JP7243528B2 - ベーンポンプ - Google Patents

Description

本発明は、ベーンポンプに関する。

ベーンポンプとしては、ポンプ室を形成するケーシングと、ロータと、ケーシングの内周面に摺動する複数のベーンとを備えたものがある。特許文献１には、ケーシングと、ロータ及びベーンとが略同等の線膨張係数を有する材質で形成されたベーンポンプが開示されている。ベーンポンプの用途によっては、吐出圧の変動を抑制することが重要となる。

特開２０１１－２１４５１９号公報

しかしながら、ベーンポンプの吐出圧の変動を抑制するという要請に対して、特許文献１に開示されたベーンポンプには、以下の課題がある。
すなわち、ケーシングと、ロータ及びベーンとが略同等の線膨張係数を有するため、ベーンポンプの温度上昇により、ロータの回転軸方向における、ケーシングと、ロータ及びベーンとのクリアランスが増大するおそれがある。そして、クリアランスが増大することにより、吐出圧が低下することが懸念される。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、温度上昇に伴う吐出圧の低下を抑制することができるベーンポンプを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、内部にポンプ室（２０）を形成するケーシング（２）と、
上記ケーシングの内側に配置されると共に該ケーシングに対して偏心して回転するロータ（３）と、
上記ロータと共に回転すると共に上記ケーシングの内側面（２１４）に摺動する複数のベーン（４）と、を備え、
上記ロータの回転軸方向（Ｚ）における上記ポンプ室の高さをａ、上記ロータの高さをｂ、上記ベーンの高さをｃ、上記ケーシングの線膨張係数をｌ、上記ロータの線膨張係数をｋ、上記ベーンの線膨張係数をｊとし、上記線膨張係数ｌ、ｋ、ｊは上記回転軸方向の線膨張係数であるとしたとき、下記式（１）、（２）の少なくとも一方を満たし、
上記ケーシングは、上記ロータの上記回転軸方向の両側から互いに固定される第１ケース体（２１）と第２ケース体（２２）とによって構成されており、
上記第１ケース体は、上記ポンプ室の上側面を覆う天板部（２１３）と、上記ポンプ室を外周側から覆う外周壁部（２１２）と、を有すると共に、上記ケーシングの外側面（２３）から外側へ突出している第１フランジ部（２１１）を有し、
上記第２ケース体は、平板状を有すると共に、上記ケーシングの上記外側面から外側へ突出している第２フランジ部（２２１）を有し、
上記第１フランジ部は上記外周壁部の下端部から外側へ突出しており、
上記第１ケース体と上記第２ケース体とは、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部とにおいて、締結部材（１１）によって互いに固定されていると共に被固定部材（６）に固定されており、
上記ポンプ室は、上記第１ケース体と上記第２ケース体との間に形成されている、ベーンポンプ（１）にある。
ｌ≦（ｂ／ａ）×ｋ ・・・（１）
ｌ≦（ｃ／ａ）×ｊ ・・・（２）

本発明の他の態様は、内部にポンプ室（２０）を形成するケーシング（２）と、
上記ケーシングの内側に配置されると共に該ケーシングに対して偏心して回転するロータ（３）と、
上記ロータと共に回転すると共に上記ケーシングの内側面（２１４）に摺動する複数のベーン（４）と、を備え、
上記ケーシングは、上記ロータの回転軸方向（Ｚ）に配列された複数のケース体（２１、２２、２５）によって構成されており、
複数の上記ケース体同士は、締結部材（１１）によって、上記回転軸方向に互いに圧接するように締結固定されており、
上記締結部材は、上記回転軸方向において、上記ポンプ室の上記回転軸方向における両端面（２０１、２０２）間にわたり配置されており、
上記回転軸方向における上記ポンプ室の高さをａ、上記ロータの高さをｂ、上記ベーンの高さをｃ、上記締結部材の線膨張係数をｍ、上記ロータの線膨張係数をｋ、上記ベーンの線膨張係数をｊとし、上記線膨張係数ｍ、ｋ、ｊは上記回転軸方向の線膨張係数であるとしたとき、下記式（５）、（６）の少なくとも一方を満たす、ベーンポンプ（１）にある。
ｍ≦（ｂ／ａ）×ｋ ・・・（５）
ｍ≦（ｃ／ａ）×ｊ ・・・（６）

上記一の態様のベーンポンプは、ｌ≦（ｂ／ａ）×ｋ、及びｌ≦（ｃ／ａ）×ｊの式のうち、少なくとも一方を満たす。それゆえ、ベーンポンプの温度が上昇した場合、ロータの回転軸方向における、ケーシングと、ロータ及びベーンとのクリアランスが増大することを抑制することができる。その結果、温度上昇に伴う吐出圧の低下を抑制することができる。

また、上記他の態様のベーンポンプは、ｍ≦（ｂ／ａ）×ｋ、及びｍ≦（ｃ／ａ）×ｊの式のうち、少なくとも一方を満たす。それゆえ、ベーンポンプの温度が上昇した場合、ロータの回転軸方向における、ケーシングと、ロータ及びベーンとのクリアランスが増大することを抑制することができる。その結果、温度上昇に伴う吐出圧の低下を抑制することができる。

以上のごとく、上記態様によれば、温度上昇に伴う吐出圧の低下を抑制することができるベーンポンプを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、第１ケース体の斜視図。 実施形態１における、ベーンポンプの平面説明図。 実施形態１における、ベーンポンプの断面説明図であって、図２のIII－III線矢視断面相当図。 実施形態１における、基準温度のベーンポンプの断面説明図。 実施形態１における、ベーンポンプの温度がΔＴ上昇したときの、ベーンポンプの断面説明図。 比較形態における、ベーンポンプの温度がΔＴ上昇したときの、ベーンポンプの断面説明図。 実施形態３における、基準温度のベーンポンプの断面説明図。

（実施形態１）
ベーンポンプに係る実施形態について、図１～図５を参照して説明する。
本形態のベーンポンプ１は、図３に示すごとく、ケーシング２と、ロータ３と、複数のベーン４とを備える。ケーシング２は、内部にポンプ室２０を形成する。ロータ３は、ケーシング２の内側に配置される。また、ロータ３は、図２に示すごとく、ケーシング２に対して偏心して回転する。ベーン４は、ロータ３と共に回転する。また、ベーン４は、ケーシング２の内側面２１４に摺動する。

図４に示すごとく、ロータ３の回転軸方向Ｚにおけるポンプ室２０の高さをａ、ロータ３の高さをｂ、ベーン４の高さをｃとする。また、ケーシング２の線膨張係数をｌ、ロータ３の線膨張係数をｋ、ベーン４の線膨張係数をｊとする。線膨張係数ｌ、ｋ、ｊは回転軸方向Ｚの線膨張係数であるとする。この場合、下記式（１）、（２）の少なくとも一方が満たされている。
ｌ≦（ｂ／ａ）×ｋ ・・・（１）
ｌ≦（ｃ／ａ）×ｊ ・・・（２）

また、本形態において、線膨張係数ｌ、ｋ、ｊは、０よりも大きい値である。なお、本明細書において、ロータ３の回転軸方向Ｚを、適宜、Ｚ方向ともいう。

また、本形態においては、上記式（１）と式（２）との双方を満たす。本形態において、ロータ３とベーン４とは、同じ材質からなる。したがって、ロータ３の線膨張係数ｋとベーン４の線膨張係数ｊとは、同じ線膨張係数である。

ケーシング２、ロータ３、及びベーン４は、いずれも樹脂からなる。具体的には、例えば、ロータ３及びベーン４は、フェノール樹脂からなり、ケーシング２は、ＰＰＳ樹脂（すなわち、ポリフェニレンサルファイド樹脂）からなる。

ロータ３は、モータ５によって回転する。図３に示すごとく、被固定部材６に、モータ５が締結部材（図示略）によって固定されると共に、ケーシング２が締結部材１１によって固定される。本形態において、締結部材１１は、ネジ１１である。ネジ１１は、例えば、鉄合金からなる。

モータ５は、ケーシング２に対して、Ｚ方向の一方側に配置されている。そして、Ｚ方向において、モータ５とケーシング２との間に、被固定部材６が介在している。なお、本明細書においては、便宜的に、Ｚ方向において、被固定部材６に対してケーシング２が配置される側を、上側、その反対側を下側として、説明する。

また、ベーンポンプ１は、ロータ３の回転速度が一定となるように定回転制御される。すなわち、ロータ３を回転させるモータ５が、定回転制御される。

ベーンポンプ１は、駆動電力を一定にしても、摩擦抵抗の変動等、種々の要因によって、回転数が変動することがある。その一方で、ベーンポンプ１の用途によっては、回転数の変動を防ぐ必要がある場合がある。そこで、かかる場合、回転数が一定になるように制御する定回転制御を行う。

本形態のベーンポンプ１は、例えば、蒸発燃料の漏れ診断部を備えた蒸発燃料処理装置において、用いられる。すなわち、例えば、キャニスタを含む診断対象系内を減圧する減圧ポンプとして、用いられる。漏れ診断部は、例えば、診断対象系内を、ベーンポンプ１によって減圧したときの圧力変化に基づいて診断対象系の漏れ診断を行うよう構成することができる。

また、ケーシング２は、図３に示すごとく、第１ケース体２１及び第２ケース体２２を有する。第１ケース体２１及び第２ケース体２２は、Ｚ方向の両側から互いに固定される。第１ケース体２１は、図１、図３に示すごとく、第１フランジ部２１１を有する。第１フランジ部２１１は、ケーシング２の外側面２３から外側へ突出している。第２ケース体２２は、図３に示すごとく、第２フランジ部２２１を有する。第２フランジ部２２１は、ケーシング２の外側面２３から外側へ突出している。

また、第２フランジ部２２１は、第１フランジ部２１１の下側に配置されている。第１ケース体２１と第２ケース体２２とは、第１フランジ部２１１と第２フランジ部２２１とにおいて、ネジ１１によって互いに固定されていると共に被固定部材６に固定されている。ネジ１１は、図３に示すごとく、第１フランジ部２１１の挿通孔２１５及び第２フランジ部２２１の挿通孔２２２に挿通されると共に、被固定部材６の雌ネジ６１に螺合している。

第２ケース体２２は、略平板状を有する。一方、第１ケース体２１は、図１、図３に示すごとく、外周壁部２１２と天板部２１３とを有する。外周壁部２１２は、略円筒形状を有する。天板部２１３は、略円形の平板状を有し、軸方向Ｚに直交する。天板部２１３は、外周壁部２１２の上端に連結されている。すなわち、天板部２１３は、ポンプ室２０の上側面を覆っている。

また、図３、図４に示すごとく、外周壁部２１２の下端が、第２ケース体２２の上面２４に当接している。外周壁部２１２の下端は、全周にわたり、第２ケース体２２の上面２４に当接している。これにより、第１ケース体２１と第２ケース体２２との間に、ポンプ室２０が形成されている。

図２に示すごとく、本形態において、第１フランジ部２１１及び第２フランジ部２２１は、ケーシング２の外側面２３の全周にわたって連続的に形成されている。

また、図３に示すごとく、第２ケース体２２の上面２４と、ロータ３及びベーン４とは当接している。ロータ３は、略円柱形状を呈する。ロータ３は、図２に示すごとく、ベーン４を収容するベーン溝３１を有する。本形態において、ロータ３には、ベーン溝３１が４箇所形成されている。ベーン溝３１は、図３に示すごとく、ロータ３のＺ方向における幅全体にわたって形成されている。

ベーン４は、板状を有する。また、本形態のベーンポンプ１は、図２に示すごとく、ベーン４を４個有する。ベーン４は、ロータ３に形成されたベーン溝３１に収容されている。ベーン４は、ロータ３が回転することにより、遠心力によって、ロータ３の回転軸から離れる方向に突出する。また、ベーン４は、ロータ３の回転によって、外周壁部２１２の内側面２１４に摺動するように突出する。突出したベーン４は、外周壁部２１２の内側面２１４に摺動しながら、ロータ３とともに回転する。

図４に示すごとく、Ｚ方向における、ロータ３の高さｂ、ベーン４の高さｃ、ポンプ室２０の高さａは、ベーンポンプ１の基準温度（本形態において、基準温度は常温）における高さである。より詳細には、ポンプ室２０の高さａは、Ｚ方向における、第２ケース体２２の上面２４と、天板部２１３の下面２１６との間の寸法である。また、ロータ３の高さｂは、Ｚ方向における、ロータ３の上面３２と下面３３との間の寸法である。また、ベーン４の高さｃは、Ｚ方向における、ベーン４の上面４１と下面４２との間の寸法である。

本形態において、ロータ３とベーン４とは、Ｚ方向における高さが略同じである。そして、Ｚ方向における、天板部２１３の下面２１６と、ロータ３の上面３２との間の距離であるクリアランスＣ１は、天板部２１３の下面２１６と、ベーン４の上面４１との間の距離であるクリアランスＣ２と、略同じ距離である。
なお、図３～図６においては、分かりやすさを優先して、クリアランスＣ１、Ｃ２、Ｃ１０は、実際よりも大きく記載している。クリアランスＣ１、Ｃ２、Ｃ１０は、例えば、１００μｍ以下である。

次に、本形態の作用効果につき説明する。
本形態のベーンポンプ１は、ｌ≦（ｂ／ａ）×ｋ、及びｌ≦（ｃ／ａ）×ｊの式のうち、少なくとも一方を満たす。それゆえ、ベーンポンプ１の温度が上昇した場合、ロータ３の回転軸方向Ｚにおける、ケーシング２と、ロータ３及びベーン４とのクリアランスＣ１、Ｃ２が増大することを抑制することができる。その結果、温度上昇に伴う吐出圧の低下を抑制することができる。

すなわち、ベーンポンプ１は、種々の要因にて温度変化が生じる。そこで、本形態においては、上述のように、線膨張係数ｌ、ｋ、ｊと、各部の基準温度時のＺ方向における寸法ａ、ｂ、ｃを規定することにより、温度上昇に伴うポンプ吐出圧の低下を抑制することができる。

上述のように、本形態において、ロータ３の線膨張係数ｋと、ベーン４の線膨張係数ｊとは、同じ線膨張係数である。また、ケーシング２とロータ３との間のクリアランスＣ１と、ケーシング２とベーン４との間のクリアランスＣ２とは、略同じである。それゆえ、以下、説明を簡素化するため、ケーシング２とロータ３との関係を例にして、温度上昇時におけるベーンポンプ１について説明する。

ベーンポンプ１の稼働等によって、ベーンポンプ１の温度が上昇すると、ベーンポンプ１を構成するケーシング２やロータ３等の寸法が、それぞれの線膨張係数に従って変化することがある。そして、例えば、ポンプ室２０を形成するケーシング２の温度が、基準温度からΔＴ上昇することにより、ポンプ室２０の高さは、ａ×ｌ×ΔＴ分大きくなる。つまり、図５に示すごとく、温度上昇に伴って、ポンプ室２０の高さは、温度上昇前のａからａ＋（ａ×ｌ×ΔＴ）となる。また、ポンプ室２０の高さは、主に、外周壁部２１２が温度上昇に伴ってＺ方向に膨張することにより、大きくなる。

また、ロータ３の高さも、ΔＴ上昇することにより、ｂ×ｋ×ΔＴ分大きくなる。つまり、図５に示すごとく、温度上昇に伴って、ロータ３の高さは、温度上昇前のｂからｂ＋（ｂ×ｋ×ΔＴ）となる。ロータ３の高さは、ロータ３自体がＺ方向に膨張することにより、大きくなる。

そして、ベーンポンプ１がΔＴ上昇したときのケーシング２とロータ３とのクリアランスＣ１０は、ポンプ室２０の高さであるａ＋（ａ×ｌ×ΔＴ）から、ロータ３の高さであるｂ＋（ｂ×ｋ×ΔＴ）を引いた値となる。つまり、クリアランスＣ１０は、以下に示す式（９）の値となる。
Ｃ１０＝ａ＋ａ×ｌ×ΔＴ－（ｂ＋ｂ×ｋ×ΔＴ） ・・・（９）

ここで、本形態のケーシング２の線膨張係数ｌは、ｌ≦（ｂ／ａ）×ｋである。それゆえ、Ｃ１０は、以下に示す式（１０）の関係を満たす。そして、式（１０）を変形して、以下の式（１１）が導き出される。
Ｃ１０≦ａ＋ａ×（ｂ／ａ）×ｋ×ΔＴ－（ｂ＋ｂ×ｋ×ΔＴ） ・・・（１０）
Ｃ１０≦ａ－ｂ ・・・（１１）

つまり、式（１１）に示すごとく、ベーンポンプ１の温度がΔＴ上昇した後のケーシング２とロータ３とのクリアランスＣ１０は、基準温度のポンプ室２０の高さａから、基準温度のロータ３の高さｂを引いた大きさ以下である。言い換えると、温度がΔＴ上昇した後のクリアランスＣ１０は、基準温度のクリアランスＣ１の大きさ以下となる。それゆえ、ベーンポンプ１の温度が上昇した場合、ケーシング２とロータ３とのクリアランスＣ１が増大することを抑制することができる。なお、ケーシング２とベーン４とのクリアランスＣ２についても、温度が上昇した際、同様の理由により、クリアランスＣ２が増大することを抑制することができる。

ここで、仮にケーシング２とロータ３とが同じ線膨張係数を有するとした場合を想定する。この場合、温度上昇に伴い、図４に示すケーシング２とロータ３との間のクリアランスＣ１の寸法が増大することとなる。つまり、線膨張係数ｌ＝線膨張係数ｋの場合、図６に示すごとく、比較形態のベーンポンプ９がΔＴ上昇したときのクリアランスＣ１０は、以下に示す式（１４）の値となる。クリアランスＣ１０は、図６に示すごとく、ポンプ室２０の高さであるａ＋（ａ×ｋ×ΔＴ）から、ロータ３の高さであるｂ＋（ｂ×ｋ×ΔＴ）を引いた値となる。そして、式（１４）を変形して、以下の式（１５）が導き出される。
Ｃ１０＝ａ＋ａ×ｋ×ΔＴ－（ｂ＋ｂ×ｋ×ΔＴ） ・・・（１４）
Ｃ１０＝（１＋ｋΔＴ）×（ａ－ｂ） ・・・（１５）

ここで、基準温度時、Ｚ方向において、ケーシング２とロータ３との間にはクリアランスＣ１が形成されている。それゆえ、「ａ－ｂ」（つまり、基準温度のクリアランスＣ１と同じ値）は０よりも大きい。したがって、式（１５）で求められるクリアランスＣ１０は、温度が上昇するに従って、寸法が大きくなる。そうすると、温度上昇に伴ってポンプ吐出圧の低下を招くおそれがある。

一方、本形態におけるベーンポンプ１は、式（１１）に示すごとく、Ｃ１０≦ａ－ｂの関係を有する。それゆえ、ベーンポンプ１の温度が上昇した場合、クリアランスＣ１が増大することを抑制することができる。また、同様の理由により、クリアランスＣ２が増大することも抑制できる。その結果、温度上昇に伴う吐出圧の低下を抑制することができる。

また、ベーンポンプ１は、ロータ３の回転速度が一定となるように定回転制御される。それゆえ、ポンプ吐出圧の変動を抑制することができる。その結果、かかる制御を行うベーンポンプ１において、上記のような、温度変化に伴うクリアランスＣ１、Ｃ２の増大が抑制されることにより、ポンプ吐出圧の変動を、より効果的に抑制することができる。

また、ベーンポンプ１は、定回転制御されることにより、例えば、ベーン４と第１ケース体２１及び第２ケース体２２、ロータ３と第２ケース体２２との摩擦抵抗が減少したとしても、回転速度を一定に保つことができる。それゆえ、ベーンポンプ１は、摩擦抵抗の減少に起因する、回転数上昇に伴う過剰発熱を防ぐことができる。それゆえ、ベーンポンプ１の温度上昇を抑制することができる。その結果、ポンプ吐出圧の変動を一層抑制することができる。

また、上述のように、漏れ診断部を備えた燃料処理装置にベーンポンプ１が用いられる場合、そのポンプ吐出圧、すなわち負圧値を一定に保つことが重要となる。つまり、ポンプ吐出圧が変動すると、高精度の漏れ診断が困難となるためである。それゆえ、上記のような定回転制御を行う。これにより、ポンプ吐出圧を一定に保ち、漏れ診断の精度を向上させることができる。ところが、ロータ３の回転数を一定に保っても、クリアランスＣ１、Ｃ２の増大があると、ポンプ吐出圧に影響することが懸念される。したがって、定回転制御を行うベーンポンプ１は、本形態のようにクリアランスＣ１、Ｃ２の増大を抑制する構成とすることによって、ポンプ吐出圧を、より一定に保つことができるという観点から望ましい。

また、特に、ｌ＝（ｂ／ａ）×ｋの関係を満たす場合、ベーンポンプ１の温度がΔＴ上昇したとしても、基準温度のクリアランスＣ１と、温度上昇後のクリアランスＣ１０とは同じ寸法となる。つまり、ベーンポンプ１の温度上昇前後において、ケーシング２とロータ３との間のクリアランスＣ１は変化しない。また、同様の理由により、ケーシング２とベーン４との間のクリアランスＣ２も変化しない。それゆえ、ベーンポンプ１は、温度上昇に伴う吐出圧の変化を抑制することができる。

以上のごとく、本形態によれば、温度上昇に伴う吐出圧の低下を抑制することができるベーンポンプ１を提供することができる。

（実施形態２）
本形態は、ケーシング２の線膨張係数ｌの下限値を定めた形態である。本形態のベーンポンプ１は、下記式（３）、（４）の少なくとも一方をさらに満たす。
ｌ≧０．９×（ｂ／ａ）×ｋ ・・・（３）
ｌ≧０．９×（ｃ／ａ）×ｊ ・・・（４）

また、本形態においては、上記式（３）と式（４）の双方を満たす。つまり、ケーシング２の線膨張係数ｌは、クリアランスＣ１及びクリアランスＣ２の寸法を温度上昇前後において一定に保つ値の９割以上である。

本形態において、温度がΔＴ上昇した際のクリアランスＣ１０は、式（９）と式（３）より、以下の式（１２）の関係を満たす。また、式（１２）を変形して、以下の式（１３）が導き出される。
Ｃ１０≧ａ＋ａ×０．９×（ｂ／ａ）×ｋ×ΔＴ－（ｂ＋ｂ×ｋ×ΔＴ）
・・・（１２）
Ｃ１０≧（ａ－ｂ）－０．１×ｂ×ｋ×ΔＴ ・・・（１３）

その他は、実施形態１と同様である。
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

本形態のベーンポンプ１は、上述のごとく、ｌ≧０．９×（ｂ／ａ）×ｋを満たす。それゆえ、ベーンポンプ１の温度が上昇した場合、ケーシング２とロータ３とのクリアランスＣ１が減少しすぎることを抑制することができる。その結果、ケーシング２の天板部２１３の下面２１６と、ロータ３との接触を抑制することができると共に、温度上昇に伴う吐出圧の変化を抑制することができる。また、当該接触による、ベーンポンプ１の異常停止である、いわゆるポンプロックの発生を防ぎやすい。

より詳細には、式（１３）に示すごとく、クリアランスＣ１０は、基準温度のクリアランスＣ１の値（＝ａ－ｂ）から、温度がΔＴ上昇したときのロータ３の高さ上昇分（＝ｂ×ｋ×ΔＴ）の１割を引いた値よりも大きい。言い換えると、温度上昇に伴うクリアランスＣ１の減少は、温度がΔＴ上昇したときのロータ３の高さ上昇分の１割以下に留まる。それゆえ、温度上昇による、クリアランスＣ１の減少を抑制することができる。なお、クリアランスＣ２についても、同様の理由により、温度上昇による減少を抑制することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

（実施形態３）
本形態は、図７に示すごとく、ネジ１１が、Ｚ方向において、ポンプ室２０のＺ方向における両端面２０１、２０２間にわたり配置されている形態である。

本形態において、ケーシング２は、図７に示すごとく、Ｚ方向に配列された複数のケース体２１、２２、２５によって構成されている。複数のケース体２１、２２、２５同士は、ネジ１１によって、Ｚ方向に互いに圧接するように締結固定されている。ネジ１１は、Ｚ方向において、ポンプ室２０のＺ方向における両端面２０１、２０２間にわたり配置されている。

また、ネジ１１の線膨張係数をｍとする。線膨張係数ｍはＺ方向の線膨張係数であるとする。この場合、下記式（５）、（６）の少なくとも一方が満たされている。
ｍ≦（ｂ／ａ）×ｋ ・・・（５）
ｍ≦（ｃ／ａ）×ｊ ・・・（６）

また、本形態のベーンポンプ１は、下記式（７）、（８）の少なくとも一方をさらに満たす。
ｍ≧０．９×（ｂ／ａ）×ｋ ・・・（７）
ｍ≧０．９×（ｃ／ａ）×ｊ ・・・（８）

本形態においては、上記式（５）～（８）のすべてを満たす。また、本形態において、ネジ１１の線膨張係数ｍは、ケーシング２の線膨張係数ｌよりも小さい。また、線膨張係数ｍは、０よりも大きい値である。

ケーシング２の第１ケース体２１は、略円形の平板状を有する。第１ケース体２１は、ベーンポンプ１における天板部２１３を構成している。

第２ケース体２２は、略円形の平板状を有する。第２ケース体２２は、第１ケース体２１と略同じ形状を有する。

第３ケース体２５は、略円筒形状を有する。第３ケース体２５は、ベーンポンプ１の外周壁部２１２を構成する。第３ケース体２５は、Ｚ方向において、ポンプ室２０の上側の端面２０１から下側の端面２０２にわたって配置されている。

また、第３ケース体２５は、Ｚ方向において、第１ケース体２１と第２ケース体２２との間に配置されている。第３ケース体２５の上端と第１ケース体２１の下面２１６とが当接している。また、第３ケース体２５の下端と第２ケース体２２の上面２４とが当接している。第３ケース体２５の上端は、全周にわたり、第１ケース体２１の下面２１６に当接している。また、第３ケース体２５の下端は、全周にわたり、第２ケース体２２の上面２４に当接している。また、第１ケース体２１及び第２ケース体２２は、第３ケース体２５のＺ方向の両側に向かって開口した開口部を覆うように配置されている。

なお、本形態において、第１ケース体２１、第２ケース体２２、及び第３ケース体２５は、それぞれ別体であるが、第１ケース体２１と第３ケース体２５とが一体に形成されていてもよい。また、第２ケース体２２と第３ケース体２５とが一体に形成されていてもよい。

第１ケース体２１、第２ケース体２２、及び第３ケース体２５は、ネジ１１によって、Ｚ方向に互いに圧接するように締結固定されていると共に、被固定部材６に固定されている。ネジ１１は、図７に示すごとく、第１ケース体２１の外周側に形成された挿通孔２１５、第３ケース体２５に形成された挿通孔２５１、及び第２ケース体２２の外周側に形成された挿通孔２２２に挿通されると共に、被固定部材６の雌ネジ６１に螺合している。また、ネジ１１は、第３ケース体２５の上端から下端にわたって挿通配置される。
その他は、実施形態１と同様である。

本形態において、ロータ３の線膨張係数ｋと、ベーン４の線膨張係数ｊとは、同じ線膨張係数である。また、ケーシング２とロータ３との間のクリアランスＣ１と、ケーシング２とベーン４との間のクリアランスＣ２とは、略同じである。それゆえ、以下、説明を簡素化するため、ケーシング２とロータ３との関係を例にして、本形態の作用効果につき説明する。

本形態のベーンポンプ１は、上述のごとく、ｍ≦（ｂ／ａ）×ｋを満たす。それゆえ、ベーンポンプ１の温度が上昇した場合、Ｚ方向における、ケーシング２と、ロータ３とのクリアランスＣ１が増大することを抑制することができる。その結果、温度上昇に伴う吐出圧の低下を抑制することができる。

本形態において、ケーシング２とロータ３とのクリアランスＣ１の変化量は、ケーシング２の線膨張係数ｌではなく、ネジ１１の線膨張係数ｍによって決定する。図７に示すごとく、第３ケース体２５のＺ方向における高さが、ポンプ室の高さａとなる。また、ケーシング２を構成する複数のケース体２１、２２、２５は、ネジ１１によって、Ｚ方向に互いに圧接するように締結固定されている。それゆえ、ベーンポンプ１の温度が上昇しても、ネジ１１によって、第３ケース体２５のＺ方向への寸法増大が抑制される。

一方、ベーンポンプ１の温度上昇によって、ネジ１１のＺ方向における寸法が増大することで、ポンプ室２０の高さａが増大する。特に、ネジ１１の、Ｚ方向における、ポンプ室２０の両端面２０１、２０２間にわたり配置されている部分の寸法が増大することで、ポンプ室２０の高さａが増大する。言い換えると、ネジ１１における、第３ケース体２５の挿通孔２５１に挿通配置されている部分の寸法が特に増大することで、ポンプ室２０の高さａが増大する。それゆえ、ｍ≦（ｂ／ａ）×ｋを満たすことで、ベーンポンプ１の温度が上昇した際、クリアランスＣ１が増大することを抑制することができる。

また、本形態のベーンポンプ１は、上述のごとく、ｍ≧０．９×（ｂ／ａ）×ｋも満たす。それゆえ、ベーンポンプ１の温度が上昇した場合、クリアランスＣ１が減少しすぎることを抑制することができる。その結果、第１ケース体２１の下面２１６と、ロータ３との接触を抑制することができると共に、温度上昇に伴う吐出圧の変化を抑制することができる。

なお、ケーシング２とベーン４とのクリアランスＣ２についても、上述の理由により、温度上昇によるクリアランスＣ２の増大を抑制できると共に、減少しすぎることを抑制することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

１…ベーンポンプ、２…ケーシング、２１４…内側面、２０…ポンプ室、３…ロータ、４…ベーン、Ｚ…回転軸方向、ａ…ポンプ室の高さ、ｂ…ロータの高さ、ｃ…ベーンの高さ、ｊ…ベーンの線膨張係数、ｋ…ロータの線膨張係数、ｌ…ケーシングの線膨張係数

Claims (5)

1. 内部にポンプ室（２０）を形成するケーシング（２）と、
   上記ケーシングの内側に配置されると共に該ケーシングに対して偏心して回転するロータ（３）と、
   上記ロータと共に回転すると共に上記ケーシングの内側面（２１４）に摺動する複数のベーン（４）と、を備え、
   上記ロータの回転軸方向（Ｚ）における上記ポンプ室の高さをａ、上記ロータの高さをｂ、上記ベーンの高さをｃ、上記ケーシングの線膨張係数をｌ、上記ロータの線膨張係数をｋ、上記ベーンの線膨張係数をｊとし、上記線膨張係数ｌ、ｋ、ｊは上記回転軸方向の線膨張係数であるとしたとき、下記式（１）、（２）の少なくとも一方を満たし、
   上記ケーシングは、上記ロータの上記回転軸方向の両側から互いに固定される第１ケース体（２１）と第２ケース体（２２）とによって構成されており、
   上記第１ケース体は、上記ポンプ室の上側面を覆う天板部（２１３）と、上記ポンプ室を外周側から覆う外周壁部（２１２）と、を有すると共に、上記ケーシングの外側面（２３）から外側へ突出している第１フランジ部（２１１）を有し、
   上記第２ケース体は、平板状を有すると共に、上記ケーシングの上記外側面から外側へ突出している第２フランジ部（２２１）を有し、
   上記第１フランジ部は上記外周壁部の下端部から外側へ突出しており、
   上記第１ケース体と上記第２ケース体とは、上記第１フランジ部と上記第２フランジ部とにおいて、締結部材（１１）によって互いに固定されていると共に被固定部材（６）に固定されており、
   上記ポンプ室は、上記第１ケース体と上記第２ケース体との間に形成されている、ベーンポンプ（１）。
   ｌ≦（ｂ／ａ）×ｋ ・・・（１）
   ｌ≦（ｃ／ａ）×ｊ ・・・（２）
2. 下記式（３）、（４）の少なくとも一方をさらに満たす、請求項１に記載のベーンポンプ。
   ｌ≧０．９×（ｂ／ａ）×ｋ ・・・（３）
   ｌ≧０．９×（ｃ／ａ）×ｊ ・・・（４）
3. 内部にポンプ室（２０）を形成するケーシング（２）と、
   上記ケーシングの内側に配置されると共に該ケーシングに対して偏心して回転するロータ（３）と、
   上記ロータと共に回転すると共に上記ケーシングの内側面（２１４）に摺動する複数のベーン（４）と、を備え、
   上記ケーシングは、上記ロータの回転軸方向（Ｚ）に配列された複数のケース体（２１、２２、２５）によって構成されており、
   複数の上記ケース体同士は、締結部材（１１）によって、上記回転軸方向に互いに圧接するように締結固定されており、
   上記締結部材は、上記回転軸方向において、上記ポンプ室の上記回転軸方向における両端面（２０１、２０２）間にわたり配置されており、
   上記回転軸方向における上記ポンプ室の高さをａ、上記ロータの高さをｂ、上記ベーンの高さをｃ、上記締結部材の線膨張係数をｍ、上記ロータの線膨張係数をｋ、上記ベーンの線膨張係数をｊとし、上記線膨張係数ｍ、ｋ、ｊは上記回転軸方向の線膨張係数であるとしたとき、下記式（５）、（６）の少なくとも一方を満たす、ベーンポンプ（１）。
   ｍ≦（ｂ／ａ）×ｋ ・・・（５）
   ｍ≦（ｃ／ａ）×ｊ ・・・（６）
4. 下記式（７）、（８）の少なくとも一方をさらに満たす、請求項３に記載のベーンポンプ。
   ｍ≧０．９×（ｂ／ａ）×ｋ ・・・（７）
   ｍ≧０．９×（ｃ／ａ）×ｊ ・・・（８）
5. 上記ロータの回転速度が一定となるように定回転制御される、請求項１～４のいずれか一項に記載のベーンポンプ。

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