JP2954330B2

JP2954330B2 - 油圧ポンプ

Info

Publication number: JP2954330B2
Application number: JP32166490A
Authority: JP
Inventors: 健人古野; 雅裕市川
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1999-09-27
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: JPH04191487A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、油圧ポンプに係り、特に、フローコントロ
ールバルブを介して余剰流量の作動油を吸込側にバイパ
スさせるものにおいて、バイパス時に昇温した作動油を
放熱させた後に吸込側に戻すようにしたものに関する。

（従来の技術）従来の油圧ポンプは、例えば、第10図に示すように構
成されている。まず、ポンプケーシング101があり、こ
のポンプケーシング101内にはシャフト105が、ボールベ
アリング103を介して、回転可能に挿入・配置されてい
る。上記シャフト105とポンプケーシング101との間に
は、オイルシール107が介挿されている。

上記シャフト105には、ロータ109が固着されており、
このロータ109の外周位置には、複数固のベーン111が放
射方向に出没可能に取付けられている。上記ベーン111
の外周側には、カムリング113が配置されており、これ
らロータ109、ベーン111、カムリング113によってカー
トリッジ部を構成している。

又、上記ロータ109を挟むようにして、一対のサイド
プレート115、117が設置されている。上記サイドプレー
ト115の図中左側には、カバー119が取付けられており、
これらサイドプレート115とカバー119との間には、圧縮
コイルスプリング121が装着されている。

ポンプケーシング101には、吸込油路123が形成されて
おり、この吸込油路123を介して、図示しないタンクか
ら作動油を吸引する。上記ポンプケーシング101には、
上記吸込油路123に連続して形成された低圧油路125が設
けられている。この低圧油路125は、二つの流路に分岐
されていて、180゜の位置にカートリッジ吸込部127、12
7（図中一方のみ示す）を備えている。

上記サイドプレート115の図中左側には、カートリッ
ジ部のポンプ高圧部129が設けられており、吸引・加圧
された作動油はこのポンプ高圧部129から吐出される。
又、ポンプ高圧部129には、ポンプケーシング101内に設
置されたフローコントロールバルブ131が連通されてい
る。

上記フローコントロールバルブ131は、第11図に示す
ように、上記ポンプ高圧部129に連通した高圧油路133を
備えていて、この高圧油路133を介して流入した作動油
を、吐出部135を介して吐出す。又、スプール137を図中
左右方向に摺動可能に備えていて、このスプール137を
圧縮コイルスプリング139のスプリング力に抗して図中
右側に摺動させることにより、バイパス絞り部141を開
き、それによって、吐出される作動油の一部をバイパス
油路143を介して吸込側にバイパスさせる。

以上の構成によると、まず、図示しないエンジン等に
よって、シャフト105を回転させる。このシャフト105の
回転により、ロータ109が回転する。ロータ109の回転に
より、複数個のベーン111が適宜出没して、ベーン111に
よって形成される仕切室の容積が増減する。それによっ
て、吸込油路123、低圧油路125、カートリッジ吸込部12
7、127を介して吸引された作動油を加圧して、ポンプ高
圧部129に吐出す。

ポンプ高圧部129に吐出された作動油は、フローコン
トロールバルブ131の高圧油路133、吐出部135を介して
吐出される。その際、余剰流量については、バイパス絞
り部141、バイパス油路143を介して、吸込側の低圧油路
125にバイパスさせる。このような作用によって、第12
図に示すような流量特性を得る。

第12図は横軸にポンプ回転数（Ｎ）をとり、縦軸に吐
出流量（Ｑ）をとり、両者の関係を示したものである。
この第12図から解るように、回転数が所定値（N₀）に達
すると、フローコントロールバルブ131によって、吐出
流量の一部が吸込側にパイパスされ、それによって、吐
出流量の増大が抑制されている。

（発明が解決しようとする課題）上記従来の構成によると次のような問題があった。

すなわち、フローコントロールバルブ131によって作
動油の一部をバイパスさせる場合には、既に述べたよう
に、バイパス絞り部141を介して行われるが、このバイ
パス絞り部141を通過する際の流体抵抗等によって、作
動油の温度が上昇する。

よって、従来のように、吐出される作動油の一部を、
フローコントロールバルブ131を介して、低圧油路125、
カートリッジ吸込部127、127に直接バイパスさせた場合
には、昇温している作動油をそのまま吸込側に還流させ
ることになり、それによって、作動油の温度が異常に上
昇して、二次災害を誘発することが懸念されていいた。

又、第10図からも明らかなように、ポンプケーシング
101の内側は高圧の状態になっており（サイドプレート1
15のローディングのために高圧としていた）、そのた
め、ポンプケーシング101の肉厚を厚くしなければなら
ず、装置の大型化、大重量化を引き起こしていた。これ
は、高圧ポンプの場合に特に顕著な問題である。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその
目的とするところは、作動油の温度上昇を抑制するとと
もに、ポンプケーシングの肉厚を薄くすることを可能と
する油圧ポンプを提供することにある。

（課題を解決するための手段）この発明は、ポンプケーシングと、ポンプケーシング
を貫通するとともに回転可能に支持されたシャフトと、
シャフトに固定したロータと、ロータに出没可能に組み
込んだ複数のベーンと、上記ロータの外周に位置すると
ともにロータおよびベーンと相まってカートリッジ部を
構成するカムリングと、上記カムリングとポンプケーシ
ングとの間で構成した環状の低圧室と、ポンプケーシン
グに形成するとともに上記低圧室に連通する吸込油路
と、上記カートリッジ部の吸込部と低圧室とを連通する
低圧油路と、ポンプケーシング内に設けたフローコント
ロールバルブと、このフローコントロールバルブからの
余剰流量を低圧室に環流させるパイパス油路とを備えた
油圧ポンプにおいて、上記低圧油路とパイパス油路とを
低圧室にそれぞれ接続するとともに、これら低圧油路と
バイパス油路との接続位置の位相を180度ずらす一方、
上記ポンプケーシングの外面に、放熱フィンを複数形成
したことを特徴とする。

（作用）本発明の場合には、フローコントロールバルブよりバ
イパスされる作動油の一部を、低圧油路ひいてはカート
リッジ吸込部に直接戻すのではなく、一旦、カムリング
外周とポンプケーシング内壁との間に形成された低圧室
内に流入させて流通させた後に、戻すようにしたもので
ある。

上記の低圧室内に流入・流通させることにより放熱さ
せ、それによって、作動油の温度を低下させるものであ
る。

（実施例）以下、第１図ないし第９図を参照して本発明の一実施
例を説明する。まず、ポンプケーシング１があり、この
ポンプケーシング１は、第６図にも示すポンプボディ３
と、ポンプハウジング５とから構成されている。

上記ポンプケーシング１内には、シャフト４が挿入配
置されていて、ボールベアリング７を介して、回転可能
に支持されている。このシャフト４には、ロータ９が固
着されていて、このロータ９の外周部には、複数個のベ
ーン11が放射方向に出没可能に取付けられている。

上記ベーン11の外周側には、カムリング13が配置され
ており、これらロータ９、ベーン11、カムリング13とに
よってカートリッシ部を構成している。又、上記ロータ
９を挟むようにして、一対のサイドプレート15、17が設
置されている。上記カムリング13、サイドプレート15、
17、ポンプボディ３、ポンプハウジング５等は、第６図
及び第７図に示すように、複数本（本実施例の場合には
２本）のダウエルピン19によって、その位置を決定され
た状態で組み合わされている。

すなわち、第４図に示すように、サイドプレート15に
は、ピン穴18とピン長穴20が形成されており、又、第５
図に示すように、サイドプレート17には、ピン穴22とピ
ン長穴24が形成されている。そして、上記ピン穴18、22
を基準として、ピン長穴20、24によって加工誤差を吸収
しながら、ダウエルピン19、19を介して各部品を組み合
わせる。

ポンプハウジング５には、吸込油路21が形成されてお
り、この吸込油路21を介して、図示しないタンクより作
動油を吸引する。又、カムリング13の外周とポンプハウ
ジング５の内壁との間には、第２図ないし第５図にも示
すように、環状をなす低圧室23が形成されている。

又、第２図に示すように、上記鉄圧室23の一部に連通
した状態で、低圧油路25が形成されている。この低圧油
路25は、二つの流露に分岐されていて、第３図にも示す
ように、一対のカートリッジ吸込部27、27を備えてい
る。そして、上記吸込油路21を介して吸引された作動油
は、低圧室23、低圧油路25、カートリッジ吸込部27、27
を介して、カートリッジ部内に吸引される。

ポンプハウジング５内には、フローコントロールバル
ブ29が内臓されている。このフローコントロールバルブ
29は、従来例で説明したものと同じ構成のものであり、
高圧油路31を介してポンプ高圧部（第４図及び第５図に
示す）33、33に連通されている。又、フローコントロー
ルバルブ31のバイパス油路35は、低圧室23と上記吸込油
路21とに連通されている。そして、上記低圧室23に接続
したバイパス油路35の位置と、低圧室23に接続した低圧
油路25の位置とを、180度位相をずらしている。

つまり、フローコントロールバルブ29によってバイパ
スされた作動油は、従来のように、低圧油路25内に直接
還流されるのではなく、バイパス油路35を介して低圧室
23内に還流され、その後、低圧油路25ひいてはカートリ
ッジ吸込部27、27に還流される。

ポンプハウジング５の外周側面には、第９図にも示す
ように、複数の放熱フィン37が形成されており、又、ポ
ンプハウジング５の端面にも、第８図に示すように、放
熱フィン39が形成されている。これら放熱フィン37、39
によって放熱面積を拡大させて、低圧室23内を還流する
作動油の放熱を促進させるものである。

以上の構成を基にその作用を説明する。

まず、図示しないエンジン等によって、シャフト４を
回転させる。このシャフト４の回転により、ロータ９が
回転する。ロータ９の回転により、複数個のベーン11が
適宜出没して、ベーン11によって形成される仕切室の容
積が増減する。それによって、吸込油路21、低圧室23、
低圧油路25、カートリッジ吸込部27、27を介して吸引さ
れた作動油を加圧して、ポンプ高圧部33、33に吐出す
る。

ポンプ高圧部33、33に吐出された作動油は、フローコ
ントロールバルブ29の高圧油路31、図示しない吐出部を
介して吐出される。

その際、余剰流量については、フローコントロールバ
ルブ29のバイパス絞り部（図示せず）、バイパス油路35
を介して、低圧室23内にバイパスさせる。低圧室23内に
流入した作動油は、低圧室23内を還流する間に放熱す
る。この放熱に際しては、低圧室23によって流路を確保
したこと自体が寄与することはもとより、ポンプハウジ
ング５の放熱フィン37、39も大きく寄与する。

放熱により降温した作動油は、低圧油路25、カートリ
ッジ吸込部27、27を介して、再度カートリッジ部に吸引
される。

以上本実施例によると次のような効果を奏することが
できる。

まず、作動油の温度の上昇を規制することができ、温
度の上昇に起因した二次災害の発生を未然に防止するこ
とができる。これは、フローコントロールバルブ29を介
して還流される作動油の一部を、従来のように、低圧油
路に直接戻すのではなく、カムリング13の外周とポンプ
ハウジング５の内周との間に設けた低圧室23を介して低
圧油路25に戻すようにしているからであり、低圧室23を
介在させることにより放熱させることができるからであ
る。しかも、低圧室23に接続したバイパス油路35と低圧
油路25との接続位置の位相を、180度ずらすことによ
り、低圧室23における作動油の放熱区間をできるだけ長
く確保しているので、効率よく作動油の熱を放熱するこ
とができる。

又、ポンプハウジング５の外周面には、放熱フィン3
7、39が設けられているので、低圧室23内を還流する際
の放熱効果は高いものであり、作動油は効果的に降温す
るものである。

ポンプハウジング５の内側が低圧になっているので、
ポンプハウジング５の肉圧を薄くすることができ、装置
の小型、軽量化を図ることができる。

（発明の効果）以上詳述したようにこの発明によれば、ポンプケーシ
ングに放熱フィンを複数形成するとともに、フローコン
トロールバルブを介して環流させる作動油を、低圧室お
よび低圧油路を介してカートリッジ吸込部に戻すように
しているので、作動油の温度を効率よく下げることがで
きる。

しかも、低圧室に接続した低圧油路とバイパス油路と
の接続位置の位相を、180度ずらすことにより、低圧室
における作動油の放熱区間をできるだけ長く確保してい
るので、高い放熱効率を得ることができる。

したがって、作動油の温度上昇による不具合を防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の一実施例を示す図で、第
１図は油圧ポンプの断面図、第２図は第１図のII−II断
面図、第３図は第１図のIII−III断面図、第４図は第１
図のIV−IV断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ断面図、第
６図はポンプボディの斜視図、第７図はポンプボディ及
びポンプハウジングを組立てる様子を示す斜視図、第８
図はポンプハウジングの正面図、第９図はポンプハウジ
ングの側面図、第10図ないし第12図は従来例を示す図
で、第10図は油圧ポンプの断面図、第11図はフローコン
トロールバルブ断面図、第12図は流量特性を示す特性図
である。１……ポンプケーシング、４……シャフト、９……ロー
タ、11……ベーン、13……カムリング、21……吸込油
路、23……低圧室、25……低圧油路、27……カートリッ
ジ吸込部、29……フローコントロールバルブ、33……ポ
ンプ高圧部、35……バイパス油路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04C 15/04 311

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプケーシングと、ポンプケーシングを
貫通するとともに回転可能に支持されたシャフトと、シ
ャフトに固定したロータと、ロータに出没可能に組み込
んだ複数のベーンと、上記ロータの外周に位置するとと
もにロータおよびベーンと相まってカートリッジ部を構
成するカムリングと、上記カムリングとポンプケーシン
グとの間で構成した環状の低圧室と、ポンプケーシング
に形成するとともに上記低圧室に連通する吸込油路と、
上記カートリッズ部の吸込部と低圧室とを連通する低圧
油路と、ポンプケーシング内に設けたフローコントロー
ルバルブと、フローコントロールバルブからの余剰流量
を低圧室に環流させるバイパス油路とを備えた油圧ポン
プにおいて、上記低圧油路とパイパス油路とを低圧室に
それぞれ接続するとともに、これら低圧油路とバイパス
油路との接続位置の位相を180度ずらす一方、上記ポン
プケーシングの外面に、放熱フィンを複数形成したこと
を特徴とする油圧ポンプ。