JP2000145666A - 可変容量形ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変容量形ポンプを平衡型で構成し、ポンプ
回転軸や軸受の小径化を図りポンプ全体の小型化を達成
する。 【解決手段】 ポンプボディ１１内に嵌挿したアダプタ
リング１９の内周壁の対向する位置に突出する一対の突
起２０，２０を設ける。このアダプタリング内に、所定
角度の範囲で回動するように外周部に前記突起に選択的
に係合する溝２１，２１を有し内周部にほぼ楕円形状の
カム面１７ａを形成したカムリング１７を設ける。この
カムリング内でベーン１５ａ付きのロータ１５を回転自
在に支持することによりカム面との間の軸対称位置に一
対のポンプ室１８Ａ，１８Ｂを形成し、これら各ポンプ
室の異なる位置に吸込側開口２８Ａ，２８Ｂおよび吐出
側開口２７Ａ，２７Ｂをそれぞれ開口させる。また、突
起の一側部２０ｂ，２０ｂと溝とによって形成した作動
室２２，２２にカムリングを回動させるための圧力を導
く圧力制御手段４０，４１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はたとえば自動車のハ
ンドル操作力を軽減する動力舵取装置のような圧力流体
利用機器に用いる可変容量形ポンプに関し、特にロータ
の外周部の軸対称位置に一対をなすポンプ室を配置した
平衡型の可変容量形ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】動力舵取装置の油圧発生源等として従来
一般に用いているポンプは、自動車用エンジンで直接回
転駆動される容量形のベーンポンプである。このような
容量形ポンプは、エンジン回転数に対応して吐出流量が
増減するため、自動車の停車中や低速走行時に操舵補助
力を大きくし、高速走行時に操舵補助力を小さくすると
いう動力舵取装置に要求される操舵補助力とは相反する
特性をもたせている。したがって、このような容量形ポ
ンプには、回転数が低い低速走行時にも必要な操舵補助
力が得られる程度の吐出流量を確保できる大容量のもの
を用いる必要がある。しかも、回転数が高い高速走行時
のためには、吐出流量を一定量以下に制御する流量制御
弁が必須となる。このため、このような容量形ポンプで
は、構成部品点数が増え、構造や通路構成が複雑で、ポ
ンプ全体の大型化やコスト高となることが避けられな
い。

【０００３】このような容量形ポンプの不具合を解決す
るために、一回転当たりの吐出流量（ｃｃ／ｒｅｖ）を
回転数の増加に比例して減少させることが可能な可変容
量形ベーンポンプが、たとえば特開平５−２７８６２２
号公報、特開平７−２４３３８５号公報、特開平８−２
００２３９号公報等によって提案されている。これらの
可変容量形ポンプによれば、容量形ポンプのような流量
制御弁が不要となり、また駆動馬力の無駄が防げるため
エネルギ効率の面でも優れている。また、タンク側への
戻りもないことから油温が上昇するというようなことが
なく、しかもポンプ内部での漏れや容積効率が低下する
という問題も防止できる。

【０００４】このような可変容量形のベーンポンプの一
例を、特開平８−２００２３９号公報におけるポンプ構
造を示す図８を用いて簡単に説明すると、図中１はポン
プボディ、１ａはこのポンプボディ１内に嵌挿されたア
ダプタリング、２はこのアダプタリング１ａ内に形成さ
れる楕円形空間部１ｂ内で支軸部となる揺動支点ピン２
ａを介して揺動可能に設けられたカムリングで、図中左
方向に押圧するばね手段（圧縮コイルばね２ｂ）により
付勢されている。３はロータで、前記カムリング２内で
略三日月状を呈するポンプ室４を一側に形成するように
他側寄りに偏心して収容され外部駆動源によって回転駆
動されることで放射方向に進退自在に保持されたベーン
３ａを進退させる。なお、図中３ｂはロータ３の回転軸
で、ロータ３は図中矢印で示す方向に回転する。

【０００５】５，６はボディ１のアダプタリング１ａの
楕円形空間部１ｂ内でカムリング２の外周面両側に形成
した第１、第２の流体圧室で、これらの流体圧室５，６
には、カムリング２を揺動させるための制御圧としてポ
ンプ吐出側通路７ａに設けた可変メータリング絞り７の
前、後の流体圧が後述するスプール式制御バルブ８によ
り制御されて導かれる。この構造では、可変メータリン
グ絞り７の下流側の圧力が第２の流体圧室６に導入され
ている。一方、第１の流体圧室５には、前記可変メータ
リング絞り７の前、後の差圧によって作動される制御バ
ルブ８により、絞り７の上流側の流体圧がポンプ吐出側
通路７ｃ、制御バルブ８および通路５ａを介して選択的
に導入される。

【０００６】また、この構造では、可変メータリング絞
り７を、前記第２の流体圧室６を形成するボディ１の側
壁面に開口した孔部１ｄと、この孔部１ｄを開閉するよ
うに移動するカムリング２の側縁部２ｄとによって形成
した場合を示す。なお、図中６ａは絞り８の下流側の流
体圧をバルブ８の低圧室に導く通路、７ｂは上述した可
変メータリング絞り７の下流側における吐出側通路を符
号７ｂで示す。

【０００７】上述したようにポンプ吐出側通路７ａ，７
ｂの可変メータリング絞り７の前、後の流体圧をカムリ
ング２両側の流体圧室５，６に導入することにより、カ
ムリング２を図８中矢印で示す方向に揺動させてポンプ
室４内の容積を変え、ポンプ吐出側での流量に対応して
吐出流量を制御することができる。すなわち、ポンプ回
転数の増加に伴って吐出側の流量を所定流量まで立上げ
てその状態を維持するとともにポンプの高回転数域では
流量を減少させるという流量制御を行なうことができ
る。

【０００８】なお、前記カムリング２が図８中矢印で示
す方向に揺動すると、前記可変メータリング絞り７が徐
々に絞られ、その絞り量に応じてポンプからの吐出流量
が減少して最小の絞り位置で一定流量に維持されること
になる。また、図中符号４ａは前記ポンプ室４のポンプ
吸込側領域に臨むように開口した吸込側開口、４ｂはポ
ンプ室４のポンプ吐出側領域に臨むように開口した吐出
側開口である。これらの開口４ａ，４ｂは、ロータ３お
よびカムリング２からなるポンプ構成要素を両側から挾
み込んで保持するための固定壁部であるプレッシャプレ
ートおよびサイドプレート（図示せず）の少なくともい
ずれか一方に形成されている。

【０００９】前記カムリング２は前記圧縮コイルばね２
ｂによって流体圧室６側から付勢され、前記ポンプ室４
内の容積を最大に維持する方向に押圧されている。ま
た、図中２ｃはカムリング２の外周面に設けられ揺動支
点ピン２ａと共に左、右両側に流体圧室５，６を画成す
るためのシール材である。

【００１０】前記スプール式制御バルブ８は、ポンプ吐
出側通路７ａ，７ｂの途中に設けたメータリングオリフ
ィスのような可変メータリング絞り７の前、後での差圧
Ｐ１，Ｐ２により作動し、ポンプ吐出側の流量の大小に
応じた流体圧Ｐ３を、前記カムリング２の外側部におけ
る第１の流体圧室５に対し導入することにより、ポンプ
始動直後においても充分な流量を確保できるように構成
している。この制御バルブ８は、圧力流体利用機器（図
中ＰＳで示す）の作動による負荷作用時に、可変メータ
リング絞り７の前、後での差圧が所定の値以上になった
ときに可変メータリング絞り７よりも上流側の流体圧Ｐ
１を制御圧としてカムリング２外側の第１の流体圧室５
に導入することにより、カムリング２の揺動を防止でき
るようにしたものである。

【００１１】また、前記ポンプボディ１には、タンクＴ
から前記スプール式制御バルブ８の低圧室を通って前記
ポンプ室４のポンプ吸込側領域に至るポンプ吸込側通路
８ａが設けられている。前記吐出側通路７ｂには、ポン
プ吐出側の流体圧が一定圧以上になったときに、前記吸
込側通路８ａを介してポンプ吸込側（またはタンクＴ
側）へ圧力流体をリリーフさせる位置に圧力制御弁とし
て直動型のリリーフバルブ８ｂが設けられている。

【００１２】このような直動型のリリーフバルブ８ｂに
よれば、ポンプの運転動作中においてポンプ吐出側の流
体圧が予め定めた設定圧以上に達したときに、流体の流
れの一部または全量をポンプ吸込側（タンク側）へ逃が
すことができる。特に、このような直動型のリリーフバ
ルブ８ｂは、可変容量形のポンプでは容量形ポンプのよ
うな流量制御弁が設けられていないことから、ポンプ吐
出側からポンプ吸込側へ圧力流体をリリーフさせるため
に必要なものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の不平衡
型の可変容量形ポンプによれば、吐出側通路７ａ，７ｂ
に設けた可変メータリング絞り７の前、後の流体圧を導
入しカムリング２を所定の方向に揺動変位させてポンプ
室４内の容積を変えることにより、ポンプ吐出側での流
量に対応して吐出流量を制御しているが、以下のような
実用面での問題があった。

【００１４】すなわち、上述した可変容量形ポンプは、
一個ずつの吸込側開口と吐出側開口とを、カムリング内
でロータの外周部に形成したほぼ三日月形状を呈するポ
ンプ室に対してロータの回転軸を中心とする軸対称位置
に臨ませて設けている、いわゆる不平衡型である。この
ような不平衡型のポンプでは、ポンプ駆動時に回転軸に
対して大きな荷重が偏って作用する。したがって、この
ように、いわゆる横荷重が作用する回転軸ではその軸径
を太くするなどで強度を確保するとともに、このような
回転軸を軸支する軸受にも大きなものを用いることが必
要となる。このように回転軸や軸受が大径になると、ポ
ンプ全体も大型化する結果となる。

【００１５】また、上述した従来の可変容量形ポンプで
は、ロータの回転に伴って一個の吸込側開口から流体を
吸込み、一個の吐出側開口から流体を吐出する構造であ
るから、ロータの一回転当たりの吐出量にポンプに望ま
れている吐出圧との関係において制約がある。このた
め、大容量の吐出量が望まれる場合にはポンプ全体をよ
り一層大型化する必要があり、このような点に対する対
策を講じることも望まれている。

【００１６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ポンプ吐出側での流量の大小を可変させる
ことができる可変容量形ポンプを、従来一般的であった
不平衡型に代えて平衡型として構成することにより、ポ
ンプの回転軸の小径化、軸受の小型化を図り、ポンプ全
体の小型化も達成することができる平衡型の可変容量形
ポンプを得ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】このような目的に応える
ために本発明（請求項１に記載の発明）に係る可変容量
形ポンプは、ポンプ構成要素を収納する収納空間の内周
壁の対向する位置に突出する一対の突起を有するポンプ
ボディと、このポンプボディ内で所定角度の範囲で回動
するように外周部に前記突起に選択的に係合する溝を有
し内周部にほぼ楕円形状のカム面を形成したカムリング
と、このカムリング内で回転自在に支持され前記カム面
との間の軸対称位置に一対のポンプ室を形成するベーン
付きのロータと、前記各ポンプ室の異なる位置にそれぞ
れ開口する一対の吸込側開口および一対の吐出側開口
と、前記突起の一側部と前記溝とによって形成した作動
室に前記カムリングを回動させるための圧力を導く圧力
制御手段とを備えている構成としたものである。

【００１８】また、本発明（請求項２に記載の発明）に
係る可変容量形ポンプは、上述した請求項１において、
前記圧力制御手段として、吐出側開口からのポンプ吐出
側流体を導くように前記ポンプボディ内に形成した吐出
側通路の一部に設けた絞りと、この絞りの前、後の差圧
で作動し前記作動室にポンプ吐出側の流体圧を選択的に
供給する制御バルブとを備えている構成としたものであ
る。

【００１９】また、本発明（請求項３に記載の発明）に
係る可変容量形ポンプは、請求項１または請求項２にお
いて、前記一対の突起を内周部の対向する位置から突設
したアダプタリングを、前記ポンプボディの収納空間内
に嵌挿して固定したものである。

【００２０】また、本発明（請求項４に記載の発明）に
係る可変容量形ポンプは、請求項３において、前記ポン
プボディと前記アダプタリングとの間に、前記吸込側通
路または吐出側通路の少なくともいずれかを形成したも
のである。

【００２１】さらに、本発明（請求項５に記載の発明）
に係る可変容量形ポンプは、請求項３または請求項４に
おいて、前記吸込側通路と吐出側通路とを、前記ポンプ
ボディと前記アダプタリングとの間で円周方向の溝によ
り形成したものである。

【００２２】本発明によれば、可変容量形ポンプを平衡
型によって構成することができるから、ポンプの回転軸
に対して従来片側から作用していた横荷重をなくし、こ
の回転軸に対しての曲げ力が作用することがない。した
がって、このような回転軸を小径に形成しても、従来の
不平衡型に比べて強度面で問題がない。このことから、
回転軸を軸支する軸受の小型化も可能であり、ポンプ全
体の小型化を達成することができる。

【００２３】また、本発明によれば、ポンプ吐出量を可
変とするカムリングを選択的に回動させるための流体圧
を、ポンプの吐出側通路に設けたメータリング絞りの
前、後の差圧によって作動する制御バルブで得ているか
ら、簡単な構造によるメータリング絞りと制御バルブと
によってカムリングの回動変位をポンプ吐出側通路での
吐出側流量の大小によって簡単にしかも確実に得ること
ができる。

【００２４】また、本発明によれば、ロータの外周部で
カムリングとの間に形成した一対のポンプ室と、これら
各ポンプ室にそれぞれ開口する吸込側開口および吐出側
開口を備えており、これら二個の吐出側開口から圧力流
体を吐出させることができるから、ロータの一回転当た
りの吐出量をポンプ吐出圧との関係からみても相対的に
増大させることができる。

【００２５】本発明によれば、カムリングは、ロータの
回転に伴ってカム面に摺接するベーンにより、いわゆる
連れ回り状態となり、カムリングの溝の一方の壁部が突
起の一側部に係合し作動室が最小容積となっている状態
を維持する。一方、ポンプ回転数が増加し、ポンプ吐出
側の流量が増大すると、圧力制御手段（メータリング絞
り前、後の差圧で作動する制御バルブ）によって、ポン
プの吐出側流体圧が前記作動室に供給され、上述した連
れ回り力に抗してカムリングを回動変位させる。これに
よって、カムリングは前記ポンプ室に開口する吸込側開
口の開口量を増大させるとともに吐出側開口の開口量を
減少させ、ポンプ吐出側の流量を減少させることができ
る。

【００２６】圧力制御手段とは、たとえばポンプの吐出
側通路に設けたメータリング絞りの前、後の差圧で作動
する制御バルブをいうが、本発明はこれに限らず、所定
の条件下で流体圧を選択的に切り換えて給送することが
できる手段でもよい。カムリングは、ポンプボディに形
成した収納空間内に直接回動可能に保持してもよいし、
アダプタリングを介して間接的に保持させてもよい。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１ないし図７は本発明に係る可
変容量形ポンプの一つの実施の形態を示す。ここで、こ
の実施の形態では動力舵取装置の油圧発生源となるベー
ンタイプのオイルポンプである場合を説明する。また、
この実施の形態では、ポンプボディを構成する二つのポ
ンプボディのうち、便宜上軸端部に設けたプーリ（図示
せず）に回転動力が伝達される回転軸を外方に延設して
いる側をフロントボディ１１、他方側をリアボディ１２
として説明する。

【００２８】これらの図において、全体を符号１０で示
すベーンタイプの可変容量形ポンプは、図２〜図５に示
すように、ポンプボディを構成するフロントボディ１１
およびリアボディ１２を備えている。このフロントボデ
ィ１１は、図３に示すように全体が略カップ状を呈し、
その内部にポンプカートリッジとしてのポンプ構成要素
１３を収納配置する収納空間１４が形成されるととも
に、この収納空間１４の開口端を閉塞するようにリアボ
ディ１２が組合わせられ一体に組立てられる。

【００２９】なお、このフロントボディ１１には、ポン
プ構成要素１３の回転子であるロータ１５を外部から回
転駆動するための回転軸１６が貫通した状態で、軸受１
６ｂ，１６ｃ（１６ｂは後述するプレッシャプレート２
５側、１６ｃはリアボディ１２側に配設される）により
回転自在に支持されている。また、１６ａはオイルシー
ルである。

【００３０】１７は略楕円形状を呈する内側カム面１７
ａを有するカムリングで、このカムリング１７は、ベー
ン１５ａを有するロータ１５の外周部に嵌装して配置さ
れることにより、前記ロータ１５の外周部で軸対称位置
に略三日月形状を呈する一対のポンプ室１８Ａ，１８Ｂ
を形成する。そして、このカムリング１７は、後述する
ように、ポンプ室１８Ａ，１８Ｂの容積が代えられるよ
うに収納空間１４内で空間内壁部分に嵌合状態で設けた
アダプタリング１９内で回動可能に保持されている。な
お、図中１９ａはこのアダプタリング１９を周方向にお
いて固定するための回り止めピンである。

【００３１】このアダプタリング１９の内周壁の対向す
る位置には、求心方向に突出する一対の突起２０，２０
が突設され、その先端部にはＯリングなどのシール部材
２０ａが設けられている。

【００３２】これに対して前記カムリング１７の外周部
には、所定角度範囲にわたって切欠き溝２１，２１が形
成され、これら各溝２１，２１内に前記突起２０，２０
がそれぞれ係入されている。これらの溝２１，２１内で
各突起２０，２０が相対的に移動することにより、前記
カムリング１７を所定角度の範囲（この実施の形態では
図２に示すようにθが４５度の場合を示す）で回動させ
ることができる。

【００３３】前記カムリング１８は、アダプタリング１
９内において、前記切欠き溝２１の周方向における一方
の側壁部２１ｂと突起２０の対応する側部２０ｂとが当
接する状態（図１、図２参照）から、他方の側壁部２１
ｃと突起２０の対応する側部２０ｃとが当接する状態
（図６参照）までの間で回動可能に保持されている。な
お、２１ａは前記切欠き溝２１における前記ロータ１５
の回転方向における終端側のカムリング外周部に設けた
Ｏリングなどのシール部材である。

【００３４】２２は前記カムリング１８の溝２１におけ
る一方の側壁部２１ｂと突起２０の側部２０ｃとの間に
形成した作動室としての第１の流体圧室、２３は溝２１
における他方の側壁部２１ｃと突起２０の側部２０ｃと
の間に形成した第２の流体圧室である。そして、上述し
た第１の流体圧室２２には、後述するようにポンプの吐
出側通路途中（スプール内の通路途中）に設けたメータ
リング絞り（固定オリフィス）４１の前、後の差圧によ
って作動するスプール式の制御バルブ４０によりポンプ
吐出側の流体圧を選択的に供給するように形成されてい
る。

【００３５】なお、この実施の形態では、上述した第１
の流体圧室２２に対してポンプの駆動直後やポンプの最
大吐出量が必要なときにはタンクＴ側が接続されて、低
圧になっており、制御バルブ４０がポンプ吐出側の流量
の増加に伴って作動することにより、ポンプ吐出側の流
体圧から得られる適宜の流体圧が供給されることにな
る。一方、前記第２の流体圧室２３はタンクＴ側に接続
されている。

【００３６】このような状態において、カムリング１７
には、そのカム面１７ａ内部で回転駆動されるロータ１
５のベーン１５ａの先端が摺接することにより、いわゆ
る連れ回りによってロータ１５の回転方向と同方向への
回動習性が与えられる。したがって、第１の流体圧室２
２が低圧状態にあるときには、図１、図２に示すよう
に、カムリング１７は第１の流体圧室２２を構成する切
欠き溝２１の一方の側壁部２１ｂと突起２０の側部２０
ｂとが当接した状態となり、ポンプからの吐出量を最大
となる。

【００３７】また、ポンプ回転数の増加とともに吐出量
が増加し制御バルブ４０を介して第１の流体圧室２２に
供給される流体圧が上昇すると、この圧力上昇分に見合
って前記カムリング１７が前記連れ回り力に抗して図中
反時計方向に回動する。

【００３８】２５は上述したロータ１５、カムリング１
７およびアダプタリング１９によって構成されているポ
ンプカートリッジ（ポンプ構成要素１３）のフロントボ
ディ１１側に圧接して積層配置されるプレッシャプレー
トで、またポンプカートリッジの反対側面には前記リア
ボディ１２の端面がサイドプレートとして圧接され、フ
ロントボディ１１とリアボディ１２との一体的な組立て
によって所要の組立状態とされる。これらの部材によっ
て、前記ポンプ構成要素１３が構成されている。

【００３９】なお、プレッシャプレート２５と、これに
カムリング１７を保持するアダプタリング１９を介して
積層されるサイドプレートとなるリアボディ１２とは、
前述した回り止めピン１９ａを含む適宜の回り止め手段
によって回転方向で位置決めされた状態で一体的に組付
け固定されている。

【００４０】２６は前記フロントボディ１１の収納空間
１４内でその底部側に形成されるポンプ吐出側圧力室
で、この圧力室２６によってポンプ吐出側圧力がプレッ
シャプレート２５に作用する。２７Ａ，２７Ｂはこのポ
ンプ吐出側圧力室２６にポンプ室１８Ａ，１８Ｂからの
圧油を導くようにプレッシャプレート２５に穿設したポ
ンプ吐出側開口である。２７ａは前記吐出側開口２７
Ａ，２７Ｂに対向してリアボディ１２の端面に形成した
くぼみである。前記吐出側開口２７Ａ，２７Ｂのポンプ
室１８Ａ，１８Ｂへの開口状態は図１、図２、図６に示
す通りである。

【００４１】２８Ａ，２８Ｂは上述した吐出側開口２７
Ａ，２７Ｂと略９０度位相がずれた状態で前記ポンプ室
１８Ａ，１８Ｂに開口するポンプの吸込側開口であり、
これらの吸込側開口２８Ａ，２８Ｂには、前記リアボデ
ィ１２の上端部に開口させた吸込ポート２９からの吸込
側通路３０，３０Ａ，３０Ｂが接続されている。

【００４２】前記タンクＴから吸込ポート２９に流入す
る吸込側流体は、リアボディ１２に形成した吸込側通路
３０，３０Ａ，３０Ｂを通って前記吸込側開口２８Ａ，
２８Ｂからポンプ室１８Ａ，１８Ｂに吸込まれ、ベーン
１５ａの動きにしたがって順次圧縮されて吐出側開口２
７Ａ，２７Ｂから吐出側圧力室２６に吐出される。

【００４３】前記吐出側圧力室２６は、前記制御バルブ
４０を構成するバルブ孔４０ａの一端部に吐出側通路３
２を介して接続されている。そして、制御バルブ４０の
スプール４２の軸線方向に形成した通路４３を経てバル
ブ孔４０ａの軸線方向に給送した吐出側流体は、バルブ
孔４０ａの他端部から外部に開口する吐出ポート４４を
経て図示しないパワーステアリング装置（図中ＰＳで示
す）等の油圧機器に給送されている。

【００４４】この実施の形態では、前記スプール４２内
の通路４３の途中にメータリング絞り４１を設けてい
る。この吐出側通路４３を流れるポンプ吐出側の流量が
増大し、絞り４１の前、後の差圧が大きくなることによ
り、スプール４２がばね４５の付勢力に抗して移動した
ときに、前記第１の流体圧室２２に至る制御圧力通路４
６をタンクＴ側の流体圧通路４７から切り離す。そし
て、前記吐出側通路３２と連通させることにより、前記
第１の流体圧室２２にポンプ吐出側の流体圧を選択的に
供給し、カムリング１７をアダプタリング１９内で適宜
回動させる。

【００４５】図中４８は前記制御バルブ４０のバルブ孔
４０ａのばね４５を設けた室をタンクＴ側に接続する通
路、４９はこの通路４８に設けたリリーフバルブであ
る。このリリーフバルブ４９は、ポンプの吐出側通路で
の流体圧が必要以上になったときに作動し、圧力流体を
リリーフするためのものである。２９ａは前記通路４８
や通路４７を吸込ポート２９に連通する吸込側通路であ
る。

【００４６】前記アダプタリング１９の外周部には二つ
の環状溝５１ａ，５２ａが軸線方向に並んで形成され、
前記フロントボディ１１の収納空間１４を形成する周壁
部との間に、ポンプ吸込側、吐出側の通路５１，５２を
形成している。これらの通路５１，５２は、前記カムリ
ング１７を回動させるための流体圧を第１、第２の流体
圧室２２，２３に供給するためのものである。このよう
な通路５１，５２は、ポンプの回転軸１６を中心とする
軸対称位置に形成されている第１、第２の流体圧室２
２，２３にそれぞれ所要の圧力を導くにあたっての実用
面で有利である。

【００４７】図中４６ａ，４７ａは前記通路４６，４７
を通路５１，５２に接続するための通路孔、５１ｂ，５
２ｂは前記通路５１，５２の流体圧を前記第１、第２の
流体圧室２２，２３に導入するためにアダプタリング１
９に形成した通路孔である。図中６１はポンプボディを
構成するフロントボディ１１とリアボディ１２との接合
面の外縁部分に介在されたシールリングである。ベーン
タイプの可変容量形ポンプ１０において、上述した以外
の構成は従来から広く知られているポンプ構造と略同等
であるから、ここでの具体的な説明は省略する。

【００４８】本発明によれば、上述したように前記ロー
タ１５を収納した略楕円形状を呈するカム面１７ａを有
するカムリング１７の両側にはプレッシャプレート２５
が当接するとともに、サイドプレートを兼ねるリアボデ
ィ１２の端面が当接している。そして、前記リアボディ
１２の端面には前記ポンプ室１８Ａ，１８Ｂ内に開口す
る一対の吸込側開口２８Ａ，２８Ｂが設けられている。
また、前記各ポンプ室１８Ａ，１８Ｂ内でこれらの吸込
側開口２８Ａ，２８Ｂと略９０度周方向にずれた位置に
は、プレッシャプレート２５に形成した一対の吐出側開
口２７Ａ，２７Ｂが開口している。

【００４９】上述した構造による平衡型の可変容量形ポ
ンプ１０は以下の通り作動する。前記吸込側開口２８
Ａ，２８Ｂからポンプ室１８Ａ，１８Ｂ内に吸い込まれ
た流体は、ロータ１５の回転に伴ってベーン１５ａによ
り圧縮しながら吐出側開口２７Ａ，２７Ｂ側に送られ
る。そして、吐出側開口２７Ａ，２７Ｂから吐出された
圧力流体は、吐出側圧力室２６、吐出側通路３２を経て
制御バルブ４０の一端側に給送され、スプール４２内の
通路４３を介して吐出ポート４４から吐出される。

【００５０】ポンプ１０が駆動された直後やポンプ回転
数が低く流量が多くないときには、制御バルブ４０は図
１、図４の状態にあり、このときには、第２の流体圧室
２３とともに第１の流体圧室２２もタンクＴ側の流体圧
が導かれている。このときには、カムリング１７は、ベ
ーン１５ａの摺接による連れ回りにより図１、図２の位
置にあり、カム面１７ａは吐出側開口２７Ａ，２７Ｂの
開口量を最大とし、ポンプ室１８Ａ，１８Ｂからの吐出
流量が最大となっている。

【００５１】上述した吐出側流体は、通路４３の途中に
設けたメータリング絞り４１を通過する。ポンプ回転数
が増加し吐出側の流量が増加すると、絞り４１の前、後
で差圧が生じる。この差圧が所定圧以上になると、スプ
ール４２は図１中左側（吐出ポート４４側）に移動す
る。このスプール４２が所定量移動し、メータリング絞
り４１の上流側の吐出側流体圧が吐出側通路３２と通路
４６との連通によって第１の流体圧室２２に導入される
ようになると、この圧力の大きさに伴ってカムリング１
７を前記連れ回り力に抗して図中反時計方向に回動させ
る。

【００５２】このカムリング１７の回動に伴って、カム
面１７ａは吐出側開口２７Ａ，２７Ｂの開口量を減少さ
せるとともに、吸込側開口２８Ａ，２８Ｂの開口量を増
大させる。したがって、ポンプ吐出側の流量（吐出量）
はポンプ回転数の増加とともに少なくなる。カムリング
１７が４５度回動し、ポンプ室１８Ａ，１８Ｂからの吐
出量が最小となったときの状態を図６に示す。

【００５３】この状態は、図７において、図１、図２に
示す実線の状態から破線で示す状態に移行した場合であ
る。このときには、ポンプ室１８Ａ，１８Ｂ内に吸込側
開口２８Ａ，２８Ｂから吸い込まれた流体は、吐出側開
口２７Ａ，２７Ｂに至ることはなく、そのほとんどが吸
込側開口２８Ａ，２８Ｂから吸い込まれるとともに排出
されることになり、ポンプの吐出量は最小となる。した
がって、このような構成によれば、ポンプ回転数の増加
に伴ってポンプ吐出量が減少することになり、結果とし
てポンプからの吐出量を一定量とすることができる。

【００５４】以上の構成による可変容量形ポンプ１０に
よれば、カムリング１７をフロントボディ１１内に設け
たアダプタリング１９内で回動可能に保持させるととも
に、前記カムリング１７の略楕円形状を呈するカム面１
７ａ内にロータ１５を設け、このロータ１５の軸対称位
置に一対のポンプ室１８Ａ，１８Ｂを形成しているか
ら、ポンプ駆動時において流体圧のバランスを保つこと
ができ、平衡型のポンプとして機能する。

【００５５】そして、ポンプ回転数の増加とともに、ポ
ンプ吐出側の流体がメータリング絞り４１を通過する際
の差圧により制御バルブ４０で制御されてポンプ吐出側
の流体圧が第１の流体圧室２２に供給されると、ベーン
１５ａによる連れ回り力に打ち勝ってカムリング１７を
図中反時計方向に回動させ、ポンプ室１８Ａ，１８Ｂ内
での吐出側開口２８Ａ，２８Ｂ、吸込側開口２７Ａ，２
７Ｂとポンプ容積との相対的な位置が変化し、ポンプ吐
出量を可変とすることができるのである。

【００５６】なお、本発明は上述した実施の形態で説明
した構造には限定されず、各部の形状、構造等を適宜変
形、変更し得ることはいうまでもない。たとえば上述し
た実施の形態では、可変容量形ポンプ１０として、ロー
タ１５の外周部から放射方向に進退動作するように保持
した複数枚のベーン１５ａを有するベーンポンプである
場合を説明したが、本発明はこれに限らず、ロータ１５
の回転駆動に伴って放射方向に進退動作し、カムリング
１７内に形成されるポンプ室１８Ａ，１８Ｂ内をロータ
１５の回転動作に伴って流体を給送させることが可能な
ベーンに類する流体送り手段にも適用できる。

【００５７】また、上述した実施の形態では、ポンプの
吐出側通路４３に設けたメータリング絞り４１の前、後
の差圧で作動する制御バルブ４０によりカムリング１７
を回動変位させる圧力制御手段を構成したが、本発明は
これに限らず、所定の条件下で流体圧を選択的に切り換
えて給送することができる手段であればよい。

【００５８】さらに、上述した実施の形態では、カムリ
ング１７を回動変位可能に保持するためにアダプタリン
グ１９を用い、このアダプタリング１９をポンプボディ
（フロントボディ１１）に形成した収納空間１４内に嵌
挿し、回り止めピン１９ａで周方向の回り止めを行った
場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、突起を
内面に設けたボディ１１側の空間１４内にカムリング１
７を直接保持させてもよい。

【００５９】また、上述した実施の形態では、ポンプボ
ディ１１とアダプタリング１９との間（たとえばアダプ
タリング１９の外周部）で軸線方向に並んで形成した環
状溝によって吸込側通路５１、吐出側通路５２を構成し
たが、本発明はこれに限定されない。ポンプボディ内の
適宜の位置に通路を形成してもよいことも勿論である。

【００６０】なお、上述した実施の形態では、本発明に
係る可変容量形ポンプを動力舵取装置の油圧発生源とし
て用いるベーンタイプのオイルポンプに適用した場合を
述べたが、本発明はこれに限定されない。たとえば自動
変速機等のような流体クラッチ（動力伝達手段）や流体
伝導装置を始めとする種々の圧力流体利用機器における
流体圧発生源として用いるポンプに適用してもよいこと
も勿論である。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る可変容
量形ポンプによれば、ポンプ構成要素内での流体圧力が
回転軸回りでバランスしている平衡型ポンプであるた
め、ポンプの回転軸には不平衡型のような横加重による
曲げ力は作用しない。したがって、回転軸の軸径やこれ
を軸支する軸受を小さくすることができ、ポンプ全体の
小型化を達成することができる。そして、このような本
発明によれば、エンジン回転数が高いときにはロータの
一回転当たりの吐出量を減らして必要な流量のみを圧力
流体利用機器に供給するにあたっての無駄な動力損失を
防ぐという、可変容量形ポンプとしての効果を発揮させ
ることができる。

【００６２】また、本発明によれば、ロータの外周部で
カムリングとの間に形成した一対のポンプ室と、これら
各ポンプ室にそれぞれ開口する吸込側開口および吐出側
開口を備えており、これら二個の吐出側開口から圧力流
体を吐出させることができるから、ロータの一回転当た
りの吐出量を、ポンプ吐出圧との関係からみても従来の
不平衡型のものに比べて増大させることが可能となる。
したがって、このような本発明によれば、従来の不平衡
型と比較すると、同じポンプ吐出量を得るにあたって相
対的にポンプ構成要素の小型化を図ることができる。

【００６３】また、本発明に係る可変容量形ポンプによ
れば、簡単な構造によるメータリング絞りと制御バルブ
とによってカムリングの回動変位をポンプ吐出側通路で
の吐出圧力や吐出側流量の大小によって簡単にしかも確
実に得ることができる。

【００６４】また、本発明に係る可変容量形ポンプによ
れば、ポンプボディとアダプタリングとの間に、吸込側
通路または吐出側通路の少なくともいずれかを形成する
ようにしているから、ポンプボディ内での流体圧通路の
形成を簡単にしかも確実に行えるという利点がある。

【００６５】また、本発明に係る可変容量形ポンプによ
れば、吸込側通路と吐出側通路とを、ポンプボディとア
ダプタリングとの間で円周方向の溝により形成している
から、軸対称位置に形成される作動室への圧力流体の給
送を簡単な通路構造により行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る可変容量形ポンプの一つの実施
の形態を示し、ポンプの要部構造を説明するための概略
構成図である。

【図２】 図１を具体化した可変容量形ポンプの一つの
実施の形態を示す横断面図である。

【図３】 図２のIII−III線で断面した可変容量形ポン
プの縦断面図である。

【図４】 図２の可変容量形ポンプにおいて、図２のIV
−IV線でフロントボディのみを断面した平面図である。

【図５】 図３のＶ−Ｖ線で断面したリアボディの端面
図である。

【図６】 図２の状態からカムリングを回動変位させた
状態を示す可変容量形ポンプの横断面図である。

【図７】 ロータの回転に伴うポンプ室内での吸込側領
域、吐出側領域とカムリング内側のカム面との関係とを
示す図である。

【図８】 従来一般的な不平衡型の可変容量形ポンプを
例示する概略構成図である。

【符号の説明】

１０…可変容量形ポンプ、１１…フロントボディ（ポン
プボディ）、１２…リアボディ（ポンプボディ）、１３
…ポンプ構成要素、１４…収納空間、１５…ロータ、１
５ａ…ベーン、１６…回転軸、１７…カムリング、１７
ａ…カム面、１８Ａ，１８Ｂ…ポンプ室、１９…アダプ
タリング、１９ａ…回り止めピン、２０…突起、２０ａ
…シール部材、２０ｂ，２０ｃ…側部、２１…切欠き
溝、２１ａ…シール部材、２１ｂ，２１ｃ…側壁部、２
２…第１の流体圧室（作動室）、２３…第２の流体圧
室、２５…プレッシャプレート、２６…ポンプ吐出側圧
力室、２７Ａ，２７Ｂ…吐出側開口、２８Ａ，２８Ｂ…
吸込側開口、２９…吸込ポート、３０，３０Ａ，３０Ｂ
…吸込側通路、３２…吐出側通路、４０…制御バルブ、
４０ａ…バルブ孔、４１…メータリング絞り、４２…ス
プール、４３…通路、４４…吐出ポート、４５…ばね、
４６…制御圧力通路、４７…流体圧通路、４８…通路、
５１…吸込側通路、５１ａ…環状溝、５１ｂ…通路孔、
５２…吐出側通路、５２ａ…環状溝、５２ｂ…通路孔、
Ｔ…タンク、ＰＳ…圧力流体利用機器。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ構成要素を収納する収納空間の内
   周壁の対向する位置に突出する一対の突起を有するポン
   プボディと、 前記ポンプボディ内で所定角度の範囲で回動するように
   外周部に前記突起に選択的に係合する溝を有し内周部に
   ほぼ楕円形状のカム面を形成したカムリングと、 前記カムリング内で回転自在に支持され前記カム面との
   間の軸対称位置に一対のポンプ室を形成するベーン付き
   のロータと、 前記各ポンプ室の異なる位置にそれぞれ開口する一対の
   吸込側開口および一対の吐出側開口と、 前記突起の一側部と前記溝とによって形成した作動室に
   前記カムリングを回動させるための圧力を導く圧力制御
   手段とを備えていることを特徴とする可変容量形ポン
   プ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の可変容量形ポンプにお
   いて、 前記圧力制御手段として、 前記吐出側開口からのポンプ吐出側流体を導くように前
   記ポンプボディ内に形成した吐出側通路の一部に設けた
   絞りと、 この絞りの前、後の差圧で作動し前記作動室にポンプ吐
   出側の流体圧を選択的に供給する制御バルブとを備えて
   いることを特徴とする可変容量形ポンプ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の可変容
   量形ポンプにおいて、 前記一対の突起を内周部の対向する位置から突設したア
   ダプタリングを、前記ポンプボディの収納空間内に嵌挿
   して固定したことを特徴とする可変容量形ポンプ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の可変容量形ポンプにお
   いて、 前記ポンプボディと前記アダプタリングとの間に、前記
   吸込側通路または吐出側通路の少なくともいずれかを形
   成したことを特徴とする可変容量形ポンプ。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の可変容
   量形ポンプにおいて、 前記吸込側通路と吐出側通路とを、前記ポンプボディと
   前記アダプタリングとの間の円周方向の溝により形成し
   たことを特徴とする可変容量形ポンプ。