JPS62271981A - ベ−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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） この発明はベーンポンプに関し、例えば自動車のパワー
ステアリングの操舵力を軽減させるためのパワーステア
リング用ベーンポンプに関する。

（従来の技術） 従来のベーンポンプとしては、第５図に示すようなもの
が知られている。１はハウジング２に収納されているカ
ムリングであって、カムリング１は大円部３ａと小円部
３ｂとからなるカム面３を有している。カムリング１に
はベーン４が出没自在に取付けられたロータ５が収納さ
れ、大円部３ａとロータ５との間には一対の吐出室６．
７が画成されている。一対の吐出室６．７の容積は、大
円部３ａと小円部３ｂの半径が一定であるので等しい。

また、カムリング１の軸方向両側端はそれぞれフロント
プレート（図示せず）およびリヤプレート８によって閉
止されている。ハウジング２には作動油を導く導入流路
（図示せず）が形成され、この導入流路はりャカバー８
に連続して形成されている。リヤカバー８に形成された
導入流路９は、ロータ５の軸線に対して略垂直に形成さ
れ、途中で二叉に分岐し吐出室６．７のそれぞれに作動
油を導入している。吐出室６．７には、ロータ５を矢印
（Ａ）方向に回転させるとベーン４によって画成される
吸入室１０．１１のポンプ作用によって作動油が導入流
路９から吐出室７内に順方向に吸入される順方向吸入口
１２と、吐出室６内に逆方向に吸入される逆方向吸入口
１３とが開口している。

このベーンポンプではロータ５の一回転で吸入行程と吐
出行程が行われる。すなわち、一対の吐出室６．７にお
いてベーン４によって画成された吸入室１０．１１のポ
ンプ作用によってそれぞれ順方向吸入口１２と逆方向吸
入口１３から作動油は吸入されそれぞれの吐出口（図示
せず）から吐出される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなベーンポンプに、あっては、
順方向吸入口側の吐出室７における吸入室１０のポンプ
作用によって吸入される作動油は、導入流路９から順方
向吸入口１２を通ってこの吐出室７内に順方向に吸入さ
れるので、その作動油の慣性の力によって流路抵抗が少
なく円滑に吸入される。一方、逆方向吸入口側吐出室６
における吸入室１１のポンプ作用によって吸入される作
動油は、導入流路９から逆方向吸入口１３を通って吐出
室６内に逆方向に吸入されるので、流路抵抗が大きく、
円滑に吸入されない。したがって、逆方向吸入口側の吐
出室６における作動油の吸入量は、順方向吸入口側の吐
出室７における作動油の吸入量に対して少くなっていた
。このため、ロータ５を７，５００ｒ、ｐ、ｍ、以上で
高速回転（８，０００〜９．００Ｏｒ、ｐ、ｍ。

）させると、逆方向吸入口側吐出室６における吸入室１
１にはキャビテーションが発生していた。すなわち、吸
入室ｌｌ内の作動油に気泡が発生し、この気泡の消滅時
にこのベーンポンプに振動や騒音が起生じたり、ベーン
４、カム面３の内周壁およびロータ５の外周壁等が侵蝕
されたりするという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） そこで、このような問題点を解決するために、この発明
を大円部と小円部とからなるカム面を有するカムリング
と、このカムリングに収納されたロータと、カムリング
とロータとの間に画成される一対の吐出室と、ロータの
軸線方向と略垂直に配され途中から二叉に分岐し吐出室
のそれぞれに作動流体を導入する導入流路と、ロータの
回転によって作動流体が導入流路を通して一方の吐出室
内に順方向に吸入される順方向吸入口と、作動流体が導
入流路を通して他方の吐出室内に逆方向に吸入される逆
方向吸入口と、を備えたベーンポンプにおいて、前記大
円部の順方向吸入口側半径から小円部の順方向吸入口側
半径を引いた長さが、大円部の逆方向吸入口側半径から
小円部の逆方向吸入口側半径を引いた長さよりも大きく
した構成としたものである。

（作用） ロータを回転させると、順方向吸入口側吐出室における
吸入室のポンプ作用によって吸入される作動油は、導入
流路から順方向吸入口を通ってこの吐出室内に順方向に
吸入されるので、その作動油の慣性の力によって流路抵
抗が少なく、円滑に吸入されるが、逆方向吸入口側吐出
室における吸入室のポンプ作用によって吸入される作動
油は、導入流路から逆方向吸入口を通ってこの吐出室内
には逆方向に吸入されるので流路抵抗が大きく円滑には
吸入されない。しかしながら、本発明においては、逆方
向吸入口側の吐出室における吸入室のポンプ作用によっ
て吸入される作動油の量が順方向吸入口側の吐出室にお
ける吸入室のポンプ作用によって吸入される作動油の量
より少く吸入されるようにカムリングを形成しであるの
で、ロー夕を７＋５０Ｏｒ、ｐ、ｍ、以上で高速回転さ
せても、この吸入室のポンプ作用に無理が生ぜず、キャ
ビテーションの発生を防止することができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図ないし第４図はこの発明に係るベーンポンプの第１
実施例を示す図である。

第１図において、２１はカムリング２２を収納するハウ
ジングであり、このハウジング２１は一端部にプーリー
２３が取付けられたドライブシャフト２４を軸受２５を
介して回転自在に支持している。カムリング２２にはロ
ータ２６が回転自在に収納され、カムリング２２はその
両側端がフロントプレート２７およびリヤプレート２８
によって閉止されている。カムリング２２およびフロン
トプレート２７はハウジング２１内に収納されているが
、リヤプレート２８は外側からりャカバーとしてハウジ
ング２１を密閉している。ロータ２６はドライブシャフ
ト２４の他端部とスプライン嵌合している。ハウジング
２１の上部には作動油を導く導入流路２９が形成され、
導入流路２９はハウジング２１を密閉しているリヤプレ
ート２８に形成された導入流路２９と連通している。第
２図にも示すように、この導入流路２９はその上方部か
らロータ２６の軸線方向と略垂直かつ下方へ向って形成
され、途中で二叉に分岐し、このリヤプレート２８のカ
ムリング２６側面上に開口している。一方、カムリング
２２には第３図にも示すように大円部３１と小円部３２
とからなるカム面３３が形成され、ロータ２６にはベー
ン３４が出没自在に取付けられる。大円部３１とロータ
２６との間には一対の吐出室３６．３７が画成され、ロ
ータ２６が矢印（Ｂ）方向に回転すると、作動油が導入
流路２９の一方２９ａから順方向に流入する吐出室３７
には順方向吸入口３８が開口しており、導入流路２９の
他方２９ｂから逆方向に流入する吐出室３６には逆方向
吸入口３９が開口し、それぞれの吐出室３６．３７には
吐出口（図示せず）がそれぞれ開口している。逆方向側
吸入口３９が開口する吐出室３６を画成する大円部３１
の内周壁は、順方向側吸入口３８が開口する吐出室３７
を画成する大円部３１の内周壁よりロータ２６の外周壁
面に僅かに接近して形成されている。すなわち、大円部
３１における順方向吸入口側半径Ｒ，より逆方向吸入口
側半径Ｒ２を短くするようにカムリング２２を形成した
ものである。したがって、逆方向側人口３９が開口する
吐出室３６の容積は、順方向側入口３８が開口する吐出
室３７の容積よりも小さくなっている。その結果、吐出
室３６においてベーン３４によって画成される吸入室４
０に吸入される作動油の量は、吐出室３７においてベー
ン３４によって画成される吸入室４１によって吸入され
る作動油の量より少くなっている。

一方、小円部３２の半径は一定にしたままである。

したがって、大円部３１の順方向吸入口側半径Ｒ＋から
小円部３２の順方向吸入口側半径を引いた長さが、大円
部の逆方向吸入口側半径Ｒ２から小円部の逆方向吸入口
側半径を引いた長さよりも大きくなっている。

次に、作用を説明する。

エンジンの回転駆動力はブーＩＪ−２３およびドライブ
シャフト２４を介してロータ２６を回転させる。

ロータ２６が第３図において矢印（Ｂ）方向に回転する
と、吸入室４１．４０のポンプ作用によって作動油が導
入流路２９から順方向吸入口３日および逆方向吸入口３
９を通って吐出室３７．３６内に吸入される。

この作動油は吸入室４１．４０のポンプ作用によってそ
れぞれの吐出口から吐出され、図示していないアクチュ
エータへ送られる。このとき、吸入室４１のポンプ作用
によって吸入される作動油は、導入流路２９の一方２９
ａから順方向吸入口３８を通ってこの吐出室３７内に順
方向に吸入されるので、その作動油の慣性の力によって
円滑に吸入されるが、吸入室４０のポンプ作用によって
吸入される作動油は、導入流路２９の他方２９ｂから逆
方向吸入口３９を通−ってこの吐出室３６内には逆方向
に吸入されるので円滑に吸入されない。すなわち、吸入
室４０によって吸入される作動油の量は吸入室４１によ
って吸入される作動油の量より少ない。そこで、第１実
施例においては、大円部３１における順方向吸入口側半
径Ｒ，より逆方向吸入口側半径Ｒ２を短くするようにカ
ムリング２２を形成して吐出室３６の容積を、吐出室３
７の容積に対して小さくしている。このため、吸入室４
０のポンプ作用によって吸入される作動油の量は、吸入
室４１のポンプ作用によって吸入される作動油の量より
少く吸入されるようになっている。したがって、ロータ
２６を７，５００ｒ、ｐ、ｍ、以上で高速回転（８，０
００〜９．００Ｏｒ、ｐ、ｍ、　）させても、吸入室４
０のポンプ作用に無理が生ぜず、この吸入室４０にキャ
ビテーションが発生しない。したがって、キャビテーシ
ョンによる振動や騒音の発生が防止され、またベー７３
４、大円部３１の内周壁およびロータ２６の外周壁等が
侵蝕されない。

第４図にこの発明に係るベーンポンプの第２実施例を示
す。

まず構成を説明するが、第１実施例と同一の構成部分に
はその符号を付して説明は省略する。第４図において、
ロータ２６が矢印（Ｂ）方向に回転すると、作動油が二
叉に分岐して形成された導入流路２９の一方２９ａから
順方向に流入する吐出室３７には順方向吸入口３８と吐
出口５１とが開口しており、導入流路２９の他方２９ｂ
から逆方向に流入する吐出室３６には逆方向吸入口３９
と吐出口５２とが開口している。逆方向吸入口３９側の
小円部３２の内周壁は順方向吸入口３８側の小円部３２
の内周壁よりロータ２６の外周壁面から僅かな間隙（１
）だけ離隔して形成されている。すなわち、小円部３２
における順方向吸入口側半径ｒ、より逆方向吸入口側半
径ｒ２を長くするようにカムリング５３を形成したもの
である。

一方、大円部３１の半径は一定にしたままである。

したがって、大円部３１の順方向吸入口側半径から小円
部３２の順方向吸入口側半径（ｒｌ）を引いた長さが、
大円部の逆方向吸入口側半径から小円部の逆方向吸入口
側半径（ｒ２）を引いた長さよ６も大きくなっている。

次に、作用を説明する。

順方向吸入口側吐出室３７における吸入室４１のポンプ
作用によって吸入される作動油は、導入流路２９の一方
２９ａから順方向吸入口３８を通ってこの吐出室３７内
に順方向に吸入されるので、その作動油の慣性の力によ
って円滑に吸入される。一方、逆方向吸入口側吐出室３
６における吸入室４０のポンプ作用によって吸入される
作動油は、導入流路２９の他方２９ｂから逆方向吸入口
３９を通ってこの吐出室３６内に逆方向に吸入されるの
で円滑に吸入されない。すなわち吐出室３６においてベ
ーン３４によって画成される吸入室４０によって吸入さ
れる作動油の量は、吐出室３７においてベーン３４によ
って画成される吸入室４１によって吸入される作動油の
量より少ない。そこで、カムリング５３を小円部３２に
おける順方向入口側半径ｒ、より逆方向入口側半径ｒ２
を長くして形成しであるので、吸入室４１のポンプ作用
によって、作動油は順方向吸入口３８から吸入されて吐
出口５１から吐出されるとともに、逆方向吸入口３９側
の小円部３２の内周壁とロータ２６の外周壁面との間の
間隙Ｃ１＞を通って、逆方向吸入口側の吐出室３６にも
送り込まれる。したがって、吸入室４０のポンプ作用に
よっては逆方向吸入口３９から少量の作動油しか吸入す
ることができない。

このため、逆方向吸入口側の吐出室３６においては、作
動油は逆方向吸入口３９から少量吸入して吐出口５２か
ら多量に吐出し、反対に順方向吸入口側の吐出室３７に
おいては、作動油は順方向吸入口３８から多量に吸入し
て吐出口５１から少量に吐出するという関係になる。し
たがって、ロータ２６を７．５０Ｏｒ、ｐ。

ｍ１以上で高速回転（８，０００〜９．０ＯＯｒ、ｐ、
ｍ、　）させても、逆方向側人口３９が開口する吐出室
３６における吸入室４０のポンプ作用に無理が生ぜず、
この吸入室４０にキャビテーションが発生しない。

なお、ロータ２６の１回転で吐出口５２からは作！Ｉｊ
油が多量に吐出され、同時に吐出口５１からは少量に吐
出されるので、アンバランスであるが、これらの作動油
は吐出口５１．５２から出た後直くに合流されるので、
何ら問題はない。

一方、第１実施例においては、大円部における順方向吸
入口側半径Ｒ２より逆方向吸入側半径Ｒ２を短くするよ
うにカムリングを形成し、第２実施例においては小円部
における順方向吸入口側半径ｒ＋より逆方向吸入口側半
径ｒ７を長くするようにカムリングを形成したが、これ
らを合せて、大円部における順方向吸入口側半径Ｒｔよ
り逆方回吸入側半径Ｒ，Ｌを短くするとともに、小円部
における順方向吸入口側半径ｒ１より逆方向吸入口側半
径ｒ２を長くするようにカムリングを形成してもよい。

この場合においても、上記実施例と同様に逆方向吸入口
が開口する吐出室における吸入室のポンプ作用に無理が
生ぜず、この吸入室にキャビテーションが発生しない。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明を大円部の順方向吸入口
側半径から小円部の順方向吸入口側半径を引いた長さが
、大円部の逆方向吸入口側半径から小円部の逆方向吸入
口側半径を引いた長さよりも大きくしたので、ロータを
７．５０Ｏｒ、ｐ、ｍ、以上で高速回転（８，０００〜
９，０ＯＯｒ、ｐ、ｍ、　）させても逆方向吸入口が開
口する吐出室における吸入室のポンプ作用に無理が生ぜ
ず、この吸入室にキャビテーションが発生しない。した
がって、キャビテーションによるこのベーンポンプに振
動や騒音の発生が防止され、また、ベーン、大円部の内
周壁およびロータの外周壁も侵蝕されない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明に係るベーンポンプの第
１実施例を示す図であり、第１図はの全体断面図、第２
図は第１図における■−■線の断面図、第３図は第１図
におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。第４図はこ
の発明に係るベーンポンプの第２実施例を示し、カムリ
ングにロータを収納した主要部を示すその断面図である
。第５図は従来のベーンポンプの主要部を示すその断面
図である。 ２２・・・・・・カムリング、 ２６・・・・・・ロータ、 ２９・・・・・・導入流路、 ３１・・・・・・大円部、 ３２・・・・・・小円部、 ３３・・・・・・カム面、 ３６・・・・・・吐出室、 ３７・・・・・・吐出室、 ３８・・・・・・順方向吸入口、 ３９・・・・・・逆方向吸入口。 第１図 ２２、刀Ａ１ルク。 ２６：　ロータ ２９辱入流７８ 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）大円部と小円部とからなるカム面を有するカムリ
   ングと、このカムリングに収納されたロータと、カムリ
   ングとロータとの間に画成される一対の吐出室と、ロー
   タの軸線方向と略垂直に配され途中から二叉に分岐し吐
   出室のそれぞれに作動流体を導入する導入流路と、ロー
   タの回転によって作動流体が導入流路を通して一方の吐
   出室内に順方向に吸入される順方向吸入口と、作動流体
   が導入流路を通して他方の吐出室内に逆方向に吸入され
   る逆方向吸入口と、を備えたベーンポンプにおいて、前
   記大円部の順方向吸入口側半径から小円部の順方向吸入
   口側半径を引いた長さが、大円部の逆方向吸入口側半径
   から小円部の逆方向吸入口側半径を引いた長さよりも大
   きくしたことを特徴とするベーンポンプ。
2. （２）小円部の半径を一定にし、大円部の順方向吸入口
   側半径より大円部の逆方向吸入口側半径を短かくしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のベーンポン
   プ。
3. （３）大円部の半径を一定にし、小円部の順方向吸入側
   半径より小円部の逆方向吸入口側半径を長くしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のベーンポンプ。