JP2000104670A - 可変容量型ベーンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変容量型ベーンポンプにおいて、カムリン
グの位置に応じてポンプ吐出流量を的確に制御する。 【解決手段】 ポンプ吐出通路１１に介装される流量検
出オリフィス６２と、流量検出オリフィス６２の前後差
圧に応じて変位するスプール８０と、スプール８０に開
口してカムリング７０の駆動圧を調整するカム位置検出
穴８１と、カムリング７０に追従してカム位置検出穴８
１の開口面積を変えるフィードバックピン９０とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両のパワ
ーステアリング装置等に用いられる可変容量型ベーンポ
ンプの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の可変容量型ベーンポンプ
として、例えば特開平８−２００２３９号公報に開示さ
れているものは、各ベーンを取り囲むカムリングをロー
タ軸芯に対して偏心させることにより、ポンプ吐出流量
を増やすようになっている。こうしてベーンポンプから
タンクへ戻される作動油の流量が減らされることによ
り、無駄なエネルギ消費を少なくしている。

【０００３】このベーンポンプのポンプ吐出流量を調節
する制御機構として、ポンプ吐出通路に流量検出オリフ
ィスを介装し、流量検出オリフィスの前後差圧に応じて
変位するスプールを備え、スプールによってカムリング
に導かれる駆動圧を制御するようになっている。

【０００４】この流量検出オリフィスはカムリングが摺
接するポンプ室の側壁部に開口しており、カムリングが
ポンプ吐出流量を減少させる側に変位するのに伴って流
量検出オリフィスの開口面積を減らすようになってい
る。これにより、ポンプ回転速度の上昇に伴ってポンプ
吐出流量が次第に減少し、例えばパワーステアリング装
置の油圧アシスト力が適正に調節される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の可変容量型ベーンポンプにあっては、スプー
ルの動きとカムリングの位置が両者の圧力バランスによ
って決まる構造のため、カムリングに作用する摩擦力や
内部洩れあるいはポンプ吐出圧力等の運転条件が変化し
た場合、カムリングの位置がずれてしまい、所期のポン
プ吐出流量特性が得られない。

【０００６】また、カムリングの位置が何らかの要因に
よりずれた場合に、流量検出オリフィスの開口面積が変
化することによりスプールの位置がずれ、これに伴って
カムリングの位置がさらに変化してしまい、この制御系
が不安定となる。

【０００７】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、可変容量型ベーンポンプにおいて、カムリン
グの位置に応じてポンプ吐出流量を的確に制御すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、回転する
ロータから摺動可能に突出する複数のベーンと、各ベー
ンの外周端部を摺接させてポンプ室を画成するカムリン
グと、カムリングを移動してポンプ吐出流量を変化させ
る可変容量機構と、ロータの回転に伴って吐出される作
動流体を導く流量検出オリフィスと、流量検出オリフィ
スの前後差圧に応じて変位するスプールと、スプールに
開口して可変容量機構においてカムリングを移動する駆
動圧を調整するカム位置検出穴と、カムリングに追従し
てカム位置検出穴の開口面積を変えるフィードバックピ
ンとを備えるものとした。

【０００９】第２の発明は、第１の発明において、スプ
ールを摺動可能に嵌合させるバルブ孔を備え、流量検出
オリフィスをバルブ孔に面して開口し、スプールがポン
プ吐出流量を減少させる側に変位するのに伴って流量検
出オリフィスの開口面積を減らす構成とした。

【００１０】第３の発明は、第２の発明において、スプ
ールの両端に一対のスプール圧力室を画成し、各スプー
ル圧力室に流量検出オリフィスの前後差圧を導く各通路
の少なくとも一方にダンピングオリフィスを介装するも
のとした。

【００１１】第４の発明は、第１から３のいずれか一つ
の発明において、カムリングが移動するのに伴って伸縮
するカム圧力室と、カム圧力室から流出する作動流体を
導く戻し通路と、戻し通路の途中に介装されるダンピン
グオリフィスとを備えるものとした。

【００１２】第５の発明は、第１から４のいずれか一つ
の発明において、ポンプ吐出流量が減少する側にカムリ
ングが移動するのに伴って収縮する第二カム圧力室と、
第二カム圧力室の駆動圧が所定値を超えて上昇すると第
二カム圧力室の駆動圧を逃がすリリーフバルブとを備え
るものとした。

【００１３】第６の発明は、第１から５のいずれか一つ
の発明において、ポンプ吐出流量が減少する側にカムリ
ングが移動するのに伴って収縮する第二カム圧力室と、
第二カム圧力室にポンプ吐出圧を導く吐出圧導入通路
と、第二カム圧力室をタンク側に連通する戻し通路とを
備え、カム位置検出穴が戻し通路の開口面積を変える構
成とした。

【００１４】第７の発明は、第１から５のいずれか一つ
の発明において、ポンプ吐出流量が増加する側にカムリ
ングが移動するのに伴って収縮する第一カム圧力室と、
第一カム圧力室にポンプ吐出圧を導く吐出圧導入通路
と、第一カム圧力室をタンク側に連通する戻し通路と、
ポンプ吐出流量が減少する側にカムリングが移動するの
に伴って収縮する第二カム圧力室と、第二カム圧力室に
ポンプ吐出圧を導く吐出圧導入通路と、第二カム圧力室
をタンク側に連通する戻し通路とを備え、カム位置検出
穴がフィードバックピンを介して各戻し通路の開口面積
を変えて第一カム圧力室と第二カム圧力室に導かれる圧
力を調節する構成とした。

【００１５】

【発明の作用および効果】第１の発明において、ポンプ
吐出流量が増えるのに伴って流量検出オリフィスの前後
差圧が高まり、この前後差圧に応じてスプールが変位す
る。このスプールの変位によりカム位置検出穴の開口面
積がフィードバックピンを介して増減し、カムリングの
駆動圧が調節される。可変容量機構はこの駆動圧に応じ
てカムリングをロータ軸芯に対して偏心させ、ポンプ吐
出流量を制御する。

【００１６】こうしてカムリングに追従するフィードバ
ックピンがカム位置検出穴の開口面積を変化させること
により、スプールに働く圧力バランスとカムリングの位
置に対応してカムリングの駆動圧が調節される。これに
より、カムリングに作用する摩擦力や内部洩れあるいは
ポンプ吐出圧力等の運転条件が変化しても、カムリング
の位置がずれることなくスプールに追従し、所期のポン
プ吐出流量特性が得られる。

【００１７】第２の発明において、ポンプ回転速度が上
昇するのに伴って、スプールが流量検出オリフイスの開
口面積を小さくし、ポンプ回転速度の上昇に伴ってポン
プ吐出流量が次第に減少する。これにより、例えば車両
の高速走行時にパワーステアリング装置のアシスト力が
過大にならないように調節できる。

【００１８】ポンプ吐出流量を制御するスプールによっ
て流量検出オリフィスの開口面積を調節するため、この
制御系に対する介在物を廃して制御応答性や制御安定性
を高められ、スプールを介してポンプ吐出流量を的確に
制御することができる。

【００１９】第３の発明において、カムリングに働く加
振力によりスプールが変位しようとすると、スプール圧
力室から出入りする作動流体にダンピングオリフィスが
抵抗を付与することにより、スプール圧力室の圧力が急
上昇する。これにより、スプールおよびカムリングの振
動が抑えられ、ベーンポンプから振動や騒音が発生する
ことを防止できる。

【００２０】第４の発明において、カム圧力室から流出
する作動流体にダンピングオリフィスが抵抗を付与する
ことにより、カムリングがスプールの変位に追随して移
動し過ぎることが抑えられる。これにより、カムリング
の振動が抑えられ、ベーンポンプから振動や騒音が発生
することを防止できる。

【００２１】第５の発明において、リリーフバルブが開
弁して第二カム圧力室の圧力を逃がすことにより、カム
リングがポンプ吐出流量を減少する側に移動し、ポンプ
吐出圧の上昇が抑えられる。リリーフバルブがポンプ吐
出通路に接続される従来の構造に比べて、リリーフバル
ブを流れる作動油量が小さいため、リリーフバルブの弁
機構の構造を簡素化して、コンパクト化および低コスト
化がはかれる。さらにリリーフ騒音を低減できる。さら
に、リリーフ流量の減少により油温上昇を抑えて、無駄
なエネルギ消費を少なくできる。

【００２２】第６の発明において、流量検出オリフィス
の前後差圧が上昇してスプールがカム位置検出穴の開口
面積を大きくする方向に変位すると、第二カム圧力室の
圧力が低下してカムリングがポンプ吐出流量を減らす方
向に移動し、流量検出オリフィスの前後差圧が低下す
る。こうしてスプールは流量検出オリフィスの前後差圧
とバランスする位置でカム位置検出穴を絞ることによ
り、カムリングの位置を自動的に調節して、ポンプ吐出
流量を制御する。

【００２３】第７の発明において、流量検出オリフィス
前後差圧に応じて決定されるスプール位置に対して、カ
ムリングがポンプ吐出流量を増大する方向にずれている
場合、フィードバックピンを介してカム位置検出穴が第
二カム圧力室と連通してその圧力を低下させ、カムリン
グをポンプ吐出流量が減少する方向に移動させる。ま
た、スプール位置に対して、カムリングがポンプ吐出流
量を減少する方向にずれている場合、フィードバックピ
ンを介してカム位置検出穴が第一カム圧力室と連通して
その圧力を低下させ、カムリングをポンプ吐出流量が増
大する方向に移動させる。これにより、カムリングをポ
ンプ吐出流量が増大する方向に付勢するバネを不要と
し、構造の簡素化やコンパクト化がはかれる。また、ス
プールに対するカムリングの追従性が向上し、流量制御
の応答性を高められる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両に搭載される
パワーステアリング装置の油圧源として設けられるベー
ンポンプに適用した実施の形態を添付図面に基づいて説
明する。

【００２５】図１に示すように、ベーンポンプ１は、ケ
ーシング６０に回転可能に収装されるロータ５０と、ロ
ータ５０から摺動可能に突出する複数のベーン２４と、
各ベーン２４を取り囲むカムリング７０とを主体として
構成される。各ベーン２４は回転するロータ５０に対し
その放射方向に出入りしながらそれぞれの外周端部をカ
ムリング７０の内周面に摺接させてポンプ室を拡縮す
る。

【００２６】ロータ５０はエンジンからの回転が伝達さ
れ、図に矢印で示すように左回り方向に回転する。ロー
タ５０の回転に伴って各ベーン２４間で拡がるポンプ室
には吸込ポート４１から作動油が吸込まれ、各ベーン２
４間で収縮するポンプ室から作動油が吐出ポート４２に
吐出される。吸込ポート４１は吸込通路１０を介してタ
ンク６に連通し、吐出ポート４２はポンプ吐出通路１１
を介して図示しないパワーステアリング装置の油圧シリ
ンダに連通される。

【００２７】カムリング７０の内周カム面はその断面が
略円形に形成され、ロータ軸芯に対するカムリング中心
の偏心量が大きくなるほどポンプ押しのけ容積が増大
し、ポンプ吐出流量が増える。カムリング中心がロータ
軸芯上にあるとポンプ吐出流量が零となる。

【００２８】ポンプ吐出流量を変化させる可変容量機構
として、カムリング７０はケーシング６０に支持ピン７
１を介して回動可能に支持される。そして、カムリング
７０を左側に付勢するカムスプリング２６が設けられ
る。カムスプリング２６の付勢力によりカムリング７０
が最も左側に移動した状態で、ポンプ吐出流量は最大と
なる。

【００２９】カムリング７０をカムスプリング２６に抗
して回動させるため、ケーシング６０にはカムリング７
０を挟むように第一カム圧力室７と第二カム圧力室８が
画成される。第一カム圧力室７の圧力が第二カム圧力室
８に対して高まるのに伴って、カムリング７０はカムス
プリング２６に抗して右側に回動し、ポンプ吐出流量が
次第に減少する。ケーシング６０にはカムリング７０の
外周面に摺接するシール材２２が介装され、第一カム圧
力室７と第二カム圧力室８をそれぞれ密封している。

【００３０】第一カム圧力室７は吐出圧導入通路１２を
介して吐出ポート４２に連通し、吐出圧導入通路１２の
途中にダンピングオリフィス１１２が設けられる。

【００３１】第二カム圧力室８は吐出圧導入通路１３を
介して吐出ポート４２に連通するとともに、戻し通路１
５と後述する制御弁２を介してタンク６に連通する。吐
出圧導入通路１３の途中にダンピングオリフィス１１３
が設けられ、戻し通路１５の途中にダンピングオリフィ
ス１１５が設けられる。

【００３２】圧可変容量機構に導かれるカムリング７０
の駆動圧（カムリング７０を駆動する圧力）を制御する
制御弁２が設けられる。制御弁２は、ケーシング６０に
形成されたバルブ孔６５と、バルブ孔６５に摺動可能に
嵌合されるスプール８０と、スプール８０を図において
左方向に付勢するバルブスプリング８９と、カムスプリ
ング２６に追従するフィードバックピン９０等を主体し
て構成される。

【００３３】バルブ孔６５とスプール８０の左側端部の
間に第一スプール圧力室１７が画成される。第一スプー
ル圧力室１７は通路１９を介して吐出ポート４２に連通
し、通路１９の途中にダンピングオリフィス１１９が介
装される。

【００３４】バルブ孔６５とスプール８０の右側端部の
間に第二スプール圧力室１８が画成される。第二スプー
ル圧力室１８はポンプ吐出通路１１の途中に介装され
る。ポンプ吐出通路１１の第二スプール圧力室１８の上
流側には流量検出オリフィス６２が介装され、ポンプ吐
出通路１１における流量検出オリフィス６２の前後差圧
がスプール８０の両端部に作用する。これにより、ポン
プ吐出通路１１の作動油流量が増加するのにしたがって
流量検出オリフィス６２の前後差圧が高まり、スプール
８０がバルブスプリング８９に抗して右方向に移動す
る。

【００３５】流量検出オリフィス６２はケーシング６０
のバルブ孔６５に面して開口され、ポンプ回転速度が高
まるのに伴ってスプール８０がポンプ吐出流量を減少さ
せる右方向に移動すると流量検出オリフィス６２の開口
面積が次第に小さくなる。

【００３６】スプール８０にはカムリング７０の駆動圧
を調節するカム位置検出穴８１が形成される。カム位置
検出穴８１は戻し通路１５の途中に介装され、カム位置
検出穴８１の開口面積が大きくなるのに伴って第二カム
圧力室８の圧力が逃がされ、カムリング７０が右方向に
回動し、ポンプ吐出流量が減少する。

【００３７】図２にも示すように、フィードバックピン
９０はスプール８０のピン孔８２に摺動可能に嵌合し、
スプリング９１の付勢力によりその一端がカムリング７
０の外周面に押し付けられ、回動するカムリング７０に
追従してカム位置検出穴８１の開口面積を変化させるよ
うになっている。

【００３８】スプール８０の外周には環状溝８３が形成
され、カム位置検出穴８１は環状溝８３とピン孔８２を
連通している。フィードバックピン９０を貫通する通孔
９２が形成され、この通孔９２とピン孔８２とカム位置
検出穴８１および環状溝８３等により戻し通路１５が画
成される。

【００３９】第二カム圧力室８の圧力が所定値を超えて
上昇するとこの圧力を逃がすリリーフバルブ３０が設け
られる。リリーフバルブ３０は、第二カム圧力室８と戻
し通路１５を連通するリリーフポート３１と、リリーフ
ポート３１を開閉するボール３２と、ボール３２を閉方
向に付勢するリリーフスプリング３３とによって構成さ
れる。

【００４０】続いて図３〜図５にしたがって上述したベ
ーンポンプ１の具体的な構造について説明する。

【００４１】図４に示すように、ケーシング６０に形成
された略円形の凹部には、サイドプレート６１とアダプ
タリング６３が積層して収容される。アダプタリング６
３の内側に円環状のカムリング７０が支持ピン７１を介
して回動可能に支持される。ケーシング６０の開口端は
カバー６４により封鎖される。アダプタリング６３、カ
ムリング７０、ロータ５０の側面は、カバー６４に当接
してシールされる。

【００４２】ケーシング６０とカバー６４に渡って駆動
軸２５がメタル軸受け７６，７７を介して回転可能に支
持される。ロータ５０は駆動軸２５との途中に結合し、
エンジンからの回転が駆動軸２５とプーリ２７および図
示しないベルト等を介して伝達される。

【００４３】ロータ５０には複数の切欠き５２が放射状
に形成され、各切欠き５２にベーン２４が摺動可能に介
装される。ロータ５０が回転すると、切り欠き５２から
伸び出したベーン２４の先端がカムリング７０の内周カ
ム面に当接し、これらの各ベーン２４の間に複数のポン
プ室が画成される。

【００４４】サイドプレート６１には、各ポンプ室に面
して開口する吸込ポート４１と吐出ポート４２が駆動軸
２５を挟んで対称な位置に形成される。また、カバー６
４には、ロータ５０を挟んでサイドプレート６１側の吐
出ポート４２および吸込ポート４１と相対する位置に、
高圧凹溝４３と低圧凹溝４４が形成される。

【００４５】図４に示すように、吐出ポート４２に接続
する吐出通路１１は、ケーシング６０に形成される溝６
６と通孔６７，６８とバルブ孔６５および通孔６９、ケ
ーシング６０に螺合するコネクタ７８等によって画成さ
れる。

【００４６】吸込ポート４１にタンク６からの作動油を
導く吸込通路１０は、カバー６４に形成される溝７２、
通路７３、カバー６４に取付けられるコネクタ７４等に
より画成される。

【００４７】ケーシング６０に螺合するリテーナボルト
５５が設けられ、リテーナボルト５５とスプール８０の
間にバルブスプリング８９が介装される。

【００４８】図５に示すように、ケーシング６０にはカ
ムスプリング２６を収装するスプリング収装穴５７が形
成され、スプリング収装穴５７に螺合するリテーナボル
ト５６が設けられる。リテーナボルト５６とカムリング
７０の間にカムスプリング２６が介装される。

【００４９】リリーフバルブ３０はリテーナボルト５６
に内蔵され、コイル状のカムスプリング２６の内側に配
置される。リテーナボルト５６はリリーフバルブ３０を
収装するバルブ収装孔５８を有し、バルブ収装孔５８に
バルブシート５９が嵌合される。バルブシート５９にリ
リーフポート３１が開口し、ボール３２を着座させるよ
うになっている。

【００５０】リリーフポート３１に接続する戻し通路１
５は、バルブ収装孔５８、リテーナボルト５６の通孔４
５、スプリング収装穴５７とリテーナボルト５６の間に
画成される環状通路４６、ケーシング６０の通孔４７、
環状溝８３等により画成される。

【００５１】カムスプリング２６とフィードバックピン
９０はロータ５０の略半径方向に並んで配置される。す
なわち、カムスプリング２６のコイル中心線Ｏｓとフィ
ードバックピン９０の中心線Ｏｆがロータ５０の軸芯Ｏ
ｒ上で交わるように配置される。これにより、カムリン
グ７０の外周面に対するカムスプリング２６の先端の摺
動量とフィードバックピン９０の先端の摺動量をそれぞ
れ小さく抑えながら、ケーシング６０のコンパクト化が
はかられている。

【００５２】支持ピン７１の軸芯Ｏｐとカムリング７０
の軸芯Ｏｃを結ぶ平面をカムリング中心面Ｓｙとし、カ
ムリング支持中心面Ｓｙに直交しロータ５０の軸芯Ｏｒ
と交わる直線をカムリング支持直交線Ｓｘと定義する
と、フィードバックピン９０はその軸芯Ｏｆがカムリン
グ支持直交線Ｓｘ上にあるように配置する。これによ
り、カムリング７０に追従するフィードバックピン９０
の変位量を大きく確保する。

【００５３】以上のように構成される本発明の実施の形
態につき、次に作用を説明する。

【００５４】ベーンポンプ１が停止状態からポンプ回転
速度が所定値まで上昇する間、スプール８０はバルブス
プリング８９の付勢力によりカム位置検出穴８１を遮断
するポジションに保持される。これにより、カムリング
７０は最大偏心位置に保持され、図６に示すように、ロ
ータ５０の回転速度が上昇するのに伴ってポンプ吐出通
路１１を流れる作動油量が増加するので、車両の低速走
行時からポンプ吐出圧が十分に上昇し、パワーステアリ
ング装置に必要な油圧アシスト力を確保できる。

【００５５】ポンプ回転速度が上昇して流量検出オリフ
ィス６２の前後差圧が所定値を超えて上昇すると、バル
ブスプリング８９の付勢力に抗してスプール８０が図１
において右方向に移動してカム位置検出穴８１を開いて
戻し通路１５を開通させるポジションに保持され、流量
検出オリフィス６２の前後差圧とバルブスプリング８９
の付勢力がバランスする位置でカム位置検出穴８１の開
口面積を増減する。これにより、カムリング７０の位置
を自動的に調節して、ポンプ吐出流量を制御するととも
に、ベーンポンプ１からタンク６へ戻される作動油の流
量を少なくして無駄なエネルギ消費を少なくする。

【００５６】流量検出オリフィス６２の前後差圧が上昇
してスプール８０がカム位置検出穴８１の開口面積を大
きくする右方向に変位すると、第二カム圧力室８の圧力
（駆動圧）が低下してカムリング７０がポンプ吐出流量
を減らす右方向に移動する。このとき、第二カム圧力室
８の圧力が下がり過ぎると、カムリング７０が右方向に
回動し、フィードバックピン９０が右方向に押されてカ
ム位置検出穴８１の開口面積を減らすことにより、第二
カム圧力室８の圧力が回復し、カムリング７０を適正な
位置に押し戻す。

【００５７】このようにしてカムリング７０に追従する
フィードバックピン９０の端部によってカム位置検出穴
８１の開口面積がフィードバック制御されるため、スプ
ール８０に働く圧力バランスとカムリング７０の位置に
対応してカムリング７０の駆動圧が調節され、常にカム
位置検出穴８１の開口面積に対応したポンプ吐出流量特
性が得られる。したがって、カムリング７０に作用する
摩擦力や内部洩れあるいはポンプ吐出圧力等の運転条件
が変化しても、カムリング７０の位置がずれることがな
く、所期のポンプ吐出流量特性が得られる。

【００５８】ポンプ回転速度が所定値を超えて上昇する
と、スプール８０が流量検出オリフイス６２の開口面積
を小さくし、ポンプ回転速度の上昇に伴ってポンプ吐出
流量が次第に減少する。これにより、パワーステアリン
グ装置に要求されるアシスト力が減少する車両の高速走
行時にポンプ吐出流量が過剰となるのを防止する。

【００５９】ポンプ吐出流量を制御するスプール８０に
よって流量検出オリフィス６２の開口面積を調節するた
め、この制御系に対する介在物を廃して制御応答性や制
御安定性を高められ、スプール８０を介して常に目標流
量を確保できる。これに対してカムリングの位置に応じ
て流量検出オリフィスの開口面積を調節する従来の構造
では、カムリングの位置が何らかの要因によりずれた場
合に、スプールの位置がずれるのに伴ってカムリングの
位置がさらに変化してしまい、制御系が不安定となるの
である。

【００６０】なお、スプール８０が図１において右方向
に変位してカム位置検出穴８１の面積を拡大する際、戻
し通路１５に介装されたダンピングオリフィス１１５が
カム位置検出穴８１を通って流出する作動油の流れに抵
抗を付与することにより、カムリング７０がスプール８
０の変位に追随して右方向に移動し過ぎることが抑えら
れ、カムリング７０の位置制御が安定化する。

【００６１】ところで、カムリング７０とロータ５０の
間で各ベーン２４によって仕切られる各ポンプ室には、
ロータ５０の回転に伴ってポンプ吐出圧とポンプ吸込み
圧が交互に生じるが、ロータ５０の回転位置によっては
ポンプ吐出圧が生じるポンプ室の数とポンプ吸込み圧が
生じるポンプ室の数が異なり、このポンプ室の圧力変動
によってカムリング７０に加振力が働く。

【００６２】これに対処して第一スプール圧力室１７か
ら出入りする作動油にダンピングオリフィス１１９が抵
抗を付与することにより、カムリング７０に働く加振力
によりスプール８０が変位しようとすると、第一スプー
ル圧力室１７と第二スプール圧力室１８の圧力が急上昇
して、スプール８０およびカムリング７０の振動が抑え
られ、ベーンポンプ１から振動や騒音等の発生を防止で
きる。

【００６３】ポンプ吐出圧が所定値を超えて上昇する
と、リリーフバルブ３０が開弁して第二カム圧力室８の
圧力を逃がすことにより、カムリング７０が図１におい
て右方向に回動し、ポンプ吐出圧の上昇が抑えられる。
リリーフバルブがポンプ吐出通路に接続される従来の構
造に比べて、第二カム圧力室８に接続されるリリーフバ
ルブ３０は、これを流れる作動油量が小さいため、弁機
構の構造を簡素化して、コンパクト化がはかれるうえ
に、リリーフ騒音を低減できる。さらに、リリーフ流量
の減少により油温上昇を抑えて、無駄なエネルギ消費を
少なくできる。

【００６４】他の実施の形態として、戻し通路１５の途
中を絞るダンピングオリフィスとして、フィードバック
ピン９０の端部にテーパ状の面取り部９３を形成しても
よい。この場合も、スプール８０が図７において右方向
に変位してカム位置検出穴８１の面積を拡大する際、カ
ム位置検出穴８１に対峙する面取の部９３がカム位置検
出穴８１から流出する作動油の流れに抵抗を付与するこ
とにより、カムリングがスプール８０の変位に追随して
右方向に移動し過ぎることが抑えられ、カムリングの位
置制御が安定化する。

【００６５】さらに他の実施の形態として、図８に示す
ように、戻し通路１５の途中を絞るダンピングオリフィ
スとして、カム位置検出穴８１の断面積を小さく形成し
て、戻し通路１５を絞るようにしてもよい。この場合
も、カム位置検出穴８１がこ作動油の流れに抵抗を付与
することにより、カムリングがスプール８０の変位に追
随して移動し過ぎることが抑えられ、カムリングの位置
制御が安定化する。

【００６６】次に、図９に示す実施の形態について説明
する。なお、図１との対応部分には同一符号を付す。

【００６７】この実施の形態はスプール８０のカム位置
検出穴８５によって第一カム圧力室７と第二カム圧力室
８に導かれる駆動圧を調節するものである。ポンプ吐出
流量が増えてスプール８０が右方向に変位するのに伴っ
て、カム位置検出穴８５を介して第二カム圧力室８と戻
し通路１５を連通し、カムリング７０が右方向に移動し
てポンプ吐出流量が減少する。ポンプ吐出流量が減少し
てスプール８０が左方向に変位するのに伴って、カム位
置検出穴８５を介して第一カム圧力室７と戻し通路１５
を連通し、カムリング７０が左方向に移動してポンプ吐
出流量が増大するようになっている。

【００６８】第一カム圧力室７は通路３１，３５を介し
てポンプ吐出通路１１に連通するとともに、フィードバ
ックピン９０の外周に形成された環状溝９４とカム位置
検出穴８５を介して戻し通路１５に連通できる。各通路
３１，３５の途中にはダンピングオリフィス３６，３４
がそれぞれ設けられる。

【００６９】第二カム圧力室８は吐出圧導入通路１３を
介してポンプ吐出通路１１に連通するとともに、フィー
ドバックピン９０の内部に形成された通孔９５とカム位
置検出穴８５を介して戻し通路１５に連通できる。戻し
通路１５の途中にダンピングオリフィス１１５が設けら
れる。

【００７０】以上のように構成される本実施の形態につ
き、次に作用を説明する。

【００７１】ベーンポンプ１が停止状態からポンプ回転
速度が所定値まで上昇する間、スプール８０はカム位置
検出穴８５が第一カム圧力室７を戻し通路１５に連通す
るポジションに保持される。これにより、ロータ５０の
回転速度が上昇するのに伴ってポンプ吐出流量が増加す
る。

【００７２】ポンプ回転速度が上昇して流量検出オリフ
ィス６２の前後差圧が所定値を超えて上昇すると、バル
ブスプリング８９の付勢力に抗してスプール８０は図に
おいて右方向に移動してカム位置検出穴８５が第二カム
圧力室８を戻し通路１５に連通するポジションに切換わ
り、流量検出オリフィス６２の前後差圧とバルブスプリ
ング８９の付勢力がバランスする位置でカム位置検出穴
８５の開口面積を増減する。これにより、カムリング７
０の位置を自動的に調節して、ポンプ吐出流量を制御す
るとともに、ベーンポンプ１からタンク６へ戻される作
動油の流量を少なくして無駄なエネルギ消費を少なくす
る。

【００７３】流量検出オリフィス６２の前後差圧に応じ
て決定されるスプール８０の位置に対して、カムリング
７０がポンプ吐出流量を増大する左方向にずれている場
合、フィードバックピン９０を介してカム位置検出穴８
５が第二カム圧力室８と連通してその圧力を低下させ、
カムリング７０をポンプ吐出流量が減少する右方向に移
動させる。また、スプール８０の位置に対して、カムリ
ング７０が吐出流量を減少する右方向にずれている場
合、フィードバックピン９０を介してカム位置検出穴８
５が第一カム圧力室７と連通してその圧力を低下させ、
カムリング７０をポンプ吐出流量が増大する左方向に移
動させる。これにより、カムリング７０をポンプ吐出流
量が増大する方向に付勢するバネを不要とし、構造の簡
素化やコンパクト化がはかれる。また、スプール８０に
対するカムリング７０の追従性が向上し、流量制御の応
答性を高められる。

【００７４】ポンプ回転速度が所定値を超えて上昇する
と、スプール８０が流量検出オリフイス６２の開口面積
を小さくし、ポンプ回転速度の上昇に伴ってポンプ吐出
流量が次第に減少する。

【００７５】また、第一カム圧力室７に出入りする作動
油の流れにダンピングオリフィス３６または３４が抵抗
を付与することにより、第一カム圧力室７の圧力変動を
緩和てカムリング７０の振動が抑えられ、ベーンポンプ
１から振動や騒音等の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すベーンポンプの断面
図。

【図２】同じくスプール等の断面図。

【図３】同じくベーンポンプの正面図。

【図４】同じく図３のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図５】同じく図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図６】同じくポンプ回転速度とポンプ吐出流量の関係
を示す特性図。

【図７】他の実施の形態を示すスプール等の断面図。

【図８】さらに他の実施の形態を示すスプール等の断面
図。

【図９】さらに他の実施の形態を示すベーンポンプの断
面図。

【符号の説明】

１ ベーンポンプ ２ 制御弁 ７ 第一カム圧力室 ８ 第二カム圧力室 １１ ポンプ吐出通路 １３ 吐出圧導入通路 １７ 第一スプール圧力室 １８ 第二スプール圧力室 １５ 戻し通路 ２４ ベーン ２６ カムスプリング ３０ リリーフバルブ ５０ ロータ ６０ ケーシング ６２ 流量検出オリフィス ６５ バルブ孔 ７０ カムリング ８０ スプール ８１ カム位置検出穴 ８９ バルブスプリング ９１ スプリング ９０ フィードバックピン

フロントページの続き (72)発明者 矢加部 新司 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H044 AA02 BB05 CC08 CC11 CC27 DD10 DD35

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転するロータから摺動可能に突出する複
   数のベーンと、 前記各ベーンの外周端部を摺接させてポンプ室を画成す
   るカムリングと、 前記カムリングを移動してポンプ吐出流量を変化させる
   可変容量機構と、 前記ロータの回転に伴って吐出される作動流体を導く流
   量検出オリフィスと、 前記流量検出オリフィスの前後差圧に応じて変位するス
   プールと、 前記スプールに開口して前記可変容量機構において前記
   カムリングを移動する駆動圧を調整するカム位置検出穴
   と、 前記カムリングに追従して前記カム位置検出穴の開口面
   積を変えるフィードバックピンと、 を備えたことを特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
2. 【請求項２】前記スプールを摺動可能に嵌合させるバル
   ブ孔を備え、 前記流量検出オリフィスを前記バルブ孔に面して開口
   し、 前記スプールがポンプ吐出流量を減少させる側に変位す
   るのに伴って前記流量検出オリフィスの開口面積を減ら
   す構成としたことを特徴とする請求項１に記載の可変容
   量型ベーンポンプ。
3. 【請求項３】前記スプールの両端に一対のスプール圧力
   室を画成し、 前記各スプール圧力室に前記流量検出オリフィスの前後
   差圧を導く各通路の少なくとも一方にダンピングオリフ
   ィスを介装したことを特徴とする請求項２に記載の可変
   容量型ベーンポンプ。
4. 【請求項４】前記カムリングが移動するのに伴って伸縮
   するカム圧力室と、 前記カム圧力室から流出する作動流体を導く戻し通路
   と、 前記戻し通路の途中に介装されるダンピングオリフィス
   と、 を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一
   つに記載の可変容量型ベーンポンプ。
5. 【請求項５】前記ポンプ吐出流量が減少する側に前記カ
   ムリングが移動するのに伴って収縮する第二カム圧力室
   と、 前記第二カム圧力室に導かれるカムリングの駆動圧が所
   定値を超えて上昇すると前記第二カム圧力室の駆動圧を
   逃がすリリーフバルブと、 を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一
   つに記載の可変容量型ベーンポンプ。
6. 【請求項６】前記ポンプ吐出流量が減少する側に前記カ
   ムリングが移動するのに伴って収縮する第二カム圧力室
   と、 前記第二カム圧力室にポンプ吐出圧を導く吐出圧導入通
   路と、 前記第二カム圧力室をタンク側に連通する戻し通路とを
   備え、 前記カム位置検出穴がフィードバックピンを介して戻し
   通路の開口面積を変える構成としたことを特徴とする請
   求項１から５のいずれか一つに記載の可変容量型ベーン
   ポンプ。
7. 【請求項７】前記ポンプ吐出流量が増加する側に前記カ
   ムリングが移動するのに伴って収縮する第一カム圧力室
   と、 前記第一カム圧力室にポンプ吐出圧を導く吐出圧導入通
   路と、 前記第一カム圧力室をタンク側に連通する戻し通路と、 前記ポンプ吐出流量が減少する側に前記カムリングが移
   動するのに伴って収縮する第二カム圧力室と、 前記第二カム圧力室にポンプ吐出圧を導く吐出圧導入通
   路と、 前記第二カム圧力室をタンク側に連通する戻し通路とを
   備え、 前記カム位置検出穴がフィードバックピンを介して前記
   各戻し通路の開口面積を変えて第一カム圧力室と前記第
   二カム圧力室に導かれる圧力を調節する構成としたこと
   を特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の可
   変容量型ベーンポンプ。