ４が塞がれるのに対し、凹部３７ｂが通過する際に
は、穴Ｈ１〜Ｈ４が開放される。すなわち、全穴Ｈ１〜
Ｈ４の外接円の半径がロータ突出部３７ａの半径よりも
小さく、かつ、凹部３７ｂの外接円の半径よりも大きく
なるようにする。

【００３７】(b) ある基準位置から流体吸入溝２０のべ
ーン回転方向下流端２０ａまでの角度をθo、上記基準
位置から流体吐出溝２２のべーン回転方向上流端２２ａ
までの角度をθ₄、両角度θo，θ₄の間を４等分する角
度をθ₁，θ₂，θ₃、角度θo〜θ₁の領域を第１の領
域、角度θ₁〜θ₂の領域を第２の領域、角度θ₂〜θ₃の
領域を第３の領域、角度θ₃〜θ₄の領域を第４の領域と
すると、任意のべーンが上記第１の領域及び第３の領域
にある第１の期間及び第３の期間では、図３に示すよう
に第１の穴Ｈ１及び第４穴Ｈ４が開放されて第２の穴Ｈ
２及び第３の穴Ｈ３が塞がれ、上記べーンが第２の領域
及び第４の領域にある第２の期間及び第４の期間では、
第１の穴Ｈ１及び第４の穴Ｈ４が塞がれて第２の穴Ｈ２
及び第３の穴Ｈ３が開放されるようにする。すなわち、
全期間の半分は各穴Ｈ１〜Ｈ４が開き、半分は閉じるよ
うにする。従って、理論上は上記べーン突出部３７ａの
角度幅と凹部３７ｂの角度幅とをほぼ等しくすればよい
が、実際には、図１に示すように、各穴Ｈ１〜Ｈ４の直
径の分だけべーン突出部３７ａの方が幅広に形成されて
いる。

【００３８】また、上記第１圧力制御室６０Ｌの内圧及
び第２圧力制御室６０Ｒの内圧との間に圧力差に起因す
る力によって、前記図１６を用いて上述したポンプ室内
圧に起因するカムリング２６の揺動を抑制しようとする
モーメント（前記図１６ではＦ₂×Ｌ）が、上記ポンプ
室内圧に起因する揺動モーメントの大きさの最大値の１
／２となるように、突出部４６の受圧面積、すなわち突
出部４６が第１圧力制御室６０Ｌ及び第２圧力制御室６
０Ｒ内に臨む面積が設定されている。

【００３９】次に、この可変容量型ベーンポンプの作用
を説明する。

【００４０】図１に示すような初期状態からカムリング
２６内でポンプシャフト１６と一体にロータ３４が回転
駆動されると、このカムリング２６内に流体吸入口１９
及び流体吸入溝２０を通じて流体が吸入され、この流体
は加圧された後に流体吐出溝２２、長溝２３、二次圧力
室４８、及び流体吐出口２４を順次通ってポンプハウジ
ング外に吐出される。

【００４１】ここで、ロータ３４の回転数が低い領域で
は、この回転数の増大に伴って吐出流量が増大するが、
この吐出流量の増大に伴って流体吐出溝２２から長溝２
３を通って二次圧力室４８に導入されるまでの流体の流
れ抵抗が増大し、これにより、カムリング２６内におい
て上記長溝２３の直上流側領域での圧力が、二次圧力室
４８内の圧力と比べて次第に高くなる。従って、上記領
域に通じている一次圧力室４７内の圧力も同様に上昇
し、この一次圧力室４７内の圧力と二次圧力室４８内の
圧力との差圧に基づく力がスプリング３２の弾発力に打
ち勝った時点でその力の差だけカムリング２６をカムリ
ング中心Ｏ₂とロータ回転中心Ｏ₁との偏心量が減少する
方向に揺動し、これによりポンプ室２９の押しのけ容積
が減少し、ロータ回転数の増大に伴って吐出流量が増大
することが規制される。また、このカムリング２６の揺
動に伴い、ハウジング側通路５４に対する第１カムリン
グ側通路５２の開口面積が次第に減少するので、これに
より一次圧力室４７内の過度の圧力上昇が抑制される。

【００４２】このような回転数の変動に伴ってカムリン
グ２６が揺動することにより、吐出流量の制御が行われ
るが、このような有意義の揺動に加え、このカムリング
２６にはポンプ室２９の内圧に起因して不必要な揺動力
が作用する。すなわち、前記図１６（ａ）〜（ｆ）に示
したように、任意のべーンが流体吸入溝２０を通り過ぎ
てから流体吐出溝２２に至るまでの間に、ポンプ室２９
の内圧に起因してカムリング２６に力Ｆ₁が作用すると
ともに、そのＸ方向成分であるカムリング揺動力Ｆｘの
向き及び大きさがべーンの回転に伴って変化する。具体
的に、このカムリング揺動力Ｆｘによるカムリングを揺
動させるモーメントは、上記べーンが前記第１の領域〜
第４の領域を通る間に図３に実線で示すように変化し、
カムリング２６を振動させようとする。

【００４３】しかしながら、この実施例に示したベーン
ポンプでは、ポンプ室２９内の圧力が第１の穴Ｈ１〜第
４の穴Ｈ４を通じて適宜第１圧力制御室６０Ｌ及び第２
圧力制御室６０Ｒに伝達されるため、カムリング２６の
突出部４６には上記振動を阻止しようとするモーメント
が発生することとなる。

【００４４】これを、ロータ３４及びべーン４０Ａ〜４
０Ｃの回転に沿って説明する。まず、ある１枚のべー
ン、例えばべーン４０Ａが流体吸入溝下流端２０ａを過
ぎてから溝離間角度の１／４だけ進角するまでの第１の
期間では、第２の穴Ｈ２及び第３の穴Ｈ３がロータ突出
部３７ａで塞がれる一方、第１の穴Ｈ１が開放されて高
圧の流体吐出溝２２に通じ、第４の穴Ｈ４が開放されて
低圧の流体吸入溝２０に通じる。ここで、上記第１の穴
Ｈ１は連通路７０Ｌを介して第１圧力制御室６０Ｌ内に
通じており、第４の穴Ｈ４は連通路７０Ｒを介して第２
圧力制御室６０Ｒに通じているので、第１圧力制御室６
０Ｌ内は第２圧力制御室６０Ｒよりも高圧となり、その
圧力差に起因して、カムリング２６にはポンプ室２９の
内圧に起因する揺動モーメントと逆向きの揺動抑制モー
メントＦ₂×Ｌ（図１６参照）が作用する。しかも、こ
の揺動抑制モーメントの大きさは、突出部４６の受圧面
積との関係から上記揺動モーメントの大きさの最大値の
１／２となり、従って、この揺動抑制モーメントは図３
の破線で示されるようになる。

【００４５】次に、上記べーン４０Ａが第１の領域を過
ぎてから溝離間角度の１／４だけ進角するまでの第２の
期間では、第１の穴Ｈ１及び第４の穴Ｈ４がロータ突出
部３７ａで塞がれる一方、第３の穴Ｈ３が開放されて高
圧の流体吐出溝２２に通じ、第２の穴Ｈ２が開放されて
低圧の流体吸入溝２０に通じる。ここで、上記第２の穴
Ｈ２は連通路７０Ｌを介して第１圧力制御室６０Ｌ内に
通じており、第３の穴Ｈ３は連通路７０Ｒを介して第２
圧力制御室６０Ｒに通じているので、第１圧力制御室６
０Ｌ内は第２圧力制御室６０Ｒよりも低圧となり、その
圧力差に起因して、上記第１の期間におけるモーメント
とは逆向きの揺動抑制モーメントＦ₂×Ｌが作用する。
また、この第２の期間を過ぎてから溝離間角度の１／４
だけ進角するまでの第３の期間では、第１の期間と同様
に第１の穴Ｈ１及び第４の穴Ｈ４のみが開放され、第３
の期間を過ぎてから溝離間角度の１／４だけ進角するま
での第４の期間では第２の期間と同様に第２の穴Ｈ２及
び第３の穴Ｈ３のみが開放されるため、図３破線に示す
ように、第１の期間〜第４の期間にわたって常にポンプ
室内圧に起因する揺動モーメントとは逆向きの揺動抑制
モーメントが発生することとなる。

【００４６】これら揺動モーメントと揺動抑制モーメン
トとを合成すると、図３に一点鎖線で示すようになる。
この図から明らかなように、最終的に上記カムリング２
６に作用する揺動モーメントの大きさは、従来ポンプに
おける揺動モーメント（同図実線）に比べて約１／２に
削減されている。このため、べーン枚数を３枚まで削減
しても、カムリング２６に大きな振動は発生せず、その
分吐出流量を安定させることができる。また、このベー
ンポンプから吐出される作動流体が供給されるアクチュ
エータ等の各種機器は、その固有振動数が比較的低く、
吐出流量の脈動周波数が低いとその影響を受けやすい傾
向にあるが、この実施例に示すベーンポンプでは、上記
図３一点鎖線に示すようにカムリングを揺動させるモー
メントの周波数が従来に比べ約２倍に増加されているの
で、他のアクチュエータに与える悪影響も抑えることが
できる利点がある。

【００４７】次に、第２実施例を図４及び図５に基づい
て説明する。この実施例において、ベーンポンプ全体の
基本構成は前記第１実施例と同等であるが、任意のべー
ンが上記流体吸入溝２０の下流端２０ａを過ぎてから溝
離間角度の１／６だけ進角した期間を第１の期間、この
第１の期間から溝離間角度の１／６だけ進角した期間を
第２の期間、この第２の期間から溝離間角度の１／６だ
け進角した期間を第３の期間、この第３の期間から溝離
間角度の１／６だけ進角した期間を第４の期間、この第
４の期間から溝離間角度の１／６だけ進角した期間を第
５の期間、この第５の期間から溝離間角度の１／６だけ
進角した期間を第６の期間とすると、各期間において、
次の表１及び図５に示すように各穴Ｈ１〜Ｈ４が開閉さ
れるように、各穴Ｈ１〜Ｈ４、ロータ突出部３７ａ、及
び凹部３７ｂの形状が設定されている。

【００４８】

【表１】・第１の期間：第１の穴Ｈ１及び第４の穴Ｈ４が開第２の穴Ｈ２及び第３の穴Ｈ３が閉・第２の期間：全穴Ｈ１〜Ｈ４が閉・第３の期間：第１の穴Ｈ１及び第４の穴Ｈ４が閉第２の穴Ｈ２及び第３の穴Ｈ３が開・第４の期間：第１の穴Ｈ１及び第４の穴Ｈ４が開第２の穴Ｈ２及び第３の穴Ｈ３が閉・第５の期間：全穴Ｈ１〜Ｈ４が閉・第６の期間：第１の穴Ｈ１及び第４の穴Ｈ４が閉第２の穴Ｈ２及び第３の穴Ｈ３が開また、両圧力制御室６０Ｌ，６０Ｒに圧力差が生じた場
合にこの圧力差に基づいてカムリングに作用するモーメ
ントの大きさが、ポンプ室内圧に起因して発生する揺動
モーメントの大きさの最大値の約２／３となるように、
突出部４６の受圧面積が設定されている。

【００４９】このようなベーンポンプにおいて、上記第
１の穴Ｈ１や第３の穴Ｈ３が開いている場合には、これ
らの第１の穴Ｈ１及び第３の穴Ｈ３を通じて第１の圧力
制御室６０Ｌや第２の圧力制御室６０Ｒが高圧の流体吐
出溝２２内に通じ、上記第２の穴Ｈ２及び第４の穴Ｈ４
が開いている場合には、これらの第２の穴Ｈ２及び第４
の穴Ｈ４を通じて第１圧力制御室６０Ｌや第２圧力制御
室６０Ｒが低圧の流体吸入溝２０内に通じ、全穴Ｈ１〜
Ｈ４が閉じている場合には、前後プレート１２，１４と
カムリング２６等との隙間を通じたリークにより、両圧
力制御室６０Ｌ，Ｒ内の圧力が互いに等しい圧力となる
ように降下すると考えられるので、両圧力制御室６０
Ｌ，６０Ｒ同士の圧力差に基づく揺動抑制モーメントの
変動は図５上半部に示される破線のグラフで近似され
る。この揺動抑制モーメントと、同図に実線で示される
ポンプ室内圧による揺動モーメントとを合成すると、同
図一点鎖線に示されるようになる。

【００５０】この図から明らかなように、この実施例に
おけるベーンポンプによれば、カムリングを揺動させる
モーメントの大きさの最大値を従来のそれと比して約１
／３まで削減することができ、また、モーメント変動の
周波数を約３倍まで高めることができる。

【００５１】次に、第３実施例を図６及び図７に基づい
て説明する。上記第２実施例では、全穴Ｈ１〜Ｈ４を閉
じた際、ポンプ内の隙間を通じてのリークによる両圧力
制御室６０Ｌ，６０Ｒの圧力の降下を考慮しているが、
ポンプ各部の寸法が極めて高精度に設定され、リークが
非常に少ないポンプにおいては、両圧力制御室６０Ｌ，
Ｒ内の圧力を降下させるには、これらの圧力制御室６０
Ｌ，６０Ｒ内を積極的に流体吸入側に連通させることが
極めて望ましい。

【００５２】そこで、この実施例では、図６に示すよう
に、前記第２実施例における第２の穴Ｈ２及び第４の穴
Ｈ４を周方向に延びる長穴とすることにより、図７下半
部に示すように、第１の期間及び第２の期間のほぼ全期
間と第４の期間及び第５の期間のほぼ全期間とで第４の
穴Ｈ４が開いて流体吸入溝２０に通じ、第２の期間及び
第３の期間のほぼ全期間と第５の期間及び第６の期間の
ほぼ全期間とで第２の穴Ｈ２が開いて流体吸入溝２０に
通じるようにしている。しかも、第４の穴Ｈ４の開時期
は、それぞれ第１の期間の開始時及び第４の期間の開始
時よりも僅かに遅らせ、第４の穴Ｈ４の閉時期は、それ
ぞれ第２の期間の終了時及び第５の期間の終了時よりも
僅かに早めており、第２の穴Ｈ２の開時期は、それぞれ
第２の期間の開始時及び第５の期間の開始時よりも僅か
に遅らせ、第２の穴Ｈ２の閉時期は、それぞれ第２の期
間の終了時及び第５の期間の終了時よりも僅かに早めて
いる。

【００５３】このような構成によれば、流体吐出溝２２
に通じる第１の穴Ｈ１及び第３の穴Ｈ３が閉じている期
間（すなわち第２の期間及び第５の期間）では、第２の
穴Ｈ２や第４の穴Ｈ４を開いて低圧の流体吸入溝２０に
通じさせることにより、両圧力制御室６０Ｌ，６０Ｒ内
の圧力を確実に降下させ、揺動モーメントの最大値を１
／３まで削減し、かつ周波数を３倍まで高めることがで
きる。しかも、図７下半部に示すように、第２の穴Ｈ２
及び第４の穴Ｈ４の開閉時期を第１の穴Ｈ１及び第３の
穴Ｈ３の開閉時期よりも前後にずらしているので、第２
の穴Ｈ２や第４の穴Ｈ４が第１の穴Ｈ１や第３の穴Ｈ３
と同時に開閉することによる急激な圧力変動を避け、こ
れによる衝撃を未然に防ぐことができる効果がある。

【００５４】次に、第４実施例を図８に基づいて説明す
る。

【００５５】ここでは、前記第２実施例における流体吸
入溝２０及び流体吐出溝２２の径方向内側縁が外側リン
グ状部３７におけるロータ突出部３７ａの外周縁と同等
もしくはそれよりも径方向外側に位置するまで流体吸入
溝２０及び流体突出溝２２の幅寸法を削減するととも
に、上記流体吐出溝２２の内側に第１の穴Ｈ１及び第３
の穴Ｈ３を設け、流体吸入溝２０の内側に第２の穴Ｈ２
及び第４の穴Ｈ４を設けて、第１の穴Ｈ１及び第２の穴
Ｈ２をそれぞれ個別の連通路７０Ｌ１，７０Ｌ２を介し
て第１圧力室６０Ｌ内の穴ＨＬに連通し、第３の穴Ｈ３
及び第４の穴Ｈ４をそれぞれ個別の連通路７０Ｒ３，７
０Ｒ４を介して第２圧力室６０Ｒ内の穴ＨＲに連通して
いる。

【００５６】このような配置であっても、各穴Ｈ１〜Ｈ
４を例えば図示のような位置に設けることにより、前記
第２実施例と同様の各穴Ｈ１〜Ｈ４の開閉パターン（図
５下半部）を得ることができ、同実施例と同様の効果を
得ることができる。以上のようにして、第１実施例、第
３実施例のそれぞれに対応する実施例があるが、ここで
は第３実施例に対応する第５実施例を図９に示し、第１
実施例に対応する実施例の図は省略しておく。

【００５７】ただし、各穴Ｈ１〜Ｈ４を前記第１実施例
〜第３実施例に示すように配置すれば、第１の穴Ｈ１及
び第２の穴Ｈ２を共通の連通路７０Ｌで穴ＨＬ内に連通
し、第３の穴Ｈ３及び第４の穴Ｈ４を共通の連通路７０
Ｒで穴ＨＲ内に連通することができる利点がある。すな
わち、本発明における各穴の位置は、流体吸入溝２０及
び流体吐出溝２２から外れた領域であって、ポンプ室２
９内に開口する領域内で適宜設定することができる。

【００５８】なお、本発明は以上のような実施例に限定
されるものでなく、例として次のような態様をとること
も可能である。

【００５９】(1) 上記実施例では、カムリング揺動中心
Ｃが流体吸入溝２０に近い側にあり、突出部４６が流体
吐出溝２２に近い側にあるものを示したが、逆に、カム
リング揺動中心Ｃが流体吐出溝２２に近い側にあり、突
出部４６が流体吸入溝２０に近い側にあるものにおいて
も、上記と同様に本発明を適用することができる。

【００６０】(2) 本発明では、べーンの具体的な枚数を
問わず、べーン枚数が増えても、その離間角度と溝離間
角度とを略等しく設定するとともに、この角度を第１の
領域〜第４の領域（第１実施例）もしくは第１の領域〜
第６の領域（第２実施例及び第３実施例）に分割して各
領域における第１の穴Ｈ１〜第４の穴Ｈ４の開閉を前記
各実施例と同様に設定することにより、上記と同様の効
果を得ることができる。参考として、５枚のべーン４０
Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅを用いた場合に、
上記第１実施例、第２実施例、第３実施例、第４実施
例、及び第５実施例にそれぞれ対応するベーンポンプの
構造を図１０，図１１，図１２，図１３，１４に示して
おく。

【００６１】(3) 本発明において、穴の総数は４個に限
らず、それ以上であってもよい。例えば、本発明におけ
る第１の穴Ｈ１〜第４の穴Ｈ４の各穴を、複数に分割す
るようにしてもよい。

【００６２】(4) 本発明において、べーン同士の離間角
度と上記溝離間角度とは正確に等しく設定されていなく
てもよく、例えば溝離間角度をべーン離間角度よりも少
し大きな角度に設定するとともに、流体吐出溝のべーン
回転方向上流端から細溝を流体吸入溝側に延ばし、上記
溝離間角度に対応する領域に２枚のべーンが存在する状
態で両べーンの間に挾まれる領域を上記細溝を通じて流
体吐出溝側に僅かに連通させるような構造においても、
本発明を適用することができる。

【００６３】(5) 上記第１実施例〜第３実施例における
各穴Ｈ１〜Ｈ４の開閉タイミングは必ずしも１／４もし
くは１／６に精密に割り振られていなくてもよく、揺動
モーメントを抑制できる範囲で微小時間だけ前後にずれ
ていてもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上のように本発明は、カムリング外周
部に設けた突出部の両側に第１圧力制御室及び第２圧力
制御室を形成し、これらを第１の穴〜第４の穴を介して
ポンプ室内に通じさせるとともに、これらの穴をロータ
外周部に設けたロータ突出部及び凹部によって適宜開閉
することにより上記両圧力制御室内の圧力に差を生じさ
せ、この圧力差によって上記ポンプ室内圧に起因する揺
動力を抑制するようにしたものであるので、特別な機器
を用いることなく、簡単な構造で、上記ポンプ室内圧に
起因するカムリングの振動を抑制することができる。従
って、べーン枚数の削減を図りながら、吐出流量の脈動
を抑え、安定した運転を実現することができる効果があ
る。特に、請求項５記載のように、べーン数を３つまで
削減することにより、ポンプ全体のコスト及びロータ駆
動に要するトルクを大幅に削減することが可能となる。

【００６５】より具体的に、請求項２記載のベーンポン
プによれば、第１の領域〜第４の領域で各穴の開閉タイ
ミングを適当に設定することにより、カムリングを揺動
させるモーメントの最大値を約１／２まで削減すること
ができる。また、揺動力の周波数を約２倍まで増加させ
ることができ、これに伴って、吐出流量の脈動周波数も
増加させることにより、この脈動が他の機器に与える影
響を低減させることができる効果がある。

【００６６】さらに、請求項３記載のベーンポンプによ
れば、第１の領域〜第６の領域で各穴の開閉タイミング
を適当に設定することにより、上記揺動モーメントの最
大値を約１／３まで削減し、かつ揺動力の周波数を約３
倍まで増加させることができる効果がある。

【００６７】さらに、請求項４記載のベーンポンプによ
れば、上記請求項３記載のベーンポンプよりも第２の穴
及び第４の穴の開閉時期を拡張することにより、ポンプ
内における流体のリークが非常に少ない場合にも、第２
の期間及び第５の期間で両圧力制御室内の圧力を確実に
下げることができる。従って、上記揺動モーメントの最
大値をより確実に削減し、かつ周波数を高めることがで
きる効果がある。しかも、第２の穴及び第４の穴の開閉
時期を第１の穴及び第３の穴の開閉時期に対して前後に
ずらしているので、第２の穴や第４の穴が第１の穴や第
３の穴と同時に開閉する場合に発生する急激な圧力変動
を避け、この圧力変動に起因する衝撃発生を未然に防ぐ
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における可変容量型ベーン
ポンプにおいてフロントプレートを取り除いた状態を示
す正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】上記可変容量型ベーンポンプにおける各穴の開
閉タイミング及びこれに伴う揺動モーメントの変動を示
す図である。

【図４】本発明の第２実施例における可変容量型ベーン
ポンプにおいてフロントプレートを取り除いた状態を示
す正面図である。

【図５】上記可変容量型ベーンポンプにおける各穴の開
閉タイミング及びこれに伴う揺動モーメントの変動を示
す図である。

【図６】本発明の第３実施例における可変容量型ベーン
ポンプにおいてフロントプレートを取り除いた状態を示
す正面図である。

【図７】上記可変容量型ベーンポンプにおける各穴の開
閉タイミング及びこれに伴う揺動モーメントの変動を示
す図である。

【図８】本発明の第４実施例における可変容量型ベーン
ポンプにおいてフロントプレートを取り除いた状態を示
す正面図である。

【図９】本発明の第４実施例における可変容量型ベーン
ポンプにおいてフロントプレートを取り除いた状態を示
す正面図である。

【図１０】上記可変容量型ベーンポンプの変形例を示す
正面図である。

【図１１】上記可変容量型ベーンポンプの変形例を示す
正面図である。

【図１２】上記可変容量型ベーンポンプの変形例を示す
正面図である。

【図１３】上記可変容量型ベーンポンプの変形例を示す
正面図である。

【図１４】上記可変容量型ベーンポンプの変形例を示す
正面図である。

【図１５】従来のベーンポンプの一例を示す正面図であ
る。

【図１６】（ａ）〜（ｆ）は上記ベーンポンプにおいて
ポンプ室内圧に起因して発生するカムリング揺動力を示
す説明図である。

【符号の説明】

１０サイドハウジング（ポンプハウジングを構成）１２フロントプレート（ポンプハウジングを構成）１４リアプレート（ポンプハウジングを構成）２０流体吸入溝（流体吸入路の開口）２０ａ流体吸入溝のロータ回転方向下流端２２流体吐出溝（流体吐出路の開口）２２ａ流体吐出溝のロータ回転方向上流端２６カムリング２７カムリング内周面２８ピポット部３４ロータ３７ａロータ突出部３７ｂ凹部４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃべーン４６突出部６０Ｌ第１圧力制御室６０Ｒ第２圧力制御室７０Ｌ，７０Ｒ，７０Ｌ１，７０Ｌ２，７０Ｒ３，７０
Ｒ４連通路Ｈ１第１の穴Ｈ２第２の穴Ｈ３第３の穴Ｈ４第４の穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプハウジングと、このポンプハウジ
ング内に揺動可能に設けられたカムリングと、このカム
リング内に設けられ、カムリング内周面との間にポンプ
室を形成した状態で回転駆動されるロータと、このロー
タの外周部にその半径方向に進退可能に設けられ、半径
方向外側端部が上記カムリングの内周面に摺接しながら
ロータとともに回転する複数のベーンとを備え、上記ポ
ンプハウジングに上記ポンプ室内に開口する流体吸入路
及び流体吐出路が形成され、上記流体吸入路開口のロー
タ回転方向下流端から流体吐出路開口のロータ回転方向
上流端までの離間角度である開口離間角度がベーン同士
の離間角度とほぼ等しく設定され、上記ロータの回転に
より、流体が上記流体吸入路を通って上記カムリングの
内周面とロータの外周面との間の空間に吸入され、加圧
された後に上記流体吐出路から吐出されるとともに、上
記カムリングの揺動に伴ってカムリングの中心と上記ロ
ータの回転中心との偏心量が変化し、この偏心量の変化
に伴って上記流体吐出路からの流体の吐出流量が増減す
るように構成された可変容量型ベーンポンプにおいて、
上記カムリングの外周部に突出部を設け、カムリング外
周面とポンプハウジング内周面とで囲まれて上記突出部
に対してロータ回転方向上流側から臨む第１圧力制御室
と、カムリング外周面とポンプハウジング内周面とで囲
まれて上記突出部に対してロータ回転方向下流側から臨
む第２圧力制御室と、上記ポンプ室内に開口して上記第
１圧力制御室内に連通する第１の穴及び第２の穴と、上
記ポンプ室内に開口して上記第２圧力制御室内に連通す
る第３の穴及び第４の穴とを形成し、上記ロータの外周
部に、その径方向外側に突出して上記各穴を塞ぐロータ
突出部と、各ロータ突出部の間に形成されて上記各穴を
開放する凹部とを交互に形成するとともに、上記ロータ
及びベーンの回転に伴って変動する上記第１圧力制御室
内の圧力と第２圧力制御室内の圧力との差圧が上記ポン
プ室内圧に起因して上記カムリングを揺動させる力を抑
制する力となるように上記各穴、ロータ突出部、及び凹
部の形状及び配設位置を設定したことを特徴とする可変
容量型ベーンポンプ。
【請求項２】請求項１記載の可変容量型ベーンポンプ
において、任意のベーンが上記流体吸入路開口のロータ
回転方向下流端を過ぎてから上記開口離間角度の約１／
４の角度を進むまでの第１の期間では、上記第１の穴が
開いて流体吐出路に通じ、上記第４の穴が開いて流体吸
入路に通じ、上記第２の穴及び第３の穴が閉じ、上記ベ
ーンが上記第１の期間を過ぎてから上記開口離間角度の
約１／４の角度を進むまでの第２の期間では、上記第１
の穴及び第４の穴が閉じ、上記第２の穴が開いて流体吸
入路に通じ、上記第３の穴が開いて流体吐出路に通じ、
上記ベーンが上記第２の期間を過ぎてから上記開口離間
角度の約１／４の角度を進むまでの第３の期間では、上
記第１の穴が開いて流体吐出路に通じ、上記第４の穴が
開いて流体吸入路に通じ、上記第２の穴及び第３の穴が
閉じ、上記ベーンが上記第３の期間を過ぎてから上記開
口離間角度の約１／４の角度を進むまでの第４の期間で
は、上記第１の穴及び第４の穴が閉じ、上記第２の穴が
開いて流体吸入路に通じ、上記第３の穴が開いて流体吐
出路に通じるように、各穴、ロータ突出部、及び凹部の
形状及び配設位置を設定するとともに、各期間における
第１圧力制御室内圧と第２圧力制御室内圧との差圧によ
るカムリング揺動中心回りのモーメントの大きさが上記
カムリング内圧に起因してカムリングを揺動させるモー
メントの大きさの最大値の約１／２となるように上記第
１圧力制御室及び第２圧力制御室からの上記突出部の受
圧面積を設定したことを特徴とする可変容量型ベーンポ
ンプ。
【請求項３】請求項１記載の可変容量型ベーンポンプ
において、任意のベーンが上記流体吸入路開口のロータ
回転方向下流端を過ぎてから上記開口離間角度の約１／
６の角度を進むまでの第１の期間では、上記第１の穴が
開いて流体吐出路に通じ、上記第４の穴が開いて流体吸
入路に通じ、上記第２の穴及び第３の穴が閉じ、上記ベ
ーンが上記第１の期間を過ぎてから上記開口離間角度の
約１／６の角度を進むまでの第２の期間ではすべての穴
が閉じ、上記ベーンが上記第２の期間を過ぎてから上記
開口離間角度の約１／６の角度を進むまでの第３の期間
では、上記第１の穴及び第４の穴が閉じ、上記第２の穴
が開いて流体吸入路に通じ、上記第３の穴が開いて流体
吐出路に通じ、上記ベーンが上記第３の期間を過ぎてか
ら上記開口離間角度の約１／６の角度を進むまでの第４
の期間では、上記第１の穴が開いて流体吐出路に通じ、
上記第４の穴が開いて流体吸入路に通じ、上記第２の穴
及び第３の穴が閉じ、上記ベーンが上記第４の期間を過
ぎてから上記開口離間角度の約１／６の角度を進むまで
の第５の期間ではすべての穴が閉じ、上記ベーンが上記
第５の期間を過ぎてから上記開口離間角度の約１／６の
角度を進むまでの第６の期間では、上記第１の穴及び第
４の穴が閉じ、上記第２の穴が開いて流体吸入路に通
じ、上記第３の穴が開いて流体吐出路に通じるように各
穴、ロータ突出部、及び凹部の形状及び配設位置を設定
するとともに、上記第１の期間、第３の期間、第４の期
間、及び第６の期間における第１圧力制御室内圧と第２
圧力制御室内圧との差圧に基づくカムリング揺動中心回
りのモーメントの大きさが上記カムリング内圧に起因し
てカムリングを揺動させるモーメントの大きさの最大値
の約２／３となるように上記第１圧力制御室及び第２圧
力制御室からの上記突出部の受圧面積を設定したことを
特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
【請求項４】請求項１記載の可変容量型ベーンポンプ
において、任意のベーンが上記流体吸入路開口のロータ
回転方向下流端を過ぎてから上記開口離間角度の約１／
６の角度を進むまでの第１の期間では、上記第１の穴が
開いて流体吐出路に通じ、第１の期間に入ってから遅れ
て上記第４の穴が開いて流体吸入路に通じ、上記第２の
穴及び第３の穴が閉じ、上記ベーンが上記第１の期間を
過ぎてから上記開口離間角度の約１／６の角度を進むま
での第２の期間では、上記第１の穴及び第３の穴が閉
じ、第２の期間が終了するよりも前の時点で上記第４の
穴が閉じ、第２の期間に入ってから遅れて上記第２の穴
が開いて流体吸入路に通じ、上記ベーンが上記第２の期
間を過ぎてから上記開口離間角度の約１／６の角度を進
むまでの第３の期間では、上記第１の穴及び第４の穴が
閉じ、第３の期間が終了するよりも前の時点で上記第２
の穴が閉じ、上記第３の穴が開いて流体吐出路に通じ、
上記ベーンが上記第３の期間を過ぎてから上記開口離間
角度の約１／６の角度を進むまでの第４の期間では、上
記第１の穴が開いて流体吐出路に通じ、第４の期間に入
ってから遅れて上記第４の穴が開いて流体吸入路に通
じ、上記第２の穴及び第３の穴が閉じ、上記ベーンが上
記第４の期間を過ぎてから上記開口離間角度の約１／６
の角度を進むまでの第５の期間では第１の穴及び第３の
穴が閉じ、第５の期間に入ってから遅れて第２の穴が開
いて流体吸入路に通じ、第５の期間が終わる前に第４の
穴が閉じ、上記ベーンが上記第５の期間を過ぎてから上
記開口離間角度の約１／６の角度を進むまでの第６の期
間では、上記第１の穴及び第４の穴が閉じ、第６の期間
が終了するよりも前の時点で上記第２の穴が閉じ、上記
第３の穴が開いて流体吐出路に通じるように各穴、ロー
タ突出部、及び凹部の形状及び配設位置を設定するとと
もに、上記第１の期間、第３の期間、第４の期間、及び
第６の期間における第１圧力制御室内圧と第２圧力制御
室内圧との差圧に基づくカムリング揺動中心回りのモー
メントの大きさが上記カムリング内圧に起因してカムリ
ングを揺動させるモーメントの大きさの最大値の約２／
３となるように上記第１圧力制御室及び第２圧力制御室
からの上記突出部の受圧面積を設定したことを特徴とす
る可変容量型ベーンポンプ。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の可変容
量型ベーンポンプにおいて、上記ロータ外周部に１２０
°間隔で３つのベーンを装着したことを特徴とする可変
容量型ベーンポンプ。