JP2005337146A - 可変容量型ポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】第1,第2圧力室の圧力の差圧に応じて移動するカムリングを移動可能に支持するアウタケースを備える可変容量型ポンプにおいて、第1,第2圧力室に連通する連通路からの漏出流体に起因する吐出流量の変動の発生を防止して吐出流量特性の安定性の向上を図ると共にアウタケースの組付性の向上を図ることを目的とする。
【解決手段】 可変容量型ポンプPは、第1圧力室31に開口する連通路61と、第2圧力室32に開口する連通路62とを備える。連通路61は、ボディ1に設けられる通路64と、アウタケース30に設けられる通路34とにより構成される。通路34は、一端部に外周面30aに開口する開口34aを有すると共に他端部で第1圧力室31に開口し、開口34aにおいて通路64に連通する。第2連通路62の全体は、外周面30aを貫通することなく外周面30aから離隔して設けられる。
【選択図】図2

Description

本発明は可変容量型ポンプに関し、該ポンプは、例えば車両のステアリング装置に備えられるパワーステアリング装置に使用される。
ロータと共にポンプ室を形成するカムリングを移動可能に支持する環状のアウタケースがハウジングに嵌合される可変容量型ポンプとして、例えば特許文献1に開示されたものがある。この可変容量型ポンプでは、ポンプハウジングの嵌装孔に嵌合されるアダプタリング(アウタケースに相当)とカムリングとの間に第1,第2流体圧室が形成され、第1,第2流体圧室に連通する第1,第2連通路がポンプハウジングの側からアダプタリングを貫通して形成されて、第1流体圧室の圧力および第2流体圧室の圧力に差圧に応じてカムリングが移動することによりポンプ容量が変更される。
ところで、ポンプハウジングへのアダプタリングの組付の容易化、ポンプハウジングおよびアダプタリングの公差、流体の圧力によるアダプタリングの変形などの理由により、ポンプハウジングとアダプタリングとの間に僅かな径方向間隙が形成されることは避けられない。そして、このような径方向間隙があると、アダプタリングでの振動・異音が発生したり、連通路から流体が漏出する。特に、異なる圧力を有する流体が流通する第1,第2連通路のうち、高圧の流体が流通する第2連通路からの漏出流体が、低圧の流体が流通する第1連通路、さらに第1流体圧室に侵入すると、第1流体圧室の圧力が上昇して、ポンプ容量が増加するようにアダプタリングが移動することになって、適正な吐出流量からのズレ(変動)が発生する。
そこで、特許文献1に開示されたポンプでは、ポンプハウジングとアダプタリングとの間で、第1,第2連通路を囲むOリングが、アダプタリングの外周面またはポンプハウジングの嵌装孔の内周面に設けられる。溝に装着される。これにより、アダプタリングでの振動・異音の発生および第1,第2連通路からの流体の漏出が防止される。
特開2001−65470号公報
前記従来技術では、所要のシール性を確保するためには、溝に装着されたOリングがアダプタリングの外周面から径方向外方に突出した状態でアダプタリングを嵌装孔に嵌めるので、Oリングが装着されないアダプタリングが嵌合され場合に比べた場合には、ポンプハウジングへのアダプタリングの組付性が劣る。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項1〜3記載の発明は、第1,第2圧力室の圧力の差圧に応じて移動するカムリングを移動可能に支持するアウタケースがハウジングに嵌合される可変容量型ポンプにおいて、第1,第2圧力室に連通する連通路からの漏出流体に起因する吐出流量の変動の発生を防止して吐出流量特性の安定性の向上を図ると共にアウタケースの組付性の向上を図ることを目的とする。そして、請求項2,3記載の発明は、さらに、収容室を形成するハウジングの径方向での大型化を防止したうえで第2圧力室への第2連通路の開口の配置・形状の自由度を大きくすることを目的とする。
請求項1記載の発明は、収容室を形成するハウジングと、前記収容室内に嵌合する環状のアウタケースと、前記アウタケースの内側に移動可能に支持されるカムリングと、前記カムリングの内側に配置されて前記カムリングとの間にポンプ室を形成するロータと、前記カムリングの外側で前記アウタケースおよび前記カムリングにより形成される第1圧力室および第2圧力室と、前記第1圧力室に開口すると共に第1流体が流通する第1連通路と、前記第2圧力室に開口すると共に第1流体とは異なる圧力の第2流体が流通する第2連通路と、を備え、前記第1圧力室の圧力と前記第2圧力室の圧力との差圧に応じて前記カムリングが前記アウタケースに対して移動することによりポンプ容量が変更される可変容量型ポンプにおいて、前記第1連通路は、前記ハウジングに設けられる第1外側通路と、前記アウタケースに設けられる第1内側通路とにより構成され、前記第1内側通路は、一端部に前記アウタケースの外周面に開口する開口を有すると共に他端部で前記第1圧力室に開口し、前記第1内側通路は前記開口において前記第1外側通路に連通し、前記第2連通路の全体は、前記外周面を貫通することなく前記外周面から離隔して設けられる可変容量型ポンプである。
これによれば、アウタケースの外周面に開口する第1内側通路を有する第1連通路がハウジングとアウタケースとに跨って設けられるために、第1連通路を流通する第1流体が漏出する径方向間隙がハウジングとアウタケースとの間に存在していても、第2連通路の全体は径方向間隙を形成する外周面から離隔して設けられるので、第1流体および第2流体のうち圧力が高い一方の流体が、径方向間隙を通じて他方の流体が流通する連通路を経て圧力室に侵入することが防止される。このため、ハウジングへの組付を容易にするために、アウタケースをハウジングとの間に径方向間隙が形成されてもよい形状・構造に設計することができる。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の可変容量型ポンプにおいて、前記ハウジングは、前記第1内側通路が設けられる第1ハウジングと、前記第1ハウジングと共に前記収容室を形成する第2ハウジングとから構成され、前記第2連通路は、前記第2圧力室の、軸方向での室壁を構成する前記第2ハウジングに設けられて前記第2圧力室に開口する通路部分を有するものである。
これによれば、第2連通路のうち、第2圧力室に開口する通路部分は、第2圧力室に対して軸方向に配置される第2ハウジングに設けられるので、第2圧力室に対する周方向での開口の配置・形状の自由度が大きく、しかも、第2流体を第2圧力室へ導く連通路の周方向での開口の配置・形状の自由度を大きくする観点から該開口がアウタケースに設けられる場合に比べて、ハウジングが径方向に大型化することがない。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の可変容量型ポンプにおいて、前記収容室内に収容されて軸方向で前記アウタケースに当接する側方部材を備え、前記第2連通路は、前記第2圧力室の、軸方向での室壁を構成する前記側方部材に設けられて前記第2圧力室に開口する通路部分を有するものである。
第2連通路のうち、第2圧力室に開口する通路部分は、第2圧力室に対して軸方向に配置されるサイドプレートに設けられるので、第2圧力室に対する周方向での開口の配置・形状の自由度が大きく、しかも第2圧力室への第2連通路の開口がアウタケースに設けられる場合に比べて、ハウジングが径方向に大型化することがない。
請求項1記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、第1流体および第2流体のうち圧力が高い一方の流体が、アウタケースとハウジングとの間の径方向間隙を通じて他方の流体が流通する連通路を経て圧力室に侵入することが防止されるので、ポンプ容量、ひいては吐出流量の変動の発生が防止されて、吐出流量特性の安定性が向上する。しかも、アウタケースをハウジングとの間に径方向間隙が形成されて状態で組み付けることができるので、アウタケースの組付性が向上する。
請求項2記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、第2連通路の通路部分が第2ハウジングに設けられるので、収容室を形成するハウジングの径方向での大型化を防止したうえで、第2圧力室への第2連通路の開口の配置・形状の自由度を大きくすることができる。
請求項3記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、第2連通路の通路部分がサイドプレートに設けられるので、請求項2記載の発明と同様の効果が奏される。
以下、本発明の実施形態を図1〜図3を参照して説明する。
図1を参照すると、本発明が適用された可変容量型ポンプである可変容量型ベーンポンプP(以下、「ポンプP」という。)は、流体としての作動油を車両用のステアリング装置に備えられる油圧式のパワーステアリング装置に供給する油圧ポンプとして使用される。
ポンプPは、第1ハウジングとしてのボディ1および第2ハウジングとしてのカバー2から構成されるハウジングHと、ハウジングHに回転可能に支持される駆動軸3と、駆動軸3により回転駆動されるロータ11を含むポンプユニットと、ポンプPのポンプ容量(換言すれば、駆動軸3の1回転当たりのポンプPからの作動油の吐出量。)を変更する容量可変機構とを備える。
ボディ1とカバー2とは、複数のボルトB(図2も参照)により締め付けられて互いに結合される。また、凹部が形成されたボディ1と該凹部を液密に覆うカバー2とにより、前記ポンプユニットが収容される収容室4が形成される。そして、ボディ1は収容室4の周壁4cおよび軸方向での一方の側壁4aを構成し、カバー2は収容室4の軸方向での他方の側壁4bを構成する。それゆえ、周壁4cおよび両側壁4a,4bは収容室4の室壁5を構成し、また両側壁4a,4bは、収容室4の、軸方向での室壁5である。
なお、この明細書または特許請求の範囲において、「径方向」、「周方向」、および「軸方向」は、それぞれ、ロータ11の回転中心線Lを中心とする放射方向、回転中心線L回りの方向、および回転中心線Lが延びる方向を意味する。また、「内側」および「外側」は、それぞれ、径方向での内方および外方を意味する。
車両に搭載された内燃機関を駆動源として回転方向R(図2参照)に回転駆動されるポンプPの駆動軸3は、ボディ1において軸方向での一方の端部1aおよび側壁4aに、カバー2において側壁4bに、それぞれ保持される軸受6a,6b,6cを介してハウジングHに支持される。
図2を併せて参照すると、前記ポンプユニットは、後述するアウタケース30の内側に配置される円環状のカムリング10と、カムリング10の内側に配置されるロータ11と、ロータ11に設けられた複数のベーン溝12内にそれぞれ径方向に摺動可能に嵌合される複数のベーン13と、カムリング10およびロータ11の、軸方向での一側方(ボディ1側)に配置される側方部材としての環状のサイドプレート14とを備える。
ロータ11は、スプライン結合により駆動軸3と一体回転可能に結合される。また、各ベーン13の外側端はカムリング10の内周面からなるカム面10bに摺接する。そして、径方向でカム面10bとロータ11の外周面との間に形成され、かつ軸方向でサイドプレート14とカバー2との間に形成される空間が、複数のベーン13により仕切られることにより、ロータ11の回転位置に応じて容積が変化する複数のポンプ室15が形成される。
カムリング10およびロータ11の、軸方向での他側方(ボディ1とは反対側)に配置されるカバー2は、ポンプ室15および後述する第1,第2圧力室31,32の、前記一側方の側壁を構成するサイドプレート14に対して、ポンプ室15および第1,第2圧力室31,32の、軸方向での他側方の側壁を構成する側方部材を兼ねる。
ロータ11には各ベーン溝12の底部を構成する背圧室12aが形成される。そして、サイドプレート14およびカバー2には、サイドプレート14に形成されて後述する吐出室21aに開口する通路(図示されず)を介して高圧の作動油を背圧室12aに導く背圧用供給路16が形成される。そして、ポンプPの運転後は、背圧用供給路16を通じて背圧室12aに導かれる背圧用作動油の圧力が各ベーン13の内側端に作用することにより、各ベーン13はベーン溝12内で外側に押し出されて、各ベーン13の外側端がカム面10bに押し付けられる。
ポンプPに備えられて、ポンプ室15に対する作動油の流通系統は、ハウジングHに形成されてポンプ室15に吸入される作動油を導く吸入通路系統と、ハウジングHに形成されてポンプ室15から吐出された作動油を導く吐出通路系統とから構成される。
前記吸入通路系統は、ハウジングHに設けられる吸入通路17と、カバー2およびサイドプレート14に設けられて上流端部で吸入通路17に開口すると共に下流端部でがポンプ室15に開口する吸入ポート18とから構成される。吸入通路17は、ボディ1に設けられて貯留源(リザーバ)からの作動油を導く配管に管継手19を介して接続される入口部17a1を有する上流側部分17aと、カバー2に設けられて吸入ポート18が開口する下流側部分17bとを有する。
前記吐出通路系統は、サイドプレート14に設けられて上流端部でポンプ室15に開口する吐出ポート20と、ボディ1に設けられて吐出ポート20の下流端部が開口する吐出通路21とから構成される。吐出通路21は、ボディ1とサイドプレート14とにより形成されて吐出ポート20の下流端部が開口する吐出室21aと、流体圧利用機器である前記パワーステアリング装置に作動油を導く配管に管継手を介して接続される出口部21bとを有する。ポンプ室15から吐出された作動油が導かれる吐出室21aは、駆動軸3を全周で囲む環状の空間であり、サイドプレート14は、吐出室21aの、軸方向での室壁を構成する。
そして、ポンプPが運転されて、ロータ11が回転方向Rに回転すると、ロータ11の回転につれて、その容積が増加しつつあるポンプ室15に、吸入通路17を経て吸引された作動油が、吸入ポート18を経て吸入される。そして、ポンプ室15の容積が最大に達した後、ポンプ室15内の作動油が、その容積が減少しつつあるポンプ室15から吐出ポート20に吐出され、さらに吐出通路21を経て前記パワーステアリング装置に供給される。
前記容量可変機構は、収容室4内に嵌合する環状のアウタケース30と、径方向でアウタケース30とカムリング10との間に形成される第1,第2圧力室31,32と、アウタケース30の内側でカムリング10を移動可能に支持する円柱状の支持ピン33と、カムリング10をアウタケース30およびロータ11に対して偏倚させる付勢力をカムリング10に付与する付勢手段と、第1,第2圧力室31,32内の作動油の圧力を制御する圧力制御機構とを備える。
アウタケース30は、ボディ1とカバー2とがボルトBにより締結された状態で、前記一側方に配置されるサイドプレート14と、前記他方側に配置されるカバー2とにより、軸方向で締め付けられた状態で挟持されてハウジングHに固定される。このとき、カバー2およびサイドプレート14は、軸方向でのアウタケース30の端面にそれぞれ当接し、アウタケース30を軸方向に押圧する。
支持ピン33は、その両端部がサイドプレート14およびカバー2に設けられた孔(図1参照)にそれぞれ挿入されることにより、ハウジングHに対して位置決めされて保持されると共に、アウタケース30の内周面の溝に嵌合することにより、周方向でのアウタケース30の移動を規制する。そして、カムリング10は、外周面に設けられた嵌合溝に嵌合する支持ピン33を揺動中心として、支持ピン33を介してアウタケース30に揺動可能に支持される。
図3を併せて参照すると、アウタケース30には、アウタケース30を径方向に貫通してその外周面30aおよび内周面30bに開口する貫通孔からなる第1内側通路34が、第1圧力室31に開口するように設けられ、さらに後述する付勢部材41が貫通する貫通孔36が設けられる。軸方向でカバー2およびサイドプレート14により閉塞される第1,第2圧力室31,32は、内周面30bに軸方向に延びて設けられた装着溝37に装着されてカムリング10の外周面に接触するシール部材38と、該シール部材38に駆動軸3を挟んで対向する位置にある支持ピン33とにより、互いに液密に分離されている。さらに、アウタケース30には貫通孔36と交差するスリット39が設けられる。スリット39により周方向に分断されたアウタケース30は、収容室4内に嵌合するようにボディ1に組み付けられる際には、このスリット39を利用して縮径されるため、ボディ1へのアウタケース30の組付が容易になる。
前記付勢手段は、ロータ11の回転時のポンプ室15の容積変化量が増加してポンプ容量が増加する位置をカムリング10が占めるように、カムリング10の中心をロータ11の回転中心線Lに対して偏倚させ、かつカムリング10をアウタケース30に対して第2圧力室32寄りに偏倚させる付勢力をカムリング10に加える。この付勢力により、第1圧力室31内の作動油の圧力と第2圧力室32内の作動油の圧力との差圧が所定値以下のとき、カムリング10は、ポンプ容量(またはポンプ室15の容積変化量)が最大になる初期位置を占める。
前記付勢手段は、カムリング10に当接して径方向内方に付勢力を作用させる付勢部材41と、ボディ1に取り付けられて固定されると共に付勢部材41を保持する保持部材であるプラグ45とを備える。付勢部材41は、カムリング10に当接すると共に弾発力である付勢力を発生する弾発部材としての圧縮コイルバネからなるバネ43から構成される。バネ43は、径方向に延びて配置されると共に、貫通孔36を貫通して第1圧力室31内に達する。また、ボディ1に形成された取付孔としてのねじ孔46にねじ込まれるプラグ45は、雄ネジ部が形成された軸部45aを備える。軸部45aは、その内部空間に、バネ43が収容されるように円筒状に形成される。
図1,図2を参照すると、前記圧力制御機構は、ボディ1に設けられる制御弁51と、制御弁51と第1圧力室31とを連通させるべくボディ1およびアウタケース30に跨って設けられる第1連通路61と、制御弁51と第2圧力室32とを連通させるべくボディ1およびカバー2に跨って設けられる第2連通路62と、制御弁51をポンプPのポンプ回転速度に応じて駆動する駆動構造とを備える。
制御弁51は、ボディ1に設けられた有底の弁孔に摺動可能に嵌合するスプール52と、スプール52を第1位置(図2に示される位置である。)に戻す付勢力をスプール52に付与する戻しバネ53とを備える。スプール52には第1,第2連通路61,62を流通する作動油の流れを制御する第1,第2ランド52a,52bが設けられる。また、スプール52とボディ1とにより形成される弁室は、第1ランド52aと前記弁孔を閉塞するプラグ54とボディ1とにより形成されるバネ室を兼ねる第1弁室55aと、第2ランド52bとボディ1とにより形成される第2弁室55bと、第1,第2ランド52a,52bとボディ1とにより形成されて上流側部分17aに連通する第3弁室55cとから構成される。なお、スプール52にはリリーフ弁56が内蔵されている。
第1弁室55aには、ポンプ回転速度の増加につれて増加する圧力を有する作動油が存在する吐出室21aに、可変オリフィス57を介して連通する第1制御圧通路を通じて作動油が導かれ、第2弁室55bには、ボディ1に設けられて吐出室21aに連通する第2制御圧通路59を通じて作動油が導かれる。カムリング10の位置またはポンプ回転速度に応じてオリフィスの面積が変更される可変オリフィス57は、吐出室21aと第1圧力室31とを連通可能にサイドプレート14に設けられる通路58の第1圧力室31側の開口58aにより構成される。開口58aは、移動するカムリング10により少なくとも部分的に塞がれ得る位置にある。そして、カムリング10の、サイドプレート14に摺接する側壁が、開口58aを覆う度合いをポンプ回転速度に応じて変更することにより、開口58aの面積が変更され、それに対応して吐出室21aから第1圧力室31に流入する作動油の流量および作動油の圧力の減少量が制御されて、第1圧力室31内および第1弁室55a内の作動油の圧力が制御される。
スプール52の位置は、スプール52の一端部に作用する弁戻し力と、スプール52の他端部に作用する弁駆動力との大きさに応じて制御される。ここで、前記弁戻し力は戻しバネ53の付勢力および第1弁室55a内の作動油の圧力に基づく力であり、前記弁駆動力は第2弁室55b内の作動油の圧力に基づく力である。そして、第2弁室55b内の圧力が所定値以下では、スプール52の前記他端部がボディ1に当接する前記第1位置を占め、第2弁室55bの圧力が前記所定値を越えるとき、前記弁駆動力が前記弁戻し力に打ち勝って、前記一端部がストッパ部材としてのプラグ54に当接する第2位置を占める。
弁体としてのスプール52を収容する弁ボディとしてのボディ1には、制御弁51の第1弁ポートおよび第2弁ポートをそれぞれ兼ねる第1外側通路64および第1通路部分65が設けられる。そして、第1弁室55aと第1圧力室31とを連通させる第1連通路61は、一端部で第1弁室55aの周壁面に開口し、他端部で周壁4cの周壁面4c1に開口する第1外側通路64と、収容室4内で第1外側通路64に連通する第1内側通路34とから構成される。また、第2弁室55bと第2圧力室32とを連通させる第2連通路62は、第2連通路62の全体が、アウタケース30の外周面30aを貫通することなく外周面30aから離隔して形成される。具体的には、アウタケース30以外の部材に設けられる孔または溝により形成される第2連通路62は、一端部で第2弁室55bの周壁面に開口し、他端部で周壁4cまたはボディ1のカバー2との合わせ面1cに開口する開口65bを有する第1通路部分65と、カバー2に設けられて合わせ面1cにおいて第1通路部分65に連通する第2通路部分75とから構成される。
さらに、第1内側通路34は、一端部にアウタケース30の外周面30aに開口する開口34aを有すると共に他端部で第1圧力室31に開口し、開口34aにおいて第1外側通路64に連通する。一方、第2通路部分75は、一端部にカバー2のボディ1との合わせ面2cに開口75aを有すると共に他端部に第2圧力室32に開口する開口75bを有し、開口75aにおいて第1通路部分65に連通する。両開口65b,75aは環状溝に装着されるシール部材66により囲まれており、また開口75bは、軸方向で第2圧力室32と対面するように開口している。
そして、スプール52が前記第1位置を占める制御弁51の第1状態では、第2外側通路65の一端部の開口65aは第2ランド52bにより閉じられる。また、スプール52が前記第2位置を占める制御弁51の第2状態では、開口65aは第2ランド52bにより閉じられることなくその全体で第2弁室55bに開放し、第2弁室55bから第2連通路62を流通する第2流体としての第2作動油が第2圧力室32に導かれる。また、第1外側通路64の一端部は、制御弁51の前記第1,第2状態で第1弁室55aに常時開放しており、第1圧力室31から第1連通路61を流通する第1流体としての第1作動油が第1弁室55aに導かれる。
それゆえ、前記第1制御圧通路は、第1圧力室31および第1連通路61により構成され、前記駆動手段は、吐出室21aと可変オリフィス57と前記第1制御圧通路と第1弁室55aとで構成されて前記弁戻し力の一部を形成するための第1手段と、吐出室21aと第2制御圧通路59と第2弁室55bとにより構成されて弁駆動力を形成するための第2手段とから構成される。
ここで、前記第1作動油は可変オリフィス57の下流側の作動油であり、前記第2作動油は可変オリフィス57の上流側の作動油である吐出室21a内の作動油であることから、前記第2作動油は、前記第1作動油とは異なる圧力を有する作動油であり、前記第1作動油よりも高い圧力を有する。
そして、カムリング10の揺動位置は、カムリング10の、第1圧力室31を形成する第1部分10cに作用する第1作動力と、カムリング10の、第2圧力室32を形成する第2部分10dに作用する第2作動力との大きさに応じて制御される。ここで、前記第1作動力はバネ43の付勢力および第1圧力室31内の作動油の圧力に基づく力であり、前記第2作動力は第2圧力室32内の作動油の圧力に基づく力である。それゆえ、第1圧力室31の圧力と第2圧力室32の圧力との差圧に基づいて、前記第2作動力が前記第1作動力以下では、カムリング10が第2部分10dでアウタケース30に当接する前記初期位置を占め、前記第2作動力が前記第1作動力を越えるとき、それら作動力の差に応じて、カムリング10は、ポンプ容量が減少するように、かつアウタケース30に対して第1圧力室31寄りに揺動する。
そして、前記容量可変機構により、ポンプ容量および吐出流量が以下のようにして変更される。
前記内燃機関のアイドル状態に対応する速度域を含むポンプ回転速度の低速域では、制御弁51は前記第1状態にあり、カムリング10に作用する前記第1作動力が、前記第2作動力よりも大きく、カムリング10が前記初期位置を占める。このため、ポンプ容量が最大の状態でポンプPが運転され、ポンプ回転速度の増加に比例して吐出流量が増加する。そして、ポンプ回転速度が次第に増加するにつれて吐出圧力が増加して吐出室21aの作動油の圧力が増加するため、第2制御圧通路59を通じて第2弁室55bに導かれる作動油の圧力も増加する。その結果、前記弁駆動力が前記弁戻し力に打ち勝って、スプール52が移動して前記第2位置を占め、制御弁51が前記第2状態になる。すると、第1連通路61を流通する前記第1作動油よりも高圧の前記第2作動油が第2連通路62を通って第2圧力室32に流入する。このため、前記第2作動力が前記第1作動力に打ち勝って、カムリング10がバネ43を縮めつつ第1圧力室31寄りに揺動して、ポンプ容量が減少し始め、さらに、揺動したカムリング10により可変オリフィス57が絞られて、可変オリフィス57による減圧の度合いが大きくなる。このとき、ポンプ容量が減少する一方で、ポンプ回転速度は増加するため、ほぼ一定の所定流量の吐出流量が確保される。
さらにポンプ回転速度が高速域に移行すると、カムリング10が第1圧力室31寄りにさらに揺動して、可変オリフィス57がさらに絞られる。この結果、ポンプ容量がさらに減少して、ポンプ回転速度の増加にも拘わらず、前記所定流量よりも小さいほぼ一定の吐出流量が維持される。
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
第1連通路61は、ボディ1に設けられる第1外側通路64とアウタケース30に設けられる第1内側通路34とにより構成され、第1内側通路34は、一端部にアウタケース30の外周面30aに開口する開口34aを有すると共に他端部で第1圧力室31に開口し、第1内側通路34は開口34aにおいて第1外側通路65に連通し、第2連通路62の全体は、外周面30aを貫通することなく外周面30aから離隔して設けられることにより、外周面30aに開口する第1内側通路34を有する第1連通路61がボディ1とアウタケース30とに跨って設けられるために、第1連通路61を流通する前記第1作動油が漏出する径方向での間隙(周壁面4c1と外周面30aとの間の径方向での間隙でもあり、以下、「径方向間隙」という。)がボディ1とアウタケース30との間に存在していても、第2連通路62の全体は径方向間隙を形成する外周面30aから離隔して設けられるので、前記第1作動油よりも高圧の前記第2作動油が、径方向間隙を通じて第1連通路61を経て第1圧力室31に侵入することが防止され、ポンプ容量、ひいては吐出流量の変動の発生が防止されて、吐出流量特性の安定性が向上する。このため、ボディ1への組付を容易にするために、アウタケース30をボディ1との間に径方向間隙が形成されてもよい形状・構造に設計することができるので、アウタケース30をハウジングHとの間に径方向間隙が形成された状態で組み付けることができ、アウタケース30の組付性が向上する。
さらに、アウタケース30にはスリット39があるために、第1連通路61から径方向間隙に漏出した作動油(以下、「漏出流体」という。)により径方向間隙が形成されやすいにも拘わらず、高圧の前記第2作動油が流通する第2連通路62がアウタケース30に設けられないので、漏出流体が第2連通路62を経て第2圧力室32に侵入することが防止され、ひいては吐出流量の変動の発生が防止され、しかも、第2連通路62から漏出した作動油の圧力によるアウタケース30の変形が防止される。
ハウジングHは、第1内側通路34が設けられるボディ1と、ボディ1と共に収容室4を形成するカバー2とから構成され、第2連通路62は、第2圧力室32の、軸方向での室壁を構成するカバー2に設けられて第2圧力室32に開口する第2通路部分75を有することにより、第2連通路62のうち、第2圧力室32に開口する第2通路部分75は、第2圧力室32に対して軸方向に配置されるカバー2に設けられることから、第2圧力室32に対する周方向での開口75bの配置・形状の自由度が大きく、しかも第2通路部分85がカバー2に設けられることで、前記第2作動油を第2圧力室32へ導く連通路の開口の周方向での配置・形状の自由度を大きくする観点から該開口がアウタケース30に設けられる場合に比べて、ボディ1が径方向に大型化することがないので、収容室4を形成するボディ1の径方向での大型化を防止したうえで、第2圧力室32への第2通路部分75の開口75の配置・形状の自由度を大きくすることができる。
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
第2連通路62は、前記実施形態では、ボディ1およびカバー2に跨って設けられたが、図1に二点鎖線で示されるように、ボディ1およびサイドプレート14に跨って設けられてもよい。具体的には、その全体が、アウタケース30の外周面30aを貫通することなく外周面30aから離隔して形成され第2連通路62は、アウタケース30以外の部材に設けられる孔または溝により形成される。第2連通路62は、一端部で第2弁室55bの周壁面に開口し、周壁4cの周壁面4c1に開口する第1通路部分85と、収容室4に嵌合するサイドプレート14に設けられて周壁面4c1において第1通路部分85に連通する第2通路部分95とから構成される。第2通路部分95は、一端部にサイドプレート14の外周面14aに開口する開口95aを有すると共に他端部に第2圧力室32に開口する開口95bを有し、開口95aにおいて第1通路部分85に連通する。軸方向で第2圧力室32と対面するように開口している開口95bは、前記実施形態における第2通路部分75の開口75bと径方向および周方向でほぼ同じ位置にあり、形状も開口75bとほぼ同じである。
このように、側方部材を備え、第2連通路62は、収容室4内に収容されて軸方向でアウタケース30に当接すると共に、軸方向での第2圧力室32の室壁を構成するサイドプレート14に設けられて第2圧力室32に開口する第2通路部分95を有することより、第2連通路62のうち、第2圧力室32に開口する第2通路部分95は、第2圧力室32に対して軸方向に配置されるサイドプレート14に設けられることから、第2圧力室32に対する周方向での開口の配置・形状の自由度が大きくなるので、前記実施形態と同様の作用および効果が奏される。
ポンプPは、パワーステアリング装置以外の機械、例えば車両用の無段変速機に、作動油を供給する油圧ポンプに使用されてもよく、さらにベーンポンプ以外のポンプであってもよい。ポンプPの駆動軸3の駆動源は電動モータであってもよい。アウタケースは、スリットが設けられてないアウタケースであってもよい。
前記ポンプユニットは、側方部材として、サイドプレート14のほかに、カバー2とは別個の部材であって、アウタケース30、カムリング10およびロータ11の、軸方向での他側方(カバー2側)に配置されるサイドプレートを備えていてもよい。
本発明の実施形態である可変容量型ベーンポンプを示し、図2のIa−Ia線断面図であり、カバーの一部は、図2のIb−Ib線断面図である。 図1のII−II線断面図である。 図1のベーンポンプのアウタケースを示し、(A)は、アウタケースの正面図であり、(B)は、(A)のB矢視図である。
符号の説明
1…ボディ、2…カバー、3…駆動軸、4…収容室、5…室壁、10…カムリング、11…ロータ、12…ベーン溝、13…ベーン、14…サイドプレート、15…ポンプ室、16…背圧用供給路、17…吸入通路、18…吸入ポート、19…管継手、20…吐出ポート、21…吐出通路、30…アウタケース、30e,30f…伸長部、31,32…圧力室、33…支持ピン、34…内側通路、36…貫通孔、37…装着溝、38…シール部材、39…スリット、41…付勢部材、43…バネ、45…プラグ、46…ねじ孔、51…制御弁、52…スプール、53…戻しバネ、54…プラグ、55a,55b,55c…弁室、56…リリーフ弁、57…可変オリフィス、58,59…通路、61,62…連通路、64…外側通路、65,75,85,95…通路部分、66…シール部材、
P…ポンプ、H…ハウジング、B…ボルト、L…回転中心線、R…回転方向。

Claims (3)

  1. 収容室を形成するハウジングと、前記収容室内に嵌合する環状のアウタケースと、前記アウタケースの内側に移動可能に支持されるカムリングと、前記カムリングの内側に配置されて前記カムリングとの間にポンプ室を形成するロータと、前記カムリングの外側で前記アウタケースおよび前記カムリングにより形成される第1圧力室および第2圧力室と、前記第1圧力室に開口すると共に第1流体が流通する第1連通路と、前記第2圧力室に開口すると共に第1流体とは異なる圧力の第2流体が流通する第2連通路と、を備え、前記第1圧力室の圧力と前記第2圧力室の圧力との差圧に応じて前記カムリングが前記アウタケースに対して移動することによりポンプ容量が変更される可変容量型ポンプにおいて、
    前記第1連通路は、前記ハウジングに設けられる第1外側通路と、前記アウタケースに設けられる第1内側通路とにより構成され、前記第1内側通路は、一端部に前記アウタケースの外周面に開口する開口を有すると共に他端部で前記第1圧力室に開口し、前記第1内側通路は前記開口において前記第1外側通路に連通し、前記第2連通路の全体は、前記外周面を貫通することなく前記外周面から離隔して設けられることを特徴とする可変容量型ポンプ。
  2. 前記ハウジングは、前記第1内側通路が設けられる第1ハウジングと、前記第1ハウジングと共に前記収容室を形成する第2ハウジングとから構成され、前記第2連通路は、前記第2圧力室の、軸方向での室壁を構成する前記第2ハウジングに設けられて前記第2圧力室に開口する通路部分を有することを特徴とする請求項1記載の可変容量型ポンプ。
  3. 前記収容室内に収容されて軸方向で前記アウタケースに当接する側方部材を備え、前記第2連通路は、前記第2圧力室の、軸方向での室壁を構成する前記側方部材に設けられて前記第2圧力室に開口する通路部分を有することを特徴とする請求項1記載の可変容量型ポンプ。
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