JP2006125327A

JP2006125327A - Vane pump

Info

Publication number: JP2006125327A
Application number: JP2004315906A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Fujita; 朋之藤田
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2024-10-29
Also published as: JP4498097B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vane pump preventing wear and seizure at a time of high speed operation without ejecting delay at a time of start. <P>SOLUTION: In this vane pump, a designated back pressure introducing groove 11a of back pressure introducing grooves formed on a side plate 7 is constructed to introduce delivery pressure to a high pressure chamber 13 via an ejecting pressure introducing pass 12. Annular grooves 6c, 6d establishing communication of a plurality of back pressure introducing grooves formed on the side plate 7 and the cover 3 is formed on both side surfaces 6a, 6b of the rotor 6 touching the side plate 7 and the cover 3. Section area of the annular groove 6c formed on one side surface 6a of the rotor facing the side plate 7 is made smaller than section area of an annular groove 6d formed on another side surface 6b of the rotor facing the cover 3. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、例えば、パワーステアリング装置における油圧源となるベーンポンプに関する。 The present invention relates to a vane pump serving as a hydraulic pressure source in a power steering device, for example.

この種のベーンポンプとして、特許文献１に記載されたものが従来から知られているが、この従来のベーンポンプを図７〜図９に示す。
図７に示すように、ボディ１０１にボディボア１０２を形成するとともに、このボディボア１０２をカバー１０３でふさいでいる。これらボディ１０１およびカバー１０３には、それぞれ軸受穴１０１ａ、軸受穴１０３ａを形成し、これら軸受穴１０１ａと軸受穴１０３ａとでシャフト１０４を回転自在に支持している。 As this kind of vane pump, what was described in patent document 1 is known conventionally, but this conventional vane pump is shown in FIGS.
As shown in FIG. 7, a body bore 102 is formed in the body 101, and this body bore 102 is covered with a cover 103. The body 101 and the cover 103 are respectively formed with a bearing hole 101a and a bearing hole 103a, and the shaft 104 is rotatably supported by the bearing hole 101a and the bearing hole 103a.

上記ボディボア１０２内には、略楕円形をした内壁１０５ａを有するカムリング１０５を組み込むとともに、このカムリング１０５内にロータ１０６を回転自在に収容している。このロータ１０６の一方の側面１０６ａには、サイドプレート１０７を接触させるとともに、他方の側面１０６ｂには、上記カバー１０３を接触させている。 A cam ring 105 having a substantially elliptical inner wall 105 a is incorporated in the body bore 102, and a rotor 106 is rotatably accommodated in the cam ring 105. The side plate 107 is brought into contact with one side surface 106a of the rotor 106, and the cover 103 is brought into contact with the other side surface 106b.

また、上記ロータ１０６の中心部分にはシャフト１０４を貫通させるとともに、この貫通部分に形成したセレーションを介して、シャフト１０４とロータ１０６とが一体回転するようにしている。
さらに、図８に示すように、上記ロータ１０６には、その円周方向に複数のベーン溝１０８を放射状に形成している。これらベーン溝１０８は、その基部に背圧室１０９を形成するとともに、ベーン１１０を摺動自在に組み込んでいる。これらベーン１１０は、その先端がカムリング１０５の内壁１０５ａに接触するように回転する。 Further, the shaft 104 is passed through the central portion of the rotor 106, and the shaft 104 and the rotor 106 are integrally rotated through serrations formed in the penetrating portion.
Further, as shown in FIG. 8, the rotor 106 is formed with a plurality of vane grooves 108 radially in the circumferential direction thereof. These vane grooves 108 form a back pressure chamber 109 at the base thereof and incorporate a vane 110 in a slidable manner. These vanes 110 rotate so that their tips come into contact with the inner wall 105 a of the cam ring 105.

そして、図９に示すように、上記サイドプレート１０７には、ロータ１０６との接触面である側面１０７ａに、４つの背圧導入溝１１１を等間隔に形成するとともに、互いに対向する一対の背圧導入溝１１１には、吐出圧導入路１１４を開口させている。また、上記４つの背圧導入溝１１１のそれぞれは、絞り溝１１２によって連通している。したがって、上記背圧導入溝１１１および絞り溝１１２によって、ロータ１０６に形成されたすべての背圧室１０９が円周方向に連通することになる。 As shown in FIG. 9, the side plate 107 is formed with four back pressure introduction grooves 111 at equal intervals on the side surface 107a which is a contact surface with the rotor 106, and a pair of back pressures facing each other. A discharge pressure introduction path 114 is opened in the introduction groove 111. Each of the four back pressure introducing grooves 111 is communicated with the throttle groove 112. Therefore, all the back pressure chambers 109 formed in the rotor 106 are communicated in the circumferential direction by the back pressure introducing groove 111 and the throttle groove 112.

また、上記カバー１０３であってカムリング１０５に対向する側面にも上記背圧導入溝１１１と対向する４つの背圧導入溝１１５を形成しているが、これら背圧導入溝１１１と１１５とは背圧室１０９を介して互いに連通している。ただし、このカバー１０３側の背圧導入溝１１５はそれぞれを独立させている。言い換えると、カバー１０３側には絞り溝１１２を形成していない。 Further, four back pressure introduction grooves 115 facing the back pressure introduction groove 111 are also formed on the side surface of the cover 103 facing the cam ring 105. The pressure chambers 109 communicate with each other. However, the back pressure introduction grooves 115 on the cover 103 side are independent of each other. In other words, the aperture groove 112 is not formed on the cover 103 side.

上記のように構成にしたベーンポンプは、例えば、ポンプが全く停止しているときには、高圧室１１３もタンク圧になるので、この高圧室１１３内の圧力が導かれる背圧室１０９内もタンク圧に維持されている。したがって、ベーン１１０の先端がカムリング１０５の内壁１０５ａに押しつけられることはない。かえって、ベーン１１０がその自重でベーン溝１０８内に沈み込んだりしてベーン１１０の先端がカムリング１０５の内壁１０５ａから離れてしまう。 In the vane pump configured as described above, for example, when the pump is completely stopped, the high pressure chamber 113 also has the tank pressure. Therefore, the back pressure chamber 109 to which the pressure in the high pressure chamber 113 is guided is also set to the tank pressure. Maintained. Therefore, the tip of the vane 110 is not pressed against the inner wall 105a of the cam ring 105. On the contrary, the vane 110 sinks into the vane groove 108 by its own weight, and the tip of the vane 110 is separated from the inner wall 105 a of the cam ring 105.

もし、すべてのベーン１１０の先端がカムリング１０５の内壁１０５ａから離れていれば、たとえ、シャフト１０４を図８に示した矢印ｒ方向に回転したとしても、ロータ１０６が空回りするだけでポンプは駆動せず、吐出量がゼロの状態を保つ。特に、長時間停車後の起動時には、作動油の粘性が高いので、ロータ１０６を回転してベーン１１０に遠心力を作用させたとしても、作動油の粘性抵抗によってベーン１１０がベーン溝１０８からなかなか飛び出さない。ただし、ロータ１０６を回転し続ければ、ベーン１１０に遠心力が作用し続けるので、その連続的な遠心力の作用でベーン１１０が、作動油の粘性抵抗に打ち勝ってベーン溝１０８から突出し、その先端がカムリング１０５の内壁１０５ａに接触する。特に、吐出口ｂ１，ｂ２側にあるベーン１１０の一つでも上記内壁１０５ａに接触すると、そのベーン１１０の作動油を排出する力によって高圧室１１３に多少の圧力が発生する。 If the tips of all the vanes 110 are separated from the inner wall 105a of the cam ring 105, even if the shaft 104 is rotated in the direction of the arrow r shown in FIG. The discharge amount is kept at zero. In particular, when starting after a long stop, the viscosity of the hydraulic oil is high. Therefore, even if the rotor 106 is rotated and a centrifugal force is applied to the vane 110, the vane 110 is easily removed from the vane groove 108 due to the viscous resistance of the hydraulic oil. Don't jump out. However, if the rotor 106 continues to rotate, the centrifugal force continues to act on the vane 110. Therefore, the vane 110 overcomes the viscous resistance of the hydraulic oil and protrudes from the vane groove 108 by the continuous centrifugal force. Contacts the inner wall 105 a of the cam ring 105. In particular, when even one of the vanes 110 on the discharge outlets b1 and b2 side comes into contact with the inner wall 105a, some pressure is generated in the high-pressure chamber 113 by the force of discharging the working oil of the vane 110.

上記のように高圧室１１３に多少でも圧力が発生すると、その圧力が吐出圧導入路１１４を介して背圧室１０９に導かれるので、その圧力作用で、ベーン溝１０８に没入していたベーン１１０がベーン溝１０８から次々に突出し、その先端をカムリング１０５の内壁１０５ａに接触させる。このように背圧室１０９に圧力が導かれてベーン１１０がカムリング１０５の内壁１０５ａに接触すれば、ベーン１１０が自重等でベーン溝１０８内に没入することがないので、以後、ポンプ作用を継続することになる。 If any pressure is generated in the high-pressure chamber 113 as described above, the pressure is guided to the back pressure chamber 109 via the discharge pressure introduction passage 114, so that the vane 110 that has been immersed in the vane groove 108 by the pressure action. Project one after another from the vane groove 108, and the tip thereof is brought into contact with the inner wall 105 a of the cam ring 105. If the pressure is guided to the back pressure chamber 109 and the vane 110 comes into contact with the inner wall 105a of the cam ring 105 in this way, the vane 110 will not immerse into the vane groove 108 due to its own weight or the like. Will do.

また、上記のようにポンプ作用を継続すると、ベーン１１０はベーン溝１０９の中を往復することになるが、この往復運動によって背圧導入溝１１１および背圧導入溝１１５の作動油をベーン溝１０８および背圧室１０９に吐出させたり、あるいはこの背圧導入溝１１１および背圧導入溝１１５の作動油がベーン溝１０８および背圧室１０９に吸い込まれたりする。言い換えると、収縮行程位置にあるベーン溝１０８および背圧室１０９から吐出された作動油は、背圧導入溝１１１および背圧導入溝１１５を経由して伸張行程位置にある背圧室１０９およびベーン溝１０８に供給されるので、ベーン１１０はその背圧室１０９内の圧力でその先端がカムリング１０５の内壁１０５ａに接触することになる。 Further, when the pumping action is continued as described above, the vane 110 reciprocates in the vane groove 109. By this reciprocation, the hydraulic oil in the back pressure introduction groove 111 and the back pressure introduction groove 115 is transferred to the vane groove 108. The hydraulic oil in the back pressure introduction groove 111 and the back pressure introduction groove 115 is sucked into the vane groove 108 and the back pressure chamber 109. In other words, the hydraulic oil discharged from the vane groove 108 and the back pressure chamber 109 in the contraction stroke position passes through the back pressure introduction groove 111 and the back pressure introduction groove 115, and the back pressure chamber 109 and the vane in the expansion stroke position. Since the vane 110 is supplied to the groove 108, the tip of the vane 110 comes into contact with the inner wall 105 a of the cam ring 105 by the pressure in the back pressure chamber 109.

また、当該ポンプの起動時に、例えば、ベーン１１０が一つだけカムリング１０５の内壁１０５ａに接触している状態では、高圧室１１３内の圧力もそれほど高くはならない。したがって、背圧室１０９に少しでも圧力が立ったときには、その圧力が逃げるのを防止する方が、当該ポンプの起動性がよくなる。そこで、この従来のベーンポンプでは、背圧導入溝１１１間を絞り溝１１２で連通し、吐出圧導入路１１４が開口していない背圧導入溝１１１および１１５の作動油が、それほど高圧になっていない高圧室１１３側に逃げないようにしている。 Further, when the pump is activated, for example, in a state where only one vane 110 is in contact with the inner wall 105a of the cam ring 105, the pressure in the high pressure chamber 113 does not become so high. Therefore, when even a little pressure is generated in the back pressure chamber 109, the startability of the pump is improved by preventing the pressure from escaping. Therefore, in this conventional vane pump, the back pressure introduction grooves 111 communicate with each other through the throttle groove 112, and the hydraulic oil in the back pressure introduction grooves 111 and 115 where the discharge pressure introduction path 114 is not open is not so high. It does not escape to the high pressure chamber 113 side.

なお、ベーン１１０の伸張工程と収縮工程を繰り返す過程で、カムリング１０５の内壁１０５ａとロータ１０６の外周と各ベーン１１０間とによって独立した室が形成される。この形成された室内には、ベーン１１０の伸張工程時に吸い込み口ａ１，ａ２から作動油が吸い込まれる。そして、室内に吸い込まれた作動油は、ベーン１１０の収縮工程時に高圧となり、吐出口ｂ１，ｂ２から高圧室１１３に吐出される。 In the process of repeating the expansion process and the contraction process of the vane 110, independent chambers are formed by the inner wall 105a of the cam ring 105, the outer periphery of the rotor 106, and between the vanes 110. The hydraulic oil is sucked into the formed chamber from the suction ports a1 and a2 during the extending process of the vane 110. Then, the hydraulic oil sucked into the chamber becomes high pressure during the contraction process of the vane 110 and is discharged from the discharge ports b1 and b2 to the high pressure chamber 113.

上記のようにしてポンプが起動して高速運転に入ると、今度は、収縮行程位置におけるベーン溝１０８および背圧室１０９内の作動油が、伸張行程位置における背圧室１０９およびベーン溝１０８に供給される。そして、実際には、背圧室１０９内の圧力が、ポンプ吐出圧よりも高くなることが多いので、吐出圧導入路１１４からは各背圧室１０９の不足分の流量のみが補給されることになる。したがって、各背圧室１０９間で行き来する作動油の流量はそれほど多くはなく、しかも、高速運転時には、油温が上昇して作動油の粘性も低くなっているので、上記絞り溝１１２の絞り抵抗はそれほど大きくはならない。そのために絞り溝１１２で各背圧導入溝１１１を連通している方が、圧力の異常な上昇を避けられるという利点がある。 When the pump starts as described above and enters high speed operation, the hydraulic oil in the vane groove 108 and the back pressure chamber 109 in the contraction stroke position is now transferred to the back pressure chamber 109 and the vane groove 108 in the extension stroke position. Supplied. In practice, since the pressure in the back pressure chamber 109 is often higher than the pump discharge pressure, only the insufficient flow rate of each back pressure chamber 109 is supplied from the discharge pressure introduction passage 114. become. Accordingly, the flow rate of the hydraulic oil flowing back and forth between the respective back pressure chambers 109 is not so large, and the oil temperature rises and the viscosity of the hydraulic oil decreases during high speed operation. The resistance does not become so great. Therefore, there is an advantage that an abnormal increase in pressure can be avoided if each back pressure introduction groove 111 is communicated with the throttle groove 112.

特開平１１−２３００５７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-230057

上記のようにした従来のベーンポンプでは、低温起動時の吐出遅れをなくそうとすればするほど、吐出導入路１１４が開口していない背圧導入溝１１１および１１５の作動油が、吐出圧導入路１１４が開口する背圧導入溝１１１に流れ込まないようにしなければならないが、そのためには絞り溝１１２の開度をより小さくする必要がある。
特に、上記従来のベーンポンプでは、吐出圧導入路１１４が開口していない一つの背圧導入溝１１１と、吐出圧導入路１１４が開口している二つの背圧導入溝１１１とが絞り溝１１２によって連通しているので、個々の絞り溝１１２はその開度を、かなり小さくせざるを得ない。 In the conventional vane pump as described above, the hydraulic oil in the back pressure introduction grooves 111 and 115 in which the discharge introduction path 114 is not opened is discharged to the discharge pressure introduction path as the discharge delay at the low temperature start is eliminated. It is necessary not to flow into the back pressure introducing groove 111 where the opening 114 opens, but for that purpose, it is necessary to make the opening degree of the throttle groove 112 smaller.
In particular, in the conventional vane pump, the throttle groove 112 includes one back pressure introduction groove 111 in which the discharge pressure introduction path 114 is not opened and two back pressure introduction grooves 111 in which the discharge pressure introduction path 114 is opened. Since they are in communication with each other, the opening degree of each throttle groove 112 must be considerably reduced.

なぜなら、吐出圧導入路１１４が開口していない一つの背圧導入溝１１１から、吐出圧導入路１１４が開口している二つの背圧導入溝１１１に流れる流量は、２つの絞り溝１１２の合計開度に比例するので、一つの絞り溝１１２の開度をかなり小さくして、小さな合計開度を維持しなければならないからである。 This is because the flow rate flowing from one back pressure introduction groove 111 where the discharge pressure introduction path 114 is not opened to the two back pressure introduction grooves 111 where the discharge pressure introduction path 114 is opened is the sum of the two throttle grooves 112. This is because it is proportional to the opening, so that the opening of one throttle groove 112 must be considerably reduced to maintain a small total opening.

ただし、絞り溝１１２の開度を小さくし過ぎると、起動時の吐出遅れをなくすことができるが、今度は、高速運転時の背圧導入溝１１１および背圧室１０９内の圧力が高くなりすぎて、ベーン１１０が内壁１０５ａに接触する接触圧が高くなり、カムリング１０５が摩耗したり、カムリング１０５とベーン１１０とが焼き付いたりする原因になってしまう。特に、高速運転になればなるほど、ベーン溝１０９におけるベーン１１０の往復運動が激しくなり、その分、背圧導入溝１１１および１１５内を流れる単位時間あたりの流量が多くなるので、絞り溝１１２による圧力損失が大きくなる。このように圧力損失が大きくなれば、ベーン１１０が収縮するときの背圧室１０９の圧力が上昇するので、その分、ベーン１１０がカムリング１０５の内壁１０５ａに接触する接触圧が高くなり、上記したようにカムリング１０５が摩耗したり、カムリング１０５とベーン１１０とが焼き付いたりしてしまう。 However, if the opening of the throttle groove 112 is made too small, the discharge delay at the time of starting can be eliminated, but this time the pressure in the back pressure introduction groove 111 and the back pressure chamber 109 during high speed operation becomes too high. As a result, the contact pressure at which the vane 110 comes into contact with the inner wall 105a increases, which causes the cam ring 105 to wear or the cam ring 105 and the vane 110 to seize. In particular, the higher the speed of operation, the more intense the reciprocating motion of the vane 110 in the vane groove 109, and the more the flow rate per unit time flowing through the back pressure introducing grooves 111 and 115 increases. Loss increases. If the pressure loss increases in this way, the pressure in the back pressure chamber 109 when the vane 110 contracts increases, and accordingly, the contact pressure at which the vane 110 contacts the inner wall 105a of the cam ring 105 increases. As described above, the cam ring 105 is worn or the cam ring 105 and the vane 110 are seized.

結局、起動時の吐出遅れを無くそうとすると、高速運転時の摩耗や焼き付きが問題になり、高速運転時のベーン１１０の摩耗や焼き付きを防止しようとすると、起動時の吐出遅れが発生してしまうというように、従来のベーンポンプは二律背反的な問題を抱えていた。
この発明の目的は、起動時の吐出遅れを生じさせず、しかも、高速運転時の摩耗や焼き付きを防止できるベーンポンプを提供することである。 After all, if it is attempted to eliminate the discharge delay at the time of start-up, wear and seizure during high-speed operation become a problem, and if it is attempted to prevent the vane 110 from being worn and seized during high-speed operation, a discharge delay at start-up occurs. Thus, the conventional vane pump has a trade-off problem.
An object of the present invention is to provide a vane pump that does not cause a discharge delay at start-up and can prevent wear and seizure during high-speed operation.

第１の発明は、ボディ内に、ロータを回転自在に収容するカムリングを組み込み、上記ロータの一方の側面にサイドプレートを対向させて設け、他方の側面にカバーを対向させて設け、さらに、上記ロータの円周方向に複数のベーン溝を放射状に形成し、これらベーン溝の基部に背圧室を形成するとともに、上記ベーン溝および背圧室にベーンを摺動自在に組み込み、ロータが回転することによって、ベーンの先端がカムリングの内壁に接触して、ベーンがベーン溝から突出する伸張工程と、ベーンがベーン溝内に押し込まれる収縮工程を経る一方、ロータと接触するサイドプレートの一方の側面およびロータと接触するカバーの側面のそれぞれに、ロータに形成した背圧室に圧油を導く背圧導入溝を、円周方向に複数設け、かつ、サイドプレートに形成した背圧導入溝のうち所定の背圧導入溝を吐出圧導入路を介して吐出圧が導入される高圧室に導く構成にしたベーンポンプにおいて、サイドプレートおよびカバーと接触するロータの両側面に、サイドプレートおよびカバーに形成した複数の背圧導入溝を互いに連通させる円環溝を形成するとともに、サイドプレートと対向するロータの一方の側面に形成した円環溝の断面積を、カバーと対向するロータの他方の側面に形成した円環溝の断面積よりも小さくした点に特徴を有する。 According to a first aspect of the present invention, a cam ring that rotatably accommodates a rotor is incorporated in a body, a side plate is provided to face one side of the rotor, a cover is provided to face the other side, and A plurality of vane grooves are formed radially in the circumferential direction of the rotor, a back pressure chamber is formed at the base of these vane grooves, and the vane is slidably incorporated in the vane groove and the back pressure chamber, so that the rotor rotates. As a result, the tip of the vane contacts the inner wall of the cam ring, the expansion process in which the vane protrudes from the vane groove, and the contraction process in which the vane is pushed into the vane groove, while one side surface of the side plate in contact with the rotor In addition, a plurality of back pressure introduction grooves that guide the pressure oil to the back pressure chamber formed in the rotor are provided in the circumferential direction on each side surface of the cover that contacts the rotor. In a vane pump configured to guide a predetermined back pressure introduction groove among the back pressure introduction grooves formed in the seat to a high pressure chamber to which discharge pressure is introduced through a discharge pressure introduction path, the rotor in contact with the side plate and the cover On both side surfaces, an annular groove that communicates a plurality of back pressure introduction grooves formed on the side plate and the cover with each other is formed, and a cross-sectional area of the annular groove formed on one side surface of the rotor that faces the side plate is It is characterized in that it is smaller than the cross-sectional area of the annular groove formed on the other side surface of the rotor facing the cover.

第１の発明によれば、サイドプレートと対向するロータの一方の側面に形成した円環溝の断面積を、カバーと対向するロータの他方の側面に形成した円環溝の断面積より小さくしたので、作動油の粘性の高い起動時には、断面積が小さい上記一方の側面に形成した円環溝側には作動油が流れにくくなる。したがって、背圧室内の作動油が、この断面積が小さい円環溝を介して圧力上昇前の高圧室に逃げにくくなり、その分、背圧室の圧力を維持することができる。作動油の粘性が低い起動時において、上記したように背圧室の圧力を維持できるので、当該ポンプの起動時の吐出遅れをなくすことができる。 According to the first aspect, the cross-sectional area of the annular groove formed on one side surface of the rotor facing the side plate is made smaller than the cross-sectional area of the annular groove formed on the other side surface of the rotor facing the cover. Therefore, at the time of start-up with high viscosity of the hydraulic oil, the hydraulic oil does not easily flow to the annular groove side formed on the one side surface having a small cross-sectional area. Therefore, it becomes difficult for hydraulic oil in the back pressure chamber to escape to the high pressure chamber before the pressure rises through the annular groove having a small cross-sectional area, and the pressure in the back pressure chamber can be maintained accordingly. Since the pressure of the back pressure chamber can be maintained as described above at the time of starting when the viscosity of the hydraulic oil is low, the discharge delay at the time of starting the pump can be eliminated.

一方、高速運転時には、油温が上昇して作動油の粘性も低くなっているので、各背圧導入溝が両円環溝を介して連通する。このように各背圧導入溝が両円環溝を介して連通するので、背圧室の圧力が異常に上昇することはなく、高速運転時の摩耗や焼き付きを防止できる。
また、ロータの両側に円環溝を形成したので、軸方向の圧力バランスがとりやすくなる。したがって、ロータは一方の側面に極端に押し付けられることがなくなり、トルク伝達がよくなるとともに、焼き付きなどを防止できることになる。 On the other hand, at the time of high speed operation, since the oil temperature rises and the viscosity of the hydraulic oil becomes low, each back pressure introduction groove communicates via both annular grooves. Since the back pressure introduction grooves communicate with each other through both annular grooves in this manner, the pressure in the back pressure chamber does not rise abnormally, and wear and seizure during high speed operation can be prevented.
Further, since the annular grooves are formed on both sides of the rotor, it is easy to achieve an axial pressure balance. Therefore, the rotor is not extremely pressed against one side surface, torque transmission is improved, and seizure or the like can be prevented.

図１〜図６に、この発明の実施形態を示す。
図１に示すように、ボディ１にボディボア２を形成するとともに、このボディボア２をカバー３でふさいでいる。これらボディ１およびカバー３には、それぞれ軸受穴１ａ、軸受穴３ａを形成し、これら軸受穴１ａと軸受穴３ａとでシャフト４を回転自在に支持している。
上記ボディボア２内には、カムリング５を組み込むとともに、このカムリング５内にロータ６を回転自在に収容している。このロータ６の一方の側面６ａには、サイドプレート７を対向させるとともに、他方の側面６ｂには、上記カバー３を対向させている。 1 to 6 show an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a body bore 2 is formed in the body 1, and the body bore 2 is covered with a cover 3. A bearing hole 1a and a bearing hole 3a are formed in the body 1 and the cover 3, respectively, and the shaft 4 is rotatably supported by the bearing hole 1a and the bearing hole 3a.
A cam ring 5 is incorporated in the body bore 2, and a rotor 6 is rotatably accommodated in the cam ring 5. The side plate 7 is opposed to one side surface 6a of the rotor 6, and the cover 3 is opposed to the other side surface 6b.

また、上記ロータ６の中心部分にはシャフト４を貫通させるとともに、この貫通部分に形成したセレーションを介して、シャフト４とロータ６とが一体回転するようにしている。
さらに、図２および図３に示すように、上記ロータ６には、その円周方向に複数のベーン溝８を放射状に形成している。これらベーン溝８は、その基部に背圧室９を形成するとともに、このベーン溝８にベーン１０を摺動自在に組み込んでいる。 Further, the shaft 4 is passed through the central portion of the rotor 6, and the shaft 4 and the rotor 6 are integrally rotated through serrations formed in the penetrating portion.
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the rotor 6 is formed with a plurality of vane grooves 8 radially in the circumferential direction thereof. These vane grooves 8 form a back pressure chamber 9 at the base thereof, and a vane 10 is slidably incorporated in the vane groove 8.

また、上記ロータ６の両側面には円環溝６ｃおよび６ｄを形成しているが、サイドプレート７に対向するロータ６の一方の側面６ａ側に形成した円環溝６ｃの断面積を、カバー３に対向するロータ６の他方の側面６ｄ側に形成した円環溝６ｄの断面積よりも小さくしている。したがって、断面積の大きな円環溝６ｄ側で作動油に作用する抵抗は、断面積の小さな円環溝６ｃ側で作用する抵抗よりも小さくなる。言い換えると、円環溝６ｃ側では作動油が流れにくく、円環溝６ｄ側では作動油が流れやすくなる。このようにした円環溝６ｃおよび６ｄは、背圧室９を通る円周の直径と同じ直径にして、円環溝６ｃ，６ｄが背圧室９と完全に交差する位置に形成している。したがって、上記円環溝６ｃ，６ｄは、各背圧室９に連通することになる。 Further, annular grooves 6c and 6d are formed on both side surfaces of the rotor 6, but the cross-sectional area of the annular groove 6c formed on the side surface 6a side of the rotor 6 facing the side plate 7 is covered. 3 is smaller than the cross-sectional area of the annular groove 6d formed on the other side surface 6d side of the rotor 6 opposed to the rotor 3. Therefore, the resistance acting on the hydraulic oil on the annular groove 6d side having a large cross-sectional area is smaller than the resistance acting on the annular groove 6c side having a small cross-sectional area. In other words, the hydraulic oil hardly flows on the annular groove 6c side, and the hydraulic oil easily flows on the annular groove 6d side. The annular grooves 6c and 6d thus formed have the same diameter as the diameter of the circumference passing through the back pressure chamber 9, and are formed at positions where the annular grooves 6c and 6d completely intersect the back pressure chamber 9. . Therefore, the annular grooves 6 c and 6 d communicate with the back pressure chambers 9.

さらに、図５に示すように、上記サイドプレート７には、ロータ６との対向面である側面７ａに一対の第１背圧導入溝１１ａと，同じく一対の第２背圧導入溝１１ｂとを円周方向に交互に形成している。そして、各背圧導入溝１１ａ，１１ｂは、円周方向に所定の間隔を保つとともに、それらは上記円環溝６ｃを介して互いに連通する。なお、上記第１背圧導入溝１１ａは、吐出圧導入路１２を介して高圧室１３に連通しているが、この高圧室１３は当該ポンプの吐出口に連通している。 Further, as shown in FIG. 5, the side plate 7 has a pair of first back pressure introduction grooves 11 a and a pair of second back pressure introduction grooves 11 b on the side surface 7 a which is a surface facing the rotor 6. They are formed alternately in the circumferential direction. And each back pressure introduction groove | channel 11a, 11b maintains a predetermined space | interval in the circumferential direction, and they are mutually connected via the said annular groove 6c. The first back pressure introduction groove 11a communicates with the high pressure chamber 13 via the discharge pressure introduction path 12, and the high pressure chamber 13 communicates with the discharge port of the pump.

一方、前記カバー３であってロータ６との対向面には、上記サイドプレート７の第１，２背圧導入溝１１ａ，１１ｂに対向する背圧導入溝１４を形成しているが、この背圧導入溝１４は、上記した第１，２背圧導入溝１１ａ，１１ｂと、背圧室９を介して互いに連通するとともに、円環溝６ｄを介して背圧導入溝１４同士も連通する。 On the other hand, on the surface of the cover 3 facing the rotor 6, back pressure introduction grooves 14 facing the first and second back pressure introduction grooves 11 a and 11 b of the side plate 7 are formed. The pressure introducing groove 14 communicates with the first and second back pressure introducing grooves 11a and 11b through the back pressure chamber 9, and also communicates with the back pressure introducing grooves 14 through the annular groove 6d.

そして、前記したように両円環溝６ｃ，６ｄをそれらが背圧室９と完全に交差する位置に形成することによって、例えば、ベーン１０がベーン溝８内に完全に沈み込んだとき、言い換えると、ベーン１０の基端が背圧室９内に位置するとき、円環溝６ｃ，６ｄによって構成される、サイドプレート７側に形成した第１，２背圧導入溝１１ａ，１１ｂ同士、およびカバー３側に形成した背圧導入溝１４同士を連通させる流路に、絞り抵抗を付与することができる。 Then, as described above, when the annular grooves 6c and 6d are formed at positions where they completely intersect with the back pressure chamber 9, for example, when the vane 10 completely sinks into the vane groove 8, it is rephrased. And when the base end of the vane 10 is located in the back pressure chamber 9, the first and second back pressure introducing grooves 11a, 11b formed on the side plate 7 side, which are constituted by the annular grooves 6c, 6d, and A throttling resistance can be applied to the flow path that connects the back pressure introduction grooves 14 formed on the cover 3 side.

上記のように構成にしたベーンポンプは、その起動時にロータ５を回転し続ければ、ベーン１０に遠心力が作用し続けるので、その連続的な遠心力の作用でベーン１０がベーン溝８から突出してその先端がカムリング５の内壁５ａに接触する。特に、吐出口側にあるベーン１０の一つでも上記内壁５ａに接触すれば、そのベーン１０の作動油を排出する力によって高圧室１３に多少の圧力が発生する。 In the vane pump configured as described above, if the rotor 5 continues to rotate at the time of startup, the centrifugal force continues to act on the vane 10, so that the vane 10 protrudes from the vane groove 8 by the continuous centrifugal force. The tip contacts the inner wall 5 a of the cam ring 5. In particular, if even one of the vanes 10 on the discharge port side comes into contact with the inner wall 5a, a certain pressure is generated in the high-pressure chamber 13 by the force of discharging the working oil of the vane 10.

上記のように高圧室１３に多少でも圧力が発生すると、その圧力が吐出圧導入路１２を介して背圧室９に導かれるので、その圧力作用で、ベーン溝８に没入していたベーン１０がベーン溝８から次々に突出し、その先端をカムリング５の内壁５ａに接触させる。このように背圧室９に圧力が導かれてベーン１０がカムリング５の内壁５ａに接触すれば、ベーン１０が自重等でベーン溝８内に没入することがないので、以後、ポンプ作用を継続することになる。 If any pressure is generated in the high-pressure chamber 13 as described above, the pressure is guided to the back pressure chamber 9 through the discharge pressure introduction passage 12, so that the vane 10 that has been immersed in the vane groove 8 by the pressure action. Protrudes one after another from the vane groove 8, and its tip is brought into contact with the inner wall 5 a of the cam ring 5. If the pressure is guided to the back pressure chamber 9 and the vane 10 comes into contact with the inner wall 5a of the cam ring 5 in this way, the vane 10 does not immerse into the vane groove 8 due to its own weight or the like. Will do.

また、上記のようにポンプ作用を継続すると、ベーン１０はベーン溝９の中を往復することになるが、この往復運動によって第１，２背圧導入溝１１ａ，１１ｂおよび背圧導入溝１４の作動油を、ベーン溝８および背圧室９に吐出させたり、あるいは第１，２背圧導入溝１１ａ，１１ｂおよび背圧導入溝１４の作動油がベーン溝８および背圧室９に吸い込まれたりする。言い換えると、収縮行程位置にあるベーン溝８および背圧室９から吐出された作動油は、第１，２背圧導入溝１１ａ，１１ｂおよび背圧導入溝１４を経由して伸張行程位置にある背圧室９およびベーン溝８に供給されるので、ベーン１０はその背圧室９内の圧力でその先端がカムリング５の内壁５ａに接触することになる。 Further, when the pumping action is continued as described above, the vane 10 reciprocates in the vane groove 9, and the reciprocating motion causes the first and second back pressure introducing grooves 11 a and 11 b and the back pressure introducing groove 14 to move. The hydraulic oil is discharged into the vane groove 8 and the back pressure chamber 9, or the hydraulic oil in the first and second back pressure introduction grooves 11 a and 11 b and the back pressure introduction groove 14 is sucked into the vane groove 8 and the back pressure chamber 9. Or In other words, the hydraulic oil discharged from the vane groove 8 and the back pressure chamber 9 in the contraction stroke position is in the extension stroke position via the first and second back pressure introduction grooves 11a and 11b and the back pressure introduction groove 14. Since the vane 10 is supplied to the back pressure chamber 9 and the vane groove 8, the tip of the vane 10 comes into contact with the inner wall 5 a of the cam ring 5 by the pressure in the back pressure chamber 9.

また、当該ポンプの高速運転時には、各背圧室９が連通していた方がよいが、長時間停車した後の当該ポンプの起動時には、それら背圧室９の圧力を維持するために、その背圧室９内の圧力がなるべく逃げないようにする方が効率的であることは、前記したとおりである。そこで、この実施形態では、ロータ６の一方の側面６ａに形成した円環溝６ｃの断面積を、その他方の側面６ｂに形成した円環溝６ｄの断面積よりも小さくしている。 In addition, during the high-speed operation of the pump, it is better that the back pressure chambers 9 communicate with each other, but when the pump is started after stopping for a long time, in order to maintain the pressure of the back pressure chambers 9 As described above, it is more efficient to prevent the pressure in the back pressure chamber 9 from escaping as much as possible. Therefore, in this embodiment, the cross-sectional area of the annular groove 6c formed on one side surface 6a of the rotor 6 is made smaller than the cross-sectional area of the annular groove 6d formed on the other side surface 6b.

そして、長時間停車後の当該ポンプ起動時における作動油の粘性が高いときには、作動油は背圧室９を横断しにくくなるとともに、断面積の小さい円環溝６ｃにも流れにくくなる。したがって、この背圧室９を介してカバー３側の背圧導入溝１４から第１背圧導入溝１１ａに流れる流量がほとんどなくなる。その上、円環溝６ｃの流れも悪くなるので、背圧室９内の作動油が吐出圧導入路１２を介して昇圧前の高圧室１３に流出しにくくなる。この結果、カバー３側に形成した背圧導入溝１４内の圧力が確保されることになる。このように背圧導入溝１４に圧力が確保されれば、カムリング５の内壁５ａに一度接触したベーン１０が、ベーン溝８に簡単に沈み込まなくなる。したがって、以後のポンプ作用が円滑に継続されることになる。 And when the viscosity of the hydraulic fluid at the time of starting the pump after stopping for a long time is high, the hydraulic fluid does not easily cross the back pressure chamber 9 and also does not easily flow into the annular groove 6c having a small cross-sectional area. Therefore, there is almost no flow rate flowing from the back pressure introduction groove 14 on the cover 3 side to the first back pressure introduction groove 11a via the back pressure chamber 9. In addition, since the flow of the annular groove 6c is also deteriorated, it is difficult for the hydraulic oil in the back pressure chamber 9 to flow out to the high pressure chamber 13 before pressure increase through the discharge pressure introduction passage 12. As a result, the pressure in the back pressure introduction groove 14 formed on the cover 3 side is ensured. If the pressure is ensured in the back pressure introduction groove 14 in this way, the vane 10 that has once contacted the inner wall 5 a of the cam ring 5 does not easily sink into the vane groove 8. Therefore, the subsequent pumping operation is smoothly continued.

もし、円環溝６ｃの断面積を大きくすれば、背圧室９内の作動油は、各背圧導入溝１１ａ，背圧導入溝１１ｂおよび円環溝６ｃを経由して吐出圧導入路１２から、起動時にそれほど高圧になっていない高圧室１３に逃げてしまうので、起動時にベーン１０がカムリング５の内壁５ａにせっかく接触しても、ベーン１０がベーン溝８の中に簡単に沈み込んでしまう。そのために、なかなかポンプ作用を継続できず、結果的に、吐出遅れが生じるということになってしまう。 If the cross-sectional area of the annular groove 6c is increased, the hydraulic oil in the back pressure chamber 9 passes through each back pressure introduction groove 11a, the back pressure introduction groove 11b, and the annular groove 6c, and the discharge pressure introduction passage 12 is supplied. Therefore, even when the vane 10 comes into contact with the inner wall 5a of the cam ring 5 at the time of startup, the vane 10 simply sinks into the vane groove 8 because the vane 10 contacts the inner wall 5a of the cam ring 5 at the time of startup. End up. Therefore, it is difficult to continue the pumping action, resulting in a discharge delay.

しかし、この実施形態では、吐出圧導入路１２と直接接触する側の円環溝６ｃの断面積を小さくしたので、上記したようにカバー３側に形成した背圧導入溝１４内の圧力をある程度保つことができる。したがって、このカバー３側の背圧導入溝１４側に保たれた圧力で、起動時にカムリング５の内壁５ａに接触したベーン１０が、ベーン溝８に沈み込んでしまうのを防げるので、当該ポンプの吐出遅れという問題を解消できる。 However, in this embodiment, since the cross-sectional area of the annular groove 6c on the side in direct contact with the discharge pressure introduction path 12 is reduced, the pressure in the back pressure introduction groove 14 formed on the cover 3 side as described above is controlled to some extent. Can keep. Accordingly, the pressure maintained on the back pressure introduction groove 14 side on the cover 3 side can prevent the vane 10 that has come into contact with the inner wall 5a of the cam ring 5 at the start-up from sinking into the vane groove 8, so that the pump The problem of discharge delay can be solved.

一方、高速運転時には、油温が上昇するとともに作動油の粘性が低くなるので、各背圧室９を介して、サイドプレート７側に形成した第１，２背圧導入溝１１ａ，１１ｂと、カバー３側に形成した背圧導入溝１４とが連通するとともに、それら第１，２背圧導入溝１１ａ，１１ｂ同士および背圧導入溝１４同士が円環溝６ｃ，６ｄを介して連通する。したがって、第１，２背圧導入溝１１ａ，１１ｂおよび背圧導入溝１４のすべてに作動油がスムーズに流通する。このように背圧導入溝のすべてに作動油がスムーズに流通するので、背圧室に異常圧が発生したりしない。したがって、高速運転時における前記焼き付きや偏摩耗といった問題が発生しない。
また、ロータ６の両側に円環溝６ｃ，６ｄを形成したので、軸方向の圧力バランスがとりやすくなる。したがって、ロータは一方の側面に極端に押し付けられることがなくなり、トルク伝達がよくなるとともに、焼き付きなどを防止できることになる。 On the other hand, during high-speed operation, the oil temperature rises and the viscosity of the hydraulic oil decreases, so the first and second back pressure introduction grooves 11a and 11b formed on the side plate 7 side via the back pressure chambers 9; The back pressure introduction grooves 14 formed on the cover 3 side communicate with each other, and the first and second back pressure introduction grooves 11a and 11b and the back pressure introduction grooves 14 communicate with each other through the annular grooves 6c and 6d. Therefore, the hydraulic oil flows smoothly through all of the first and second back pressure introduction grooves 11a and 11b and the back pressure introduction groove 14. As described above, since the hydraulic oil flows smoothly through all of the back pressure introduction grooves, no abnormal pressure is generated in the back pressure chamber. Therefore, problems such as seizure and uneven wear during high-speed operation do not occur.
In addition, since the annular grooves 6c and 6d are formed on both sides of the rotor 6, it is easy to balance the pressure in the axial direction. Therefore, the rotor is not extremely pressed against one side surface, torque transmission is improved, and seizure or the like can be prevented.

なお、上記円環溝６ｃ，６ｄを図面に示すように背圧室９を通る円周の直径と同じ直径にして、円環溝６ｃが背圧室９と完全に交差する位置に形成することによって、例えば、ベーン１０がベーン溝８内に完全に沈み込んだとき、言い換えると、ベーン１０の基端が背圧室９内に位置するとき、円環溝６ｃ，６ｄによって構成される、第１，２背圧導入溝１１ａ，１１ｂ同士、および背圧導入溝１４同士を連通させる流路に、絞り抵抗を付与することができる。このように絞り抵抗を付与できるので、当該ポンプの起動時における背圧導入溝１４内の圧力を保つことができ、その吐出遅れを防止するのにさらに役立つことになる。 The annular grooves 6c and 6d have the same diameter as the diameter of the circumference passing through the back pressure chamber 9 as shown in the drawing, and the annular groove 6c is formed at a position completely intersecting with the back pressure chamber 9. For example, when the vane 10 is completely submerged in the vane groove 8, in other words, when the base end of the vane 10 is located in the back pressure chamber 9, the first groove constituted by the annular grooves 6c and 6d is used. The throttle resistance can be applied to the flow path connecting the 1, 2 back pressure introduction grooves 11a, 11b and the back pressure introduction grooves 14 to each other. Since the throttle resistance can be applied in this way, the pressure in the back pressure introduction groove 14 at the start of the pump can be maintained, which further helps to prevent the discharge delay.

また、上記円環溝６ｃ，６ｄを背圧室９よりも外側、すなわち各背圧室９を通る円周の直径よりも円環溝６ｃ，６ｄの直径を大きくすることもできる。このように円環溝６ｃ，６ｄを背圧室９よりも外側に形成すれば、ベーン１０がベーン溝８に沈み込んだときに、この円環溝６ｃ，６ｄが分断されることになる。したがって、第１，２背圧導入溝同士、およびカバー３側に形成した背圧導入溝１４同士が孤立することになる。このように第１，２背圧導入溝同士、および背圧導入溝１４同士が孤立すれば、それだけ背圧導入溝１４内の圧力を保つことができるので、当該ポンプの起動時の吐出遅れをより効果的に防止することができる。 Further, the diameter of the annular grooves 6c, 6d can be made larger than the diameter of the circumference passing through the back pressure chambers 9, that is, outside the back pressure chambers 9. If the annular grooves 6c and 6d are formed outside the back pressure chamber 9 in this way, the annular grooves 6c and 6d are divided when the vane 10 sinks into the vane groove 8. Therefore, the first and second back pressure introduction grooves and the back pressure introduction grooves 14 formed on the cover 3 side are isolated. In this way, if the first and second back pressure introduction grooves and the back pressure introduction grooves 14 are isolated, the pressure in the back pressure introduction groove 14 can be kept as much, so that the discharge delay at the start of the pump is reduced. It can prevent more effectively.

本実施形態のベーンポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vane pump of this embodiment. 図１のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. ロータの断面図である。It is sectional drawing of a rotor. サイドプレートとの接触面を示したロータの側面図である。It is a side view of the rotor which showed the contact surface with a side plate. ロータとの接触面を示したサイドプレートの側面図である。It is the side view of the side plate which showed the contact surface with a rotor. カバーの側面図である。It is a side view of a cover. 従来例のベーンポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vane pump of a prior art example. 図７のVIII−VIII線断面図である。It is the VIII-VIII sectional view taken on the line of FIG. 従来例のサイドプレートを示す側面図である。It is a side view which shows the side plate of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

１ボディ
３カバー
５カムリング
５ａカムリングの内壁
６ロータ
６ａロータの一側面
６ｂロータの他側面
６ｃ円環溝
６ｄ円環溝
７サイドプレート
７ａサイドプレートの側面
８ベーン溝
９背圧室
１０ベーン
１１ａ第１背圧導入溝
１１ｂ第２背圧導入溝
ａ１，ａ２吸い込み口
ｂ１，ｂ２吐出口
１４背圧導入溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Body 3 Cover 5 Cam ring 5a Inner wall of cam ring 6 Rotor 6a One side surface of rotor 6b Other side surface of rotor 6c Ring groove 6d Ring groove 7 Side plate 7a Side surface of side plate 8 Vane groove 9 Back pressure chamber 10 Vane 11a 1st Back pressure introduction groove 11b Second back pressure introduction groove a1, a2 Suction port b1, b2 Discharge port 14 Back pressure introduction groove

Claims

ボディ内に、ロータを回転自在に収容するカムリングを組み込み、上記ロータの一方の側面にサイドプレートを対向させて設け、他方の側面にカバーを対向させて設け、さらに、上記ロータの円周方向に複数のベーン溝を放射状に形成し、これらベーン溝の基部に背圧室を形成するとともに、上記ベーン溝および背圧室にベーンを摺動自在に組み込み、ロータが回転することによって、ベーンの先端がカムリングの内壁に接触して、ベーンがベーン溝から突出する伸張工程と、ベーンがベーン溝内に押し込まれる収縮工程を経る一方、ロータと接触するサイドプレートの一方の側面およびロータと接触するカバーの側面のそれぞれに、ロータに形成した背圧室に圧油を導く背圧導入溝を、円周方向に複数設け、かつ、サイドプレートに形成した背圧導入溝のうち所定の背圧導入溝を吐出圧導入路を介して吐出圧が導入される高圧室に導く構成にしたベーンポンプにおいて、サイドプレートおよびカバーと接触するロータの両側面に、サイドプレートおよびカバーに形成した複数の背圧導入溝を互いに連通させる円環溝を形成するとともに、サイドプレートと接触するロータの一方の側面に形成した円環溝の断面積を、カバーと接触するロータの他方の側面に形成した円環溝の断面積より小さくしたベーンポンプ。 A cam ring that rotatably accommodates the rotor is incorporated in the body, a side plate is provided facing one side of the rotor, a cover is provided facing the other side, and in the circumferential direction of the rotor A plurality of vane grooves are formed radially, a back pressure chamber is formed at the base of the vane grooves, and vanes are slidably incorporated in the vane grooves and the back pressure chamber, and the rotor rotates to rotate the tip of the vane. The cover contacts the rotor and one side of the side plate that contacts the rotor while the vane protrudes from the vane groove and the vane protrudes from the vane groove, and the vane is pushed into the vane groove. A plurality of back pressure introduction grooves for guiding the pressure oil to the back pressure chamber formed in the rotor are provided in each side surface of the rotor in the circumferential direction, and formed in the side plate. In the vane pump configured to guide a predetermined back pressure introduction groove among the back pressure introduction grooves to the high pressure chamber to which discharge pressure is introduced through the discharge pressure introduction path, the side plates and the side surfaces of the rotor that are in contact with the cover are A circular groove that communicates a plurality of back pressure introducing grooves formed on the plate and the cover with each other, and a cross-sectional area of the circular groove formed on one side surface of the rotor that contacts the side plate is in contact with the cover. The vane pump made smaller than the cross-sectional area of the annular groove formed in the other side surface of this.

上記円環溝は、ベーンがベーン溝内に位置するとき、そのベーンによって分断して、上記円環溝内の流体の流通を阻止するか、あるいは円環溝を流通する流体に絞り抵抗を付与する構成にした請求項１記載のベーンポンプ。 When the vane is located in the vane groove, the annular groove is divided by the vane to prevent the fluid from flowing in the annular groove or to give the fluid flowing through the annular groove a squeezing resistance. The vane pump according to claim 1, wherein the vane pump is configured.