JP4022773B2

JP4022773B2 - Vane pump

Info

Publication number: JP4022773B2
Application number: JP2005039642A
Authority: JP
Inventors: 吉信岸; 喜久治林田; 清隆太田原
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2025-02-16
Also published as: JP2006226165A

Description

本発明はベーンポンプに関し、詳しくはロータによって回転するベーンの先端にポンプ室の内周面と摺接するキャップを設けたベーンポンプに関する。 The present invention relates to a vane pump, and more particularly, to a vane pump in which a cap that is in sliding contact with the inner peripheral surface of a pump chamber is provided at the tip of a vane that is rotated by a rotor.

略円形のポンプ室を備えたハウジングと、ポンプ室の中心に対して偏心した位置で回転するロータと、ロータの直径方向に形成された溝に沿って往復動し、ポンプ室を複数の空間に区画しながら回転するベーンと、当該ベーンの両端部にそれぞれベーンの長手方向に出没自在に連結され、ポンプ室の内周面に摺接するキャップとを備えたベーンポンプが知られている。
このようなベーンポンプの場合、ベーンの回転により、当該ベーンによって区画された空間の容積を増減させることで負圧等の発生を行っているが、上記ベーンによって区画された空間のうち、容積が減少してゆく空間においては、その容積の減少に伴って内部の気体や潤滑油が圧縮される。
これら圧縮された気体や潤滑油は、ポンプ室内に形成された吐出口からほとんど排出されるが、一部の気体や潤滑油は吐出口を通過したベーンとハウジングとロータとの間に形成されたわずかな空間内に残留する。
そして上記空間はベーンの回転によってさらに容積が減少するため、この空間内部に閉じ込められた気体や潤滑油は逃げ場の無いままさらに圧縮されてしまい、その結果当該空間内部が超高圧となってベーンやキャップに多大な力が作用し、ベーンが破損してしまうおそれがある。
この問題に対し、上記ポンプ室に逃がし形状（膨出径部、座繰り）を形成して、上記ベーンやキャップが当該逃がし形状を通過する際に、当該逃がし形状によってベーンによって区画された空間を連通させるようになっている。（特許文献１、２）
これにより、圧縮された気体や潤滑油が上記逃がし形状を介して高圧となった空間から、より低圧な隣接する空間に移動するため、ベーンやキャップが破損してしまうのが防止される。
また特許文献２のベーンポンプでは、上記ベーンが遠心力によっていずれか一方のキャップ側に移動して当該キャップがベーン側に退没し、他方のキャップがベーンから相対的に突出するようになっている。
特開昭６１−６１９９４号公報実開平３−１００９２号公報 A housing having a substantially circular pump chamber, a rotor rotating at an eccentric position with respect to the center of the pump chamber, and a reciprocating motion along a groove formed in the diameter direction of the rotor, thereby bringing the pump chamber into a plurality of spaces A vane pump is known that includes a vane that rotates while being partitioned and a cap that is slidably connected to both ends of the vane in the longitudinal direction of the vane and that slides on the inner peripheral surface of the pump chamber.
In the case of such a vane pump, a negative pressure or the like is generated by increasing or decreasing the volume of the space partitioned by the vane due to the rotation of the vane, but the volume decreases in the space partitioned by the vane. In the space, the internal gas and lubricating oil are compressed as the volume decreases.
Most of the compressed gas and lubricating oil are discharged from the discharge port formed in the pump chamber, but some of the gas and lubricating oil are formed between the vane that has passed through the discharge port, the housing, and the rotor. It remains in a small space.
Since the volume of the space is further reduced by the rotation of the vane, the gas or lubricating oil confined in the space is further compressed without any escape space. A great force acts on the cap and the vane may be damaged.
To solve this problem, a relief shape (bulging diameter portion, countersink) is formed in the pump chamber, and when the vane or cap passes through the relief shape, a space partitioned by the vane by the relief shape is formed. It is designed to communicate. (Patent Documents 1 and 2)
Thereby, since the compressed gas and lubricating oil move from the space where the pressure is increased through the relief shape to the adjacent space where the pressure is lower, the vane and the cap are prevented from being damaged.
Moreover, in the vane pump of patent document 2, the said vane moves to any one cap side with a centrifugal force, the said cap retracts | retreats to the vane side, and the other cap protrudes relatively from a vane. .
JP-A 61-61994 Japanese Utility Model Publication No. 3-10092

このように、上記特許文献１、２によれば、上記逃がし形状によって、圧縮された気体や潤滑油によって発生する超高圧により、ベーンやキャップが破損してしまうのを防止することができるが、上記逃がし形状をベーンやキャップが通過する際に、これらベーンやキャップには局部摩耗が発生してしまう。
このベーンやキャップの局部摩耗が進行すると、上記逃がし形状の位置以外でのベーンやキャップによるポンプ室の気密性の維持ができなくなり、ベーンポンプの性能低下や、ベーンやキャップの破損の原因となる。
このような問題に鑑み、本発明は、ベーンポンプの性能を維持しつつ、ベーンやキャップの破損を防止することの可能なベーンポンプを提供するものである。 Thus, according to Patent Documents 1 and 2, it is possible to prevent the vane and the cap from being damaged by the high pressure generated by the compressed gas or the lubricating oil due to the relief shape. When the vane or the cap passes through the relief shape, local wear occurs on the vane or the cap.
When the local wear of the vanes and caps progresses, the airtightness of the pump chamber cannot be maintained by the vanes and caps at positions other than the above-described relief shape, causing the vane pump performance to deteriorate and the vanes and caps to be damaged.
In view of such a problem, the present invention provides a vane pump capable of preventing the vane and the cap from being damaged while maintaining the performance of the vane pump.

すなわち、本発明のベーンポンプは、略円形のポンプ室を備えたハウジングと、ポンプ室の中心に対して偏心した位置で回転するロータと、ロータの直径方向に形成された溝に沿って往復動し、ポンプ室を複数の空間に区画しながら回転するベーンと、当該ベーンの両端部にそれぞれベーンの長手方向に出没自在に連結され、ポンプ室の内周面に摺接するキャップとを備え、
上記ベーンは遠心力によっていずれか一方のキャップ側に移動されて当該キャップがベーン側に退没されるとともに、他方のキャップがベーンから突出されるようになっているベーンポンプにおいて、
上記各キャップとベーンとの間に、それらが区画した回転方向前後の空間を相互に連通させる連通路をそれぞれ形成し、各連通路は、上記キャップがベーン側に退没された際に閉鎖され、キャップがベーンから突出された際に開放されることを特徴としている。 That is, the vane pump of the present invention reciprocates along a housing provided with a substantially circular pump chamber, a rotor rotating at a position eccentric with respect to the center of the pump chamber, and a groove formed in the diameter direction of the rotor. A vane that rotates while partitioning the pump chamber into a plurality of spaces, and a cap that is slidably connected to both ends of the vane in the longitudinal direction of the vane and that slides on the inner peripheral surface of the pump chamber,
In the vane pump in which the vane is moved to one of the caps by centrifugal force and the cap is retracted to the vane, and the other cap is projected from the vane.
A communication path is formed between the caps and the vanes so that the spaces before and after the rotation direction defined by the caps communicate with each other. The communication paths are closed when the cap is retracted to the vane side. The cap is opened when the cap protrudes from the vane.

本発明において、キャップがベーンから突出するのは、ポンプ室とロータとが相互に接近している時であり、このときベーンとロータとによって区画される空間はその容積が減少することで高圧となる。
ここで、本発明のベーンポンプではキャップがベーンから突出すると同時に上記連通路が開放されるようにしているので、当該連通路を介して高圧となった空間からより低圧の空間に向けて気体や潤滑油が移動し、ベーンやキャップに作用する力が低減することから、これらが破損するのを防止することができる。
すなわち、上記特許文献１、２のような逃がし形状をポンプ室に形成する必要がないため、ベーンやキャップに局部摩耗が生じることはなく、局部摩耗によるベーンポンプの性能低下や、ベーンやキャップの破損を防止することができる。
また、キャップがベーン側に退没する間は連通路が閉鎖されているので、その間隣接する空間はこれらキャップ及びベーンによって区画され、従来のベーンポンプと同等の性能を発揮することができる。 In the present invention, the cap protrudes from the vane when the pump chamber and the rotor are close to each other. At this time, the space defined by the vane and the rotor is reduced in volume, thereby increasing the pressure. Become.
Here, in the vane pump according to the present invention, the cap protrudes from the vane and the communication passage is opened at the same time. Therefore, gas and lubrication are directed from the high pressure space to the lower pressure space through the communication passage. Since oil moves and the force which acts on a vane or a cap reduces, it can prevent that these are damaged.
That is, since it is not necessary to form a relief shape in the pump chamber as in Patent Documents 1 and 2 above, local wear does not occur on the vane or cap, and the vane pump performance deteriorates due to local wear, or the vane or cap is damaged. Can be prevented.
Further, since the communication path is closed while the cap is retracted to the vane side, the adjacent space is partitioned by these cap and vane, and the same performance as the conventional vane pump can be exhibited.

以下図示実施例について説明すると、図１、図２は本発明にかかるベーンポンプ１を示し、このベーンポンプ１は図示しない自動車のエンジンの側面に固定され、図示しないブレーキ装置の倍力装置に負圧を発生させるようになっている。
このベーンポンプ１は下記ポンプ室１１の形成されたハウジング２と、ポンプ室１１の中心に対して偏心した位置に設けられ、エンジンの駆動力によって回転するロータ３と、上記ロータ３によってポンプ室１１を常に複数の空間に区画しながら回転するベーン４と、当該ベーン４の両端に連結されてベーンと共にポンプ室１１を区画するキャップ５と、上記ハウジング２と共に上記ポンプ室１１を閉鎖するカバー６とを備えている。
上記ハウジング２には、ポンプ室１１の上方に上記ブレーキの倍力装置と連通して当該倍力装置からの気体を吸引するための吸気通路７と、ポンプ室１１の下方に倍力装置から吸引された気体を排出するための排出通路８とがそれぞれ設けられている。そして、上記吸気通路７には特にエンジン停止の際、倍力装置の負圧を保持するために逆止弁９が設けられている。 1 and 2 show a vane pump 1 according to the present invention. The vane pump 1 is fixed to a side surface of an automobile engine (not shown) and applies a negative pressure to a booster of a brake device (not shown). It is supposed to be generated.
This vane pump 1 is provided in a housing 2 in which a pump chamber 11 described below is formed, a rotor 3 that is eccentric with respect to the center of the pump chamber 11, and a rotor 3 that is rotated by the driving force of the engine. A vane 4 that always rotates while being partitioned into a plurality of spaces, a cap 5 that is connected to both ends of the vane 4 and partitions the pump chamber 11 together with the vane, and a cover 6 that closes the pump chamber 11 together with the housing 2. I have.
The housing 2 communicates with the brake booster above the pump chamber 11 to suck the gas from the booster, and sucks from the booster below the pump chamber 11. And a discharge passage 8 for discharging the generated gas. The intake passage 7 is provided with a check valve 9 for maintaining the negative pressure of the booster particularly when the engine is stopped.

上記ハウジング２は略円形の内周面１１ａを備えたポンプ室１１と、上記ポンプ室１１に隣接して上記ロータ３を保持する軸受部１２とから構成され、上記ロータ３はポンプ室１１内で回転する円筒状のロータ部１３と、上記軸受部１２によって軸支される軸部１４とから構成されている。
上記軸部１４は上記軸受部１２より外部に突出し、この突出した先端部はカップリング１５を介してエンジンのカムシャフトに連結されている。
上記ロータ部１３の外周面１３ａの一部は、上記ポンプ室１１の内周面１１ａの一部と相互に接触するように設けられており、このロータ部１３と内周面１１ａとが接触する位置に隣接して、ロータ部１３の回転方向上流側には上記吸気通路７が形成され、下流側には上記排出通路８が形成されている。
また、ロータ部１３の中央には中空部１３ｂが形成され、ロータ部１３の直径方向には当該ロータ部１３を貫通する溝１３ｃが形成されており、上記ベーン４を当該溝１３ｃに沿って摺動自在に往復動させるようになっている。 The housing 2 includes a pump chamber 11 having a substantially circular inner peripheral surface 11 a and a bearing portion 12 that holds the rotor 3 adjacent to the pump chamber 11, and the rotor 3 is disposed in the pump chamber 11. A rotating cylindrical rotor portion 13 and a shaft portion 14 supported by the bearing portion 12 are configured.
The shaft portion 14 protrudes to the outside from the bearing portion 12, and the protruding tip portion is connected to an engine camshaft via a coupling 15.
A part of the outer peripheral surface 13a of the rotor part 13 is provided so as to be in contact with a part of the inner peripheral surface 11a of the pump chamber 11, and the rotor part 13 and the inner peripheral surface 11a are in contact with each other. Adjacent to the position, the intake passage 7 is formed on the upstream side in the rotational direction of the rotor portion 13, and the discharge passage 8 is formed on the downstream side.
A hollow portion 13b is formed at the center of the rotor portion 13, and a groove 13c penetrating the rotor portion 13 is formed in the diameter direction of the rotor portion 13. The vane 4 is slid along the groove 13c. It is designed to reciprocate freely.

次に、上記軸部１４にはその中央に潤滑油を流通させる給油通路１６が形成され、この給油通路１６は所要位置から軸部１４の直径方向に分岐して、当該軸部１４の外周面１４ａに開口するようになっている。
また上記軸受部１２の下方には、上記軸部１４との摺動部に上記ポンプ室１１と上記給油通路１６とを連通させる給油溝１７が形成されており、給油通路１６の開口部と給油溝１７とが一致すると、給油通路１６からの潤滑油が給油溝１７を介してポンプ室１１内へと流入するようになっている。
さらに、上記ロータ３に形成された溝１３ｃの底面は、ポンプ室１１とベーン４とが摺接する面よりも若干軸部１４側に形成されており、上記ベーン４と当該底面とによって油通路１８が形成されている。
このため、上記給油溝１７からポンプ室１１内に流入した潤滑油の一部は、上記油通路１８からロータ部１３の中空部１３ｂ内に流入し、その後ベーン４と溝１３ｃとの間からロータ部１３の外周側へと流出し、またその他の潤滑油はロータ３とポンプ室１１の内壁との間からロータ部１３の外周側へと流出する。 Next, the shaft portion 14 is formed with an oil supply passage 16 through which lubricating oil is circulated in the center. The oil supply passage 16 branches from the required position in the diameter direction of the shaft portion 14, and the outer peripheral surface of the shaft portion 14. It opens to 14a.
An oil supply groove 17 is formed below the bearing portion 12 so as to communicate the pump chamber 11 and the oil supply passage 16 with the sliding portion with the shaft portion 14. When the groove 17 coincides, the lubricating oil from the oil supply passage 16 flows into the pump chamber 11 through the oil supply groove 17.
Further, the bottom surface of the groove 13c formed in the rotor 3 is formed slightly closer to the shaft portion 14 side than the surface where the pump chamber 11 and the vane 4 are in sliding contact with each other, and the oil passage 18 is formed by the vane 4 and the bottom surface. Is formed.
For this reason, a part of the lubricating oil that has flowed into the pump chamber 11 from the oil supply groove 17 flows into the hollow portion 13b of the rotor portion 13 from the oil passage 18, and then the rotor from between the vane 4 and the groove 13c. The lubricating oil flows out to the outer peripheral side of the portion 13, and other lubricating oil flows out from between the rotor 3 and the inner wall of the pump chamber 11 to the outer peripheral side of the rotor portion 13.

次に、上記ベーン４は板状に形成されており、上記ロータ部１３の溝１３ｃと摺動可能に製造され、上記カバー６とポンプ室１１における軸受部１２側の内壁面１２ａと摺動するようになっている。
また、上記ベーン４は中空構造を有しており、図１、図２に示すように、ベーン４の長手方向両端部には、それぞれ凹部としての開口部４ａが形成され、またベーン４内部には、ベーン４の長手方向にリブ４ｂが形成され、このリブ４ｂはベーン４の端部に対して若干退没した位置に形成されている。
上記キャップ５は樹脂製となっており、図１に示すように上記ポンプ室１１の内周面１１ａに常時接触する断面略円形の摺接部５ａと、当該摺接部５ａよりベーン４側に突出し、上記ベーン４の開口部４ａと出没可能に嵌合する凸部５ｂとを備え、当該凸部５ｂは上記リブ４ｂに嵌合する嵌合部５ｃが形成されている。
図３は上記ベーン４の開口部４ａとキャップ５とを拡大した図であり、ベーン４の先端部には、開口部４ａを囲繞するようにして平坦なベーン側当接面４ｃが形成され、一方のキャップ５には、上記摺接部５ａと凸部５ｂとの間に、当該凸部５ｂを囲繞するように形成された平坦なキャップ側当接面５ｄが形成されている。
そして上記ベーン側当接面４ｃとキャップ側当接面５ｄとは互いに平行に加工されており、上記凸部５ｂが開口部４ａ内に収容されて退没すると、ベーン側当接面４ｃとキャップ側当接面５ｄとが相互に密着するようになっている。
さらに、図１、図２に示すように、上記ベーン４のいずれか一方のベーン側当接面４ｃが、一方のキャップ５のキャップ側当接面５ｄに当接すると、他方のベーン側当接面４ｃが他方のキャップ５のキャップ側当接面５ｄに当接しないよう、ベーン４の寸法が定められている。
このため、ベーン４の一方のベーン側当接面４ｃが一方のキャップ５のキャップ側当接面５ｄに当接すると、他方のキャップ５における凸部５ｂが開口部４ａから突出し、ベーン側当接面４ｃとキャップ側当接面５ｄとが離隔して連通路１９が形成され、当該位置においてベーン４及びキャップ５に区画されている空間が相互に連通することとなる。 Next, the vane 4 is formed in a plate shape, is manufactured to be slidable with the groove 13c of the rotor portion 13, and slides with the cover 6 and the inner wall surface 12a on the bearing portion 12 side in the pump chamber 11. It is like that.
The vane 4 has a hollow structure, and as shown in FIGS. 1 and 2, openings 4 a as recesses are formed at both ends in the longitudinal direction of the vane 4. The rib 4 b is formed in the longitudinal direction of the vane 4, and the rib 4 b is formed at a position slightly retracted from the end of the vane 4.
The cap 5 is made of resin, and as shown in FIG. 1, a sliding contact portion 5a having a substantially circular cross section that is always in contact with the inner peripheral surface 11a of the pump chamber 11, and the vane 4 side from the sliding contact portion 5a. The protrusion 5b is provided with a projection 5b that fits in and out of the opening 4a of the vane 4, and the projection 5b is formed with a fitting portion 5c that fits the rib 4b.
FIG. 3 is an enlarged view of the opening 4a and the cap 5 of the vane 4. A flat vane-side contact surface 4c is formed at the tip of the vane 4 so as to surround the opening 4a. One cap 5 has a flat cap-side contact surface 5d formed between the sliding contact portion 5a and the convex portion 5b so as to surround the convex portion 5b.
The vane-side contact surface 4c and the cap-side contact surface 5d are processed in parallel with each other. When the convex portion 5b is accommodated in the opening 4a and retracted, the vane-side contact surface 4c and the cap The side contact surfaces 5d are in close contact with each other.
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, when any one vane side contact surface 4c of the vane 4 contacts the cap side contact surface 5d of the one cap 5, the other vane side contact surface is obtained. The dimension of the vane 4 is determined so that the surface 4 c does not contact the cap-side contact surface 5 d of the other cap 5.
For this reason, when one vane side contact surface 4c of the vane 4 contacts the cap side contact surface 5d of one cap 5, the convex portion 5b of the other cap 5 protrudes from the opening 4a, and the vane side contact surface. The communication path 19 is formed by separating the surface 4c and the cap-side contact surface 5d, and the space defined by the vane 4 and the cap 5 communicates with each other at this position.

以上の構成を有するベーンポンプ１について、以下にその動作を説明すると、ロータ３がエンジンの作動によって回転することにより、ベーン４がロータ３の溝１３ｃ内を往復動しながら回転し、キャップ５の摺接部５ａはポンプ室１１の内周面１１ａに接した状態で移動を開始する。
最初に、ベーン４が図１に示す位置にあるとすると、当該ベーン４によって区画された空間のうち、上記吸気通路７の位置する空間Ａの容積は、ベーン４の回転に伴って増大してゆく。
このとき、ロータ３の回転による遠心力によって、ベーン４は図示上方側、すなわちロータ３より離隔した位置のキャップ５へと移動し、当該ベーン４及びキャップ５のベーン側当接面４ｃとキャップ側当接面５ｄとが相互に当接する。
このため、上記空間Ａはベーン４及びキャップ５とによって隣接する空間Ｂとは気密の守られた状態で区画され、その後も遠心力によって上記ベーン４とキャップ５とは当接した状態を維持するので、空間Ａの容積が増大するのに伴って当該空間Ａには負圧が生じ、吸気通路７を介して倍力装置から気体が吸引され、倍力装置には負圧が発生する。 The operation of the vane pump 1 having the above configuration will be described below. When the rotor 3 is rotated by the operation of the engine, the vane 4 rotates while reciprocating in the groove 13c of the rotor 3, and the sliding of the cap 5 is performed. The contact portion 5a starts to move in contact with the inner peripheral surface 11a of the pump chamber 11.
First, assuming that the vane 4 is at the position shown in FIG. 1, the volume of the space A in which the intake passage 7 is located among the spaces partitioned by the vane 4 increases as the vane 4 rotates. go.
At this time, the vane 4 is moved to the cap 5 at the upper side in the drawing, that is, at a position separated from the rotor 3 by the centrifugal force generated by the rotation of the rotor 3, and the vane 4 and the vane side contact surface 4 c of the cap 5 The contact surface 5d contacts each other.
For this reason, the space A is partitioned by the vane 4 and the cap 5 in an airtight state from the adjacent space B, and thereafter, the vane 4 and the cap 5 are kept in contact with each other by centrifugal force. Therefore, as the volume of the space A increases, negative pressure is generated in the space A, gas is sucked from the booster through the intake passage 7, and negative pressure is generated in the booster.

そして、図４に示すように、ロータ３の回転によりベーン４がポンプ室１１の中心とロータ３の回転中心とを結んだ線に対して直交する角度に位置したとき、ロータ部１３の外周面１３ａから両キャップ５までの位置が略同一となる。
この図４となるまで、空間Ａと空間Ｂとを区画していたベーン４とキャップ５とは、遠心力によりベーン側当接面４ｃとキャップ側当接面５ｄとが当接した状態が維持されるので、ベーン４の回転により移動した空間Ａ’と、隣接する空間Ｂ’とは、これらベーン４及びキャップ５によって気密を守った状態で区画されている。
ここで、空間Ｂ’はロータ３の回転によって図１のＢの状態から排出通路８と連通するようになっており、空間Ｂ’内の気体や潤滑油は当該排出通路８より排出されるようになる。
しかしながら、空間Ｂ’は図１のＢの状態からその容積が減少しており、また排出通路８が潤滑油により塞がれて空間Ｂ’内の気体や潤滑油が良好に排出されない等の理由から、空間Ｂ’の内部は圧縮された気体や潤滑油によって高圧となる。 As shown in FIG. 4, when the vane 4 is positioned at an angle orthogonal to a line connecting the center of the pump chamber 11 and the rotation center of the rotor 3 by the rotation of the rotor 3, the outer peripheral surface of the rotor portion 13. The positions from 13a to both caps 5 are substantially the same.
Until the state shown in FIG. 4, the vane 4 and the cap 5 that have partitioned the space A and the space B are maintained in a state where the vane-side contact surface 4 c and the cap-side contact surface 5 d are in contact with each other by centrifugal force. Therefore, the space A ′ moved by the rotation of the vane 4 and the adjacent space B ′ are partitioned by the vane 4 and the cap 5 in an airtight state.
Here, the space B ′ communicates with the discharge passage 8 from the state of FIG. 1B by the rotation of the rotor 3, so that the gas and lubricating oil in the space B ′ are discharged from the discharge passage 8. become.
However, the volume of the space B ′ has decreased from the state of B in FIG. 1 and the discharge passage 8 is blocked by the lubricating oil, so that the gas and the lubricating oil in the space B ′ are not discharged well. Therefore, the inside of the space B ′ becomes a high pressure by the compressed gas or lubricating oil.

ここで、本実施例のベーンポンプ１では、この図４の状態から図１に示すベーン４の角度となるまでの間に、それまで当接していたベーン４とキャップ５とが離隔して、上記連通路１９が形成されることにより、上記高圧を解消することができる。
すなわち、図４の状態からさらにロータ３が回転すると、ロータ部１３の外周面１３ａからキャップ５までの距離がそれまでとは逆転するので、それまで離隔していたベーン４とキャップ５とが、ベーン側当接面４ｃ及びキャップ側当接面５ｄにより相互に当接し、それまで相互に当接していたベーン側当接面４ｃとキャップ側当接面５ｄとが相互に離隔して、上記連通路１９が形成される。
このため、上記ベーン４の回転によって移動した空間Ａ’’と空間Ｂ’’とは上記連通路１９によって相互に連通し、その結果、内圧の高い空間Ｂ’’から空間Ａ’’へと、気体や潤滑油が移動し、空間Ｂ’’の高圧が解消される。 Here, in the vane pump 1 of the present embodiment, the vane 4 and the cap 5 that have been in contact with each other are separated from the state of FIG. 4 until the angle of the vane 4 shown in FIG. By forming the communication passage 19, the high pressure can be eliminated.
That is, when the rotor 3 further rotates from the state of FIG. 4, the distance from the outer peripheral surface 13 a of the rotor portion 13 to the cap 5 is reversed, so that the vane 4 and the cap 5 that have been separated so far are The vane-side contact surface 4c and the cap-side contact surface 5d are in contact with each other, and the vane-side contact surface 4c and the cap-side contact surface 5d that have been in contact with each other so far are separated from each other. A passage 19 is formed.
For this reason, the space A ″ and the space B ″ moved by the rotation of the vane 4 are communicated with each other by the communication path 19, and as a result, from the space B ″ having a high internal pressure to the space A ″, Gas and lubricating oil move, and the high pressure in space B ″ is eliminated.

従来、特許文献１、２においては、圧縮された気体や潤滑油により発生する超高圧によってベーンやキャップが破損するのを防止するため、ポンプ室に逃がし形状を形成していた。
しかしながら、これらの特許文献１，２の場合、ポンプ室のベーン若しくはキャップが上記逃がし形状を通過するたび、部分摩耗によりベーンやキャップが破損してしまい、上記逃がし形状以外の部分で、隣接する空間の気密を十分に確保することができず、ベーンポンプの性能低下を招き、最終的にはベーンやキャップの破損につながるといった問題が生じていた。
これに対し、本実施例のベーンポンプ１の場合、ベーン４とキャップ５とを相互に離隔すると連通路１９が形成されるようになっているので、上述したような部分摩耗が発生することはなく、ベーンポンプ１の性能低下やベーン４やキャップ５が破損することは無い。 Conventionally, in Patent Documents 1 and 2, a relief shape is formed in the pump chamber in order to prevent the vane and the cap from being damaged by the ultra-high pressure generated by the compressed gas or lubricating oil.
However, in these Patent Documents 1 and 2, each time the vane or cap of the pump chamber passes through the relief shape, the vane and the cap are damaged due to partial wear, and the adjacent space in a portion other than the relief shape. As a result, the airtightness of the vane pump could not be sufficiently secured, leading to a decrease in the performance of the vane pump, and eventually the vane and cap were damaged.
On the other hand, in the case of the vane pump 1 of the present embodiment, since the communication passage 19 is formed when the vane 4 and the cap 5 are separated from each other, the partial wear as described above does not occur. The performance of the vane pump 1 is not deteriorated, and the vane 4 and the cap 5 are not damaged.

また、図３に示すようにベーン４とキャップ５との連結部の形状が、キャップ５の凸部５ｂをベーン４のベーン側当接面４ｃによって囲繞するように形成しているので、例えば図４において空間Ｂ’から空間Ａ’に向けて力が作用しても、ベーン４の先端部が破損してしまうことはない。
つまり、従来のベーンとキャップは、特許文献２にあるように、キャップからベーンに向けて突出する凸部が、ベーンをベーンの回転方向に直交する方向に貫通するように形成されているため、ベーンの先端部はこの凸部を挟むような形状となり、上述したような力が作用すると、上記凸部を挟む形状のうち、より低圧な空間側に多大な力が作用し、当該部分が破損してしまうおそれがあった。 Also, as shown in FIG. 3, the shape of the connecting portion between the vane 4 and the cap 5 is formed so that the convex portion 5b of the cap 5 is surrounded by the vane-side contact surface 4c of the vane 4. 4, even if a force is applied from the space B ′ to the space A ′, the tip of the vane 4 is not damaged.
That is, since the conventional vane and the cap are formed so that the convex portion protruding from the cap toward the vane penetrates the vane in a direction perpendicular to the rotation direction of the vane, as described in Patent Document 2. The tip of the vane has a shape that sandwiches the convex portion. When the force as described above is applied, a large force acts on the lower pressure space side of the shape that sandwiches the convex portion, and the portion is damaged. There was a risk of doing so.

図５は本発明に係るベーンポンプ（発明品）と、従来のベーンポンプ（従来品）との比較を行った実験結果をグラフにして示したものであり、ここで、従来品とは本実施例に記載した連通路１９や、特許文献１，２の逃がし形状の形成されていないベーンポンプのことをいう。
そしてこのグラフの横軸は経過時間を示し、縦軸は上記図４における空間Ｂ’近傍での内圧を示している。
この結果から明らかなように、空間Ｂ’近傍の内圧は発明品のほうが少なく、空間Ｂ’近傍においてベーンに作用する力が少ないことが理解でき、上記連通路１９により、ベーン４やキャップ５に作用する力がそれだけ解消されていることが理解できる。 FIG. 5 is a graph showing experimental results of a comparison between the vane pump according to the present invention (invention product) and a conventional vane pump (conventional product). Here, the conventional product is referred to in this embodiment. It refers to the described communication passage 19 and the vane pump in Patent Documents 1 and 2 where the relief shape is not formed.
The horizontal axis of this graph indicates the elapsed time, and the vertical axis indicates the internal pressure in the vicinity of the space B ′ in FIG.
As is apparent from this result, it can be understood that the internal pressure in the vicinity of the space B ′ is less in the invention product, and the force acting on the vane is small in the vicinity of the space B ′. It can be understood that the acting force has been canceled accordingly.

なお、上記実施例では、図３に示すようにリブ４ｂはベーン側当接面４ｃよりも退没した位置に形成されているが、このリブ４ｂの位置をベーン側当接面４ｃと同一とし、上記キャップ５における嵌合部５ｃの底部をキャップ側当接面５ｄに一致させることも可能である。
これにより、ベーン側当接面４ｃとキャップ側当接面５ｄとが離隔すると、上記リブの先端部とキャップ５の嵌合部５ｃとの間に形成される間隙が、上記連通路１９として機能するので、より効率的に気体や潤滑油の流通をさせることができる。
また、上記実施例では、ベーン側当接面４ｃは開口部４ａを囲繞するように形成されていたが、上記凹部として、上記開口部４ａの代に代えてベーンの回転方向に対して直交する方向に溝形状を設け、キャップ５には当該溝形状に合わせて凸部を形成してもよい。
この場合、ベーン側当接面４ｃとキャップ側当接面５ｄとが相互に離隔して上記凸部が溝形状から出没したときに、当該出没部に合わせて、ベーンの回転方向に貫通する連通路を上記凸部に形成することで、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
この連通路を形成することで、ベーンの先端部が溝形状となっていても、上記連通路によって気体や潤滑油を流通させることができるので、ベーンの先端部が破損してしまうことはない。
さらに、上記各実施例では１枚のベーン４を備えたベーンポンプ１を用いて説明を行ったが、従来知られるような複数枚のベーンを備えたベーンポンプであっても適用可能である。 In the above embodiment, as shown in FIG. 3, the rib 4b is formed at a position retracted from the vane side contact surface 4c. However, the position of the rib 4b is the same as the vane side contact surface 4c. The bottom of the fitting portion 5c in the cap 5 can be made to coincide with the cap-side contact surface 5d.
As a result, when the vane-side contact surface 4c and the cap-side contact surface 5d are separated from each other, a gap formed between the tip end portion of the rib and the fitting portion 5c of the cap 5 functions as the communication path 19. Therefore, it is possible to distribute gas and lubricating oil more efficiently.
Moreover, in the said Example, although the vane side contact surface 4c was formed so that the opening part 4a might be surrounded, it replaces with the said opening part 4a instead of the said opening part 4a, and orthogonally crosses it. A groove shape may be provided in the direction, and a convex portion may be formed on the cap 5 according to the groove shape.
In this case, when the vane-side contact surface 4c and the cap-side contact surface 5d are separated from each other and the convex portion protrudes and protrudes from the groove shape, the continuous penetrating through the vane in the rotation direction is performed in accordance with the protruding and protruding portions. By forming the passage in the convex portion, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
By forming this communication path, even if the tip of the vane has a groove shape, gas or lubricating oil can be circulated through the communication path, so that the tip of the vane is not damaged. .
Further, in each of the above-described embodiments, the description has been given using the vane pump 1 including one vane 4, but the present invention can also be applied to a vane pump including a plurality of vanes as conventionally known.

第１の実施例におけるベーンポンプ１の正面図。The front view of the vane pump 1 in a 1st Example. 図１におけるＩＩ−ＩＩでの断面図。Sectional drawing in II-II in FIG. ベーン４及びキャップ５についての拡大図。The enlarged view about the vane 4 and the cap 5. FIG. ベーン４の回転状態を示すベーンポンプ１の正面図。The front view of the vane pump 1 which shows the rotation state of the vane 4. FIG. 発明品と従来品とについて行った実験結果を示すグラフ。The graph which shows the experimental result done about the invention and the conventional product.

符号の説明Explanation of symbols

１ベーンポンプ２ハウジング
３ロータ４ベーン
５キャップ１１ポンプ室
１３ロータ部１９連通路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vane pump 2 Housing 3 Rotor 4 Vane 5 Cap 11 Pump chamber 13 Rotor part 19 Communication path

Claims

略円形のポンプ室を備えたハウジングと、ポンプ室の中心に対して偏心した位置で回転するロータと、ロータの直径方向に形成された溝に沿って往復動し、ポンプ室を複数の空間に区画しながら回転するベーンと、当該ベーンの両端部にそれぞれベーンの長手方向に出没自在に連結され、ポンプ室の内周面に摺接するキャップとを備え、
上記ベーンは遠心力によっていずれか一方のキャップ側に移動されて当該キャップがベーン側に退没されるとともに、他方のキャップがベーンから突出されるようになっているベーンポンプにおいて、
上記各キャップとベーンとの間に、それらが区画した回転方向前後の空間を相互に連通させる連通路をそれぞれ形成し、各連通路は、上記キャップがベーン側に退没された際に閉鎖され、キャップがベーンから突出された際に開放されることを特徴とするベーンポンプ。 A housing having a substantially circular pump chamber, a rotor rotating at an eccentric position with respect to the center of the pump chamber, and a reciprocating motion along a groove formed in the diameter direction of the rotor, thereby bringing the pump chamber into a plurality of spaces A vane that rotates while partitioning, and a cap that is slidably connected to both ends of the vane in the longitudinal direction of the vane and that slides on the inner peripheral surface of the pump chamber,
In the vane pump in which the vane is moved to one of the caps by centrifugal force and the cap is retracted to the vane, and the other cap is projected from the vane.
A communication path is formed between the caps and the vanes so that the spaces before and after the rotation direction defined by the caps communicate with each other. The communication paths are closed when the cap is retracted to the vane side. The vane pump is opened when the cap protrudes from the vane.

上記ベーンの両端部には、上記キャップに形成されたキャップ側当接面と相互に当接するベーン側当接面と、ベーンの回転方向に直交する方向において上記ベーン側当接面よりも短く形成された凹部とが形成され、上記キャップには上記キャップ側当接面と、上記凹部と摺動可能に嵌合する凸部とを設け、
上記凸部が凹部内を摺動して上記ベーン側当接面とキャップ側当接面とが接離することにより、上記連通路が開閉されることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
At both ends of the vane, a vane-side contact surface that contacts the cap-side contact surface formed on the cap is formed shorter than the vane-side contact surface in a direction perpendicular to the rotation direction of the vane. The cap is provided with a cap-side contact surface, and a convex portion slidably fitted to the concave portion,
2. The vane pump according to claim 1, wherein the communication path is opened and closed by the convex portion sliding in the concave portion and the vane-side contact surface and the cap-side contact surface coming into contact with and separating from each other. .