JP2015140659A - ベーンポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】ベーンポンプの吐出圧に生じる脈動を抑えること。
【解決手段】流体圧供給源として用いられるベーンポンプ1であって、回転駆動されるロータ2と、ロータ2に摺動自在に挿入される複数のベーン3と、ロータ2の回転に伴ってベーン3の先端部が摺接するカムリング4と、隣り合うベーン3との間に画成されるポンプ室7と、ポンプ室7に作動流体を導く吸込ポート31、33と、ポンプ室7から吐出する作動流体が導かれる吐出ポート32、34と、吐出ポート32、34の開口縁部からロータ2の回転方向と逆方向に延びる溝状のノッチ70と、を備え、ノッチ70は、開口面積の変化率がロータ2の回転方向に向かうに従って小さくなる勾配変化部72を持つ。
【選択図】図1

Description

本発明は、流体圧供給源として用いられるベーンポンプに関する。
車両に搭載される変速機やパワーステアリング装置等の油圧機器に作動油を供給する油圧供給源として、ベーンポンプが用いられる。
特許文献1には、カムリングとロータとの間において複数のベーンにより区画された複数のポンプ室と、膨張行程を行うポンプ室に作動油を導く吸入ポートと、圧縮行程を行うポンプ室から吐出する作動油が導かれる吐出ポートと、圧縮行程の初期を迎えるポンプ室から吐出する作動油を吐出ポートに導く溝状のノッチと、を備えるベーンポンプが開示されている。
上記溝状のノッチは、吐出ポートの開口縁部からロータの回転方向と逆向きに延びている。ノッチは、その先端部から基端部に向かうに従って溝の深さ及び開口幅が次第に大きくなる形状を有し、溝の深さの変化率が先端部から基端部に向かうに従って大きくなる部位を持つ。
特開2001−248569号公報
しかしながら、上記ノッチにあっては、ノッチの長さを大きく設定すると、ノッチの基端部で溝の深さ及び開口幅が大きくなるため、ノッチの基端部がカムリングとロータとの間に設けられるスペースに収まらなくなる。これにより、上記ベーンポンプは、ノッチの長さを十分に確保できないため、後述するように作動条件によっては作動油の吐出圧に脈動が生じるという問題があった。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ベーンポンプの吐出圧に生じる脈動を抑えることを目的とする。
本発明は、流体圧供給源として用いられるベーンポンプであって、回転駆動されるロータと、ロータに摺動自在に挿入される複数のベーンと、ロータの回転に伴ってベーンの先端部が摺接するカムリングと、隣り合うベーンとの間に画成されるポンプ室と、ポンプ室に作動流体を導く吸込ポートと、ポンプ室から吐出する作動流体が導かれる吐出ポートと、吐出ポートの開口縁部からロータの回転方向と逆方向に延びる溝状のノッチと、を備え、ノッチは、開口面積の変化率がロータの回転方向に向かうに従って小さくなる勾配変化部を持つことを特徴とする。
本発明では、ノッチは開口面積の変化率が吐出ポートに向かうに従って小さくなる勾配変化部を持つため、ノッチの開口幅が大きくなることを抑えつつ、ノッチの長さを大きく設定することが可能となる。ノッチの長さがロータの周方向について十分に確保されることによって、ロータの周方向に並ぶ複数のポンプ室の間で作動流体の圧力がノッチを通じて伝播し、圧縮行程の初期を迎えるポンプ室の圧力上昇が促される。これにより、ポンプ室から吐出ポートに吐出された作動流体がノッチを通じて圧縮行程の初期を迎えるポンプ室に急激に流れ込む逆流現象を抑えられ、吐出ポートの吐出圧に生じる脈動を抑えられる。
本発明の第1実施形態に係るベーンポンプの正面図である。 図1のA−A線に沿う断面図である。 ポンプカバーの背面図である。 サイドプレートの正面図である。 サイドプレートの断面図である。 ノッチの長さと開口面積との関係を示す線図である。 ノッチの長さと開口面積の変化率との関係を示す線図である。 ノッチ及び吐出ポート等の展開図である。 比較例に係るノッチ及び吐出ポート等の展開図である。 本発明の第2実施形態に係るサイドプレートの断面図である。 ノッチの長さと開口面積との関係を示す線図である。 ノッチの長さと開口面積の変化率との関係を示す線図である。 本発明の第3実施形態に係るサイドプレートの断面図である。 ノッチの長さと開口面積との関係を示す線図である。 ノッチの長さと開口面積の変化率との関係を示す線図である。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1、図2に示すベーンポンプ1は、作動流体を流体圧供給先に供給する流体圧供給源として用いられる。流体圧供給先は、例えば、車両に搭載される変速機やパワーステアリング装置等に設けられる油圧機器である。ベーンポンプ1では、作動流体として作動油が用いられる。なお、ベーンポンプ1では、作動流体として作動油ではなく、他の非圧縮性流体を用いてもよい。
ベーンポンプ1は、ケーシングとして、ポンプボディ10と、ポンプカバー50とを備える。ポンプボディ10には、ポンプカバー50によってが封止されるポンプ収容凹部11が形成される。ポンプ収容凹部11には、ポンプ機構として、ロータ2、ベーン3、カムリング4、及びサイドプレート30等が収容される。カムリング4及びサイドプレート30は、2本のピン19によってポンプカバー50に対して回り止めが行われる。ポンプカバー50は、4本のボルト(図示省略)を介してポンプボディ10に締結される。
なお、上述した構成に限らず、ベーンポンプ1は、カムリング4、サイドプレート30がポンプボディ10に一体形成される構成としてもよい。また、ベーンポンプ1には、ポンプカバー50と別体のサイドプレートが設けられる構成としてもよい。
ロータ2は、駆動シャフト9に連結される。駆動シャフト9は、ポンプボディ10とポンプカバー50の間に回転自在に支持される。駆動シャフト9の端部に図示しないエンジンまたは電動モータの動力が伝達される。ロータ2は、図1に矢印で示す方向に回転する。
カムリング4とロータ2の間には、複数のベーン3が介装される。ロータ2には、複数のスリット8が所定間隔をもって放射状に形成される。ベーン3は、矩形の板状に形成され、スリット8に摺動自在に挿入される。
スリット8の奥側には、ベーン3の基端部によってベーン背圧室6が画成される。ベーン背圧室6には後述するようにポンプ吐出圧が導かれる。ベーン3は、その基端部を押圧するベーン背圧室6の圧力と、ロータ2の回転に伴って働く遠心力とによって、スリット8から突出する方向に付勢され、その先端部がカムリング4の内周カム面5に摺接する。
カムリング4の内側には、内周カム面5と、ロータ2の外周と、隣り合うベーン3とによって複数のポンプ室7が画成される。ロータ2が回転するのに伴って内周カム面5に摺接するベーン3が往復動してポンプ室7が拡縮される。これにより、タンクから供給される作動油は、図2に矢印で示すように、吸込通路25を通じて吸込ポート51、53(図3参照)及び吸込ポート31、33(図4参照)に導かれ、ポンプ室7に吸い込まれる。ポンプ室7にて加圧された作動油は、図2に矢印で示すように、吐出ポート32、34から高圧室20に吐出され、高圧室20から吐出通路(図示省略)を通じて油圧機器に供給される。
ポンプボディ10には、流量制御バルブ40が収容される。流量制御バルブ40は、ポンプ室7から吐出通路に吐出された作動油の一部を余剰油として吸込通路25を通じてポンプ室7に還流させる。流量制御バルブ40の作動により油圧機器に送られる作動油の流量が制御される。
環状のカムリング4は、略長円形状をした内周カム面5を有する。ロータ2が1回転するのに伴って、内周カム面5に追従する各ベーン3が2回往復動する。
平衡型のベーンポンプ1は、ロータ2の回転に伴ってベーン3が一回目の往復動をする第一の吸込領域及び第一の吐出領域と、ベーン3が二回目の往復動をする第二の吸込領域及び第二の吐出領域と、を有する。第一の吸込領域では、ポンプ室7の容積が拡張する第一の吸込行程が行われる。続いて第一の吐出領域では、ポンプ室7の容積が収縮する第一の吐出行程が行われる。続いて第二の吸込領域では、ポンプ室7の容積が拡張する第二の吸込行程が行われる。続いて第二の吐出領域では、ポンプ室7の容積が収縮する第二の吐出行程が行われる。第一の吸込領域、第一の吐出領域、第二の吸込領域、第二の吐出領域の間には、遷移領域が存在する。
カムリング4の内周カム面5には、第一の吸込行程において拡張するポンプ室7から第一の吸込ポート31を通じて作動油が吸い込まれる第一の吸込区間5Aと、遷移領域に設けられる遷移区間5Bと、第一の吐出行程において収縮するポンプ室7から第一の吐出ポート32を通じて作動油が吐出される第一の吐出区間5Cと、遷移領域に設けられる遷移区間5Dと、第二の吸込行程において拡張するポンプ室7から第二の吸込ポート33を通じて作動油が吸い込まれる第二の吸込区間5Eと、遷移領域に設けられる遷移区間5Fと、第二の吐出行程において収縮するポンプ室7から第二の吐出ポート34を通じて作動油が吐出される第二の吐出区間5Gと、遷移領域に設けられる遷移区間5Hと、が形成される。
図3は、ポンプカバー50におけるロータ2が摺接する端面55を示す背面図である。ロータ2は、図3に矢印で示す方向に回転する。ポンプカバー50の端面55では、第一の吸込領域に吸込ポート51及び背圧ポート61が開口し、第一の吐出領域に吐出ポート52及び背圧ポート62が開口し、第二の吸込領域に吸込ポート53及び背圧ポート63が開口し、第二の吐出領域に吐出ポート54及び背圧ポート64が開口する。
図4は、サイドプレート30におけるロータ2が摺接する端面38を示す正面図である。端面38には、第一の吸込領域に吸込ポート31及び背圧ポート41が開口し、第一の吐出領域に吐出ポート32及び背圧ポート42が開口し、第二の吸込領域に吸込ポート33及び背圧ポート43が開口し、第二の吐出領域に吐出ポート34及び背圧ポート44が開口する。
サイドプレート30には、第一の吸込領域において高圧室20と背圧ポート41とを連通する吐出圧導入通孔45と、第二の吸込領域において高圧室20と背圧ポート43とを連通する吐出圧導入通孔46と、が形成される。これにより、ベーンポンプ1の作動時に、高圧室20に生じるポンプ吐出圧が背圧ポート41、43を通じて第一、第二の吸込領域におけるベーン背圧室6に導かれる。
図4において、ロータ2は矢印で示す方向に回転する。サイドプレート30の端面38には、吐出ポート32、34の開口縁部からロータ2の回転方向と逆向きに延びる溝状のノッチ70が開口する。ノッチ70の先端部70Aは、第一、第二の遷移領域に配置される。第一、第二の吐出行程の初期、中期において収縮するポンプ室7からノッチ70を通じて第一の吐出ポート32に作動油が吐出される。
図5の(A)は、図4のB−B線に沿う断面図である。この断面図に示すように、ノッチ70は、吐出ポート32から離れた先端部70Aと、吐出ポート32の内壁32Aに開口した基端部70Bと、を有する。ノッチ70は、先端部70Aからロータ2の回転方向に向かって延びる上流溝部71と、上流溝部71の下流端に設けられる勾配変化部72と、勾配変化部72からロータ2の回転方向に向かって延びる下流溝部73と、を有する。勾配変化部72は、上流溝部71と下流溝部73とが連接する段差である。
図5の(B)は、図5の(A)のC−C線に沿う断面図である。この断面図に示すように、ノッチ70の上流溝部71は、三角形の断面形状を有する。上流溝部71は、ノッチ70の開口面積が先端部70Aからロータ2の回転方向(勾配変化部72に近づく方向)に向かうに従って次第に大きくなるテーパ状に形成される。ただし、ノッチ70の開口面積は、ノッチ70の中心線N(図4参照)に直交するノッチ70の断面積である。
図5の(C)は、図5の(A)のD−D線に沿う断面図である。この断面図に示すように、ノッチ70の下流溝部73は、矩形の断面形状を有する。下流溝部73は、ノッチ70の開口面積が上流溝部71からロータ2の回転方向(吐出ポート32に近づく方向)に向かうに従って変わらず一定となるように形成される。
図6Aは、ノッチ70におけるロータ2の周方向の長さと開口面積との関係を示す線図である。図6Aに示すように、ノッチ70の開口面積は、上流溝部71にて先端部70Aから勾配変化部72に向かって次第に大きくなり、勾配変化部72にて段階的に大きくなり、下流溝部73にて一定値になる。
図6Bは、ノッチ70におけるロータ2の周方向の長さと開口面積の変化率との関係を示す線図である。ただし、ノッチ70の開口面積の変化率は、ノッチ70の中心線N(図4参照)の長さに対してノッチ70の開口面積が変化する比率である。図6Bに示すように、ノッチ70の開口面積の変化率は、上流溝部71にて先端部70Aから勾配変化部72に向かって次第に大きくなり、勾配変化部72にて段階的に増減し、下流溝部73にて0(零)になる。勾配変化部72は、ノッチ70の開口面積の変化率が上流溝部71から下流溝部73へと不連続に変化し、小さくなる部位である。
なお、勾配変化部72は、上述した構成に限らず、ノッチ70の開口面積の変化率が上流溝部71から下流溝部73へと連続して変化し小さくなる湾曲面によって構成してもよい。
次に、ベーンポンプ1の動作について説明する。
ロータ2の低速回転時には、圧縮行程の初期から中期を迎えるポンプ室7からノッチ70を通じて吐出ポート32に吐出される作動油と、圧縮行程の後期を迎えるポンプ室7から吐出ポート32に吐出される作動油と、が合流して高圧室20に吐出される。これにより、ベーンポンプ1では、ポンプ室7から吐出ポート32における作動油の圧力がノッチ70を介して緩やかに変化し、振動や騒音の発生が抑えられる。
一方、ロータ2の高速回転時には、作動油中に空気が混入したり、キャビテーションが生じる場合に、圧縮行程の初期を迎えるポンプ室7において加圧される作動油の圧力上昇が遅れる。このため、圧縮行程の中期から後期を迎えるポンプ室7から吐出される作動油がノッチ70を通じて圧縮行程の初期を迎えるポンプ室7に急激に流れ込む逆流現象が起きる可能性がある。
図7は、上記ロータ2の高速回転時において、圧縮行程を迎えるポンプ室7に出入りする作動油が流れる様子を矢印で示す展開図である。この展開図において、各ポンプ室7は矢印Eで示す方向に移動する。圧縮行程の初期を迎えるポンプ室7では、作動油中に含まれる空気または真空部が圧縮されることにより、作動油の圧力上昇が遅れる。このため、圧縮行程の中期を迎えるポンプ室7から吐出される作動油が矢印K、Jで示すようにノッチ70を通じて圧縮行程の初期を迎えるポンプ室7に流れ込む。こうしてノッチ70に面するポンプ室7どうしの間で作動油の圧力がノッチ70を通じて伝播し合うことにより、圧縮行程の初期を迎えるポンプ室7の圧力上昇が促される。一方、圧縮行程の後期を迎えるポンプ室7にて圧縮される作動油は矢印F、G、Hで示すように吐出ポート32に吐出される。ノッチ70を介して圧縮行程の初期を迎えるポンプ室7の圧力上昇が促されることにより、吐出ポート32に吐出された作動油が矢印Iで示すようにノッチ70へと流れ込むことが抑えられる。こうして吐出ポート32とノッチ70の間で作動油が逆流することが抑えられることにより、吐出ポート32の吐出圧に生じる脈動を抑えられる。
図8は、比較例のベーンポンプに係る展開図である。このベーンポンプにおけるノッチ170は、開口面積が先端170Aから基端170Bにかけて次第に大きくなり、開口面積の変化率が一定値、もしくは先端170Aから基端170Bにかけて次第に大きくなる。この場合には、ノッチ170の長さをロータ2の周方向について十分に確保できないため、吐出ポート32の作動油が矢印iで示すようにノッチ170を通じて初期の圧縮行程を迎えるポンプ室7に急激に流れ込む逆流現象が起き、吐出ポート32の吐出圧に脈動が生じる。
以上の第1実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
〔1〕吐出ポート32、34の開口縁部からロータ2の回転方向と逆方向に延びる溝状のノッチ70を備えるベーンポンプ1は、ノッチ70の開口面積の変化率がロータ2の回転方向に向かうに従って小さくなる部位(勾配変化部72)を持つ構成とする。
ベーンポンプ1では、ノッチ70の開口面積の変化率が吐出ポート32、34に向かうに従って小さくなる勾配変化部72を持つため、ノッチ70が長くなるにつれてノッチ70の開口幅が大きくなることを抑えつつ、ノッチ70の長さを大きく設定することが可能となる。
ノッチ70の長さがロータ2の周方向について十分に確保されることによって、圧縮行程を迎える複数のポンプ室7がノッチ70に連通するようにノッチ70の長さを設定することが可能となる。これにより、ロータ2の周方向に並ぶ複数のポンプ室7の間で作動油の圧力がノッチ70を通じて伝播し合い、ポンプ室7から吐出ポート32、34に吐出された作動油がノッチ70を通じて圧縮行程の初期を迎えるポンプ室7に急激に流れ込む逆流現象を抑えられ、吐出ポート32、34の吐出圧に生じる脈動を抑えられる。
〔2〕ノッチ70は、開口面積がその先端部70Aからロータ2の回転方向に向かうに従って次第に大きくなる上流溝部71と、ノッチ70の開口面積が上流溝部71からロータ2の回転方向に向かうに従って変わらない下流溝部73と、を有する構成とした。
上記構成に基づき、一定の開口面積を持つ下流溝部73によって、ノッチ70の開口面積が十分に確保されるとともに、ノッチ70の長さがロータ2の周方向について十分に確保される。これにより、ロータ2の高速回転時に吐出ポート32、34からノッチ70を通じて作動油がポンプ室7に急激に流れ込む逆流現象を抑えることと、ロータ2の低速回転時にポンプ室7からノッチ70を通じて吐出ポート32、34に向かう作動油の流れが円滑に導かれることと、を両立できる。
〔3〕ノッチ70は、勾配変化部72よりその先端部70A側の開口面積に対して勾配変化部72より吐出ポート32、34側の開口面積が大きくなる構成とした。
上記構成に基づき、ロータ2の高速回転時に吐出ポート32、34からノッチ70を通じてポンプ室7に向かう急激な作動油の流れが勾配変化部72にて絞られるため、ノッチ70における作動油の逆流現象を有効に抑えられる。
(第2実施形態)
次に、図9、図10A、図10Bを参照して、本発明の第2実施形態を説明する。以下では、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
上記第1実施形態に係るノッチ70は、ノッチ70の開口面積が一定となる下流溝部73を有するように構成されている。これに対して、第2実施形態に係るノッチ80は、ノッチ80の開口面積がロータ2の回転方向に向かうに従って次第に小さくなるように構成される。
図9の(A)に示すように、ノッチ80は、吐出ポート32から離れた先端部80Aと、吐出ポート32の内壁32Aに開口した基端部80Bと、を有する。ノッチ80は、先端部80Aからロータ2の回転方向に向かって延びる上流溝部81と、上流溝部81の下流端に設けられる勾配変化部82と、勾配変化部82からロータ2の回転方向に向かって延びる下流溝部83と、を有する。勾配変化部82は、上流溝部81と下流溝部83とが連接する段差である。
図9の(B)は、図9の(A)のC−C線に沿う断面図である。この断面図に示すように、ノッチ80の上流溝部81は、三角形の断面形状を有する。上流溝部81は、ノッチ80の開口面積が先端部80Aからロータ2の回転方向(勾配変化部82に近づく方向)に向かうに従って次第に大きくなるように形成される。
図9の(C)は、図9の(A)のD−D線に沿う断面図である。この断面図に示すように、ノッチ80の下流溝部83は、矩形の断面形状を有する。下流溝部83は、ノッチ80の開口面積が上流溝部81からロータ2の回転方向(吐出ポート32に近づく方向)に向かうに従って次第に小さくなるように形成される。
図10Aは、ノッチ80におけるロータ2の周方向の長さと開口面積との関係を示す線図である。この線図に示すように、ノッチ80の開口面積は、上流溝部81にて先端部80Aから勾配変化部82に向かって次第に大きくなり、勾配変化部82にて段階的に大きくなり、下流溝部83にて勾配変化部82から基端部80Bに向かって次第に小さくなる。
図10Bは、ノッチ80におけるロータ2の周方向の長さと開口面積の変化率との関係を示す線図である。この線図に示すように、ノッチ80の開口面積の変化率は、上流溝部81にて先端部80Aから勾配変化部82に向かって次第に大きくなり、勾配変化部82にて段階的に増減し、下流溝部83にて負の一定値になる。勾配変化部82は、ノッチ80の開口面積の変化率が上流溝部81から下流溝部83へと不連続に変化し、小さくなる部位である。
なお、勾配変化部82は、上述した構成に限らず、ノッチ80の開口面積の変化率が上流溝部81から下流溝部83へと連続して変化し小さくなる湾曲面によって構成してもよい。
以上の第2実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
〔4〕ノッチ80は、ノッチ80の開口面積が先端部80Aからロータ2の回転方向に向かうに従って次第に大きくなる上流溝部81と、ノッチ80の開口面積が上流溝部81からロータ2の回転方向に向かうに従って次第に小さくなる下流溝部83と、を有する構成とする。
上記構成に基づき、開口面積が次第に小さくなる下流溝部83によって、圧縮行程の初期を迎えるポンプ室7に圧縮行程の中期を迎えるポンプ室7から作動油が流れ込むことが促されるとともに、圧縮行程の後期を迎える吐出ポート32、34から作動油がノッチ80に流れ込むことが抑えられる。こうしてノッチ80に面するポンプ室7どうしの間で作動油の圧力がノッチ80を通じて伝播し合うことが促され、ロータ2の高速回転時に吐出ポート32、34の吐出圧に生じる脈動を抑えられる。
(第3実施形態)
次に、図11、図12A、図12Bを参照して、本発明の第3実施形態を説明する。以下では、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
第3実施形態に係るノッチ90は、吐出ポート32に面してノッチ90の開口面積が部分的に小さくなる絞り部95を有するように構成される。
図11の(A)に示すように、ノッチ90は、吐出ポート32から離れた先端部90Aと、吐出ポート32の内壁32Aに開口した基端部90Bと、を有する。ノッチ90は、先端部90Aからロータ2の回転方向に向かって延びる上流溝部91と、上流溝部91の下流端に設けられる勾配変化部92と、勾配変化部92からロータ2の回転方向に向かって延びる下流溝部93と、下流溝部93の下流端に設けられる段部94と、吐出ポート32に面してノッチ90の開口面積が部分的に小さくなる絞り部95と、を有する。勾配変化部92は、上流溝部91と下流溝部93とが連接する段差である。段部94は、下流溝部93と絞り部95とが連接する段差である。
図11の(B)は、図11の(A)のC−C線に沿う断面図である。この断面図に示すように、ノッチ90の上流溝部91は、三角形の断面形状を有する。上流溝部91は、ノッチ90の開口面積が先端部90Aからロータ2の回転方向(勾配変化部92に近づく方向)に向かうに従って次第に大きくなるように形成される。
図11の(C)は、図11の(A)のD−D線に沿う断面図である。この断面図に示すように、ノッチ90の下流溝部93は、矩形の断面形状を有する。下流溝部93は、ノッチ90の開口面積が上流溝部91からロータ2の回転方向(吐出ポート32に近づく方向)に向かうに従って変わらず一定となるように形成される。
図11の(D)は、図11の(A)のE−E線に沿う断面図である。この断面図に示すように、ノッチ90の絞り部95は、下流溝部93より小さい矩形の断面形状を有する。絞り部95は、ノッチ90の開口面積が下流溝部93からロータ2の回転方向(吐出ポート32に近づく方向)に向かうに従って変わらず一定となるように形成される。
図12Aは、ノッチ90におけるロータ2の周方向の長さと開口面積との関係を示す線図である。この線図に示すように、ノッチ90の開口面積は、上流溝部91にて先端部90Aから勾配変化部92に向かって次第に大きくなり、勾配変化部92にて段階的に大きくなり、下流溝部93にて一定値になり、段部94にて段階的に小さくなり、絞り部95にて一定値になる。
図12Bは、ノッチ90におけるロータ2の周方向の長さと開口面積の変化率との関係を示す線図である。この線図に示すように、ノッチ90の開口面積の変化率は、上流溝部91にて先端部90Aから勾配変化部92に向かって次第に大きくなり、勾配変化部92にて段階的に増減し、下流溝部93にて0(零)になり、段部94にて段階的に増減し、絞り部95にて0(零)になる。勾配変化部92は、ノッチ90の開口面積の変化率が不連続に変化し、小さくなる部位である。
なお、勾配変化部92、段部94は、上述した構成に限らず、ノッチ90の開口面積の変化率が連続して変化する湾曲面によって構成してもよい。
以上の第3実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
〔5〕ノッチ90は、吐出ポート32に面してノッチ90の開口面積が部分的に小さくなる絞り部95を有する構成とする。
上記構成に基づき、開口面積が部分的に小さくなる絞り部95によって、圧縮行程の後期を迎える吐出ポート32、34から作動油がノッチ90に流れ込むことが抑えられる。これにより、ロータ2の高速回転時に吐出ポート32、34の吐出圧に生じる脈動を抑えられる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
例えば、上記実施形態に係るノッチは、開口面積が一定、もしくは減少する下流溝部を有するが、これらに限らず、開口面積が次第に大きくなる下流溝部を有し、この下流溝部の開口面積の変化率が上流溝部の開口面積の変化率より小さくなる構成としてもよい。
また、本発明は、吐出容量(ポンプ押しのけ容積)が一定のベーンポンプに限らず、カムリングを移動して吐出容量を可変とするベーンポンプに適用してもよい。
1 ベーンポンプ
2 ロータ
3 ベーン
4 カムリング
7 ポンプ室
31、33 吸込ポート
32、34 吐出ポート
70 ノッチ
70A 先端部
71 上流溝部
72 勾配変化部
73 下流溝部
80 ノッチ
80A 先端部
81 上流溝部
82 勾配変化部
83 下流溝部
90 ノッチ
92 勾配変化部
95 絞り部

Claims (5)

  1. 流体圧供給源として用いられるベーンポンプであって、
    回転駆動されるロータと、
    前記ロータに摺動自在に挿入される複数のベーンと、
    前記ロータの回転に伴って前記ベーンの先端部が摺接するカムリングと、
    隣り合う前記ベーンとの間に画成されるポンプ室と、
    前記ポンプ室に作動流体を導く吸込ポートと、
    前記ポンプ室から吐出する作動流体が導かれる吐出ポートと、
    前記吐出ポートの開口縁部から前記ロータの回転方向と逆方向に延びる溝状のノッチと、を備え、
    前記ノッチは、開口面積の変化率が前記ロータの回転方向に向かうに従って小さくなる勾配変化部を持つことを特徴とするベーンポンプ。
  2. 前記ノッチは、
    開口面積がその先端部から前記ロータの回転方向に向かうに従って次第に大きくなる上流溝部と、
    開口面積が前記上流溝部から前記ロータの回転方向に向かうに従って変わらない下流溝部と、を有することを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプ。
  3. 前記ノッチは、
    開口面積がその先端部から前記ロータの回転方向に向かうに従って次第に大きくなる上流溝部と、
    開口面積が前記上流溝部から前記ロータの回転方向に向かうに従って次第に小さくなる下流溝部と、を有することを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプ。
  4. 前記ノッチは、前記吐出ポートに面して開口面積が部分的に小さくなる絞り部を備えることを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプ。
  5. 前記ノッチは、前記勾配変化部よりその先端部側の開口面積に対して前記勾配変化部より前記吐出ポート側の開口面積が大きくなることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載のベーンポンプ。
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