JP2010127214A - ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】始動特性が良好なベーンポンプを提供すること。
【解決手段】ロータ２を収容するカムリング４と、ポンプ吐出圧によってロータ２から突出してカムリング４の内周に当接し、カムリング４内に複数のポンプ室７を画成するベーン３と、ポンプ室７から吐出され油圧機器１０に供給される作動流体の流量を制御する流量制御装置１０２とを備え、流量制御装置１０２は、可変絞り弁２０の前後差圧に応じて供給通路１２の作動流体をポンプ吸込側に戻す流量調整弁２１と、可変絞り弁２０をバイパスしてポンプ室７と油圧機器１０とをつなぐバイパス通路２４に介装され、ポンプ室７から吐出される作動流体の圧力に応じて開口面積が変化する可変バイパス弁２３とを備え、可変バイパス弁２３は、ベーンポンプ１００が停止する過程で可変絞り弁２０及び流量調整弁２１が全閉となったときに開口面積が減少し、ベーンポンプ１００の停止後に開口面積が最大となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベーンポンプに関するものであり、特には、ベーンポンプから油圧機器に供給される作動流体の流量を制御する流量制御装置を備えるベーンポンプに関するものである。

従来のベーンポンプにおいて、ロータに対して径方向に往復動可能に設けられた複数のベーンを備え、ベーンはポンプ吐出圧が導かれる背圧室の圧力によってロータから突出し、ベーン先端部がカムリングの内周に当接するものが知られている。

また、従来の流量制御装置において、ベーンポンプから吐出される作動油を油圧機器に導く供給通路に介装される可変絞り弁と、可変絞り弁の前後差圧に応じて供給通路の作動油をポンプ吸込側に戻す流量調整弁とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の流量制御装置では、ベーンポンプの停止時には、スプールがシート面に着座して、可変絞り弁及び流量調整弁が全閉となる。
特開２００５−１１２２８０号公報

ベーンポンプ停止状態で、可変絞り弁及び流量調整弁が全閉となり、ベーンポンプが密閉された場合において、ベーンポンプ内部の作動油の温度が上昇した場合には、作動油が熱膨張して内圧が上昇してしまう。したがって、ベーンポンプが停止し、可変絞り弁及び流量調整弁が全閉となった場合でも、ベーンポンプが密閉状態とならないようにする必要がある。そこで、スプールが着座するシート面に溝を形成し、ベーンポンプの停止状態においても、溝を通じてベーンポンプと油圧機器との連通を維持し、ベーンポンプが密閉状態とならないように構成したものがある。

ここで、ベーンポンプの始動時から安定して作動油を吐出するためには、ベーンポンプの始動時においてベーンの先端部がカムリングの内周に当接していることが望ましい。つまり、ベーンがロータから突出した状態でベーンポンプが停止することが望ましい。

しかし、スプールが着座するシート面に溝が形成されている場合には、溝を通じてベーンポンプと油圧機器とが常時連通しているため、ベーンポンプの停止直前には、ポンプ吐出圧が立たない。したがって、ベーンポンプは、ベーンがロータから突出した状態で停止せず、始動時に安定して作動油を吐出することができないという問題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、始動特性が良好なベーンポンプを提供することを目的とする。

本発明は、駆動軸に連結されたロータと、前記ロータを収容するカムリングと、ポンプ吐出圧によって前記ロータから突出して前記カムリングの内周に当接し、当該カムリング内に複数のポンプ室を画成するベーンと、前記ロータの回転に伴う前記ポンプ室の拡縮によって吐出され油圧機器に供給される作動流体の流量を制御する流量制御装置と、を備えるベーンポンプであって、前記流量制御装置は、前記ポンプ室から吐出される作動流体を油圧機器に導く供給通路に介装され、作動流体に抵抗を付与する可変絞り弁と、前記可変絞り弁の前後差圧に応じて前記供給通路の作動流体をポンプ吸込側に戻す流量調整弁と、前記可変絞り弁をバイパスして前記ポンプ室と前記油圧機器とをつなぐバイパス通路に介装され、前記ポンプ室から吐出される作動流体の圧力に応じて開口面積が変化する可変バイパス弁と、を備え、前記可変バイパス弁は、ベーンポンプが停止する過程で前記可変絞り弁及び前記流量調整弁が全閉となったときに開口面積が減少し、ベーンポンプの停止後に開口面積が最大となることを特徴とする。

本発明によれば、可変バイパス弁は、ベーンポンプが停止する過程で可変絞り弁及び流量調整弁が全閉となったときに開口面積が減少するため、ベーンポンプの停止直前でもポンプ吐出圧が立つ。したがって、ベーンポンプは、ベーンがロータから突出した状態で停止するため、始動時に安定して作動油を吐出することが可能となり、始動特性は良好なものとなる。また、可変バイパス弁は、ベーンポンプの停止後に開口面積が最大となるため、ベーンポンプの停止状態においてポンプ室と油圧機器とが連通し、ポンプ室が密閉状態となることがない。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態に係るベーンポンプ１００について説明する。図１はベーンポンプ１００の構成図であり、図２はベーンポンプ１００のポンプカートリッジの平面図である。

ベーンポンプ１００は、車両に搭載される油圧機器１０、例えば、パワーステアリング装置や変速機等の油圧供給源として用いられるものである。

図１に示すように、ベーンポンプ１００は、作動油（作動流体）を吐出するポンプカートリッジ１０１と、ポンプカートリッジ１０１から吐出され油圧機器１０に供給される作動油の流量を制御する流量制御装置１０２とを備える。

まず、図２を参照して、ポンプカートリッジ１０１について説明する。図２はポンプカートリッジ１０１の平面図である。

ポンプカートリッジ１０１は、駆動軸１の端部に動力源としてのエンジン（図示せず）の動力が伝達され、駆動軸１に連結されたロータ２が回転するものである。

ポンプカートリッジ１０１は、ロータ２に対して径方向に往復動可能に設けられる複数のベーン３と、ロータ２を収容すると共にロータ２の回転に伴って内周のカム面４ａにベーン３の先端部が摺動するカムリング４とを備える。

ロータ２には、外周面に開口部を有するスリット１６が所定間隔をおいて放射状に形成され、ベーン３は、スリット１６に摺動自在に挿入される。

スリット１６の基端側には、ポンプ吐出圧が導かれる背圧室１７が画成される。隣り合う背圧室１７は、ロータ２に形成された円弧状の溝２ａによって連通し、この溝２ａにはポンプ吐出圧が常時導かれている。ベーン３は、背圧室１７の圧力によってスリット１６から飛び出る方向に押圧され、先端部がカムリング４の内周のカム面４ａに当接する。これにより、カムリング４の内部には、ロータ２の外周面、カムリングのカム面４ａ、及び隣り合うベーン３によって複数のポンプ室７が画成される。

カムリング４は、内周のカム面４ａが楕円形状をした環状の部材であり、カムリング４の内部には、隣り合うベーン３によって仕切られた複数のポンプ室７が画成される。カムリング４は、ポンプ室７の容積を拡張する吸込領域と、ポンプ室７の容積を収縮する吐出領域とを有する。本実施の形態では、カムリング４は、２つの吸込領域と２つの吐出領域とを有する。

ロータ２及びカムリング４の一側面にはポンプカバー（図示せず）が当接して配置され、他側面にはサイドプレート６が当接して配置される。このように、ポンプカバーとサイドプレート６は、ロータ２及びカムリング４の両側面を挟んだ状態で配置され、ポンプ室７を密閉する。

ポンプカバーにおけるロータ２が摺動する面には、カムリング４の吸込領域に向けて開口し、ポンプ室７に作動油を導く円弧状の２つの吸込ポートが形成される。

サイドプレート６におけるロータ２が摺動する面には、カムリング４の吐出領域に向けて開口し、ポンプ室７が吐出する作動油が導かれる円弧状の２つの吐出ポート９が形成される。

各ポンプ室７は、ロータ２の回転に伴って、カムリング４の吸込領域にて吸込ポートを通じて作動油を吸込み、カムリング４の吐出領域にて吐出ポート９を通じて作動油を吐出する。このように、各ポンプ室７は、ロータ２の回転に伴う拡縮によって作動油を給排する。

吐出ポート９には、ポンプ室７から吐出される作動油を油圧機器１０に導く供給通路１２（図１参照）が接続され、吐出ポート９を通じて吐出された作動油は、供給通路１２を通じて油圧機器１０に導かれる。また、吐出ポート９を通じて吐出された作動油の一部は、サイドプレート６に形成された貫通孔６ａを通じてロータ２の円弧状の溝２ａに導かれて各背圧室１７へと導かれる。このように、ベーン３は、ポンプ吐出圧によってロータ２のスリット１６から飛び出る方向に押圧される。

次に、図１を参照して、流量制御装置１０２について説明する。

流量制御装置１０２は、供給通路１２に介装され作動油に抵抗を付与する可変絞り弁２０と、可変絞り弁２０の前後差圧に応じて供給通路１２の作動油をポンプ吸込側に戻す流量調整弁２１と、可変絞り弁２０より下流側に設けられたリリーフ弁２２と、可変絞り弁２０をバイパスしてポンプ室７と油圧機器１０とをつなぐバイパス通路２４に介装された可変バイパス弁２３とを備える。

可変絞り弁２０、流量調整弁２１、及びリリーフ弁２２は、第１バルブボディ２７の内部に収装され、第１バルブボディ２７の開口部にはキャップ２８が螺着される。

第１バルブボディ２７には、スプール３０が摺動自在に挿入されるスプール孔３１と、カムリング４の吐出ポート９に連通するポンプポート３２と、タンク３４に作動油を排出する戻り通路３５に連通する戻りポート３３とが形成される。

キャップ２８には、供給通路１２の一部を構成し、先端の開口部がポンプポート３２に連通する貫通孔３７が形成される。キャップ２８の先端面３８は、スプール３０が当接するシート面として機能する。

スプール３０の先端側には、ポンプポート３２に連通し、ポンプカートリッジ１０１のポンプ室７から吐出される作動油が導かれる上流側室４２が画成される。また、スプール３０の背面側にはスプリング室３９が画成され、スプリング室３９にはスプール３０をキャップ２８に向けて付勢するスプリング４０が収装される。

スプール３０の先端には、キャップ２８の貫通孔３７に挿入され、先端に向かって拡径されたテーパロッド４１が形成される。スプール３０の移動に伴ってテーパロッド４１が貫通孔３７の先端開口部に対して相対移動し、貫通孔３７の先端開口部の開口面積が変化する。テーパロッド４１と、テーパロッド４１の移動によって開口面積が変化する貫通孔３７の開口部とで可変絞り弁２０が構成される。

可変絞り弁２０は、上流側室４２に臨んで設けられ、供給通路１２を流れる作動油に抵抗を付与する。可変絞り弁２０の下流側に画成された下流側室４４は、通孔４３を介してスプリング室３９に連通している。このように、スプール３０の一端には、可変絞り弁２０の上流側の圧力が作用し、他端には、可変絞り弁２０の下流側の圧力が作用する。したがって、スプール３０は、可変絞り弁２０の前後差圧に基づく荷重とスプリング４０の付勢力とが釣り合った位置にてバランスする。

ポンプ室７から吐出される作動油の流量が多く、可変絞り弁２０の前後差圧が大きくなると、スプール３０はスプリング４０を圧縮する方向へ移動し、スプール３０のランド部３０ａが戻りポート３３を開放する。これにより、ポンプポート３２が上流側室４２を通じて戻りポート３３と連通し、ポンプ室７から吐出される作動油の一部が戻り通路３５へと還流する。戻り通路３５へと還流する作動油の流量は、可変絞り弁２０の前後差圧が大きい程、スプール３０の移動量が大きくなり、戻りポート３３の開口面積が大きくなるため多くなる。つまり、ポンプ室７から吐出される作動油の流量が多い程多くなる。スプール３０と、スプール３０の移動によって開口面積が変化する戻りポート３３の開口部とで流量調整弁２１が構成される。

リリーフ弁２２は、可変絞り弁２０の下流側の圧力が所定値に達した場合に、スプール３０内に収装されたスプリング４５が圧縮されて開弁するものである。リリーフ弁２２が開弁した場合には、可変絞り弁２０の下流側の作動油は、下流側室４４、通孔４３、スプリング室３９、リリーフ弁２２、戻りポート３３の順に流れ、戻り通路３５へと逃がされる。

次に、可変絞り弁２０及び流量調整弁２１の動作について説明する。

ポンプ回転数の低速域では、可変絞り弁２０の前後差圧が小さいため、流量調整弁２１は閉弁状態であり、ポンプ回転数に比例した作動油が油圧機器１０へと供給される。

ポンプ回転数が中速域に達すると、可変絞り弁２０の前後差圧によって流量調整弁２１が開弁し、上流側室４２に流入する作動油の一部がポンプ回転数の増大に応じて戻り通路３５へと還流する。このため、可変絞り弁２０を通じて油圧機器１０に供給される作動油の流量は略一定に保たれる。

ポンプ回転数が高速域に達すると、可変絞り弁２０の前後差圧が大きくなるため、スプール３０はスプリング４０を圧縮して移動する。これにより、貫通孔３７の開口部の開口面積は、テーパロッド４１の移動によって次第に減少し、油圧機器１０に供給される作動油の流量は次第に減少する。

また、ポンプ回転数がゼロとなるベーンポンプ１００の停止時には、スプリング４０の付勢力によってスプール３０がキャップ２８の先端面３８に着座する。これにより、可変絞り弁２０が全閉となると共に、スプール３０のランド部３０ａによって戻りポート３３が閉塞され流量調整弁２１も全閉となる。

ここで、ベーンポンプ１００の始動時、つまり、ロータ２の回転開始時から安定して作動油を吐出するためには、ロータ２の回転開始時においてベーン３の先端部がカムリング４のカム面４ａに当接していることが望ましい。つまり、ベーン３がロータ２から突出した状態でロータ２が停止することが望ましく、そのためには、ロータ２の回転が止まる直前までポンプ吐出圧が立ち、背圧室１７に圧力が導かれている必要がある。

また、ベーンポンプ１００が停止し、可変絞り弁２０及び流量調整弁２１が全閉となった後は、ポンプ内部の作動油の熱膨張による内圧の上昇等を防ぐため、ポンプ室７が密閉状態とならないようにする必要がある。つまり、ベーンポンプ１００の停止状態において、ポンプ室７と油圧機器１０とを連通状態とする必要がある。

このように、ベーンポンプ１００の始動特性と停止状態における安全性とを考慮して、ベーンポンプ１００の停止直前までポンプ吐出圧が立つようにすると共に、ベーンポンプ１００の停止状態ではポンプ室７と油圧機器１０とを連通状態とする必要がある。これを達成するために、流量制御装置１０２は可変バイパス弁２３を備えている。

次に、主に図３〜図５を参照して、可変バイパス弁２３について説明する。図３はベーンポンプ１００の通常運転時における可変バイパス弁２３の断面図であり、図４はベーンポンプ１００が停止する過程の可変バイパス弁２３の断面図であり、図５はベーンポンプ１００の停止後における可変バイパス弁２３の断面図である。

可変バイパス弁２３は、第１バルブボディ２７に連結された第２バルブボディ５０の内部に収装され、第２バルブボディ５０の開口部にはキャップ５１が螺着される。

可変バイパス弁２３は、上流側室４２と下流側室４４とをつなぎ、第１バルブボディ２７に形成されたバイパス通路２４（図１参照）に介装される。つまり、可変バイパス弁２３は、可変絞り弁２０の上流側と下流側とをつなぐバイパス通路２４に介装される。

第２バルブボディ５０には、バイパス通路２４を通じて上流側室４２と連通する供給ポート５０ａと、バイパス通路２４を通じて下流側室４４と連通する排出ポート５０ｂとが形成される。可変バイパス弁２３は、供給ポート５０ａから排出ポート５０ｂへの作動油の流れを制御するものである。

可変バイパス弁２３は、第２バルブボディ５０に形成された摺動孔５７に摺動自在に挿入され、上流側室４２の作動油の圧力に応じて移動可能な可動式シート部材５２と、キャップ５１に形成された摺動孔５３に摺動自在に挿入され、上流側室４２の作動油の圧力に応じて移動可能なポペット５４とを備える。

可動式シート部材５２は、上流側室４２に連通する貫通路５８を有し、貫通路５８の下流側開口部に環状のシート部５２ａが形成される。また、可動式シート部材５２の胴部には、排出ポート５０ｂに連通する排出路５９が形成される。

ポペット５４は、胴部に環状に形成された弁体部５４ａを有し、弁体部５４ａが可動式シート部材５２のシート部５２ａに対向した状態で配置される。

ポペット５４の弁体部５４ａが可動式シート部材５２のシート部５２ａに着座することによって、上流側室４２から下流側室４４への作動油の流れが遮断される。また、弁体部５４ａがシート部５２ａから離座することによって、供給ポート５０ａと排出ポート５０ｂとが可動式シート部材５２に形成された貫通路５８及び排出路５９を通じて連通し、上流側室４２から下流側室４４への作動油の流れが許容される。つまり、可動式シート部材５２に対するポペット５４の相対位置が変化することによって、可変バイパス弁２３の開口面積が変化する。

可動式シート部材５２とキャップ５１との間には第１スプリング５５が介装される。第１スプリング５５は、可動式シート部材５２を上流側室４２の圧力に抗して、かつ可変バイパス弁２３の開口面積が増加する方向に付勢する。このように、可動式シート部材５２は、上流側室４２の圧力による荷重と第１スプリング５５の付勢力とが釣り合った位置にてバランスする。

また、ポペット５４とキャップ５１との間には第２スプリング５６が介装される。第２スプリング５６は、ポペット５４を上流側室４２の圧力に抗して、かつ可変バイパス弁２３の開口面積が減少する方向に付勢する。このように、ポペット５４は、上流側室４２の圧力による荷重と第２スプリング５６の付勢力とが釣り合った位置にてバランスする。

このように、可変バイパス弁２３は、ポンプ室７から吐出される作動油の圧力である上流側室４２の圧力に応じて、可動式シート部材５２とポペット５４との相対位置が変化し、開口面積が変化するものである。

可動式シート部材５２は、第１スプリング５５が圧縮する方向に移動した場合に、キャップ５１に当接して、それ以上の移動を規制する第１ストッパ部５２ｂと、第１スプリング５５が伸長する方向に移動した場合に、摺動孔５７の内壁５７ａに当接して、それ以上の移動を規制する第２ストッパ部５２ｃとを備える。

ポペット５４は、第２スプリング５６が圧縮する方向に移動した場合に、キャップ５１に当接して、それ以上の移動を規制する第１ストッパ部５４ｂと、第２スプリング５６が伸長する方向に移動した場合に、摺動孔５７の内壁５７ａに当接して、それ以上の移動を規制する第２ストッパ部５４ｃとを備える。

可動式シート部材５２の第１ストッパ部５２ｂとポペット５４の第１ストッパ部５４ｂとは、双方がキャップ５１に当接した状態（図３に示す状態）では、弁体部５４ａがシート部５２ａから離れ、上流側室４２と下流側室４４とが連通するように設定される。つまり、第１スプリング５５及び第２スプリング５６の最圧縮状態では、上流側室４２から下流側室４４への作動油の流れが許容された状態となる。

また、可動式シート部材５２の第２ストッパ部５２ｃとポペット５４の第２ストッパ部５４ｃとは、双方が摺動孔５７の内壁５７ａに当接した状態（図５に示す状態）でも、弁体部５４ａがシート部５２ａから離れ、上流側室４２と下流側室４４とが連通するように設定される。つまり、第１スプリング５５及び第２スプリング５６の最伸長状態でも、上流側室４２から下流側室４４への作動油の流れが許容された状態となる。

第２スプリング５６のバネ定数は、ベーンポンプ１００の通常運転時には最圧縮状態となり、ベーンポンプ１００が停止する過程で可変絞り弁２０及び流量調整弁２１が全閉となったときに伸長を開始するように設定される。

また、第１スプリング５５のバネ定数は、第２スプリング５６と比較して小さい値に設定される。したがって、第１スプリング５５は、ベーンポンプ１００の通常運転時には第２スプリング５６と同様に最圧縮状態となり、ベーンポンプ１００が停止する過程で可変絞り弁２０及び流量調整弁２１が全閉となったときには、第２スプリング５６の伸長開始から遅れて伸長を開始することになる。

このように、第１スプリング５５及び第２スプリング５６は、ベーンポンプ１００の通常運転時には最圧縮状態であり、ベーンポンプ１００が停止する過程で可変絞り弁２０及び流量調整弁２１が全閉となって伸長するものであり、バネ定数は非常に小さい値に設定される。

次に、図３〜図５を参照して、可変バイパス弁２３の動作について説明する。

図３に示すように、ベーンポンプ１００の通常運転時には、第１スプリング５５及び第２スプリング５６は最圧縮状態となり、可動式シート部材５２の第１ストッパ部５２ｂとポペット５４の第１ストッパ部５４ｂとは、双方ともキャップ５１に当接する。この状態では、ポペット５４の弁体部５４ａは、可動式シート部材５２のシート部５２ａから離れた状態で、可変バイパス弁２３の開口面積は最大となる。

このように、ベーンポンプ１００の通常運転時には、可変バイパス弁２３の開口面積は最大となるが、バイパス通路２４及び可変バイパス弁２３での圧力損失は、供給通路１２及び可変絞り弁２０での圧力損失と比較して非常に大きい。そのため、ベーンポンプ１００の通常運転時に、バイパス通路２４を流れる作動油の流量は極僅かであり、流量調整弁２１による作動油の流量制御に影響を及ぼすことはない。

ベーンポンプ１００が停止する過程では、ポンプ回転数が低下してポンプ吐出流量が減少し、可変絞り弁２０の前後差圧が小さくなるため、ベーンポンプ１００の停止直前に、可変絞り弁２０及び流量調整弁２１は全閉となる。可変絞り弁２０及び流量調整弁２１が全閉となることによって、ポンプ室７から吐出される作動油の流れは、バイパス通路２４のみとなる。

ここで、第２スプリング５６は、可変絞り弁２０及び流量調整弁２１が全閉となったときに、最圧縮状態から伸長を開始する一方、第１スプリング５５は、第２スプリング５６と比較してバネ定数が小さいため、可変絞り弁２０及び流量調整弁２１が全閉となっても最圧縮状態を維持する。したがって、可変絞り弁２０及び流量調整弁２１が全閉となることによって、図４に示すように、ポペット５４のみが移動を開始し、ポペット５４の弁体部５４ａは、可動式シート部材５２のシート部５２ａに近づき、可変バイパス弁２３の開口面積は減少する。

これにより、ポンプ室７の圧力の低下が抑えられるため、背圧室１７の圧力の低下も抑えられる。

ポンプ回転数がさらに低下すると、第１スプリング５５も最圧縮状態から伸長を開始する。これにより、可動式シート部材５２もポペット５４と同方向に移動するが、可変バイパス弁２３の開口面積は小さい面積に維持される。したがって、この間、背圧室１７の圧力は略一定に保たれる。この状態は、ポンプ回転数がゼロになるまで維持される。

ポンプ回転数がゼロとなり、ベーンポンプ１００が完全に停止すると、まず、ポペット５４の第２ストッパ部５４ｃが摺動孔５７の内壁５７ａに当接することによって、ポペット５４の移動が規制される。その後、可動式シート部材５２は移動を継続するため、可変バイパス弁２３の開口面積は、可動式シート部材５２の移動に伴い増加する。

可動式シート部材５２は、第２ストッパ部５２ｃが摺動孔５７の内壁５７ａに当接することによって、移動が規制される。このように、ベーンポンプ１００の停止後に、第１スプリング５５及び第２スプリング５６は最伸長状態となり、可変バイパス弁２３の開口面積が最大となる。

以上のように、可変バイパス弁２３は、ベーンポンプ１００の停止直前まで小さい開口面積に維持され、ベーンポンプ１００の停止後に最大開口面積となる。したがって、ベーンポンプ１００の停止直前でも、ポンプ吐出圧が立った状態を維持し、背圧室１７の圧力の低下が抑えられるため、ベーンポンプ１００はベーン３がロータ２から突出した状態で停止する。そして、ベーンポンプ１００の停止後は、可変バイパス弁２３の開口面積は最大となるため、ポンプ室７と油圧機器１０とが連通し、ポンプ室７が密閉状態となることがない。

ベーンポンプ１００は、ベーン３がロータ２から突出した状態で停止するため、次回の始動時には、安定して作動油を吐出することが可能となり、始動特性は良好なものとなる。

以上の本実施の形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

可変バイパス弁２３は、ベーンポンプ１００が停止する過程で、可変絞り弁２０及び流量調整弁２１が全閉となったときに開口面積が減少するため、ベーンポンプ１００の停止直前でもポンプ吐出圧が立つ。したがって、ベーンポンプ１００は、ベーン３がロータ２から突出した状態で停止するため、始動時に安定して作動油を吐出することが可能となり、始動特性は良好なものとなる。また、可変バイパス弁２３は、ベーンポンプ１００の停止後に開口面積が最大となるため、ベーンポンプ１００の停止状態においてポンプ室７と油圧機器１０とが連通し、ポンプ室７が密閉状態となることがない。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

例えば、上記実施の形態では、第１スプリング５５は、ポンプ回転数がゼロとなる前から伸長を開始すると説明した。しかし、第１スプリング５５は、ポンプ回転数がゼロとなったときに、つまり、ベーンポンプ１００が停止したときに伸長を開始するように、そのバネ定数を設定するようにしてもよい。このように設定すれば、ポンプ回転数がゼロになる直前まで、可変バイパス弁２３の開口面積は小さい面積に維持され、ポンプ吐出圧が立った状態を維持することができる。

本発明に係るベーンポンプは、車両用のパワーステアリング装置や変速機等の油圧供給源に適用することができる。

本発明の実施の形態に係るベーンポンプの構成図である。 ポンプカートリッジの平面図である。 ベーンポンプの通常運転時における可変バイパス弁の断面図である。 ベーンポンプが停止する過程の可変バイパス弁の断面図である。 ベーンポンプの停止後における可変バイパス弁の断面図である。

符号の説明

１ 駆動軸
２ ロータ
４ カムリング
７ ポンプ室
１０ 油圧機器
１２ 供給通路
１６ スリット
１７ 背圧室
２０ 可変絞り弁
２１ 流量調整弁
２３ 可変バイパス弁
２４ バイパス通路
４２ 上流側室
４４ 下流側室
５２ 可動式シート部材
５２ａ シート部
５２ｂ 第１ストッパ部
５２ｃ 第２ストッパ部
５４ ポペット
５４ａ 弁体部
５４ｂ 第１ストッパ部
５４ｃ 第２ストッパ部
５５ 第１スプリング
５６ 第２スプリング
１００ ベーンポンプ
１０１ ポンプカートリッジ
１０２ 流量制御装置

Claims (3)

1. 駆動軸に連結されたロータと、
   前記ロータを収容するカムリングと、
   ポンプ吐出圧によって前記ロータから突出して前記カムリングの内周に当接し、当該カムリング内に複数のポンプ室を画成するベーンと、
   前記ロータの回転に伴う前記ポンプ室の拡縮によって吐出され油圧機器に供給される作動流体の流量を制御する流量制御装置と、を備えるベーンポンプであって、
   前記流量制御装置は、
   前記ポンプ室から吐出される作動流体を油圧機器に導く供給通路に介装され、作動流体に抵抗を付与する可変絞り弁と、
   前記可変絞り弁の前後差圧に応じて前記供給通路の作動流体をポンプ吸込側に戻す流量調整弁と、
   前記可変絞り弁をバイパスして前記ポンプ室と前記油圧機器とをつなぐバイパス通路に介装され、前記ポンプ室から吐出される作動流体の圧力に応じて開口面積が変化する可変バイパス弁と、を備え、
   前記可変バイパス弁は、
   ベーンポンプが停止する過程で前記可変絞り弁及び前記流量調整弁が全閉となったときに開口面積が減少し、
   ベーンポンプの停止後に開口面積が最大となることを特徴とするベーンポンプ。
2. 前記可変バイパス弁は、
   前記ポンプ室から吐出される作動流体の圧力に応じて移動可能な可変シート部材と、
   前記ポンプ室から吐出される作動流体の圧力に応じて移動可能であり、前記可変シート部材との相対位置が変化することによって前記開口面積が変化するポペットと、
   前記可変シート部材を前記ポンプ室の圧力に抗して、かつ前記開口面積が増加する方向に付勢する第１スプリングと、
   前記ポペットを前記ポンプ室の圧力に抗して、かつ前記開口面積が減少する方向に付勢する第２スプリングと、を備え、
   前記第２スプリングのバネ定数は、ベーンポンプが停止する過程で前記可変絞り弁及び前記流量調整弁が全閉となったときに伸長を開始するように設定され、
   前記第１スプリングのバネ定数は、前記第２スプリングと比較して小さい値に設定されることを特徴とする請求項１に記載のベーンポンプ。
3. 前記第１スプリングのバネ定数は、ベーンポンプが停止したときに伸長を開始するように設定されることを特徴とする請求項２に記載のベーンポンプ。

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