JPH0530487U - Variable displacement vane pump device - Google Patents
Variable displacement vane pump deviceInfo
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- JPH0530487U JPH0530487U JP8692191U JP8692191U JPH0530487U JP H0530487 U JPH0530487 U JP H0530487U JP 8692191 U JP8692191 U JP 8692191U JP 8692191 U JP8692191 U JP 8692191U JP H0530487 U JPH0530487 U JP H0530487U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 特定のポンプ室が作動油循環状態にある場
合、その部分におけるベーン先端部のカムリング内周面
からの離間現象を防止する。
【構成】 サイドプレート４に設けた背圧溝を一連の吸
入吐出行程毎に、第１背圧溝４７と第２背圧溝４３とに
分割する。常時吐出状態にある第１吐出ポート３１側に
ある第１背圧溝４７を延長し、負荷圧が低いときに作動
油循環状態となる第２吸入ポート４１’側にオーバラッ
プさせる。
【効果】 作動油循環時、第２吸入ポート４１’側の最
初の吸入行程位置にあるベーン７２の下端部（スリット
底部６１）にも第１背圧溝４７から高圧の吐出油が導入
されるので、ベーン７２はカムリング５の内周面に十分
押付けられ、ベーン先端部の離間現象が防止される。従
って脈動現象も防止される。
(57) [Summary] [Purpose] When a specific pump chamber is in a hydraulic oil circulation state, the vane tip portion at that portion is prevented from separating from the inner peripheral surface of the cam ring. [Structure] The back pressure groove provided in the side plate 4 is divided into a first back pressure groove 47 and a second back pressure groove 43 for each series of intake and discharge strokes. The first back pressure groove 47 on the side of the first discharge port 31 which is always in the discharge state is extended so as to overlap with the side of the second suction port 41 ′ which is in the working oil circulation state when the load pressure is low. [Effect] During hydraulic oil circulation, high-pressure discharge oil is also introduced from the first back pressure groove 47 to the lower end portion (slit bottom portion 61) of the vane 72 at the first suction stroke position on the second suction port 41 ′ side. Therefore, the vane 72 is sufficiently pressed against the inner peripheral surface of the cam ring 5, and the separation phenomenon of the vane tip portion is prevented. Therefore, the pulsation phenomenon is also prevented.
Description
【０００１】[0001]
本考案は可変容量型ベーンポンプに関するものであり、特に、自動車用動力舵 取装置に作動流体を供給するのに適した油圧ポンプ装置に関するものである。 The present invention relates to a variable displacement vane pump, and more particularly to a hydraulic pump device suitable for supplying a working fluid to a power steering device for an automobile.
【０００２】[0002]
自動車用動力舵取装置に用いられる油圧ポンプ装置においては、低速走行時（ 一般にエンジン回転速度が低い時）においても十分な操舵力補助が行えるように ポンプの吐出流量が設定されている。従って、このような油圧ポンプ装置におい ては、エンジン回転速度（エンジン回転数）の上昇に応じて、エンジン回転数に 比例した流量の作動油が吐出されることとなる。このことは、本来、操舵力補助 をほとんど必要としない高速走行時（一般にエンジン回転数が高い時）において 、作動油の流量が過剰となる。このような現象に対処するため、ポンプから吐出 される吐出油（作動油）のうちの一部を、動力舵取装置のパワーアシスト部には 送らず、油圧ポンプ側へバイパス還流させる流量制御弁（フローコントロールバ ルブ）方式が広く用いられている。 In the hydraulic pump device used in the power steering system for automobiles, the discharge flow rate of the pump is set so that the steering force can be sufficiently assisted even when traveling at low speed (generally when the engine speed is low). Therefore, in such a hydraulic pump device, the hydraulic oil is discharged at a flow rate proportional to the engine speed as the engine speed (engine speed) rises. This means that the flow rate of hydraulic fluid becomes excessive during high-speed running (generally when the engine speed is high), where steering force assistance is essentially unnecessary. In order to cope with such a phenomenon, a part of the discharge oil (hydraulic oil) discharged from the pump is not sent to the power assist section of the power steering system, but is bypassed to the hydraulic pump side. The (flow control valve) method is widely used.
【０００３】 しかしながら、この流量制御弁方式においては、油圧ポンプから吐出された高 圧の吐出油が流量制御弁に導かれ、そこからバイパス路へ放出されて、その後、 ポンプ吸入ポート側に還流されてくるものであるため、エンジンの高速回転時に おいては、エンジン回転数に応じたエネルギー消費をしていることとなる。すな わち流量制御弁によるバイパス還流方式では、高速走行時等、操舵力補助のほと んど必要とされない時にエネルギーロス（損失）を行っていることとなり、これ に伴い車両燃費の悪化をまねくという問題点がある。そこで、このような操舵力 補助を必要としない時におけるエネルギー損失を低減化するための手段として、 例えば特開昭６０−２５６５７９号公報記載のような切換弁を用いた方式のもの が従来から採用されている。However, in this flow control valve system, high-pressure discharge oil discharged from the hydraulic pump is guided to the flow control valve, discharged from there to a bypass passage, and then returned to the pump suction port side. Therefore, when the engine rotates at high speed, it consumes energy according to the engine speed. In other words, the bypass recirculation method using the flow rate control valve causes energy loss when the steering force assistance is almost unnecessary, such as during high-speed driving, and as a result, vehicle fuel consumption is deteriorated. There is a problem of inducing. Therefore, as a means for reducing the energy loss when such steering force assistance is not required, for example, a method using a switching valve as described in JP-A-60-256579 is conventionally adopted. Has been done.
【０００４】 このものは、ロータ、ベーン、カムリング、サイドプレート、ハウジング等か らなるベーンポンプ装置において、スプール、スプリング等からなる切換弁が付 け加えられた構成からなるものである。このような切換弁を設けることにより、 パワーアシスト部が操舵力補助用の作動油を少量しか必要としない場合には、ベ ーンポンプの一部に作動油を循環させることによって、その部分のポンプ機能を 停止させ、エネルギーロスを少なくする一方、大量に作動油を必要とするときに は、上記停止させていたポンプ機能を復活させることによって十分なパワーアシ ストを行わせようとするものである。This is a vane pump device including a rotor, a vane, a cam ring, a side plate, a housing, and the like, to which a switching valve including a spool and a spring is added. By providing such a switching valve, when the power assist unit needs only a small amount of hydraulic oil for assisting the steering force, it is possible to circulate the hydraulic oil in a part of the vane pump, and thereby to improve the pump function of that part. When a large amount of hydraulic oil is required while stopping the pump, energy loss is reduced, and the pump function that had been stopped is restored to provide sufficient power assistance.
【０００５】 しかしながら、このタイプのものは、循環する流体が比較的高圧の吐出油であ るため、単に循環作用を行うだけではあっても、それによって消費されるエネル ギーは無視できないものである。このような問題点に対処するため、更には、作 動油循環によりポンプ機能を停止している側に存在するベーンのカムリング内周 面への押付け力を小さくして、エネルギー損失を更に少なくするため、上記循環 させる作動油を低圧の吸入作動油とする一方、上記ベーンの下端部へ導入する当 該ベーン押付け用の作動油を低圧の作動油とする方式のものが既に考案されてい る。このものは、例えば図４に示す如く、カムリング５の外周部に、吸入路（図 示せず）に連なる輪状の吸入室２８を有し、この吸入室２８に連なるように、か つ、カムリング５、サイドプレート３、４の円周端部に、吸入ポート４１、４１ ’が設けられ、またサイドプレート３、４には吐出ポート３１、３１’が設けら れている構成からなるものである。このような構成において、更に、上記吸入室 ２８には吸入側通路２２が一端を開口するように設けられており、当該吸入側通 路２２の他端は切換弁１のシリンダ室１３に開口するように設けられている。ま た、サイドプレート４には、特定の吐出ポートである第２吐出ポート３１’が設 けられており、この第２吐出ポート３１’の開口部には、吐出室２７’が設けら れている。また、この吐出室２７’には、連通路２３が上記切換弁１のシリンダ 室１３に連通するように設けられており、更に、この連通路２３の中間点からは 、吐出側通路２４が分岐し、その先端はもう一方の吐出ポート３１が開口する圧 力室２７に連通するように設けられている。また、この吐出側通路２４の中間部 には、チェックバルブ２４１が設けられており、上記圧力室２７から吐出油が上 記第２吐出ポート３１’側に逆流しないようになっている。However, in this type, since the circulating fluid is a discharge oil having a relatively high pressure, the energy consumed by the circulating fluid is not negligible even though it merely performs a circulating action. .. In order to deal with such a problem, the force of pressing the vane existing on the side where the pump function is stopped by the working oil circulation to the inner surface of the cam ring is reduced to further reduce the energy loss. Therefore, there has been already devised a system in which the working oil to be circulated is a low-pressure suction working oil, while the working oil for pressing the vane introduced to the lower end of the vane is a low-pressure working oil. For example, as shown in FIG. 4, this has a ring-shaped suction chamber 28 connected to a suction passage (not shown) in the outer periphery of the cam ring 5, and the cam ring 5 is connected to the suction chamber 28 so as to be continuous with the suction ring 28. The side plates 3 and 4 are provided with suction ports 41 and 41 ′ at the circumferential ends thereof, and the side plates 3 and 4 are provided with discharge ports 31 and 31 ′. In such a configuration, the suction chamber 28 is further provided with a suction side passage 22 having one end opened, and the other end of the suction side passage 22 is opened to the cylinder chamber 13 of the switching valve 1. Is provided. Further, the side plate 4 is provided with a second discharge port 31 'which is a specific discharge port, and a discharge chamber 27' is provided at the opening of this second discharge port 31 '. There is. A communication passage 23 is provided in the discharge chamber 27 ′ so as to communicate with the cylinder chamber 13 of the switching valve 1. Further, a discharge side passage 24 branches from an intermediate point of the communication passage 23. However, its tip is provided so as to communicate with the pressure chamber 27 in which the other discharge port 31 is opened. A check valve 241 is provided in the middle of the discharge passage 24 so that the discharge oil does not flow back from the pressure chamber 27 to the second discharge port 31 '.
【０００６】 このような構成において、更に、サイドプレート３、４に設けた背圧溝を一連 の吸入吐出行程の範囲に対応させて、第１背圧溝３３と第２背圧溝４３に分割し 、上記特定の吸入ポートである第２吸入ポート４１’及び特定の吐出ポートであ る第２吐出ポート３１’によって形成される特定のポンプ室が在る側に存在する ベーン７の、その下端部に作動油を供給する第２背圧溝４３と連結する背圧導入 路４５’を設け、これを上記第２吐出ポート３１’に連続する吐出室２７’に開 口させる構成を採ることとしている。これによって作動油が循環している側のポ ンプ室である特定のポンプ室側にあるベーン７の下端部には、特定のポンプ室を 循環する比較的低圧の循環作動油が導入されることとなる。従って、ベーン７の 先端部のカムリング５の内周面への押付力は緩やかな状態となり、このような緩 やかな接触状態を保ちつつ、ベーン７は回転運動をするので、この回転運動によ って消費されるエネルギー量は、より低減化される。In such a configuration, the back pressure groove provided on the side plates 3 and 4 is further divided into a first back pressure groove 33 and a second back pressure groove 43 in accordance with a range of a series of intake and discharge strokes. However, the lower end of the vane 7 existing on the side where the specific pump chamber formed by the second intake port 41 ′ which is the specific suction port and the second discharge port 31 ′ which is the specific discharge port is present. A back pressure introducing passage 45 ′ connected to the second back pressure groove 43 for supplying hydraulic oil is provided in the portion, and the back pressure introducing passage 45 ′ is opened to the discharge chamber 27 ′ continuous with the second discharge port 31 ′. There is. As a result, the relatively low pressure circulating hydraulic oil circulating in the specific pump chamber is introduced to the lower end of the vane 7 on the specific pump chamber side, which is the pump chamber on the side where the hydraulic oil circulates. Becomes Therefore, the pressing force of the tip portion of the vane 7 against the inner peripheral surface of the cam ring 5 is in a gentle state, and the vane 7 rotates while maintaining such a gentle contact state. Therefore, the amount of energy consumed is further reduced.
【０００７】[0007]
ところで、上記パワーアシスト部が操舵力補助を行っていないときには、特定 のポンプ室において吸入作動油を単に循環させるだけとし、更に、当該特定のポ ンプ室側にあるベーン７の下端部（スリット底部）には比較的低圧の循環作動油 を導入することによってポンプの消費エネルギーの低減化を図る方式のものは、 従来公知の吐出油を循環させる方式のもの（特開昭６０−２５６５７９号公報記 載）に較べて、エネルギー消費量のより低減化が図られている。しかしながらこ のものは、ロータ６が一回転をする間に、常時吐出状態にあるポンプ室とパワー アシスト部が操舵力補助を行なっていないときには吸入作動油を単に循環させて いる状態にあるポンプ室とを交互に繰返すという切換動作を行う構成からなるも のである。従って、ある位置においては、ベーン７は常時吐出状態にあるポンプ 室の吐出ポート３１の位置から循環状態にあるポンプ室の吸入ポート４１’の位 置へと切換わる切換わり状態に置かれる場合がある。このような状態においては 、各ポンプ室とベーン７との関係は例えば図５に示すような状態になる。すなわ ち、第１ポンプ室５６は吐出油圧の影響により高圧の吐出圧に置かれる。これに 対して、第２ポンプ室５６’は循環作動油の圧力である比較的低圧のタンク圧と なる。また、ベーン７の下端部であるスリット底部６１は、循環作動油が導かれ る第２背圧溝４３と連通して低圧のタンク圧となる。その結果ベーン７はベーン ７の先端部に受ける吐出圧等の作用により下向きの力Ｐａを受け、下方に移動す る。そのため、カムリング５の内周面とベーン７の先端部とのシール性が低下す る。従って第１ポンプ室５６から第２ポンプ室５６’へは吐出油が逆流すること となり、ベーンポンプ装置からはポンプ稼働に伴い脈動現象等が発生することと なる。このような切換わり点におけるベーン７の離間に基づくシール性の低下等 を防止し、これらに起因する脈動現象等の防止を図った省エネルギータイプの可 変容量型ベーンポンプ装置を提供しようとするのが本考案の目的（課題）である 。 By the way, when the power assist section is not assisting the steering force, the intake hydraulic oil is simply circulated in a specific pump chamber, and further, the lower end portion of the vane 7 (slit bottom portion) on the specific pump chamber side. ), A system for reducing the energy consumption of the pump by introducing a relatively low pressure circulating hydraulic oil is a conventionally known system for circulating the discharged oil (JP-A-60-256579). Compared to the above), the energy consumption is further reduced. However, this type of pump chamber is always in the discharge state while the rotor 6 makes one revolution, and the pump chamber is in the state in which the intake hydraulic oil is simply circulated when the power assist section is not assisting the steering force. The configuration is such that a switching operation of alternately repeating and is performed. Therefore, at a certain position, the vane 7 may be placed in a switching state in which the vane 7 is switched from the position of the discharge port 31 of the pump chamber in the constantly discharging state to the position of the suction port 41 'of the pump chamber in the circulating state. is there. In such a state, the relationship between each pump chamber and the vane 7 is as shown in FIG. 5, for example. That is, the first pump chamber 56 is placed at a high discharge pressure due to the influence of the discharge hydraulic pressure. On the other hand, the second pump chamber 56 'has a relatively low tank pressure which is the pressure of the circulating hydraulic oil. Further, the slit bottom portion 61, which is the lower end portion of the vane 7, communicates with the second back pressure groove 43 into which the circulating hydraulic oil is guided, and becomes a low tank pressure. As a result, the vane 7 receives the downward force Pa due to the action of the discharge pressure or the like applied to the tip of the vane 7, and moves downward. Therefore, the sealing property between the inner peripheral surface of the cam ring 5 and the tip of the vane 7 is deteriorated. Therefore, the discharged oil flows backward from the first pump chamber 56 to the second pump chamber 56 ', and a pulsation phenomenon or the like occurs from the vane pump device as the pump operates. It is an object of the present invention to provide an energy-saving type variable displacement vane pump device that prevents the deterioration of the sealing property due to the separation of the vanes 7 at such switching points and prevents the pulsation phenomenon and the like resulting from these. This is the purpose (issue) of the present invention.
【０００８】[0008]
上記課題を解決するために、本考案においては、ハウジング内に収納されて回 転駆動されるロータ、当該ロータのスリット内にて摺動運動をするベーン、当該 ベーンの外側にあって上記ロータ、ベーン等とポンプ室を形成するカムリング、 上記ロータ、ベーン、カムリングの両側面にあってポンプ室形成に寄与する複数 のサイドプレート、当該サイドプレートの円周上付近にそれぞれ設けられた複数 の吐出ポート及び複数の吸入ポート等からなるベーンポンプと、上記各吐出ポー トに連なる圧力室から送出される吐出油（作動油）の吐出流量が所定値以上にな った場合、その余剰の作動油を上記吸入ポートに連なるバイパス路へバイパス還 流させる流量制御弁とからなる油圧ポンプ装置であって、上記吸入ポートに連な る吸入側通路、上記吐出ポートのうちの特定のポートに連通する連通路等の各種 通路を有し、更に、上記圧力室の圧力が低い場合に上記吸入側通路を上記連通路 と連通するように切換える切換弁を備えてなる可変容量型ベーンポンプ装置にお いて、上記サイドプレートに設けられた背圧溝を一連の吸入吐出行程毎に分割す るようにした構成を採るとともに、これら背圧溝のうち、圧力室の負荷圧が低い ときには作動油が循環状態となる特定のポンプ室を形成する側に設けた背圧溝の 吸入ポート側を縮小し、その部分に、常時ポンプ機能を発揮する側に存在する背 圧溝を延長し、上記特定の吸入ポート側にオーバラップするように配してなる第 １背圧溝を設ける構成を採ることとした。 In order to solve the above problems, in the present invention, a rotor that is housed in a housing and is rotationally driven, a vane that slides in a slit of the rotor, the rotor that is outside the vane, A cam ring that forms a pump chamber with the vane, etc., a plurality of side plates that contribute to the formation of the pump chamber on both sides of the rotor, vane, and cam ring, and a plurality of discharge ports provided near the circumference of the side plate. If the discharge flow rate of the discharge oil (working oil) delivered from the vane pump consisting of a plurality of suction ports and the pressure chambers connected to each of the above-mentioned discharge ports exceeds a specified value, the excess working oil is A hydraulic pump device comprising: a flow control valve for bypass-returning to a bypass passage communicating with the suction port, the suction side passage communicating with the suction port, A switching valve that has various passages such as a communication passage that communicates with a specific one of the discharge ports, and that switches the suction side passage to communicate with the communication passage when the pressure in the pressure chamber is low. In the provided variable displacement vane pump device, the back pressure groove provided in the side plate is divided into a series of intake and discharge strokes. When the load pressure is low, the suction port side of the back pressure groove provided on the side that forms the specific pump chamber where the hydraulic oil circulates is reduced, and in that part, the back side that always exhibits the pump function is The pressure groove is extended and the first back pressure groove is arranged so as to overlap the specific suction port side.
【０００９】[0009]
上記構成を採ることにより、本考案においては、ベーンポンプが作動を開始す ると、例えば図１において、吸入路（図示せず）から吸引された作動油は、バイ パス路２９を経て吸入室２８へと導かれる。この吸入室２８に導かれた作動油の うちの一部は第１吸入ポート４１より吸引され、ポンプ室で昇圧されて第１吐出 ポート３１より圧力室（図示せず）に吐出され、その後流量制御弁２６によって 流量制御を受けて動力舵取装置のパワーアシスト部（図示せず）に送られる。 With the above configuration, in the present invention, when the vane pump starts to operate, for example, in FIG. 1, the hydraulic oil sucked from the suction passage (not shown) passes through the bypass passage 29 and the suction chamber 28. Be led to. A part of the hydraulic oil guided to the suction chamber 28 is sucked from the first suction port 41, boosted in the pump chamber and discharged from the first discharge port 31 to the pressure chamber (not shown), and then the flow rate is increased. The flow rate is controlled by the control valve 26 and sent to the power assist unit (not shown) of the power steering apparatus.
【００１０】 ところで上記パワーアシスト部が操舵力補助（パワーアシスト）を行っていな い状態にあっては、切換弁１は吸入側通路２２と連通路２３とが連通状態となる ように作動し、特定の吐出ポートである第２吐出ポート３１’から吐出した吐出 油は、連通路２３、吸入側通路２２、吸入室２８に戻されて、再び第２吸入ポー ト４１’に吸引される。すなわち第２吸入ポート４１’と第２吐出ポート３１’ とによって形成されるポンプ行程においては、吸入作動油が単に循環するだけと なる。これに対して、負荷圧が上昇して圧力室の圧力が高い状態になると、切換 弁１は切換わり、第２吸入ポート４１’と第２吐出ポート３１’とによって形成 される特定のポンプ行程側もポンプ機能を発揮することとなり、パワーアシスト 部に送られる作動油（吐出油）が増量されることとなる。By the way, when the power assist section is not assisting the steering force (power assist), the switching valve 1 operates so that the intake passage 22 and the communication passage 23 are in communication with each other, The discharge oil discharged from the second discharge port 31 ′, which is a specific discharge port, is returned to the communication passage 23, the suction side passage 22, and the suction chamber 28, and is sucked into the second suction port 41 ′ again. That is, in the pump stroke formed by the second suction port 41 'and the second discharge port 31', the suction working oil simply circulates. On the other hand, when the load pressure rises and the pressure in the pressure chamber becomes high, the switching valve 1 switches, and the specific pump stroke formed by the second intake port 41 'and the second discharge port 31'. The side will also exert the pump function, and the amount of hydraulic oil (discharged oil) sent to the power assist section will be increased.
【００１１】 これらに加えて、本考案においては、図１に示す如く、特定のポンプ行程側に あるベーン７の、その下端部であるスリット底部６１には、基本的には特定のポ ンプ行程側の吐出圧力が導かれる第２背圧溝４３から作動油が導入されるように なっているが、常時ポンプ機能を発揮し吐出状態にある第１吐出ポート３１と、 負荷圧が低いときには作動油循環状態になる第２吸入ポート４１’との間の切換 わり位置において、常時ポンプ機能を発揮している側から吐出圧力が導かれる第 １背圧溝４７が延長されて、上記第２吸入ポート４１’側にオーバラップしてい る構成となっているので、ベーン７が回転運動をして、第１吐出ポート３１側（ ７１の位置）から第２吸入ポート４１’側（７２の位置）に移動しても当該ベー ン７２の下端部（スリット底部６１）は第１背圧溝４７の範囲内にあり、上記ス リット底部６１には高圧の吐出油が導入される。従って、この位置におけるベー ン７２はカムリング５側に十分押付けられることとなり、ベーン先端部の離間現 象等は起こらず、このベーン先端部の離間現象に基づく脈動現象等も防止される こととなる。In addition to these, according to the present invention, as shown in FIG. 1, the vane 7 on the specific pump stroke side basically has a slit bottom portion 61 which is a lower end portion thereof. The hydraulic oil is introduced from the second back pressure groove 43 through which the discharge pressure on the side is introduced, but it operates when the load pressure is low and the first discharge port 31 that is always in the discharge state by exhibiting the pump function. At the switching position between the second suction port 41 ′ and the oil circulation state, the first back pressure groove 47, through which the discharge pressure is guided from the side that constantly exhibits the pump function, is extended to the second suction port 41 ′. Since the structure is such that it overlaps with the port 41 'side, the vane 7 makes a rotational motion and moves from the first discharge port 31 side (position 71) to the second suction port 41' side (position 72). Even if you move to The lower end portion (slit bottom portion 61) of 72 is within the range of the first back pressure groove 47, and high-pressure discharge oil is introduced into the slit bottom portion 61. Therefore, the vanes 72 at this position are sufficiently pressed against the cam ring 5 side, the separation phenomenon of the vane tip portions does not occur, and the pulsation phenomenon and the like due to the separation phenomenon of the vane tip portions are prevented. .
【００１２】[0012]
本考案にかかる実施例の構成について図１、図２、図３を基に説明する。本実 施例の構成は、図１に示す如く、ロータ、ベーン、カムリング等からなるベーン ポンプと、スプール、スプリング等からなる切換弁とで構成される可変容量型ベ ーンポンプ装置であることを基本とするものである。このような基本構成におい て、ベーンポンプは、従来から公知のものであり、ハウジング２内に収納されて 回転駆動されるロータ６、当該ロータ６のスリット内にて摺動運動をするベーン ７、当該ベーン７の外側にあって上記ロータ６、ベーン７等とポンプ室を形成す るカムリング５、上記ロータ６、ベーン７、カムリング５の側面にあってポンプ 室形成に寄与するサイドプレート３、４、当該サイドプレート３、４の各々に設 けられた複数の吐出ポート３１、３１’、上記サイドプレート３、４及びカムリ ング５の円周上に設けられた複数の吸入ポート４１、４１’等からなる油圧ポン プ装置であることを基本構成とし、これらに加えて上記吐出ポート３１等に連な る圧力室を有し、当該圧力室に連なる流量制御弁２６を有し、更には、上記流量 制御弁２６から余剰の作動油を吸入側にバイパス還流させるためのバイパス路２ ９を有し、当該バイパス路２９の下流側には、上記吸入ポート４１、４１’に連 なる輪状の吸入室２８を有する構成となっている。 A configuration of an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. As shown in FIG. 1, the configuration of this embodiment is basically a variable displacement vane pump device including a vane pump including a rotor, a vane, a cam ring, etc., and a switching valve including a spool, a spring, etc. Is to In such a basic configuration, the vane pump is a conventionally known one, which is housed in the housing 2 and is rotationally driven, the vane 7 that slides in the slit of the rotor 6, and the vane 7. A cam ring 5 that forms a pump chamber with the rotor 6, vanes 7 and the like outside the vane 7, side plates 3 and 4 that contribute to the formation of the pump chamber on the side surfaces of the rotor 6, vane 7, and cam ring 5. From the plurality of discharge ports 31, 31 'provided on each of the side plates 3, 4 and the plurality of suction ports 41, 41' provided on the circumference of the side plates 3, 4 and the cam ring 5, etc. In addition to these, it has a pressure chamber communicating with the discharge port 31 and the like, and further has a flow control valve 26 communicating with the pressure chamber. A bypass passage 29 for bypassing and recirculating excess hydraulic oil from the flow control valve 26 to the suction side is provided, and a ring-shaped passage connected to the suction ports 41, 41 ′ is provided downstream of the bypass passage 29. It is configured to have a suction chamber 28.
【００１３】 また、サイドプレート３、４に設けた背圧溝を一連の吸入吐出行程の範囲に対 応させて、第１背圧溝４７と第２背圧溝４３に分割するとともに、図３に示す如 く、常時吐出状態にある第１吐出ポート３１と、負荷圧が低いときには循環状態 になる第２吸入ポート４１’との間の切換わり位置において、上記第１背圧溝４ ７を延長し、上記第２吸入ポート４１’側にオーバラップさせる構成とする。す なわち、ベーン７が回転運動をし、常時吐出側の第１吐出ポート３１の最終吐出 行程の位置７１から、負荷圧が低いときに循環状態になる第２吸入ポート４１’ の最初の吸入行程の位置７２に移動しても、当該ベーン７２の下端部であるスリ ット底部６１の位置は上記第１背圧溝４７の範囲内に含まれる構成とする。ここ に、上記オーバラップ量の具体的な値としては、図２においてＡ＝Ｚ−（３゜〜 １３゜）、Ｂ＝Ａ＋（５゜〜２０゜）が最適である。但し、Ｚはベーンの分割角 度である。In addition, the back pressure groove provided on the side plates 3 and 4 is divided into a first back pressure groove 47 and a second back pressure groove 43 by making it correspond to a range of a series of intake and discharge strokes. In the switching position between the first discharge port 31 which is always in the discharge state and the second suction port 41 ′ which is in the circulation state when the load pressure is low, as shown in FIG. The second suction port 41 'is extended and overlaps with the second suction port 41'. That is, the vane 7 makes a rotational motion, and the first suction port 41 ′ of the second suction port 41 ′, which is in the circulation state when the load pressure is low, starts from the position 71 of the final discharge stroke of the first discharge port 31 on the discharge side at all times. Even if it moves to the stroke position 72, the position of the slit bottom portion 61 which is the lower end portion of the vane 72 is included in the range of the first back pressure groove 47. Here, A = Z- (3 ° to 13 °) and B = A + (5 ° to 20 °) are optimal as the concrete values of the overlap amount in FIG. However, Z is the division angle of the vane.
【００１４】 なお、切換弁１は、従来から用いられているもので図４に示されるように、切 換弁ハウジング１２内にシリンダ室１３を有し、このシリンダ室１３内にスプー ル１１、スプリング１５を内蔵することを基本構成とし、これらに加えて、上記 スプール１１の一方の頭部側には、上記圧力室２７に圧力導入路２５を介して連 通する切換弁圧力室１４が設けられており、他方の頭部側には上記スプール１１ にばね反力を与えるスプリング１５が設けられている構成となっている。更に、 上記ベーンポンプと切換弁１との間には各種通路が設けられている構成となって いる。すなわち、図１に示す如く、ベーンポンプのサイドプレート４には第２吐 出ポート３１’が設けられており、この第２吐出ポート３１’から吐出された吐 出油（作動油）を切換弁１のシリンダ室１３に導くための連通路２３が設けられ ている構成となっている。この連通路２３の途中からは従来のものと同様、吐出 側通路が分岐しており、これを圧力室に連結させるとともに、その中間部にはチ ェックバルブを有する構成となっている。また、カムリング５の外周部には輪状 の吸入室２８が設けられており、更に、サイドプレート４及びカムリング５の円 周端付近には吸入ポート４１、４１’が設けられており、上記吸入室２８に一端 が連なるように吸入側通路２２が設けられており、この吸入側通路２２の他端は 切換弁１のシリンダ室１３に連結される構成となっている。As shown in FIG. 4, the switching valve 1 has a cylinder chamber 13 in a switching valve housing 12, and a spool 11 and a spring are provided in the cylinder chamber 13 as shown in FIG. In addition to the above, a switching valve pressure chamber 14 that communicates with the pressure chamber 27 via a pressure introducing passage 25 is provided on one head side of the spool 11. On the other head side, a spring 15 that applies a spring reaction force to the spool 11 is provided. Further, various passages are provided between the vane pump and the switching valve 1. That is, as shown in FIG. 1, the side plate 4 of the vane pump is provided with the second discharge port 31 ′, and the discharge oil (working oil) discharged from the second discharge port 31 ′ is used for the switching valve 1. A communication passage 23 for guiding to the cylinder chamber 13 is provided. A discharge side passage is branched from the middle of the communication passage 23, similar to the conventional one, and is connected to the pressure chamber, and a check valve is provided at an intermediate portion thereof. A ring-shaped suction chamber 28 is provided on the outer peripheral portion of the cam ring 5, and suction ports 41, 41 'are provided near the circumferential ends of the side plate 4 and the cam ring 5, respectively. A suction side passage 22 is provided so that one end thereof is connected to 28, and the other end of the suction side passage 22 is connected to the cylinder chamber 13 of the switching valve 1.
【００１５】 上記構成を採る本実施例の作動状態について説明する。ベーンポンプが作動を 開始すると、例えば図１において、吸入路（図示せず）から吸引された作動油は 、バイパス路２９を経て吸入室２８へと導かれる。この吸入室２８に導かれた作 動油のうちの一部は第１吸入ポート４１より吸引され、ポンプ室で昇圧されて第 １吐出ポート３１より圧力室に吐出され、その後流量制御弁２６によって流量制 御を受けて動力舵取装置のパワーアシスト部（図示せず）に送られる。The operation state of the present embodiment having the above configuration will be described. When the vane pump starts operating, for example, in FIG. 1, the hydraulic oil sucked from the suction passage (not shown) is guided to the suction chamber 28 via the bypass passage 29. A part of the working oil guided to the suction chamber 28 is sucked from the first suction port 41, boosted in the pump chamber and discharged to the pressure chamber from the first discharge port 31, and then by the flow control valve 26. It is sent to the power assist unit (not shown) of the power steering system under the control of the flow rate.
【００１６】 ところで上記パワーアシスト部が操舵力補助（パワーアシスト）を行っていな い状態にあっては、上記パワーアシスト部の油圧（負荷圧）は低い状態にあり、 従って上記パワーアシスト部の負荷圧が伝播される圧力室の圧力も低く切換弁１ 内のスプール１１は、吸入側通路２２と連通路２３とが連通状態となるように切 換わる。その結果、特定の吐出ポートである第２吐出ポート３１’から吐出した 吐出油（作動油）は、連通路２３、シリンダ室１３、吸入側通路２２、吸入室２ ８を経由して第２吸入ポート４１’に吸引される。すなわち第２吸入ポート４１ ’と第２吐出ポート３１’とによって形成されるポンプ室においては、吸入作動 油が単に循環するだけとなり、ポンプ作用を行っていない。その結果、ポンプ機 能発揮によって生ずるエネルギー消費量が低減化されることとなる。By the way, when the power assist unit is not performing steering force assistance (power assist), the hydraulic pressure (load pressure) of the power assist unit is low, and therefore the load of the power assist unit is low. The pressure in the pressure chamber to which the pressure is propagated is also low, and the spool 11 in the switching valve 1 is switched so that the suction side passage 22 and the communication passage 23 are in a communication state. As a result, the discharge oil (working oil) discharged from the second discharge port 31 ′ which is a specific discharge port passes through the communication passage 23, the cylinder chamber 13, the suction side passage 22, and the suction chamber 28 to the second suction port. Suctioned into port 41 '. That is, in the pump chamber formed by the second suction port 41 'and the second discharge port 31', the suction working oil simply circulates and does not perform the pumping action. As a result, the energy consumption generated by the pump function is reduced.
【００１７】 これに対して、負荷圧が上昇して圧力室の圧力が高い状態になった場合には、 切換弁１内のスプール１１は、上記吸入側通路２２と上記連通路２３との連通状 態を遮断するように切換わる。従って、第２吐出ポート３１’より吐出した作動 油は、連通路２３を経て、従来のものと同様吐出側通路に流動し、ここでチェッ クバルブを開いて圧力室に流出する。すなわち第２吸入ポート４１’、第２吐出 ポート３１’によって形成される特定のポンプ室もポンプ機能を発揮することと なり、パワーアシスト部に送られる作動油が増量されることとなる。このように 、吸入側を連通状態にすることによってベーンポンプの機能の一部を停止させて エネルギー損失の低減化を図る方式は、循環される流体が吸入作動油という比較 的低圧の流体であるため、循環作用によって消費されるエネルギーが、吐出油を 循環させる場合に比べて小さくなり、省エネルギー化が図られることとなる。On the other hand, when the load pressure rises and the pressure in the pressure chamber becomes high, the spool 11 in the switching valve 1 causes the suction side passage 22 and the communication passage 23 to communicate with each other. Switch to shut off the state. Therefore, the hydraulic oil discharged from the second discharge port 31 'flows through the communication passage 23 to the discharge side passage as in the conventional case, where the check valve is opened and flows out into the pressure chamber. That is, the specific pump chamber formed by the second suction port 41 'and the second discharge port 31' also exhibits the pump function, and the amount of hydraulic oil sent to the power assist unit is increased. In this way, the method of reducing energy loss by stopping a part of the function of the vane pump by putting the suction side in communication is because the circulated fluid is a suction fluid, which is a relatively low pressure fluid. As a result, the energy consumed by the circulation action is smaller than when the discharged oil is circulated, and energy can be saved.
【００１８】 これらに加えて、本実施例においては、図１及び図３に示す如く、特定のポン プ室側にベーン７が存在するときの当該ベーン７の下端部であるスリット底部６ １に作動油を導くための第２背圧溝４３には、負荷圧が低い場合には、基本的に は循環する吸入作動油が導入されることとなるが、本実施例においては図３に示 す如く、常時吐出状態にある第１吐出ポート３１の最終吐出行程位置と、負荷圧 が低いときに作動油が循環状態となる第２吸入ポート４１’の最初の吸入行程位 置との間の切換わり点において、第１背圧溝４７を延長して上記第２吸入ポート ４１’の最初の吸入行程位置までオーバラップさせることとしたので、上記第２ 吸入ポート４１’の最初の吸入行程位置におけるベーン７２の下端部（スリット 底部６１）には比較的高圧の吐出油が導入されることとなり、当該ベーン７２は 十分にカムリング５の内周面側に押付けられ、従ってベーン７先端部の離間現象 は起こらない。すなわち、本実施例においては、特定のポンプ室が循環状態にあ る場合、その特定のポンプ室側にあるベーン７のスリット底部には基本的には比 較的低圧の循環作動油を導入することとして、上記ベーン７の先端部のカムリン グ５内周面への押付力を小さくする。これによって、ロータ６及びベーン７の回 転運動によって生ずる摩擦損失を小さくする一方、常時吐出側のポンプ室から特 定のポンプ室側にベーン７が移動する切換わり点において、上記押付力があまり にも小さ過ぎてベーン７先端部の離間現象が起こることがないように、上記切換 わり位置にあるベーン７２の下端部であるスリット底部６１には、第１背圧溝４ ７側から高圧の吐出油が導入されるようにした。これにより当該切換わり位置に おけるベーン先端部の離間現象が防止されることとなる。In addition to these, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, when the vane 7 exists on the specific pump chamber side, the slit bottom portion 61 which is the lower end portion of the vane 7 is provided. In the case where the load pressure is low, the circulating suction oil is basically introduced into the second back pressure groove 43 for guiding the hydraulic oil, but in this embodiment, it is shown in FIG. As described above, between the final discharge stroke position of the first discharge port 31 which is always in the discharge state and the first suction stroke position of the second suction port 41 ′ in which the hydraulic oil is circulated when the load pressure is low. At the switching point, the first back pressure groove 47 is extended so as to overlap the first suction stroke position of the second suction port 41 ′, and thus the first suction stroke position of the second suction port 41 ′. Lower end of the vane 72 (slit bottom Since relatively high pressure discharge oil is introduced into the portion 61), the vane 72 is sufficiently pressed against the inner peripheral surface side of the cam ring 5, and therefore the separation phenomenon of the tip end portion of the vane 7 does not occur. That is, in this embodiment, when a specific pump chamber is in a circulating state, basically, a relatively low pressure circulating hydraulic oil is introduced into the slit bottom of the vane 7 on the side of the specific pump chamber. As a result, the pressing force of the tip portion of the vane 7 against the inner peripheral surface of the cam ring 5 is reduced. As a result, the friction loss caused by the rotational movement of the rotor 6 and the vane 7 is reduced, while at the switching point where the vane 7 always moves from the discharge side pump chamber to the specific pump chamber side, the pressing force is not so much. In order to prevent the separation phenomenon of the tip of the vane 7 from occurring too much, the slit bottom 61, which is the lower end of the vane 72 at the switching position, has a high pressure from the first back pressure groove 47 side. The discharge oil was introduced. This prevents the phenomenon of separation of the vane tips at the switching position.
【００１９】[0019]
本考案によれば、複数組の吸入ポート及び吐出ポートを有するベーンポンプで あって、動力舵取装置パワーアシスト部の負荷圧が低い状態にあるときは、特定 の吸入ポート及び吐出ポートを、単に作動油が循環するだけとしてポンプ機能を 停止させ、上記負荷圧が上昇した時には、上記停止していた部分のポンプ機能を 復活させるようにする切換弁を有する可変容量型ベーンポンプ装置において、サ イドプレートに設けられた背圧溝を一連の吸入吐出行程毎に分割するとともに、 これら背圧溝のうち、負荷圧が低いときに作動油が循環状態となる特定のポンプ 室側に設けられた背圧溝の吸入ポート側を縮小し、その部分に、常時ポンプ機能 を発揮している側に存在する背圧溝を延長して、上記特定の吸入ポート側までオ ーバラップさせることとしたので、上記特定のポンプ室がポンプ機能を停止して いる場合、当該特定のポンプ行程側の吸入ポート側にあるベーンの上記カムリン グ内周面への押付力が小さくなることがなく、これにより、この押付力によって 消費されるエネルギーロスを少なくすることができるとともに、ベーン先端部の 離間現象に基づく逆流現象を防止することができ、更に、この逆流現象に起因す る脈動現象等を防止することができるようになった。 According to the present invention, in a vane pump having a plurality of sets of suction ports and discharge ports, when the load pressure of the power assisting device power assist section is low, the specific suction port and discharge port are simply activated. In the variable displacement vane pump device that has a switching valve that stops the pump function just because oil circulates, and restores the pump function of the stopped part when the load pressure rises, the side plate is The back pressure groove provided is divided into a series of intake and discharge strokes, and among these back pressure grooves, a back pressure groove provided on the side of a specific pump chamber where the hydraulic oil circulates when the load pressure is low. The suction port side of the above is reduced, and the back pressure groove existing on the side that always exhibits the pump function is extended in that part, and it is overlapped to the above specific suction port side. Therefore, when the pump function of the specific pump chamber is stopped, the pressing force of the vane on the suction port side of the specific pump stroke side to the inner surface of the cam ring does not decrease. As a result, the energy loss consumed by this pressing force can be reduced, and the backflow phenomenon due to the separation phenomenon of the vane tip can be prevented, and further, the pulsation phenomenon caused by this backflow phenomenon, etc. Can be prevented.
【図１】本考案にかかるベーンポンプ及び切換弁等の構
造を示す横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a vane pump, a switching valve, etc. according to the present invention.
【図２】本考案のサイドプレートに設けられた背圧溝、
吐出ポート、吸入ポート等の位置関係を示す図である。FIG. 2 is a back pressure groove provided in the side plate of the present invention,
It is a figure which shows the positional relationship of a discharge port, a suction port, etc.
【図３】本考案に関する第１吐出ポートと第２吸入ポー
トとの切換わり点における第１背圧溝とベーンとの関係
を示す部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the relationship between the first back pressure groove and the vane at the switching point between the first discharge port and the second suction port according to the present invention.
【図４】従来例における、吸入側連通方式による切換機
能を有するベーンポンプ及び切換弁等の構造を示す縦断
面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a structure of a vane pump, a switching valve and the like having a switching function by a suction side communication system in a conventional example.
【図５】ベーンポンプにおけるロータ、ベーン、カムリ
ングの関係を示す部分横断面図である。FIG. 5 is a partial transverse cross-sectional view showing a relationship between a rotor, a vane, and a cam ring in a vane pump.
１ 切換弁 １１ スプール １２ 切換弁ハウジング １３ シリンダ室 ２ ハウジング ２２ 吸入側通路 ２３ 連通路 ２６ 流量制御弁 ２８ 吸入室 ２９ バイパス路 ３１ 第１吐出ポート ３１’第２吐出ポート ４ サイドプレート ４１ 第１吸入ポート ４１’ 第２吸入ポート ４３ 第２背圧溝 ４７ 第１背圧溝 ５ カムリング ５６ ポンプ室 ６ ロータ ６１ スリット底部 ７ ベーン ７１ 最終吐出行程位置ベーン ７２ 最初の吸入行程位置ベーン 1 Switching valve 11 Spool 12 Switching valve housing 13 Cylinder chamber 2 Housing 22 Suction side passage 23 Communication passage 26 Flow control valve 28 Suction chamber 29 Bypass passage 31 First discharge port 31 'Second discharge port 4 Side plate 41 First suction port 41 'Second suction port 43 Second back pressure groove 47 First back pressure groove 5 Cam ring 56 Pump chamber 6 Rotor 61 Slit bottom 7 Vane 71 Final discharge stroke position vane 72 First suction stroke position vane
Claims (1)
るロータ、当該ロータのスリット内で摺動運動をするベ
ーン、当該ベーンの外側にあって上記ロータ、ベーン等
とポンプ室を形成するカムリング、上記ロータ、ベー
ン、カムリングの両側面にあってポンプ室形成に寄与す
る複数のサイドプレート、当該サイドプレートの円周上
付近にそれぞれ設けられた複数の吐出ポート及び複数の
吸入ポート等からなるベーンポンプと、上記各吐出ポー
トに連なる圧力室から送出される吐出油の吐出流量が所
定値を超えた場合に、その余剰の吐出油を上記吸入ポー
トに連なるバイパス路にバイパス還流させる流量制御弁
とからなる油圧ポンプ装置であって、上記吸入ポートに
連なる吸入側通路、上記吐出ポートのうちの特定のポー
トに連通する連通路等の各種通路を有し、更に、上記圧
力室の圧力が低い場合に上記吸入側通路が上記連通路と
連通するように切換わる切換弁を備えてなる可変容量型
ベーンポンプ装置において、一連の吸入吐出行程毎に分
割してなる背圧溝を上記サイドプレートに設けるととも
に、これら背圧溝のうち、圧力室の負荷圧が低いときに
は作動油が循環状態となる特定のポンプ室を形成する側
に設けた第２背圧溝の吸入ポート側を縮小し、その部分
に、常時ポンプ機能を発揮する側に存在する背圧溝を延
長し、上記特定の吸入ポート側にオーバラップするよう
に配してなる第１背圧溝を有することを特徴とする可変
容量型ベーンポンプ装置。1. A rotor housed in a housing and driven to rotate, a vane that slides in a slit of the rotor, a cam ring that is outside the vane and forms a pump chamber with the rotor, the vane, and the like. A vane pump including a plurality of side plates on both sides of the rotor, vane, and cam ring that contribute to the formation of a pump chamber, a plurality of discharge ports and a plurality of suction ports that are provided near the circumference of the side plate, and the like. And a flow rate control valve for bypassing the excess discharge oil to the bypass passage connected to the suction port when the discharge flow rate of the discharge oil discharged from the pressure chambers connected to the discharge ports exceeds a predetermined value. A hydraulic pump device, such as a suction side passage communicating with the suction port, a communication passage communicating with a specific one of the discharge ports, etc. In a variable displacement vane pump device having various passages, and a switching valve for switching the suction side passage to communicate with the communication passage when the pressure in the pressure chamber is low, A back pressure groove that is divided for each stroke is provided on the side plate, and a back pressure groove is provided on the side that forms a specific pump chamber in which hydraulic oil is circulated when the load pressure in the pressure chamber is low. The suction port side of the second back pressure groove is reduced, and the back pressure groove that is always present on the pump function side is extended to that portion so that it overlaps with the specific suction port side. A variable displacement vane pump device having the first back pressure groove.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP8692191U JPH0530487U (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Variable displacement vane pump device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0530487U true JPH0530487U (en) | 1993-04-23 |
Family
ID=13900323
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP8692191U Pending JPH0530487U (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Variable displacement vane pump device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0530487U (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012163040A (en) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Vane pump |
| JP2017115839A (en) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 株式会社ショーワ | Vane pump device |
| CN106917746A (en) * | 2015-12-25 | 2017-07-04 | 株式会社昭和 | Vane pump apparatus |
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-
1991
- 1991-09-27 JP JP8692191U patent/JPH0530487U/en active Pending
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