JP2007255276A

JP2007255276A - 可変容量型ベーンポンプ

Info

Publication number: JP2007255276A
Application number: JP2006079912A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Yamamuro; 重明山室; Hideo Konishi; 英男小西; Nobuo Senba; 総夫仙波
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2007-10-04
Also published as: CN101042133A; GB0704741D0; DE102007013835A1; GB2436349A; US20070224066A1

Abstract

【課題】吐出応答遅れを改善した可変容量型ベーンポンプを提供する。
【解決手段】内周側にロータおよびベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、カムリングの軸方向両側に設けられた第１部材および第２部材と、第１部材または第２部材のうち少なくとも一方側に設けられ、複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポートと、複数のポンプ室の容積が縮小する領域に開口する吐出ポートと、カムリングの外周側に設けられ、このカムリングの外周側空間をポンプ吐出量が増大する方向に設けられた第１流体圧室と、ポンプ吐出量が減少する方向に設けられた第２流体圧室とに隔成するシール部材と、第２流体圧室の油圧のみを制御する制御バルブとを有することとした。
【選択図】図２

Description

本発明は、パワーステアリング装置用の可変容量型ベーンポンプに関する。

従来、特許文献１に記載される可変容量型ベーンポンプにあっては、ポンプ室を形成するカムリングが揺動変位することにより吐出量を変化させている。このカムリングは、両側に形成される第１、第２流体圧室の圧力差によって揺動量を制御され、この第１、第２流体圧室の圧力は制御バルブによって制御されている。
特開平６−２００８８３号公報

しかしながら上記従来技術にあっては、吐出量を増大させる際、第１流体圧室の圧力を吸入側に排出することにより圧力を低下させ、カムリングを第１流体圧室側に揺動制御させているため、第１流体圧室から高圧が抜けてしまい、吐出量が増大するまでのタイムラグが大きく吐出応答が遅れてしまう、という問題があった。とりわけ、パワーステアリング装置の油圧源としてベーンポンプを用いる場合、応答遅れに基づく操舵負荷の増大が顕著となる。

本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、吐出応答遅れを改善した可変容量型ベーンポンプを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、ポンプボディと、前記ポンプボディに軸支される駆動軸と、前記ポンプボディ内に設けられ、前記駆動軸に回転駆動されるロータと、前記ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に収装されたベーンと、前記ポンプボディ内であって揺動可能に設けられるとともに、内周側に前記ロータおよび前記ベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、前記カムリングの軸方向両側に設けられた第１部材および第２部材と、前記第１部材または第２部材のうち少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポートと、前記複数のポンプ室の容積が縮小する領域に開口する吐出ポートと、前記カムリングの外周側に設けられ、このカムリングの外周側空間をポンプ吐出量が増大する方向に設けられた第１流体圧室と、ポンプ吐出量が減少する方向に設けられた第２流体圧室とに隔成するシール部材と、前記第２流体圧室の油圧のみを制御する制御バルブとを有することとした。

よって、吐出応答遅れを改善した可変容量型ベーンポンプを提供できる。

以下、本発明を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

［ベーンポンプの概要］
実施例１につき図１ないし図３に基づき説明する。図１はベーンポンプ１の軸方向断面図、図２、図３は径方向断面図である。図２ではカムリング４が最もｙ軸負方向に位置する場合（偏心量最大）、図３ではカムリング４が最もｙ軸正方向に位置する場合（偏心量最小）を示す。

なお、駆動軸２の軸方向をｘ軸とし、第１、第２ハウジング１１，１２へ駆動軸が挿入される方向を正方向とする。また、カムリング４の揺動を規制するスプリング２０１（図２参照）の軸方向であってカムリング４を付勢する方向をｙ軸負方向、ｘ、ｙ軸と直交する軸であって吸入口ＩＮ側をｚ軸正方向とする。

ベーンポンプ１は、駆動軸２、ロータ３、カムリング４、アダプタリング５、ポンプボディ１０を有する。駆動軸２はエンジンとプーリを介して接続し、ロータ３と一体回転する。

ロータ３の外周には軸方向溝である複数のスロット３１が放射状に形成され、各スロット３１にベーン３２が径方向に出没可能に挿入される。また、各スロット３１の内径側端部には背圧室３３が設けられ、圧油が供給されてベーン３２を径方向外側に付勢する。

ポンプボディ１０は第１ハウジング１１および第２ハウジング１２（第２部材）から形成される。第１ハウジング１１はｘ軸正方向側に開口する有底カップ形状であり、底部１１１には円盤状のサイドプレート６（第１部材）が収装される。第１ハウジング１１内周部であるポンプ要素収容部１１２であってサイドプレート６のｘ軸正方向側には、アダプタリング５、カムリング４、およびロータ３が収装される。

第２ハウジング１２はｘ軸正方向側からアダプタリング５、カムリング４、およびロータ３と液密に当接し、アダプタリング５、カムリング４、およびロータ３はサイドプレート６および第２ハウジング１２に挟持されることとなる。

サイドプレート６のｘ軸正方向側面６１および第２ハウジング１２のｘ軸負方向面１２０にはそれぞれ吸入ポート６２，１２１および吐出ポート６３，１２２が設けられ、吸入口ＩＮ、吐出口ＯＵｔＴと接続してロータ３とカムリング４の間に形成されるポンプ室Ｂへの作動油の給排を行う。

アダプタリング５はｙ軸側を長軸、ｚ軸側を短軸とする略楕円状の円環部材であり、外周側において第１ハウジング１１に収装されるとともに、内周側においてカムリング４を収装する。ポンプ駆動時に第１ハウジング１１内で回転しないよう、アダプタリング５は第２シール部材４０により第１ハウジング１１に対し回転を規制される。

カムリング４は略真円の円環状部材であり、外周はアダプタリング５の短軸とほぼ同径に設けられている。したがって、略楕円状のアダプタリング５に収装されることにより、アダプタリング５内周とカムリング４外周の間には流体圧室Ａが形成され、カムリング４はアダプタリング５内においてｙ軸方向に揺動可能となる。

また、アダプタリング内周面５３のｚ軸正方向端部にはシール部材５０が設けられ、ｚ軸負方向端部には支持面Ｎが形成される。アダプタリング５はこの支持面Ｎにおいてカムリング４のｚ軸負方向を係止する。支持面Ｎにはピン状の第２シール部材４０が設けられ、この第２シール部材４０とシール部材５０により、カムリング４とアダプタリング５との間の流体圧室Ａはｘ軸負、正方向に画成されて第１、第２流体圧室Ａ１，Ａ２を形成する。

ここで、カムリング４は支持面Ｎ上を転がりながら揺動するため各流体圧室Ａ１，Ａ２の容積が変化するが、ｚ軸負方向側支持面Ｎはｙ軸を原点を中心に時計回り方向に回転させたξ軸に対し平行である。すなわち支持面Ｎはｙ軸正方向側に向かうにつれｚ軸負方向側に傾斜し、カムリング４は傾斜した支持面Ｎによりｙ軸正方向に揺動しやすくなっている。

ロータ３の外径はカムリング内周面４１よりも小径に設けられ、カムリング４内周側に収装される。カムリング４が揺動し、ロータ３とカムリング４の相対位置が変化した場合であっても、ロータ３の外周はカムリング内周面４１と当接しないよう設けられている。

また、揺動によりカムリング４が最もｙ軸負方向に位置する場合、カムリング内周面４１とロータ３外周との距離Ｌはｙ軸負方向側において最大となる。カムリング４が最もｙ軸正方向に位置する場合は、同様に距離Ｌはｙ軸正方向側において最小となる。

ここで、ベーン３２の径方向長さは距離Ｌの最大値よりも大きく設けられており、そのためベーン３２は、カムリング４とロータ３との相対位置によらず、常にスロット３１に挿入されつつカムリング内周面４１に当接した状態を維持することとなる。これにより、ベーン３２は常時背圧室３３から背圧を受け、カムリング内周面４１と液密に当接する。

したがって、カムリング４とロータ３との間の領域は、隣り合うベーン３２によって常時液密に画成されてポンプ室Ｂを形成する。揺動によりロータ３とカムリング４が偏心状態にあれば、ロータ３の回転に伴って各ポンプ室Ｂの容積が変化する。

サイドプレート６および第２ハウジング１２に設けられた吸入ポート６２，１２１および吐出ポート６３，１２２はロータ３の外周に沿って設けられ、各ポンプ室Ｂの容積変化により作動油の給排が行われる。

アダプタリング５のｙ軸正方向端部には径方向貫通孔５１が設けられている。また、第１ハウジング１１のｙ軸正方向端部にはプラグ部材挿入孔１１４が設けられ、有底カップ形状のプラグ部材７０が挿入されて第１、第２ハウジング１１，１２外部との液密を保つ。

このプラグ部材７０の内周にはスプリング２０１がｙ軸方向に伸縮可能に挿入され、アダプタリング５の径方向貫通孔５１を貫通してカムリング４に当接し、ｙ軸負方向へ付勢する。

スプリング２０１は揺動量が最大となる方向にカムリング４を付勢し、圧力の安定しないポンプ始動時において吐出量（カムリング４揺動位置）を安定させるものである。

なお、本実施例ではアダプタリング５の径方向貫通孔５１開口部をカムリング４のストッパとしてｙ軸正方向の揺動を規制するが、プラグ部材７０自体を径方向貫通孔５１に貫通させてアダプタリング５の内周側に突出させ、ストッパとしてもよい（実施例２参照）。

ポンプボディ１０のカムリング４を支持する支持面Ｎは、吸入ポート６２，１２１の終端部と吐出ポート６３，１２２の始端部との第１中間点Ｍ１と、吐出ポート６３，１２２の終端部と吸入ポート６２，１２１の始端部との第２中間点Ｍ２とを結んだ仮想線Ｋ−Ｋに対し、第１流体圧室Ａ１側から第２流体圧室Ａ２側に向かって徐々に離間し、ｙ軸正方向かつｚ軸負方向に傾斜するように形成される。

そのため、本願ベーンポンプ１を車載する際に仮想線Ｋ−Ｋを水平として搭載する場合、ポンプ室Ｂにおける吐出圧Ｐｏｕｔの作用により、カムリング４はｚ軸負方向へ沈み込みやすくなる。しかし本願では支持面Ｎがｙ−ｚ平面内においてｙ軸正方向に向かうに連れてｚ軸方向位置が低くなるよう設けられているため、低回転の最大偏心で高圧に対抗して、支持面Ｎをｚ軸方向に高くし、高回転小偏心で低圧では支持面Ｎをｚ軸方向に低くして、カムリング４のｚ軸負方向への沈み込みをキャンセルし、高回転低圧、低回転高圧領域ともに脈動、ノイズを抑制するものである。

［第１、第２流体圧室への圧油の供給］
アダプタリング５のｚ軸正方向側であってシール部材５０のｙ軸正方向側には貫通孔５２が設けられている。この貫通孔５２はそれぞれ第１ハウジング１１内に設けられた油路１１３を介して制御バルブ７へ連通し、ｙ軸正方向側の第２流体圧室Ａ２と制御バルブ７を接続する。油路１１３は制御バルブ７を収容するバルブ収装孔１１５に開口し、ポンプ駆動に伴って制御圧Ｐｖが第２流体圧室Ａ２に導入される。

アダプタリング５に設けられた貫通孔５２をアダプタリング５の軸方向幅の中央に設けることにより、アダプタリング５外周面がシール面となってリークを低減する。

制御バルブ７は油路２１，２２を介して吐出ポート６３，１２２と接続する。油路２２上にはオリフィス８が設けられ、制御バルブ７にはオリフィス８の上流圧である吐出圧Ｐｏｕｔと、オリフィス８の下流圧Ｐｆｂが導入される。このＰｏｕｔとＰｆｂの差圧とバルブスプリング７ａによって制御バルブ７は駆動されて制御圧Ｐｖを生成する。

したがって第２流体圧室Ａ２には制御圧Ｐｖが導入され、この制御圧Ｐｖは吸入圧Ｐｉｎ、吐出圧Ｐｏｕｔに基づき生成されるため、制御圧Ｐｖ≧吸入圧Ｐｉｎとなる。

一方、第１流体圧室Ａ１には連通溝６４を介して吸入圧Ｐｉｎが導入される。この連通溝６４はプレッシャープレート６のｘ軸正方向側面６１に設けられた径方向溝であり、吸入ポート６２とカムリング４の外周を連通する。したがって、この連通溝６４により第１流体圧室Ａ１は吸入ポート６２と連通し、常時吸入圧Ｐｉｎが導入される。

これにより本願ベーンポンプ１では第２流体圧室Ａ２の液圧Ｐ２のみ制御され、第１流体圧室Ａ１の液圧Ｐ１は制御されず常時Ｐ１＝吸入圧Ｐｉｎとなる。第１、第２流体圧室Ａ１，Ａ２の圧力Ｐ１，Ｐ２を両方とも制御する場合と比べ、圧力制御および流量制御が容易である。

なお、第２ハウジング１２に径方向の溝を設けて吸入ポート６２，１２１と第１流体圧室Ａ１とを連通してもよく特に限定しない。また、連通溝６４によって第１流体圧室Ａ１から排出される作動油は吸入ポート６２，１２１側に戻されるため、吸入効率を向上させる。さらに、連通溝６４はプレッシャープレート６の表面に加工するのみで容易に形成可能となっている。

［カムリングの揺動］
ポンプ内部圧力がかむリング４のｚ軸負方向半分（下半分）に加わり、合力Ｆｐとアダプタリング５とのカムリング揺動支持点Ｎａとのオフセットにより、カムリングを小偏心方向に回転させるモーメントＭｐが発生し、これがｙ軸正方向の付勢力Ｆ１となる。Ｆ１が第２流体圧室Ａ２の油圧Ｐ２とスプリング２０１から受けるｙ軸負方向の付勢力の和Ｆ２よりも大きくなれば、カムリング４はカムリング中心Ｏｃとロータ中心Ｏ_Ｒの偏心量は小さくなり、ポンプの吐出量が減少する（図３）。

ポンプ吐出量が減少すると、吐出油路２２からオリフィス８を通る流量が低下し、オリフィス８の前後差圧であるＰｆｂとＰｏｕｔとの差が小さくなり、バルブスプリング７ａの力が打ち勝ち、バルブをｙ軸負方向に動かし（図２の状況）、制御圧Ｐｖに高圧のＰｏｕｔが導入され、通路５２を通って第２流体圧室Ａ２の圧力Ｐ２が上昇する。Ｆ１よＦ２が大きくなると、カムリング４はｙ軸負方向側に揺動する。
この揺動により、カムリング４の偏心量は増大して吐出量がアップする。流量が増えるとオリフィス８の前後差圧は増大し、バルブはｙ軸方向に動き（図３）制御圧ＰＶ、第２流体圧室Ａ２の圧力Ｐ２が下がる。

ｙ軸正、負方向の付勢力Ｆ１，Ｆ２がほぼ等しくなると、カムリング４に作用するｙ軸方向の力が釣り合ってカムリング４は静止する。したがってポンプは予定の流量を保つように制御される。

このように、第２流体圧室Ａ２に制御圧Ｐｖを導入し、第１流体圧室Ａ１は常時吸入圧Ｐｉｎで素早く抜けるため、することにより、カムリングを第１流体圧室Ａ１側に高応答で揺動させ、吐出量制御の応答性を向上させる。

［実施例１の効果］
（１）ポンプボディ１０と、ポンプボディ１０に軸支される駆動軸２と、ポンプボディ１０内に設けられ、駆動軸２に回転駆動されるロータ３と、ロータ３の周方向に複数個設けられたスロット３１に出没自在に収装されたベーン３２と、ポンプボディ１０内であって揺動可能に設けられるとともに、内周側にロータ３およびベーン３２とともに複数のポンプ室Ｂを形成するカムリング４と、カムリング４の軸方向両側に設けられたプレッシャープレート６および第２ハウジング１２と、プレッシャープレート６または第２ハウジング１２のうち少なくとも一方側に設けられ、複数のポンプ室Ｂの容積が増大する領域に開口する吸入ポート６２，１２１と、複数のポンプ室Ｂの容積が縮小する領域に開口する吐出ポート６３，１２２と、カムリング４の外周側に設けられ、このカムリング４の外周側空間をポンプ吐出量が増大する方向に設けられた第１流体圧室Ａ１と、ポンプ吐出量が減少する方向に設けられた第２流体圧室Ａ２とに隔成するシール部材５０と、第２流体圧室Ａ２の油圧のみを制御する制御バルブ７とを有することとした。

これにより、第１流体圧室Ａ１には吸入圧Ｐｉｎが導入されて低圧が保たれ、吐出量を増大させる際に第２流体圧室Ａ２側の圧力を増圧することにより、カムリング４を第１流体圧室Ａ１側に揺動させ、吐出量制御の応答性を向上させることができる。

（２）第１流体圧室Ａ１と吸入ポート６２，１２１とを連通させる連通溝６４をさらに有することとした。これにより、カムリング４を挟んだ第１流体圧室Ａ１と吸入ポート６２，１２１とを接続し、第１流体圧室Ａ１に吸入圧Ｐｉｎを導入することにより、第１流体圧室Ａ１から排出される作動油は吸入ポート６２，１２１側に戻されるため、吸入効率を向上させることができる。

（３）連通溝６４はプレッシャープレート６または第２ハウジング１２であって、カムリング４に対向する面に形成されることとした。連通溝６４をプレッシャープレート６または第２ハウジング１２の表面に形成することで、連通溝６４の形成を容易なものとすることができる。

（４）（７）（１１）カムリング４を支持する支持面Ｎは、カムリング４の揺動支点の第２シール部材４０から第２流体圧室Ａ２側に向かって吸入ポート６２，１２１の終端と吐出ポート６３，１２２の始端の中間点Ｍと、駆動軸２の回転中心Ｏとを結んだ基準線Ｋ−Ｋに対し、徐々に離間する傾斜を有することとした。

これにより、カムリング４の支持面Ｎを逆傾斜とし、低回転高吐出圧状態と高回転低吐出圧状態の両方において振動を抑制することができる。

（５）カムリング４を第１流体圧室Ａ１側に付勢するスプリング２０１をさらに有することとした。これにより、圧力の安定しないポンプ始動時において吐出量（カムリング４揺動位置）を安定させることができる。

（６）カムリング４は、第１流体圧室Ａ１と第２流体圧室Ａ２のうち、この第２流体圧室Ａ２側のみが圧力制御されることにより揺動制御されることとした。これにより、第１流体圧室Ａ１の圧力を制御することなく、第２流体圧室Ａ２の圧力を制御するため、第１、第２流体圧室Ａ２双方を制御するものに比べ圧力制御が容易となる。

（８）（１２）ポンプボディ１０はカムリング４の外周側に設けられた環状のアダプタリング５をさらに備え、第２流体圧室Ａ２の圧力を制御する制御圧Ｐｖは、アダプタリング５に形成された貫通孔５２を介して導入されることとした。

アダプタリング５に設けられた貫通孔５２をアダプタリング５の軸方向中央に設けることにより、アダプタリング５外周面がシール面となって圧力のリークを防止することができる。

（９）吐出ポート６３，１２２に連通する油路に設けられたオリフィス８と、オリフィス８の前後差圧が導入される制御バルブ７とを備えた可変容量型ベーンポンプにおいて、制御バルブ７は、第１流体圧室Ａ１を制御せず、第２流体圧室Ａ２を制御することとした。これにより、第２流体圧室Ａ２のみを制御することで、流量制御を簡略化することができる。

（１０）第１、第２シール部材５０，４０はカムリング４の外周に１対設けられ、このカムリング４外周を第１、第２流体圧室Ａ２に隔成し、制御バルブ７によって制御される制御圧Ｐｖは、カムリング４の１対の第１、第２シール部材５０，４０によって隔成された受圧面全体に導入されることとした。

隔成された第２流体圧室Ａ２全体を受圧面としたため、受圧面積を大きくとることができ、制御圧Ｐｖ力を小さくすることが可能となる。よって、第２流体圧室Ａ２から低圧側（吸入ポート６２，１２１）へのリーク量を抑制することができる。

［第３流体圧室を制御］
実施例２につき図４に基づき説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例１では第２流体圧室Ａ２の圧力Ｐ２を制御した。

これに対し実施例２では、プラグ部材７０のかわりにピストン２００を設け、このピストン２００の内周と蓋部材２０２によって隔成された空間を第３流体圧室Ａ３とし、この第３流体圧室Ａ３と制御バルブ７とを連通する。これにより第３流体圧室Ａ３の圧力Ｐ３を制御する点で実施例１と異なる。

図４は実施例２におけるベーンポンプ１の径方向断面図である。有底カップ形状のピストン２００は、底部２１０をｙ軸負方向側に向けて第１ハウジング１１のピストン挿入孔１１４'およびアダプタリング５の径方向貫通孔５１に挿入される。挿入時には、ピストン２００の外周とピストン挿入孔１１４'は液密を保ってｙ軸方向摺動可能に設けられる。

ピストン挿入孔１１４'は蓋部材２０２によって外部と液密に閉塞され、ピストン２００の内周と蓋部材２０２によって第３流体圧室Ａ３が隔成される。第３流体圧室Ａ３は吐出ポート６３，１２２の外周側に形成されることとなる。

またピストン２００の内周にはスプリング２０１がｙ軸方向に伸縮可能に挿入され、蓋部材２０２によりｙ軸正方向側を係止されてピストン２００をｙ軸負方向に付勢する。

これによりピストン２００の底部２１０はアダプタリング５の径方向貫通孔５１を貫通してカムリング４に当接し、第２流体圧室Ａ２に至ってカムリング４をｙ軸負方向へ付勢する。

さらに、実施例２の第１ハウジング１１内には、第３流体圧室Ａ３と制御バルブ７とを接続する接続通路２４が設けられている。接続通路２４は制御バルブ７を収容するバルブ収装孔１１５に開口し、ポンプ駆動に伴って制御圧Ｐｖが第３流体圧室Ａ３に導入される。

実施例１と同様、制御バルブ７は油路２１，２２を介して吐出ポート６３，１２２と接続する。油路２２上にはオリフィス８が設けられ、制御バルブ７にはオリフィス８の上流圧である吐出圧Ｐｏｕｔと、オリフィス８の下流圧Ｐｆｂが導入される。このＰｏｕｔとＰｆｂの差圧とバルブスプリング７ａによって制御バルブ７は駆動されて制御圧Ｐｖを生成する。

実施例１と同様、カムリング４を支持する支持面Ｎはｙ軸正方向み向かうにつれｚ軸負方向に傾斜しており、制御圧Ｐｖは吸入圧Ｐｉｎよりも高圧である。そのため、第３流体圧室Ａ３に制御圧Ｐｖが導入されることにより、カムリング４が第２流体圧室Ａ２側（ｙ軸負方向側）に倒れることを防止する。

［実施例２の効果］
（１３）吐出ポート６３，１２２に連通する油路２２に設けられたオリフィス８と、オリフィス８の前後差圧が導入される制御バルブ７とを備えた可変容量型ベーンポンプ１において、制御バルブ７は、カムリング４の外周側空間の複数の室のうち、このカムリング４の揺動によって吐出量が減少する側であって制御圧Ｐｖが導入される第３流体圧室Ａ３のみ圧力を制御することとした。

これにより、制御バルブ７は高圧の制御圧Ｐｖが導入される第３流体圧室Ａ３のみを制御するため、流量制御を簡略化することができる。

（１４）シール部材５０はカムリング４の外周側空間をカムリング４の揺動によって吐出量が増大する側に形成された第１流体圧室Ａ１と、このカムリング４の揺動によって吐出量が減少する側（ｙ軸正方向側）に形成された第２流体圧室Ａ２および第３流体圧室とに隔成し、制御バルブ７は、第３流体圧室を制御することとした。

これにより、ｙ軸正方向側を第２流体圧室Ａ２と第３流体圧室Ａ３とに分割し、制御圧Ｐｖの導入される第３流体圧室の領域を限定し、より流れの小さくなる構成とすることで、ポンプの流量制御をより効率化することができる。

（１５）制御バルブ７は、第３流体圧室Ａ３の外周側に設けられることとした。これにより、第３流体圧室Ａ３に制御圧Ｐｖを導入する制御バルブ７を第３流体圧室側Ａ３に設けることが可能となり、第３流体圧室Ａ３と制御バルブ７とを接続する接続通路２４を簡略化することができる。

（１７）カムリング４に対して進退自在であって、液密に設けられたピストン２００をさらに備え、第３流体圧室Ａ３はピストン２００内部に形成されることとした。これにより、第３流体圧室Ａ３内部圧のリークをさらに抑制することができる。

実施例３につき図５に基づき説明する。基本構成は実施例１および実施例２と同様である。実施例３では第２流体圧室Ａ２を分割し、第３流体圧室Ａ３を隔成して第３流体圧室Ａ３の圧力Ｐ３のみを制御する点で実施例１、２と異なる。

［シール部材により第３流体圧室を隔成］
図５は実施例３におけるベーンポンプ１の径方向断面図である。第２シール部材４０のｙ軸正方向側であってカムリング４とアダプタリング５の間には第３シール部材３００が設けられ、第２流体圧室Ａ２を隔成して第３流体圧室Ａ３を形成する。実施例３では、第３シール部材３００よりもｚ軸正方向側を第２流体圧室Ａ２、ｚ軸負方向側を第３流体圧室Ａ３と定義する。なお、実施例３では第３シール部材３００はプラグ部材７０よりもｚ軸負方向側に設けることとするが、ｚ軸正方向側に設けてもよい（実施例３−１参照）。

第３流体圧室Ａ３は油路２５を介して制御バルブ７と接続し、制御圧Ｐｖが導入される。一方、第２流体圧室Ａ２は吸入、吐出側および制御バルブ７とは連通せず、リーク圧が流入する。第１流体圧室Ａ１には、実施例１と同様に径方向連通溝６４により吸入圧Ｐｉｎが導入される。

したがってカムリング４は、ポンプ内圧によりｙ軸正方向に付勢される一方、ｙ軸正方向側に設けられた第３流体圧室Ａ３に導入される制御圧Ｐｖにより、カムリング４をｙ軸負方向側に付勢するものである。

［シール部材の詳細］
第３シール部材３００は揺動支点３１０と、この揺動支点３１０から突出する突出部３２０を有する。揺動支点３１０は断面円形であり、アダプタリング内周面５３に設けられた凹部５４にｙ−ｚ平面内で回動可能に埋設される。

突出部３２０はアダプタリング５から露出し、揺動支点３１０を回動中心として第３流体圧室Ａ３内を回動し、時計回り方向の回動は係止部５５により、反時計回り方向の回動は保持部５６により係止される。

ここで、第３流体圧室Ａ３に制御圧Ｐｖが導入されていない状態において、突出部３２０の頂部３２１はアダプタリング内周面５３よりも内径側に突出するよう設けられ、第３シール部材３００はｙ軸負方向側に倒れた状態となっている。ポンプが駆動され第３流体圧室Ａ３に吐出圧が導入され始めた際、作動油は第３流体圧室Ａ３から第２流体圧室Ａ２側へ流れる。

この流れが突出部３２０に当たることにより、第３シール部材３００はｙ軸正方向かつｚ軸正方向側に起き上がり、カムリング４を係止して第３シール部材３００が第３流体圧室Ａ３内の制御圧Ｐｖを保持し、シール性を発揮するものである。

第３シール部材３００は圧力によってシール性を発揮させる構造としたため、圧力に応じたシール力とすることが可能となる。よって、付勢力が一定のスプリングのように、漏れの少ない低圧時において付勢力が強くなりすぎたり、漏れの多い高圧において付勢力が不足したりすることを防止する。

突出部３２０はカムリング４の揺動位置によらず常時カムリング４外周に当接可能である。したがって第３シール部材３００は油路２５からの制御圧Ｐｖを受けて時計回り方向に回動し、突出部３２０がカムリング４外周に当接することによって第３流体圧室Ａ３が隔成される。

アダプタリング５における凹部５４のｚ軸正方向側には、ポンプ内径側に突出するストッパ部５７が設けられている。アダプタリング５においてストッパ部５７を他の部分よりも肉盛りされた形状とし、凹部５４周辺の強度を向上させる。

［カムリングの偏心量と油室の作用］
ポンプ容積が減少する側に設けられた第２流体圧室Ａ２に常時吸入圧を導入する可変容量型ベーンポンプにあっては、第２流体圧室Ａ２に常時吸入圧を導入するためカムリング４をｙ軸負方向へ付勢する力が不足しがちとなる。とりわけ、本願ベーンポンプのように、アダプタリング５の支持面Ｎがｙ軸正方向かつｚ軸負方向側に向かって傾斜している場合、カムリング４が第２流体圧室Ａ２側に倒れて不意にポンプ吐出量が減少するおそれが大きい。

したがって実施例３では、第２シール部材４０のｙ軸正方向側に第３シール部材３００を設けて第３流体圧室Ａ３を隔成し、制御圧Ｐｖを導入してカムリング４をｙ軸負方向に付勢させる。カムリング４をｙ軸負方向へ付勢する力を確保し、意に反してカムリング４がｙ軸正方向側へ倒れてポンプ吐出量が減少することを回避する。

［実施例３の効果］
（１８）第２流体圧室Ａ２と第３流体圧室Ａ３とを隔成する第３シール部材３００は、この第３流体圧室Ａ３に導入される制御圧Ｐｖによりカムリング４に付勢され、シール性を発揮することとした。

第３シール部材３００は圧力によってシール性を発揮させる構造としたため、圧力に応じたシール力とすることが可能となる。よって、付勢力が一定のスプリングのように、漏れの少ない低圧時において付勢力が強くなりすぎたり、漏れの多い高圧において付勢力が不足したりすることを防止できる。

（１９）実施例３においても、支持面Ｎは中間点Ｍと駆動軸２の回転中心Ｏとを結んだ基準線Ｋ−Ｋに対し、徐々に離間する傾斜面Ｎを有することとした。カムリング４の支持面Ｎを逆傾斜とし、低回転高吐出圧状態と高回転低吐出圧状態の両方において振動を抑制することができる。

（２０）カムリング４の外周側空間の複数の第１〜第３流体圧室Ａ１〜Ａ３のうち、吐出量が増加する側の第１流体圧室Ａ１と、吸入ポート６２，１２１とを連通させる連通溝６４をさらに有することとした。

これにより、カムリング４を挟んで第１流体圧室Ａ１と吸入ポート６２，１２１とを接続し、第１流体圧室Ａ１に吸入圧Ｐｉｎを導入することにより、第１流体圧室Ａ１から排出される作動油は吸入ポート６２，１２１側に戻されるため、吸入効率を向上させることができる。

第３流体圧室Ａ３は吐出ポート６３，１２２の外周側に形成されるため、高圧の制御圧Ｐｖが導入される第３流体圧室Ａ３を吐出ポート６３，１２２の外周側に設けることにより、第３流体圧室Ａ３からの圧力漏れを抑制し、吸入ポート６２，１２１側に圧力がリークすることがない。またピストン２００内部に第３流体圧室Ａ３が形成し、リークをさらに低減する。

（１６）第３流体圧室Ａ３は、吐出ポート６３，１２２の外周側に形成されることとした。これにより、高圧の制御圧Ｐｖが導入される第３流体圧室Ａ３を吐出ポート６３，１２２の外周側に設けることにより、第３流体圧室Ａ３からの圧力漏れを抑制することができる（吸入ポート６２，１２１側に圧力がリークしない）。

以下、実施例３の変形例である。
［実施例３−１］
図６は第３シール部材３００をプラグ部材７０のｚ軸正方向側に設けた例である。カムリング揺動支持面Ｎより離れた所に設けたため、受圧面積を小さくでき、リークを低減できる。また、バルブの近くに第３シール部材３００を設けるため、通路が容易となる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を各実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

実施例１（第２流体圧室に制御圧導入）におけるベーンポンプの軸方向断面図である。実施例１におけるベーンポンプの径方向断面図（最大揺動時）である。実施例１におけるベーンポンプの径方向断面図（最小揺動時）である。実施例２（第３流体圧室に制御圧導入）におけるベーンポンプの径方向断面図である。実施例３（第３シール部材で第３流体圧室を隔成）におけるベーンポンプの径方向断面図である。実施例３−１におけるベーンポンプの径方向断面図である。

符号の説明

１ベーンポンプ
２駆動軸
３ロータ
４カムリング
５アダプタリング
６サイドプレート
６プレッシャープレート
７制御バルブ
７ａバルブスプリング
８オリフィス
１０ポンプボディ
１１，１２第１、第２ハウジング
２１，２２油路
２４接続通路
２５油路
３１スロット
３２ベーン
３３背圧室
４０ピン
５０シール部材
４１カムリング内周面
５１径方向貫通孔
５２貫通孔
５３アダプタリング内周面
５４凹部
５５係止部
５６保持部
５７ストッパ部
６２，１２１吸入ポート
６３，１２２吐出ポート
６４連通溝
７０プラグ部材
１１１底部
１１２ポンプ要素収容部
１１３油路
１１４プラグ部材挿入孔
１１４' ピストン挿入孔
１１５バルブ収装孔
１２０ｘ軸負方向面
２００ピストン
２０１スプリング
２０２蓋部材
２１０底部
３００シール部材
３１０揺動支点
３２０突出部
３２１頂部
Ａ１〜Ａ３第１〜第３流体圧室
Ｂポンプ室

Claims

ポンプボディと、
前記ポンプボディに軸支される駆動軸と、
前記ポンプボディ内に設けられ、前記駆動軸に回転駆動されるロータと、
前記ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に収装されたベーンと、
前記ポンプボディ内であって揺動可能に設けられるとともに、内周側に前記ロータおよび前記ベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
前記カムリングの軸方向両側に設けられた第１部材および第２部材と、
前記第１部材または第２部材のうち少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポートと、前記複数のポンプ室の容積が縮小する領域に開口する吐出ポートと、
前記カムリングの外周側に設けられ、このカムリングの外周側空間をポンプ吐出量が増大する方向に設けられた第１流体圧室と、ポンプ吐出量が減少する方向に設けられた第２流体圧室とに隔成するシール部材と、
前記第２流体圧室の油圧のみを制御する制御バルブと
を有することを特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項１に記載の可変容量型ベーンポンプは、
前記第１流体圧室と前記吸入ポートとを連通させる連通路をさらに有すること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項２に記載の可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記連通路は前記第１部材または前記第２部材であって、前記カムリングに対向する面に形成されること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項２に記載の可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記カムリングを支持する支持面は、前記カムリングの揺動支点から前記第２流体圧室側に向かって前記吸入ポートの終端と前記吐出ポートの始端の中間点と、前記駆動軸の回転中心とを結んだ基準線に対し、徐々に離間する傾斜を有すること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項２に記載の可変容量型ベーンポンプは、
前記カムリングを前記第１流体圧室側に付勢する付勢手段をさらに有すること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
ポンプボディと、
前記ポンプボディに軸支される駆動軸と、
前記ポンプボディ内に設けられ、前記駆動軸に回転駆動されるロータと、
前記ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に収装されたベーンと、
前記ポンプボディ内であって揺動可能に設けられるとともに、内周側に前記ロータおよび前記ベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
前記カムリングの軸方向両側に設けられた第１部材および第２部材と、
前記第１部材または第２部材のうち少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポートと、前記複数のポンプ室の容積が縮小する領域に開口する吐出ポートと、
前記カムリングの外周側に設けられ、このカムリングの外周側空間をポンプ吐出量が増大する方向に設けられた第１流体圧室と、ポンプ吐出量が減少する方向に設けられた第２流体圧室とに隔成するシール部材と
を備え、
前記カムリングは、前記第１流体圧室と前記第２流体圧室のうち、この第２流体圧室側のみが圧力制御されることにより揺動制御されること
を特徴とする可変容量型べーンポンプ。
請求項６に記載の可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記カムリングを支持する支持面は、前記カムリングの揺動支点から前記第２流体圧室側に向かって前記吸入ポートの始端の中間点と前記駆動軸の回転中心とを結んだ基準線に対し、徐々に離間する傾斜を有すること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項６に記載の可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記ポンプボディは前記カムリングの外周側に設けられた環状のアダプタリングをさらに備え、
前記第２流体圧室の圧力を制御する制御圧は、前記アダプタリングに形成された貫通孔を介して導入されること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
ポンプボディと、
前記ポンプボディに軸支される駆動軸と、
前記ポンプボディ内に設けられ、前記駆動軸に回転駆動されるロータと、
前記ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に収装されたベーンと、
前記ポンプボディ内であって揺動可能に設けられるとともに、内周側に前記ロータおよび前記ベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
前記カムリングの軸方向両側に設けられた第１部材および第２部材と、
前記第１部材または第２部材のうち少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポートと、前記複数のポンプ室の容積が縮小する領域に開口する吐出ポートと、
前記カムリングの外周側に設けられ、このカムリングの外周側空間をポンプ吐出量が増大する方向に設けられた第１流体圧室と、ポンプ吐出量が減少する方向に設けられた第２流体圧室とに隔成するシール部材と、
前記吐出ポートに連通する油路に設けられたオリフィスと、
前記オリフィスの前後差圧が導入される制御バルブと
を備えた可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記制御バルブは、前記第１流体圧室を制御せず、前記第２流体圧室を制御すること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項９に記載の可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記シール部材は前記カムリングの外周に１対設けられ、このカムリング外周を前記第１、第２流体圧室に隔成し、
前記制御バルブによって制御される制御圧は、前記カムリングの前記１対のシール部材によって隔成された受圧面全体に導入されること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項９に記載の可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記カムリングを支持する支持面は、前記カムリングの揺動支点から前記第２流体圧室側に向かって前記吸入ポートの終端と前記吐出ポートの始端の中間点かと、前記駆動軸の回転中心とを結んだ基準線に対し、徐々に離間する傾斜を有すること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項９に記載の可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記ポンプボディは前記カムリングの外周側に設けられた環状のアダプタリングをさらに備え、
前記第２流体圧室の圧力を制御する制御圧は、前記アダプタリングに形成された貫通孔を介して導入されること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
ポンプボディと、
前記ポンプボディに軸支される駆動軸と、
前記ポンプボディ内に設けられ、前記駆動軸に回転駆動されるロータと、
前記ロータの周方向に複数個設けられたスロットに出没自在に収装されたベーンと、
前記ポンプボディ内であって揺動可能に設けられるとともに、内周側に前記ロータおよび前記ベーンとともに複数のポンプ室を形成するカムリングと、
前記カムリングの軸方向両側に設けられた第１部材および第２部材と、
前記第１部材または第２部材のうち少なくとも一方側に設けられ、前記複数のポンプ室の容積が増大する領域に開口する吸入ポートと、前記複数のポンプ室の容積が縮小する領域に開口する吐出ポートと、
前記カムリングの外周側に設けられ、このカムリングの外周側空間をポンプ吐出量が増大する方向に設けられた第１流体圧室と、ポンプ吐出量が減少する方向に設けられた第２流体圧室とに隔成するシール部材と、
前記吐出ポートに連通する油路に設けられたオリフィスと、
前記オリフィスの前後差圧が導入される制御バルブと
を備えた可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記制御バルブは、前記カムリングの外周側空間の複数の室のうち、このカムリングの揺動によって吐出量が減少する側であって吐出圧が導入される室のみ圧力を制御すること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項１３に記載の可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記シール部材は前記カムリングの外周側空間を前記カムリングの揺動によって吐出量が増大する側に形成された第１流体圧室と、このカムリングの揺動によって吐出量が減少する側に形成された第２流体圧室および第３流体圧室とに隔成し、
前記制御バルブは、前記第３流体圧室を制御すること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項１４に記載の可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記制御バルブは、前記第３流体圧室の外周側に設けられること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項１４に記載の可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記第３流体圧室は、前記吐出ポートの外周側に形成されること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項１４に記載の可変容量型ベーンポンプは、
前記カムリングに対して進退自在であって、液密に設けられたプラグ部材をさらに備え、
前記第３流体圧室は前記プラグ部材内部に形成されること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項１４に記載の可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記第２流体圧室と前記第３流体圧室とを隔成するシール部材は、この第３流体圧室に導入される圧力により前記カムリングに付勢され、シール性を発揮すること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項１３に記載の可変容量型ベーンポンプにおいて、
前記カムリングを支持する支持面は、前記カムリングの揺動支点から吐出量が減少する側に向かって、前記吸入ポートの終端と前記吐出ポートの始端の中間点と、前記駆動軸の回転中心とを結んだ基準線に対し、徐々に離間する傾斜を有すること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
請求項１３に記載の可変容量型ベーンポンプは、
前記カムリングの外周側空間の複数の室のうち吐出量が増加する側の室と、前記吸入ポートとを連通させる連通路をさらに有すること
を特徴とする可変容量型ベーンポンプ。