JP4573561B2 - Positive displacement rotary pump - Google Patents
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Description
本発明は、吸入路および第1,第2吐出路と、第2吐出路を第1吐出路または吸入路に接続する制御弁とを備える容積型回転ポンプ、好適にはベーンポンプに関する。 The present invention relates to a positive displacement rotary pump, preferably a vane pump, including a suction path, first and second discharge paths, and a control valve that connects the second discharge path to the first discharge path or the suction path.
この種の容積型回転ポンプとして、特許文献1に開示された油圧ベーンポンプがある。
このベーンポンプは、ボディおよびカバーからなるハウジングと、カバーに形成される入口ポート、連通路および環状通路と、ボディに形成されるメイン吐出路およびサブ吐出路と、カバーに形成された収容室に収容されてベーンが設けられたロータの回転により入口ポートから連通路および環状吸入路を経て吸入した流体を高圧状態でメイン吐出路およびサブ吐出路に吐出するポンプユニットと、ボディに収容されてメイン吐出路に対するサブ吐出路の連通および遮断を行う制御弁とを備える。 The vane pump is housed in a housing composed of a body and a cover, an inlet port formed in the cover, a communication passage and an annular passage, a main discharge passage and a sub discharge passage formed in the body, and a storage chamber formed in the cover. A pump unit that discharges the fluid sucked from the inlet port through the communication passage and the annular suction passage to the main discharge passage and the sub discharge passage in a high pressure state by the rotation of the rotor provided with the vane, And a control valve for communicating and blocking the sub-discharge path with respect to the path.
そして、制御弁の弁体が第1位置を占めるとき、サブ吐出路の吐出油は、制御弁よりも上流側の第1サブ吐出通路から制御弁を経て第2サブ吐出通路を通って、メイン吐出路の吐出油に合流する。
また、制御弁の弁体が第2位置を占めるとき、サブ吐出路の吐出油は、第1サブ吐出通路から制御弁を経た後、カバーに形成された帰還通路を通って、入口ポートに流入する。
When the valve body of the control valve occupies the first position, the discharge oil in the sub discharge passage passes through the control valve from the first sub discharge passage on the upstream side of the control valve, passes through the second sub discharge passage, Merges with oil discharged from the discharge path.
Further, when the valve body of the control valve occupies the second position, the discharge oil of the sub discharge passage flows from the first sub discharge passage through the control valve and then flows into the inlet port through the return passage formed in the cover. To do.
制御弁の弁体が第1位置を占めるときは、メイン吐出路の吐出油にサブ吐出路の吐出油が合流して作動油としてポンプ出口から流出するので、作動油の流量は多く、ロータの回転数が高くなると、流量はより一層増すとともに油圧も上昇するため、作動油として必要以上の流量となり易い。 When the valve body of the control valve occupies the first position, the discharge oil of the sub discharge path merges with the discharge oil of the main discharge path and flows out from the pump outlet as hydraulic oil, so the flow rate of the hydraulic oil is large, When the rotational speed is increased, the flow rate is further increased and the hydraulic pressure is also increased.
作動油を導く管路等は、作動油の最大流量に合せて設定するので、必要以上の流量であっても、その最大流量に合せて、管路を太くしなければならず、ポンプ構造体の大型化および重量増となっていた。 The pipes that lead the hydraulic oil are set according to the maximum flow rate of the hydraulic oil, so even if the flow rate is higher than necessary, the pipe line must be thickened according to the maximum flow rate. The increase in size and weight.
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、作動油量を作動油としての必要流量以下に抑えて、管路を無駄に太くせず、ポンプ構造体のコンパクト化および軽量化を図ることができる容積型回転ポンプを供する点にある。 The present invention has been made in view of the above points, and the purpose of the present invention is to reduce the amount of hydraulic oil below a required flow rate as hydraulic oil, and to make the pump structure compact without wastefully thickening the pipeline. In addition, a positive displacement rotary pump that can be reduced in weight is provided.
上記目的を達成するために、本請求項1の発明は、ロータとともに複数のポンプ室が回転するポンプユニットのポンプ室に、吸入路とポンプ出口に至る第1吐出路と第2吐出路とがそれぞれ連通され、前記第2吐出路を前記第1吐出路または前記吸入路に選択的に連通させる制御弁を備えた容積型回転ポンプにおいて、前記第1吐出路の途中に同第1吐出路を上流側第1吐出路と下流側第1吐出路とに分け連通するオリフィスが設けられるとともに、前記第2吐出路の油圧と前記下流側第1吐出路の油圧との差圧により作動して前記第2吐出路と前記吸入路との連通を開閉する流量調整弁が設けられ、前記流量調整弁は、前記差圧が所定圧を越えると開弁して前記第2吐出路と前記吸入路とを連通することで第2吐出路から流出する油量を制限する容積型回転ポンプである。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the pump chamber of the pump unit in which a plurality of pump chambers rotate together with the rotor has a first discharge path and a second discharge path leading to the suction path and the pump outlet. In a positive displacement rotary pump provided with a control valve that is in communication with each other and selectively communicates the second discharge path with the first discharge path or the suction path, the first discharge path is provided in the middle of the first discharge path. An orifice that is divided and communicated with the upstream first discharge path and the downstream first discharge path is provided, and is operated by a differential pressure between the hydraulic pressure of the second discharge path and the hydraulic pressure of the downstream first discharge path. A flow rate adjusting valve that opens and closes communication between the second discharge path and the suction path is provided, and the flow rate adjustment valve opens when the differential pressure exceeds a predetermined pressure, and the second discharge path and the suction path The amount of oil flowing out from the second discharge passage A positive displacement rotary pump.
第1吐出路に設けられるオリフィスと、同オリフィスの下流側の油圧と第2吐出路の油圧の差により作動する流量調整弁により第2吐出路から流出する油量を制限するので、制御弁により第1吐出路と第2吐出路が連通されて合流する流出油量を作動油としての必要流量以下に抑えることができ、管路を無駄に太くせず、ポンプ構造体のコンパクト化および軽量化を図ることができる。 The amount of oil flowing out from the second discharge passage is limited by the orifice provided in the first discharge passage and the flow rate adjusting valve that operates according to the difference between the hydraulic pressure downstream of the orifice and the hydraulic pressure of the second discharge passage. The amount of spilled oil that joins the first discharge path and the second discharge path can be kept below the required flow rate for the hydraulic oil, making the pipe structure compact and lightweight without making the pipes unnecessarily thick. Can be achieved.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の容積型回転ポンプにおいて、前記ポンプユニットが収容されるハウジング内に、前記制御弁とともに前記流量調整弁が設けられることを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, the positive displacement rotary pump according to claim 1, in a housing the pump unit is accommodated, and wherein the the flow rate control valve is provided with the control valve.
ポンプユニットが収容されるハウジング内に制御弁ともに流量調整弁も設けられるので、ポンプ構造体の一層のコンパクト化および軽量化を図ることができる。 Since the flow rate adjusting valve is provided together with the control valve in the housing in which the pump unit is accommodated, the pump structure can be further reduced in size and weight.
以下、本発明に係る一実施の形態について図1ないし図10を参照しながら説明する。
この実施の形態において、本発明に係る容積型回転ポンプであるベーンポンプP(図1参照)は、流体としての作動油を流体利用機器としての車両用の金属ベルト式無段変速機に供給するための油圧ポンプとして使用され、該無段変速機が収容されるミッションケース内に配置される。
An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
In this embodiment, a vane pump P (see FIG. 1) which is a positive displacement rotary pump according to the present invention supplies hydraulic oil as a fluid to a metal belt type continuously variable transmission for a vehicle as a fluid utilization device. It is used as a hydraulic pump and is disposed in a transmission case in which the continuously variable transmission is accommodated.
周知のように、この型式の無段変速機は、車両に搭載された内燃機関のクランク軸に連結された駆動軸に設けられた駆動プーリと、駆動輪を駆動する駆動軸に連結された従動軸に設けられた従動プーリと、両プーリに掛け渡された無端の金属ベルトとを備える。
駆動プーリおよび従動プーリは、それぞれ固定プーリ半体と可動プーリ半体とを有し、可動プーリ半体は、ベーンポンプPから吐出された作動油が作動油路を通じて供給される油圧室の油圧に応じて固定プーリ半体に対して接近および離隔可能とされる。
As is well known, this type of continuously variable transmission includes a drive pulley provided on a drive shaft connected to a crankshaft of an internal combustion engine mounted on a vehicle and a driven pulley connected to a drive shaft that drives a drive wheel. A driven pulley provided on the shaft and an endless metal belt stretched over both pulleys are provided.
Each of the driving pulley and the driven pulley has a fixed pulley half and a movable pulley half, and the movable pulley half corresponds to the hydraulic pressure of the hydraulic chamber to which the hydraulic oil discharged from the vane pump P is supplied through the hydraulic oil passage. Thus, it can be moved toward and away from the stationary pulley half.
そして、内燃機関が運転されて、制御装置が作動油路に設けられた油圧制御弁を制御することにより油圧室内の油圧が制御され、駆動プーリおよび従動プーリにおける金属ベルトの巻掛け径が連続的に変更されることで、無段変速機の速度比が無段階に変更される。 Then, the internal combustion engine is operated, and the hydraulic pressure in the hydraulic chamber is controlled by the control device controlling the hydraulic control valve provided in the hydraulic oil passage, and the winding diameter of the metal belt in the drive pulley and the driven pulley is continuous. By changing to, the speed ratio of the continuously variable transmission is changed steplessly.
図1,図2を参照すると、ベーンポンプPは、ポンプユニットUと、第1ハウジング部としてのボディ1および第2ハウジング部としてのカバー2から構成されるハウジングHと、ボディ1およびカバー2により挟持されて、複数のボルトBによりボディ1およびカバー2と共に一体に結合されるシールプレート3(図4も参照)とを備える。
Referring to FIGS. 1 and 2, the vane pump P is sandwiched between a pump unit U, a housing H composed of a body 1 as a first housing part and a
カバー2には、シールプレート3との合わせ面2aで開口する凹部2bが形成され、該凹部2bがシールプレート3により覆われることで、ポンプユニットUが収容される収容室4が形成される。
The
前記内燃機関の動力により回転方向Rに回転駆動されるベーンポンプPの駆動軸5は、前記クランク軸の動力が伝達される動力伝達部材の取付部5aが設けられる基端部側で、ボディ1に固定された滑り軸受6、および、その先端部側で、収容室4を形成する底壁2cに固定された滑り軸受7を介して、ハウジングHに回転可能に支持される。
The
図3を併せて参照して、ポンプユニットUについて説明する。
ポンプユニットUは、円柱面からなる外周面10aと楕円に近似した形状の内周面10bとを有する環状のカムリング10と、カムリング10の内側に配置されたロータ11と、ロータ11に周方向に等間隔に径方向を指向して設けられた複数のベーン溝11a内に、それぞれ径方向に摺動自在に嵌合された複数のベーン12と、カムリング10およびロータ11のボディ1側の側面を覆う第1サイドプレート13と、カムリング10およびロータ11のカバー2側の側面を覆う第2サイドプレート14と、カムリング10に直径方向に対向して設けられた1対の貫通孔10cを回転軸線方向A1に貫通すると共に、第1サイドプレート13に設けられた1対の圧入孔13cおよび第2サイドプレート14に設けられた1対の圧入孔14cにそれぞれ圧入されて、ロータ11がカムリング10の内部に配置され、カムリング10が第1,第2サイドプレート13,14により挟持された状態で、カムリング10および両サイドプレート13,14の周方向の位置を整合させる1対の位置決めピン15とを備える。
The pump unit U will be described with reference to FIG.
The pump unit U includes an
そして、カムリング10、ロータ11、ベーン12および両サイドプレート13,14が、両位置決めピン15により一体化されて構成されたポンプユニットUは、ボディ1に保持された状態の駆動軸5に挿入され、両位置決めピン15の第1サイドプレート13からの突出部15aが、シールプレート3の1対の圧入孔3cおよびボディ1の1対の圧入孔1cにそれぞれ圧入されることで、ボディ1に固定される。
その後、第2サイドプレート14とカバー2とがOリング16により油密となるように、カバー2がボディ1に被せられて、ボルトBにより締結される。
The pump unit U configured by integrating the
Thereafter, the
なお、この明細書において、「径方向」および「周方向」は、それぞれ、「ロータ11の回転軸線Lを中心とした放射方向」および「ロータ11の回転軸線Lを中心とした円周方向」を意味する。
In this specification, “radial direction” and “circumferential direction” are respectively “radial direction about the rotation axis L of the
ロータ11の中心部には、周壁面にスプライン11cが形成された結合孔11bが形成され、該結合孔11bに挿入される駆動軸5の外周面に設けられたスプライン5bがスプライン11cに嵌合されて、駆動軸5とロータ11とが一体回転可能に結合される。
A
また、各ベーン12の先端は、カムリング10の内周面10bに形成されたカム面17に摺接し、カム面17とロータ11の外周面との間であって、第1,第2サイドプレート13,14に挟まれた空間が、複数のベーン12により仕切られることで、ロータ11の回転に応じて容積が変化する可変容積室からなる複数のポンプ室18が形成される。
Further, the tip of each
なお、各ポンプ室18から吐出されたの圧油の一部は、各ベーン溝11aの底部に設けられたベーン背圧室11dに供給される。
そのため、ベーンポンプPの運転後は、この背圧により各ベーン12はベーン溝11a内で径方向で外方に押し出されて、各ベーン12の先端がカム面17に押し付けられる。
A part of the pressure oil discharged from each
Therefore, after the operation of the vane pump P, the
図2,図3を参照すると、カムリング10には、直径方向で対向する位置であって、周方向の所定範囲に、ポンプ室18に連通する1対の第1,第2吸入ポート201,202および1対の第1,第2吐出ポート211,212が形成される。各吸入ポート201,202は、回転軸線方向A1でのカムリング10の両側面に、外周面10aおよびカム面17で開口して設けられた1対の溝20aから構成される。各吐出ポート211,212は、回転軸線方向A1でのカムリング10の両側面に、カム面17のみに開口して設けられた1対の溝21aと該1対の溝21aを連通させる貫通孔21bとから構成される。
Referring to FIGS. 2 and 3, the
次に、ハウジングHおよびシールプレート3に形成される油路について主として説明する。
図2,図4を参照すると、ポンプユニットUに直接連通する吸入路22は、ハウジングHにおいてカバー2のみに形成される。
Next, the oil passages formed in the housing H and the
Referring to FIGS. 2 and 4, the
具体的には、この吸入路22は、回転軸線方向A1にカバー2を貫通して形成されて合わせ面2aで開口する孔がシールプレート3により覆われることで形成される入口ポート23と、収容室4において該収容室4を形成する周壁面2dとポンプユニットUの外周面Uaとの径方向での間に形成される凹部2bの間隙がシールプレート3により覆われることで形成されるほぼ円環状の環状吸入路24とから構成される。
入口ポート23は、環状吸入路24から径方向外方に突出した形状を呈し、環状吸入路24の外周側部分で該環状吸入路24に連通する。
Specifically, the
The
そして、吸入路22の入口部22a、この実施の形態では入口ポート23の入口部は、継手(図示されず)が嵌合される嵌合部23cを有すると共に、該継手および油管を介してオイルが貯留されるリザーバT(図3参照)に連通するポンプ入口22a1を有する。
また、吸入路22の出口部、すなわちこの実施の形態では環状吸入路24の出口部22bは、ポンプユニットUの両吸入ポート201,202に直接連通する。
In addition, the
Further, the outlet portion of the
図4を参照すると、ポンプユニットUに連通する第1,第2吐出路25,26は、ハウジングHのうちボディ1のみに形成される。
第1,第2吐出路25,26は、図4に散点模様で表示される。
具体的には、第1吐出路25は、途中にオリフィス60が設けられ、同オリフィス60が上流側第1吐出路25Uと下流側第1吐出路25Lとに分け連通している。
オリフィス60は、ボディ1に型で抜いて一体に形成したものでもよいが、別体の絞り構造をした部材をボディ1に固着するようにしてもよい。
Referring to FIG. 4, the first and
The first and
Specifically, the
The
上流側第1吐出路25Uは、入口部25aとともに入口部25aから延びる後述する制御弁30の弁孔32に連通する連通路25bと後述する流量制御弁61の流入ポート66に連通する連通路25cとから構成されている。
The upstream
入口部25aは、第1サイドプレート13およびシールプレート3にそれぞれ形成された連通口13a,3aと共に、回転軸線方向A1で見たとき、第1吐出ポート211全体と重なる位置にある。
さらに、両連通口13a,3aは、後述する第2吐出ポート212と同様に、第1吐出ポート211とほぼ整合する形状を有する。
Inlet portion 25a, a
Furthermore,
そして、下流側第1吐出路25Lは、出口部25fとともに、オリフィス60から出口部25fに延びる連通路25eと後述する流量制御弁61の制御ポート68に延び連通する連通路25dから構成されている。
出口部25fは、前記無段変速機への前記作動油路に連通するポンプ出口である。
The downstream
The
一方、ボディ1に形成された孔(図2も参照)から構成される第2吐出路26は、合わせ面1aから回転軸線方向A1に延びて形成された入口部26aと、入口部26aから延び制御弁30の弁孔32に連通する連通路26bととから構成されている。
On the other hand, the
入口部26aは、第1サイドプレート13およびシールプレート3にそれぞれ形成された連通口13b,3bと共に、回転軸線方向A1で見たとき、第2吐出ポート212全体と重なる位置にある。両連通口13b,3bは、第2吐出ポート212とほぼ整合する形状(図1参照)を有する。
それゆえ、図4に示されるように、両連通口13b,3bを介して第2吐出ポート212と連通する入口部26aは、回転軸線方向A1で見て、その全体がポンプユニットUおよび収容室4と重なる位置にある。また、出口部26bは、回転軸線方向A1で見たとき、その全体が収容室4と重なる位置にあり、さらに部分的にポンプユニットUと重なる位置にある。
Therefore, as shown in FIG. 4, the
次に、ハウジングHに設けられる複数の弁、さらにそれら弁と吸入路22、第1,第2吐出路25,26等の油路との関係について主として説明する。
Next, the relationship between the plurality of valves provided in the housing H and the oil passages such as the
ハウジングHにおいてボディ1のみに、第2吐出路26を、ベーンポンプPのポンプ回転数に応じて上流側第1吐出路25Uまたは吸入路22に連通させる接続路40を有するスプール弁である制御弁30が設けられる。
制御弁30は、上流側第1吐出路25Uに対して、第2吐出路26の連通および遮断を行うことにより、ポンプ出口25fから吐出される作動油の前記無段変速機への供給流量を制御する。
A
The
図7を併せて参照すると、制御弁30は、弁体としてのスプール31と、弁ボディを兼ねるボディ1の一部分1dから構成されて、スプール31が摺動して往復直線移動可能に嵌合する有底の円孔からなる弁孔32と、該弁ボディの内周壁面(周壁面32a)に形成された第1,第2制御ポート33,34と、スプール31の移動方向で両制御ポート33,34の間に配置されて前記内周壁(周壁面32a)に形成された第1,第2流出ポート35,36と、スプール31の基端部と弁孔32の開口部を閉塞するプラグ38との間に配置された圧縮コイルばねからなる戻しばね37とを備える。
Referring also to FIG. 7, the
そして、スプール31は、第1,第2ランド31a,31bと、前記移動方向で両ランド31a,31bの間に形成された円環状のグルーブからなる連絡路31cとを有する。
ここで、第1,第2制御ポート33,34および第1,第2流出ポート35,36は、合わせ面1aで開口すると共に弁孔32と交差する溝がシールプレート3により覆われることで形成される。
なお、クリップ39が、ボディ1にプラグ38を係止している。
The
Here, the first and
A
スプール31の先端部には、第1制御ポート33からの第1パイロット油の油圧を受ける受圧面が設けられ、その基端部には、戻しばね37を収容する有底の円孔からなるばね室31d(図7参照)に第2制御ポート34からの第2パイロット油の油圧を受ける受圧面が設けられる。第1,第2パイロット油の油圧は、制御装置(図示されず)により作動制御される油圧制御弁により、ポンプ回転数(この実施例では、駆動軸5がクランク軸の動力により回転駆動されるため、ポンプ回転数は前記内燃機関の機関回転数に比例する。)に応じて制御される。
A pressure receiving surface that receives the hydraulic pressure of the first pilot oil from the
具体的には、図3(A),図4,図7に示されるように、ポンプ回転数が低回転域での所定値以下のとき、前記第1パイロット油が低油圧、前記第2パイロット油が高油圧とされて、スプール31は、戻しばね37の弾発力および前記第2パイロット油の油圧により、連絡路31cと第1流出ポート35とを連通させると共に、第2流出ポート36が第2ランド31bにより閉塞される第1位置を占める。
Specifically, as shown in FIG. 3A, FIG. 4 and FIG. 7, when the pump speed is equal to or lower than a predetermined value in the low speed range, the first pilot oil is low in hydraulic pressure and the second pilot oil is low. The oil is set to a high hydraulic pressure, and the
また、図3(B),図8に示されるように、ポンプ回転数が前記所定値を越えるとき、前記第1パイロット油が高油圧、前記第2パイロット油が低油圧とされて、スプール31は、戻しばね37の弾発力に抗して移動して、連絡路31cと第2流出ポート36とを連通させると共に、第1流出ポート35が第1ランド31aにより閉塞される第2位置を占める。
Also, as shown in FIGS. 3B and 8, when the pump rotation speed exceeds the predetermined value, the first pilot oil is set to a high hydraulic pressure, the second pilot oil is set to a low hydraulic pressure, and the
そして、第1流出ポート35は、第1吐出路25の入口部25aに、常時、直接連通することから、第1吐出路25は、回転軸線方向A1から見て、ポンプユニットUおよび収容室4と重なる位置で第1流出ポート35に連通する。
Since the
一方、第2流出ポート36は、シールプレート3に形成された連通口3dに、常時、直接連通する。この連通口3dは、回転軸線方向A1で見て、第2流出ポート36と重なる位置にあり、環状吸入路24に、常時、直接連通する。
それゆえ、第2流出ポート36は、連通口3dのみを介して、環状吸入路24に、常時連通する。
また、連絡路31cは、第2吐出路26の出口部26bに、常時、直接連通する。
On the other hand, the
Therefore, the
The
ここで、第1,第2流出ポート35,36および連絡路31cは、第2吐出路26を第1吐出路25または吸入路22に連通させる接続路40を構成する。
そして、スプール31は、前記第1位置で、第1流出ポート35を連絡路31cに連通させると共に第2ランド31bにより第2流出ポート36を閉塞し、前記第2位置で、第2流出ポート36を連絡路31cに連通させると共に第1ランド31aにより第1流出ポート35を閉塞する。
Here, the first and
The
これにより、スプール31は、前記第1位置で、第2吐出路26を、接続路40を介して第1吐出路25に連通させると共に吸入路22から遮断し、前記第2位置で、第2吐出路26を、接続路40および連通口3dを介して吸入路22に連通させると共に第1吐出路25から遮断するように、第2吐出路26の圧油が流れる油路を切り換える。
As a result, the
さらに、図4に示されるように、制御弁30の一部、さらに詳細にはスプール31および接続路40のそれぞれの一部は、回転軸線方向A1から見て、収容室4と重なる位置に設けられる。具体的には、前記第1位置にあるスプール31において、第1,第2ランド31a,31bの一部および連絡路31cの一部が、回転軸線方向A1で見て、収容室4と重なる位置にあり、同時に第1ランド31aの一部および連絡路31cの一部が、回転軸線方向A1で見て、ポンプユニットUと重なる位置にある。
Further, as shown in FIG. 4, a part of the
また、第1流出ポート35の一部は、回転軸線方向A1で見て、ポンプユニットUおよび収容室4と重なる位置にあり、第2流出ポート36の一部は、回転軸線方向A1で見て、収容室4の一部である環状吸入路24において、円環状の環部分24aから径方向に突出する突出部分24bと重なる位置にある。
Further, a part of the
それゆえ、回転軸線方向A1で見て、第1吐出路25の入口部25a全体および第2吐出路26の出口部26b全体が、少なくとも収容室4と重なることから、第1吐出路25および第2吐出路26は、回転軸線方向A1から見て収容室4と重なる位置で接続路40に連通する。また、これにより、スプール31が前記第1位置を占めるとき、第2吐出路26の圧油は、回転軸線方向A1から見て収容室4と重なる位置で、第1吐出路25の圧油に合流することになる。
Therefore, since the entire inlet portion 25a of the
また、図4,図9を参照すると、ボディ1、シールプレート3およびカバー2に渡って、連絡路31cから分岐したリリーフ通路50が形成され、このリリーフ通路50にリリーフ弁51が設けられる。
4 and 9, a
リリーフ通路50は、ボディ1に形成されたボディ側油路50a、シールプレート3に形成された連通口50bおよびカバー2に形成されたカバー側油路50cから構成される。
そして、カバー2において、カバー側油路50cに、連絡路31cの圧油が受圧面に作用するリリーフ弁51が設けられる。
The
In the
リリーフ弁51は、円筒状の弁体52と、弁ボディを兼ねるカバー2の一部分2eから構成されて弁体52が摺動可能に嵌合する弁孔53と、該弁ボディの内周壁面(弁孔52の周壁面52a)に形成されて合わせ面2aで開口する流入ポート54およびリリーフポート55と、弁体52と弁孔53の開口部を閉塞するプラグ57との間に配置されたリリーフばね56とを備える。
The
ここで、流入ポート54およびリリーフポート55は、合わせ面2aで開口すると共に弁孔53と交差する溝から構成され、流入ポート54は、溝の開口部がシールプレート3により覆われることで形成される。
なお、クリップ58が、プラグ57をカバー2に係止している。
Here, the
The
このリリーフ弁51は、制御弁30の移動時に、第1,第2ランド31a,31bにより第1,第2流出ポート35,36がそれぞれ同時に閉塞されるとき、第2吐出路26からの圧油が、連絡路31cに閉じこめられることにより、連絡路31cおよび該連絡路31cに常時連通する第2吐出路26に過大な油圧が発生するのを防止するためのものである。
When the
そのため、設定された許容油圧を越える油圧が連絡路31cおよび第2吐出路26に発生したとき、リリーフ通路50の圧油が弁体52の受圧面に作用することで、リリーフばね56の弾発力に抗してリリーフ弁51が開弁して、第1吐出路25に、シールプレート3の連通口3eを介して連通するリリーフポート55を通じて、第2吐出路26、連絡路31cおよびリリーフ通路50に存する圧油を第1吐出路25に放出する。
Therefore, when a hydraulic pressure exceeding the set allowable hydraulic pressure is generated in the
さらに、図2に示されるように、ボディ1には、回転軸線方向A1で見て入口ポート23と重なる位置に、ベーンポンプPの軽量化のための凹部80が、合わせ面1aで開口するように、鋳抜きにより形成される。
凹部80の底面には、ベーンポンプPの外部に開放する貫通孔からなるドレン通路82が形成され、シールプレート3とボディ1との間から僅かに漏れる圧油が、円弧状の溝81に流入した後、該溝81を流れて凹部80に流入し、さらにドレン通路82を経てベーンポンプPの外部、すなわち前記ミッションケース内に流出する。
Further, as shown in FIG. 2, the body 1 has a
A
次に、図3〜図5,図7,図8を参照して、制御弁30の動作および圧油の流れについて説明する。
なお、図3において、第1流出ポート35と該第1流出ポート35に直接連通する吐出路25との間は、二点鎖線で示され、図4,図5において、カバー2に設けられた吸入路22およびリリーフ弁51は二点鎖線で示されている。
Next, the operation of the
In FIG. 3, the space between the
前記内燃機関が運転され、駆動軸5が回転駆動されてロータ11が回転し、各ポンプ室18の容積がロータ11の回転位置に応じて増減する。
ポンプ回転数が低回転域の所定値以下のとき、図3(A),図4,図7に図示されるように、スプール31は、前記第1位置を占める。
The internal combustion engine is operated, the
When the pump speed is equal to or less than a predetermined value in the low speed range, the
この状態で、リザーバTからの圧油が、入口ポート23および環状吸入路24を経て、第1,第2吸入ポート201,202に達する。
そして、第1,第2吸入ポート201,202から吸入行程にあるポンプ室18に吸入されたオイルは、吐出行程に移行したポンプ室18から、高圧状態になって、それぞれ、第1,第2吐出ポート211,212を経て第1,第2吐出路25,26に吐出される。
In this state, the pressure oil from the reservoir T reaches the first and
Then, the oil sucked into the
第1吐出路25に吐出された第1吐出油はポンプ出口25fに達し、ポンプ出口25fから前記作動油路に供給される。
また、第2吐出路26に吐出された第2吐出油は、制御弁30の連絡路31cに流入し、さらに該連絡路31cと連通する第1流出ポート35を経て、第1吐出路25の入口部25aに達して、第1吐出路25の圧油と合流した後、ポンプ出口25fに達する。
このとき、第2流出ポート36は第2ランド31bにより閉塞されているので、第2吐出路26への第2吐出油が吸入路22に還流することはない。
The first discharge oil discharged to the
The second discharge oil discharged to the
At this time, since the
このため、前記作動油路には、第1吐出路25への第1吐出油と第2吐出路26への第2吐出油の合計の流量の作動油が供給される。
図10は、本ベーンポンプPにおけるポンプ回転数に対する作動油路への吐出流量の特性を示したものであり、ポンプ回転数が上昇し、所定回転数N1に達するまでは、第1吐出油量と第2吐出油量の合計油量が作動油路への吐出流量となる(図10においてポンプ回転数が所定回転数N1以下の領域参照)。
For this reason, the hydraulic oil passage is supplied with a total flow rate of the first discharge oil to the
FIG. 10 shows the characteristics of the discharge flow rate to the hydraulic oil passage with respect to the pump rotation speed in the vane pump P. The first discharge oil amount is increased until the pump rotation speed increases and reaches the predetermined rotation speed N1. The total oil amount of the second discharge oil amount becomes the discharge flow rate to the hydraulic oil passage (see the region where the pump rotation speed is a predetermined rotation speed N1 or less in FIG. 10).
それゆえ、ポンプ回転数が低回転、すなわち前記内燃機関の機関回転数が低回転であるにも拘わらず、前記無段変速機の両プーリの可動プーリ半体を移動させて変速比を変更するのに十分な油圧を形成する流量が得られる。 Therefore, the gear ratio is changed by moving the movable pulley halves of both pulleys of the continuously variable transmission, even though the pump speed is low, that is, the engine speed of the internal combustion engine is low. Therefore, a flow rate that forms a sufficient hydraulic pressure is obtained.
ポンプ回転数が前記所定値N1を越えると、図3(B),図5,図8に図示されるように、スプール31は、前記第2位置を占める。
そのため、ポンプ回転数が前記所定値N1以下のときと同様に、吸入路22を通ったオイルは、第1,第2吸入ポート201,202から吸入行程にあるポンプ室18に吸入された後、吐出行程に移行したポンプ室18から第1,第2吐出ポート211,212を経て第1,第2吐出路25,26にそれぞれ吐出される。
When the pump speed exceeds the predetermined value N1, the
Therefore, the oil that has passed through the
そして、高圧状態になって第1吐出路25に吐出された第1吐出油は、ポンプ出口25fに達し、さらに前記作動油路に供給される。
一方、第2吐出路26に吐出された第2吐出油は、制御弁30の連絡路31cに流入し、さらに該連絡路31cと連通する第2流出ポート36を経て、連通口3dを通った後、環状吸入路24に流入する。
Then, the first discharge oil discharged to the
On the other hand, the second discharge oil discharged to the
そして、このように還流された第2吐出油は、再度第1,第2吸入ポート201,202から吸入行程にあるポンプ室18に吸入される。このとき、第1流出ポート35は第1ランド31aにより閉塞されているので、第2吐出油が第1吐出油と合流することはない。
The second discharged oil recirculated in this way is again sucked into the
このため、前記作動油路には、第1吐出ポート211からの第1吐出油が、第1吐出路25を経て供給される(図10においてポンプ回転数が所定回転数N1以上の領域参照)。
この回転域では、ポンプ回転数が前記所定値N1を越えているので、第1吐出ポート211のみからの第1吐出油で前記無段変速機の両プーリの可動プーリ半体を移動させて変速比を変更するのに十分な油圧を形成することができる。
また、第2吐出ポート212からの第2吐出油は、第2吐出路26、連絡路31c、第2流出ポート36および連通口3dを通って吸入路22に還流するので、その分、ベーンポンプPの負荷が軽減される。
Therefore, the hydraulic oil path, a first discharge oil from the
This speed range, since the pump speed exceeds the predetermined value N1, by moving the movable pulley halves of the pulleys of the continuously variable transmission in the first discharge oil from only the first discharge port 21 1 A hydraulic pressure sufficient to change the gear ratio can be formed.
The second discharge oil from the
前記したように、ポンプ回転数が低回転域の所定値N1以下のときに、制御弁30のスプール31が第1位置を占めると、第1吐出路25に吐出された第1吐出油に第2吐出路26に吐出された第2吐出油が合流してポンプ出口25bから作動油として吐出するので、作動油量は多く、ロータ11の回転数が高くなると、図10に示すように流量はより一層増すとともに油圧も上昇するため、作動油として必要以上の流量となり易い。
As described above, when the spool speed of the
そこで、本ベーンポンプPは、ハウジングHのボディ1内に流量調整弁61が組み込まれている。
図4ないし図6を参照して、ボディ1に形成された弁孔62に摺動自在に弁体63が挿入され、弁孔62の開口部を閉塞するプラグ64と弁体63との間に圧縮ばね65が介装されている。
なお、クリップ69が、プラグ64をボディ1に係止している。
Therefore, in the vane pump P, a flow
4 to 6, a
The
弁体63は、本体部63aの外径が弁孔62の内径に略等しいが、流入ポート66側の端部63bの外径は縮径され、弁孔62内面との間に空隙を有する。
また、弁孔62において、その最奥部には流入ポート66が形成され、同流入ポート66より摺動方向に所定距離離れた位置に流出ポート67が形成され、さらに流出ポート67より離れて開口部寄りに制御ポート68が形成されている。
In the
Further, in the
最奥部の流入ポート66は、前記上流側第1吐出路25Uの連通路25cに連通し、流出ポート67は、シールプレート3に穿設された連通口3fを介して環状吸入路24に連通し、制御ポート68は、前記下流側第1吐出路25Lの連通路25dに連通している。
The
なお、円柱状をなすプラグ64には、内端面中央に軸方向に所定深さ穿設した軸孔と同軸孔の奥から径方向に穿孔した貫通孔とで連通孔64aが形成されていて、該プラグ64が弁孔62の開口部を閉塞すると、連通孔64aが弁体63との間の弁孔62と制御ポート68とを連通する。
The
したがって、流量調整弁61の弁体63には、流入ポート66側(図4において右側)受圧面に流入ポート66を介して上流側第1吐出路25Uの圧油が作用し、制御ポート68側(図4において左側)受圧面に制圧ポート68および連通孔64aを介して下流側第1吐出路25Lの圧油が作用する。
Accordingly, the pressure oil of the upstream
該ベーンポンプPの第1吐出ポート211に吐出した圧油は、まず上流側第1吐出路25Uに吐出し、上流側第1吐出路25Uからオリフィス60を通って下流側第1吐出路25Lに流入し、下流側第1吐出路25Lのポンプ出口25fから流出するので、常に上流側第1吐出路25Uの方が下流側第1吐出路25Lより油圧が高く、両者の差圧ΔPが弁体63を制御ポート68側(図4において左側)に押圧するように作用する。
The first discharge port pressure oil discharged to 21 1 of the vane pump P is discharged into the upstream
一方、弁体63は圧縮ばね65により常時流入ポート66側(図4において右側)に付勢されている。
したがって、弁体63は、上流側第1吐出路25Uと下流側第1吐出路25Lの差圧ΔPと圧縮ばね65のばね力とのバランスの下で移動し開閉制御される。
On the other hand, the
Therefore, the
すなわち、流量調整弁61は、前記差圧ΔPが圧縮ばね65のばね力より小さい間は、図4に図示するように、弁孔62の右側奥に弁体63が移動して当接しており、弁体63の本体部63aが流出ポート67を閉塞して流入ポート66と流出ポート67との連通を遮断して閉弁状態とする(図3(A)における実線で示す弁***置の流量調整弁61参照)。
That is, as shown in FIG. 4, the
そして、差圧ΔPが圧縮ばね65のばね力を越えると、図6に図示するように、弁体63は弁孔62を左側に移動して本体部63aが流出ポート67を開放し、弁体端部63bと弁孔62内面との間の空隙を介して流入ポート66と流出ポート67とを連通して開弁状態とする(図3(A)における2点鎖線で示す弁***置の流量調整弁61参照)。
When the differential pressure ΔP exceeds the spring force of the
オリフィス60の上流側と下流側の差圧ΔPが作動油路への吐出流量を決めているので、ポンプ回転数が上昇し差圧ΔPが上昇すると、該作動油路への吐出流量も増加するが、差圧ΔPが圧縮ばね65のばね力を越えると、流量調整弁61が開弁し、第1吐出油の一部が流出ポート67を介して環状吸入路24にリリーフし、リリーフした時点での差圧が維持されて吐出流量(作動油量)が、図10に示されるように上限流量F1に保たれ、必要流量以下に抑えることができる。
Since the differential pressure ΔP between the upstream side and the downstream side of the
このように、流量調整弁61により、作動油路への吐出流量が、必要流量以下に抑えることができるので、管路を無駄に太くせず、ポンプ構造体のコンパクト化および軽量化を図ることができる。
As described above, the flow
図10を参照して、ポンプ回転数が所定値N1を超えると、制御弁30により第2吐出油が環状吸入路24に流れを切り換えられて第1吐出油と合流しなくなるので、作動油路への吐出流量が第1吐出油のみになって急減し、差圧ΔPも低下して流量調整弁61は閉弁される(図3(B)における実線で示す弁***置の流量調整弁61参照)。
Referring to FIG. 10, when the pump rotation speed exceeds a predetermined value N1, the flow of the second discharge oil is switched to the
なお、作動油路への吐出流量は、第1吐出油のみになっても、ポンプ回転数がさらに高くなると、差圧ΔPが圧縮ばね65のばね力を越えて流量調整弁61が開弁してリリーフし(図3(B)における2点鎖線で示す流量調整弁61参照)、上限流量F1に抑えられる。
Even if the discharge flow rate to the hydraulic oil passage is only the first discharge oil, if the pump speed increases further, the differential pressure ΔP exceeds the spring force of the
本ベーンポンプPは、ポンプユニットUが収容されるハウジングH内に制御弁30とともに流量調整弁61も設けられるので、ポンプ構造体の一層のコンパクト化および軽量化を図ることができる。
Since the vane pump P includes the
次に、第2吐出路に流量調整弁を設けた実施の形態について図11ないし図14に基づいて説明する。
本実施の形態に係る容積型回転ポンプ70は、流量調整弁71が組み込まれる部分および上流側第1吐出路、さらにリリーフ弁51およびリリーフ通路がない点以外は同じ構造であり、対応する部材には同じ符号を用いる。
Next, an embodiment in which a flow rate adjusting valve is provided in the second discharge passage will be described with reference to FIGS.
The positive displacement rotary pump 70 according to the present embodiment has the same structure except for the part in which the flow
本流量調整弁71は、前記実施の形態の流量調整弁61と同じ構造のもので、対応する同じ形態の弁孔72,弁体73,プラグ74,圧縮ばね75,流入ポート76,流出ポート77,制御ポート78,クリップ79を有する。
The flow
図11に図示するように、リリーフ弁機構は設けられておらず、上流側第1吐出路25Uには連通路25cがなく、流量調整弁71の流入ポート76は、第2吐出路26に連通している。
流出ポート77がシールプレート3に穿設された連通口3fを介して環状吸入路24に連通し、制御ポート78が下流側第1吐出路25Lの連通路25dに連通していることは、前記実施の形態と同じである。
As shown in FIG. 11, no relief valve mechanism is provided, the upstream
The fact that the
したがって、流量調整弁71の弁体73には、流入ポート76側(図11において右側)受圧面に流入ポート76を介して第2吐出路26の圧油が作用し、制御ポート78側(図11において左側)受圧面に制圧ポート77および連通孔74aを介して下流側第1吐出路25Lの圧油が作用する。
よって、弁体73は、第2吐出路26と下流側第1吐出路25Lの差圧ΔP´と圧縮ばね65のばね力とのバランスの下で移動し開閉制御される。
Accordingly, the pressure oil of the
Therefore, the
すなわち、流量調整弁71は、前記差圧ΔP´が圧縮ばね75のばね力より小さい間は、図11に図示するように、弁孔62の右側奥に弁体73が移動して当接しており、弁体73の本体部73aが流出ポート77を閉塞して流入ポート76と流出ポート77との連通を遮断して閉弁状態とする(図13(A)における実線で示す弁***置の流量調整弁71参照)。
That is, in the flow
そして、差圧ΔP´が圧縮ばね65のばね力を越えると、図12に図示するように、弁体73は弁孔72を左側に移動して本体部73aが流出ポート77を開放し、弁体端部73bと弁孔72内面との間の空隙を介して流入ポート76と流出ポート77とを連通して開弁状態とし(図13(A)における2点鎖線で示す弁***置の流量調整弁71参照)、第2吐出路26への第2吐出油が開弁した流入ポート76と流出ポート77を通って環状吸入路24にリリーフする。
When the differential pressure ΔP ′ exceeds the spring force of the
制御弁30は、ポンプ回転数が所定値N1に至るまでは、図13(A)で示すように、第2吐出路26を上流側第1吐出路25Uに連通して第1吐出油に第2吐出油が合流して作動油路に吐出しており、図14に示されるようにポンプ回転数が上昇すると差圧ΔP´が上昇して作動油路への吐出流量も増加する。
As shown in FIG. 13 (A), the
そして、差圧ΔP´が圧縮ばね65のばね力を越えると、流量調整弁71が開弁し、第2吐出油の一部が流出ポート77を介して環状吸入路24にリリーフし、リリーフした時点での差圧が維持されて吐出流量(作動油量)が、図14に示されるように上限流量F1に保たれ、必要流量以下に抑えることができる。
When the differential pressure ΔP ′ exceeds the spring force of the
このように、流量調整弁71により、作動油路への吐出流量が、必要流量以下に抑えることができるので、管路を無駄に太くせず、ポンプ構造体のコンパクト化および軽量化を図ることができる。
In this way, the flow
ポンプ回転数が所定値N1を超えると、制御弁30により第2吐出油が環状吸入路24に流れを切り換えられて第1吐出油と合流しなくなるので、作動油路への吐出流量が第1吐出油のみになって急減し(図14参照)、差圧ΔP´も低下して流量調整弁71は閉弁される(図13(B)における実線で示す弁***置の流量調整弁61参照)。
When the pump rotational speed exceeds the predetermined value N1, the flow of the second discharge oil is switched to the
なお、作動油路への吐出流量は、第1吐出油のみになっても、ポンプ回転数が高くなれば上昇し、上限流量F1に達するが、流量調整弁71は開弁しても第2吐出油をリリーフするので、第1吐出油のみによる吐出流量を抑えることはできない。
Note that the discharge flow rate to the hydraulic oil passage increases even if only the first discharge oil increases, and reaches the upper limit flow rate F1 when the pump rotation speed increases. However, even if the flow
しかし、第1吐出油のみによる吐出流量が上限流量F1に達するポンプ回転数を極めて高く設計し、該ポンプ回転数以下で本容積型回転ポンプ70を運転する仕様として無段変速機に使用することは可能である。
こうすることで、管路を無駄に太くせず、ポンプ構造体のコンパクト化および軽量化を図ることができる。
However, the pump rotation speed at which the discharge flow rate by only the first discharge oil reaches the upper limit flow rate F1 is designed to be extremely high, and used for the continuously variable transmission as a specification for operating the positive displacement rotary pump 70 below the pump rotation speed. Is possible.
In this way, the pump structure can be made compact and lightweight without unnecessarily thickening the pipe line.
1…ボディ、2…カバー、3…シールプレート、3d…連通口、4…収容室、5…駆動軸、6,7…滑り軸受、
10…カムリング、11…ロータ、12…ベーン、13,14…サイドプレート、15…位置決めピン、16…Oリング、17…カム面、18…ポンプ室、
201,202…吸入ポート、211,212…吐出ポート、22…吸入路、23…入口ポート、24…環状吸入路、25…第1吐出路、26…第2吐出路、27…プラグ、
30…制御弁、31…スプール、31c…連絡路、32…弁孔、33,34…制御ポート、35,36…流出ポート、37…戻しばね、38…プラグ、39…クリップ、40…接続路、
50…リリーフ通路、51…リリーフ弁、52…弁体、53…弁孔、54…流入ポート、55…リリーフポート、56…リリーフばね、57…プラグ、58…クリップ、
60…オリフィス、61…流量調整弁、62…弁孔、63…弁体、64…プラグ、65…圧縮ばね、66…流入ポート、67…流出ポート、68…制御ポート、69…クリップ、
70…容積型回転ポンプ、71…流量調整弁、72…弁孔、73…弁体、74…プラグ、75…圧縮ばね、76…流入ポート、77…流出ポート、78…制御ポート、79…クリップ、
80…凹部、81…溝、82…ドレン通路、
P…ベーンポンプ、U…ポンプユニット、H…ハウジング、R…回転方向、A1…回転軸線方向、L…回転軸線、T…リザーバ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Body, 2 ... Cover, 3 ... Seal plate, 3d ... Communication port, 4 ... Storage chamber, 5 ... Drive shaft, 6, 7 ... Sliding bearing,
10 ... Cam ring, 11 ... Rotor, 12 ... Vane, 13, 14 ... Side plate, 15 ... Positioning pin, 16 ... O-ring, 17 ... Cam surface, 18 ... Pump chamber,
20 1 , 20 2 ... suction port, 21 1 , 21 2 ... discharge port, 22 ... suction path, 23 ... inlet port, 24 ... annular suction path, 25 ... first discharge path, 26 ... second discharge path, 27 ... plug,
30 ... Control valve, 31 ... Spool, 31c ... Communication path, 32 ... Valve hole, 33,34 ... Control port, 35,36 ... Outlet port, 37 ... Return spring, 38 ... Plug, 39 ... Clip, 40 ... Connection path ,
50 ... Relief passage, 51 ... Relief valve, 52 ... Valve, 53 ... Valve hole, 54 ... Inlet port, 55 ... Relief port, 56 ... Relief spring, 57 ... Plug, 58 ... Clip,
60 ... Orifice, 61 ... Flow control valve, 62 ... Valve hole, 63 ... Valve, 64 ... Plug, 65 ... Compression spring, 66 ... Inlet port, 67 ... Outlet port, 68 ... Control port, 69 ... Clip,
70 ... positive displacement rotary pump, 71 ... flow control valve, 72 ... valve hole, 73 ... valve body, 74 ... plug, 75 ... compression spring, 76 ... inflow port, 77 ... outflow port, 78 ... control port, 79 ... clip ,
80 ... concave, 81 ... groove, 82 ... drain passage,
P: vane pump, U: pump unit, H: housing, R: rotational direction, A1: rotational axis direction, L: rotational axis, T: reservoir.
Claims (2)
前記第1吐出路の途中に同第1吐出路を上流側第1吐出路と下流側第1吐出路とに分け連通するオリフィスが設けられるとともに、
前記第2吐出路の油圧と前記下流側第1吐出路の油圧との差圧により作動して前記第2吐出路と前記吸入路との連通を開閉する流量調整弁が設けられ、
前記流量調整弁は、前記差圧が所定圧を越えると開弁して前記第2吐出路と前記吸入路とを連通することで第2吐出路から流出する油量を制限することを特徴とする容積型回転ポンプ。 A first discharge path and a second discharge path leading to a suction path and a pump outlet are respectively connected to a pump chamber of a pump unit in which a plurality of pump chambers rotate together with a rotor, and the second discharge path is connected to the first discharge path or In the positive displacement rotary pump provided with a control valve for selectively communicating with the suction passage,
In the middle of the first discharge path, an orifice is provided that divides and communicates the first discharge path into an upstream first discharge path and a downstream first discharge path,
A flow rate adjusting valve that opens and closes communication between the second discharge path and the suction path by being operated by a differential pressure between the hydraulic pressure of the second discharge path and the hydraulic pressure of the downstream first discharge path;
The flow rate adjusting valve opens when the differential pressure exceeds a predetermined pressure, and restricts the amount of oil flowing out from the second discharge path by communicating the second discharge path and the suction path. Positive displacement rotary pump.
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