JP2003527519A

JP2003527519A - 液圧式流体ベーンポンプ

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Publication number: JP2003527519A
Application number: JP2001553537A
Authority: JP
Inventors: アデン，デイヴィッド・アール; ライトルウスキ，トーマス・シー; エティエネ，ジャーロド・エム
Original assignee: デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2001-01-17
Publication date: 2003-09-16
Also published as: EP1252443B1; US6478549B1; WO2001053702A1; EP1252443A1; DE60138009D1

Abstract

(57)【要約】本発明は、バルブを機械的に制御することにより液圧システムのライン圧力に加わる排出流体の容積を制限し、これによって効率を改善したデュアルポート液圧定容量形ポンプ（２０）を提供する。これによって、従来技術を越える利点及び変形例が提供される。本発明によれば、一対の排出ポート、即ち第１排出ポート（８０）及び第２排出ポート（８２）が設けられる。全ての作動条件で、例えば低いポンプ速度作動条件及び高いポンプ速度作動条件で、第１排出ポート（８０）及び一次排出通路（９０）内を流れる流体を、高圧ラインである一次ラインの作用圧力にさらされる。第２排出ポート（８２）は、第１作動条件では、ポンプ（２０）の低圧領域（例えばリザーバ）に連結された低圧ラインと選択的に流体連通した二次排出通路（１１０）と流体連通し、第２作動条件では、第１排出ポート（８０）及び一次排出通路（９０）と選択的に流体連通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、概ね、液圧ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般的には、流体動力システム、例えば液圧設計のステアリングシステム又は
トランスミッションシステムは、必要な流体動力をシステムに提供するために液
圧及び流れを使用する。しかしながら、液圧流体（すなわち、作動液）を圧送し
、調節しなければならない。液圧ポンプは液圧力を発生し、代表的には、流量制
御バルブが流れを調節する。従来のベーン型ポンプは、実質的に楕円形のカム面
を持つカム（ポンプ）リング、このカムリング内で回転することが可能なロータ
、及びロータに形成された半径方向スリット内で前後に移動することが可能な複
数のベーンを含む。カムリングは定置であり、ベーンの外縁部がカムリングの表
面の内側と接触する。カムリングが実質的に楕円形形状であるため、ベーンはそ
れらのスロットの内外に摺動し、ロータが内側で回転する際にカムリングの内側
面と接触した状態を維持する。各圧送キャビティの容積は、カムリングが楕円形
形状であるため、常に変化する。容積は、ベーンがカムリングの持ち上がり部分
に亘って移動するときに増大し、吸入ポートを通して流体を吸い込む。ベーンが
リング輪郭の落ち込み部分に移動すると容積が減少する。容積が減少すると圧力
が上昇し、流体が排出ポートを通して圧送される。液圧ポンプの吸入部分は、ポ
ンプリザーバから低圧液圧流体（すなわち、低圧の作動液）を受け取る。高圧で
排出された流体は、所望のシステム位置（例えば、動力補助を提供するためにス
テアリングギヤ）に流れる。

【０００３】定容量形ポンプでは、低いエンジン速度で、作動システムは、ポンプによって
提供された液圧流体（作動液）の容積を取り扱うことができる。高い速度では、
ポンプが大量の流体を吸い込んで排出するため、流れが劇的に上昇する。しかし
ながら、高速作動状態では、排出された流体の容積はシステムの容積を越え、し
かも、ポンプの設計により、ポンプは、全ての流体をポンプから及びシステムに
亘って差し向けることを必要とする。これらの状態により作動温度が上昇し、ポ
ンプの丈夫さが低下する。更に、ポンプを駆動するのに必要なトルクは、システ
ム背圧が高い場合に上昇する。これは、システム背圧を効果的に打ち消して流体
をシステムに亘って分配するのに追加の馬力（エネルギ）が必要とされることと
対応する。

【０００４】従来使用された別のポンプは、可変容量形ポンプである。可変容量形ポンプは
、流れを作動状態の関数として減少し、及び従って、更に高価格のシャフト支持
解決策を必要とする。更に、可変容量形ポンプは、代表的には単ストロークであ
るため、ポンプは同じ圧送容量を提供するために更に大きなパッケージサイズを
必要とする。可変容量形ポンプのバルブ装置は、更に、全力圧送作動状態でこれ
らのポンプの効率を低下する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

車輛作動システムで使用するための定容量形液圧ポンプ（好ましくは、ベーン
型ポンプ）であって、ポンプのエネルギ効率が改善されていると同時に適切な液
圧力を提供する定容量形液圧ポンプが必要とされているものと考えられる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本発明は、バルブを機械的に制御することにより液圧システムのライン圧力（
管路圧力）に加わる排出流体の容積を制限し、これによって効率を改善したデュ
アルポート液圧式定容量型ポンプを提供する。これによって、従来技術を越える
利点及び変形例が提供される。例示の実施例では、定容量型ポンプは、複数のベ
ーンによって形成された圧送キャビティを含むベーンアッセンブリを備えたベー
ン型ポンプを含む。ポンプの駆動時にこれらの圧送キャビティの容積が常に変化
することにより、圧送キャビティへの吸入及び圧送キャビティの外へポンプの排
出ポートを通した排出の両方を行う。

【０００７】本発明によれば、一対の排出ポート、即ち第１排出ポート及び第２排出ポート
が設けられている。第１排出ポートは、流体をシステムに亘って分配するための
主ラインに連結された主排出通路及び排出出口と流体連通している。全ての作動
条件において、例えば低いポンプ速度作動条件及び高いポンプ速度作動条件にお
いて、第１排出ポート及び一次排出通路内を流れる流体が、高圧ライン（換言す
れば、高圧管路又は高圧流路）である一次ラインの作動圧力（使用圧力）にさら
される。第２排出ポートは、第１作動条件で、ポンプの低圧領域（例えばリザー
バ）に連結された低圧ライン（換言すれば、低圧管路又は低圧流路）と選択的に
流体連通した二次排出通路と流体連通し、第２作動条件で、第１排出ポート及び
一次排出通路と選択的に連通する。第１作動条件は、高速作動条件（例えば２５
００ｒｐｍ以上のポンプ速度）からなり、この場合、ポンプ出力がシステムの流
体要求を越える。第２作動条件は、低速作動条件からなり、この場合、システム
要求が全ポンプ容量を必要とする。

【０００８】流量制御バルブがポンプ内に配置され、二次排出通路内を流れる流体を第２排
出経路又は第３排出経路のいずれかに従って差し向けるように作用する。第２排
出経路に従って差し向けられる場合には、流体は低圧ライン及びシステムの低圧
リザーバ又は液体溜め（サンプ）に差し向けられる。第３排出経路に従って差し
向けられる場合には、流体は一次排出通路に差し向けられ、システムの高圧ライ
ンに加えられる。例示の実施例では、流量制御バルブは、二次排出通路内を流れ
る流体が所定流量に達したときに作動するように構成された液圧−機械制御式バ
ルブを含む。このバルブが作動すると、二次排出通路を通って流れる全ての流体
が、一次排出通路の高圧ラインでなく、低圧ラインに差し向けられる。その結果
、一次排出通路内を流れる流体だけがシステムラインの高圧にさらされ、二次通
路内の流体は、低圧ライン内の遙かに低い圧力が加わる。

【０００９】ポンプは、好ましくは、二次排出通路が低圧にさらされた場合に一次排出通路
からの逆流を制御するため、一次排出通路と二次排出通路との間に配置されたチ
ェックバルブを更に含む。

【００１０】従って、ポンプを駆動するためのトルクが大幅に減少し、及びかくして、全て
の流体が一次ラインの高い背圧にさらされないために馬力が大幅に低下する。実
際には、流量制御バルブは、高いポンプ速度作動条件（例えば２５００ｒｐｍ以
上）で作動され、この場合、ポンプ出力がシステム要求を大幅に越える。システ
ム要求が全ポンプ容量を必要とする場合の低いポンプ速度作動条件では、流量制
御バルブは作動されず、二次排出通路内の流体の全てが一次排出通路に差し向け
られ、システムの高圧ラインにさらされ、その結果システム要求が満たされる。

【００１１】本発明の上文中に説明した及び他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明、添付
図面、及び特許請求の範囲から当業者には理解されよう。

【００１２】

【発明の実施の形態】

図１は、代表的な従来のベーン型ポンプの断面図であり、ポンプの排出ポート
及び流体流路を示す。このベーン型ポンプの全体には参照番号１０が附してあり
、このポンプは、二つの内部排出ポートを持つポンプを構成する。当該技術分野
で公知のように、ロータ内のベーン及びカムリング（これらは示してない）が、
圧送キャビティを形成する。更に詳細には、ロータ、リング、及び任意の二つの
隣接したベーンが、一つの圧送キャビティを形成する。ロータの回転及びベーン
の移動により、各圧送キャビティの容積を連続的に変化させる。これは、代表的
には楕円形形状（長円形形状）であるカムリングの形状による。ベーンがカムリ
ングの「持ち上がり」部分に亘って移動するとき、各圧送キャビティの容積が増
大することにより、ポンプの吸入ポートを通って流体が吸い込まれる。ベーンア
ッセンブリは、駆動シャフト１１によって駆動される。逆に、ベーンがカムリン
グ輪郭の「落ち込み」部分内に移動するとき、各圧送キャビティの容積が減少す
る。圧送キャビティ内の容積が減少することにより、各圧送キャビティ内の圧力
が上昇し、その結果、流体が圧送キャビティからポンプ１０の排出ポートを通っ
て強制的に出される。

【００１３】図１に示す例示のベーン型ポンプ１０は、第１排出ポート１２及び第２排出ポ
ート１４を含む。この構成では、第１及び第２の排出ポート１２及び１４は、全
体に参照番号１６を附した共通の排出出口に繋がっている。換言すると、第１及
び第２の排出ポート１２及び１４は、流体を所望のシステム位置に圧送するとき
、共通の排出出口１６のところで合一する。第１及び第２の排出ポート１２及び
１４からの流体流路には、方向矢印１８が附してある。この例では、ポンプ１０
は、共通の排出出口１６を通して流体を圧送し、また、その流体をシステム背圧
に抗して作用させるのに必要とされる。システムで観測される背圧のため、ポン
プ１０により流体をシステム全体に亘って効果的に分配するためには、ポンプ１
０は、流体がシステムの背圧に打ち勝ち、そして、システムに亘って効果的に分
配されるような流量で、流体を圧送しなければならない。この種のポンプ設計で
は、第１及び第２の排出ポート１２及び１４の両方を通過する流体が、システム
背圧に抗して作用しなければならない。ポンプ１０が使用される作動システムは
、システムを適正に作動させるためにシステムに亘って十分な量の流体が圧送さ
れるように特定の流体流量を必要とし、この設計では、ポンプ１０は、全ての流
体をシステムに亘って分配する。公知のように、ポンプのエネルギ消費は、ユニ
ットの駆動に必要なトルク量と関連しており、トルクが増大すると、同様に馬力
の上昇が観測され、エネルギ消費が上昇する。この種のポンプ設計では、更に高
い作動条件では、システムを通して流体を所定の流量で圧送することに関するポ
ンプ出力は、システム要求を越える。このようなポンプは、ポンプの速度が上昇
すると流量が対応して上昇するため、定容量形ポンプと呼ばれる。従って、高い
ポンプ速度では、流量は不必要に高く、流体の流量がシステムの要求を越える。
従って、ポンプ１０は、効率的条件以下で作動する。これは、排出された流体の
全てが、システムの管路作動圧力（換言すれば、管路使用圧力又は流路作動圧力
）にさらされているためである。

【００１４】図２乃至図５を参照すると、本発明によれば、液圧システムの管路圧力（換言
すれば、ライン圧力あるいは流路圧力）にさらされる、排出される流体（例えば
、オイル）の容積を制限することによって、デュアルポート液圧式定容量形ポン
プが更に効率的に形成される。更に詳細には、本発明は、多くの種類の圧送アッ
センブリに組み込むことができる。かかる圧送アッセンブリの他の例としては、
ピストンポンプ、ベーン型ポンプ、及びギヤポンプなどが挙げられる。しかしな
がら、単なる例示の目的で、本発明を例示のデュアルポート液圧式定容量ベーン
形ポンプを参照して説明する。効率を改善した本発明のデュアル排出ポート設計
は、例示のベーン形ポンプの他に、上記他の例のポンプアッセンブリに組み込む
ことができるということは当業者には理解されよう。図２において、例示のベー
ン型ポンプの全体に参照番号２０が附してある。上文中に論じたように、「定容
量形ポンプ」という用語は、ポンプ速度の上昇により、排出される流体の流量が
対応して上昇するポンプに関する。

【００１５】ベーン型ポンプ２０は、内部ハウジングキャビティ２４を持つポンプハウジン
グ２２を含む。ポンプハウジングの一端には大きな開口部２６が設けられており
、他端には小さな開口部２８が設けられている。駆動シャフト３０が、小さな開
口部２８を通って延びている。駆動シャフト３０は、開口部２８に固定されたシ
ャフトベアリング５１に回転可能に支持されている。開口部２８内に固定された
シャフトシール３２が、駆動シャフト３０に接触している。ポンプ２０が燃料効
率モードで作動している場合のアンバランス状態による曲げ荷重に対処するため
、適当なシャフト支持体がアッセンブリ内に配置されている。シャフトシール３
２は、大気がポンプ２０に進入しないように、ポンプ２０から低圧流体漏れが生
じないように機能する。

【００１６】ハウジングキャビティ２４は、全体に参照番号４０を附したベーンポンプアッ
センブリで実質的に満たされている。ハウジングキャビティ２４には、圧力プレ
ート４２と、カムリング４４と、ロータ４６と、複数のベーン（図示せず）と、
端カバー４９及びスラストプレート５０とが設けられている。端カバー４９は、
環状シールリング５２及び係止リング５４と協働し、大きな開口部２６を閉鎖し
ている。

【００１７】ロータ４６は、複数のスロットを含み、これらのスロット内に複数のベーンが
、当該技術分野で公知のように摺動可能に配置されている。これらの複数のベー
ンは、ロータ４６が駆動シャフト３０によって駆動されたときにロータ４６の回
転時に膨張したり収縮したりする複数の周方向圧送チャンバ６０を形成するよう
に、カムリング４４の内面と接触する。スラストプレート５０は、流体をシステ
ムの他の構成要素に分配するように作動するポンプ２０の排出通路及び出口に、
ベーンアッセンブリ４０から圧送された流体を効果的に案内するための、後述す
るような排出ポート装置を含む。ベーンアッセンブリ４０の圧送チャンバ６０か
ら排出された流体は、スラストプレート５０を通って第１及び第２の排出ポート
８０及び８２の夫々に至る。これらの排出ポートは、ポンプ２０に形成されたポ
ンプ排出通路（図２には示さず）と流体連通している。

【００１８】次に図３を参照すると、この図には例示のポンプ２０の断面図が示してある。
図３は、ポンプ２０のデュアル流体排出ポート設計を示す。第１排出ポート８０
は、排出出口８６と流体連通している。排出出口８６は、システムライン（シス
テム管路）内の排出流体を、システムの構成要素に送るのに役立っている。シス
テムの構成要素は、パワーステアリングシステムのギヤアッセンブリであるか、
あるいは、トランスミッションアッセンブリの伝動構成要素のいずれかである。
図１に示す従来のポンプ１０と同様に、第１排出ポート８０は、圧送作用に応じ
て流体を流すための一次排出通路９０の部分である。図３では、流体が第１排出
ポート８０から流れる一次排出経路に方向矢印９２が附してある。第１排出ポー
ト８０がポンプ排出出口８６に直接連結されているため、この一次排出通路９０
は、ポンプの全ての作動状態でシステムの管路作動圧力（ライン作動圧力）にさ
らされる。換言すると、低速又は高速の作動条件のいずれかで、ポンプ２０は、
流体をシステムに亘って分配する際に流体を一次排出経路９２に従って効果的に
分配するため、システムの管路圧力（ライン圧力）に抗して作動しなければなら
ない。

【００１９】本発明によれば、第２排出ポート８２は、ポンプ２０の作動に応じて流体を流
すための第２排出通路を部分的に形成する。例示の実施例では、第２排出ポート
８２は二次排出通路１１０と流体連通しており、そのため、第２排出ポート８２
を通って流れる流体は、二次排出通路１１０に案内される。二次排出通路１１０
は、第１部分１１２及び第２部分１１４を有している。第２部分１１４は、以下
に更に詳細に説明する選択的作動条件の下で、第１排出ポート８０と選択的に流
体連通し、二次排出通路１１０内の排出された流体を、第１排出ポート８０を通
って流れる流体と合流させることができる。

【００２０】二次排出通路１１０は、その第１及び第２の部分１１２と１１４との間に全体
が配置された流量制御バルブ（すなわち、フローコントロールバルブ、換言すれ
ば、流量制御弁）１２０を含む。この流量制御バルブ１２０は、二次排出通路１
１０内を流れる流体を、方向矢印１００によって図３に示す第２排出経路、又、
全体に方向矢印１３０によって表示された第３排出経路のいずれかに従って、案
内するように構成されている。換言すると、流量制御バルブ１２０は、二次排出
通路１１０内を流れている流体が、一次排出通路９０で観測される高い管路作動
圧力（ライン作動圧力）にさらされるか（そのとき、流体は第２排出経路１００
に従って流れる）、或いは、システム全体の低圧領域に連結されたライン１４０
で観測される低い圧力にさらされる（そのとき、流体は第３排出経路１３０に従
って流れる）のかのいずれかを決める。例えば、システムの低圧領域は、リザー
バ１５０又は低圧ポンプを含む（図４及び図５参照）。

【００２１】図３、図４、及び図５を参照すると、流量制御バルブ１２０は、任意の数の適
当なバルブを含むことができる。これらのバルブは、所定の事項が生じたとき、
例えば二次排出通路１１０内を流れる流体が所定の流量を越えた場合、又は、ポ
ンプ２０が所定の速度作動条件（例えばｒｐｍ）を得た場合、作動するように構
成されている。例示の実施例では、流量制御バルブ１２０は、二次排出通路１１
０内を流れる流体が所定の流量に達したときに作動するように構成された液圧−
機械制御式バルブを含む。流量制御バルブ１２０が作動すると、第２排出ポート
８２及び二次排出通路１１０を通って流れる全ての流体が、システムの低圧領域
（例えばリザーバ１５０）と流体連通した低圧ライン１４０に案内される。低圧
ライン１４０は、低圧システム領域まで流体を流す流体搬送部材（例えば、管状
の部材）を含む。

【００２２】図５に最もよく示すように、流量制御バルブ１２０は、移動可能なスライダー
（滑動部）１２２及びガイド（案内部）１２４を含み、図示のスライダーは、ば
ね１２６の力に抗して変位された状態となっている。これによって、ポート１２
８が低圧出口１２７に開放され、また、低圧ライン１４０に開放され、流体はリ
ザーバ１５０に案内される。吸入ポート１２８は、ガイド１２４に横方向に穿孔
した穴であり、スライダー１２２がこの位置にある場合、スライダー１２２に横
方向に穿孔した穴１２９と一致する。この実施例では、流量制御バルブ１２０は
、このバルブ１２０に作用する流れ力によって機械的に作動され、これによって
、流体が所定の流量に達すると又はこれを越えると、ばね１２６の強さと既知粘
度の作動液（すなわち、液圧流体）に対するスライダー１２２の抵抗係数に応じ
て、バルブ１２０は開放する。公知のように、観測された流れの力に応じて流量
制御バルブ１２０は機械的に作動されるため、バルブ１２０は、任意の所与の所
定の流量でバルブ１２０が開放するように調節できるようにすると便利である。
例えば、ばね１２６を調節又は調整することにより、バルブ１２０を作動して開
放するのに必要な流れ力を変化させることができる。

【００２３】有利には、この開放位置において、流量制御バルブ１２０は、二次通路１１０
内を流れる全ての流体を低圧ライン１４０に案内し、最終的にはリザーバ１５０
に案内する。低圧ライン（低圧管路）１４０は、一次排出通路９０で観測される
システム圧力よりもかなり低圧であるため、流体は、一次排出通路９０でなく低
圧ライン１４０に流入する。これは、これらの二つのライン間の圧力差のためで
ある。

【００２４】図４は、非作動状態即ち閉鎖位置にある流量制御バルブ１２０を示す。この位
置では、流体が吸入ポート１２８を通って低圧ライン１４０に流入することが阻
止される。従って、流体は、二次排出通路１１０内で流量制御バルブ１２０及び
低圧ライン１４０の周囲を流れる。この閉鎖位置では、流体は、二次排出通路１
１０を通って一次排出通路９０に案内される。両通路９０、１１０は、流体がポ
ンプ排出出口８６のところで、ポンプ２０を出る前に互いに合流する。このよう
な状態では、ポンプ２０を通って流れる全ての流体が、システムの作動高圧ライ
ン（作動高圧管路）にさらされ、システムの低圧領域（リザーバ１５０）に案内
される（すなわち、差し向けられる）流体はない。この位置では、二次排出通路
１１０内の流体の流量は、所定の流量に達せず、又は、所定の流量を越えず、従
って、流量制御バルブ１２０は作動しない。これらの状態は、一般的には、シス
テムが全ポンプ容量を要求する場合に、低いポンプ速度状態で観測される。

【００２５】更に、一次排出通路９０及び二次排出通路１１０がポンプ２０内で分離されて
おり、別々の排出出口と流体連通している場合には、流量制御バルブ１２０をポ
ンプ２０の外部に配置できると考えられる。別々の一次排出通路９０及び二次排
出通路１１０はシステムそれ自体の内部で互いに合流し、流量制御バルブ１２０
は、好ましくは、二つの通路が合流する場所の近くで二次通路１１０に配置され
ており、その結果、流体は上文中に説明した方法で制御される。

【００２６】図２乃至図５を参照すると、ポンプ２０は、一次排出通路９０と二次排出通路
１１０との間に配置されたチェックバルブ（すなわち、逆止め弁）２００を更に
含む。このチェックバルブ２００は、所定の作動条件で一次排出通路９０及び二
次排出通路１１０の夫々を互いに選択的に連結させるのに役立つ。当該技術分野
で公知のように、チェックバルブ２００により、流体を一方向に流すことができ
る。即ち、この実施例では、ポンプ２０が低速状態で作動しており且つシステム
要求が全ポンプ容量を必要としている場合に、二次排出通路１１０から一次排出
通路９０に流体を流すことができる。チェックバルブ２００は、二次排出通路１
１０が低圧にさらされている場合、一次排出通路９０からの逆流を制御する。換
言すると、チェックバルブ２００は必要である、というのは、一次排出通路９０
及び二次排出通路１１０が共通の位置（一般的にはチェックバルブ２００が配置
された位置）で合一し、流量制御バルブ１２０の作動時に一次排出通路９０内を
流れている流体が高圧のシステムライン（一次排出通路９０）に流入するのでな
くシステムの低圧領域に流れようとするからである。これによると、流体が、一
次排出通路９０から二次排出通路１１０及び低圧ライン１４０へ逆流することと
なり、流体は作動しているシステム自体に分配されないことになる。チェックバ
ルブ２００の作動は当該技術分野で公知であるが、簡単にする目的で、一次排出
通路９０に面するチェックバルブ２００の側部に作用する一次排出通路９０から
の流体の圧力によりチェックバルブ２００を閉鎖し、流体が二次排出通路１１０
に流れないようにする。流量制御バルブ１２０の作動時にチェックバルブ２００
により流体の逆流が阻止される限り、他の適当なチェックバルブ２００を本発明
に従って使用できる。

【００２７】実施にあたり、流量制御バルブ１２０は、システム要求が全ポンプ容量を必要
とする場合、二次排出通路１１０内の全ての流体を一次排出通路９０内に差し向
け、システムの作動一次ライン（作動一次管路）を低いポンプ速度状態に置く。
しかしながら、ポンプの出力がシステム要求を大幅に越える高速作動状態（例え
ば２５００ｒｐｍ以上の速度）では、流量制御バルブ１２０は、二次排出通路１
１０内の流体をシステムの低圧領域（例えばリザーバ１５０）に低圧ライン１４
０を介して戻すように差し向ける。その結果、一次排出通路９０内の流体だけが
システムのライン圧力（管路圧力）にさらされ、二次排出通路１１０内の流体は
、システムのこの高いライン圧力にさらされない。従って、ポンプ２０の駆動に
必要なトルクが大幅に減少し、及びかくして馬力の大幅な低下が得られ、これに
より効率が改善され、作動に要する費用が改善される。その結果、車輛での燃費
の節約が実現される。本発明のポンプ２０の他の利点は、作動温度及び騒音の低
減である。

【００２８】当業者は、特許請求の範囲及びその意図の範囲内で図示の好ましい実施例に変
更を加えることができるということは理解されよう。本発明をその特定の実施例
での実施について説明したけれども、これによって限定しようとするものではな
く、本発明の特許請求の範囲の範疇及び精神内で大きくカバーしようとするもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ポンプの排出ポートの構成を示す従来のポンプの断面図である。

【図２】本発明による例示のベーン型ポンプの縦断面図である。

【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。

【図４】閉鎖位置にある流量制御バルブを示す、図３の例示の流量制御バルブの側断面
図である。

【図５】開放位置にある流量制御バルブを示す、図３の例示の流量制御バルブの側断面
図である。

【符号の説明】

１０ベーン型ポンプ１１駆動シャフト１２第１排出ポート１４第２排出ポート１６排出出口２０ベーン型ポンプ２２ポンプハウジング２４内部ハウジングキャビティ２６大きな開口部２８小さな開口部３０駆動シャフト３２シャフトシール４０ベーンポンプアッセンブリ４２圧力プレート４４カムリング４６ロータ４９端カバー５０スラストプレート５１シャフトベアリング５２環状シールリング５４係止リング６０周方向圧送チャンバ８０第１排出ポート８２第２排出ポート８６排出出口９０一次排出通路９２一次排出経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者エティエネ，ジャーロド・エムアメリカ合衆国テキサス州79912，エル・パソ，デザート・ジュエル・ドライブ 7236 Ｆターム(参考） 3H040 AA03 BB11 CC22 DD01 DD23 DD24 DD37 DD40 3H044 AA02 BB05 CC23 DD01 DD13 DD28 DD43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体動力システムで使用するための液圧式の流体ポンプ（２
０）において、前記ポンプ（２０）から前記システムに流体を送出するためのポンプ第１排出
出口（８６）と、前記システムから流体を受け取るためのポンプ入口ポートと、前記入口ポートから前記第１排出出口（８６）まで流体を移送するための複数
の膨張可能なポンプチャンバ（６０）を協働して形成するロータ（４６）、カム
（４４）、及び複数のベーンを含むベーンアッセンブリと、前記ポンプチャンバ（６０）及び一次排出通路（９０）と流体連通した第１排
出ポート（８０）であって、前記一次排出通路（９０）は、前記第１排出出口（
８６）と流体連通しており、また、流体を前記第１排出ポート（８０）から前記
第１排出出口（８６）に差し向けており、前記一次排出通路（９０）は第１シス
テムライン圧力にさらされている、第１排出ポート（８０）と、前記ポンプチャンバ（６０）及び二次排出通路（１１０）と流体連通した第２
排出ポート（８２）であって、前記二次排出通路（１１０）は、前記一次排出通
路（９０）と選択的に連通しており、また、前記二次排出通路（１１０）は、二
次ライン（１４０）によって低圧チャンバ（１５０）に連結された第２排出出口
と選択的に連通しており、前記二次ライン（１４０）は第２システムライン圧力
にさらされている、第２排出ポート（８２）と、前記二次排出通路（１１０）内に配置された流量制御バルブ（１４０）とを備
え、前記流量制御バルブ（１４０）を作動させることにより、前記二次排出通路
（１１０）内を流れる流体を前記第２排出出口に、また、前記二次ライン（１４
０）を通して前記システムの前記低圧チャンバ（１５０）に差し向ける、液圧式
の流体ポンプ（２０）。
【請求項２】請求項１に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において、前記一次排出通路（９０）と前記二次排出通路（１１０）との間に配置された
チェックバルブ（２００）を更に含み、このチェックバルブは、前記二次排出通
路（１１０）から前記一次排出通路（９０）まで流体を流すことができると同時
に、前記一次排出通路（９０）から前記二次排出通路（１１０）に流体が流れな
いようにする、液圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項３】請求項１に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において、前記低圧チャンバ（１５０）はリザーバ又はサンプを含む、液圧式の流体ポン
プ（２０）。
【請求項４】請求項１に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において、前記二次排出通路（１１０）内を流れる流体は、前記一次排出通路（９０）と
流体連通しており、第１ポンプ作動条件で、前記第１排出出口（８６）のところ
で前記ポンプ（２０）を出る、液圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項５】請求項４に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において、前記第１ポンプ作動条件は、低いポンプ速度を備える、液圧式の流体ポンプ（
２０）。
【請求項６】請求項１に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において、前記二次排出通路（１１０）内を流れる流体は、前記第２排出出口及び二次ラ
イン（１４０）と流体連通し、第２ポンプ作動条件で、前記低圧チャンバ（１５
０）に流入する、液圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項７】請求項５に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において、前記第２ポンプ作動条件は、高いポンプ速度を備える、液圧式の流体ポンプ（
２０）。
【請求項８】請求項７に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において、前記高いポンプ速度は、流体出力がシステム要求を越えるポンプ速度を備える
、液圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項９】請求項１に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において、前記第１システムライン圧力は、前記第２システムライン圧力よりも高い、液
圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項１０】請求項１に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において、前記流量制御バルブ（１４０）は、前記二次排出通路（１１０）内を流れる流
体が所定の流量である場合に作動する、液圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項１１】請求項１に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において、前記流量制御バルブ（１４０）は、液圧−機械式制御バルブを含む、液圧式の
流体ポンプ（２０）。
【請求項１２】請求項１に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において、前記流量動力システムは、パワーステアリングシステム、トランスミッション
アッセンブリ、及び液圧式エンジン冷却システムからなる群から選択された車輛
作動システムを含む、液圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項１３】システムで使用するための液圧式の流体ポンプ（２０）に
おいて、前記ポンプ（２０）から前記システムに流体を送出するためのポンプ第１排出
出口（８６）と、前記システムから流体を受け取るためのポンプ入口ポートと、前記入口ポートから前記第１排出出口（８６）まで流体を移送するための少な
くとも一つのポンプチャンバ（６０）を持つポンプアッセンブリと、前記少なくとも一つのポンプチャンバ（６０）及び一次排出通路（９０）と流
体連通した第１排出ポート（８０）であって、前記一次排出通路（９０）は、前
記第１排出出口（８６）と流体連通しており、流体を前記第１排出ポート（８０
）から前記第１排出出口（８６）に差し向け、前記一次排出通路（９０）は第１
システムライン圧力にさらされている、第１排出ポート（８０）と、前記少なくとも一つのポンプチャンバ（６０）及び二次排出通路（１１０）と
流体連通した第２排出ポート（８２）であって、前記二次排出通路（１１０）は
、前記一次排出通路（９０）と選択的に連通しており、また、二次ライン（１４
０）によって低圧チャンバ（１５０）に連結された第２排出出口と選択的に連通
しており、前記二次ライン（１４０）は第２システムライン圧力にさらされてい
る、第２排出ポート（８２）と、前記二次排出通路（１１０）内に配置された流量制御バルブ（１４０）とを備
えており、前記流量制御バルブ（１４０）を作動させることにより、前記二次排
出通路（１１０）内を流れる流体を、前記第２排出出口に、また、前記二次ライ
ン（１４０）を通して前記システムの前記低圧チャンバ（１５０）に差し向ける
、液圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項１４】請求項１３に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において
、前記ポンプアッセンブリは、複数のポンプチャンバ（６０）を協働して形成す
るロータ（４６）、カム（４４）、及び複数のベーンを含むベーンアッセンブリ
を備えている、液圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項１５】請求項１３に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において
、前記一次排出通路（９０）と前記二次排出通路（１１０）との間に配置された
チェックバルブ（２００）を更に含み、このチェックバルブは、前記二次排出通
路（１１０）から前記一次排出通路（９０）まで流体を流すことができると同時
に、前記一次排出通路（９０）から前記二次排出通路（１１０）に流体が流れな
いようにする、液圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項１６】請求項１３に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において
、前記低圧チャンバ（１５０）はリザーバ又はサンプを含む、液圧式の流体ポン
プ（２０）。
【請求項１７】請求項１３に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において
、前記二次排出通路（１１０）内を流れる流体は、前記一次排出通路（９０）と
流体連通しており、第１ポンプ作動条件で、前記第１排出出口（８６）のところ
で前記ポンプ（２０）を流出し、また、前記二次排出通路（１１０）内を流れる流体は、前記第２排出出口及び
二次ライン（１４０）と流体連通し、第２ポンプ作動条件で、前記低圧チャンバ
（１５０）に流入する、液圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項１８】請求項１７に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において
、前記第１ポンプ作動条件は、低いポンプ速度を備え、前記第２ポンプ作動条件
は、高いポンプ速度を備える、液圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項１９】請求項１８に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において
、前記高いポンプ速度は、流体出力がシステム要求を越えるポンプ速度を備える
、液圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項２０】請求項１３に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において
、前記第１システムライン圧力は、前記第２システムライン圧力よりも高い、液
圧式の流体ポンプ（２０）。
【請求項２１】請求項１３に記載の液圧式の流体ポンプ（２０）において
、前記流量制御バルブ（１４０）は、前記二次排出通路（１１０）内を流れる流
体が所定の流量である場合に作動する、液圧式の流体ポンプ（２０）。