JPH06229378A - Variable displacement vane pump - Google Patents
Variable displacement vane pumpInfo
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- JPH06229378A JPH06229378A JP1754493A JP1754493A JPH06229378A JP H06229378 A JPH06229378 A JP H06229378A JP 1754493 A JP1754493 A JP 1754493A JP 1754493 A JP1754493 A JP 1754493A JP H06229378 A JPH06229378 A JP H06229378A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
- F04C14/18—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
- F04C14/22—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members
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- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、周囲から複数のベーン
が突出したロータと、そのロータに偏心可能に外嵌され
たカムリングとにより、流体を圧送する可変容量型ベー
ンポンプに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable displacement vane pump for pumping a fluid by a rotor having a plurality of vanes protruding from its periphery and a cam ring eccentrically fitted to the rotor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の可変容量型ベーンポンプ（以下
単にベーンポンプと記載）は、通常次のように使用され
る。すなわち、カムリングの偏心量を調整することによ
り、作動流体（油，空気など）の吐出圧が所望の吐出圧
に制御される。そして、その作動流体を種々の流体圧ア
クチュエータに圧送するのである。このカムリングの偏
心量は、油圧やバネの付勢力などをカムリングの両側か
ら印加し、この力の釣合によって調整している。2. Description of the Related Art This type of variable displacement vane pump (hereinafter simply referred to as a vane pump) is usually used as follows. That is, the discharge pressure of the working fluid (oil, air, etc.) is controlled to a desired discharge pressure by adjusting the eccentricity of the cam ring. Then, the working fluid is sent under pressure to various fluid pressure actuators. The amount of eccentricity of the cam ring is adjusted by balancing the force by applying hydraulic pressure or biasing force of a spring from both sides of the cam ring.
【０００３】一方、この種のベーンポンプを使用した装
置としては、例えば、内燃機関のラジエータ冷却装置が
知られている。これは、ベーンポンプの吐出圧をラジエ
ータの冷却水温などに基づいて算出された所望の吐出圧
に制御し、これによって冷却ファンに接続された油圧モ
ータを所望の回転数で駆動し、延いてはラジエータの冷
却水温を所望の温度に制御する装置である。On the other hand, as a device using this type of vane pump, for example, a radiator cooling device for an internal combustion engine is known. This controls the discharge pressure of the vane pump to a desired discharge pressure calculated based on the cooling water temperature of the radiator, etc., thereby driving the hydraulic motor connected to the cooling fan at a desired number of revolutions, and eventually the radiator. This is a device for controlling the cooling water temperature of No. 1 to a desired temperature.
【０００４】ところが、上記装置では、通常ベーンポン
プのロータを内燃機関の駆動力によって回転させてい
る。従って、ロータの回転速度は内燃機関回転数に応じ
て変化する。また、ロータの回転数が変化すると、吐出
圧を一定に保つためにはポンプの容量を変更する必要が
ある。このため、制御回路では、例えば特開昭５６−１
４３３８４号公報に記載のように、ベーンポンプの吐出
圧を３ポート弁などを用いた複雑な油圧系を介してカム
リングに印加し、所望の吐出圧が得られるようにカムリ
ングの偏心量をフィードバック制御しなければならず、
コストアップの一つの原因となっている。However, in the above device, the rotor of the vane pump is normally rotated by the driving force of the internal combustion engine. Therefore, the rotation speed of the rotor changes according to the rotation speed of the internal combustion engine. Further, when the number of rotations of the rotor changes, it is necessary to change the capacity of the pump in order to keep the discharge pressure constant. Therefore, in the control circuit, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
As described in Japanese Patent No. 43384, the discharge pressure of the vane pump is applied to the cam ring via a complicated hydraulic system using a 3-port valve or the like, and the eccentric amount of the cam ring is feedback-controlled so as to obtain a desired discharge pressure. Must be
This is one of the causes of cost increase.
【０００５】また、ベーンポンプの吐出口をカムリング
の偏心可能な方向（以下、偏心方向と記載）とは逆方向
（以下、向心方向と記載）に偏らせて設けることが考え
られている。このように構成したベーンポンプでは、カ
ムリングには吐出口が設けられた方向に、ロータの回転
数に関わらず作動油の吐出圧に比例して一義的に決定す
る大きさの力が加わる。また、吐出口が向心方向に偏っ
ているので、この力はカムリングを向心方向に付勢する
力として作用する。そこで、カムリング偏心量の制御を
簡略化するため、この種のベーンポンプを用い、所望の
吐出圧に対応してカムリングに加わる向心方向の力と、
カムリングの外部から偏心方向に加える力とが釣り合う
ようにすることにより、吐出圧をロータの回転数に関わ
らず所望の値に制御することができれば大幅なコストダ
ウンが期待できる。Further, it has been considered to dispose the discharge port of the vane pump in a direction (hereinafter, referred to as an eccentric direction) opposite to a direction in which the cam ring can be eccentric (hereinafter, described as an eccentric direction). In the vane pump configured as described above, a force of a magnitude that is uniquely determined in proportion to the discharge pressure of the hydraulic oil is applied to the cam ring in the direction in which the discharge port is provided, regardless of the rotation speed of the rotor. Further, since the discharge port is biased in the centripetal direction, this force acts as a force for biasing the cam ring in the centripetal direction. Therefore, in order to simplify the control of the eccentricity of the cam ring, a vane pump of this type is used, and a force in the eccentric direction applied to the cam ring corresponding to the desired discharge pressure,
If the discharge pressure can be controlled to a desired value regardless of the rotational speed of the rotor by balancing the force applied from the outside of the cam ring in the eccentric direction, a significant cost reduction can be expected.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種のベ
ーンポンプ，例えば特開昭５７−６２９８６号公報に記
載のものでは、カムリングをピンなどを介してポンプケ
ーシングに固定し、このピンなどを支点とした揺動によ
ってカムリングが偏心するように構成している。このた
め、カムリングを向心または偏心させる力は、その支点
に対するモーメントとして作用する。一方、作動油の吐
出圧に対応してカムリングに加わる力は、カムリングの
偏心量に関わらずほぼ一定の方向（吐出口の配設方向）
に作用する。However, in this type of vane pump, for example, the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-62986, the cam ring is fixed to the pump casing via a pin or the like, and the pin or the like serves as a fulcrum. The cam ring is configured to be eccentric due to the rocking. Therefore, the force that causes the cam ring to be eccentric or eccentric acts as a moment with respect to the fulcrum. On the other hand, the force applied to the cam ring corresponding to the discharge pressure of the hydraulic oil is in a substantially constant direction regardless of the eccentricity of the cam ring (disposition direction of the discharge port).
Act on.
【０００７】従って、作動油の吐出圧が一定で、カムリ
ングに加わる力ベクトルの大きさおよび方向がほぼ一定
であっても、その力のカムリング向心方向に作用するモ
ーメントはカムリングの偏心量によって変化する。ま
た、従来のベーンポンプでは、カムリングの偏心方向に
加える力を、コイルバネなどの弾性部材を使って印加し
ている。従って、この弾性部材から加わる力も、カムリ
ングの偏心量に応じて変化してしまう。このため、吐出
圧を所望の値に正確に制御するためには、長い収束時間
を必要としたり、フィードバック制御用の複雑な油圧回
路を必要としていた。Therefore, even if the discharge pressure of the hydraulic oil is constant and the magnitude and direction of the force vector applied to the cam ring are substantially constant, the moment of that force acting in the cam ring centripetal direction changes depending on the eccentricity of the cam ring. To do. Further, in the conventional vane pump, the force applied in the eccentric direction of the cam ring is applied by using an elastic member such as a coil spring. Therefore, the force applied from this elastic member also changes according to the amount of eccentricity of the cam ring. Therefore, in order to accurately control the discharge pressure to a desired value, a long convergence time is required and a complicated hydraulic circuit for feedback control is required.
【０００８】そこで本発明は、ロータの回転数やカムリ
ングの偏心量に関わらず、吐出圧を正確かつ迅速，簡単
に制御することのできる可変容量型ベーンポンプを提供
することを目的としてなされた。Therefore, the present invention has been made for the purpose of providing a variable displacement vane pump capable of controlling the discharge pressure accurately, quickly and easily regardless of the rotational speed of the rotor and the eccentricity of the cam ring.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明は、周囲から複数のベーンが突出した
ロータと、該ロータを回転自在に支承するポンプケーシ
ングと、上記ロータに外嵌されると共に、上記ポンプケ
ーシングに摺動自在に支承され、上記ロータの回転軸に
対して一方向に直線的に偏心可能なカムリングと、上記
ポンプケーシングに、上記カムリングの偏心可能な方向
とは逆方向に偏って設けられ、上記カムリング内の流体
を外部へ吐出する吐出口と、上記ポンプケーシングに設
けられ、外部の流体を上記カムリング内へ吸入する吸入
口と、上記カムリングを、所望の吐出圧に比例して一義
的に決定される力で、上記カムリングの偏心可能な方向
に押圧する押圧部材と、を備えたことを特徴とする可変
容量型ベーンポンプを要旨としている。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention is directed to a rotor having a plurality of vanes protruding from the periphery, a pump casing for rotatably supporting the rotor, and an external fitting to the rotor. And a cam ring slidably supported by the pump casing and linearly eccentric in one direction with respect to the rotary shaft of the rotor, and a direction opposite to the cam ring eccentric direction in the pump casing. A discharge port for discharging the fluid in the cam ring to the outside, a suction port provided in the pump casing for sucking the external fluid into the cam ring, and the cam ring to a desired discharge pressure. And a pressing member that presses the cam ring in a direction in which the cam ring can be eccentric by a force uniquely determined in proportion to the variable capacity vane pump. It is the gist.
【００１０】[0010]
【作用】このように構成された本発明の可変容量型ベー
ンポンプでは、カムリングには吐出口の配設方向に、流
体の吐出圧に比例して一義的に決定する大きさの力が加
わる。吐出口は、カムリングの向心方向に偏って設けら
れているので、上記力はカムリング向心方向の成分を有
している。また、カムリングは、ポンプケーシングに摺
動自在に支承されている。このため、上記力のカムリン
グ向心方向の成分がそのままカムリングを向心させる力
として作用する。従って、カムリングを向心させる力
は、ロータの回転数やカムリングの偏心量に関わらず流
体の吐出圧に比例して一義的に決定される。In the variable displacement vane pump of the present invention constructed as described above, a force of a magnitude that is uniquely determined in proportion to the discharge pressure of the fluid is applied to the cam ring in the direction in which the discharge port is arranged. Since the discharge port is provided so as to be biased in the direction of the cam ring, the force has a component in the direction of the cam ring. The cam ring is slidably supported on the pump casing. Therefore, the component of the force in the cam ring eccentric direction acts as it is as a force for eccentricizing the cam ring. Therefore, the force that causes the cam ring to be eccentric is uniquely determined in proportion to the fluid discharge pressure regardless of the rotational speed of the rotor and the eccentric amount of the cam ring.
【００１１】一方、押圧部材は、カムリングの偏心量に
関わらず所望の吐出圧に比例して一義的に決定される力
で、カムリングを偏心方向に押圧する。従って、カムリ
ングの偏心量は、この押圧部材による偏心方向の力と、
吐出圧による向心方向の力とが釣り合うように変化す
る。On the other hand, the pressing member presses the cam ring in the eccentric direction with a force that is uniquely determined in proportion to the desired discharge pressure regardless of the eccentricity of the cam ring. Therefore, the eccentricity of the cam ring is
It changes so as to balance the force in the centripetal direction due to the discharge pressure.
【００１２】このように、カムリング向心方向の力は、
流体の吐出圧に比例して一義的に決定され、押圧部材の
押圧力は所望の吐出圧に比例して一義的に決定される。
このため、本発明では、ロータの回転数やカムリングの
偏心量に関わらず、吐出圧を正確かつ簡単に、所望の吐
出圧に制御することができる。Thus, the force in the cam ring centripetal direction is
It is uniquely determined in proportion to the fluid discharge pressure, and the pressing force of the pressing member is uniquely determined in proportion to the desired discharge pressure.
Therefore, in the present invention, the discharge pressure can be accurately and easily controlled to a desired discharge pressure regardless of the rotational speed of the rotor and the eccentric amount of the cam ring.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図１は本発明が適用された実施例の内燃機関のラジ
エータ冷却装置を表す概略構成図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a radiator cooling device for an internal combustion engine of an embodiment to which the present invention is applied.
【００１４】図示しない内燃機関によって駆動される可
変容量型ベーンポンプ（以下単にベーンポンプと記載）
１の吐出口１０１（図２）からリザーバ３へ至る経路の
途中には、油圧によって回転駆動される油圧モータ５が
直列的に接続されている。なお、この油圧モータ５とし
ては、例えば歯車式、ベーン型、ピストン型など種々の
油圧モータを適用することができる。A variable displacement vane pump (hereinafter simply referred to as a vane pump) driven by an internal combustion engine (not shown)
A hydraulic motor 5 rotationally driven by hydraulic pressure is connected in series in the middle of the path from the first discharge port 101 (FIG. 2) to the reservoir 3. Various hydraulic motors such as a gear type, a vane type, and a piston type can be applied as the hydraulic motor 5.
【００１５】油圧モータ５の回転駆動軸には、冷却風を
発生する冷却ファン７が連結されており、この油圧モー
タ５は図示せぬファンシュラウドに固定用ステーを介し
て固定支持されている。冷却ファン７によって発生する
冷却風の上流側には、内燃機関の冷却水を冷却するラジ
エータ９が配設されている。A cooling fan 7 for generating cooling air is connected to a rotary drive shaft of the hydraulic motor 5, and the hydraulic motor 5 is fixedly supported by a fan shroud (not shown) via a fixing stay. A radiator 9 for cooling the cooling water of the internal combustion engine is arranged upstream of the cooling air generated by the cooling fan 7.
【００１６】また、ベーンポンプ１と油圧モータ５とを
連通する配管１１の途中には、差圧制御弁２０が接続さ
れている。差圧制御弁２０は、ポペット２０１と、その
ポペット２０１を駆動するソレノイド２０３とを備え、
ソレノイド２０３駆動電流のデューティ比に応じて、入
口ポート２０５と出口ポート２０７との差圧を制御する
ものである。また、差圧制御弁２０の入口ポート２０５
は、途中に絞り３１を有する配管３３を介して配管１１
に接続され、一方、出口ポート２０７は、油圧モータ５
とリザーバ３とを連通する配管３５に、配管３７を介し
て接続されている。なお、配管３５の配管３７との合流
点より下流には、図示しない種々の油圧アクチュエータ
が接続されている。A differential pressure control valve 20 is connected in the middle of a pipe 11 connecting the vane pump 1 and the hydraulic motor 5. The differential pressure control valve 20 includes a poppet 201 and a solenoid 203 that drives the poppet 201,
The differential pressure between the inlet port 205 and the outlet port 207 is controlled according to the duty ratio of the solenoid 203 drive current. Further, the inlet port 205 of the differential pressure control valve 20
Is connected to the pipe 11 through a pipe 33 having a throttle 31 in the middle.
While the outlet port 207 is connected to the hydraulic motor 5
Is connected to a pipe 35 that communicates with the reservoir 3 via a pipe 37. Note that various hydraulic actuators (not shown) are connected downstream of the confluence of the pipe 35 and the pipe 37.
【００１７】次に、ベーンポンプ１のポンプケーシング
１０３には、周囲から６枚のベーン１０５が突出したロ
ータ１０７が、内燃機関の駆動力により回転自在に支承
されている。各ベーン１０５は、ロータ１０７周囲に６
０°毎の等間隔で配設され、かつロータ１０７の半径方
向に摺動自在に設けられている。また、ロータ１０７お
よびベーン１０５には、円筒状のカムリング１１１が外
嵌されている。そして、各ベーン１０５の先端は、ロー
タ１０７の回転に伴う遠心力によって、カムリング１１
１内壁に液密状に当接可能とされている。更に、カムリ
ング１１１はポンプケーシング１０３内壁によって摺動
自在に支承され、ロータ１０７の回転軸に対して一方向
に直線的に偏心可能とされている。Next, in the pump casing 103 of the vane pump 1, a rotor 107 having six vanes 105 protruding from the periphery is rotatably supported by the driving force of the internal combustion engine. Each vane 105 has 6
They are arranged at equal intervals of 0 ° and are slidable in the radial direction of the rotor 107. A cylindrical cam ring 111 is fitted on the rotor 107 and the vanes 105. The tip of each vane 105 is attached to the cam ring 11 by the centrifugal force generated by the rotation of the rotor 107.
1 is capable of contacting the inner wall in a liquid-tight manner. Further, the cam ring 111 is slidably supported by the inner wall of the pump casing 103, and is linearly eccentric to the rotation axis of the rotor 107 in one direction.
【００１８】ここで、図２に示すように、ベーンポンプ
１の吐出口１０１と、リザーバ３（図１）に直接連通す
る吸入口１２１とは、ロータ１０７の回転軸を通ってカ
ムリング１１１の偏心方向に引いた軸（以下偏心軸Ｘと
記載）を挟んで相対向して設けられている。また、ロー
タ１０７はカムリング１１１の偏心可能な方向（以下、
偏心方向と記載する。また、この偏心方向とは逆方向を
向心方向と記載する。）から吐出口１０１の配設方向へ
向かう方向（図１，２では左回り）に機関回転数に対応
する速度で回転する。このため、カムリング１１１が偏
心していると、吸入口１２１から作動油を吸入して吐出
口１０１から圧送することができる。また、カムリング
１１１の偏心量やロータ１０７の回転数が増加するに従
って、この圧送量も増加する。Here, as shown in FIG. 2, the discharge port 101 of the vane pump 1 and the suction port 121 that directly communicates with the reservoir 3 (FIG. 1) pass through the rotation shaft of the rotor 107 and the eccentric direction of the cam ring 111. Are provided so as to face each other with a shaft drawn below (hereinafter referred to as an eccentric shaft X) interposed therebetween. Further, the rotor 107 moves in a direction in which the cam ring 111 can be eccentric (hereinafter,
Described as eccentric direction. Further, the direction opposite to this eccentric direction will be referred to as a centripetal direction. ) To the direction of disposing the discharge port 101 (counterclockwise in FIGS. 1 and 2) at a speed corresponding to the engine speed. Therefore, when the cam ring 111 is eccentric, the hydraulic oil can be sucked from the suction port 121 and pressure-fed from the discharge port 101. Further, as the eccentric amount of the cam ring 111 and the rotation speed of the rotor 107 increase, the amount of pressure feeding also increases.
【００１９】図１に戻って、ポンプケーシング１０３に
は、更に、カムリング１１１を偏心方向に押圧する円柱
状の油圧ピストン１２３が、偏心軸Ｘに沿って摺動自在
に設けられている。また、油圧ピストン１２３の背圧室
１２５は、途中に絞り４１を有する配管４３を介して、
差圧制御弁２０の入口ポート２０５と連通している。Returning to FIG. 1, the pump casing 103 is further provided with a cylindrical hydraulic piston 123 for pressing the cam ring 111 in the eccentric direction so as to be slidable along the eccentric axis X. Further, the back pressure chamber 125 of the hydraulic piston 123 is connected via a pipe 43 having a throttle 41 in the middle,
It communicates with the inlet port 205 of the differential pressure control valve 20.
【００２０】一方、ラジエータ９には、その内部の冷却
水温を検出するための水温センサ４５が設けられ、検出
信号を電子制御回路５０に入力している。電子制御回路
５０は、水温センサ４５の検出信号に基づきソレノイド
２０３駆動電流を次のように制御している。On the other hand, the radiator 9 is provided with a water temperature sensor 45 for detecting the temperature of the cooling water inside the radiator 9, and inputs a detection signal to the electronic control circuit 50. The electronic control circuit 50 controls the solenoid 203 drive current based on the detection signal of the water temperature sensor 45 as follows.
【００２１】すなわち、ソレノイド２０３駆動電流によ
り、油圧モータ５の上流の油圧（すなわちベーンポンプ
１の吐出圧）Ｐ1 と油圧モータ５下流の油圧Ｐ2 との差
が一義的に決定する。また、冷却ファン７の回転速度
は、Ｐ1 −Ｐ2 の大きさによって決定する。そこで、電
子制御回路５０は、ラジエータ９内の冷却水温が所望の
値となるように、上記駆動電流を制御し、延いては冷却
ファン７の回転速度を調整しているのである。That is, the solenoid 203 drive current uniquely determines the difference between the oil pressure upstream of the hydraulic motor 5 (ie, the discharge pressure of the vane pump 1) P1 and the oil pressure P2 downstream of the hydraulic motor 5. The rotation speed of the cooling fan 7 is determined by the size of P1 -P2. Therefore, the electronic control circuit 50 controls the drive current so that the cooling water temperature in the radiator 9 reaches a desired value, and thus adjusts the rotation speed of the cooling fan 7.
【００２２】次に、図２に示すように、吐出口１０１は
向心方向に偏って設けられ、吸入口１２１は、吐出口１
０１と対向するように偏心方向に偏って設けられてい
る。また、吐出口１０１をこのように偏って設けた場
合、カムリング１１１には向心方向に次式で表す大きさ
の力Ｆ1 が作用することが知られている。Next, as shown in FIG. 2, the discharge port 101 is provided so as to be biased in the centripetal direction, and the suction port 121 is connected to the discharge port 1.
No. 01 is provided so as to be offset in the eccentric direction. Further, it is known that when the discharge ports 101 are provided in such a biased manner, a force F1 having a magnitude represented by the following formula acts on the cam ring 111 in the centripetal direction.
【００２３】 ｜Ｆ1 ｜＝Ｐ1 ・ｂ・Ｒｃ（ｓｉｎα−ｓｉｎβ） …………（１） 但し、ｂはカムリング１１１の厚さ、すなわち図におけ
る紙面に垂直方向の長さ、αは吐出口１０１の偏心方向
側の端縁１０１ａと偏心軸Ｘとのなす角度、βは吐出口
１０１の向心方向側の端縁１０１ｂと偏心軸Ｘとのなす
角度、Ｒｃはカムリング１１１の内径、である。| F1 | = P1.b.Rc (sin α-sin β) (1) where b is the thickness of the cam ring 111, that is, the length in the direction perpendicular to the paper surface in the figure, and α is the discharge port 101. Is an angle formed by the eccentric axis X of the edge 101a on the eccentric direction side, β is an angle formed by the edge 101b of the discharge port 101 on the eccentric side and the eccentric axis X, and Rc is the inner diameter of the cam ring 111.
【００２４】式１に示すように、吐出口１０１を偏って
設けたことによりカムリング１１１に向心方向に作用す
る力は、ロータ１０７の回転数やカムリング１１１の偏
心量に関わらず、ベーンポンプ１の吐出圧Ｐ1 によって
一義的に決定される。また、油圧ピストン１２３の背圧
室１２５における油圧をＰ3 とすると、カムリング１１
１には油圧ピストン１２３を介して次式で表す大きさの
力Ｆ2 が偏心方向に作用する。As shown in the equation 1, the force acting in the eccentric direction on the cam ring 111 due to the eccentricity of the discharge ports 101 is independent of the vane pump 1 regardless of the rotational speed of the rotor 107 and the eccentric amount of the cam ring 111. It is uniquely determined by the discharge pressure P1. If the hydraulic pressure in the back pressure chamber 125 of the hydraulic piston 123 is P3, the cam ring 11
A force F2 having a magnitude represented by the following formula acts on the first cylinder 1 through the hydraulic piston 123 in the eccentric direction.
【００２５】 ｜Ｆ2 ｜＝Ｐ3 ・π・ｄ2 ／４ …………（２） 但し、ｄは油圧ピストン１２３の直径を表す。すなわ
ち、カムリング１１１には、油圧ピストン１２３の断面
積に油圧Ｐ3 を乗じた大きさの偏心方向の力が作用する
のである。そして、この力の大きさもロータ１０７の回
転数やカムリング１１１の偏心量に影響されない。ま
た、本実施例のベーンポンプ１は、 ｂ・Ｒｃ（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）≦π・ｄ2 ／４ …………（３） なる式が成立するように設計されている。[0025] | F2 | = P3 · π · d 2/4 ............ (2) where, d represents the diameter of the hydraulic piston 123. That is, a force in the eccentric direction having a magnitude obtained by multiplying the cross-sectional area of the hydraulic piston 123 by the hydraulic pressure P3 acts on the cam ring 111. The magnitude of this force is also not affected by the rotational speed of the rotor 107 or the eccentric amount of the cam ring 111. Further, the vane pump 1 of this embodiment, b · Rc (sinα-sinβ ) ≦ π · d 2/4 ............ (3) becomes formula is designed to stand.
【００２６】次に、このように構成された内燃機関のラ
ジエータ冷却装置の動作を説明する。前述したように、
差圧制御弁２０はＰ1 −Ｐ2 をソレノイド２０３駆動電
流で決定する大きさに制御するので、ベーンポンプ１の
吐出圧Ｐ1 が所定値以上に上昇すると、配管１１から差
圧制御弁２０を介して配管３５に至る作動油の流通量Ｑ
が増大する。絞り３１上下流での圧力差（すなわちＰ1
−Ｐ3 ）は流通量Ｑと次式の関係を有しており、流通量
Ｑの増大に伴ってＰ1 −Ｐ3 が増大する。Next, the operation of the radiator cooling device for an internal combustion engine configured as described above will be described. As previously mentioned,
Since the differential pressure control valve 20 controls P1 -P2 to a magnitude determined by the solenoid 203 drive current, when the discharge pressure P1 of the vane pump 1 rises above a predetermined value, the pipe 11 is piped through the differential pressure control valve 20. Circulation Q of hydraulic oil reaching 35
Will increase. Pressure difference between upstream and downstream of the throttle 31 (that is, P1
-P3) has the relationship of the following equation with the flow rate Q, and P1-P3 increases as the flow rate Q increases.
【００２７】 Ｐ1 −Ｐ3 ＝Ｂ・Ｑ …………（４） 但し、Ｂは絞り３１固有の定数である。従って、油圧ピ
ストン１２３の背圧室１２５内の油圧Ｐ3 がベーンポン
プ１の吐出圧Ｐ1 に対して低下する。このためカムリン
グ１１１に向心方向に作用する力Ｆ1 が、偏心方向に加
わる力Ｆ2 より大きくなりカムリング１１１の偏心量が
減少する。この結果、ベーンポンプ１の吐出圧Ｐ1 が減
少するのである。逆に、ベーンポンプ１の吐出圧Ｐ1 が
所定値以下に減少すると、カムリング１１１の偏心量が
増加し、ベーンポンプの吐出圧Ｐ1 が増加する。P1−P3 = B · Q (4) where B is a constant peculiar to the diaphragm 31. Therefore, the hydraulic pressure P3 in the back pressure chamber 125 of the hydraulic piston 123 is lower than the discharge pressure P1 of the vane pump 1. Therefore, the force F1 acting on the cam ring 111 in the eccentric direction becomes larger than the force F2 applied in the eccentric direction, and the eccentric amount of the cam ring 111 decreases. As a result, the discharge pressure P1 of the vane pump 1 is reduced. Conversely, when the discharge pressure P1 of the vane pump 1 decreases below a predetermined value, the eccentric amount of the cam ring 111 increases, and the discharge pressure P1 of the vane pump increases.
【００２８】このようにして、本実施例のベーンポンプ
１では、吐出圧Ｐ1 を、 Ｐ3 ・π・ｄ2 ／４＝Ｐ1 ・ｂ・Ｒｃ（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）……（５） なる式を満足するように制御することができる。すなわ
ち、ロータ１０７の回転数やカムリング１１１の偏心量
に関わらず、吐出圧Ｐ1 を油圧Ｐ3 に対応した所望の値
に正確に制御することができる。しかも、この吐出圧Ｐ
1 の制御は、差圧制御弁２０を用いた簡単な油圧回路に
よって実現することができる。なお、本実施例では式３
が成立しているので、Ｐ1 ≧Ｐ3 のときに式５が成立し
得る。[0028] In this way, in the vane pump 1 of this embodiment, the discharge pressure P1, P3 · π · d 2 /4 = P1 · b · Rc (sinα-sinβ) satisfies ... (5) becomes equation Can be controlled. That is, the discharge pressure P1 can be accurately controlled to a desired value corresponding to the hydraulic pressure P3 regardless of the rotation speed of the rotor 107 and the eccentric amount of the cam ring 111. Moreover, this discharge pressure P
The control of 1 can be realized by a simple hydraulic circuit using the differential pressure control valve 20. In this example, the formula 3
Since the above holds, the equation 5 can hold when P1 ≥ P3.
【００２９】この結果、式４から明らかなように、配管
１１から差圧制御弁２０を介して配管３５に至る作動油
の流通量Ｑも、ベーンポンプ１の吐出圧Ｐ1 と所定の関
係を有する適正な値となる。従って、ベーンポンプ１が
多量の作動油を余分に圧送するのを容易に防止すること
ができる。As a result, as is clear from the equation 4, the flow rate Q of the hydraulic oil from the pipe 11 to the pipe 35 via the differential pressure control valve 20 also has an appropriate relationship with the discharge pressure P1 of the vane pump 1. It becomes a value. Therefore, it is possible to easily prevent the vane pump 1 from excessively pumping a large amount of hydraulic oil.
【００３０】なお、上記実施例では、絞り３１を設ける
ことによって式４の関係により油圧Ｐ3 を規定し、これ
によって吐出圧Ｐ1 を制御しているが、油圧Ｐ3 は他の
方法で規定してもよい。例えば背圧室１２５を吐出圧Ｐ
1 と独立した他の油圧回路に接続して、油圧Ｐ3 を直接
制御してもよい。このように構成した場合、吐出圧Ｐ1
を種々の値に任意に制御することができる。また、この
場合も吐出圧Ｐ1 を、ロータ１０７の回転数やカムリン
グ１１１の偏心量に関わらず、式５を満足するように制
御することができる。In the above embodiment, the hydraulic pressure P3 is defined by the relation of the equation 4 by providing the throttle 31 and the discharge pressure P1 is controlled by this, but the hydraulic pressure P3 may be defined by another method. Good. For example, when the back pressure chamber 125 is set to the discharge pressure P
The hydraulic pressure P3 may be directly controlled by connecting to another hydraulic circuit independent of 1. With such a configuration, the discharge pressure P1
Can be arbitrarily controlled to various values. Also in this case, the discharge pressure P1 can be controlled so as to satisfy the expression 5 regardless of the rotation speed of the rotor 107 and the eccentric amount of the cam ring 111.
【００３１】このように、上記各実施例のベーンポンプ
１では、ロータ１０７の回転数やカムリング１１１の偏
心量に関わらず、吐出圧Ｐ1 を正確かつ簡単に制御する
ことができる。従って、上記各実施例のベーンポンプ１
を使用すれば、アクチュエータなどに圧送される油圧
を、簡単な構成によって正確に制御することができる。As described above, in the vane pump 1 of each of the above embodiments, the discharge pressure P1 can be controlled accurately and easily regardless of the rotation speed of the rotor 107 and the eccentric amount of the cam ring 111. Therefore, the vane pump 1 of each of the above embodiments
By using, it is possible to accurately control the hydraulic pressure sent to the actuator or the like with a simple configuration.
【００３２】また、上記実施例では、カムリング１１１
を油圧ピストンによって偏心方向に押圧しているが、カ
ムリング１１１を偏心方向に押圧する部材としては、油
圧アクチュエータ以外の種々のアクチュエータを用いる
こともできる。すなわち、カムリング１１１をその偏心
量に関わらず、所望の吐出圧Ｐ1 に比例して一義的に決
定される力で押圧する部材であれば、如何なる部材でも
適用することができる。更に、空気など他の流体を用い
た回路にも上記各実施例と同様の構成を適用することが
できる。Further, in the above embodiment, the cam ring 111
Is pressed by the hydraulic piston in the eccentric direction, but various actuators other than the hydraulic actuator can be used as the member for pressing the cam ring 111 in the eccentric direction. That is, any member can be applied as long as it presses the cam ring 111 with a force uniquely determined in proportion to the desired discharge pressure P1 regardless of the eccentricity thereof. Further, the same configuration as that of each of the above embodiments can be applied to a circuit using another fluid such as air.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の可変容量
型ベーンポンプでは、カムリングには、流体の吐出圧に
比例して一義的に決定される向心方向の力が加わり、押
圧部材は、所望の吐出圧に比例して一義的に決定される
力で、カムリングを偏心方向に押圧する。そして、カム
リングの偏心量は、これらの力が釣り合うように変化す
る。このため、本発明では、ロータの回転数やカムリン
グの偏心量に関わらず、吐出圧を正確かつ簡単に制御す
ることができる。As described above in detail, in the variable displacement vane pump of the present invention, the cam ring receives a force in the direction of the centripetal direction that is uniquely determined in proportion to the discharge pressure of the fluid, and the pressing member is The cam ring is pressed in the eccentric direction with a force that is uniquely determined in proportion to the desired discharge pressure. Then, the eccentricity of the cam ring changes so that these forces are balanced. Therefore, in the present invention, the discharge pressure can be accurately and easily controlled regardless of the rotational speed of the rotor and the eccentric amount of the cam ring.
【００３４】従って、本発明の可変容量型ベーンポンプ
を使用すれば、アクチュエータなどに圧送される流体圧
を、簡単な構成によって正確かつ迅速に制御することが
できる。Therefore, if the variable displacement vane pump of the present invention is used, the fluid pressure fed to the actuator or the like can be accurately and quickly controlled with a simple structure.
【図１】実施例の内燃機関のラジエータ冷却装置を表す
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a radiator cooling device for an internal combustion engine of an embodiment.
【図２】実施例の可変容量型ベーンポンプの吐出口の構
成を表す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a discharge port of the variable displacement vane pump of the embodiment.
１…可変容量型ベーンポンプ ５…油圧モータ
２０…差圧制御弁 １０１…吐出口 １０３…ポンプケーシン
グ １０５…ベーン １０７…ロータ １１１…カムリング
１２１…吸入口 １２３…油圧ピストン １２５…背圧室1 ... Variable displacement vane pump 5 ... Hydraulic motor
20 ... Differential pressure control valve 101 ... Discharge port 103 ... Pump casing 105 ... Vane 107 ... Rotor 111 ... Cam ring
121 ... Suction port 123 ... Hydraulic piston 125 ... Back pressure chamber
Claims (1)
と、 該ロータを回転自在に支承するポンプケーシングと、 上記ロータに外嵌されると共に、上記ポンプケーシング
に摺動自在に支承され、上記ロータの回転軸に対して一
方向に直線的に偏心可能なカムリングと、 上記ポンプケーシングに、上記カムリングの偏心可能な
方向とは逆方向に偏って設けられ、外部へ流体を吐出す
る吐出口と、 上記ポンプケーシングに設けられ、外部から流体を吸入
する吸入口と、 上記カムリングを、所望の吐出圧に比例して一義的に決
定される力で、上記カムリングの偏心可能な方向に押圧
する押圧部材と、 を備えたことを特徴とする可変容量型ベーンポンプ。1. A rotor having a plurality of vanes protruding from its periphery, a pump casing for rotatably supporting the rotor, a rotor casing externally fitted to the rotor, and slidably supported on the pump casing. A cam ring that can be linearly eccentric to one direction with respect to the rotation axis, and a discharge port that is provided in the pump casing in a direction opposite to the eccentric direction of the cam ring and discharges fluid to the outside. A pressing member which is provided in the pump casing and presses the suction port for sucking fluid from the outside and the cam ring in a direction in which the cam ring can be eccentric with a force uniquely determined in proportion to a desired discharge pressure. And a variable displacement vane pump.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1754493A JPH06229378A (en) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | Variable displacement vane pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1754493A JPH06229378A (en) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | Variable displacement vane pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229378A true JPH06229378A (en) | 1994-08-16 |
Family
ID=11946864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1754493A Pending JPH06229378A (en) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | Variable displacement vane pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06229378A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013061403A1 (en) * | 2011-10-25 | 2013-05-02 | Ｕｄトラックス株式会社 | Accessory unit drive mechanism |
| US10253772B2 (en) | 2016-05-12 | 2019-04-09 | Stackpole International Engineered Products, Ltd. | Pump with control system including a control system for directing delivery of pressurized lubricant |
-
1993
- 1993-02-04 JP JP1754493A patent/JPH06229378A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013061403A1 (en) * | 2011-10-25 | 2013-05-02 | Ｕｄトラックス株式会社 | Accessory unit drive mechanism |
| US10253772B2 (en) | 2016-05-12 | 2019-04-09 | Stackpole International Engineered Products, Ltd. | Pump with control system including a control system for directing delivery of pressurized lubricant |
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