ベーンポンプ
【解決手段】 給油パイプ１２からの潤滑油は、給油通路１１の軸方向給油孔１１ａ、直径方向給油孔１１ｂ、軸方向給油溝１１ｃを介してポンプ室２Ａに供給される。気体通路１３は、直径方向気体孔１３ａと軸方向気体溝１３ｂとを備え、直径方向気体孔１３ａは、直径方向給油孔１１ｂが軸方向給油溝１１ｃに連通された際に、軸方向気体溝１３ｂに連通される。気体通路の流路面積をＳ１、給油通路の流路面積をＳ２、給油パイプの流路面積をＳ３、直径方向給油孔の直径をｄ２、ロータの回転方向における軸方向給油溝の幅をＬとしたときに、給油通路の流路面積Ｓ２をＳ１＜Ｓ２≦３×Ｓ１の範囲に、給油パイプの流路面積Ｓ３をＳ２＜Ｓ３≦３×Ｓ２の範囲に、さらに給油溝幅Ｌをｄ２＜Ｌ＜４×ｄ２の範囲に設定してある。
【効果】 気体通路１３から空気がポンプ室内に吸い込まれてエンジンの駆動トルクが増大するのを可及的に防止することができる。
【効果】 気体通路１３から空気がポンプ室内に吸い込まれてエンジンの駆動トルクが増大するのを可及的に防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベーンポンプに関し、より詳しくは、ロータ内部に潤滑油の流通する給油通路が形成され、ロータの回転によって間欠的に潤滑油をポンプ室内に供給するベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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、ロータによって回転し、ポンプ室を常に複数の空間に区画するベーンと、上記ロータの回転により間欠的にポンプ室と連通する給油通路と、この給油通路に接続され、油圧ポンプからの潤滑油を給油通路に供給する給油パイプと、上記ロータの回転により上記給油通路がポンプ室と連通したときに、該ポンプ室と外部空間とを連通させる気体通路とを備え、
上記給油通路は、上記ロータの軸部にその直径方向に設けられた直径方向給油孔と、上記ハウジングに設けられてポンプ室に連通するとともに、ロータの回転により上記直径方向給油孔の開口が間欠的に重合連通される軸方向給油溝とを備え、また上記気体通路は、上記ロータの軸部にその直径方向に設けられて上記給油通路に連通する直径方向気体孔と、上記ハウジングに設けられて外部空間に連通するとともに、ロータの回転により上記直径方向気体孔の開口が間欠的に重合連通される軸方向気体溝とを備え、上記直径方向気体孔は、直径方向給油孔が軸方向給油溝に連通された際に、軸方向気体溝に連通されるようになっているベーンポンプが知られている。（特許文献１）
【０００３】
上記ベーンポンプにおいては、給油通路の直径方向給油孔が軸方向給油溝に連通された状態でロータが停止した際には、ポンプ室内部の負圧により給油通路内部の潤滑油がポンプ室内に引き込まれるようになる。そして仮に、多量の潤滑油がポンプ室内に引き込まれると、次にベーンポンプを始動する際に、その潤滑油を排出するためにベーンに過大な荷重が加わり、ベーンが破損するおそれがある。
しかるに上記構成を有するベーンポンプにおいては、給油通路の直径方向給油孔が軸方向給油溝に連通された状態でロータが停止した際には、これと同時に気体通路の直径方向気体孔が軸方向気体溝に連通されるようになっているので、気体通路から外部空間の空気をポンプ室内に流入させることができる。したがって、それによってポンプ室内の負圧を解消することができるので、ポンプ室内に大量の潤滑油が入り込むのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２６１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記ベーンポンプにおいては、エンジンのアイドリング時のように油圧ポンプから給油通路に供給される潤滑油の油圧が低い時に、気体通路から外部空間の空気がポンプ室内に吸い込まれてしまい、エンジンの駆動トルクを増大させてしまうことが判明した。
本発明はそのような事情に鑑み、油圧ポンプから給油通路に供給される潤滑油の油圧が低くても、気体通路から空気がポンプ室内に吸い込まれることを可及的に防止し、それによってエンジンの駆動トルクが増大するのを防止できるようにしたベーンポンプを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、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、ロータによって回転し、ポンプ室を常に複数の空間に区画するベーンと、上記ロータの回転により間欠的にポンプ室と連通する給油通路と、この給油通路に接続され、油圧ポンプからの潤滑油を給油通路に供給する給油パイプと、上記ロータの回転により上記給油通路がポンプ室と連通したときに、該ポンプ室と外部空間とを連通させる気体通路とを備え、
上記給油通路は、上記ロータの軸部にその直径方向に設けられた直径方向給油孔と、上記ハウジングに設けられてポンプ室に連通するとともに、ロータの回転により上記直径方向給油孔の開口が間欠的に重合連通される軸方向給油溝とを備え、また上記気体通路は、上記ロータの軸部にその直径方向に設けられて上記給油通路に連通する直径方向気体孔と、上記ハウジングに設けられて外部空間に連通するとともに、ロータの回転により上記直径方向気体孔の開口が間欠的に重合連通される軸方向気体溝とを備え、上記直径方向気体孔は、直径方向給油孔が軸方向給油溝に連通された際に、軸方向気体溝に連通されるようになっているベーンポンプにおいて、
上記気体通路の流路面積をＳ１、給油通路の流路面積をＳ２、給油パイプの流路面積をＳ３、直径方向給油孔の直径をｄ２、ロータの回転方向における軸方向給油溝の幅をＬとしたときに、
給油通路の流路面積Ｓ２を、Ｓ１＜Ｓ２≦３×Ｓ１の範囲に設定するとともに、
給油パイプの流路面積Ｓ３を、Ｓ２＜Ｓ３≦３×Ｓ２の範囲に設定し、
さらに軸方向給油溝幅Ｌを、ｄ２＜Ｌ＜４×ｄ２の範囲に設定したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
一般に、上記気体通路の流路面積Ｓ１は、油圧ポンプから給油通路に供給される潤滑油の油圧が高い時に、その潤滑油が気体通路を介して外部空間に、すなわちエンジンの内部空間に漏洩するのを低減するために、できるだけ小さな流路面積Ｓ１となるように設定されている。
他方、従来は、上記給油通路の流路面積Ｓ２、給油パイプの流路面積Ｓ３、直径方向給油孔の直径ｄ２、ロータの回転方向における給油溝の幅Ｌについては、所要の潤滑油がポンプ室に供給されればよいとの観点から、こられの大小関係には格別の注意は払われていなかった。
【０００８】
しかるに本発明においては、油圧ポンプから給油通路に供給される潤滑油の油圧が低い時に、気体通路から外部空間の空気がポンプ室内に吸い込まれることを可及的に防止するために、給油通路の流路面積Ｓ２を、Ｓ１＜Ｓ２≦３×Ｓ１の範囲に設定している。すなわち給油通路の流路面積Ｓ２を、気体通路のできるだけ小さな流路面積Ｓ１に対して３倍以内の小さな流路面積とすることにより、空気を吸い込みにくくしている。なお、上記特許文献１の図３に開示された給油通路の流路面積Ｓ２は、図面上の比較ではあるが、気体通路の流路面積Ｓ１に対して約１６倍の大きさに設定されている。
他方、上記給油通路の流路面積Ｓ２は、気体通路の流路面積Ｓ１に対して、それよりは大きく設定して、ベーンポンプのアイドリングを超えた運転中に所要の潤滑油が確実にポンプ室に供給されるようにしている。
【０００９】
次に、本発明においては、給油パイプの流路面積Ｓ３を、相対的に小さく設定した給油通路の流路面積Ｓ２に対して、Ｓ２＜Ｓ３≦３×Ｓ２の範囲に設定している。これは、給油パイプの流路面積Ｓ３を給油通路の流路面積Ｓ２よりも大きくすることによって絞り効果を得るようにしたものであり、それによってアイドリング時の少ない潤滑油量でも給油通路における油圧をできるだけ高く保つことができるようにしてある。
【００１０】
さらに本発明においては、軸方向給油溝幅Ｌを、ｄ２＜Ｌ＜４×ｄ２の範囲に設定してある。上記直径方向給油孔の開口は、ロータの回転により間欠的に軸方向給油溝を横切るようになり、その横切る際に重合されて連通されるようになっている。しかるに、軸方向給油溝幅Ｌをあまり大きくすると、連通されている時間すなわちオーバーラップ時間が長くなり、特にアイドリング時の給油通路の油圧が低い時に、ポンプ室の真空により空気が吸い込まれやすくなってしまう。
このような観点から、軸方向給油溝幅Ｌを上記範囲に設定して、空気が吸い込まるのを抑制している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例を示すベーンポンプの正面図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩでの断面図。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩでの断面図。
【図４】回転数と駆動トルクとの関係を試験した試験結果図。
【図５】ポンプ室２Ａへの給油量と駆動トルクとの関係を試験した試験結果図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下図示実施例について本発明を説明すると、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は略円形のポンプ室２Ａの形成されたハウジング２と、ポンプ室２Ａの中心に対して偏心した位置で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によって回転し、ポンプ室２Ａを常に複数の空間に区画するベーン４と、上記ポンプ室２Ａを閉鎖するカバー５とを備えている。
上記ハウジング２には、ポンプ室２Ａの上方に上記ブレーキの倍力装置と連通して倍力装置からの気体を吸引するための吸気通路６と、ポンプ室２Ａ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７とがそれぞれ設けられている。そして、上記吸気通路６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８が設けられている。
【００１３】
上記ロータ３はポンプ室２Ａ内で回転する円筒状のロータ部３Ａを備え、当該ロータ部３Ａの外周はポンプ室２Ａの内周面に接するように設けられ、当該ロータ部３Ａの回転に対して上流側に上記吸気通路６が位置し、ロータ部３Ａよりも下流側に排出通路７が形成されている。
またロータ部３Ａには直径方向に溝９が形成されており、上記ベーン４を当該溝９内に沿ってロータ３の軸方向と直交する方向に摺動自在に移動させるようになっている。そしてロータ部３Ａの中央に形成された中空部３ａとベーン４との間には、後述する給油通路からの潤滑油が流入するようになっている。
さらに、上記ベーン４の両端にはキャップ４ａが設けられており、このキャップ４ａを常にポンプ室２Ａの内周面に摺接させながら回転させることで、ポンプ室２Ａを常時２または３つの空間に区画するようになっている。
具体的に言うと、図１の状態ではポンプ室２Ａはベーン４によって図示左右方向に区画されており、さらに図示右方側の空間では、ポンプ室はロータ部３Ａによって上下方向に区画され、合計で３つの空間に区画されている。
この図１の状態からロータ３の回転によってベーン４がポンプ室２Ａの中心とロータ３の回転中心とを結ぶ位置の近傍まで回転すると、ポンプ室２Ａは上記吸気通路６側の空間と、排出通路７側の空間との２つの空間に区画されることとなる。
【００１４】
図２は上記図１におけるＩＩ−ＩＩ部についての断面図を示しており、この図においてハウジング２におけるポンプ室２Ａの図示右方側には、上記ロータ３を構成する軸部３Ｂを軸支するための軸受部２Ｂが形成されており、上記軸部３Ｂは上記ロータ部３Ａと一体に回転するようになっている。
そして上記ポンプ室２Ａの左端には上記カバー５が設けられており、上記ロータ部３Ａおよびベーン４の図示左方側の端面はこのカバー５に摺接しながら回転するようになっており、また上記ベーン４の右方側の端面はポンプ室２Ａの軸受部２Ｂ側の内面に摺接しながら回転するようになっている。
また上記ロータ３に形成された溝９の底面９ａは、ポンプ室２Ａとベーン４の摺接する面よりも若干軸部３Ｂ側に形成されており、ベーン４と当該底面９ａとの間に間隙が形成されている。
さらに、上記軸部３Ｂはハウジング２の軸受部２Ｂより図示右方側に突出しており、この突出した位置にはエンジンのカムシャフトによって回転するカップリング１０が連結され、上記ロータ３は上記カムシャフトの回転によって回転するようになっている。
【００１５】
そして軸部３Ｂにはその内部に潤滑油を流通させる給油通路１１を形成してあり、この給油通路１１は給油パイプ１２を介して図示しないエンジンによって駆動される油圧ポンプに接続されている。
上記給油通路１１は、軸部３Ｂの軸方向に形成した軸方向給油孔１１ａと、この軸方向給油孔１１ａに連通して軸部３Ｂの直径方向に穿設した直径方向給油孔１１ｂとを備えている。
また上記ハウジング２の軸受部２Ｂには、上記軸部３Ｂとの摺動部に上記ポンプ室２Ａと上記直径方向給油孔１１ｂとを連通させるように形成された給油通路１１を構成する軸方向給油溝１１ｃが形成されており、本実施例では当該軸方向給油溝１１ｃを上記軸受部２Ｂの図２で示す上方に形成している。
この構成により、図２に示すように直径方向給油孔１１ｂの開口部が軸方向給油溝１１ｃに重合して連通すると、軸方向給油孔１１ａからの潤滑油が直径方向給油孔１１ｂおよび軸方向給油溝１１ｃを介してポンプ室２Ａ内へと流入し、上記ベーン４と溝９の底面との間隙から、ロータ３の中空部３ａ内に流入するようになっている。
【００１６】
そして本実施例のベーンポンプ１は、ロータ３の回転により上記給油通路１１がポンプ室２Ａと連通したときに、より具体的には直径方向給油孔１１ｂの開口部が軸方向給油溝１１ｃに重合した際に、上記ポンプ室２Ａを外部空間に連通させる気体通路１３を備えている。
上記気体通路１３は、上記給油通路１１を構成する軸方向給油孔１１ａを貫通させて軸部３Ｂに穿設した直径方向気体孔１３ａを備えており、この直径方向気体孔１３ａは、上記給油通路１１の直径方向給油孔１１ｂと９０度位置をずらして形成してある。
さらに図２のＩＩＩ−ＩＩＩ部における断面図を図３に示すと、上記ハウジング２の軸受部２Ｂには、軸部３Ｂとの摺動部に直径方向気体孔１３ａを外部空間に連通させる軸方向気体溝１３ｂが形成されている。
この軸方向気体溝１３ｂの位置は上記軸方向給油溝１１ｃに対し、軸受部２Ｂに沿って９０°回転した位置に形成されており、このため上記給油通路１１の直径方向給油孔１１ｂが軸方向給油溝１１ｃと連通するのと同時に、直径方向気体孔１３ａが軸方向気体溝１３ｂと連通するようになっている。
【００１７】
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、従来のベーンポンプ１と同様、エンジンの作動によってロータ３が回転すると、それに伴ってロータ３の溝９内を往復動しながらベーン４も回転し、当該ベーン４によって区画されたポンプ室２Ａの空間はロータ３の回転に応じてその容積を変化させる。
その結果、上記吸気通路６側のベーン４によって区画された空間では、容積が増大してポンプ室２Ａ内に負圧が生じ、吸気通路６を介して倍力装置から気体が吸引されて倍力装置に負圧が生じる。そして吸引された気体はその後排出通路７側の空間の容積が減少することで圧縮され、排出通路７より排出されるようになっている。
一方、ベーンポンプ１の始動とともに潤滑油がエンジンによって駆動される油圧ポンプから給油パイプ１２を介して給油通路１１に供給されており、この潤滑油はロータ３の回転によって直径方向給油孔１１ｂとハウジング２の軸方向給油溝１１ｃとが連通したときに、ポンプ室２Ａ内に流入するようになっている。
ポンプ室２Ａに流入した潤滑油は、上記ロータ部３Ａに形成された溝９部の底面９ａとベーン４との間隙からロータ部３Ａの中空部３ａへと流入し、この潤滑油はベーン４と溝９との間隙や、ベーン４とカバー５との間隙からポンプ室２Ａ内に噴出してこれらの潤滑とポンプ室２Ａのシールを行っており、その後潤滑油は上記気体とともに排出通路７から排出されるようになっている。
【００１８】
上記運転状態からエンジンを停止させると、それに応じてロータ３が停止し、倍力装置からの吸気が終了する。
ここで、ロータ３の停止によってベーン４によって区画された上記吸気通路６側の空間は負圧状態のまま停止することとなるが、このとき上記直径方向給油孔１１ｂの開口部と軸方向給油溝１１ｃとが一致していなければ、軸方向給油孔１１ａ内の潤滑油がポンプ室２Ａ内に流入してしまうことはない。
これに対し、直径方向給油孔１１ｂの開口部と軸方向給油溝１１ｃとが一致した状態でロータ３が停止すると、ポンプ室２Ａは負圧となっているため、給油通路１１内の潤滑油がポンプ室２Ａ内に大量に流入しようとする。
しかしながら、上記直径方向給油孔１１ｂの開口部と軸方向給油溝１１ｃとが一致した際には、これと同時に上記直径方向気体孔１３ａと軸方向気体溝１３ｂとが一致するようになっているので、この直径方向気体孔１３ａから大気が流入されてポンプ室２Ａ内の負圧を解消するようになり、それによって大量の潤滑油がポンプ室２Ａ内に流入するのを防止することができる。
【００１９】
しかして、上記構成を有するベーンポンプ１においては、上記気体通路１３の流路面積をＳ１、給油通路１１の流路面積をＳ２、給油パイプ１２の流路面積をＳ３、直径方向給油孔１１ｂの直径をｄ２、ロータ３の回転方向における軸方向給油溝の幅をＬとしたときに、給油通路の流路面積Ｓ２を、Ｓ１＜Ｓ２≦３×Ｓ１の範囲に設定するとともに、給油パイプの流路面積Ｓ３を、Ｓ２＜Ｓ３≦３×Ｓ２の範囲に設定し、さらに軸方向給油溝幅Ｌを、ｄ２＜Ｌ＜４×ｄ２の範囲に設定して、油圧ポンプから給油通路１１に供給される潤滑油の油圧が低い時に、気体通路１３から外部空間の空気がポンプ室２Ａ内に吸い込まれることを可及的に防止するようにしている。
【００２０】
上記気体通路１３の流路面積Ｓ１は、油圧ポンプから給油通路１１に供給される潤滑油の油圧が高い時に、その潤滑油が気体通路１３を介して外部空間に漏洩するのを低減するために、できるだけ小さな流路面積Ｓ１となるように設定してある。
本実施例の場合、気体通路１３を構成する直径方向気体孔１３ａの流路面積を上記流路面積Ｓ１として設定してあり、気体通路１３を構成する他の軸方向気体溝１３ｂの流路面積は、直径方向気体孔１３ａの流路面積Ｓ１よりも大きく設定してある。
この直径方向気体孔１３ａとしてはなるべく小さな孔が好ましいが、加工技術やコストとの兼ね合いにより、例えば直径１．５ｍｍの孔を採用することが好ましく、この場合、直径方向気体孔１３ａの流路面積Ｓ１は１．７７ｍｍ２となる。
【００２１】
次に、本実施例においては、給油通路１１を構成する直径方向給油孔１１ｂの流路面積を上記流路面積Ｓ２として設定してあり、給油通路１１を構成する他の軸方向給油孔１１ａ及び軸方向給油溝１１ｃの流路面積は、いずれも直径方向給油孔１１ｂの流路面積Ｓ２よりも大きく設定してある。
上記直径方向給油孔１１ｂとしては、例えば直径ｄ２＝２ｍｍ〜２．５ｍｍの孔を採用することが好ましく、この場合、直径方向給油孔１１ｂの流路面積Ｓ２は３．１４〜４．９１ｍｍ２となる。すなわちこの場合、直径方向給油孔１１ｂと直径方向気体孔１３ａとの流路面積比は、Ｓ２＝１．８×Ｓ１〜２．８×Ｓ１となる。
このように、給油通路１１の流路面積Ｓ２を、気体通路１３の小さな流路面積Ｓ１に対して３倍以内となる小さな流路面積とすることにより、空気を吸い込みにくくすることができる。一方、給油通路１１の流路面積Ｓ２を、気体通路１３の流路面積Ｓ１よりは大きく設定することにより、所要の潤滑油が確実にポンプ室２Ａに供給されるようにしてある。
【００２２】
次に、本実施例においては、給油パイプ１２の流路面積Ｓ３を、上述した給油通路１１の流路面積Ｓ２よりも大きく設定してある。
上記給油パイプ１２の孔の直径としては、例えば３．５ｍｍの孔を採用することが好ましく、この場合、給油パイプ１２の流路面積Ｓ３は９．６２ｍｍ２となる。すなわち本実施例では、給油パイプ１２と供給通路１１との流路面積比は、Ｓ３＝２．０×Ｓ２〜３×Ｓ２の範囲となる。
このように、給油パイプ１２の流路面積Ｓ３を給油通路１１の流路面積Ｓ２よりも大きくすれば、給油通路１１による絞り効果を期待することができ、それによってアイドリング時の少ない潤滑油量でも給油通路１１における油圧をできるだけ高く保つことができるようになる。
【００２３】
さらに本実施例においては、上記給油通路１１における軸方向給油溝１１ｃの幅Ｌを、ｄ２＜Ｌ＜４×ｄ２の範囲に設定してある。本実施例の場合、上記直径方向給油孔１１ｂの直径をｄ２＝２ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲に設定しているので、軸方向給油溝１１ｃの幅Ｌは、２ｍｍより大きく、１０ｍｍ未満の範囲となる。
上記軸方向給油溝幅Ｌをあまり大きくすると、直径方向給油孔１１ｂと軸方向給油溝１１ｃとのオーバーラップ時間が長くなり、特にアイドリング時の給油通路の油圧が低い時に、ポンプ室の真空により空気が吸い込まれやすくなるので、軸方向給油溝幅Ｌを上記範囲に設定して、空気が吸い込まるのを抑制している。
【００２４】
図４、図５はそれぞれ試験結果を示した図である。図４は回転数と駆動トルクとの関係を試験した試験結果図で、従来例の駆動トルクの大きさを基準として本発明例のものの駆動トルクがどの程度増減したかをトルク低減率（％）で示してある。
また図５はポンプ室２Ａへの給油量と駆動トルクとの関係を試験した試験結果図で、図４の場合と同様に、従来例の試験結果を基準として本発明例のものの駆動トルクがどの程度増減したかをトルク低減率（％）で示してある。
上記図４の試験においては、各回転数で給油量が０．３〜０．４Ｌ／分となるように潤滑油の供給圧力を調整し、また図５の試験においてはポンプ回転数を略一定に保ちながら（約３００ｒｐｍ）、図５に示す供給量が得られるように潤滑油の供給圧力を調整している。
【００２５】
図４、図５における◇印と□印は本発明例を示しており、◇印のものは直径方向給油孔１１ｂの直径ｄ２を２ｍｍ（流路面積Ｓ２＝３．１４ｍｍ２）とし、□印のものは２．５ｍｍ（流路面積Ｓ２＝４．９１ｍｍ２）としてある。また従来例の直径方向給油孔の直径は、３ｍｍ（流路面積Ｓ２＝７．０７ｍｍ２）としてある。
さらに各図において（従来例を含めて）、上記直径方向気体孔１３ａの直径を１．５ｍｍとしてあり、したがって気体通路１３の流路面積Ｓ１は１．７７ｍｍ２に設定してある。また給油パイプ１２の流路面積Ｓ３は３．５ｍｍの孔を採用してあり、したがって給油パイプ１２の流路面積Ｓ３は９．６２ｍｍ２とし、さらに上記給油通路１１における軸方向給油溝１１ｃの幅Ｌは、７．５ｍｍとしてある。
【００２６】
図４に示す試験結果から理解されるように、本発明例（◇、□）のように直径方向気体孔１３ａの直径を小さくして給油通路１１の流路面積Ｓ２を小さくすると、給油通路１１の流路面積Ｓ２が大きい従来例に比較して、特に５００ｒｐｍ程度の低回転領域において、大きなトルク低減率を期待することができる。
これは、給油通路１１の流路面積Ｓ２が大きい従来例では、ポンプ回転数が５００回転以下となるに従ってポンプ室２Ａに吸い込まれる空気量が増大し、ベーン４の回転に伴って吸い込んだ空気を再びポンプ室２Ａの外部に排出するために、ポンプ室２Ａに吸い込まれる空気量の増大に伴って駆動トルクが大きくなるのに対し、本発明例によれば、ポンプ室２Ａに吸い込まれる空気量を低減できることを示している。
また図５に示す試験結果からは、本発明例（◇、□）によれば、特に給油量が小さな０．２〜０．４Ｌ／分の領域において、従来例に比較して大きなトルク低減率を期待できることが理解される。
【００２７】
なお、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ていたが、従来知られるような複数枚のベーン４を備えたベーンポンプ１であっても適用可能であり、またその用途も倍力装置に負圧を発生させるためだけに限られないのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２８】
１ ベーンポンプ ２ ハウジング
２Ａ ポンプ室 ２Ｂ 軸受部
３ ロータ ３Ａ ロータ部
３Ｂ 軸部 ４ ベーン
１１ 給油通路 １１ａ 軸方向給油孔
１１ｂ 直径方向給油孔 １１ｃ 軸方向給油溝
１２ 給油パイプ １３ 気体通路
１３ａ 直径方向気体孔 １３ｂ 軸方向気体溝
【技術分野】
【０００１】
本発明はベーンポンプに関し、より詳しくは、ロータ内部に潤滑油の流通する給油通路が形成され、ロータの回転によって間欠的に潤滑油をポンプ室内に供給するベーンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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、ロータによって回転し、ポンプ室を常に複数の空間に区画するベーンと、上記ロータの回転により間欠的にポンプ室と連通する給油通路と、この給油通路に接続され、油圧ポンプからの潤滑油を給油通路に供給する給油パイプと、上記ロータの回転により上記給油通路がポンプ室と連通したときに、該ポンプ室と外部空間とを連通させる気体通路とを備え、
上記給油通路は、上記ロータの軸部にその直径方向に設けられた直径方向給油孔と、上記ハウジングに設けられてポンプ室に連通するとともに、ロータの回転により上記直径方向給油孔の開口が間欠的に重合連通される軸方向給油溝とを備え、また上記気体通路は、上記ロータの軸部にその直径方向に設けられて上記給油通路に連通する直径方向気体孔と、上記ハウジングに設けられて外部空間に連通するとともに、ロータの回転により上記直径方向気体孔の開口が間欠的に重合連通される軸方向気体溝とを備え、上記直径方向気体孔は、直径方向給油孔が軸方向給油溝に連通された際に、軸方向気体溝に連通されるようになっているベーンポンプが知られている。（特許文献１）
【０００３】
上記ベーンポンプにおいては、給油通路の直径方向給油孔が軸方向給油溝に連通された状態でロータが停止した際には、ポンプ室内部の負圧により給油通路内部の潤滑油がポンプ室内に引き込まれるようになる。そして仮に、多量の潤滑油がポンプ室内に引き込まれると、次にベーンポンプを始動する際に、その潤滑油を排出するためにベーンに過大な荷重が加わり、ベーンが破損するおそれがある。
しかるに上記構成を有するベーンポンプにおいては、給油通路の直径方向給油孔が軸方向給油溝に連通された状態でロータが停止した際には、これと同時に気体通路の直径方向気体孔が軸方向気体溝に連通されるようになっているので、気体通路から外部空間の空気をポンプ室内に流入させることができる。したがって、それによってポンプ室内の負圧を解消することができるので、ポンプ室内に大量の潤滑油が入り込むのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２６１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記ベーンポンプにおいては、エンジンのアイドリング時のように油圧ポンプから給油通路に供給される潤滑油の油圧が低い時に、気体通路から外部空間の空気がポンプ室内に吸い込まれてしまい、エンジンの駆動トルクを増大させてしまうことが判明した。
本発明はそのような事情に鑑み、油圧ポンプから給油通路に供給される潤滑油の油圧が低くても、気体通路から空気がポンプ室内に吸い込まれることを可及的に防止し、それによってエンジンの駆動トルクが増大するのを防止できるようにしたベーンポンプを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、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、ロータによって回転し、ポンプ室を常に複数の空間に区画するベーンと、上記ロータの回転により間欠的にポンプ室と連通する給油通路と、この給油通路に接続され、油圧ポンプからの潤滑油を給油通路に供給する給油パイプと、上記ロータの回転により上記給油通路がポンプ室と連通したときに、該ポンプ室と外部空間とを連通させる気体通路とを備え、
上記給油通路は、上記ロータの軸部にその直径方向に設けられた直径方向給油孔と、上記ハウジングに設けられてポンプ室に連通するとともに、ロータの回転により上記直径方向給油孔の開口が間欠的に重合連通される軸方向給油溝とを備え、また上記気体通路は、上記ロータの軸部にその直径方向に設けられて上記給油通路に連通する直径方向気体孔と、上記ハウジングに設けられて外部空間に連通するとともに、ロータの回転により上記直径方向気体孔の開口が間欠的に重合連通される軸方向気体溝とを備え、上記直径方向気体孔は、直径方向給油孔が軸方向給油溝に連通された際に、軸方向気体溝に連通されるようになっているベーンポンプにおいて、
上記気体通路の流路面積をＳ１、給油通路の流路面積をＳ２、給油パイプの流路面積をＳ３、直径方向給油孔の直径をｄ２、ロータの回転方向における軸方向給油溝の幅をＬとしたときに、
給油通路の流路面積Ｓ２を、Ｓ１＜Ｓ２≦３×Ｓ１の範囲に設定するとともに、
給油パイプの流路面積Ｓ３を、Ｓ２＜Ｓ３≦３×Ｓ２の範囲に設定し、
さらに軸方向給油溝幅Ｌを、ｄ２＜Ｌ＜４×ｄ２の範囲に設定したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
一般に、上記気体通路の流路面積Ｓ１は、油圧ポンプから給油通路に供給される潤滑油の油圧が高い時に、その潤滑油が気体通路を介して外部空間に、すなわちエンジンの内部空間に漏洩するのを低減するために、できるだけ小さな流路面積Ｓ１となるように設定されている。
他方、従来は、上記給油通路の流路面積Ｓ２、給油パイプの流路面積Ｓ３、直径方向給油孔の直径ｄ２、ロータの回転方向における給油溝の幅Ｌについては、所要の潤滑油がポンプ室に供給されればよいとの観点から、こられの大小関係には格別の注意は払われていなかった。
【０００８】
しかるに本発明においては、油圧ポンプから給油通路に供給される潤滑油の油圧が低い時に、気体通路から外部空間の空気がポンプ室内に吸い込まれることを可及的に防止するために、給油通路の流路面積Ｓ２を、Ｓ１＜Ｓ２≦３×Ｓ１の範囲に設定している。すなわち給油通路の流路面積Ｓ２を、気体通路のできるだけ小さな流路面積Ｓ１に対して３倍以内の小さな流路面積とすることにより、空気を吸い込みにくくしている。なお、上記特許文献１の図３に開示された給油通路の流路面積Ｓ２は、図面上の比較ではあるが、気体通路の流路面積Ｓ１に対して約１６倍の大きさに設定されている。
他方、上記給油通路の流路面積Ｓ２は、気体通路の流路面積Ｓ１に対して、それよりは大きく設定して、ベーンポンプのアイドリングを超えた運転中に所要の潤滑油が確実にポンプ室に供給されるようにしている。
【０００９】
次に、本発明においては、給油パイプの流路面積Ｓ３を、相対的に小さく設定した給油通路の流路面積Ｓ２に対して、Ｓ２＜Ｓ３≦３×Ｓ２の範囲に設定している。これは、給油パイプの流路面積Ｓ３を給油通路の流路面積Ｓ２よりも大きくすることによって絞り効果を得るようにしたものであり、それによってアイドリング時の少ない潤滑油量でも給油通路における油圧をできるだけ高く保つことができるようにしてある。
【００１０】
さらに本発明においては、軸方向給油溝幅Ｌを、ｄ２＜Ｌ＜４×ｄ２の範囲に設定してある。上記直径方向給油孔の開口は、ロータの回転により間欠的に軸方向給油溝を横切るようになり、その横切る際に重合されて連通されるようになっている。しかるに、軸方向給油溝幅Ｌをあまり大きくすると、連通されている時間すなわちオーバーラップ時間が長くなり、特にアイドリング時の給油通路の油圧が低い時に、ポンプ室の真空により空気が吸い込まれやすくなってしまう。
このような観点から、軸方向給油溝幅Ｌを上記範囲に設定して、空気が吸い込まるのを抑制している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例を示すベーンポンプの正面図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩでの断面図。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩでの断面図。
【図４】回転数と駆動トルクとの関係を試験した試験結果図。
【図５】ポンプ室２Ａへの給油量と駆動トルクとの関係を試験した試験結果図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下図示実施例について本発明を説明すると、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は略円形のポンプ室２Ａの形成されたハウジング２と、ポンプ室２Ａの中心に対して偏心した位置で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によって回転し、ポンプ室２Ａを常に複数の空間に区画するベーン４と、上記ポンプ室２Ａを閉鎖するカバー５とを備えている。
上記ハウジング２には、ポンプ室２Ａの上方に上記ブレーキの倍力装置と連通して倍力装置からの気体を吸引するための吸気通路６と、ポンプ室２Ａ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７とがそれぞれ設けられている。そして、上記吸気通路６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８が設けられている。
【００１３】
上記ロータ３はポンプ室２Ａ内で回転する円筒状のロータ部３Ａを備え、当該ロータ部３Ａの外周はポンプ室２Ａの内周面に接するように設けられ、当該ロータ部３Ａの回転に対して上流側に上記吸気通路６が位置し、ロータ部３Ａよりも下流側に排出通路７が形成されている。
またロータ部３Ａには直径方向に溝９が形成されており、上記ベーン４を当該溝９内に沿ってロータ３の軸方向と直交する方向に摺動自在に移動させるようになっている。そしてロータ部３Ａの中央に形成された中空部３ａとベーン４との間には、後述する給油通路からの潤滑油が流入するようになっている。
さらに、上記ベーン４の両端にはキャップ４ａが設けられており、このキャップ４ａを常にポンプ室２Ａの内周面に摺接させながら回転させることで、ポンプ室２Ａを常時２または３つの空間に区画するようになっている。
具体的に言うと、図１の状態ではポンプ室２Ａはベーン４によって図示左右方向に区画されており、さらに図示右方側の空間では、ポンプ室はロータ部３Ａによって上下方向に区画され、合計で３つの空間に区画されている。
この図１の状態からロータ３の回転によってベーン４がポンプ室２Ａの中心とロータ３の回転中心とを結ぶ位置の近傍まで回転すると、ポンプ室２Ａは上記吸気通路６側の空間と、排出通路７側の空間との２つの空間に区画されることとなる。
【００１４】
図２は上記図１におけるＩＩ−ＩＩ部についての断面図を示しており、この図においてハウジング２におけるポンプ室２Ａの図示右方側には、上記ロータ３を構成する軸部３Ｂを軸支するための軸受部２Ｂが形成されており、上記軸部３Ｂは上記ロータ部３Ａと一体に回転するようになっている。
そして上記ポンプ室２Ａの左端には上記カバー５が設けられており、上記ロータ部３Ａおよびベーン４の図示左方側の端面はこのカバー５に摺接しながら回転するようになっており、また上記ベーン４の右方側の端面はポンプ室２Ａの軸受部２Ｂ側の内面に摺接しながら回転するようになっている。
また上記ロータ３に形成された溝９の底面９ａは、ポンプ室２Ａとベーン４の摺接する面よりも若干軸部３Ｂ側に形成されており、ベーン４と当該底面９ａとの間に間隙が形成されている。
さらに、上記軸部３Ｂはハウジング２の軸受部２Ｂより図示右方側に突出しており、この突出した位置にはエンジンのカムシャフトによって回転するカップリング１０が連結され、上記ロータ３は上記カムシャフトの回転によって回転するようになっている。
【００１５】
そして軸部３Ｂにはその内部に潤滑油を流通させる給油通路１１を形成してあり、この給油通路１１は給油パイプ１２を介して図示しないエンジンによって駆動される油圧ポンプに接続されている。
上記給油通路１１は、軸部３Ｂの軸方向に形成した軸方向給油孔１１ａと、この軸方向給油孔１１ａに連通して軸部３Ｂの直径方向に穿設した直径方向給油孔１１ｂとを備えている。
また上記ハウジング２の軸受部２Ｂには、上記軸部３Ｂとの摺動部に上記ポンプ室２Ａと上記直径方向給油孔１１ｂとを連通させるように形成された給油通路１１を構成する軸方向給油溝１１ｃが形成されており、本実施例では当該軸方向給油溝１１ｃを上記軸受部２Ｂの図２で示す上方に形成している。
この構成により、図２に示すように直径方向給油孔１１ｂの開口部が軸方向給油溝１１ｃに重合して連通すると、軸方向給油孔１１ａからの潤滑油が直径方向給油孔１１ｂおよび軸方向給油溝１１ｃを介してポンプ室２Ａ内へと流入し、上記ベーン４と溝９の底面との間隙から、ロータ３の中空部３ａ内に流入するようになっている。
【００１６】
そして本実施例のベーンポンプ１は、ロータ３の回転により上記給油通路１１がポンプ室２Ａと連通したときに、より具体的には直径方向給油孔１１ｂの開口部が軸方向給油溝１１ｃに重合した際に、上記ポンプ室２Ａを外部空間に連通させる気体通路１３を備えている。
上記気体通路１３は、上記給油通路１１を構成する軸方向給油孔１１ａを貫通させて軸部３Ｂに穿設した直径方向気体孔１３ａを備えており、この直径方向気体孔１３ａは、上記給油通路１１の直径方向給油孔１１ｂと９０度位置をずらして形成してある。
さらに図２のＩＩＩ−ＩＩＩ部における断面図を図３に示すと、上記ハウジング２の軸受部２Ｂには、軸部３Ｂとの摺動部に直径方向気体孔１３ａを外部空間に連通させる軸方向気体溝１３ｂが形成されている。
この軸方向気体溝１３ｂの位置は上記軸方向給油溝１１ｃに対し、軸受部２Ｂに沿って９０°回転した位置に形成されており、このため上記給油通路１１の直径方向給油孔１１ｂが軸方向給油溝１１ｃと連通するのと同時に、直径方向気体孔１３ａが軸方向気体溝１３ｂと連通するようになっている。
【００１７】
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、従来のベーンポンプ１と同様、エンジンの作動によってロータ３が回転すると、それに伴ってロータ３の溝９内を往復動しながらベーン４も回転し、当該ベーン４によって区画されたポンプ室２Ａの空間はロータ３の回転に応じてその容積を変化させる。
その結果、上記吸気通路６側のベーン４によって区画された空間では、容積が増大してポンプ室２Ａ内に負圧が生じ、吸気通路６を介して倍力装置から気体が吸引されて倍力装置に負圧が生じる。そして吸引された気体はその後排出通路７側の空間の容積が減少することで圧縮され、排出通路７より排出されるようになっている。
一方、ベーンポンプ１の始動とともに潤滑油がエンジンによって駆動される油圧ポンプから給油パイプ１２を介して給油通路１１に供給されており、この潤滑油はロータ３の回転によって直径方向給油孔１１ｂとハウジング２の軸方向給油溝１１ｃとが連通したときに、ポンプ室２Ａ内に流入するようになっている。
ポンプ室２Ａに流入した潤滑油は、上記ロータ部３Ａに形成された溝９部の底面９ａとベーン４との間隙からロータ部３Ａの中空部３ａへと流入し、この潤滑油はベーン４と溝９との間隙や、ベーン４とカバー５との間隙からポンプ室２Ａ内に噴出してこれらの潤滑とポンプ室２Ａのシールを行っており、その後潤滑油は上記気体とともに排出通路７から排出されるようになっている。
【００１８】
上記運転状態からエンジンを停止させると、それに応じてロータ３が停止し、倍力装置からの吸気が終了する。
ここで、ロータ３の停止によってベーン４によって区画された上記吸気通路６側の空間は負圧状態のまま停止することとなるが、このとき上記直径方向給油孔１１ｂの開口部と軸方向給油溝１１ｃとが一致していなければ、軸方向給油孔１１ａ内の潤滑油がポンプ室２Ａ内に流入してしまうことはない。
これに対し、直径方向給油孔１１ｂの開口部と軸方向給油溝１１ｃとが一致した状態でロータ３が停止すると、ポンプ室２Ａは負圧となっているため、給油通路１１内の潤滑油がポンプ室２Ａ内に大量に流入しようとする。
しかしながら、上記直径方向給油孔１１ｂの開口部と軸方向給油溝１１ｃとが一致した際には、これと同時に上記直径方向気体孔１３ａと軸方向気体溝１３ｂとが一致するようになっているので、この直径方向気体孔１３ａから大気が流入されてポンプ室２Ａ内の負圧を解消するようになり、それによって大量の潤滑油がポンプ室２Ａ内に流入するのを防止することができる。
【００１９】
しかして、上記構成を有するベーンポンプ１においては、上記気体通路１３の流路面積をＳ１、給油通路１１の流路面積をＳ２、給油パイプ１２の流路面積をＳ３、直径方向給油孔１１ｂの直径をｄ２、ロータ３の回転方向における軸方向給油溝の幅をＬとしたときに、給油通路の流路面積Ｓ２を、Ｓ１＜Ｓ２≦３×Ｓ１の範囲に設定するとともに、給油パイプの流路面積Ｓ３を、Ｓ２＜Ｓ３≦３×Ｓ２の範囲に設定し、さらに軸方向給油溝幅Ｌを、ｄ２＜Ｌ＜４×ｄ２の範囲に設定して、油圧ポンプから給油通路１１に供給される潤滑油の油圧が低い時に、気体通路１３から外部空間の空気がポンプ室２Ａ内に吸い込まれることを可及的に防止するようにしている。
【００２０】
上記気体通路１３の流路面積Ｓ１は、油圧ポンプから給油通路１１に供給される潤滑油の油圧が高い時に、その潤滑油が気体通路１３を介して外部空間に漏洩するのを低減するために、できるだけ小さな流路面積Ｓ１となるように設定してある。
本実施例の場合、気体通路１３を構成する直径方向気体孔１３ａの流路面積を上記流路面積Ｓ１として設定してあり、気体通路１３を構成する他の軸方向気体溝１３ｂの流路面積は、直径方向気体孔１３ａの流路面積Ｓ１よりも大きく設定してある。
この直径方向気体孔１３ａとしてはなるべく小さな孔が好ましいが、加工技術やコストとの兼ね合いにより、例えば直径１．５ｍｍの孔を採用することが好ましく、この場合、直径方向気体孔１３ａの流路面積Ｓ１は１．７７ｍｍ２となる。
【００２１】
次に、本実施例においては、給油通路１１を構成する直径方向給油孔１１ｂの流路面積を上記流路面積Ｓ２として設定してあり、給油通路１１を構成する他の軸方向給油孔１１ａ及び軸方向給油溝１１ｃの流路面積は、いずれも直径方向給油孔１１ｂの流路面積Ｓ２よりも大きく設定してある。
上記直径方向給油孔１１ｂとしては、例えば直径ｄ２＝２ｍｍ〜２．５ｍｍの孔を採用することが好ましく、この場合、直径方向給油孔１１ｂの流路面積Ｓ２は３．１４〜４．９１ｍｍ２となる。すなわちこの場合、直径方向給油孔１１ｂと直径方向気体孔１３ａとの流路面積比は、Ｓ２＝１．８×Ｓ１〜２．８×Ｓ１となる。
このように、給油通路１１の流路面積Ｓ２を、気体通路１３の小さな流路面積Ｓ１に対して３倍以内となる小さな流路面積とすることにより、空気を吸い込みにくくすることができる。一方、給油通路１１の流路面積Ｓ２を、気体通路１３の流路面積Ｓ１よりは大きく設定することにより、所要の潤滑油が確実にポンプ室２Ａに供給されるようにしてある。
【００２２】
次に、本実施例においては、給油パイプ１２の流路面積Ｓ３を、上述した給油通路１１の流路面積Ｓ２よりも大きく設定してある。
上記給油パイプ１２の孔の直径としては、例えば３．５ｍｍの孔を採用することが好ましく、この場合、給油パイプ１２の流路面積Ｓ３は９．６２ｍｍ２となる。すなわち本実施例では、給油パイプ１２と供給通路１１との流路面積比は、Ｓ３＝２．０×Ｓ２〜３×Ｓ２の範囲となる。
このように、給油パイプ１２の流路面積Ｓ３を給油通路１１の流路面積Ｓ２よりも大きくすれば、給油通路１１による絞り効果を期待することができ、それによってアイドリング時の少ない潤滑油量でも給油通路１１における油圧をできるだけ高く保つことができるようになる。
【００２３】
さらに本実施例においては、上記給油通路１１における軸方向給油溝１１ｃの幅Ｌを、ｄ２＜Ｌ＜４×ｄ２の範囲に設定してある。本実施例の場合、上記直径方向給油孔１１ｂの直径をｄ２＝２ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲に設定しているので、軸方向給油溝１１ｃの幅Ｌは、２ｍｍより大きく、１０ｍｍ未満の範囲となる。
上記軸方向給油溝幅Ｌをあまり大きくすると、直径方向給油孔１１ｂと軸方向給油溝１１ｃとのオーバーラップ時間が長くなり、特にアイドリング時の給油通路の油圧が低い時に、ポンプ室の真空により空気が吸い込まれやすくなるので、軸方向給油溝幅Ｌを上記範囲に設定して、空気が吸い込まるのを抑制している。
【００２４】
図４、図５はそれぞれ試験結果を示した図である。図４は回転数と駆動トルクとの関係を試験した試験結果図で、従来例の駆動トルクの大きさを基準として本発明例のものの駆動トルクがどの程度増減したかをトルク低減率（％）で示してある。
また図５はポンプ室２Ａへの給油量と駆動トルクとの関係を試験した試験結果図で、図４の場合と同様に、従来例の試験結果を基準として本発明例のものの駆動トルクがどの程度増減したかをトルク低減率（％）で示してある。
上記図４の試験においては、各回転数で給油量が０．３〜０．４Ｌ／分となるように潤滑油の供給圧力を調整し、また図５の試験においてはポンプ回転数を略一定に保ちながら（約３００ｒｐｍ）、図５に示す供給量が得られるように潤滑油の供給圧力を調整している。
【００２５】
図４、図５における◇印と□印は本発明例を示しており、◇印のものは直径方向給油孔１１ｂの直径ｄ２を２ｍｍ（流路面積Ｓ２＝３．１４ｍｍ２）とし、□印のものは２．５ｍｍ（流路面積Ｓ２＝４．９１ｍｍ２）としてある。また従来例の直径方向給油孔の直径は、３ｍｍ（流路面積Ｓ２＝７．０７ｍｍ２）としてある。
さらに各図において（従来例を含めて）、上記直径方向気体孔１３ａの直径を１．５ｍｍとしてあり、したがって気体通路１３の流路面積Ｓ１は１．７７ｍｍ２に設定してある。また給油パイプ１２の流路面積Ｓ３は３．５ｍｍの孔を採用してあり、したがって給油パイプ１２の流路面積Ｓ３は９．６２ｍｍ２とし、さらに上記給油通路１１における軸方向給油溝１１ｃの幅Ｌは、７．５ｍｍとしてある。
【００２６】
図４に示す試験結果から理解されるように、本発明例（◇、□）のように直径方向気体孔１３ａの直径を小さくして給油通路１１の流路面積Ｓ２を小さくすると、給油通路１１の流路面積Ｓ２が大きい従来例に比較して、特に５００ｒｐｍ程度の低回転領域において、大きなトルク低減率を期待することができる。
これは、給油通路１１の流路面積Ｓ２が大きい従来例では、ポンプ回転数が５００回転以下となるに従ってポンプ室２Ａに吸い込まれる空気量が増大し、ベーン４の回転に伴って吸い込んだ空気を再びポンプ室２Ａの外部に排出するために、ポンプ室２Ａに吸い込まれる空気量の増大に伴って駆動トルクが大きくなるのに対し、本発明例によれば、ポンプ室２Ａに吸い込まれる空気量を低減できることを示している。
また図５に示す試験結果からは、本発明例（◇、□）によれば、特に給油量が小さな０．２〜０．４Ｌ／分の領域において、従来例に比較して大きなトルク低減率を期待できることが理解される。
【００２７】
なお、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ていたが、従来知られるような複数枚のベーン４を備えたベーンポンプ１であっても適用可能であり、またその用途も倍力装置に負圧を発生させるためだけに限られないのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２８】
１ ベーンポンプ ２ ハウジング
２Ａ ポンプ室 ２Ｂ 軸受部
３ ロータ ３Ａ ロータ部
３Ｂ 軸部 ４ ベーン
１１ 給油通路 １１ａ 軸方向給油孔
１１ｂ 直径方向給油孔 １１ｃ 軸方向給油溝
１２ 給油パイプ １３ 気体通路
１３ａ 直径方向気体孔 １３ｂ 軸方向気体溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、ロータによって回転し、ポンプ室を常に複数の空間に区画するベーンと、上記ロータの回転により間欠的にポンプ室と連通する給油通路と、この給油通路に接続され、油圧ポンプからの潤滑油を給油通路に供給する給油パイプと、上記ロータの回転により上記給油通路がポンプ室と連通したときに、該ポンプ室と外部空間とを連通させる気体通路とを備え、
上記給油通路は、上記ロータの軸部にその直径方向に設けられた直径方向給油孔と、上記ハウジングに設けられてポンプ室に連通するとともに、ロータの回転により上記直径方向給油孔の開口が間欠的に重合連通される軸方向給油溝とを備え、また上記気体通路は、上記ロータの軸部にその直径方向に設けられて上記給油通路に連通する直径方向気体孔と、上記ハウジングに設けられて外部空間に連通するとともに、ロータの回転により上記直径方向気体孔の開口が間欠的に重合連通される軸方向気体溝とを備え、上記直径方向気体孔は、直径方向給油孔が軸方向給油溝に連通された際に、軸方向気体溝に連通されるようになっているベーンポンプにおいて、
上記気体通路の流路面積をＳ１、給油通路の流路面積をＳ２、給油パイプの流路面積をＳ３、直径方向給油孔の直径をｄ２、ロータの回転方向における軸方向給油溝の幅をＬとしたときに、
給油通路の流路面積Ｓ２を、Ｓ１＜Ｓ２≦３×Ｓ１の範囲に設定するとともに、
給油パイプの流路面積Ｓ３を、Ｓ２＜Ｓ３≦３×Ｓ２の範囲に設定し、
さらに軸方向給油溝幅Ｌを、ｄ２＜Ｌ＜４×ｄ２の範囲に設定したことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
上記給油通路は、上記ロータ内部にその軸方向に設けられて上記給油パイプに連通する軸方向給油孔を備えており、上記直径方向給油孔は、この軸方向給油孔に連通していることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
【請求項３】
上記直径方向気体孔は、上記軸方向給油孔に連通していることを特徴とする請求項２に記載のベーンポンプ。
【請求項１】
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、ロータによって回転し、ポンプ室を常に複数の空間に区画するベーンと、上記ロータの回転により間欠的にポンプ室と連通する給油通路と、この給油通路に接続され、油圧ポンプからの潤滑油を給油通路に供給する給油パイプと、上記ロータの回転により上記給油通路がポンプ室と連通したときに、該ポンプ室と外部空間とを連通させる気体通路とを備え、
上記給油通路は、上記ロータの軸部にその直径方向に設けられた直径方向給油孔と、上記ハウジングに設けられてポンプ室に連通するとともに、ロータの回転により上記直径方向給油孔の開口が間欠的に重合連通される軸方向給油溝とを備え、また上記気体通路は、上記ロータの軸部にその直径方向に設けられて上記給油通路に連通する直径方向気体孔と、上記ハウジングに設けられて外部空間に連通するとともに、ロータの回転により上記直径方向気体孔の開口が間欠的に重合連通される軸方向気体溝とを備え、上記直径方向気体孔は、直径方向給油孔が軸方向給油溝に連通された際に、軸方向気体溝に連通されるようになっているベーンポンプにおいて、
上記気体通路の流路面積をＳ１、給油通路の流路面積をＳ２、給油パイプの流路面積をＳ３、直径方向給油孔の直径をｄ２、ロータの回転方向における軸方向給油溝の幅をＬとしたときに、
給油通路の流路面積Ｓ２を、Ｓ１＜Ｓ２≦３×Ｓ１の範囲に設定するとともに、
給油パイプの流路面積Ｓ３を、Ｓ２＜Ｓ３≦３×Ｓ２の範囲に設定し、
さらに軸方向給油溝幅Ｌを、ｄ２＜Ｌ＜４×ｄ２の範囲に設定したことを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】
上記給油通路は、上記ロータ内部にその軸方向に設けられて上記給油パイプに連通する軸方向給油孔を備えており、上記直径方向給油孔は、この軸方向給油孔に連通していることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
【請求項３】
上記直径方向気体孔は、上記軸方向給油孔に連通していることを特徴とする請求項２に記載のベーンポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２３１６７６（Ｐ２０１１−２３１６７６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０２２４９（Ｐ２０１０−１０２２４９）
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（０００２０７７９１）大豊工業株式会社 (152)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（０００２０７７９１）大豊工業株式会社 (152)
【Ｆターム（参考）】
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