JPH05223064A - 可変容量型ロ−タリベーンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、ポンプ室の容積増減割合に変更に
応じ、予圧縮量を変化させて、予圧縮圧力をポンプ室の
容積の大小に関わらず同一に設定する。 【構成】可変容量型ロ−タリベ−ンポンプを構成するサ
イドプレ−ト２８ａに、吸入ポ−ト３０と吐出ポ−ト３
１との間の予圧縮行程αの予圧縮角度θを、カムリング
２５とロ−タ３２との偏心量δの可変にしたがって変化
するような構造３０ｃ，３１ｃを設けて、予圧縮角度θ
₁ 〜θ₄ の可変により、予圧縮量をポンプ室４６の容積
増減割合に応じて適正に変更するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、吸入行程から吐出行
程に移行する間に予圧縮行程を設けて構成される可変容
量型ロータリベーンポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】流体、例えば油の圧送などに用いられる
ロータリベーンポンプには、ベ−ン間に構成されるポン
プ室の容量を変更可能としたポンプがある。

【０００３】こうした可変容量型ロ−タリベ−ンポンプ
には、図８および図９に示されるような構成が採用して
ある。

【０００４】すなわち、一対のサイドプレ−トｊ（図９
のみに図示）間にカムリングａを揺動自在に設けて、カ
ムリングａがサイドプレ−トｊの内面に沿って摺接する
構造である。またこのカムリングａ内にロ−タｂを偏心
させて配置させる。そして、このロ−タｂの外周部に半
径方向に移動可能に複数のベ−ンｃを設けて、ベ−ン先
端がカムリングａの内周面と摺接するようにする。さら
にサイドプレ−トｊの内面に円弧状の吸入ポ−トｄおよ
び吐出ポ−トｅを設けた構造が用いられる。

【０００５】具体的には、ロータｂの回転にしたがって
変位するベーンｃの飛出長の変化を利用して、隣接する
ベーンｃ，ｃ間で構成されるポンプ室ｆに容積変化を生
じさせて、吸入ポートｄから流体をポンプ室ｆに吸入し
た後、吐出ポートｅから吐出させるようにしている。

【０００６】またカムリングａの揺動変位、つまりカム
リング位置の変更から、ロ−タｂとの偏心量を可変する
ことにより、ポンプ室ｆにおける容積の増減割合が変化
して、吐出流量を変化させるようにしてある。

【０００７】ところで、ロータリベーンポンプにおいて
は、吸入行程から吐出行程に切換わる際、同部位に至る
ポンプ室ｆを一定時間密閉状態にして圧縮させ、同ポン
プ室内の圧力を吐出圧力に近い圧力まで上昇させた後、
吐出行程に移行させると、吸入ポートｄから吐出ポート
ｅへの切換わり時、ポンプ室ｆにおいて急激な圧力変動
が発生しないことが知られている（予圧縮）。

【０００８】そのため、ロータリベーンポンプでは、一
般的に吸入行程から吐出行程へ移行する間、詳しくは吸
入ポートｄと吐出ポートｅとの間の領域に、予圧縮区
間、すなわち予圧縮行程αを設けて、ポンプ室ｆの急激
な圧力の変動を防ぎ、同圧力変動を原因としたポンプの
騒音，脈動（振動）を低減することが行われている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ロータリベーンポンプ
は、このような予圧縮行程での予圧縮量がポンプ性能を
決めることになる。

【００１０】ところで、予圧縮量はカムリングａの内周
面のプロフィールと、予圧縮行程の角度θ₁ と、ポンプ
室ｆからの漏れ量とにより、一義的に決定されてしまう
ものである。

【００１１】ところが、従来より、ロ−タリベ−ンポン
プでは、図１０に示されるようにカムリングａとロ−タ
ｂとの偏心量の変化に関わらず、予圧縮行程長さを表す
図９で示す吐出ポ−トｅの始端ｆ、ロ−タｂの回転中心
ｇ、吸入ポ−トｄの終端ｈをむすぶ角度θ₁ を一定の角
度値に設定することが行われている。

【００１２】このため、ポンプ室ｆの増減割合に対し
て、予圧縮量をマッチングできず、以下のような問題を
生じていた。

【００１３】すなわち、ポンプ室ｆの容量が小さい状態
（ポンプ室ｆの増減割合：小）のとき、図１１中の実線
ｘで示すような予圧縮圧力をマッチングさせると、予圧
縮行程の角度θ₁ が同じであるため、予圧のためのポン
プ室ｆの容積変化が大きくなった場合には、予圧縮が過
剰となり、ポンプ室ｆが吐出ポ−トｅと連通した瞬間
に、同図中の破線ｙで示すような大きな圧力変動を生じ
る。

【００１４】また逆にポンプ室ｆの容量が大きい状態
（ポンプ室ｆの増減割合：大）のときで、予圧縮圧力を
マッチングさせると、予圧のためのポンプ室ｆの容積変
化が小さくなった場合には、予圧縮が不足し、ポンプ室
ｆが吐出ポ−トｅと連通した瞬間に、同図中の一点鎖線
ｚで示すような圧力の急変が起こる。

【００１５】こうした圧力の急変は、ポンプの騒音、脈
動（振動）などの原因となるものである。

【００１６】特開昭６２ー２７６２８６号公報では、予
圧を減圧側の行程に導入させる技術が開示されている
が、これでは本来の予圧縮量の確保が困難となるばかり
で、上記問題の解決には至らなかった。

【００１７】この発明は、このような事情に着目してな
されたもので、その目的とするところは、ポンプ室の容
積増減割合の変更に応じ、予圧縮量を変化させて、予圧
縮圧力をポンプ室の容積の大小に関わらず同一に設定す
ることができる可変容量型ロ−タリベ−ンポンプを提供
することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の可変容量型ロータリベーンポンプ
は、予圧縮行程の行程長さを、カムリングとロ−タとの
偏心量の可変にしたがって変化させる行程長変化手段を
設けたことにある。

【００１９】請求項２に記載の可変容量型ロータリベー
ンポンプは、吐出ポ−トの始端を、ロ−タの回転中心か
ら遠い外側部分からロ−タの回転中心に近い内側部分に
いくにしたがって退避する方向に傾斜させて、請求項１
に記載の行程長変化手段を構成したことにある。

【００２０】請求項３に記載の可変容量型ロータリベー
ンポンプは、吸入ポ−トの終端を、ロ−タの回転中心に
遠い外側部分からロ−タの回転中心から近い内側部分に
いくにしたがって退避する方向に傾斜させて、請求項１
に記載の行程長変化手段を構成したことにある。

【００２１】請求項４に記載の可変容量型ロータリベー
ンポンプは、吐出ポ−トの始端を、ロ−タの回転中心か
ら遠い外側部分からロ−タの回転中心に近い内側部分に
いくにしたがって退避する方向に傾斜させるとともに、
吸入ポ−トの終端を、ロ−タの回転中心に遠い外側部分
からロ−タの回転中心から近い内側部分にいくにしたが
って退避する方向に傾斜させて、請求項１に記載の行程
長変化手段を構成したことにある。

【００２２】

【作用】請求項１に記載の可変容量型ロ−タリベ−ンポ
ンプによると、カムリングの揺動により、ロ−タとの偏
心量を変更して、ポンプ室の容量を大きくすると、その
容量の増加にしたがって予圧縮行程長さが変化する。

【００２３】すると、ロ−タの回転にしたがい、吸入行
程、そのときのポンプ室の容量に対応した長さの予圧縮
行程、吐出行程が繰返し行われ、流体を圧送する。

【００２４】また逆にポンプ室の容量を小さくすると、
その容量の減少にしたがって予圧縮行程長さが変化す
る。

【００２５】すると、ロ−タの回転にしたがい、吸入行
程、そのときのポンプ室の容量に対応した長さの予圧縮
行程、吐出行程が繰返し行われ、流体を圧送する。

【００２６】こうした予圧縮行程長さの可変により、予
圧縮量はポンプ室の容積増減割合に応じて変更されるこ
とになり、予圧縮圧力をポンプ室の容積の大小に関わら
ず同一に設定することができる。

【００２７】つまり、ポンプ室の容量の変化分に応じ
て、予圧縮圧力をマッチングさせることができるから、
従来のようにポンプ室の容量が大きい場合に予圧縮が過
剰、ポンプ室の容量が小さい場合に予圧縮が不足したり
することはなくなる。

【００２８】それ故、予圧縮の過剰，不足を原因とした
圧力の変動は解消され、同変動を原因としたポンプの騒
音，脈動（振動）の発生を防止する。

【００２９】請求項２に記載の可変容量型ロ−タリベ−
ンポンプによると、吐出ポ−トの始端を傾斜させるとい
う簡単な構成で、ポンプ室の容量の変化分に応じて、予
圧縮圧力をマッチングさせることができるようになる。

【００３０】請求項３に記載の可変容量型ロ−タリベ−
ンポンプによると、吸入ポ−トの終端を傾斜させるとい
う簡単な構成で、ポンプ室の容量の変化分に応じて、予
圧縮圧力をマッチングさせることができるようになる。

【００３１】請求項４に記載の可変容量型ロ−タリベ−
ンポンプによると、吐出ポ−トの始端および吸入ポ−ト
の終端を傾斜させるという簡単な構成で、ポンプ室の容
量の変化分に応じて、広範囲な領域で予圧縮圧力をマッ
チングさせることができるようになる。

【００３２】

【実施例】以下、この発明を図１ないし図６に示す第１
の実施例にもとづいて説明する。

【００３３】図５は、この発明の可変容量型ロータリベ
ーンポンプを用いてシステム化された自動車（車両）の
ラジエータ１（エンジンを冷却する冷却水を放熱する熱
交換器）を冷却する油圧駆動式の冷却装置を示す。

【００３４】ここで、まず、同冷却装置について説明す
ることにする。

【００３５】すなわち、図中２は可変容量型ロータリベ
ーンポンプ（以下、単にロ−タリベ−ンポンプと称す）
である。なお、このロータリベーンポンプ２の詳細な構
造については後述する。

【００３６】また、図中３は冷却ファン３ａが直結され
た油圧モータ、４はリザ−ブタンクである。そして、上
記ロータリベーンポンプ２の吸込部２ａおよび吐出部２
ｂに、油循環路５を介して、上記油圧モータ３、リザ−
ブタンク４が順に連結されている。

【００３７】ロータリベーンポンプ２は、図示しない自
動車の走行用エンジンに対し、ベルトなどの伝達手段を
介して接続されている。これにより、走行用エンジンで
駆動されるロータリベーンポンプ２にしたがい、油循環
路５に油（流体）を循環させて、油圧モータ３を駆動さ
せる構造となっている。つまり、冷却ファン３ａで、ラ
ジエータ１に対し、外気を送風して、同ラジエータ１を
冷却できるようにしてある。なお、１ａはラジエータ１
と対向して設けた、自動車用空調装置の冷凍サイクル
（図示しない）を構成する凝縮器を示す。

【００３８】油循環路５には、油圧モータ３と並列にバ
イパス路６が接続してある。バイパス路６には、例えば
ソレノイド駆動式の圧力制御弁７が設けられ、同圧力制
御弁７の作動にしたがって油圧モータ３を循環する油量
を可変できるようにしている。

【００３９】一方、８はマイクロコンピュータおよびそ
の周辺の機器から構成されたＥＣＵ（エレクトロニック
コントロール ユニット）である。このＥＣＵ８に
は、上記圧力制御弁７のソレノイド７ａ、ラジエータ１
に設けた水温センサ９が接続されている。

【００４０】またＥＣＵ８の記憶部には、例えば所定の
設定温度と水温センサ９から検出されるラジエータ温度
との差にしたがって、圧力制御弁７の開度位置を定める
機能が設定されている。これにより、油圧モータ３の出
力を制御［風量制御（＝冷却能力制御）］して、エンジ
ンの回転に関わらず、ラジエータ１の温度を所定の設定
温度に保つようにしてある。なお、１０は自動車用空調
装置を運転させるためのエアコンスイッチで、このエア
コンスイッチ１０のオンオフ信号をＥＣＵ８に出力する
ことによって、先の設定温度を大きな温度値に変更する
ようにしてある。

【００４１】他方、１１は圧力感知式の流量制御弁を構
成する３方３位置のスプール弁である。このスプール弁
１１の入口部１１ａは、流路６ａを介してバイパス路６
に設けたオリフィス１２の上流側に接続され、出口部１
１ｂは流路６ｂを介してオリフィス１２の下流側とな
る、リザ−ブタンク４と圧力制御弁７との間の油循環路
部分に接続されている。またスプール弁１１の出力部１
１ｃは、流路６ｃを介してロータリベーンポンプ２の吐
出量制御用のポート２ｃに接続されている。

【００４２】またスプール弁１１の上部端にある弁駆動
用のポート部１１ｄは、流路６ｄを介してオリフィス１
２の上流側のバイパス路部分に接続され、下部端にある
弁駆動用のポート部１１ｅは、流路６ｅを介してオリフ
ィス１２の下流側のバイパス路部分に接続されている。
さらにスプール弁１１には、ポート部１１ｅから導入さ
れる圧力と共に、スプール弁１１をポート部１１ｄ側に
押圧するスプリング１１ｆが設けられている。

【００４３】これにより、スプール弁１１は、オリフィ
ス１２，スプリング１１ｆ，バランス圧力などで遮断モ
ードＸが設定される。またポート部１１ｄから導入され
る圧力とポート部１１ｅから導入される圧力との差にし
たがって、上流側からの力が大なときは、上記遮断モー
ドＸからポート２ａと出口部１１ｂとを連通するモード
Ｙ、下流側からの力が大なときはポート２ａと入口部１
１ａとが連通するモードＺに移行させるようにしてあ
る。これによって、ロータリベーンポンプ２へ、同ポン
プ２の吐出流量を制御するのに必要な制御圧を出力でき
るようにしている。

【００４４】こうした冷却装置を構成するロータリベー
ンポンプ２の構造が、図１ないし図３に示されている。

【００４５】このロータリベーンポンプ２について説明
すれば、２０はケーシング（本体）である。ケーシング
２０は、略環枠状に形成されたハウジング２１と、この
両側に同ハウジング２１を挟むようにして重ねたリアカ
バー２２，フロントカバー２３とをボルト２４によって
締結して構成される。

【００４６】このケーシング２０の内部に形成された短
筒状の空間２４ａには、カムリング２５が収容されてい
る。またこの空間２４ａの上部には、同空間２４ａを貫
通するようにして、支持ピン２６が架設されている。こ
の支持ピン２６に、カムリング２５の上部に形成された
支持部２５ａが回動自在に支持され、カムリング２５の
全体を支持ピン２６を支点として揺動自在に支持させて
いる。なお、カムリング２５の下部にはカム変位用の帯
状の突起２７が斜め下方に向って突設してある。

【００４７】空間２４ａに臨むリアカバー２２およびフ
ロントカバー２３の内面には、それぞれサイドプレート
２８ａ，２８ｂが取着されている。そして、各サイドプ
レート２８ａ，２８ｂの内面（この発明の摺動面に相
当）はカムリング２５の側面に摺接していて、シリンダ
２９を構成している。すなわち、サイドプレート２８
ａ，２８ｂ、カムリング２５で囲まれる円形状の空間に
シリンダ室２９ａを形成する構造となっている。またサ
イドプレート２８ａ，２８ｂのうちの例えばサイドプレ
ート２８ａの内面には、上下部に位置して、帯状の吸入
ポート３０、吐出ポート３１が円弧形に設けてある。こ
のうちの吸入ポート３０が、吸込通路３０ａを介して上
記吸込部２ａに連通し、吐出ポート３１が、吐出通路３
１ａを介して上記吐出部２ｂに連通している。

【００４８】シリンダ室２９ａには、円形のロータ３２
が偏心して配設されている。具体的には、ロータ３２の
軸心は、支持ピン２６の軸線を通るロータリベーンポン
プの径方向のセンタライン３３上に配置されている。な
お、δはカムリング２５の中心（シリンダ中心）とロ−
タ３２との偏心量を示す。

【００４９】そして、このロータ３２の軸心を貫通する
ロータシャフト３２ａの両端部は、リアカバー２２およ
びフロントカバー２３に設けた軸受３４，３５に回転自
在に支持され、ロータ３２をシリンダ室２９ａ内の偏心
した位置で回転できるようにしてある。なお、３６はハ
ウジング２１とカバー２２，２３との間をシールするた
めのＯリング、３７はロータシャフト３２ａをシールす
るためのオイルシールである。

【００５０】フロントカバー２３から外部に突出したロ
ータシャフト３２ａの右端部には、自動車の走行用エン
ジンの出力を受けるためのプーリ３８がボルトナット３
９の結合によって固定され、エンジンの運転にしたがっ
てロータ３２を回転させるようにしてある。なお、４０
はリアカバー２２の内部に埋め込まれたロータシャフト
３２ａの左端部をシールするためのシールワッシャ、４
１は同左端部が露出する開口を遮蔽するためのリアキャ
ップ、４２は同リアキャップ４１とこれに接するリアカ
バー２２の座部分との間をシールするシール材である。

【００５１】上記ロータ３０の外周部には、等間隔に並
んだ複数のベーン溝４３が放射状に形成してある。これ
ら各ベーン溝４３には、それぞれベーン４４が摺動自在
に嵌挿されている。また各ベーン溝４３の後端部に形成
された背圧室４３ａは、サイドプレート２８ａの内面に
設けた背圧導入用の環状な溝４４ａに開口している。そ
して、この溝４４ａは、サイドプレート２８ａに設けた
通路４５を介して、上記吐出通路３０ａに連通してい
て、吐出圧力を各ブレード溝４３の背圧室４３ａに導入
できるようにしてある。つまり、半径方向に摺動自在と
なっているベーン４４を後端から付勢して、ベーン先端
をカムリング２５の内周面に接触させるようにしてい
る。これにより、隣接するベーン４４，４４間には、ロ
ータ３２の回転にしたがって容積が変化するポンプ室４
６が構成される。この各ポンプ室４６の容積変化によ
り、油循環路５の油を吸入ポート３０から吸入し、これ
を圧送して、吐出ポート３１から吐出させるようにして
ある。つまり、吸入ポート３０の領域を吸入行程とし、
吐出ポート３１を吐出行程としたポンプサイクルを構成
するようにしている。

【００５２】上記ハウジング２１の内部には、上記カム
リング２５の突起２７と直交する方向に沿って、孔部５
１が設けられている。そして、この孔部５１の上記突起
２７を境とした右側部分には、コイルスプリング５２を
内蔵した固定キャップ５３で構成される付勢ユニット５
４が進退可能に螺挿されていて、突起２７を所定の力で
押圧させるようにしてある。また孔部５１の左側部分に
は、押圧子となるピストン５５、固定キャップ５６、さ
らにこれら間に介装したコイルピストン５７で構成され
るピストンユニット５８が進退自在に嵌挿され、突起２
７を反対の方向からも押圧するようにしてある。

【００５３】そして、上記ピストンユニット５８におけ
るピストン５５と固定キャップ５６との間は、図示しな
い通路を介して上記ポート２ｃに連通していて、上記ス
プール弁１１から発生する出力圧力の大小にしたがっ
て、カムリング２５を揺動変位させるようにしてある。
これにより、バイパス路６で発生する圧力にしたがい、
カムリング２５のロータ３２に対する偏心量δを可変し
て、ロータリベーンポンプからの吐出量を可変できるよ
うにしている（ポンプ室４６の容積が偏心量δの差異に
よって変化することによる）。つまり、コイルスプリン
グ５２の弾性力で設定した設定位置を基準として、カム
リング２５の偏心量δを可変して、ポンプ仕事量を冷却
ファン３ａの作動状況に応じて制御させるようにしてあ
る。

【００５４】他方、吸入行程から吐出行程に移行するサ
イドプレ−ト部分、すなわち吸入ポ−ト３０の終端３０
ｂと吐出ポ−ト３１の始端３１ｂとの間には予圧縮行程
αが設けられている。そして、この予圧縮行程長さを表
す、ロ−タ３２の回転中心３２ｂを挟む吸入ポ−ト３０
の終端３０ｂと吐出ポ−ト３１の始端３１ｂとがなす予
圧縮角度θを、カムリング２５とロ−タ３２との偏心量
δに応じて変化させるようにしている。

【００５５】本実施例では、ポ−ト端の形状を工夫し
て、予圧縮角度を可変するようにしてある。その具体的
な構造が図３に示されている。

【００５６】すなわち、吸入ポ−ト３０の終端３０ｂお
よび吐出ポ−ト３１の始端３１ｂは、いずれも図６ない
し図７に示されるようにポ−ト幅方向の領域が、偏心す
るカムリング２５によって開閉されるものである。

【００５７】このことは、ポ−ト端を傾斜した形状にす
れば、吸入ポ−ト３０の終端３０ｂと吐出ポ−ト３１の
始端３１ｂとの間の距離、すなわち予圧縮角度がカムリ
ング２５の偏心量δに応じて可変することがわかる。

【００５８】そこで、吐出ポ−ト３１の始端３１ｂを、
ロ−タ３２の回転中心３２ｂから遠い外側部分Ｘ₁ から
ロ−タ３２の回転中心３２ｂに近い内側部分Ｙ₁ にいく
にしたがって退避する方向に直線状に傾斜させた形状と
してある。３１ｃはその傾斜部を示す。

【００５９】また吸入ポ−ト３０の終端３０ｂも、ロ−
タ３２の回転中心３２ｂから遠い外側部分Ｘ₂ からロ−
タ３２の回転中心３２ｂに近い内側部分Ｙ₂ にいくにし
たがって退避する方向に直線状に傾斜させた形状として
ある。３０ｃはその傾斜部を示す。

【００６０】つまり、吐出ポ−ト３１の始端３１ｂと吸
入ポ−ト３０の終端３０ｂの端部とに、ロ−タ３２の回
転方向に対する勾配を設けている。

【００６１】こうしたポ−ト端の形状により、図６に示
すカムリング２５とロ−タ３２との偏心量δを最も大き
くしたとき、外側部分Ｘ₁ と外側部分Ｘ₂ とがなす、最
も小さい予圧縮角度θ₁ が設定され、同偏心量を最も小
さくしたとき、外側部分Ｙ₁と外側部分Ｙ₂ とがなす、
最も大きな予圧縮角度θ₄ が設定される。同中間部分で
は、カムリング２５とロ−タ３２との偏心量δに応じた
予圧縮角度θ₁ 〜θ₄が設定される。なお、図６中、θ
₂ 、θ₃ は予圧縮角度θ₁ 〜θ₄ の範囲における角度を
示している（θ₁ ＜θ₂ ＜θ₃ ＜θ₄ ）。

【００６２】これにより、図４の線図に示されるように
カムリング２５とロ−タ３２との偏心量δが増大するに
したがって、予圧縮角度θが小さくなる（予圧縮行程長
さが短縮する）特性をポンプに与えている。

【００６３】つぎに、このように構成された冷却装置の
作用を説明する。

【００６４】自動車の走行用エンジンが始動されると、
同エンジンの回転がベルト（図示しない）、プーリ３８
を介して、ロータシャフト３２ａに伝達される。これに
より、ロータ３２が回転駆動され、各ベーン４４が同ロ
ータ３２と共にシリンダ室２９ａを偏心しながら移動し
ていく。

【００６５】ここで、各ベーン溝４３の背圧室４３ａに
は、吐出圧力がベーン４４の背圧圧力として導入される
から、各ベーン４４の先端は、カムリング２５の内周面
と常に接触しながらシリンダ室２９を移動する。

【００６６】これにより、隣合うベーン４４，４４で構
成されるポンプ室４６は、容積がロータ３２の回転にし
たがって変化し、まず、吸入ポート３０の部位において
油を吸入する。ついで、この吸入行程から予圧縮行程α
に進み、同区間でポンプ室４６の圧力は、吸入圧力から
設定された圧力まで上昇する（予圧縮）。

【００６７】続いて、吐出行程に進むと、ポンプ室４６
内の油は吐出圧力まで上昇しながら吐出ポート３１に至
り、吐出部２ｂから油循環路５へ吐出されていく。

【００６８】こうした油の圧送行程がロータ３２の回転
にしたがって繰返し行われ、油圧モータ３を駆動させて
いく。

【００６９】一方、ＥＣＵ８では、水温センサ９から検
出されるラジエータ１の水温と設定温度とを比較してい
る。そして、ＥＣＵ８は、この差に応じて、圧力制御弁
７に同開度を可変する信号を出力している。

【００７０】これにより、バイパス路６をバイパスする
流量が可変され、油圧モータ３の回転数を現在のラジエ
ータ１を冷却するのに適した回転数に制御していく。す
なわち、ラジエータ１の水温が高く、設定温度よりもか
なり水温が高いときには、油圧モータ３が高回転数とな
るように流量が圧力制御弁７によって制御され、設定温
度に近付くにしたがって油圧モータ３の回転数が低回転
数となるように流量が圧力制御弁７によって制御され
る。むろん、設定温度に達するときは油圧モータ３が停
止するよう、バイパス路６に油を循環させる。

【００７１】これによって、常にラジエータ１の水温
は、エンジンの運転に適した一定の温度域に保持され
る。

【００７２】こうした制御動作、ならびに走行用エンジ
ンの回転数が増減変化すると、ロータリベーンポンプの
吐出圧力の変化から、バイパス路６のオリフィス１２の
上下流側で差圧が発生する。この差圧の発生具合によっ
て、現在のロータリベーンポンプのポンプ能力が過剰で
あるのか、不足しているのかがわかる。

【００７３】このとき、オリフィス１２の上流側の圧力
が所定圧力よりも低いと、スプール弁１１はそのときの
圧力差に応じた開度変位で構成されるモードＹとなり、
ポート２ｃに出力する圧力を増加させる。これにより、
カムリング２５は、図６の（ａ）に示されるように支持
ピン２６を支点として、ロータ３２に近付く方向に揺動
変位する。

【００７４】この偏心量δの変更により、ポンプ室４６
の容量が大きくなると、その容量の増加分、例えば予圧
縮角度が「θ₁ 」まで小さくなる（予圧縮行程長さが縮
む）。

【００７５】すると、ロ−タ３２の回転にしたがい、吸
入行程、「θ₁ 」の角度の予圧縮行程、吐出行程が繰返
し行われ、ポンプ仕事量を増加させた流体の圧送が行わ
れる（高冷却能力に対応）。

【００７６】また逆に所定圧力よりも高いと、そのとき
の圧力差に応じた開度変位のモ−ドｚに切換わり、ポ−
ト２ｃに出力する圧力を減少させる。これにより、カム
リング２５はロ−タ３２から離れる方向に揺動変位し、
図６の（ｂ）で示す偏心量δが「中」な状態、あるいは
同（ｃ）で示す偏心量δが「小」な状態などに設定され
ていく。

【００７７】この偏心量δの変更により、ポンプ室４６
の容量が小さくなると、今度はその容量の減少分、例え
ば予圧縮角度が「θ₂ 」、あるいは「θ₃ 」まで大きく
なる［予圧縮行程長さが伸びる（復帰）］。

【００７８】ロ−タ３２の回転にしたがい、吸入行程、
「θ₂ 」，「θ₃ 」の角度の予圧縮行程、吐出行程が繰
返し行われ、ポンプ仕事量を減少させた流体の圧送が行
われる（小冷却能力に対応）。

【００７９】こうした予圧縮角度の可変によって予圧縮
行程の予圧縮量は、ポンプ室４６の容積増減割合に応じ
て変更されることになり、予圧縮圧力をポンプ室４６の
容積の大小に関わらず同一に設定できることになる。

【００８０】つまり、ポンプ室４６の容量の変化分に応
じて、予圧縮圧力をマッチングさせることができ、ポン
プ室４６の容量が大きい場合には予圧縮が過剰、ポンプ
室４６の容量が小さい場合には予圧縮が不足するいった
問題はなくなる。

【００８１】したがって、予圧縮の過剰，不足を原因と
した圧力の変動を解消することができ、同変動を原因と
したポンプの騒音，脈動（振動）の発生を大幅に低減す
ることができる。

【００８２】しかも、吸入ポ−ト３０の終端３０ｂおよ
び吐出ポ−ト３１の始端３１ｂの双方に勾配を設けたの
で、広範囲な領域で予圧縮圧力をマッチングさせること
ができる。

【００８３】なお、第１の実施例では吸入ポ−ト３０の
終端３０ｂおよび吐出ポ−ト３１の始端３１ｂの双方に
勾配を設けたが、これに限らず、どちらか片方にだけで
も、勾配を設ける構造でも同様な効果をもたらす。むろ
ん、片方にだけになるので、構成は極めて簡素なものと
なる。

【００８４】第７図は、この発明の第２の実施例を示
す。

【００８５】本実施例は、第１の実施例のように連続的
に予圧縮角度を変えるようにしたのではなく、予圧縮角
度を大容量時と小容量時との２段階に切換えるようにし
たものである。

【００８６】具体的には、ポンプ室４６の小容量時に対
応した吸入ポ−ト３０の終端３０ａ、吐出ポ−ト３１の
始端３１ａにおける、ロ−タ３２の回転中心３２ｂに近
い側のおよそ半分の領域に予圧縮角度θ₁ （最小）にな
らう傾斜部４０を形成し、残る半分の領域に予圧縮角度
θ₄ （最大）にならう傾斜部４１を形成して、段付状に
したものである。

【００８７】なお、上述した実施例では、ポ−ト端の形
状を変えることによって予圧縮行程長さを可変するよう
にしたが、それ以外の構造を適用して、予圧縮行程長さ
を偏心量に応じて可変するようにしてもよい。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、ポンプ室の容積増減割合に変更に応じて、
予圧縮量を変化させることができる。

【００８９】それ故、予圧縮圧力をポンプ室の容積の大
小に関わらず同一に設定することができ、予圧縮の過
剰，不足を原因とした圧力の変動を解消することがで
き、同変動を原因としたポンプの騒音，脈動（振動）の
発生を防止することができる。

【００９０】また請求項２および請求項３に記載の発明
によれば、上記効果に加え、構成が簡素ですむ効果をも
たらす。

【００９１】さらに請求項４に記載の発明によれば、上
記効果に加え、広範囲な領域で予圧縮圧力をマッチング
させることができる効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の可変容量型ロータリ
ベーンポンプの内部構成を示す一部断面した正面図。

【図２】同ロータリベーンポンプの側断面図。

【図３】予圧縮行程の両側の吸入ポ−ト端、吐出ポ−ト
端の形状を示すサイドプレートの正面図。

【図４】図３のポ−ト形状によって得られる偏心量に応
じた予圧縮角度の特性を示す線図。

【図５】可変容量型ロ−タリベ−ンを適用して構成され
る自動車の冷却装置の構成を示す図。

【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、偏心量が可変する
ことに応じて、予圧縮角度が変化することを説明した
図。

【図７】この発明の第２の実施例の可変容量型ロータリ
ベーンポンプの要部となる吸入ポ−ト端、吐出ポ−ト端
の形状を示すサイドプレートの正面図。

【図８】従来の可変容量型ロ−タリベ−ンポンプを説明
するための図。

【図９】同可変容量型ロ−タリベ−ンポンプの吸入ポ−
ト端、吐出ポ−ト端の形状を示すサイドプレートの正面
図。

【図１０】同可変容量型ロ−タリベ−ンポンプにおける
偏心量と予圧縮角度との特性を示す線図。

【図１１】同可変容量型ロ−タリベ−ンポンプの行程を
説明するための図。

【符号の説明】

２…可変容量型ロ−タリベ−ンポンプ、２５…カムリン
グ、２８ａ，２８ｂ…サイドプレ−ト（摺動面）、３０
…吸入ポ−ト、３０ｂ…終端、３０ｃ…傾斜部、３１…
吐出ポ−ト、３１ｂ…始端、３１ｃ…傾斜部、３２…ロ
ータ、４３…ベーン溝、４４…ベーン、４６…ポンプ
室、α…予圧縮行程、δ…偏心量、θ₁ 〜θ₄ …予圧縮
角度。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の摺動面間にカムリングを摺動可能
   に設け、このカムリング内にロータを偏心させて配置
   し、このロータの外周部に前記カムリングの内周面と摺
   接する複数のベーンを半径方向に移動可能に設け、かつ
   前記摺動面に、隣接するベ−ン間で構成されるポンプ室
   に流体を導く吸入ポ−トと、同ポンプ室から流体を吐出
   させる吐出ポ−トとを設け、さらにこの吸入行程から吐
   出行程に至る吸入ポ−トと吐出ポ−トとの間に予圧縮行
   程を設けてなり、前記ロ−タの回転によるポンプ室の容
   積変化により流体を圧送、ならびに前記カムリングとロ
   −タとの間の偏心量の可変によりポンプ室の容量の増減
   割合を変更可能とした可変容量型ロ−タリベ−ンポンプ
   において、 前記摺動面に、前記予圧縮行程の行程長さを、前記カム
   リングとロ−タとの偏心量の可変にしたがって変化させ
   る行程長変化手段を設けたことを特徴とする可変容量型
   ロ−タリベ−ンポンプ。
2. 【請求項２】 前記行程長変化手段は、前記吐出ポ−ト
   の始端を、前記ロ−タの回転中心から遠い外側部分から
   ロ−タの回転中心に近い内側部分にいくにしたがって退
   避する方向に傾斜させてなることを特徴とする請求項１
   に記載の可変容量型ロ−タリベ−ンポンプ。
3. 【請求項３】 前記行程長可変手段は、前記吸入ポ−ト
   の終端を、前記ロ−タの回転中心に遠い外側部分からロ
   −タの回転中心から近い内側部分にいくにしたがって退
   避する方向に傾斜させてなることを特徴とする請求項１
   に記載の可変容量型ロ−タリベ−ンポンプ。
4. 【請求項４】 前記行程長可変手段は、前記吐出ポ−ト
   の始端を、前記ロ−タの回転中心から遠い外側部分から
   ロ−タの回転中心に近い内側部分にいくにしたがって退
   避する方向に傾斜させるとともに、前記吸入ポ−トの終
   端を、前記ロ−タの回転中心に遠い外側部分からロ−タ
   の回転中心から近い内側部分にいくにしたがって退避す
   る方向に傾斜させてなることを特徴とする請求項１に記
   載の可変容量型ロ−タリベ−ンポンプ。