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JP3855100B2 - Vane pump - Google Patents
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JP3855100B2 - Vane pump - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はベーンポンプに関し、特に各ベーンの内端側にベーンリングを介在させた平衡型のベーンポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ベーンポンプの基本的構成は、内部のロータに複数のベーン収納溝を放射状に形成しておき、これらのベーン収納溝内に平板状のベーンをそれぞれ出入自在に収納しておいて、これら各ベーンを、ロータとともに強制的に回転させるようにしたものであり、その際には、各ベーンの外端面を、吸い込み行程及び吐出行程に対応するカムリング内面に順に交互に摺接させるようにして、互いに隣接し合う各ベーンと、カムリング等とによって形成される各部屋の容積が相対的に変化するようにしたものである。そして、この種のベーンポンプは、各部屋の容積が以上のようにして変化することを利用して、流体の吸込み及び吐出を行うようにしているものである。
【0003】
各ベーンとカムリング等により容積が変化する部屋が形成されるため、及び各ベーンの外端面をカムリング内面に摺接させるためには、各ベーンがカムリングのカム面に向けて自在に出入しなければならない。この各ベーンの出入は、従来の一般的なベーンポンプでは、ロータの回転による遠心力と、ベーン内端面に導かれる流体圧による力との二種類の力によってなされている。
【0004】
しかしながら、これらの遠心力や流体圧は、当該ベーンポンプが作動している間にのみ働くものであり、始動時には期待できないものである。特に、当該ポンプや配管の内部に流体が満たされていない始動当初においては、遠心力のみによってベーン突出を行わなければならない。しかも、この遠心力も、流体として作動油が使用されていて、しかもその使用が厳冬時であると、各ベーンとロータとの間に残存している作動油の粘性が高くなるから、十分な働きをしないことがある。
【0005】
まして、流体タンクが当該ベーンポンプより下方に位置しており、このベーンポンプが長時間使用されていなかったとすると、ポンプや配管内の流体がタンク内に流下してしまっていて、当該ベーンポンプは、始動初期において十分なポンプ作動を発揮しないことになり、流体吐出の応答性も悪くなる。しかも、前述した作動油を、その粘性が大きくなる厳冬時に使用するものであれば、始動初期における作動油吐出の応答性の悪さはより一層解消できないことになり、この種ベーンポンプの始動初期に要求されるオイル吐出圧を短時間に、かつ確実に得ることができなくなる。
【0006】
以上のことを解消するため、従来のベーンポンプ、例えば特開平10−306783号公報にて提案されているベーンポンプにおいては、図6に示すように、「ベーン5の内径側背部に接触し、ロータ4の回転に伴って各ベーン5をロータ4の回転軸心から半径方向外方へ押し出すカム機構15を備え」るようにしている。
【0007】
これにより、上記公報の段落9以下に記載されているように、「ポンプの起動時において、ロータ4が回転を始めると、ベーン5の背部がカム機構15に摺接して押し出される。これにより、各ベーン5は、背部に十分な圧力を供給できない状態であっても、(また、この圧力を発生させる油の粘性が高い場合でも)各ベーン5が確実に押し出され、平衡型ベーンポンプに要求されるオイル吐出を短時間にかつ確実に得ることができる」といった作用あるいは効果を得ることができると考えられる。
【0008】
しかしながら、この図6に示した従来のペーンポンプにおいては、各ベーン5とカム機構15との接触による問題が全く考慮されていない。
【0009】
すなわち、この種のベーンポンプの回転中において、図6中で示した吐出行程、つまりカムリング内周面の径小行程においては、各ベーン5にはカムリング内周面によるカム機構15側への押し戻し力が加わるだけでなく、当該吐出行程における吐出圧力が加わる。このような二つの力によって、各ベーン5がベーンポンプを駆動しているシャフト側に押されカムリングからベーンが離間することは、「ジャンピング現象」と呼ばれているが、このジャンピング現象によって各ベーン5とカム機構15とが接触して、両者間で大きな摩擦力が発生することを、図6に示した従来のペーンポンプにおいては全く考慮していないのである。
【0010】
以上のようにして、ベーン5の内径側背部やカム機構15の外面に摩耗や破損が発生すれば、当然、所期の効果が得られなくなるだけでなく、摩耗粉がポンプ内を回ることになって各所に故障を発生させる原因ともなる。
【0011】
さらに、各ベーン5とカム機構15との接触や衝突を許容しようとすれば、カム機構15を各ベーン5と同一材料で形成する必要があり、コストアップの問題が生ずることになる。そして、各ベーン5とカム機構15との接触を解決するために、両者間の距離あるいは隙間を広げるということも考えられるのであるが、各ベーン5の上述したジャンピングによる接触は回避できるが、吸い込み領域における各ベーンの飛び出し量が減少することになって、低温始動時の吸い込み性能が低下するという問題が発生すると考えられる。
【0012】
そこで、本発明者は、この種のベーンポンプにおける回転中において、各ベーン及びベーンリング(従来例ではカム機構)に摩耗や破損が生じないようにするはどうしたらよいか、について種々検討を重ねてきた結果、本発明を完成したのである。
【0013】
【発明が解決使用とする課題】
本発明は、上記の実状に鑑みてなされたもので、その解決しようとする課題は、この種ベーンポンプの回転中において、各ベーン及びベーンリングにジャンピング現象による摩耗や破損が生じないようにすることである。
【0014】
すなわち、まず請求項1に係る発明の目的とするところは、カムリングの吸い込み領域に該当する部分については、カムリングのカム面と略相似形となるようにし、その他の吐出領域に該当する部分については、カム面との相似形線よりシャフト側に凹んだ形状となるようにした環状のベーンリングをサイドプレートまたはサイドカバーのいずれか少なくとも一方に単に組付けるだけで、流体タンクがどのような位置に配置されようとも、また流体の粘性が高まる低温時であったとしても、その状況に拘わらず摩耗や破損が生じないベーンポンプを提供することある。
【0015】
また、請求項2に係る発明の目的とするところは、上記請求項1と同様な目的を達成できる他、ベーンリングの存在による機械的ロスが殆んど発生しないベーンポンプを提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、まず請求項1に係る発明の採った手段は、後述する実施の形態の説明中において使用する符号を付して説明すると、
「ケース11内のサイドプレート12及びカムリング13によって形成される空間内に収納されて、シャフト18を介して回転されるロータ16と、このロータ16に放射状に形成した複数のベーン収納溝16aと、これらのベーン収納溝16a内にそれぞれ出入自在に嵌挿したベーン14とを備えたベーンポンプ10において、
サイドプレート12または空間を覆蓋するサイドカバー15のいずれか少なくとも一方の内面に形成したリング収納溝12a内に、環状のベーンリング17の一端側を嵌合して、このベーンリング17の他端側の外面に各ベーン14の内端面の一部を支持できるようにするとともに、
環状のベーンリング17を、カムリング13の吸い込み領域に該当する部分については、カムリング13のカム面13aと略相似形となるようにし、その他の吐出領域に該当する部分については、カム面13aとの相似形線17aよりシャフト18側に凹んだ形状となるようにし、
かつ、環状のベーンリング17の、吸い込み領域の吸い込み行程完了後部分に近接する吐出領域側の部分を略直線状部分17bとするとともに、この直線状部分17bを、ベーンリング17の吸い込み領域に向けてなだらかに連続させたことを特徴とするベーンポンプ10」
である。
【0017】
すなわち、まず、この請求項1に係るベーンポンプ10は、ベーンリング17及びこれに必要なリング収納溝12a以外は、従来一般に使用されているベーンポンプと同じ構成を有しているものである。また、このベーンポンプ10が有するベーンリング17及びリング収納溝12aは、後述する実施形態では、サイドプレート12側に設けかつ取付けられる1本のものを採用しているが、このベーンリング17はサイドプレート12ではなくサイドカバー15側に設けてもよく、さらにはサイドカバー15及びサイドプレート12の両側に設けて実施してもよいものである。
【0018】
さて、サイドプレート12またはサイドカバー15のいずれか少なくとも一方に取付けたベーンリング17は、図4及び図5に示すように環状のものとして形成したものであって、その一端側をサイドプレート12またはサイドカバー15のいずれか一方の内面に形成したリング収納溝12a内に嵌合されるものであり、このベーンリング17の他端側の外面にて各ベーン14の内端面の一部を支持できるようにするものである。
【0019】
また、このベーンリング17は、図4及び図5に示すように、カムリング13の吸い込み領域に該当する部分については、カムリング13のカム面13aと略相似形となるようにし、その他の吐出領域に該当する部分については、カム面13aとの相似形線17aよりシャフト18側に凹んだ形状となるようにしたものである。
【0020】
なお、このベーンリング17は、各ベーン14の内端面側に圧力流体を送るための背圧導入溝12bに部分的に交差することになるが、ロータ16が回転することによって各ベーン14の内端面には必ずどこかからの背圧導入溝12bから圧力流体が提供されることになるため、何等支障となることはない。また、ロータ16が安定した回転状態になってしまえば、各ベーン14の内端面(ロータ16の中心に向かう面)がベーンリング17に摺接することがないため、各ベーン14とベーンリング17との摩擦は殆どない状態となる。
【0021】
それよりも、このベーンリング17が存在することによって、当該ベーンポンプ10の回転中において、次の重要な機能が発揮されることになるのであるが、その機能を、図4及び図5に示す「吸い込み領域」と「吐出領域」に分けて説明すると、次の通りである。
【0022】
(吸い込み領域において)
このベーンポンプ10のベーンリング17は、図1および図3に示すように、まずサイドプレート12のリング収納溝12aに収納して組付けたものであるから、ロータ16の回転によっては回転されない。その代り、このベーンリング17の吸い込み領域にある部分は、カムリング13のカム面13aと略相似形となるように形成してあるため、図2及び図4に示すように、各ベーン14の中心側の端部外側でベーン14の一部を支えるのである。勿論、当該ベーンポンプ10の回転中において、各ベーン14は遠心力によってカムリング13のカム面13a側に突出される。
【0023】
このため、この吸い込み領域にある各ベーン14は、ベーンポンプ10の停止時や始動時において、ベーンリング17によって支えられるのであり、ロータ16が回転されれば、その遠心力および背圧導入溝12bからの圧油によって全てのベーン14が直ちにカムリング13のカム面13aに当接することになる。勿論、当該ベーンポンプ10によって汲み上げられるべき流体が低温雰囲中にあって粘性の高いものとなっていても、もともと、ベーンリング17によって各ベーン収納溝16aから突出していて、全てのベーン14がカムリング13のカム面13aに近接した状態にあるため、ポンプ作用は確実に発揮されるものである。
【0024】
また、当該ベーンポンプ10が流体タンクの液面より高い位置にあったり、停止時間が長くて当該ベーンポンプ10内及び配管中の流体が少なくなっている場合であっても、ベーンリング17の吸い込み領域にある部分に支えられた各ベーン14はロータ16の回転とともに直ちにカムリング13のカム面13aに当接するのであり、始動時であっても全く不安定となることなくポンプ作用をすることになる。このことは、ロータ16が非常に低い回転数で回転されており、背圧ポート12bを介して各ベーン14の内端面に送り込まれる流体の圧力が小さい場合にも、同様に言えるものである。
【0025】
さらに、各ベーン14は、ロータ16が回転すれば直ちにベーンリング17から離れることになるから、これらがベーンリング17上に摺接する時間は非常に短い。このため、このベーンリング17を高硬度材にしたり、耐摩耗性を高めるためのメッキ等を施したりする必要はなく、ベーンリング17自体は、安価に製造できるものであるし、サイドプレート12またはサイドカバー15の少なくともいずれか一方に組付ければよいものであるから、当該ベーンポンプ10のコストを上昇させることもないのである。
【0026】
なお、当該ベーンポンプ10の吐出量を調整したい場合には、図1に示したロータ16やカムリング13等の厚さを変更するのであるが、ベーンリング17については、その幅の変更は全く行わなくてよい。何故なら、このベーンリング17は、各ベーン14の部分的な係止を行えればよいものだからである。
【0027】
そして、このベーンポンプ10において、シャフト18を回転駆動していたエンジン等の駆動源が停止すると、このシャフト18、従ってロータ16が僅かではあるが逆回転することがある。そのような場合でも、当該「吸い込み領域」にある各ベーン14は、ベーンリング17との大きな摩擦は発生しない。何故なら、この領域にあるベーンリング17は、カムリング13のカム面13aと略相似形になっているから、図4等に示すように、各ベーン14は、言わば高い山から低い山になだらかに降りるといった状態となるからである。
【0028】
(吐出領域において)
まず、当該ベーンポンプ10の回転中においては、上述したジャンピング現象が各ベーン14に発生する。つまり、各ベーン14には、カムリング13のカム面13aによるシャフト18側への押し戻し力が加わるだけでなく、当該吐出行程における吐出圧力が加わり、この二つの力によって、各ベーン14がベーンリング17側に若干押されることになる。そして、この吐出領域におけるベーンリング17の外形形状が図5中の二点鎖線にて示した相似形線17aに一致していたとすると、各ベーン14は、ベーンリング17との間に大きな摩擦を発生することになる。
【0029】
ところが、本発明のベーンポンプ10では、ベーンリング17の吐出領域に該当する部分については、カム面13aとの相似形線17aよりシャフト18側に凹んだ形状となるようにしてあるから、この部分において、各ベーン14が、ベーンリング17側に押されたとしても、その押される量以上に、ベーンリング17がシャフト18側に凹んだ形状を有していることにより、各ベーン4が、ベーンリング17に接触することはない。このため、各ベーン14は、ベーンリング17との間に大きな摩擦を発生しないことになるのである。
【0030】
また、例えば当該ベーンポンプ10の停止時におけるように、ロータ16が逆回転したときには、吐出行程にある各ベーン14とベーンリング17との間の距離は大きくなっているから、各ベーン14とベーンリング17との間に大きな摩擦を発生することはないのである。
【0031】
従って、この請求項1のベーンポンプ10は、まず、これに組込んだベーンリング17を、カムリング13の吸い込み領域に該当する部分については、カムリング13のカム面13aと略相似形となるようにし、その他の吐出領域に該当する部分については、カム面13aとの相似形線17aよりシャフト18側に凹んだ形状となるようにしたから、特に、各ベーン14がベーンリング17へ押される回転作動中の吐出行程においても、各ベーン14とベーンリング17との間に大きな摩擦を発生することがなく、各ベーン14やベーンリング17が摩耗したり破損したりすることがないのである。そして、このベーンポンプ10では、各ベーン14がロータ16のベーン収納溝16aから突出した状態に常に維持されているため、環状のベーンリング17をサイドプレート12またはサイドカバー15のいずれか少なくとも一方に単に組付けるだけで、流体タンクがどのような位置に配置されようとも、また流体の粘性が高まる低温時であったとしても、その状況に拘わらず摩耗や破損が生じないのである。
【0032】
さて、この請求項1に係るベーンポンプ10は、
「環状のベーンリング17の、吸い込み領域の吸い込み行程完了後部分に近接する吐出領域側の部分を略直線状部分17bとするとともに、この直線状部分17bを、ベーンリング17の吸い込み領域に向けてなだらかに連続させたこと」
も特徴であった。
【0033】
すなわち、このベーンポンプ10では、吐出領域になるベーンリング17を、カム面13aとの相似形線17aよりシャフト18側に凹んだ形状となるようにすることを原則として、さらに、ベーンリング17の、吸い込み領域の吸い込み行程完了後部分に近接する吐出領域側の部分を略直線状部分17bとするとともに、この直線状部分17bを、ベーンリング17の吸い込み領域に向けてなだらかに連続させたものである。
【0034】
このようにしたベーンリング17により、当該ベーンポンプ10の作動中においては、この直線状部分17b部分で、各ベーン14がジャンピングをおこしたとしても、各ベーン14がベーンリング17に接触することなく、ベーンリング17との間に大きな摩擦を発生しないことになるのである。
【0035】
一方、ロータ16が逆回転したときには、各ベーン14がベーンリング17上をなだらかに昇るということはあっても、ベーンリング17との間に大きな摩擦を発生することはないのである。
【0036】
また、この略直線上部分17bを、その前後の吸い込み領域に対して、なだらかな曲面で結合したことで、ロータ16がどのような回転状態であっても、ベーン14の内周面とベーンリング17とが仮に接触状態であっても、ひっかかり等の不具合が発生することは一切ないのである。
【0037】
従って、この請求項1のベーンポンプ10は、上記した機能を発揮するとともに、回転状況に拘らず、その機能がより一層効果的なものとなっているのである。
【0038】
また、上記課題を解決するために、請求項2に係る発明の採った手段は、上記請求項1のベーンポンプ10について、
「吸い込み領域におけるベーンリング17外周面とカム面13aとの距離Lが、ベーン14の出入方向に対してベーン14の高さhより常に僅かに大きくなるようにしたこと」
である。
【0039】
すなわち、この請求項2のベーンポンプ10は、吸い込み領域におけるそのベーンリング17の外形形状をカムリング13のカム面13aと略同じとなるようにするとともに、このベーンリング17によって支えるべきベーン14のカムリング13及びロータ16側に対するクリアランスを確保するようにしたものである。つまり、この請求項2のベーンポンプ10では、吸い込み領域においてベーン14の出入方向に対するベーンリング17の外周面とカムリング13内周面であるカム面13aとの距離Lが、常にベーン高さhに対して僅かなクリアランスを加えた寸法となるようにしたものである。
【0040】
この請求項2のベーンポンプ10において、ベーンリング17を以上のように構成したことによって、各ベーン14のベーン収納溝16a内への出入がポンプ作動を発揮できるように許容されることは当然として、各ベーン14が吸い込み領域においてはどのような位置にあっても、そのカムリング13のカム面13aまたはベーンリング17に対するクリアランスが常にベーン高さhよりわずかに大きい範囲に規定される。このため、当該ベーンポンプ10の始動時においては、各ベーン14はクリアランス分だけ突出するのみでカムリング13のカム面13aに当接するのであり、しかもロータ16の回転中は、各ベーン14がベーンリング17に摺接することがなく、ベーンリング17の存在による機械的ロスは全く発生することがないのである。
【0041】
具体的には、後述する実施形態のベーンポンプ10のように、パワーステアリング装置用のものとして採用されるように全体の大きさが100mm前後のものであれば、ベーン14の突出方向におけるベーンリング17外周面とカムリング13内周面との距離Lが、常にベーン高さhに0.4〜0.6mmを加えた寸法となるようになされれるのであり、この0.4〜0.6mmの値が上記クリアランス量となるのである。
【0042】
従って、この請求項2のベーンポンプ10は、上記請求項1のベーンポンプ10と同様な機能を発揮する他、ベーンリング17の存在による機械的ロスが殆んど発生しないのである。
【0043】
【発明の実施の形態】
以上のように構成した各発明を、図面に示した実施の形態であるベーンポンプ10について説明すると、図1には、本発明に係るベーンポンプ10の縦断面図が示してあり、このベーンポンプ10は、各種流体路を形成したケース11内にサイドプレート12とロータ16とを収納して、その外側をサイドカバー15によって覆ったものである。本実施形態に係るベーンポンプ10は、車両用パワーステアリング装置を構成するものであり、車両のエンジンによって回転駆動されるシャフト18が、ケース11内のロータ16にスプライン嵌合してある。
【0044】
サイドプレート12は、図3及び図4に示したように、シャフト18が通る軸穴を中心にした吐出工程から吐出した後の高圧室19と連通した図示しない複数の背圧ポート、およびこれと連通する背圧導入溝12bを形成したものであり、この背圧導入溝12bの周りに位置する内面に、後述するベーンリング17が嵌合して組付けられることになるリング収納溝12aが形成してある。
【0045】
このサイドプレート12の外側には、図1及び図3に示したように、ロータ16が配置されるのであるが、このロータ16には、図2に示したように、シャフト18の軸穴(スプライン穴)を中心に放射状となる多数のベーン収納溝16aが形成してあって、これら各ベーン収納溝16a内には、同じ大きさのベーン14がそれぞれ出入自在に嵌挿してある。
【0046】
さらに、このロータ16の外側は、図1に示したように、サイドカバー15によって覆蓋してあり、一例として挙げた本実施例ではこのサイドカバー15によってシャフト18の先端を支持するようにしている。なお、このサイドカバー15には、吐出流体の通路が形成してあり、この通路はケース11側の通路に連通するようにしてある。
【0047】
勿論、このケース11内のロータ16の外周側となる部分には、図1及び図2に示したように、内面をカム面13aとしたカムリング13が組込んであり、このカム面13aに各ベーン14の外端が摺接するようにしてある。
【0048】
さて、ベーンリング17であるが、このベーンリング17は、本実施形態では、図1及び図4に示したように、サイドプレート12のロータ16側の側面に形成したリング収納溝12a内に組込まれるものであり、非真円状で環状のものである。
【0049】
また、このベーンリング17は、図4及び図5に示すように、カムリング13の吸い込み領域に該当する部分については、カムリング13のカム面13aと略相似形となるようにし、その他の吐出領域に該当する部分については、カム面13aとの相似形線17aよりシャフト18側に凹んだ形状となるようにしたものである。
【0050】
特に、本実施形態のベーンポンプ10においては、図5に示したように、この環状のベーンリング17の、前記吸い込み領域における吸い込み行程完了後の部分に近接する吐出領域側の部分を略直線状部分17bとするとともに、この直線状部分17bを、ベーンリング17の吸い込み領域における吸い込み行程完了後の部分に向けてなだらかに連続させたものとしてある。つまり、この実施形態のベーンポンプ10では、吐出領域にあるベーンリング17を、カム面13aとの相似形線17aよりシャフト18側に凹んだ形状となるようにすることを原則として、さらに略直線状部分17bとするとともに、この直線状部分17bを、ベーンリング17の吸い込み領域に向けてなだらかに連続させてあるのである。
【0051】
また、ロータ16に装着された各ベーン14の出入方向に対する吸い込み領域におけるベーンリング17の外面とカム面13aとの距離Lは、図3に示したように、各ベーン14の半径方向のベーン高さhと、0.4〜0.6mmの間の一定値との和となるようにしてある。この数値0.4〜0.6mmは、当該ベーンポンプ10がパワーステアリング装置の構成部品として使用され、全体の大きさが100mm程度のものである場合の一例であり、これに限定されるものではない。
【0052】
以上のように、ベーン14の出入方向に対するベーンリング17外周面とカム面13aとの距離が、ベーン14の出入方向に対してベーン14の高さhより常に僅かに大きくなるようにしたのは、ベーンポンプ10の停止時においてベーンリング17上に支持されることになるベーン14の、ベーンリング17やカムリング13に対するクリアランスが常に僅かなもの(0.4〜0.6mm程度)となるようにするためであり、ベーンポンプ10の回転時、ベーン14がベーンリング17に摺接させないのは勿論のこと、始動時における各ベーン14の飛び出し量を極力少なくして、あらゆる使用条件でも作動油(流体)吐出の高い応答性を確保することができるのである。
【0053】
以上の実施形態のように、本発明に係るベーンポンプ10は、あらゆる使用条件下でも変化のない応答性を確保でき、特に始動時における作動油吐出の高い応答性を確保することができ、しかも、当該ベーンポンプ10の作動中に、各ベーン14がベーンリング17に摺接することがなくて、機械的ロスを発生させなくすることができるのである。
【0054】
さらに、ベーンリング17自体が安価な材料で実現できることから、この種のベーンポンプのコストを上昇させることなく製造できる。
【0055】
【発明の効果】
以上、詳述した通り、請求項1に係る発明においては、上記実施形態にて例示した如く、
「ケース11内のサイドプレート12及びカムリング13によって形成される空間内に収納されて、シャフト18を介して回転されるロータ16と、このロータ16に放射状に形成した複数のベーン収納溝16aと、これらのベーン収納溝16a内にそれぞれ出入自在に嵌挿したベーン14とを備えたベーンポンプ10において、
サイドプレート12または空間を覆蓋するサイドカバー15のいずれか少なくとも一方の内面に形成したリング収納溝12a内に、環状のベーンリング17の一端側を嵌合して、このベーンリング17の他端側の外面に各ベーン14の内端面の一部を支持できるようにするとともに、
環状のベーンリング17を、カムリング13の吸い込み領域に該当する部分については、カムリング13のカム面13aと略相似形となるようにし、その他の吐出領域に該当する部分については、カム面13aとの相似形線17aよりシャフト18側に凹んだ形状となるようにし、
かつ、環状のベーンリング17の、吸い込み領域の吸い込み行程完了後部分に近接する吐出領域側の部分を略直線状部分17bとするとともに、この直線状部分17bを、ベーンリング17の吸い込み領域に向けてなだらかに連続させたこと」
を基本的特徴とするものであり、これにより、各領域において、また回転状況に拘らず、各ベーン14とベーンリング17との間に大きな摩擦を発生することがなく、各ベーン14やベーンリング17が摩耗したり破損したりすることがないベーンポンプ10を提供することができるのである。そして、このベーンポンプ10では、流体タンクがどのような位置に配置されようとも、また流体の粘性が高まる低温時であったとしても、その状況に拘わらず摩耗や破損が生じないのであり、その運転を安定した状態で行うことができて、耐久性に優れたものとすることができるのである。
【0056】
さらに、請求項2に係る発明においては、上記請求項1のベーンポンプ10について、
「ベーンリング17外周面とカム面13aとの距離Lが、ベーン14の出入方向に対してベーン14の高さhより常に僅かに大きくなるようにしたこと」
にその構成上の特徴があり、これにより、上記請求項1のベーンポンプ10と同様な効果を発揮できる他、始動時における作動油吐出の高い応答性、及びベーンリング17が存在していても、これによる機械的ロスを殆んど発生させることのないベーンポンプ10を提供することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るベーンポンプの縦断面図である。
【図2】図1中の1−1線に沿ってみた断面図である。
【図3】本発明に係るベーンポンプを構成しているロータ、ベーンリング及びベーンを中心にみた部分拡大縦断面図である。
【図4】同ベーンポンプにおけるベーンリングと、カム面との位置関係を示す拡大平面図である。
【図5】図4に示したものを簡略化して示した拡大平面図である。
【図6】従来のベーンポンプにおけるベーンリングと、カム面との位置関係を示す拡大平面図である。
【符号の説明】
10 ベーンポンプ
11 ケース
12 サイドプレート
12a リング収納溝
12b 背圧導入溝
13 カムリング
13a カム面
14 ベーン
15 サイドカバー
16 ロータ
16a ベーン収納溝
17 ベーンリング
18 シャフト
19 高圧室
h ベーン高さ
L 距離
[0001]
[Industrial application fields]
  The present invention relates to a vane pump, and more particularly to a balanced vane pump in which a vane ring is interposed on the inner end side of each vane.
[0002]
[Prior art]
  The basic configuration of the vane pump is that a plurality of vane storage grooves are formed radially in the internal rotor, and plate-like vanes are stored in these vane storage grooves so that they can freely enter and exit. In this case, the outer end surfaces of the vanes are adjacent to each other so that the outer end surfaces of the vanes are alternately brought into sliding contact with the inner surface of the cam ring corresponding to the suction stroke and the discharge stroke. The volume of each room formed by the respective vanes and the cam ring or the like is relatively changed. And this kind of vane pump performs the suction and discharge of the fluid using the fact that the volume of each room changes as described above.
[0003]
  Each vane must come in and out freely toward the cam surface of the cam ring in order to form a chamber whose volume changes by each vane and the cam ring, etc., and to make the outer end surface of each vane slidably contact the inner surface of the cam ring. Don't be. In the conventional general vane pump, each vane enters and exits by two kinds of forces, that is, centrifugal force caused by rotation of the rotor and force caused by fluid pressure guided to the inner end face of the vane.
[0004]
  However, these centrifugal force and fluid pressure work only while the vane pump is operating, and cannot be expected at the time of starting. In particular, at the beginning of startup when the pump and piping are not filled with fluid, vane protrusion must be performed only by centrifugal force. Moreover, this centrifugal force is also sufficient because hydraulic oil is used as a fluid and the viscosity of the hydraulic oil remaining between each vane and the rotor increases when the hydraulic oil is used in severe winter. I may not.
[0005]
  Furthermore, if the fluid tank is located below the vane pump and this vane pump has not been used for a long time, the fluid in the pump and piping has flowed down into the tank. In this case, sufficient pump operation is not exhibited, and the fluid discharge response is also deteriorated. Moreover, if the above-mentioned hydraulic oil is used in severe winter when its viscosity increases, the poor responsiveness of hydraulic oil discharge at the start of startup cannot be further eliminated, and this kind of vane pump is required at the start of startup. The oil discharge pressure to be obtained cannot be obtained in a short time and reliably.
[0006]
  In order to solve the above problem, in a conventional vane pump, for example, a vane pump proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-306783, as shown in FIG. A cam mechanism 15 that pushes each vane 5 radially outward from the rotational axis of the rotor 4 is provided.
[0007]
  As a result, as described in paragraph 9 and subsequent paragraphs of the above publication, “When the rotor 4 starts rotating when the pump is started, the back portion of the vane 5 is slidably pushed out to the cam mechanism 15. Even if each vane 5 cannot supply sufficient pressure to the back (even if the viscosity of the oil that generates this pressure is high), each vane 5 is reliably pushed out and is required for the balanced vane pump. It is considered that the action or the effect that “the oil discharge can be obtained reliably in a short time” can be obtained.
[0008]
  However, in the conventional pane pump shown in FIG. 6, the problem due to the contact between each vane 5 and the cam mechanism 15 is not considered at all.
[0009]
  That is, during the rotation of this type of vane pump, FIG.Shown inIn the discharge stroke, that is, the small diameter stroke of the inner peripheral surface of the cam ring, not only the pushing back force to the cam mechanism 15 side by the cam ring inner peripheral surface is applied to each vane 5, but also the discharge pressure in the discharge stroke is applied. The fact that each vane 5 is pushed toward the shaft driving the vane pump by these two forces and the vane is separated from the cam ring is called a “jumping phenomenon”. In the conventional Pane pump shown in FIG. 6, no consideration is given to the fact that a large frictional force is generated between the cam mechanism 15 and the cam mechanism 15.
[0010]
  As described above, if wear or breakage occurs on the back of the inner diameter side of the vane 5 or the outer surface of the cam mechanism 15, not only the desired effect can be obtained, but also the wear powder travels in the pump. It becomes a cause to cause a failure in each place.
[0011]
  Furthermore, if it is going to allow the contact and collision between each vane 5 and the cam mechanism 15, it is necessary to form the cam mechanism 15 with the same material as each vane 5, resulting in a problem of cost increase. In order to solve the contact between each vane 5 and the cam mechanism 15, it may be possible to widen the distance or gap between the two, but the contact of each vane 5 due to the jumping described above can be avoided, but suction is performed. It is considered that the amount of each vane popping out in the region is reduced, which causes a problem that the suction performance at the time of cold start is lowered.
[0012]
  Therefore, the present inventor has made various studies on how to prevent wear and breakage of each vane and vane ring (cam mechanism in the conventional example) during rotation in this type of vane pump. As a result, the present invention has been completed.
[0013]
[Problems to be Solved by the Invention]
  The present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem to be solved is to prevent wear and breakage due to jumping phenomenon in each vane and vane ring during rotation of this kind of vane pump. It is.
[0014]
  That is, first of allIn item 1The object of the invention is to make the portion corresponding to the suction region of the cam ring substantially similar to the cam surface of the cam ring, and the portion corresponding to the other discharge region to be similar to the cam surface. No matter what position the fluid tank is placed by simply assembling an annular vane ring that is recessed toward the shaft from the wire to at least one of the side plate or the side cover, A vane pump that does not wear or break regardless of the situation even at low temperatures when the viscosity of the nozzle increases is sometimes provided.
[0015]
  Also billedSection 2The object of the present invention is the above claim.Same as item 1It is another object of the present invention to provide a vane pump that can achieve the above-mentioned objects and that hardly causes mechanical loss due to the presence of the vane ring.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, first, the means taken by the invention according to claim 1 will be described with reference numerals used in the description of the embodiments described later.
  “A rotor 16 housed in a space formed by the side plate 12 and the cam ring 13 in the case 11 and rotated via the shaft 18, a plurality of vane housing grooves 16 a formed radially on the rotor 16, In the vane pump 10 provided with the vane 14 that is inserted and removably inserted into the vane storage grooves 16a.
  One end side of an annular vane ring 17 is fitted into a ring storage groove 12a formed on at least one inner surface of either the side plate 12 or the side cover 15 covering the space, and the other end side of the vane ring 17 is fitted. A portion of the inner end face of each vane 14 can be supported on the outer face of
  The annular vane ring 17 is made to be substantially similar to the cam surface 13a of the cam ring 13 in the portion corresponding to the suction region of the cam ring 13, and the portion corresponding to the other discharge region is connected to the cam surface 13a. To be a shape that is recessed toward the shaft 18 side from the similar line 17aAnd
  In addition, the portion of the annular vane ring 17 on the discharge region side near the portion after completion of the suction stroke of the suction region is set to a substantially linear portion 17b, and the linear portion 17b is directed to the suction region of the vane ring 17. It was made to continue smoothlyVane pump 10 "
It is.
[0017]
  That is, first, the vane pump 10 according to the first aspect has the same configuration as that of a conventionally used vane pump except for the vane ring 17 and the ring housing groove 12a necessary for the vane ring 17. In addition, the vane ring 17 and the ring storage groove 12a of the vane pump 10 employ one piece that is provided and attached to the side plate 12 in the embodiment described later. It may be provided on the side cover 15 side instead of 12, and may be provided on both sides of the side cover 15 and the side plate 12.
[0018]
  The vane ring 17 attached to at least one of the side plate 12 and the side cover 15 is formed as an annular shape as shown in FIGS. 4 and 5, and one end of the vane ring 17 is connected to the side plate 12 or A part of the inner end surface of each vane 14 can be supported by the outer surface on the other end side of the vane ring 17. The ring housing groove 12 a is formed on one inner surface of the side cover 15. It is what you want to do.
[0019]
  Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the vane ring 17 has a shape substantially similar to the cam surface 13 a of the cam ring 13 in a portion corresponding to the suction area of the cam ring 13, and is provided in other discharge areas. The corresponding portion is shaped to be recessed toward the shaft 18 from the similar line 17a to the cam surface 13a.
[0020]
  The vane ring 17 partially intersects the back pressure introduction groove 12b for sending the pressure fluid to the inner end face side of each vane 14, but the rotor 16 rotates so that the inside of each vane 14 Since the pressure fluid is always provided to the end face from the back pressure introduction groove 12b from somewhere, there is no problem. Further, if the rotor 16 is in a stable rotating state, the inner end surface of each vane 14 (the surface toward the center of the rotor 16) will not be in sliding contact with the vane ring 17. There is almost no friction.
[0021]
  Rather, the presence of the vane ring 17 provides the following important function during the rotation of the vane pump 10. This function is shown in FIGS. 4 and 5. The description is divided into “suction area” and “discharge area” as follows.
[0022]
  (In the suction area)
  As shown in FIGS. 1 and 3, the vane ring 17 of the vane pump 10 is first housed and assembled in the ring housing groove 12 a of the side plate 12, and therefore is not rotated by the rotation of the rotor 16. Instead, the portion in the suction region of the vane ring 17 is formed so as to be substantially similar to the cam surface 13a of the cam ring 13, so that the center of each vane 14 is formed as shown in FIGS. A part of the vane 14 is supported outside the side end. Of course, during the rotation of the vane pump 10, each vane 14 protrudes toward the cam surface 13a of the cam ring 13 by centrifugal force.
[0023]
  For this reason, each vane 14 in the suction region is supported by the vane ring 17 when the vane pump 10 is stopped or started. When the rotor 16 is rotated, the centrifugal force and the back pressure introduction groove 12b are removed. All the vanes 14 immediately come into contact with the cam surface 13a of the cam ring 13 by the pressure oil. Of course, even if the fluid to be pumped by the vane pump 10 is in a low-temperature atmosphere and has a high viscosity, the vane ring 17 originally protrudes from each vane storage groove 16a, and all the vanes 14 are cam rings. Since it is in the state close to the 13 cam surfaces 13a, the pumping action is reliably exhibited.
[0024]
  Further, even when the vane pump 10 is at a position higher than the liquid level of the fluid tank, or when the stop time is long and the fluid in the vane pump 10 and the piping is reduced, the suction area of the vane ring 17 is reduced. Each vane 14 supported by a certain part immediately comes into contact with the cam surface 13a of the cam ring 13 as the rotor 16 rotates, so that even when starting, the vane 14 functions as a pump without being unstable at all. This can be said similarly when the rotor 16 is rotated at a very low rotational speed and the pressure of the fluid fed to the inner end face of each vane 14 through the back pressure port 12b is small.
[0025]
  Furthermore, since each vane 14 will leave | separate from the vane ring 17 immediately if the rotor 16 rotates, the time which these slide on the vane ring 17 is very short. For this reason, it is not necessary to make this vane ring 17 a high-hardness material, or to perform plating or the like for improving wear resistance, and the vane ring 17 itself can be manufactured at low cost, and the side plate 12 or Since it suffices to be assembled to at least one of the side covers 15, the cost of the vane pump 10 is not increased.
[0026]
  When it is desired to adjust the discharge amount of the vane pump 10, the thickness of the rotor 16 and the cam ring 13 shown in FIG. 1 is changed. However, the width of the vane ring 17 is not changed at all. It's okay. This is because the vane ring 17 only needs to be able to partially lock each vane 14.
[0027]
  In the vane pump 10, when a drive source such as an engine that rotationally drives the shaft 18 stops, the shaft 18, and thus the rotor 16, may slightly rotate in the reverse direction. Even in such a case, each of the vanes 14 in the “suction area” does not generate a large friction with the vane ring 17. This is because the vane ring 17 in this region is substantially similar to the cam surface 13a of the cam ring 13, so that each vane 14 is gently moved from a high mountain to a low mountain as shown in FIG. It is because it will be in the state of getting off.
[0028]
  (In discharge area)
  First, during the rotation of the vane pump 10, the jumping phenomenon described above occurs in each vane 14. In other words, each vane 14 is not only applied with a pushing back force toward the shaft 18 by the cam surface 13a of the cam ring 13 but also with a discharge pressure in the discharge stroke, and these two forces cause each vane 14 to move to the vane ring 17. Will be pushed slightly to the side. Then, assuming that the outer shape of the vane ring 17 in this discharge region matches the similar shape line 17 a shown by the two-dot chain line in FIG. 5, each vane 14 exerts a large friction with the vane ring 17. Will occur.
[0029]
  However, in the vane pump 10 of the present invention, the portion corresponding to the discharge region of the vane ring 17 has a shape recessed toward the shaft 18 from the similar line 17a to the cam surface 13a. Even if each vane 14 is pushed to the vane ring 17 side, the vane ring 17 has a shape that is recessed to the shaft 18 side more than the pushed amount. 17 is not touched. For this reason, each vane 14 does not generate large friction with the vane ring 17.
[0030]
  Further, for example, when the rotor 16 rotates in reverse, such as when the vane pump 10 is stopped, the distance between each vane 14 and the vane ring 17 in the discharge stroke is large. No large friction is generated between the two members.
[0031]
  Accordingly, the vane pump 10 of this claim 1.First, thisThe vane ring 17 incorporated in the cam ring 13 is substantially similar to the cam surface 13a of the cam ring 13 for the portion corresponding to the suction region of the cam ring 13, and the cam surface for the portion corresponding to the other discharge region. Since the shape is recessed toward the shaft 18 side from the similar line 17a to 13a, the vane 14 and the vane ring 17 are also disposed in the discharge stroke during the rotation operation in which each vane 14 is pushed to the vane ring 17. No large friction is generated between the vane 14 and the vane 14 and the vane ring 17 so that the vane 14 and the vane ring 17 are not worn or damaged. In the vane pump 10, since each vane 14 is always maintained in a state of protruding from the vane storage groove 16 a of the rotor 16, the annular vane ring 17 is simply attached to at least one of the side plate 12 and the side cover 15. Even if the fluid tank is arranged at any position by simply assembling, and even at a low temperature when the viscosity of the fluid is increased, wear or breakage does not occur.
[0032]
  Now, the vane pump 10 according to claim 1 is:
  “A portion of the annular vane ring 17 on the side of the discharge region adjacent to the portion after completion of the suction stroke of the suction region is a substantially linear portion 17 b, and the linear portion 17 b is directed toward the suction region of the vane ring 17. It was made to continue smoothly. "
Was also a feature.
[0033]
  That is, thisNoIn the vane pump 10, in principle, the vane ring 17 serving as the discharge region is shaped to be recessed toward the shaft 18 from the similar line 17a to the cam surface 13a. A portion on the discharge region side adjacent to the portion after completion of the suction stroke is a substantially linear portion 17b, and this linear portion 17b is made to continue gently toward the suction region of the vane ring 17.
[0034]
  With the vane ring 17 thus configured, even when each vane 14 jumps in the linear portion 17b during the operation of the vane pump 10, each vane 14 does not contact the vane ring 17, Thus, no large friction is generated between the vane ring 17 and the vane ring 17.
[0035]
  On the other hand, when the rotor 16 rotates in the reverse direction, even though each vane 14 rises gently on the vane ring 17, no significant friction is generated between the vane ring 17 and the vane ring 17.
[0036]
  In addition, the substantially straight upper portion 17b is coupled to the suction areas before and after it by a gently curved surface, so that the inner peripheral surface of the vane 14 and the vane ring can be used regardless of the rotational state of the rotor 16. Even if 17 is in a contact state, there is no problem such as catching.
[0037]
  Therefore, this claimItem 1The vane pump 10 isWhile performing the functions described,Regardless of the rotation situation, its function is even more effective.
[0038]
  Also,In order to solve the above problem,In item 2The measures taken by the invention are the above claims.Item 1About vane pump 10
  “The distance L between the outer peripheral surface of the vane ring 17 and the cam surface 13a in the suction region is always slightly larger than the height h of the vane 14 with respect to the direction in which the vane 14 enters and exits.”
It is.
[0039]
  That is, this claimItem 2The vane pump 10 makes the outer shape of the vane ring 17 in the suction region substantially the same as the cam surface 13 a of the cam ring 13, and the clearance of the vane 14 to be supported by the vane ring 17 with respect to the cam ring 13 and the rotor 16 side. It is intended to ensure. That is, thisClaim 2In the vane pump 10, the distance L between the outer peripheral surface of the vane ring 17 and the cam surface 13 a that is the inner peripheral surface of the cam ring 13 in the suction region always adds a slight clearance to the vane height h. It is made to become the size.
[0040]
  thisClaim 2In the vane pump 10, the vane ring 17 is configured as described above, so that each vane 14 is allowed to enter and exit the vane storage groove 16 a so that the pump operation can be performed. Regardless of the position in the suction region, the clearance of the cam ring 13 with respect to the cam surface 13a or the vane ring 17 is always defined within a range slightly larger than the vane height h. For this reason, when the vane pump 10 is started, each vane 14 protrudes only by the clearance and abuts against the cam surface 13 a of the cam ring 13. Further, during rotation of the rotor 16, each vane 14 is in contact with the vane ring 17. The mechanical loss due to the presence of the vane ring 17 does not occur at all.
[0041]
  Specifically, a vane ring 17 in the protruding direction of the vane 14 is used as long as the overall size is about 100 mm so as to be adopted for a power steering device as in a vane pump 10 of an embodiment described later. The distance L between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the cam ring 13 is always set to a dimension obtained by adding 0.4 to 0.6 mm to the vane height h, and this value is 0.4 to 0.6 mm. Is the above clearance amount.
[0042]
  So thisClaim 2The vane pump 10 of the above claimItem 1In addition to performing the same function as that of the vane pump 10, the mechanical loss due to the presence of the vane ring 17 hardly occurs.
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Each of the inventions configured as described above will be described with reference to the vane pump 10 according to the embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the vane pump 10 according to the present invention. The side plate 12 and the rotor 16 are accommodated in a case 11 in which various fluid paths are formed, and the outside is covered with a side cover 15. The vane pump 10 according to the present embodiment constitutes a vehicle power steering apparatus, and a shaft 18 that is rotationally driven by a vehicle engine is spline-fitted to a rotor 16 in a case 11.
[0044]
  As shown in FIGS. 3 and 4, the side plate 12 includes a plurality of back pressure ports (not shown) communicating with the high pressure chamber 19 after being discharged from the discharge process centered on the shaft hole through which the shaft 18 passes, and A communicating back pressure introduction groove 12b is formed, and a ring storage groove 12a is formed on the inner surface located around the back pressure introduction groove 12b to be fitted and assembled with a vane ring 17 described later. It is.
[0045]
  As shown in FIGS. 1 and 3, the rotor 16 is disposed outside the side plate 12. In the rotor 16, as shown in FIG. 2, the shaft hole ( A large number of vane storage grooves 16a are formed radially around the spline hole), and vanes 14 of the same size are fitted in the respective vane storage grooves 16a so as to freely enter and exit.
[0046]
  Further, as shown in FIG. 1, the outer side of the rotor 16 is covered with a side cover 15, and in this embodiment given as an example, the tip of the shaft 18 is supported by the side cover 15. . The side cover 15 is formed with a passage for discharged fluid, and this passage communicates with a passage on the case 11 side.
[0047]
    Of course, as shown in FIGS. 1 and 2, a cam ring 13 having an inner surface as a cam surface 13a is incorporated in a portion on the outer peripheral side of the rotor 16 in the case 11, and each cam surface 13a has a cam ring 13a. The outer end of the vane 14 is in sliding contact.
[0048]
  In the present embodiment, the vane ring 17 is incorporated in the ring storage groove 12a formed on the side surface of the side plate 12 on the rotor 16 side, as shown in FIGS. It is non-circular and annular.
[0049]
  Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the vane ring 17 has a shape substantially similar to the cam surface 13 a of the cam ring 13 in a portion corresponding to the suction area of the cam ring 13, and is provided in other discharge areas. The corresponding portion is shaped to be recessed toward the shaft 18 from the similar line 17a to the cam surface 13a.
[0050]
  In particular, in the vane pump 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, the portion on the discharge region side of the annular vane ring 17 adjacent to the portion after completion of the suction stroke in the suction region is a substantially linear portion. 17b, and the straight portion 17b is made to continue gently toward the portion after the suction stroke in the suction region of the vane ring 17 is completed. In other words, in the vane pump 10 of this embodiment, in principle, the vane ring 17 in the discharge region is further substantially linearly shaped so as to be recessed toward the shaft 18 from the similar line 17a to the cam surface 13a. In addition to the portion 17 b, the straight portion 17 b is gently continued toward the suction region of the vane ring 17.
[0051]
  Further, the distance L between the outer surface of the vane ring 17 and the cam surface 13a in the suction region with respect to the entrance / exit direction of each vane 14 mounted on the rotor 16 is the vane height in the radial direction of each vane 14 as shown in FIG. The length h is a sum of a constant value between 0.4 and 0.6 mm. This numerical value of 0.4 to 0.6 mm is an example when the vane pump 10 is used as a component of the power steering apparatus and the overall size is about 100 mm, and is not limited thereto. .
[0052]
  As described above, the distance between the outer peripheral surface of the vane ring 17 and the cam surface 13a with respect to the entrance / exit direction of the vane 14 is always slightly larger than the height h of the vane 14 with respect to the entrance / exit direction of the vane 14. The vane 14 to be supported on the vane ring 17 when the vane pump 10 is stopped always has a slight clearance (about 0.4 to 0.6 mm) with respect to the vane ring 17 and the cam ring 13. Therefore, when the vane pump 10 rotates, the vane 14 does not come into sliding contact with the vane ring 17, and the amount of protrusion of each vane 14 at the start-up is reduced as much as possible so that the hydraulic oil (fluid) can be used under all operating conditions. High responsiveness of discharge can be ensured.
[0053]
  As in the above embodiment, the vane pump 10 according to the present invention can ensure a responsiveness that does not change even under any use conditions, in particular, can ensure a high responsiveness of hydraulic oil discharge at the start, During the operation of the vane pump 10, each vane 14 does not slide on the vane ring 17, and mechanical loss can be prevented.
[0054]
  Furthermore, since the vane ring 17 itself can be realized with an inexpensive material, it can be manufactured without increasing the cost of this type of vane pump.
[0055]
【The invention's effect】
  As detailed above, billingSection 1In the invention, as exemplified in the above embodiment,
  “A rotor 16 housed in a space formed by the side plate 12 and the cam ring 13 in the case 11 and rotated via the shaft 18, a plurality of vane housing grooves 16 a formed radially on the rotor 16, In the vane pump 10 provided with the vane 14 that is inserted and removably inserted into the vane storage grooves 16a.
  One end side of an annular vane ring 17 is fitted into a ring storage groove 12a formed on at least one inner surface of either the side plate 12 or the side cover 15 covering the space, and the other end side of the vane ring 17 is fitted. A portion of the inner end face of each vane 14 can be supported on the outer face of
  The annular vane ring 17 is made to be substantially similar to the cam surface 13a of the cam ring 13 in the portion corresponding to the suction region of the cam ring 13, and the portion corresponding to the other discharge region is connected to the cam surface 13a. Make the shape recessed from the similar line 17a to the shaft 18 side,
  In addition, the portion of the annular vane ring 17 on the discharge region side near the portion after completion of the suction stroke of the suction region is set to a substantially linear portion 17b, and the linear portion 17b is directed to the suction region of the vane ring 17. Gently and continuouslything"
Thus, no significant friction is generated between each vane 14 and the vane ring 17 in each region and regardless of the rotation state. Thus, it is possible to provide the vane pump 10 in which the 17 is not worn or damaged. In this vane pump 10, no matter what the position of the fluid tank is, and even at low temperatures when the viscosity of the fluid is high, wear and damage do not occur regardless of the situation. Can be performed in a stable state, and can be excellent in durability.
[0056]
  further,Claim 2In the invention pertaining toItem 1About vane pump 10
  "The distance L between the outer peripheral surface of the vane ring 17 and the cam surface 13a is always slightly larger than the height h of the vane 14 with respect to the direction in which the vane 14 enters and exits."
Has the structural features of the above,Item 1The vane pump 10 that can exhibit the same effect as the vane pump 10, has high responsiveness of hydraulic oil discharge at start-up, and hardly generates mechanical loss due to the presence of the vane ring 17. It can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a vane pump according to the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line 1-1 in FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the rotor, vane ring and vane constituting the vane pump according to the present invention.
FIG. 4 is an enlarged plan view showing a positional relationship between a vane ring and a cam surface in the vane pump.
FIG. 5 is an enlarged plan view showing a simplified version of what is shown in FIG. 4;
FIG. 6 is an enlarged plan view showing a positional relationship between a vane ring and a cam surface in a conventional vane pump.
[Explanation of symbols]
10 Vane pump
11 cases
12 Side plate
12a Ring storage groove
12b Back pressure introduction groove
13 Cam ring
13a Cam surface
14 Vane
15 Side cover
16 Rotor
16a Vane storage groove
17 Vane Ring
18 shaft
19 High pressure chamber
h Vane height
L distance

Claims (2)

ケース内のサイドプレート及びカムリングによって形成される空間内に収納されて、シャフトを介して回転されるロータと、このロータに放射状に形成した複数のベーン収納溝と、これらのベーン収納溝内にそれぞれ出入自在に嵌挿したベーンとを備えたベーンポンプにおいて、
前記サイドプレートまたは前記空間を覆蓋するサイドカバーのいずれか少なくとも一方の内面に形成したリング収納溝内に、環状のベーンリングの一端側を嵌合して、このベーンリングの他端側の外面に前記各ベーンの内端面の一部を支持できるようにするとともに、
前記環状のベーンリングを、前記カムリングの吸い込み領域に該当する部分については、カムリングのカム面と略相似形となるようにし、その他の吐出領域に該当する部分については、前記カム面との相似形線よりシャフト側に凹んだ形状となるようにし、
かつ、前記環状のベーンリングの、前記吸い込み領域の吸い込み行程完了後部分に近接する吐出領域側の部分を略直線状部分とするとともに、この直線状部分を、前記ベーンリングの前記吸い込み領域に向けてなだらかに連続させたことを特徴とするベーンポンプ。
A rotor housed in a space formed by a side plate and a cam ring in the case and rotated via a shaft, a plurality of vane housing grooves formed radially on the rotor, and the vane housing grooves respectively. In a vane pump provided with a vane that is detachably inserted,
One end side of an annular vane ring is fitted into a ring housing groove formed on at least one inner surface of either the side plate or the side cover that covers the space, and the outer surface on the other end side of the vane ring is fitted. A portion of the inner end face of each vane can be supported;
The annular vane ring is substantially similar to the cam surface of the cam ring for the portion corresponding to the suction region of the cam ring, and the similar shape to the cam surface for the portion corresponding to the other discharge region. Make the shape recessed from the wire to the shaft side ,
In addition, a portion of the annular vane ring on the discharge region side adjacent to a portion after completion of the suction stroke of the suction region is a substantially linear portion, and the linear portion is directed toward the suction region of the vane ring. and said that you were gently is continuously Te vane pump.
前記吸い込み領域における前記ベーンリング外周面とカム面との距離が、前記ベーンの出入方向に対してベーンの高さより常に僅かに大きくなるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプ。The distance between the vane ring outer peripheral surface and the cam surface in the suction region, the vane pump mounting serial to claim 1, characterized in that as always slightly larger than the height of the vanes relative to and out direction of the vane .
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