JP2001065470A - 可変容量型ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変容量型ポンプにおいて、ポンプケーシン
グへのアダプタリングの嵌装組立性を良好にしながら、
ポンプの作動時におけるアダプタリングの振動、異音の
発生を低減すること。 【解決手段】 可変容量型ポンプ１０において、ポンプ
ケーシング１１の側からアダプタリング１９を通って第
１又は第２の流体圧室４４Ａ、４４Ｂに至る流体圧の連
通路４９、５７を備え、アダプタリング１９とポンプケ
ーシング１１の間に上記連通路４９、５７を囲むＯリン
グ７１、７２を介装してなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のパワース
テアリング装置等に用いられる可変容量型ポンプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の油圧パワーステアリング
装置で操舵力をアシストするために、特開平8-200239号
公報に記載の如くの可変容量型ポンプが提案されてい
る。この従来の可変容量型ポンプは、自動車のエンジン
で直接回転駆動されるものであり、ポンプケーシングに
嵌装したアダプタリングに移動変位可能に嵌装されたカ
ムリング内にロータを設け、カムリングとロータの外周
部との間にポンプ室を形成している。

【０００３】そして、この従来技術では、カムリングを
アダプタリング内で移動変位可能とし、且つポンプ室の
容積が最大となるような付勢力をばねによりカムリング
に付与するとともに、カムリングとアダプタリングとの
間に第１と第２の流体圧室を分割形成し、両流体圧室に
作用する圧力の差圧によりカムリングを前記付勢力に抗
して移動させ、ポンプ室の容積を変化させて吐出流量を
制御可能とする吐出流量制御装置を有している。これに
より、この可変容量型ポンプでは、回転数が低い自動車
の停車時や低速走行時には大きな操舵アシスト力が得ら
れるように吐出流量を大とし、回転数の高い高速走行時
には操舵アシスト力を小さくするように吐出流量を一定
量以下に制御し、パワーステアリング装置に要求される
操舵アシスト力を発生可能としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来技術で
は、アダプタリングを環状としており、このアダプタリ
ングをポンプケーシングに嵌装するに際し、アダプタリ
ングが薄肉物であるために圧入できない。このため、ア
ダプタリングはポンプケーシングへの嵌装時に、ポンプ
ケーシングとの間にわずかでも隙間を持つことを余儀な
くされ、この隙間の存在がポンプの作動時におけるアダ
プタリングの無用な振動を引き起こし、異音を生ずる原
因ともなる。

【０００５】本発明の課題は、可変容量型ポンプにおい
て、ポンプケーシングへのアダプタリングの嵌装組立性
を良好にしながら、ポンプの作動時におけるアダプタリ
ングの振動、異音の発生を低減することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、ポンプケーシングに挿入されるポンプ軸に固定して
回転駆動されるとともに、多数のベーンを溝に収容して
半径方向に移動可能としてなるロータと、ポンプケーシ
ングの嵌装孔に嵌装されるアダプタリングと、アダプタ
リングに嵌装され、ロータの外周部との間にポンプ室を
形成するカムリングと、カムリングをアダプタリング内
で移動変位可能とし、且つポンプ室の容積が最大となる
ような付勢力をカムリングに付与するとともに、カムリ
ングとアダプタリングとの間に第１と第２の流体圧室を
分割形成し、両流体圧室に作用する圧力の差圧によりカ
ムリングを前記付勢力に抗して移動させ、ポンプ室の容
積を変化させて吐出流量制御可能とする吐出流量制御装
置とを有してなる可変容量型ポンプにおいて、前記ポン
プケーシングの側からアダプタリングを通って第１又は
第２の流体圧室に至る流体圧の連通路を備え、アダプタ
リングとポンプケーシングの間に、上記連通路を囲むＯ
リングを介装してなるようにしたものである。

【０００７】

【作用】請求項１の発明によれば、下記〜の作用が
ある。 アダプタリングは、ポンプケーシングへの嵌装組立時
に、Ｏリングの弾性変形を伴いながら、ポンプケーシン
グの嵌装孔に容易に嵌装され、嵌装組立性を良好にでき
る。

【０００８】アダプタリングは、ポンプケーシングへ
の嵌装組立後には、ポンプケーシングとの間にＯリング
が挟圧状態で介装され、ポンプの作動時におけるアダプ
タリングの振動、異音の発生を低減できる。

【０００９】ポンプケーシングの嵌装孔の加工精度、
アダプタリングの外周面の加工精度を高精度化すること
を要さずに、Ｏリングを用いるだけの簡素な構成によ
り、ポンプの作動時におけるアダプタリングの振動、異
音の発生を低減できる。

【００１０】ポンプケーシングの側からアダプタリン
グに渡る流体圧の連通路を、アダプタリングとポンプケ
ーシングの間でＯリングにより囲んだから、連通路から
の流体圧洩れを防ぎ、制御精度を向上できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は可変容量型ポンプを示す断
面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３はアダ
プタリングを示す模式図である。

【００１２】可変容量型ポンプ１０は、自動車の油圧パ
ワーステアリング装置の油圧発生源となるベーンポンプ
であり、図１、図２に示す如く、ポンプケーシング１１
に挿入されるポンプ軸１２にセレーションにより固定さ
れて回転駆動されるロータ１３を有している。ポンプケ
ーシング１１は、ポンプハウジング１１Ａとカバー１１
Ｂをボルト１４で一体化して構成され、軸受１５Ａ〜１
５Ｃを介してポンプ軸１２を支持している。ポンプ軸１
２は、自動車のエンジンで直接回転駆動可能とされてい
る。

【００１３】ロータ１３は周方向の多数位置のそれぞれ
に設けた溝１６にベーン１７を収容し、各ベーン１７を
溝１６に沿う半径方向に移動可能としている。

【００１４】ポンプケーシング１１のポンプハウジング
１１Ａの嵌装孔２０には、プレッシャプレート１８、ア
ダプタリング１９が積層状態で嵌着され、これらは後述
する支点ピン２１によって周方向に位置決めされた状態
でカバー１１Ｂにより側方から固定保持されている。支
点ピン２１の一端はカバー１１Ｂに装着固定されてい
る。

【００１５】ポンプケーシング１１に固定されている上
述のアダプタリング１９にはカムリング２２が嵌装され
ている。カムリング２２は、ロータ１３とある偏心量を
もってロータ１３を囲み、プレッシャプレート１８とカ
バー１１Ｂの間で、ロータ１３の外周部との間にポンプ
室２３を形成する。そして、ポンプ室２３のロータ回転
方向上流側には、カバー１１Ｂに設けた吸込ポート２４
が開口し、この吸込ポート２４にはハウジング１１Ａ、
１１Ｂに設けた吸込通路２５Ａ、２５Ｂを介してポンプ
１０の吸込口２６が連通せしめられている。他方、ポン
プ室２３のロータ回転方向下流側には、プレッシャプレ
ート１８に設けた吐出ポート２７が開口し、この吐出ポ
ート２７にはハウジング１１Ａに設けた高圧力室２８
Ａ、吐出通路２８Ｂ（不図示）を介してポンプ１０の吐
出口２９（不図示）が連通せしめられている。

【００１６】これにより、可変容量型ポンプ１０にあっ
ては、ポンプ軸１２によってロータ１３を回転駆動し、
ロータ１３のベーン１７が遠心力でカムリング２２に押
し付けられて回転するとき、ポンプ室２３のロータ回転
方向下流側では隣り合うベーン１７間とカムリング２２
とが囲む容積を回転とともに拡大して作動流体を吸込ポ
ート２４から吸込み、ポンプ室２３のロータ回転方向上
流側では隣り合うベーン１７間とカムリング２２とが囲
む容積を回転とともに減縮して作動流体を吐出ポート２
７から吐出する。

【００１７】しかるに、可変容量型ポンプ１０は、下記
(A) の如くの吐出流量制御装置４０と、下記(B) の如く
のベーン加圧装置６０とを有している。 (A)吐出流量制御装置４０ 吐出流量制御装置４０は、ポンプケーシング１１に固定
されている上述のアダプタリング１９の鉛直最下部に前
述の支点ピン２１を載置し、カムリング２２の鉛直最下
部をこの支点ピン２１に支持し、カムリング２２をアダ
プタリング１９内で揺動変位可能としている。

【００１８】そして、吐出流量制御装置４０は、ポンプ
ケーシング１１を構成するポンプハウジング１１Ａに設
けたばね室４１に納めたスプリング４２を、アダプタリ
ング１９に設けたばね孔１９Ａに貫通させてカムリング
２２の外周部に圧接せしめることにより、ポンプ室２３
の容積が最大となるような付勢力をカムリング２２に付
与可能としている。スプリング４２は、ばね室４１の開
口部に螺着されるキャップ４１Ａによりバックアップさ
れる。尚、アダプタリング１９は後述する第２流体圧室
４４Ｂを形成する内周部の一部にカムリング移動規制ス
トッパ１９Ｂを凸状形成され、後述するようにポンプ室
２３の容積を最小とするカムリング２２の移動限を規制
可能としている。

【００１９】また、吐出流量制御装置４０は、カムリン
グ２２とアダプタリング１９との間に第１と第２の流体
圧室４４Ａ、４４Ｂを分割形成している。即ち、第１流
体圧室４４Ａと第２流体圧室４４Ｂは、カムリング２２
とアダプタリング１９の間で、支点ピン２１と、その軸
対称位置に設けたシール材４５とで分割される。

【００２０】ここで、前述したポンプ１０の吐出経路に
おいて、ポンプ室２３から吐出されてプレッシャプレー
ト１８の吐出ポート２７からポンプハウジング１１Ａの
高圧力室２８Ａに送出された圧力流体は、プレッシャプ
レート１８に穿設したオリフィス４６から上述の第２の
流体圧室４４Ｂ、アダプタリング１９を貫通している前
述のばね室４１、更にポンプハウジング１１Ａの嵌装孔
２０に切欠形成される吐出連絡孔（不図示）を介して吐
出通路２８Ｂに圧送されるようになっている。

【００２１】吐出流量制御装置４０は、上述のポンプ１
０の吐出経路で、第２流体圧室４４Ｂに開口するオリフ
ィス４６の開口面積をカムリング２２の側壁で増減さ
せ、可変メータリングオリフィスを形成している。即
ち、オリフィス４６はカムリング２２の移動変位に伴っ
てその側壁で開度調整せしめられる。そして、吐出流量
制御装置４０は、オリフィス４６通過前の高流体圧を
第１流体圧供給路４７Ａ、切換弁４８、ポンプハウジン
グ１１Ａ、アダプタリング１９に穿設した連通路４９を
介して第１流体圧室４４Ａに導き、オリフィス４６通
過後の減圧圧力を前述の如く第２流体圧室４４Ｂに導
き、両流体圧室４４Ａ、４４Ｂに作用する圧力の差圧に
よりカムリング２２を前述のスプリング４２の付勢力に
抗して移動させ、ポンプ室２３の容積を変化させてポン
プ１０の吐出流量を制御可能としている。

【００２２】尚、切換弁４８は、フロントケーシング１
１Ａに穿設した弁格納孔５１にスプリング５２、切換プ
ランジャ５３を収容し、スプリング５２で付勢されるプ
ランジャ５３をケーシング１１Ａに螺着したキャップ５
４で担持している。切換プランジャ５３は、切換弁体５
５Ａ、弁体５５Ｂを備え、切換弁体５５Ａの加圧室５６
Ａに第１流体圧供給路４７Ａを連通し、弁体５５Ｂの他
方のスプリング５２が格納されている背圧室５６Ｂにポ
ンプハウジング１１Ａ、アダプタリング１９に穿設した
連通路５７を介して第２流体圧室４４Ｂを連通してい
る。また、切換弁体５５Ａと弁体５５Ｂの間の中間室５
６Ｃには前述した吸込通路２５Ａが貫通して形成され、
吸込側流体が送給される。切換弁体５５Ａは、ポンプハ
ウジング１１Ａ、アダプタリング１９に穿設した前述の
連通路４９を開閉可能としている。即ち、ポンプ１０の
吐出圧力が低い低回転域では、スプリング５２の付勢力
により切換プランジャ５３を図２に示す原位置に設定
し、切換弁体５５Ａにより第１流体圧室４４Ａとの連通
路４９を閉じ、ポンプ１０の中高回転域では加圧室５６
Ａに加えられる高圧流体により切換プランジャ５３を移
動させて連通路４９を開き、この高圧流体を第１流体圧
室４４Ａに導くことを可能とする。

【００２３】従って、吐出流量制御装置４０を備えたポ
ンプ１０の吐出流量特性は以下の如くである。 (1)ポンプ１０の回転数が低い自動車の低速走行域で
は、ポンプ室２３から吐出されて切換弁４８の加圧室５
６Ａに及ぶ流体の圧力が未だ低く、切換弁４８は原位置
に位置し、カムリング２２はスプリング４２により付勢
された原状態を維持する。このため、ポンプ１０の吐出
流量は、回転数に比例して増加する。

【００２４】(2)ポンプ１０の回転数の増加により、ポ
ンプ室２３から吐出されて切換弁４８の加圧室５６Ａに
及ぶ流体の圧力が高くなると、切換弁４８はスプリング
５２の付勢力に抗して切換プランジャ５３を移動させて
連通路４９を開き、この高圧流体を第１流体圧室４４Ａ
に導く。これにより、カムリング２２は第１流体圧室４
４Ａと第２流体圧室４４Ｂとに作用する圧力の差圧によ
り移動し、ポンプ室２３の容積を徐々に減縮していく。
従って、ポンプ１０の吐出流量は、回転数の増加に対
し、回転数の増加による流量増加分と、ポンプ室２３の
容積減縮による流量減少分とを相殺し、一定の大流量を
維持させることができる。

【００２５】(3)ポンプ１０の回転数が継続して更に増
加し、カムリング２２が更に移動することにより、カム
リング２２がスプリング４２を一定量超えて押動する
と、このカムリング２２の側壁がポンプ室２３からの吐
出経路の中間部のオリフィス４６の開口面積を絞り始め
る。従って、ポンプ１０の吐出流量は、このオリフィス
４６の絞り量に比例して低減する。

【００２６】(4)ポンプ１０の回転数が一定値を超える
自動車の高速運転域に達すると、カムリング２２がアダ
プタリング１９のストッパ１９Ｂに衝合する移動限に達
し、カムリング２２の側壁によるオリフィス４６の絞り
量も最大となり、ポンプ１０の吐出流量は一定の小流量
を維持する。

【００２７】(B)ベーン加圧装置６０ ベーン加圧装置６０は、ロータ１３のベーン１７を収容
している溝１６の基部１６Ａの両側に対応する、プレッ
シャプレート１８、サイドプレート２０の溝１６との摺
接面にリング状油溝６１、６２を設けてある。そして、
ポンプハウジング１１Ａに設けてあるポンプ室２３の高
圧力室２８Ａを、プレッシャプレート１８に設けた油孔
６３を介して上述の油溝６１に連通している。これによ
り、ポンプ室２３から高圧力室２８Ａに吐出した圧力流
体をプレッシャプレート１８、サイドプレート２０の油
溝６１、６２を介して、ロータ１３の周方向の全てのベ
ーン１７のための溝１６の基部に導き、各ベーン１７を
カムリング２２に向けて加圧可能とするものである。

【００２８】これにより、ポンプ１０にあっては、回転
の始めは遠心力によりベーン１７をカムリング２２に押
し付けるものの、吐出圧力が生じた後には、ベーン加圧
装置６０によってベーン１７とカムリング２２との接触
圧を増大させ、圧力流体の逆流を防止可能とする。

【００２９】しかるに、ポンプ１０にあっては、図１、
図２に示す如く、ポンプハウジング１１Ａとアダプタリ
ング１９の間（嵌装境界）に、ポンプハウジング１１Ａ
からアダプタリング１９に渡るように設けられたいる連
通路４９、５７を囲むＯリング７１、７２を介装してい
る。Ｏリング７１は、アダプタリング１９の外周面の連
通路４９周囲に設けた溝７３に装着され（図３）、Ｏリ
ング７２は、アダプタリング１９の外周面の連通路５７
周囲に設けた溝７４に装着される（図３）。

【００３０】尚、ポンプ１０のカバー１１Ｂにあって
は、吸込通路２５Ｂからポンプ軸１２の軸受１５Ｃまわ
りに潤滑油供給路１２１を穿設し、ポンプハウジング１
１Ａにあっては、ポンプ軸１２の軸受１５Ｂまわりから
吸込通路２５Ａに戻る潤滑油戻り路１２２を穿設してあ
る。

【００３１】従って、本実施形態によれば、以下の作用
がある。 アダプタリング１９は、ポンプハウジング１１Ａへの
嵌装組立時に、Ｏリング７１、７２の弾性変形を伴いな
がら、ポンプハウジング１１Ａの嵌装孔２０に容易に嵌
装され、嵌装組立性を良好にできる。

【００３２】アダプタリング１９は、ポンプハウジン
グ１１Ａへの嵌装組立後には、ポンプハウジング１１Ａ
との間にＯリング７１、７２が挟圧状態で介装され、ポ
ンプ１０の作動時におけるアダプタリング１９の振動、
異音の発生を低減できる。

【００３３】ポンプハウジング１１Ａの嵌装孔２０の
加工精度、アダプタリング１９の外周面の加工精度を高
精度化することを要さずに、Ｏリング７１、７２を用い
るだけの簡素な構成により、ポンプ１０の作動時におけ
るアダプタリング１９の振動、異音の発生を低減でき
る。

【００３４】ポンプハウジング１１Ａの側からアダプ
タリング１９に渡る流体圧の連通路４９、５７を、アダ
プタリング１９とポンプハウジング１１Ａの間でＯリン
グ７１、７２により囲んだから、連通路４９、５７から
の流体圧洩れを防ぎ、制御精度を向上できる。

【００３５】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、Ｏ
リング７１、７２は、ポンプハウジング１１Ａの嵌装孔
２０の内周面の連通路４９、５７周囲に設けた溝に装着
されても良い。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、可変容量
型ポンプにおいて、ポンプケーシングへのアダプタリン
グの嵌装組立性を良好にしながら、ポンプの作動時にお
けるアダプタリングの振動、異音の発生を低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は可変容量型ポンプを示す断面図である。

【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図３はアダプタリングを示す模式図である。

【符号の説明】

１０ 可変容量型ポンプ １１ ポンプケーシング １２ ポンプ軸 １３ ロータ １６ 溝 １７ ベーン １９ アダプタリング ２０ 嵌装孔 ２２ カムリング ２３ ポンプ室 ４０ 吐出流量制御装置 ４１ ばね室 ４２ スプリング ４４Ａ 第１流体圧室 ４４Ｂ 第２流体圧室 ７１、７２ Ｏリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 和彦 栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台112番地１ 株 式会社ショーワ栃木開発センター内 Ｆターム(参考） 3H044 AA02 BB05 BB08 CC01 CC11 CC14 CC27 DD09 DD11 DD24 DD28 DD35

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプケーシングに挿入されるポンプ軸
   に固定して回転駆動されるとともに、多数のベーンを溝
   に収容して半径方向に移動可能としてなるロータと、 ポンプケーシングの嵌装孔に嵌装されるアダプタリング
   と、 アダプタリングに嵌装され、ロータの外周部との間にポ
   ンプ室を形成するカムリングと、 カムリングをアダプタリング内で移動変位可能とし、且
   つポンプ室の容積が最大となるような付勢力をカムリン
   グに付与するとともに、カムリングとアダプタリングと
   の間に第１と第２の流体圧室を分割形成し、両流体圧室
   に作用する圧力の差圧によりカムリングを前記付勢力に
   抗して移動させ、ポンプ室の容積を変化させて吐出流量
   制御可能とする吐出流量制御装置とを有してなる可変容
   量型ポンプにおいて、 前記ポンプケーシングの側からアダプタリングを通って
   第１又は第２の流体圧室に至る流体圧の連通路を備え、
   アダプタリングとポンプケーシングの間に、上記連通路
   を囲むＯリングを介装してなることを特徴とする可変容
   量型ポンプ。